JPS6329655A - 人工腎臓装置 - Google Patents
人工腎臓装置Info
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- JPS6329655A JPS6329655A JP61171743A JP17174386A JPS6329655A JP S6329655 A JPS6329655 A JP S6329655A JP 61171743 A JP61171743 A JP 61171743A JP 17174386 A JP17174386 A JP 17174386A JP S6329655 A JPS6329655 A JP S6329655A
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Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
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。
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〕
この発明は、透析液を使用する血液透析システムおよび
補充液を使用する血液濾過システムもしくはこれらを併
用した血液透析濾過システムにおいて、透析液もしくは
補充液を透析器(濾過器)に対する人出量が所定値とな
るよう通正に制御して除水量を高精度に調整することが
できる人工腎臓装置に関する。
補充液を使用する血液濾過システムもしくはこれらを併
用した血液透析濾過システムにおいて、透析液もしくは
補充液を透析器(濾過器)に対する人出量が所定値とな
るよう通正に制御して除水量を高精度に調整することが
できる人工腎臓装置に関する。
(従来の技術〕
従来より、人工腎臓装置として、透析液を透析器に連続
供給して血液の浄化を行う血液透析システムと、補充液
を直接血中に庄太し濾過器により血液の濾過を行う血液
濾過システムと、これらを併用した血液透析濾過システ
ムとが知られている。しかるに、この種の人工腎臓装置
において、血液透析システムにおいては、透析器の半透
膜を介して血液と透析液との溶質の濃度差による溶質の
移動により老廃物の除去および血液中の電解質や酸塩基
平衡の異常を是正し、また限外濾過作用により患者の過
剰水分の除去を行う。一方血液濾過システムにおいては
、濾過膜を介して限外濾過により血液濾過を行い、同時
に適当組成の補充液を補液することにより老廃物の除去
、過剰水分の除去および電解質や酸塩基平衡の異常を是
正することが行われている。これら過剰水分の是正にお
いて、特に急激な体液の減少は、患者に血圧低下や不均
衡症候群をきたし、非常に危険な状態となる。このため
、従来の血液透析システムでは、2連の定量ポンプや定
量容器を使用して透析器に対する透析液の出入量を一定
に保持する制御方法もしくは透析器の限外濾過率を測定
して限外濾過圧力を制御する方法等が知られている。
供給して血液の浄化を行う血液透析システムと、補充液
を直接血中に庄太し濾過器により血液の濾過を行う血液
濾過システムと、これらを併用した血液透析濾過システ
ムとが知られている。しかるに、この種の人工腎臓装置
において、血液透析システムにおいては、透析器の半透
膜を介して血液と透析液との溶質の濃度差による溶質の
移動により老廃物の除去および血液中の電解質や酸塩基
平衡の異常を是正し、また限外濾過作用により患者の過
剰水分の除去を行う。一方血液濾過システムにおいては
、濾過膜を介して限外濾過により血液濾過を行い、同時
に適当組成の補充液を補液することにより老廃物の除去
、過剰水分の除去および電解質や酸塩基平衡の異常を是
正することが行われている。これら過剰水分の是正にお
いて、特に急激な体液の減少は、患者に血圧低下や不均
衡症候群をきたし、非常に危険な状態となる。このため
、従来の血液透析システムでは、2連の定量ポンプや定
量容器を使用して透析器に対する透析液の出入量を一定
に保持する制御方法もしくは透析器の限外濾過率を測定
して限外濾過圧力を制御する方法等が知られている。
これに対し、従来の血液濾過システムでは、補充液と濾
過液について治療1回分の総量を計量してこれをバラン
スさせるように補充液の供給量および/または濾過器の
圧力を調整制御する方法が知られている。
過液について治療1回分の総量を計量してこれをバラン
スさせるように補充液の供給量および/または濾過器の
圧力を調整制御する方法が知られている。
一般に、血′/&、透析システムでは、患者1人に対し
1回の治療に要する透析液は約1501である。この場
合、患者からの除水量の許容誤差は150mf程度であ
り、従って透析液に対する誤差は約0.1%を確保する
必要がある。このような精度を維持するためには、高精
度の定量ポンプおよび定量容器内に膜や流路切換弁等に
つき定期的にしかも厳密な保守点検が必要であり、また
流路中での異物や析出物等が弁部等で噛み込みを生じ定
量性を損う危険が発生する等の難点がある。さらに、限
外濾過圧力を制御する方法では、限外濾過率の高い(透
水性の良い)透析器を使用した場合、微小圧力の変動で
除水量が変化するため、制御が困難になると共に高精度
の多数の圧力測定手段を必要とする等の難点がある。
1回の治療に要する透析液は約1501である。この場
合、患者からの除水量の許容誤差は150mf程度であ
り、従って透析液に対する誤差は約0.1%を確保する
必要がある。このような精度を維持するためには、高精
度の定量ポンプおよび定量容器内に膜や流路切換弁等に
つき定期的にしかも厳密な保守点検が必要であり、また
流路中での異物や析出物等が弁部等で噛み込みを生じ定
量性を損う危険が発生する等の難点がある。さらに、限
外濾過圧力を制御する方法では、限外濾過率の高い(透
水性の良い)透析器を使用した場合、微小圧力の変動で
除水量が変化するため、制御が困難になると共に高精度
の多数の圧力測定手段を必要とする等の難点がある。
一方、血液濾過システムでは、患者1人に対し1回の治
療に要する補充液の置換量は約20〜3(lである。こ
の場合、重量制御方式を採用すると、補充液容器と濾過
液容器とを1つの秤量器に懸架し、治療開始時に1回治
療分の補充液を前記補充液容器に充填した状態で秤量器
の零調整を行う必要がある。従って、秤量器には大荷重
が掛るため、大形のものが必要とされ、装面全体も大き
くなる難点がある。また、治療中に補充液を追加する場
合には、再度秤量器の零調整を行う必要があり、取扱い
操作が煩雑になると共に治療を中断しなければならない
。そこで、連続的に治療を行えるようにするためには、
複数台の秤量器が必要となるばかりでなく、秤量器も長
時間ドリフトのないものが要求され、装置の大形化と共
に製造コストも増大する等の難点がある。
療に要する補充液の置換量は約20〜3(lである。こ
の場合、重量制御方式を採用すると、補充液容器と濾過
液容器とを1つの秤量器に懸架し、治療開始時に1回治
療分の補充液を前記補充液容器に充填した状態で秤量器
の零調整を行う必要がある。従って、秤量器には大荷重
が掛るため、大形のものが必要とされ、装面全体も大き
くなる難点がある。また、治療中に補充液を追加する場
合には、再度秤量器の零調整を行う必要があり、取扱い
操作が煩雑になると共に治療を中断しなければならない
。そこで、連続的に治療を行えるようにするためには、
複数台の秤量器が必要となるばかりでなく、秤量器も長
時間ドリフトのないものが要求され、装置の大形化と共
に製造コストも増大する等の難点がある。
従って、本発明の目的は、透析器への透析液の供給およ
び排出または体外循環系への補充液の供給および濾過器
からの濾過液の排出を連続的に行うと共に、単一の秤量
器で供給液量と排出液量とを同時に秤量してその偏差信
号を供給液側および排出液側に設けた各ポンプの制御信
号に変換し、この制御信号に基づいて各ポンプの運転を
適正に行うことにより、低コストにして性能の向上を図
ることができる人工腎臓装置を提供するにある。
び排出または体外循環系への補充液の供給および濾過器
からの濾過液の排出を連続的に行うと共に、単一の秤量
器で供給液量と排出液量とを同時に秤量してその偏差信
号を供給液側および排出液側に設けた各ポンプの制御信
号に変換し、この制御信号に基づいて各ポンプの運転を
適正に行うことにより、低コストにして性能の向上を図
ることができる人工腎臓装置を提供するにある。
本発明に係る人工腎臓装置は、透析器または濾過器を備
えた血液体外循環系に対し、透析液および/または補充
液を供給ポンプにより供給する供給液系と、前記透析器
または濾過器より排出液を排出ポンプにより排出する排
出液系とから構成される人工腎臓装置において、前記供
給液系に供給液容器を分岐接続すると共に前記排出液系
に排出液容器を接続し、前記供給液容器と排出液容器と
を単一の秤量器に懸架し、前記供給液容器に充填した所
定量の供給液を供給ポンプを作動させて供給すると共に
排出ポンプを作動させて前記排出液容器に貯留させて前
記供給液容器と排出液容器の総重量が所定値になるよう
前記供給ポンプと排出ポンプの運転制御を行う主制御器
を設けることを特徴とする 前記の人工腎臓装置において、供給液容器および/また
は排出液容器は貯留量の上限と下限を検出する液量検出
器を備え、この供給液容器を設けた供給液系の上流側に
自動開閉弁を設け、さらに排出液容器を設けた排出液系
の下流側に自動開閉弁を設け、主制御器により前記液量
検出器および秤量器の検出信号に基づき前記各自動開閉
弁の開閉制御と供給ポンプおよび排出ポンプの駆動制御
とを行うよう構成する。
えた血液体外循環系に対し、透析液および/または補充
液を供給ポンプにより供給する供給液系と、前記透析器
または濾過器より排出液を排出ポンプにより排出する排
出液系とから構成される人工腎臓装置において、前記供
給液系に供給液容器を分岐接続すると共に前記排出液系
に排出液容器を接続し、前記供給液容器と排出液容器と
を単一の秤量器に懸架し、前記供給液容器に充填した所
定量の供給液を供給ポンプを作動させて供給すると共に
排出ポンプを作動させて前記排出液容器に貯留させて前
記供給液容器と排出液容器の総重量が所定値になるよう
前記供給ポンプと排出ポンプの運転制御を行う主制御器
を設けることを特徴とする 前記の人工腎臓装置において、供給液容器および/また
は排出液容器は貯留量の上限と下限を検出する液量検出
器を備え、この供給液容器を設けた供給液系の上流側に
自動開閉弁を設け、さらに排出液容器を設けた排出液系
の下流側に自動開閉弁を設け、主制御器により前記液量
検出器および秤量器の検出信号に基づき前記各自動開閉
弁の開閉制御と供給ポンプおよび排出ポンプの駆動制御
とを行うよう構成する。
この場合、主制御器は、各自動開閉弁の開放状態から供
給液容器内に所定量の供給液が貯留された際に前記各自
動開閉弁を閉塞して各ポンプの調整制御を行う計量運転
工程と、前記供給液容器内の供給液が所定量排出された
際に前記各自動開閉弁を開放して各ポンプの運転制御を
行う充填運転工程とを繰返し行うよう構成する。
給液容器内に所定量の供給液が貯留された際に前記各自
動開閉弁を閉塞して各ポンプの調整制御を行う計量運転
工程と、前記供給液容器内の供給液が所定量排出された
際に前記各自動開閉弁を開放して各ポンプの運転制御を
行う充填運転工程とを繰返し行うよう構成する。
また、本発明の人工腎臓装置は、供給液系を血液体外循
環系に設けた透析器に接続し、透析液を供給する血液透
析システムに応用することができる。同様にして、供給
液系を濾過器を設けた血液体外循環系の上流側または下
流側に接続し、補充液を供給する血液濾過システムに応
用することもできる。さらに、透析液の供給液系を血液
体外循環系に設けた透析濾過器に接続すると共に補充液
の供給液系を血液体外循環系の上流側または下流側に接
続し、透析液と補充液とを供給する血液透析濾過システ
ムに応用することもできる。これらの透析、濾過システ
ムにおいて、排出液系に、必要に応じて除圧ポンプ、脱
ガス器、減圧弁、除水ポンプ等を設ければ好適である。
環系に設けた透析器に接続し、透析液を供給する血液透
析システムに応用することができる。同様にして、供給
液系を濾過器を設けた血液体外循環系の上流側または下
流側に接続し、補充液を供給する血液濾過システムに応
用することもできる。さらに、透析液の供給液系を血液
体外循環系に設けた透析濾過器に接続すると共に補充液
の供給液系を血液体外循環系の上流側または下流側に接
続し、透析液と補充液とを供給する血液透析濾過システ
ムに応用することもできる。これらの透析、濾過システ
ムにおいて、排出液系に、必要に応じて除圧ポンプ、脱
ガス器、減圧弁、除水ポンプ等を設ければ好適である。
本発明に係る人工腎臓装置によれば、供給液系と排出液
系との液量のバランスを適正に保持するため、それぞれ
供給液系および排出液系に設けたポンプの運転を供給液
を連続的に供給しながら間欠的にポンプの運転状態を調
整することができる。このため、本発明においては、供
給液系に供給液容器を設けると共に排出液系に排出液容
器を設け、これら容器を単一の秤量器に懸架し、前記供
給液容器内の供給液を供給ポンプで排出すると共に排出
ポンプで排出液を排出液容器に貯留する計量運転を行う
ことにより、前記秤量器での秤量検出信号が所定値とな
るよう前記各ポンプの運転につき調整制御を行う。次い
で、供給液を供給液容器へ供給しながら供給ポンプでの
供給を継続し、供給液容器内に所定量の供給液が貯留す
るまで各ポンプを調整された条件で制御し充填運転を行
う。そして、供給液容器内に所定量の供給液が貯留され
た際に、前記計量運転を行う。このようにして、計量運
転と充填運転を繰返すことにより、供給液量と排出液量
のバランスを安定に保持し、精度の高い匣液浄化、限外
濾過および除水運転を行うことができる。
系との液量のバランスを適正に保持するため、それぞれ
供給液系および排出液系に設けたポンプの運転を供給液
を連続的に供給しながら間欠的にポンプの運転状態を調
整することができる。このため、本発明においては、供
給液系に供給液容器を設けると共に排出液系に排出液容
器を設け、これら容器を単一の秤量器に懸架し、前記供
給液容器内の供給液を供給ポンプで排出すると共に排出
ポンプで排出液を排出液容器に貯留する計量運転を行う
ことにより、前記秤量器での秤量検出信号が所定値とな
るよう前記各ポンプの運転につき調整制御を行う。次い
で、供給液を供給液容器へ供給しながら供給ポンプでの
供給を継続し、供給液容器内に所定量の供給液が貯留す
るまで各ポンプを調整された条件で制御し充填運転を行
う。そして、供給液容器内に所定量の供給液が貯留され
た際に、前記計量運転を行う。このようにして、計量運
転と充填運転を繰返すことにより、供給液量と排出液量
のバランスを安定に保持し、精度の高い匣液浄化、限外
濾過および除水運転を行うことができる。
次に、本発明に係る人工腎臓装置の実施例につき添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
面を参照しながら以下詳細に説明する。
第1図は、本発明人工腎臓装置の一実施例を示す系統図
であって、血液透析システムに応用した場合を示すもの
である。すなわち、第1図において、参照符号10は透
析液調製槽を示し、この透析液調製槽10で潤製された
透析液は加温器12)膜気器14、供給ポンプ16を介
して透析器18に供給され、供給液系20が構成される
。この供給液系20において、前記説気器14と供給ポ
ンプ16との間には、自動開閉弁22を設けてその下流
側に供給液容器24と連通ずる分岐ライン26を設ける
。
であって、血液透析システムに応用した場合を示すもの
である。すなわち、第1図において、参照符号10は透
析液調製槽を示し、この透析液調製槽10で潤製された
透析液は加温器12)膜気器14、供給ポンプ16を介
して透析器18に供給され、供給液系20が構成される
。この供給液系20において、前記説気器14と供給ポ
ンプ16との間には、自動開閉弁22を設けてその下流
側に供給液容器24と連通ずる分岐ライン26を設ける
。
しかるに、本発明においては、前記供給液容器24と排
出液容器28とを懸架してこれらの総重量を計量する秤
量器30を設ける。そこで、前記排出液容器28には、
前記透析器18から排出ポンプ32を介して導出される
排出液系34が連通接続され、さらにこの排出液系34
は自動開閉弁36を介して排出処理系に連通ずる。
出液容器28とを懸架してこれらの総重量を計量する秤
量器30を設ける。そこで、前記排出液容器28には、
前記透析器18から排出ポンプ32を介して導出される
排出液系34が連通接続され、さらにこの排出液系34
は自動開閉弁36を介して排出処理系に連通ずる。
本実施例において、自動開閉弁22.36は例えば電磁
弁で構成し、供給液容器24には液レベル、容積、重量
、変位測定等を行う、例えばフロートスイッチによる液
レベル検知を行う液量検出器38を設け、さらに供給ポ
ンプ16および排出ポンプ32にはそれぞれ駆動モータ
制御器40.42を設ける。そして、前記秤量器30お
よび液量検出器38による検出信号を入力し、前記自動
開閉弁22.36および駆動モータ制御器40.42に
対しこれらを制御する信号を演算処理して出力する主制
御器44が設けられる。また、前記透析器18には血液
体外循環系46が連通接続され、この血液体外循環系4
6には、血液ポンプ48、気泡検出器50、圧力計52
が適宜設けられる。なお、排出液系34には、適宜圧力
計54および漏血検出器56が適宜設けられる。
弁で構成し、供給液容器24には液レベル、容積、重量
、変位測定等を行う、例えばフロートスイッチによる液
レベル検知を行う液量検出器38を設け、さらに供給ポ
ンプ16および排出ポンプ32にはそれぞれ駆動モータ
制御器40.42を設ける。そして、前記秤量器30お
よび液量検出器38による検出信号を入力し、前記自動
開閉弁22.36および駆動モータ制御器40.42に
対しこれらを制御する信号を演算処理して出力する主制
御器44が設けられる。また、前記透析器18には血液
体外循環系46が連通接続され、この血液体外循環系4
6には、血液ポンプ48、気泡検出器50、圧力計52
が適宜設けられる。なお、排出液系34には、適宜圧力
計54および漏血検出器56が適宜設けられる。
次に、このように構成した第1図に示す装置の動作につ
き、第2図に示す制御系の動作波形を参照しながら説明
する。まず、本実施例において、供給液系20において
透析液を供給ポンプ16により所定の供給量Q1で透析
器18に送液し、一方排出液系34では透析器18から
排出ポンプ32により所定の排出量Q2で排出する。こ
の時、Q、=Q2の流量条件で各ポンプ16.32を運
転すれば、患者の体重変化はない。また、QlくQ2の
流量条件で各ポンプ16.32を運転すれば、Q2−Q
lの流量分だけ患者の血液より透析液側へ限外濾過作用
により除水される。
き、第2図に示す制御系の動作波形を参照しながら説明
する。まず、本実施例において、供給液系20において
透析液を供給ポンプ16により所定の供給量Q1で透析
器18に送液し、一方排出液系34では透析器18から
排出ポンプ32により所定の排出量Q2で排出する。こ
の時、Q、=Q2の流量条件で各ポンプ16.32を運
転すれば、患者の体重変化はない。また、QlくQ2の
流量条件で各ポンプ16.32を運転すれば、Q2−Q
lの流量分だけ患者の血液より透析液側へ限外濾過作用
により除水される。
そこで、第1図において、供給液系20には透析液調製
槽10で起生ずる押圧力により、透析液を供給ポンプ1
6の流量Q、を越える流量で送液されるものとし、次の
各制御工程によって1回の透析治療が行われる。
槽10で起生ずる押圧力により、透析液を供給ポンプ1
6の流量Q、を越える流量で送液されるものとし、次の
各制御工程によって1回の透析治療が行われる。
1、初期充填工程
自動開閉弁22を開放し、供給液容器24内に透析液を
充填し、液量検出器38の上限設定値に達した時前記自
動開閉弁22を閉塞する。なお、この間に、自動開閉弁
36を開放して排出液容器28内の排出液を外部へ排出
しておく。
充填し、液量検出器38の上限設定値に達した時前記自
動開閉弁22を閉塞する。なお、この間に、自動開閉弁
36を開放して排出液容器28内の排出液を外部へ排出
しておく。
なお、この初期充填工程は、初回のみ行う準備運転であ
る。
る。
2)計量運転工程
(1) 自動開閉弁22を閉塞したまま供給ポンプ1
6を作動して供給液容器24内の透析液を透析器18の
透析液入口へ供給する。
6を作動して供給液容器24内の透析液を透析器18の
透析液入口へ供給する。
(2) これと同時に、自動開閉弁36も閉塞して排
出ポンプ32により透析器18の透析液出口から排出液
容器28内へ排出液を流入させ貯留する。
出ポンプ32により透析器18の透析液出口から排出液
容器28内へ排出液を流入させ貯留する。
(3) この時、秤量器30の秤量検出信号が所定値
に保持されるよう、前記各ポンプ16.32またはいず
れか一方のポンプの流量を主制御器44を介し駆動モー
タ制御器40.42によリポンプの流量Q、 、Q、の
調整制御を行う。
に保持されるよう、前記各ポンプ16.32またはいず
れか一方のポンプの流量を主制御器44を介し駆動モー
タ制御器40.42によリポンプの流量Q、 、Q、の
調整制御を行う。
(4) このようにして、供給液容器24内の透析液
が減少し、液量検出器38の下圃設定値に達した際には
、自動開閉弁22.36を開放し、次の充填運転工程に
移行する。
が減少し、液量検出器38の下圃設定値に達した際には
、自動開閉弁22.36を開放し、次の充填運転工程に
移行する。
3、充填運転工程
(1) 自動開閉弁22を開放したまま透析液を供給
液容器24へ充填すると共に、供給ポンプ16を作動さ
せて透析器18の透析液入口に透析液を供給する。
液容器24へ充填すると共に、供給ポンプ16を作動さ
せて透析器18の透析液入口に透析液を供給する。
(2) これと同時に、自動開閉弁36も開放したま
ま排出液を排出液容器28から外部へ排出すると共に、
排出ポンプ32により透析器18の透析液出口から排出
液を排出する。
ま排出液を排出液容器28から外部へ排出すると共に、
排出ポンプ32により透析器18の透析液出口から排出
液を排出する。
(3) この時、前記各ポンプ16.32は、先の計
量運転工程で秤量検出信号に基づいて得られたポンプ駆
動制御信号により運転を行う。
量運転工程で秤量検出信号に基づいて得られたポンプ駆
動制御信号により運転を行う。
(4) このようにして、供給液容器24内の透析液
の液量が次第に増量し、液量検出器38の上限設定値に
達した際には、自動開閉弁22゜36を閉塞し前記計量
運転工程へ移行する。
の液量が次第に増量し、液量検出器38の上限設定値に
達した際には、自動開閉弁22゜36を閉塞し前記計量
運転工程へ移行する。
以上の動作により1サイクル工程を完了し、以下計量運
転工程および充填運転工程を反復することにより、透析
器への透析液の人出量Q、、Q2を所定の値に正確に制
御し、患者の除水量を精度よく調整することがきる。
転工程および充填運転工程を反復することにより、透析
器への透析液の人出量Q、、Q2を所定の値に正確に制
御し、患者の除水量を精度よく調整することがきる。
第2図+11〜(6)は、前記各運転工程の動作状態を
示すタイムチャートである。すなわち、患者の体N減少
を“0”に制御する場合、初期の計量運転工程に際し供
給ポンプ16と排出ポンプ32を略同−流量になるよう
なポンプ回転数で運転しく初回はポンプ流量と回転数と
の相関が経時変化等で0.1%程度の精度が確保できな
いため)、その結果として各ポンプの流量Q1.Q2が
Q2>Q、となった場合、時間t、において秤量器30
の秤量検出信号は次第に増加する〔第2図(4)、(5
)参照〕。
示すタイムチャートである。すなわち、患者の体N減少
を“0”に制御する場合、初期の計量運転工程に際し供
給ポンプ16と排出ポンプ32を略同−流量になるよう
なポンプ回転数で運転しく初回はポンプ流量と回転数と
の相関が経時変化等で0.1%程度の精度が確保できな
いため)、その結果として各ポンプの流量Q1.Q2が
Q2>Q、となった場合、時間t、において秤量器30
の秤量検出信号は次第に増加する〔第2図(4)、(5
)参照〕。
そこで、次の時間t2において、前記秤量器30の増加
分を補正すべく、排出ポンプ32の流量Q2を低減する
運転を行う。この結果、計量運転工程の終期t、には、
排出ポンプ32の適正な流量Q2に定めた運転を行うこ
とができる。次に、充填運転工程に入ると、工程切換に
より供給ポンプ16の吸入圧が変化し、流量Q1に若干
の変動を生じる〔第2図(5)の時間t4参照〕。再び
、計量運転工程に入ると、供給ポンプ16に対する排出
ポンプ32の流量調整も略適正に設定されているので、
秤量器30による秤量検出信号にも大幅な変動はなく、
工程の終期t6において排出ポンプ32の微細な流量調
整を行うだけで、次の充填運転工程において、流量Q1
=Q2のポンプ運転を実現することができる〔第2図(
6)参照〕。なお、患者の体重調整をするための除水を
行う場合は、前記流量Q1.Q2につきQ2−Q。
分を補正すべく、排出ポンプ32の流量Q2を低減する
運転を行う。この結果、計量運転工程の終期t、には、
排出ポンプ32の適正な流量Q2に定めた運転を行うこ
とができる。次に、充填運転工程に入ると、工程切換に
より供給ポンプ16の吸入圧が変化し、流量Q1に若干
の変動を生じる〔第2図(5)の時間t4参照〕。再び
、計量運転工程に入ると、供給ポンプ16に対する排出
ポンプ32の流量調整も略適正に設定されているので、
秤量器30による秤量検出信号にも大幅な変動はなく、
工程の終期t6において排出ポンプ32の微細な流量調
整を行うだけで、次の充填運転工程において、流量Q1
=Q2のポンプ運転を実現することができる〔第2図(
6)参照〕。なお、患者の体重調整をするための除水を
行う場合は、前記流量Q1.Q2につきQ2−Q。
=K(所定値)となるよう設定すればよい。
また、前述したように、充填運転工程において、自動開
閉弁の切換操作により各ポンプの流量が変動する場合に
は、経験的にその変動値を求めて補正すれば、秤量器の
秤量検出信号に基づくより正確な制御が実現できる。さ
らに、主制御器44は、前述した秤量器30および液量
検出器38からの検出信号に基づいて、自動開閉弁22
.36の開閉制御と各ポンプ16.32の運転制御をコ
ンピュータ機能を保持してプログラマブルに実行するよ
うに構成すれば好適である。
閉弁の切換操作により各ポンプの流量が変動する場合に
は、経験的にその変動値を求めて補正すれば、秤量器の
秤量検出信号に基づくより正確な制御が実現できる。さ
らに、主制御器44は、前述した秤量器30および液量
検出器38からの検出信号に基づいて、自動開閉弁22
.36の開閉制御と各ポンプ16.32の運転制御をコ
ンピュータ機能を保持してプログラマブルに実行するよ
うに構成すれば好適である。
第3図は、本発明人工腎臓装置の別の実施例を示す系統
図であって、血液濾過システムに応用した場合を示すも
のである。なお、説明の便宜上第1図に示す構成と共通
する構成部分については同一の参照符号を付して説明す
る。本実施例においては、供給液系20の供給液として
補充液ビン58に充填した補充液を使用し、この補充液
を自動開閉弁22を介して供給液容器24としての可撓
性バッグに充填するよう構成し、さらに供給ポンプ16
、加熱器60、液切検出器62を介して濾過器64の接
続された血液体外循環系46に連通接続したものである
。また、本実施例において、可撓性バッグ24に対する
液量検出器38としては、例えば前記可撓性バッグ24
の側面に当接してその膨張変位により補充液の充填量を
検出する変位検出器等を使用することができる。さらに
、本実施例において、濾過器64の排出液系34に設け
られる排出ポンプ32は濾過ポンプとして機能し、その
入口側圧力は負圧となり、濾過器64の濾過動作を行う
。その他の構成は前記実施例と同一である。
図であって、血液濾過システムに応用した場合を示すも
のである。なお、説明の便宜上第1図に示す構成と共通
する構成部分については同一の参照符号を付して説明す
る。本実施例においては、供給液系20の供給液として
補充液ビン58に充填した補充液を使用し、この補充液
を自動開閉弁22を介して供給液容器24としての可撓
性バッグに充填するよう構成し、さらに供給ポンプ16
、加熱器60、液切検出器62を介して濾過器64の接
続された血液体外循環系46に連通接続したものである
。また、本実施例において、可撓性バッグ24に対する
液量検出器38としては、例えば前記可撓性バッグ24
の側面に当接してその膨張変位により補充液の充填量を
検出する変位検出器等を使用することができる。さらに
、本実施例において、濾過器64の排出液系34に設け
られる排出ポンプ32は濾過ポンプとして機能し、その
入口側圧力は負圧となり、濾過器64の濾過動作を行う
。その他の構成は前記実施例と同一である。
このように構成した本実施例の装置においても、前記実
施例と同様に、秤量器30および液量検出器38による
検出信号に基づいて、自動開閉弁22.36および供給
ポンプ16と濾過ポンプ32の各駆動モータ制御器40
.42をそれぞれ主制御器44で演算制御し、第2図(
1)〜(6)に示すような計量運転工程および充填運転
工程を実行して、好適な血液浄化を達成することができ
る。
施例と同様に、秤量器30および液量検出器38による
検出信号に基づいて、自動開閉弁22.36および供給
ポンプ16と濾過ポンプ32の各駆動モータ制御器40
.42をそれぞれ主制御器44で演算制御し、第2図(
1)〜(6)に示すような計量運転工程および充填運転
工程を実行して、好適な血液浄化を達成することができ
る。
第4図は、第3図に示す人工腎臓装置の変形例を示す系
統図である。本実施例においては、第3図に示す実施例
の補充液ビン58からの補充液の供給に代えて、透析液
をパイロジエンカットフィルタ66で濾過した補充液を
使用するものである。また、本実施例においては、排出
液系34に除圧ポンプ68と脱ガス器70とを付設し、
前記除圧ポンプ68には背圧弁72を備えたバイパスラ
イン74を接続配置する。
統図である。本実施例においては、第3図に示す実施例
の補充液ビン58からの補充液の供給に代えて、透析液
をパイロジエンカットフィルタ66で濾過した補充液を
使用するものである。また、本実施例においては、排出
液系34に除圧ポンプ68と脱ガス器70とを付設し、
前記除圧ポンプ68には背圧弁72を備えたバイパスラ
イン74を接続配置する。
さらに、前記脱ガス器70より除水ポンプ76、背圧弁
78を備えた除水ライン80を分岐導出する。なお、排
出液系34には適宜減圧弁82を設けると共に、前記脱
ガス器70には自動開閉弁84を備えたガス抜ライン8
6を接続する。その他の構成は、第3図に示す装置と同
一である。
78を備えた除水ライン80を分岐導出する。なお、排
出液系34には適宜減圧弁82を設けると共に、前記脱
ガス器70には自動開閉弁84を備えたガス抜ライン8
6を接続する。その他の構成は、第3図に示す装置と同
一である。
なお、第1図に示す血液透析システムにおいても、第4
図の実施例で付加した除圧ポンプ、脱ガス器、減圧弁、
除水ポンプ等を付加することも可能である。
図の実施例で付加した除圧ポンプ、脱ガス器、減圧弁、
除水ポンプ等を付加することも可能である。
このように構成した本実施例の装置は、前述した第3図
に示す装置では濾過ポンプ32の入口圧が負圧になるこ
とから排出液系34においてガスの発生や圧力変化によ
る流量変化が大となって制御が不安定となるが、除圧ポ
ンプ68、脱ガス器70、減圧弁82を設けることによ
りガスの発生や流量変化を抑制して安定した制御を達成
することができる。また、除水ポンプ76を備えた除水
ライン80を設けることにより、主制御器44の負担を
軽減し、患者の除水量制御を行うことができる。すなわ
ち、この場合、供給ポンプ16と濾過ポンプ32は、そ
れぞれ流量Q1、Q2が同一になるよう制御すれば十分
である。その他、計量運転工程および充填運転工程の動
作は、第3図に示す実施例と同様である。
に示す装置では濾過ポンプ32の入口圧が負圧になるこ
とから排出液系34においてガスの発生や圧力変化によ
る流量変化が大となって制御が不安定となるが、除圧ポ
ンプ68、脱ガス器70、減圧弁82を設けることによ
りガスの発生や流量変化を抑制して安定した制御を達成
することができる。また、除水ポンプ76を備えた除水
ライン80を設けることにより、主制御器44の負担を
軽減し、患者の除水量制御を行うことができる。すなわ
ち、この場合、供給ポンプ16と濾過ポンプ32は、そ
れぞれ流量Q1、Q2が同一になるよう制御すれば十分
である。その他、計量運転工程および充填運転工程の動
作は、第3図に示す実施例と同様である。
第5図は、本発明人工腎臓装置のさらに別の実施例を示
す系統図であって、血液透析と血液濾過とを併用する血
液透析濾過システムに応用した場合を示すものである。
す系統図であって、血液透析と血液濾過とを併用する血
液透析濾過システムに応用した場合を示すものである。
従って、本実施例システムは、前述した第1図に示す構
成と第3図および第4図に示す構成とを組合せたちであ
り、説明の便宜上前記構成と共通する構成部分について
は同一の参照符号を付して説明する。本実施例において
は、血液体外循環系46に透析濾過器90が設けられ、
この透析濾過器90に対し透析液を供給する供給液系2
0aが接続されると共に血液体外循環系46に対し補充
液の供給液系20bが接続される。
成と第3図および第4図に示す構成とを組合せたちであ
り、説明の便宜上前記構成と共通する構成部分について
は同一の参照符号を付して説明する。本実施例において
は、血液体外循環系46に透析濾過器90が設けられ、
この透析濾過器90に対し透析液を供給する供給液系2
0aが接続されると共に血液体外循環系46に対し補充
液の供給液系20bが接続される。
この場合、透析液の供給液系20aと排出液系34には
、同一の容積変化を行う複式ポンプ92を設けて、供給
量と排出量とを一定に保持するよう構成する。これに対
し、補充液の供給液系20bは、第3図に示す構成と同
一構成とし、血液体外循環系46に連通接続し、この補
充液量を秤量器30および液量検出器38による検出信
号に基づいて自動開閉弁22.36および供給ポンプ1
6と濾過ポンプ32の各駆動モータ制御器40.42を
それぞれ主制御器44で演算制御し、第2図(1)〜(
6)に示すような計量運転工程および充填運転工程を実
行して、好適な血液浄化を達成することができる。
、同一の容積変化を行う複式ポンプ92を設けて、供給
量と排出量とを一定に保持するよう構成する。これに対
し、補充液の供給液系20bは、第3図に示す構成と同
一構成とし、血液体外循環系46に連通接続し、この補
充液量を秤量器30および液量検出器38による検出信
号に基づいて自動開閉弁22.36および供給ポンプ1
6と濾過ポンプ32の各駆動モータ制御器40.42を
それぞれ主制御器44で演算制御し、第2図(1)〜(
6)に示すような計量運転工程および充填運転工程を実
行して、好適な血液浄化を達成することができる。
前述した種々の実施例から明らかな通り、本発明によれ
ば、血液透析システムもしくは血液濾過システムを採用
する人工腎臓装置において、供給液系に供給液容器を設
けると共にこの供給液系へ供給ポンプによる送液流量Q
1より多い量の供給液を供給することにより、供給ポン
プおよび排出ポンプ(濾過ポンプ)の計量運転工程と充
填運転工程を交互に繰返して前記各ポンプの流量調整を
計量運転工程で頻繁に行いながら、透析器または濾過器
については透析液または補充液を連続的に供給して透析
器または濾過器の連続運転を行うことができる。また、
透析液または補充液の人出量も、透析器または濾過器の
経時的な性能劣化に対し、常に所定の値に正確に制御で
きるため、患者の除水量を精度よく調整することができ
る。さらに計量運転工程と充填運転工程との繰返し数を
増すことにより、ポンプの経時変化も吸収して誤差を低
減することができる。因に、液量検出器の上下限設定範
囲を11とし、供給ポンプ流量を100mf/min、
充填運転工程時の流量を200mβ/minに設定すれ
ば、約10分間隔で計量運転工程と充填運転工程のサイ
クルを繰返すことができる。
ば、血液透析システムもしくは血液濾過システムを採用
する人工腎臓装置において、供給液系に供給液容器を設
けると共にこの供給液系へ供給ポンプによる送液流量Q
1より多い量の供給液を供給することにより、供給ポン
プおよび排出ポンプ(濾過ポンプ)の計量運転工程と充
填運転工程を交互に繰返して前記各ポンプの流量調整を
計量運転工程で頻繁に行いながら、透析器または濾過器
については透析液または補充液を連続的に供給して透析
器または濾過器の連続運転を行うことができる。また、
透析液または補充液の人出量も、透析器または濾過器の
経時的な性能劣化に対し、常に所定の値に正確に制御で
きるため、患者の除水量を精度よく調整することができ
る。さらに計量運転工程と充填運転工程との繰返し数を
増すことにより、ポンプの経時変化も吸収して誤差を低
減することができる。因に、液量検出器の上下限設定範
囲を11とし、供給ポンプ流量を100mf/min、
充填運転工程時の流量を200mβ/minに設定すれ
ば、約10分間隔で計量運転工程と充填運転工程のサイ
クルを繰返すことができる。
なお、本発明装置においては、それぞれ使 4゜用する
ポンプは、ローラポンプを使用することにより、送液部
を使い捨て可能とし、低コストに滅菌製造することがで
きる利点が得られるが、これに限定されることなく、種
々の可変流量ポンプを使用することができることは勿論
である。
ポンプは、ローラポンプを使用することにより、送液部
を使い捨て可能とし、低コストに滅菌製造することがで
きる利点が得られるが、これに限定されることなく、種
々の可変流量ポンプを使用することができることは勿論
である。
また、秤量器は、10分程度の短時間計測の繰返しが可
能であり、この繰返し毎に秤量値を更新するため、長時
間の安定を確保する必要がなく (10分程度ドリフト
がなければよい)、安価な秤量器を使用できる。
能であり、この繰返し毎に秤量値を更新するため、長時
間の安定を確保する必要がなく (10分程度ドリフト
がなければよい)、安価な秤量器を使用できる。
さらに、血液濾過および血液透析濾過システムにおいて
、補充液は血液体外循環系の濾過器に対し下流側および
上流側のいずれにも供給することができる。
、補充液は血液体外循環系の濾過器に対し下流側および
上流側のいずれにも供給することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明たが、本発明
の精神を逸説しない範囲内において種々の設計変更をな
し得ることは勿論である。
の精神を逸説しない範囲内において種々の設計変更をな
し得ることは勿論である。
第1図は本発明に係る人工腎臓装置の一実施例を示す系
統図、′第2図(1)〜(6)は第1図に示す人工腎臓
装置の制御動作を示すタイムチャート図、第3図は本発
明に係る人工腎臓装置の別の実施例を示す系統図、第4
図は第3図に示す人工腎臓装置の変形例を示す系統図、
第5図は本発明に係る人工腎臓装置のさらに別の実施例
を示す系統図である。 10・・・透析液調製槽 12・・・加温器14・・・
脱気器 16・・・供給ポンプ18・・・透析器
20・・・供給液系22・・・自動開閉弁
24・・・供給液容器26・・・分岐ライン 28・
・・排出液容器30・・・秤量器 32・・・排出ポン
プ(濾過ポンプ)34・・・排出液系 36・・・
自動開閉弁38・・・液量検出器 40.42・・・駆
動モータ制御器44・・・主制御器 46・・・血
液体外循環系48・・・血液ポンプ 50・・・気泡
検出器52・・・圧力計 54・・・圧力計56
・・・漏血検出器 58・・・補充液ビン60・・・
加熱器 62・・・液切検出器64・・・濾過器
統図、′第2図(1)〜(6)は第1図に示す人工腎臓
装置の制御動作を示すタイムチャート図、第3図は本発
明に係る人工腎臓装置の別の実施例を示す系統図、第4
図は第3図に示す人工腎臓装置の変形例を示す系統図、
第5図は本発明に係る人工腎臓装置のさらに別の実施例
を示す系統図である。 10・・・透析液調製槽 12・・・加温器14・・・
脱気器 16・・・供給ポンプ18・・・透析器
20・・・供給液系22・・・自動開閉弁
24・・・供給液容器26・・・分岐ライン 28・
・・排出液容器30・・・秤量器 32・・・排出ポン
プ(濾過ポンプ)34・・・排出液系 36・・・
自動開閉弁38・・・液量検出器 40.42・・・駆
動モータ制御器44・・・主制御器 46・・・血
液体外循環系48・・・血液ポンプ 50・・・気泡
検出器52・・・圧力計 54・・・圧力計56
・・・漏血検出器 58・・・補充液ビン60・・・
加熱器 62・・・液切検出器64・・・濾過器
Claims (7)
- (1)透析器または濾過器を備えた血液体外循環系に対
し、透析液および/または補充液を供給ポンプにより供
給する供給液系と、前記透析器または濾過器より排出液
を排出ポンプにより排出する排出液系とから構成される
人工腎臓装置において、前記供給液系に供給液容器を分
岐接続すると共に前記排出液系に排出液容器を接続し、
前記供給液容器と排出液容器とを単一の秤量器に懸架し
、前記供給液容器に充填した所定量の供給液を供給ポン
プを作動させて供給すると共に排出ポンプを作動させて
前記排出液容器に貯留させて前記供給液容器と排出液容
器の総重量が所定値になるよう前記供給ポンプと排出ポ
ンプの運転制御を行う主制御器を設けることを特徴とす
る人工腎臓装置。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の人工腎臓装置におい
て、供給液容器および/または排出液容器は貯留量の上
限と下限を検出する液量検出器を備え、この供給液容器
を設けた供給液系の上流側に自動開閉弁を設け、さらに
排出液容器を設けた排出液系の下流側に自動開閉弁を設
け、主制御器により前記液量検出器および秤量器の検出
信号に基づき前記各自動開閉弁の開閉制御と供給ポンプ
および排出ポンプの駆動制御とを行うよう構成してなる
人工腎臓装置。 - (3)特許請求の範囲第2項記載の人工腎臓装置におい
て、主制御器は、各自動開閉弁の開放状態から供給液容
器内に所定量の供給液が貯留された際に前記各自動開閉
弁を閉塞して各ポンプの調整制御を行う計量運転工程と
、前記供給液容器内の供給液が所定量排出された際に前
記各自動開閉弁を開放して各ポンプの運転制御を行う充
填運転工程とを繰返し行うよう構成してなる人工腎臓装
置。 - (4)特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
載の人工腎臓装置において、供給液系を血液体外循環系
に設けた透析器に接続し、透析液を供給する血液透析シ
ステムで構成してなる人工腎臓装置。 - (5)特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
載の人工腎臓装置において、供給液系を濾過器を設けた
血液体外循環系の上流側または下流側に接続し、補充液
を供給する血液濾過システムで構成してなる人工腎臓装
置。 - (6)特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれかに記
載の人工腎臓装置において、透析液の供給液系を血液体
外循環系に設けた透析濾過器に接続すると共に補充液の
供給液系を血液体外循環系の上流側または下流側に接続
し、透析液と補充液とを供給する血液透析濾過システム
で構成してなる人工腎臓装置。 - (7)特許請求の範囲第4項乃至第6項のいずれかに記
載の人工腎臓装置において、排出液系に、必要に応じて
陰圧ポンプ、脱ガス器、減圧弁、除水ポンプ等を設けて
なる人工腎臓装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61171743A JPS6329655A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 人工腎臓装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61171743A JPS6329655A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 人工腎臓装置 |
Publications (2)
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JPS6329655A true JPS6329655A (ja) | 1988-02-08 |
JPH0470909B2 JPH0470909B2 (ja) | 1992-11-12 |
Family
ID=15928863
Family Applications (1)
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JP61171743A Granted JPS6329655A (ja) | 1986-07-23 | 1986-07-23 | 人工腎臓装置 |
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JP (1) | JPS6329655A (ja) |
Cited By (2)
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JPH03215270A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-20 | Kuraray Co Ltd | 血液処理装置 |
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ES2350100T3 (es) * | 2002-08-08 | 2011-01-18 | Asahi Kasei Kuraray Medical Co., Ltd. | Dispositivo para la purificación de la sangre. |
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JPS5513731A (en) * | 1978-07-15 | 1980-01-30 | Canon Inc | Recording medium liquid |
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1986
- 1986-07-23 JP JP61171743A patent/JPS6329655A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPH0630201Y2 (ja) * | 1989-03-13 | 1994-08-17 | 株式会社三陽電機製作所 | 血液透析装置の除水量制御装置 |
JPH03215270A (ja) * | 1990-01-19 | 1991-09-20 | Kuraray Co Ltd | 血液処理装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0470909B2 (ja) | 1992-11-12 |
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