JPH0675504U - 回路クランプ駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路クランプを閉塞駆動させる状態になった
ときに回路クランプを確実に動作させる。 【構成】 体外に血液を取出して所定の処理を行なった
後血液を体内に戻すものであって、体外循環血液の循環
を閉塞停止できる回路クランプ１１を備えた体外循環血
液処理装置を前提とする。そして、異常発生監視手段８
〜１０が、回路クランプを閉塞させることが必要な異常
状態を検出すると、第１の駆動制御手段２０、２２が回
路クランプの閉塞動作を起動させる。この起動によって
も、なんらかの異常のために回路クランプが閉塞しない
ことも生じる。このことを、第２の駆動制御手段３０、
３３は、異常発生監視手段が異常状態を検出した時点か
ら所定時間以内に、回路クランプ作動状態検出手段３２
から閉塞状態を示す信号が与えられないことで認識し、
回路クランプの閉塞動作を起動させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は回路クランプ駆動制御装置に関し、例えば、人工透析装置や成分献血 装置等の体外に血液を取り出して所定の処理を行なった後血液を体内に戻す体外 循環血液処理装置に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、人工透析装置は、人工腎臓として、透析膜による体外瀘過を利用して 本来の腎臓に代って血液中の老廃物や過剰水分などを除去するものであり、人工 透析は、腎不全に陥った患者が定期的に受ける医療措置として定着している。

【０００３】 このような人工透析装置の血液回路は、従来においては、例えば図２に示すよ うに構成されていた。

【０００４】 図２において、血液ポンプ２によって、患者動脈１より血液体外循環路（チュ ーブに）引き出された血液はダイアライザ３に供給される。このダイアライザ３ には透析液回路４によって透析液も供給されている。ダイアライザ３内において は透析膜を介して血液及び透析液が逆方向に流れており、これにより、血液中の 老廃物や過剰水分などが透析液側に移行する。老廃物や過剰水分などが除去され た血液は、ドリップチャンバ５に供給されてチャンバ上面から内部に滴下され、 このドリップチャンバ５に収容された透析後血液がドリップチャンバ５の下端か ら血液体外循環路（チューブ）に排出されて患者静脈６に戻る。

【０００５】 ドリップチャンバ５は、当該ドリップチャンバ５の上部気体の圧力変化によっ て静脈圧センサ７が静脈圧を検出できるように設けられているものである。

【０００６】 また、ドリップチャンバ５は、透析後血液を通じて患者に気泡が供給されるこ とを防止することを考慮して設けられている。人間の血液内部に気泡が入り込む ことは、人命にも影響を及ぼす危険なことであり、絶対に回避しなければならな い。

【０００７】 例えば、ダイアライザ３と血液体外循環路としてのチューブとの接続異常によ って透析後血液に気泡が入り込むと、ドリップチャンバ５によってその気泡はド リップチャンバ５の上部室に吸収される。しかし、吸収気泡の増大によって、ド リップチャンバ５が収容している血液量が減少し、このままでは気泡が患者静脈 ６に入り込む。そのため、超音波発信器８、超音波受信器９及び気泡検出回路１ ０でなる、ドリップチャンバ５の液面位置を監視する液面監視装置が設けられて おり、この液面監視装置８〜１０が、ドリップチャンバ５の液面の所定位置から の低下を検出したときには（気泡が患者体内に入り込む恐れを検出したときには ）、図示しない制御構成がドリップチャンバ５の下側に設けられている、例えば ソレノイド駆動方式の回路クランプ１１を閉塞駆動させて、患者静脈６への戻り 用血液体外循環路（チューブ）を閉塞して気泡が体内に入り込むことを防止する ようになされている。

【０００８】 なお、液面監視装置８〜１０の検出時には、図示しない制御構成は血液ポンプ ２も停止させる。

【０００９】 また、実際上、このような気泡の体内流入を防止する構成に加えて、気泡の体 内流入を防止する他の構成も設けられている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、気泡が体内に流入することを複数種類の構成によって防止する ようにして、人工透析装置としての安全性を高めているが、気泡が体内に流入す ることを防止する各種類の構成は共に、その構成単体での信頼性も高いことが望 まれている。

【００１１】 しかしながら、回路クランプ１１を閉塞動作させて気泡の体内流入を防止する 上述の構成は、必ずしも信頼性が高いものと言うことはできない。すなわち、図 示しない制御構成が回路クランプ１１の閉塞動作を起動しても回路クランプ１１ が動作しないことも生じる。このような不都合を解決するため、回路クランプ１ １の作動を検出するセンサを設けて、回路クランプ１１の駆動指示時にこのセン サが検出動作しないときには再度回路クランプ１１に駆動を指示することも考え られる。しかし、回路クランプ１１の駆動を指示する制御構成側に異常が生じて いる場合には、このような対策は意味をなさない。

【００１２】 上述のような課題は、人工透析装置だけでなく、体外に血液を取り出して所定 の処理を行なった後血液を体内に戻す他の装置（例えば成分献血装置）において も同様に生じている。

【００１３】 また、実際上、回路クランプ１１を閉塞駆動させる場合は、液面監視装置８〜 １０がドリップチャンバ５内の液面位置の低下（気泡の増大）を検出したときに 限られるものではなく、静脈圧センサ７や図示しない漏血センサが異常を検出し たとき等にも回路クランプ１１を閉塞駆動する。このような場合にも、上記と同 様な課題が生じている。

【００１４】 本考案は、以上の点を考慮してなされたものであり、回路クランプを閉塞駆動 させる異常状態になったときに回路クランプを確実に駆動できる回路クランプ駆 動制御装置を提供しようとしたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

かかる課題を解決するため、本考案においては、体外に血液を取り出して所定 の処理を行なった後血液を体内に戻すものであって、体外循環血液の循環を、閉 塞して停止させることができる回路クランプを備えた体外循環血液処理装置にお いて、(1) 回路クランプを閉塞させることが必要な異常状態を検出する異常発生 監視手段と、(2) この異常発生監視手段が異常状態を検出したときに、回路クラ ンプの閉塞動作を起動させる第１の駆動制御手段と、(3) 回路クランプが閉塞し ているか否かを検出する回路クランプ作動状態検出手段と、(4) 異常発生監視手 段が異常状態を検出した時点から所定時間以内に、回路クランプ作動状態検出手 段から閉塞状態を示す信号が与えられない場合に、回路クランプの閉塞動作を起 動させる第２の駆動制御手段とを設けた。

【００１６】 ここで、回路クランプとして少なくとも２個設け、第１及び第２の駆動制御手 段が閉塞動作を起動させる回路クランプを異なるようにすることは好ましい一態 様である。

【００１７】

【作用】

本考案は、体外に血液を取り出して所定の処理を行なった後血液を体内に戻す ものであって、体外循環血液の循環を、閉塞して停止させることができる回路ク ランプを備えた体外循環血液処理装置を前提とする。

【００１８】 そして、異常発生監視手段が、回路クランプを閉塞させることが必要な異常状 態を検出すると、第１の駆動制御手段が回路クランプの閉塞動作を起動させる。 しかし、この起動によっても、なんらかの異常のために、回路クランプが閉塞し ないことも生じる。このようなことを、第２の駆動制御手段は、異常発生監視手 段が異常状態を検出した時点から所定時間以内に、回路クランプ作動状態検出手 段から閉塞状態を示す信号が与えられないことで認識し、回路クランプの閉塞動 作を起動させる。

【００１９】 このようにして回路クランプの閉塞動作の信頼性を高めることができる。

【００２０】 ここで、回路クランプとして少なくとも２個設け、第１及び第２の駆動制御手 段が閉塞動作を起動させる回路クランプを異なるようにすると、最初の閉塞駆動 が起動された回路クランプ自体に異常が生じていてもより確実に体外循環血液の 循環を停止できるようになる。

【００２１】

【実施例】

以下、本考案を人工透析装置に適用した一実施例を図面を参照しながら詳述す る。ここで、図１が実施例の人工透析装置の要部構成を示すものであり、図２と の同一、対応部分には同一符号を付して示している。

【００２２】 図１に示すように、この実施例の血液回路自体は、従来の人工透析装置の血液 回路と同様である。すなわち、患者動脈１から体外に引き出された血液が、血液 ポンプ２、ダイアライザ３、ドリップチャンバ５を順次介して患者静脈６に戻る ようになされている。

【００２３】 また、ドリップチャンバ５の上部室の圧力から静脈圧を検出する静脈圧センサ ７や、ドリップチャンバ５を挾んで対向している超音波送信器８及び超音波受信 器９や、超音波送信器８の発信を制御したり超音波受信器９の受信出力を取込ん で気泡を検出したりする気泡検出回路１０が設けられている点は、従来と同様で ある。

【００２４】 しかし、気泡の体内流入を防止するための監視構成や回路クランプ１１の駆動 制御構成等が、従来とは異なっている。また、回路クランプ１１が閉塞動作して いるか否かを検出するマイクロスイッチ１２が設けられている点も従来とは異な っている。

【００２５】 図１の血液回路以外の構成部分は、血液内気泡に関連する処理構成部分を中心 に示している。

【００２６】 この実施例に係る人工透析装置は、システム制御を行なうＣＰＵとして、メイ ンＣＰＵ２０と、サブＣＰＵ３０とを備えている。メインＣＰＵ２０は、当該シ ステム全体のシーケンス制御を実行するものであり、サブＣＰＵ３０は、主とし て監視や自己診断などの機能を実行するものである。メインＣＰＵ２０及びサブ ＣＰＵ３０は、電源やシステムバスや各種入出力ポート等が完全に切り離されて いる。

【００２７】 気泡処理との関係では、メインＣＰＵ２０に関連して、気泡アラーム監視部２ １、気泡アラーム処理部２２及び気泡オーバライドスイッチ読込部２３が設けら れている。これら各部２１、２２、２３はそれぞれ機能的に示したものであり、 実際上は、当該機能を担う入出力ポートやＲＯＭ内のプログラム等によって構成 されているものである。

【００２８】 気泡アラーム監視部２１は、上述した気泡検出回路１０が超音波受信器９の出 力に基づいて透析後血液に気泡が混入されていることを検出したか否かを監視す るものであり、この気泡アラーム監視部２１は気泡検出回路１０が検出動作した ときにメインＣＰＵ２０に通知して気泡アラーム処理部２２を起動させるもので ある。

【００２９】 気泡アラーム処理部２２は、メインＣＰＵ２０によって処理が起動されたとき に、図示しない回路クランプ１１の駆動回路を動作させて回路クランプ１１を閉 塞動作させると共に、図示しない血液ポンプ２の駆動回路を停止動作させて血液 ポンプ２の動作を停止させるものである。

【００３０】 気泡オーバライドスイッチ読込部２３は、気泡オーバライドスイッチ１３が押 下されたことを検出してメインＣＰＵ２０に通知するものである。メインＣＰＵ ２０は、気泡オーバライドスイッチ１３が押下された後所定時間（例えば２分間 ）の間は、気泡アラーム監視部２１から気泡アラーム通知が与えられてもそれを キャンセルし、気泡アラーム処理部２２を起動させることはない。このような処 理は、気泡発生等によってシステムがダウンした後復旧させる際にも気泡アラー ム処理が実行されれば復旧動作を実行できないことを考慮して設けられている。

【００３１】 一方、気泡処理との関係では、サブＣＰＵ３０に関連して、気泡アラーム監視 部３１、回路クランプ作動監視部３２、回路クランプ作動部３３、自己診断コン トロール部３４及び気泡オーバライドスイッチ読込部３５が設けられている。こ れら各部３１、３２、３３、３４、３５もそれぞれ機能的に示したものであり、 実際上は、当該機能を担う入出力ポートやＲＯＭ内のプログラム等によって構成 されているものである。

【００３２】 サブＣＰＵ３０に関連する気泡アラーム監視部３１及び気泡オーバライドスイ ッチ読込部３４も、メインＣＰＵ２０に関連する気泡アラーム監視部２１及び気 泡オーバライドスイッチ読込部２３と同様な機能を担うものであり、その説明は 省略する。

【００３３】 回路クランプ作動監視部３２は、回路クランプ１１の作動状態を検出するマイ クロスイッチ１２からの出力信号に基づいて、回路クランプ１１の作動状態を監 視し、回路クランプ１１が血液体外循環路を閉塞しているか否かをサブＣＰＵ３ ０に通知するものである。

【００３４】 回路クランプ作動部３３は、サブＣＰＵ３０から駆動を指示されたときに、図 示しない回路クランプ１１の駆動回路を動作させて回路クランプ１１を閉塞作動 させるものである。サブＣＰＵ３０は、気泡アラーム監視部３１から気泡アラー ムの通知を受けた後、所定時間（気泡検出回路１０が気泡発生を検出した時点か ら気泡が患者体内静脈６に至るまでの時間より十分に短い時間）内に、回路クラ ンプ作動監視部３２から回路クランプ１１が作動したという通知が得られない場 合に、回路クランプ作動部３３に閉塞駆動を指示する。すなわち、メインＣＰＵ ２０からの指示によっては回路クランプ１１が閉塞動作しなかった場合に、サブ ＣＰＵ３０が再度閉塞動作の起動を指示する。

【００３５】 自己診断コントロール部３４は、サブＣＰＵ３０からの指示により、気泡検出 回路１０を制御して、２種類の自己診断動作を実行させる。

【００３６】 第１の自己診断動作は、透析を開始する前に実行されるものである。第１の自 己診断動作は、超音波発信器８の発信動作を停止させることで、超音波受信器９ からの出力信号を気泡検出時と同様なものとし、このような擬似的な気泡検出状 態で気泡検出回路１０から気泡アラームを出力させて、メインＣＰＵ２０側の気 泡アラーム処理部２２による処理が正常に実行されるかを確認するものである。 サブＣＰＵ３０は、回路クランプ作動監視部３２からの出力に基づいて、診断結 果を確認する。

【００３７】 第２の自己診断動作は、透析中に一定時間毎で実行されるものである。第２の 自己診断動作は、超音波発信器８の発信動作を所定周期（２０msec）毎に減衰さ せることで超音波受信器９からの出力信号を気泡検出時と同様なものとし、気泡 検出回路１０が、気泡検出を意味する超音波受信器９の出力信号がその周期より 僅かに長い時間（３０msec）の間連続して到来しないことを検出した場合に、シ ステム異常通知を気泡アラーム監視部３１を介してサブＣＰＵ３０に与えて、シ ステム異常処理を実行させる。

【００３８】 以上のような各部構成を備えた人工透析装置においては、気泡が患者体内に入 り込むことを防止するために、以下のような動作を行なう。

【００３９】 透析前においては、サブＣＰＵ３０の制御下で、自己診断コントロール部３４ が上述した第１の自己診断動作を実行させて、透析中における気泡発生時に動作 すべき各部が正常に動作することを確認する。

【００４０】 また、透析中においても、サブＣＰＵ３０の制御下で、自己診断コントロール 部３４が上述した第２の自己診断動作を実行させて、超音波送信器８や超音波受 信器９や気泡検出回路１０の気泡監視装置（ハードウェア）が気泡発生を検出で きる正常な状態にあることを繰返し確認する。

【００４１】 このようにして気泡監視装置８〜１０が正常動作できることが確認できている 透析中において、透析後血液に気泡が生じてドリップチャンバ５の液面が低下す ると、超音波受信器９の出力が小さくなり、気泡検出回路１０は気泡アラームを 出力し、気泡アラーム監視部２１及び３１はこれを認識する。

【００４２】 かくして、メインＣＰＵ２０は気泡アラーム処理部２２を起動し、血液ポンプ ２の回転を停止させると共に、回路クランプ１１を閉塞動作させようとする。

【００４３】 ここで、なんらかの異常のために、回路クランプ１１が閉塞動作しなかったと する。このときには、マイクロスイッチ１２からの検出信号は回路クランプ１１ が閉塞していないことを表すものであり、回路クランプ作動監視部３２は、回路 クランプ１１が閉塞作動していないことをサブＣＰＵ３０に通知する。

【００４４】 サブＣＰＵ３０は、気泡アラーム監視部３１から気泡アラームの通知を受けた 後、所定時間内に、回路クランプ作動監視部３２から回路クランプ１１が作動し たという通知が得られないので、回路クランプ作動部３３に駆動を指示する。回 路クランプ作動部３３は、回路クランプ１１を閉塞駆動させる。

【００４５】 なお、実際上、回路クランプ１１が閉塞駆動した場合には、ハードウェア構成 によって血液ポンプ２の駆動部が回転を停止するようになされている。

【００４６】 また、メインＣＰＵ２０が気泡アラーム処理部２２を起動して回路クランプ１ １を閉塞動作させようとしても回路クランプ１１が作動しないことは、装置自体 に何らかの不具合が発生している可能性が非常に高く、そのため、例えば、サブ ＣＰＵ３０は図示しない表示部によってマシントラブルを表示させた後、装置全 体の動作を停止させる。

【００４７】 従って、上記実施例によれば、回路クランプ１１に対して閉塞駆動を起動して も駆動されない場合に、再度、閉塞駆動を起動するようにしたので、回路クラン プ１１を従来より確実に閉塞動作させることができる。また、１回目の閉塞駆動 を起動させるＣＰＵと、１回目の起動で閉塞しない場合に行なう２回目の閉塞駆 動を起動させるＣＰＵとを変えるようにしたので、この点からも回路クランプ１ １を従来より確実に閉塞動作させることができる。

【００４８】 その結果、気泡が患者体内に入り込むことを有効、確実に防止することができ る。

【００４９】 なお、上記実施例においては、回路クランプ１１が１個のものを示したが、２ 個以上有する人工透析装置に対しても本考案を適用できる。例えば、２個の回路 クランプを設けた場合において、１回目の閉塞起動を第１のＣＰＵが第１の回路 クランプに対して行ない２回目の閉塞起動を第２のＣＰＵが第２の回路クランプ に対して行なうようにしても良く、１回目の閉塞起動を第１のＣＰＵが第１の回 路クランプに対して行ない２回目の閉塞起動を第１のＣＰＵが第２の回路クラン プに対して行ない３回目の閉塞起動を第２のＣＰＵが第２又は第１の回路クラン プに対して行なようにしても良く、種々の制御方法が可能である。

【００５０】 また、上記実施例においては、回路クランプ１１を閉塞駆動させる原因が透析 後血液に気泡が混入していることであったが、本考案は、回路クランプ１１の閉 塞駆動制御に特徴を有するものであり、その起動原因は上記実施例のものに限定 されない。例えば、静脈圧センサ７が静脈圧の異常を検出したときや、図示しな い漏血センサが透析液回路側に血液回路の血液が漏れていることを検出したとき に行なう、回路クランプ１１の閉塞駆動制御に対しても本考案の制御方法を適用 することができる。

【００５１】 さらに、本考案の適用対象装置は人工透析装置に限定されるものではなく、体 外に血液を取り出して所定の処理を行なった後血液を体内に戻す体外循環血液処 理装置であれば広く適用することができる。

【００５２】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば、体外循環血液処理装置において、回路クラン プを閉塞させることが必要な異常状態を検出する異常発生監視手段と、この異常 発生監視手段が異常状態を検出したときに、回路クランプの閉塞動作を起動させ る第１の駆動制御手段と、回路クランプが閉塞しているか否かを検出する回路ク ランプ作動状態検出手段と、異常発生監視手段が異常状態を検出した時点から所 定時間以内に、回路クランプ作動状態検出手段から閉塞状態を示す信号が与えら れない場合に、回路クランプの閉塞動作を起動させる第２の駆動制御手段とを設 けたので、回路クランプを閉塞駆動させる異常状態になったときに回路クランプ を確実に駆動させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の人工透析装置の要部構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】人工透析装置の血液回路回りの構成を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

５…ドリップチャンバ、８…超音波発信器、９…超音波
受信器、１０…気泡検出回路、１１…回路クランプ、１
２…マイクロスイッチ、２０…メインＣＰＵ、２１…気
泡アラーム監視部、２２…気泡アラーム処理部、３０…
サブＣＰＵ、３１…気泡アラーム監視部、３２…回路ク
ランプ作動監視部、３３…回路クランプ作動部。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 体外に血液を取り出して所定の処理を行
   なった後血液を体内に戻すものであって、体外循環血液
   の循環を、閉塞して停止させることができる回路クラン
   プを備えた体外循環血液処理装置において、 上記回路クランプを閉塞させることが必要な異常状態を
   検出する異常発生監視手段と、 この異常発生監視手段が異常状態を検出したときに、上
   記回路クランプの閉塞動作を起動させる第１の駆動制御
   手段と、 上記回路クランプが閉塞しているか否かを検出する回路
   クランプ作動状態検出手段と、 上記異常発生監視手段が異常状態を検出した時点から所
   定時間以内に、上記回路クランプ作動状態検出手段から
   閉塞状態を示す信号が与えられない場合に、上記回路ク
   ランプの閉塞動作を起動させる第２の駆動制御手段とを
   備えたことを特徴とする回路クランプ駆動制御装置。
2. 【請求項２】 上記回路クランプとして少なくとも２個
   設け、上記第１及び第２の駆動制御手段が閉塞動作を起
   動させる回路クランプを異なるようにしたことを特徴と
   する請求項１に記載の回路クランプ駆動制御装置。