JP5423318B2 - 透析液の濃度監視装置およびその作動方法 - Google Patents

透析液の濃度監視装置およびその作動方法 Download PDF

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Description

本発明は透析液の濃度監視装置およびその作動方法に関し、詳しくは透析液の電気伝導度を測定し、該電気伝導度を予め定めた基準値と比較しながら上記透析液の濃度を監視する透析液の濃度監視装置およびその作動方法に関する。

従来、個人用透析装置においては、A液とB液と希釈水とを混合して透析液を作成し、作成した透析液を透析器へ供給するようになっており、また透析液の濃度を常に監視して、所定濃度から外れると供給を停止して警報を出力させるようになっている。
このような透析液の濃度監視方法として、透析液の濃度を電気伝導度によって測定するものが知られ、この方法では、透析装置に電気伝導度の測定手段を設けるとともに、予め作成する透析液についての電気伝導度の基準値を設定して、上記測定手段による測定値を上記基準値と比較することで、透析液が所定の濃度であるか否かを監視するようになっている(特許文献1)。
この特許文献1では、A液、B液に含まれる各成分の濃度を入力して、これらの成分濃度と混合比とから、作成しようとする透析液の電気伝導度の基準値を算出している。
なお、上記A液は、主に電解質とブトウ糖からなるA剤を水に溶解したものであり、B液は炭酸水素ナトリウムを主成分としたB剤を水に溶解したものである。また希釈水としては逆浸透膜を通して浄化したRO水を使用する。
特許3319756号公報
ここで、上記電気伝導度の基準値は、作成する透析液の濃度を変更する際に同時に変更しなければならず、従来は透析装置の操作者が透析液の濃度と電気伝導度との対応表を参照する等して基準値の再設定を行っていた。
しかしながら透析液の電気伝導度は、透析液として濃度が等しい場合であってもA液とB液の混合比が異なると相違し、予め様々な濃度パターンを想定して、かつそれぞれの電気伝導度を測定しておくには多大な労力が必要であり、またこのような基準値の再設定は透析治療中に行うことができなかった。
また上記特許文献1においては、混合比を変更することで新たな基準値を算出することが可能であるが、基準値を算出するための基礎となる各成分濃度は、実測値ではなく名目上のものであるため、算出した基準値が作成された透析液の電気伝導度の実測値と相異することがあった。
このような問題に鑑み、本発明は作成する透析液の濃度に応じた電気伝導度の基準値の設定が容易であり、透析治療中の濃度変更にも対応可能な透析液の濃度監視装置およびその作動方法を提供するものである。
すなわち、請求項1の発明にかかる透析液の濃度監視装置の作動方法は、A液とB液と希釈水とを混合して作成される透析液の電気伝導度を測定し、該電気伝導度を予め定めた基準値と比較して濃度を監視する透析液の濃度監視装置の作動方法において、
上記濃度監視装置は、A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合と、B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合とを求め、
作成される透析液のA液濃度およびB液濃度に対応させて、上記A液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、作成される透析液の電気伝導度を求め、
該電気伝導度から上記基準値を設定することを特徴としている。
また請求項3の発明にかかる透析液の濃度監視装置は、設定された混合比に応じてA液とB液と希釈水とを混合して透析液を作成する透析装置に備えられ、
透析液の電気伝導度を測定する伝導度測定手段を備えて、測定された電気伝導度を予め定めた基準値と比較して濃度を監視する透析液の濃度監視装置において、
上記透析液のA液とB液と希釈水との混合量を調節する濃度調節手段と、上記基準値の設定を変更する設定変更手段とを備え、
上記濃度調節手段によって透析液のA液のみ濃度を変化させるとともにB液のみ濃度を変化させて、上記伝導度測定手段によってこれら複数通りの透析液の電気伝導度を測定し、
上記設定変更手段は、上記A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合と、上記B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合とを求め、
上記透析装置においてA液とB液と希釈水の混合比が異なる透析液を新たに作成する際には、上記設定変更手段は新たに作成される透析液のA液濃度およびB液濃度に対応させて、上記求めたA液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、新たに作成される透析液の電気伝導度を求め、該電気伝導度から上記基準値を設定することを特徴としている。
上記請求項1および請求項3の発明によれば、A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合と、B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合とを求めることにより、作成される透析液の電気伝導度を求めることができる。
これにより、透析液の濃度監視において、作成する透析液の濃度に応じた電気伝導度の基準値を容易に設定することができ、また透析治療中の濃度変更に対応することができる。
本実施例にかかる透析装置の斜視図。 本実施例にかかる透析装置の液回路図。 異なるA液濃度およびB液濃度毎の電気伝導度の実測値を示す表。 A液およびB液の濃度変化に対する電気伝導度の変化の割合を示すグラフ。
以下図示実施例について説明すると、図1は透析装置1の全体図を、図2は該透析装置1の内部に設けた液回路を示し、この透析装置1は1人の患者を対象に透析液を作成し透析治療を行う個人用透析装置である。
上記透析装置1は、本体部1aに保持された透析器2と、該透析器2に接続された血液回路3と、本体部1aの内部に設けた透析液回路4および、濃度監視装置を構成する制御手段1bを備えている。
上記制御手段1bには、所要の操作が可能なタッチパネル式の入力部1cが設けられており、透析治療時に使用する透析液の濃度設定は、操作者がこの入力部1cを操作して行うようになっている。
上記透析器2の内部には図示しない中空糸が設けられており、この中空糸の内部は上記血液回路3と連通して血液が流通し、中空糸の外部は上記透析液回路4と連通して透析液が血液とは逆方向に流通する。
図2に示す透析液回路4には、希釈水としてRO水のような浄水を供給する図示しない給水手段と、透析液の原液であるA液を供給するA液容器5と、透析液の原液であるB液を供給するB液容器6と、使用済みの透析液が排出される図示しない排液管とが接続されている。
そして上記透析装置1では、上記透析液回路4において上記給水手段が供給する浄水と、A液容器5より供給されるA液と、B液容器6より供給されるB液とを混合して透析液を作成し、該透析液を上記透析器2に供給することで透析治療を行うようになっている。
上記透析液回路4は、2つの第1、第2チャンバ11,12と、上記第1、第2チャンバ11,12に接続されて上記給水手段からの浄水が流通する給水通路13と、上記給水通路13に接続されて上記A液容器5のA液が流通するA液供給通路14と、上記給水通路13に接続されて上記B液容器6のB液が流通するB液供給通路15と、第1、第2チャンバ11,12と透析器2との間に設けられて未使用の透析液が流通する未使用透析液通路16と、第1、第2チャンバ11,12と透析器2との間に設けられて使用済みの透析液が流通する使用済透析液通路17と、第1、第2チャンバ11,12から上記排液管へと使用済透析液を排出する排液通路18とを備えている。
上記第1、第2チャンバ11,12は同形であって、内部がダイアフラム11a,12aによって2室に区画されるとともに、一方の図示右方の空間には上記給水通路13および未使用透析液通路16が接続され、また他方の図示左方の空間には上記使用済透析液通路17および排液通路18が接続されている。
上記給水通路13には上記制御手段1bの制御により浄水の供給量を調節する浄水ポンプP1が設けられ、また給水通路13の下流部分は2方向に分岐してそれぞれ上記第1、第2チャンバ11,12に接続されるとともに、該分岐部分にはそれぞれ電磁弁V1,V2が設けられている。
上記A液供給通路14は、上記給水通路13における上記分岐部分の上流側に接続されるとともにA液ポンプP2を備え、このA液ポンプP2は上記制御手段1bの制御によりA液の供給量を調節することが可能となっている。
上記B液供給通路15は、上記給水通路13におけるA液供給通路14の接続位置よりも上流側に接続されるとともにB液ポンプP3を備え、このB液ポンプP3は上記制御手段1bの制御によりB液の供給量を調節することが可能となっている。
そしてこれら浄水ポンプP1、A液ポンプP2およびB液ポンプP3により、濃度監視装置に備えられてA液とB液と希釈水との混合量を調節する濃度調節手段が構成されている。
上記未使用透析液通路16は、その上流部分が2方向に分岐してそれぞれ上記第1、第2チャンバ11,12に接続され、この分岐部分にはそれぞれ電磁弁V3,V4が設けられている。
また、未使用透析液通路16には第1、第2チャンバ11,12で作成した透析液の電気伝導度を測定する伝導度測定手段としての導電度センサSと、またその下流側に未使用透析液通路16を閉鎖する電磁弁V5とを備えている。
上記使用済透析液通路17は、その下流部分が2方向に分岐してそれぞれ上記第1、第2チャンバ11,12に接続され、この分岐部分にはそれぞれ電磁弁V6,V7が設けられている。
また、使用済透析液通路17には透析器2内の透析液を送液する透析液ポンプP4が設けられ、この透析液ポンプP4は上記制御手段1bの制御により上記透析器2を流通する透析液の流量を調節するようになっている。
さらに、未使用透析液通路16における上記導電度センサSと電磁弁V5の間と、使用済透析液通路17における透析液ポンプP4の上流側との間には、不良透析液排出通路19が配設されており、この不良透析液排出通路19には電磁弁V8が設けられている。
上記排液通路18は、その上流部分が2方向に分岐してそれぞれ上記第1、第2チャンバ11,12に接続され、この分岐部分にはそれぞれ電磁弁V9,V10が設けられている。
そして、使用済透析通路17と排液通路18との間には除水通路20が配設されるとともに、該除水通路20には除水ポンプP5が設けられており、透析治療中に上記除水ポンプP5を作動させることにより、除水相当量を排液通路18に直接排液するようになっている。
上記構成を有する透析装置1においては、上記給水通路13における第1チャンバ11側の電磁弁V1が開放され、第2チャンバ12側の電磁弁V2が閉鎖され、また、上記未使用透析液通路16における第1チャンバ11側の電磁弁V3が閉鎖され、第2チャンバ12側の電磁弁V4が開放された状態では、上記使用済透析液通路17における第1チャンバ11側の電磁弁V6が閉鎖され、第2チャンバ12側の電磁弁V7が開放され、そして、上記排液通路18における第1チャンバ11側の電磁弁V9が開放され、第2チャンバ12側の電磁弁V10が閉鎖されるようになっている。
この状態では、上記浄水ポンプP1が給水手段から供給された浄水を所定供給量で送液し、これと同時に上記A液ポンプP2がA液容器5からA液を所定供給量で送液し、上記B液ポンプP3がB液容器6からB液を所定供給量で送液する。
これにより、上記第1チャンバ11の一方の空間には所定の割合で浄水とA液とB液とが流入し、これらが混合されて予め設定された濃度の未使用透析液が作成される。
これと同時に、第1チャンバ11の他方の空間には既に使用済透析液が貯溜されており、上記第1チャンバ11の一方の空間への浄水とA液とB液との流入に伴なって、ダイアフラム11aを介して使用済透析液が排液通路18に押し出され、上記排液管に排出される。
一方、上記透析液ポンプP4は使用済透析液通路17の使用済透析液を所定の流量で送液し、これにより第2チャンバ12の一方の空間で作成された未使用透析液が未使用透析液通路16を介して透析器2に供給される。これと同時に、第2チャンバ12の他方の空間に透析器2から使用済透析液が流入する。
そして、所定時間が経過する毎に、各電磁弁V1、V2、V3、V4、V6、V7、V9、V10の開閉状態を切換えることにより、第1チャンバ11と第2チャンバ12とで交互に透析液を作成し、また、透析液の供給を行うようになっている。
未使用透析液通路16に流出された未使用透析液は、該未使用透析液通路16に設けた導電度測定手段としての導電度センサSによって電気伝導度が測定され、濃度監視装置として制御手段1bはこの測定した電気伝導度を予め設定した基準値と比較し、未使用透析液の濃度が適正か否かを判定する。
未使用透析液の電気伝導度が上記基準値に対して例えば5%の誤差範囲に含まれる場合、制御手段1bはこの未使用透析液の濃度が適正であると判定する。
一方、±5%を超える誤差が検出された場合には、制御手段1bはこの未使用透析液の濃度が異常であると判定して警報指令を出力し、上記入力部1cに警報表示を行い、また上記電磁弁V5を閉鎖するとともに上記電磁弁V8を開放し、未使用透析液を不良透析液排出通路19および上記使用済透析液通路17へと排出するようになっている。
このように、上記透析装置1では上記第1チャンバ11および第2チャンバ12に浄水、A液、B液を供給して透析液を作成しながら該透析液を透析器2に供給することで透析治療を行い、その間、作成される透析液の濃度をその電気伝導度を測定することによって監視するようになっている。
そして、これら透析液の電気伝導度を測定する上記導電度センサSと、上記基準値と測定された電気導電度とを比較する制御手段1bとによって透析液の濃度監視装置を構成している。
次に、本実施例の透析装置1は、作成する透析液の濃度を、個々の患者に応じて設定することが可能となっており、操作者が透析装置1の入力部1cにA液濃度およびB液濃度が異なる複数の濃度パターンと、濃度を変更するタイミングとを入力することで、透析治療中に透析液の濃度を変更することが可能となっている。
この場合においても、上記濃度監視装置は濃度を監視するための基準値を自動的に変更して、変更された透析液の濃度を監視するようになっている。
このため、本実施例の濃度監視装置には、上記基準値の設定を変更する設定変更手段が設けられおり、該設定変更手段によって新たに作成する透析液のA液とB液との濃度に対応させて電気伝導度を求め、ここから新たな基準値を設定するようになっており、制御手段1bではこの新たな基準値に基づいて作成される透析液の濃度監視を行うようになっている。
以下、上記濃度監視装置による濃度監視のための基準値の設定方法について説明すると、図3は透析装置1の入力部1cに表示される設定画面を示し、この設定作業は透析治療を行う前に予め行うようになっている。
画面に表示した表には、それぞれ左側から順に1〜5のサンプルナンバー、A液濃度(mEq/L)、B液濃度(mEq/L)、これらA液濃度、B液濃度からなる透析液の電気伝導度(mS/cm)が示され、また表の下方には透析治療中に使用する透析液のA液濃度およびB液濃度を入力するための欄が設けられている。
ここで、サンプルナンバー1の値は基礎濃度および基礎電気伝導度であって、該サンプルナンバー1のA液およびB液の基礎濃度は操作者が入力部1cから入力し、上記基礎電気伝導度としては入力されたA液濃度、B液濃度に基づいて作成された透析液の実測値が表示される。
なお本実施例ではこの基礎濃度として入力するA液濃度およびB液濃度は治療開始時に用いる透析液の値を入力するようにしているが、予め制御手段1bに登録されている値を使用してもよい。
このような基礎濃度としてのA液濃度およびB液濃度に対して、濃度調節手段はサンプルナンバー2〜4について、それぞれ自動的にA液濃度、B液濃度を設定する。
具体的に説明すると、サンプルナンバー2、3の値は、上記サンプルナンバー1の基礎濃度に対してB液濃度のみを所定量ずつ異ならせたものであり、基礎濃度に対してそれぞれ10mEq/Lずつサンプルナンバー2はB液濃度が低く、サンプルナンバー3はB液濃度が高くなっている。
またサンプルナンバー4、5の値は、上記サンプルナンバー1の基礎濃度に対してA液濃度だけを所定量ずつ異ならせたものであり、基礎濃度に対してそれぞれ20mEq/Lずつサンプルナンバー4はA液濃度が高く、サンプルナンバー5はA液濃度が低くなっている。
なお、このとき濃度調節手段にて設定する値は、透析治療中に作成する透析液のA液濃度およびB液濃度が含まれるような範囲であることが望ましい。
このようにして濃度調節手段がサンプルナンバー2〜5のA液濃度およびB液濃度を設定すると、該濃度調節手段は、治療に先立って、サンプルナンバー1のA液濃度およびB液濃度に基づいて、浄水ポンプP1、A液ポンプP2、B液ポンプP3を制御し、上記第1、第2チャンバ11,12で透析液を作成する。
この透析液は第1、第2チャンバ11,12から排出されて上記未使用透析液通路16を流通し、上記導電度センサSによって電気伝導度が測定され、制御手段1bはこの透析液の電気伝導度をサンプルナンバー1の基礎電気伝導度として設定変更手段に登録し、画面上の表に表示する。
そして、サンプルナンバー2〜5についても、それぞれのA液濃度、B液濃度に基づいて透析液を作成するとともに、それぞれ作成された複数通りの透析液の電気伝導度を測定し、それぞれ設定変更手段に測定値を登録し、画面上の表に表示する。
次に設定変更手段は、A液濃度が異なりB液濃度が等しい図3の表におけるサンプルナンバー1,4,5について、A液濃度の値と測定した電気伝導度の値とから、A液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合を求める。
これと同様に、設定変更手段はA液の濃度が等しくB液の濃度が異なる図3におけるサンプルナンバー1,2,3について、B液濃度の値と測定した電気伝導度の値から、B液濃度の変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合を求める。
図4は、A液濃度とB液濃度とを合計した透析液濃度を横軸とし、電気伝導度を縦軸としたグラフである。
この図4によれば、A液濃度のみが異なるサンプルナンバー1,4,5の値より得られる直線Aの傾きが、上記A液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に該当する。
これと同様に、B液濃度のみが異なるサンプルナンバー1,2,3の値より得られる直線Bの傾きが、上記B液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に該当する。
本発明においては、これら求めた電気伝導度の変化の割合に基づき作成される透析液の電気伝導度を求めて、該電気伝導度から濃度監視のための基準値を設定するようになっている。
具体的には、上記測定した基礎電気伝導度を設定するとともに、この基礎電気伝導度を上記変化の割合に基づいて補正することにより、作成される透析液の電気伝導度を求めるようになっている。上記図4の場合、上記直線Aの傾きは0.1、直線Bの傾きは0.025となっている。
次に、上記A液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づいて、上記基礎電気伝導度を補正し、作成される透析液の電気伝導度を求める場合の求め方の一例を説明する。
ここでは、図3、4の例を用いて基礎濃度がA液110mEq/L、B液30mEq/Lで、基礎電気伝導度が14.00mS/cmである透析液に対し、新たに作成される透析液のA液濃度を100mEq/L、B液濃度を20mEq/Lとする場合について説明する。
まず、設定変更手段はA液について基礎濃度と新たに作成される濃度との差を求める。この場合の濃度の差は−10mEq/Lとなる。
続いて、求めた上記A液濃度の差と、A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合(直線Aの傾き)とから、基礎電気伝導度に対して増減される電気伝導度の値を算出する。
すなわち、上記例の場合、A液濃度が−10mEq/L変化する場合は、電気伝導度は0.1を乗じた量だけ変化するため、上記基礎電気伝導度に対して−1mS/cm変化することとなる。
次に、設定変更手段はB液について基礎濃度と新たに作成される濃度との差を求める。この場合の濃度の差は−10mEq/Lとなる。
続いて、求めた上記B液濃度の差と、B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合(直線Bの傾き)とから、基礎電気伝導度に対して増減される電気伝導度の値を算出する。
すなわち、上記例の場合、B液濃度が−10mEq/L変化する場合は、電気伝導度は0.025を乗じた量だけ変化するため、上記基礎電気伝導度に対して−0.25mS/cm変化することとなる。
最後に、上記で求めたA液およびB液の濃度変化に対応する電気伝導度の変化量を用いて基礎電気伝導度を補正し、これにより、上記例においては、基礎電気伝導度14.00mS/cmに対して、A液について1.00mS/cm、B液について0.25mS/cmを減じた新たな電気伝導度として12.75mS/cmという値が求められる。
そして、上記設定変更手段は、この求められた電気伝導度から新たに作成される透析液の濃度監視のための基準値を設定し、該基準値を濃度監視装置としての上記制御手段1bに登録し、制御手段1bはこの基準値により透析液の監視を行うようになっている。
以上のように、本実施例では濃度監視装置に所定の基礎濃度を設定すると、まずこの基礎濃度からなる透析液の電気伝導度を測定し、これを基礎電気伝導度として設定するようになっている。
次に、上記基礎濃度としてのA液濃度と新たに作成される透析液のA液濃度との差を求め、上記A液濃度のみを変化させた透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、基礎電気伝導度から増減される電気伝導度の値を求める。
さらに、基礎濃度としてのB液濃度と新たに作成される透析液のB液濃度との差を求め、上記B液濃度のみを変化させた透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、基礎電気伝導度から増減される電気伝導度の値を求める。
そして、上記基礎電気伝導度をA液およびB液についての電気伝導度の変化量(増減値)により補正し、作成される透析液の電気伝導度を求めるようになっている。
このように、操作者が上記入力部1cに作成したい透析液のA液濃度およびB液濃度を入力することで、制御手段1bは該作成したい透析液の電気伝導度を求めて、濃度監視のための基準値を自動的に設定するようになっている。
これにより、透析治療中であっても透析液の濃度を変更することが可能となっている。
また、今回使用するA液およびB液を用い、複数通りの透析液の電気伝導度を実際に測定してサンプリングした値に基づいて、A液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合を求めるため、可及的に正確な透析液の電気伝導度を求めることが可能となっている。
1 透析装置 1b 制御手段
4 透析液回路 5 A液容器
6 B液容器 13 給水通路
14 A液供給通路 15 B液供給通路
16 未使用透析液通路 S 導電度センサ

Claims (3)

  1. A液とB液と希釈水とを混合して作成される透析液の電気伝導度を測定し、該電気伝導度を予め定めた基準値と比較して濃度を監視する透析液の濃度監視装置の作動方法において、
    上記濃度監視装置は、A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合と、B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合とを求め、
    作成される透析液のA液濃度およびB液濃度に対応させて、上記A液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、作成される透析液の電気伝導度を求め、
    該電気伝導度から上記基準値を設定することを特徴とする透析液の濃度監視装置の作動方法。
  2. 上記濃度監視装置は、所定のA液濃度およびB液濃度からなる透析液の基礎電気伝導度を設定し、
    上記基礎電気伝導度を上記A液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づいて補正することで、
    作成される透析液の電気伝導度を求めることを特徴とする請求項1に記載の透析液の濃度監視装置の作動方法。
  3. 設定された混合比に応じてA液とB液と希釈水とを混合して透析液を作成する透析装置に備えられ、
    透析液の電気伝導度を測定する伝導度測定手段を備えて、測定された電気伝導度を予め定めた基準値と比較して濃度を監視する透析液の濃度監視装置において、
    上記透析液のA液とB液と希釈水との混合量を調節する濃度調節手段と、上記基準値の設定を変更する設定変更手段とを備え、
    上記濃度調節手段によって透析液のA液のみ濃度を変化させるとともにB液のみ濃度を変化させて、上記伝導度測定手段によってこれら複数通りの透析液の電気伝導度を測定し、
    上記設定変更手段は、上記A液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合と、上記B液のみの濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合とを求め、
    上記透析装置においてA液とB液と希釈水の混合比が異なる透析液を新たに作成する際には、上記設定変更手段は新たに作成される透析液のA液濃度およびB液濃度に対応させて、上記求めたA液およびB液の濃度変化に対する透析液の電気伝導度の変化の割合に基づき、新たに作成される透析液の電気伝導度を求め、該電気伝導度から上記基準値を設定することを特徴とする透析液の濃度監視装置。
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