KR20090110312A - 혈액 정화 시스템 - Google Patents

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아츠시 가라카마
소이치로 오카자키
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아사히 카세이 쿠라레 메디칼 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 신장 질환 및 다장기 부전 등의 환자의 치료시에, 환자의 제수량과 함께 환자에 대한 공급량도 한층 더 정확하게 관리할 수 있고, 준비 조작이 간편하며, 특히 지속적 혈액 여과법에 사용하기에 적합한 혈액 정화 회로와 이 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템을 제공한다. 이러한 혈액 정화 회로와 이 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템으로서, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 접속하는 유로(14, 15, 33, 34, 53)의 연질 튜브 또는 이 연질 튜브의 배치가 소정 조건의 식을 만족시키는 것을 선택한다.

Description

혈액 정화 시스템{BLOOD PURIFICATION SYSTEM}
본 발명은 혈액 정화 시스템에 관한 것이며, 특히 지속적 혈액 정화법으로 총칭되는 지속적 혈액 여과법, 지속적 혈액 투석법, 지속적 혈액 여과 투석법과 혈장 교환 요법에 적합한 혈액 정화 회로와 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템에 관한 것이다.
최근, 위독한 순환기계의 합병증을 가진 신장 질환이나 다장기 부전 등의 질환의 치료에 있어서, 특히 구급ㆍ집중 치료 영역에서 지속적 혈액 정화법으로 총칭되는 혈액 정화법이 보급되고 있어, 임상 효과를 높이고 있다.
지속적 혈액 정화법에는, 구체적으로 지속적 혈액 여과법(continuous hemofiltration, 이하 「CHF」라 함), 지속적 혈액 투석법(continuous hemodialysis, 이하 「CHD」라 함), 지속적 혈액 여과 투석법(continuous hemodiafiltration, 이하 「CHDF」라 함) 등이 있고, 치료 목적에 따라 구별되어 사용되고 있다.
여기서, CHF란, 반투막을 수용한 혈액 정화기에 혈액을 흘려, 여과막을 통해 혈액으로부터 노폐물을 포함하는 여과액을 배출하는 한편, 보충액을 체내에 보충하는 것을 지속적으로 서서히 시행하는 방법이다. 또한, CHD란, 반투막을 통한 확산 에 의해, 산염기 평형의 시정 등을 지속적으로 서서히 시행하는 방법이다. 그리고, CHDF란, 상기 CHF의 소분자량 제거 능력을 개선하기 위해, 여과액측에 투석액을 흘려 투석 효과도 얻을 수 있도록 상기 CHF와 상기 CHD를 복합시킨 방법이다.
또한, 간부전에 대한 혈액 정화 요법으로서, 혈장 교환 요법(plasma exchange, 이하 「PE」라 함)인 아페레시스 요법이 치료 목적에 따라 구별되어 사용되어, 임상 효과를 높이고 있다.
여기서, PE란 간장이 대사, 해독하는 유해 물질을 제거하고 간장이 합성하는 유용 물질을 보충하는 방법이다.
CHF, CHD, CHDF 혈액 정화법 모두 「지속 완서식」라고도 불리는 바와 같이, 통상 1회의 치료에 수일에 걸쳐 서서히 혈액 정화가 이루어지는 점이 이 치료의 특징이며, 1회의 치료 시간이 4∼5시간인 단순한 혈액 투석이나 혈액 여과와는 시간의 스케일에서 크게 상이하다.
상기 지속적 혈액 정화법에 의한 혈액 정화 장치의 적합한 제1 예로서, 특허문헌 1(일본 특허 공개 평성 제9-239024호 공보)에는, 혈액 투석용의 투석액 공급 수단과 혈액 여과용의 보충액 공급 수단 중 적어도 어느 한 수단과, 배액 수단과, 혈액 순환로를 구비하고, 또한 상기 각 수단은, 각각 저류 용기와 송액 펌프와 저류 용기를 계량하는 복수 개의 중량계를 구비하고 있어, 각 중량계로부터의 정보에 기초하여 각 송액 펌프 유량이 개별적으로 제어되도록 한 혈액 정화 시스템이 기재되어 있다.
도 25는, 상기 제1 예의 지속적 혈액 정화법에 의한 혈액 정화 시스템을 나 타내는 개념도이며, 이 혈액 정화 시스템은, 혈액 순환로를 구성하는 채혈 회로부(81) 및 반혈(返血) 회로부(82)와, 노폐물이 포함되는 수분을 배출하는 배액 유로(12)와, 보충액을 환자에게 주입하기 위해 반혈 회로부(82)에 접속되는 보충액 유로(54)와, 혈액 정화기(91) 내의 여과액측에 투석액을 공급하는 투석액 유로(35)로 구성된다. 채혈 회로부(81)에는 혈액 펌프(71)가 배치되고, 채혈 회로부(81)와 반혈 회로부(82) 사이에는 여과막(92)을 수용한 혈액 정화기(91)가 배치된다.
배액 유로(12)에는, 혈액 정화기(91)로부터의 여과액 및 투석 배액을 배출하는 배액 송액 펌프(101)와, 배액 송액 펌프(101)의 출구측에서 분기된 배액 유로(17)에 접속된 배액 저류 용기(141)와, 분기부보다 하류측의 배액 유로(13)에 부착된 배액 차단 밸브(111)를 구비한다. 또한, 배액 저류 용기(141)에는 배액 계량용 중량계(151)가 설치된다.
투석액 유로(35)에는, 투석액을 혈액 정화기(91) 내의 여과액측에 공급하는 투석액용의 송액 펌프(102)와, 투석액 송액 펌프(102)의 입구측에서 분기된 투석액 유로(37)에 접속된 투석액 저류 용기(142)와, 분기부보다 상류측의 투석액 유로(32)에 부착된 투석액 공급 차단 밸브(112)를 구비한다. 투석액 저류 용기(142)에는 투석액 계량용 중량계(152)가 설치된다.
보충액 유로(54)에는, 보충액을 환자에게 공급하는 보충액 송액 펌프(103)와, 보충액 송액 펌프(103)의 입구측에서 분기된 보충액 유로(57)에 접속된 보충액용 저류 용기(143)와, 분기부보다 상류측의 보충액 유로(52)에 부착된 보충액 공급 차단 밸브(113)를 구비한다. 보충액용 저류 용기(143)에는 보충액 계량용 중량 계(153)가 설치된다.
혈액 펌프(71)에 의해 환자로부터 취출된 혈액은, 채혈 회로부(81)를 통과하고, 여과막(92)이 수용된 혈액 정화기(91)에 도입되어 노폐물 등이 제거된다. 혈액 정화기(91) 내에서는, 투석액 송액 펌프(102)에 의해 투석액이 공급되어 산염기 평형 등이 이루어지고, 여과액 및 투석 배액은 배액 송액 펌프(101)에 의해 배출된다. 혈액 정화기(91)에서 여과 및 투석이 실시된 혈액은, 반혈 회로부(82)를 통과하여 환자에게 되돌아갈 때, 상기 보충액이 보충액 송액 펌프(103)에 의해 더해져 환자에게 주입된다.
이 시스템에서는, 스태프에 의한 빈번한 계량 및 조절 작업이 불필요하여, 환자의 체액량 관리를 적절하게 행하면서 안전하게 치료를 계속할 수 있고, 또한 투석액 저류부(121)나 보충액 저류부(122)의 교환, 및 여과액과 투석 배액을 탱크 등에 저장한 경우의 탱크 교환은, 제수량(除水量) 계측에 직접 영향을 미치지 않고, 또한 치료를 정지하지 않고 임의로 행할 수 있다는 이점이 있다.
그런데, 송액 펌프는 어느 정도의 이송 오차를 수반한다. 이 오차에 의한 영향을 가능한 한 적게 하기 위해, 상기 시스템에서는 각각의 저류 용기(141, 142, 143)에 중량계(151, 152, 153)를 배치하고, 각 중량계로부터의 데이터를 도시하지 않은 제어 장치에 보내도록 하고 있다. 제어 장치는, 각 중량계(151, 152, 153)의 데이터를 항상 감시하여, 단위 시간당 중량 변화로부터 실유량을 계산한다. 그리고, 이 실유량과 설정 유량 사이에 차이가 있으면, 각 송액 펌프(101, 102, 103)의 모터의 회전수를 개별적으로 자동적으로 조정하고, 설정 유량과 실유량이 같아지도 록 제어하여 유량 정밀도를 유지하도록 하고 있다.
상기 시스템은 높은 유량 정밀도를 유지할 수 있지만, 중량 센서 및 계측용 전자 회로의 온도 특성, 시간의 경과에 따른 변화, 제조시의 조정 방법, 각 저류 용기의 형상 변화 등의 요인 때문에, 실제 작동시, 각 송액 펌프의 유량 정밀도가 약 1% 정도의 오차를 수반하는 것은 피할 수 없다.
전술한 바와 같이, 신부전 환자의 제수량은 중요한 파라미터로서 관리되는 것이며, 제수량 ΔV(L)은 다음 식 (1)에서 구한다.
ΔV=VF-VC-VD … (1)
식 (1)에서, VF(L)은 배액 송액 펌프(101)로 배출된 배액량, VC(L)는 보충액 송액 펌프(103)로 공급된 보충액량, VD(L)은 투석액 송액 펌프(102)로 공급된 투석액량이다.
종래, 상기 CHDF의 치료를 행하는 경우, 송액 펌프의 유량은 1 L/h 정도로 사용되는 것이 일반적이고, 예컨대 배액 송액 펌프(101)의 유량을 1 L/h, 보충액 송액 펌프(103)의 유량을 0.5 L/h, 투석액 송액 펌프(102)의 유량을 0.5 L/h로 설정한 경우, 각 송액 펌프의 유량 오차가 1% 정도이면, 24시간에서는 VF=24±0.24(L), VC=12±0.12(L), VD=12±0.12(L)가 되므로, 식 (1)에 기초하여 제수량 ΔV를 계산하면 ΔV=0±0.48(L)이 되어, 제수 오차는 배액량 VF의 2%에 해당하는 0.48(L) 정도 이하로 억제할 수 있다. 이 이론은 특허문헌 2(일본 특허 제3180309호 공보)나 특허문헌 3(일본 특허 제3413412호 공보)에 나타내는 방식도 동일하며, 각 펌프의 유량 오차가 역시 1% 정도이다.
한편, 최근 CHDF 등의 치료를 행하는 경우, 보다 효율적으로 치료를 행하기 위해, 송액 펌프의 유량을 고유량으로 행하는 경우가 많아지고 있다. 그 경우, 종래의 시스템과 같이, 각 송액 펌프의 유량 오차가 1% 정도인 방식의 것에서는, 예컨대 배액 송액 펌프(101)의 유량을 5 L/h, 보충액 송액 펌프(103)의 유량을 2.5 L/h, 투석액 송액 펌프(102)의 유량을 2.5 L/h로 설정한 경우에, 각 송액 펌프의 유량 오차가 1% 정도라고 하면, 24시간에서는 VF=120±1.2(L), VC=60±0.6(L), VD=60±06(L)이 되기 때문에, 식 (1)에 기초하여 제수량 ΔV를 계산하면 ΔV=0±2.4(L)이 되어, 제수 오차는 배액량 VF의 2%에 해당하는 2.4 L 정도나 된다.
이러한 큰 오차를 수반하면, 혈액 정화에 의한 치료 효과보다, 환자의 체액 밸런스가 이상해지는 리스크가 증대되는 문제가 생길 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 제2 예로서 특허문헌 4(일본 특허 제3714947호 공보)의 시스템은, 혈액 투석용의 투석액 공급 수단과 혈액 여과용의 보충액 공급 수단과, 배액 수단과, 혈액 순환로를 구비하고, 또한 상기 각 수단은 각각 저류 용기와 송액 펌프를 구비하고 있고, 그리고 3개의 저류 용기를 동시에 계량하는 하나의 중량계를 구비하고 있다. 이 중량계로부터의 정보에 기초하여, 각 송액 펌프 유량이 개별적으로 제어되도록 한 혈액 정화 시스템이 기재되어 있다.
도 26은, 상기 제2 예의 지속적 혈액 정화법에 의한 혈액 정화 시스템을 나타내는 개념도이며, 이 혈액 정화 시스템은, 배액 저류 용기(141), 투석액 저류 용기(142)와, 보충액용 저류 용기(143)의 3개의 저류 용기를 동시에 계량하는 중량계(154)가 설치된다. 식 (1)의 제수량 ΔV를 중량계(154)로 측정하기 때문에, 제 수 오차가 VF의 0.5% 정도로 억제되는 것이 보고되어 있다.
구급 의료ㆍ집중 치료 영역에서 CHDF 등의 치료는 일반화되고 있고, 보다 효율적으로 치료를 행하기 위해, 송액 펌프의 유량을 10 L/h 정도의 고유량으로 행하는 경우도 많아지고 있다. 특허문헌 4의 시스템은 제수 오차를 적게 할 수 있다는 큰 장점이 있다. 그러나 시스템 구성이 복잡하게 되어 있기 때문에, 개선이 더욱 요구되고 있다. 복잡하게 분기된 혈액 회로를 장치에 장착하기 위해서는 번잡한 조작이 필요하고, 특히 저류 용기에 관한 부분은 계량 결과에 직접 영향을 미치기 때문에, 확실하게 장착하는 것이 조작자에게 요구되고 있다. 그런데, 계량 용기에 접속되는 배액 유로(17), 투석액 유로(37), 보충액 유로(57) 중의 어느 것이 비틀리거나, 인장되거나, 또는 관로가 교차하는 상태로 장착되는 등 계량에 영향을 미치게 되는 경우가 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평성 제9-239024호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허 제3180309호 공보
특허문헌 3 : 일본 특허 제3413412호 공보
특허문헌 4 : 일본 특허 제3714947호 공보
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 신장 질환 및 다장기 부전 등의 환자의 치료시에, 환자의 제수량과 함께 환자에 대한 공급량도 한층 더 정확하게 관리할 수 있고, 준비 조작이 간편하며, 특히 지속적 혈액 여과법에 사용하기에 적합한 혈액 정화 회로 및 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명자 등은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 배액 저류 용기, 투석액 저류 용기, 보충액 저류 용기의 저류 용기군과, 저류 용기에 접속되는 배액 유로, 투석액 유로, 보충액 유로의 유로군과, 각 유로의 저류 용기측과는 반대측의 단부의 유로군의 3개의 군으로 나뉘며, 저류 용기군과 유로군을 각각 일체화하여, 연질 튜브로 이루어지는 유로군에서 접속함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은 이하의 발명으로 구성된다.
(1) 혈액 정화 회로와 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템으로서,
상기 혈액 정화 회로는, 환자로부터 채혈된 혈액을 혈액 정화기에 보내는 채혈 회로부와, 혈액 정화기의 혈액을 환자에게 되돌려 보내는 반혈 회로부와, 상기 혈액 정화기에 투석액을 공급하는 투석액 공급 회로부와, 상기 혈액 정화기로부터 액을 배출하는 배액 회로부와, 상기 채혈 회로부 또는 상기 반혈 회로부에 보충액을 공급하는 보충액 공급 회로부를 구비하고,
상기 투석액 공급 회로부는 투석액 저류 용기를 구비하며,
상기 배액 회로부는 배액 저류 용기를 구비하고,
상기 보충액 공급 회로부는 보충액 저류 용기를 구비하며,
상기 투석액 공급 회로부, 상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부는, 각각 제1 평면형 패널 내와 제2 평면형 패널 내를 통과하도록 배치되고,
상기 투석액 저류 용기, 상기 배액 저류 용기 및 상기 보충액 저류 용기는, 상기 제2 평면형 패널 내에 설치되며,
상기 투석액 공급 회로부, 상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부에 있어서 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널을 연결하는 유로는 연질 튜브로 구성되고,
상기 혈액 정화 장치는 상기 제2 평면형 패널을 계량하는 중량계를 구비하며,
상기 3개의 저류 용기를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널의 중량을 B, 배액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wf, 투석액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wd, 보충액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wr로 하고, B, Wf, Wd, Wr의 각 중량을 상기 혈액 정화 장치의 중량계에 의해 측정된 수치로부터 구한 경우에, 다음 식 (1), (2)를 만족하도록, 상기 연질 튜브와, 이 연질 튜브의 배치가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
｜Wf-Wd｜/W≤0.005 … (2)
(2) 상기 연질 튜브의 일단측은 상기 제2 평면형 패널 상의 단부 α에 접속되고, 타단측은 상기 제1 평면형 패널 상의 단부 β에 접속되어 있으며,
상기 단부 α와 상기 단부 β를 연결하는 연질 튜브의 길이 방향의 임의의 부분 χ에서의 축선 방향을 벡터 X,
중력 방향을 벡터 G,
벡터 X와 벡터 G가 형성하는 좁은 쪽의 각도를 각도 θX로 할 때,
각도 θX가 70°∼110°가 되는 부분 χ가 적어도 하나 존재하도록 상기 연질 튜브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(단, 벡터 X는 제2 평면형 패널로부터 제1 평면형 패널을 향하는 방향으로 한다.)
(3) 상기 혈액 정화 회로는, 투석액 송액 펌프 튜브, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브를 더 구비하고,
상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 펌프 튜브를 훑어서 송액하기 위한 투석액 송액 펌프, 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프를 더 구비하며,
상기 투석액 공급 회로부는, 일단측이 혈액 정화기의 투석액 입구에 접속되고 타단측이 투석액 저류부에 접속되는 회로 상에, 투석액 송액 펌프 튜브, 투석액 분기관로, 투석액 공급 차단부가 혈액 정화기의 투석액 입구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 투석액 분기관로에는 투석액 저류 용기가 접속되고,
상기 보충액 공급 회로부는, 일단측이 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되고 타단측이 보충액 저류부에 접속되는 회로 상에, 보충액 송액 펌프 튜브, 보충액 분기관로, 보충액 공급 차단부가 반혈 회로부 또는 채혈 회로부측으로부터 이 순서대로 배치되며, 보충액 분기관로에는 보충액 저류 용기가 접속되고,
상기 배액 회로부는, 일단측이 상기 혈액 정화기의 배액 출구에 접속되고 타단측은 개방되어 있는 회로 상에, 배액 송액 펌프 튜브, 배액 분기관로, 배액 차단부가 혈액 정화기의 배액 출구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 배액 분기관로에는 배액 저류 용기가 접속되어 이루어지고,
상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 차단부를 차단하기 위한 투석액 공급 차단 밸브, 보충액 공급 차단 밸브, 배액 차단 밸브를 더 구비하며,
상기 투석액 공급 회로부 중, 혈액 정화기의 투석액 입구와 투석액 송액 펌프 튜브 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 투석액 송액 펌프 튜브와 투석액 저류부에 접속되는 단부 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
상기 보충액 공급 회로부 중, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 보충액 송액 펌프 튜브와 보충액 저류부에 접속되는 측의 단부 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
상기 배액 회로부 중, 혈액 정화기의 배액 출구와 배액 송액 펌프 튜브 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 배액 송액 펌프 튜브와 개방되어 있는 단부 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로는,
제1 평면형 패널에 설치되고,
상기 투석액 송액 펌프 튜브와 보충액 송액 펌프 튜브와 배액 송액 펌프 튜브는 제1 평면형 패널에 접속되며,
투석액 분기관로와 보충액 분기관로와 배액 분기관로는 제1 평면형 패널 또는 제2 평면형 패널에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(4) 상기 혈액 정화 장치는 가온 장치를 구비하며,
상기 투석액 공급 회로부 중, 혈액 정화기의 투석액 입구와 투석액 송액 펌프 튜브 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설치된 유로가 투석액 가온 유로이고, 보충액 공급 회로부의, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설치된 유로가 보충액 가온 유로이고, 적어도 상기 투석액 가온 유로 및 상기 보충액 가온 유로의 한쪽 면이 가온 장치의 히터면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 (3)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(5) 투석액 송액 펌프, 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프는 튜빙 펌프이며, 롤러가 공전(公轉)하는 궤도로 이루어지는 면과 제1 평면형 패널의 평면부는 대략 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 (3) 또는 (4)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(6) 투석액 송액 펌프 튜브, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브 중 어느 하나의 입구측 및/또는 출구측의 일부를 고정하는 고정구가 있는 것을 특징으로 하는 (3)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 혈액 정화 시스템.
(7) 혈액 정화 회로와 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템으로서,
상기 혈액 정화 회로는, 환자로부터 채혈된 혈액을 혈액 정화기에 보내는 채혈 회로부와, 혈액 정화기의 혈액을 환자에게 되돌려 보내는 반혈 회로부와, 상기 혈액 정화기로부터 액을 배출하는 배액 회로부와, 상기 채혈 회로부 또는 상기 반혈 회로부에 보충액을 공급하는 보충액 공급 회로부를 구비하며,
상기 배액 회로부는 배액 저류 용기를 구비하고,
상기 보충액 공급 회로부는 보충액 저류 용기를 구비하며,
상기 배액 회로부와 상기 보충액 공급 회로부는 각각 제1 평면형 패널 내와 제2 평면형 패널 내를 통과하도록 배치되고,
상기 배액 저류 용기와 상기 보충액 저류 용기는 제2 평면형 패널 내에 설치되며,
상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부에 있어서 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널을 연결하는 유로는 연질 튜브로 구성되고,
상기 혈액 정화 장치는 상기 제2 평면형 패널을 계량하는 중량계를 구비하며,
상기 배액 저류 용기와 상기 보충액 저류 용기를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널의 중량을 B, 배액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wf, 보충액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wr로 하고, B, Wf, Wr의 각 중량을 상기 혈액 정화 장치의 중량계에 의해 측정된 수치로부터 구한 경우에, 다음 식 (1)을 만족하도록, 상기 연질 튜브와, 이 연질 튜브의 배치가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
(8) 상기 제2 평면형 패널 내에는 다른 용기가 배치되고,
상기 중량 B를, 상기 제2 평면형 패널의 상기 2개의 저류 용기와 상기 다른 용기를 비어 있는 상태로 했을 때의 중량으로 하는 것을 특징으로 하는 (7)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(9) 상기 다른 용기는 상기 보충액 저류 용기에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 (8)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(10) 상기 제1 평면형 패널에는, 상기 혈액 정화기에 투석액을 공급하는 투석액 공급 회로부를 형성하기 위한 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 (8) 또는 (9)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(11) 상기 연질 튜브의 일단측은 상기 제2 평면형 패널 상의 단부 α에 접속되고, 타단측은 상기 제1 평면형 패널 상의 단부 β에 접속되어 있으며,
상기 단부 α와 상기 단부 β를 연결하는 연질 튜브의 길이 방향의 임의의 부분 χ에서의 축선 방향을 벡터 X,
중력 방향을 벡터 G,
벡터 X와 벡터 G가 형성하는 좁은 쪽의 각도를 각도 θX로 할 때,
각도 θX가 70°∼110°가 되는 부분 χ가 적어도 하나 존재하도록 상기 연질 튜브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 (7)∼(10) 중 어느 하나에 기재된 혈액 정화 시스템.
(단, 벡터 X는 제2 평면형 패널로부터 제1 평면형 패널을 향하는 방향으로 한다.)
(12) 상기 혈액 정화 회로는, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브를 더 구비하고,
상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 펌프 튜브를 훑어서 송액하기 위한 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프를 더 구비하며,
상기 보충액 공급 회로부는, 일단측이 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되고 타단측이 보충액 저류부에 접속되는 회로 상에, 보충액 송액 펌프 튜브, 보충액 분기관로, 보충액 공급 차단부가 반혈 회로부 또는 채혈 회로부측으로부터 이 순서대로 배치되며, 보충액 분기관로에는 보충액 저류 용기가 접속되고,
상기 배액 회로부는, 일단측이 상기 혈액 정화기의 배액 출구에 접속되고 타단측은 개방되어 있는 회로 상에, 배액 송액 펌프 튜브, 배액 분기관로, 배액 차단부가 혈액 정화기의 배액 출구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 배액 분기관로에는 배액 저류 용기가 접속되어 이루어지며,
상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 차단부를 차단하기 위한 보충액 공급 차단 밸브, 배액 차단 밸브를 더 구비하고,
상기 보충액 공급 회로부 중, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 보충액 송액 펌프 튜브와 보충액 저류부에 접속되는 측의 단부 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
상기 배액 회로부 중, 혈액 정화기의 배액 출구와 배액 송액 펌프 튜브 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 배액 송액 펌프 튜브와 개방되어 있는 단부 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로는,
제1 평면형 패널에 설치되고,
상기 보충액 송액 펌프 튜브와 배액 송액 펌프 튜브는 제1 평면형 패널에 접속되며,
보충액 분기관로와 배액 분기관로는 제1 평면형 패널 또는 제2 평면형 패널에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 (7)∼(11) 중 어느 하나에 기재된 혈액 정화 시스템.
(13) 상기 혈액 정화 장치는 가온 장치를 구비하며,
상기 보충액 공급 회로부의, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설치된 유로가 보충액 가온 유로이고, 적어도 이 보충액 가온 유로의 한쪽 면이 가온 장치의 히터면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 (12)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(14) 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프는 튜빙 펌프이며, 롤러가 공전하는 궤도로 이루어지는 면과 제1 평면형 패널의 평면부는 대략 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 (12) 또는 (13)에 기재된 혈액 정화 시스템.
(15) 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브 중 어느 하나의 입구측 및/또는 출구측의 일부를 고정하는 고정구가 있는 것을 특징으로 하는 (12)∼(14) 중 어느 하나에 기재된 혈액 정화 시스템.
(16) 제1 평면형 패널이 플라스틱의 일체 성형물이거나 또는 플라스틱의 성형물을 접합하여 일체화한 것인 (1)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 혈액 정화 시스템.
본 발명에 의하면, 환자 관리에 가장 중요한 파라미터인 제수량의 오차를 배액 송액 펌프로 배출된 배액량의 0.5% 정도까지 억제하여, 종래에 비하면 4배의 높은 정밀도로 제어할 수 있으며, 또한 종래에는 치료의 준비를 위한 번잡한 조작이 필요하고, 1개월에 몇번만 치료를 행하는 경우에는, 혈액 회로를 장치에 장착하는 작업만도 30분 정도나 걸렸지만, 본 발명에 의해 5분 정도로 단축되고, 또한 오장착에 의한 계량 오차 증대를 없애, 신뢰성 높은 치료를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 일 실시형태를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 다른 실시형태를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 송액 펌프와 평면형 패널의 상대 위치를 나타내는 개략도.
도 4는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 다른 실시형태를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 배치예를 나타내는 개략도.
도 6은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 8은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 9는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도로서, (A)는 정면도이고, (B)는 측면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 11은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 배치예를 나타내는 개략도로서, 이 유로 중의 하나를 발췌하여 예시한 것이다.
도 12는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 13은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 14는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 15는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 16은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 17은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 18은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 19는 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 20은 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 한 유로의 다른 배치예를 나타내는 개략도.
도 21은 본 발명에는 포함되지 않는 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 일례를 나타내는 개략도.
도 22는 본 발명에는 포함되지 않는 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널에 걸쳐 있는 유로의 다른 예를 나타내는 개략도.
도 23은 3개의 저류 용기에 중량 W의 액체를 넣어 제2 평면형 패널의 중량을 측정하는 개략을 나타내는 모식도로서, (A)는 3개의 저류 용기를 모두 비어 있는 상태로 했을 때의 제2 평면형 패널의 중량이 B이고, (B)는 배액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣었을 때의 제2 평면형 패널의 중량이 Wf+B이며, (C)는 투석액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣었을 때의 제2 평면형 패널의 중량이 Wd+B이고, (D)는 보충액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣었을 때의 제2 평면형 패널의 중량 이 Wr+B인 것을 나타낸다.
도 24는 벡터 G, 벡터 X, 각도 θX를 설명하는 모식도.
도 25는 종래의 혈액 정화 시스템의 제1 예를 나타내는 개략도.
도 26은 종래의 혈액 정화 시스템의 제2 예를 나타내는 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 제1 평면형 패널
1a : 제1 투석액 내부 유로
1b : 제1 보충액 내부 유로
2 : 제2 평면형 패널
5 : 배액 분기관로
6 : 보충액 분기관로
7 : 투석액 분기관로
8 : 배액 저류 용기
9 : 투석액 저류 용기
10 : 보충액 저류 용기
11 : 배액 송액 펌프 튜브
31 : 투석액 송액 펌프 튜브
51 : 보충액 송액 펌프 튜브
12∼17 : 배액 유로
32∼37 : 투석액 유로
52∼55, 57, 58 : 보충액 유로
56 : 연결관
71 : 혈액 펌프
81 : 채혈 회로부
82 : 반혈 회로부
91 : 혈액 정화기
93 : 막형 혈장 분리기
101 : 배액 송액 펌프
102 : 투석액 송액 펌프
103 : 보충액 송액 펌프
111 : 배액 차단 밸브(부)
112 : 투석액 공급 차단 밸브(부)
113, 114 : 보충액 공급 차단 밸브(부)
116 : 에어 밸브
117 : 에어 펌프
118 : 배관
121 : 투석액 저류부
122 : 보충액 저류부
131 : 롤러
133 : 회전체
135 : 스테이터
151 : 배액 계량용 중량계
152 : 투석액 계량용 중량계
153 : 보충액 계량용 중량계
154 : 중량계
A : 혈액 정화 시스템
C : 혈액 정화 회로
C1 : 배액 회로부
C2 : 투석액 공급 회로부
C3 : 보충액 공급 회로부
D : 혈액 정화 장치
이하, 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템을 실시형태에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 발명에 의한 혈액 정화 시스템의 일 실시형태를 나타내고 있다. 이 시스템은, 기본적으로 도 25에 나타낸 것과 동일하게, 지속적 혈액 여과법(CHF)과 지속적 혈액 투석법(CHD)을 복합시킨 지속적 혈액 여과 투석법(CHDF)에 의한 혈액 정화 시스템의 구성 개념도이다. 도면에 있어서, 도면에 각 구성 부재와 동일한 기능을 나타내는 구성 부재에는 동일한 부호를 붙이고 있다.
이 혈액 정화 시스템(A)은, 혈액 정화 회로(C)와 혈액 정화 장치(D)를 갖고 있다. 혈액 정화 회로(C)는, 예컨대 혈액 순환로를 구성하는 채혈 회로부(81) 및 반혈 회로부(82)와, 혈액 정화기(91)로부터 노폐물이 포함되는 수분을 배출하는 배액 회로부(C1)와, 혈액 정화기(91) 내의 여과액측에 투석액을 공급하는 투석액 공급 회로부(C2)와, 보충액을 환자에게 주입하기 위해 반혈 회로부(82)에 접속되는 보충액 공급 회로부(C3)를 갖고 있다. 배액 회로부(C1), 투석액 공급 회로부(C2) 및 보충액 공급 회로부(C3)는, 각각 도중에 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 통과하도록 형성되어 있다. 채혈 회로부(81)에는 혈액 펌프(71)가 배치되고, 채혈 회로부(81)와 반혈 회로부(82) 사이에 여과막(92)을 수용한 혈액 정화기(91)가 배치된다. 배액 회로부(C1)에서는, 배액 유로(12)에 의해 혈액 정화기(91)와 제1 평면형 패널(1)이 접속되어 있다. 보충액 공급 회로부(C3)에서는, 분기 유로(83)가 반혈 회로부(82)로부터 분기되고, 상기 분기 유로(83)와 제1 평면형 패널(1)이 보충액 유로(54)에 의해 접속되어 있다. 투석액 공급 회로부(C2)에서는, 투석액 유로(35)에 의해 혈액 정화기(91)와 제1 평면형 패널(1)이 접속되어 있다.
혈액 정화기(91)로부터의 여과액 및 투석 배액을 배출하는 배액 송액 펌프 튜브(11)와, 투석액을 혈액 정화기(91) 내의 여과액측에 공급하는 투석액 송액 펌프 튜브(31)와, 보충액을 환자에게 공급하는 보충액 송액 펌프 튜브(51)는 각각 제1 평면형 패널(1)에 액밀하게 접속된다. 배액 송액 펌프 튜브(11)의 입구측은 제1 평면형 패널(1)을 경유하여 배액 유로(12)에 접속된다. 배액 유로(12)의 말단은 혈액 정화기(91)에 접속하기 위한 커넥터(21)에 접속되고, 커넥터(21)가 혈액 정화기(91)에 접속된다. 배액 송액 펌프 튜브(11)의 출구측은 제1 평면형 패널(1) 내 의 배액 내부 유로에 접속되고, 이 배액 내부 유로는 배액 주관로로부터 배액 분기관로(5)가 분기되어 있다. 배액 주관로는, 제1 평면형 패널(1)의 외부의 배액 유로(13)에 접속되어 있다. 배액 유로(13)의 도중에는 배액 차단 밸브(부)(111)가 설치되고, 배액 유로(13)의 종단은 개방되어 있다. 나머지 한쪽의 배액 분기관로(5)는 제1 평면형 패널(1)의 외부의 배액 유로(14)에 접속된다. 배액 유로(14)는 제2 평면형 패널(2)에 접속된다.
제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)은 액 통로를 형성한 플라스틱의 성형물이다. 액 통로가 형성된 평판형의 유로 성형 부품을 2장 접합해도 되고, 액 통로가 형성된 평판형의 유로 성형 부품과 평판을 2장 접합해도 제조할 수 있다. 또한, 블로우 성형으로 제조하는 것도 가능하다.
제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)은 환자의 체액이 직접 또는 간접적으로 접촉하기 때문에, 생체 적합성이나 생물학적 안전성을 갖고 있는 재질이 바람직하다. 재질로는, 제조 비용, 가공성 및 조작성의 관점에서 합성 수지, 특히 열가소성 수지가 바람직하다. 열가소성 수지로는, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지 등, 나아가 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 수지, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리아세탈 등을 예시할 수 있고, 어느 것이라도 바람직하게 사용할 수 있다. 재질이 경질 플라스틱인 경우, 회로내를 흐르는 액체의 압력이 음압인 경우에도 유로 형상이 변형되지 않아, 후술하는 가온 장치의 히터면과의 접촉이 충분히 이루어지므로, 가온 능력의 저하가 생기지 않는다. 또한, 유로 형상의 변형이 일어나지 않기 때문에, 액체의 유량이 변화하지도 않는다. 이러한 이유로, 본 발명에서 사용하는 플라스틱은 경질인 것이 바람직하다.
제2 평면형 패널(2)에는, 일단이 상기 배액 유로(14)에 통하는 내부 유로가 형성되고, 이 내부 유로에는 배액을 저류하는 배액 저류 용기(8)가 형성되어 있다. 이 배액 저류 용기(8)를 통과하는 내부 유로의 타단은 제2 평면형 패널(2)의 외부의 배액 유로(15)에 접속된다. 배액 유로(15)는 제1 평면형 패널(1)에 접속되고, 제1 평면형 패널(1) 내를 경유하여 제1 평면형 패널(1)의 외부의 배액 유로(16)에 접속된다. 배액 유로(16)의 타단에는 트랜스듀서 보호 필터(22)가 접속된다. 트랜스듀서 보호 필터(22)는 접속부(115)에 접속된다. 접속부(115)는 배관(118)에 접속되어 있고, 배관(118)은 도중에 분기되어, 한쪽은 에어 밸브(116)에 접속되어 있다. 분기된 나머지 한쪽은 에어 펌프(117)에 접속된다.
투석액 송액 펌프(102)의 출구측은 제1 평면형 패널(1) 내의 지그재그형의 제1 투석액 내부 유로(1a)에 접속되고, 이 제1 투석액 내부 유로(1a)를 경유하여 상기 투석액 유로(35)에 접속된다. 투석액 유로(35)의 말단은 혈액 정화기(91)에 접속하기 위한 커넥터(42)에 접속되고, 커넥터(42)가 혈액 정화기(91)에 접속된다.
투석액 송액 펌프(102)의 입구측은 제1 평면형 패널(1) 내의 제2 투석액 내부 유로에 접속되고, 이 제2 투석액 내부 유로를 경유하여 제1 평면형 패널(1)의 외부의 투석액 유로(34)에 접속된다. 투석액 유로(34)는 제2 평면형 패널(2)에 접속된다. 제2 평면형 패널(2)에는, 일단이 상기 투석액 유로(34)에 통하는 내부 유 로가 형성되고, 이 내부 유로는 제2 평면형 패널(2)의 하부에서 투석액 주관로로부터 투석액 분기관로(7)가 분기되어 있다. 투석액 분기관로(7)에는 투석액을 저류하는 투석액 저류 용기(9)가 형성되어 있다. 이 투석액 저류 용기(9)는 제2 평면형 패널(2)의 상부에 접속된 투석액 유로(36)에 연통하고, 투석액 유로(36)의 타단에는 트랜스듀서 보호 필터(43)가 접속된다. 투석액 주관로는 제2 평면형 패널(2)의 외부의 투석액 유로(33)에 접속된다. 투석액 유로(33)는 제1 평면형 패널(1)에 접속되고, 제1 평면형 패널(1) 내를 경유하여 제1 평면형 패널(1)의 외부의 투석액 유로(32)에 접속된다. 투석액 유로(32)의 타단에는 플라스틱 바늘(41)이 접속된다. 플라스틱 바늘(41)은 투석액이 저류되어 있는 투석액 저류부(백)(121)에 접속된다.
보충액 송액 펌프(103)의 출구측은 제1 평면형 패널(1) 내의 지그재그형의 제1 보충액 내부 유로(1b)에 접속되고, 이 제1 보충액 내부 유로(1b)를 경유하여 상기 보충액 유로(54)에 접속된다. 보충액 유로(54)의 말단에는 수형 커넥터(62)가 설치되고, 암형 커넥터(84)에 접속된다. 암형 커넥터(84)는 반혈 회로부(82)의 도중에 분기된 분기 유로(83)에 접속된다.
보충액 송액 펌프(103)의 입구측은 제1 평면형 패널(1) 내의 제2 보충액 내부 유로에 접속되어 있다. 제2 보충액 내부 유로는 보충액 주관로로부터 보충액 분기관로(6)가 분기되고, 분기된 보충액 분기관로(6)는 제1 평면형 패널(1)의 외부의 보충액 유로(53)에 접속된다. 보충액 유로(53)의 타단은 제2 평면형 패널(2)에 접속되어 있다. 제2 평면형 패널(2)에는, 일단이 상기 보충액 유로(53)에 통하는 내부 유로가 형성되고, 이 내부 유로에는 보충액을 저류하는 보충액 저류 용기(10)가 형성되어 있다. 보충액 저류 용기(10)는 제2 평면형 패널(2)의 상부에 접속된 보충액 유로(55)에 연통하고, 보충액 유로(55)의 타단에는 트랜스듀서 보호 필터(63)가 접속된다. 제1 평면형 패널(1) 내의 제2 보충액 내부 유로의 보충액 주관로는, 제1 평면형 패널(1)의 외부의 보충액 유로(52)에 접속된다. 보충액 유로(52)의 타단에는 플라스틱 바늘(61)이 접속된다. 플라스틱 바늘(61)은 보충액이 저류되어 있는 보충액 저류부(백)(122)에 접속된다.
배액 회로부(C1)의 배액 유로, 투석액 공급 회로부(C2)의 투석액 유로, 보충액 공급 회로부(C3)의 보충액 유로 및 송액 펌프(101, 102, 103)의 펌프 튜브(11, 31, 51)의 재질도, 제조 비용, 가공성 및 조작성의 관점에서 합성 수지, 특히 열가소성 수지가 바람직하다. 열가소성 수지로는, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지 등, 나아가 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 수지, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리아세탈 등을 예시할 수 있고, 어느 것이라도 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 연질 소재는 휘어짐이나 균열 등에 강하고, 조작시의 유연성이 우수하기 때문에 바람직하며, 조립성의 이유에서 연질 염화비닐이 특히 바람직하다. 따라서, 본 실시형태에서는, 배액 회로부(C1)의 배액 유로(12, 13, 14, 15), 투석액 공급 회로부(C2)의 투석액 유로(32, 33, 34, 35, 36), 보충액 공급 회로부(C3)의 보충액 유로(52, 53, 55, 54) 및 펌프 튜브(11, 31, 51) 등에 연질 튜브가 사용되고 있다.
혈액 정화 장치(D)는 중량계(154)를 구비하며, 제2 평면형 패널(2)은 하나의 중량계(154)에 고정 유지되어 계량된다. 또한, 혈액 정화 장치(D)는 가온 장치를 구비하며, 제1 평면형 패널(1)의 투석액 가온 유로인 제1 투석액 내부 유로(1a)나, 보충액 가온 유로인 제1 보충액 내부 유로(1b)는, 가온 장치의 히터면에 접촉하고 있다. 이에 따라, 환자측에 공급되는 투석액이나 보충액을 소정 온도로 가온하여 유지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 혈액 정화 장치(D)는, 중량계(154)나 가온 장치 외에, 예컨대 전술한 투석액 송액 펌프(102), 보충액 송액 펌프(103), 배액 송액 펌프(101), 투석액 공급 차단 밸브(112), 보충액 공급 차단 밸브(113), 배액 차단 밸브(111) 등을 구비하고 있다.
이하에 CHDF에서의 제수량을 계량하는 동작을 설명한다. 제1 단계(phase)는, 배액 차단 밸브(111)를 개방하고 에어 밸브(116)는 폐색하여, 에어 펌프(117)를 정지 상태로 한다. 송액 펌프(101)에 의해 송액된 배액은 배액 유로(13)를 거쳐 폐기된다. 투석액 공급 차단 밸브(112)와 보충액 공급 차단 밸브(113)를 개방하여, 투석액을 제2 평면형 패널(2)의 정중앙에 있는 투석액 저류 용기(9)에, 보충액을 제2 평면형 패널(2)의 우측에 있는 보충액 저류 용기(10)에 축적한다. 제2 단계는, 배액 차단 밸브(111)를 폐색하고 에어 밸브(116)는 개방한다. 송액 펌프(101)에 의해 송액된 배액은, 제2 평면형 패널(2)의 좌측에 있는 배액 저류 용기(8)에 축적된다. 한편, 투석액 공급 차단 밸브(112)와 보충액 공급 차단 밸브(113)는 폐색한다. 투석액과 보충액은, 제2 평면형 패널(2)의 정중앙과 우측의 저류 용기로부터 공급된다. 따라서, 이 사이의 중량을 계량함으로써, 제수량을 직접 계량하게 되어, 정밀한 제수 제어가 가능해진다.
배액 차단 밸브(111), 투석액 공급 차단 밸브(112) 및 보충액 공급 차단 밸브(113, 114)는 유로를 폐색 및 개방하는 기능이 있으면 되고, 예컨대 유로를 형성하는 연질 튜브를 기계적으로 끼움으로써 유로를 폐색하고, 끼인 것을 개방함으로써 유로를 개통 상태로 하는 핀치 밸브이면 된다. 기계적으로 끼우는 부위는, 직동식 솔레노이드나 로터리 솔레노이드 등의 구동원으로 가동되어, 연질 튜브를 폐색 또는 개방시킨다.
상기 예에서는 CHDF의 경우를 나타냈지만, 투석액 송액 펌프의 유량을 0으로 한 경우에는 CHF가 되고, 보충액 송액 펌프의 유량을 0으로 한 경우에는 CHD로서 기능한다.
또한, 상기 예에서는 보충액 공급 회로부(C3)가 반혈 회로부(82)에 접속되어 있지만, 채혈 회로부(81)에 접속되어 있어도 된다.
제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 접속하는 유로(14, 15, 33, 34, 53)는 연질 튜브이고, 이 연질 튜브 자체의 형상, 재질이나, 이 연질 튜브의 공간 배치는 다음 조건을 만족하도록 선택되어 있다.
예컨대 도 23을 이용하여 설명하면, 제1 평면형 패널(1)을 소정 위치에 고정하고, 제2 평면형 패널(2)을 혈액 정화 장치(D)의 중량계(154)에 고정하여, 제2 평면형 패널에 있는 3개의 저류 용기(8, 9, 10)를 모두 비어 있는 상태로 했을 때의 제2 평면형 패널(2)의 중량을 중량계(154)로 측정한다. 이 중량을 중량 B로 한다 [도 23의 (A)]. 다음으로, 배액 저류 용기(8)에만 중량 W의 액체를 넣었을 때의 중량을 중량계(154)로 측정하고, 그 중량에서 중량 B를 뺀 값을 중량 Wf로 한다[도 23의 (B)]. 동일하게 하여, 투석액 저류 용기(9)에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널(2)의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 중량 Wd로 하고[도 23의 (C)], 보충액 저류 용기(10)에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널(2)의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 중량 Wr[도 23의 (D)]로 한다. 그리고, 다음 식 (1) 및 (2)를 만족하도록, 예컨대 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 접속하는 연질 튜브(14, 15, 33, 34, 53)가 배치된다.
｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
｜Wf-Wd｜/W≤0.005 … (2)
중량 Wf, Wd, Wr는 연질 튜브의 공간 배치에 따라 변동한다.
이 경우, 제수량의 오차를 배액 송액 펌프로 배출된 배액량의 0.5% 정도까지 억제하여, 종래와 비교하면 4배가 높은 정밀도로 제수량을 제어할 수 있다는 본원발명의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 송액 펌프(101, 102, 103)나 차단 밸브(111, 112, 113)에 의해 제1 평면형 패널(1)에 가해지는 진동 등의 외란(外亂)이나, 배액 유로(12, 13), 투석액 유로(32, 35), 보충액 유로(52, 54)로부터 제1 평면형 패널(1)에 전달되는 외란은, 제2 평면형 패널(2)에 전달되기 어려워, 안정적으로 정확하게 계량할 수 있다.
연질 튜브의 배치는, 식 (1), (2)를 만족하도록 적절하게 조절하면 되지만, 다음과 같이 배치하는 것이 보다 바람직하다. 도 24를 이용하여 설명하면, 예컨대 연질 튜브의 일단측이 제2 평면형 패널(2) 상의 단부 α에 접속되고, 타단측이 제1 평면형 패널(1) 상의 단부 β에 접속되어 있고, 단부 α와 단부 β를 연결하는 연질 튜브의 길이 방향의 임의의 부분 χ에서의 축선 방향(접선 방향)을 벡터 X, 임의의 부분 χ에서의 중력 방향을 벡터 G, 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 좁은 쪽의 각도를 각도 θX로 할 때, 각도 θX가 70°∼110°가 되는 부분 χ가 적어도 하나 존재하도록 연질 튜브가 배치된다. 각도 θX는, 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 중 180° 이하의 좁은 쪽의 각도이다.
도 1, 도 2 및 도 4의 예에서는 연질 튜브를 대략 직각으로 구부려 L자형으로 하여 접속하고 있지만, 연질 튜브를 180°로 구부려 U자형으로 해도 된다. 연질 튜브가 형성하는 각도가 대략 직각이면, 연질 튜브가 짧아도 되어 경제적이므로 가장 바람직하다. 또한, 식 (1) 및 (2)를 만족하는 범위라면, 어떠한 재질이나 형상(길이, 직경, 두께)의 연질 튜브라도 사용할 수 있다.
도 5∼도 10 및 도 11∼도 20에, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)에 걸쳐 있는 연질 튜브의 실시형태를 보여준다.
도 5는, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 대략 직각으로 구부러져 접속된 예이며, 연질 튜브와 제2 평면형 패널(2)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 6은, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 수평으로 접속된 예이며, 연질 튜브의 모든 부위에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 7은, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 대략 직각으로 구부러져 접속된 다른 예이며, 연질 튜브와 제1 평면형 패널(1)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 8은, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 U자형으로 구부러져 접속된 예이며, U자의 바닥 부분에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 9는, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 대략 직각으로 구부러져 접속된 다른 예이다. 정면에서 보면 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브는 직선적으로 접속되어 있지만[도 9의 (A)], 측면에서 보면 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브는 대략 직각으로 구부러져 접속되어 있고[도 9의 (B)], 연질 튜브와 제1 평면형 패널의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 10은, 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브가 U자형으로 구부러져 접속된 다른 예이다. 배액 유로(14, 15), 투석액 유로(33, 34) 및 보충액 유로(53)의 연질 튜브는, 동일한 방향으로 구부러져 접속되어 있고, U자의 바닥 부분에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 11∼도 20은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 접속하는 유로 중의 하나를 발췌하여 예시한 것이다.
도 11은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 대략 직각으로 접속된 예이며, 연질 튜브와 제2 평면형 패널(2)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 12는, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 수평으로 접속된 예이며, 연질 튜브의 모든 부위에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 13은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브를 좌측 방향으로 대략 90° 회전시킨 U자형으로 접속된 예이며, 연질 튜브와 제1 평면형 패널(1)의 접속부 부근 및 연질 튜브와 제2 평면형 패널(2)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 14는, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 수평으로 접속되고, 도중에 고리를 형성하도록 구부러져 접속된 예이며, 연질 튜브의 수평 부분 및 고리의 바닥 부분에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 15는, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 대략 직각으로 접속된 다른 예이며, 연질 튜브와 제1 평면형 패널(1)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 16은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 수직으로 접속되고, 도중에 고리를 형성하도록 구부러져 접속된 다른 예이며, 고리의 상부와 하부에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 17은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 역 U자형으로 구부러져 접속된 예이며, 역 U자의 상부에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 18은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 대략 직각으로 접속된 다른 예이며, 연질 튜브와 제1 평면형 패널(1)의 접속부 부근에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 19는, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 U자형으로 구부러져 접속된 예이며, U자의 하부에서 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
도 20은, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2) 양자를 연통하는 하나의 유로[예컨대, 배액 유로(14)]의 연질 튜브가 수직으로 접속되고, 도중에 고리를 형성하도록 구부러져 접속된 다른 예이며, 고리의 상부와 하부에서 벡터 X와 벡터 G 가 형성하는 각도 θX가 대략 90°로 되어 있다.
이상, 도 5∼도 20에서 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)에 걸쳐 있는 연질 튜브의 배치에 관한 실시형태를 예시했다. 한편, 도 21 및 도 22에는, 본 발명에는 포함되지 않는 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)에 걸쳐 있는 연질 튜브의 배치를 예시한다. 도 21 및 도 22의 예에서는, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)에 걸쳐 있는 연질 튜브의 어느 부분을 취하더라도, 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 각도 θX는 70°∼110°는 되지 않는다.
이상의 실시형태에서는, 상기 식 (1), (2)를 만족하는 연질 튜브의 배치예를 설명했지만, 식 (1), (2)를 만족하도록, 연질 튜브의 재질이나 길이 등의 형상을 선택해도 된다. 또한, 식 (1), (2)를 만족하도록, 연질 튜브의 배치와, 연질 튜브의 재질이나 형상 등 모두를 설정해도 된다.
도 2는, 본 발명에 의한 다른 혈액 정화 시스템(A)의 일 실시형태를 나타내고 있다. 이 시스템(A)은 혈장 교환 요법 PE를 나타내고 있다. PE는, 혈장 분리막(94)을 수용한 혈액 정화기인 막형 혈장 분리기(93)를 사용하여, 혈장 분리막(94)을 통해 혈장 성분을 배출하는 한편, 신선 동결 혈장 또는 알부민 용액을 체내에 보충하는 것이다.
제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)은 도 1에서 나타낸 패널과 동일한 것이며, 제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)에 접속되는 회로를 변경하여 구성하고 있다.
막형 혈장 분리기(93)로부터 분리된 혈장은 배액 송액 펌프(101)로 송액되 어, 배액 유로(12), 제1 평면형 패널(1), 펌프 튜브(11), 제1 평면형 패널(1), 배액 유로(13)를 거쳐 폐기된다. 제1 평면형 패널(1)의 내부의 배액 주관로가 분기되어 있고, 배액 분기관로(5)가 배액 유로(14)에 접속된다. 배액 유로(14)는 제2 평면형 패널(2)에 접속되고, 배액 유로(15), 제1 평면형 패널(1), 배액 유로(16)의 순으로 이어진다. 배액 유로(16)의 말단에는 트랜스듀서 보호 필터(22)가 접속된다. 트랜스듀서 보호 필터(22)는 접속부(115)에 접속된다. 접속부(115)는 배관(118)에 접속되어 있고, 배관(118)은 도중에 분기되어, 한쪽은 에어 밸브(116)에 접속되어 있다. 분기된 나머지 한쪽은 에어 펌프(117)에 접속된다. 또한, 제1 평면형 패널(1)의 내부의 배액 주관로는, 종단이 개방된 배액 유로(13)에 접속되고, 이 배액 유로(13)의 도중에는 배액 차단 밸브(부)(111)가 설치되어 있다.
신선 동결 혈장 또는 알부민 용액을 저류한 보충액 백(보충액 저류부)(123)은, 플라스틱 바늘(61)을 통해 보충액 유로(52)에 접속된다. 보충액 유로(52)는 제1 평면형 패널(1)에 접속된다. 제1 평면형 패널(1)의 내부의 보충액 주관로가 분기되어 있고, 보충액 주관로는 보충액 송액 펌프 튜브(51), 제1 평면형 패널(1), 보충액 유로(54)를 거쳐, 반혈 회로의 분기 유로(83)에 접속된다. 제1 평면형 패널(1)에서 분기된 보충액 분기관로(6)는 보충액 유로(53)에 접속되고, 제2 평면형 패널(2)의 보충액 저류 용기(10), 연결관(56), 제2 평면형 패널(2)의 다른 용기(9)[상기 실시형태에서는 투석액 저류 용기(9)], 제2 평면형 패널(2)과 제1 평면형 패널(1)을 접속하는 보충액 유로(57), 제1 평면형 패널(1), 유로(58)의 순으로 접속된다. 유로(58)의 말단에는 트랜스듀서 보호 필터(44)가 접속된다. 제2 평면 형 패널(2) 정중앙의 다른 용기(9)의 하부에서 분기된 한쪽은 폐지부(59)로 폐색되어 있다. 또한, 보충액 유로(52)와 유로(58)의 도중에는 보충액 공급 차단 밸브(부)(113와 114)가 설치되어 있다.
제1 평면형 패널(1)과 제2 평면형 패널(2)을 접속하는 배액 유로(14, 15)와 보충액 유로(53, 57)의 연질 튜브는, 상기 식 (1)을 만족하도록 선택된다. 즉, 배액 저류 용기(8)과 보충액 저류 용기(10) 및 다른 용기(9)를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널(2)의 중량을 B, 배액 저류 용기(8)에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널(2)의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wf, 보충액 저류 용기(10)에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널(2)의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wr로 하고, B, Wf, Wr의 각 중량을 혈액 정화 장치(D)의 중량계(154)에 의해 측정된 수치로부터 구한 경우에, 다음 식 (1)을 만족하도록 연질 튜브와, 이 연질 튜브의 배치가 선택된다.
｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
상기 조건을 만족하기 위한 연질 튜브의 배치 방법 등은 전술한 실시형태와 동일하다.
제2 평면형 패널(2)은 중량계(154)에 고정 유지되어 계량된다.
이하에 PE에서의 배액량와 보충량을 계량하는 동작을 설명한다. 제1 단계는, 배액 차단 밸브(111)를 개방하고 에어 밸브(116)는 폐색하여, 에어 펌프(117)를 정지 상태로 한다. 배액 송액 펌프(101)에 의해 송액된 혈장은 배액 유로(13)를 거쳐 폐기된다. 제2 단계는, 배액 차단 밸브(111)를 폐색하고 에어 밸브(116) 는 대기 개방하여, 에어 펌프(117)를 정지상태로 한다. 배액 송액 펌프(101)에 의해 송액된 혈장은, 배액 유로(14)를 거쳐 제2 평면형 패널(2)의 좌측의 배액 저류 용기(8)에 축적된다. 이 사이의 중량을 계측함으로써 배액 송액 펌프(101)의 유량을 측정한다. 제3 단계는, 차단 밸브(111)를 개방하고 에어 밸브(116)는 폐색하여, 에어 펌프(117)를 운전 상태로 한다. 에어 펌프(117)로부터 송입된 공기는, 배관(118)을 통과하고 배액 유로(16, 15)를 거쳐, 제2 평면형 패널(2)의 좌측의 배액 저류 용기(8)에 송입되고, 배액 저류 용기(8) 내에 저류된 혈장은 배액 유로(14), 제1 평면형 패널(1), 배액 유로(13)를 거쳐 폐기된다. 또한, 배액 송액 펌프(101)에 의해 송액된 혈장도 동시에 배액 유로(13)를 거쳐 폐기된다. 다시 제1 단계로 되돌아가 일련의 동작을 반복한다.
한편, 보충액측도 마찬가지로 동작하여 보충액 유량을 계측한다. 배액측이 제1 단계일 때 보충액측은 하기 동작을 한다. 제1 단계에서는, 보충액 공급 차단 밸브(113)는 개방하고, 보충액 공급 차단 밸브(114)도 개방한다. 보충액은, 보충액 유로(52), 제1 평면형 패널(1), 보충액 유로(53), 제2 평면형 패널(2)의 우측의 보충액 저류 용기(10)에 소정량이 축적된다. 그 동안, 보충액 송액 펌프(103)는 운전되고 있고, 보충액 유로(52), 제1 평면형 패널(1), 보충액 유로(54)를 거쳐, 보충액은 반혈 회로부(82)에 주입된다. 제2 단계에서는, 보충액 공급 차단 밸브(113)는 개방하고, 보충액 공급 차단 밸브(114)는 폐색한다. 제2 단계를 거쳐, 제3 단계에서는, 보충액 공급 차단 밸브(113)는 폐색하고, 보충액 공급 차단 밸브(114)는 개방한다. 제2 평면형 패널(2)의 우측의 저류 용기에 축적되어 있던 보 충액은, 보충액 송액 펌프(103)에 의해 송액된다. 그 동안의 중량을 계측함으로써, 배액 송액 펌프(101)의 유량을 측정한다. 다시 제1 단계로 되돌아가 일련의 동작을 반복한다.
배액측이 제1 단계일 때 보충액측이 일련의 계측 동작을 하고, 보충액측이 다시 제2 단계에 도달했을 때 배액측이 계측 동작을 한다. 계측한 결과에 대해 각각의 송액 펌프(101, 103)의 유량 보정의 피드백 제어가 행해진다.
상기 예에서, 다른 용기(9)는, 단순히 공기를 통과시키는 유로의 역할을 하고 있다. 또한, 다른 용기(9)는, CHDF의 경우에 투석액의 저류 용기로서 사용해도 된다. 또한, 상기 예에서, 제2 평면형 패널(2)에는 다른 용기(9)는 없어도 되고, 이러한 경우에는, 식 (1)에서의 중량 B는, 배액 저류 용기(8)과 보충액 저류 용기(10)를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널(2)의 중량으로 해도 된다. 또한, 상기 예에서는, 투석액 공급 회로부(C2)가 있는 상기 실시형태와 동일한 구성의 제1 평면형 패널(1)이나 제2 평면형 패널(2)을 사용했지만, 투석액 공급을 위한 기능이 없는 제1 평면형 패널이나 제2 평면형 패널을 사용해도 된다.
도 3은, 송액 펌프(101, 102, 103)에 의해 발생되는 외란이 제1 평면형 패널(1)에 전달되기 어려운 일 실시형태를 나타내고 있고, 배액 송액 펌프(101)를 옆에서 본 배치도이다. 배액 송액 펌프(101)는 회전식의 튜브 펌프이며, 송액로를 형성하는 탄성의 튜브(11)와 외주부에 복수의 롤러(131)가 부착된 회전체(133)를 구비하고 있고, 이 회전체(133)가 회전축(134)을 중심으로 회전함으로써, 복수의 롤러(131)가 튜브(11)를 훑으면서 송액 동작을 하는 구조로 되어 있다. 튜브(11) 는 스테이터(135)에 의해 원호형으로 규제되어 있고, 이 원호의 중심이 회전체(133)의 중심(134)이 되며, 복수의 롤러(131)는 공전하면서 롤러 회전축(132)을 중심으로 하여 자전함으로써 튜브(11)를 훑어서 송액한다.
튜브(11)의 롤러(131)로 훑어지는 부분과 제1 평면형 패널(1)은, 튜브(11)를 대략 직각으로 구부린 위치에 배치된다. 롤러(131)로 훑어지는 튜브는 압폐(壓閉)와 개방을 반복하게 되고, 압폐되었을 때에는 도 3에 나타내는 수평 방향의 좌측으로 튜브(11)가 이동하고, 개방되었을 때에는 수평 방향의 우측으로 튜브(11)가 이동한다. 튜브(11)는 롤러(131)로 훑어짐으로써 좌우에 진동을 일으킨다. 이 수평 방향의 진동이 제1 평면형 패널(1)에 전달되기 어렵도록 하기 위해, 튜브(11)를 대략 직각으로 구부리는 것이다. 연질 소재로 이루어지는 튜브(11)는, 이 수평 방향의 진동을 흡수하여 수직 방향에 대한 진동을 억제할 수 있다.
도 4는, 배액 송액 펌프 튜브(11)의 입구측의 일부(201)와 출구측의 일부(202)와 투석액 송액 펌프 튜브(31)의 입구측의 일부(203)와 출구측의 일부(204)와 보충액 송액 펌프 튜브(51)의 입구측의 일부(205)와 출구측의 일부(206)를, 고정구(200)로 고정한 모식도이다. 고정구(200)에는 오목부가 있고, 오목부에 튜브를 끼워 고정한다. 고정구의 재질로서는, 제조 비용, 가공성 및 조작성의 관점에서 합성 수지, 특히 열가소성 수지가 바람직하다. 열가소성 수지로서는, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 불소계 수지, 실리콘계 수지 등, 나아가 ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체) 수지, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리아크릴레이트, 폴리아세탈 등을 예시할 수 있고, 어느 것이라도 바람직하게 사용할 수 있다.
고정구(200)를 설치함으로써 펌프 튜브(11, 31, 51)의 형상이 안정화되고, 송액 펌프(101, 102, 103)에 대한 펌프 튜브의 장착 조작성이 더욱 간편해진다.
막형 혈장 분리기는, 적어도 혈구 세포를 통과시키지 않는 세공 직경을 갖는 중공사형의 분리막을 하우징에 충전한 것이며, 중공사 내부에 혈액을 흐르게 하면, 중공사의 막벽을 통하여 혈장 성분이 분리된다. 분리막의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아세트산셀룰로오스, 에틸렌비닐알콜, 폴리아크릴로니트릴, 폴리플루오르화에틸렌, 폴리에스테르 등을 예시할 수 있다.
혈액 정화기는, 혈액 중의 요소질소, 크레아티닌, 뇨산 등의 소분자 및 알부민 이하의 저분자량 단백을 통과시키는 중공사형의 반투막을 하우징에 충전한 것이며, 중공사 내부에 혈액을 흐르게 하면, 중공사의 막벽을 통하여 소분자 및 저분자 단백이 분리된다. 분리막의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 셀룰로오스, 아세트산셀룰로오스, 에틸렌비닐알콜, 폴리아크릴로니트릴, 폴리플루오르화에틸렌, 폴리에스테르, 폴리메틸메타크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 혈액 정화 시스템은, 혈액 정화 요법, 특히 지속적 혈액 정화법과 혈장 교환 요법의 시행에 있어서, 정확한 제수량, 보충액량의 제어가 가능하고, 또한 준비 조작이 간편하여, 오장착이 잘 발생하지 않기 때문에 유용하다.

Claims (16)

  1. 혈액 정화 회로와 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템으로서,
    상기 혈액 정화 회로는, 환자로부터 채혈된 혈액을 혈액 정화기에 보내는 채혈 회로부와, 혈액 정화기의 혈액을 환자에게 되돌려 보내는 반혈(返血) 회로부와, 상기 혈액 정화기에 투석액을 공급하는 투석액 공급 회로부와, 상기 혈액 정화기로부터 액을 배출하는 배액 회로부와, 상기 채혈 회로부 또는 상기 반혈 회로부에 보충액을 공급하는 보충액 공급 회로부를 구비하고,
    상기 투석액 공급 회로부는 투석액 저류 용기를 구비하며,
    상기 배액 회로부는 배액 저류 용기를 구비하고,
    상기 보충액 공급 회로부는 보충액 저류 용기를 구비하며,
    상기 투석액 공급 회로부, 상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부는, 각각 제1 평면형 패널 내와 제2 평면형 패널 내를 통과하도록 배치되고,
    상기 투석액 저류 용기, 상기 배액 저류 용기 및 상기 보충액 저류 용기는, 상기 제2 평면형 패널 내에 설치되며,
    상기 투석액 공급 회로부, 상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부에 있어서 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널을 연결하는 유로는 연질 튜브로 구성되고,
    상기 혈액 정화 장치는 상기 제2 평면형 패널을 계량하는 중량계를 구비하며,
    상기 3개의 저류 용기를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널의 중량을 B, 배액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wf, 투석액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wd, 보충액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wr로 하고, B, Wf, Wd, Wr의 각 중량을 상기 혈액 정화 장치의 중량계에 의해 측정된 수치로부터 구한 경우에, 다음 식 (1), (2)를 만족하도록, 상기 연질 튜브와, 이 연질 튜브의 배치가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
    ｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
    ｜Wf-Wd｜/W≤0.005 … (2)
  2. 제1항에 있어서, 상기 연질 튜브의 일단측은 상기 제2 평면형 패널 상의 단부 α에 접속되고, 타단측은 상기 제1 평면형 패널 상의 단부 β에 접속되어 있으며,
    상기 단부 α와 상기 단부 β를 연결하는 연질 튜브의 길이 방향의 임의의 부분 χ에서의 축선 방향을 벡터 X, 중력 방향을 벡터 G, 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 좁은 쪽의 각도를 각도 θX로 할 때,
    각도 θX가 70°∼110°가 되는 부분 χ가 하나 이상 존재하도록 상기 연질 튜브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
    (단, 벡터 X는 제2 평면형 패널로부터 제1 평면형 패널을 향하는 방향으로 한다.)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혈액 정화 회로는, 투석액 송액 펌프 튜브, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브를 더 구비하고,
    상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 펌프 튜브를 훑어서 송액하기 위한 투석액 송액 펌프, 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프를 더 구비하며,
    상기 투석액 공급 회로부는, 일단측이 혈액 정화기의 투석액 입구에 접속되고 타단측이 투석액 저류부에 접속되는 회로 상에, 투석액 송액 펌프 튜브, 투석액 분기관로, 투석액 공급 차단부가 혈액 정화기의 투석액 입구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 투석액 분기관로에는 투석액 저류 용기가 접속되고,
    상기 보충액 공급 회로부는, 일단측이 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되고 타단측이 보충액 저류부에 접속되는 회로 상에, 보충액 송액 펌프 튜브, 보충액 분기관로, 보충액 공급 차단부가 반혈 회로부 또는 채혈 회로부측으로부터 이 순서대로 배치되며, 보충액 분기관로에는 보충액 저류 용기가 접속되고,
    상기 배액 회로부는, 일단측이 상기 혈액 정화기의 배액 출구에 접속되고 타단측은 개방되어 있는 회로 상에, 배액 송액 펌프 튜브, 배액 분기관로, 배액 차단부가 혈액 정화기의 배액 출구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 배액 분기관로에는 배액 저류 용기가 접속되어 이루어지고,
    상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 차단부를 차단하기 위한 투석액 공급 차단 밸브, 보충액 공급 차단 밸브, 배액 차단 밸브를 더 구비하며,
    상기 투석액 공급 회로부 중, 혈액 정화기의 투석액 입구와 투석액 송액 펌프 튜브 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 투석액 송액 펌프 튜브와 투석액 저류부에 접속되는 단부 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
    상기 보충액 공급 회로부 중, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 보충액 송액 펌프 튜브와 보충액 저류부에 접속되는 측의 단부 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
    상기 배액 회로부 중, 혈액 정화기의 배액 출구와 배액 송액 펌프 튜브 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 배액 송액 펌프 튜브와 개방되어 있는 단부 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로는,
    제1 평면형 패널에 설치되고,
    상기 투석액 송액 펌프 튜브와 보충액 송액 펌프 튜브와 배액 송액 펌프 튜브는 제1 평면형 패널에 접속되며,
    투석액 분기관로와 보충액 분기관로와 배액 분기관로는 제1 평면형 패널 또는 제2 평면형 패널에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 혈액 정화 장치는 가온 장치를 구비하며,
    상기 투석액 공급 회로부 중, 혈액 정화기의 투석액 입구와 투석액 송액 펌프 튜브 사이에서 투석액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설 치된 유로가 투석액 가온 유로이고, 보충액 공급 회로부의, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설치된 유로가 보충액 가온 유로이고, 적어도 상기 투석액 가온 유로와 상기 보충액 가온 유로의 한쪽 면이 가온 장치의 히터면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 투석액 송액 펌프, 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프는 튜빙 펌프이고, 롤러가 공전(公轉)하는 궤도로 이루어지는 면과 제1 평면형 패널의 평면부가 대략 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 투석액 송액 펌프 튜브, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브 중 어느 하나의 입구측 또는 출구측의 일부, 혹은 입구측 및 출구측의 일부를 고정하는 고정구가 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  7. 혈액 정화 회로와 혈액 정화 장치로 이루어지는 혈액 정화 시스템으로서,
    상기 혈액 정화 회로는, 환자로부터 채혈된 혈액을 혈액 정화기에 보내는 채혈 회로부와, 혈액 정화기의 혈액을 환자에게 되돌려 보내는 반혈 회로부와, 상기 혈액 정화기로부터 액을 배출하는 배액 회로부와, 상기 채혈 회로부 또는 상기 반 혈 회로부에 보충액을 공급하는 보충액 공급 회로부를 구비하고,
    상기 배액 회로부는 배액 저류 용기를 구비하며,
    상기 보충액 공급 회로부는 보충액 저류 용기를 구비하고,
    상기 배액 회로부와 상기 보충액 공급 회로부는, 각각 제1 평면형 패널 내와 제2 평면형 패널 내를 통과하도록 배치되며,
    상기 배액 저류 용기와 상기 보충액 저류 용기는, 제2 평면형 패널 내에 설치되고,
    상기 배액 회로부 및 상기 보충액 공급 회로부에 있어서 제1 평면형 패널과 제2 평면형 패널을 연결하는 유로는 연질 튜브로 구성되며,
    상기 혈액 정화 장치는 상기 제2 평면형 패널을 계량하는 중량계를 구비하고,
    상기 배액 저류 용기와 상기 보충액 저류 용기를 비어 있는 상태로 한 제2 평면형 패널의 중량을 B, 배액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wf, 보충액 저류 용기에만 중량 W의 액체를 넣은 제2 평면형 패널의 중량에서 중량 B를 뺀 값을 Wr로 하고, B, Wf, Wr의 각 중량을 상기 혈액 정화 장치의 중량계에 의해 측정된 수치로부터 구한 경우에, 다음 식 (1)을 만족하도록, 상기 연질 튜브와, 이 연질 튜브의 배치가 선택되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
    ｜Wf-Wr｜/W≤0.005 … (1)
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 평면형 패널 내에는 다른 용기가 배치되고,
    상기 중량 B를, 상기 제2 평면형 패널의 상기 2개의 저류 용기와 상기 다른 용기를 비어 있는 상태로 했을 때의 중량으로 하는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 다른 용기는 상기 보충액 저류 용기에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 제1 평면형 패널에는, 상기 혈액 정화기에 투석액을 공급하는 투석액 공급 회로부를 형성하기 위한 유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연질 튜브의 일단측은 상기 제2 평면형 패널 상의 단부 α에 접속되고, 타단측은 상기 제1 평면형 패널 상의 단부 β에 접속되어 있으며,
    상기 단부 α와 상기 단부 β를 연결하는 연질 튜브의 길이 방향의 임의의 부분 χ에서의 축선 방향을 벡터 X, 중력 방향을 벡터 G, 벡터 X와 벡터 G가 형성하는 좁은 쪽의 각도를 각도 θX로 할 때,
    각도 θX가 70°∼110°가 되는 부분 χ가 하나 이상 존재하도록 상기 연질 튜브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
    (단, 벡터 X는 제2 평면형 패널로부터 제1 평면형 패널을 향하는 방향으로 한다.)
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혈액 정화 회로는, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브를 더 구비하고,
    상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 펌프 튜브를 훑어서 송액하기 위한 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프를 더 구비하며,
    상기 보충액 공급 회로부는, 일단측이 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되고 타단측이 보충액 저류부에 접속되는 회로 상에, 보충액 송액 펌프 튜브, 보충액 분기관로, 보충액 공급 차단부가 반혈 회로부 또는 채혈 회로부측으로부터 이 순서대로 배치되며, 보충액 분기관로에는 보충액 저류 용기가 접속되고,
    상기 배액 회로부는, 일단측이 상기 혈액 정화기의 배액 출구에 접속되고 타단측은 개방되어 있는 회로 상에, 배액 송액 펌프 튜브, 배액 분기관로, 배액 차단부가 혈액 정화기의 배액 출구측으로부터 이 순서대로 배치되며, 배액 분기관로에는 배액 저류 용기가 접속되어 이루어지고,
    상기 혈액 정화 장치는, 상기 각 차단부를 차단하기 위한 보충액 공급 차단 밸브, 배액 차단 밸브를 더 구비하며,
    상기 보충액 공급 회로부 중, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 보충액 송액 펌프 튜브와 보충액 저류부에 접속되는 측의 단부 사이에서 보 충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와,
    상기 배액 회로부 중, 혈액 정화기의 배액 출구와 배액 송액 펌프 튜브 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로와, 배액 송액 펌프 튜브와 개방되어 있는 단부 사이에서 배액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분의 유로는,
    제1 평면형 패널에 설치되고,
    상기 보충액 송액 펌프 튜브와 배액 송액 펌프 튜브는 제1 평면형 패널에 접속되며,
    보충액 분기관로와 배액 분기관로는 제1 평면형 패널 또는 제2 평면형 패널에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 혈액 정화 장치는 가온 장치를 구비하고,
    상기 보충액 공급 회로부의, 반혈 회로부 또는 채혈 회로부에 접속되는 단부와 보충액 송액 펌프 튜브 사이에서 보충액 송액 펌프 튜브에 가까운 부분이며 제1 평면형 패널에 설치된 유로가 보충액 가온 유로이고, 적어도 상기 보충액 가온 유로의 한쪽 면이 가온 장치의 히터면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 보충액 송액 펌프, 배액 송액 펌프는 튜빙 펌프이고, 롤러가 공전하는 궤도로 이루어지는 면과 제1 평면형 패널의 평면부가 대략 직각으로 배치되는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 보충액 송액 펌프 튜브, 배액 송액 펌프 튜브 중 어느 하나의 입구측 또는 출구측의 일부, 혹은 입구측 및 출구측의 일부를 고정하는 고정구가 있는 것을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 평면형 패널은 플라스틱의 일체 성형물이거나, 또는 플라스틱의 성형물을 접합하여 일체화한 것임을 특징으로 하는 혈액 정화 시스템.
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