WO2020250839A1 - 圧力検出装置及びそれを用いた血液浄化装置 - Google Patents

Abstract

圧力検出装置１は、圧力の測定対象となる液体を流通する液流路４に設けられたケース２と、ケース２内の空間を、液体が流通する第１空間２ａと、気体が充填された第２空間２ｂとに区画するように設けられ、第１空間２ａ内の液体の圧力に応じて変位可能なダイアフラム３と、第２空間２ｂに充填された気体の圧力を測定する圧力センサ６と、第２空間２ｂに充填された気体の充填量を調節することで、ダイアフラム３の初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構５と、を備え、ダイアフラム初期位置調整機構５は、押し子駆動部５１３により押し子５１２をシリンダ５１１内で進退させることで第２空間２ｂに充填された気体の充填量を調節する往復動ポンプ５１を有する。

Description

圧力検出装置及びそれを用いた血液浄化装置

本発明は、圧力検出装置及びそれを用いた血液浄化装置に関する。

血液浄化装置では、血液や透析液等の液圧を測定するために圧力検出装置が用いられている。血液浄化装置で圧力の検出対象となる血液や透析液等は、空気に触れることが好ましくない。そこで、血液や透析液等の圧力の検出対象となる液体が流通する第１空間と、液体が流通しない第２空間とに区画するようにダイアフラムが設けられたケース（圧力検出容器）を用い、第２空間に充填された気体（空気）の圧力を圧力センサで測定するよう構成された圧力検出装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１７－５０４３８９号公報

上述の圧力検出装置では、ダイアフラムの初期位置によって、圧力センサの検出値や圧力の検出範囲が変化する。そのため、精度よく圧力検出を行い、また圧力の検出範囲を所望の範囲とするために、ダイアフラムの初期位置を、任意の位置に、精度よく調整することが望まれる。

そこで、本発明は、ダイアフラムの初期位置を、任意の位置に、精度よく調整可能な圧力検出装置及びそれを用いた血液浄化装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、圧力の測定対象となる液体を流通する液流路に設けられたケースと、前記ケース内の空間を、前記液体が流通する第１空間と、前記液体が流通しない第２空間とに区画するように設けられ、前記第１空間内の前記液体の圧力に応じて変位可能なダイアフラムと、前記第２空間に充填された気体の圧力を測定する圧力センサと、前記第２空間に充填された前記気体の充填量を調節することで、前記ダイアフラムの初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構と、を備え、前記ダイアフラム初期位置調整機構は、前記第２空間と連通されたシリンダ、前記シリンダ内で進退可能に設けられた押し子、及び前記押し子を進退駆動させる押し子駆動部を有し、前記押し子駆動部により前記押し子を前記シリンダ内で進退させることで前記第２空間に充填された前記気体の充填量を調節する往復動ポンプを有する、圧力検出装置を提供する。

また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、患者の血液を体外循環させる血液回路、前記血液回路または前記血液回路に設けられた血液浄化器に供給液を供給する液供給流路、あるいは前記血液浄化器からの排液を排出する排液流路に設けられる圧力検出装置の少なくとも１つが、前記圧力検出装置である、血液浄化装置を提供する。

本発明によれば、ダイアフラムの初期位置を、任意の位置に、精度よく調整可能な圧力検出装置及びそれを用いた血液浄化装置を提供できる。

本発明の一実施の形態に係る血液浄化装置の概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係る圧力検出装置を示す概略構成図である。 ケースの断面図である。 往復動ポンプの概略構成図である。 制御部における制御フローを示すフロー図である。 制御部における制御フローの一変形例を示すフロー図である。 制御部における制御フローの一変形例を示すフロー図である。 制御部における制御フローの一変形例を示すフロー図である。 本発明の他の実施の形態に係る圧力検出装置を示す概略構成図である。 図６Ａの圧力検出装置の制御部における制御フローを示すフロー図である。 本発明の他の実施の形態に係る圧力検出装置を示す概略構成図である。 図７Ａの圧力検出装置の制御部における制御フローを示すフロー図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

（血液浄化装置）
まず、本実施の形態に係る圧力検出装置を適用する血液浄化装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る血液浄化装置の概略構成図である。

図１に示すように、血液浄化装置１０は、患者の血液を体外循環させる血液回路１１または血液回路１１に設けられた血液浄化器１２に供給液を供給する液供給流路１３と、血液浄化器１２からの排液を排出する排液流路１４と、を備えている。図１の例では、液供給流路１３が、血液浄化器１２に透析液を供給する透析液流路１３ａである場合を示している。ただし、これに限らず、液供給流路１３は、補充液を血液回路１１に直接供給する補充液流路であってもよいし、透析液流路１３ａと補充液流路の両方を有していてもよい。

血液回路１１は、例えば可撓性を有するチューブ等から構成される。血液回路１１には、血液の流れにおける上流側から下流側にかけて、血液ポンプ１１１、血液浄化器１２、第２血液ポンプ１１３、エアトラップチャンバ１１２が順次設けられている。血液ポンプ１１１は、血液を送液する送液ポンプである。エアトラップチャンバ１１２は、血液から気泡を除去するためのものである。

血液ポンプ１１１の上流側（血液の流れにおける上流側）には、血液ポンプ１１１の上流での血液の圧力を測定する第１圧力検出装置１８１が設けられている。血液ポンプ１１１と血液浄化器１２との間には、血液浄化器の上流側での血液の圧力を測定する第２圧力検出装置１８２が設けられている。血液浄化器１２と第２血液ポンプ１１３との間には、血液浄化器の下流側での血液の圧力を測定する第３圧力検出装置１８３が設けられている。エアトラップチャンバ１１２には、エアトラップチャンバ１１２内の圧力を測定する第４圧力検出装置１８４が設けられている。なお、第２血液ポンプ１１３を備えた場合には第３及び第４圧力検出装置１８３，１８４は必須となるが、第２血液ポンプ１１３を省略した場合、第３圧力検出装置１８３は省略可能である。

透析液流路１３ａには、逆浸透膜（ＲＯ（Reverse Osmosis）膜）を用いて清浄な透析用水を製造するＲＯ装置（不図示）から、透析用水が供給される。また、透析液流路１３ａには、Ａ原液及びＢ原液の２種類の透析液原液が供給される。両原液は、それぞれ原液貯留タンク１５１に貯留されており、原液流路１５２を介して原液貯留タンク１５１から透析液流路１３ａにそれぞれＡ原液とＢ原液とが供給される。両原液流路１５２には、Ａ原液またはＢ原液を送液する送液ポンプである原液注入ポンプ１５３がそれぞれ設けられている。透析液流路１３ａにて透析用水にＡ原液及びＢ原液が混合されることで、透析液が調製される。調製された透析液は、複式ポンプ１６を介して血液浄化器１２に導入される。

原液流路１５２の接続箇所よりも上流側の透析液流路１３ａには、透析用水の給水圧を測定する第５圧力検出装置１８５が設けられている。複式ポンプ１６と血液浄化器１２間の透析液流路１３ａには、血液浄化器１２に導入される透析液の圧力を測定する第６圧力検出装置１８６が設けられている。また、血液浄化器１２と複式ポンプ１６間の排液流路１４には、血液浄化器１２から排出された排液の圧力を測定する第７圧力検出装置１８７が設けられている。

血液浄化器１２からの排液は、排液流路１４を通り排出される。複式ポンプ１６は、透析液流路１３ａと排液流路１４とにわたって設けられており、血液浄化器１２に導入される透析液の量と、血液浄化器１２から排出される排液の量が等しくなるように、ポンプ動作を行う。また、排液流路１４には、複式ポンプ１６をバイパスするように除水流路１４ａが設けられており、この除水流路１４ａに、除水ポンプ１７が設けられている。除水ポンプ１７を駆動すると、血液浄化器１２に導入される透析液の量よりも、血液浄化器１２から排出される排液の量が多くなり、血液からの除水が行われる。除水ポンプ１７の送液量を調整することにより、血液からの除水量を調整することができる。

本実施の形態に係る血液浄化装置１０では、血液回路１１、液供給流路１３（ここでは透析液流路１３ａ）、または排液流路１４に設けられる圧力検出装置１８１～１８７の少なくとも１つが、本実施の形態に係る圧力検出装置１である。血液浄化装置１０では、第１～第７圧力検出装置１８１～１８７の少なくとも１つに、本実施の形態に係る圧力検出装置１を用いてもよいし、他の位置に設けた圧力検出装置として本実施の形態に係る圧力検出装置１を用いてもよい。

なお、図１の構成はあくまで一例であり、血液浄化装置１０の具体的な構成は適宜変更可能である。

（圧力検出装置１）
図２Ａは、本実施の形態に係る圧力検出装置１の概略構成図であり、図２Ｂはケースの断面図であり、図２Ｃは往復動ポンプの概略構成図である。

図２Ａ～図２Ｃに示すように、圧力検出装置１は、圧力の測定対象となる液体（ここでは血液）を流通する液流路４（ここでは血液回路１１）に設けられたケース２と、ケース２内の空間を、液体（血液）が流通する第１空間２ａと気体（ここでは空気）が充填された第２空間２ｂとに区画するダイアフラム３と、第２空間２ｂに充填された気体の圧力を測定する圧力センサ６と、第２空間２ｂに充填された気体の充填量を調節することで、ダイアフラム３の初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構５と、ダイアフラム初期位置調整機構５を制御する制御部７と、を備えている。以下では、圧力の測定対象となる液体を血液、第２空間２ｂに充填される気体を空気と記載するが、測定対象となる液体や第２空間２ｂに充填される気体については、これに限定されない。また、以下の説明において単に空気という場合、第２空間２ｂ等に充填されている空気を意味することとする。

液流路４は、第１空間２ａに血液を流入させる流入流路４ａと、第１空間２ａから血液を流出させる流出流路４ｂと、を有する。例えば、圧力検出装置１を図１の第２圧力検出装置１８２として用いる場合、流入流路４ａは血液ポンプ１１１から延びる血液回路１１となり、流出流路４ｂは血液浄化器１２へと延びる血液回路１１となる。

ケース２は、硬質の樹脂成形品等からなり、液流路４に設けられる。ケース２は、第１空間２ａと連通され流入流路４ａが接続される第１接続部２１と、第１空間２ａと連通され流出流路４ｂが接続される第２接続部２２と、を一体に有している。また、ケース２は、第２空間２ｂと連通され外方へと突出する突出部２３を一体に有している。また、圧力検出装置１は、ケース２と別体に形成され、突出部２３が挿入され接続されるソケット部２４を備えている。図示していないが、ソケット部２４には、後述する測定用流路６１が接続されており、突出部２３をソケット部２４に挿入し接続することで、測定用流路６１と第２空間２ｂとが連通される。ケース２は、ソケット部２４から突出部２３を離脱させることにより、ソケット部２４から取り外し可能に構成されており、これにより、ケース２を使い捨てにできるようになっている。そのため、新たなケース２を取り付ける度に、後述するダイアフラム３の初期位置の調整が行われる。なお、ケース２は全体を使い捨てにする必要はなく、例えばダイアフラム３よりも第２空間２ｂ側で分割可能とし、第１空間２ａを含む部分のケース２のみを使い捨てにするよう構成してもよい。なお、ケース２とソケット部２４とが別体に形成されることは必須ではなく、ケース２とソケット部２４とが一体に形成されていてもよい。

ダイアフラム３は、可撓性を有する膜であり、ケース２の内部空間を、第１空間２ａと第２空間２ｂの２つの空間に区画するようにケース２内に設けられている。なお、ケース２やダイアフラム３の材質については、特に限定されない。ダイアフラム３は、第１空間２ａ内の血液の圧力に応じて変位可能に構成されており、第１空間２ａ内の血液の圧力を、第２空間２ｂ内の空気へと伝達する役割を果たす。

圧力センサ６は、測定用流路６１を介してケース２の第２空間２ｂと接続されており、第２空間２ｂ内、及び測定用流路６１内に充填された空気の圧力を測定するものである。圧力センサ６の検出信号は、制御部７へと出力される。

ダイアフラム初期位置調整機構５は、往復動ポンプ５１と、往復動ポンプ５１と第２空間２ｂとを接続するポンプ流路５３と、ポンプ流路５３に設けられポンプ流路５３を開閉するポンプ流路開閉機構としてのポンプ流路開閉弁５２と、を有している。本実施の形態では、ポンプ流路５３は、測定用流路６１を介して第２空間２ｂへと接続されているが、ポンプ流路５３が直接ケース２の第２空間２ｂへと接続されていてもよい。ポンプ流路開閉弁５２としては、開閉制御を自動制御できるように電磁弁を用いることが望ましいが、例えばクランプ機構等を用いてもよい。本実施の形態では、ポンプ流路開閉弁５２として電磁弁を用いた。

往復動ポンプ５１は、レシプロポンプ、プランジャポンプ、あるいはピストンポンプとも呼称されるものであり、ポンプ流路５３及び測定用流路６１を介して第２空間２ｂと連通されたシリンダ５１１と、シリンダ５１１内で進退可能に設けられた押し子（プランジャ又はピストン）５１２と、押し子５１２を進退駆動させる押し子駆動部５１３と、を有している。シリンダ５１１内、及びポンプ流路５３内には、第２空間２ｂや測定用流路６１と同様に空気が充填されており、押し子駆動部５１３により押し子５１２をシリンダ５１１内で進退させることで、第２空間ｂに充填された空気の充填量を調節して、ダイアフラム３の位置を調整することができる。押し子駆動部５１３としては、例えば、ステッピングモータを用いることができる。

制御部７は、往復動ポンプ５１及びポンプ流路開閉弁５２の制御を行うことで、ダイアフラム３の初期位置を調整するものである。制御部７は、ＣＰＵ等の演算素子、メモリ等の記憶装置、ソフトウェア、インターフェイス等を適宜組み合わせて実現される。

本実施の形態では、第２空間２ｂ、測定用流路６１、シリンダ５１１、ポンプ流路５３に充填されている空気の充填量が既知であるとする。この場合、押し子５１２をどの位置とすればダイアフラム３が所望の位置となるかが既知となるので、制御部７は、ダイアフラム３が所望の位置となるように、押し子５１２を所定の位置（調整位置という）へと移動させる制御を行う。

具体的には、図３に示すように、制御部７は、まず、ステップＳ１１にて、ポンプ流路開閉弁５２を開放し、ステップＳ１２にて、押し子５１２を初期位置から移動（例えば、押し子５１２を押し切った位置から減圧側に後退、あるいは押し子５１２を引き切った位置から加圧側に進出）させ、ステップＳ１３にて、所定時間経過したかを判定する。なお、ステップＳ１３では、押し子５１２の移動量が所定移動量になったかを判定してもよい。ステップＳ１３にてＮＯと判定された場合、ステップＳ１２に戻る。ステップＳ１３にてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ１４にて押し子５１２を停止した後、ステップＳ１５にてポンプ流路開閉弁５２を閉塞し、処理を終了する。ステップＳ１３で判定に用いる時間（上述の所定時間）は、初期位置から調整位置まで押し子５１２を移動させるのに必要な時間に設定される。制御部７は、血液浄化治療の前、例えばプライミングの際に、図３の制御フローを実行し、ダイアフラム３の初期位置の調整を行うことが望ましい。

本実施の形態では、押し子５１２を移動させて第２空間２ｂの空気の充填量を調節するために、空気の圧力をリニアに変化させることができる。例えば、空気を加圧、減圧する手段として蠕動ポンプを用いた場合には、空気の圧力が段階的に変化するために、ダイアフラム３の初期位置を精密に調整することが困難となる。つまり、本実施の形態のように往復動ポンプ５１を用いることで、ダイアフラム３の初期位置をより精密に調整することが可能になる。また、蠕動ポンプでは可撓性を有するチューブをしごく構成となっているため、チューブの製造ばらつきや、チューブの経年劣化により吐出量がばらついてしまうが、往復動ポンプ５１ではチューブを使用しないためにこのような不具合を抑制できる。また、蠕動ポンプでは、チューブを定期交換する必要があるが、往復動ポンプ５１ではこのような定期交換部品が不要であるため、耐久性が高く、また部品点数を削減してコスト低減にも寄与する。

さらに、往復動ポンプ５１によってダイアフラム３の初期位置を調整した後に、ポンプ流路開閉弁５２によりポンプ流路５３を閉塞可能とすることで、第２空間２ｂから圧力センサ６に圧力を伝達する空気の充填量を低減可能になる。圧力検出装置１では、第２空間２ｂから圧力センサ６に圧力を伝達する空気の充填量に応じて圧力検出装置１のサイズが決まるため、ポンプ流路開閉弁５２を備えることで、さらなる装置の小型化が可能になる。なお、ポンプ流路開閉弁５２は必須ではなく、省略可能である。

なお、ダイアフラム３が破損した場合、往復動ポンプ５１による加圧を行った際に、空気が血液回路１１内に漏れるため、加圧できなくなる。よって、往復動ポンプ５１による加圧を行った際の圧力センサ６の出力値を基に、圧力検出装置１の故障を検出することも可能である。

（変形例）
本実施の形態では、第２空間２ｂ、測定用流路６１、シリンダ５１１、ポンプ流路５３に充填されている空気の充填量が既知であるとしたが、空気の充填量が未知である場合には、空気の充填量を推定する手段が必要になる。例えば、押し子５１２を移動させた際の空気の圧力の変化から、空気の充填量を推定することができる。この場合、制御部７は、押し子５１２を移動させた距離とその際の空気の圧力の変化とに基づき、空気の充填量を推定すると共に、推定した空気の充填量を基に、ダイアフラム３が所望の位置となる押し子５１２の位置である調整位置を演算し、押し子５１２を調整位置に移動させる。空気の充填量の推定の際には、例えば、ボイルシャルルの法則を用いて推定を行うとよい。

図４Ａは、押し子５１２の移動距離を基準として空気の充填量を推定する場合の制御フローである。図４Ａに示すように、制御部７は、まず、ステップＳ２１にて、ポンプ流路開閉弁５２を開放し、ステップＳ２２にて、押し子５１２を初期位置から後退（例えば、押し子５１２を押し切った位置から減圧側に後退）させ、ステップＳ２３にて、押し子５１２が所定の減圧位置に到達したか（押し子５１２を所定距離移動させたか）を判定する。ステップＳ２３にてＮＯと判定された場合、ステップＳ２２に戻る。ステップＳ２３にてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２４にて押し子５１２を停止した後、ステップＳ２５にて、押し子５１２の移動距離と、圧力センサ６で検出した空気の圧力変化とを基に、空気の充填量を推定し、ダイアフラム３が所望の位置となる押し子５１２の調整位置を演算する。その後、ステップＳ２６にて、押し子５１２を進出させ、ステップＳ２７にて、押し子５１２が調整位置に到達したかを判定する。ステップＳ２７にてＮＯと判定された場合、ステップＳ２６に戻る。ステップＳ２７にてＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２８にて押し子５１２を停止した後、ステップＳ２９にてポンプ流路開閉弁５２を閉塞し、処理を終了する。

図４Ｂは、空気の圧力変化を基準とした場合の制御フローである。図４Ｂの制御フローは、図４Ａの制御フローにおけるステップＳ２３を、空気の圧力が所定圧力であるかを判定するステップＳ２３ａに置き換えたものである。つまり、図４Ａでは、押し子５１２を所定距離移動させた際の空気の圧力変化を検出しており、図４Ｂでは、空気の圧力変化が所定値となる押し子５１２の移動距離を検出している。これらどちらの方法を用いても空気の充填量を推定し、押し子５１２の調整位置を演算することが可能である。

なお、図４Ａ，図４Ｂの例では、押し子５１２の位置を検出する押し子位置検出部が必要になる。押し子位置検出部としては、例えば、押し子駆動部５１３に用いるモータ等の回転数を検出するエンコーダや、押し子５１２の位置を直接的に検出するリニアポテンショメータ等を用いることができる。また、押し子駆動部５１３としてステッピングモータ（パルスモータ）を用いることで、ステッピングモータの駆動量（出力パルス数）から押し子５１２の位置を検出することも可能である。押し子５１２を一定速度で動作させ、動作時間から押し子５１２の検出することも可能である。さらに、押し子位置検出部としては、リミットスイッチ、ひずみゲージ、圧電素子センサ等の接触式センサを用いることもできるし、光電センサ、圧力センサ等の間接式センサを用いることもできる。

さらに、ダイアフラムが所定位置（例えば、第１空間２ａの容積が最大あるいは最小となる位置）にあることを検出可能なダイアフラム位置検出部を備えてもよい。ダイアフラム位置検出部は、例えば、光電センサ等のセンサ類を用いてダイアフラム３の位置を検出するように構成されてもよい。また、上述のエンコーダ、リニアポテンショメータの検出結果や、ステッピングモータの駆動量、あるいは圧力センサ６の出力を用いて、ダイアフラム３の位置を推定することも可能である。

ダイアフラム位置検出部を備えた場合、制御部７は、押し子５１２を初期位置から移動させ、ダイアフラム３が所定位置にあることをダイアフラム位置検出部が検出するまでの押し子５１２の移動量に基づき、空気の充填量を推定するとよい。より具体的には、ダイアフラム３が無負荷状態の位置から、ダイアフラム３が所定位置（例えば、第１空間２ａの容積が最大となる位置）となるまでに必要な押し子５１２の後退距離から、空気の充填量を推定することができる。この場合の制御フローを図５に示す。図５の制御フローは、図４Ａの制御フローにおけるステップＳ２３を、ダイアフラム３が所定位置にあるかを判定するステップＳ２３ｂに置き換え、かつ、図４Ａの制御フローにおけるステップＳ２５を、押し子５１２の移動距離を基に空気の充填量を推定し調整位置を演算するステップＳ２５ｂに置き換えたものである。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係る圧力検出装置１では、第２空間２ｂに充填された空気の充填量を調節することで、ダイアフラム３の初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構５を備え、ダイアフラム初期位置調整機構５は、押し子５１２をシリンダ５１１内で進退させることで第２空間２ｂに充填された気体の充填量を調節する往復動ポンプ５１を有している。

往復動ポンプ５１によりダイアフラム３の初期位置を調整することにより、蠕動ポンプ等を用いた場合と比較して、ダイアフラム３の初期位置を、任意の位置に、精度よく調整可能となり、ダイアフラム３の初期位置のばらつきを抑制することが可能になる。ダイアフラム３の初期位置のばらつきを抑えることで、ケース２を取り換える度に行われるダイアフラム３の初期位置の調整の繰り返し精度を向上させることができ、圧力検出精度を向上できると共に、圧力検出範囲を精度よく調整することが可能になる。また、ダイアフラム３の初期位置のばらつきが大きい場合には、当該ばらつきを吸収するために第２空間２ｂや測定用流路６１に充填される空気の充填量を大きくする必要があるが、本実施の形態によれば、ダイアフラム３の初期位置のばらつきを抑えることができるために、空気の充填量を小さくでき、圧力検出装置１の小型化に寄与する。

（他の実施の形態）
図６Ａに示す圧力検出装置１ａは、図２Ａの圧力検出装置１において、第２空間２ｂ等に充填された空気を大気開放可能な圧力開放機構８を備えたものである。圧力開放機構８は、一端が往復動ポンプ５１とポンプ流路開閉弁５２との間のポンプ流路５３に連結され、他端が大気開放された圧力開放流路８１と、圧力開放流路８１に設けられ圧力開放流路８１を開閉可能な圧力開放弁８２と、を有している。圧力開放弁８２の開閉は、制御部７により制御される。本実施の形態では、圧力開放弁８２として電磁弁を用いたが、例えばクランプ機構を用いてもよい。

圧力検出装置１ａでは、制御部７は、押し子５１２を初期位置から後退させ所定の減圧位置（圧力付加位置）まで移動させ、圧力開放弁８２を開放し空気を大気開放した後に圧力開放弁８２を閉塞し、その後ダイアフラム３が所望の位置となる押し子５１２の位置である調整位置に、押し子５１２を移動させる。なお、押し子５１２を初期位置から進出させて所定の加圧位置まで移動させた後に、大気開放してもよい。

新たなケース２をソケット部２４に取り付けた際、ケース２内でのダイアフラム３の位置は、未調整の状態では様々な位置をとり得る。そこで、往復動ポンプ５１によりダイアフラム３を一方向へと動かした後に、大気開放する制御を行うことで、ダイアフラム３を一定の位置（無負荷状態の位置）に揃えることができ、かつ、第２空間２ｂ等に充填されている空気を大気圧として、空気の充填量を既知の量とすることができる。その後、押し子５１２を所定の調整位置に移動させることで、ダイアフラム３を所望の位置に精度よく調整することができる。

図６Ｂは、圧力検出装置１ａにおける制御部７の制御フローである。図６Ｂの制御フローは、図４Ａの制御フローにおけるステップＳ２５を、圧力開放弁８２を開放するステップＳ３０、及び、ステップＳ３０の後に圧力開放弁８２を閉塞するステップＳ３１に置き換えたものである。

また、この圧力検出装置１ａでは、測定用流路６１に、配管内への異物混入防止のため、エアフィルタ６２が設けられている。エアフィルタ６２は、所謂疎水性のフィルタであり、気体を通すが液体を通さない（液体を通す際の抵抗が非常に高い）ように構成されている。

図７Ａに示す圧力検出装置１ｂは、図６Ａの圧力検出装置１ａにおいて、さらに、液流路４を閉塞することでダイアフラム３の位置を固定可能なダイアフラム位置固定機構９を備えたものである。ダイアフラム位置固定機構９は、流入流路４ａと流出流路４ｂの両方を同時に閉塞できるように構成されている。本実施の形態では、ダイアフラム位置固定機構９は、流入流路４ａに設けられ流入流路４ａを開閉可能な第１ダイアフラム位置固定用弁９ａと、流出流路４ｂに設けられ流出流路４ｂを開閉可能な第２ダイアフラム位置固定用弁９ｂと、を有している。両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂを閉塞することで、第１空間２ａを含む両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂ間の液流路４が閉じられた状態となり、ダイアフラム３の位置が固定される。本実施の形態では、両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂとして電磁弁を用いたが、例えばクランプ機構を用いてもよい。両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂの開閉制御は、制御部７により行われる。なお、本実施の形態においては、ポンプ流路開閉弁５２もダイアフラム位置固定機構９としての役割を果たすことになる。

圧力検出装置１ｂでは、制御部７は、ダイアフラム位置固定機構９によりダイアフラム３の位置を固定した後に、圧力開放弁８２を開放する。具体的には、図７Ｂに示すように、図６Ｂの制御フローにおけるステップＳ２４とステップＳ３０との間に、両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂを閉塞してダイアフラム３を固定するステップＳ３２を挿入すると共に、ステップＳ３１とステップＳ２６との間に、両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂを開放してダイアフラム３の固定を解除するステップＳ３３を挿入する。なお、ステップＳ３３（両ダイアフラム位置固定用弁９ａ，９ｂの開放）は、押し子５１２を調整位置に戻した後、すなわちステップＳ２８以降に行ってもよい。

これにより、ステップＳ３０で圧力開放弁８２を開放した際に、ダイアフラム３が無負荷状態の位置に戻らず、例えば第１空間２ａの容積が最も大きくなる位置で保持されることになる。よって、ダイアフラム３を無負荷状態の位置に戻す図６Ａ，図６Ｂと比較して、大気開放した際のダイアフラム３の位置をより一定の位置に保つことが可能になり、ダイアフラム３の位置調整精度がより向上する。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］圧力の測定対象となる液体を流通する液流路に設けられたケース（２）と、前記ケース（２）内の空間を、前記液体が流通する第１空間（２ａ）と、気体が充填された第２空間（２ｂ）とに区画するように設けられ、前記第１空間（２ａ）内の前記液体の圧力に応じて変位可能なダイアフラム（３）と、前記第２空間（２ｂ）に充填された前記気体の圧力を測定する圧力センサ（６）と、前記第２空間（２ｂ）に充填された前記気体の充填量を調節することで、前記ダイアフラム（３）の初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構（５）と、を備え、前記ダイアフラム初期位置調整機構（５）は、前記第２空間（２ｂ）と連通されたシリンダ（５１１）、前記シリンダ（５１１）内で進退可能に設けられた押し子（５１２）、及び前記押し子（５１２）を進退駆動させる押し子駆動部（５１３）を有し、前記押し子駆動部（５１３）により前記押し子（５１２）を前記シリンダ（５１１）内で進退させることで前記第２空間（２ｂ）に充填された前記気体の充填量を調節する往復動ポンプ（５１）を有する、圧力検出装置（１）。

［２］前記ダイアフラム初期位置調整機構（５）は、前記往復動ポンプ（５１）と前記第２空間（２ｂ）とを接続するポンプ流路（５２）と、前記ポンプ流路（５２）に設けられ前記ポンプ流路（５２）を開閉するポンプ流路開閉機構（５３）と、を有している、［１］に記載の圧力検出装置（１）。

［３］前記往復動ポンプ（５１）の制御を行うことで前記ダイアフラム（３）の初期位置を調整する制御部（７）を備え、前記制御部（７）は、前記押し子（５１２）を移動させた距離とその際の前記気体の圧力の変化とに基づき、前記気体の充填量を推定すると共に、推定した前記気体の充填量を基に、前記ダイアフラム（３）が所望の位置となる前記押し子（５１２）の位置である調整位置を演算し、前記押し子（５１２）を前記調整位置に移動させる、［１］または［２］に記載の圧力検出装置（１）。

［４］前記往復動ポンプ（５１）の制御を行うことで前記ダイアフラム（３）の初期位置を調整する制御部（７）と、前記ダイアフラム（３）が所定位置にあることを検出可能なダイアフラム位置検出部と、を備え、前記制御部（７）は、前記押し子（５１２）を初期位置から移動させ、前記ダイアフラム（３）が前記所定位置にあることを前記ダイアフラム位置検出部が検出するまでの前記押し子（５１２）の移動量に基づき、前記気体の充填量を推定すると共に、推定した前記気体の充填量を基に、前記ダイアフラム（３）が所望の位置となる前記押し子（５１２）の位置である調整位置を演算し、前記押し子（５１２）を前記調整位置に移動させる、［１］または［２］に記載の圧力検出装置（１）。

［５］前記気体を大気開放可能な圧力開放弁（８２）を有する圧力開放機構（８）と、前記往復動ポンプ（５１）、及び前記圧力開放機構（８）の制御を行うことで前記ダイアフラム（３）の初期位置を調整する制御部（７）と、を備え、前記制御部（７）は、前記押し子（５１２）を進出又は後退させ所定の圧力付加位置まで移動させ、前記圧力開放弁（８２）を開放し前記気体を大気開放した後に前記圧力開放弁（８２）を閉塞し、その後前記ダイアフラム（３）が所望の位置となる前記押し子（５１２）の位置である調整位置に、前記押し子（５１２）を移動させる、［１］または［２］に記載の圧力検出装置（１ａ）。

［６］前記液流路（４）を閉塞することで前記ダイアフラム（３）の位置を固定可能なダイアフラム位置固定機構（９）を備え、前記制御部（７）は、前記ダイアフラム位置固定機構（９）により前記ダイアフラム（３）の位置を固定した後に、前記圧力開放弁（８２）を開放する、［５］に記載の圧力検出装置（１ｂ）。

［７］前記圧力センサ（６）が接続されるソケット部（２４）を備え、前記ケース（２）及び前記ダイアフラム（３）は、前記ソケット部（２４）に対して取り外し可能に設けられている、［１］乃至［６］の何れか１項に記載の圧力検出装置（１）。

［８］患者の血液を体外循環させる血液回路（１１）と、前記血液回路（１１）、あるいは前記血液回路（１１）に設けられた血液浄化器（１２）に供給液を供給する液供給流路（１３）と、前記血液浄化器（１２）からの排液を排出する排液流路（１４）と、を備え、前記血液回路（１１）、前記液供給流路（１３）、または前記排液流路（１４）に設けられる圧力検出装置（１８１～１８７）の少なくとも１つが、［１］乃至［７］の何れか１項に記載の圧力検出装置（１，１ａ，１ｂ）である、血液浄化装置（１０）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…圧力検出装置
２…ケース
２ａ…第１空間
２ｂ…第２空間
３…ダイアフラム
４…液流路
５…ダイアフラム初期位置調整機構
５１…往復動ポンプ
５１１…シリンダ
５１２…押し子
５１３…押し子駆動部
５２…ポンプ流路開閉弁
５３…ポンプ流路
６…圧力センサ
７…制御部
８…圧力開放機構
８２…圧力開放弁
９…ダイアフラム位置固定機構
１０…血液浄化装置
１１…血液回路
１２…血液浄化器
１３…液供給流路
１４…排液流路

Claims (8)

1. 圧力の測定対象となる液体を流通する液流路に設けられたケースと、
   前記ケース内の空間を、前記液体が流通する第１空間と、気体が充填された第２空間とに区画するように設けられ、前記第１空間内の前記液体の圧力に応じて変位可能なダイアフラムと、
   前記第２空間に充填された前記気体の圧力を測定する圧力センサと、
   前記第２空間に充填された前記気体の充填量を調節することで、前記ダイアフラムの初期位置を所望の位置に調整可能なダイアフラム初期位置調整機構と、を備え、
   前記ダイアフラム初期位置調整機構は、前記第２空間と連通されたシリンダ、前記シリンダ内で進退可能に設けられた押し子、及び前記押し子を進退駆動させる押し子駆動部を有し、前記押し子駆動部により前記押し子を前記シリンダ内で進退させることで前記第２空間に充填された前記気体の充填量を調節する往復動ポンプを有する、
   圧力検出装置。
2. 前記ダイアフラム初期位置調整機構は、前記往復動ポンプと前記第２空間とを接続するポンプ流路と、前記ポンプ流路に設けられ前記ポンプ流路を開閉するポンプ流路開閉機構と、を有している、
   請求項１に記載の圧力検出装置。
3. 前記往復動ポンプの制御を行うことで前記ダイアフラムの初期位置を調整する制御部を備え、
   前記制御部は、前記押し子を移動させた距離とその際の前記気体の圧力の変化とに基づき、前記気体の充填量を推定すると共に、推定した前記気体の充填量を基に、前記ダイアフラムが所望の位置となる前記押し子の位置である調整位置を演算し、前記押し子を前記調整位置に移動させる、
   請求項１または２に記載の圧力検出装置。
4. 前記往復動ポンプの制御を行うことで前記ダイアフラムの初期位置を調整する制御部と、
   前記ダイアフラムが所定位置にあることを検出可能なダイアフラム位置検出部と、を備え、
   前記制御部は、前記押し子を初期位置から移動させ、前記ダイアフラムが前記所定位置にあることを前記ダイアフラム位置検出部が検出するまでの前記押し子の移動量に基づき、前記気体の充填量を推定すると共に、推定した前記気体の充填量を基に、前記ダイアフラムが所望の位置となる前記押し子の位置である調整位置を演算し、前記押し子を前記調整位置に移動させる、
   請求項１または２に記載の圧力検出装置。
5. 前記気体を大気開放可能な圧力開放弁を有する圧力開放機構と、
   前記往復動ポンプ、及び前記圧力開放機構の制御を行うことで前記ダイアフラムの初期位置を調整する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記押し子を進出又は後退させ所定の圧力付加位置まで移動させ、前記圧力開放弁を開放し前記気体を大気開放した後に前記圧力開放弁を閉塞し、その後前記ダイアフラムが所望の位置となる前記押し子の位置である調整位置に、前記押し子を移動させる、
   請求項１または２に記載の圧力検出装置。
6. 前記液流路を閉塞することで前記ダイアフラムの位置を固定可能なダイアフラム位置固定機構を備え、
   前記制御部は、前記ダイアフラム位置固定機構により前記ダイアフラムの位置を固定した後に、前記圧力開放弁を開放する、
   請求項５に記載の圧力検出装置。
7. 前記圧力センサが接続されるソケット部を備え、
   前記ケース及び前記ダイアフラムは、前記ソケット部に対して取り外し可能に設けられている、
   請求項１乃至６の何れか１項に記載の圧力検出装置。
8. 患者の血液を体外循環させる血液回路、前記血液回路または前記血液回路に設けられた血液浄化器に供給液を供給する液供給流路、あるいは前記血液浄化器からの排液を排出する排液流路に設けられる圧力検出装置の少なくとも１つが、請求項１乃至７の何れか１項に記載の圧力検出装置である、
   血液浄化装置。

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