JPH0362107B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、血液中から老廃物や水分を除去する
透析装置に関する。

「従来の技術」 従来、透析装置として、透析液容器内を可動隔
壁により供給室と回収室とに区画し、一方の供給
室を透析器の入口に、他方の回収室を上記透析器
の出口にそれぞれ接続して上記供給室、透析器お
よび回収室で密閉回路を形成し、上記供給室に導
入した新鮮透析液を上記可動隔壁の移動に伴なう
容積減少に応じて透析器に供給し、かつこれと同
時に、該透析器から排出された処理済透析液を上
記可動隔壁の移動に伴なう回収室の容積増大に応
じて該回収室内に回収させるようにしたものが知
られている（特公昭56−82号公報）。

この種の透析装置においては、供給室から透析
器に供給した新鮮透析液の量と透析器から回収室
に回収された処理済透析液の量とを正確に一致さ
せることができるので、上記密閉回路の一部から
取出した処理済透析液の量が限外濾過量に一致す
るようになり、したがつて上記密閉回路から取出
す処理済透析液の量から限外濾過量を正確に管理
することができる。

「発明が解決しようとする課題」 しかるに、透析を行なうためには上記供給室か
ら透析器に供給した新鮮透析液よりも多くの処理
済透析液を透析器から排出させなければならない
が、上記構成の透析装置においては、供給室から
透析器に供給した新鮮透析液の量と透析器から回
収室に回収された処理済透析液の量とが一致して
いるので、密閉回路の途中に限外濾過量に相当す
る処理済透析液を取出す手段を必要とする。ま
た、単位時間当りの限外濾過量を長期間安定して
維持させるためには、該手段に高度の信頼性と耐
久性が要求されるが、従来方式においては限外濾
過量として透析液を計量して取出しているため、
計量手段が透析液によつて汚染され、計量値に誤
差を生じるという欠点があつた。

「課題を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、第１透析液容
器に一対の第１可動隔壁を設けてこの第１透析液
容器内に、一方の第１可動隔壁によつて区画した
第１供給室と、他方の第１可動隔壁によつて区画
した第１回収室と、さらに双方の第１可動隔壁の
間に区画した第１可変容積室とをそれぞれ形成
し、また上記第１可変容積室内に液体を充填して
一方の第１可動隔壁の変位に伴なつて他方の第１
可動隔壁を追従変位させて、第１供給室の容積と
第１回収室の容積とを互いに逆に増減可能とし、 第２透析液容器に一対の第２可動隔壁を設けて
この第２透析液容器内に、一方の第２可動隔壁に
よつて区画した第２供給室と、他方の第２可動隔
壁によつて区画した第２回収室と、さらに双方の
第２可動隔壁の間に区画した第２可変容積室とを
それぞれ形成し、また上記第２可変容積室内に液
体を充填して一方の第２可動隔壁の変位に伴なつ
て他方の第２可動隔壁を追従変位させて、第２供
給室の容積と第２回収室の容積とを互いに逆に増
減可能とし、 上記第１供給室および第２供給室を流路切換弁
を介して透析器の入口および新鮮透析液の供給源
に選択的に接続するとともに、上記第１回収室お
よび第２回収室を流路切換弁を介して上記該透析
器の出口および処理済透析液の回収部に選択的に
接続して、上記流路切換弁の流路切換えにより、
上記第１供給室を上記透析器の入口に、第１回収
室を透析器の出口に、第２供給室を新鮮透析液の
供給源に、第２回収室を処理済透析液の回収部に
接続する第１接続状態と、上記第２供給室を上記
透析器の入口に、第２回収室を透析器の出口に、
第１供給室を新鮮透析液の供給源に、第１回収室
を処理済透析液の回収部に接続する第２接続状態
とに交互に切換可能とし、 さらに上記第１可変容積室および第２可変容積
室とを連通路を介して相互に連通させて密封し、
かつ上記連通路に、上記第１接続状態時に第１可
変容積室内の液体を第２可変容積室内に流動さ
せ、第２接続状態時に第２可変容積室内の液体を
第１可変容積室内に流動させるポンプを設けるよ
うにしたものである。

「作用」 上記構成によれば、各透析液容器内の供給室の
容積と回収室の容積とは互いに逆に増減し、しか
も可変容積室の容積を変動させることにより供給
室の容積減少量すなわち透析器への新鮮透析液の
供給量よりも、回収室の容積増大量すなわち処理
済透析液の回収量を大きくすることができるの
で、その差分を限外濾過量に一致させることがで
きる。したがつて、従来のように処理済透析液を
取出す手段を必要とせず、そのような手段を設け
る場合に比較して信頼性と耐久性とを確保するこ
とが容易となる。

そして限外濾過量は上記可変容積室の容積変動
量の大きさによつて制御することができるので、
直接密閉回路から処理済透析液を取出す場合に比
較して、限外濾過量を確実に制御することがで
き、しかも上記ポンプによつて一方の可変容積室
から他方の可変容積室へ密封した液体を流動させ
ることにより各可変容積室の容積を同時に増減さ
せることができるので、交互に繰り返される第１
接続状態時と第２接続状態時とにおいて限外濾過
量を一定に維持することができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、
第１図において、透析を行なう透析器１は半透膜
２によつて区画された被処理液室３と透析液室４
とを備えており、被処理液である血液を供給路５
を介して上記被処理液室３内に導入するととも
に、排出路６を介して外部に排出できるようにし
ている。

本実施例では、２つの第１透析液容器１０と第
２透析液容器１０′を並設してあり、それぞれの
透析液容器１０，１０′によつて上記透析器１に
交互に新鮮透析液を供給排出し、それによつて透
析が行なわれるようにしている。

上記第１透析液容器１０内は２枚の可動隔壁と
してのダイアフラム１１，１２によつて内部を３
室に、すなわち第１供給室１３、第１可変容積室
１４、および第１回収室１５に区画してあり、第
１透析液容器１０内の一側に形成した第１供給室
１３内に導入した新鮮透析液を第１密閉回路１６
を介して上記透析器１の透析液室４内に供給する
とともに、その透析液室４内からの処理済透析液
を第１透析液容器１０の他側に形成した第１回収
室１５内に回収できるようにしている。なお、上
記ダイアフラム１１，１２は完全に別体である必
要はなく、その一部が一体に連結されていてもよ
い。

上記第１密閉回路１６は、上記第１供給室１３
を、第１供給路１７、第１供給弁１８、フイルタ
１９、共通供給路２０および定流量弁２１を介し
て上記透析液室４に連通させ、さらに共通回収路
２２、ポンプ２３、脱気装置２４、第１回収路２
５および第１回収弁２６を介して上記第１回収室
１５内に連通させている。

また、上記第１供給室１３への新鮮透析液の導
入は、図示しない新鮮透析液の供給源から共通導
入路２９、電磁開閉弁３０、手動開閉弁３１、ヒ
ータ３２、ポンプ３３、脱気装置３４、第１導入
路３５および第１導入弁３６を介して行なえるよ
うにし、さらに第１回収室１５からの処理済透析
液の廃棄は、第１廃棄弁３７、第１廃棄路３８、
共通廃棄路３９および漏血センサ４０を介して図
示しない回収槽などの回収部へ廃棄できるように
している。

上記第１透析液容器１０内に形成した中央の第
１可変容積室１４内には、例えばシリコンオイル
等の液体４１を密封してあり、一方のダイアフラ
ム１１が移動した際には、上記液体４１を介して
他方のダイアフラム１２を上記ダイアフラム１１
に追従して変位できるようにしている。

そして上記第１供給路１７に設けたフイルタ１
９は、透析液の流通は許容するが上記液体４１の
流通は阻止するようにしてあり、上記ダイアフラ
ム１１が破損して液体４１が第１供給室１３内に
漏洩しても、それが透析器１に供給されることが
ないようにしている。

また、上記フイルタ１９の上流側に上記液体４
１を検出する検出手段４２、例えば上記液体４１
として着色したシリコンオイルを用いた場合には
光電管４２を設け、そのシリコンオイルで透析液
が着色したことを検出することによつて、上記ダ
イアフラム１１が破損したことを検出できるよう
にしている。他方、ダイアフラム１２が破損した
ことは、漏血センサ４０によるシリコンオイルの
検出によつて検出することができる。

なお、上記フイルタ１９に相当するフイルタ１
９′を第２透析液容器１０′側の第２密閉回路１
６′にも設け、該フイルタ１９′によつて第２透析
液容器１０′のダイアフラム１１′が破損したこと
を検出できるようにしているが、構成の簡素化を
図るために、上記共通供給路２０に１つのフイル
タのみを設けるようにしてもよい。

また上記検出手段４２としては、使用する液体
４１を考慮して適宜のものを用いることができ、
液体４１として上記シリコンオイルを用いた他の
検出手段の例としては、上記フイルタ１９の上流
側の第２供給路１７の一部又は全部に透明チユー
ブを設け、外部から着色状態を目視できるように
することができる。

さらに、上記第２透析液容器１０′に関する構
成も上述した第１透析液容器１０についての構成
と同一に構成してあり、同一部分には第１透析液
容器１０について用いた符号に「′」を付して示
している。

然して、上記透析液容器１０，１０′の第１可
変容積室１４と第２可変容積室１４′とは連通路
４５を介して相互に連通させてあり、かつ該連通
路４５にポンプ４６を設けて一方の可変容積室か
ら他方の可変容積室へ上記液体４１を交互に流動
させることができるようにしている。

上記ポンプ４６は、第２図に示すように、図示
しないフレームに固定した板状の支持部材４７
と、この支持部材４７に水平方向に取付けたシリ
ンダ４８と、上記支持部材４７を貫通させてシリ
ンダ４８内に摺動自在かつ回転自在に密嵌合した
ピストン４９とを備えている。そして、上記ピス
トン４９の先端部外周に所定形状の切欠部４９ａ
を形成してあり、この切欠部４９ａとピストン４
９の先端面およびシリンダ４８の内周とで容積が
変動されるポンプ室５０を形成している。

上記連通路４５は上記ピストン４９の切欠部４
９ａの往復移動範囲においてシリンダ４８の内周
面対向位置に開口させてあり、第３図から理解さ
れるように、ピストン４９の回転角度位置に応じ
て、いずれか一方の開口のみが、すなわち第１可
変容積室１４と第２可変容積室１４′とのいずれ
か一方のみが、上記切欠部４９ａを介して、ポン
プ室５０内に連通するようにしている。

さらに、上記シリンダ４８から外部に突出する
ピストン４９の末端部には、軸方向と直交させて
アーム４９ｃを取付けてあり、該アーム４９ｃの
先端に設けた球状部を、カツプ状継手５１の内周
所定位置に形成した球状凹部５１ａに枢支連結し
ている。上記継手５１は、サーボモータ５２の駆
動軸５２ａにピストン４９の軸線に対して所定角
度だけ傾斜させて連結させている。上記サーボモ
ータ５２は、マイクロコンピユータを含む図示し
ない制御装置によつて制御されるようになつてお
り、その制御装置は例えば５２からのパルス信号
をカウントすることによつてサーボモータ５２の
回転量を監視できるようになつている。

上記構成のポンプ４６においては、上記サーボ
モータ５２を回転させた際には、継手５１の球状
凹部５１ａにアーム４９ｃを介して枢支連結され
たピストン４９は、上記一方向に回転されつつシ
リンダ４８内は往復移動されるので、それに伴な
つて上記ポンプ室５０の容積を増減することがで
きる。

そして上記ピストン４９が第３図時計方向に正
転し、かつ第２図の左行端となつた際には、ポン
プ室５０と第２可変容積室１４′の連通が遮断さ
れると同時に、第１可変容積室１４が切欠部４９
ａを介してポンプ室５０に連通するようになり、
この状態からピストン４９が回転されながら右行
されてポンプ室５０内の容積が減少されると、ポ
ンプ室５０内の液体４１が第１可変容積室１４内
に吐出される。

さらに、上記ピストン４９が第２図の右行端位
置となると、該ピストン４９の回転により第１可
変容積室１４とポンプ室５０との連通が遮断され
るとともに、第２可変容積室１４′が切欠部４９
ａを介してポンプ室５０に連通されるので、この
状態からピストン４９が左行されてポンプ室５０
内の容積が増大されると、第２可変容積室１４′
内の液体４１がポンプ室５０内に吸い込まれる。

そして上記ピストン４９が第２図の左行端とな
つた際には、上述したように第１可変容積室１４
が切欠部４９ａを介してポンプ室５０に連通する
とともに、ポンプ室５０と第２可変容積室１４′
の連通が遮断されるようになり、上記サーボモー
タ５２の一方向の回転によつて上述の作動が繰返
されるので、第２可変容積室１４′の液体４１を
第１可変容積室１４に流動させることができる。

これれに対し、上記サーボモータ５２を逆転さ
せることによつて上述の作動と逆の作動が行なわ
れ、第１可変容積室１４の液体４１を第２可変容
積室１４′に流動させることができる。なお、ポ
ンプ４６としては上述の実施例のものに限定され
るものではなく、ローラーポンプ等のようにモー
タの正逆回転で吐出方向が代わるポンプであれば
いかなる構成のものであつてもよい。

以上の構成において、第４図に示すある時間
Taにおいては、第１密閉回路１６では第１供給
弁１８および第１回収弁２６が閉鎖され、第１導
入弁３６および第１廃棄弁３７が開放されてい
る。これに対し第２密閉回路１６′では、上記第
１密閉回路１６とは逆に、第２供給弁１８′およ
び第２回収弁２６′が開放され、第２導入弁３
６′および第２廃棄弁３７′が閉鎖されている。

したがつてこの接続状態では、第１密閉回路１
６は透析器１との連通が遮断され、該第１密閉回
路１６側の第１供給室１３内にポンプ３３によつ
て新鮮透析液が圧送導入されている。そしてこれ
によつてダイアフラム１１，１２が一体的に右行
されるので、第１回収室１５内に回収された処理
済透析液は廃棄路３９を介して外部に排出される
ようになる。

他方、第２密閉回路１６′は透析器１の透析液
室４に接続されており、第２供給室１３′内の新
鮮透析液は、定流量弁２１により一定流量に制御
され透析器１の透析液室４内に供給され、その透
析液室４内からの処理済透析液は第２回収室１
５′内に回収されている。

また、上記ポンプ４６を駆動するサーボモータ
５２は正転されており、そのため第１可変容積室
１４内の容積が増大し、第２可変容積室１４′内
の容積が減少している。したがつて、第２供給室
１３′から透析液室４内に供給される新鮮透析液
量よりも多くの処理済透析液が第２回収室１５′
内に徐々に回収され、上記第２容積室１４′内の
容積減少分が透析器１における限外濾過量となつ
ている。

上述の接続状態から、第４図に示す時間Tbに
おいて、上記サーボモータ５２が所定量正転され
て第２可変容積室１４′の容積が最小となり、し
たがつて第１可変容積室１４の容積が最大となる
と、サーボモータ５２の回転が停止されるととも
に、第１密閉回路１６における各弁が切換つて第
１供給弁１８および第１回収弁２６が開放され、
第１導入弁３６および第１廃棄弁３７が閉鎖され
る。

その結果、第２密閉回路１６′とともに第１密
閉回路１６も透析器１の透析液室４に接続される
ので、第１供給室１３と第２供給室１３′内の新
鮮透析液が透析器１の透析液室４内に供給され、
その透析液室４内からの処理済透析液が第１回収
室１５と第２回収室１５′内に回収されるように
なる。

この際には、上述したようにサーボモータ５２
の運転を停止させているので、両可変容積室１
４，１４′の容積変動はなく、したがつて両供給
室１３，１３′からの新鮮透析液の供給量と両回
収室１５，１５′内に回収される処理済透析液の
回収量とが同一となつて限外濾過が停止される。

上記サーボモータ５２の運転を停止させてから
所定時間が経過した第４図の時間Tcとなると、
サーボモータ５２の逆転が開始されるとともに、
第２密閉回路１６′における各弁が切り換つて第
２供給弁１８′および第２回収弁２６′が閉鎖さ
れ、第２導入弁３６′および第２廃棄弁３７′が開
放される。すると、第２密閉回路１６′と透析器
１の透析液室４との連通が遮断され、透析液室４
には第１密閉回路１６のみから新鮮透析液が供給
されるようになる。

そしてこの接続状態では、サーボモータ５２の
逆転により上述の作動とは逆に第１可変容積室１
４の容積が徐々に減少されるので、該第１密閉回
路１６においては、第１供給室１３から透析液室
４内に供給される新鮮透析液量よりも多くの処理
済透析液が第１回収室１５内に徐々に回収される
ようになり、したがつて上記第１可変容積室１４
内の容積減少分に相当する限外濾過が行なわれ
る。

他方、第２密閉回路１６′においては、第２供
給室１３′内にポンプ３３によつて新鮮透析液が
圧送導入されるようになり、これによつてダイア
フラム１１，１２が一体的に右行されると同時
に、第２回収室１５′内の処理済透析液が廃棄路
３９を介して外部に排出される。この際、上記サ
ーボモータ５２が逆転されることによつて第２可
変容積室１４′の容積が最小の状態から徐々に増
大されるようになる。

さらに、上記サーボモータ５２が所定量逆転さ
れると、その時間Tdにおいてサーボモータ５２
の回転が停止されるとともに、第２密閉回路１
６′における各弁が切り換つて第２供給弁１８′お
よび第２回収弁２６′が開放され、第２導入弁３
６′および第２廃棄弁３７′が閉鎖される。この状
態は、上記時間TbからTcまでの状態と同一であ
る。

そしてサーボモータ５２の運転が停止されてか
ら所定時間が経過すると、時間Teにおいてサー
ボモータ５２の正転が開始されるとともに、第１
密閉回路１６における各弁が切り換つて第１供給
弁１８および第１回収弁２６が閉鎖され、第１導
入弁３６および第１廃棄弁３７が開放される。す
ると、第１密閉回路１６と透析器１の透析液室４
との連通が遮断され、透析液室４には第２密閉回
路１６′のみから新鮮透析液が供給されるように
なる。

この接続状態は、最初に説明した時間Taにお
ける接続状態と同一であり、以後同様な作動が繰
返されて透析が行なわれる。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示したも
ので、本実施例においては、上記実施例における
第１透析液容器１０をダイアフラム１１，１２の
中間部分で別個の容器５５，５６に分割し、各容
器５５，５６に形成した可変容積室１４，１４を
導管５７を介して相互に連通させ、さらに該導管
５７を第１連通路４５を介して上記ポンプ４６に
接続している。また、第２透析液容器１０′につ
いても同様に構成し、同一符号に「′」を付して
示している。

さらに本実施例においては、各供給室１３，１
３′をそれぞれ透析器１の透析液室４又は新鮮透
析液の供給源に切換える流路切換弁として、上記
供給弁１８，１８′および導入弁３６，３６′の代
りに三方向切換弁５８，５８′を用い、同様に回
収弁２６，２６′および廃棄弁３７，３７′の代り
に三方向切換弁５９，５９′を用いている。

その他の構成は上記実施例と実質的に異なると
ころはなく、本実施例においても上記実施例と同
一の作用効果が得られることは明らかである。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、可変容積室の
容積変動量を限外濾過量に一致させることができ
るので、従来のように密閉回路の途中に処理済透
析液を取出す手段を必要とせず、そのような手段
を設ける場合に比較して信頼性と耐久性とを確保
することができ、しかも一方の可変容積室から他
方の可変容積室へ密封した液体を流動させること
により各可変容積室の容積を同時に増減させるこ
とができるので、交互に繰り返される第１接続状
態時と第２接続状態時とにおいて限外濾過量を一
定に維持することができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２
図は第１図の要部を示す平面図、第３図は第２図
の−線に沿う断面図、第４図は第１図の作動
状態を示すタイミングチヤート図、第５図は他の
実施例を示す系統図である。 １……透析器、１０……第１透析液容器、１
０′……第２透析液容器、１１，１２……ダイア
フラム（可動隔壁、第１透析液容器側）、１１′，
１２′……ダイアフラム（可動隔壁、第２透析液
容器側）、１３……第１供給室、１４……第１可
変容積室、１５……第１回収室、１６……第１密
閉回路、１８……第１供給弁、２６……第１回収
弁、３６……第１導入弁、３７……第１廃棄弁、
１３′……第２供給室、１４′……第２可変容積
室、１５′……第２回収室、１６′……第２密閉回
路、１８′……第２供給弁、２６′……第２回収
弁、３６′……第２導入弁、３７′……第２廃棄
弁、４１……液体、４５……連通路、４６……ポ
ンプ、５８，５９……三方向切換弁、５８′，５
９′……三方向切換弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１透析液容器に一対の第１可動隔壁を設け
   てこの第１透析液容器内に、一方の第１可動隔壁
   によつて区画した第１供給室と、他方の第１可動
   隔壁によつて区画した第１回収室と、さらに双方
   の第１可動隔壁の間に区画した第１可変容積室と
   をそれぞれ形成し、また上記第１可変容積室内に
   液体を充填して一方の第１可動隔壁の変位に伴な
   つて他方の第１可動隔壁を追従変位させて、第１
   供給室の容積と第１回収室の容積とを互いに逆に
   増減可能とし、 第２透析液容器に一対の第２可動隔壁を設けて
   この第２透析液容器内に、一方の第２可動隔壁に
   よつて区画した第２供給室と、他方の第２可動隔
   壁によつて区画した第２回収室と、さらに双方の
   第２可動隔壁の間に区画した第２可変容積室とを
   それぞれ形成し、また上記第２可変容積室内に液
   体を充填して一方の第２可動隔壁の変位に伴なつ
   て他方の第２可動隔壁を追従変位させて、第２供
   給室の容積と第２回収室の容積とを互いに逆に増
   減可能とし、 上記第１供給室および第２供給室を流路切換弁
   を介して透析器の入口および新鮮透析液の供給源
   に選択的に接続するとともに、上記第１回収室お
   よび第２回収室を流路切換弁を介して上記該透析
   器の出口および処理済透析液の回収部に選択的に
   接続して、上記流路切換弁の流路切換えにより、
   上記第１供給室を上記透析器の入口に、第１回収
   室を透析器の出口に、第２供給室を新鮮透析液の
   供給源に、第２回収室を処理済透析液の回収部に
   接続する第１接続状態と、上記第２供給室を上記
   透析器の入口に、第２回収室を透析器の出口に、
   第１供給室を新鮮透析液の供給源に、第１回収室
   を処理済透析液の回収部に接続する第２接続状態
   とに交互に切換可能とし、 さらに上記第１可変容積室および第２可変容積
   室とを連通路を介して相互に連通させて密封し、
   かつ上記連通路に、上記第１接続状態時に第１可
   変容積室内の液体を第２可変容積室内に流動さ
   せ、第２接続状態時に第２可変容積室内の液体を
   第１可変容積室内に流動させるポンプを設けたこ
   とを特徴とする透析装置。