JPH0516871B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、体外限外濾過法（Extra Corporeal
Ultrafiltration Method、以下、ECUMと言う）
による限外濾過をも可能にした人工透析装置に関
し、更に詳しくは、ダイアライザの透析液回路の
排出ラインを閉じて、透析液供給部のポンプを逆
回転し、透析液回路の液体を排出しながら
ECUMによる限外濾過を行うようにした人工透
析装置に関する。

〔従来技術〕

周知のように、透析治療方法には、ダイアライ
ザの透析液回路に流れる透析液圧をギヤポンプ等
の陰圧ポンプで制御しながら所定の限外濾過圧を
得る陰圧方式、透析液回路に透析液を流さないで
限外濾過圧を制御するECUM等がある。医師は、
各種方式の中から、患者にとつて最適と思われる
方式で透析治療を行う。

第１図は、この種の人工透析装置を示す。人工
透析装置は、ダイアライザ１の透析液回路供給ラ
イン２に設置する流路開閉手段３（電磁弁）と，
透析液回路排出ライン４に設置する透析液供給ポ
ンプ５（ギヤポンプ等による陰圧ポンプ）と、排
出ライン４を後述する計量ライン６、又は、透析
液排出先７に接続する流路切換手段８（三方コツ
ク）と、血液圧センサ９及び透析液圧センサ１０
からの信号を入力し、所定の処理をして得る限外
濾過圧（以下、TMPと言う）と設定値との差を
零にする信号を透析液供給ポンプ５に出力する
TMP計算回路１１と、流路開閉手段３と流路切
換手段８の動作タイミングを制御するタイミング
回路（図示せず）とを備えている。計量ライン６
は、空気室が外気に開放された点滴筒形式のチヤ
ンバー１２と、計量ポンプ１３（ローラポンプ）
と、チヤンバー１２内の液面を一定値にする信号
を計量ポンプ１３に出力する液面センサ（図示せ
ず）とで構成されている。この液面センサを含む
制御系は、透析液の供給を中断してダイアライザ
１の限外濾過能（以下、UFRPと言う）を測定す
るときにのみ動作するようになつている。

以上の構成において、透析は、流路開閉手段３
を開、流路切換手段８を排出ライン４と排出先７
とを連通する位置にして行われる。このとき、
TMP計算回路１１の動作により、TMPは設定値
通りに制御されるので、ダイアライザ１におい
て、設定TMPに対応した限外濾過が継続して行
われる。

一方、ダイアライザ１のUFRPは、個々のダイ
アライザ毎に異なるうえ、透析を続けると経時的
に漸減する。又、同一のダイアライザであつて
も、患者が変るとUFRPも異なる値を示す。この
ため、UFRPを基準にして所定の限外濾過を行う
人工透析装置において、以下に説明するUFRP測
定が定期的に、又は、必要に応じて行われる。

UFRP測定は、流路開閉手段３を開、流路切換
手段８を排出ライン４と計量ライン６とを連通す
る位置にして行われる（チヤンバー１２内は外気
と連通状態にある）。このときも、TMP計算回路
１１の動作により、TMPは設定値通りに制御さ
れるので、ダイアライザ１において、設定TMP
に対応した限外濾過が継続して行われる。そし
て、排出ライン４の液体は、計量ライン６に導か
れ、チヤンバー１２に流入し、液面センサを含む
制御系にによつて操作される計量ポンプ１３によ
り排出される。これにより、チヤンバー１２の液
面が一定に保持され、計量ポンプ１３の吐出量
（排出量）から限外濾過量（以下、UFと言う）を
求めると共に、計量ポンプ１３の動作時間から限
外濾過率（以下、UFRと言う）を算出する。そ
して、このときのTMPからUFRP（＝UFR／
TMP）を算出し、以下このUFRPを基準にして
所定の限外濾過を行う。

しかし、第１図に示す従来の人工透析装置にお
いてECUMによる限外濾過をする場合には、流
路開閉手段３を閉にしてダイアライザ１に透析液
を供給しない状態で陰圧ポンプ５（透析液供給ポ
ンプ）を駆動する必要があるが、もともと透析液
の供給量に対してダイアライザ１での除水量が極
めて小さいので、透析液の排出量に適合している
陰圧ポンプ５は除水量をはるかに上回る排出力の
ために、流路開閉手段３を閉路にして陰圧ポンプ
５を駆動することにより陰圧ポンプ５の入口側で
瞬間的に発生する大きな負圧のために透析液回路
の中に気泡などが発生して、陰圧ポンプ５が空運
転状態となり、ECUMによる限外濾過を正常に
行うことができないという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、ECUMによる限外濾過をも可
能にした人工透析装置を提供するにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明の人工透析装置は、
透析液供給手段により透析液を供給するラインを
介して所定濃度の透析液をダイアライザに連続し
て供給すると共に透析液を排出する排出ラインに
接続された陰圧ポンプにより所定の限外濾過圧を
得る人工透析装置において、先の供給ラインに接
続され通常は先のダイアライザの方向に先の透析
液の原液を流すように回転され先の陰圧ポンプよ
り吐出量の小さい可逆回転形のローラポンプと、
先のダイアライザと先の陰圧ポンプとの間の先の
排出ラインと先の供給ラインとの間に連通可能な
ように接続されたバイパスラインと、体外限外濾
過法による操作をするときには先の陰圧ポンプの
動作を停止させ先の排出ラインと先のバイパスラ
インとを連通したライン或いは供給ラインの少な
くとも１つのラインを選択して予め設定された限
界濾過能値を指標として先のローラポンプを逆回
転させながらその回転速度を操作して先のダイア
ライザからの除水を外部に排出して所定の限外濾
過圧を得るように制御する制御部と、を具備する
ようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明について図面を参照して説明す
る。第２図は、本発明の一実施例を示す要部構成
図であり、第１図に付した記号と同一のものは同
一意味で用いられている。この実施例は、ダイア
ライザ１及びその周辺機器類と、この周辺機器類
からの信号及びキーボード２１からの信号を入力
し（キーボードには，UFRの設定スイツチや透
析、ECUMによる限外濾過、、UFRP測定等の動
作を指定する動作モード指定スイツチが設けられ
ている）、所定の処理をして周辺機器類を操作す
るマイクロコンピユータから成る制御部２２とで
構成される。ダイアライザ１の透析液回路供給ラ
イン２は、ピンチバルブ２３と、透析液圧センサ
１０を有し、透析液供給部２４からの透析液をダ
イアライザ１に供給する構成となつている。又、
透析液回路排出ライン４は、ピンチバルブ２５，
２６と、ギヤポンプ等から成る陰圧ポンプ５とを
有し、ダイアライザ１からの透析液等を排出先７
に流す構成となつている。透析液供給部２４は、
濃度センサ２７、制御部２２及び可逆回転形ロー
ラポンプ２８から成る制御系を有し、流路切換弁
２９（ａ，ｂ，ｃの３ボートを有する三方口弁）、
ローラポンプ２８を有する透析液原液供給ライン
３０から供給される透析液原液を、給水弁３１、
底流量弁３２を有する希釈水供給ライン３３から
供給される希釈水で希釈して所定の濃度の透析液
を透析液回路供給ライン２に供給する構成となつ
ている（透析液原液供給ライン３０は、通常、ダ
イアライザ１、透析液回路供給ライン２より低い
位置に配置されている）。透析液回路排出ライン
４は、容器３４及び超音波センサ３５から成る計
量器３６を有する計量ライン３７と連通すると共
に、ピンチバルブ３８を有するバイパスライン３
９を介して透析液供給ライン２と連通する構成と
なつている。又、計量器３６の容器３４は、絞り
４０及び吸引弁４１を有する空気吸引ライン４２
を介して外気と連通する構成となつている。

一方、ダイアライザ１の血液回路は、定速回転
する血液ポンプ４３と、動脈圧センサ９を有する
動脈チヤンバー４４と、静脈圧センサ４５を有す
る静脈チヤンバー４６とを備えている。

次に、上記構成の人工透析装置の透析動作、
ECUMによる限外濾過動作、UFRP測定動作に
ついて順次説明する。

透析動作……キーボード２１にて透析モードを指
定し、動作スタート指令を与えると、制御部２
２は、血液ポンプ４３を駆動し、血液をダイア
ライザ１の血液回路に連続的に流す。と同時
に、給水弁３１及びピンチバルブ２３，２６を
開、ピンチバルブ２５，３８及び吸引弁４１を
閉、流路切換弁２７のポートａとｃを導通し、
透析液供給部２４→濃度センサ２７→ピンチバ
ルブ２３→ダイアライザ１→計量器３６→ピン
チバルブ２６→陰圧ポンプ５→排出先７から成
る流路を構成すると共に、ローラポンプ２８及
び陰圧ポンプ５を駆動して、所定の濃度に希釈
された透析液を前記流路にほぼ定流量で流す。
このとき、制御部２２は、血液圧センサ９，４
５及び透析液センサ１０の各信号M₁，M₃及び
M₂を用い、(1)式に基づく処理をして動作中の
TMP_nを求める。

又は、 そして、制御部２２は、このTMP_nを測定
値、キーボード２１で設定するUFRによつて
決定される信号を設定値とする制御演算をして
得る信号で陰圧ポンプ５を操作し、所定の
UFRを得る。

ECUMによる限外濾過動作……キーボード２１
にてECUMモードに指定することにより、制
御部２２は、給水弁３１、ピンチバルブ２６及
び吸引弁４１を閉、ピンチバルブ２３，２５及
び３８を開、流路切換弁２９のポートｃとｂを
導通にする流路、又は、給水弁３１、ピンチバ
ルブ２３，２５，２６及び吸引弁４１を閉、ピ
ンチバルブ３８を開、流路切換弁２９のポート
ｃとｂを導通する流路を構成する（透析液供給
部２４からの透析液の供給は中断される）。と
同時に、制御部２２は、陰圧ポンプ５の駆動を
停止し、ローラポンプ２８を逆回転させ、ダイ
アライザ１の透析液回路の水、空気を排出す
る。これにより、透析液回路内圧は陰圧となり
限外濾過が行われ、濾過による液体は透析液回
路供給ライン２→透析液原液供給ライン３０へ
と流れる（これらの各ラインは、ダイアライザ
１より低い位置に設置されている）。このとき、
制御部２２は、透析動作時と同様に、(1)式に基
づくTMP_nを求め、ローラポンプ２８の回転ス
ピードを操作し、所定のUFRを得る。

UFRP測定動作……定期的に（RAMに格納され
ているプログラムに基づく動作）、又は、必要
に応じて（キーボード２１からの指定に基づく
動作）UFRP測定モードとなつて、制御部２２
は、２ステツプ動作を経てUFRP測定を行う。
尚、UFRP測定時の各機器の動作は、通常の透
析動作のときと、ECUMによる限外濾過操作
のときとでは異なるので、夫々の場合について
説明する。

通常の透析動作時のUFRP測定動作……第１ステ
ツプとして、制御部２２は、ダイアライザ１の
血液回路を透析状態に保持すると共に、ピンチ
バルブ２３を閉、給水弁３１、ピンチバルブ２
５，２６，３８及び吸引弁４１を開、流路切換
弁２９のポートｃとａを導通し、陰圧ポンプ５
により透析液供給部２４からの透析液をバイパ
スライン３９を介してピンチバルブ２６→排出
先７に流す（ダイアライザ１への透析液の供給
が中断される）。この構成において、計量器３
６の容器３４に、吸引ライン４２を介して外気
が導入され、容器３４に残留する液体は排出さ
れ容器３４が完全に空になると共に、吸引され
た空気は排出先７に排出される。このときも、
陰圧ポンプ５を操作端とする制御系が動作して
いるため、所定のTMPの下での限外濾過が行
われている。

第２ステツプは、上記状態にて、制御部２２
は、ピンチバルブ２５及び吸引弁４１を閉に
し、ダイアライザ１→計量器３６→陰圧ポンプ
５→排出先７の流路を構成する。これにより、
限外濾過による液体は、容器３４に導入され
る。そして、制御部２２は、２個の超音波セン
サ３５による液位検出信号をトリガとして、限
外濾過による液体が容器３４を満たす時間Ｔを
計数し、UFR（＝Ｖ／Ｔ，Ｖは容器３２の容
積）を求め、このときのTMPからUFRP（＝
UFR／TMP）を求めてその値をRAMに格納
する。以後、この更新されたUFRPを用いて透
析動作を行う。

ECUMによる限外濾過操作時のUFRP測定動作
……第１ステツプとして、制御部２２は、ダイ
アライザ１の血液回路をECUMによる限外濾
過操作状態に保持すると共に、給水弁３１及び
ピンチバルブ２３を閉、ピンチバルブ２５，３
８及び吸引弁４１を開、流路切換弁２９のポー
トｃとｂを導通する流路を構成する（透析液供
給部２４からの透析液の供給は中断される）。
と同時に、制御部２２は、陰圧ポンプ５の駆動
を停止し、ローラポンプ２８を逆回転させる。
これにより、計量器３６の容器３４に、吸引ラ
イン４２を介して外気が導入され、容器３４に
残留する液体は排出され容器３４が完全に空に
なると共に、吸引された空気は排出先に排出さ
れる。このときも、ローラポンプ２８を操作端
とする制御系が動作しているとき、所定の
TMPの下での限外濾過が行われている。

第２ステツプは、上記状態にて、制御部２２
は、ピンチバルブ２５及び吸引弁４１を閉に
し、ダイアライザ１→計量器３６→ピンチバル
ブ３８→ローラポンプ２８→流路切換弁２９→
排出先の流路を構成する。これにより、限外濾
過による液体は、容器３４に導入される。そし
て、制御部２２は、透析動作時のUFRP測定動
作で説明したと同様に、時間Ｔを計数し、
UFRPを求め、その値をRAMに格納する。以
後、この更新されUFRPを用いてECUMによ
る限外濾過動作を行う。

〔発明の効果〕

以上、説明した通り、本発明の人工透析装置に
よれば、ECUMによる限外濾過において、除水
操作に対しては、大きな吐出量を持つ陰圧ポンプ
を用いずに、除水量と近似した吐出量を持つ透析
液の原液の吐出に用いる透析液供給手段中のロー
ラポンプを逆回転させてダイアライザからの除水
に流用するようにしたので、安定した限外濾過動
作を継続させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来例を示す構成図、第２図は、本
発明の一実施例を示す構成図である。 １……ダイアライザ、５……陰圧ポンプ、９…
…動脈圧センサ、１０……透析液圧センサ、２２
……制御部、２３，２５，２６，３８……ピンチ
バルブ、２４……透析液供給部、２７……濃度セ
ンサ、２８……ローラポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透析液供給手段により透析液を供給する供給
   ラインを介して所定濃度の透析液をダイアライザ
   に連続して供給すると共に透析液を排出する排出
   ラインに接続された陰圧ポンプにより所定の限外
   濾過圧を得る人口透析装置において、 前記供給ラインに接続された通常は前記ダイア
   ライザの方向に前記透析液の原液を流すように回
   転され前記陰圧ポンプより吐出量の小さい可逆回
   転形のローラポンプと、 前記ダイアライザと前記陰圧ポンプとの間の前
   記排出ラインと前記供給ラインとの間に連通可能
   なように接続されたバイパスラインと、 体外限外濾過法による操作をするときには前記
   陰圧ポンプの動作を停止させ前記排出ラインと前
   記バイパスラインとを連通したライン或いは前記
   供給ラインの少なくとも１つのラインを選択して
   予め設定された限界濾過能値を指標として前記ロ
   ーラポンプを逆回転させながらその回転速度を操
   作して前記ダイアライザからの除水を外部に排出
   し所定の限外濾過圧を得るように制御する制御部
   とを具備することを特徴とする人口透析装置。