JPS6125565A

JPS6125565A - 人工腎臓装置

Info

Publication number: JPS6125565A
Application number: JP14678284A
Authority: JP
Inventors: 久保　昭夫; 勇内海
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1986-02-04
Also published as: JPH0515465B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の属する技術分野〕この発明岐、血液の透析ないしはろ過を行う人工腎臓装
置に係り、特に血液の透析ないしはろ過作用を行う半透
膜（濾過Ｐ）の目詰り防止を有効に行うことができるよ
う系統構成した人工腎臓装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、血液の透析、透析濾過、ヘモフィルトレージョン
において、これらの透析ないし濾過の処理に半透膜が使
用され、この膜の限外濾過作用により血液側の血中水分
を透析液またはろ線側圧除水させている。この場合、従
来の透析ないし濾過方法においては、常に血液側の圧力
を透析液オたはｒ淡側の圧力より高く保持し、血中水分
の移動方向を常圧血液側から透析液またｒｌ、Ｆ淡側へ
指向させている。このため、血液側と透析液またはろ淡
側とを画成している膜の細孔に血液中の蛋白質等が付着
して目詰りを生起し、経時的に膜の除水能力が低下する
。

また、この種の膜を内置して構成した透析器ないしはＰ
２Ｎ２器は、非常に高価であるにも拘らず、これを複数
人の血液浄化処理に使用する場合、血清肝炎等の感染の
危険があることから血液系部品を含めて一人一回の使い
捨てが余儀なくされている。

このような観点から、透析液またはろ淡側の圧力を血液
側の圧力よりも相対的に高くして、膜に対する液の移動
方向を逆転することにより、いわゆる膜の逆洗を行って
透析器ないしはろ過器の長期的使用を図る方法が提案さ
れている。

しかしながら、一般に血液系部品には、血液と接触する
ことＫより、血液滞留部や系拡大部でフィブリンの付着
や血液凝固を生じ、治療終了後の洗浄が困難である。こ
のため、洗浄不完全で再使用した際に線、前記付着物や
凝固物が剥離して体内に流入し、血管を閉塞する可能性
がらり、極めて危険である。

従って、できるだけ血液系の部品交換を安価に実現し、
病院等における人工腎臓装置の稼動率を向上するために
も、透析器ないしはろ過器の洗浄を無菌的にしかも完全
に行うことが必要とされる。そこで、前述した膜の逆洗
を有効に行う手段として、ｒ淡側の圧力を血液側の圧力
よりも相対的に高くする通液圧形成手段でろって、例え
は透析液側の膜への流入側と流出側にそれぞれ供給ポン
プと送出ポンプを設け、前記送出ポンプの吐出量を前記
供給ポンプの吐出量より相対的に多くすることにより、
前記Ｐ淡側から血液側への通液を行う方法が提案されて
いる。

しかしながら、この種の逆洗方法では、急速に液流の逆
転を行うようＫした場合、血液側流路内の流速が急激に
増大し、流路内圧力が急上昇して流路外れや生体に衝撃
を与える危険があり、操作上多くの問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的ｈ、比較的簡単な構成で透析器ないしｆ：
Ｉ過器における膜の逆洗を有効かつ効率的に達成し、透
析器ないし１過器の性能低下を防止し、再使用に際して
も血液系部品の交換を簡易かつ低コストに実現し、簡便
な操作で生体に対しても安全に取扱うこと７φ５できる
人工腎臓装置を提供するにある。

〔発明の要点〕

本発明に係る人工腎臓装置は、血液系と透析液寸たはＰ
液系とを半透膜もしくはろ過膜を介して画成する透析器
またはろ過器を設けて血液の浄化を行う人工腎臓装置に
おいて、前記血液系と透析液またけｆ液系の透析器また
はろ過器の流出側において相互に等価器を介して分岐接
続し、この分岐系の透析液またはＦ液系と連通ずる一部
に可逆送液手段を設け、前記可逆送液手段の逆送切換に
より前記透析器またはろ過器内の圧力条件を変化させて
前記膜に対し透析１過および逆洗を交互に行うよう構成
することを特徴とする。

前記の人工腎臓装置において、等価器は、密閉された所
定容積のチャンバと、このチャンバ内に収納された可撓
性血液バッグとからな凱前記チャンバを透析液またはろ
液系に連通接続すると共に血液バッグを血液系に連通接
続するよう構成すれば好適である。

なお、透析液系値、透析器の流入側と流出側にそれぞれ
給液手段と送出手段とを備えた構成とし、前記透析器と
送出手段との間に除水ポンプを備えた除水系を接続する
と共に可逆送液手段を介して等価器を分岐接続して構成
する。また、ｒ液系を構成する場合は、Ｐ液系を濾過器
より除水ポンプを介して導出し、血液系のろ過器の流出
側に補液ポンプを介して補液系を接続し、前記濾過器と
除水ポンプとの間に可逆送液手段を介して等価器を分岐
接続する。

また、本発明においで、可逆送液手段の逆送切換を制御
するための手段として、等価器と透析液またはろ液系と
を接続する分岐系に流量計を設けたり、または等価器の
チャンバ内の圧力を検出する圧力計を設りることかでき
る。

さらに１可逆送液手段は、吐出量を可調整に設定できる
よう構成すれば、逆洗時間の調整も可能となり好適であ
る。

〔発明の実施例〕

次Ｋ、本発明に係る人工腎臓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図は本発明装置の一実施例を示す系統図である。す
なわち、第１図において、参照符号ＩＯは半透膜（Ｆ’
過膜）／λによって血液側と透析液もしくは；炉液側と
を画成した透析器またはろ過器（以下、単に透析器と称
する）を示す。

この透析器１０Ｋは、それぞれ血液系１４ｔと透析液（
Ｐ液）系／６とが連通接続され、血液系／ｌＩに血液送
液ポンプＰ５を設けると共に透析液系１６に給液手段と
しての給液ポンプＰ２と送出手段としての送出ポンプＰ
３とを設ける。

なお、前記透析液系／乙の透析器１０と送出ポンプＰ３
との間に除水ポンプＰ４を設けた除水系が分岐接続され
る。しかるに１本発明においては、前記透析液系１６の
透析器１０の流出側と血液系／４＜の透析器１０の流出
側とを圧力の静価的置換を行う等価器−〇により非接触
状態に接続することを’ｔ？徴とするものである。そこ
で、本実施例において、前記等価器、２０ｉｊ、密閉き
れた所定容積のチャンバ、２．２内に可拵性血液バッグ
２４／を収納した？？？成からなり、前記チャンバ、７
２は流量計、２６および可逆送液手段とし、ての可逆転
ポンプＰ１を介して透析液系／７の透析器１０と送出ポ
ンプＰ３との間に連通接続し、一方前記血液バッグ２１
Ｉ−け血液系／ゲの透析器１０の流出側に連通接続する
。

ところで、通常この種の系統構成からなる人工腎臓装置
において、透析時における選析液流ａｈ、給液ポンプＰ
２と送出ポンプＰ３との吐出量がＱｒ＋＋＝Ｑｎ２であ
り、除水ポンプＰ４による除水量Ｑｏ５は微少であるか
ら、血液系／４’における透析１ｎｙ１０″ｌｒ経て体
内へ返送される血液量Ｑ　Ｂ２ｔｊ：　＊血液送液ポン
プＰ５による送液景Ｑａ＋に対しＱ１１２　＝　Ｑ１１
！　＋ＱＤ５となり、略安定した渡板となる。次いで、
透析器ＩＯ内に設けられた膜／２の逆流を行う際には、
透析液側から血液側へ急激に透析液を流入させる必要が
ある。

そこで、前記実施例からなる来光間装ｆにおいては、等
価器ノθのチャンバ、２コおよヒ血ＴＩバッグ２Ｖ内の
エア抜きを完全に行ってそれぞれ透析液系１６および血
液系／４＜と連通し、透析時に予め可逆転ポンプＰ１を
運転してチャンバ、２．２内に透析液を充填しておく。

従って、この際、血液バッグ２グ祉チヤンバ、２２内に
おいて透析液に抑圧され、バッグ、２１Ｉ内の血液は血
液系／グへ押出されることになる。このようにして、血
液バッグ２≠がチャンバ、２．２内に充填された透析液
により密着状態になると、チャンバ、２．２内への透析
液の充填は困難となり、流景計、２６の表示は”ｏ”と
なる。この時、可逆転ポンプＰ１を逆転すれは、チャン
バ、２２内の透析液が透析液系ｔＡに流出１．て透析器
１０内のＩＩへ／、２を逆洗することができる。しかも
、この場合、チャンバ、７．７内から１１析液が流出し
た液Ｒ分に比例して血液バッグｊ４’が膨張し、バッグ
内に血液系／４’より血液ｆ流入させることができる。

すなわち、透析液糸／６で増加した透析液の液９ｃ９′
に対し、血液系ｌ弘において同量の血液が血液バッグ２
μ内へ同年されて低減されることＫなる。この結果、透
析器１０を経て体内へ返送される血液流ＩＪＵ７Ａに変
動することなく、一定に保持することができる。なお、
血液バッグコグのチャンバ２２内における最大膨張は、
チャンバ、２２から流出する透析液が全て排出され、流
量計２６の表示がｏ’となることによって検出される。

従って、この時可逆転ポンプＰ１を再逆転させれば、前
述したチャンバココ内への透析液の充填が開始され、透
析器１０においては通常の血液透析作用が行われる。

次に、本発明に係る人工腎讐装置の等価器、２０として
好適に使用し得る具体的構成例について説明する。

第２図は、等価器、２０の一例を示すもので、チャンバ
２２をλ分割にして開閉できるように構成した一対のケ
ーシング３０．３コからなり、一方のケーシング３０の
上下端部にそれぞれチャンバ２２と連通ずる開口３１１
．３６を設け。

一方の開口３≠を透析液系／Ａと接続するよう構成する
と共に他方の開口３６に血液系／４ｔと接続する結合ユ
ニット３ｇを着脱自在に取付け、この結合ユニツ）ＪＪ
Ｋ可撓性血液バッグ２４！を液密に装着した構成からな
る。この場合、他方のケーシング３コは、止具グＯによ
り一方のケーシング３θと着脱自在に結合して、チャン
バココ内の洗浄および滅菌処理や血液バッグλ≠の交換
作業を容易化することができる。

第３図に示す等価器２０は、第２図に示す郷価器コＯと
同様に、チャンバコλを２分割にして開閉できるよう構
成した一対のケーシング弘２１４’４’ｔ−ｉ工ｌ　一
方のケーシング弘２にチャンバココ内と連通し透析液系
１６と接続するための開口部４ｔ４が設けられている。

しかるに、本実施例の等価器２０では、一対のケーシン
グ３コ、グ弘のチャンバコλを形成する合せ面に血液バ
ッグ４４（を挾持するよう構成し、しかも血液バッグ、
２４Ｚは前記一対のケーシングクコ。

ａ４ｔの結合された底部に固定する基板４ｔｌに血液系
／Ｆと接続するための結合部ＳＯを介して一体的に設け
られている。なお、ケーシング４Ａコ、４ｔ≠には、前
記結合部ＳＯを挿着するための溝ｊλが適宜設けられる
と共に、接合面の密閉性を向上するためのシール部材嵌
合溝！ｌが適宜設けられる。また、第３図において、参
Ｒ符−１’ｒｊ＆はケーシングＦ、２．Ｆｌおよび基板
μｒを相互に結合固定するための止具である。

このように、等価器−〇を構成することによシ、透析器
（濾過器）の経時的性能低下を防止し、再使用に際して
もチャンバ、２２内の滅菌洗浄を簡便にしてその再使用
を可能にすると共に血液パッグコ≠を含む血液系部品の
交換を低コストに実現することができる。

第１図は、本発明を濾過型人工腎臓装置に応用した場合
の実施例を示すものである。なお、説明の便宜上、第１
図に示す実施例と共通の構成部分については同一の参照
符号を付してその詳細な説明懺省略する。しかるに、第
４図において、一般に濾過型人工腎臓装置は、濾過器１
０のＰ淡側に除水ポンプＰ４を介してｒ通糸ｓｒを接続
し、除水ポンプＰ４の作用下に血液側より膜ｌコを介し
て除水を行い、このｒ液をｒ液槽６０に同年する。一方
、血液系ｌ≠にはｒ過器／θの流出側に補液ポンプＰ６
を備えた補液系６λを接続し、除水されたｒ液量よりや
や少なめの補液量からなる補液を補液ポンプＰ６の作用
下に補液貯槽６ＩＩ−より供給する。そこで、本実施例
においては、前記実施例と同様に、濾過系！！のろ過器
ＩＯと除水ポンプＰ４とを接続する間に可逆送液手段と
しての可逆転ポンプＰ２を介して等測量、２０のチャン
バ、２コと連通ずるよう分岐接続し、一方静測量、２０
の血液バッグ２４１１に血液系ｌ参のろ過器ｉｏの流出
側に連通接続する。

次に、本実施例の作用につき説明する。まず、血液ポン
プＰ５、除水ポンプＰ４および補液ポンプＰａＫつき、
適正かつ除水可能な状態に運転条件を設定する。そこで
、前述の実施例と同様に等測量コＯのチャンバ２．２と
血液バッグ２グの状態に基づいて０工逆転ポンプＰ）を
運転すれば、濾過器１０を経て体内へ返送される液量を
変化させることなく、膜７．２の逆洗を有効に達成する
ことができる。

〔発明の効果〕

前述した種々の実施例からも明らかなようＫ、本発明に
よれば、血液系の透析器を経て体内へ返送される液量を
常に一定状態に保持しなからＢｇの逆洗を繰返し行うこ
とができるので、例えば透析もしくは；ｆ１過運転から
急速に逆ＩＡ運転に切換えても系の外れや化体への衝撃
は全くなく、安全かつ有効な逆洗を実現することができ
る。

ｔた、来光間圧おいては、血液系と透析液もしくはｒ液
系とを所定容積のチャンバ内に血液バッグを収納した単
体構成の等測量で結合し、さらに可逆送液手段とこれを
制御するための手段として流量計を設ける構成とし、系
の基本的構成に改変を加えるものでないため、既存の設
備に直ちに応用することができ、低コストに製造し得る
と共に保守も容易である。従って、本発明によれば、逆
洗を繰返して透析器（濾過器）を再使用するに際し、血
液系部品の交換を経済的に達成することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、例えば、可
逆転ポンプＰ１を吐出量が可調整に設定できるよう構成
したものを使用して逆洗時間の調整を任意に行うことが
できる。

マタ、可逆転ポンプＰ１の逆転切換を行う手段として、
流量計に代えチャンノ（内圧力を検出する圧力計を設け
ることにより、チャンノ；および血液バッグに対し過大
圧が加わるのを防止して等測量を一層安全性の高いもの
とすることができる。さらに、可逆送液手段、透析器に
対する透析液の密閉系を形成する給液手段および送出手
段は、ポンプに限らす送液制御を行うことができる和々
の手段を採用することができる。その他１本発明の荷押
を逸脱しない範囲内において１市々の設計変更をなし得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明に係る入工腎ロ装置の一実施例を示す系
統図、第一図は本発明装置に使用する等測量の別の？！
施例を示す断面図、第３図は等測量のさらに別の実施例
を示す分解斜視図、第ｖ図は本発明に係る人工’Ｆｆ眉
装置の別の実施例を示す系統図である。１０・・・透析器（濾過器）１．２・・・半透膜（濾過
膜）／Ｉ・・・除水系　　　　　コθ・・・等測量＋２
＋２・・・チャンバ　　　　２グ・・血液バッグ２６・
・・流量計　　　　　３０．３２・・・ケーシシ・グ３
１７．３６・・・開　口　　　　３８：・・・結合ユニ
ットクＯ・・・止　具　　　　　４１２．’／−１Ｉ−
・・・ケー７ングリ６・・・開口部　　　　　グ♂・・
・基　板夕Ｏ・・、結合部　　　　　５．２・・・溝ｊ
μ・・・嵌合溝　　　　　ｊ６・・・止　具ｓｒ−・、
濾過系　　　　　　６０・・ｒ液槽６．２・・補液系　
　　　　６グ・・・補液貯槽Ｐ１・・・可逆転ポンプ　
　Ｐ２・・・給液ポンプＰ５・・・送出ポンプ　　　Ｐ
４・・・除水ポンプＰ５・１．血液送液ポンプ％作出願人　　日機装株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）血液系と透析液またはろ液系とを半透膜もしくは
ろ過膜を介して画成する透析器またはろ過器を設けて血
液の浄化を行う人工腎臓装置において、前記血液系と透
析液またはろ液系の透析器またはろ過器の流出側におい
て相互に等価器を介して分岐接続し、この分岐系の透析
液またはろ液系と連通する一部に可逆送液手段を設け、
前記可逆送液手段の逆送切換により前記透析器またはろ
過器内の圧力条件を変化させて前記膜に対し透析ろ過お
よび逆洗を交互に行うよう構成することを特徴とする人
工腎臓装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の人工腎臓装置におい
て、等価器は、密閉された所定容積のチヤンバと、この
チヤンバ内に収納された可撓性血液バツグからなり、前
記チヤンバを透析液またはろ液系に連通接続すると共に
血液バツグを血液系に連通接続してなる人工腎臓装置。
（３）特許請求の範囲第１項または第２項記載の人工腎
臓装置において、透析液系は透析器の流入側と流出側に
それぞれ給液手段と送液手段とを備え、前記透析器と送
出手段との間に除水ポンプを備えた除水系を接続すると
共に可逆送液手段を介して等価器を分岐接続してなる人
工腎臓装置。
（４）特許請求の範囲第１項または第２項記載の人工腎
臓装置において、ろ液系はろ過器より除水ポンプを介し
て導出し、血液系のろ過器の流出側に補液ポンプを介し
て補液系を接続し、前記ろ過器と除水ポンプとの間に可
逆送液手段を介して等価器を分岐接続してなる人工腎臓
装置。
（５）特許請求の範囲第１項記載の人工腎臓装置におい
て、等価器と透析液またはろ液系とを接続する分岐系に
可逆送液手段の逆送切換を制御するための流量計を設け
てなる人工腎臓装置。
（６）特許請求の範囲第２項記載の人工腎臓装置におい
て、等価器のチヤンバ内に可逆送液手段の逆送切換を制
御するための圧力計を設けてなる人工腎臓装置。