JP7189925B2 - 圧力測定装置および医療装置 - Google Patents

Description

本発明は、圧力の変動する空間に圧力センサを着脱可能に接続する、圧力測定装置および医療装置に関する。

医療装置としては、流体流路内を流動する流体に応じて圧力の変動する空間を、その流体流路途中に配置するとともに、その空間内の圧力を検出測定する圧力測定装置を設置することによって、流体の流動を調整することなどが行われている。例えば、血液を浄化治療する、所謂、透析治療する装置では、体外で血液を循環させる血液回路において、血液の流動を圧力センサで検出して調整することが行われている（例えば、特許文献１を参照）。

この血液浄化装置（流体流動装置）では、安全性を高めるために、治療毎に血液回路を交換する必要があることから、圧力測定装置をその血液回路に着脱接続可能な構造に作製されている。

特開２０２０－８９５８８公報

このような圧力測定装置にあっては、圧力変動を検出して流体流動の調整を実現していることから、高精度かつ高品質に圧力を測定する必要がある。しかしながら、圧力変動する空間側に着脱可能にする接続箇所において繊維などの異物を挟み込んでリークが生じてしまうと、信頼性高く流体の流動を調整することができなくなるなどの不都合が発生する可能性がある。

そこで、本発明は、圧力測定装置の接続品質を確保することにより、高精度な圧力測定を実現して、信頼性の高い流体流動の調整を可能にすることを目的としている。

上記課題を解決する圧力測定装置の発明の一態様は、流体が流通可能な流体流路を備える着脱部材が着脱されると共に、当該着脱部材を測定対象として圧力を測定する圧力測定装置であって、前記流体流路との間で気体を流通可能に設置される連通流路と、前記流体流路および前記連通流路が連通状態または連通解消状態になるように、前記着脱部材の被接続部が接続される接続部と、前記被接続部が前記接続部に接続されて前記流体流路および前記連通流路が前記連通状態であるとき、前記流体流路および前記連通流路内の圧力を測定する圧力センサと、外部に気体を放出または吸引させるように前記連通流路内を加圧または減圧する加減圧部と、前記被接続部に気密に接触させる前記接続部の第１の接触面が前記被接続部から離間しているタイミングに、手動または自動で前記加減圧部を駆動させる駆動部と、を有し、前記接続部は、前記被接続部から離間する前記連通解消状態で前記加減圧部の加圧または減圧により気体が放出される箇所または気体が吸引される箇所に前記第１の接触面が形成されている。

上記課題を解決する医療装置の発明の一態様は、上記の圧力測定装置を有し、前記着脱部材は、前記流体流路として血液が流通可能な血液流路を備え、前記血液流路の一部として、血液および気体を貯留可能なチャンバを備え、前記測定対象が、前記チャンバの内部空間である。

このように本発明の一態様によれば、圧力の変動する空間に圧力測定装置を高品質に接続することができ、高精度に圧力測定をすることができる。したがって、信頼性の高い流体流動の調整などを実現することを目的としている。

図１は、本発明の一実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置の外観を示す斜視図である。 図２は流体である血液が流動する経路を模式的に示す回路図である。 図３は血液ポンプの本体側とカバーとを示す斜視図である。 図４（ａ）は血液回路の一部を構成する回路チャンバと圧力測定装置への接続を実現するジョイントとを示す斜視図であり、図４（ｂ）はそのジョイントを示す斜視図である。 図５（ａ）は血液回路の一部を構成する回路チャンバを示す縦断面図であり、図５（ｂ）は回路チャンバの圧力測定装置への接続を実現するジョイントを示す縦断面図である。 図６は図５に示す回路チャンバにジョイントを接続した状態を示す縦断面図である。 図７（ａ）は図５に示す回路チャンバをジョイントに接続する状況を説明する要部の縦断面図であり、図７（ｂ）はその回路チャンバをジョイントから外す際の状況を説明する要部の縦断面図である。 図８は装置全体を制御するコントローラの接続構成を説明するブロック図である。 図９は血液回路の接続作業動作時における要部構成を示す模式図である。 図１０は血液回路における別の回路チャンバの要部構成を示す模式図である。 図１１は回路チャンバにジョイントを接続する他の構造示す図であり、（ａ）は接続準備時の状態を示す断面図、（ｂ）は接続動作中の状態を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１～図９は本発明の第１実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を示す図である。

＜第１実施形態＞
図１および図２において、血液浄化装置Ｍは、２組の圧力測定装置１と、血液回路２と、透析回路３と、を備えて、操作パネル（操作部）Ｐからの入力操作に応じて圧力測定装置１毎の測定結果に基づいて血液回路２および透析回路３を含む装置各部を駆動して患者の透析治療（血液浄化処理）を行う医療装置に構築されている。血液回路２は、動脈側血液回路２１と、静脈側血液回路２２と、を備えて、血液ポンプ２３によって、ダイアライザ３１を経由するように患者の血液を循環させる。透析回路３は、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２を接続するダイアライザ３１と、このダイアライザ３１に接続する透析液導入ライン３４および透析液排出ライン３５の２系統と共に複式ポンプ３６を備えて、これらライン３４、３５内の透析液を流動させる。この血液浄化装置Ｍは、透析回路３の透析液導入ライン３４、透析液排出ライン３５および複式ポンプ３６と共に、圧力測定装置１を着脱不能に備える構造に作製されており、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２と共に、透析回路３のダイアライザ３１を着脱可能に装着して使い捨て使用されるように構築されている。

ここで、ダイアライザ３１は、透析液導入ライン３４を透析液導入口３１ｃに接続して透析液排出ライン３５を透析液導出口３１ｄに接続することにより内部の中空糸（不図示）に透析液を流動させる流路を形成して、その中空糸の血液浄化膜を利用して血液回路２を流動する患者の血液を経由させつつ透析処理する。複式ポンプ３６は、透析液導入ライン３４と透析液排出ライン３５の双方に跨るように配置されて、透析液が安定してダイアライザ３１を通過するように導入方向と排液方向との双方に圧送するように駆動する。なお、透析液導入ライン３４は不図示の透析液供給装置に一端側を接続されて他端側の透析液導入口３１ｃを介してダイアライザ３１に透析液を濃度調整しつつ供給するとともに、透析液排出ライン３５が不図示の排液手段に一端側を接続されて他端側の透析液導出口３１ｄを介して透析処理済みの透析液を送り出す。また、透析液排出ライン３５には、複式ポンプ３６をバイパスするように除水ポンプ３７が配置されてダイアライザ３１を流れる患者の血液から水分を除去するようになっている。

血液回路２の動脈側血液回路２１は、一端側を透析回路３のダイアライザ３１の血液導入口３１ａに接続して連通されるとともに他端側の動脈側穿刺針２１０を患者の血管に穿刺することにより連通させてダイアライザ３１により透析する血液を処理可能に受け取る（所謂、脱血する）ようになっている。この動脈側血液回路２１は、回路途中に圧力測定装置１および血液ポンプ２３が設置されており、圧力測定装置１が回路中の血液の流動に応じた圧力を測定しつつ、血液ポンプ２３がその回路中で血液を安定して流動させるように圧送する。なお、動脈側血液回路２１は、動脈側穿刺針２１０を連結接続するコネクタ２１１と、回路中の血液の流動をバルブの開閉により調整制御するクランプ２１２とが配置されている。

ここで、血液回路２（２１、２２）は流体の血液を内部の流体流路内に流動可能に収容する弾性変形可能なチューブにより構成されている。これに対して、血液ポンプ２３は、その血液回路２のチューブ形態の動脈側血液回路２１を押し潰す箇所を正逆移動させることにより、流体流路内の血液を押し出すようにして下流側に圧送する、所謂、チューブポンプ（しごきポンプ）に構成されており、その下流側への流体の圧送で生じる負圧によって上流側の流体は連続するように引き込まれることになる。

血液ポンプ２３は、図３に示すように、円形凹形状のステータ２３１内に回転自在に概略円盤形状のロータ２３２を収納する構造に作製されており、そのロータ２３２の円形の外周側に巻き付けるようにしてステータ２３１の円形の内壁面２３１ｓとの間にチューブ状の動脈側血液回路２１を挟み込む形態でセッティングするようになっている。この血液ポンプ２３は、円盤状のロータ２３２の軸心の直交方向反対側（直径方向反対側）の対称位置に、その回転軸と平行に一対のローラ２３３が回転自在に配置されている。血液ポンプ２３は、一対のローラ２３３がステータ２３１の円形内壁面２３１ｓに動脈側血液回路２１を押し付けてチューブ内面を液密に閉止するように潰しつつロータ２３２の回転駆動に連れて従動回転するようになっている。これにより、血液ポンプ２３は、ロータ２３２を回転させて動脈側血液回路２１のチューブ内の血液を下流側へと圧送することができ、そのロータ２３２の回転を停止する状態ではステータ２３１の円形内壁面２３１ｓにローラ２３３が動脈側血液回路２１を液密に押し潰してチューブ内の血液の流動を停止させることができる。

また、血液ポンプ２３は、ステータ２３１の外面を覆って、回転するロータ２３２やセットした動脈側血液回路２１などへの干渉を制限するカバー２３５を備えており、このカバー２３５の開閉を検知するカバー検出センサ２３５ｓ（図８に図示）を有して、事故発生を未然に防止するようになっている。この血液ポンプ２３は、円盤状のロータ２３２の軸心の直交方向（直径方向）に延在するガイド２３４が一対のローラ２３３近傍の上下の計４カ所に設置されており、ロータ２３２周りに巻き掛けるチューブ状の動脈側血液回路２１がステータ２３１内から外れようとするのを抑制するようになっている。

血液回路２の静脈側血液回路２２は、一端側を透析回路３のダイアライザ３１の血液導出口３１ｂに接続して連通されるとともに他端側の静脈側穿刺針２２０を患者の血管に穿刺することにより連通させてダイアライザ３１による透析処理後の血液を患者側に戻す（所謂、返血する）ようになっている。この静脈側血液回路２２は、回路途中に圧力測定装置１および静脈チャンバ２２５が設置されており、圧力測定装置１が回路中の血液の流動に応じた圧力を測定しつつ、血液ポンプ２３により流動（圧送）される静脈側血液回路２２側の血液中に混入する気泡を静脈チャンバ２２５が分離して正常な血液を患者に安全に戻す。なお、静脈側血液回路２２は、静脈側穿刺針２２０を連結接続するコネクタ２２１と、回路中を流動する流体が血液であるか判別する血液判別部２２２と、回路中の血液の流動をバルブの開閉により調整制御するクランプ２２３と、回路中を流動する血液に混入した気泡を検出する気泡検出部２２４と、が配置されている。このうちの血液判別部２２２は、動脈側血液回路２１側に設けてもよく、これら血液回路２１、２２の双方に配置してもよいことは言うまでもない。

そして、圧力測定装置１の２組は、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２のそれぞれに別個に設置されており、その血液回路２内において患者の血液の流動に応じて変動する圧力を後述するように検出測定することにより、患者の血液が動脈側と静脈側とで安定して最適な圧力で圧送（流動）されることを実現する。

圧力測定装置１は、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２のそれぞれの流路途中に位置するように着脱可能に設置されている回路チャンバ（着脱部材）１１内の圧力を測定するように、図４～図６に示すように、その回路チャンバ１１にジョイント１３を着脱可能に取り付けて圧力センサ１５を接続するように構築されている。なお、図２において回路チャンバ１１とジョイント１３とは離隔して連結状態にされている模式図で図示するが、後述するように、これらはフィルタ１１６を挟んで一体化するように着脱可能な構造に作製されている。このジョイント１３は、後述する円筒突起１３１ｐに接続チューブ１４Ｃが接続されることにより回路チャンバ１１内の空間圧力が圧力センサ１５に及んで血液回路２内の血液の流動で変動する圧力を検出（測定）可能にする。

回路チャンバ１１は、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、ハウジング１１１内に形成される空間Ｓに連通する接続ポート１１２、１１３を備えており、血液回路２（２１、２２）毎にその空間Ｓが途中に介在するように、接続ポート１１２、１１３が接続されることによりダイアライザ３１を介して連続する流体流路の一部を構成する。

この回路チャンバ１１は、ハウジング１１１内にダイヤフラム１１５を設置して空間Ｓを連通空間Ｓ１と圧力空間Ｓ２に２分するように作製されている。そのうちの連通空間Ｓ１は、接続ポート１１２、１１３間を連通させる流体流路（血液が流動する血液流路）として機能し、圧力空間Ｓ２は、その連通空間Ｓ１内の血液の流動に応じてダイヤフラム１１５が変形されるのに応じて容積が変動されるように機能する。

また、回路チャンバ１１は、圧力空間Ｓ２にフィルタ１１６を介して連通する出力ポート１１７を備えている。この回路チャンバ１１は、出力ポート１１７周りに形成されている円筒形状の差込継手１１９を後述のジョイント１３の円筒形状の受け継手１３９に差し込んで連結固定されるとともに、その出力ポート（被接続部）１１７をジョイント１３の継手流路（接続部）１３１に連結することにより一体化構造になるように作製されている。なお、回路チャンバ１１のフィルタ１１６は、ダイヤフラム１１５が破損するなどして連通空間Ｓ１内の血液が圧力空間Ｓ２に流入して出力ポート１１７から圧力センサ１５側のジョイント１３内に流出するのを未然に防止する。

ジョイント１３は、図４～図６に示すように、継手流路（接続部）１３１の一端側に形成されている大径部１３１ｄ内に弾性材料からなるＯリング１３２を収納して、差し込まれる回路チャンバ１１の出力ポート（被接続部）１１７の外面との間にそのＯリング１３２（の第１の接触面）を密接状態に挟み込んで気密に連結接続するように作製されている（図７（ａ）を参照）。また、ジョイント１３は、継手流路１３１の一端側の大径部１３１ｄの端面に平板なリング状に形成された弾性材料からなるキャップ１３４が設置されており、キャップ１３４にはリング形状の周縁に形成されて継手流路１３１の大径部１３１ｄの内周側に位置する内周側斜面１４３ｓを有する短尺のフランジ１４３が形成されている。

このジョイント１３は、図７（ｂ）に示すように、回路チャンバ１１の差込継手１１９を継手流路１３１から引き抜かれる際には、これらの間で変形されつつ矢印Ｆ１方向に移動するＯリング１３２がキャップ１３４の内周側斜面１４３ｓに突き当たってフランジ１４３を矢印Ｆ２方向の大径部１３１ｄの内面に押し付けて外れることを抑制するように作製されている。また、そのキャップ１３４は、回路チャンバ１１の差込継手１１９を継手流路１３１のから引き抜く際に大径部１３１ｄからのＯリング１３２の抜け止めとして機能することができる。

ここで、ジョイント１３は、回路チャンバ１１の差込継手１１９を差し込んで嵌合させる円筒形状の受け継手１３９が継手流路１３１の一端側の大径部１３１ｄの外方に固着されており、この継手流路１３１の他端側には圧力センサ１５に連通する接続チューブ１４Ｃを接続する円筒突起１３１ｐが形成されている。このジョイント１３は、回路チャンバ１１と一体化させて、その回路チャンバ１１の出力ポート１１７を継手流路１３１に連結して接続チューブ（連通流路）１４Ｃを介して圧力センサ１５に連通接続することを実現している。

また、回路チャンバ１１には円筒形状の差込継手１１９の外面に係合突起１１８が形成され、ジョイント１３には円筒形状の受け継手１３９の開口側端辺から連続するＬ字のクランク溝１３８が形成されている。これら回路チャンバ１１とジョイント１３とは、差込継手１１９を受け継手１３９に差し込む際に、係合突起１１８をクランク溝１３８内に挿入しつつ嵌め合い位置で相対回転させることによって、円筒形状の軸方向に移動させるだけでは引き抜き不能にロックすることができるようになっている。

そして、本実施形態の圧力測定装置１は、血液回路２（２１、２２）毎の回路チャンバ１１に一体化させるジョイント１３の継手流路１３１に、それぞれ接続チューブ１４Ｃ１、１４Ｃ２が連通接続されているのに加えて、さらに、一対の分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２と、共通チューブ１４Ｇとが連通接続されている。詳細には、ジョイント１３の継手流路１３１に連通接続される一対の接続チューブ１４Ｃ１，１４Ｃ２には、一対の分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２の一端側がそれぞれ連通接続されて分岐されているとともに、その分岐チューブ１４Ｄ１，１４Ｄ２の他端側が集合されて共通チューブ１４Ｇの一端側に連通接続されて合流されている。

分岐チューブ１４Ｄ１は、動脈側血液回路２１側の回路チャンバ１１と一体のジョイント１３に圧力センサ１５が機能可能に連通接続されている接続チューブ１４Ｃ１から分岐されて、共通チューブ１４Ｇまでの途中に連通流路を開閉するソレノイドバルブ（開閉部）１６１が設置されている。同様に、分岐チューブ１４Ｄ２は、静脈側血液回路２２側の圧力センサ１５を設置されている接続チューブ１４Ｃから分岐されて、共通チューブ１４Ｇまでの途中に連通流路を開閉するソレノイドバルブ１６２が設置されている。

共通チューブ１４Ｇは、一端側の分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２の反対側（他端側）に接続チューブ１４Ｃ１、１４Ｃ２を介してジョイント１３側に加圧空気を導入する加圧ポンプ（加減圧部）１７が設置されているとともに、その流路途中には圧力センサ１８が機能可能に設置されている。この加圧ポンプ１７には導入空気内に塵埃などが混入することを未然に防止するフィルタ１７ｆを備えている。ここで、加圧ポンプ１７は、正転および逆転の双方で駆動してジョイント１３側を加減圧可能な機能を備えるが、これに限るものではなく、正転（加圧）または逆転（減圧）の一方のみの機能の専用機でもよい。例えば、減圧駆動する際には、吸引動作により流動させる流体（空気）を、後述する加圧空気と同様に、所望の個所に吹き付けるようにすることもできる。

ここで、加圧ポンプ１７は、血液ポンプ２３と同様な機能を有するチューブポンプにより構成されており、ステータ１７ｓとの間に共通チューブ１４Ｇを挟み込んで潰すようにしながらロータ側のローラ１７ｒが回転することによって、分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２や接続チューブ１４Ｃ１、１４Ｃ２を介して血液回路２（２１、２２）のジョイント１３側に加圧空気を送り出すようになっている。この加圧ポンプ１７は、血液ポンプ２３がロータ側ローラ２３３を直径方向２カ所の均等間隔に配置されているのに対して、ロータ側ローラ１７ｒを均等間隔となる４箇所に配置されて共通チューブ１４Ｇをステータ１７ｓ側に気密になるように押し潰すようになっている。このため、加圧ポンプ１７は、ロータ側ローラ１７ｒを回転させることにより共通チューブ１４Ｇ内の空気を分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２側に圧送するとともに、ローラ１７ｒの回転を停止する状態ではバルブを設けることなく共通チューブ１４Ｇを流通不能に閉止することができる。

ところで、血液浄化装置Ｍは、動脈側血液回路２１と静脈側血液回路２２とを介して患者の血液が、また、透析液導入ライン３４と透析液排出ライン３５とを介して透析液がそれぞれダイアライザ３１を並行して経由するように、血液ポンプ２３や複式ポンプ３６などを含む装置各部を図８に示すコントローラ５０により統括制御させることで、患者の血液を浄化処理する透析治療を実行する。

コントローラ５０は、ＣＰＵと共にＲＡＭやＲＯＭなどの各種メモリを備えて構成されており、操作パネルＰからの入力操作に応じて予め格納されている制御プログラムを取得する検出情報や格納パラメータなどに基づいて実行することにより透析処理を含む各種制御処理を実施するようになっている。

詳細には、コントローラ５０は、図８に示すように、血液回路２に設置されているクランプ２１２、２２３と、血液判別部２２２と、気泡検出部２２４と、血液ポンプ２３と共に、透析回路３に設置されている複式ポンプ３６と、除水ポンプ３７とを含む装置各部が操作パネルＰや人感センサ５１と共に、制御信号などをやり取り可能に接続されている。このコントローラ５０は、操作パネルＰを操作する看護師などのユーザの存在を前提に、その操作パネルＰからの入力操作に基づいてこれら装置各部の駆動を制御することによって患者の血液と透析液とをそれぞれ一定の流量・圧力でダイアライザ３１を経由させてその血液を浄化する透析処理を行って患者の治療を行う。ここで、操作パネルＰは、血液浄化装置Ｍの各種入力操作、例えば、駆動条件等を入力設定する操作領域や、駆動時間等を出力報知する表示領域を備えており、各種操作を促すメッセージと共に、後述する透析処理を開始する前に実施する準備動作を開始・停止する準備ボタンＰｂなどを看護師などのユーザが操作可能に配置されている。

また、コントローラ５０は、圧力センサ１５、１８、ソレノイドバルブ１６１、１６２、および加圧ポンプ１７とも各種信号などをやり取り可能に接続されている。コントローラ５０は、透析処理する際に、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉じて接続チューブ１４Ｃ１、１４Ｃ２を介して連通する回路チャンバ１１の圧力空間（測定対象）Ｓ２内の圧力を圧力センサ１５によりそれぞれ検出して、回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１内の圧力変動を取得する。これにより、コントローラ５０は、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２のそれぞれにおける患者の血液の流動品質を把握することができ、例えば、操作パネルＰに各種メッセージを表示出力などして透析処理を安全かつ適切に実施することができる。

このとき、コントローラ５０は、回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２内の圧力を圧力センサ１５で検出して連通空間Ｓ１内の圧力変動を取得する透析処理を継続しつつ、ソレノイドバルブ１６１、１６２を開けて加圧ポンプ１７を駆動する駆動部としても機能する。このコントローラ５０は、加圧ポンプ１７により分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２や共通チューブ１４Ｇを介して回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２内を加圧（外気を圧送）して連通空間Ｓ１内の流体量（圧力）を変化させることによって、患者の血液の流動量や速度を調整制御するようになっている。また、コントローラ５０は、同時に、圧力センサ１８により共通チューブ１４Ｇ内の圧力を検出して、圧力センサ１５が圧力検出する回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２内への加圧、言い換えると、回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１内の加圧効果を取得して、その加圧ポンプ１７の駆動が最適になるように調整制御するようになっている。なお、本実施形態では、加圧ポンプ１７を１式設置して回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１内における患者の血液の流動量や速度を調整制御する場合を一例にして説明するが、これに限るものではなく、血液回路２の動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２のそれぞれに設置して別個に調整制御可能にしてもよいことは言うまでもない。

さらに、コントローラ５０は、血液回路２（２１、２２）に流れる血液の透析処理を準備する際に、回路チャンバ１１をジョイント１３に連結する前に、操作パネルＰの準備動作を促すメッセージに従って準備ボタンＰｂなどが押下されると、ジョイント１３の継手流路１３１のＯリング１３２に付着する異物を吹き飛ばす後述の回路接続準備動作を実施する。詳細には、コントローラ５０は、準備ボタンＰｂの押下に応じて、例えば、図９に模式的に図示するように、ソレノイドバルブ１６１、１６２を開けるとともに加圧ポンプ１７を駆動して各種チューブ１４Ｃ１、１４Ｃ２、１４Ｄ１、１４Ｄ２、１４Ｇを介して連通する回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２内を所望の圧力に加圧（外気を圧送）する。この後に、コントローラ５０は、操作パネルＰの準備ボタンＰｂなどが再度押下されたときに、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉じると共に加圧ポンプ１７の駆動を停止して待機するようになっている。これにより、コントローラ５０は、回路チャンバ１１を連結する前のジョイント１３の継手流路１３１から空気を噴出させる回路接続準備動作を実施することができる。

ここで、コントローラ５０は、ジョイント１３の継手流路１３１のＯリング１３２に付着する異物を吹き飛ばす程度に加圧される共通チューブ１４Ｇ内の圧力を圧力センサ１８が検出測定するように加圧ポンプ１７を駆動するようになっている。このように、圧力センサ１８は、回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１内を流れる血液の流動により変動する圧力空間Ｓ２内の圧力を検出測定する圧力センサ１５とは異なることから、コントローラ５０は圧力センサ１５、１８の測定レンジは適宜に調整して圧力測定するようになっている。

このため、圧力測定装置１は、血液回路２に流れる患者の血液の透析処理を実施するために、回路チャンバ１１をジョイント１３に連結する準備作業を行う際に、操作パネルＰの準備ボタンＰｂを押下するだけで、加圧ポンプ１７が駆動してジョイント１３の継手流路１３１から空気を噴出させつつ、その受け継手１３９に差込継手１１９に差し込んで気密に連結することができる。

したがって、血液浄化装置Ｍは、ジョイント１３の継手流路１３１の大径部１３１ｄ内のＯリング１３２に加圧ポンプ１７の加圧空気を吹き付けて付着する異物を吹き飛ばすことができる。

この結果、血液浄化装置Ｍは、ジョイント１３の継手流路１３１のＯリング１３２と回路チャンバ１１の出力ポート１１７の外面との間に異物を挟み込んで圧力空間Ｓ２にリークが生じて、回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１に流れる血液の流動に応じた圧力変動を測定不能になってしまうことを未然に防止することができる。

＜第１実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいては、圧力測定装置１のジョイント１３を回路チャンバ１１に連通接続して、その回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２における圧力変動を圧力センサ１５により高精度に検出測定することができる。

したがって、血液浄化装置Ｍは、血液回路２における血液の流動を高精度に調整することができ、患者血液を信頼性高く安定流動させて透析処理して浄化することができる。

＜第１実施形態の他の態様＞
ここで、本実施形態においては、回路チャンバ１１が血液回路２に連通する連通空間Ｓ１とジョイント１３の継手流路１３１に連通する圧力空間Ｓ２とに隔膜のダイヤフラム１１５により液密に区分されているタイプ（所謂、圧ポッド）を一例に説明するがこれに限るものではない。例えば、図１０に他の態様として示すように、ダイヤフラム１１５が省略されて１つの内部空間Ｓを備える、所謂、エアトラップタイプの回路チャンバ１０１１が動脈側血液回路２１および静脈側血液回路２２のそれぞれに設置される血液回路２に適用することもできる。

具体的には、回路チャンバ１０１１は、流動血液を内部空間Ｓ上部の気相側から流入させて、その内部空間Ｓ下部の液相側から流出させる形態で血液回路２の一部を構成するように作製されている。この回路チャンバ１０１１は、その内部空間Ｓ上部側に出力ポート１１７と差込継手１１９が位置してジョイント１３の受け継手１３９に差し込んで継手流路１３１に連通連結させるようになっている。

この他の態様では、透析処理する際に、ダイヤフラム１１５のない回路チャンバ１０１１の内部空間Ｓ内の圧力を圧力センサ１５により検出して血液回路２（２１、２２）における圧力変動を取得することができ、患者の血液の流動品質を把握して透析処理を安全かつ適切に実施することができる。

このとき、この他の態様では、透析処理を継続しつつ、回路チャンバ１０１１の内部空間Ｓ内の気相圧力を圧力センサ１５により検出して、その圧力変動に応じて加圧ポンプ１７を駆動することによって、その内部空間Ｓ内を加圧（外気を圧送）して気相と液相との境界の液面を変化させて患者の血液の流動量や速度を調整制御することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を説明する。ここで、本実施形態は、上述実施形態と略同様に構成されていることから図面を流用して、同様の構成には同一の符号を付して特徴部分を説明する（以下で説明する他の実施形態においても同様）。

図１～図９に示すように、血液浄化装置Ｍのコントローラ５０は、上述実施形態における操作パネルＰの準備ボタンＰｂの押下に代えて、血液ポンプ２３のカバー２３５が開閉されて動脈側血液回路２１のセットをカバー検出センサ２３５ｓの検出信号から検知したときに、上述実施形態における回路接続準備動作を実施するようになっている。

詳細には、コントローラ５０は、血液ポンプ２３のカバー２３５が開閉されて動脈側血液回路２１がセット完了したタイミングに、ソレノイドバルブ１６１、１６２の開放と共に加圧ポンプ１７の駆動を開始する。この後に、コントローラ５０は、その開始時刻からの経過時間を計時して、予め設定されている駆動時間、例えば、回路チャンバ１１をジョイント１３に接続する作業を十分に行い得る作業時間が経過を確認したタイミングに、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉止すると共に加圧ポンプ１７の駆動を停止する。

これにより、圧力測定装置１は、血液回路２の回路チャンバ１１をジョイント１３に余裕をもって気密に連結する準備作業を確実に高品質かつ信頼性高く行い得るようにすることができ、その準備作業後に加圧ポンプ１７を自動停止して共通チューブ１４Ｇなどがローラ１７ｒの絞り込み動作により消耗してしまうことを抑えることができる。

＜第２実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいては、圧力測定装置１の加圧ポンプ１７が回路接続準備動作に伴う負荷を低減することができ、共通チューブ１４Ｇを含む加圧ポンプ１７周りの各種部品の消耗を低減して安定駆動させることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を説明する。

図１～図９に示すように、血液浄化装置Ｍのコントローラ５０は、上述実施形態における操作パネルＰの準備ボタンＰｂの押下に代えて、人感センサ５１が操作パネルＰを操作、あるいは血液ポンプ２３に動脈側血液回路２１をセットするユーザを検出したときに、上述実施形態における回路接続準備動作を実施するようになっている。

詳細には、コントローラ５０は、人感センサ５１が血液浄化装置Ｍ前のユーザを検出するタイミングに、上述実施形態と同様に、ソレノイドバルブ１６１、１６２の開放と共に加圧ポンプ１７の駆動を開始し、その開始時刻からの計時する経過時間が、例えば、回路チャンバ１１をジョイント１３に接続する作業を十分に行い得る作業時間を超えたこと確認したタイミングに、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉止すると共に加圧ポンプ１７の駆動を停止する。

＜第３実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいても、上述実施形態と同様に、圧力測定装置１の加圧ポンプ１７が回路接続準備動作に伴う負荷を低減することができ、共通チューブ１４Ｇを含む加圧ポンプ１７周りの各種部品の消耗を低減して安定駆動させることができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を説明する。

図１～図９に示すように、血液浄化装置Ｍのコントローラ５０は、上述実施形態における回路接続準備動作を実施する際に、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉じた遮断状態で加圧ポンプ１７を駆動して圧力センサ１８の検出する共通チューブ１４Ｇ内の加圧圧力（測定値）が予め設定されている開放圧力に達したこと（蓄圧できたこと）を確認した後に、そのソレノイドバルブ１６１、１６２を開放して連通状態に切り替える。この後には、コントローラ５０は、圧力センサ１５の検出する回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２の加圧圧力が予め設定されている終了圧力に達したことを確認したタイミングに、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉止すると共に加圧ポンプ１７の駆動を停止する。

これにより、圧力測定装置１は、上述実施形態による作用に加えて、加圧ポンプ１７を駆動して共通チューブ１４Ｇ内に貯留した圧縮空気をジョイント１３の継手流路１３１から噴出させてＯリング１３２に付着する異物を効果的に吹き飛ばすことができ、また、連結完了を確実に判断して加圧ポンプ１７を自動停止し共通チューブ１４Ｇなどがローラ１７ｒの絞り込み動作により消耗してしまうことを抑えることができる。

＜第４実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいては、上述実施形態による効果に加えて、血液回路２における回路チャンバ１１の出力ポート１１７をジョイント１３の継手流路１３１に連通接続する作業を高品質かつ信頼性高く行うことができ、共通チューブ１４Ｇを含む加圧ポンプ１７周りの各種部品の消耗を低減して安定駆動させることができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を説明する。

図１～図９に示すように、血液浄化装置Ｍのコントローラ５０は、上述実施形態における回路接続準備動作を実施する際に、ソレノイドバルブ１６１、１６２の開放と共に加圧ポンプ１７の正転（加圧）駆動および逆転（減圧）駆動を一定間隔に繰り返す。この後に、コントローラ５０は、その開始時刻から設定作業時間（駆動時間）の経過を確認したタイミングに、ソレノイドバルブ１６１、１６２を閉止すると共に加圧ポンプ１７の駆動を停止する。

これにより、圧力測定装置１は、上述実施形態による作用に加えて、加圧ポンプ１７の正転駆動および逆転駆動を繰り返してジョイント１３の継手流路１３１のＯリング１３２に圧縮空気を断続的に吹き付けるとともに、そのＯリング１３２付近を断続的に吸引することができ、Ｏリング１３２に付着する異物を効果的に引き剥がすことができる。

＜第５実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいては、上述実施形態による効果に加えて、血液回路２における回路チャンバ１１の出力ポート１１７をジョイント１３の継手流路１３１に連通接続する作業を高品質かつ信頼性高く行うことができる。

＜第６実施形態＞
次に、図１１を加えて、本発明の第６実施形態に係る圧力測定装置を備える医療装置の一例である血液浄化装置を説明する。

図１～図９に示すように、血液浄化装置Ｍは、血液回路２に設置する回路チャンバ１１にジョイント１３を連通接続させて圧力測定装置１を機能可能にされており、本実施形態においては、図１１（ａ）に示すように、回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２に連通する出力ポート１１１７内に、ジョイント１３の継手流路１１３１を差し込む連通構造に作製されている。

具体的には、ジョイント１３の継手流路１１３１が円錐台形状に形成されており、回路チャンバ１１の出力ポート１１１７は、上述実施形態の受け継手１３９に代えて、その継手流路１１３１の円錐台を嵌め込む内面を有する継手形状に形成されている。この継手流路１１３１および出力ポート１１１７は、互いに嵌め合わせる外面と内面の円錐台同士の間にＯリング１１３２を挟み込んで気密に連結接合するように形成されている。

これにより、圧力測定装置１は、血液回路２に流れる患者の血液の透析処理を実施するために、回路チャンバ１１をジョイント１３に連結する回路接続準備動作を実施する際に、図１１（ｂ）に示すように、出力ポート１１１７側や継手流路１１３１のＯリング１１３２側に加圧ポンプ１７の加圧空気を吹き付けて付着する異物を吹き飛ばすことができる。このとき、加圧ポンプ１７により圧送される加圧空気は、ジョイント１３の継手流路１１３１側から噴出されつつ回路チャンバ１１の出力ポート１１１７との連結直前に、その出力ポート１１１７内に吹き込ませて噴き戻させることができ、継手流路１１３１との間の狭い隙間を通してＯリング１１３２に付着する異物を強力に吹き飛ばすことができる。

この結果、血液浄化装置Ｍは、ジョイント１３の継手流路１１３１のＯリング１３２と回路チャンバ１１の出力ポート１１１７との間に異物を挟み込んで圧力空間Ｓ２にリークが生じて、回路チャンバ１１の連通空間Ｓ１に流れる血液の流動に応じた圧力変動を測定不能になってしまうことをより効果的に未然に防止することができる。

＜第６実施形態の効果＞
このように、本実施形態の血液浄化装置Ｍにおいても、上述実施形態と同様の作用効果を得ることができ、回路チャンバ１１の出力ポート１１１７とジョイント１３の継手流路１１３１との間の狭い隙間から圧力空気を噴出させてＯリング１１３２（第１の接触面）と共に、そのＯリング１１３２が密接する出力ポート１１１７の円錐台内面（第２の接触面）にも付着する異物を強力に吹き飛ばすことができる。

したがって、圧力測定装置１のジョイント１３を回路チャンバ１１に異物を挟み込むことなく高品質に連結接続することができ、その回路チャンバ１１の圧力空間Ｓ２における圧力変動を圧力センサ１５により高精度に検出測定することができる。

この結果、血液浄化装置Ｍは、血液回路２における血液の流動を高精度に調整することができ、患者血液を信頼性高く安定流動させて透析処理して浄化することができる。

ここで、本実施形態では、出力ポート１１１７と継手流路１１３１との形状で、回路チャンバ１１とジョイント１３の連結直前にＯリング１１３２付近に加圧ポンプ１７の圧力空気を吹き付けて付着する異物が挟み込まれる場合を説明するがこれに限るものではない。例えば、回路チャンバ１１の出力ポート１１７とジョイント１３の継手流路１３１とに近接センサなどを設置して、効果的な離隔間隔まで接近するタイミングに、加圧ポンプ１７の圧力空気を吹き付けるようにしてもよい。

＜実施形態のまとめ＞
次に、以上説明した実施形態における符号などを援用して、本件発明を構成する発明特定事項を連記する。なお、下記の各符号などは、特許請求の範囲における構成要素を実施形態の記載を援用して説明するに過ぎず、その構成要素を具体的な部材等に限定するものではないことは言うまでもない。

「１」 流体が流通可能な流体流路（血液回路２）を備える着脱部材（回路チャンバ１１）を測定対象として、前記着脱部材の流体流路との間で気体を流通可能に設置される連通流路（接続チューブ１４Ｃ）と、
前記流体流路および前記連通流路が連通状態または連通解消状態になるように、前記着脱部材の被接続部（出力ポート１１７）が着脱される接続部（継手流路１３１）と、
前記流体流路および前記連通流路が連通状態であるとき、前記流体流路および前記連通流路内の圧力を測定する圧力センサ（１５、１８）と、を備える圧力測定装置（１）であって、
外部に気体を放出または吸引させるように前記連通流路内を分岐チューブ１４Ｄ１、１４Ｄ２や共通チューブ１４Ｇを介して加圧または減圧する加減圧部（加圧ポンプ１７）と、
前記着脱部材の被接続部に気密に接触させる前記接続部の第１の接触面（Ｏリング１３２）が前記被接続部から離間しているタイミングに手動または自動で前記加減圧部を駆動させる駆動部（コントローラ５０）と、を有し、
前記接続部は、前記被接続部から離間する連通解消状態で前記加減圧部の加圧または減圧により気体が放出される箇所または気体が吸引される箇所に第１の接触面が形成されている、圧力測定装置。

「２」 前記接続部は、前記第１の接触面が前記被接続部に気密に密着可能な弾性材料（Ｏリング１３２）で作製されている、「１」に記載の圧力測定装置。

「３」 前記連通流路は、前記加減圧部と前記測定対象との間を連通状態または遮断状態に切り替える開閉部（ソレノイドバルブ１６１、１６２）を備え、
前記開閉部は、遮断状態で前記連通流路内を加圧または減圧した後に連通状態に切り替えて前記接続部の前記第１の接触面に気体を吹き付ける、「１」または「２」に記載の圧力測定装置。

「４」 前記加減圧部は、前記連通流路内を加圧する正転駆動に加えて、前記連通流路内を減圧する逆転駆動する機能を備える、「１」から「３」のいずれか１項に記載の圧力測定装置。

「５」 上記の「１」から「４」のいずれか１つに記載の圧力測定装置を有し、
前記着脱部材は、前記流体流路として血液が流通可能な血液流路（血液回路２）を備え、
前記血液流路の一部として、血液および気体を貯留可能なチャンバ（回路チャンバ１１）を備え、
前記測定対象が、前記チャンバの内部空間（圧力空間Ｓ２）である、医療装置（血液浄化装置Ｍ）。

「６」 前記加減圧部の駆動を操作する操作部（操作パネルＰ）を有する、「５」に記載の医療装置。

「７」 前記駆動部は、操作するユーザの検知（人感センサ５１の検知信号）または前記ユーザによる操作の検知（血液ポンプ２３のカバー２３５のカバー検出センサ２３５ｓの検知信号）を確認したときに、前記加減圧部の駆動を自動的に開始させる、「５」または「６」に記載の医療装置。

「８」 前記駆動部は、前記圧力センサの測定値が予め設定されている所定圧力に達したタイミングに前記加減圧部の駆動を自動的に停止させる、「５」から「７」のいずれか１つに記載の医療装置。

「９」 前記加減圧部は、前記接続部が前記チャンバ側の前記被接続部に接近する連結直前に、前記接続部の前記第１の接触面および前記被接続部の第２の接触面の双方に向かうように気体が放出または吸引される、「５」から「７」のいずれか１つに記載の医療装置。

上記「１」、「２」および「５」の場合には、圧力変動する流体流路と連通流路とを接続する前に、被接続部に接触する第１の接触面に圧力空気または吸引空気を吹き付けて異物を効果的に吹き飛ばすことができ、高品質かつ信頼性高く連通接続することができる。

上記「３」および「４」の場合には、圧力変動する流体流路と連通流路とを接続する前に、被接続部に接触する第１の接触面に圧力空気または吸引空気を効果的に吹き付けて異物をより確実に吹き飛ばすことができ、高品質かつ信頼性高く連通接続することができる。

上記「６」の場合には、操作部を操作して、加減圧部を駆動して停止することができ、部品が無用に消耗してしまうことを防止することができる。

上記「７」および「８」の場合には、加減圧部を自動的に駆動停止することができ、部品が消耗してしまうことをより確実に防止することができる。

上記「９」の場合には、接続部とチャンバ側の被接続部との間の狭い隙間に圧力空気または吸引空気を吹き付けることができ、異物をさらに確実に吹き飛ばして高品質かつ信頼性高く連通接続することができる。

ここで、以上で説明する医療装置は、血液の流体（液体）を流動させる血液浄化装置（透析装置）を一例として説明するが、これに限定されるものではなく、例えば、呼吸する空気（気体）などの流体を給排気する人工心肺装置などにも適用することができることは言うまでもない。

また、上述の実施形態では、ジョイント１３を回路チャンバ１１に連結する際の回路接続準備動作を主に説明するが、この動作に加えて、あるいは、この動作に代えて前もって、ジョイント１３の継手流路１３１から空気を噴出（吸引でもよい）させる動作を、定期または不定期に実施するようにしてもよい。この場合には、回路チャンバ１１が連結されて血液回路２を装着されていない状態においても、その回路チャンバ１１と連結させるジョイント１３の連結箇所に異物が付着して蓄積することを未然に防止することができ、装置状態を健全に維持・保全することができる。

本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画され得る。

１……圧力測定装置
２……血液回路
３……透析回路
１１、１０１１……回路チャンバ
１３……ジョイント
１４Ｃ、１４Ｃ１、１４Ｃ２……接続チューブ
１４Ｄ１、１４Ｄ２……分岐チューブ
１４Ｇ……共通チューブ
１５、１８……圧力センサ
１７……加圧ポンプ
１７ｒ、２３３……ローラ
１７ｓ、２３１……ステータ
２１……動脈側血液回路
２２……静脈側血液回路
２３……血液ポンプ
３１……ダイアライザ
５０……コントローラ
５１……人感センサ
１１５……ダイヤフラム
１１６……フィルタ
１１７、１１１７……出力ポート
１１９……差込継手
１３１、１１３１……継手流路
１３２、１１３２……Ｏリング
１３４……キャップ
１３９……受け継手
１４３……フランジ
１４３ｓ……内周側斜面
１６１、１６２……ソレノイドバルブ
２１０……動脈側穿刺針
２２０……静脈側穿刺針
２３５……カバー
２３５ｓ……カバー検出センサ
Ｍ……血液浄化装置
Ｐ……操作パネル
Ｐｂ……準備ボタン
Ｓ……内部空間
Ｓ１……連通空間
Ｓ２……圧力空間

Claims (9)

1. 流体が流通可能な流体流路を備える着脱部材が着脱されると共に、当該着脱部材を測定対象として圧力を測定する圧力測定装置であって、
   前記流体流路との間で気体を流通可能に設置される連通流路と、
   前記流体流路および前記連通流路が連通状態または連通解消状態になるように、前記着脱部材の被接続部が接続される接続部と、
   前記被接続部が前記接続部に接続されて前記流体流路および前記連通流路が前記連通状態であるとき、前記流体流路および前記連通流路内の圧力を測定する圧力センサと、
   外部に気体を放出または吸引させるように前記連通流路内を加圧または減圧する加減圧部と、
   前記被接続部に気密に接触させる前記接続部の第１の接触面が前記被接続部から離間しているタイミングに、手動または自動で前記加減圧部を駆動させる駆動部と、を有し、
   前記接続部は、前記被接続部から離間する前記連通解消状態で前記加減圧部の加圧または減圧により気体が放出される箇所または気体が吸引される箇所に前記第１の接触面が形成されている、圧力測定装置。
2. 前記接続部は、前記第１の接触面が前記被接続部に気密に密着可能である弾性材料で作製されている、請求項１に記載の圧力測定装置。
3. 前記連通流路は、前記加減圧部と前記測定対象との間を連通状態または遮断状態に切り替える開閉部を備え、
   前記開閉部は、遮断状態で前記連通流路内を加圧または減圧した後に連通状態に切り替えて前記接続部の前記第１の接触面に気体を吹き付ける、請求項１または請求項２に記載の圧力測定装置。
4. 前記加減圧部は、前記連通流路内を加圧する正転駆動に加えて、前記連通流路内を減圧する逆転駆動する機能を備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧力測定装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の圧力測定装置を有し、
   前記流体流路は、血液が流通可能な血液流路であり、
   前記着脱部材は、前記血液流路の一部として、血液および気体を貯留可能なチャンバを備え、
   前記測定対象が、前記チャンバの内部空間である、医療装置。
6. 前記加減圧部の駆動を操作する操作部を有する、請求項５に記載の医療装置。
7. 前記駆動部は、操作するユーザの検知または前記ユーザによる操作の検知を確認したときに、前記加減圧部の駆動を自動的に開始させる、請求項５または請求項６に記載の医療装置。
8. 前記駆動部は、前記圧力センサの測定値が予め設定されている所定圧力に達したタイミングに前記加減圧部の駆動を自動的に停止させる、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の医療装置。
9. 前記加減圧部は、前記接続部が前記被接続部に接近する接続直前に、前記接続部の前記第１の接触面および前記被接続部の第２の接触面の双方との間で気体を放出または吸引する、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の医療装置。

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