JP2016107073A - 圧力測定部を有する血液回路 - Google Patents

Abstract

【課題】血液の流れを阻害しない血液回路を提供することを目的とする。【解決手段】血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部１００を有する。圧力測定部１００はハウジング１１０と、ハウジング内に設けられた可撓性膜と、を備え、可撓性膜に隣接するようにハウジング１１０内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜が変位してハウジング１１０との間の隙間を変化させることで血液の圧力を測定することができ、ハウジング１１０内の流路が閉塞したときに血液が流れるように可撓性膜と並列にハウジング１１０から離隔して設けられたバイパス路２９０をさらに備える。【選択図】図２

Description

この発明は、圧力測定部を有する血液回路に関して、より特定的には、可撓性膜を利用した圧力測定部を有する血液回路に関するものである。

従来、血液回路は、たとえば米国特許第８０９２４１４号明細書（特許文献１）、特開昭６１−１４３０６９号公報（特許文献２）、米国特許第６５２６３５７号明細書（特許文献３）、特開平５−２３３９３号公報（特許文献４）、特開平９−２４０２６号公報（特許文献５）および実開昭５８−１５３８４１号公報（特許文献６）において開示されている。

米国特許第８０９２４１４号明細書 特開昭６１−１４３０６９号公報 米国特許第６５２６３５７号明細書 特開平５−２３３９３号公報 特開平９−２４０２６号公報 実開昭５８−１５３８４１号公報

特許文献１に記載の血液回路には、圧力検知チャンバが設けられる。圧力検知チャンバは、可撓性膜を有しており、可撓性膜はチャンバ内を２つの空間に分割する。流体管路は、一方の空間に連通し、一方の空間は他方の空間から隔離されている。他方の空間が圧力測定装置と接続される。チャンバには血液の流れが閉塞されることを防止するためのチャネルが設けられている。

特許文献１のようにチャンバにチャネルを設けた場合にはチャネルが血液の流れの抵抗となる場合があった。

そこで、この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、血液の流れを阻害しない血液回路を提供することを目的とする。

この発明の１つの局面に従った血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、圧力測定部はハウジングと、ハウジング内に設けられた可撓性膜と、を備え、可撓性膜に隣接するようにハウジング内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜が変位してハウジングとの間の隙間を変化させることで血液の圧力を測定することができ、ハウジング内の流路が閉塞したときに血液が流れるように可撓性膜と並列にハウジングから離隔して設けられたバイパス路をさらに備える。

このように構成された血液回路では、可撓性膜内の流路が閉塞した場合であってもバイパス路を血液が流れるため、血液回路全体が閉塞することを防止できる。さらにバイパス路がハウジングから離隔して設けられており、バイパス路がハウジングの流路に与える影響が小さくなる。その結果血液の流れを阻害しない血液回路を提供することが可能となる。

この発明の別の局面に従った血液回路は、圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、圧力測定部は筒状のハウジングと、筒状のハウジング内にハウジングとの間に隙間を形成して設けられた非円筒形状の筒状の可撓性膜と、を備え、可撓性膜の筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて可撓性膜が膨張してハウジングとの間の隙間を減少させることで血液の圧力を測定することができ、可撓性膜内の流路が閉塞したときに血液が流れるように可撓性膜と並列に設けられたバイパス路をさらに備える。

このように構成された血液回路では、可撓性膜内の流路が閉塞した場合であってもバイパス路を血液が流れるため、血液回路全体が閉塞することを防止できる。さらに可撓性膜の筒内に血液が流れるため、バイパス路を設けても、バイパス路がハウジングの流路に与える影響が小さくなる。その結果血液の流れを阻害しない血液回路を提供することが可能となる。

この発明のさらに別の局面に従った血液回路は、圧力検知部を有する血液回路であって、前記圧力検知部は、可撓性袋体であり、前記圧力検知部内の流路が閉塞したときに血液が流れるように前記ダイヤフラムと並列に設けられたバイパス路をさらに備える。

好ましくは、ハウジング内または圧力検知部内の流路が所定圧未満であればバイパス路への血液の流れを遮断し、ハウジング内または圧力検知部内の流路が所定圧以上となった場合に血液をバイパス路へ流す制御部をさらに備える。

この場合、通常運転時（流路が所定圧未満）ではバイパス路を使用しないため、ハウジングおよび可撓性膜で確実に圧力を測定することができる。

この発明の実施の形態に従った圧力測定部が設けられる血液回路の模式図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部およびバイパス路の正面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部の平面図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。 図４中のＶで囲んだ部分を拡大して示す断面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部の側面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部の分解斜視図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部のハウジングの平面図である。 図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部のハウジングの側面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の正面図である。 図１１中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った断面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部のジョイント部品の側面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部の可撓性膜の正面図である。 図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。 実施の形態１に従った陰圧測定用の圧力測定部およびバイパス路の平面図である。 図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿った断面図である。 実施の形態２に従った圧力測定部の正面図である。

（実施の形態１）
図１を参照して、血液回路は、血液を患者から取り出すための血液導入口１、血液導入口１に接続される脱血圧測定部位２、脱血圧測定部位２の血圧を測定する圧力トランスデューサー３、脱血圧測定部位２から排出された血液を加圧する血液ポンプ４、血液ポンプ４の下流側に位置するＰＤ圧測定部位５、ＰＤ(Pre-dialyzer)圧測定部位５の血圧を測定する圧力トランスデューサー６、ＰＤ圧測定部位５から排出された血液を、ダイアライザー血液導入口７ａを経て受け入れるダイアライザー８、ダイアライザー８のダイアライザー血液導出口７ｂの下流側に位置する静脈圧測定部位１１、静脈圧測定部位１１の血圧を測定する圧力トランスデューサー１２、血液を患者に戻すための血液導出口１３を有する。

ダイアライザー８は、透析液導出口９ａおよび透析液導入口９ｂを経由して透析装置本体１０と接続されており、透析液を用いて血液中の老廃物の除去、血液中の水分調整を行う。

図２，１６，１７を参照して、圧力測定部１００は、陰圧部位である図１における脱血圧測定部位２に設けられる。圧力測定部１００は、ハウジング１１０と、ハウジング１１０に接続される血液ライン２１０，２２０とを備える。

ハウジング１１０は、血液が導入される入口側のジョイント部品１１１と、血液が排出される出口側のジョイント部品１１２とが接続されている。入口側のジョイント部品１１１には血液ライン２１０が、出口側のジョイント部品１１２には血液ライン２２０が各々挿入されている。なお、実施形態においては、一部材でハウジングが形成されているが、半割れ状の二部材を合わせて形成してもよい。

ハウジング１１０には圧力測定ポート１４０が設けられており、圧力測定ポート１４０には圧力モニターライン２４０が接続されている。圧力モニターライン２４０の先端のコネクタ２４１は圧力トランスデューサーに接続される。圧力モニターライン２４０にはクリップ２４２が取り付けられており、圧力モニターライン２４０を閉塞させることが可能である。

圧力測定部１００と並列にバイパス路２９０が設けられている。血液ライン２１０に分岐部２８１が設けられており、血液ライン２２０に分岐部２８２が設けられており、分岐部２８１から分岐部２８２までがバイパス路２９０となる。

バイパス路２９０を設けることで、圧力測定部１００が閉塞したとしても圧力測定部１００と並列に設けられたバイパス路２９０内を血液が流れるため、血液回路内で血液が滞留することを抑制できる。

分岐部２８１，２８２は常にバイパス路２９０に血液を流すものであってもよく、圧力測定部１００が閉塞したときにのみバイパス路２９０に血液を流すものであってもよい。圧力測定部１００が閉塞した場合にのみバイパス路２９０に血液を流すために、圧力測定部１００内の流量を測定して流量が所定値以下となった場合に分岐部２８１，２８２を開放してもよい。すなわち、分岐部２８１，２８２は、ハウジング１１０内の流路が所定圧未満であればバイパス路２９０への血液の流れを遮断し、ハウジング１１０内の流路が所定圧以上となった場合に血液をバイパス路２９０へ流す制御部である。

図３を参照して、ハウジング１１０に設けられる入口側のジョイント部品１１１および出口側のジョイント部品１１２は同一直線上に設けられており、入口側のジョイント部品１１１から出口側のジョイント部品１１２へ向かってスムーズに血液が流れることができる。

円筒形状のハウジング１１０は、入口側のジョイント部品１１１から出口側のジョイント部品１１２に向かう方向にそって長い。ハウジング１１０には、入口側のジョイント部品１１１から出口側のジョイント部品１１２へ向かう方向と直交するように延在する圧力測定ポート１４０が設けられている。圧力測定ポート１４０が入口側のジョイント部品１１１および出口側のジョイント部品１１２と非平行に配置される。

図４を参照して、ハウジング１１０内は空洞であり、その空間は、入口側のジョイント部品１１１から出口側のジョイント部品１１２まで延びている。ハウジング１１０の両端には、入口側および出口側のジョイント部品１１１，１１２と係合する係合部１１３，１１４が設けられている。

ハウジング１１０の内周面と可撓性膜１２０との距離は、およそ０〜２mmの間にある可撓性膜１２０は、ハウジングにより構成されるチャンバ１０２を２つの空間に分割する。チャンバ１０２は血液が通過する血液室１５０と、圧力測定用の空気が存在する空気室１６０とに分割される。

血液室１５０には、入口側のジョイント部品１１１から血液が導入され、血液室１５０の血液は出口側のジョイント部品１１２から排出される。可撓性膜１２０は弾性を有しており内側に変形および外側に変形する方向に変形可能であるため、血液室１５０の体積は可変である。

空気室１６０は、図４では可撓性膜１２０とハウジング１１０との間にわずかな隙間に形成されている。可撓性膜１２０は、内側方向に変形可能であるため、空気室１６０の体積も可変である。

円筒形状の可撓性膜１２０の中心軸は、入口側のジョイント部品１１１から出口側のジョイント部品１１２へ向かう線１１１ａと平行である。

圧力測定ポート１４０は、空気室１６０に連通しているが、血液室１５０には連通していない。血液室１５０内の血液の流れに応じて可撓性膜１２０が変位して空気室１６０の体積が変化すると、この体積変化はトランスデューサーに伝達されるため、トランスデューサーにより血圧を測定することが可能である。

ハウジング１１０の内周面には、複数のリブが設けられていてもよい。このリブは、ハウジング１１０の強度を高めてハウジング１１０の姿勢を安定させる働きを有する。

さらに、リブを設けることで可撓性膜１２０をハウジング１１０に挿入しやすくなる。可撓性膜１２０はハウジング１１０の内周面に近接しており密着していない。

図５を参照して、出口側のジョイント部品１１２は、ハウジング１１０の係合部１１４と係合している。出口側のジョイント部品１１２とハウジング１１０の筒状部分との間には、可撓性膜１２０が挟みこまれる。これによって、可撓性膜１２０がハウジング１１０に固定される。図５の固定方法のメリットは、シール面が多くリークリスクが少ない点である。

図６を参照して、入口側のジョイント部品１１１は係合部１１３と嵌りあっている。係合部１１３よりも外周側へ圧力測定ポート１４０が突出している。この図では、係合部１１３の外形は円形であるが、多角形状であってもよい。

図７を参照して、ハウジング１１０内のチャンバ１０２に可撓性膜１２０が挿入される。可撓性膜１２０の自然長はハウジング１１０の長さよりも長く、可撓性膜１２０の端部は折り返されて係合部１１３と入口側のジョイント部品１１１との間、および、係合部１１４と出口側のジョイント部品１１２との間に挟まれて固定される。

図８から１０を参照して、ハウジング１１０は、筒状部材の両端側にリング状の係合部１１３，１１４が取り付けられた形状を有する。そして、係合部１１３と係合部１１４との間に圧力測定ポート１４０が配置されている。筒状の圧力測定ポート１４０がハウジング１１０のチャンバ１０２に連通しており、圧力測定ポート１４０からチャンバ１０２内の圧力を測定することができる。

図１１から１３を参照して、入口側のジョイント部品１１１には隔壁１１１ｗが設けられており、隔壁１１１ｗには貫通穴１１１ｈが設けられている。入口側のジョイント部品１１１と血液室とは貫通穴１１１ｈにより連通している。出口側のジョイント部品にも同様の隔壁および貫通穴が設けられている。

図１４および１５を参照して、可撓性膜１２０はほぼ円筒形状であり、その内部を血液が流れる。この実施の形態では、可撓性膜１２０は円筒形状であるが、必ずしも円筒である必要はなく、角筒であってもよい。さらに楕円筒であってもよい。

さらに、この実施の形態では可撓性膜１２０の外径および内径は一定であるが、必ずしも一定である必要はなく、外径および内径が不均一に構成されていてもよい。

（実施の形態２）
図１８を参照して、実施の形態２では、圧力測定部１００の構造が実施の形態１と異なる。実施の形態１の圧力測定部１００はハウジング１１０を有しているのに対して、実施の形態２に従った圧力測定部１００はハウジング１１０を有しておらず、可撓性膜１２０が露出している圧力検知部である。

圧力検知部では、可撓性膜１２０内が陰圧であれば可撓性膜１２０が内側に変形し、可撓性膜１２０内が陽圧であれば可撓性膜１２０が外側に変形する。なお、圧力検知部の形態は、ピローのような陰圧のみを検知する形態であってもよい。

実施の形態１および２において、可撓性膜１２０は、ショアＡ硬度８０以下が好ましい。構成材料としては、特に限定されず、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴムのような各種ゴム材料、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、オレフィン系、スチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、架橋型エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド等の各種樹脂が挙げられ、これらを単独であるいは任意に組み合わせて用いることができる。成形方法は特に限定されず射出成形、押出成形、コンプレッション成形、トランスファー成形が挙げられ、適当な方法を用いる。押出成形であればシリコーンゴム、射出成形であればスチレン系エラストマーが製造しやすい。

さらに、可撓性膜１２０が円筒状である例を説明したが、可撓性膜１２０が特許文献１のような平面状であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、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ことが意図される。

１ 血液導入口、２ 脱血圧測定部位、３，６，１２ 圧力トランスデューサー、４ 血液ポンプ、５ 圧測定部位、７ａ ダイアライザー血液導入口、７ｂ ダイアライザー血液導出口、８ ダイアライザー、９ａ 透析液導出口、９ｂ 透析液導入口、１０ 透析装置本体、１１ 静脈圧測定部位、１３ 血液導出口、１００ 圧力測定部、１０２ チャンバ、１１０ ハウジング、１１１，１１２ ジョイント部品、１１１ａ 線、１１１ｈ 貫通穴、１１１ｗ 隔壁、１１３，１１４ 係合部、１２０ 可撓性膜、１４０ 圧力測定ポート、２１０，２２０ 血液ライン、２４０ 圧力モニターライン、２４１ コネクタ、２４２ クリップ、２８１，２８２ 分岐部、２９０ バイパス路。

Claims (4)

1. 圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、
   前記圧力測定部は、ハウジングと、前記ハウジング内に設けられたダイヤフラムと、を備え、
   前記ダイヤフラムに隣接するように前記ハウジング内に血液を流し、血液の圧力に応じて前記ダイヤフラムが変位して前記ハウジングとの間の隙間を変化させることで血液の圧力を測定することができ、
   前記ハウジング内の流路が閉塞したときに血液が流れるように前記ダイヤフラムと並列に前記ハウジングから離隔して設けられたバイパス路をさらに備えた、血液回路。
2. 圧力測定装置と接続される圧力測定部を有する血液回路であって、
   前記圧力測定部は、筒状のハウジングと、前記筒状のハウジング内に前記ハウジングとの間に隙間を形成して設けられた非円筒形状の筒状のダイヤフラムと、を備え、
   前記ダイヤフラムの筒内に血液を流し、血液の圧力に応じて前記ダイヤフラムが膨張して前記ハウジングとの間の隙間を減少させることで血液の圧力を測定することができ、
   前記ダイヤフラム内の流路が閉塞したときに血液が流れるように前記ダイヤフラムと並列に設けられたバイパス路をさらに備えた、血液回路。
3. 圧力検知部を有する血液回路であって、
   前記圧力検知部は、可撓性袋体であり、
   前記圧力検知部内の流路が閉塞したときに血液が流れるように前記ダイヤフラムと並列に設けられたバイパス路をさらに備えた、血液回路。
4. 前記ハウジング内または前記圧力検知部内の流路が所定圧未満であれば前記バイパス路への血液の流れを遮断し、前記ハウジング内または前記圧力検知部内の流路が所定圧以上となった場合に血液を前記バイパス路へ流す制御部をさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載の血液回路。

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