JPS5843106B2 - 透析「ろ」過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透析濾過装置に係り、特に血液などの体液の透
析、浄化装置において、該装置の一部において透析液側
より血液などの体液側に透析液を押し込み、該装置の他
の部分において逆に体液側から透析液側へ水を引き出す
ことを同時に行なうことによってヘモダイアフィルトレ
ージョン（ＨＤＦ）効果を兼ねた、高能率にして操作容
易な透析を可能とし、且つ従来のＨＤＦ装置では不可欠
であった置換液の導入機構をも不要とする透析濾過装置
に関するものである。

近年、腎臓の機能不全の患者の治療や生命の維持に血液
またはその成分などの体液を透析、浄化する装置、所謂
人工腎臓が広く用いられるようになって来ている。

かかる装置には、函体内にフィルム状、チューブ状或い
は中空繊維状のセルローズ膜、例えばキュプラアンモニ
ウムレーヨン膜などの半透膜を収容した浄化器（ダイア
ライザー）が用いられ、これによって例えばＨＤＦ操作
の場合には、膜の濾過並びに透析作用によって低分子量
物質と同時に中分子量物質などのより大きな物質をも有
利に除去し得る体液の一部置換とダイアリシスを併用し
た操作であって、患者の体液中に蓄積した尿素、尿酸な
どを透析、除去せしめて正常に近い溶質濃度の体液とし
、また半透膜の濾過作用により血液から不要な老廃物を
含む溶液を弓き出し除去する一方、血液に必要物質を含
む溶液を補給して体内に戻してやるようにされることと
なる。

しかしながら、かかるＨＤＦ操作を行なうにあたっては
、必要物質を含む置換液を体内に戻す置換液導入機構お
よび置換液の注入速度、あるいは不要物質を含む溶液の
血液側よりの濾過速度の少なくとも一方を制御するため
の機構が使用され、ＨＤＦ操作中の体液の減少量および
減少速度があらかじめ計画した様になる如く制御しなけ
ればならない。

しかしその機構は非常に複雑な、また高精度のもので、
面倒な操作が必要であるという欠点があった。

また置換液それ自体の必要性、その輸送、保存などの問
題は、特別な機構の必要性とともに、ＨＤＦを高価且つ
煩雑な操作を必要とする方法にしている。

従って、高能率な透析および濾過を可能とし、その操作
が容易であり、安価な透析濾過装置の開発は極めて望ま
しいことである。

ここにおいて、本発明はかかる事情を背景として為され
たものであって、その要旨とするところは、函体内に半
透膜を収容し、流通せしめられる血液などの体液を該半
透膜に介して透析液に接触せしめることにより、かかる
体液を浄化するようにした透析器と、該透析器に制御さ
れた量の透析液を流通せしめる透析液流通手段とを有す
る装置において、該透析器内の透析液流路を、透析液流
入口を含む上流側の透析液流路部分と透析液流出口を含
む下流側の透析液流路部分の二つに仕切る仕切り手段と
、それら二つの透析液流路部分の一方から他方へ透析液
を制御された量において導く流通手段とを含み、該透析
器内の透析液流路上の透析液圧の勾配を増大させるため
差圧増幅機構を設け、該差圧増幅機構の仕切り手段に対
して上流側となる一方の透析液流路部分の透析液圧と下
流側となる他方の透析液流路部分のそれとの差圧を増幅
させ得るようにしたことにある。

かくして透析器内の該差圧増幅機構の仕切り手段に対し
て上流側となる高圧部分において透析液は体液内に移行
し、逆に該差圧増幅機構の仕切り手段に対して下流側と
なる低圧部分において体液内から透析液内へ濾過液が引
き出されるのである。

そして上記体液内から濾過液が引き出される際は、同時
に中小分子からなる溶質（老廃物）の移動も行なわれる
のであるから濾過液を引き出す量が多ければ多いほど、
多量の老廃物が除去されることとなる。

一方体液内の水分の不足を補うには、必要物質を含む透
析液が置換液として半透膜を介して自動的に体液内に押
し込まれる。

そして前記透析器に透析液を流通せしめる透析液流通手
段において、流出量と流入量の差を一定量に設定された
場合にその差引の水分が体液より体外に引き出されるの
であり、かくして従来のＨＤＦと同様の作用効果を得る
ことができる。

しかも透析装置の操作は極めて容易であり、また特別な
滅菌置換液および置換液導入機構を別に設ける必要もな
いので、その面倒な操作は完全に省略され得るのであり
、装置は小型化、簡略化され得て、そのコストも著しく
低減され得ることとなったのである。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明する。

先ず、第１図は本発明に係る装置の具体的な一例を示す
系統図である。

図において、１は血液浄化器としての透析器（ダイアラ
イザー）である。

この透析器１には、患者の体内か〕血液を導くための血
液供給流路２が接続され、そして該透析器１において浄
化された血液が血液送出流路３を通じて患者の体内に戻
されるようになっている。

また、該透析器１は透析液を器内（こ導くための透析液
供給流路４を有しており、更に血液から取り出された不
要物質乃至は有害物質を排出するための透析液送出流路
５を有している。

そして透析液供給流路４および透析液送出流路５上には
、所定の吐出量を有する透析液供給ポンプ６と、体内よ
りの差引きの水分予定除去量の分だけ透析液供給ポンプ
６より吐出量の多い透析液送出ポンプ７とがそれぞれ設
けられている。

そして、透析器１内には、仕切り手段として血液と透析
液とを仕切る半透膜８が設けられ、透析液流路を二つに
仕切る隔壁９には通孔９ａが設けられている。

また隔壁９に摺接する調節板１０にも通孔１０ａが設け
られ、通孔９ａと通孔１０ａとの位置のずれによって透
析液の流量および隔壁９の上流側と下流側の透析液圧の
差が調節され得るように構成され、以て流通手段を形成
している。

従って、かかる構成の装置を用いて血液の浄化を行なう
に際しては、透析液送出ポンプ７と透析液供給ポンプ６
とをその吐出量の差が、体内からの差し引きの水分除去
の予定量となるような吐出量で作動させておく。

そして隔壁９の通孔９ａを通過する透析液の流量を調節
板１０によって調整すれば、必然的に透析器１内の透析
液流路の隔壁９で仕切られた前半部１ａは液圧が透析器
１内の血液流路の圧より高まり、半透膜８を介して透析
液を血液内に押し入れる結果となり、後半部１ｂは液圧
が透析器１内の血液流路の圧より低下して血液内の水分
を透析液内に引き出す結果となるのである。

以上の液の出入関係を、数量的に明白に例示すれば、透
析液供給ポンプ６、透析液送出ポンプ７の吐出量をそれ
ぞれ１５０ Ａ １５ Ｈ、１５２Ａ１５Ｈとし調節板
１０の操作によって通孔９ａの上流側と下流側との差圧
を８００ ｍｍＨｇに定めるとき、前半部１ａより血液
内に押し入れられる透析液の量は１０１１５Ｈとなる。

一方、後半部１ｂにおいては、血液内の水分を透析液内
に引き出す量は１２１１５Ｈとなるのである。

ここに２１は体内から水分を除去すべき量であり、１２
１は老廃物除去のための水引き量であり、また１Ｍは水
弓きのために不足する水分の血液内への補充である。

このように、血液側より透析液側に濾過液が移行したた
めに生ずる血液内の水分の不足量は同時に透析液の血液
側への移行によって補充されるために、特別の置換液お
よび置換液導入機構が全く不要となるのである。

従って本装置は、装置全体として簡略化、コンパクト化
、低コスト化されるこトハ勿論、ヘモダイアフィルトレ
ージョン（ＨＤＦ）という方法自体を安全かつ低コスト
なものとするのである。

次に本発明の別の実施例を第２図に基づいて説明する。

なお第１図と同一番号は同一または同様な部分を表わす
ものである。

そして本実施例には前実施例における隔壁９、調節板１
０は存在せず、代りに中空繊維状のセルローズ膜等の半
透膜を収容した透析器２０内の透析液流路を完全に遮断
せしめた隔壁２１が仕切り手段として設けられている。

この隔壁２１によって、透析液流入側の前半部２０ａと
流出側の後半部２０ｂ、とが仕切られるのである。

この前半部２０ａと後半部２０ｂとの間には、流通手段
として差圧流量調節器２２を備えたバイパス２３が隔壁
２１を曖いで設けられている。

このような構成において、図示しない透析液供給ポンプ
６、透析液送出ポンプ７を前例同様に所定の吐出量差で
作動させ、バイパス２３における透析液の流量およびバ
イパス２３の上流側と下流側での透析液圧の差圧を差圧
流量調節器２２で調節する。

こうすることによって、前半部２０ａでは液圧が高まり
透析液は血液内に押し入れられ、後半部２０ｂでは液圧
が低下して、血液内の水分は透析液内に引き出されＨＤ
Ｆが前例同様に行なわれるのである。

この際、差圧流量調節器２２の操作により、バイパス２
３における透析液の流量を０とすると、透析液供給流路
４より供給される透析液は、すべて置換液として血液流
路内に移行し、一方送析液送出流路５より排出されるの
はすべて血液側よりの濾過液となり、必然的にＨＦ（ヘ
モフィルトレージョン）の操作を行なうこととなる。

次に、本発明の更に別の実施例を第３図に基づいて説明
する。

この場合も第１図と同一番号は同一または同様な部分を
表わすものとする。

そして図において、３０は中空繊維状のセルローズ膜等
の半透膜を収容した透析器で、仕切り手段たる隔壁３１
によって透析液流路を流れの方向と平行に二つに仕切り
、透析液流入側の前半部３０ａと流出側の後半部３０ｂ
とに区分されている。

この前半部３０ａと後半部３０ｂとの間には、流通手段
たる差圧流量調節器３２を備えたバイパス３３が隔壁３
１を跨いで設けられている。

このような構成において、第２図に示す実施例の場合と
同様に透析液供給ポンプ６、透析液送出ポンプ７を作動
させ、バイパス３３における透析液の流量およびバイパ
ス３３の上流側と下流側での透析液圧の差圧を差圧流量
調節器３２で調節することによって、前半部３０ａでは
透析液が血液内に押し入れられ、後半部３０ｂでは血液
内の水分が透析液内に引き入れられて、前例同様にＨＤ
Ｆが行なわれるのである。

なお、第２図に示す実施例および第３図に示す実施例で
は、バイパス２３，３３に、それぞれ差圧流量調節器２
２，３２を設けて、バイパス２３゜３３を流れる透析液
の流量およびバイパス２３゜３３の上流側と下流側での
透析液圧の差圧を最適量に調節し得るようにしたのであ
るが、かかる差圧流量調節器２２．３２を設けずして、
最適の流量および差圧を与える管径をもつバイパス２３
゜３３を流量手段として用いることも可能である。

以上、本発明に係る二、三の実施例について説明してき
たが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものでは
なく、本発明の趣旨を逸脱しない限り種々なる変更、改
良等を加え得るものである。

例えば、透析器内の透析液流路を二つに分割せしめる手
段としては、透析液の流れに直角方向に仕切るもの（第
１図、第２図）、流れに平行な方向に仕切るもの（第３
図）、等を例示したが、其他多種多様の形式が可能であ
り、上流側と下流側に二つに仕切って差圧を発生せしめ
得る構成であれば、本発明の範囲を逸脱するものではな
い。

また、本発明に係る装置で使用される透析液としては、
従来から人工腎臓として人工透析操作に用いられている
通常の透析液の他、これに置換液としての必要な成分、
物質などを添加することによって修正されたもの等があ
る。

このように、本発明は、体液の置換および透析などを正
確、安全且つ容易に制御し得るようにしたものであり、
しかも従来の如き置換液導入機構のような複雑な附属装
置および静脈点滴用の特別な置換液を使用することなく
、極めて簡単な機構による血液浄化操作を可能にして、
装置の小型化、コンパクト化、低コスト化を図ったとこ
ろに大きな特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す系統図であり、第２
図は、本発明の別の実施例に係る装置の系統図であり、
第３図は本発明の更に別の実施例に係る装置の系統図で
ある。 １．２０．３０・・・透析器、２・・・血液供給流路、
３・・・血液送出流路、４・・・透析液供給流路、５・
・・透析液送出流路、６・・・透析液供給ポンプ、７・
・・透析液送出ポンプ、８・・・半透膜、９，２１，３
１・・・隔壁、１０・・・調節板、９ａ 、１０ａ・・
・通孔、１ａ）２０ａ、３０ａ・・・前半部、１ｂ、２
０ｂ、３ｏｂ・・・後半部、２２，３２・・・差圧流量
調節器、２３゜３３・・・バイパス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 函体内に半透膜を収容し、流通せしめられる血液な
   どの体液を該半透膜を介して透析液に接触せしめること
   により、かかる体液を浄化するようにした透析器と、該
   透析器に制御された量の透析液を流通せしめる透析液流
   通手段とを有する装置において、 該透析器内の透析液流路を、透析液流入口を含む上流側
   の透析液流路部分と透析液流出口を含む下流側の透析液
   流路部分の二つに仕切る仕切り手段と、それら二つの透
   析液流路部分の一方から他方へ透析液を制御された量に
   おいて導く流通手段とを含み、該透析器内の透析液流路
   上に透析液圧の差圧を増幅させる差圧増幅機構を設ける
   ことにより、該上流側の透析液流路部分における透析液
   圧と、下流側の透析液流路部分における透析液圧との差
   を増幅させ、もって該上流側の透析液流路部分における
   透析液圧を該透析器内の体液流路の液圧よりも高くし、
   また同時に該下流側の透析液流路部分における透析液圧
   を該透析器内の体液流路の液圧よりも低くすることによ
   り、該上流側の透析液流路部分において透析液側より体
   液内に透析液が移行し、かつ該透析器内の下流側の透析
   液流路部分において体液内から透析液内へ濾過液がひき
   出されるようにしたことを特徴とする透析濾過装置。 ２ 前記差圧増幅機構の流通手段が、前記仕切り手段に
   設けられた透析液を流通せしめ得る通孔を含む特許請求
   の範囲時１項記載の透析濾過装置。 ３ 前記差圧増幅機構の流通手段が、前記仕切り手段に
   よって形成された二つの透析液流路部分の間を接続せし
   めるバイパスであり、該バイパスの管径によって、制御
   された量において透析液を流通せしめるようにした特許
   請求の範囲第１項記載の透析濾過装置。 ４ 前記差圧増幅機構の流通手段が、前記仕切り手段に
   よって形成された二つの透析液流路部分の間を接続せし
   めるバイパスと、該バイパス上に設けられ、該バイパス
   を通じて一方の透析液流路部分から他方の透析液流路部
   分に流通せしめられる透析液の流通量を制御することに
   よって、該バイパスの上流側となる透析液流路部分と下
   流側となる透析液流路部分との間の差圧を増幅させ得る
   ようにした差圧流量調節手段とを含む特許請求の範囲第
   １項記載の透析濾過装置。