JP6784147B2 - 送液機構及び該送液機構を備える腹膜透析装置 - Google Patents
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Description
本実施形態の送液機構1の構成について、図1を参照して説明し、送液機構1を適用した腹膜透析装置100について、図2及び図3を参照して説明する。
送液機構1は、図1に示すように、一定量の液体を吸引及び送出する送液カセット10と、送液カセット10を動作させる駆動手段110と、送液カセット10の流路を開閉する流路開閉手段120と、送液カセット10の作動及び気泡の有無を検出する検出手段130と、を備える。
チャンバ11は、光透過性を有する硬質の合成樹脂(例えば、硬質のポリ塩化ビニル)により構成され、同形の球面の一部である第1半円球状部材14A及び第2半円球状部材14Bが貼り合わされて所定の容量に形成される。チャンバ11の容積は、例えば図2に示す腹膜透析装置に使用する場合、通常10〜100ml、好ましくは20〜50mlである。本実施形態では、50mlとした。
本実施形態に係る腹膜透析装置100は、腎不全患者に対して実施する腹膜透析を実施するためのものであり、患者の腹腔に対して透析液を注入し、透析液を腹腔に一定時間貯留した後に体内の老廃物が混じった透析液を排出する構成となっている。そして、患者は、この腹膜透析装置100を用いて、上記注液、貯留及び排液で構成されるサイクルを1日に複数回繰り返す。
加温部150は、透析装置本体140の上面部に配置される。加温部150は、透析液が収容された透析液バッグを収納する収納部151と、加温用透析液バッグを加温する加温機構(図示せず)と、を備える。加温部150は、加温機構により、収納部151に収納された加温用透析液バッグ(透析液)を所定の温度に加温する。加温部150において加温される透析液の温度は、温度センサ152により測定される。
加温部蓋部141は、透析装置本体140に対して開閉可能に取り付けられ、加温部150を覆う。
カセット蓋部143は、透析装置本体140に対して開閉可能に取り付けられ、透析装置本体140に装着された送液カセット10を覆う。このカセット蓋部143の内面には、後述するように、検出手段130と、流路開閉手段120においてチューブを押さえる押さえ部材121bとが取り付けられる。
複数本の並列するチューブ16a〜16eは、透析液供給源(後述の加温用透析液バッグ190a、補充用透析液バッグ190b、濃度変更用透析液バッグ190c)及び透析液送出先(患者Pの腹腔内、排液バッグ190e)にそれぞれ接続される。
尚、それぞれのチューブは、直接又は接続部材を介してバッグ等に接続される。
クランプ部121は、図2に示すように、チューブを押圧する押圧部材121aと、チューブを挟んで押圧部材121aの反対側に配置される押さえ部材121bと、を備える。押圧部材121aは、透析装置本体140の上面に配置され、押さえ部材121bは、カセット蓋部143の内面に配置される。
駆動源は、押圧部材121aを進行させ、チューブを押さえ部材121bに押し付けて流路を閉止状態とし、押圧部材121aを後退させ、チューブを開放状態として、ポンプ室11Aと透析液供給元及び透析液供給先との連通状態を変更する。
図4に示すように、制御部170は、データ格納部180に格納されたデータや、操作部160からの入力データに基づいて、駆動手段110、流路開閉手段120、検出手段130、及び加温部150の駆動を制御する。また、制御部170は、ダイヤフラム12の1往復ごとの送液カセット10からの送液量、及び検出手段130で検出されたダイヤフラム12の往復駆動回数に基づいて、チャンバ11の透析液供給元から前記透析液供給先への送液量を算出する算出手段として機能する。
腹膜透析装置100を使用する場合、まず、図5に示すように、送液カセット10を透析装置本体140のカセット装着部142に装着する。次いで、送液カセット10のチューブの分岐部16を構成するチューブ16a〜16eを、それぞれ、加温用透析液バッグ190a、補充用透析液バッグ190b、濃度変更用透析液バッグ190c、排液バッグ190eに接続し、プライミングを行う(図3参照)。その後、チューブ16dを患者Pの腹部に接続し、透析を開始する。
図6のグラフは、横軸は時間を、縦軸は検出手段からの信号の振幅を示す。グラフ上部(点線の枠で囲まれた部分)におけるのこぎり歯状の1つの波形が、ダイヤフラム12の往復駆動1回に対応する。具体的には、ダイヤフラム12が圧力室11Bの内壁に向けて駆動され透析液がポンプ室11Aの内部に引き込まれるときに、出力が上昇し、引き込まれたポンプ室11Aの内部の透析液が吐出されるとき(つまり、ダイヤフラム12がポンプ室11Aの内壁に向けて駆動されるとき)に、出力が急激に落ちる。また、検出領域内に気泡が存在する場合には、出力は下向きのスパイクを示す。
所定時間経過後、上述の排液工程(3)が行われ、1サイクルが完了する。排液工程(3)では、患者Pの腹腔内に過剰な陰圧がかからないように、ストローク速さ3mm/sにて、排液が行われる。
本発明の変形例について、図7を参照して説明する。変形例に係る腹膜透析装置101は、上述した構成に加えて、駆動手段110の駆動状態を検出する駆動検出手段200を更に備える。
駆動手段110は、シリンダ113aとピストン113bで構成されるエアポンプ113と、エアポンプ113を駆動するドライバ112と、を備える。
本変形例では、駆動検出手段200として、エアポンプのシリンダ113aに装着されるエンコーダ201を用いた。制御部170には、エンコーダ201からの信号線が接続されており、シリンダ113aのロッドストロークに関する位置情報が入力されるようになっており、エアポンプ113の駆動を検出できる。
例えば、本実施形態では、駆動手段の一例として、エアポンプ及びドライバを示したが、これに限らない。駆動手段としは、ダイヤフラムを一定のストローク幅で往復駆動可能であれば、ダイヤフラムにピストンを直接連結して往復駆動させる構成を用いてもよい。このような場合、上述したチャンバの圧力室は必須の構成ではない。すなわち、チャンバが第1半円球状部材及びダイヤフラムで構成されるポンプ室だけを備えていてもよい。
10 送液カセット
11 チャンバ
11A ポンプ室
11B 圧力室
12 ダイヤフラム
13 チューブ
14A 第1半円球状部材
14a 送液用開口部
14B 第2半円球状部材
14b 印加用開口部
15 チューブの非分岐部
16 チューブの分岐部
17 重複領域
18 接続部材
100 腹膜透析装置
110 駆動手段
111 ポンプ
112 ドライバ
113 エアポンプ
120 流路開閉手段
130 検出手段
131 光電センサ
131a 発光部
131b 受光部
140 透析装置本体
150 加温部
160 操作部
170 制御部
180 データ格納部
200 駆動検出手段
Claims (7)
- ダイヤフラムを有し液体が出入り可能な送液用開口部が形成されたポンプ室と、一端が前記送液用開口部に接続され、他端が分岐してそれぞれ液体供給元及び液体供給先に接続されるチューブと、を備える送液カセットと、
前記ダイヤフラムを一定のストローク幅で往復駆動するための駆動手段と、
前記チューブのうち分岐した他端側の流路をそれぞれ開閉する流路開閉手段と、
検出領域に向けて信号を照射し、反射した信号を検出して、前記ダイヤフラムの往復駆動の挙動及び前記チューブ内の気泡の有無を検出可能な反射型の検出手段と、
を備え、
前記ダイヤフラムの往復方向に関して、
前記チューブは、該チューブの非分岐部において前記ダイヤフラムと重複する重複領域を有し、
前記検出手段は、検出領域が前記重複領域を含むように、前記チューブの非分岐部に対向して配置される送液機構。 - 前記送液カセットは、一定の容積を有する硬質容器を備えており、
前記硬質容器は、内部が前記ダイヤフラムにより前記ポンプ室と印加用開口部が形成された圧力室とに区画されており、
前記駆動手段は、
前記印加用開口部を介して前記圧力室に流体を出し入れするポンプと、
前記ポンプを駆動させる駆動源と、
を備える請求項1に記載の送液機構。 - ダイヤフラムを有し透析液が出入り可能な送液用開口部が形成されたポンプ室と、一端が前記送液用開口部に接続され、他端が分岐してそれぞれ透析液供給元又は透析液供給先に接続されるチューブと、を備える送液カセットを装着可能な腹膜透析装置であって、
前記ダイヤフラムを一定のストローク幅で往復駆動するための駆動手段と、
前記チューブのうち分岐した他端側の流路をそれぞれ開閉する流路開閉手段と、
検出領域に向けて信号を照射し、反射した信号を検出して、前記ダイヤフラムの往復駆動の挙動及び前記チューブ内の気泡の有無を検出可能な反射型の検出手段と、
を備え、
前記送液カセットが装着された状態において、前記ダイヤフラムの往復方向に関して、
前記チューブは、該チューブの非分岐部において前記ダイヤフラムと重複する重複領域を有し、
前記検出手段は、検出領域が前記重複領域を含むように、前記チューブの非分岐部に対向して配置される腹膜透析装置。 - 前記送液カセットは、一定の容積を有する硬質容器を備えており、
前記硬質容器は、内部が前記ダイヤフラムにより前記ポンプ室と印加用開口部が形成された圧力室とに区画されており、
前記駆動手段は、
前記印加用開口部を介して前記圧力室に流体を出し入れするポンプと、
前記ポンプを駆動させる駆動源と、
を備える請求項3に記載の腹膜透析装置。 - 前記透析液供給元から前記透析液供給先への送液量を算出する算出手段を更に備え、
前記算出手段は、前記検出手段により検出された前記ダイヤフラムの往復駆動の回数及び前記ダイヤフラムが前記一定のストローク幅で1往復するごとに移送される透析液の一定量に基づいて送液量を算出する請求項3又は4に記載の腹膜透析装置。 - 前記検出手段は、検出領域に向けて光を照射する発光部と、検出領域からの反射光を受光する受光部とを備える光電センサである請求項1又は2に記載の送液機構。
- 前記検出手段は、検出領域に向けて光を照射する発光部と、検出領域からの反射光を受光する受光部とを備える光電センサである請求項3〜5のいずれかに記載の腹膜透析装置。
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