JPWO2019107357A1 - 吸着器の再生方法及び透析システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記吸着器を透析液循環部に接続して透析液中の尿毒症物質を前記吸着器に吸着する透析工程と、
前記透析工程の後、再生用水流水部に流れる再生用水によって前記吸着器に吸着された尿毒症物質を脱離する再生工程と、を含む
ことを特徴とする吸着器の再生方法が提供される。
以下、図面を参照して第1の形態(以下、第1実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号が付される。なお、以下の説明において特段の説明がない限り、治療時とは、患者200の血液をダイアライザ30を通過させて血液循環部10内で循環させている状態を意味し、再生時とは、患者200の血液を血液循環部10内で循環させていない状態を意味することとする。なお、本実施形態は血液透析に適用する例を示すが、これに限らず、血液濾過、血液濾過透析等、血液浄化全般に適用できる。なお、以下で「透析」とは、透析治療のことである。
第1実施形態に係る透析システム100は、血液透析治療を行うための血液浄化装置であり、患者200の血液を体の外部にあるダイアライザ30へ導き、浄化された血液を患者200の体に戻す血液透析をするものである。
また、吸着器40は、尿毒症物質を直接的に吸着可能な多孔質体の層と、他の要素の層とを含んでもよい。この場合、他の要素の層は、酵素を含んでもよい。この場合、「酵素を有さない吸着器」とは、吸着器40における、尿毒症物質を直接的に吸着可能な多孔質体の層の部分を意味する。
また、吸着器40は、尿素を分解するための酵素を有さないので、尿素の分解に応じて低下する酵素の活性を再生するために、酵素を追加したり、交換したりする必要がない。よって、吸着器40を透析液循環部20内に固定した状態で維持でき、透析システム100、すなわち、血液浄化装置をコンパクトにできる。
なお、再生用水流水部50は、再生用水回路54、55に設けられた第2接続部52によって、吸着器40の切替接続部41に接続自在としてよい。これにより、透析工程と再生工程との間に、吸着器40を、透析液循環部20の透析液回路21、22から切り離し、再生用水流水部50の再生用水回路54、55に接続できるようになっている。
続いて、第1実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法を説明する。
本実施形態に係る吸着器40の再生方法は、多孔質体を有する吸着器40の再生に適用できる。
(1)まず、図1Aに示すように、血液循環部10の第1接続部11を患者200のシャント210に接続し、多孔質体を有する吸着器40を透析液循環部20に接続して透析液中の尿毒症物質を吸着器40に吸着する(透析工程)。なお、第1接続部11は、血液循環部10の動脈側血液回路12及び静脈側血液回路13を患者200のシャント210に接続するための部分であり、患者200のシャント210に対して直接穿刺される穿刺針(不図示)と、穿刺針と動脈側血液回路12及び静脈側血液回路13との間を着脱自在に接続するシャントコネクタ(不図示)と、を備える。
具体的には、吸着器40と再生用水流水部50との接続を、切替接続部41によって、透析液循環部20に切り替えて接続し、透析液制御装置(不図示)を稼働する。この透析工程により、患者200の血液中の尿毒症物質が吸着器40に吸着され、患者200の血液が浄化される。
(2)次に、図1Bに示すように、吸着器40が接続される循環部を、切替接続部41により、透析液循環部20から再生用水流水部50に切り替える。なお、吸着器40を透析液循環部20から切り離し、その後、吸着器40の切替接続部41を再生用水流水部50との接続に切り替えてもよい。
(3)そして、透析工程の後、再生用水制御装置51を稼働し、再生用水流水部50に流れる再生用水によって吸着器40に吸着された尿毒症物質を脱離する(再生工程)。
この再生工程により、吸着器40に吸着した尿毒症物質が脱離される。
(4)再生工程の際、再生用水流水部50に流れる再生用水を電気分解する。
(5)続いて、再生工程の後に、加熱等することにより、吸着器40及び再生用水回路54、55を含む再生用水流水部50を洗浄及び/又は消毒する(洗浄消毒工程)。なお、加熱による消毒の他、薬液(次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸等)による消毒であってもよい。
洗浄消毒工程において、吸着器40及び再生用水回路54、55を含む再生用水流水部50を単独で洗浄及び/又は消毒してよい。これにより、再生用水流水部50を再利用できる。
また、洗浄消毒工程において、再生用水流水部50に加えて、透析液回路21、22を含む透析液循環部20を洗浄及び/又は消毒してよい。これにより、再生用水流水部50及び透析液循環部20を再利用できる。
さらに、再生用水流水部50に加えて、透析液循環部20と、ダイアライザ30及び動脈側血液回路12及び静脈側血液回路13を含む血液循環部10とを洗浄及び/又は消毒してもよい。これにより、再生用水流水部50、透析液循環部20及び血液循環部10を再利用できる。
(6)再び、透析工程を実施するため、吸着器40を透析液循環部20に接続する。
(7)透析工程と再生工程とを交互に繰り返す。
なお、再生工程と次の透析工程との間に洗浄消毒工程があるので、再生用水として、RO水に限らず、消毒していない水道水等の通常水をも使用できる。水道から供給される水道水が使用できるので、生理食塩液バッグに収容された水を使用することに比べて、輸送が不要となるという利点や、RO水を使用することに比べて、RO水製造装置が不要となり、透析システム100を水道に接続するだけで済み、簡便となるという利点がある。
次に、図面を参照して第2の形態(以下、第2実施形態)について詳細に説明する。なお、第2実施形態は、第1実施形態と比べて、主に、再生用水流水部50を第1接続部11に対して接続自在とする透析システム100である点で異なる。また、第2実施形態と第1実施形態とは、再生時における吸着器40の再生方法が異なる。第1実施形態と共通する点については、説明を省略する場合がある。
第2実施形態に係る透析システム100は、第1実施形態に係る透析システム100とほとんど同様に、図2A及び図2Bに示すように、血液循環部10に対してダイアライザ30を介して接続される透析液循環部20と、透析液循環部20に接続され、多孔質体を有する吸着器40(吸着カラム)と、再生用水流水部50を備える。
続いて、第2実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法を説明する。
本実施形態に係る吸着器40の再生方法は、多孔質体を有する吸着器40の再生に適用できる。
(1)まず、第1実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法と同様に、図2Aに示すように、血液循環部10の第1接続部11を患者200のシャント210に接続し、多孔質体を有する吸着器40を透析液循環部20に接続して透析液中の尿毒症物質を吸着器40に吸着する(透析工程)。
具体的には、吸着器40が接続された透析液循環部20に設けられた透析液制御装置(不図示)を稼働する。この透析工程により、患者200の血液中の尿毒症物質が吸着器40に吸着され、患者200の血液が浄化される。
(2)次に、透析工程の後、図2Bに示すように、透析液循環部20における吸着器40を血液循環部10を介して再生用水流水部50に間接的に接続する。すなわち、シャント210に接続するための第1接続部11を、シャント210から再生用水流水部50に切り替えて接続する。
具体的には、血液循環部10の第1接続部11を患者200のシャント210から外し、第1接続部11を再生用水流水部50の第2接続部52に接続することにより、吸着器40を、透析液循環部20及び血液循環部10を介して、間接的に、再生用水流水部50に接続する。
ここで、詳細には、治療時の血液は、シャント210、動脈側穿刺針、動脈側血液回路12、ダイアライザ30、静脈側血液回路13、静脈側穿刺針、シャント210の順に流れ、シャント210と動脈側穿刺針との間、動脈側穿刺針と動脈側血液回路12との間のシャントコネクタ、動脈側血液回路12とダイアライザ30との間、ダイアライザ30と静脈側血液回路13との間、静脈側血液回路13と静脈側穿刺針との間のシャントコネクタ、静脈側穿刺針とシャント210との間、のそれぞれが着脱自在となっている。そのため、例えば、動脈側穿刺針から動脈側血液回路12を外し、静脈側穿刺針から静脈側血液回路13を外して、動脈側血液回路12及び静脈側血液回路13を、穿刺針と血液循環部10との間にあるシャントコネクタを介して再生用水流水部50の第2接続部52に接続してよい。また、例えば、シャント210から動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針を抜針して、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針を直接的に再生用水流水部50の第2接続部52に接続してもよい。
(3)そして、透析工程の後、再生用水制御装置51を稼働し、再生用水流水部50に流れる再生用水によって吸着器40に吸着された尿毒症物質を脱離する(再生工程)。
この再生工程により、吸着器40に吸着した尿毒症物質が脱離される。
(4)再生工程の際、再生用水流水部50に流れる再生用水を電気分解する。
(5)続いて、再生工程の後に、加熱等することにより、吸着器40を含む透析液循環部20、血液循環部10及び再生用水流水部50を洗浄及び/又は消毒する(洗浄消毒工程)。なお、加熱による消毒の他、薬液(次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸等)による消毒であってもよい。これにより、再生用水流水部50、透析液循環部20及び血液循環部10を再利用できる。
(6)再び、透析工程を実施するため、吸着器40を、透析液循環部20及び血液循環部10の第1接続部11を介して、患者200のシャント210に接続する。
(7)透析工程と再生工程とを交互に繰り返す。
次に、第3実施形態として、上述した第1実施形態の透析システム100は変更せず、上述した第1実施形態における吸着器の再生方法を変更した実施形態について説明する。
本実施形態に係る吸着器40の再生方法は、多孔質体を有する吸着器40の再生に適用できる。本実施形態に係る吸着器40の再生方法は、上述した第1実施形態で説明した再生方法に対して、再生工程後の洗浄消毒工程を省略又は簡素化できる点が異なる。以下、図1A及び図1Bを再度参照して、本実施形態に係る吸着器40の再生方法について具体的に説明する。
(1)まず、上述した第1実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法と同様に、図1Aに示すように、血液循環部10の第1接続部11を患者200のシャント210に接続し、多孔質体を有する吸着器40を透析液循環部20に接続して透析液中の尿毒症物質を吸着器40に吸着する(透析工程)。
(2)次に、上述した第1実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法と同様に、図1Bに示すように、吸着器40が接続される循環部を、切替接続部41により、透析液循環部20から再生用水流水部50に切り替える。なお、吸着器40を透析液循環部20から切り離し、その後、吸着器40の切替接続部41を再生用水流水部50との接続に切り替えてもよい。
(3)そして、透析工程の後、再生用水制御装置51を稼働し、再生用水流水部50に流れる再生用水によって吸着器40に吸着された尿毒症物質を脱離する(再生工程)。この際、本実施形態では、再生用水として、塩化物イオンを含む水が利用される。塩化物イオンの濃度は、後述の次亜塩素酸の発生量について必要な量が確保されるように適合されるが、例えば生理食塩液の塩化物イオンの濃度と同等であってよい。従って、再生用水としては、生理食塩液が利用されてもよい。
この再生工程により、吸着器40に吸着した尿毒症物質が脱離される。
(4)再生工程の際、再生用水流水部50に流れる再生用水を電解槽53で電気分解する。この際、再生用水に含まれる塩化物イオンが電極で酸化されて次亜塩素酸が発生する。すなわち、再生用水を電気分解すると、尿素が電気分解されるとともに次亜塩素酸が発生する。
このようにして、本実施形態では、再生工程の際に、次亜塩素酸が発生する。次亜塩素酸は、広く知られているように、水溶液で分解され、消毒剤として利用できる。従って、本実施形態では、再生用水内の次亜塩素酸は、消毒剤として機能できる。具体的には、再生工程中も、再生用水流水部50には、次亜塩素酸を含む再生用水が流れるので、再生用水流水部50を消毒できる。
(5)続いて、再生工程の後に、加熱等することにより、吸着器40及び再生用水回路54、55を含む再生用水流水部50を洗浄及び/又は消毒する(洗浄消毒工程)。なお、加熱による消毒の他、薬液(次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸等)による消毒であってもよい。
洗浄消毒工程において、吸着器40及び再生用水回路54、55を含む再生用水流水部50を単独で洗浄及び/又は消毒してよい。これにより、再生用水流水部50を再利用できる。
ただし、本実施形態では、上述のように、再生工程中に、尿素を電気分解する際に副次的に発生する次亜塩素酸を利用して、再生用水流水部50を消毒できるので、(5)で説明した再生工程後の洗浄消毒工程を省略又は簡略化することも可能である。
なお、本実施形態においても、洗浄消毒工程において、再生用水流水部50に加えて又は代えて、透析液回路21、22を含む透析液循環部20を洗浄及び/又は消毒してよい。これにより、透析液循環部20を再利用できる。
さらに、洗浄消毒工程において、再生用水流水部50に加えて又は代えて、透析液循環部20と、ダイアライザ30及び動脈側血液回路12及び静脈側血液回路13を含む血液循環部10とを洗浄及び/又は消毒してもよい。これにより、再生用水流水部50、透析液循環部20及び血液循環部10を再利用できる。
(6)再び、透析工程を実施するため、吸着器40を透析液循環部20に接続する。
(7)透析工程と再生工程とを交互に繰り返す。
次に、第4実施形態として、上述した第2実施形態の透析システム100は変更せず、上述した第2実施形態における吸着器の再生方法を変更した実施形態について説明する。
(2)次に、透析工程の後、上述した第2実施形態の透析システム100を用いた吸着器40の再生方法と同様に、図2Bに示すように、透析液循環部20における吸着器40を血液循環部10を介して再生用水流水部50に間接的に接続する。すなわち、シャント210に接続するための第1接続部11を、シャント210から再生用水流水部50に切り替えて接続する。
(3)そして、透析工程の後、再生用水制御装置51を稼働し、再生用水流水部50に流れる再生用水によって吸着器40に吸着された尿毒症物質を脱離する(再生工程)。この際、本実施形態では、再生用水として、塩化物イオンを含む水が利用される。上述した第3実施形態の場合と同様、塩化物イオンの濃度は、後述の次亜塩素酸の発生量について必要な量が確保されるように適合されるが、例えば生理食塩液の塩化物イオンの濃度と同等であってよい。従って、再生用水としては、生理食塩液が利用されてもよい。
この再生工程により、吸着器40に吸着した尿毒症物質が脱離される。
(4)再生工程の際、再生用水流水部50に流れる再生用水を電解槽53で電気分解する。この際、上述のように次亜塩素酸が発生する。これについては、上述した第3実施形態の場合と同様である。
このようにして、本実施形態では、再生工程の際に、次亜塩素酸が発生する。次亜塩素酸は、広く知られているように、水溶液で分解され、消毒剤として利用できる。従って、本実施形態では、再生用水内の次亜塩素酸は、消毒剤として機能できる。具体的には、再生工程中も、再生用水流水部50には、次亜塩素酸を含む再生用水が流れるので、再生用水流水部50等を消毒できる。
ここで、本実施形態では、再生用水流水部50には、図2Bに示すように、血液循環部10が接続されるので、再生用水流水部50内の再生用水回路54、55のみならず、血液循環部10内の動脈側血液回路12、及び静脈側血液回路13をも、再生用水に含まれる次亜塩素酸に起因して消毒できる。また、血液循環部10に接続されるダイアライザ30も消毒できる。また、血液循環部10を介してダイアライザ30に至る再生用水は、更に、ダイアライザ30を介して透析液循環部20へと流れることができる。従って、本実施形態では、透析液循環部20内の透析液回路21等を、再生用水に含まれる次亜塩素酸に起因して消毒できる。
(5)続いて、再生工程の後に、加熱等することにより、吸着器40を含む透析液循環部20、血液循環部10及び再生用水流水部50を洗浄及び/又は消毒する(洗浄消毒工程)。なお、加熱による消毒の他、薬液(次亜塩素酸ナトリウム、過酢酸等)による消毒であってもよい。これにより、再生用水流水部50、透析液循環部20及び血液循環部10を再利用できる。
ただし、本実施形態では、上述のように、再生工程中に、尿素を電気分解する際に副次的に発生する次亜塩素酸を利用して、透析液循環部20、血液循環部10及び再生用水流水部50等を消毒できるので、(5)で説明した再生工程後の洗浄消毒工程を省略又は簡略化することも可能である。
(6)再び、透析工程を実施するため、吸着器40を、透析液循環部20及び血液循環部10の第1接続部11を介して、患者200のシャント210に接続する。
(7)透析工程と再生工程とを交互に繰り返す。
次に、図3を参照して、尿素の電気分解の試験の結果について概説する。
(1)上述した再生用水としての原液は、生理食塩液(0.9%の濃度の塩化ナトリウム水溶液)であり、量は1リットルとした。
(2)吸着器40の多孔質体としてのカラムは、直径120mmかつ高さ210mmの円柱状の形態とし、吸着剤は2300ml充填した。また、あらかじめ模擬治療(尿素濃度75mg/dL)で尿素等を吸着済みのものを用いた。なお、カラムに対する原液の流れ方向は、下から上に向かう方向である。
(3)電解槽53に関して、電極材質は、陽極及び陰極ともに白金被覆チタン電極とした。電極面積は、陽極が662cm2であり、陰極が607cm2であり、印加電圧は直流電圧で5Vとした。
(4)再生用水ポンプとしてはチューブポンプが使用され、流量は50mL/minとした。
(5)再生用水としての原液は、カラムを通り、電解槽53にて電気分解処理を受けて、再度カラムを通る循環式で使用した。
11 第1接続部
12 動脈側血液回路
13 静脈側血液回路
20 透析液循環部
21 透析液回路
22 透析液回路
30 ダイアライザ
40 吸着器
41 切替接続部
50 再生用水流水部
51 再生用水制御装置
52 第2接続部
53 電解槽
54 再生用水回路
55 再生用水回路
100 透析システム
200 患者
210 シャント
Claims (12)
- 多孔質体を有し、酵素を有さない吸着器の再生方法において、
前記吸着器を透析液循環部に接続して透析液中の尿毒症物質を前記吸着器に吸着する透析工程と、
前記透析工程の後、再生用水流水部に流れる再生用水によって前記吸着器に吸着された尿毒症物質を脱離する再生工程と、を含む
ことを特徴とする吸着器の再生方法。 - 前記再生工程の後に、前記再生用水流水部を洗浄及び/又は消毒する洗浄消毒工程を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の吸着器の再生方法。 - 前記洗浄消毒工程は、前記透析液循環部における透析液回路及びダイアライザを洗浄及び/又は消毒する
ことを特徴とする請求項2に記載の吸着器の再生方法。 - 前記洗浄消毒工程は、血液循環部における血液回路を洗浄及び/又は消毒する
ことを特徴とする請求項2に記載の吸着器の再生方法。 - 前記再生工程は、前記再生用水流水部に流れる再生用水に含まれる尿素を電気分解する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の吸着器の再生方法。 - 前記再生工程は、前記再生用水流水部に、塩化物イオンを含む水を、前記再生用水として流すことを含み、前記尿素の電気分解の際に、次亜塩素酸を発生させる
ことを特徴とする請求項5に記載の吸着器の再生方法。 - 前記透析工程と前記再生工程との間に、
前記吸着器が接続される循環部を、前記透析液循環部から前記再生用水流水部に切り替える
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の吸着器の再生方法。 - 前記透析工程と前記再生工程との間に、
前記吸着器を、前記透析液循環部から切り離し、前記再生用水流水部に接続する
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の吸着器の再生方法。 - 前記透析工程と前記再生工程との間に、
血液循環部における血液回路をシャントに接続するための第1接続部を、前記シャントから前記再生用水流水部に切り替えて接続する
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の吸着器の再生方法。 - 透析液循環部と、
前記透析液循環部に接続され、多孔質体を有し、酵素を有さない吸着器と、を備える透析システムであって、
前記透析システムは、再生用水流水部を備え、
前記再生用水流水部は、前記吸着器に対して接続自在である
ことを特徴とする透析システム。 - 前記再生用水流水部は、血液循環部における血液回路をシャントに接続するための第1接続部に対して接続自在である
ことを特徴とする請求項10に記載の透析システム。 - 前記再生用水流水部は、前記再生用水流水部に流れる再生用水に含まれる尿素を電気分解するための電解槽を備える
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の透析システム。
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