JPS5839720Y2 - 血液浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は限外濾過に基づく血液浄化装置に訃いて、血
中水分の限外濾過液量とこれに対応する補液量とを連続
的かつ自動的に計量し調整するようにした血液浄化装置
に関するものである。

従来の人工透析装置においては、血液−透析液間の浸透
圧もしくは機械的圧力によって比較的低分子の有害物質
の除去と同時に限外濾過によって水分を除去することが
行われている。

近時、この種の血液浄化装置に釦いては、比較的中分子
の物質を除去すべきことが指摘され、このため比較的孔
径の大きい限外濾過膜を使用する血液浄化装置へと移行
する傾向にある。

この結果、大量の水分が限外濾過されることになり、除
水量を除去した還流量に相当する量の補液を補充してマ
ツチングさせる必要がある。

なお、この場合、限外濾過は従来の透析法と異なシ真空
ラインによる除圧下で行われるのが普通である。

しかるに、上述したように、限外濾過液量から除水量を
除去した大量の還流量を大量の補液で置換する血液浄化
装置においては、両者のマツチングが極めて重要である
。

一般に、一回の血液浄化治療における除水量は約２Ｋｇ
であり、還流量（限外沢過液量−除水量）と補液量のマ
ツチング許容誤差は５００ ｍｌが限度であるとされ、
汎用のポンプによる精度は期待できない。

また、２連ポンプを用いたマツチング手段も提案されて
いるが、精度上程々の問題がある。

さらに蓄積された１過液量と補液の累積供給量との比に
より制御する手段も考えられるが、除水量の設定精度に
問題がある。

そこで、考案者等は限外濾過液量から除水量を除去した
還流量と補液量のマツチングを適正に行う手段につき鋭
意研究を重ねた結果、限外１過液量と補液量とを積杆式
重量計量法により計量し、時間と共に増加する限外濾過
液量又は時間と共に減少する補液量を積杆の一部に荷重
し、積杆の他端部において積杆を常に平衡させるよう操
作し、この時の積杆を平衡させるに必要な偏位量を限外
ｆ過液量又は補液量の基準値となる信号と比較して偏差
出力を検出し、この偏差出力に基づいて限外濾過の真空
度釦よび／曾たは補液ポンプの回転数を調整して限外濾
過液量むよび／または補液量を所定量に制御するよう構
成することにより、前記マツチングを適正に行うことが
できることを突き止めた。

すなわち、時間と共に増加する限外濾過液量および／渣
たは時間と共に減少する補液量によって生じる積杆の偏
位量をリニアポテンショメータで検出し、発生する不平
衡電圧を先端に荷重変換器を備えた電動シリンダを駆動
するサーボモータの入力電圧として与え、積杆を水平に
なるよう押下げ又は押上げることにより、電動シリンダ
の先端に備えた荷重変換器は時間と共に増加する限外濾
過液量又は減少する補液量に対応する出力電圧を発生し
、この出力電圧を別に備える基準出力と比較してそれに
よって生ずる偏差電圧を得ることにより所期の目的を容
易に達成できることが判った。

従って、本考案の一般的な目的は、限外濾過による血液
の浄化装置にかいて、限外濾過液量から予め患者毎に決
められた除水量を除去した還流量と補液量のマツチング
を適正に行うことのできる血液浄化装置を提供するにあ
る。

本考案の主たる目的は、血液ポンプを介して生体より取
出した血液を、血液浄化器で限外濾過した後混合器で補
液を行うかまたは混合器で補液した後血液浄化器で限外
濾過し、生体に還流するよう構成した血液浄化装置にお
いて、血液浄化器に限外沢過液タンクを連通しかつこの
タンクに制御弁を介して真空ラインを接続し、混合器に
補液ポンプを介して補液タンクを連通し、前記限外１過
液タンクむよび／または補液タンクを積杆の一端部に荷
重し、積杆の他端部にバランスウェイトと偏位検出器を
設けると共に前記検出器に応動して積杆を平衡するよう
作動する電動シリンダを設け、前記電動シリンダと積杆
との間に荷重変換器を介在させ、この変換器出力を基準
値と比較して偏差出力を得る比較器を設け、偏差出力に
よって真空ラインに設けた制御弁の開度釦よび／または
補液ポンプの駆動モータ回転数を調整するよう構成して
なる血液浄化装置を提供するにある。

前記の血液浄化装置において、偏位検出器はリニアポテ
ンショメータで構成し、このリニアポテンショメータの
出力をブリッジ回路に供給して不平衡電圧を得、この不
平衡電圧を増幅器を介して電動シリンダを上下動するサ
ーボモータの駆動電圧として供給するよう構成すれば好
適である。

筐た、比較器において設定される基準値は、時間の経過
と共に増加する限外１過液量および／または時間の経過
と共に減少する補液量の理論値とすれば好適である。

次に、本考案に係る血液浄化装置の実施例につき添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は限外１過の後に補液を行う血液浄化装置の基本
構成を示す系統図であり、血液ポンプ１０の作用により
生体１２より取り出された血液は血液浄化器１４に導入
される。

この血液浄化器１４は真空ライン１６に接続された限外
濾過液タンク１８と導管２０を介して連通し、血液浄化
器１４に内蔵される限外濾過膜（図示せず）に除圧が作
用して限外濾過が行われる。

なか、限外濾過液量は真空ライン１６に設けられた制御
弁２２によって限外ｆ過液タンク１８に作用する真空度
を調整することにより調節される。

ｌた、血液浄化器１４で限外１過され濃縮された血液は
混合器２４へ送出され、しかもこの混合器２４には補液
タンク２６より前記限外ｐ過液タンク１８に回収される
限外１過液量から除水量を除去した還流量に相当する量
の補液がポンプ２８の作用下に送液され、混合器２４に
おいて濃縮された血液と補液とが混合され希釈された血
液は生体１２へ戻される。

しかるに、本考案においては、限外ｆ過液量から除水量
を除去した還流量と補液量とをマツチングするため、次
に述べる制御手段が採用される。

第２図は、補液タンク２６に充填された補液の供給制御
に関する実施例を示すものである。

すなわち、参照符号３０は支点Ｐにおいて支持された横
杆を示し、この横杆３０の一端部には補液タンク２６を
荷重として加え、他端部にバランスウェイト３２を設け
て平衡させるよう構成する。

限外濾過により血液浄化作用が行われると、補液タンク
２６より補液が混合器２４に供給されて補液タンク２６
の荷重が次第に減少して横杆３０が傾動する。

この傾動偏位は、横杆３０の他端部に係合配置したリニ
アポテンショメータ３４で検知し、リニアポテンショメ
ータ３４で得られた出力信号をブリッジ回路３６に伝送
することにより、ブリッジ回路３６で不平衡電圧を生じ
させる。

従って、この不平衡電圧を直流増幅器３８を介して増幅
し、サーボモータ４０の駆動電圧として供給する。

しかるに、このサーボモータは、前記横杆３０の他端部
に対し荷重変換器４２を介して装着された電動シリンダ
４４を上下動するよう構成され、前記ブリッジ回路３６
で得られた不平衡電圧に基づいて傾動した横杆３０を押
上げて平衡状態に復帰させるよう動作する。

この時、荷重変換器４２は補液タンク２６内の補液減少
量に相当する荷重を受けることとなり対応する出力電圧
を生じる。

なお、荷重変換器４２と横杆３０との係合にはばね等の
弾性部材４６を介在させれば好適である。

荷重変換器４２の出力電圧は、予め設定した理論補液減
少量に相当する出力電圧を発生する基準出力発生器４８
の基準出力電圧（第３図参照）と比較器５０で比較して
偏差電圧を得るようにする。

この偏差電圧は直流増幅器５２で増幅し、補液ポンプ２
８の駆動モータＭの回転数を制御する。

なお、補液ポンプ２８の制御方式としては２位置制御又
は比例制御等が好適に使用される。

以上の実施例については、時間の経過と共に減少する補
液の供給匍脚装置について説明したが、限外濾過液につ
いても全く同様の構成にて限外ｐ過制御を行うことがで
きる。

この場合、限外濾過液から除水する方法としては、限外
濾過液タンク１８に入る前に予め除去すること、限外濾
過液タンク１８で除去すること、または演算回路で除去
することが可能であり、除去手段としてはポンプを使用
するか捷たはオーバーフロ一方法が好適である。

除水量を除去した後の限外濾過液に相当する量は、限外
濾過液タンク１８内に時間の経過と共に増加するもので
あるから、電動シリンダ４４は横杆３０を押下げて平衡
状態に復帰させるよう動作し、荷重変換器４２の出力電
圧と予め設定した限外濾過液量の基準出力電圧との比較
によって得られる偏差電圧によって、真空ライン１６に
設けた制御弁２２を調整し、限外濾過液量を調節するよ
うにする。

なあ・、制御弁２２を調整する制御についても、比例制
御又は２位置制御が好適に採用できる。

このように構成される本考案に係る血液浄化装置におい
ては、補液ポンプの回転数又は限外濾過の真空度の調整
を選択的に行うことにより、限外濾過液量から除水量を
除去した還流量に相当する補液量を正確にマツチングさ
せることができ、極めて安全な血液浄化治療を達成する
ことができる。

また、補液ポンプの回転数及び限外１過の真空度の調整
を同時に行うことによって良好な結果が得られる。

な３、以上の実施例においては、血液の限外１過後に補
液を行う場合について説明したが、濾過前の血液に補液
を行う場合にも全く同様の作用むよび効果を得ることが
できる。

筐た、補液および限外濾過液を単独に計量する実施例に
ついて説明したが、これらを同時言糧することも可能で
ある。

以上、本考案の好適な実施例につき説明したが、本考案
の精神を逸脱しない範囲内において種々の改良並びに変
更を施すことができることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る血液浄化装置の基本構成を示す系
統図、第２図は本考案装置の要部である制御系の系統図
、第３図は補液量の基準値特性曲線図である。 １０・・・血液ポンプ、１２・・・生体、１４・・・血
液浄化器、１６・・・真空ライン、１８・・・限外ｅ過
液タンク、２０・・・導管、２２・・・制御弁、２４・
・・混合器、２６・・・補液タンク、２８・・・補液ポ
ンプ、３０・・・横杆、３２・・・バランスウェイト、
３４・・・リニアポテンショメータ、３６・・・ブリッ
ジ回路、３８・・・直流増幅器、４０・・・サーボモー
タ、４２・・・荷重変換器、４４・・・電動シリンダ、
４６・・・弾性部材、４８・・基準出力発生器、５０・
・・比較器、５２・・・直流増幅器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 （１）血液ポンプを介して生体より取出した血液を、血
   液浄化器で限外１過した後混合器で補液を行うかまたは
   混合器で補液した後血液浄化器で限外１過し、生体に還
   流するよう構成した血液浄化装置において、血液浄化器
   に限外ｐ過液タンクを連通しかつこのタンクに制御弁を
   介して真空ラインを接続し、混合器に補液ポンプを介し
   て補液タンクを連通し、前記限外濾過液タンクおよび７
   寸たは補液タンクを積杆の一端部に荷重し、積杆の他端
   部にバランスウェイトと偏位検出器を設けると共に前記
   検出器に応動して積杆を平衡するよう作動する電動シリ
   ンダを設け、前記電動シリンダと積杆との間に荷重変換
   器を介在させ、この変換器出力を基準値と比較して偏差
   出力を得る比較器を設け、偏差出力によって真空ライン
   に設けた制御弁の開度および／または補液ポンプの駆動
   モータ回転数を調整するよう構成してなる血液浄化装置
   。 （づ 偏位検出器はリニアポテンショメータからなり、
   このリニアポテンショメータの出力をブリッジ回路に供
   給して不平衡電圧を得、この不平衡電圧を増幅器を介し
   て電動シリンダを上下動するサーボモータの駆動電圧と
   して供給してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   血液浄化装置。 （３）比較器において設定される基準値は、時間の経過
   と共に増加する限外濾過液量および／捷たは時間の経過
   と共に減少する補液量の理論値からなる実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の血液浄化装置。