JPH0522181Y2

JPH0522181Y2 -

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Publication number: JPH0522181Y2
Application number: JP1988116146U
Authority: JP
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1988-09-02
Publication date: 1993-06-07
Anticipated expiration: 2003-06-07
Also published as: JPH0298945U

Description

【考案の詳細な説明】「産業上の利用分野」この考案は腎不全患者の治療に用いられる血液
透析装置に関し、特に除水量を制御する除水量制
御装置に係わる。

「従来の技術」現在行われている除水量制御のうち代表的なも
のとしてECUM方式がある。ECUM方式は第７
図に示すようにして行われる。すなわち患者１１
からの血液は血液ポンプ１２により透析器１３へ
供給され、透析器１３で水分や老廃物が除去され
た血液はドリツプチヤンバ１４を介して患者１１
に戻される。一方透析液は液供給流路１５より第
１開閉弁１６を介して透析器１３へ供給され、透
析器１３よりの透析液は排液流路１７より第２開
閉弁１８を介し、更に陰圧ポンプ１９により引か
れて排液される。第１開閉弁１６の入口と第２開
閉弁１８の出口との間に分岐路２１が連結され、
分岐路２１に第３開閉弁２２が挿入される。

測定モードにおいて第１開閉弁１６、第２開閉
弁１８が閉とされ、第３開閉弁２２が開とされ、
透析器１３及び第２開閉弁１８間に設けられた除
水量測定用ポンプ２３が引かれ、所定の除水量と
した時の透析器１３の透析液側圧力Ｑが圧力測定
器２４で測定される。この透析液側圧力Ｑと、血
液側圧力Ｐとの差Ｐ−Ｑ（TMP：透過圧室力）と
除水量との関係が求まる。

透析モードでは第１開閉弁１６、第２開閉弁１
８を開とし、第３開閉弁２２を閉として、透析器
１３に透析液を流し、この時のTMPが前記測定
したTMPとなるように制御する。

この従来方式においては測定モード時以外は除
水量の測定が行われず、また透析液が流れている
場合と、停止している場合とで透析器１３の内部
の圧力が異なり、誤差の原因となる。最近の透析
器ではTMP当りの除水量が従来のものの５倍程
度もあるものが出現し、従来問題とならなかつた
小さなTMPの誤差が、大きな除水誤差の原因と
なり、臨床上の問題となつている。

また往復式定量ポンプを二つ設けて、透析器に
対する流入、流出透析液量を等しくし、第３の除
水ポンプにより除水量に相当する液量を強制的に
除水する方式がある。この方式の代表的なものを
第８図に示す。すなわち往復式定量ポンプ２５，
２６を設け、これらを連動とし、往復式定量ポン
プ２５の計量室２５ｂから透析液を透析器１３へ
供給している時に、透析器１３から透析液を定量
ポンプ２５の計量室２５ａに取込み、一方定量ポ
ンプ２６の計量室２６ａに供給すべき透析液を取
込み、計量室２６ｂに取込んだ透析液を排液す
る。逆に定量ポンプ２６の計量室２６ａの透析液
を透析器１３へ供給する時、透析器１３からの透
析液を計量室２６ｂに取込み、定量ポンプ２５は
計量室２５ｂに供給すべき透析液を取込み、計量
室２５ａの透析液を排液する。

透析器１３から排出される透析液は除水用ポン
プ２７によつても引かれ、この除水用ポンプ２７
により引く透析液の量は、定量ポンプ２５又は２
６により透析器１３へ供給する量と透析器１３よ
り引く量との差の量とする。

このようにして４つの計量室を用いることによ
り、定量ポンプの往復動による透析液の流れが不
連続となる問題を解決している。この方式の欠点
は計量室間の誤差が累積されることと、計量室の
切替えを頻繁に行う必要があり、この切替えタイ
ミングにより誤差が生じる欠点がある。更に透析
液中には炭酸カルシウムが、透析器の下流液には
低分子量の蛋白質などが含まれるため、これらに
よる弁の動作不良、ポンプの容積変化も無視でき
ない。

「課題を解決するための手段」この考案によれば第１回転式定量ポンプにより
透析液が透析器へ供給され、透析器よりの透析液
が第２回転式定量ポンプで引かれる。透析器及び
第１回転式定量ポンプ間の液供給流路と、透析器
及び第２回転式定量ポンプ間の排液流路との間は
分岐路で接続され、弁手段により、第１回転式定
量ポンプからの透析液を透析器側にのみ供給し、
かつ第２回転式定量ポンプにより透析器からの透
析液のみを排液する第１状態と、第１回転式定量
ポンプからの透析液を分岐路にのみ供給し、かつ
第２回転式定量ポンプにより分岐路からの透析液
のみを排液する第２状態とに切替えられる。校正
モードにおいて、弁手段が第２状態とされて第１
回転式定量ポンプと第２回転式定量ポンプとの流
量差が検出され、その流量差検出出力に応じて第
１回転式定量ポンプと第２回転式定量ポンプとの
流量差がゼロに校正されて第１、第２回転式定量
ポンプが制御される。透析器に対し流入する透析
液量と、流出する透析液量との差の分が第３回転
式定量ポンプにより引かれる。

このように校正モードを設けることにより第１
回転式定量ポンプと第２回転式定量ポンプとの各
流量を正確に均一にすることができ、しかも連続
的に透析液を供給することができ、かつ弁の開閉
を頻繁に行う必要はない。

「実施例」第１図はこの考案の実施例を示し、第７図と対
応する部分には同一符号を付けてある。この考案
においては第１開閉弁１６の上流側において液供
給流路１５に第１回転式定量ポンプ３１が設けら
れ、第２開閉弁１８の下流側において排液流路１
７に第２回転式定量ポンプ３２が設けられる。第
１開閉弁１６及び第１回転式定量ポンプ３１間の
液供給流路１５と、第２開閉弁１８及び第２回転
式定量ポンプ３２間の排液流路１７との間に分岐
路２１が連通される。更に第２開閉弁１８及び第
２回転式定量ポンプ３２間の排液流路１７に圧力
測定器３３が設けられる。透析器１３の流出側に
第３回転式定量ポンプ３４が分岐接続される。

この装置は二つのモードを有する。第一は校正
モードで第二は透析モードである。まず校正モー
ドについて説明する。第１開閉弁１６、第２開閉
弁１８を閉じ、第３開閉弁２２を開き、第１回転
式定量ポンプ３１からの透析液が分岐路２１にの
み供給され、かつ第２回転式定量ポンプ３２によ
り分岐路２１からの透析液のみが排液される状態
にする。第１回転式定量ポンプ３１、第２回転式
定量ポンプ３２を例えば500ml／minの速度で運
転する。この時圧力測定器３３の出力を監視す
る。この圧力が上昇傾向を示すならば第１回転式
定量ポンプ３１の流量が第２回転式定量ポンプ３
２よりも多いことを示しており、圧力が下降する
ならば第１回転式定量ポンプ３１の流量が第２回
転式定量ポンプ３２より少ないことを示す。した
がつて圧力測定器３３は第１回転式定量ポンプ３
１と第２回転式定量ポンプ３２との流量差を検出
する。この流量差、つまり圧力変化を無くすよう
に第１回転式定量ポンプ３１あるいは第２回転式
定量ポンプ３２のポンプ回転数を制御する。これ
により第１回転式定量ポンプ３１、第２回転式定
量ポンプ３２の透析モードにおける回転数を決定
する。

次に透析モードについて説明する。第１開閉弁
１６、第２開閉弁１８を開け、第３開閉弁２２を
閉じ透析器１３への送液を開始する。この時、第
１回転式定量ポンプ３１および第２回転式定量ポ
ンプ３２は校正モードで得られた回転数を維持す
る。第３回転式定量ポンプ３４は除水率設定器で
設定された量に相当する回転数で運転し、除水量
を高精度に制御し、計画的に除水を行なうことが
できる。この考案の特徴は回転式の定量ポンプ２
台を用い透析器１３の出入口の流量を等しくし、
除水量に相当する量を第３回転式定量ポンプ３４
で抜きとる方式である。しかし回転式定量ポンプ
は、定量性に経時的変化がともなうが、これを校
正モードにより校正し、この欠点を補うことによ
り往復式ポンプより高精度の除水量制御を実現す
ることができる。

回転式定量ポンプにはモイノポンプを使用し、
このポンプの駆動源にはパルスモータを用いるこ
とができる。第２図の例は、第１図における第３
回転式定量ポンプ３４に代えて、吐出量を変更す
ることができる第３ポンプ３６を用い、その第３
ポンプ３６の吐出側に除水量計量容器３５を設
け、除水量を計測し、第３ポンプ３６の吐出量を
補正する機構を具備した例である。なお、第３ポ
ンプ３６の吐出量の補正は、計量除水量に応じて
人が行つてもよい。また第３回転式定量ポンプ３
４を透析器１３の流入側に設けて、除水量に対応
した分だけ透析液を減少して透析器１３へ供給し
てもよい。

第３図に回転式定量ポンプとして使用するモイ
ノポンプを示す。弾性体のステータ５１の中にロ
ータ５２が挿入されており、このロータ５２を駆
動装置５４により回転させることにより、ロータ
５２とステータ５１に挟まれた容積の液体が順次
送り出され、吸込口５６より入つた液体は吐出口
５５へ送出される。１回転あたりに送出される液
量が正確に計量されるため、定量ポンプとして使
用できる。ステータ５１は、固定端５８のみが本
体５３に支持されている。ステータ５１の自由端
５７は、ロータ５２が偏心しているため、回転時
にこれを吸収するよう自由にしてある。液の流れ
は、ステータ５１の自由端５７より入り、固定端
５８より出るように配置する。これは、固定端５
８より入り、自由端５７より出る配置に比較し、
固定端５８又は、自由端５７に、正圧、負圧がか
かつた場合の流量の変化が少く、計量精度を上げ
ることができる。第４図、第５図はモイノポンプ
の液の圧力に対する流量変化の状態を示し、第４
図は液の入口側に圧力を加えた場合であり、第５
図は液の出口側に圧力を加えた場合である。いず
れの場合も、固定端より自由端に液を流す場合は
設定圧力の変化に対し流量が変化するが、自由端
より固定端に液を流す場合は設定圧力の変化に対
し、流量の変化はごくわずかである。

第１回転式定量ポンプ３１から、液供給流路１
５を通り、透析器１３を通つて第２回転式定量ポ
ンプ３２までの流路は、除水率設定器で設定され
た液量を、第３回転式定量ポンプ３４で排出する
ため負圧となる。そのため、第１回転式定量ポン
プ３１の吐出口側と、第２、第３回転式定量ポン
プ３２，３４の吸込口側も負圧となる。軸受シー
ル部５９を負圧にすると軸受シール部５９より空
気を引き込みやすいため、計量精度が悪くなる。
また、軸受シール部５９の潤滑が悪くなり、シー
ルの寿命を短くする欠点がある。第１回転式定量
ポンプ３１には、第３図で示すモイノポンプを使
用し、第２、第３回転式定量ポンプ３２，３４に
は、第６図で示すモイノポンプを使用する。つま
り第３図では負圧となる吐出口５５側の近くに固
定端５８を配し、自由端５７を固定端５８よりも
軸受シール部５９側に位置させる。一方第６図で
は負圧となる吸込口５６の近くに自由端５７を配
し、この自由端５７が固定端５８に対し、軸受シ
ール部５９と反対側となるように配置する。この
組合せにより、軸受シール部５９を負圧にしない
で使用することができ、計量精度を更に向上さ
せ、シールの寿命をも長くすることができる。

「考案の効果」透析器の高除水能化が進み、従来の除水量制御
の方式では、制御精度が悪くなり実用上、この様
な透析器には使用できなくなつている。この考案
は前述の問題点を解決でき、高除水能膜にも充分
対応できる除水量制御装置を実現できる。

計量室をもつ往復式定量ポンプを使用する場合
と比較して弁の開閉を頻繁に行う必要がなく、か
つ校正モードを適当に挿入することにより誤差が
累積されることなく、常に正しい制御を行うこと
ができる。

回転式定量ポンプに、モイノポンプを使用し、
このモイノポンプのステータ内を通す液体の流す
方向を、自由端側より、固定端側へ流すことによ
り、液体圧に影響されずにより高精度で計量でき
る。

モイノポンプの軸受シール部を負圧にしないよ
うに配置することにより、軸受シール部の寿命を
延ばし、空気を引き込むことによる誤差を解消で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すブロツク図、
第２図は他の実施例を示すブロツク図、第３図は
この考案の実施例のモイノポンプを示す断面図、
第４図及び第５図はそれぞれモイノポンプの流量
−設定圧力特性図、第６図はこの考案の実施例の
モイノポンプを示す断面図、第７図及び第８図は
それぞれ従来の除水量制御装置を示すブロツク図
である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 透析器へ液供給流路を通じて透析液を供給
し、上記透析器へ供給された血液から老廃物を
除去して透析液と共に排液流路へ排出する血液
透析装置において、上記液供給流路に挿入された第１回転式定量
ポンプと、上記排液流路に挿入された第２回転式定量ポ
ンプと、上記透析器及び上記第１回転式定量ポンプ間
の上記液供給流路と、上記透析器及び上記第２
回転式定量ポンプ間の上記排液流路との間を接
続する分岐路と、上記第１回転式定量ポンプからの透析液を上
記透析器側にのみ供給し、かつ上記第２回転式
定量ポンプにより上記透析器からの透析液のみ
を排液する第１状態と、上記第１回転式定量ポ
ンプからの透析液を上記分岐路にのみ供給し、
かつ上記第２回転式定量ポンプにより上記分岐
路からの透析液のみを排液する第２状態とに切
替える弁手段と、その弁手段を上記第２状態として上記第１回
転式定量ポンプと上記第２回転式定量ポンプと
の流量差を検出する流量差検出手段と、その流量差検出手段の検出出力に応じて上記
第１回転式定量ポンプと上記第２回転式定量ポ
ンプとの流量差をゼロに校正して第１、第２回
転式定量ポンプを制御する手段と、上記透析器及び上記第２回転式定量ポンプ間
の上記排液流路の透析液を除水量に応じて排液
する第３回転式定量ポンプと、を具備する血液透析装置の除水量制御装置。 (2) 透析器へ液供給流路を通じて透析液を供給
し、上記透析器へ供給された血液から老廃物を
除去して透析液と共に排液流路へ排出する血液
透析装置において、上記液供給流路に挿入された第１回転式定量
ポンプと、上記排液流路に挿入された第２回転式定量ポ
ンプと、上記透析器及び上記第１回転式定量ポンプ間
の上記液供給流路と、上記透析器及び上記第２
回転式定量ポンプ間の上記排液流路との間を接
続する分岐路と、上記第１回転式定量ポンプからの透析液を上
記透析器側にのみ供給し、かつ上記第２回転式
定量ポンプにより上記透析器からの透析液のみ
を排液する第１状態と、上記第１回転式定量ポ
ンプからの透析液を上記分岐路にのみ供給し、
かつ上記第２回転式定量ポンプにより上記分岐
路からの透析液のみを排液する第２状態とに切
替える弁手段と、その弁手段を上記第２状態として上記第１回
転式定量ポンプと上記第２回転式定量ポンプと
の流量差を検出する流量差検出手段と、その流量差検出手段の検出出力に応じて上記
第１回転式定量ポンプと上記第２回転式定量ポ
ンプとの流量差をゼロに校正して第１、第２回
転式定量ポンプを制御する手段と、上記透析器及び上記第２回転式定量ポンプ間
の上記排液流路に分岐接続され、吐出量を変更
することができる第３ポンプと、その第３ポンプから吐出される量を計量する
手段と、を具備する血液透析装置の除水量制御装置。 (3) 上記回転式定量ポンプに、一方の片端を本体
に固定し、他方の片端を自由にした弾性体のス
テータを利用したモイノポンプを使用し、液の
吸込側をステータの自由端側に配置した請求項
１または２記載の血液透析装置の除水量制御装
置。 (4) 上記第２回転式定量ポンプの、液の吸込側で
あるステータの自由端側を、そのステータの固
定端に対し軸受シール部と逆側に配置した請求
項１または２記載の血液透析装置の除水量制御
装置。