JP2524876Y2 - 血液透析装置 - Google Patents

血液透析装置

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JP2524876Y2 JP5559990U JP5559990U JP2524876Y2 JP 2524876 Y2 JP2524876 Y2 JP 2524876Y2 JP 5559990 U JP5559990 U JP 5559990U JP 5559990 U JP5559990 U JP 5559990U JP 2524876 Y2 JP2524876 Y2 JP 2524876Y2
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光治 高見
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史郎 中谷
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株式会社三陽電機製作所
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Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は所謂人工腎臓のような血液透析技術を用い
る血液透析装置に関する。
「従来の技術」 従来の血液透析装置を第5図を参照して説明する。第
5図は透析用監視装置の例である。患者1から体外循環
血液として取り出された血液は動脈側血液回路2を通
り、血液ポンプ3でその体外循環血液流量が設定され
る。血液ポンプ3の手前で通常、シリンジポンプ4によ
り血液の抗凝固剤として、ヘパリンが体外循環血液に注
入される。血液ポンプ3を出た血液は、動脈側ドリップ
チャンバ100に入りエアトラップされ、透析器5に送ら
れる。透析器5で浄化された血液は静脈側ドリップチャ
ンバ6でエアトラップされた後、患者1に返血される。
通常は静脈側ドリップチャンバ6には静脈圧計7がセッ
トされており、ドリップチャンバ6の内圧を静脈圧とし
て測定する。
一方、透析液については、多人数用透析液供給装置
(図示せず)からの透析液は、まず供給透析液ライン80
の入口、つまり給液ポート8から給液電磁弁9を通り、
貯留タンク10に入る。貯留タンク10においては、ヒータ
11により透析液を加熱すると共に、絞り部12、脱気ポン
プ13によりタンク内の透析液の脱気を行う。貯留タンク
10には上部にエアフィルタ14が取り付けられており、空
気中の雑菌が入るのを遮断する。また貯留タンク10に
は、透析液の液面が設定された高液位となったのを検出
する上限検出用フロートスイッチ15、および設定された
低液位となったのを検出する下限検出用フロートスイッ
チ16が設けられている。
貯留タンク10を出た透析液は、透析器入口側液停止電
磁弁17を通って透析器5に供給される。透析器5にて患
者血液からの老廃物などを受け取って透析器5からでた
透析液は、透析器出口側液停止電磁弁18を通り、透析液
ポンプ21により吸引され、排液ポート22より装置外へ排
出される。なお、透析液温度が異常になった場合など
は、透析器入口側電磁弁17、透析器出口側電磁弁18が閉
とされ、電磁弁17の入口側と電磁弁18の出口側を連結す
るバイパス路20のバイパス弁19が開とされて異常透析液
は透析器5には供給されず、バイパス路20を通り、透析
液ポンプ21により吸引され、排液ポート22より排液され
るようになっている。
制御部30はこの装置全体の制御を行うものでポンプ3,
21、弁9,17,18,19の制御や、フロートスイッチ15,16か
らの信号処理などが行われる。
「考案が解決しようとする課題」 従来の血液透析装置においては貯留タンク10での液面
制御は、次のように行われていた。
*液面が上限検出用フロートスイッチ15より高い場合は
給液電磁弁9を閉とする。
*液面が下限検出用フロートスイッチ16より低い場合は
給液電磁弁9を開とする。
つまり、フロートスイッチ15,16の検出状態に従い、
給液電磁弁9をON/OFF(全開または全閉)するだけであ
った。
貯留タンク10内の液面の変動は、給液電磁弁9が開の
場合は多人数透析液供給装置からの給液流量と、透析液
ポンプ21の設定動作により決定される透析液流量とのバ
ランスにより決定される。通常、透析用監視装置の透析
液流量は400〜600ml/分、とりわけ500ml/分に設定され
ることが多い。一方、多人数用透析液供給装置から供給
される給液流量は、透析用監視装置1台当たり600ml/分
は確保されている。従って、透析用監視装置の透析液流
量を500ml/分とした場合には、給液電磁弁9が開のまゝ
であると、貯留タンク10の液面は必ず上昇する。例えば
上限検出用フロートスイッチ15と下限検出用フロートス
イッチ16との間の貯留タンク10の容量が3lであったとす
れば、透析液位が下限検出用フロートスイッチ16まで下
がってから30分以内に透析液位は上限検出用フロートス
イッチ15の位置になる。一方、透析液位が上限検出用フ
ロートスイッチ15に達してから6分で透析液位は下限検
出用フロートスイッチ16の位置となる。
貯留タンク10内の液面が変動すれば、温度制御精度は
低下し、液面が高い場合には低い温度の透析液となり、
液面が低い場合には高い温度の透析液となる。また温度
制御だけではなく液面変動による水圧変動のため、脱気
圧力が変動し、脱気能力がふらつく問題も発生する。前
記数値例例えば20人用透析液供給装置に20台の透析用監
視装置が接続されている場合であり、接続する透析用監
視装置の台数が10台であれば、1台当たりの給液流量は
倍加するのが普通であり、この場合には貯留タンク10の
液面変動はさらに激しくなる。
このように従来の透析用監視装置においては、貯留タ
ンク10の液面変動が激しいため、前述の如く、二次的な
現象である透析液温度や脱気能の不安定さを引き起こし
ていた。また、給液電磁弁9の開閉頻度が高かったた
め、開閉時に発生する騒音の問題と共に、給液電磁弁9
の寿命も短いという問題もあった。
「課題を解決するための手段」 この考案の血液透析装置は、腎不全患者の体外循環血
液と、透析液とを透析器により接触させ、患者血液中の
余剰イオン、不要老廃物および水分などを透析液中に移
動させながら、透析治療を行い、透析液が供給される供
給透析液ラインの入口と前記透析器との間に透析液を貯
留する貯留タンクが設けられ、その貯留タンクにはその
透析液の液面の設定された高液位および低液位をそれぞ
れ検出する液位検出手段が設けられ、前記供給透析液ラ
インの入口と前記貯留タンクの間に供給透析液を遮断す
ることができる供給弁が挿入された血液透析装置におい
て、 前記供給弁と直列に設けられ、透析液の流量を2段階
以上に設定することができる流量段階設定手段と、 前記液位検出手段が低液位を検出すると、前記貯留タ
ンクへの透析液の供給流量が前記供給弁の透析液通過流
量で決定されるように前記流量段階設定手段の流量を設
定し、前記液位検出手段が高液位を検出すると、前記貯
留タンクへの透析液の供給流量が前記流量段階設定手段
により決定され、かつ前記低液位検出時の供給流量より
小さくなるように前記流量段階設定手段の流量を設定す
る制御手段と、 を備える。
「実施例」 第1図にこの考案の実施例を示し、第5図と同一の部
分には同じ符号を付して重複説明は省略する。第1図に
おいては、給液電磁弁9と貯留タンク10との間において
供給透析ライン80に、流量段階設定手段としてリーク電
磁弁23が設置される。リーク電磁弁23は“閉”に制御さ
れた状態で、給液圧力に応じた流量で液が洩れ出るもの
である。
第2図Aに通常の電磁弁の構造を示し、この電磁弁は
ノーマルクローズ(通電しない場合には閉になってい
る)タイプのものである。コイル36に電流が流れない場
合はプランジャ37はバネ38の力により、図において下方
に押し付けられ、プランジャ37の下端でダイヤフラム35
が流路の開口81に押し当てられて開口81が塞がれ、液は
流れない。コイル36に通電するとプランジャ37が上に移
動し、ダイヤフラム35が上って開口81がオープンとな
り、入口ポート31からの液は開口81を通り出口ポート32
に流れる。
第2図Bにリーク電磁弁23の構造例を示す。第2図A
とほゞ同様な構成であるが、入口ポート31と出口ポート
32との間の壁33に小孔34が開けられている点が異なる。
閉制御されている状態(コイル36に電流が流されていな
い状態)では小孔34を通じて液が流れ、この流量は小孔
34の穴径に依存する。リーク電磁弁23は“閉”時には通
常の電磁弁と同様、ダイヤフラム35が下に押し付けられ
て開口81を塞ぐため、リーク用の小孔34から流れる分の
み液が流れる。“開”時には開口81を通る通常の流路と
リーク用の小孔34とを通って液が流れる。
次に、この実施例における給液電磁弁9、リーク電磁
弁23の動作を次に示す。
*液位が上限検出用フロートスイッチ15を超えた場合は
給液電磁弁9を閉じる。
*液位が上限検出用フロートスイッチ15と下限検出用フ
ロートスイッチ16との間にある場合は給液電磁弁9を開
き、リーク電磁弁23を閉じる。
*液位が下限検出用フロートスイッチ16より低くなった
場合は給液電磁弁9、リーク電磁弁23を共に開く。
第3図にこの実施例におけるリーク電磁弁23の給液圧
力−リーク流量特性を示す。この例では給液圧力が0.5k
g/cm2の場合に400ml/分でリークし、1.0kg/cm2の場合に
720ml/分でリークし、1.5kg/cm2の場合に960ml/分でリ
ークした。多人数用透析液供給装置からの給液の通常の
供給液圧は0.5〜0.7kg/cm2である。いま、給液圧力を0.
5kg/cm2とすると、リーク電磁弁23のリーク流量は400ml
/分である。上限検出用フロートスイッチ15と、下限検
出用フロートスイッチ16との間の貯留タンク10の容量を
3lとし、給液流量を600ml/分、透析器5に供給する透析
液流量を500ml/分(透析液ポンプ21により調節)とする
と、透析液位が上限検出用フロートスイッチ15から下限
検出用フロートスイッチ16に達する時間は3000/(500−
400)=30分となり、従来例の5倍の時間が稼げる。一
方、透析液位が下限検出用フロートスイッチ16から上限
検出用フロートスイッチ16に達する時間は従来例と同じ
であるから、3000/(600−500)=30分である。つま
り、透析液位がフロートスイッチ15と16との間を1往復
する時間は1時間であり、5時間の透析時間では透析液
位は5往復分である。(従来例は約8.3往復)温度制御
精度、脱気能の変動の抑制については、透析液位が上限
検出用フロートスイッチ15から下限検出用フロートスイ
ッチ16に下るモードで従来よりも有意の効果を得ること
ができる。なお、この実施例における制御部30の機能は
リーク電磁弁23に関する制御以外は従来例と同様であ
る。
第4図にリーク電磁弁23の別の実施例を示す。これは
給液電磁弁9と貯留タンク10とを接続するシリコンチュ
ーブ40を圧平して流量を調整するものである。直流モー
タ44の回転をギヤヘット43により減速し、その減速出力
軸をバネカップリング42により圧平ヘッド44と連結して
いる。圧平ヘッド44には雄ねじが切ってあり、ベース45
の雌ねじにねじ結合挿通している。この結果、モータ44
の回転運動を、チューブ40に対して直角方向の圧平ヘッ
ド44の直線運動に変換するようになっている。この圧平
ヘッド44の直線運動でチューブ40を受け板46に押し付け
る程度が変化し、チューブ40のつぶされ程度が変化す
る。なお、図示していないが、この実施例ではチューブ
40が閉塞する位置(圧平ヘッド44の上限)とチューブ40
が全く圧平されない位置(圧平ヘッド44の下限)とをマ
イクロスイッチにより検出しており、その範囲でのみ、
モータ44が動作するようになっている。直流モータ44の
正逆転制御、圧平ヘッド44の上下限の位置検出の判定お
よびポテンショメータ48の抵抗変化は制御部30が行う
が、これ以外は第1図におけると同様のため、省略す
る。
チューブ40に対する圧平度とチューブ40内の液の流量
との関係については、例えばチューブ40が全く圧平され
ていない(ただし、圧平ヘッド44はチューブ40外壁に接
している)位置で、直流モータ44のチューブ側との反対
側の軸にカップリング47により連結されたポテンショメ
ータ48の抵抗値がゼロとなるようにし、モータ44を回転
させて、チューブ40を流れる液の流量の実測値とポテン
ショメータ48の抵抗値とを対応させることで得ることが
できる。
この実施例では、透析器5(第1図)に供給する透析
液流量を上回らない範囲で、この流量に近い流量をポテ
ンショメータ48の抵抗値で検出し、圧平度を設定すれ
ば、貯留タンク10における液面変動を非常に少なくする
ことができる。
「考案の効果」 以上述べたように、この考案によれば給液弁と直列に
流量を設定できる手段を挿入することにより、貯留タン
ク内の液面変動を効果的に緩衝することができ、給液弁
の制御回数を減少することができ、それだけ騒音の発生
が少なく、給液弁の寿命が長くなる。貯留タンクで透析
液の温度制御を行う場合は、温度制御精度が高くなり、
また貯留タンクで脱気を行っている場合は脱機能力が安
定する。流量段階設定手段は比較的簡単に構成でき、従
来の電磁弁を若干改良したものでもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの考案による血液透析装置の実施例を示すブ
ロック系統図、第2図Aは従来の電磁弁を示す断面図、
第2図Bは流量段階設定手段としてのリーク電磁弁の例
を示す断面図、第3図は第2図Bのリーク電磁弁の給液
圧力−リーク流量特性を示す図、第4図は流量段階設定
手段の他の例を示す図、第5図は従来の血液透析装置を
示すブロック系統図である。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】腎不全患者の体外循環血液と、透析液とを
    透析器により接触させ、患者血液中の余剰イオン、不要
    老廃物および水分などを透析液中に移動させながら、透
    析治療を行い、透析液が供給される供給透析液ラインの
    入口と前記透析器との間に透析液を貯留する貯留タンク
    が設けられ、その貯留タンクにはその透析液の液面の設
    定された高液位および低液位をそれぞれ検出する液位検
    出手段が設けられ、前記供給透析液ラインの入口と前記
    貯留タンクの間に供給透析液を遮断することができる供
    給弁が挿入された血液透析装置において、 前記供給弁と直列に設けられ、透析液の流量を2段階以
    上に設定することができる流量段階設定手段と、 前記液位検出手段が低液位を検出すると、前記貯留タン
    クへの透析液の供給流量が前記供給弁の透析液通過流量
    で決定されるように前記流量段階設定手段の流量を設定
    し、前記液位検出手段が高液位を検出すると、前記貯留
    タンクへの透析液の供給が前記流量段階設定手段により
    決定され、かつ前記低液位検出時の供給流量より小さく
    なるように前記流量段階設定手段の流量を設定する制御
    手段と、 を備えたことを特徴とする血液透析装置。
JP5559990U 1990-05-28 1990-05-28 血液透析装置 Expired - Lifetime JP2524876Y2 (ja)

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