JPS645909B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、腎不全患者に対する人工透析等の
体外血液循環を行う血液処理装置に係り、特に体
外血液循環回路に所定量の補液を自動的に行うよ
う構成した自動補液装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、人工透析中にみられる合併症として
は、不均衡症候群あるいは硬水症候群などがあ
る。

不均衡症候群は透析前、尿素は血中と組織中に
均等に配分されている。ところが透析によつて、
特に人工腎臓の非常に大きな働きにより、血中の
尿素は組織および脳のそれより早く取り去られ、
尿素濃度の不均衡状態が起る。

この不均衡症候群の際には、強い頭痛と共に吐
き気、嘔吐、高血圧ときには意識障害が起る。こ
れを予防するには毎日短時間、きめ細かい透析を
行うことが必要である。

また、硬水症候群はカルシウムやマグネシウム
に富んだ透析液で透析することで血中のカルシウ
ムやマグネシウム濃度が増加するために起る症状
であり、この症状には強度の頭痛以外に吐き気、
嘔吐、熱感、呼吸困難、血圧上昇などが上げられ
る。

吐き気や嘔吐などの徴候は血圧下降に際し度々
出現する。この血圧下降が透析開始と同時に起る
のは、透析器を充満する患者の血液の量が最底
200〜300ml必要であり、これが短時間の間に体外
循環系を急速に満たすからである。この場合は、
透析がゆつくり開始され、透析器の中を充満する
ための血液ポンプを緩動回転させることにより防
ぐことができる。また、透析中に起る低血圧は血
液ポンプを緩動回転し、陰圧を零に合せ、強い超
過を取り除き、あるいは生理食塩水を静脈チヤ
ンバー入口部より注入するか、または柔らかいプ
ラスチツク注射器で動脈回路より注入する。その
際には、約200mlを比較的早く注入する。数分間
待つても効果が不十分なときには、さらに200〜
400ml注入する。さらに透析中に起る筋痙攣はそ
の原因の一部として急速な強い超過（水分や塩
分を除去する）のために起り、ことに多くの水分
や塩分が蓄積されているとき、強い超過をかけ
たときに起りやすい。この際には100〜200mlの生
理食塩水を急速に注入し、効果がない場合はそれ
を繰り返す。このようにして、 従来、患者の血液を取出してこれを体外循環さ
せて血液処理を行う治療においては、患者の状態
（患者を観察する事による症状や患者自身の訴え
による状態）または治療上の必要により、患者の
症状改善のため、補液と称して生理食塩水およ
び／またはその他の薬液を体外循環回路に注入し
たり、直接患者の血管に点滴する事が頻繁に行わ
れている。例えば、人工腎臓による透析治療にお
いて、患者から大量の血液を取り出して体外血液
循環を行い、老廃物の除去や除水を行うことによ
り、患者の生理的バランスが崩れ、頭痛、吐き
気、血圧低下等が発生する。このような病状急変
を緊急に回復させる場合、特に血圧低下に際して
は、生理食塩水等を患者に対し約100〜300mlを急
速に注入することにより、患者の体液量を増加さ
せて状態回復が図られる。この時、生理食塩水等
の補液を所定量、所定速度で自動的にしかも安全
に行う装置が要求される。

そこで、例えば透析液を使用して血液透析を行
う透析器を備えた体外血液循環回路において、補
液ポンプにより補液を行う装置として、第１図に
示すように構成したものが知られている。すなわ
ち、第１図において、参照符号１は患者、２は患
者の動脈を示し、この患者の動脈２にカテーテル
１７を留置し、このカテーテル１７を通して血液
取り出し回路３へ患者１の血液を取り出す。血液
取り出し回路３に取り出された血液は、血液ポン
プ５、透析器６、静脈回路１８、ドリツプチヤン
バ７を経由して患者１の静脈２０に留置されたカ
テーテルを通して静脈２０へ返血される。このよ
うに構成された体外血液循環回路に対し、前記血
液取り出し回路３の一部に補液ポンプ１９を補液
ビン９に連通する補液回路８が分岐接続され、前
記補液ポンプ１９を駆動することにより患者毎に
必要とする必要補液の供給を達成することができ
る。この場合、補液回路８において、補液ポンプ
１９の必要補液量（患者が必要とする補液量）お
よび補液速度（患者に供給されるときの注入補液
の流速）を予め患者の状態により設定しておき、
補液開始後設定した必要補液量となつた事を時間
または補液ビン９の残量により常に看護婦または
医師が厳密な監視を行う必要がある。また、患者
に補液が入り過ぎないこと、補液ビン９が空にな
り患者の静脈２０に空気を注入することの無いこ
と、補液注入量（必要補液量に達するまで患者に
注入される補液の注入量）が設定れた必要補液量
より少なくならないこと等を厳重に注意しなけれ
ばならない。さらに、患者の症状に応じて急速な
処置を要する場合は、動脈側を一時遮断して補液
と共に体外血液循環回路内の血液を患者に返す必
要がある。この時には、例えば血液取り出し回路
３をクランプ操作する。

第２図は、補液ビン９と連通する補液回路８を
補液用注射針を介して、直接患者１の静脈２０へ
刺通し、点滴により補液を行うよう構成したもの
である。この場合、静脈圧のため、血液に空気が
入る心配はないが、患者１の血管に頻繁に補液用
注射針を刺すと、隔日または週に２〜３回体外血
液循環を行う患者にあつては、血管の損傷が著し
いので好ましくない。また、この場合にも補液注
入量の監視は必要である。さらに、患者の症状に
応じて急速な処置を要する場合は、前記と同様に
血液取り出し回路３をクランプ操作して、動脈側
を一時遮断し体外血液循環回路内の血液を患者に
返す必要がある。

第３図は、第１図に示す体外血液循環回路に接
続される補液回路において、補液ポンプを省略し
た構成からなるものである。このような構成は手
動で補液回路８および血液取り出し回路３をそれ
ぞれクランプ操作するものであり、従来より透析
開始前の血液回路の洗浄および透析終了時の血液
回路中の血液回収のために、生理食塩水を供給す
る手段として使用されている。従つて、この場合
にも、補液ビン９の残量または時間により適正な
補液注入量を厳密に監視する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述したように、従来の補液装置においては、
何れも医師自らの観察または患者の症状の訴えに
より補液の実行を決定し、看護婦による補液の準
備、補液の実施、補液中の患者の監視、指定補液
速度の確認、指定補液注入量完了の確認、補液注
入完了後の処置等を施す必要があり、作業が非常
に煩雑であり、しかも取扱いが面倒である。

なお、従来より透析液を使用しない過型人工
腎臓が知られているが、この過型人工腎臓は、
過器で血液を過することにより老廃物の除去
と除水とを行うものであり、大量に過を行うた
めに過量に近い量の補液を行う必要から補液装
置が設けられている。従つて、この場合の補液装
置は補液ビンと補液ポンプとから構成されてお
り、過器の上流側で補液する方法（前補液法）、
または過器の下流側で補液する方法（後補液
法）が採用されている。しかしながら、本発明は
このような過量に近い量の補液を行うための制
御を行う補液装置を対象とするものではない。

従つて、本発明の目的は、患者に苦痛を与える
ことなく簡便に操作可能であつて、予め設定され
た患者毎の必要な補液量を設定しておき、これに
対する血液ポンプの補液流量（単位時間当りに流
れる補液量）に基づいて、必要補液量に対する補
液供給時間を算出し、この間切替器を切替制御す
ることにより、専用ポンプを設けることなく患者
の病状急変に対し、必要時の適正補液注入量の供
給をプログラマブルにしかも安全かつ高精度に実
行することができる補液管理の容易な自動補液装
置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る自動補液装置は、患者の血液を体
外に取り出す血液取り出し回路を血液ポンプを介
して血液処理器に連通接続し、前記血液処理器に
より処理する血液を体外循環させるよう構成した
体外血液循環回路において、 血液取り出し回路の一部に補液回路を分岐接続
すると共にこの分岐点に回路の選択的切替接続を
行う切替器を設け、この切替器の切替えで前記血
液ポンプから供給される補液流量により予め設定
された患者の必要補液量に対する補液注入量を比
較演算する制御演算回路を設け、この制御演算回
路から出力された一致信号に基づいて前記切替器
への操作指令とその切替制御とを行う自動補液制
御手段を設け、補液の開始から停止に至るまで前
記補液回路を体外循環回路に連通接続することを
特徴とする。

この場合、前記制御演算回路は、患者に必要な
補液流量と必要補液量を予め設定し、ポンプから
供給される前記補液流量により前記必要補液量に
対する時間を算出するよう構成すれば好適であ
る。

〔作用〕

本発明に係る自動補液装置によれば、体外血液
循環回路を構成する血液取り出し回路の一部に補
液回路を分岐接続し、、この分岐点に回路の選択
的切り替え接続を行う切替器を設け、この切替器
を自動補液制御手段で制御操作するものである。
この場合、自動補液装置は、血液ポンプから供給
される補液流量により例えば予め設定された患者
の必要補液量に達するまで補液注入量を積算し、
この補液注入量が必要補液量に一致するまで制御
演算回路で比較演算し、一致信号が出力されるま
で、あるいは血液ポンプからの補液流量により必
要補液量に対する補液供給時間を制御演算回路で
演算し、この補液供給時間に基づいて補液の開始
から停止に至るまで前記補液回路を体外血液循環
回路に連通接続するものであつて、このため切替
器に対する操作指令とその切替制御とを自動補液
制御手段によつて有効に達成することができる。

また、このように補液回路を体外血液循環回路
に切替器を介して血液取り出し回路と選択に切り
替え接続を行うことにより、患者の動脈側を一時
遮断して、補液と共に体外血液循環回路内の血液
を患者に返すことができ、これにより重篤な状態
に陥る危険を速やかに防止することができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る自動補液装置の実施例につ
き、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

第４図は、本発明の自動補液装置を体外血液循
環回路に組込んだ血液処理システムの一実施例を
示す系統図である。なお、説明の便宜上、第１図
乃至第３図に示す従来装置と同一の構成部分には
同一の参照符号を使用して説明する。本実施例に
おいて、患者１の動脈２から取り出された血液
は、血液取り出し回路３、血液回路４を経由し
て、血液ポンプ５で加圧れ、透析器６、静脈回路
１８、ドリツプチヤンバ７を通り患者１の静脈２
０に戻る。このように構成される体外血液循環回
路に対し、患者１に供給される補液は、血液取り
出し回路３の一部に接続した補液回路８に設けら
れた補液ビン９に貯えられ、自動補液制御器１０
の作用下に補液回路８から体外血液循環回路へ自
動的に補液される。

第５図は、前記自動補液制御器１０の構成を示
すブロツク図である。第５図において、自動補液
制御器１０は、切替器１１と制御部１２とから構
成されている。切替器１１は、血液取り出し回路
３と補液回路８との分岐接続点に設けられ、いず
れか一方の回路を血液回路４に対し選択的に連通
接続を行うよう構成される。この切替器１１の駆
動には、ソレノイド、モータ、油圧、空気圧等を
利用することができる。また、制御部１２は、信
号発信器１３、制御演算回路１４および表示設定
回路１５により構成される。

前記信号発信器１３は、制御演算回路１４と伝
送路１６により接続されており、押しボタンスイ
ツチまたは接点操作により、補液開始信号を制御
演算回路１４に転送する。これにより、制御演算
回路１４は、切替器１１に対し補液供給の開始に
伴う操作指令信号を出力し、この結果切替器１１
が動作して補液回路８が血液回路４と連通接続さ
れる。また、前記表示設定回路１５は、必要補液
量設定スイツチ、補液流量設定スイツチ、電源ス
イツチ等をそれぞれ備え、これらのスイツチによ
り設定された補液補液量および補液流量をそれぞ
れ伝送路１６を介して制御演算回路１４へ転送す
る。これにより、制御演算回路１４は、補液供給
時間を次式により演算決定する。

補液供給時間（min）＝必要補液量（ml）／補液流量（m
l／min） …(1) 従つて、制御演算回路１４は、補液が開始され
た後、前記補液供給時間の経過を検出することに
より予め設定された患者の必要補液量を注入で
き、切替器１１に対し補液停止指令信号を出力
し、これにより切替器１１が動作して血液取り出
し回路３が血液回路４と連通接続され、再び体外
血液循環回路が作動して血液の透析処理を開始す
る。

次に、本実施例装置の動作につき詳細に説明す
る。まず、患者１の動脈２にカテーテル１７が留
置され、このカテーテル１７を介して血液取り出
し回路３に血液が取り出される。血液取り出し回
路３は、補液回路８と血液回路４とに接続されて
おり、各回路の接合点が自動補液制御器１０にセ
ツトされている。常時、補液回路８は切替器１１
によりクランプされ、血液取り出し回路３と血液
回路４とが連通接続している。従つて、血液取り
出し回路３に取り出された血液は、血液回路４を
経て血液ポンプ５により透析器６に流入し、静脈
回路１８およびドリツプチヤンバ７を経由して患
者１の静脈２０に留置したカテーテルを介して静
脈２０に返血される。

そこで、透析治療中において、患者が不快とな
つて補液が必要となつた場合、信号発信器１３の
押ボタンスイツチを押すことにより、制御演算回
路１４に補液供給開始信号を転送する。これによ
り、制御演算回路１４は、切替器１１に対し操作
指令信号を出力してクランプされている補液回路
８を血液回路４と連通接続すると共に血液取り出
し回路３をクランプするよう切替器１１を動作さ
せる。このようにして、補液回路８が血液回路４
と接続されると、補液ビン９中の補液は体外血液
循環回路内の血液と共に透析器６を経由して患者
１に補液される。この場合、患者に対する必要な
補液量は(1)式による時間換算で決定され、制御演
算回路１４は、先に演算を行つた補液供給時間を
カウントし、所定の補液時間経過後切替器１１に
対し補液停止指令信号を出力して、血液取り出し
回路３のクランプを解除すると共に補液回路８を
クランプするよう切替器１１を動作させる。この
結果、体外血液循環回路は元の状態となり、再び
透析操作が行われる。

以上、本発明の好適な実施例について説明した
が、本発明装置の構成につき、制御部には適宜補
液回数、補液積算量、補液中をそれぞれ表示する
手段や、補液供給開始および補液供給停止等を知
らせるブザー等を設けることができる。また、信
号発信器１３は、装置の外部に設けてリモートコ
ントロールシステムを構成することもできる。さ
らに、本実施例において、補液供給時間を必要補
液量と補液流量とから制御演算回路１４において
演算により決定しているが、直接補液供給時間を
表示設定回路１５から制御演算回路１４へ入力す
るよう構成することも可能であり、また補液流量
についても、流量計から制御演算回路１４へ入力
したり、血液ポンプ５の回転数と血液ポンプ５の
１回転の流量との積により算出することも可能で
ある。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明に
よれば、患者の血液を体外へ取り出してこれを透
析器によつて透析処理し、再び体内へ循環させる
よう構成した体外血液循環回路において、血液取
り出し回路に対し切替器を介して補液回路を分岐
接続し、この切替器を必要に応じて操作すること
により、補液回路を体外血液循環回路に接続し、
血液ポンプの作用下に前記体外血液循環回路内の
血液の返還と共に必要補液の自動供給を達成する
ことができる。この場合、血液ポンプによる補液
流量に基づいて予め設定された患者の必要補液量
の補液を供給するための補液注入量あるいは補液
時間を定めて、補液の開始から停止に至るまでの
前記切替器への操作指令を自動制御手段によつて
適正かつ確実に行うことができる。

従つて、本発明の自動補液装置によれば、従来
装置において問題とされた、医師および看護婦の
補液時の負担を著しく軽減することができるばか
りでなく、補液途中における補液注入量の確認が
不要となり、補液作業の容易化と共にその安全性
を高めることができる。

なお、前述した実施例においては、透析器を使
用して血液透析を行う体外血液循環回路に適用し
た場合について説明したが、本発明の自動補液装
置は、この実施例に限定されることなく、例えば
人工心肺回路等の各種血液処理器を備えた体外血
液循環回路に対しても応用可能であり、この場合
も前記実施例と同様の効果を得ることができるこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の補液装置を備えた体外血液循環
回路の一構成例を示す系統図、第２図は従来の補
液装置を備えた体外血液循環回路の別の構成例を
示す系統図、第３図は従来の補液装置を備えた体
外血液循環回路の他の構成例を示す系統図、第４
図は本発明に係る自動補液装置の一実施例を示す
体外血液循環回路の系統図、第５図は第４図に示
す自動補液制御器の構成を示すブロツク図であ
る。 １…患者、２…動脈、３…血液取り出し回路、
４…血液回路、５…血液ポンプ、６…透析器、７
…ドリツプチヤンバ、８…補液回路、９…補液ビ
ン、１０…自動補液制御器、１１…切替器、１２
…制御器、１３…信号発信器、１４…制御演算回
路、１５…表示設定回路、１６…伝送路、１７…
カテーテル、１８…静脈回路、１９…補液ポン
プ、２０…静脈。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 患者の血液を体外に取り出す血液取り出し回
   路を血液ポンプを介して血液処理器に連通接続
   し、前記血液処理器により処理する血液を体外循
   環させるよう構成した体外血液循環回路におい
   て、 血液取り出し回路の一部に補液回路を分岐接続
   すると共にこの分岐点に回路の選択的切替接続を
   行う切替器を設け、この切替器の切替えで前記血
   液ポンプから供給される補液流量により予め設定
   された患者の必要補液量に対する補液注入量を比
   較演算する制御演算回路を設け、この制御演算回
   路から出力された一致信号に基づいて前記切替器
   への操作指令とその切替制御とを行う自動補液制
   御手段を設け、補液の開始から停止に至るまで前
   記補液回路を体外循環回路に連通接続することを
   特徴とする自動補液装置。 ２ 前記制御演算回路は、患者に必要な補液流量
   と必要補液量を予め設定し、ポンプから供給され
   る前記補液流量により前記必要補液量に対する時
   間を算出するよう構成する特許請求の範囲第１項
   記載の自動補液装置。