JPH0746267Y2 - チューブ引き出し方向可変血液ポンプ及び該ポンプを用いてなる人工血液透析装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、血液の人工透析等において血液を体外循環さ
せるために用いられる血液ポンプに係り、特に、血液流
通用の弾性チューブの引き出し方向を可変する血液ポン
プ及び該ポンプを用いた人工血液透析装置に関する。

〈従来の技術〉 血液の人工透析装置等に利用されている血液ポンプとし
て、一般によく知られているものを第７図に示して説明
する。

第７図において、符号１は円弧状の内周面２を有するケ
ーシング、３は内周面２に沿って配された血液流通用の
弾性チューブ、４は内周面２中心部に回動軸５をもつロ
ータ部で、回動軸５は図示を省略している駆動源（例え
ば、モータなど）に直結されている。6a、6bはロータ部
４の両端部に取り付けられて、弾性チューブ３を局部的
に内周面２に押圧し、圧閉するローラである。

回動軸５に連動して、ロータ部４が第７図の矢印方向に
回転すると、一方のローラ6aによる弾性チューブ３の圧
閉点が内周面２の周方向に移動し、第７図の矢印方向に
血液が送出される。ローラ6aが内周面２から外れる直前
に、今度は他方のローラ6bが、弾性チューブ３を内周面
２に押圧して弾性チューブ３を圧閉しながら周方向に移
動するので、血液は連続的に送出される。

このような、血液ポンプにおいては、その構造上、弾性
チューブ３の血液吸引側3aと吐出側3bとはケーシング１
に対し同方向に引き出されている。また、血液中の気泡
の拡大、蓄積を防止するために、必ず、吸引側3aは下側
に、吐出側3bは上側に配設されている。

ところで、一般に左腕からの採血を行う患者が多いた
め、通常、この種の血液ポンプは人体の左側に設置され
ることが多い。この方が体外の血液循環回路を短くで
き、回路中の血液容量も少なくできて都合が良いからで
ある。

しかし、血液の体外循環を伴う治療を長期にわたって受
ける患者では、採血回数の増加に伴い、採血する腕を左
から右に変更することがある。右腕から採血する場合、
前述したように血液ポンプを患者の右側に設置するのが
好ましい。このような事情から考案されたのが、実開昭
63−200448号公報に記載のチューブ引き出し方向可変血
液ポンプである。

これは、血液ポンプの設置位置を左右逆転させる際に、
回動軸５を中心にケーシング１を180°反転させて、弾
性チューブ３の引き出し方向を患者側に向かわせる。一
方、ロータ部４の回転方向も逆転させることによって、
下側に位置する弾性チューブ３を血液吸引側3aに、上側
に位置する弾性チューブ３を吐出側3bに逆転するもので
ある。

〈考案が解決しようとする課題〉 上述したチューブ引き出し方向可変血液ポンプは、血液
ポンプの設置位置を逆転させても、血液の体外循環回路
の延長を抑えることができ、非常に有用なものである
が、異なる寸法、品質の弾性チューブ３に対応できない
という欠点がある。

つまり、血液ポンプを使う病院によっては、使用する弾
性チューブ３の種類は様々であり、その寸法（弾性チュ
ーブ３の肉厚）や、品質（剛性）は一定のものではな
い。弾性チューブ３の肉厚や剛性に応じて適正にこれを
圧閉するためには、ケーシング１の内周面２の寸法、ロ
ーラ６の大きさ又はロータ部４に対するローラ６の取り
付け位置を個別に変更する必要がある。したがって、血
液ポンプを製作するメーカは、納品先の病院で使用され
る弾性チューブ３の肉厚、剛性に応じて、個別の血液ポ
ンプを製作する必要があり、生産性の面で不利になって
しまう。

そこで、複数種類の弾性チューブ３に対応することがで
きるスクイーズポンプ（実開昭63−69789号公報）が考
案されている。これは、揺動レバーに取り付けられたロ
ーラ６を、バネ体の弾性力によって弾性チューブ３に押
圧することで、弾性チューブ３の肉厚や剛性に応じた押
圧力を作用させるものである。しかし、この考案のスク
イーズポンプは、弾性チューブ３の引き出し方向を可変
できる構造にはなっていない。仮に、上述した手法（ケ
ーシング１の反転と、ロータ部４の逆転）を用いたして
も、バネ体の弾性力が弾性チューブ３にうまく作用しな
いなどの不都合が生じる。

本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、複数種類の弾性チューブに対応できると共に、弾性
チューブの引出方向を可変することができるチューブ引
き出し方向可変血液ポンプ及び該ポンプを用いた人工血
液透析装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

即ち、本考案は、ケーシング外にその両側を引き出され
た血液流通用の弾性チューブを前記ケーシングの円弧状
内面に沿わせて配設し、前記円弧状内面の中心に回動軸
をもつロータ部に、前記弾性チューブを局部的に前記円
弧状内面に押圧する複数個のローラを設け、前記ロータ
部を回転させて、前記弾性チューブ内の血液を送出する
とともに、前記ケーシングを反転し、この反転に応じて
前記ロータ部の回転方向を逆転することにより、前記弾
性チューブの引き出し方向を可変するチューブ引き出し
方向可変血液ポンプにおいて、 前記複数個のローラをそれぞれ回動自在に支持する支持
アームと、 これらの支持アームを揺動自在に軸支し、前記回動軸に
連動して回動するとともに、表裏両面において前記回動
軸と係合する貫通孔を中心部に形成し、前記回動軸に対
して挿抜可能な回動体と、 前記支持アームと前記回動体との間に設けられて前記複
数個のローラを前記弾性チューブに押圧するバネ体と
で、 前記ロータ部を構成したことを特徴としている。

また、本考案の人工血液透析装置は、従来公知の例え
ば、ヘモフィルトレーション（限外濾過）タイプ、ヘモ
ダイヤリシス（透析）タイプ、ヘモダイヤフィルトレー
ション（限外透析濾過）タイプ等の人工血液透析装置
に、前記チューブ引き出し方向可変血液ポンプを用いた
ことを特徴としている。

〈作用〉 本考案の構成による作用は、次の通りである。

弾性チューブの肉厚、弾性力に応じてバネ体の圧縮力は
可変し、ローラの押圧力もこれに応じて可変する。この
ため、圧閉するのに大きな押圧力を要する弾性チューブ
に対しては、バネ体より大きな弾性力が加えられ、逆に
小さな押圧力で圧閉する弾性チューブに対しては、バネ
体により小さな弾性力が加えられる。

また、回動体は、回動軸に対して抜き差しが可能であ
り、表裏両面において回動軸と係合する貫通孔を形成し
ているので、回動体を表裏反転して取り付けることがで
きる。すなわち、ロータ部を表裏反転して取り付けるこ
とが可能となり、ロータ部の逆回転時に、ロータ部を表
裏反転することで、ローラは正回転時と同じように弾性
チューブを押圧する。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第６図を参照して血液ポンプを血液の人工透析装
置に適用した例について説明する。

この図において、60は、人工血液透析装置全体を示して
おり、本実施例では人工透析器22、血液ポンプ20、チャ
ンバー21,24で構成されている。血液ポンプ20は第６図
に示すように血液の体外循環路に組み込まれる。人体ｍ
の例えば腕から採取された血液は、血液ポンプ20によっ
て吸引されるとともに血液ポンプ20から圧送され、チャ
ンバー21に一旦溜められた後、人工透析器22に送られ
る。人工透析器22では、透析液供給ライン23との間で透
析濾過が行われ、血液中の有害物質や過剰水分等が除去
される。透析後の血液は、一旦チャンバー24に溜められ
た後、再び人体内に戻される。

血液ポンプ20は、第１図および第２図に示すように構成
されている。第１図は本考案に係る血液ポンプ20の正面
図、第２図はそのII−II矢視断面図である。

符号１は円弧状の内周面２を有するケーシングである。
ケーシング１は装置全体のパネル25にピン26によって固
定されており、ピン26を抜けば、パネル25の裏面に取り
付けられている駆動モータ27の出力軸（回動軸30）を中
心に回転可能になっている。ケーシング１の外周肩部に
は、ストライカ51が設けられており、ケーシング１が第
１図の姿勢にあるときのストライカ51に対向する位置に
は、リミットスィッチ50が設けられている。リミットス
ィッチ50のレバーはこの姿勢のときに、ストライカ51に
当接し、ON信号を図示しない制御回路に出力するように
構成されている。

ケーシング１の内周面２の内壁に沿って、血液流通用の
弾性チューブ３がその周方向に配設されており、弾性チ
ューブ３の両側、すなわち、血液吸入側3a、および吐出
側3bはケーシング１外に延出している。第１図と、血液
ポンプ20の実際の設置位置は対応しており、吸入側3aを
下側、吐出側3bを上側に図示しているのは、血液ポンプ
20が人体の左側に設置されていることを示している。

内周面２の中心部には、ケーシング１の裏面を貫通した
駆動モータ27の回動軸30が突出している。回動軸30は、
基部に角形部材31を、先端部に円筒部材32を備えた構造
となっており、円筒部材32はその周方向に溝33を形成し
ている。この回動軸30に対して抜き差し可能に取り付け
られているのが、この考案の特徴を表しているロータ部
34である。以下、ロータ部34の構造について第３図の斜
視図をも参照して説明する。

ロータ部34は、回動軸30に係合する回動体35と、回動体
35の両端部それぞれに揺動軸36を介して揺動自在に取り
付けられた２本の支持アーム37a,37bと、これら支持ア
ーム37の先端部に回動自在に取りつけられたローラ6a,6
bと、各支持アーム37と回動体35との間に設けられたバ
ネ体38とで構成されている。

回動体35には、中心部に回動軸30と係合する貫通孔39が
形成されている。貫通孔39は、回動体35の表裏両面側
（第２図中では左右側）に形成され、回動軸30の角形部
材31に係合する角形空間41と、両角形空間41の間に形成
され、回動軸30の円筒部材32と係合する円筒空間42とを
有している。

円筒空間42を形成する内周壁の一部には、円筒部材32の
溝33にはまり込むボール43が設けられており、ボール43
は内周壁に内設されたスプリング44によって、空間内へ
押圧された状態にある。したがって、回動体35の貫通孔
39を回動軸30に挿入すると、円筒部材32の溝33の中にボ
ール43がはまり、回動体35を回動軸30に係止する。この
スプリング44の弾性力は余り強くなく、手動で回動体35
を抜き差しできるようになっている。

第３図に示すように、回動体35の両端部は、断面形状で
「コ」の字状に形成されており、その開空間内に揺動軸
36が取り付けられている。この揺動軸36によって、揺動
自在に軸支されているのが、支持アーム37aおよび37bで
ある。支持アーム37aと37bも断面形状で「コ」の字状に
形成されており、その閉空間内には、軸45を介してロー
ラ6a,6bが回動自在に取り付けられている。

支持アーム37a、37bの先端側の「コ」の字状の背面壁部
Ａと、回動体35の両端側の「コ」の字状の背面壁部Ｂと
の間には、それぞれバネ体38が取り付けられている。こ
のバネ体38の弾性力によって、支持アーム37aと37bは、
回動体35の外方に向かって付勢された状態にあり、ロー
ラ6a,6bはその付勢力（バネ体38の弾性力）により、弾
性チューブ３を押圧して、圧閉するように構成されてい
る。

次に上述した実施例の動作について説明する。

（１）人体の左側からの採血 第１図に示した状態のまま、駆動モータ27を駆動させ
て、矢印の方向にロータ部34を回転させる。一方のロー
ラ6aはバネ体38の弾性力によって弾性チューブ３を圧閉
しながら、内周面２の周方向に移動する。この移動によ
って、弾性チューブ３内の血液は、吸引側3aから吐出側
3bへと移動し、送出される。このとき、弾性チューブ３
の肉厚や剛性に応じてバネ体38の圧縮量は可変し、これ
に抗する反発力も可変する。したがって、ローラ6aは、
圧閉に強い押圧力を必要とする弾性チューブ３（比較的
肉厚が厚く、剛性の強い弾性チューブ３）には大きな押
圧力を作用し、その逆の特性をもった弾性チューブ３
（比較的肉厚が薄く、剛性の弱い弾性チューブ３）には
小さな押圧力を作用するから、弾性チューブ３の種類に
かかわらず、弾性チューブ３を適正に圧閉する。

ローラ6aの移動が進み、内周面２から外れると、今度
は、回動軸30を中心としてローラ6aから180°ずれた位
置にある他方のローラ6bが、弾性チューブ３を内周面２
に押圧しながら回転する。

このようにして、弾性チューブ３内の血液を連続的に送
出する。

（２）人体の右側からの採血 前述したように、右側からの採血を行うときは、体外血
液循環路を短くするため、血液ポンプ20を人体の右側に
設置する。

まず、血液ポンプ20の設置位置を左右逆転させるため、
ロータ部34を回動軸30から引き抜き、ロータ部34を表裏
反転させて、回動軸30に挿入する。ロータ部34の回動体
35の円筒空間41内に設けられているボール44は、回動軸
30の円筒部材32の溝33内にはまり、回動体35を回動軸30
に対して係止する。これで、ロータ部34は裏返しにセッ
トされる。

次に、ピン26を引き抜いてケーシング１を180°反転さ
せて（第４図参照）、弾性チューブ３の両側3a,3bの引
き出し方向を右側に切り変える。このとき、リミットス
ィッチ50のレバーに当接していたストライカ51が、その
レバーから外れ、図示を省略している駆動モータ27の制
御回路に信号を送出する。送られてきた信号に基づいて
制御回路は、駆動モータ27を逆転駆動し、ロータ部34を
逆回転させる（第４図の矢印の方向）。

ロータ部34を逆回転するときは、ロータ部34を裏返しに
セットするので、血液ポンプ20を（１）のように左側に
設置した場合と同じように、ローラ6a,6bは弾性チュー
ブ３を適正に押圧し、圧閉する。すなわち、一方のロー
ラ6aが弾性チューブ３を押圧すると、弾性チューブ３の
反発力によって、揺動軸36に支えられている支持アーム
37aは、バネ体38を圧縮する方向に揺動し、バネ体38の
弾性力がローラ6aに作用する。因みに、ロータ部34を裏
返しにせずに、逆回転だけ行うと、ローラ6aに押圧され
た弾性チューブ３の反発力はバネ体38を圧縮する方向に
は働かず、弾性チューブ３を適正な押圧力でもって圧閉
することはできない。

したがって、ロータ部34の逆回転時には、ロータ部34を
裏返して、回動軸30にセットするから、弾性チューブ３
の引き出し方向を可変した際にも、弾性チューブ３の種
類（肉厚や剛性）に応じた押圧力を弾性チューブ３に作
用させることができるのである。

上述した実施例では記載しなかったが、ロータ部34の表
裏反転を検出する手段を備えるようにすれば、作業者に
ロータ部34の向きを知らせることができ、実用上便利に
なる。その手段として、例えば、第５図の簡略断面図に
示すように、回動軸30の角形部材31の上面に小型の押し
ボタンスィッチ52を設け、回動体35の表裏側、どちらか
一方の角形空間41の内壁部に押しボタンスィッチ52が入
る切り欠き部53を形成する。切り欠き部53が形成されて
いる側が回動軸30に挿入されると、押しボタンスィッチ
52が押されず、切り欠き部53が形成されていない側が挿
入されると、押しボタンスィッチ52が押されて信号が出
力される。このような押しボタンスィッチ52のON−OFF
によって、ロータ部34の表裏を判別するように構成すれ
ばよい。

また、ロータ部34の表裏判別用の信号と、前述のリミッ
トスィッチ50が検出するケーシング１の反転判別用の信
号とを組み合わせることによって、ロータ部34の表裏
と、弾性チューブ３の引き出し方向との相違を検証する
回路を備えることもできる。これにより、血液ポンプ20
の操作ミスを未然に防ぐことができる。

〈考案の効果〉 以上の説明から明らかなように、この人工血液透析装置
及びチューブ引き出し方向可変血液ポンプは、血液ポン
プのケーシングを反転し、ロータ部を逆回転させること
により、チューブ引き出し方向を可変できるようにした
だけでなく、チューブ引き出し方向を可変する際に、ロ
ータ部を表裏反転することで、チューブの引き出し方向
にかかわらず、常に、バネ体の弾性力を的確に弾性チュ
ーブに作用させることができる。

したがって、患者の左右両側、いずれのサイドに血液ポ
ンプを設置した場合でも、また、異なる肉厚、剛性を有
する弾性チューブを使用した場合でも、安定した送液を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本考案の第１実施例に係り、第１
図は血液ポンプの正面図、第２図はそのII−II矢視断面
図、第３図はロータ部の斜視図、第４図はチューブの引
き出し方向を可変したときの血液ポンプの正面図、第５
図は回動体の一部拡大図、第６図は人工血液透析装置の
概略模式図であり、血液ポンプを組み込んだ図である。 また、第７図は従来の血液ポンプの正面図である。 １…ケーシング、２…内周面 ３…弾性チューブ、6a,6b…ローラ 20…血液ポンプ、30…回動軸 34…ロータ部、35…回動体 37a,37b…支持アーム、38…バネ体 39…貫通孔、60…人工血液透析装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング外にその両側を引き出された血
   液流通用の弾性チューブを前記ケーシングの円弧状内面
   に沿わせて配設し、前記円弧状内面の中心に回動軸をも
   つロータ部に、前記弾性チューブを局部的に前記円弧状
   内面に押圧する複数個のローラを設け、前記ロータ部を
   回転させて、前記弾性チューブ内の血液を送出するとと
   もに、前記ケーシングを反転し、この反転に応じて前記
   ロータ部の回転方向を逆転することにより、前記弾性チ
   ューブの引き出し方向を可変するチューブ引き出し方向
   可変血液ポンプにおいて、 前記複数個のローラをそれぞれ回動自在に支持する支持
   アームと、 これらの支持アームを揺動自在に軸支し、前記回動軸に
   連動して回動するとともに、表裏両面において前記回動
   軸と係合する貫通孔を中心部に形成し、前記回動軸に対
   して抜き差し可能な回動体と、 前記支持アームと前記回動体との間に設けられて前記複
   数個のローラを前記弾性チューブに押圧するバネ体と
   で、 前記ロータ部を構成したことを特徴とするチューブ引き
   出し方向可変血液ポンプ。
2. 【請求項２】請求項（１）のチューブ引き出し方向可変
   血液ポンプを用いてなる人工血液透析装置。