JP7135692B2 - 排液システム - Google Patents

Description

本発明は、排液システムに関する。

排液システムの構成を開示した先行文献として、特開２０１８－２７２０５号公報(特許文献１)がある。特許文献１に記載された排液システムは、排液管路と、第２分岐路と、第２貯液部と、第３ポンプと、第３バルブと、第４バルブとを備えている。排液管路は、血液浄化器から排出された排液を流す。第２分岐路は、排液管路に接続され、排液が流れる。第２貯液部は、第２分岐路に接続され、排液を一時的に貯液し、貯液した排液を送出可能となっている。第２貯液部は、第２分岐路と接続される１つの開口のみ有している。第３ポンプは、排液管路に設けられ、排液管路を流れる排液を送り出す。第３バルブは、排液管路において、第２分岐路との接続位置より下流側に設けられ、排液管路を開閉する。第４バルブは、第２分岐路に設けられ、第２分岐路を開閉する。第２貯液部から排液を送り出す方法としては、重力によって排液を自由落下させる方法を採用できる。

特開２０１８－２７２０５号公報

排液が粘度の高い液体の場合、１つの開口のみ有する貯液バッグから排液が排出されにくくなるため、排液の排出開始時に貯液バッグ内の排液に排出を促す推進力を与える必要がある。排液の排出を容易にするために貯液バッグに空気導入口を設けた場合には、空気導入口から貯液バッグ内の液体の臭いが漏れるおそれがあり好ましくない。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、１つの開口のみ有する貯液バッグ内の排液に排出を促す推進力を貯液バッグ自体に貯えさせることができる、排液システムを提供することを目的とする。

本発明に基づく排液システムは、排液管路と、排液ポンプと、第１バルブと、接続管路と、貯液バッグと、第２バルブと、箱体とを備えている。排液管路は、排液が流れる。排液ポンプは排液管路に設けられ、排液を送り出す。第１バルブは、排液ポンプより下流側の位置にて排液管路に設けられ、排液管路を開閉する。接続管路は、排液ポンプと第１バルブとの間の位置にて排液管路に接続されている。貯液バッグは、１つの開口のみ有し、接続管路と排液管路との接続位置より上方の位置にて接続管路と開口にて接続され、排液を一時的に貯留する。第２バルブは、接続管路に設けられ、接続管路を開閉する。箱体は、貯液バッグを収容して支持する。箱体は、貯液バッグ内の排液の重量を測定するために用いられる。箱体の周面に、排液を貯留した貯液バッグの一部が膨出可能な開放部が設けられている。

本発明の一形態においては、排液システムは、貯液バッグ内の排液を接続管路に排出させる際に、貯液バッグの一部の開放部からの膨出によって貯えられた反発力によって、貯液バッグに貯留された排液の一部が接続管路に排出される。

本発明の一形態においては、排液システムは、排液ポンプが稼働しつつ、第１バルブが閉じ、第２バルブが開くことにより、排液を貯液バッグに流入させて貯液バッグの一部を開放部から膨出させた後、第１バルブを開けることにより、貯液バッグから排液を排出させる。

本発明の一形態においては、排液システムは、貯液バッグ内の排液の重量変化を測定可能に箱体に取り付けられた重量計をさらに備えている。

本発明によれば、１つの開口のみ有する貯液バッグ内の排液に排出を促す推進力を貯液バッグ自体に貯えさせることができる。

本発明の一実施形態に係る排液システムの構成を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、貯液バッグを収容して支持する箱体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、排液を貯留した貯液バッグの一部が開放部から膨出している状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを開いて、第２バルブを閉じた状態を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを閉じて、第２バルブを開いた状態を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを閉じて、第２バルブを開いた状態において、貯液バッグに反発力が貯えられた状態を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブおよび第２バルブを開いた状態を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る排液システムを備える血液浄化装置の構成を示す回路図である。

以下、本発明の一実施形態に係る排液システムについて図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係る排液システムの構成を示す回路図である。図１に示すように、本発明の一実施形態に係る排液システム１００は、排液管路１１０と、排液ポンプ１２０と、第１バルブ１３０と、接続管路１４０と、貯液バッグ１５０と、第２バルブ１６０と、箱体１７０と、重量計１８０とを備えている。

排液管路１１０の上流端は、たとえば血液浄化器に設けられた排液出口に接続される。排液管路１１０には、この排液出口から流出した排液が流れる。排液は、たとえば血漿である。排液管路１１０に流入した排液は、排液管路１１０の下流端から排出される。

排液ポンプ１２０は、排液管路１１０に設けられ、排液を送り出す。本実施形態において、排液ポンプ１２０は、排液管路１１０を流れる排液を所定の設定流量で送り出すことができる。排液ポンプ１２０の種類は特に限定されない。排液ポンプ１２０は、たとえば、ベリスタルティック式ポンプまたはローラ式ポンプである。

第１バルブ１３０は、排液ポンプ１２０より下流側の位置にて排液管路１１０に設けられ、排液管路１１０を開閉する。第１バルブ１３０の種類は、排液管路１１０を開閉できるものであれば、特に限定されない。

接続管路１４０は、排液ポンプ１２０と第１バルブ１３０との間の位置にて排液管路１１０に接続されている。本実施形態において、接続管路１４０は、略鉛直方向に延在している。

貯液バッグ１５０は、１つの開口１５１のみ有し、接続管路１４０と排液管路１１０との接続位置より上方の位置にて接続管路１４０と開口１５１にて接続されている。貯液バッグ１５０は排液を一時的に貯留する。

本実施形態において、貯液バッグ１５０は可撓性を有する軟質容器である。貯液バッグ１５０は、複数のフィルムを互いに溶着させることにより、袋状に形成されている。貯液バッグ１５０は、１枚のフィルムを折り返して溶着させることにより袋状に形成されてもよい。貯液バッグ１５０は、上記のように構成されているため、排液の貯留量が増えるに従って膨らんで容積が大きくなる。

上記のフィルムの材料は、可撓性を有する材料であれば特に限定されない。フィルムは、たとえばポリ塩化ビニル(ＰＶＣ:polyvinyl chloride)、エチレンビニルアセテート樹脂(ＥＶＡ:ethylene-vinyl acetate)、ポリエチレン(ＰＥ:polyethylene)、ポリプロピレン(ＰＰ:polypropylene)またはポリエチレンテレフタラート(ＰＥＴ:polyethylene terephthalate)で構成される。

開口１５１を通じて、貯液バッグ１５０の内側と外側とが連通している。本実施形態において、開口１５１は、貯液バッグ１５０を構成するフィルムに貫通孔を形成することで設けられている。開口１５１は、貯液バッグ１５０を構成する複数のフィルムの各々の周縁の一部を互いに溶着させないことによって設けられてもよい。

第２バルブ１６０は、接続管路１４０に設けられ、接続管路１４０を開閉する。第２バルブ１６０の種類は、接続管路１４０を開閉できるものであれば、特に限定されない。

次に、箱体１７０について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、貯液バッグを収容して支持する箱体を示す斜視図である。なお、図２においては、重量計１８０を図示していない。

図２に示すように、箱体１７０は、周面１７１と、周面１７１の下端と接続された底面１７３とを有している。本実施形態において、箱体１７０は、略鉛直方向に延在する略直方体状の外形を有している。

箱体１７０は、貯液バッグ１５０を収容して支持している。本実施形態においては、貯液バッグ１５０は、箱体１７０の底面１７３上に載置されて、箱体１７０に収容されている。箱体１７０内の容積は、貯液バッグ１５０が排液１を貯留可能な容積より小さい。

箱体１７０の上部には、貯液バッグ１５０を出し入れ可能な開口部１７５が設けられている。箱体１７０の底面１７３には、接続管路１４０を貯液バッグ１５０に接続するための接続口１７６が設けられている。

箱体１７０の周面１７１には、開放部１７４が設けられている。本実施形態において、開放部１７４は、周面１７１の上端から下端まで延在する切欠部である。開放部１７４の幅は、箱体１７０の下方に向かうに従って狭くなっている。開放部１７４は、排液１を貯留した貯液バッグ１５０の一部が膨出可能となるように設けられている。

なお、開放部１７４の形状は、排液１を貯留した貯液バッグ１５０の一部が膨出可能であれば、上記の形状に限定されない。開放部１７４は、周面１７１を貫通する貫通孔であってもよい。開放部１７４は、複数の切欠部または複数の貫通孔で構成されていてもよい。

本実施形態においては、開放部１７４は、開口部１７５と連続している。開放部１７４は、接続口１７６と連続している。貯液バッグ１５０においては、開口部１７５と開放部１７４と接続口１７６とが連続して設けられていることにより、貯液バッグ１５０に接続管路１４０を接続した状態で、貯液バッグ１５０を箱体１７０に収容することが可能である。

図３は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、排液を貯留した貯液バッグの一部が開放部から膨出している状態を示す図である。図３に示すように、接続管路１４０から貯液バッグ１５０内に排液１が流入することにより貯液バッグ１５０が膨張する。貯液バッグ１５０が膨張して貯液バッグ１５０の容積が箱体１７０内の容積より大きくなると、貯液バッグ１５０の一部が開放部１７４から膨出する。

このとき、開放部１７４から膨出している貯液バッグ１５０の一部は、弾性変形している。そのため、開放部１７４から膨出している貯液バッグ１５０の一部が元の状態に戻ろうとして働く弾性力が、反発力として貯液バッグ１５０に貯えられる。

図１に示すように、重量計１８０は、貯液バッグ１５０内の排液１の重量変化を測定可能に箱体１７０に取り付けられている。すなわち、箱体１７０は、貯液バッグ１５０内の排液１の重量を測定するために用いられる。本実施形態においては、重量計１８０はロードセルである。ただし、重量計１８０は、ロードセルに限られず、ばねばかりなどであってもよい。

以下、本発明の一実施形態に係る排液システム１００の動作について説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを開いて、第２バルブを閉じた状態を示す回路図である。図４に示すように、第１バルブ１３０を開いて、第２バルブ１６０を閉じた状態で、排液ポンプ１２０を稼働させることにより、排液１は、上流端から排液管路１１０に流入し、排液管路１１０の下流端から外部に排出される。

図５は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを閉じて、第２バルブを開いた状態を示す回路図である。図５に示すように、第１バルブ１３０を閉じて、第２バルブ１６０を開いた状態にする。排液ポンプ１２０が引き続き稼働することにより、排液管路１１０の下流端からの排液１の排出が停止し、接続管路１４０に排液１が流入する。

接続管路１４０に流入した排液１は、貯液バッグ１５０内に流入して貯留される。このときの箱体１７０の単位時間当たりの重量変化を重量計１８０によって測定することにより、排液ポンプ１２０による排液１の排出速度を実測することができる。箱体１７０の重量変化は、貯液バッグ１５０内の排液１の重量変化に相当する。

図６は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブを閉じて、第２バルブを開いた状態において、貯液バッグに反発力が貯えられた状態を示す回路図である。図６に示すように、第１バルブ１３０が閉じた状態、第２バルブ１６０が開いた状態で、排液ポンプ１２０が引き続き稼働することにより、貯液バッグ１５０内に、箱体１７０内の容積以上の排液１を貯留させる。これにより、排液１を貯留した貯液バッグ１５０の一部が開放部１７４から膨出し、貯液バッグ１５０に反発力が貯えられる。

図７は、本発明の一実施形態に係る排液システムにおいて、第１バルブおよび第２バルブを開いた状態を示す回路図である。図７に示すように、第１バルブ１３０および第２バルブ１６０の各々を開いた状態で、排液ポンプ１２０が引き続き稼働することにより、貯液バッグ１５０に貯液されていた排液１の一部が、貯液バッグ１５０に貯えられた反発力によって、接続管路１４０に排出される。このように、貯液バッグ１５０内の排液１が排出される際には、貯液バッグ１５０に貯えられた反発力が推進力となり、貯液バッグ１５０内の排液１の排出が促される。

接続管路１４０に排出された排液１は、接続管路１４０を流れて排液管路１１０に流入し、排液管路１１０の下流端から外部に排出される。排出初動の推進力が与えられた貯液バッグ１５０内から接続管路１４０への排液１の排出は、貯液バッグ１５０に貯えられた反発力がなくなった後も継続される。

本発明の一実施形態に係る排液システム１００は、血液浄化装置に組み込むことができる。以下、本発明の一実施形態に係る排液システム１００を備える血液浄化装置について説明する。

なお、以下の説明においては、血液浄化装置として、持続緩徐式血液浄化療法(Continuous Renal Replacement Therapy：ＣＲＲＴ)に用いられる血液浄化装置について説明する。ただし、血液浄化装置は、持続的血液濾過透析法(continuous hemodiafiltration：ＣＨＤＦ)、持続的血液ろ過法(continuous hemofiltration：ＣＨＦ)、および、持続的血液透析法(continuous hemodialysis：ＣＨＤ)のいずれかに用いられる血液浄化装置であってもよい。

図８は、本発明の一実施形態に係る排液システムを備える血液浄化装置の構成を示す回路図である。図８に示すように、本発明の一実施形態に係る排液システム１００を備える血液浄化装置１０は、血液浄化器１２と、透析液管路１３と、透析液ポンプ１３ａと、補液管路１４と、補液ポンプ１４ａとを備えている。

血液浄化器１２は、たとえば中空糸膜からなる半透膜を内部に含んでいる。血液浄化器１２は、血液入口１２ａおよび血液出口１２ｂを有している。血液入口１２ａには、上流側血液管路１１が接続されている。血液出口１２ｂには、下流側血液管路１１ｆが接続されている。

上流側血液管路１１には、血液を送り出す血液ポンプ１１ａが設けられている。上流側血液管路１１の途中には、動脈側ドリップチャンバ１１ｂが設けられている。動脈側ドリップチャンバ１１ｂには、血液の圧力を測定する上流側圧力測定装置１１ｃが設けられている。患者の動脈から採取された血液は、上流側血液管路１１を流れる途中で動脈側ドリップチャンバ１１ｂを通過する際に圧力を測定された後、血液入口１２ａから血液浄化器１２内に流入する。

下流側血液管路１１ｆの途中には、静脈側ドリップチャンバ１１ｄが設けられている。静脈側ドリップチャンバ１１ｄには、血液の圧力を測定する下流側圧力測定装置１１ｅが設けられている。血液浄化器１２によって浄化された血液は、下流側血液管路１１ｆを流れる途中で静脈側ドリップチャンバ１１ｄを通過する際に圧力を測定された後、患者の静脈に返される。

このように、血液浄化器１２は、血液回路に組み込まれている。血液回路の上流側から下流側に向けて血液が流れる。静脈側ドリップチャンバ１１ｄは、補液管路１４と接続されている。なお、補液管路１４が、静脈側ドリップチャンバ１１ｄの代わりに動脈側ドリップチャンバ１１ｂに接続されていてもよい。

血液浄化器１２は、透析液入口１２ｄおよび排液出口１２ｃをさらに有している。透析液入口１２ｄには、透析液管路１３が接続されている。排液出口１２ｃには、排液システム１００の排液管路１１０が接続されている。

透析液管路１３の上流端は、図示しない透析液供給源と接続されている。透析液管路１３には、透析液を送り出す透析液ポンプ１３ａが接続されている。透析液ポンプ１３ａは、ベリスタルティック式ポンプであるが、ローラ式ポンプであってもよい。透析液管路１３を流れた透析液は、血液浄化器１２内に供給される。透析液管路１３において透析液ポンプ１３ａより下流側に、透析液を加熱する透析液ヒータ１３ｂが設けられている。なお、透析液ヒータ１３ｂは設けられていなくてもよい。

補液管路１４の上流端は、図示しない補液供給源と接続されている。補液管路１４には、補液を送り出す補液ポンプ１４ａが接続されている。補液ポンプ１４ａは、ベリスタルティック式ポンプであるが、ローラ式ポンプであってもよい。補液管路１４を流れた補液は、静脈側ドリップチャンバ１１ｄ内に供給される。すなわち、補液管路１４は、血液浄化器１２より血液回路の下流側に補液を供給する。補液管路１４が動脈側ドリップチャンバ１１ｂに接続されている場合には、補液管路１４は、血液浄化器１２より血液回路の上流側に補液を供給する。補液管路１４において補液ポンプ１４ａより下流側に、補液を加熱する補液ヒータ１４ｂが設けられている。なお、補液ヒータ１４ｂは設けられていなくてもよい。

図８に示すように、排液システム１００を血液浄化装置１０に組み込むことにより、簡易な構成で除水量を測定することができる。

本発明の一実施形態に係る排液システム１００においては、貯液バッグ１５０を収容して支持する箱体１７０の周面１７１に、排液１を貯留した貯液バッグ１５０の一部が膨出可能な開放部１７４が設けられている。これにより、１つの開口１５１のみ有する貯液バッグ１５０内の排液１に排出を促す推進力を、貯液バッグ１５０自体に貯えさせることができる。

本発明の一実施形態に係る排液システム１００においては、貯液バッグ１５０内の排液１を接続管路１４０に排出させる際に、貯液バッグ１５０の一部の開放部１７４からの膨出によって貯えられた反発力によって、貯液バッグ１５０に貯留された排液１の一部が接続管路１４０に排出される。これにより、貯液バッグ１５０内から接続管路１４０への排液１の排出初動の推進力を与えることができる。

本発明の一実施形態に係る排液システム１００においては、排液ポンプ１２０が稼働しつつ、第１バルブ１３０が閉じ、第２バルブ１６０が開くことにより、排液１を貯液バッグ１５０に流入させて貯液バッグ１５０の一部を開放部１７４から膨出させた後、第１バルブ１３０を開けることにより、貯液バッグ１５０から排液１を排出させる。これにより、排出初動の推進力が与えられた貯液バッグ１５０内から接続管路１４０への排液１の排出を、貯液バッグ１５０に貯えられた反発力がなくなった後も継続することができる。

本発明の一実施形態に係る排液システム１００は、貯液バッグ１５０内の排液１の重量変化を測定可能に箱体１７０に取り付けられた重量計１８０をさらに備えている。これにより、排液ポンプ１２０による排液１の排出速度を実測することができる。

今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ 排液、１０ 血液浄化装置、１１ 上流側血液管路、１１ａ 血液ポンプ、１１ｂ 動脈側ドリップチャンバ、１１ｃ 上流側圧力測定装置、１１ｄ 静脈側ドリップチャンバ、１１ｅ 下流側圧力測定装置、１１ｆ 下流側血液管路、１２ 血液浄化器、１２ａ 血液入口、１２ｂ 血液出口、１２ｃ 排液出口、１２ｄ 透析液入口、１３ 透析液管路、１３ａ 透析液ポンプ、１３ｂ 透析液ヒータ、１４ 補液管路、１４ａ 補液ポンプ、１４ｂ 補液ヒータ、１００ 排液システム、１１０ 排液管路、１２０ 排液ポンプ、１３０ 第１バルブ、１４０ 接続管路、１５０ 貯液バッグ、１５１ 開口、１６０ 第２バルブ、１７０ 箱体、１７１ 周面、１７３ 底面、１７４ 開放部、１７５ 開口部、１７６ 接続口、１８０ 重量計。

Claims (4)

1. 排液が流れる排液管路と、
   前記排液管路に設けられ、前記排液を送り出す排液ポンプと、
   前記排液ポンプより下流側の位置にて前記排液管路に設けられ、前記排液管路を開閉する第１バルブと、
   前記排液ポンプと前記第１バルブとの間の位置にて前記排液管路に接続された接続管路と、
   １つの開口のみ有し、前記接続管路と前記排液管路との接続位置より上方の位置にて前記接続管路と前記開口にて接続され、前記排液を一時的に貯留する貯液バッグと、
   前記接続管路に設けられ、前記接続管路を開閉する第２バルブと、
   前記貯液バッグを収容して支持し、前記貯液バッグ内の前記排液の重量を測定するための箱体とを備え、
   前記箱体の周面に、前記排液を貯留した前記貯液バッグの一部が膨出可能な開放部が設けられており、
   前記貯液バッグ内の前記排液を前記接続管路に排出させる際に、前記貯液バッグの一部の前記開放部からの膨出によって貯えられた反発力によって、前記貯液バッグに貯留された前記排液の一部が前記接続管路に排出される、排液システム。
2. 前記排液ポンプが稼働しつつ、前記第１バルブが閉じ、前記第２バルブが開くことにより、前記排液を前記貯液バッグに流入させて前記貯液バッグの一部を前記開放部から膨出させた後、前記第１バルブを開けることにより、前記貯液バッグから前記排液を排出させる、請求項１に記載の排液システム。
3. 前記貯液バッグ内の前記排液の重量変化を測定可能に前記箱体に取り付けられた重量計をさらに備える、請求項１または請求項２に記載の排液システム。
4. 前記開放部の幅が、前記箱体の下方に向かうに従って狭くなっている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の排液システム。

Images