JPH06134031A - 血液透析濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人工腎臓の静脈側血液の圧力を常に安全な値
に維持することの出来る、Ｐｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式のＨＤ
Ｆが行える血液透析濾過装置を提供する。 【構成】 血液側回路の血液ポンプ１にバイパス流路７
を設け、人工腎臓８の血液出口部の圧力を常に検知して
その情報を前記バイパス流路に設けた血液流量調節手段
６に伝えて、前記血液出口部の圧力が常に安全な定値と
なるように前記バイパス流路に流れて前記血液ポンプの
上流に戻される血液量をコントロールするようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透析濾過膜を介して血
液中の不要物質を除去すると同時に該膜を介して血液中
の水分を抜いたり、透析液を血液中に押し込んだりする
Ｐｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式の血液透析濾過装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】透析膜や濾過膜を内蔵した人工腎臓を用
いて腎不全患者の血液を浄化する場合、膜を介して血液
中の不要物質及び余分な水分を除去する一方、患者に必
要な物質を含む溶液（以下、補液という）を補給する必
要がある。

【０００３】ところが血液透析濾過（いわゆるＨＤＦ）
における補液の量は、通常の場合、１０ｌや２０ｌとい
ったかなりの量であり、補液を正確に管理する装置は複
雑且つ高コストとなる問題点を抱えていた。そこで、特
公昭５６−３３１０７号や特公昭５８−１４２２３号で
は補液のための設備のいらない、Ｐｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式
の血液透析濾過装置が提案された。

【０００４】これは、市販の容積式閉鎖循環型の連続除
水制御装置の透析液回路及び／又は血液回路に正逆回転
するポンプを設け、併せて血液又は透析液の一部を一時
的に収容バッグに収容し次にその等量を戻す動作（即ち
Ｐｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ動作）を行う制御機構を設けたもの
で、人工腎臓の膜を介して血液中の不要物質を透析又は
濾過の原理で透析液側へ移動させると同時に水分の引出
しと補充を正確に行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記の血液透析
濾過装置では、公知の容積式閉鎖循環型の連続除水制御
装置に血液及び／又は透析液をＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌする
ための機構のみを付加しただけであるため、人工腎臓を
介しての水分の出し入れ、及び除水の容積は正確に管理
されるが、静脈側血液流路、即ち人工腎臓の血液出口部
の圧力値が検知はされるものの管理がなされない、とい
う問題がある。該部位の圧力は使用する人工腎臓の種類
や透析液流量などの予め設定される条件のほか、患者か
らの体外循環血液量や患者の容態といった随時変動し得
る条件が重なって決定されるものである為、常にモニタ
ーするのみならず、変動に迅速且つ的確に対処して返血
を受ける患者に負担がかからないように処置する必要が
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで上記目的を達成す
るために、本発明では血液側回路の血液ポンプにバイパ
ス流路を設け、人工腎臓の血液出口部の圧力を常に検知
してその情報を前記バイパス流路に設けた血液流量調節
手段に伝えて、前記血液出口部の圧力が常に安全な定値
となるように前記バイパス流路に流れて前記血液ポンプ
の上流に戻される血液量をコントロールするようにし
た。

【０００７】即ち本発明は、少なくとも血液ポンプが設
けられた動脈側血液流路、膜型人工腎臓の血液側流路、
及び静脈側血液流路がこの順に接続されてなる血液側回
路と、送液手段が設けられた透析液供給流路、前記膜型
人工腎臓の透析液側流路、及び透析液廃液流路がこの順
に接続されてなり、且つ前記透析液供給流路及び前記透
析液廃液流路の透析液流量を同時に調節する透析液流量
調節手段が設けられている透析液側回路と、前記透析液
供給流路又は前記透析液廃液流路に設けられた、透析液
の一部を収容したり排出したりするための容積ポンプと
を有するＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式の血液透析濾過装置にお
いて、前記動脈側血液流路に前記血液ポンプのバイパス
流路を設け、該バイパス流路に、前記静脈側血液流路内
の圧力に応じてバイパス流路の血液流量を調節する手段
を設けたことを特徴とするＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式の血液
透析濾過装置である。

【０００８】

【作用】本発明によれば、透析液側回路に設けられた正
逆流可能な容積ポンプを繰り返し正逆流させることによ
って人工腎臓から透析液廃液流路に排出される水分量が
増減せしめられ、これによって人工腎臓への透析液の流
入量と人工腎臓からの流出量との差が、正から負へ、負
から正へと繰り返されることになる。従って人工腎臓へ
の透析液の流入量を流出量より多くすれば人工腎臓の血
液側流路よりも透析液側流路の圧力が高くなって透析液
が膜を介して血液側へ押し込まれ、反対に人工腎臓への
透析液の流入量を流出量より低くすれば人工腎臓の血液
側流路よりも透析液側流路の圧力が低くなって水分が膜
を介して血液側から引き出されるが、この時、人工腎臓
の血液出口部の圧力に応じて人工腎臓へ流入する血液流
量が制御されているので、人工腎臓の血液出口部の圧力
は常に安全な定値以下に保持される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明のシステムを詳
細に説明する。

【００１０】図１は本発明の血液透析濾過装置の１実施
態様を示したもので、１は患者の動脈Ａから動脈側血液
ライン１８に導出される血液を昇圧するための血液ポン
プである。血液ポンプ１には通常のチューブ押圧式が使
用される。２は動脈側血液回路に設けられたドリップチ
ャンバーであり、その出口側は２つに分岐し、一方は膜
型人工腎臓８の血液入口部に連通し、他方は患者動脈Ａ
と血液ポンプの上流側との間に接続されて血液ポンプ１
のバイパス回路７を形成する。膜型人工腎臓８の血液出
口側ライン１３にもドリップチャンバー１７が設けら
れ、その血液出口は静脈側血液ライン１９を経て患者の
静脈Ｖに接続され、又、エア溜めの部分は静脈圧力ライ
ン１４を経て静脈圧計１６に接続される一方、静脈圧力
ライン１４より分岐された静脈圧力制御用ライン１５を
経て、前記バイパス回路７上に設けられた血液流量調節
手段６に接続される。

【００１１】一方、透析液側では、送液手段（図示せ
ず）を経て送られてくる透析液が閉鎖型の連続除水制御
可能な透析液流量調節手段１１を経由し透析液供給ライ
ン１２を通って膜型人工腎臓８の透析液入口に導入さ
れ、膜型人工腎臓８の透析液出口を出た透析液は透析液
廃液ライン９を通って容積ポンプ３に入る。閉鎖型の連
続除水制御可能な透析液流量調節手段１１としては通常
市販されている、人工腎臓への透析液の出入りを容積で
等量制御でき、併せて除水も管理出来るものであれば使
用出来る。また、容積ポンプ３は例えばピストン式で注
射器の如く明確に等量の出し入れが出来ればよく、モー
ター４及び速度制御装置５と組み合わせて透析液を所定
量正確に繰り返し出し入れができるように構成する。容
積ポンプ３は上記の目的に沿うかぎり、チューブ式のポ
ンプ等も使用出来る。なお、出し、入れそれぞれの速度
は同一から別々の速度まで設定出来るように構成してお
く。容積ポンプ３を出た透析廃液は容積ポンプ出口ライ
ン１０を通り閉鎖型の連続除水制御可能な透析液流量調
節手段１１を経由して排水される。

【００１２】血液流量調節手段６は例えば図２に示すよ
うな構造を有する。即ち、容器２３に内蔵された、ツマ
ミ２４に押圧されたスプリング２０の圧と、静脈圧力制
御用ライン１５を経てその端部を構成する圧力設定バッ
グ２５に到達したドリップチャンバー１７からのエア圧
力とがバランスした位置に押し板２１が保持され、この
押し板２１に固定された押圧棒２２がバイパス回路７を
圧迫して、該バイバス回路７を通って血液ポンプ１の上
流へ戻る血液流量を制御する。従ってツマミ２４に、予
めドリップチャンバー１７内の様々な圧力に応じた適切
な絞り具合の目盛りを刻んでおけば、透析液のＰｕｓｈ
＆Ｐｕｌｌ操作で人工腎臓８の血液出口側圧力が好まし
くない値に変動しかけても、血液流量調節手段６の働き
により、血液出口側圧力は即座に安全な値に制御され
る。

【００１３】具体的には、人工腎臓８の血液出口側圧力
が設定より上がると、圧力設定バッグ２５が膨らみ、ス
プリング２０の圧に押し勝って押し板２１を図２の左側
に移動させる。すると押圧棒２２がバイパス回路７を圧
迫する力が弱まり、その結果バイパス回路７を通って血
液ポンプ１の上流へ戻る血液流量が増加するので、結局
血液ポンプ１の出口部における圧力が減少し、人工腎臓
８の血液出口側圧力が設定値以下になるのである。

【００１４】なお、血液流量調節手段６としては、図２
に示すような構造の他にも一般に市販されているような
圧力制御装置が使用できる。また、スプリング２０の代
わりに圧力設定バッグ２５と同様なバッグを用いること
もできる。

【００１５】また、上記の実施態様では、血液ポンプ１
のバイパス流路７を人工腎臓８の血液動脈側で形成して
いるが、この血液ポンプ１のバイパス流路７は人工腎臓
８の血液出口側ライン部１３の、ドリップチャンバー１
７の上流部を分岐させてその端部を血液流量調節手段６
に接続しても良い。

【００１６】上記の図１の実施態様の血液透析濾過装置
を用いてＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式のＨＤＦを行った例を以
下に示す。

【００１７】

【実施例１】閉鎖型の連続除水制御可能な透析液流量調
節手段１１において透析液供給液量、透析液排出流量を
共に５００ｍｌ／分とし、血液ポンプ１出口における血
液流量を２００ｍｌ／分とした場合、以下のような流動
状態が起こった。 透析液を容積ポンプ３を稼働させて１００ｍｌ／分の
流量で１００ｍｌ引き抜きすると、 バイパス流路７における血液流量＝０ｍｌ／分 人工腎臓の血液入口における血液流量＝２００ｍｌ／分 人工腎臓の血液出口における血液流量＝１００ｍｌ／分 でバランスが取れた。この期間をＰｕｌｌ期と呼ぶ。 容積ポンプ３に溜めた１００ｍｌの透析液、を人工腎
臓の膜を介して血液側に４００ｍｌ／分で押し入れる場
合、静脈圧の制御の設定を２５０ｍｍＨｇとして （ｉ）静脈圧（Ｐ１）≦２５０ｍｍＨｇの時、 バイパス流路７における血液流量＝０ｍｌ／分 人工腎臓の血液入口における血液流量＝２００ｍｌ／分 人工腎臓の血液出口における血液流量＝６００ｍｌ／分 でバランスが取れた。この期間をＰｕｓｈ期と呼ぶ。 （ｉｉ）静脈圧（Ｐ１）≧２５０ｍｍＨｇの時、 バイパス流路７における血液流量＝２００ｍｌ／分 人工腎臓の血液入口における血液流量＝２００ｍｌ／分
から０ｍｌ／分 人工腎臓の血液出口における血液流量＝６００ｍｌ／分
から４００ｍｌ／分 でバランスが取れた。この期間をＰｕｓｈ期と呼ぶ。

【００１８】以上の実例のように、容積ポンプ３の運転
スピードは、１回の人工腎臓での透析液の置換容量を１
００から２００ｍｌとすると、Ｐｕｌｌ期のスピード
は、１００から１５０ｍｌ／分で引き抜き、Ｐｕｓｈ期
のスピードは、４００から４５０ｍｌ／分で押し込むよ
うにすればよい。又、人工腎臓の血液出口における血液
流量は、瞬間的にＰｕｌｌ／Ｐｕｓｈ比で６倍程度流す
ので、流路を太くしておけばよい。更に、患者への補液
量も、この場合１００ｍｌを瞬間的な６００ｍｌ／分の
速度で静脈に戻すことになるが、これは人体が十分吸収
できるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明による血液透析濾過装置は、Ｐｕ
ｓｈ＆Ｐｕｌｌ式のＨＤＦを行う場合、従来のＰｕｓｈ
＆Ｐｕｌｌ式の装置では管理できなかった人工腎臓の血
液出口側圧（静脈圧）を、市販の装置に極めて簡単な改
良を施すだけで、常に患者にとって安全な値に維持する
ことを実現したものであり、公知のＨＤＦ装置では特別
に用意しなければならない補液の為及び補液の正確な管
理の為の制御装置が一切不要であり、装置の小型化、コ
ストの低減に大いに貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の１例を示す説明図。

【図２】本発明の装置に使用される血液流量調節手段の
１例を示す説明図。

【符号の説明】

１．血液ポンプ ２．１７．ドリップチャンバー ３．容積ポンプ ４．モーター ５．速度制御装置 ６．血液流量調節手段 ７．バイパス流路 ８．膜型人工腎臓 ９．透析液廃液ライン １０．容積ポンプ出口ライン １１．透析液流量調節手段 １２．透析液供給ライン １３．血液出口側ライン １４．静脈圧力ライン １５．静脈圧力制御用ライン １６．静脈圧計 １８．動脈側血液ライン １９．静脈側血液ライン ２０．スプリング ２１．押し板 ２２．押圧棒 ２３．容器 ２４．ツマミ ２５．圧力設定バッグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも血液ポンプが設けられた動脈
   側血液流路、膜型人工腎臓の血液側流路、及び静脈側血
   液流路がこの順に接続されてなる血液側回路と、 送液手段が設けられた透析液供給流路、前記膜型人工腎
   臓の透析液側流路、及び透析液廃液流路がこの順に接続
   されてなり、且つ前記透析液供給流路及び前記透析液廃
   液流路の透析液流量を同時に調節する透析液流量調節手
   段が設けられている透析液側回路と、 前記透析液供給流路又は前記透析液廃液流路に設けられ
   た、透析液の一部を収容したり排出したりするための容
   積ポンプとを有するＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式の血液透析濾
   過装置において、 前記動脈側血液流路に前記血液ポンプのバイパス流路を
   設け、該バイパス流路に、前記静脈側血液流路内の圧力
   に応じてバイパス流路の血液流量を調節する手段を設け
   たことを特徴とするＰｕｓｈ＆Ｐｕｌｌ式の血液透析濾
   過装置。