JPS61203971A - 血液透析における除水停止装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、血液透析における除水停止装置に関し、血液
透析の省力化又は自動化等に利用される。

（従来技術） 人工腎臓装置（透析装置）を用いて行う血液透析は、人
体が腎不全に陥った際に、腎臓に代わり体内の老廃物を
排除し、または必要なものを取り入れて血液の浄化を行
うために広く行われている。

腎臓の主な機能は尿を作ることであるが、この尿の大部
分は水分であり、したがって血液透析においては血液の
中から水分を抜きとること、いわゆる除水を行うことが
重要な課題となる。体内の水は細胞内、細胞間、血管の
順に経由して血液内に移行するが、この移行速度に見合
った速度の除水を行う必要がある。

ところで最近においては、透析器に使用する透析膜が改
良され、膜厚が非密に小さくなって老廃物の除去効率が
向上してきた。これによって限外濾過系数も大きく向上
したため、透析中の除水速度が速くなりすぎて患者が血
圧低下をおこすことがある。この場合の処置として、ま
たは通常時の一時停止の操作として、除水を停止するた
めに次の操作を行うようになっている。即ち、陽圧法に
おいては、血液回路における加圧装置（クレンナ）を解
除し、また陰圧法においては透析液の負圧を零付近に落
とす。

さて、透析器から出た血液は患者の静脈血管へ戻るが・
、患者の多くは、血管のシャントの作り替えや長期間に
わたるカニユーレの穿刺による変形、原疾患による病変
等の要因が複雑にからみ、血管内腔に様々な問題をかか
えており、このため静脈抵抗が大きくなり、血液が戻る
静脈血管に静脈圧力が発生ずることとなっている。この
ため、」二連のように除水を停止する操作を行った場合
であっても、この静脈圧力が残留圧力として透析器に加
わり、現実には相当量の除水が行われることとなってい
る。例えば、１５０〜２００ｍ＃／分の血液量（通常透
析時の体外循環血液量）では患者により３０−１２０　
ｍｍ１１ｇの静脈圧力が発生し、実効ＵＦＲが４　ｍ　
ｅ　／　璽＊Ｈｇ／　ｈの透析器を使用する場合では１
２０〜４８０ｍρ／ｈの量が過度に除水されている。こ
のように従来においては、除水停止操作中であっても相
当の除水が進行しているため、この間に除水量に見合っ
た補液を患者に補給しなければならず、この作業に非常
に多くの労力を要しており、しかもこの作業はほとんど
経験とカンに頼っている状態であって患者の安全性にも
問題を残している。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述の問題に鑑みて成されたもので、除水を停
止する操作を行った場合において従来のようになお相当
量の除水が行われることを防止し、除水停止操作中にお
ける余計な作業を不要にし且つ安全性を高めることを可
能にすることを目的としている。

（技術的手段） 本発明の技術的手段は、血液回路における透析器の下流
側の圧力を検知し、該圧力に応じた圧力を透析液回路に
おける前記透析器の下流側に印加するようにしたことを
特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明を実施例により図面を参照しながら説明す
る。

第１図は本発明の除水停止装置を用いた透析装置の陽圧
法における実施例を示している。同図において、ｌａ、
　Ｉｂはカニユーレ、２は血液ポンプ、３は透析器、４
は圧力計測装置、５はチューブ、６は圧力検知装置、７
はフィルタ装置である。透析装置の血液回路にはこれら
の他に輸液針やヘパリン注入器が接続されるが、図示を
省略した。透析器３には、透析液の給入路８及び排出１
ｉ８９が接続されている。給入路８には給入開閉弁１０
が設けられており、ポンプ１０ａにより供給されてくる
透析液は、この給入開閉弁１０が閉塞されると透析器３
とは遮断されるようになっている。排出路９には、計量
流路９ａと洗浄流路９ｂとが分岐して設けられている。

計量流路９ａには計量開閉弁１１が挿入され、且つその
先端には流出する透析液の液量を計量する計量器１２が
接続されており、洗浄流路９ｂには洗浄開閉弁１３及び
加圧器１４が挿入され、その先端は計量器１２の排出路
と合流して排液槽等に接続されるよ・うになっている。

第２図及び第３図をも参照にして、圧力検知装置６は、
圧力変換器１５と、これに接続された手動の空気ポンプ
１６と、血液を圧力変換器１５を通さずにバイパスする
バイパス部１７とから成っている。

圧力変換器１５は、密閉された容器１８の内部がダイヤ
フラム１９により血液室ａと空気室すとの２室に分割さ
れたもので、容器１８には血液室ａに連通ずる流入口２
０ａ及び流出口２０ｂ、空気室すに連通ずる２個の接続
口２０ｃ、２０ｄが設けられている。容器１８は平板状
の容器部材１８ａと曲面状の容器部材１８ｂより成り、
容器部材１８ａ、１８ｂの各つば部１８ｃの間に外周が
同一形状のダイヤフラム１９を挟み、これらを互に溶着
して密着させてあって、ダイヤフラム１９は自由状態で
ほぼ容器部材１８ａの内面に沿うようになっている。容
器部材１８ａ、１８ａは、塩化ビニル、硬質塩化ビニル
、ポリカーボネート、又はシリコンゴム等の高分子材料
が用いられ一体成型されている。ダイヤフラム１９は適
当な弾力性を有するもので、溶着を容易に行うために容
器部材１８ａ、１８ｂと同一の材料を用いである。容器
部材１８ａ、１８ｂ又はダイヤフラム１９を透明にして
おくと、内部状態が監視できて都合が良い。

血液が流入又は流出する接続口２Ｑａ、２０ｂの間には
、バイパス路２１とバイパス弁２２とからなるバイパス
部１７が設けられており、バイパス弁２２の開閉によっ
てバイパス路２１が流通又は閉塞するようになっている
。このバイパス弁２２は電磁的に作動するもので、例え
ば柔軟なチューブからなるバイパス路２１をツレイドの
作動によって外部から挟んで圧迫するような構造のもの
でよい。接続口２０Ｃはチューブ２３によって後述する
加圧器１４に、接続口２０ｄはチューブ１６ａによって
空気ポンプ１６にそれぞれ接続され、空気室す内の空気
の量を空気ポンプ１６の手動ピストン操作によって増減
してダイヤフラム１９の変形量を調整するとともにその
圧力をチューブ２３によって加圧器１４に伝える。チュ
ーブ１６ａにはこれをクランプして閉塞するクランプ２
４が取付けられており、このクランプ２４は空気ポンプ
１６を操作するときには取り外す。なお空気ポンプ１６
は、注射器から針を取り外したものである。

この圧力変換器１５の空気室すに適当量の空気を送り込
んで一定の圧力にしておくと、チューブ５ｄからの血液
がその圧力よりも大きくならないと接続口２０ａから血
液室ａ内に流入することができない。

したがって、バイパス弁２２が閉している場合において
、血液が流れているときはその流量の大小に関係なく一
定の圧力が発生することになるので、通常の陽圧法での
陽圧発生器として使用でき、また、本実施例では後でそ
の作用の説明で明らかなように、加圧器１４とともに除
水停止装置として働く。

加圧器１４は、透析液回路における透析器の下流側に圧
力を発生させるためのもので、本実施例においては、洗
浄流路９ｂ内に挿入して前述の圧力変換器１５内の圧力
と同じ圧力を発生させるようになっている。この加圧器
１４自体は、前述の圧力変換器１５とほぼ同一の構造で
あって、容器２５は同一形状の２個の容器部材２５ａ、
２５ｂを向かい合わせにしたもので、その内部はダイヤ
フラム２６によって液室Ｃと空気室ｄとに分割され、且
つ流入口２７ａ、流出口２７ｂ、接続口２７ｃ、２７ｄ
が設けられている。

流入口２７ａ及び流出口２７ｂには洗浄流路９ｂのチュ
ーブ９ｃ、　９ｄが、接続口２７ｃには前述のチューブ
２３がそれぞれ接続され、接続口２７ｄには盲栓２８が
取付けられている。

第４図をも参照にして、圧力針側装置４は、血液ポンプ
２よりも上流側において血液の圧力を空気と無接触で計
測するもので、前述の加圧器１４とほぼ同じ構造の圧力
変換器２９と、これに接続された圧力検知器３０及び空
気ポンプ３１とから成っている。圧力変換器２９は、密
閉された容器３２の内部がダイヤフラム３３により血液
室ｅと空気室ｆとの２室に分割されたもので、且つ流入
口３４ａ、流出口３４ｂ、接続口３４ｃ、３４ｄが設け
られている。チューブ３１ａにはクランプ３５が取付け
られている。圧力検知器３０は、本発明の発明者が先に
提案した特開昭５９−１８１１６２号公報に記載の圧力
検知器と同一の機能を有するもので、詳しくは同公報を
参照すればよいからここではその概略を説明する。血液
ポンプ２が作動して正常な透析が行われている間は、血
液室ｅ内の血液はほぼ一定の負圧となっているが、過度
の除水が行われると負圧がさらに大きくなり、またカニ
ユーレ１ａの先端が血管の内壁に吸着して血液が閉塞さ
れた状態となったりするとさらに一層大きな負圧となる
ので、圧力検知器３０はこれらの負圧を２段階に検知し
て信号を出力するように圧力設定が可能であり且つ目視
による圧力読取りも可能であるように構成されている。

第５図をも参照にして、フィルタ装置７は、血液の中に
凡人する可能性のある小血塊等の異物や空気を除去する
ためのもので、その構造はフィルタ容器３６が上述した
加圧器１４の容器２５と同じもので、ダイヤフラムのみ
を適当なメソシュのフィルタエレメント３７に取換えた
ものである。互に対偶位置にある接続口３８ａ、３８．
ｄには、チューブ５ｅ。

５ｆが接続されて血液がフィルタエレメント３７を通過
して流れるようになっており、他の接続口３８ｂ。

３８ｃには、チューブ３９ａ、４０ａを介して空気ポン
プ３９．４０が接続され、且つこれらのチューブ３９ａ
。

４０ａはクランプ４Ｌ　４２でクランプされている。し
たがって、接続口３８ａからフィルタ容器３６内に流入
した血液は、フィルタエレメント３７によって濾過され
接続口３８ｄから流出するが、血液内に空気が混入して
いる場合は上方に空気溜４３となって溜るので、空気ポ
ンプ４０によって接続口３８ｃがら空気を時々抜いてや
れば良い。またフィルタエレメント３７により通過を阻
止された小血塊等の異物は、空気ポンプ３９によって接
続口３８ｂから取り出してやれば良い、このフィルタ容
器３６は、接続口３８ｄが上方にならないような姿勢に
しておけば良い。

第６図は本実施例に用いた計量器１２を示すもので、こ
の図において、タンク４４は、耐熱ガラス等より成る筒
体４５の上下端を蓋体４６及び底体４７により閉塞し、
ボルト４８・・・及びナツト４８ａ・・・により固定し
て成るもので、筒体４５の周面には内部の液位から体積
を読み取るための目盛４５ａが記入されている。底体４
７は中央がゆるいすり林状に凹んでおり、その中央の排
出口４７ａに排出路９ｅが接続されている。排出路９ｅ
には電磁式の開閉弁４９が挿入されており、またタンク
４４内のオーバーフローを防止するために蓋体４６より
若干下方で開口するオーバーフロー管路４９ａが開閉弁
４９よりも下流側で排出路９ｅに合流し、この排出路９
ｅは洗浄流路９ｂのチューブ９ｄと合流し、槽等に接続
されるようになっている。透析器３からの計量流路９ａ
は、底体４７の流入口４７ｂに接続されている。蓋体４
６には、内部の液位に応じて作動する２個のレベルスイ
ッチ５０゜５１が取付けられている。一方のレベルスイ
ッチ５０は、タンク４４内の液位が一定量、例えば１０
０ｍｊ！に達したときに作動するように設定され、他方
のレベルスイッチ５１は、レベルスイッチ５０よりも上
方でタンク４４内の液位がオーバーフロー管路４９ａに
流れ込むような状態で作動するように設定されている。

次に上述のように構成した透析装置の作用を説明する。

まず、透析液の供給について説明すると、給入開閉弁１
０は一定の周期で間歇的に開放され、計量開閉弁１１及
び洗浄開閉弁１３はこれにほぼ同期してそれぞれ閉塞又
は開放される。すなわち、／サイクル時間ｔｃのうち、
比較的短い時間ｔｗのみ給入開閉弁１０が開放されると
同時に計量開閉弁１１は閉塞、洗浄開閉弁１３は開放さ
れ、他の残りの比較的長い時間ｔｄはそれぞれの逆の作
動状態となる。したがって、時間−の間は、ポンプ１０
ａによって透析液は給入路８及び給入開閉弁１０を通っ
て透析器３内に流入し、排出路９、洗浄流路９ｂ、洗浄
開閉弁１３、及び加圧器１４を通って排出される。また
時間ｔｄの間は、透析器３への透析液の供給は行われず
、透析器３内で除水が行われた結果増加した量の透析液
が排出路９、計量流路９ａ及び計量開閉弁１１を通って
計量器１２へ流れ込む。

ここで、時間を−の間を洗浄工程、時間ｔｄＯ間を定常
工程と呼ぶこととする。つまり、洗浄工程においては、
透析液が透析器３内へ流入して透析器３内の洗浄が行わ
れ、定常工程においては、透析器３への透析液の流入が
停止されるとともに透析器３内では透析が行われ、除水
により増加した透析液は計量器１２へ流れ込むことにな
る。そして、これら洗浄工程と定常工程とが繰り返して
行われるようになっている。

したがって、定常工程では除水が行われ、それによる増
加量が計量器１２のタンク４４へ流入し、タンク４４内
の液が一定量になればレベルスイッチ５０が検知して開
閉弁４９が開き、液が排出されるとともに図示しないカ
ウンターに加算され、これの繰り返しによって除水量が
計量されることになる。

また洗浄工程では、大量の透析液が短時間に透析器３内
を流れることにより透析膜の流体境膜が破壊され、これ
によって次の定常工程における物質移動が充分に行われ
ることとなる。この作用についての詳細は、本発明者が
先に提案した特願昭５８−２１２８９５号の明細書を参
照すればよい。ところで、この洗浄工程において、透析
液は透析器３からの流出側において加圧器１４によって
加圧されているが、その圧力は血液が透析器３の流出側
の圧力と同じ大きさとなっており、これによって透析器
３内の透析膜にはほとんど差圧が加わらなくなり、した
がって洗浄工程においては除水はほとんど行われず除水
停止状態となる。これによって、洗浄工程において余計
に除水の行われることがなくなって計量器１２により計
量した量が実際の除水量に正確に等しくなり、過度の除
水やこれを防ぐための煩わしい作業が不必要となる。

血液側について説明すると、血液ポンプ２によって透析
器３へ血液を送り込み、圧力変換器１５により生じた陽
圧によって透析が行われるのであるが、この圧力変換器
１５内の圧力は患者の静脈圧力よりも高く設定してあり
、陽圧が上述のようにチューブ２３によって加圧器１４
にも伝えられ、洗浄工程時には透析器３内の血液側と透
析液側の圧力がほぼ等しくなる。バイパス弁１７は通常
は閉じておく。血液ポンプ２の上流側の圧力変換器２９
におていは、空気室ｒ内を血液室ｅ内とほぼつり合うよ
うに空気ポンプ３１によって適当な負圧にしておき、血
液室ｅ内の圧力（負圧）を圧力検知器３０により検知す
る。この検知信号によって、除水を停止し、又は血液ポ
ンプ２を停止する。除水を停止するには、給入開閉弁１
０及び１量開閉弁１１を閉し、洗浄開閉弁Ｉ３を開けれ
ばよい。

上述の実施例においては、圧力検知装置６には圧力変換
器１５を用いて血液の圧力を空気圧として検知し、これ
を加圧器１４に直接的に伝えるようにしたので、構成が
簡単で操作のミスや故障又は停電による誤作動が少ない
という利点があるが、これを例えば歪ゲージ式、感圧半
導体式等の変換素子によって電気信号に変換し、これを
再びザーボ機構や比例弁等を用いて圧力に変換するよう
にしてもよい。この場合には、電気的な演算回路を介在
させて、透析器３内の血液と透析液とが最も圧力平衡を
保つよう、例えば流入側と流出側の圧力の平均値が互に
等しくなるようにして、除水が零になるように制御すれ
ばよい。

本実施例においては、圧力計測装置４を付加してなる透
析装置について説明したが、これを省略したものにも適
用でき、また透析液を間歇的に供給する例について説明
したが、これを連続的に供給するものに対しても適用で
きる。

さらに、陽圧法ではなく陰圧法に対しても適用でき、そ
の−例を第７図に示す。同図において、吸引ポンプ５５
と絞り器５２とにより透析液側に負圧が発生するが、除
水停止時には、吸引ポンプ５５が停止し、開閉弁５４．
５８が開き、透析液はポンプ５３によって供給されると
ともに、エアーチャンバー５７により検知される血液の
圧力と同一の圧力が加圧器１４によって印加されること
となる。

（発明の効果） 本発明によると、血液を体外循環させた状態においてほ
ぼ完全に除水の進行を停止させることが可能となり、し
たがって、除水を停止する操作を行った場合において従
来のようになお相当量の除水が行われることを防止し、
除水停止操作中における余計な作業を不要にし且つ安全
性を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の除水停
止装置を用いた透析装置を示す図、第２図は第１図の要
部を示す図、第３図は第２図の圧力変換器の右側面図、
第４図は圧力計測装置を示す図、第５図はフィルタ装置
を示す図、第６図は計量器を示す図、第７図は他の実施
例による透析装置を示す図である。 ３・・・透析器、５・・・チューブ（血液回路）、６・
・・圧力検知装置、８・・・給入路、９・・・排出路、
１４・・・加圧器、１５・・・圧力変換器、２３・・・
チューブ、５７・・・エアーチャンバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 血液回路における透析器の下流側の圧力を検知し、該圧
   力に応じた圧力を透析液回路における前記透析器の下流
   側に印加するようにしたことを特徴とする血液透析にお
   ける除水停止装置。