JPH0514589B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、血液から血球と血漿を分離する血漿
分離器と、分離した血漿を除去し、該血漿と等量
の補充液を血球に加えた後、人体に戻す血漿分離
装置、特に自動的にプライミングを行なうことが
できる装置に関するものである。

〔従来の技術〕 腎不全、肝不全、自己免疫疾患等の治療法とし
て、患者の血液を血漿分離器で血漿と血球とに分
離し、分離された血球のみを体内に戻すととも
に、除去された血漿に見合つた補液を体内に補充
する血漿分離法が知られている。

この種の血液処理装置には、臨床運転で血液を
処理する前に、回路を洗浄し、かつ、分離器に血
液がなじみやすくするために、生理食塩水を流
す、いわゆるプライミング処理を施す必要があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のプライミング処理は、各流路と血漿分離
器を別個にプライミング処理したのち、再び血漿
分離器を流路に接続して装置に装着するため、プ
ライミング処理が面倒で、時間がかかるととも
に、操作が煩雑で操作者の習熟したテクニツクを
必要とするという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、上記従来の問題を解消するために
なされたもので、回路と血漿分離器が装置に組み
込まれた状態で、しかも自動的にプライミング処
理できる血漿分離装置を提供することを目的とす
る。

上記目的を達成するためのこの発明の構成を第
１図に示す。

血液循環流路１は、血液導入部H₁から取り出
された血液を血球成分と血漿成分とに分離する血
漿分離器３と、血液ポンプ４と、血液循環流路１
の流量を検知する第１の検知器５を備え、分離さ
れた血球成分を血液導出部H₂より人体へ戻す。

上記血漿分離器３は、その血球出口が下部に配
置される。上記血漿分離器３は、通常上下方向に
設定されるが、血球出口が下部となるように傾斜
して配置してもよい。

血漿流路２は、上記血漿分離器３で分離された
血漿成分をドレンポンプ７によりドレン開口D₁
から外部へ排出する。また補液流路６は補液導入
部H₃を補液供給源に接続して、この補液供給源
から補液を血球に混入する。

１０Ａは、血液循環流路１および血漿流路２に
プライミング液を供給するために血液導出部H₂
が接続されるプライミング液共給源である。１０
Ｂは補液流路６にプライミング液を供給するため
に補液導入部H₃が接続されるプライミング液供
給源である。補液流路６の下流側と血液循環流路
１の血漿分離器３よりも下流側との間には、連通
およびしや断を行なう第１のバルブ１１が設けら
れ、補液流路６の下流側には、外部との連通およ
びしや断を行なう第２のバルブ１２が設けられて
いる。

一方、制御手段として、血液ポンプ駆動手段１
３、ドレイポンプ駆動手段１４およびポンプ停止
手段１５を備えている。上記血液ポンプ駆動手段
１３により、外部からのスタート信号を受けて上
記第１のバルブ１１および第２のバルブ１２を閉
止し、血液ポンプ４を逆転（反時計回り）駆動し
て、ブライミング液を血液循環流路１に、血漿分
離器３の下側から上側へ向かう方向に流す。ま
た、上記ドレンポンプ駆動手段１４により、上記
第１の検知器５からの検知信号を受けて血液循環
流路１のプライミング液の流量がが第１の所定値
に達したとき、上記第２のバルブ１２を開始し、
ドレンポンプ７を駆動して、プライミング液を血
漿流路２と補液流路６に流す。さらに、上記ポン
プ停止手段１５により、上記第１および第２の検
知器５，８からの検知信号を受けて、上記血液循
環流路１内と血漿流路２および補液流路６内のプ
ライミング液の流量がともに第２の所定値に達し
たとき、上記血液およびドレンポンプ４，７の駆
動を停止させ、プライミングを完了する。

〔作用〕

上記構成によれば、血漿分離器３に下側から上
側へ流れるプライミング液により、血漿分離器３
内の空気が血液導入部H₁より円滑に外部に排出
される。また、血液循環流路１内にプライミング
液を流し、その流量が第１の所定値に達するまで
は、ドレンポンプ７を停止させて血漿流路２にプ
ライミング液を流さないから、その間に血液循環
流路１内の空気が外部に円滑に排出される。

さらに、汚れたプライミング液は血漿流路２の
ドレン開口D₁から排出され、また補液流路６の
流れたプライミング液は第２のバルブ１２を経て
ドレン開口D₂から外部へ排出されるので、血液
循環流路１内へ入つてこの流路１を汚すおそれが
ない。

また、上記血液循環流路１内と血漿流路２およ
びドレン流路６内に、流量が第２の所定値に達す
るまでプライミング液を流すから、各流路内の充
分な洗浄がなされる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面にしたがつて説
明する。

まず、プライミング操作の説明に先立つて血漿
分離装置について説明する。

第２図は血液処理時のフロー図であり、１は血
液循環流路、２は血漿流路、６は補液流路であ
る。血液導入部H₁（シヤフト、注射針などの通常
の採血器や貯血器などと連絡できる部分）から取
り出された血液は、血液ポンプ４により昇圧され
て動脈圧チヤンバ１６に入り、ついで、上下方向
に設定された血漿分離器３に上側から導入され、
血球成分と血漿成分とに分離される。この血漿分
離器３には、血漿分離膜、たとえばポリビニルア
ルコール（PVA）系の共重合体などからなる平
板状、チユーブ状、または中空糸状の分離膜が収
容されている。通常は、中空糸状の分離膜を多数
寄せ集めたものが用いられる。

上記血漿分離器３で分離された血球成分は、第
１の血液バルブ１７を経て静脈圧チヤンバ１８に
入り、気泡検知器１９、第２の血液バルブ２０を
経て血液導出部H₂（シヤントや点滴セツトなどに
連結できる部分）より人体へ戻る。

さらに、上記血液ポンプ４の上流側には、膨
張・収縮可能な袋状体からなるピローセンサ２１
が設けられており、脱血が困難になつたときに、
流路の陰圧を検知して作動し、血液ポンプ４を停
止させ、陰圧がなくなつたとき、血液ポンプ４を
再始動する。また、上記動脈圧チヤンバ１６に
は、血液中にヘパリンを少量だけ混入させて、処
理中の血液の凝固を防止するるヘパリン注入器２
２と、動脈圧センサ２３とが接続され、上記血漿
分離器３には、ろ過圧センサ２４と空気導入バル
ブ２５とが接続され、上記静脈圧チヤンバ１８に
は、静脈圧センサ２６が接続されている。さら
に、血液循環流路１の血液導出部H₂の近傍には、
気泡検知器２７が設けられている。

上記血漿分離器３で分離された血漿成分は、ド
レンポンプ７により、ドレン開口D₁を経て外部
へ排出される。一方上記ドレンポンプ７および気
泡検知器４０を介して、補液導入部H₃（点滴セツ
トなどに連結できる部分）が、アルブミンや
HES等の補液を供給する補液供給源９に接続さ
れ、補液が上記ドレンポンプ７により血漿分離器
３よりも下流の血液循環流路１を経て人体へ戻さ
れる。

また、上記補液流路６の下流側と血液循環流路
１の血漿分離器３よりも下流側との間には、連通
およびしや断を行なう第１のバルブ１１が設けら
れ、上記補液流路６の下流側で第１のバルブ１１
よりも上流側には、分岐管が設けられ、この分岐
管に補液流路６の下流側と外部との連通およびし
や断を行なう第２のバルブ１２が設けられてい
る。

さらに、上記血液ポンプ４には、この血液ポン
プ４の回転数に基づいて血液循環流路１の流量を
検知する血液量検知器５が、上記ドレンポンプ７
には、このドレンポンプ７の回転数に基づいて血
漿量および／またはドレン量を検知するドレン量
検知器８が、それぞれ接続されている。

４８はマイクロコンピユータからなる制御装置
であり、臨床時には、この制御装置４８により、
上記各検知器５，８からの流量検知信号と、各圧
力センサ２３，２４，２６からの圧力検知信号と
を見ながら、血液循環流路１内と血漿流路および
補液流路６内の改流量、および血漿分離器３内の
膜圧が適正値となるように、上記各ポンプ４，７
の回転数を制御し、血液の処理を行なう。ここ
で、上記ドレンポンプ７は血漿成分の排出と補液
の供給とを兼ねているが、これとは異なり、血漿
成分の排出と、補液の供給とを別個のポンプで行
なうようにしてもよい。ただし、この実施例のよ
うに、兼用構成とすれば、特に制御しなくても、
血漿成分の排出量と、補液の供給量とが常に等し
くなるので、好都合である。

上記血液循環流路１、血漿流路２および補液流
路６は、第３図に示す取付台５０の前面５０ａに
取り付けられる。この前面５０ａには、第４図に
示すように、塩化ビニール管で形成された血液循
環流路１、血漿流路２および補液流路６が装着さ
れ、血液循環流路１の中途に、血漿分離器３など
が接続され、取付台５０の上部には、血液ポンプ
４、ドレンポンプ７および操作の指示等を表示す
る画面５１が配置されている。

つぎに、上記構成の血漿分離装置のプライミン
グ操作について説明する。

第５図において、血液循環流路１の下流側、つ
まり血液導出部H₂に、気泡検知器２７を介して、
生理食塩水からなるプライミング液を供給するプ
ライミング液供給源１０Ａが接続され、気泡検知
器４０の上流側の補液導入部H₃が、補液流路６
の補液供給源９（第２図）の代りに、プライミン
グ液供給源１０Ｂに接続されている。また、制御
装置４８には、血液ポンプ４、ドレンポンプ７の
それぞれ駆動する血液およびドレンポンプ駆動手
段１３，１４と、ポンプ停止手段１５とが内蔵さ
れている。

一方、血漿分離器３は、通常、生理食塩水や蒸
留水が満たされているので、予め第１の血液バル
ブ１７を閉じておき、血漿分離器３をそのままの
状態で血液循環流路１にセツトしたとき、内部の
充填液が流出しないようにして、内部への空気の
混入を防止する。この状態を第６図にステツプＳ
−１を示す。

第６図のステツプＳ−１からプライミングを始
めるのであるが、まず、プライミング処理の概略
について、第７図ないし第１１図のステツプＳ−
２〜Ｓ−６に基づいて説明する。

第７図のステツプＳ−２において、全てのポン
プ４，７が停止した状態で、外部からのスタート
信号を受けて、制御装置４８が作動し、空気導入
バルブ２５を閉じ、第１のバルブ１１と第２のバ
ルブ１２と第２の血液バルブ２０とを開放する
と、プライミング液は、プライミング液供給源１
０Ａから第２の血液バルブ２０、気泡検知器１
９、静脈圧チヤンバ１８、第１のバルブ１１、第
２のバルブ１２を経てドレン開口D₂から外部へ
流出し、これにより、血液循環流路１の血液導出
部側に混入している空気を外部に排出する。

つづいて、第８図に示すステツプＳ−３で、制
御装置４８により第２の血液バルブ２０を閉じ、
空気導入バルブ２５と第１の血液バルブ１７を開
放すると、空気導入バルブ２５から血漿分離器３
内へ空気が入るが、空気は中空状の内部には入れ
ないので、血漿分離器３の血漿室側の充填液だけ
が中空糸の内部に入り、この内部の充填液が、第
１の血液バルブ１７、第１のバルブ１１、第２の
バルブ１２を経てドレン開口D₂から外部へ流出
する。

つぎに、第９図に示すステツプＳ−４で、制御
装置４８により第２の血液バルブ２０と第１の血
液バルブ１７とを開放し、空気導入バルブ２５と
第１のバルブ１１と第２のバルブ１２とを閉じ
て、血液ポンプ４を逆転させると、プライミング
液は、血液循環流路１の全体を流れて、血液循環
流路１の洗浄と空気抜きを行なう。このとき、プ
ライミング液は、血漿分離離器３の下側から上側
へ向かう方向に流れるから、血漿分離器３内の空
気を円滑に追い出し、動脈圧チヤンバ１６、血液
ポンプ４およびピローセンサ２１を経て、血液導
入部H₁より外部へ排出する。

さらに、血液量検知器５（第５図）からの検知
信号を受けて血液循環流路１の流量が第１の所定
値に達したとき、血液循環流路１の空気抜きが完
了したものとして、第１０図に示すステツプＳ−
５で、制御装置４８によりドレンポンプ７を正転
させる。これにより血漿分離離器３へ供給された
プライミング液の一部は膜を透過して血漿流路２
からドレン開口D₁より排出される。またドレン
ポンプにより補液流路へ送られたプライミング液
は第２のバルブ１２を経てドレン開口D₂より外
部へ排出される。この状態で定常運転に入り、プ
ライミング液を血液循環流路１、血漿流路および
補液流路６の全体に流し、各流路の洗浄と空気抜
きを行なう。このとき補液流路６を流れて汚れた
プライミング液は、第２のバルブ１２を経てドレ
ン開口D₂から外部へ排出されるので、血液循環
流路１内へ入つてこの流路１を汚すおそれがな
い。

制御装置４８は、血液量検知器５、血漿量およ
びドレン量検知器８からの検知信号を受けて、血
液循環流路１内と血漿流路２および補液流路６内
の流量がともに一定値に達したとき、ヘパリンを
添加したプライミングを要求する指令を、第４図
の画面５１に表示するとともに、チヤイムを鳴ら
して作業者に知らせる。これを受けて、第１１図
に示すステツプで、作業者がプライミング液供給
源１０Ａおよび１０Ｂの代わりにヘパリンの添加
されたプライミング液の供給源１０A′，１０
B′を装着し、そのまま定常運転を継続する。

制御装置４８は、血液量検知器５、血漿量およ
びドレン量検知器８からの検知信号を受けて、血
液循環流路１内と血漿流路および補液流路６内を
流れたプライミング液と、ヘパリン入りプライミ
ング液の累積流量が第２の所定値に達したとき、
血液循環流路１と血漿流路２および補液流路６内
の洗浄および空気抜きが完了したものと見なし
て、すべてのポンプ４，７の駆動を停止させ、プ
ライミング処理を完了する。

つぎに、上記制御装置４８によるプライミング
処理の詳細を、第１２図〜第１３図のフローチヤ
ートにしたがつて説明する。

第１２図においては各部について略称記号を用
いている。その略称記号は、第６図ないし第１１
図に記載されているとおり、第１のバルブ１１を
PV１、第２のバルブ１２をPV２、第１の血液バ
ルブ１７をBV１、第２の血液バルブ２０をBV
２、空気導入バルブ２５をＶ１、静脈圧チヤンバ
１８をUD、気泡検知器２７をSDでそれぞれ表わ
している。第１２図のP1〜P21は、制御のステツ
プを示す。

P1でスタートして、P2でステツプＳ−１（第６
図）に入り、プライミング処理の準備を行なう。
P3でイニシヤライズしたのち、P4でスタートボ
タン（図示せず）が押されたか否かを確認する。
スタートボタンが押されていれば、P5へ進んで
ステツプＳ−２（第７図）に入る。このステツプ
Ｓ−２では、前述のように、BV２，PV１，PV
２を開放し、BV１，Ｖ１を閉じて、血液循環流
路１の血液導出部の空気抜きを行なう。

ついで、P6へ進み、UDがプライミング液を検
知したのち、P7でたとえば30秒間待ち、これで、
上記空気抜きが一応完了したものと見なす。

さらに、P8へ進んでステツプＳ−３（第８図）
に入り、前述のように、BV１，PV１，PV２，
Ｖ１を開放し、BV２，Ｖ２を閉じて、血漿分離
器３内の蒸留水を抜く。P9でこの状態を１分間
継続し、これで、蒸留水が完全に抜けたものと見
なす。

P10でステツプＳ−４（第９図）に入り、前述
のように、BV１，BV２を開放し、PV１，PV
２，Ｖ１を閉じて、血液ポンプ（BP）をたとえ
ば120ml／分の吐出量で逆転させ、血液循環流路
１の全体にプライミング液を供給する。P11で
BPの累積吐出量、つまり血液循環流路１の累積
流量を検知し、これが第１の所定値以上、たとえ
ば0.3以上になれば、血液循環流路１の空気抜
きが一応終了したものと見なして、P12へ進んで
ステツプＳ−５（第１０図）に入る。このステツ
プＳ−５では、前述のように、BV１，BV２を
開放し、PV１，PV２，Ｖ１を閉じて、BPをた
とえば50ml／分で逆転させ、ドレンポンプ（DP）
をたとえば40ml／分で正転させ、プライミング液
を血漿流路２と補液流路６に送り込む。

つぎに、P13でBPとDP×２の累積流量が、た
とえば0.8以上になつたことを検知して、プラ
イミング液による空気抜きと洗浄を完了し、P14
へ進む。

P14では、ヘパリン入りのプライミング液供給
源を装着せよとの指令が画面５１（第４図）に表
示されるとともに、チヤイムがなつて、作業者に
知らせる。ヘパリン入りのプライミング液供給源
が装着されるとチヤイムが消え、P15で約５秒間
ウエイトし、P16でステツプＳ−６（第１１図）
に入り、上記ステツプＳ−７での定常運転を継続
する。

P17でBPとDP×２の累積流量が、たとえば1.6
以上になつたことを検知すると、プライミング
液供給源のプライミング液の残量が少ないことが
わかり、P18でSDによる空気の検知体制に入る。
空気が検知されなければ、P19へ進み、BPとDP
×２の累積流量が第２の所定値以上、たとえば
2.0以上になつたことを検知すると、P20へ進ん
でBPとDPを停止させて、P21でプライミング処
理を終了する。一方P18で空気が検知されるとプ
ライミング液が消費されつくしたと判断してP20
へ進む。

なお、上記実施例では、血漿分離器３として製
造段階で生理食塩水や蒸留水のような充填液が満
たされた、いわゆるウエツトタイプを用いたが、
充填液が入つていないドライタイプを用いてもよ
く、その場合には、第８図の充填液を抜くステツ
プＳ−３が省略される。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、血漿
分離器３が回路とともに装置に組み込まれた状態
で、自動的にプライミング処理できるので、プラ
イミング作業がきわめて容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す回路図、第２図
はこの発明に係る血漿分離装置の血液処理時の状
態を示す回路図、第３図はこの発明の装置が取り
付けられる取付台を示す側面図、第４図は同正面
図、第５図はこの発明の１実施例を示す回路図、
第６図ないし第１１図は同実施例の動作を示す簡
略化した回路図、第１２図および第１３図は同実
施例の制御方法を示すフローチヤートである。 １…血液循環流路、２…血漿流路、３…血漿分
離器、４…血液ポンプ、５…第１の検知器、６…
補液流路、７…ドレンポンプ、８…第２の検知
器、９…補液供給源、１０Ａ，１０Ｂ…プライミ
ング液供給源、１１…第１のバルブ、１２…第２
のバルブ、１３…第１のポンプ駆動手段、１４…
第２のポンプ駆動手段、１５…ポンプ停止手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 血液を、血液導入部H₁から血漿分離器３に
   導入して、血球成分と血漿成分とに分離し、分離
   された血球成分を血液導出部H₂より人体へ戻す
   血液循環流路１と、 上記血漿分離器３で分離された血漿成分を排出
   する血漿流路２と、該血漿成分と等量の補液を上
   記分離器３よりも下流の血液循環流路１を経て人
   体へ戻す補液流路６と、 上記血液循環流路１に設けられた血液ポンプ４
   と、 上記血漿流路２と補液流路６に設けられたドレ
   ンポンプ７と、 上記血液循環流路１の血液導出部H₂および補
   液流路６の補液導入部H₃に接続された第１およ
   び第２のブライミング液供給源１０Ａ，１０Ｂ
   と、 上記血液循環流路１の流量を検知する第１の検
   知器５と、 上記血漿流路２または補液流路６の流量を検知
   する第２の検知器８と、 補液流路６の下流側と血液循環流路１の血漿分
   離器３よりも下流側との連通およびしや断を行な
   う第１のバルブ１１と、 上記補液流路６の下流側と外部との連通および
   しや断を行なう第２のバルブ１２と、 外部からのスタート信号を受けて上記第１のバ
   ルブ１１および第２のバルブ１２を閉止し、上記
   血液ポンプ４を駆動して、プライミング液を血液
   循環流路１に流す血液ポンプ駆動手段１３と、 上記第１の検知器５からの検知信号を受けて血
   液循環流路１の流量が第１の所定値に達したと
   き、上記の第２のバルブ１２を開放し、ドレイポ
   ンプ７を駆動して、プライミング液を血漿流路２
   と補液流路６に流すドレンポンプ駆動手段１４
   と、 上記第１および第２の検知器５，８からの検知
   信号を受けて上記血液循環流路１内と血漿流路２
   および補液流路６内の流量がともに第２の所定値
   に達したとき、上記血液およびドレンポンプ４，
   ７の駆動を停止せざるポンプ停止手段１５とを備
   えてなる血漿分離装置。