JPH11276575A - 血液体外循環装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】血液ポンプを自動的に再駆動させることによっ
て血液流路内の血液の凝固を防止する。血液体外循環装
置を提供する。 【解決手段】ステップ４１において、血液ポンプ、透析
液ポンプ、補液ポンプ、濾液ポンプ及びシリンジポンプ
を駆動して血液の浄化を行う。ステップ４２にてステッ
プ４２にて血液浄化終了時刻でないと判定され、ステッ
プ４３で血液供給管１５に陰圧が発生していると判定さ
れると、ステップ４４において、シリンジポンプ１９の
みを駆動し、血液ポンプ１８を停止させる。ステップ４
５において、血液供給管の陰圧発生が検出されてから１
０秒経過したと判定すると、ステップ４６で再度血液供
給管に陰圧が発生しているかどうかが判定される。ステ
ップ４６にて陰圧が発生していないと判定されると、ス
テップ４７において血液ポンプを低流運転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば腎不全患者
の治療に用いられる血液浄化装置等の血液体外循環装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】血液浄化療法は主に血液中の老廃物の除
去や、尿の出ない患者の飲食した水分の除去のために用
いられている。従来からこの血液浄化療法には血液体外
循環装置としての血液浄化装置が用いられる。

【０００３】血液浄化装置は、一人の腎不全患者に対し
て１台使用される。血液浄化装置は、濾過膜にて分離さ
れた透析液流通室と血液流通室とを有する血液浄化器を
備える。血液流通室には血液供給管及び血液排出管が接
続され、これらにより血液回路が構成されている。血液
供給管上には血液回路内で血液を循環させる血液ポンプ
が設けられている。血液供給管は患者の動きによって折
れ曲がり易く、血液供給管の折れ曲がりによって血液が
流れなくなり、血液回路に負圧異常が発生する。そのた
め、血液供給管上には血液回路の負圧異常を検出するた
めの陰圧センサが設けられている。この陰圧センサによ
って負圧異常が検出されると、血液ポンプが停止されて
治療が中断されると共に、負圧異常によりポンプが停止
した旨警報報知して、治療再開のために適切な処置を促
すようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の血液
浄化装置においては、血液供給管の折れ曲がりが直って
負圧異常が解消されても、血液ポンプは再駆動されず、
血液供給管内の血液は停止したままになっていた。この
ため、負圧異常によってポンプが停止している旨の警報
報知に気付くのが遅れて長時間そのまま放置した場合、
血液供給管内の血液が凝固してしまい、治療再開にさら
に手間取るというおそれがあった。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、血液ポンプを自動的に
再駆動させることによって血液流路内の血液の凝固を防
止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、血液回路内で血液を循環
させる血液ポンプと、血液回路の負圧異常を検出するた
めの陰圧検出手段と、血液ポンプを駆動制御するととも
に、陰圧検出手段によって負圧異常が検出されたとき前
記血液ポンプを停止させる制御手段とを備えた血液体外
循環装置において、陰圧検出手段によって負圧異常が検
出されてから所定時間経過後に負圧異常が検出されなく
なったとき、血液ポンプを再駆動する再駆動制御手段を
備えることを要旨とする。

【０００７】この構成によれば、陰圧検出手段によって
血液回路の負圧異常が検出されると、制御手段によって
血液ポンプの駆動が停止される。陰圧検出手段によって
負圧異常が検出されてから所定時間経過後に負圧異常が
検出されなくなったとき、再駆動制御手段により血液ポ
ンプが再駆動される。そのため、血液ポンプを自動的に
再駆動させることによって血液流路内の血液の凝固を防
止することができる。

【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、血液回路を構成するとともに、濾過膜
を介して血液と透析液とを接触させて血液から少なくと
も老廃物及び水分のいずれか一方を除去するための血液
浄化器を備えることを要旨とする。

【０００９】この構成によれば、血液ポンプが駆動され
て血液が循環されると、血液浄化器に血液が供給されて
浄化される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を血液浄化装置に具
体化した一実施形態を図面に従って説明する。

【００１１】図１に示すように、血液浄化装置３は腎不
全患者一人に対して一台が使用される。給液管６上には
透析液ポンプ７が設けられている。透析液ポンプ７の上
流には使用前の透析液を貯留した透析液タンク５及び生
理食塩水（以下、単に生食という）を貯留した生理食塩
水タンク５１が切換弁５４を介して接続されている。切
換弁５４の状態に応じて透析液ポンプ７は透析液タンク
５又は生理食塩水タンク５１に切り換え接続される。そ
して、透析液ポンプ７の作動に基づいて、透析液タンク
５内の使用前の透析液または生理食塩水タンク５１内の
生食が給液管６を介して血液浄化器１６に供給される。

【００１２】また、排液管８上には濾液ポンプ１０が設
けられており、同ポンプ１０の作動に基づいて、使用済
みの透析液が排液管８を介して廃液タンク９内に回収さ
れる。濾液ポンプ１０と血液浄化器１６との間におい
て、排液管８上には透析液の圧力を検出するための第１
の圧力センサ１１が設けられている。

【００１３】血液浄化装置３は血液を浄化するための血
液浄化器１６を備える。血液浄化器１６は孔を有する濾
過膜にて分離された透析液流通室と血液流通室とを有す
る。透析液流通室は前記給液管６及び排液管８に接続さ
れている。血液浄化器１６の血液流通室と人体Ｂとの間
には血液供給管１５及び血液排出管１７が接続されてい
る。本実施形態では、血液供給管１５、血液浄化器１６
の血液流通室及び血液排出管１７によって血液回路が構
成されている。

【００１４】血液供給管１５の経路上には血液ポンプ１
８が設けられている。血液ポンプ１８の上流には生食を
貯留した生理食塩水タンク５２及び人体Ｂが切換弁５５
を介して接続される。切換弁５５の状態に応じて血液ポ
ンプ１８は生理食塩水タンク５２又は人体Ｂに切り換え
接続され、血液ポンプ１８の作動に基づいて、生理食塩
水タンク５２内の生食又は人体Ｂからの血液が給液管６
を介して血液浄化器１６の血液流通室との間で循環され
る。

【００１５】切換弁５５と血液ポンプ１８との間におい
て、血液供給管１５の経路上にはシリンジポンプ１９が
設けられ、同ポンプ１９によって血液の抗凝固剤が注入
されるようになっている。

【００１６】また、血液浄化器１６と人体Ｂとの間にお
いて、血液排出管１７の経路上には補液ポンプ２３が設
けられ、同ポンプ２３によって補液タンク２２に貯留さ
れた体液に近い補液が注入されるようになっている。血
液排出管１７上において補液ポンプ２３の下流には廃液
タンク５３及び人体Ｂが切換弁５６を介して接続され
る。切換弁５６の状態に応じて血液浄化器１６は廃液タ
ンク５３又は人体Ｂに切り換え接続される。

【００１７】血液ポンプ１８とシリンジポンプ１９との
間において、血液供給管１５上には血液供給管１５の負
圧異常（以下、陰圧という）を検出するための陰圧セン
サ２０が設けられている。この陰圧センサ２０は血液供
給管１５に設けられたピロー（膨大部）のへこみ具合を
検出するマイクロスイッチからなる。また、血液浄化器
１６と血液ポンプ１８との間において、血液供給管１５
上には血液の圧力を検出するための第２の圧力センサ２
１が設けられている。

【００１８】また、人体Ｂと血液浄化器１６との間にお
いて、血液排出管１７上にも血液の圧力を検出するため
の第３の圧力センサ２４が設けられている。さらに、血
液排出管１７上において、圧力センサ２４の下流には血
液中の気泡（空気）を検出するための気泡センサ２５が
設けられている。

【００１９】次に、血液浄化装置３の電気的構成を図２
に従って説明する。図２に示すように、制御手段及び再
駆動制御手段としての制御回路３０の入力側には血液浄
化装置３を起動させるためのスタートスイッチ３１、血
液浄化装置３の動作を停止させるためのリセットスイッ
チ３２、モード切換手段としてのモード切換スイッチ３
３、圧力補正手段としての圧力補正スイッチ３４、前記
気泡センサ２５、陰圧センサ２０、第１〜第３の圧力セ
ンサ１１，２１，２４等が接続されている。

【００２０】モード切換スイッチ３３は、血液浄化装置
３の動作モードを準備モードと治療モードとに切り換え
るためのスイッチである。モード切換スイッチ３３が所
定時間（例えば、２秒）以上押圧され続けると、血液浄
化装置３の動作モードは準備モードに切り換えられ、モ
ード切換スイッチ３３が瞬間（２秒未満）的に押圧操作
されると、血液浄化装置３の動作モードは治療モードに
切り換えられる。準備モードにおいては、圧力センサや
陰圧センサからの入力信号に対し状態に応じて警報器３
８に注意信号を発する。一方治療モードにおいては各セ
ンサからの入力信号に対し、状態に応じて警報器３８に
警報を発すると共に必要に応じて装置が停止される。

【００２１】圧力補正スイッチ３４は前記各圧力センサ
１１，２１，２４の検出圧力を補正するためのものであ
り、各圧力センサ１１，２１，２４に基準圧力（本実施
形態では大気圧）を印加しておき、圧力補正スイッチ３
４を押圧操作することによりそのときの各圧力センサ１
１，２１，２４の検出圧力が後記するＲＡＭ３６に記憶
される。

【００２２】制御回路３０の出力側には前記シリンジポ
ンプ１９、血液ポンプ１８、補液ポンプ２３、透析液ポ
ンプ７、濾液ポンプ１０、表示器３７及び報知手段とし
ての警報器３８等が接続されるとともに、切換弁５４〜
５６が接続されている。表示器３７には血液浄化装置３
の動作モード、各圧力センサ１１，２１，２４によって
検出された各部の圧力及び前記陰圧センサ２０によって
検出された陰圧等が切り換え表示されるようになってい
る。

【００２３】また、制御回路３０にはＲＯＭ３５及びＲ
ＡＭ３６が接続されている。ＲＯＭ３５には、血液浄化
装置３の血液浄化処理、表示器３７上の表示処理等を実
行するための制御プログラムが記憶されている。また、
ＲＯＭ３５には、血液供給管１５の陰圧が検出された後
の血液供給管１８の負圧検出のための時間（本実施形態
では１０秒）のデータが記憶されている。さらに、ＲＯ
Ｍ３５には、血液浄化装置３の動作モードを準備モード
に切り換えるためのモード切換スイッチ３３の押圧時間
（本実施形態においては２秒）のデータが記憶されてい
る。

【００２４】ＲＡＭ３６には血液浄化装置３における種
々の血液浄化処理の経過データが書き換え可能に記憶さ
れる。また、ＲＡＭ３６には圧力補正スイッチ３４が押
圧操作されたときの各圧力センサ１１，２１，２４の検
出圧力が各圧力センサ１１，２１，２４の圧力補正値と
して記憶される。さらに、ＲＡＭ３６には図示しない設
定スイッチによって前記廃液タンク９の容量データ及び
前記排出管８の単位時間当たりの透析液の排出量データ
が記憶されるようになっている。

【００２５】制御回路３０は図示しない操作盤上の操作
スイッチの操作に基づく信号や、前記各圧力センサ１
１，２１，２４、気泡センサ２５、陰圧センサ２０等の
検出信号に基づいて、血液浄化装置３の起動及び停止を
制御するとともに、前記シリンジポンプ１９、血液ポン
プ１８、補液ポンプ２３、透析液ポンプ７、濾液ポンプ
１０の駆動制御を行う。

【００２６】制御回路３０はタイマ３０Ａ及びカウンタ
３０Ｂを備えている。制御回路３０は、陰圧センサ２０
によって血液供給管１５の陰圧が検出されると、シリン
ジポンプ１９のみを駆動させ、血液ポンプ１８、透析液
ポンプ７、補液ポンプ１８及び濾液ポンプ１０を停止さ
せる。このとき、制御回路３０はタイマ３０Ａの計時動
作を開始させて所定時間（１０秒）を計測させる。そし
て、所定時間経過後に陰圧センサ２０によって陰圧が検
出されていないときには、制御回路３０はシリンジポン
プ１９に加えて血液ポンプ１８の低流運転を開始させ
る。

【００２７】また、制御回路３０は各圧力センサ１１，
２１，２４の検出圧力からＲＡＭ３６に記憶された圧力
補正値を減ずることによって各圧力センサ１１，２１，
２４の検出圧力を補正するようになっている。

【００２８】さらに、制御回路３０はスタートスイッチ
３１の押圧操作に基づいてカウンタ３０Ｂを動作させて
透析液の排出量を計測させ、計測した透析液の排出量が
ＲＡＭ３６に設定された廃液タンク９の容量に達する
と、警報器３８により廃液タンク９が満杯である旨を報
知させる。

【００２９】また、制御回路３０はモード切換スイッチ
３３が押圧操作されている間、タイマ３０Ａに計時動作
を行わせ、その計測時間がＲＯＭ３５に設定された押圧
時間（本実施形態においては２秒）に達すると、血液浄
化装置３の動作モードを準備モードに切り換えるように
なっている。

【００３０】次に、上記のように構成された血液浄化装
置における負圧発生時の作用を図３に従って詳細に説明
する。まず、モード切換スイッチ３３の操作に基づいて
血液浄化装置３の動作モードが治療モードに切り換えら
れ、スタートスイッチ３１がＯＮ操作される。すると、
ステップ４１において、制御回路３０は、切換弁５４を
透析液タンク５側に切り換え操作するとともに透析液ポ
ンプ７及び濾液ポンプ１０を駆動して、給液管６、血液
浄化器１６の透析液流通室及び排液管８に透析液を流通
させる。また、制御回路３０は切換弁５５を人体Ｂ側に
切り換え操作するとともに血液ポンプ１８を駆動して、
血液供給管１５、血液浄化器１６の血液流通室及び血液
排出管１７に血液を循環させる。また、制御回路３０は
シリンジポンプ１９を駆動して血液供給管１５に血液の
抗凝固剤を注入する。さらに、制御回路３０は補液ポン
プ２３を駆動して血液排出管１７に補液を注入する。

【００３１】この治療モードにおいて、血液浄化器１６
の透析液流通室に送られた透析液と血液流通室に送られ
た血液とが濾過膜を介して接触され、血液中に含まれる
老廃物や余分な水分が除去される。そして、透析液流通
室からは血液中の老廃物や余分な水分等が混入した使用
済みの透析液が排液管８を介して廃液タンク９に排出さ
れる。血液流通室からは浄化された血液が血液排出管１
７を介して人体Ｂに戻される。

【００３２】次のステップ４２にて制御回路３０は血液
浄化終了時刻かどうかを判定し、血液浄化終了時刻であ
ると判定すると警報器３８により血液浄化終了の旨を報
知させる。

【００３３】ステップ４２にて血液浄化終了時刻でない
と判定すると、ステップ４３で制御回路３０は陰圧セン
サ２０の検出信号に基づいて血液供給管１５に陰圧が発
生しているかどうかを判定する。ステップ４３で血液供
給管１５に陰圧が発生していないと判定すると、制御回
路３０はステップ４２に戻る。

【００３４】ステップ４３において血液供給管１５に陰
圧が発生したと判定すると、ステップ４４において、制
御回路３０はシリンジポンプ１９のみを駆動し、血液ポ
ンプ１８、透析液ポンプ７、補液ポンプ２３及び濾液ポ
ンプ１０を停止させると共に警報器３８により陰圧発生
によるポンプ停止の旨を警報報知する。血液ポンプ１８
の停止に同期して制御回路３０はタイマ３０Ａの計時動
作を開始させる。

【００３５】次のステップ４５において、陰圧センサ２
０によって血液供給管１５の陰圧発生が検出されてから
１０秒経過したかどうかを判定し、１０秒経過したと判
定すると、ステップ４６において、再度陰圧センサ２０
の検出信号に基づいて血液供給管１５に陰圧が発生して
いるかどうかを判定する。

【００３６】ステップ４６において血液供給管１５に陰
圧が発生していないと判定すると、ステップ４７におい
て制御回路３０はシリンジポンプ１９に加えて血液ポン
プ１８の低流運転を開始させて、警報器３８により異常
終了１である旨を報知させる。

【００３７】次のステップ４８において、リセットスイ
ッチ３２が押圧操作されたかどうかを判定し、リセット
スイッチ３２が押圧操作されたと判定すると、血液浄化
処理を終了する。

【００３８】また、前記ステップ４６において血液供給
管１５に陰圧が発生していると判定すると、ステップ４
９において制御回路３０はシリンジポンプ１９のみを駆
動し、血液ポンプ１８は停止させたまま、警報器３８に
より異常終了２である旨を報知させる。

【００３９】次のステップ５０において、リセットスイ
ッチ３２が押圧操作されたかどうかを判定し、リセット
スイッチ３２が押圧操作されたと判定すると、血液浄化
処理を終了する。

【００４０】本実施の形態では、上記のように血液浄化
装置３を構成したことにより、次のような効果を得るこ
とができる。 ・本実施形態では、陰圧センサ２０によって血液供給管
１５の陰圧が検出されると、制御回路３０は血液ポンプ
１８を停止させ、所定時間経過後に陰圧センサ２０によ
って陰圧が検出されていないときには、制御回路３０は
血液ポンプ１８を低流運転させるようにしている。その
ため、血液流路内の血液の凝固を防止することができ
る。

【００４１】・また、本実施形態では、各圧力センサ１
１，２１，２４に基準圧力（大気圧）を印加しておい
て、圧力補正スイッチ３４の押圧操作を行うことにより
そのときの各圧力センサ１１，２１，２４の検出圧力を
圧力補正値としてＲＡＭ３６に記憶する。そして、血液
浄化装置３の動作時において、制御回路３０は各圧力セ
ンサ１１，２１，２４の検出圧力からＲＡＭ３６に記憶
された圧力補正値を減ずることによって各圧力センサ１
１，２１，２４の検出圧力を補正するようにしている。
そのため、圧力センサ１１，２１，２４の検出圧力を容
易かつ確実に補正することができる。

【００４２】・また、本実施形態では、制御回路３０は
スタートスイッチ３１の押圧操作に基づいてカウンタ３
０Ｂを動作させて透析液の排出量を計測させ、計測した
透析液の排出量がＲＡＭ３６に設定された廃液タンク９
の容量に達すると、警報器３８により廃液タンク９が満
杯である旨を報知させる。そのため、血液浄化装置３の
使用者による廃液タンク９の監視を不要にすることがで
きる。

【００４３】ところで、上記実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・上記実施形態において、血液浄化装置３の準備モード
から治療モードへの切り換えのためのモード切換スイッ
チ３３の押圧時間を任意に設定してもよい。また、モー
ド切換スイッチ３３の押圧時間をＲＡＭ３６に記憶する
ようにしてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様
の効果を得ることができる。

【００４４】・上記実施形態では、血液体外循環装置と
しての血液浄化装置に具体化したが、これ以外に、血液
を人体外で循環させる任意の装置に実施可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、血液ポンプを自動的に再駆動させること
によって血液流路内の血液の凝固を防止することができ
る。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、血液の浄化処理を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態の血液浄化装置を示す概略構成図

【図２】同じく血液浄化装置の電気的構成を示すブロッ
ク図

【図３】同じく血液浄化装置の負圧発生時の作用を示す
フローチャート

【符号の説明】

１５…血液回路を構成する血液供給管、１６…血液浄化
器、１７…血液回路を構成する血液排出管、１８…血液
ポンプ、２０…陰圧検出手段としての陰圧センサ、３０
…制御手段及び再駆動制御手段としての制御回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹嶋 輝明 岐阜県本巣郡糸貫町大字上保字糸貫川1260 番地の２ 株式会社三陽電機製作所糸貫事 業場内 (72)発明者 田中 雅昭 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社高分子研究所内 (72)発明者 成沢 朋広 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社高分子研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 血液回路内で血液を循環させる血液ポン
   プと、 前記血液回路の負圧異常を検出するための陰圧検出手段
   と、 前記血液ポンプを駆動制御するとともに、前記陰圧検出
   手段によって負圧異常が検出されたとき前記血液ポンプ
   を停止させる制御手段とを備えた血液体外循環装置にお
   いて、 前記陰圧検出手段によって負圧異常が検出されてから所
   定時間経過後に負圧異常が検出されなくなったとき、前
   記血液ポンプを再駆動する再駆動制御手段を備えた血液
   体外循環装置。
2. 【請求項２】 前記血液回路を構成するとともに、濾過
   膜を介して血液と透析液とを接触させて血液から少なく
   とも老廃物及び水分のいずれか一方を除去するための血
   液浄化器を備えた請求項１に記載の血液体外循環装置。