JPWO2020071075A1 - 透析液の製造装置 - Google Patents

Abstract

透析液の製造装置（１）は、逆浸透膜処理装置（９）と、透析液供給装置（２６）と、透析液供給装置（２６）より透析液（２７）が供給される透析装置（４０）と、透析液供給装置（２６）と透析装置（４０）との間に、透析液（２７）に水素ガスを溶解させる水素溶解装置（６）を備えている。水素溶解装置（６）は、透析液供給装置（２６）に接続され、透析液（２７）に水素ガスを溶解させる給気モジュール（７）と、給気モジュール（７）に接続され、給気モジュール（７）に水素ガスを供給する水素供給手段（８）とを備えている。

Description

本発明は、透析液の製造装置に関する。

腎機能が低下し、水分量の調節と尿素などの老廃物を含む体内有害物質の除去を行うための尿の排泄ができない腎不全患者のための有効な治療法の一つに、血液透析が知られている。

この血液透析は、血液ポンプを用いて血液を体外に引き出し、透析器（ダイアライザー）を介して透析液と血液とを接触させることにより、濃度勾配による拡散現象を利用して、血液から体内有害物質および水分を除去した後、再び、血液を体内に戻す（返血）操作を連続して行う治療法である。

また、近年、血液透析において透析患者に酸化ストレスが発生することが知られている。これは、透析時に発生する活性酸素が原因であると考えられており、この活性酸素を消去して酸化ストレスの軽減を図ることが提案されている。

例えば、透析液原剤（ブドウ糖とナトリウム等を含有するＡ剤）に水素ガスを溶解させた後、この透析液原剤を他の透析液原剤（重炭酸塩を含有するＢ剤）と混合することにより、透析液を調製する透析液の製造装置が開示されている。そして、このような構成により、酸化還元電位の低い透析液を製造することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５８７２３２１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の製造装置においては、透析液の調製を行う際に、水素ガスを含有する透析液原剤を他の透析液原剤と混合して希釈するため、末端の透析液（即ち、透析装置へ供給され、ダイアライザーを通じて、患者の血液の浄化を行うための透析液）中における溶存水素濃度が減少するという問題があった。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、末端の透析液において、溶存水素濃度の減少を効果的に抑制することができる透析液の製造装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の透析液の製造装置は、水に対して逆浸透膜処理を行う逆浸透膜処理装置と、逆浸透膜処理装置に接続され、逆浸透膜処理装置により処理された逆浸透水と透析原液とを混合した透析液を調製して供給する透析液供給装置と、透析液供給装置に接続されるとともに、透析液供給装置より透析液が供給される透析装置とを備えた透析液の製造装置であって、透析液供給装置と透析装置との間に、透析液に水素ガスを溶解させる水素溶解装置が設けられ、水素溶解装置は、透析液供給装置及び透析装置に接続され、透析液に水素ガスを溶解させる給気モジュールと、給気モジュールに接続され、給気モジュールに水素ガスを供給する水素供給手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、末端の透析液において、溶存水素濃度の減少を効果的に抑制することができる。

本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。 本発明の第２の実施形態に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。 本発明の第２の実施形態に係る水素溶解装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の変形例に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る透析液の製造装置の構成を示す概念図である。

この透析液の製造装置１は、プレフィルター３と、プレフィルター３に接続された軟水化装置４と、軟水化装置４に接続されたカーボンフィルター（活性炭処理装置）５と、カーボンフィルター５に接続された逆浸透膜処理装置９と、逆浸透膜処理装置９に接続された透析液供給装置２６とを備えている。

プレフィルター３は、原水２（硬度成分であるカルシウムイオン、マグネシウムイオンなどの溶解固形物を含む硬水）から不純物（例えば、鉄錆や砂粒子）を除去するためのものである。

軟水化装置４は、原水２から、イオン交換によって硬度成分を置換反応により除去し、軟水とする処理を行うためのものである。なお、本実施形態においては、原水２として、水道水や井戸水、地下水などを用いることができる。

カーボンフィルター５は、軟水化装置４により処理された原水に対して、多孔質の吸着物質である活性炭を用いて、原水中に含まれる残留塩素、クロラミン、有機物などを物理的な吸着作用により除去する処理を行うためのものである。

なお、上述の軟水化装置４、及びカーボンフィルター５としては、公知のものを使用することができる。

逆浸透膜処理装置９は、半透膜を境界にして、濃度の異なる溶液がある場合、低濃度の溶液から高濃度の溶液へ水が移動する現象（浸透）に対し、高濃度の溶液側に圧力を加えることにより、高濃度側の溶液から低濃度側の溶液へ水を移動させ、低濃度側に浸透した水を得る処理（逆浸透膜処理）を行うためのものである。

そして、この逆浸透膜処理装置９により、上述の一連の処理で得られた原水から、微量金属類などの不純物をさらに除去することができるため、ＩＳＯ１３９５９（透析用水基準）に規定される水質基準を満たす水（逆浸透水）を得ることが可能になる。

この逆浸透膜処理装置９は、図１に示すように、カーボンフィルター５により処理された原水に対して、上述の逆浸透膜処理を行う逆浸透膜３６と、逆浸透膜処理がなされた逆浸透水を貯蔵するための逆浸透水タンク３７とを備えている。

そして、図１に示すように、逆浸透膜処理装置９には、透析液供給装置２６が接続されており、逆浸透膜処理装置９による処理が行われた逆浸透水２５は、透析液供給装置２６へと供給される。

透析液供給装置２６では、供給された逆浸透水２５と透析原液とを混合した透析液２７が調製されるとともに、この透析液２７が、透析液供給装置２６に接続された透析装置４０へ供給され、患者５０の血液の浄化が行われる。即ち、透析液供給装置２６は、調製した透析液２７を、透析装置４０へ供給する装置としても機能するものである。

なお、透析原液は、１種類であってもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。

透析装置４０は、血液を浄化する血液浄化装置であるダイアライザー（不図示）を備えており、血液透析が行われる際には、まず、患者５０の血液がダイアライザーに送られ、このダイアライザーによって、血液の浄化が行われる。その後、ダイアライザーによって浄化が行われた血液は、患者５０の体内に戻る構成となっている。

ここで、上述のごとく、上記従来の透析液の製造装置においては、末端の透析液（透析装置へ供給され、ダイアライザーを通じて、患者の血液の浄化を行うために透析液）中における溶存水素濃度が減少するという問題があった。

そこで、本実施形態においては、透析液供給装置２６において、透析液２７を調製した後に、当該透析液２７に水素ガスを溶解させる構成としている。

より具体的には、図１に示すように、本実施形態における透析液の製造装置１は、透析液供給装置２６と透析装置４０との間に、透析液２７に水素ガスを溶解させる水素溶解装置６が設けられている。

この水素溶解装置６は、透析液供給装置２６及び透析装置４０に接続され、透析液２７に水素ガスを溶解させる給気モジュール７と、給気モジュール７に接続され、給気モジュール７に水素ガスを供給する水素供給手段８とを備えている。

給気モジュール７は、透析液供給装置２６及び透析装置４０に接続された複数本の中空糸を有し、透析液供給装置２６により調製された透析液２７が中空糸の内側に供給される。また、水素供給手段８により、水素ガスが中空糸の外側に供給される。この中空糸には、その外周面と内周面とを貫通した微少な孔が多数形成されて、中空糸の壁が半透膜となっており、この半透膜を介して、水素ガスが透析液２７内に透過するよう構成されている。本実施形態においては、このような構成により、水素ガスが溶解した透析液２７が製造される。

そして、透析液２７が中空糸の内側に供給された状態で、水素ガスが中空糸の外側を通過することにより、透析液２７に水素ガスが供給される構成となっている。

また、このような中空糸を用いることにより、透析液２７において水素ガスのみが溶解することになるため、透析液２７に細菌などが混入して汚染されるという不都合を抑制することができる。

なお、水素供給手段８としては、給気モジュール７に対して、水素ガスを供給できるものであれば、特に限定されない。例えば、水の電気分解を行う水素発生装置、水と反応して水素を発生する水素化マグネシウムなどの水素発生剤、及び水素ガスボンベ等を使用することができる。

以上のように、本実施形態においては、透析液供給装置２６と透析装置４０との間に、透析液２７に水素ガスを溶解させる水素溶解装置６が設けられている。

従って、透析液２７を調製した後に、透析液２７に水素ガスを溶解させることができるため、末端の透析液２７において、溶存水素濃度の減少を効果的に抑制することができる。

また、水素溶解装置６は、透析液２７に水素ガスを溶解させる給気モジュール７と、給気モジュール７に水素ガスを供給する水素供給手段８のみにより構成されているため、簡単な構成で、透析液２７に水素ガスを供給することができる。

また、複数本の中空糸を有する給気モジュール７を使用して、透析液２７に対して水素ガスを接触させることにより、水素ガスを溶解させる構成としているため、水素ガスを効率よく供給することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る透析液の製造装置を示す図である。なお、上記第１の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、透析液の製造装置の全体構成については、上述の第１の実施形態の場合と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。

本実施形態の透析液の製造装置６０においては、水素溶解装置６において、透析装置４０に供給される透析液２７の液量（単位時間あたりの通液量）に対応した水素供給量を決定して、水素ガスを給気モジュール７に供給することにより、透析液２７中の溶存水素濃度を所望の濃度に保つ構成としている。

より具体的には、図２に示すように、本実施形態における水素溶解装置６は、水素溶解装置６の入水側に設けられ、透析液供給装置２６から透析装置４０に供給される透析液２７の液量を測定する液量測定手段１０と、液量測定手段１０に接続され、水素供給手段８による水素供給量を決定する水素供給量決定手段１１とを備えている。また、水素溶解装置６は、水素供給量決定手段１１に接続され、透析液２７の液量に対応した水素供給量の目標値のデータを記憶する記憶手段１２を備えている。

なお、液量測定手段１０は、透析液２７の液量を検知できるものであれば特に限定されない。

次に、水素溶解装置６による溶存水素濃度の調整方法について説明する。図３は、本実施形態に係る水素溶解装置による溶存水素濃度の調整方法を説明するためのフローチャートである。

まず、液量測定手段１０が、透析液供給装置２６から透析装置４０に供給される透析液２７の液量を測定する（ステップＳ１）。

次に、液量測定手段１０により測定された透析液２７の液量のデータが、水素供給量決定手段１１に送信される（ステップＳ２）。

次に、水素供給量決定手段１１が、記憶手段１２に記憶された、透析液２７の液量に対応した水素供給量の目標値に関するデータを読み出す（ステップＳ３）。

次に、水素供給量決定手段１１は、液量測定手段１０により測定された透析液２７の液量の値と、記憶手段１２に記憶された透析液２７の液量に対応した水素供給量の目標値とに基づいて、水素供給量を決定する（ステップＳ４）。

次に、水素供給量決定手段１１は、水素供給手段８へ、決定した水素供給量に関する信号を送信する（ステップＳ５）。

次に、水素供給手段８は、水素供給量決定手段１１により決定された水素供給量に基づいて、水素を給気モジュール７に供給し（ステップＳ６）、給気モジュール７において、透析液２７に水素ガスが供給される（ステップＳ７）。

以上のように、本実施形態においては、水素供給量決定手段１１が、液量測定手段１０により測定された透析液２７の液量の値と、記憶手段１２に記憶された透析液２７の液量に対応した水素供給量の目標値に基づいて、水素供給量を決定し、水素供給手段８は、水素供給量決定手段１１により決定された水素供給量に基づいて、水素ガスを給気モジュール７に供給する構成としている。

従って、末端の透析液２７において、溶存水素濃度の減少を効果的に抑制することができるとともに、所望の溶存水素濃度を得ることが可能になる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。

上記実施形態においては、水素溶解装置６を介して、１つの透析液供給装置２６に対して１つの透析装置４０を接続する構成としたが、図４に示す透析液の製造装置７０のように、水素溶解装置６を介して、１つの透析液供給装置２６に対して複数の（図４では３つの）透析装置４０を接続する構成としてもよい。

このような構成により、１つの透析液供給装置２６により、各透析装置４０における（即ち、複数の患者５０に供給される）末端の透析液２７において、溶存水素濃度の減少を効果的に抑制することができるとともに、所望の溶存水素濃度を得ることが可能になる。

以上説明したように、本発明は、水素ガスが溶存する透析液の製造装置に、特に、有用である。

１ 透析液の製造装置
２ 原水
３ プレフィルター
４ 軟水化装置
５ カーボンフィルター
６ 水素溶解装置
７ 給気モジュール
８ 水素供給手段
９ 逆浸透膜処理装置
１０ 液量測定手段
１１ 水素供給量決定手段
１２ 記憶手段
２６ 透析液供給装置
２７ 透析液
３６ 逆浸透膜
３７ 逆浸透水タンク
４０ 透析装置
５０ 患者
６０ 透析液の製造装置
７０ 透析液の製造装置

Claims (5)

1. 水に対して逆浸透膜処理を行う逆浸透膜処理装置と、
   前記逆浸透膜処理装置に接続され、前記逆浸透膜処理装置により処理された逆浸透水と透析原液とを混合した透析液を調製して供給する透析液供給装置と、
   前記透析液供給装置に接続されるとともに、前記透析液供給装置より前記透析液が供給される透析装置と
   を備えた透析液の製造装置であって、
   前記透析液供給装置と前記透析装置との間に、前記透析液に水素ガスを溶解させる水素溶解装置が設けられ、
   前記水素溶解装置は、前記透析液供給装置及び前記透析装置に接続され、前記透析液に水素ガスを溶解させる給気モジュールと、前記給気モジュールに接続され、該給気モジュールに水素ガスを供給する水素供給手段とを有することを特徴とする透析液の製造装置。
2. 前記給気モジュールは、前記透析液供給装置及び前記透析装置に接続された複数本の中空糸を有し、前記中空糸の内側に前記透析液が供給された状態で、前記水素ガスが前記中空糸の外側を通過することにより、前記透析液に前記水素ガスが供給されることを特徴とする請求項１に記載の透析液の製造装置。
3. 前記水素溶解装置は、
   前記透析装置に供給される前記透析液の液量を測定する液量測定手段と、
   前記液量測定手段と前記水素供給手段に接続され、前記水素供給手段による水素供給量を決定する水素供給量決定手段と、
   前記水素供給量決定手段に接続され、前記透析液の液量に対応した水素供給量の目標値のデータを記憶する記憶手段と
   を備え、
   前記水素供給量決定手段は、前記液量測定手段により測定された前記透析液の液量の値と、前記記憶手段に記憶された前記透析液の液量に対応した水素供給量の目標値とに基づいて、前記水素供給量を決定し、
   前記水素供給手段は、前記水素供給量決定手段により決定された前記水素供給量に基づいて、前記水素ガスを前記給気モジュールに供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透析液の製造装置。
4. 前記液量測定手段が流量センサーであることを特徴とする請求項３に記載の透析液の製造装置。
5. 複数の前記透析装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の透析液の製造装置。

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