JPH10192392A

JPH10192392A - 血液透析装置

Info

Publication number: JPH10192392A
Application number: JP8322131A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Koga; 伸彦古賀; Yukiharu Muraoka; 幸晴村岡; Takenori Yoshizako; 武則吉迫
Original assignee: Toray Medical Co Ltd
Current assignee: Toray Medical Co Ltd
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-07-28
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JP3892921B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】透析液中からエンドトキシン等の不純物をよ
り効果的に除去し、清浄な透析液を血液透析に供する。【解決手段】血液流路と透析液流路との間に透析膜を
有する血液透析要素と、血液透析要素の透析液流路に連
通する透析液循環路と、透析液循環路の透析液流路への
透析液往路に接続された透析液供給室と透析液循環路の
透析液流路からの透析液復路に接続された透析液受入室
とを有する透析液供給・受入要素と、透析液往路に設け
られ、透析液を濾過する濾過膜を有する少なくとも一つ
のフィルタ要素Ａと、透析液供給・受入要素の透析液供
給室に接続され、少なくとも一つのフィルタ要素Ｂを備
えた透析液供給路とを有する血液透析装置において、フ
ィルタ要素の一次側に透析液の一部を透析液循環路の系
外に排出する第１の排液回路を接続し、フィルタ要素の
一次側に透析液の少なくとも一部を間欠的に透析液供給
路の系外に排出する第２の排液回路を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、血液透析装置に関
し、とくに透析液供給系にフィルタを備えた血液透析装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液透析装置は、既に知られ、広く実用
化されており、その代表的なものは、たとえば特公昭５
６−８２号公報、特公昭６１−２５３８２号公報に記載
されている。また、透析液供給経路にフィルタ要素を備
えた血液透析装置も知られている（たとえば、特開平８
−８０３４６号公報）。このような血液透析装置におけ
る血液透析においては、供給される透析液中の不純物、
とくに、エンドトキシンを極力除去することが要求され
る。

【０００３】エンドトキシンを効率よく除去するには、
透析液流路中に濾過膜を有するフィルタ要素を設けるこ
とが効果的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透析液
流路中にフィルタ要素を設置する場合、フィルタの濾過
膜設置部の端部等において、透析液に滞留が生じたり、
流れに淀みが生じたりする場合があり、そのような部位
でエンドトキシンの増加が生じやすい。エンドトキシン
の量は時間の経過とともに増加するので、増加する状態
をそのままにしておくことは好ましくない。血液透析に
際しては、とくにこのエンドトキシンの量を極力低く抑
えなければならない。

【０００５】そこで本発明の課題は、血液透析装置にお
ける透析液中から、エンドトキシンに代表される不純物
をより効果的に除去できるようにし、より清浄な透析液
を供給できるようにすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の血液透析装置は、血液流路と透析液流路と
の間に透析膜を有する血液透析要素と、実質的に閉回路
からなり、前記血液透析要素の透析液流路に連通する透
析液循環路と、該透析液循環路の前記透析液流路への透
析液往路に接続された透析液供給室と透析液循環路の前
記透析液流路からの透析液復路に接続された透析液受入
室とを有する透析液供給・受入要素と、前記透析液往路
に設けられ、透析液を濾過する濾過膜を有する少なくと
も一つのフィルタ要素Ａとを有する血液透析装置におい
て、前記少なくとも一つのフィルタ要素Ａの一次側に、
該一次側に供給されてくる透析液の一部を前記透析液循
環路の系外に排出する第１の排液回路を接続したことを
特徴とするものからなる（血液透析装置−１）。

【０００７】また、本発明に係る血液透析装置は、血液
流路と透析液流路との間に透析膜を有する血液透析要素
と、実質的に閉回路からなり、前記血液透析要素の透析
液流路に連通する透析液循環路と、該透析液循環路の前
記透析液流路への透析液往路に接続された透析液供給室
と透析液循環路の前記透析液流路からの透析液復路に接
続された透析液受入室とを有する透析液供給・受入要素
と、前記透析液供給・受入要素の透析液供給室に接続さ
れ、少なくとも一つのフィルタ要素Ｂを備えた透析液供
給路とを有する血液透析装置において、前記少なくとも
一つのフィルタ要素Ｂの一次側に、該一次側に供給され
てくる透析液の少なくとも一部を間欠的に透析液供給路
の系外に排出する第２の排液回路を接続したことを特徴
とするものからなる（血液透析装置−２）。

【０００８】さらに、本発明に係る血液透析装置は、血
液流路と透析液流路との間に透析膜を有する血液透析要
素と、実質的に閉回路からなり、前記血液透析要素の透
析液流路に連通する透析液循環路と、該透析液循環路の
前記透析液流路への透析液往路に接続された透析液供給
室と透析液循環路の前記透析液流路からの透析液復路に
接続された透析液受入室とを有する透析液供給・受入要
素と、前記透析液往路に設けられ、透析液を濾過する濾
過膜を有する少なくとも一つのフィルタ要素Ａと、前記
透析液供給・受入要素の透析液供給室に接続され、少な
くとも一つのフィルタ要素Ｂを備えた透析液供給路とを
有する血液透析装置において、前記少なくとも一つのフ
ィルタ要素Ａの一次側に、該一次側に供給されてくる透
析液の一部を前記透析液循環路の系外に排出する第１の
排液回路を接続するとともに、前記少なくとも一つのフ
ィルタ要素Ｂの一次側に、該一次側に供給されてくる透
析液の少なくとも一部を間欠的に透析液供給路の系外に
排出する第２の排液回路を接続したことを特徴とするも
のからなる（血液透析装置−３）。

【０００９】上記血液透析装置−１は透析液循環路に設
けたフィルタ要素Ａ部から排液するものであり、血液透
析装置−２は透析液供給路に設けたフィルタ要素Ｂ部か
ら排液するものであり、血液透析装置−３は両者を組み
合わせたものである。

【００１０】上記フィルタ要素Ａを少なくとも二つ設け
る場合には、これらのフィルタ要素Ａの一次側と第１の
排液回路との連通を交互に切り換える切換弁が設けられ
ることが好ましい。この切換弁は、たとえば透析液循環
路に流量変化を検知可能なフロースイッチを設けてお
き、該フロースイッチからの信号に基づいて作動され
る。たとえば透析液供給・受入要素が少なくとも二つ設
けられ、これらが交互に切換使用される場合には、切換
の瞬間に生じる流量変化が上記フロースイッチによって
検知されるので、その信号に基づいて上記切換弁を作動
させることができる。また、フロースイッチによる検知
に代えて、タイマーにより定期的に上記切換弁を作動さ
せることもできる。

【００１１】また、上記第１の排液回路には、少量ずつ
定量排液可能な除水ポンプが設けられることが好まし
い。この除水ポンプとしては、従来透析液循環路から少
量ずつ定量的に透析済液を抜き出すために用いていた除
水ポンプを、そのまま第１の排液回路用除水ポンプとし
て使用することが可能である。

【００１２】さらに、前記透析液供給・受入要素が少な
くとも二つ切換可能に並設されている場合には、通常、
一方の透析液供給・受入要素が透析液循環路と連通され
て血液透析に使用され、その間に他方の透析液供給・受
入要素には透析液供給路から透析液供給室内に新しい透
析液が充填されるとともに、透析液受入室から透析済の
液が系外に排出される。この他方の透析液供給・受入要
素における新しい透析液の充填は、通常、一方の透析液
供給・受入要素が血液透析に使用される時間よりも短時
間のうちに行われるので、この充填完了から、透析液供
給・受入要素を切り換えるまでの間に、多少の時間的余
裕がある。したがって、透析液供給・受入要素の切換作
動に基づいて、より具体的には上記充填完了から切換直
前までの余裕時間に、フィルタ要素Ｂの一次側から第２
の排液回路を通して排液することが可能となる。

【００１３】上記のような血液透析装置においては、透
析液循環路の透析液往路に設けられたフィルタ要素Ａの
一次側を通して、および／または、透析液供給路に設け
られたフィルタ要素Ｂの一次側を通して、少量の使用前
のきれいな透析液が第１の排液回路および／または第２
の排液回路を介して系外に排出されるので、各フィルタ
要素の濾過膜の一次側が隅々までクリーニングされ、エ
ンドトキシンが除去されるとともに、エンドトキシン増
加要因となる滞留液や淀んだ液が系外に排出される。そ
の結果、エンドトキシンの増加が防止され、常に清浄な
透析液が血液透析に供されることになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施の
形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一
実施態様に係る血液透析装置を示している。図におい
て、１は血液流路２と透析液流路３との間に透析膜４を
有し、両流路２、３間で血液透析を行う血液透析要素
（ダイアライザとも呼ばれる）を示している。血液流路
２には、人体の動脈からの血液が血液回路５中に設けら
れた定量ポンプ６を介して供給され、透析済の血液が静
脈に戻される。

【００１５】上記血液透析要素１の透析液流路３には、
実質的に閉回路からなる透析液循環路７が接続され、連
通されている。透析液循環路７の透析液往路７ａからの
透析前の透析液が透析液流路３に供給され、透析済の透
析液が透析液復路７ｂを戻される。この透析液循環路７
は、上述の如く実質的に閉回路に構成されているが、こ
の閉回路から後述の除水ポンプにより定量的に少量の透
析液が排出されるので、それに見合う少量の水分が血液
中から透析膜４を通して透析液循環路７中に抜き取られ
る。

【００１６】透析液循環路７の往路７ａには、透析液供
給・受入要素８ａの透析液供給室９ａが接続され、ここ
から往路７ａに透析前の透析液が供給される。透析液循
環路７の復路７ｂには、透析液供給・受入要素８ａの透
析液受入室１０ａが接続され、透析済の透析液がここに
戻される。本実施態様では、透析液供給室９ａと透析液
受入室１０ａとは弾性膜１１ａによって隔離されてお
り、透析液供給により透析液供給室９ａが縮小した分、
透析液受入室１０ａが膨張できるようになっている。

【００１７】本実施態様においては、上記透析液供給・
受入要素８ａに加え、もう一つの透析液供給・受入要素
８ｂが設けられており、該透析液供給・受入要素８ｂも
同一の構成を有し、透析液供給室９ｂ、透析液受入１０
ｂ、弾性膜１１ｂを有している。

【００１８】透析液循環路７の往路７ａおよび復路７ｂ
には、三方切換弁１２、１３がそれぞれ設けられてお
り、上記透析液供給・受入要素８ａ、８ｂを切換使用で
きるようになっている。各透析液供給・受入要素８ａ、
８ｂの透析液受入室１０ａ、１０ｂには排液回路１４が
接続されており、後述の透析液供給室９ａ、９ｂへの透
析液の供給の際に各開閉弁１５、１６を介して排液でき
るようになっている。

【００１９】透析液循環路７には、透析液を循環させる
循環ポンプ１７と、透析液の流量を検出する流量計１８
と、該流量計１８に付設された、流量の変化を検知する
フロースイッチ１９とが設けられている。

【００２０】透析液循環路７の往路７ａには、フィルタ
要素Ａが設けられており、本実施態様では二つのフィル
タ要素Ａ２０ａ、２０ｂが直列に配置されている。各フ
ィルタ要素Ａ２０ａ、２０ｂ内には、透析液を濾過する
濾過膜２１ａ、２１ｂが設けられている。濾過膜２１
ａ、２１ｂにより、フィルタ要素Ａ２０ａ、２０ｂ内が
一次側２２ａ、２２ｂと二次側２３ａ、２３ｂとに画成
されている。

【００２１】フィルタ要素Ａ２０ａ、２０ｂの一次側２
２ａ、２２ｂには、それぞれ排液回路２４ａ、２４ｂが
接続されており、三方切換弁２５によって排液回路２４
ａ、２４ｂのいずれかを選択できるようになっている。
三方切換弁２５の下流側は一本の排液回路２６として、
排液容器２７へと導かれている。排液回路２６には、少
量ずつ定量排液可能な除水ポンプ２８が設けられてい
る。上記排液回路２４ａ、２４ｂ、２６は、本発明でい
う第１の排液回路２９を構成している。

【００２２】上記切換弁２５は、フローセンサ１９から
の信号に基づいて作動されるようになっている。すなわ
ち、透析液供給・受入要素８ａ、８ｂを切り換える際に
は、多かれ少なかれ流量変動が生じ、その変動に起因す
るフローセンサ１９からの信号に基づいて、排液回路２
４ａ、２４ｂ間の切換が行われる。したがって、本実施
態様では、透析液供給・受入要素８ａ、８ｂの切換毎に
フィルタ要素Ａ２０ａ、とフィルタ要素Ａ２０ｂとの排
液回路間の切換が行われ、切換動作間においては一定の
状態に保たれるようになっている。

【００２３】図示を省略した透析液供給源から供給され
てくる透析液は、透析液供給路３０を通して各透析液供
給・受入要素８ａ、８ｂに供給される。この透析液供給
路３０には、透析液を濾過するフィルタ要素Ｂ３１が設
けられており、該フィルタ要素Ｂ３１内は、濾過膜３２
によって一次側３３と二次側３４とに画成されている。

【００２４】また、透析液供給路３０には、透析液を送
るためのポンプ３５と、流量を検出するための流量計３
６と、三方切換弁３７とが設けられている。三方切換弁
３７によって選択された供給路３８ａ、３８ｂのいずれ
かを通して、透析液供給・受入要素８ａ、８ｂの透析液
供給室９ａ、９ｂのいずれかに新しい透析液が供給され
るようになっている。

【００２５】フィルタ要素Ｂ３１の一次側３３には、第
２の排液回路３９が接続されており、該第２の排液回路
３９を介して排液容器４０へと排液される。この排液容
器４０と前述の排液容器２７とは一つの容器にまとめて
もよい。第２の排液回路３９には開閉弁４１が設けられ
ており、該開閉弁４１の開弁作動により、第２の排液回
路３９が間欠的に開かれるようになっている。なお、こ
の排液回路３９は、透析液供給路３０のドレン回路とし
ての役目も果たしている。

【００２６】上記開閉弁４１の作動は、流量計３６に付
設されているフロースイッチ４２からの信号に基づいて
行われる。すなわち、一方の透析液供給・受入要素８ｂ
への透析液の供給が終了すると、透析液供給・受入要素
８ａ、８ｂ間の切換が完了するまでは透析液供給・受入
要素８ｂへの透析液の供給は停止されるので、このとき
の流量変化に起因するフロースイッチ４２の信号に基づ
いて開閉弁４１が開かれるようになっている。

【００２７】上記のように構成された血液透析装置の作
用について説明する。まずフィルタ要素Ａに関してであ
るが、透析液供給・受入要素８ａ、８ｂ間の切換に伴う
フローセンサ１９からの信号に基づいて、切換弁２５に
より、排液回路２６に連通する回路が排液回路２４ａ、
２４ｂのいずれかに切り換えられる。切り換えられた排
液回路２４ａ（又は２４ｂ）は、フィルタ要素Ａ２０ａ
（又は２０ｂ）の一次側２２ａ（又は２２ｂ）に通じて
いるので、該一次側２２ａ（又は２２ｂ）から、透析液
往路７ａに供給されてきた透析液の一部が第１の排液回
路２９を通して排液される。この間、除水ポンプ２８は
常時運転されている。除水ポンプ２８による排液速度
は、たとえば１０ｍｌ／分程度であり、これに対し循環
ポンプ１７による透析液循環路７中の透析液循環速度は
６００ｍｌ／分程度である。このごく少量の排液によ
り、実質的に閉回路に構成されている透析液循環路７中
に、血液流路２から透析膜４を通して血液中の水分が抽
出される。

【００２８】一つの透析液供給・受入要素８ａ（又は８
ｂ）から供給されてくる透析液によって血液透析が行わ
れる間中、フィルタ要素Ａ２０ａ（又は２０ｂ）の一次
側２２ａ（又は２２ｂ）から少量の透析前の透析液が常
時排液されることになるので、濾過膜２１ａ（又は２１
ｂ）の端部等において滞留したり淀んでいた液はきれい
に排出され、一次側が隅々までクリーニングされる。し
たがって、エンドトキシンが除去されると同時にエンド
トキシン増加要因も除去され、清浄な透析液が濾過膜２
１ａ（又は２１ｂ）を濾過されていくことになる。

【００２９】透析液供給・受入要素８ａ、８ｂ間で切換
が行われると、そのときのフローセンサ１９の信号に基
づいて排液回路２４ａ、２４ｂ間の切換が行われ、一次
側からの排液対象フィルタ要素Ａがフィルタ要素Ａ２０
ａ（又は２０ｂ）からフィルタ要素Ａ２０ｂ（又は２０
ａ）に切り換えられる。つまり、透析液供給・受入要素
８ａ、８ｂ間の切換に応じて、クリーニング対象フィル
タも交互に切り換えられる。その結果、両フィルタ要素
Ａ２０ａ、２０ｂともに、血液透析が行われている間中
適切にクリーニングされることになり、エンドトキシン
等の不純物が除去された、あるいは極めて少なく抑えら
れた透析液が血液透析に供されることになる。

【００３０】フィルタ要素Ｂに対しては第２の排液回路
３９が設けられており、次のようなクリーニング動作が
行われる。透析液供給・受入要素８ｂ（又は８ａ）の透
析液供給室９ｂ（又は９ａ）への透析液の充填は、透析
液供給室９ａ（又は９ｂ）から透析液循環路７へ透析液
を供給する速度よりも速い速度で行われる。したがっ
て、透析液供給室９ａ（又は９ｂ）中の透析液全量を透
析液循環路７に供給し終える時間よりも短い時間で、透
析液供給室９ｂ（又は９ａ）への透析液の充填が完了
し、透析液の充填が完了した後透析液供給・受入要素が
切り換えられるまでの間は、待機時間となる。この待機
時間は、たとえば１５秒程度ある。

【００３１】この待機時間を利用して、フィルタ要素Ｂ
３１の一次側３３のクリーニングが行われる。上記待機
時間に入ると、それがフローセンサ４２により検知さ
れ、フローセンサ４２からの信号に基づいて２開閉弁４
１が開かれ、第２の排液回路３９が開かれる。フィルタ
要素Ｂ３１の一次側３３に供給されてきた透析液は、該
一次側３３を隅々までクリーニングし、エンドトキシン
等の不純物を除去しながら第２の排液回路３９を通して
排出される。したがって、次の透析液充填の際には、清
浄な一次側３３および濾過膜３２を通して濾過が行われ
ることになる。

【００３２】このフィルタ要素Ｂ３１のクリーニング
も、透析液供給・受入要素の切換と同周期で行われるこ
とになるので、透析液供給路３０における透析液も実質
的に常時清浄な状態に保たれ、エンドトキシン等の不純
物が除去された、あるいは極めて少なく抑えられた透析
液が供給されることになる。

【００３３】なお、上記実施態様では、フィルタ要素Ａ
とフィルタ要素Ｂの両方にそれぞれ第１、第２の排液回
路を設けたが、いずれか一方の排液回路でも効果がある
ことは言うまでもない。

【００３４】また、上記実施態様では特定の回路構成を
例示して説明したが、本願請求項に規定した回路構成を
満たすものであれば、いかなる回路にも本発明を適用す
ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の血液透析
装置によれば、フィルタ要素Ａおよび／またはフィルタ
要素Ｂの一次側から少量ずつ透析液を排出し、該一次側
を隅々までクリーニングできるようにしたので、透析液
中からエンドトキシン等の不純物を効率よく除去できる
とともに、それらの発生要因あるいは増加要因も除去す
ることができ、より清浄な透析液を血液透析に供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様に係る血液透析装置の回路
構成図である。

【符号の説明】

１血液透析要素２血液流路３透析液流路４透析膜５血液回路６定量ポンプ７透析液循環路７ａ透析液往路７ｂ透析液復路８ａ、８ｂ透析液供給・受入要素９ａ、９ｂ透析液供給室１０ａ、１０ｂ透析液受入室１１ａ、１１ｂ弾性膜１２、１３三方切換弁１４排液回路１５、１６開閉弁１７循環ポンプ１８流量計１９フローセンサ２０ａ、２０ｂフィルタ要素Ａ２１ａ、２１ｂ濾過膜２２ａ、２２ｂ一次側２３ａ、２３ｂ二次側２４ａ、２４ｂ、２６排液回路２５三方切換弁２７排液容器２８除水ポンプ２９第１の排液回路３０透析液供給路３１フィルタ要素Ｂ３２濾過膜３３一次側３４二次側３５ポンプ３６流量計３７三方切換弁３８ａ、３８ｂ供給路３９第２の排液回路４０排液容器４１開閉弁４２フロースイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】血液流路と透析液流路との間に透析膜を
有する血液透析要素と、実質的に閉回路からなり、前記
血液透析要素の透析液流路に連通する透析液循環路と、
該透析液循環路の前記透析液流路への透析液往路に接続
された透析液供給室と透析液循環路の前記透析液流路か
らの透析液復路に接続された透析液受入室とを有する透
析液供給・受入要素と、前記透析液往路に設けられ、透
析液を濾過する濾過膜を有する少なくとも一つのフィル
タ要素Ａとを有する血液透析装置において、前記少なく
とも一つのフィルタ要素Ａの一次側に、該一次側に供給
されてくる透析液の一部を前記透析液循環路の系外に排
出する第１の排液回路を接続したことを特徴とする血液
透析装置。
【請求項２】血液流路と透析液流路との間に透析膜を
有する血液透析要素と、実質的に閉回路からなり、前記
血液透析要素の透析液流路に連通する透析液循環路と、
該透析液循環路の前記透析液流路への透析液往路に接続
された透析液供給室と透析液循環路の前記透析液流路か
らの透析液復路に接続された透析液受入室とを有する透
析液供給・受入要素と、前記透析液供給・受入要素の透
析液供給室に接続され、少なくとも一つのフィルタ要素
Ｂを備えた透析液供給路とを有する血液透析装置におい
て、前記少なくとも一つのフィルタ要素Ｂの一次側に、
該一次側に供給されてくる透析液の少なくとも一部を間
欠的に透析液供給路の系外に排出する第２の排液回路を
接続したことを特徴とする血液透析装置。
【請求項３】血液流路と透析液流路との間に透析膜を
有する血液透析要素と、実質的に閉回路からなり、前記
血液透析要素の透析液流路に連通する透析液循環路と、
該透析液循環路の前記透析液流路への透析液往路に接続
された透析液供給室と透析液循環路の前記透析液流路か
らの透析液復路に接続された透析液受入室とを有する透
析液供給・受入要素と、前記透析液往路に設けられ、透
析液を濾過する濾過膜を有する少なくとも一つのフィル
タ要素Ａと、前記透析液供給・受入要素の透析液供給室
に接続され、少なくとも一つのフィルタ要素Ｂを備えた
透析液供給路とを有する血液透析装置において、前記少
なくとも一つのフィルタ要素Ａの一次側に、該一次側に
供給されてくる透析液の一部を前記透析液循環路の系外
に排出する第１の排液回路を接続するとともに、前記少
なくとも一つのフィルタ要素Ｂの一次側に、該一次側に
供給されてくる透析液の少なくとも一部を間欠的に透析
液供給路の系外に排出する第２の排液回路を接続したこ
とを特徴とする血液透析装置。
【請求項４】前記フィルタ要素Ａが少なくとも二つ設
けられており、かつ、各フィルタ要素Ａの一次側と前記
第１の排液回路との連通を交互に切り換える切換弁が設
けられている、請求項１または３の血液透析装置。
【請求項５】前記透析液循環路に流量変化を検知可能
なフロースイッチが設けられており、前記切換弁が前記
フロースイッチからの信号に基づいて作動される、請求
項４の血液透析装置。
【請求項６】前記第１の排液回路に、定量排液可能な
除水ポンプが設けられている、請求項１、３、４および
５のいずれかに記載の血液透析装置。
【請求項７】前記透析液供給・受入要素が少なくとも
二つ切換可能に並設されており、前記第２の排液回路が
該透析液供給・受入要素の切換作動に基づいて間欠的に
開かれる、請求項２または３の血液透析装置。