JPS6041972A - 血液体外循環精製装置の限外濾過速度制御装置 - Google Patents

血液体外循環精製装置の限外濾過速度制御装置

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JPS6041972A
JPS6041972A JP59074815A JP7481584A JPS6041972A JP S6041972 A JPS6041972 A JP S6041972A JP 59074815 A JP59074815 A JP 59074815A JP 7481584 A JP7481584 A JP 7481584A JP S6041972 A JPS6041972 A JP S6041972A
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JP
Japan
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pressure
pump
blood
ultrafiltration
dialysate
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JP59074815A
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English (en)
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ハンス―デイートリツヒ・ポラシエツク
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Fresenius SE and Co KGaA
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は体外血液処理（精製化）装置における限外濾
過速度を制御するだめの手段に関する。
特に、血液循環および透析液循環機構を有する透析器と
、透析液循環路中に設けられた限外濾過物を排出する手
段とを有する血液透析器において限外濾過速度を制御す
るための手段に関する。
血液透析において、尿の如き代謝生成物のほかに水分が
患者の血液から限外濾過物として排出される。この場合
、この水分除去は患者に障害を生じさせないように正確
に制御しておこなわれることが重要である。したがって
、限外濾過制御は特に重要となる。なお、単一路装置（
ｓｌｎｇｌｅ−ｐａｓｓ　ａｐｐａｒａｔｕｓ　）にお
いて、開放システムと閉鎖システムとは区別して考える
必要がある。
***特許公開公報４２．６４４，０６２には開放サイク
ルの血液透析装置を自動的に制御する手段が記載されて
おり、透析器の上流の透析液回路に磁気弁が設けられ、
また下流に定搬送ポンプが設けられている。この磁気弁
は制御ユニットに接続されていて、透析操作の間、患者
から所定量の水分を連続的に取出すことができるように
なっている。しかし、この透析の間に透析膜の流れ抵抗
が詰り等により変化するため、装置全体を一定時間毎に
止め、流れ抵抗を測定しなければならず、第１に時間が
浪費され、第２に技術的に多くの困難が生ずる。
これは、透析液回路中のポンプが透析液の量に比較して
極めて少量（せいぜい１チ）の限外濾過物を搬送するに
すぎないため、これを直接的に測定するととができず、
誤りが生じた時にも直ちに認識することができないため
であり、さらに、限外濾過物自体が血液回路から取り出
されたのちでなければ測定できないという事実に基づく
ものである。
透析液側で限外濾過物を測定することも、たとえば血液
損失が緩慢であり、透析膜圧を変化させ感圧安全装置を
動作させる程度に十分とならない（たとえば１（１ｍｌ
／分）ために不利である。
５− 同じようなことが血液回路から血液サンプルを取出す場
合にも当てはまり、限外濾過の測定に誤りを生じさせる
おそれがある。又、血液回路中に輸液で置換した場合も
限外濾過物のバランスを変化させ測定を困難にする。
***特許公報Ａ２，２５９，７８７には閉鎖透析液回路
から水分を取出す血液透析装置が開示されている。しか
し、この装置では透析液が再循環されるので時間の経過
とと本に濃度が下がり透析効果が減少するという欠点を
有する。
***特許公開公報Ａ２，８３８，４１４には閉鎖システ
ムの単一路装置が開示されている。この場合、バランス
室を介してバランスを保った透析液が透析器に供給され
、限外濾過ポンプにより閉鎖システムから所定量の液体
が排出され、かつ、それに見合う量（すなわち血液から
限外濾過された量）の液がこのシステム内に供給される
。
***特許公開公報Ａ　３，０２０，７５６には透析液の
出入り量の差から流量計により限外濾過速度を測定する
機構が開示されている。この場合、透６− 析膜厚を調整することにより限外濾過速度が所定値にな
るようＫしている。
これらの血液透析装置は透析液中の気泡によって透析量
が誤認され装置の正確ガ操作が妨げられるという問題が
起り、そのため、これを回避するだめのエアセノ々レー
タ等の手段が必要とがる。
さらに、これらの装置においては、濾過液の量が約２１
に達するため透析液を１２０〜２４０１を消費すること
になり、高コストとガるという欠点がある。とのように
透析液中の限外濾過物の１がわずか１〜２％程度である
ので患者に障害を及はさ々いようにするため限外濾過を
極めて正確にバランスをとりながらおこ々う必要がある
。
上記の公知のシステムにおいては透析液側の限外濾過を
調節し、血液回路の状態に直接関与することをしない。
***特許公開公報Ａ２，６０７，０２２には置換溶液を
バランスを以って供給するだめ、超音波流量計を介して
ポンプを操作する方法が開示されている。しかし、この
超音波流量計は全液体量でなく、一つの導管を流れる液
体の容積割合だけで測定をおこ力うため正確性に欠ける
。したがって血液のノ＋ルス流による流形変化に基づく
誤差が生じ正確に操作することが困難であり、又、流量
計をそのように正確に調整することができない。そのほ
か、フィルターの詰り、又は血圧の変化による限外濾過
速度の変化を回避できず、置換溶液は限外濾過が何んら
制御されないまま単に供給されるだけとなる。特に、血
圧変化、膜の詰りによる変化に依存することなく限外濾
過をおこ寿うことができない。
さらに、公知のこれらの装置はエア探知システム、限外
濾過および置換溶液供給の制御とは独立させて設けられ
た血液損失探知システムを具備し、これらが測定誤差の
原因となるほか、装置のコスト高の原因とも寿る。
さらに、これら公知の限外濾過測定手段又は置換溶液制
御手段は一般に特定の方法のみに適用し得るように設計
されていて、互いに組合せることができない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって血液流
ノ４ラメータに依存させて直接、限外濾過を制御し得る
手段を提供することを目的とする。
すなわち、本発明の第１の態様としては血液回路中に電
磁流量計を設け、その差を限外濾過速度を制御するため
の実際上の値として用いることであシ、第２の態様とし
ては血液のへマドクリット値測定センサーによって得ら
れた差を限外濾過速度を制御するだめの実際上の値とし
て用いるととである。
本発明の装置の利点は第１に測定された血液のノ４２メ
ータから直接的に限外濾過速度を決定することができる
ことである。従来においては限外濾過物の排出は血液の
状態を直接測定することなくおこなわれ、したがって、
血液の状態に基づく限外濾過の直接的制御は不可能であ
った。
本発明の方法によれば、血液から取シ出されたか液量を
測定し、予め定められた値と比較される。
そして値がずれている場合は透析液回路中の限９− 外濾過ポンプが、それに応じて制御されることになる。
本発明の装置によれば従来用いられていた透析液バラン
スシステムを省略することができる。
これらの高価で複雑彦バランスシステムと比較して本発
明の装置は単純であシ、安価であり、限外濾過速度を定
排出ポンプに依存することなく直接制御することができ
る。
このような直接的制御システムによれば装置の異常を直
ちに探知することができ、装置を直ちに停止させること
が可能となる。
以下、この発明を図示の実施例を参照して説明する。
第１図は本発明に係わる血液透析装置の第１の態様を示
すもので、血液透析装置１０は患者１２に接続され、チ
ューブ１４が患者の動脈と流量計１６との間を連結して
いる。
この流量計１６にはチューブ１８を介してボン７°２０
が接続され、このポンプ２０の下流にはチューブ２２を
介して透析器２４の血液側入口が接続されている。
この第１図に示す態様においてはチューブ１０− １８の途中に動脈圧計２６が接続されていて、チューブ
１４．１８内の圧力状態を検出し得るように々っている
。これらチューブ１４．１８．２２からなυ患者１２と
透析器の血液側入口を結ぶ動脈用チューブシステムは一
体的につくられていることが好捷しい。１〜たがって、
これらチューブは流量計１６およびポンプ（好ましくは
ホースポンプ）２０に挿入されていることになる。
透析器２４の血液側出口にチューブ２８が接続さねてい
て、その他端は点滴チャンバー３０に接続されている。
この点滴チャンバー３０としては、たとえば***特許公
開公報Ａ　３，１１５，２９９に詳述されているような
公知のものを適宜使用し得る。
この点滴チャンバー３０の下端にはチーーブ３２を介し
て静脈流量計３４が接続されており、さらにその下流に
はチューブ３６が接続され、その他端が患者１２の静脈
に接続されている。これらチーーブ３２　、．９６も一
体的につくられていることが好ましい。
チューブ２Ｂ、、９２．３６．点滴チャンバー３０およ
び流量計３４からなる静脈側機構においても、静脈圧が
点滴チャンバー３０に接続された圧力センサー３８によ
って測定し得るようになっている。
この第１図が明らかな如く、患者１２から取り出された
血液は閉鎖サイクルとして透析器２４を通り、患者１２
へ戻される。
との透析器２４け透析液回路を具備している。
す々わち、この透析液回路は透析液溜め４０を具備し、
チューブ４２を介してポンプ４４に接続され、その下流
がチューブ４６を介して透析器２４の透析液入口に接続
されている。
この透析器２４の透析液出口はチューブ４８を介してポ
ンプ５０（好ましくは限外沢過物ポンプとして用いられ
る）が設けられている。このｌンｆｓｏの下流には可撓
性チューブ５２が接続されており、その他端は排出装置
（図示しない）に接続されている。
なお、チューブ４６の途中には圧力センサ５４が接続さ
れていて、透析液中の圧力を測定し得るようになってい
る。々お、透析器２４の下流にも同様の圧力センサを設
けるようにしてもよい。
流量計１６．３４は電気的ライン５６．５８を介して限
外濾過を制御するだめの手段（限外濾過制御器６ｏ）と
接続されており、この制御器６ｏは電気的ライン６２を
介してポンプ５０に接続されている。
この第１図の装置の動作につき以下説明する。
まず、ポンプ２０（好１しくけホースボンｆ）により血
液が患者１２から透析器２４へ送られ、これから点滴チ
ャンバー３０を経て流量計３４を通過し患者に戻される
ようにガっている。
透析液は透析液溜め４０からポンプ４４により矢線で示
す如く、血液とは反対方向から流れるようにして透析器
２４を通過する。透析器２４の下流に設けられたポンプ
５０はポンプ４４による搬送速度よシ早い搬送速度で操
作されその結果、限外濾過が生ずるようになる。したが
ってポンプ４４と５０との間の透析器２４内減圧が生じ
、それによって限外濾過が表されることになる。
この限外濾過により血液から水分が排出されるから血液
組成が変り、特にヘマトクリット値が変り、流速も変る
。これは流量計１６．３４によって測定することができ
る。
＝１３− すなわち、これら流量計１６．３４により測定された値
の差に基づき、ポンプ５０の搬送速度によって定められ
る限外濾過速度を制御する。
これは限外濾過制御器６０に所定の限外濾過速度又はプ
ログラムをセットしておき、それを実際の値と比較させ
ることによっておこなうことができる。すなわち、所定
の値と実際の値との間に差異が生じたとき、ポンプ５０
がそれに応じて制御器６０を介してその差がなくなるま
で制御される。
さらに、動脈圧センサ２６において、動脈圧ＰＡが指示
され、かつモニターされる。動脈カニュラの流れ抵抗お
よびポンプ２０の吸弓′１作用により、ＰＡは通常、マ
イナスであり、したがってモニタの目的のために用いら
れる。
圧力センサ５４は透析液中の減圧ＰＤを示し、点滴チャ
ンバー３０に接続された圧力センサ３８は静脈圧Ｐｖを
示す。したがって膜透過圧ＴＭＰは下記式で与えられる
。
ＴＭＰ＝Ｐｖ−ＰＤ したがって、本発明の装置において直接測定すること１
４− ができ、モニターのために用いることができる。
たとえば圧力センサ５４，５Ｂによって示される膜透過
圧がグラスであれば限外濾過が進行し、患者の血液回路
中への好ましくない輸液は生じない。
モニターをおこ力うため、クランプ６４をチューブ３２
に設け、これを安全装置として作動させ、警報時に泊ち
にチューブ３２を閉じるようにしてもよい。この警報が
与えられた場合は他のすべての機能も停止される。
第２図は血液透析ろ過装置７ｏを示している。
なお、第１図のものと同一部分については同一の参照符
号が付されている。
第１図のものと異なり、ポンプはホースヂン；７°７２
を置き換えられている。
前に説明した如く、血液透析ろ過装置においては限外ろ
過物の比較的大部分がほぼ同量の代用液で置換されてい
る。したがって、ポンプ５゜はろ液を１０〜２０１排出
させ、実際に除去された限外濾過物の量と等しい量の代
用液が透析器２４の下流を介して血液回路へ直接加えら
れる。
この代用液は通常、点滴チャンバー３０へ導入され、そ
のために、チューブ２４を介して代用液溜め７６が接続
されている。この代用液はホースポンシフ８によね代用
液溜め７６から点滴チャンバー３０へ送られる。このポ
ンプ７８はその搬送速度を適宜調節し得るようになって
いる。
又、チューブ７４には加熱手段８θが設けられており、
この代用液を体温まで温めることができるようになって
いる。
限外ろ過制御器６０はポンプ５０を制御し、ポンプ７８
によって送られる量に見合う限外ろ過物が患者の血液か
ら排出されるようになっている。しかして、ポンプ７８
においては所望の交換速度がセットされ、限外ろ過制御
器６０においては所望の液体排出又は限外ろ過速度がセ
ットされる。
第２図に示す血液透析ろ過装置７０は血漿板ろ過装置用
の純粋々血液ろ過装置としても使用することもできる。
そのために必要なことはチューブ４６又は透析器２４の
透析液入口を閉じるだけでよい。
第３図は他の実施例の血液透析ろ過装置を示している。
上述の実施例と同一部分については同一符号が付されて
いる。
との実施例においては第２図の代用液が滅菌ろ過された
透析液によって形成されている。この装置の利点は滅菌
性および無発熱原性性をもたせるため高価な代用液が、
ベッドで滅菌ろ過および無発熱源処理される通常の透析
液で置換されていることである。
第３図の血液透析ろ過装置において、透析液は透析液溜
め４０に貯えられ、チューブ４２を介して取出すことが
できるようになっている。
第１，２図に示すポンプ４４の代りに絞り弁８４が設け
られ、ボン７″５０と絞り弁８４との間の圧力を調節し
得るようになっている。この絞り弁８４を閉じることに
より、血液透析ろ過装置から血液ろ過装置へ変換される
。
１７− 絞り弁８４の上流のチューブ４２の一点８６から分岐チ
ューブ８８が接続され、その他端がフィルター９０の入
口に接続されている。
このチューブ８８の途中にはポンプ（好ましくはホース
ポンプ）が設けられ、チューブ４２を介して透析液溜め
４０から透析液をフィルター９０へ送り、ここで透析液
を除菌、精製し、その下流に除菌され、無発熱源の透析
液を送り出すように力っている。このように処理された
透析液又は代用液はチューブ９４を介してフィルター９
０から点滴チャンバー３０へ送られる。
このホース４ンプ９２は第２図のホースポンプ７８と同
一の機能を有し、その搬送速度又は置換を調節すること
ができる。その他の点については第２図と同様である。
限外ろ過制御器６０はポンプ５０のみを制御するもので
なくてもよい。すなわち、ポンプ５０の代りに第３図点
線で示す如く絞り弁８４を制御するようにしてもよい。
もちろん、ボン７″５００代りにポンプ４４を用い、限
外濾過制１８− 御をおこなうようにしてもよい。しかし、一般に１一定
の透析液搬送速度をセラ）するようにするため　、ｊ？
ポンプ０による制御が好ましい。
他の実施例として、限外ろ過器６０が第１゜２図の如く
ポンプ２０又は７２を作動するようにしてもよい。これ
は血液の陽圧で限外ろ過する方が陽圧の透析液を用いて
おこなうより好ましい場合に適用される。その場合、静
脈戻りラインを形成するチューブ３６に絞り弁２９を設
け、ポンプ２０又は７２との関連で透析器２４に適用さ
れる陽圧を制御する。ポンプ５０けその場合、省略して
もよい。
フィルター９０としては通常の血液透析フィルターを用
いることができ、その場合、単に２個の接続が用いられ
るだけでよく、他の接続は閉じられる。
この第３図のものを血液ろ過および血漿板ろ過装置とし
て使用することもできる。その場合、絞り弁８４により
チューブ４２を閉じるか、透析器２４の透析液入口を閉
じる。
第４図は単一針装置１００の例を示すもので、第１〜３
図の２針方式の代りに単−斜方式が採用されている。し
たがって患者１２は単一のチューブ接続１０２を介して
接続され、その他端が流量計１０４に挿入されている。
このチューブ１０２は１０６０点で分岐され、一方が透
析器２４へのチューブ１０Ｂとなり、他方が透析器２４
からのチューブ１１０と々っている。
チューブ１０８は血液ポンプ１１２を有し、これにより
患者からの血液を流量計等を経て透析器２４へ送り込む
。チューブ１１０はクランプ１１４を具備している。透
析をおこなうのに十分な血液量、たとえば約３０〜５０
ｒｎｌとするため、チューブ１０８は弾性計そう手段１
１６に接続され、ここでポンプ操作において血液が中間
的に貯そうされ、ポンプが停止されたとき、貯そうされ
た血液に対する弾性作用により、血液を透析器２４、さ
らに排出チューブ１１０へ押し出す。ホースポンｆ１１
２又は１２６は絞り弁として作用する。
切り換えは制御ユニット１１８によっておこなわれる。
この制御ユニット１１８は圧力センサ１２０と接続１，
７、この圧力センサ１２０はポンプ１１２と透析器２４
との間のチューブ１０８に接続されている。
この制御ユニット１１Ｂはライン１２２を介してポンプ
１１２へ、又ライン１２４を介してポンプ１２６へ、さ
らに、ライン１２８を介してクランプ１１４へ接続され
ている。ボン７°１１２が作動しているとき、ポンプ１
２６は動作せず、クランプ１１４が閉じられる。制御ユ
ニット１１８で予め定められた圧力が圧力センサ１２０
で示されたとき、制御ユニット１１８が切り換えられポ
ンプ１１２が停止し、ポンプ１２６が作動する。これと
同時にクランプ１１４が開かれる。
圧力が制御ユニット１１８で予め定められた下限圧力以
下に降下したとき、切り換えが再びおこなわれ、ポンプ
１２６が停止し、クランプ１１４が閉じられ、ポンプ１
１２が再び開始される。
このポンプ操作におけるこの装置１００の非連続的制御
によシ、精製されない血液は流量計１０４を経２１− て流れ、他方、逆方向のポンプ輸送において精製された
血液が流量計を介して送られる。その結果、異なった測
定パラメータが生じ、これが流量計によυ限外ろ過制御
器６０へ伝達され、そこで貯そうされる。
第１の好ましい例において、流量計１０４で発生したＡ
Ｃ電圧信号が限外濾過制御器を制御するために用いられ
、他方、第２の好ましい例において、制御ユニット１１
８の切シ換え信号がライン１３０を介して限外ろ過制御
器６ｏへ適用される。
さらに他の例として、前述の如く、限外ろ過を陽圧の透
析液の代りに陽圧の血液圧を用いておこなうこともでき
る。この場合、限外ろ過制御器６０で制御ユニット１１
８の切換えポイントを制御し、所望の限外ろ過がおこな
われるような時間−平均透過圧をセットする。これは非
連続的操作であるから、発生した信号は貯えられ、その
後、ポンプ５０を制御するのに必要な差異が形成される
。限外ろ過制御器６ｏが、そのとき所望とする限外ろ過
速度に従ってポンプ５ｏを制御する。
限外濾過を生じさせない場合は流量計１０４２２− によって決定される測定信号の平均値がゼロとなるよう
にポンプ５０を制御する。
さらに他の例として、単一の流量計１０４の代りに２個
の流量計１３２および１３４をチューブ１０８および１
１０にそれぞれ設けるようにしてもよい。第４図におい
て、これらの流量計は点線で示されている。これらは点
線で示すライン１３６．１３６’を介して限外濾過制御
器６０へ接続されている。この場合も同様に、時間−平
均値の差異が生ずる。この値は連続的に測定され、その
差が生ずることに々る。この測定経過の制御のだめに、
制御ユニット１１８が再び用いられ、ライン１．９０を
介して限外ν過制御器６０へ接続される。
第４図の単−付方式により血液ｐ過および血液透析装置
がおこ表われる。第２，３図に示す如き点滴チャンバー
３０が点線で示すチューブ１３８を介して代用液溜め１
３８′およびポンプ１４０に接続されている。々お、こ
の代用液溜め１３８′の代りに第３図の如き滅菌濾過装
置を用いてもよい。
第５図はほぼ完全な形の血液透析装置１５０を示してい
る。この装置は透析液製造装置１５２、モニタ一手段１
５４および透析装置１５６からなっている。
この透析液製造装置１５２は透析液を加熱。
脱ガスおよび混合する操作をおこ々う。供給された水量
の測定は両側に設けられ、弾性膜１６０により仕切られ
たチャンバー１６２と弁１６４．１６６からなる水圧ポ
ンプ１５８によってなされる。
水接続部１６８から送られた水は加圧下で矢線で示す如
く弁１６４を介してポンプ１５８の左側に導入され、弁
１６６を介して右側から加熱、混合チャンバー１７０へ
送られ、ここで温度制御ヒータで加熱される。
薄膜ポンプ１７４は濃縮透析液を水３４部に対し、１部
の割合で混合室１７０へ送り込む。ここから透析液はポ
ンプ１７６の吸引作用により室１８０へ送られる。この
室１８０にはレベル探知器゛（たとえばフロートスイッ
チ１８２）が配設されていて、水面が所定以下になった
とき、レベル探知器１８２からライン１８４を経てスイ
ッチパルスが制御ユニット１８６へ送られ、さらにライ
ン１８８゜１９０を介して弁１６４．１６６を作動させ
、ライン１９２を介してポンプ１７４を作動させる。
水接続部１６８から薄膜ポンプ１５８の右側へ水が送ら
れ、該ポン７°１５８の左側の水を弁１６６を介して混
合チャンバー１７０へ押し出す。
ボンｆ１７６で吸引された透析液は絞り弁１９６および
管１９４を介して減圧チャンバー１９８へ送られ、ここ
で透析液に溶けていた空気を解放させる。この空気は透
析液とともにポンプ１７６により管２００を経て空気分
離チャンバー２０２へ送られ、ここで透析液の一部とと
もに管２０４、絞り弁２０６を通って混合室１７０へ送
られ、ここで飛散するようになっている。この脱ガスさ
れた透析液は管２０８、絞り弁２１０を通って透析装置
１５０のモニタ一部１５４へ送うれる。
この絞り弁２０６，２１０はモニタ一部１５４内の透析
液流を一定に保ち、透析液に係り力く減圧に保つためで
ある。これはポンプ１７６の出力を１１部分に調整し、
チャンバー２０２内の圧力を約２パールとし、各絞り弁
２０６，２１０の通過流量を約５００　Ｍｌ１分とする
ことによって２５− おこなわれる。混合室１７０内の開口２１２はレベル探
知器１８２又は弁１６４，１６６の故障が発生したとき
、オーバーフローを生じさせるためのものである。
弁１６６から混合室１７０への入口はオーバフローレベ
ルの上方約５０簡の所で終っている。
水供給の圧力降下が生じた場合に、透析液が吸い戻され
、供給水を汚染させることが、これによって防止される
。
Ｉンｆ１７４の吸引ロッドは装置があふれた場合に開口
部２１４中に挿入される。
脱ガスされた透析液はチューブ２０Ｂを介してモニタ一
部１５４へ送られ、ここで最初に導電性測定セル２１６
および温度センサ２１８と接触する。これらセル２１６
およびセンサ２１８はライン２２０を介して判定および
警報手段２２２に接続されておシ、予め設定された値か
らはずれたとき、警報を発生させ、ライン２２４゜２２
６を介して弁２２８，２３０を制御するようになってい
る。すなわち、弁２２８が閉ざされ、２６− 弁２３０が開かれて、好１しくない組成又は温度の透析
液が透析器２３２に達するのを阻止するようになってい
る。なお、透析器２３２の入ロバチューブ２０Ｂに接続
さねている。透析液の圧力は供給ライン、すなわちチュ
ーブ２０Ｂ内で圧力センサ２３４により測定される。
透析器２３２にはチューブ２３６を介して血液漏れ探知
器２３８が接続されていて、その下流にバイパスチュー
ブ２４２が接続され、その先端部に弁２３０が設けられ
ている。チューブ２３６の先端にはポンプ２４０が設け
られていて、その出口は排出部に接続されている。
このＩンプ２４０け第１〜３図のポンプに和尚し、同様
に機能する。したがって、弁２１０と協働して透析液側
に限外沖過に必要な圧力を生じさせる。
体外血液循環け２４４で示されていて、動脈チー−ブ２
４８を介して患者２４６から透析器２３２まで、さらに
、静脈チー−ブ（チューブ２５０．２５２からなる）を
介して患者２４６まで接続されている。このチューブ２
５０は一端が透析器２３２、他端が点滴チャンバー２５
４の入口に接続されている。この点滴チャンバーの出口
は一端が患者に接続されたチューブ２５２に連接されて
いる。
血液を送る場合、ポンプ（好１１〜くけホースポン７°
）２５６がチューブ２４８に設けられていて、血液を所
望の速度で体外循環回路２４４へ送シ込むようになって
いる。このポンプ２５６の上流にはチューブ２４８に接
続された動脈圧センサ２５８が設けられていて通常吸引
除圧を示し、さらにその圧力が可成りの変動を起したと
きは警報を発生させるように々っている。
静脈点滴チャンバー２５４は第１〜３図と同様に圧力セ
ンサ２６０に接続され、静脈戻り圧Ｐｖを示すようにな
っている。この戻り圧Ｐｖは透析器２３２の膜の血液側
に現われ、透析液中の圧力、ＰＤＵ又はＰＤＲとともに
膜透過圧ＴＭＰを生じさせる。
この透過圧を検出するため、圧力センサ２３４゜２６０
がライン２６２．２６４を介して圧力判定ユニット２６
６に接続されている。このユニット２６６はモニター装
置として機能させることが好ましい。この透過圧自体は
表示器２６８（圧力判定ユニット２６６に接続されてい
る）によって表示される。
さらに、透析器の排出をおこなうだめのチューブ２３６
はセンサ２３７を有し、これに、圧力判定ユニット２６
６がライン２６５を介して接続されている。このセンサ
２３７は透析器の下流の透析液の圧力ＰＤＲを制御する
圧力探知器として作用する。他方、センサ２３４は安全
を考慮して透析器の上流の透析液をモニターするため圧
力ＰＤＵを判定する。静脈戻り圧Ｐｖおよび透析液圧Ｐ
ＤＵによって形成される膜透過圧ＴＭＰはモニターされ
除圧にならないようにされている。これにより、透析器
２３２の流れ抵抗に係わり々く、如何なる点においても
逆限外漣過、すなわち透析液回路から血液回路への液体
の通過が起きないようになっている。
２９− 他方、圧力判定ユニット２６６をライン２７０を介して
判定ユニット２２２（警報装置としても作用する）に接
続してもよい。装置に伺んらかの故障が起きてＴＭＰが
マイナスになったとき、圧力判定ユニット２６６が弁２
２８．２３０を第５図点線で示す如く閉じさせる。同時
に、ボンｆ１７６．２４０が停止し、透析液の搬送が完
全に中断される。これにより、透析液圧が外気圧にカリ
、安全状態が保たれる。
点滴チャンバー　ｚ　ｓ　４１ｄ、通常のレベル、エア
、血液気泡探知器を具備し、これにより点滴チャンバー
２５４内のレベルが降下したり、空気、血液の気泡が存
在すると、警報を発生させ、ポンプ２５６が停止し、点
滴チャンバー２５４の下流に設けられたクラン７′″２
７２を閉塞させる。
第１〜４図で説明した如く、血液回路の送りおよび戻し
管はそれぞれ流量計を具備している。
第５図の例ではチューブ２４８に流量計２８０が、チュ
ーブ２５２に流量計２８２が設けられ、これら流量計２
８０，２８２により示差流量計３０− ２８４が形成されている。
との示差流量計はライン２８８を介して限外済過制御器
２８６に接続され、この制御器２８６は他方、ライン２
９０を介してポンプ２４０に接続されている。この示差
流量側２８４および制御器２８６のポンプ２４０に対す
る作用は第１〜３図で説明したのと同様である。す々わ
ち、ポンプ２４０は所望の限外濾過速度が得られるよう
に制御される。
流量計は常時変化する血液流を容易に測定し、調節容易
なセンサーであってもよい。特に電磁又は熱的流ｌ°計
であってもよい。
一般に単一の流量計は正確性に欠は限外済過の判定に適
していない。たとえば市販の通常の電磁流量計は２％程
度の正確性しかない。しかし、本発明においては容ｌ・
の差を正確に測定しカければなら々いから、できるだけ
正確でなけわば々らず、チューブ材の適当な選択により
、誤差を１０−３〜１０−４に抑えることができれば限
外濾過速度の制御に十分であろう。
上述の如く、チューブ２４８．２５２は直径、厚みが実
質的に同一と々るようにし、示差流量測定の誤差を最小
限にする必要がある。したがって、チューブは一つの製
造バッチからつくるようにし、誤差が小さく々るように
する。示差流量計２８４は限外済過制御器２８６で透析
を開示する前に調整することができる。これは血液回路
に、生理食塩水を充填し、制御器２８６での差をゼロに
設定することによっておこなわれる。この測定装置は従
来のホースポンプの回転速度に基づく流量測定に比較し
て５桁程度、正確性が向上する。このタイプの流量測定
は保護システムとして使用することもできる。
通常、動脈又は静脈圧力モニターたとえばセンサ２５Ｂ
、２６０は外部への血液損失を防止する保護システムと
して使用される。チューブの破損、接続の離脱は圧力上
昇又は降下を生じさせ、モニター装置により警報が発せ
られる。しかし、チューブ２４８で形成されている動脈
回路において、正常操作圧力がゼロ近傍である場合はそ
うは々らない。しかも、この保護システムは操作開始後
の警報制限範囲を注意深く調整する必要がある。
流量計２８０，２８２は適当な制御手段たとえば判定ユ
ニット２２２と関連させることにより、血液漏れを直ち
に検知することができる。しかし、それは血液損失が示
差流量計２８４の前で生じた場合である。
公知の体外血液循環回路においては空気検出器が用いら
れる。なぜならばそのシステムにおいて、血液ポンプを
使用する場合、ある点において減圧が生ずるから、空気
が吸い込まれ静脈を通って体内に送り込まれることがあ
り、それが空気塞栓を生じさせることになるからである
。
これを避けるため、保護手段として超音波空気検出器が
用いられる。しかし、本発明ではこのような空気検出器
を省くことができる。なぜならば電磁流量計が気泡に対
して極めて敏感であるから空気が体内に入ることを防ぐ
保護システムとして利用できるからである。
３３− その他、膜透過圧ＴＭＰのモニターシステムを使用する
こともできる。又、このシステムは不正確な調整による
重大な影響を防止する保護システムとして使用すること
もできる。示差流量計２８４を使用するときも、これが
最初の誤りにより悪い指示又は不正確な調整をさせるこ
とがあることを注意すべきである。膜透過圧測定をおこ
なう場合の操作は以下の通りである。
５〜１５分の開始時点の間に作業者により透析装置がチ
ェックされ、開始操作が確認されたのち、膜透過圧測定
を圧力判定ユニット２６６又は２２２でセットする。一
定速度にセットした場合には、実際の膜透過圧は通常後
々に変化するにすぎないから、この膜透過圧の急激な大
きい変化はシステムに欠陥によるものであるから適当な
処置が（警報、閉鎖等）とられる。
さらに本発明の装置によれば限外濾過速度を時間ととも
に制御することができる。すなわち、限外濾過速度、膜
透過圧から限外濾過速度が計算され、これが追加的制御
因子としてモニター３４− される。これは圧力判定ユニット２６６又は２２２でな
される。
一つの具体例として判定ユニット２６６又は２２２は限
外濾過制御器２８６にも接続されていて、これら判定ユ
ニット２２２および２６６で判断されたパラメータ、特
に膜透過圧はこの制御器２８６を介して限外濾過を制御
するために利用される。これは特に示差流量計２８４に
よる単なる容量制御に加えて、圧力依存制御成分が使用
されるとき、たとえば限外濾過速度の変化又は膜透過圧
の限定が用いられるとき有益となる。したがって圧力判
定ユニット２６６はライン２９２を介して、又は判定ユ
ニット２２２はライン２７０．２９２を介して限外濾過
制御器２８６へ接続される。他方、圧力判定ユニット２
６６はライン２９４を介して、ポンプ２４０を直接制御
することができ、その結果、限外濾過の圧力依存制御を
おこなうことができる。濾過された限外濾過物の１は示
差流量計２８４によって正確に測定することができる。
電磁流量計が好ましくは用いられ、その場合、少なくと
も測定区域において適度に均一な電磁界が得られる。こ
の場合、２個の電極をチューブ内に挿入し、これら電極
に電磁界を加える。
これにより電極から電圧が得られるが、これは同一直径
の２つの測定チューブ内にて得られる流速の差に比例す
る。そのために、前述の如く同一径のチューブを慎重に
選択する必要がある。
本発明の装置は透析のみならず、心臓−肺装置等にも適
用することができる。
さらに透析装置の流入および流出血液中のへマドクリッ
ト値を連続的に測定するセンサと組合せて、この限外濾
過制御システムを形成することができる。公知の如く、
ヘマトクリット値を通して血漿板成分又はその差を測定
することによシ限外濾過液量を決定することができる。
たとえば流量計２８０，２８２をヘマトクリット値の連
続的測定に用いることができ、全血の導電性をこれとと
もに測定することができる。絶対へマドクリット値がそ
の差を決定するためにはは知られている場合は流量計２
８０．２８２として供給ライン又は排出ラインに導電セ
ンサを設けることによって十分であり、この導電センサ
は温度で補償しておく。
このヘマトクリット値を光学的に測定することもできる
。たとえば光吸収、光分散又はこれらの組合せでおこな
うととができる。これらの方法をおこなう装置としては
流量計であり、ヘマトクリット値が人体から流出する血
液流と比較して、戻る血液流中で増大したとき限外濾過
速度を定量的に示すようにする。なぜならば限外濾過に
よって水分のみが排出され、血球又はたんばく質は排出
されないからである。
さらに、文献″Ｂｉｏｍｅｄｉｚｉｎｉｉｅｈｅ　Ｔｅ
ｃｈｎ％ｋ”Ｖｏｌ、　２５　（１９８０）第６８６頁
に記載の如くヘマトクリット値の変化の勾配を限外濾過
制御の判定に用いるとともできる。そのような装置は示
差流量計として、又は余分な保護システムと［７て用い
ることができる。また、これらのシステムを逆に用いる
こともできる。
３７−
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例に係わる血液透析装置の模式
図；第２〜４図は本発明の他の実施例に係わる血液透析
装置を示す模式図；第５図はほぼ完全な血液透析装置を
模式的に示す図である。 図中、１０・・・血液透析装置、１２・・・患者、１４
．１８・・・チューブ、１６・・・流量計、２０・・・
ポンプ、２２・・・チューブ、２４・・・透析器、２６
・・・動脈圧針、２８・・・チューブ、３０・・・点滴
チャンバー、３２．３６・・・チューブ、３４・・・静
脈流量計、３８・・・圧力センサー、４０・・・透析液
溜め、４４・・・ポンプ、５０・・・ポンプ、６０・・
・制御器、８４・・・絞す弁、９θ・・・フィルター、
１０２．１０８・・・チューブ、１１４・・・フランジ
、１１６・・・貯ぞう手段、１２６・・・ポンプ、１３
Ｂ’・・・代用液溜め、１６４．１６６・・・弁、１７
０・・・混合チャンバー、１７４・・・薄膜ポンプ、２
０６，２１０・・・絞り弁、２３２・・・透析器、２４
０・・・ポンプ、２４６・・・患者、２５６・・・ポン
プ、２５８・・・動脈圧センサ、３８− ２６６・・・圧力判定ユニット、２６８・・・表示器、
２８０．２８２・・・流邦”計。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦３９− 手続補正書（方式） １．事件の表示 特願昭５９−０７４８１５号 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 フレセニウス・アーグー ４、代理人 昭和５９年７月３１日 その訳文、明細書 ７、補正の内容　別紙の通り −３７１＝

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）血液体外循環精製装置のための限外濾過速度制御
    装置であって、血液回路に流量計を設け、それから得ら
    れる値の差を用いて限外濾過速度を制御するようにした
    ことを特徴とする装置。 （２）血液体外循環精製装置のだめの限外濾過速度制御
    装置であって、血液回路に血液のへマドクリット値を測
    定するセンサーを設け、それから得られる値の差を用い
    て限外濾過速度を制御するようＫしたことを特徴とする
    装置。 （３）流量計が導電計又は光学センサーである特許請求
    の範囲第１項記載の装置。 （４）第１の流量計を透析器の上流側に設け、第２の流
    量計を透析器の下流側に設け、これら２つの流量計によ
    り示差流量計を形成したことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載の装置。 （５）流量計を動脈ラインと静脈ラインとに分岐する接
    続ライン中に設けた特許請求の範囲第１項ないし第３項
    のいずれか１項に記載の装置。 （６）血液回路および透析液回路にそれぞれ圧力センサ
    ーを設け、さらに、これらを圧力判定ユニットに接続さ
    せ膜透過圧を測定するようにし、さらに該圧力判定ユニ
    ットに指示手段を設けたことを特徴とする特許請求の範
    囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の装置。 （７）圧力判定ユニットを限外済過制御器に接続し、膜
    透過圧をモニターおよび制御するようにした特許請求の
    範囲第６項記載の装置。 （８）点滴チャンバーを静脈路に設け、これにポンプを
    有するチューブを介して代用液溜めに接続した特許請求
    の範囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の装置
    。 （９）透析液溜めをラインを介してフィルターに接続さ
    せ、このフィルターをラインを介して点滴チャンバーに
    接続させた特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれ
    か１項に記載の装置。 ００　限外濾過制御器を用い、経時的に流量計からの信
    号の差を判定するようにした特許請求の範囲第１項ない
    し第９項のいずれか１項に記載の装置。 （１１）限外濾過制御器を制御ユニット（１１８）に接
    続して単−針透析をおこ々うようにした特許請求の範囲
    第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の装置。 （６）透析器からのラインに絞り弁を設け、これにポン
    プを組み合せ、制御された血液陽圧を形成するようにし
    た特許請求の範囲第１項ないし第１１項のいずれか１項
    に記載の装置。 ０→　透析液回路に減圧を生じさせるように制御する限
    外ν過制御器に流量計を接続したことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項ないし第１２項のいずれか１項に記載
    の装置。
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