JPH04259468A

JPH04259468A - 除水量制御透析装置

Info

Publication number: JPH04259468A
Application number: JP3041208A
Authority: JP
Inventors: Shigeto Haraguchi; 成人原口
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1991-02-12
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1992-09-16

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、除水量の制御が可能な
透析装置に係わり、特に除水ポンプの耐久性と信頼性を
特別な部品を必要とせずに、向上するためのものである
。

【０００２】

【従来の技術】透析治療は、周知のように、血液と透析
液が透析膜を介して接触する透析器と、それを制御・監
視する透析制御装置の構成によって実施される。透析器
内では、血液と透析液間の濃度差により、体内に蓄積し
た尿毒素成分が除去されると共に、両者間の圧力差によ
り、余剰水分を限外濾過する。

【０００３】この中で、尿の排泄が出来ない患者にとっ
て、正確な限外濾過量（すなわち除水量）の管理は、透
析治療において重要な因子である。除水が不十分である
と、次回の透析治療までの摂取水分量を制限されるし、
除水し過ぎると患者に好ましくない事態を招くおそれが
ある。

【０００４】従来、正確な除水を行うための装置として
、例えば、特公昭５６−８２号に記載されたような装置
が提案されている。以下、図４を参照して、従来装置を
説明する。

【０００５】この装置は、透析器１と除水量制御装置２
とで構成されている。透析患者の血液は、血液回路１１
を経て透析器１に導入される。透析器１内では、透析膜
１２を介して、血液と透析液が接触している。１３は新
鮮透析液を透析器１に供給するための透析液供給回路で
あり、１４は廃透析液の排出回路であり、各々除水量制
御装置２と接続されている。

【０００６】除水量制御装置２に備えられた第１のチャ
ンバ２１および第２のチャンバ２２は、各々弾性膜２３
，２４により、新鮮な透析液が収納される第１の部屋２
５，２６と、廃透析液が収納される第２の部屋２７，２
８に隔離されている。第１の部屋２５，２６は各々第１
の電磁弁３１，３２を介して、フロースイッチ付の流量
計４０を経て、透析液供給回路１３に接続されている。透析器１内で透析処理され、老廃物や限外濾過液を含ん
だ廃透析液は、廃透析液排出回路１４から陰圧ポンプ４
１へ送液され、第２の電磁弁３３，３４を経て、各チャ
ンバ２１，２２の第２の部屋２７，２８に戻る。第１の
部屋２５，２６は、第３の電磁弁３５，３６を介して透
析液供給ライン５０とも接続されている。また、第２の
部屋２７，２８は、第４の電磁弁３７，３８を経て、廃
透析液排出ライン５１とも接続されている。

【０００７】今、図において、白抜きの電磁弁３２，３
４，３５，３７は開放状態であり、黒塗りの電磁弁３１
，３３，３６，３８は閉止状態にある。従って第２のチ
ャンバ２２の第１の部屋２６内の新鮮透析液は、電磁弁
３２、流量計４０、透析器１、陰圧ポンプ４１、電磁弁
３４を経て、廃透析液として、同じチャンバ２２の第２
の部屋２８に戻る。図において明らかなように、上述し
た第１の部屋２６から第２の部屋２８に至る回路は密閉
回路を形成する。したがって、除水ポンプ４２により、
この密閉回路内の液を系外に排出すれば、これと全く等
量な液が、透析器１内において、血液側から透析液側へ
限外濾過され、これが除水量に相当する。除水ポンプ４
２の上流側および下流側には、透析液を廃透析液排出回
路１４から系外に一方方向に排出するための逆止弁４３
，４４が設けられている。このようにして、除水ポンプ
４２の吐出量を設定することにより、正確な除水量規制
が可能になる。

【０００８】なお、第２のチャンバ２２を使って限外濾
過透析が行われている間、第１のチャンバ２１の第１の
部屋２５には、透析液供給ライン５０から第３の電磁弁
３５を経て、新鮮な透析液が充填される。同時に第２の
部屋２７内の廃透析液は、第４の電磁弁３７を経て、廃
透析液排出ライン５１に排出される。

【０００９】第２のチャンバ２２の第１の部屋２６の新
鮮透析液が全量消費される（すなわち弾性膜２４がチャ
ンバ２２の右壁に密着する）と、透析液の流れが止まる
。これを流量計４０に内臓されたフロースイッチ（図示
せず）で検出し、第１から第４の電磁弁３１〜３８を切
替えることにより、透析器１と第２のチャンバ２２の接
続を切り離し、代わりに第１のチャンバ２１と接続する
。これによりチャンバ２１の第１の部屋２５内の新鮮透
析液が透析器１に供給される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来装置には次のような問題点がある。すなわち、通
常、除水ポンプ４２の定量性は逆止弁４３，４４のシー
ル性能に依存している。一方、透析液は重炭酸塩を含有
しており、また、廃透析液中には透析膜１２を介して血
液から排出された老廃物が含まれ、これらは非常に析出
しやすいものである。そのためこれらの析出物が逆止弁
４３，４４の弁と弁壁の間に噛み込み、シール不良を起
こしやすい。これにより除水ポンプ４２の吐出設定量に
拘わらず、密閉回路内の透析液が系外に排出したり、逆
に系外の空気が系内に混入し、限外濾過量の制御が困難
になり、患者にとって好ましくない事態が生じるという
危惧がある。

【００１１】このように、従来の除水量制御透析装置に
は、除水ポンプの信頼性に問題があった。そのため、例
えば特開平２−７１７５４号では、逆止弁である背圧弁
部の圧力を圧力センサでチェックすることにより、この
トラブルを早期に発見するための複雑な除水制御機構の
監視システムを提案している。しかし、これは異常を出
来るだけ事前に発見しようとするものであり、根本的に
問題発生を皆無にするものではない。

【００１２】これに対して、逆止弁を使わない装置とし
て、米国特許４２０９３９１号が提案されている。これ
は除水ポンプ４２および逆止弁４３，４４に代わって、
図５に示したようなポンプを適用するものである。これ
は４個の電磁弁１４１〜１４４と計量シリンダ１４５、
およびモータ１４６によって往復動するロッド１４７に
取付けられたピストンヘッド１４８から構成されている
。ロッド１４７は計量シリンダ１４５を突き抜けている
ため、ロッド１４７の移動に伴う計量シリンダ１４５の
左室１４９および右室１５０の容積変化量は同一である
。

【００１３】今、図において、電磁弁１４１，１４４が
開放、電磁弁１４２，１４３が閉止状態下で、ロッド１
４７を矢印の方向（図における左方向）に移動させると
、廃透析液排出回路１４からの廃透析液は、右室１５０
に導入され、左室１４９内の廃透析液は系外に排出され
る。ピストンヘッド１４８が左壁に接触した時、ロッド
に取付けられた突起１５１を近接スイッチ１５２で検出
し、これに基づいて電磁弁１４１，１４４を閉止し、電
磁弁１４２，１４３を開放すると共に、ピストンヘッド
１４８を右方向に移動させる。

【００１４】近接スイッチ１５３が、ピストンヘッド１
４８が右壁に接触したことを検知すると、再び電磁弁１
４１〜１４４の切り替えと、ピストンヘッド１４８の移
動方向の切り替えが行われ、以後、同様な動作が繰り返
されて、連続な定量除水が可能になる。このような弁の
切り替えを電磁弁１４１〜１４４で行うことにより、確
実な弁の開閉が可能になるため、前述した逆止弁に由来
するトラブルは解消できる。しかし、この装置によれば
、図４に示した各チャンバ２１，２２に付設された８個
の電磁弁３１〜３８の他に、４個の電磁弁が追加的に必
要となり、それだけコスト高となる。

【００１５】これを図６に示すように、右室のみの片肺
で実現することも可能である。ダッシュ（’）を付けた
部品は、図５のダッシュのない同一番号の部品と同一機
能を有する。この場合、電磁弁１４１’を開放、電磁弁
１４３’を閉止することにより、除水量相当分を右室１
５０’に導入するが、排出する時は電磁弁１４１’を閉
止、電磁弁１４３’を開放するため、一時的に除水を停
止しなければならない。これは、モータ１４６’を例え
ばステッピングモータとして、正（吸引側）方向回転時
には除水量に見合った微定速回転とし、逆（排出側）方
向回転時には高速回転とすることにより、除水を中断す
る時間を最小限に抑えることは可能であるが、除水停止
時間を皆無にすることまではできない。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、比較的簡単な構成によって、除水量の
制御を精度よく、かつ高い信頼性でもって実施すること
ができる除水量制御透析装置を提供することを目的とし
ている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような構成を採る。すなわち、請求項
１に記載の発明は、（１）　透析膜を介して血圧回路と
透析液回路が接触する透析器と、（２）　移動可能な隔
壁により新鮮透析液貯留用の第１の部屋と排透析液貯留
用の第２の部屋に仕切られた第１および第２のチャンバ
と、（３）　各々のチャンバに接続された、■　　各々
のチャンバの第１の部屋と前記透析器の透析液供給回路
を接続する第１の切替流路と、■　　前記透析器の廃透
析液排出回路と同一チャンバの第２の部屋を接続する第
２の切替流路と、■　　第１の部屋と透析液供給ライン
を接続する第３の切替流路と、■　　第２の部屋と廃透
析液排出ラインを接続する第４の切替流路と、（４）　
各々のチャンバ、第１の切替流路、透析器、第２の切替
流路、隔壁で構成される二つの密閉回路と、からなる透
析装置において、（５）　各々のチャンバの第２の部屋
において、第２の切替流路と第４の切替流路との間で分
岐接続された可変容積の第１および第２の密閉計量容器
と、（６）　各々の前記密閉計量容器の容積の増減方向
が互いに逆に作動するようにお互いを連動させる手段と
、（７）　第１、第２の切替流路の組と、第３、第４の
切替流路の組との交互の切り替えに同期して、前記密閉
計量容器の増減方向を切替える切替え手段と、を備えた
ものである。また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の除水量制御透析装置において、前記（５）　に
記載の可変容積の第１および第２の密閉計量容器に代え
て、各々のチャンバの第１の部屋に接続する第１の切替
流路と第３の切替流路との間で分岐接続された可変容積
の第１および第２の密閉計量容器を備えたものである。

【００１８】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。第１のチャンバの第１の部屋に充満した新鮮透析液
は、第１の切替流路および透析液供給回路を介して透析
器に供給される。透析器から出た廃透析液は廃透析液排
出回路および第２の切替流路を介して第１のチャンバの
第２の部屋に流れ込む。このとき除水量と同量の排透析
液は、第２の切替流路と第４の切替流路との間に分岐接
続された第１の密閉計量容器に流れ込む。したがって、
この第１の密閉計量容器の容積を適宜に設定することに
より、所望量の除水が行われる。

【００１９】第１のチャンバの第１の部屋に新鮮透析液
が供給されている間に、第２のチャンバの第１の部屋に
新鮮透析液が供給される。第１のチャンバからの新鮮透
析液の供給が終わると、第１〜第４の切替流路が切り替
えられるとともに、密閉計量容器の増減方向が切り替え
られ、第２のチャンバおよび第２の密閉計量容器を用い
た除水量の制御が行われる。

【００２０】一方、請求項２に記載の発明によれば、第
１および第２の密閉計量容器によって、透析器に送り込
む新鮮透析液の量を制御することにより、除水量の制御
が行われる。

【００２１】以上のように、請求項１および請求項２に
記載の発明によれば、二つのチャンバを切替えるために
既に搭載されている切替流路と、可変容量の密閉計量容
器との組合せで、廃透析液または新鮮透析液の量を調節
することにより、除水量の連続制御が行われる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。＜第１実施例＞図１は、本発明に係る除水量制御透析装
置の第１実施例のフロー図である。図において、図４に
示した従来装置と同一構成部分は同一符号で示し、ここ
での説明は省略する。

【００２３】本実施例の特徴は、図４に示した従来装置
の除水ポンプ４２および逆止弁４３，４４に代わって、
図５に示したのと同様の計量シリンダ２００を設け、計
量シリンダ２００の左室１４９を第１のチャンバ２１と
電磁弁３７との間に配管５２で連通接続し、右室１５０
を第２のチャンバ２２と電磁弁３８の間に配管５２で連
通接続することにより、図５に示したような別途の電磁
弁１４１〜１４４を設ける必要がないようにしている。

【００２４】なお、図１における電磁弁３１，３２は本
発明にいう第１の切替流路に、電磁弁３３，３４は第２
の切替流路に、電磁弁３５，３６は第３の切替流路に、
電磁弁３７，３８は第４の切替流路に、それぞれ相当す
る。

【００２５】今、図において、白抜きの弁３２，３４，
３５，３７が開放状態にあり、黒塗りの弁３１，３３，
３６，３８が閉止状態にあり、ロッド１４７は矢印の方
向（図における左方向）に移動する。したがって、廃透
析液は第２のチャンバ２２の第２の部屋２８を満たすと
共に、その廃透析液の一部（除水量相当分）は計量シリ
ンダ２００の右室１５０に導入される。

【００２６】第２のチャンバ２２の第１の部屋２６の新
鮮透析液が除圧ポンプ４１により透析器１に送られ全量
消費されると、一瞬透析液の流れがなくなるため、これ
を流量計４０に内蔵されたフロースイッチ（図示せず）
で検出し、その検出信号を切替制御装置２０１に送る。これにより電磁弁３１〜３８の状態を全て切替えると共
に、モータ制御装置２０２に信号を送る。これによりモ
ータ１４６の回転方向が逆転する。そうすれば、右室１
５０内に充填されていた廃透析液は押し出される。この
時、電磁弁３４が閉止、電磁弁３８が開放になっている
。そのため、計量シリンダ２００から送り出された廃透
析液は第２の部屋２８からの廃透析液と合流して、廃透
析液排出ライン５１へ排出される。一方、第１のチャン
バ２１では、電磁弁３３が開放、電磁弁３７が閉止にな
るため、除水量に相当する廃透析液は計量シリンダ２０
０の左室１４９に導入される。これを切替制御装置２０
１からの信号によって、交互に切替える。

【００２７】一般的に透析液流量は５００ｍｌ／分で治
療される。そのためチャンバ２１，２２の容積を５００
ｍｌとすると、１分毎に切替えられる。そのため、計量
シリンダ２００の容積も１分間の除水量を貯留できるだ
けの容積が必要になり、通常、５〜２０ｍｌ程度となる
。除水速度はモータ制御装置２０２によって制御される
モータ１４６の回転速度により決められる。

【００２８】なお、除水量を制御するための計量シリン
ダは直線的に配列される必要なく、図２のように、分割
された計量シリンダ２００Ａ，２００Ｂを並設してもよ
い。ロッド３０２および３０３は、歯車３０１とラック
・ピニオンの関係にある。したがって、図において上方
の計量シリンダ２００Ａが受け入れ状態の時、下方の計
量シリンダ２００Ｂは排出状態にあり、これをモータ１
４６の回転方向の切替えにより交互に繰り返す。

【００２９】更に、図１に示したロッド１４７は必ずし
もモータ１４６で積極駆動される必要はない。図１で、
陰圧ポンプ４１により透析液が流動するが、この流体圧
を利用することにより、ピストンヘッド１４８を駆動さ
せることができる。この時は、ピストンヘッド１４８の
移動量を検出し、例えば、第２のチャンバ２２から右室
１５０に接続された廃透析液配管中に調整弁（図示せず
）を設置し、この調整弁を調整することにより、除水量
を設定することも可能である。

【００３０】また、計量シリンダ２００は、シリンダ・
ピストンの組合せに限らない。隔壁としてのピストンヘ
ッドに代わって、ベローズやダイヤフラム等、定量ポン
プの計量室として公知の技術が利用できる。

【００３１】上記実施例において肝要なことは、電磁弁
３７，３８が何れもチャンバ２１，２２の第２の部屋２
７，２８に接続された弁であることである。したがって
、計量シリンダ２００に接続される廃透析液配管５２は
、何れか一方あるいは両方とも、電磁弁３３と第２の部
屋２７の間および電磁弁３４と第２の部屋２８間に接続
されてもよいし、第２の部屋２７，２８に直接に連通接
続されてもよい。

【００３２】＜第２実施例＞上述した第１実施例では、
計量シリンダ２００の左室１４９および右室１５０を、
チャンバ２１，２２の排透析貯留用の第２の部屋２７，
２８にそれぞれ廃透析液配管５２で連通するように接続
したが、計量シリンダ２００の各室１４９，１５０は、
図３に示すように、チャンバ２１，２２の新鮮透析液貯
留用の第１の部屋２５，２６にそれぞれ新鮮透析液配管
５３で連通するように接続してもよい。

【００３３】本実施例によれば、例えば第２のチャンバ
２２の第１の部屋２６にある新鮮透析液を透析器１に供
給するとき、同時にピストンヘッド１４８を除水量ΔＶ
に応じた分だけ図３における左方向に移動させることに
より、第１の部屋２６から透析器１へ供給する透析液の
量は（Ｖ−ΔＶ：Ｖは各部屋の容積）になる。一方、第
１の部屋２６から第２の部屋２８に至る経路は密閉回路
を構成している関係で、第２の部屋２８に流入する廃透
析液には除水量ΔＶが加わわり、廃透析液総量は量はＶ
になり、第２の部屋２８を充満することになる。このよ
うに、計量シリンダ２００の各室１４９，１５０を各チ
ャンバ２１，２２の第１の部屋２６，２５に接続するこ
とによっても除水量の制御を行うことができる。

【００３４】図１では、第１〜第４の切替流路としてそ
れぞれ個別の電磁弁３１〜３８を用いたが、電磁弁３１
と３２、３３と３４、３５と３６および３７と３８は交
互に切替えられるので、それらの交互に切替えられる電
磁弁をそれぞれ３方切替電磁弁としてもよい。また、図
１では、電磁弁３３と３７、３１と３５、３４と３８お
よび３２と３６が交互に切替えられると見こともできる
ので、それらの交互に切替えられる電磁弁をそれぞれ３
方切替電磁弁としてもよい。このように３方切替電磁弁
を用いると、３１〜３８の８個の電磁弁は上記組合せの
４個でよいことになる。

【００３５】さらに、本発明における第１〜第４の切替
流路は、シリンダとスプールと電磁コイル等からなる多
流路切替用電磁弁を用いて構成してもよい。この場合に
は、本発明の「第１の切替流路」は、「多流路切替用電
磁弁（または３方切替電磁弁）の第１の流路」に、「第
２の切替流路」は、「多流路切替用電磁弁（または３方
切替電磁弁）の第２の流路」にそれぞれ相当し、以下「
第３の切替流路」、「第４の切替流路」についても同様
である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の除水量制御透析装置によれば、二つのチャン
バ切替えのために既に搭載されている切替流路と、可変
容量の密閉計量容器との組合せで、排透析液の量を調節
することにより、結果として除水量の連続制御が行われ
るので、従来装置のように逆止弁の動作不良に基づく除
水量の不測の変動等の問題がなく、また、電磁弁などの
切替流路を新たに増設する必要もないので、それだけ装
置を安価に実現することができる。

【００３７】また、請求項２に記載の除水量制御透析装
置によれば、二つのチャンバ切替えのために既に搭載さ
れている切替流路と、可変容量の密閉計量容器との組合
せで、新鮮透析液の供給量を調節することにより、結果
として除水量の連続制御が行われるので、請求項１の発
明と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　第１実施例に係る除水量制御透析装置の構
成を示したフロー図である。

【図２】　　計量シリンダの変形例を示した概略図であ
る。

【図３】　　第２実施例に係る除水量制御透析装置の構
成を示したフロー図である。

【図４】　　従来の除水量制御透析装置の構成を示した
フロー図である。

【図５】　　従来の除水量制御透析装置の構成の一部を
示した図である。

【図６】　　従来の除水量制御透析装置の構成の一部を
示した図である。

【符号の説明】

１…透析器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　２…除水量制御装置１１…血液回路　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１３…透析液供給回路１４…廃透析液排出回路　　　　　　　　　　　　　　
　　２１…第１のチャンバ２２…第２のチャンバ　　　　　　　　　　　　２３，
２４…隔壁２５，２６…第１の部屋　　　　　　　　　
　２７，２８…第２の部屋３１，３２…第１の電磁弁（第１の切替流路）３３，３
４…第２の電磁弁（第２の切替流路）３５，３６…第３
の電磁弁（第３の切替流路）３７，３８…第４の電磁弁
（第４の切替流路）５０…透析液供給ライン５１…廃透析液排出ライン２００…計量シリンダ（密閉計量容器）１４９…左室（
第１の密閉計量容器）１５０…右室（第２の密閉計量容器）１４６…モータ１４７…ロッド（連動させる手段）１４８…ピストンヘッド（連動させる手段）２０１…切
替制御装置（切替え手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（１）　透析膜を介して血圧回路と透
析液回路とが接触する透析器と、（２）　移動可能な隔
壁により新鮮透析液貯留用の第１の部屋と排透析液貯留
用の第２の部屋とに仕切られた第１および第２のチャン
バと、（３）　各々のチャンバに接続された、■　　各
々のチャンバの第１の部屋と前記透析器の透析液供給回
路とを接続する第１の切替流路と、■　　前記透析器の
廃透析液排出回路と同一チャンバの第２の部屋とを接続
する第２の切替流路と、■　　第１の部屋と透析液供給
ラインとを接続する第３の切替流路と、■　　第２の部
屋と廃透析液排出ラインとを接続する第４の切替流路と
、（４）　各々のチャンバ、第１の切替流路、透析器、
第２の切替流路、隔壁で構成される二つの密閉回路と、
からなる透析装置において、（５）　各々のチャンバの
第２の部屋に接続する第２の切替流路と第４の切替流路
との間で第２の部屋に連通接続された可変容積の第１お
よび第２の密閉計量容器と、（６）　各々の前記密閉計
量容器の容積の増減方向が互いに逆に作動するようにお
互いを連動させる手段と、（７）　第１、第２の切替流
路の組と、第３、第４の切替流路の組との交互の切り替
えに同期して、前記密閉計量容器の増減方向を切替える
切替え手段と、を備えたことを特徴とする除水量制御透
析装置。
【請求項２】　　請求項１に記載の除水量制御透析装置
において、前記（５）　に記載の可変容積の第１および
第２の密閉計量容器に代えて、各々のチャンバの第１の
部屋に接続する第１の切替流路と第３の切替流路との間
で分岐接続された可変容積の第１および第２の密閉計量
容器を備えた除水量制御透析装置。