JPH069670Y2 - 血液透析装置の除水量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は腎不全患者の治療に用いられる血液透析装置
に関し、特に除水量を制御する除水量制御装置に係わ
る。

「従来の技術」 現在行われている除水量制御のうち代表的なものとして
ECUM方式がある。ECUM方式は第４図に示すようにして行
われる。すなわち患者１１からの血液は血液ポンプ１２
により透析器１３へ供給され、透析器１３で水分や老廃
物が除去された血液はドリップチャンバ１４を介して患
者１１に戻される。一方透析液は液供給流路１５より第
１開閉弁１６を介して透析器１３へ供給され、透析器１
３よりの透析液は排液流路１７より第２開閉弁１８を介
し、更に陰圧ポンプ１９により引かれて排液される。第
１開閉弁１６の入口と第２開閉弁１８の出口との間に分
岐路２１が連結され、分岐路２１に第３開閉弁２２が挿
入される。

測定モードにおいて第１開閉弁１６、第２開閉弁１８が
閉とされ、第３開閉弁２２が開とされ、透析器１３及び
第２開閉弁１８間に設けられた除水量測定用ポンプ２３
が引かれ、所定の除水量とした時の透析器１３の透析液
側圧力Ｑが圧力測定器２４で測定される。この透析液側
圧力Ｑと、血液側圧力Ｐとの差Ｐ−Ｑ（ＴＭＰ：透過膜
圧力）と除水量との関係が求まる。

透析モードでは第１開閉弁１６、第２開閉弁１８を開と
し、第３開閉弁２２を閉として、透析器１３に透析液を
流し、この時のＴＭＰが前記測定したＴＭＰとなるよう
に制御する。

また往復式定量ポンプを二つ設けて、透析器に対する流
入、流出透析液量を等しくし、第３の除水ポンプにより
除水量に相当する液量を強制的に除水する方式がある。
この方式の代表的なものを第５図に示す。すなわち往復
式定量ポンプ２５，２６を設け、これらを連動とし、往
復式定量ポンプ２５の計量室２５ｂから透析液を透析器
１３へ供給している時に、透析器１３から透析液を定量
ポンプ２５の計量室２５ａに取込み、一方定量ポンプ２
６の計量室２６ａに供給すべき透析液を取込み、計量室
２６ｂに取込んだ透析液を排液する。逆に定量ポンプ２
６の計量室２６ａの透析液を透析器１３へ供給する時、
透析器１３からの透析液を計量室２６ｂに取込み、定量
ポンプ２５は計量室２５ｂに供給すべき透析液を取込
み、計量室２５ａの透析液を排液する。

透析器１３から排出される透析液は除水用ポンプ２７に
よっても引かれ、この除水用ポンプ２７により引く透析
液の量は、定量ポンプ２５又は２６により透析器１３へ
供給する量と透析器１３より引く量との差の量とする。

このようにして４つの計量室を用いることにより、定量
ポンプの往復動による透析液の流れが不連続となる問題
を解決している。

「考案が解決しようとする課題」 第４図に示す従来方式においては測定モード時以外は除
水量の測定が行われず、また透析液が流れている場合
と、停止している場合とで透析器１３の内部の圧力が異
なり、誤差の原因となる。最近の透析器ではＴＭＰ当り
の除水量が従来のものの５倍程度もあるものが出現し、
従来問題とならなかった小さなＴＭＰの誤差が、大きな
除水誤差の原因となり、臨床上の問題となっている。

他方第５図に示す方式には、計量室間の誤差が累積され
ることと、計量室の切替えを頻繁に行う必要があり、こ
の切替えタイミングにより誤差が生じるという欠点があ
る。更に透析液中には炭酸カルシウムが、透析器の下流
液には低分子量の蛋白質などがそれぞれ含まれるため、
これらによる弁の動作不良、ポンプの容積変化も無視で
きない。

「課題を解決するための手段」 この考案によれば第１回転式定量ポンプにより透析液が
透析器へ供給され、透析器よりの透析液が第２回転式定
量ポンプで引かれる。第１回転式定量ポンプと並列に第
１バイパス弁が接続され、第２回転式定量ポンプと並列
に第２バイパス弁が接続される。第１回転式定量ポンプ
及び第２回転式定量ポンプ間に密閉路を構成する手段が
設けられる。その密閉路を流れる液の流量が流量測定手
段により測定される。校正モードにおいて密閉路を構成
した状態で第２バイパス弁を開として第１回転式定量ポ
ンプの流量を流量測定手段により測定し、第１バイパス
弁を開として第２回転式定量ポンプの流量を流量測定手
段により測定し、これらの測定出力により第１回転式定
量ポンプと第２回転式定量ポンプとの流量差をゼロにす
る。透析モードにおいては校正モードで得られた回転数
に第１，第２回転式定量ポンプをそれぞれ設定し、透析
器に対して流入する透析液量と、流出する透析液量との
差が第３回転式定量ポンプにより引かれる。あるいは第
３回転式定量ポンプを省略し、第２回転式定量ポンプを
設定除水量に対応した分第１回転式定量ポンプよりも多
く回転させる。

「実施例」 第１図はこの考案の実施例を示し、第４図と対応する部
分には同一符号を付けてある。この考案においては液供
給流路１５に第１回転式定量ポンプ３１が設けられ、排
液流路１７に第２回転式定量ポンプ３２が設けられる。
第１回転式定量ポンプ３１と並列に第１バイパス弁３３
が接続され、第２回転式定量ポンプ３２と並列に第２バ
イパス弁３４が接続される。第１回転式定量ポンプ３１
と第２回転式定量ポンプ３２との間に密閉路を構成する
手段が設けられる。このためこの例ではバイパスカプラ
３５が設けられ、透析器１３から液供給流路１５を外し
てバイパスカプラ３５の一端に連結し、透析器１３から
排液流路１７を外してバイパスカプラ３５の他端に連結
することができるようにされる。上記密閉路の流量を測
定するために透析器１３と第１回転式定量ポンプ３１と
の間の液供給流路１５に流量計３６が設けられる。透析
器１３と第２回転式定量ポンプ３２との間の排液流路１
７に第３回転式定量ポンプ３７が分岐接続される。

この装置は二つのモードがある。第一は校正モードで、
第二は透析モードである。校正モードにおいては液供給
流路１５及び排液流路１７は透析器１３から外されてバ
イパスカプラ３５に連結されて上記密閉路が構成され
る。第１バイパス弁３３を閉とし、第２バイパス弁３４
を開とし、第１回転式定量ポンプ３１を例えば５００ｍ
ｌ／minの速度で運転し、第２回転式定量ポンプ３２は
停止する。この時の第１回転式定量ポンプ３１の流量を
流量計３６で測定する。次に第１バイパス弁３３を開と
し、第２バイパス弁３４を閉とし、第１回転式定量ポン
プ３１を停止し、第２回転式定量ポンプ３２を例えば５
００ｍｌ／minの速度で運転し、この時の第２回転式定
量ポンプ３２の流量を流量計３６で測定する。これら第
１，第２回転式定量ポンプ３１，３２の測定流量の差が
ゼロになるように第１回転式定量ポンプ３１あるいは第
２回転式定量ポンプ３２のポンプ回転数を制御する。こ
れにより第１回転式定量ポンプ３１及び第２回転式定量
ポンプ３２の透析モードにおける回転数を決定する。

透析モードにおいては液供給流路１５及び排液流路１７
をバイパスカプラ３５から外して透析器１３に連結し、
透析器１３に対する送液を開始する。この時、第１回転
式定量ポンプ３１及び第２回転式定量ポンプ３２は校正
モードで得られた回転数を維持する。第３回転式定量ポ
ンプ３７は除水率定器で設定された量に相当する回転数
で運転する。つまり第１回転式定量ポンプ３１及び第２
回転式定量ポンプ３２により透析器１３に対する透析液
の流入、流出を等しくすると共に除水量に相当する量を
第３回転式定量ポンプ３７により強制的に抜きとる。こ
のようにして除水量を高精度に制御して計画的に除水を
行うことができる。しかし回転式定量ポンプは定量性に
経時的変化を伴うが、これを校正モードにより校正し、
この欠点を補うことにより往復式ポンプより高精度の除
水量制御を実現することができる。

回転式定量ポンプにはモイノポンプを使用し、このポン
プの駆動源にはパルスモータを用いることができる。校
正モードにおける流量測定手段としては第２図に示すよ
うに、第２回転式定量ポンプ３２の吐出側に計量器３８
を設け、第２バイパス弁３４を開とし、第１回転式定量
ポンプ３１により送液した時に、液が計量器３８の下の
基準レベルから上の基準レベルに達するまでの時間を測
定し、次に第１バイパス弁３３を開とし、第２回転式定
量ポンプ３１により送液した時に、液が計量器３８の下
の基準レベルから上の基準レベルに達するまでの時間を
測定し、両測定時間が等しくなるように、第１回転式定
量ポンプ３１又は第２回転式定量ポンプ３２の回転数を
制御してもよい。この第２図に示す例では第３回転式定
量ポンプを設けずに、第２回転式定量ポンプ３２の回転
数を校正モードで得られた値に設定除水量分を加えて制
御するようにした場合である。

密閉路の構成のためにバイパスカプラ３５を使用するこ
となく、第３図に示すように液供給流路１５に第１開閉
弁１６を、排液流路１７に第２開閉弁１８を、分岐路２
１に第３開閉弁２２をそれぞれ設け、校正モード時には
第１開閉弁１６、第２開閉弁１８を閉とし、第３開閉弁
２２を開として分岐路２１を通じる密閉路を構成しても
よい。第３図の例では第３回転式定量ポンプ３７の吐出
側にカップによる計量機構３９を設け、除水量を計測
し、第３回転式定量ポンプ３７の回転数を補正するよう
にしている。

密閉路の構成としては透析器１３の血液の流れを停止し
てもよい。第３回転式定量ポンプ１３を透析器１３の流
入側に分岐接続して、除水量に対応した分だけ透析液を
減少して透析器１３へ供給してもよい。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば回転式定量ポンプを
使用して高精度で除水量を制御することができ、高除水
能膜にも十分対応できる除水量制御装置を実現できる。
計量室をもつ往復式定量ポンプを使用する場合と比較し
て弁の開閉を頻繁に行う必要がなく、かつ校正モードを
適当に挿入することにより誤差が累積されることなく、
常に正しい制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すブロック図、第２図及
び第３図はそれぞれ他の実施例を示すブロック図、第４
図及び第５図はそれぞれ従来の除水量制御装置を示すブ
ロック図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】透析器へ液供給流路を通じて透析液を供給
   し、上記透析器へ供給された血液から老廃物を除去して
   透析液と共に排液流路へ排出する血液透析装置におい
   て、 上記液供給流路に挿入された第１回転式定量ポンプと、 上記排液流路に挿入された第２回転式定量ポンプと、 上記第１回転式定量ポンプと並列に接続された第１バイ
   パス弁と、 上記第２回転式定量ポンプと並列に接続された第２バイ
   パス弁と、 上記第１回転式定量ポンプ及び上記第２回転式定量ポン
   プ間に密閉路を構成する手段と、 上記密閉路を流れる液の流量を測定する流量測定手段
   と、 上記密閉路を構成した状態で上記第２バイパス弁を開と
   して、上記第１回転式定量ポンプの流量を上記流量測定
   手段により測定する第１測定手段と、 上記密閉路を構成した状態で上記第１バイパス弁を開と
   して、上記第２回転式定量ポンプの流量を上記流量測定
   手段により測定する第２測定手段と、 上記第１測定手段の測定出力と、上記第２測定手段の測
   定出力とにより、上記第１回転式定量ポンプと上記第２
   回転式定量ポンプとの流量差をゼロにする手段と、 を具備する血液透析装置の除水量制御装置。