JP6784147B2 - 送液機構及び該送液機構を備える腹膜透析装置 - Google Patents

Description

本発明は、透析液等の液体を移送する送液機構、及び該送液機構を備える腹膜透析装置に関する。

従来、患者の腹腔内に透析液を注入し、所定時間経過後に注入した透析液を排出することで、血液中に含まれる老廃物等を体外に排出する腹膜透析装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような腹膜透析装置では、透析液を移送するために定量性の高いダイヤフラム式のポンプを用いる場合が多い。ダイヤフラム式のポンプは、弾性を有する膜であるダイヤフラム（弾性膜）をエアポンプ等の駆動手段を用いて往復運動させて透析液等の液体の吸引及び吐出を行う。

ダイヤフラム式のポンプにおける液体の移送量は、ダイヤフラムの往復回数と、ダイヤフラム１往復当たりの液体の吐出量に基づいて算出可能である。例えば、特許文献１では、ダイヤフラムの往復回数に対応するエアポンプを構成するシリンダに対するピストンの往復回数と、ダイヤフラム１往復当たりの液体の吐出量に対応するチャンバの容量とに基づいて算出されている。ここで、ピストンの往復回数は、例えばエンコーダ等の位置検出手段により検出される。

また、腹膜透析装置においては、腹腔内に注入される透析液に気泡が混入するのは望ましくないため、上述の位置検出手段の他に、一般に気泡センサが設けられる（例えば、特許文献２参照）。

特許第４９５１８８７号公報 特開２００６−２１８１３１号公報

上述したように、ダイヤフラムの往復回数を数えるために、実際にはダイヤフラムではなくダイヤフラムを駆動するポンプの挙動、例えば、ピストンの往復回数を検出していた（特許文献２参照）。従って、何らかの原因、例えば、ダイヤフラムの破損、ポンプの不具合等でダイヤフラムの挙動とポンプの挙動とが対応しなくなった場合、ポンプの挙動を検出するだけでは、実際の動作状態を検出するには不十分である。

そこで、ダイヤフラムの挙動を検出するセンサを設けてもよいが、新たな構成を設けることでコストアップにつながってしまう。

従って、本発明は、気泡の有無を検出可能であると共に、ダイヤフラムの挙動も検出可能な検出手段を備える送液機構及び該送液機構を備える腹膜透析装置を提供することを目的とする。

本発明は、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に関する。

また、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、を備えることが好ましい。

また、本発明は、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に関する。

また、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、を備えることが好ましい。

また、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ことが好ましい。

また、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ことが好ましい。

本発明によれば、気泡の有無を検出可能であると共に、ダイヤフラムの挙動も検出可能な検出手段を備える送液機構及び該送液機構を備える腹膜透析装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係る送液機構を示す模式図である。 本実施形態の送液機構が適用される腹膜透析装置の外観図である。 本実施形態の送液カセットの構成を示す図である。 本実施形態の送液機構が適用される腹膜透析装置の構成を示す模式図である。 本実施形態の送液カセットが腹膜透析装置に取り付けられた状態を示す斜視図である。 本実施形態の検出手段で検出される出力波形を示す図である。 本発明の変形例に係る腹膜透析装置の構成を示す模式図である。

以下、本発明の送液機構及び腹膜透析装置の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
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。

送液カセット１０は、硬質容器としてのチャンバ１１と、チャンバ１１の内部に配置されるダイヤフラム１２と、チャンバ１１に接続されるチューブ１３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。

ダイヤフラム１２は、弾性を有する膜部材であり、例えば、シリコーン、塩化ビニール樹脂、天然ゴム、熱可塑性エラストマー等の合成樹脂材料で形成され、０．２〜０．５ｍｍ程度の厚さを有する。チャンバ１１の内部は、ダイヤフラム１２によりポンプ室１１Ａと圧力室１１Ｂとに区画される。

ポンプ室１１Ａを構成する第１半円球状部材１４Ａの球面の中央には、移送対象の液体が出入り可能な送液用開口部１４ａが形成され、圧力室１１Ｂを構成する第２半円球状部材１４Ｂの球面の中央には、駆動手段からの作動流体が出入り可能な印加用開口部１４ｂが形成される。

チューブ１３は、非分岐部１５と分岐部１６とを有し、非分岐部１５側の端部（一端）がポンプ室１１Ａの送液用開口部１４ａに接続される。そして、非分岐部１５の他端が分岐して分岐部１６となり、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１３は、可撓性及び光透過性を有する合成樹脂（例えば、軟質のポリ塩化ビニル）により構成される。チューブの非分岐部１５と分岐部１６とは一体的に形成されていてもよいし、接続部材を介して複数本のチューブをつなげて構成してもよい。

駆動手段１１０は、圧力室１１Ｂに流体を出し入れして圧力を印加するポンプ１１１と、ポンプ１１１を駆動させる駆動源としてのドライバ１１２と、を備え、ダイヤフラム１２を一定のストローク幅で往復駆動する。

ポンプ１１１は、圧力室１１Ｂに交互に陽圧と陰圧とを印加可能な構成であればどのようなものでもよく、本実施形態においては、シリンダ１１３ａとピストン１１３ｂで構成されるエアポンプ１１３を用いた。エアポンプ１１３は、ドライバ１１２によるピストン駆動によってエアチューブ１１４及び印加用開口部１４ｂを介して圧力室１１Ｂに陽圧又は陰圧を加え、ダイヤフラム１２を駆動する。

シリンダ１１３ａと圧力室１１Ｂとの間を繋ぐエアチューブ１１４には、その中ほどから分岐した部分にバルブ１１５及び圧力センサ１１６が設けられている。バルブ１１５は、圧力室１１Ｂに過度の圧力が印可されないよう圧力センサ１１６からのフィードバックを受け駆動される。バルブ１１５としては、例えば、公知のダイヤフラム式電磁バルブ等が用いられ、圧力センサ１１６としては、例えば、圧電素子あるいはピエゾ抵抗効果を用いた半導体圧力センサ等が用いられる。

流路開閉手段１２０は、クランプ部１２１とこのクランプ部１２１を駆動させる駆動源（不図示）とを備える。クランプ部１２１は、チューブ１３のうち分岐した他端側（分岐部１６）に設けられ、分岐した流路をそれぞれ開閉し、ポンプ室１１Ａと液体供給元及び液体供給先との連通状態を変更する。

検出手段１３０は、反射型の光電センサ１３１と、信号を増幅する増幅器（不図示）と、を含んで構成される。光電センサ１３１は、検出領域に向けて光を照射する発光部１３１ａと、検出領域からの反射光を受光する受光部１３１ｂと、を備える。受光部で受光した光は電気信号に変換された後、増幅器により増幅され、後述する制御部１７０に送信される。

図１に示すように、ダイヤフラム１２の往復方向に関して、チューブ１３は、非分岐部１５においてダイヤフラム１２と重複する重複領域１７を有するように配置される。検出手段１３０は、検出領域が重複領域１７を含むように、チューブの非分岐部１５に対向して配置される。なお、送液カセット１０における液体の吸引及び吐出は、１つの送液用開口部１４ａを介して行われる。よって、移送される液体は、ポンプ室１１Ａに吸引されるときもポンプ室１１Ａから吐出されるときも、必ずチューブの非分岐部１５を通るので、チューブの非分岐部１５において気泡の有無を検出すればよい。

次に、送液機構１を適用した腹膜透析装置１００について、図２〜図４を参照して説明する。なお、送液機構１について、図１で説明した構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
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。

図２に示すように、本実施形態に送液機構１が適用される腹膜透析装置１００は、透析装置本体１４０と、透析液バッグを収容して加温する加温部１５０と、この加温部１５０を覆う加温部蓋部１４１と、送液カセット１０（図３参照）の流路を開閉する流路開閉手段１２０と、送液カセット１０が装着されるカセット装着部１４２と、装着された送液カセット１０を覆うカセット蓋部１４３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（図４参照）と、操作部１６０と、を備え、透析装置本体１４０内部には、送液カセット１０を動作させる駆動手段１１０と、制御部１７０と、データ格納部１８０と、を備える（図４参照）。

透析装置本体１４０は、腹膜透析装置１００の外形を構成する。
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。

カセット装着部１４２は、送液カセット１０のチャンバ１１が着脱可能に構成される。
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。

送液カセット１０は、図３に示すように、チャンバ１１と、チューブ１３と、を備え、チューブ１３は、チューブの非分岐部１５と、チューブの分岐部１６を構成する複数本の並列するチューブ１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、とが接続部材１８により接続されて構成される。
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。

本実施形態では、チューブ１６ａは、加温部１５０に収納された加温用透析液バッグ１９０ａに接続され、加温ラインＬａの一部又は全部（以下同様）を構成する。チューブ１６ｂは、補充用透析液バッグ１９０ｂ（本実施形態では、３つの補充用透析液バッグ１９０ｂ）に接続され、補充用ラインＬｂを構成する。チューブ１６ｃは、補充用透析液バッグ１９０ｂに収容された透析液とは異なる濃度の透析液が収容された濃度変更用透析液バッグ１９０ｃに接続され、濃度変更ラインＬｃを構成する。チューブ１６ｄは、患者Ｐの腹腔内に接続され、腹膜ラインＬｄを構成する。チューブ１６ｅは、排液を収容する排液バッグ１９０ｅに接続され、排液ラインＬｅを構成する。
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。

流路開閉手段１２０は、５本のチューブ１６ａ〜１６ｅの各々に対して配置されるクランプ部１２１と、これらクランプ部１２１を駆動する駆動源（不図示）と、を備える。
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。

駆動手段１１０は、エアポンプ１１３とエアポンプ１１３の駆動源としてのドライバ１１２とを備える。エアポンプ１１３及びドライバ１１２は、透析装置本体１４０の内部に配置され、チャンバ１１の圧力室１１Ｂに空気を出し入れして空気圧を印加することによりダイヤフラム１２を往復駆動させる。

より具体的には、図４に示すように、エアポンプ１１３はエアチューブ１１４及びカセット装着部１４２を介してチャンバ１１の圧力室１１Ｂにおける印加用開口部１４ｂに接続される。そして、エアポンプ１１３により圧力室１１Ｂの内部の空気を吸引することで、ダイヤフラム１２を圧力室１１Ｂの内壁（第２半円球状部材１４Ｂの内壁）に密着するまで引き寄せて、チューブ１６ａ〜１６ｄのうち流路が開放されたチューブからチャンバ１１のポンプ室１１Ａに透析液を吸引する。また、この状態において、チャンバ１１の圧力室１１Ｂの内部に空気を導入することで、ダイヤフラム１２をポンプ室１１Ａの内壁（第１半円球状部材１４Ａの内壁）に密着するまで押し込んでポンプ室１１Ａに吸引された透析液を送液用開口部１４ａから送出する。これにより、ダイヤフラム１２がチャンバ１１の内壁で規定される一定のストローク幅で往復駆動することにより一定量（チャンバ１１の容積）の透析液が吸引又は送出される。

検出手段１３０は、反射型の光電センサ１３１と、信号を増幅する増幅器（不図示）と、を含んで構成され、検出された信号は増幅器により増幅され、制御部１７０に送信される。検出手段１３０は、送液カセット１０を透析装置本体１４０に装着した状態において、カセット蓋部１４３を閉めたときに、チューブの非分岐部１５及びダイヤフラム１２に対向するようにカセット蓋部１４３の内面に配置される（図２参照）。このように検出手段１３０を配置することで、チューブ１３内の気泡の有無及びダイヤフラム１２の往復挙動を検出することが可能となる。よって、気泡の検出手段とは別の検出手段を設けることなく、ダイヤフラム１２の作動状態を確認することができ、送液機構１及び腹膜透析装置１００が適切に作動しているかどうか確認することができる。

操作部１６０は、液晶パネル及び各種操作ボタンを含んで構成される。液晶パネルには、透析液の送液量等の各種情報が表示される。
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。

次に、以上の腹膜透析装置１００の動作の一例につき説明する。
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。

ここで、透析を行う場合には、流路開閉手段１２０により所定の１本のチューブ（例えば、チューブ１６ａ）の流路を開放し、他のチューブの流路を閉止した状態で、エアポンプ１１３によりチャンバ１１の圧力室１１Ｂの空気を吸引することで、流路が開放されているチューブからチャンバ１１のポンプ室１１Ａに透析液（この場合、加温用透析液バッグ１９０ａに収容された透析液）を吸引する。次いで、流路開閉手段１２０を操作して流路を開放するチューブを変更し（例えば、チューブ１６ｄの流路を開放し、他のチューブの流路を閉止）、この状態において、チャンバ１１の圧力室１１Ｂに空気を導入することで、でチャンバ１１のポンプ室Ａに吸引された透析液を送出（この場合、患者Ｐの腹腔内に透析液を送出）する。これにより、一定量（チャンバ１１の容積）の透析液が吸引及び送出される。

以上のように、流路開閉手段１２０により流路を開放するチューブ変更しながら上記操作を繰り返すことで、送液機構１により（１）予め加温部１５０により加温された加温用透析液バッグ１９０ａ内の透析液を患者Ｐの腹腔内への移送する注液工程、（２）次回サイクルで移送される透析液について補充用透析液バッグ１９０ｂから加温用透析液バッグ１９０ａへ透析液を移送して補充し、並びに濃度変更用透析液バッグ１９０ｃから加温用透析液バッグ１９０ａへ透析液を補充して所定量の透析液の移送を行う補充工程、（３）患者Ｐの腹腔内からの透析液の回収及び回収した透析を排液バッグ１９０ｅへ移送（排出）する排液工程、が行われる。

次に、図６を参照して、ダイヤフラム１２の往復挙動及びチューブ１３内の気泡の有無について、検出手段１３０（光電センサ１３１）で検出される出力波形について説明する。
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。

本実施形態では、まず、加温用透析液バッグ１９０ａ内の所定量の透析液が加温部１５０により予め加温された後、上述の注液工程（１）により患者Ｐの腹腔内に透析液を移送する。腹腔内に気泡を送り込まないように、注液工程（１）では、上述の検出手段１３０を用いて気泡の有無を検出し、気泡の監視を行う。気泡が検出された場合は、腹腔へ接続される流路を閉止して、適宜プライミング処理を行い、気泡を除去する。

注液工程（１）では、小サイクルの最初の５０ｍＬの送液を、シリンダ１１３ａのストローク速さ３ｍｍ／ｓにて行い、続く５０ｍＬ×９回の送液をストローク速さ１４ｍｍ／ｓにて行い、小計５００ｍＬの送液を行う。この小サイクルを３回繰り返し、合計１５００ｍＬの透析液を腹腔内に移送する。本実施形態では、１０サイクルのうちの１回において、送液速度を気泡の検出が好適に行えるように低下させ、この１０サイクルを繰り返すことで、注液工程にかかる時間の長時間化を抑えつつ、気泡の検出精度を確保している。

腹腔内への注液完了後は、上述の補充工程（２）が行われ、加温部１５０により次回サイクルで用いられる透析液が加温される。補充工程（２）では、ストローク速さ３ｍｍ／ｓにて送液が行われる。補充工程（２）は、比較的長時間に亘って行われる腹膜透析治療中に行うため、すべてのサイクルにおいて送液速度を低下させることで、より精度よく気泡の検出を行える。
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。

移送される透析液の計量は、すべての工程において行われる。具体的には、算出手段（制御部１７０）により、図６の出力波形において、ダイヤフラム１２の往復駆動の回数であるのこぎり歯状の波形の数を数え、その回数に、ダイヤフラム１２が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移送量（チャンバ１１の容積）を乗じて、移送量を算出する。各工程において、算出手段により移送量を算出しながら送液を行い、所定の移送量となったら送液を終了する。

また、図６の出力波形において、ダイヤフラム１２の往復駆動の回数を数えるだけでなく、ダイヤフラム１２の挙動に対応するのこぎり歯状の波形から、ダイヤフラムの作動状態を確認することも可能である。従って、例えば、のこぎり歯状の波形が所定の形状から異なる形状になった場合に、ダイヤフラム１２の破損やエアポンプの故障等、何らかの不具合の発生を検知することができる。

以上説明した本実施形態の送液機構１及び腹膜透析装置１００によれば、以下のような作用効果を奏する。

（１）チューブ１３が非分岐部１５においてダイヤフラム１２と重複する重複領域１７を有するように配置し、この重複領域１７が検出領域に含まれるように反射型の検出手段１３０を配置した。これにより、１つの検出手段１３０でチューブ１３内の気泡の有無を検出すると共に、ダイヤフラム１２の挙動を検出することができる。よって、気泡の検出手段とは別の検出手段を設けることなく、ダイヤフラム１２の作動状態を確認することができ、送液機構１及び腹膜透析装置１００が適切に作動しているかどうか確認することができる。

（２）送液カセット１０を、内部がダイヤフラム１２によりポンプ室１１Ａと圧力室１１Ｂとに区画された、一定の容積を有する硬質容器（チャンバ１１）を含んで構成し、駆動手段１１０を、圧力室１１Ｂに形成された印加用開口部１４ｂを介して圧力室１１Ｂに流体を出し入れするポンプ１１１と、このポンプ１１１を駆動させる駆動源１１２とを含んで構成した。これにより、硬質容器（チャンバ１１）の往復のストローク幅が規定されるため、送液の定量性を向上させることができる。

（３）腹膜透析装置１００を、ダイヤフラム１２の往復駆動の回数及びダイヤフラム１２が１往復するごとに移送される透析液（液体）の一定量に基づいて送液量を算出する算出手段（制御部１７０）を含んで構成した。これにより、気泡の有無を検出可能な検出手段１３０によりダイヤフラム１２の往復挙動も検出でき、送液量を算出できる。従って、従来のようにダイヤフラム１２を駆動する駆動手段の挙動（駆動回数）を検出する構成を備えていなくても、送液量の算出が可能となる。

（４）検出手段１３０を、検出領域に向けて光を照射する発光部１３１ａと、検出領域からの反射光を受光する受光部１３１ｂとを備える光電センサにより構成した。これにより、超音波式センサに比べて応答速度の速い光電センサを用いることで、精度よくチューブ１３内の気泡の有無及びダイヤフラム１２の挙動を検出することができる。

＜変形例＞
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。

ダイヤフラム１２の往復挙動を検出手段１３０（光電センサ１３１）により検出すると共に、駆動手段１１０としてのエアポンプ１１３の駆動を駆動検出手段２００（エンコーダ２０１）により検出することで、ダイヤフラム１２と駆動手段１１０（エアポンプ１１３）とが適切に作動しているか、確認することができる。よって、ダイヤフラムの作動状態だけを確認する構成に比べ、何らかの不具合の発生を検知した場合に、どの構成に不具合が発生したのか、容易に確認することができ、更に安全性を向上させることができる。

以上説明した本実施形態の送液機構１及び腹膜透析装置１０１によれば、以下のような作用効果を奏する。

（５）腹膜透析装置１０１が駆動手段１１０の駆動状態を検出する駆動検出手段２００を備えることで、ダイヤフラム１２と駆動手段１１０とが適切に作動しているか、確認することができる。従って、ダイヤフラム１２の作動状態だけを確認する構成に比べ、何らかの不具合の発生を検知した場合に、どの構成に不具合が発生したのか、容易に確認することができ、更に安全性を向上させることができる。

以上、本発明の送液機構及び腹膜透析装置の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
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。

また、ポンプの一例として、エアポンプを示したが、これに限らない。ポンプにより圧力室に印加される流体としては、エア（空気）の他に、作動油や生理食塩水等の水であってもよい。

また、ポンプ室の一例として、硬質の第１半円球状部材及びダイヤフラムで構成される例を示したがこれに限らない。液体が出入り可能な送液用開口部を有しており、ダイヤフラムが一定のストローク幅で往復駆動可能な構成であれば、ポンプ室全体がダイヤフラムと同様の弾性部材により成形されていてもよい。

また、本実施形態では検出手段の一例として光電センサを用いたが、反射型のセンサであれば、超音波センサであってもよい。この場合、チューブやチャンバが光透過性を備えなくてもよい。

１ 送液機構
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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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