JPH0470030B2 - - Google Patents

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JPH0470030B2
JPH0470030B2 JP59146781A JP14678184A JPH0470030B2 JP H0470030 B2 JPH0470030 B2 JP H0470030B2 JP 59146781 A JP59146781 A JP 59146781A JP 14678184 A JP14678184 A JP 14678184A JP H0470030 B2 JPH0470030 B2 JP H0470030B2
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JP
Japan
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blood
fluid
artificial kidney
pump
kidney device
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JP59146781A
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Akio Kubo
Isamu Uchiumi
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、血液の透析ないしは過を行う人
工腎臓装置に係り、特に血液の透析ないしは過
作用を行う半透膜(過膜)の目詰り防止を有効
に行うことができるよう系統構成した人工腎臓装
置に関する。
〔従来技術とその問題点〕
従来、血液の透析、透析過、ヘモフイルトレ
ーシヨンにおいて、これらの透析ないし過の処
理に半透膜が使用され、この膜の限外過作用に
より血液側の血中水分を透析液または液側に除
水させている。この場合、従来の透析ないし過
方法においては、常に血液側の圧力を透析液また
は液側の圧力より高く保持し、血中水分の移動
方向を常に血液側から透析液または液側へ指向
させている。このため、血液側と透析液または
液側とを画成している膜の細孔に血液中の蛋白質
等が付着して目詰りを生起し、経時的に膜の除水
能力が低下する。
また、この種の膜を内蔵して構成した透析器な
いしは過器は、非常に高価であるにも拘らず、
これを複数人の血液浄化処理に使用する場合、血
清肝炎等の感染危険があることから血液系部品を
含めて一人一回の使い捨てが余儀なくされてい
る。
このような観点から、透析液または液側の圧
力を血液側の圧力よりも相対的に高くして、膜に
対する液の移動方向を逆転することにより、いわ
ゆる膜の逆洗を行つて透析器ないしは過器の長
期的使用を図る方法が提案されている。しかしな
がら、一般に血液系部品には、血液と接触するこ
とにより、血液滞留部や系拡大部でフイブリンの
付着や血液凝固を生じ、治療終了後の洗浄が困難
である。このため、洗浄不完全で再使用した際に
は、前記付着物や凝固物が剥離して体内に流入
し、血管を閉塞する可能性があり、極めて危険で
ある。
従つて、できるだけ血液系の部品交換を安価に
実現し、病院等における人工腎臓装置の稼動率を
向上するためにも、透析器ないしは過器の洗浄
を無菌的にしかも完全に行うことが必要とされ
る。そこで、前述した膜の逆洗を有効に行う手段
として、液側の圧力を血液側の圧力よりも相対
的に高くする通液圧形成手段であつて、例えば透
析液側の膜への流入側と流出側にそれぞれ供給ポ
ンプと送出ポンプを設け、前記送出ポンプの吐出
量を前記供給ポンプの吐出量より相対的に多くす
ることにより、前記液側から血液側への通液を
行う方法が提案されている。
しかしながら、この種の逆洗方法では、急速に
液流の逆転を行うようにした場合、血液側流路内
の流速が急激に増大し、流路内圧力が急上昇して
流路外れや生体に衝撃を与える危険があり、操作
上多くの問題がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、比較的簡単な構成で血液浄化
器(透析器または濾過器)における透析膜(半透
膜または濾過膜)の逆洗を有効かつ効率的に達成
し、しかも簡便な操作で生体に対しても安全に取
扱うことができる人工腎臓装置を提供することに
ある。
〔発明の要点〕
本発明に係る人工腎臓装置は、血液系と浄化液
系とを透析膜を介して画成する血液浄化器を設け
て血液の浄化を行う人工腎臓装置において、 前記血液系と浄化液系のそれぞれ流出側に可逆
送液手段を介して荷重計を備えたリザーバをそれ
ぞれ分岐接続し、前記荷重計はリザーバの貯留液
量の上限と下限とを設定し、これらの設定液量の
限界において可逆送液手段の切換制御を行うこと
により前記血液浄化器内の圧力条件を変化させて
前記透析膜に対し透析濾過および逆洗を交互に行
うよう構成することを特徴とする。
前記の人工腎臓装置において、浄化液系は透析
液系からなり、この透析液系は血液浄化器として
の透析器の流入側と流出側にそれぞれ給液手段と
送出手段とを備え、前記透析器と送出手段との間
に除水ポンプを備えた除水系を分岐接続して構成
することができる。
また、浄化液系は濾液系からなり、この濾液系
は血液浄化器としての濾過器より除水ポンプを介
して導出し、血液系の濾過器の流出側に補液ポン
プを介して補液系を接続して構成することができ
る。
さらに、前記の人工腎臓装置において、血液系
の血液浄化器の流入側に送液ポンプを設けること
ができる。
〔発明の実施例〕
次に、本発明に係る人工腎臓装置の実施例につ
き添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第1図は、本発明装置の原理を示す系統図であ
る。すなわち、第1図において、参照符号10
は、透析膜としての半透膜または濾過膜12によ
つて、血液側と浄化液(透析液または濾液)側と
を画成した血液浄化器としての透析器または濾過
器(以下、単に透析器と称する)を示す。この透
析器10には、それぞれ血液系14と透析液
液)系16とが連通接続され、血液系14に血液
送液ポンプP6を設けると共に透析液系16に給
液手段としての給液ポンプP3と送出手段として
の送出ポンプP4とを設ける。しかるに、本発明
においては、前記血液系14の透析器10の流出
側に可逆送液手段としての可逆転ポンプP1を介
して血液リザーバ18を分岐接続し、また前記透
析液系16の透析器10の流出側に可逆転ポンプ
P2を介して透析液リザーバ20を分岐接続した
ことを特徴とするものである。
ところで、通常この種の系統構成からなる人工
腎臓装置において、膜12を介し透析液(液)
側より血液側への逆洗を達成するには、例えば第
2図に示すように、透析器10における透析液側
から血液側への流入量をq′とすれば、透析器10
から流出する液量QB2は流入する液量QB1に対し、
QB2=QB1+q′となる。このため、本発明において
は、前述したように血液系14と透析液系16に
それぞれリザーバ18,20を設け、逆洗流量を
適正に貯留するよう構成したものである。
そこで、前記第1図に示すように構成した本発
明装置において、透析器10に対する透析液系
は、給液ポンプP3と送出ポンプP4とにより密閉
系が形成され、この密閉系へのポンプP2による
透析液リザーバ20からの液の流入により密閉系
内圧を上昇させ、またポンプP2による透析液リ
ザーバ20への密閉系からの液の流出により密閉
系内圧を減少させ、透析器10の膜12を介して
液の流れq,q′を発生させる。従つて、血液リザ
ーバ18に貯留された血液をポンプP1の運転に
より血液系14へ流出させ、一方透析液系16に
供給されている透析液をポンプP2の運転により
透析液リザーバ20へ貯留すれば、円滑な透析処
理を達成することができる。また、透析液リザー
バ20に貯留された透析液をポンプP2の運転に
より透析液系16へ流出させ、一方血液系14に
供給されている血液をポンプP1の運転により血
液リザーバ18へ貯留すれば、膜12を介しての
透析液による逆洗を有効に達成することができ
る。なお、この場合、血液系14および透析液系
16の各液流を制御するポンプP6,P3およびP4
の吐出量を所定値に設定しておけば、各リザーバ
18,20と連通する系に接続されたポンプP1
P2を相互に可逆転運転するだけで、安全な逆洗
を達成することができる。すなわち、透析時も逆
洗時も血液系14の透析器10を経て体内へ返送
される血液流量QB2は、透析器10内での圧力変
化に影響されることなく常に安定した流量が得ら
れ、安全な治療を行うことができる。
しかるに、前記構成からなる本発明装置を実際
に運転するに際しては、血液系14および透析液
系16に設けたリザーバ18,20に対して接続
したポンプP1,P2の運転方向と流量とを適正に
制御する必要がある。このため、本発明において
は、第3図に示すように、リザーバ18,20に
それぞれ荷重計22,24を設けて各リザーバ1
8,20内に貯留し得る流量の上限と下限を設定
できるようにし、この荷重計22,24の作用下
にポンプP1,P2の可逆転の切換制御を行うよう
構成する。なお、第3図に示すように、透析時に
透析液側へ流出する液量qに相当する血液側から
の除水量を排出するため、除水ポンプP5を備え
た除水系26が透析液系16の一部に接続配置さ
れる。
そこで、前記第3図に示す実施例の作用につき
説明する。今、説明を簡略化するため、除水ポン
プP5の運転を停止した状態とし、透析液系16
の給液ポンプP3と送出ポンプP4の吐出量を同一
とすれば、血液系14の液量はQB1=QB2となる。
この状態で、予め透析液リザーバ20に透析液を
荷重計24の上限まで貯留しておき、一方血液リ
ザーバ18には血液貯留量を荷重計22の下限と
なる状態にしておき、ポンプP1を吐出量q′(P1
およびポンプP2を吐出量q′(P2)〔但し、q′(P1)=
q′(P2)〕で同時に運転し、第1図で説明したよう
に膜の逆洗を行えば、血液系14の透析器10を
経て体内へ返送される液量QB2は何ら変化するこ
となく、膜12の逆洗を達成することができる。
次いで、血液リザーバ18の貯留量が荷重計22
の上限に達し、透析液リザーバ20の貯留量が荷
重計24の下限に達した際、前記各ポンプP1
P2を逆転させれば、血液の透析処理を行うこと
ができる。なお、この際に除水ポンプP5を運転
し、透析液系16の給液ポンプP3および/また
は送出ポンプP4の吐出量を適宜加減調節するこ
とにより、透析治療中における全除水量の計測も
容易に達成することができる。
また、本実施例に使用する荷重計は、ロードセ
ル、差動トランス、ばね秤、天秤等を応用したも
のを適宜採用することができる。
第4図は、本発明を過型人工腎臓装置に応用
した場合の実施例を示すものである。なお、説明
の便宜上、第3図に示す実施例と共通の構成部分
については同一の参照符号を付してその詳細な説
明は省略する。しかるに、第4図において、一般
に過型人工腎臓装置は、過器10の液側に
除水ポンプP5を介して過系30を接続し、除
水ポンプP5の作用下に血液側より膜12を介し
て除水を行い、この液を液槽32に回集す
る。一方、血液系14には過器10の流出側に
補液ポンプP7を備えた補液系34を接続し、除
水された液量よりやや少なめの補液量からなる
補液を補液ポンプP7の作用下に補液貯槽36よ
り供給する。そこで、本実施例においては、前記
実施例と同様に、血液系14の過器10の流出
側に可逆転ポンプP1を介して荷重計22を備え
た血液リザーバ18を分岐接続し、また液系3
0の過器10と除水ポンプP5とを接続する間
に可逆転ポンプP2を介して荷重計24を備えた
液リザーバ20を分岐接続する。
次に、本実施例の作用につき説明する。まず、
血液送液ポンプP6、除水ポンプP5および補液ポ
ンプP7につき、適正かつ除水可能な状態に運転
条件を設定する。そこで、前述の実施例と同様に
血液リザーバ18および液リザーバ20にそれ
ぞれ所定液量を保持させておき、可逆転ポンプ
P1,P2を運転すれば、過器10を経て体内へ
返送される液量QB2′を変化させることなく、膜1
2の逆洗を有効に達成することができる。
〔発明の効果〕
前述した種々の実施例からも明らかなように、
本発明によれば、血液系の透析器を経て体内へ返
送される液量を常に一定状態に保持しながら膜の
逆洗を達成することができるので、例えば透析も
しくは過運転から急速に逆転運転に切換えても
系の外れや生体への衝撃は全くなく、安全かつ有
効な逆洗を実現することができる。
すなわち、本発明の人工腎臓装置においては、
体内へ直接返血する血液系と透析液または濾液系
に可逆送液手段を介して荷重計を備えたリザーバ
をそれぞれ分岐接続して、前記可逆送液手段を可
逆運転することにより、血液側および透析液また
は濾液側においてそれぞれリザーバへの液の貯留
と貯留液の流出とを交互に行い、特に貯留液の流
出に際しては透析器または濾過器での逆洗を有効
に達成すると共に、このときに血液側において発
生する血液の脈流現象は血液系に設けたリザーバ
により流量変化分を吸収して、常に安定した返血
量を保持し膜の経時変化の少ない安全な透析濾過
治療を実現することができる。
また、本発明によれば、従来の人工腎臓装置に
各系の液を貯留する荷重計を備えたリザーバと可
逆送液手段からなる系を追加するだけで、系の基
本的構成に改変を加えるものでないため、既存の
設備に直ちに応用することができ、低コストに製
造し得ると共に保守も容易である。従つて、例え
ば逆洗を繰返して透析器(過器)を再使用する
際にも、各種送液手段およびポンプを全てローラ
ポンプで構成し、しかも低コストのリザーバを使
用すれば、血液系部品の交換も極めて経済的に達
成することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明の精神を逸脱しない範囲内において
種々の設計変更をなし得ることは勿論である。例
えば、可逆送液手段、透析器に対する透析液の密
閉系を形成する給液手段および送出手段は、ポン
プに限らず送液制御を行うことができる種々の手
段を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る人工腎臓装置の基本原理
を示す系統図、第2図は第1図に示す透析器の逆
洗による血液系と透析液系との液流の関係を示す
説明図、第3図は本発明に係る人工腎臓装置の一
実施例を示す系統図、第4図は本発明に係る人工
腎臓装置の別の実施例を示す系統図である。 10…透析器(過器)、12…半透膜(過
膜)、14…血液系、16…透析液系、18…血
液リザーバ、20…透析液リザーバ、22,24
…荷重計、26…除水系、30…液系、32…
液貯槽、34…補液系、36…補液貯槽、P1
P2…可逆転ポンプ、P3…給液ポンプ、P4…送出
ポンプ、P5…除水ポンプ、P6…血液送液ポンプ、
P7…補液ポンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 血液系と浄化液系とを透析膜を介して画成す
    る血液浄化器を設けて血液の浄化を行う人工腎臓
    装置において、 前記血液系と浄化液系のそれぞれ流出側に可逆
    送液手段を介して荷重計を備えたリザーバをそれ
    ぞれ分岐接続し、前記荷重計はリザーバの貯留液
    量の上限と下限とを設定し、これらの設定液量の
    限界において可逆送液手段の切換制御を行うこと
    により前記血液浄化器内の圧力条件を変化させて
    前記透析膜に対し透析濾過および逆洗を交互に行
    うよう構成することを特徴とする人工腎臓装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の人工腎臓装置に
    おいて、浄化液系は透析液系からなり、この透析
    液系は血液浄化器としての透析器の流入側と流出
    側にそれぞれ給液手段と送出手段とを備え、前記
    透析器と送出手段との間に除水ポンプを備えた除
    水系を分岐接続してなる人工腎臓装置。 3 特許請求の範囲第1項記載の人工腎臓装置に
    おいて、浄化液系は濾液系からなり、この濾液系
    は血液浄化器としての濾過器より除水ポンプを介
    して導出し、血液系の濾過器の流出側に補液ポン
    プを介して補液系を接続してなる人工腎臓装置。 4 特許請求の範囲第1項、第2項または第3項
    記載の人工腎臓装置において、血液系の血液浄化
    器の流入側に送波ポンプを設けてなる人工腎臓装
    置。
JP14678184A 1984-07-17 1984-07-17 人工腎臓装置 Granted JPS6125564A (ja)

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