JPH0628129Y2

JPH0628129Y2 - 血液透析装置

Info

Publication number: JPH0628129Y2
Application number: JP5504890U
Authority: JP
Inventors: 敦金子; 史郎中谷
Original assignee: 株式会社三陽電機製作所
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2004-08-03
Also published as: JPH0413145U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は所謂人工腎臓透析装置のような血液透析装置
に関し、特にその血液ポンプおよびシリンジポンプと関
連する異常が発生した時に対応処置が迅速にできるよう
にしようとするものである。

「従来の技術」従来の血液透析装置を第７図を参照して説明する。慢性
腎不全患者１１からの血液は、動脈側血液回路チューブ
12を通り、血液ポンプ１３で外部へ流出され、血液ポン
プ１３でその体外循環血液の流量が調節される。血液ポ
ンプ１３の出口ラインは、シリンジポンプ１４からの薬
液（通常は抗凝固剤のヘパリン）の注入ライン１５と合
流し、その合流液は動脈側ドリップチャンバ１６へ供給
されてエアートラップされて、透析器１７へ導入され
る。透析器１７にて透析液との物質交換作用により浄化
された血液は動脈側ドリップチャンバ１８にてエアート
ラップされて、動脈側血液回路１９を通じて患者１１に
返血される。

一方透析液については、多人数用透析液供給装置からの
透析液は、透析液入口ポート２１から定流量弁２２、加
熱槽２３を通り、一定流量で一定温度に調整された後、
入口側液停止弁２４を通って透析器１７に供給される。
透析器１７において患者血液からの老廃物などを受け取
った透析液は、出口側液停止弁２５を通り、透析液ポン
プ２６により吸引されて排液ポート２７から排液され
る。バイパス弁２８は、例えば透析液温度が異常に高く
なった場合に開となり、同時に入口側液停止弁２４およ
び出口側液停止弁２５が閉となり、加熱槽２３からの異
常透析液がバイパス弁２８を通って透析液ポンプ２６へ
バイパスされて透析器１７に供給されないようになって
いる。

制御部２９はこの血液透析装置全体の制御を司り、血液
ポンプ１３の流量制御やシリンジポンプ１４の注入量制
御もこの制御部２９にて行われる。一般に血液ポンプ１
３とシリンジポンプ１４とは組み込みとなっている。血
液ポンプ１３やシリンジポンプ１４に異常が発生した場
合、制御部２９はその異常を、警報回路３１を介して警
報表示灯３２、警報ブザー３３により、操作者に伝える
ようになっている。

「考案が解決しようとする課題」従来の血液透析装置においては、血液ポンプ１３やシリ
ンジポンプ１４に関する異常の検出は殆んど行われず、
また少例において異常検出が行われる場合でも、異常検
出時に「血液ポンプ異常」、「シリンジポンプ異常」と
して代表表現し、それぞれどの部分の異常であるかは分
からなかった。例えば血液ポンプ１３の場合、過負荷異
常（ポンプヘッドのしごき部分でチューブがねじれた場
合など）、動脈陰圧異常（ポンプ入口ラインの折れ曲が
りなどにより、陰圧が発生する）などの異常が考えら
れ、一方、シリンジポンプ１４の場合には、過負荷異常
（注入ラインチューブの折れ曲がり）。動力伝達異
常、注入量の設定異常などが考えられる。

しかしながら、従来の装置においては前述の如く、これ
らのどの部分に異常が発生したかを検出することができ
ないため、結果的に異常に対する処置が分からず、その
異常ポンプを使用することができず、急遽別のポンプを
用意して透析を続行するか、最悪の場合には透析の続行
が不可能になり、操作者に負担を強いるばかりか，患者
にまで悪影響を及ぼす場合もしばしばあった。

「課題を解決するための手段」この考案は、従来装置では対応が困難であった血液ポン
プおよびシリンジポンプに関連する各種の異常の検出お
よびそれに関連する情報の表示を可能にするもので、血
液ポンプおよびシリンジポンプに関連する各種異常を検
出する異常検出手段と、これらの各種異常の状態と、そ
の異常状態に対して考えられる異常の原因および対応処
置とを記憶する異常情報記憶手段と、異常検出手段が異
常を検出すると、異常情報記憶手段からその異常に対す
る異常状態、考えられる原因および対応処置を表示する
表示手段とが設けられる。

「実施例」第１図にこの考案の血液透析装置の実施例を示し、第７
図と同一の部分には同番号を付して重複説明を避ける。
血液ポンプ１３およびシリンジポンプ１４には、それぞ
れ専用の検出・制御部３４および３５が設けられてい
る。これら検出・制御部３４，３５と装置本体の制御部
２９とは、それぞれ通信線３６，３７で接続されてい
る。制御部２９には、それぞれの異常時の異常状態や、
その異常状態に対し考えられる異常の原因の対応処置を
表示する異常情報表示ユニット３８が接続されている。

第２図は第１図の実施例における血液ポンプ１３と関連
する各種異常を検出するための異常検出手段を示す。第
２図Ａは、血液ポンプの過負荷異常を検出するもので、
ポンプヘッド３９内のロータ４１（血液回路チューブを
しごく部分）は、この実施例では直流モータ４２によ
り、ギヤヘッド４３を介して回転されるようになってい
る。直流モータ４２は駆動回路４４により、駆動される
が＋側の駆動線４５には電流検出部４６が設けられてい
る。ポンプヘッド３９にセットされた血液回路チューブ
（図示せず）の出口側ライン（図示せず）が折れ曲がる
などして過負荷状態になると、直流モータ４２の回転が
阻害されるため、駆動線４５の電流が増加する。電流検
出部４６により、この電流を検出し電圧に変換して正常
時の電圧と比較することにより、血液ポンプ１３の過負
荷状態を検出することができる。

第２図Ｂは、血液ポンプ１３の動脈陰圧を検出するもの
である。動脈陰圧は血液回路の血液ポンプ用チューブの
入口ラインが陰圧になった場合を示すもので、例えば患
者の血液を導出するための穿刺部位の閉塞、穿刺部位か
ら血液ポンプ入口ラインのチューブの折れ曲がりなどが
原因で発生する。この動脈陰圧の検出手段として、この
例では血液ポンプ用チューブの入口ライン４７にそのチ
ューブの太さ方向の変位を検出するマイクロスイッチ４
８を設けてあり、動脈陰圧が発生して入口ラインチュー
ブが圧平された場合（潰れた場合）に、マイクロスイッ
チ４８の変位検出突起４９が図において下方向へ飛び出
すことによりスイッチが動作して動脈陰圧が検出され
る。

また血液ポンプ１３の検出・制御部３４と、本体装置の
制御部２９との通信異常を検出するには、例えば制御部
２９から通信命令を送信してから一定の時間後に受信応
答が帰ってこなかった場合に通信異常とする。

このようにして、この実施例では、血液ポンプ１３に関
する三種類の異常を検出することができる。

第３図は第１図の実施例におけるシリンジポンプ１４に
関連する各種異常を検出するための異常検出手段を示
す。第３図Ａはシリンジポンプ１４の過負荷異常を検出
するもので、シリンジ５１はシリンジホルダ５２にセッ
トされており、薬液の注入はシリンジ５１のプランジャ
５３をプランジャホルダ５４が押す（第３図Ａで左方向
へ）ことにより行われるが、プランジャホルダ５４の移
動は、このホルダ５４に直結したラック５５がステッピ
ングモータ５６のピニオンギヤ（図示せず）の回転によ
り移動するようになっている。ラック５５には多回転型
のポテンションメータ５７の回転軸がピニオンギヤ５８
で結合されており、ラック５５の移動距離をポテンショ
ンメータ５７で検出できるようになっている。第１図に
おいて、シリンジポンプ１４からの薬液注入ライン１５
が折れ曲がるなどしてシリンジポンプ１４の過負荷状態
が発生すると、注入の抵抗が増加し、設定注入量から計
算したラック５５の移動速度を確保することが困難にな
る。ポテンションメータ５７と検出・制御部３５に内蔵
されたタイマ（図示せず）により、ラック５５の実際の
移動速度が常に計算されており、この移動速度の実施値
が設定注入量と、シリンジ５１のプランジャ５４（ラッ
ク５５）の移動距離とから予め計算された各設定注入量
時の移動速度とを比較することにより、過負荷状態を検
出することができる。

第３図Ｂはステッピングモータ５６の回転をラック５５
の直線運動に変換する動力伝達機構において、ステッピ
ングモータ５６のピニオンギヤ（図示せず）と、ラック
５５とのギヤ噛み合い異常を検出するもので、ステッピ
ングモータ５６はベース５９に取り付けられており、こ
のベース５９はシリンジポンプ１４のベース（図示せ
ず）に固定支点６０および可動点６１〜６３により取り
付けている。ベース５９は、ポンプベース（図示せず）
に取り付けられたスプリング受け６４との間でスプリン
グ６５により第３図Ｂで上方向に一定の力で押し付けら
れ、つまり固定支点６０を中心に右回りに回動偏倚され
て、モータ５６の回転軸のピニオンギヤ（図示せず）が
ラック５５に圧接される。ギヤの噛み合いが悪く、モー
タ回転軸のピニオンギヤ（図示せず）とラック５５の山
と山とがぶっかった場合には、第３図Ｂでモータベース
５９は固定支点６０を中心に左回りにわずか回転して下
方向にモータベース５９が移動するため、モータベース
５９の上端に設けられた移動検出用マイクロスイッチ６
６の変位検出突起６７が同図下方向に飛び出してラック
５５の移動が非常に遅く、ギヤ噛み合い不良（ギヤが外
れた状態）を検出する。

第３図Ｃはシリンジポンプ１４の注入終了を検出するた
めのものである。ラック５５には注入終了位置に合わせ
たボッチ６８が取り付けられており、このボッチ６８が
注入終了検出用マイクロスイッチ６９が取り付けられた
アクチュエータ７１を押すことにより、マイクロスイッ
チ６９の変位検出突起７２が第３図Ｃで下におされてマ
イクロスイッチ６９内に引き込み注入終了を検出する。

また、この実施例ではシリンジポンプ１４の薬液注入設
定量を０．１〜５．０ｍ／ｈの範囲で０．１ｍ／ｈ
ステップで設定するようになっているが、これは二桁数
字表示器と各桁に対応したアップダウンスイッチおよび
注入スイッチ（いずれも図示せず）により行う。そのア
ップダウンスイッチにより誤って前記範囲から外れた例
えば７．０ｍ／ｈに注入量を設定し、注入スイッチを
押した場合には、注入量設定異常が出るようになってい
る。これはシリンジポンプ１４の検出・制御部３５内の
ＲＯＭ（図示せず）に予め組み込まれた正常設定範囲値
（本実施例では０．１〜５．０ｍ／ｈ）と、現在の設
定値とをＣＰＵ（図示せず）が比較することにより、設
定異常を検出する。

さらに、この実施例ではシリンジポンプ１４の検出・制
御部３５と、本体の制御部２９との通信異常も検出する
ことができるが、これについては前記血液ポンプの場合
と同様であるので、ここでは省略する。

第４図に制御部２９内の特に、この考案と関連する部分
を示す。制御部２９にはマイクロコンピュータが利用さ
れ、ＣＰＵ（中央処理ユニット）７３は、ＲＯＭ（読み
出し専用メモリ）７４に格納されたシステムプログラム
を解読して制御を行う。ＲＯＭ７４には透析装置全体の
制御プロクラムが格納されており、血液ポンプ１３の検
出・制御部３４との通信を行うプロクラムや、シリンジ
ポンプ１４の検出・制御部３５との通信を行うプログラ
ムや、血液ポンプ検出・制御部３４およびシリンジポン
プ検出・制御部３５からの受信した異常信号を認識し、
予めＲＯＭ７４に内蔵してある、該当異常時の異常情報
（異常と対応した異常状態と、その異常状態に対し考え
られる異常の原因および対応処置）を読み出し、異常情
報表示ユニット３８に表示し、警報ブザー３３を警鳴さ
せるプログラムもその中に含まれている。ＣＰＵ７３
は、血液ポンプ検出・制御部３４、シリンジポンプ検出
・制御部３５および異常情報表示ユニット３８とそれぞ
れ直列通信入出力部（ＳＩＯ）７５，７６，７７を介し
て通信を行う。ＣＰＵ７３にはＲＡＭ７８のタイマ７９
が接続され、またＣＰＵ７３は異常発生時に入出力部
（ＰＩＯ）８１を通し、さらに駆動回路８２を通じて警
報ブザー３３を鳴動させる。

第５図は異常情報表示ユニット３８に表示する内容の例
を示し、これらの異常情報はＲＯＭ７４に記憶されてあ
る。前述した各種の異常についてそれぞれ第１乃至第３
の三つの画面が用意されており、これらが順に表示され
る。第１画面として異常状態、例えば血液ポンプ過負
荷、第２画面としてその異常に対する考えられる原因、
例えば「ポンプ出口側チューブの閉塞」、第３画面とし
てその異常に対する対応処置、例えば「チューブのポン
プへの装着状態および出口側ラインの確認」がそれぞれ
表示される。

異常表示の優先順位を例えば次のように決めておく。1.
血液ポンプ動脈陰圧、2.血液ポンプ過負荷、3.血液ポン
プ通信異常、4.シリンジポンプ過負荷、5.シリンジポン
プギヤ噛み合い異常、6.シリンジポンプ通信異常、7.シ
リンジポンプ注入量誤設定、8.シリンジポンプ注入終了
警報、同時に複数の異常が発生した場合は、優先順位の
高いものから順に異常情報の表示を行う。異常情報表示
中に、これよりも優先順位の高い異常が発生した場合
は、その異常情報の表示に切り替える。

次に、血液ポンプおよびシリンジポンプにて異常が発生
した場合の異常情報表示処理のプログラムの説明を行
う。この実施例では、制御部２９と血液ポンプ検出・制
御部３４およびシリンジポンプ検出・制御部３５とは２
秒ごとに通信を行っており、それぞれのポンプの異常の
有無やその内容も２秒ごとにチェックされる。第６図
Ａ，Ｂはそれぞれ血液ポンプおよびシリンジポンプの異
常フラグのパターンを示す図で、血液ポンプ異常フラグ
の場合には、ビット０が過負荷、ビット１が動脈陰圧、
ビット２が通信異常に対応している。一方、シリンジポ
ンプ異常フラグについては、ビット０が過負荷、ビット
１がギヤ噛み合い異常、ビット２が注入終了異常、ビッ
ト３が注入量設定、ビット４が通信異常に対応してい
る。いずれのビットも異常時には“１”にセットされ、
正常時には“０”にリセットされる。

また、表示する画面情報はＲＯＭ７４にコード化されて
格納されている。ＣＰＵ７３は２秒ごとの通信により、
血液ポンプ検出・制御部３４、シリンジポンプ検出・制
御部３５から異常フラグパターンを受け取る。先ず、血
液ポンプ異常フラグパターンのビット０〜２をチェック
する。例えばビット１が“１”にセットされている場合
には、ＣＰＵ７３はＲＯＭ７４から動脈陰圧異常の表示
の第１画面の文字情報（コード化されている）が格納さ
れているアドレスからそのコード化内容を読み出す。次
にＣＰＵ７３は異常情報表示ユニット３８に対し、通信
ラインを経由して表示コマンドおよび同コードを転送す
る。異常情報表示ユニット３８はＣＰＵ７３からのコマ
ンドに従って、同コードを文字情報に変換して表示す
る。その結果、第５図の血液ポンプ動脈陰圧異常表示画
面の第１画面が異常情報表示ユニット３８に表示され
る。同時にＣＰＵ７３は、ＰＩＯ８１、駆動回路８２を
介して警報ブザー３３を警鳴させる。

また、ＣＰＵ７３はシリンジポンプ検出・制御部３５か
ら受け取ったシリンジポンプ異常フラグのビット０〜４
もチェックする。例えば前記血液ポンプ動脈陰圧異常に
加えて、シリンジポンプの注入量誤設定異常が発生した
場合、ＣＰＵ７３は前記異常情報表示の優先順位に従
い、異常情報表示ユニット３８に表示する。従って、こ
の場合には動脈陰圧異常表示の第１画面が表示されたま
ゝとなる。この実施例においては、ＣＰＵ７３はタイマ
７９により５秒間動脈陰圧異常の第１画面を表示した
後、動脈陰圧異常の第２画面を表示する。そして、さら
に５秒後に動脈陰圧異常の第３画面を表示する。さらに
５秒後には再び動脈陰圧異常の第１画面を表示し、以下
繰り返し表示を行う。

動脈陰圧異常が処置により解除されると、ＣＰＵ７３は
シリンジポンプ誤設定異常の第１画面を異常情報表示ユ
ニット３８に表示する（以下は動脈陰圧異常表示の場合
と同様である）。

「考案の効果」以上述べたように、この考案によれば従来技術では解決
困難であった血液ポンプおよびシリンジポンプのそれぞ
れの状態に対応して、各種の異常を検出することができ
る。また、異常時にブザーによる警鳴を行うと共に、そ
の異常状態、その考えられる異常の原因および対応処置
を表示するので、透析操作員が確実にその異常に対応す
ることができる。これにより、透析操作員の負担を著し
く軽減することができ、引いては透析患者の心理的負担
も軽減することができる。

このように、この考案は血液透析装置の適用範囲、信頼
性、操作性を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の血液透析装置の実施例を示すブロッ
ク系統図、第２図は第１図の実施例の血液透析装置にお
ける血液ポンプと関連する各種異常を検出する手段の要
部の例を示し、Ａは過負荷異常検出手段の側面図、Ｂは
動脈陰圧検出手段の平面図、第３図は第１図の実施例の
血液透析装置におけるシリンジポンプと関連する各種異
常を検出する手段の要部を示し、Ａは過負荷異常検出手
段の側面図、Ｂはギヤ噛み合い異常検出手段の側面図、
Ｃは注入終了異常検出手段の側面図、第４図は第１図の
実施例中の制御部２９の要部を示すブロック系統図、第
５図は第１図の実施例における血液ポンプおよびシリン
ジポンプの各異常情報表示画面の内容を示す図、第６図
Ａ，Ｂはそれぞれ第１図の実施例における血液ポンプお
よびシリンジポンプの各異常フラグパターンを示す図、
第７図は従来の血液透析装置を示すブロック系統図であ
る。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】腎不全患者より血液ポンプにより送り出さ
れる体外循環血液と、透析液とを透析器により接触さ
せ、上記患者の血液中の余剰イオン、不要老廃物および
水分などを透析液中に移動させながら透析治療を行うと
共に、上記体外に出された体外循環血液にシリンジポン
プにより抗凝固剤を注入する血液透析装置において、上記血液ポンプおよび上記シリンジポンプと関連する各
種異常を検出する異常検出手段と、上記各種異常の状態と、その異常状態に対して考えられ
る異常の原因および対応処置とを記憶する異常情報記憶
手段と、上記異常検出手段が異常を検出すると、上記異常情報記
憶手段からその異常と対応する異常状態、考えられる異
常の原因および対応処置を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする血液透析装置。