JPS6056499B2 - 限外濾過量規制装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、透析と限外ろ過とを同時に行なう場合の透
析効率を低下させることなく限外濾過液量を正確に測定
、調整することのできる、コンパクトで安価な限外ろ過
液量規制装置に関する。

例えは、血液の浄化処理に用いる人工腎臓装置は、透
析および限外濾過の原理により血液中の老廃物、水分を
除去しようとするものであるが、特に、限外濾過液量を
正確にコントロールできることおよび透析効率が良いこ
とが要求される。 即ち、限外濾過液量のコントロール
が不正確で、例えば、急激に多量の水分を除去しすぎる
と血圧低下等の症状を示し、場合によつては死に至るこ
とがある。 また、透析効率が悪いと老廃物の除去が不
十分となりやすく、また老廃物の除去を十分に行なうた
めには長時間の透析処理を行なう必要があり、やはり患
者の負担となる。

限外濾過液量を正確にコントロールするための装置と
して、従来、例えば特開昭４８−７６３９３が提案され
ている。

即ち、例えば、第１図に示すごとく、透析液側に一定容
量の密閉容器８を用意し、その容器と透析液入口５およ
び透析液出口７を連結し、一つの密閉循環回路を構成し
、その回路に設けた透析液循環ポンプ９により透析液を
循環させて透析を行ない、限外濾過はその回路より分岐
した、限外濾過液取出し口１０より限外ろ過渡抜出しポ
ンプ１１により計量器１２で限外ろ過液量を測定しなが
ら一定の速度で取出すものである。 この方法において
は、透析器１３における限外ろ過液量と限外濾過液量取
出し口１０より抜出される透析液液量とが等しいため、
計量器１２で直接限外濾過液量に相当する量を測定する
ことができ、したがつて限外ろ過液量を正確にコントロ
ールすることができる。 しかし、この方法においては
透析液を循環して使用するため、被処理流体から除去さ
れた老廃物により老廃物濃度の高くなつた使用済透析液
が密閉容器８内において新鮮な透析液と混合するため、
透析中に経時的に透析液中の老廃物濃度が上昇し、透析
液と被透析液の濃度差が経時的に少なくなり、透析効率
の経時的低下が生じるという欠点がある。

本発明の目的はかかる欠点をもたず、かつ、限外沖過液
量を正確にコントロールすることのできる限外沖過量規
制装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、透析と限外枦過を同時に行なう場
合の透析効率を低下させることなく限外ろ過量を正確に
測定、調整することのできる、コンパクトで安価な限外
沖過量規制装置を提供することにある。本発明は、（ａ
）透析器と、（ｂ）両端部に切り変え弁機構を有する蛇
管と、（ｃ）前記透析器の透析液流路および前記蛇管を
含む密閉循環回路を形成するための導管と、（ｄ）前記
密閉循環回路途中に設けられた透析液を循環させるため
の装置と、（ｅ）前記密閉循環回路から透析液を定量的
に抜出すための装置と、（ｆ）前記蛇管の一端より定め
られた量の透析液を供給し他端より排出するための導管
、とから基本的になり、（ｇ）前記蛇管の長さＬと内径
Ｄとの比Ｌ／Ｄを２０以上としたことを特徴とする限外
ｐ過量規制装置である。

本発明の一実施態様を第２図を用いてさらに詳しく説明
する。

浸透性半透膜１により内部を被透析液流路３と透析液流
路６に分割された透析器１３の被透析液入口２より被透
析液を供給し、透析処理して被透析液出口４より排出す
る。

一方、蛇管１６の両端部に位置する切り変え弁機構を操
作することにより、蛇管１６を含む下記２回路を形成す
る。

すなわち、一つは、蛇管１６の一端と透析器１３の透析
液入口５を、また前記蛇管１６の他端と透析液出口７と
を接続し、透析液流路６および蛇管１６を含む密閉循環
回路を形成し、他の一つは、蛇管１６の一端と透析液供
給導管１４を、また前記蛇管の他端と透析液排出導管１
５を接続し、蛇管内に新鮮な透析液を供給す．るための
ブラッシング回路を形成する。前記密閉循環回路の途中
には透析液循環ポンプ９が設けられている。

透析を行なうためには、内部を新鮮な透析液で満された
前記密閉循環回路を形成し、透析液循環５ポンプ９によ
り透析液を蛇管１６により透析器１３へ、さらにその透
析器１３より再び蛇管１６へ循環させて透析を行なう。

この際、蛇管１６に戻つてきた使用済透析液が再び透析
器１３に供給されると、前述の理由により透析効率が大
幅に低下するため、使用済透析液が再び透析器に供給さ
れるのを極力防ぐことが重要である。本発明はＬ／Ｄ２
Ｏ以上望ましくはＬ／Ｄ５Ｏ以上のチューブよりなる蛇
管を用いて好適に実施される。

Ｌ／Ｄが小さすぎると、蛇管内で、使用済透析液と新鮮
透析液との混合が生じ使用済透析液が再び透析器に供給
され透析効率の低下をまねくが、Ｌ／Ｄ２Ｏ以上のチュ
ーブよりなる蛇管を用い・る場合には、前記混合の程度
は小さく、実質的に透析効率の低下が防止できる。また
、前記密閉循環回路による透析を継続して行なうと時間
の経過とともに、使用済透析液が透析器に供給される割
合が増加し、透析効率が低下する。

したがつて、透析効率の低下が実質的に問題となる程度
に低下する前に，密閉循環回路による透析処理を一時中
断し、前記初り変え弁機構１８，１９を操作し、前記ブ
ラッシング回路を形成し、透析液供給導管１４より新鮮
透析液を蛇管１６の一端より供給し、蛇管内使用済透析
液を蛇管１６の他端より透析液排出導管１５から排出し
て、蛇管内透析液を置換（以下ブラッシングと呼ぶ）す
ることが重要である。前記密閉循環回路を形成し、透析
を開始してより、蛇管内平均滞留時間＝（蛇管内容積／
透析液循環量）の０．８倍以上１．２倍以下の時間が経
過した時点で上記の如く、切り変え弁機構を操作し、密
閉循環回路よりブラッシング回路に切り変えることによ
り、本発明は特に好適に実施できる。

上記時間が短すぎる場合には新鮮透析液が十分利用され
ずに排出され不経済的であり、また、上記時間が長すぎ
る場合には前述の理由により透析効率が著しく低下する
。密閉循環回路による透析およびブラッシング回路によ
るブラッシングを順次繰り返して、継続的に透析を行な
うものであり、蛇管が１基のみの場合は透析が一時中断
されることとなる。

かかる場合には、上記ブラッシングの時間は上記透析の
時間に比較して十分短く、望ましくは１／５以下の時間
であることが望ましい。また、第２図に示される如く複
数基の蛇管を用意し、交互に、順次、密閉循環回路によ
る透析およびブラッシング回路によるブラッシングを繰
り返すことにより連続的に透析を実施することができる
。この場合蛇管１６に変えて、切り変え弁機構２０，２
１を有する蛇管１７を使用する。ブラッシング回路を形
成してブラッシングを行なう際、ブラッシングが不十分
で蛇管内に使用済透析液が多量に残留していると、続い
て透析を行なう際透析効率が低下する。

本発明においては、前述、密閉循環回路による透析の場
合と同様、蛇管内より排出されるべき使用済透析液と供
給される新鮮透析液の蛇管内での混合の程度が少なく、
したがつて比較的少ない透析液で効果的に十分ブラッシ
ングを行なうことが可能である。

ブラッシングに際して新鮮透析液の供給量は、蛇管内容
積の０．皓以上２倍以下、望ましくは同上１．０倍以上
１５倍以下の範囲が特に好適である。

新鮮透析液供給量が上記に満たない場合は、ブラッシン
グが不十分であり透析効率が低下し、また、上記の範囲
を越える場合には、いたずらに新鮮透析液を排出し、不
経済的てあり望ましくない。密閉循環回路からブラッシ
ング回路へ、もしくはその逆への切り変え弁機構の操作
は、それぞれ透析液循環液量および新鮮透析液供給量が
、一定の値に設定され比較的安定である場合にはタイマ
ーの信号を受けて操作することができる。

また、それぞれの流量積算値を測定もしくは算出し基準
値と比較することにより発生する信号等を受けて操作し
てもよい。一方、前記密閉循環回路より分岐して限外ろ
過液取出し口１０および密閉回路内の透析液の一部を定
量的に抜出すための限外ｐ過液量抜出しポンプ１１、さ
らには、必要に応じて設けられる計量器１２が設けられ
ており、前述した方法で透析が行なわれるのと平行して
、密閉循環回路内透析液の一部が定量的に抜出される。

上記抜出し液量が透析器２２における限外沖過液量に等
しいため、例えばこの抜出し液量を計量器１２により正
確に測定することができ、また、限外ろ過液量抜出しポ
ンプ１１の吐出量を一定値に設定するかもしくは他の流
量調整装置を設け流量を一定値に設定することにより限
外沖過液量を精度よく設定することができる。前述の如
く、透析器１３と限外？過液量取出し口１０より抜出す
液量が等しいためには、密閉循環回路内内容積が変化し
ないことが必要である。

したがつて蛇管１６，１７は十分剛性が高いことが必要
であり、金属性もしくはガラス性のものであることが好
ましい。一方、蛇管内圧力が透析時およびブラッシング
時を通じて大幅に変化しないよう配慮することも重要で
ある。さらに、透析液中に溶存しているガスが気化する
等により密閉循環回路内に気泡が発生しても、密閉循環
回路内内容積が変化するのと同じ不都合を生じる。

かかる場合には、密閉循環回路内に脱ガス器を設ける必
要があり、また場合によつては、あらかじめ溶存ガスを
ある程度除去した透析液をブラッシング用新鮮透析液と
して使用する必要がある。以上に詳述した構成を有する
本発明の装置は下記の優れた特徴を有する。

（イ）限外ろ過液量を正確に測定、設定、調整ができる
。

（ロ）透析効率の低下が比較的少ない。

（ハ）透析液使用量が比較的少ない。

（ニ）密閉循環回路が蛇管を用いて構成されているため
コンパクトでありまた安価である。

上記（イ）および（口）の特徴をさらに明確にするため
に、実施例についてより具体的に説明する。

実施例１攪拌機構を有する貯槽内に濃度０．８ｍ９／Ｃ
ｃの尿素水溶液３７ｆを調整し、ポンプにより流量２０
０ｃｃ／Ｍｉｎの割合で内径１０．５φ＝の長さ５．８
ｍの金属性チューブよりなる蛇管２基を有する第２図に
示す本発明による装置の被透析液入口２に供給し、被透
析液出口４より再び前記貯槽に戻す。

一方、透析液供給導管１４より水を６００ｃｃ／Ｍｉｎ
の割合で供給し透析および限外ろ過処理を行なつた。透
析液循環量；５００ｃｃ／Ｍｉｎｌ限外沖過液抜出しポ
ンプ抜出し量；１０ｃｃ／Ｍｉｎｌ蛇管１基あたりの透
析時間／ブラッシング時間：１ｍｉｎ／１ｍｊｎ１の条
件で透析処理を行なつたところ、透析開始後２６５分で
被透析液中の尿素濃度が０．３ｍ９／Ｃｃまで低下した
。また、透析開始後３０紛間に、限外ｐ過液抜出しポン
プ１１の抜出量の全量を計量器（メスシリンダー）１２
に受け計量した値と、前記貯槽内水溶液の減少量を台バ
カリを用いて測定した値との差、即ち限外洒過液量誤差
は、３６ｇであつた。実施例２ 第２図に示す装置において、゜“テフロン゛（登録商標
）（ポリ四フッ化エチレン系）プレートホースからなる
蛇管２基の長さ、および内径を種々変えて実施した他は
、実施例１と同一条件で透析を行なつた。

被透析液中の尿素濃度が０．３ｍ９／Ｃｃ以下になる時
間は表１に示す通りであつた。比較例 第２図に示す装置の２基の蛇管のかわりに２基の内径５
４．８ｗ０ｎφ、長さ２２０Ｔ！Ｒｌｎの円筒状容器を
取付けた装置を用いて、その他の条件は実施例１と同一
条件で透析を行なつた。

透析開始後３１紛で被透析液中の尿素濃度が０．３Ｔｎ
９／ＣＣまで低下した。

また透析開始後３６紛間の限外枦過液量誤差は３０ｇで
あつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法の限外沖過液量規制装置の一例を示す系
統図であり、第２図は本発明の一実施態様を示す系統図
である。 １：浸透性半透膜、２：被透析液入口、３：被透析液流
路、４：被透析液出口、５：透析液入口、６：透析液流
路、７：透析液出口、８：密閉容器、９：透析液循環ポ
ンプ、１０：限外淵過液取出し口、１１：限外沖過液抜
出しポンプ、１２：計量器、１３：透析器、１４：透析
液供給導管、１５：透析液排出導管、１６，１７：蛇管
、１８，１９，２０，２１：切り変え弁機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）透析器と、（ｂ）両端部に切り変え弁機構を有
   する蛇管と、（ｃ）前記透析器の透析液流路および前記
   蛇管を含む密閉循環回路を形成するための導管と、（ｄ
   ）前記密閉循環回路途中に設けられた透析液を循環させ
   るための装置と、（ｅ）前記密閉循環回路から透析液を
   定量的に抜出すための装置と、（ｆ）前記蛇管の一端よ
   り定められた量の透析液を供給し他端より排出するため
   の導管、とから基本的になり、（ｇ）前記蛇管の長さＬ
   と内径Ｄとの比Ｌ／Ｄを２０以上としたことを特徴とす
   る限外濾過量規制装置。 ２ 蛇管が複数基であり切り変え可能である特許請求の
   範囲第１項記載の限外濾過量規制装置。