血液浄化装置及びそのプライミング方法
【課題】簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行う。
【解決手段】血液浄化装置において、補液ポンプ４１によって透析液を静脈側血液流路３０に供給し、血液ポンプ２１を逆回転させ、血液ポンプ２１の送液流量が補液ポンプ４１による透析液の供給流量よりも小さくなるようにして透析器１０と動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０とに初期充填されている空気を空気排出流路３８から排出して透析器１０と動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０とをプライミングする。
【解決手段】血液浄化装置において、補液ポンプ４１によって透析液を静脈側血液流路３０に供給し、血液ポンプ２１を逆回転させ、血液ポンプ２１の送液流量が補液ポンプ４１による透析液の供給流量よりも小さくなるようにして透析器１０と動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０とに初期充填されている空気を空気排出流路３８から排出して透析器１０と動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０とをプライミングする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液浄化装置の構造及びそのプライミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透析治療に使用する血液浄化装置は、半透膜である中空糸膜の内部に患者の血液、外面に透析液を流し、中空糸膜を通して血液中の老廃物を透析液に透析させるもので、老廃物を含んだ透析液は透析器から排出され、浄化された血液は患者に戻すように構成されている。
【０００３】
患者の透析治療に使用される前には、このような血液浄化装置の血液流路或いは透析器等の内部には空気或いは無菌水等が充填されているので、患者の透析治療にこれらの血液浄化装置を使用する前に、血液回路内に生理食塩水を流して装置内に充填されている空気或いは無菌水等を取り除くプライミングを行う必要がある。
【０００４】
一方、透析治療の際に透析器に供給される透析液を用いてプライミングを行う技術が提案されている。例えば、動脈側血液回路先端と静脈側血液回路先端とを接続した後、透析器に透析液を供給し、透析器の中空糸膜の外面側から中空糸膜の内部に向かって透析液を逆濾過させて透析液を各血液回路中に流入させ、各血液回路中に設けられたエアートラップチャンバに接続されたオーバーフローラインから血液浄化装置内に充填されていた空気或いは無菌水を外部に排出させてプライミングを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３２５８３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１，２に記載された従来技術のプライミング方法は、透析器の中空糸膜の外側に透析液を供給して、血液回路側に逆濾過させているので、限外濾過率が低く、膜弾性率が低い中空糸膜では透析液の逆濾過時に付与される高圧に耐えることができず、潰れて流路が閉塞してしまう場合があり、透析液の圧送に耐え得る中空糸膜に適用範囲が限定されてしまうという問題があった。更に、この方法では、プライミングのために血液回路に流せる透析液の流量が中空糸膜を逆濾過する透析液の流量によって決まってくるため、プライミングの際に血液回路に流せる透析液の流量が少なく、プライミングに時間がかかるという問題があった。また、透析液の流量が少ないので血液回路を一度にプライミングすることができず、例えば、透析器と静脈側エアートラップチャンバの静脈側回路、その他の静脈側回路と動脈側回路というように部分毎に複数回プライミングを行うことが必要で更にプライミングに時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の血液浄化装置は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、前記血液ポンプの回転方向と、前記血液ポンプと前記補液ポンプの流量とを変更する制御部と、を備える血液浄化装置であって、制御部は、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給し、前記血液ポンプを逆回転させ、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるようにして前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングするプライミング手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の血液浄化装置のプライミング方法は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、前記接続手段によって前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続後、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給する工程と、前記血液ポンプを血液透析の際と逆方向に回転させる工程と、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるように制御する工程とを少なくとも含み、前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における血液浄化装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の血液浄化装置１００は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器１０と、患者の血液を透析器１０に流入させる動脈側血液流路２０と、動脈側血液流路２０に設けられ、血液中の空気を除去する動脈側エアートラップチャンバ２３と、動脈側血液流路２０に設けられる正逆回転可能な血液ポンプ２１と、透析器１０で浄化した血液を透析器１０から患者に戻す静脈側血液流路３０と、静脈側血液流路３０に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバ３３と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気を外部に排出する空気排出流路３８と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、透析液を静脈側血液流路３０に供給する補液流路４０と、補液流路４０に設けられる補液ポンプ４１と、動脈側血液流路２０の患者側端に設けられた接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の患者側端に設けられた接続プラグ３７と、血液ポンプ２１と補液ポンプ４１の流量を変更する制御部６０と、を備えている。また、透析器１０には透析液を供給する透析液供給流路５１と透析器１０から透析液を排出する透析液排出流路５２とが接続されている。透析液供給流路５１には透析液ポンプ５３が設けられている。
【００１３】
透析器１０は、内部に半透膜である中空糸膜を多数配置したもので、上方の血液入口１１から透析器１０に流入した血液は中空糸膜の内部を流れ、下方の血液出口から流出していく。一方、透析器１０の側面下部には透析液を中空糸膜の外面に流入させる透析液入口１０ａが設けられ、透析器１０の側面の上部には中空糸膜を介して血液中の老廃物を透析した透析後の透析液を外部に流出させる透析液出口１０ｂが設けられている。透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに供給された透析液は血液との透析後、透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。
【００１４】
透析器１０の血液入口１１には動脈側血液流路２０が接続されている。動脈側血液流路２０は、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ２７と、接続プラグ２７と血液ポンプ２１との間を接続する血液ポンプ入口流路２４と、血液ポンプ２１と動脈側エアートラップチャンバ２３との間を接続する動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５と、動脈側エアートラップチャンバ２３と透析器１０の血液入口１１を接続する透析器入口流路２６とを含んでいる。血液ポンプ２１はモータ２２によって駆動されるしごき型のポンプで、血液ポンプ２１内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは血液ポンプ２１の内部に設けられていてもよいし、血液ポンプ入口流路２４または動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。動脈側エアートラップチャンバ２３は、円筒型の容器で上部側面に血液入口２３ｂが設けられ、下部に血液出口２３ｃが設けられ、内部の下方にはメッシュ２３ａが設けられている。
【００１５】
透析器１０の血液出口１２には静脈側血液流路３０が接続されている。静脈側血液流路３０は、透析器１０の血液出口１２と静脈側エアートラップチャンバ３３とを接続する静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５と、静脈側エアートラップチャンバ３３から流出した血液を患者の静脈に戻す血液戻し流路３６と、血液戻し流路３６の先端に設けられ、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ３７とを含んでいる。静脈側エアートラップチャンバ３３は、円筒型の容器で上部側面に血液入口３３ｂが設けられ、下部に血液出口３３ｃが設けられ、内部の下方にはメッシュ３３ａが設けられている。また、上部側面には補液入口３３ｅが設けられ、上部には空気排出口３３ｄが設けられている。また、上部側面に設けられた補液入口３３ｅは血液入口３３ｂよりも上側となっている。
【００１６】
補液入口３３ｅには補液流路４０が接続されている。補液流路４０は、補液ポンプ４１と、透析液供給流路５１の分岐点５４と補液ポンプ４１の入口とを接続する補液ポンプ入口流路４３と、補液ポンプ４１と静脈側エアートラップチャンバ３３の補液入口３３ｅを接続する補液供給流路４４とを含んでいる。補液ポンプ４１はモータ４２によって駆動されるしごき型のポンプで、補液ポンプ４１の内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは補液ポンプ４１の内部に設けられていてもよいし、補液ポンプ入口流路４３または補液供給流路４４を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。
【００１７】
静脈側エアートラップチャンバ３３の上部の空気排出口３３ｄには、空気排出流路３８が接続されている。空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３の端部は静脈側エアートラップチャンバ３３の上部から内部に向かって伸び、その先端が内面に形成される血液面から少しだけ血液の中に入り込んでいる。空気排出流路３８の排出側端部は、図示しないトラップまで伸びている。
【００１８】
制御部６０は内部にＣＰＵとメモリとを含む信号処理を行うコンピュータである。血液ポンプ２１のモータ２２と、補液ポンプ４１のモータ４２と、透析液ポンプ５３とは制御部６０に接続され、制御部６０の指令によって動作するよう構成されている。
【００１９】
以上のように構成された、本実施形態の血液浄化装置１００の透析の際の血液、透析液の流れについて説明する。患者の動脈の血液は、接続プラグ２７から血液ポンプ入口流路２４に入り、正方向に回転している血液ポンプ２１によって動脈側エアートラップチャンバ２３に送られる。動脈側エアートラップチャンバ２３に流入した血液は、動脈側エアートラップチャンバ２３で血液に混入している空気分が除去され、動脈側エアートラップチャンバ２３の下方の血液出口２３ｃから透析器入口流路２６に流出し、透析器入口流路２６から透析器１０の血液入口１１を介して透析器１０に配置された中空糸膜の一端からその内部に流入する。一方、透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに透析液が供給される。透析液入口１０ａから透析器１０に流入した透析液は中空糸膜の外面を満たして流れる。血液と透析液とは半透膜の中空糸膜を介して接触し、血液中の老廃物は透析液に透析される。
【００２０】
透析によって老廃物が除去された血液は中空糸膜の他端から透析器１０の血液出口１２に流れ、透析器１０から流出する。また、老廃物を含んだ透析液は透析器１０の透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。透析器１０を流出した血液は、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５から静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する。静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した血液は、静脈側エアートラップチャンバ３３で血液に混入している空気分が除去され、静脈側エアートラップチャンバ３３の下方の血液出口３３ｃから流出し、血液戻し流路３６、接続プラグ３７から患者の静脈に戻される。また、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気は空気排出流路３８から外部に排出される。このようにして、本実施形態の血液浄化装置１００は血液の透析を行う。
【００２１】
次に、図２を参照して本実施形態の血液浄化装置１００のプライミング動作について説明する。以下の説明では、血液浄化装置１００の透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０には空気が充填されており、プライミング動作は、充填されている空気を排出する動作として説明する。まず、動脈側血液流路２０の接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の接続プラグ３７とを接続し、動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０と透析器１０とが循環流路を構成するようにする。そして、例えば、操作パネルのプライミング開始のボタンを押す、あるいはスクリーンのプライミング開始のボタンをクリックするなどによって制御部６０にプライミング動作を開始させる。
【００２２】
制御部６０は、プライミング開始の信号が入力されると、血液ポンプ２１を駆動するモータ２２に逆回転の指令を出力する。この指令によってモータ２２は逆方向に回転を開始し、血液ポンプ２１は先に説明した透析動作の際の血液の流れとは逆方向に空気を送り出し始める。また、制御部６０は、補液ポンプ４１を始動する指令を出力する。この指令によって、補液ポンプ４１が始動し、透析液供給流路５１から透析液を静脈側エアートラップチャンバ３３に送り出し始める。制御部６０は、血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１が透析器１０や各血液流路２０，３０のプライミングに必要な流量Ｑ１に設定する指令を出力する。この指令によって血液ポンプ２１を駆動するモータ２２は血液ポンプの送り出し流量がＱ１となる回転数となる。また、制御部６０は、補液ポンプ４１の送り出し流量、つまり、静脈側エアートラップチャンバ３３に供給される透析液の流量が血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１よりも大きい流量Ｑ２に設定する指令を出力する。例えば、流量Ｑ２は、流量Ｑ１よりも１０％から１００％流量が大きいことが好ましく、流量Ｑ１よりも２０％から４０％流量が大きいと更に好ましい。この指令によって補液ポンプ４１を駆動するモータ４２は、補液ポンプ４１の送り出し流量がＱ２となる回転数で回転する。
【００２３】
血液ポンプ２１が送り出し流量Ｑ１で運転されると、図２に示すように、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０、透析器１０の内部に充填されていた空気は、透析器１０から血液ポンプ２１に吸い込まれて静脈側血液流路３０へと流れ、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に入り込む。そして、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部に設けられたメッシュ３３ａを通り抜けて静脈側エアートラップチャンバ３３の下側から静脈側エアートラップチャンバ３３の中に入る。
【００２４】
一方、補液ポンプ４１によって静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部側面に設けられた補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入する。血液ポンプ２１が逆回転しているので静脈側エアートラップチャンバ３３の内部の流体は、血液入口３３ｂから透析器１０、動脈側血液流路２０に吸引されるが、静脈側エアートラップチャンバ３３の血液入口３３ｂは上部側面に設けられているので、透析液の液面が血液入口３３ｂより上にならないと透析液は血液入口３３ｂから流出しない。また、下部の血液出口３３ｃからは血液ポンプ２１によって送り出された空気が流入してくるので、透析液は下部の血液出口３３ｃからも流出しない。
【００２５】
このため、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入した透析液は静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まり始め、静脈側エアートラップチャンバの内部には透析液の水面ができ始める。すると、血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気は、泡となって静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まった透析液の中を上昇し、水面から出た空気は血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５、透析器１０を通って血液ポンプ２１に吸い込まれて、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０を循環する。このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできる透析液の水位が血液入口３３ｂに達するまでの間、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部から流れこんだ空気は、外部にはほとんど排出されない。
【００２６】
そして、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできた透析液の水位がしだいに上昇し、血液入口３３ｂに達すると、透析液が静脈側エアートラップチャンバ３３の血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流出し始める。そして、血液出口３３ｃから流入した空気は静脈側エアートラップチャンバ３３の上部に設けられた空気排出流路３８から外部に流出するようになる。血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１、つまり血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量は、補液ポンプ４１の送り出し流量Ｑ２、つまり補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量よりも小さい。逆に言えば、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量Ｑ２は、血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量Ｑ１よりも多くなっている。
【００２７】
このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気がすべて上部の空気排出流路３８から外部に流出したとしても、静脈側エアートラップチャンバ３３内部の透析液の水位は低下せず、透析液が常に血液入口３３ｂよりも上にあって血液入口３３ｂから透析器１０に向かって透析液が流れていく。この血液入口３３ｂから透析器１０に向かって流れていく透析液の流量、つまり、透析器１０の洗浄流量はＱ１である。静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入する透析液の流量Ｑ２は空気の流量Ｑ１よりも大きいので、その流量差ΔＱ＝（Ｑ２−Ｑ１）分の透析液は血液入口３３ｂから透析器１０に向かって流れずに空気と一緒になって空気排出流路３８から外部に流出する。
【００２８】
このように、血液ポンプ２１によって送り出された透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に充填されていた空気は静脈側エアートラップチャンバ３３の空気排出流路３８から外部に排出され、補液ポンプ４１によって供給された透析液が透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に流入し、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０は透析液に置換され、血液浄化装置１００がプライミングされる。
【００２９】
静脈側エアートラップチャンバ３３の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入する空気の一部は、透析液と共に血液入口３３ｂから透析器１０に流れ、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０を循環してしまうので、血液浄化装置１００のプライミングでは、例えば、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０の内部容積の何倍かの透析液を静脈側エアートラップチャンバ３３に供給することによってプライミングを行う。また、透析器１０の中空糸膜の外面のプライミングは、例えば、透析液ポンプ５３によって透析液を透析器１０の透析液入口１０ａに供給し、透析液出口１２から排出する動作を所定の時間だけ継続することで行う事としてもよい。
【００３０】
以上説明した本実施形態の血液浄化装置１００は、透析器１０の中空糸膜の内部に補液である透析液を流してプライミングを行うので、中空糸膜の強度が低い透析器１０を備える血液浄化装置１００にも適用することができる。また、プライミングのために流す透析液の流量を多くすることができるので、プライミング時間を短縮することができる。更に、プライミング中にクランプやバルブ等によって透析液の流路を切り替える必要がないことから、装置が簡便になると共に、プライミングの操作が容易となる。また、本実施形態は、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０の循環流路の一箇所、空気排出流路３８から空気を外部に排出するよう構成しているので、その一箇所の流体の状態を確認することにより、プライミングの終了判断を行うことができ、プライミングによって排出する透析液の液量が少なくなり、効率的にプライミングを行うことができる。
【００３１】
図３を参照して本発明の他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態では透析液によって血液浄化装置１００のプライミングを行うこととして説明したが、本実施形態は、生理食塩水を用いてプライミングを行うものである。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図３に示すように本実施形態は、生理食塩水タンク４５から生理食塩水を補液として供給するようにしたものである。本実施形態は、例えば、停電などで透析液が供給できない場合など透析液を供給できないような場合でも血液浄化装置１００のプライミングを行うことができる。装置の動作、効果などについては、先に説明した実施形態と同様である。
【００３２】
図４を参照して本発明の他の実施形態について説明する。先に図２を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態は、補液供給流路４４が静脈側エアートラップチャンバ３３でなく、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に接続されているものである。その他の構成は図２を参照して説明した実施形態と同様である。
【００３３】
本実施形態も先に図２を参照して説明した実施形態と同様、プライミングの開始信号が制御部６０に入力されると制御部６０は、モータ２２を始動して血液ポンプ２１を逆回転でその送り出し流量がＱ１となるように設定し、補液ポンプ４１は送り出し流量がＱ２となるように設定し、プライミングを開始する。図４に示すように、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に最初に充填されている空気は血液ポンプ２１によって静脈側エアートラップチャンバ３３の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入する。一方、補液ポンプ４１によって送り出された透析液は補液供給流路４４から静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入する。
【００３４】
補液ポンプ４１の送り出し流量Ｑ２は血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１よりも大きいので、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入した透析液の内、血液ポンプ２１に吸い込まれる流量Ｑ１は透析器１０から血液ポンプ２１に向かって流れ、透析器１０の内部の空気を透析液で置換していく。また、補液ポンプ４１と血液ポンプ２１との流量差ΔＱ＝（Ｑ２−Ｑ１）は、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５から静脈側エアートラップチャンバ３３に向かって流れ、血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する。
【００３５】
血液入口３３ｂからは透析液が流入しているので、静脈側エアートラップチャンバ３３の下側の血液出口３３ｃから流入した空気は血液入口３３ｂから流出できず、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部に設けられている空気排出流路３８から外部に排出される。血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は、血液出口３３ｃから流出できないので、静脈側エアートラップチャンバ３３の中には透析液の水面ができ、その水位がしだいに上昇していく。水位が空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３側の先端の高さよりも低い場合には、静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は空気排出流路３８から外部に流出しないので、静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した空気だけが空気排出流路３８から流出していく。
【００３６】
そして、水位が空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３側の先端の高さに達すると、血液入口３３ｂから流入する透析液も空気と共に空気排出流路３８から外部に流出していく。そして、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入した透析液によって透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０がプライミングされる。
【００３７】
本実施形態の血液浄化装置１００は先に図２を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、最初に透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に空気が充填されているとして説明したが、最初に無菌水が充填されている場合でも同様にプライミングを行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 透析器、１０ａ 透析液入口、１０ｂ 透析液出口、１１，２３ｂ，３３ｂ 血液入口、１２，２３ｃ，３３ｃ 血液出口、１２ 透析液出口、２０ 動脈側血液流路、２１ 血液ポンプ、２２，４２ モータ、２３ 動脈側エアートラップチャンバ、２３ａ，３３ａ メッシュ、２４ 血液ポンプ入口流路、２５ 動脈側エアートラップチャンバ入口流路、２６ 透析器入口流路、２７，３７ 接続プラグ、３０ 静脈側血液流路、３３ 静脈側エアートラップチャンバ、３３ｄ 空気排出口、３３ｅ 補液入口、３５ 静脈側エアートラップチャンバ入口流路、３６ 血液戻し流路、３８ 空気排出流路、４０ 補液流路、４１ 補液ポンプ、４３ 補液ポンプ入口流路、４４ 補液供給流路、４５ 生理食塩水タンク、５１ 透析液供給流路、５２ 透析液排出流路、５３ 透析液ポンプ、５４ 分岐点、６０ 制御部、１００ 血液浄化装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液浄化装置の構造及びそのプライミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
透析治療に使用する血液浄化装置は、半透膜である中空糸膜の内部に患者の血液、外面に透析液を流し、中空糸膜を通して血液中の老廃物を透析液に透析させるもので、老廃物を含んだ透析液は透析器から排出され、浄化された血液は患者に戻すように構成されている。
【０００３】
患者の透析治療に使用される前には、このような血液浄化装置の血液流路或いは透析器等の内部には空気或いは無菌水等が充填されているので、患者の透析治療にこれらの血液浄化装置を使用する前に、血液回路内に生理食塩水を流して装置内に充填されている空気或いは無菌水等を取り除くプライミングを行う必要がある。
【０００４】
一方、透析治療の際に透析器に供給される透析液を用いてプライミングを行う技術が提案されている。例えば、動脈側血液回路先端と静脈側血液回路先端とを接続した後、透析器に透析液を供給し、透析器の中空糸膜の外面側から中空糸膜の内部に向かって透析液を逆濾過させて透析液を各血液回路中に流入させ、各血液回路中に設けられたエアートラップチャンバに接続されたオーバーフローラインから血液浄化装置内に充填されていた空気或いは無菌水を外部に排出させてプライミングを行う方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２‐３２５８３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１，２に記載された従来技術のプライミング方法は、透析器の中空糸膜の外側に透析液を供給して、血液回路側に逆濾過させているので、限外濾過率が低く、膜弾性率が低い中空糸膜では透析液の逆濾過時に付与される高圧に耐えることができず、潰れて流路が閉塞してしまう場合があり、透析液の圧送に耐え得る中空糸膜に適用範囲が限定されてしまうという問題があった。更に、この方法では、プライミングのために血液回路に流せる透析液の流量が中空糸膜を逆濾過する透析液の流量によって決まってくるため、プライミングの際に血液回路に流せる透析液の流量が少なく、プライミングに時間がかかるという問題があった。また、透析液の流量が少ないので血液回路を一度にプライミングすることができず、例えば、透析器と静脈側エアートラップチャンバの静脈側回路、その他の静脈側回路と動脈側回路というように部分毎に複数回プライミングを行うことが必要で更にプライミングに時間がかかるという問題があった。
【０００７】
本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の血液浄化装置は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、前記血液ポンプの回転方向と、前記血液ポンプと前記補液ポンプの流量とを変更する制御部と、を備える血液浄化装置であって、制御部は、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給し、前記血液ポンプを逆回転させ、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるようにして前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングするプライミング手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の血液浄化装置のプライミング方法は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、前記接続手段によって前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続後、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給する工程と、前記血液ポンプを血液透析の際と逆方向に回転させる工程と、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるように制御する工程とを少なくとも含み、前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、簡便な方法で効率的に血液浄化装置のプライミングを行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における血液浄化装置の構成を示す系統図である。
【図２】本発明の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態における血液浄化装置のプライミング動作の際の流体の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の血液浄化装置１００は、半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器１０と、患者の血液を透析器１０に流入させる動脈側血液流路２０と、動脈側血液流路２０に設けられ、血液中の空気を除去する動脈側エアートラップチャンバ２３と、動脈側血液流路２０に設けられる正逆回転可能な血液ポンプ２１と、透析器１０で浄化した血液を透析器１０から患者に戻す静脈側血液流路３０と、静脈側血液流路３０に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバ３３と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気を外部に排出する空気排出流路３８と、静脈側エアートラップチャンバ３３に接続され、透析液を静脈側血液流路３０に供給する補液流路４０と、補液流路４０に設けられる補液ポンプ４１と、動脈側血液流路２０の患者側端に設けられた接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の患者側端に設けられた接続プラグ３７と、血液ポンプ２１と補液ポンプ４１の流量を変更する制御部６０と、を備えている。また、透析器１０には透析液を供給する透析液供給流路５１と透析器１０から透析液を排出する透析液排出流路５２とが接続されている。透析液供給流路５１には透析液ポンプ５３が設けられている。
【００１３】
透析器１０は、内部に半透膜である中空糸膜を多数配置したもので、上方の血液入口１１から透析器１０に流入した血液は中空糸膜の内部を流れ、下方の血液出口から流出していく。一方、透析器１０の側面下部には透析液を中空糸膜の外面に流入させる透析液入口１０ａが設けられ、透析器１０の側面の上部には中空糸膜を介して血液中の老廃物を透析した透析後の透析液を外部に流出させる透析液出口１０ｂが設けられている。透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに供給された透析液は血液との透析後、透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。
【００１４】
透析器１０の血液入口１１には動脈側血液流路２０が接続されている。動脈側血液流路２０は、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ２７と、接続プラグ２７と血液ポンプ２１との間を接続する血液ポンプ入口流路２４と、血液ポンプ２１と動脈側エアートラップチャンバ２３との間を接続する動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５と、動脈側エアートラップチャンバ２３と透析器１０の血液入口１１を接続する透析器入口流路２６とを含んでいる。血液ポンプ２１はモータ２２によって駆動されるしごき型のポンプで、血液ポンプ２１内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは血液ポンプ２１の内部に設けられていてもよいし、血液ポンプ入口流路２４または動脈側エアートラップチャンバ入口流路２５を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。動脈側エアートラップチャンバ２３は、円筒型の容器で上部側面に血液入口２３ｂが設けられ、下部に血液出口２３ｃが設けられ、内部の下方にはメッシュ２３ａが設けられている。
【００１５】
透析器１０の血液出口１２には静脈側血液流路３０が接続されている。静脈側血液流路３０は、透析器１０の血液出口１２と静脈側エアートラップチャンバ３３とを接続する静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５と、静脈側エアートラップチャンバ３３から流出した血液を患者の静脈に戻す血液戻し流路３６と、血液戻し流路３６の先端に設けられ、患者の動脈に挿入された穿刺針に接続される接続プラグ３７とを含んでいる。静脈側エアートラップチャンバ３３は、円筒型の容器で上部側面に血液入口３３ｂが設けられ、下部に血液出口３３ｃが設けられ、内部の下方にはメッシュ３３ａが設けられている。また、上部側面には補液入口３３ｅが設けられ、上部には空気排出口３３ｄが設けられている。また、上部側面に設けられた補液入口３３ｅは血液入口３３ｂよりも上側となっている。
【００１６】
補液入口３３ｅには補液流路４０が接続されている。補液流路４０は、補液ポンプ４１と、透析液供給流路５１の分岐点５４と補液ポンプ４１の入口とを接続する補液ポンプ入口流路４３と、補液ポンプ４１と静脈側エアートラップチャンバ３３の補液入口３３ｅを接続する補液供給流路４４とを含んでいる。補液ポンプ４１はモータ４２によって駆動されるしごき型のポンプで、補液ポンプ４１の内部に設けられた可撓性のチューブの外側を所定の方向にしごいて血液を流動させるものである。可撓性のチューブは補液ポンプ４１の内部に設けられていてもよいし、補液ポンプ入口流路４３または補液供給流路４４を可撓性のチューブで構成し、その一部をしごくように構成してもよい。
【００１７】
静脈側エアートラップチャンバ３３の上部の空気排出口３３ｄには、空気排出流路３８が接続されている。空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３の端部は静脈側エアートラップチャンバ３３の上部から内部に向かって伸び、その先端が内面に形成される血液面から少しだけ血液の中に入り込んでいる。空気排出流路３８の排出側端部は、図示しないトラップまで伸びている。
【００１８】
制御部６０は内部にＣＰＵとメモリとを含む信号処理を行うコンピュータである。血液ポンプ２１のモータ２２と、補液ポンプ４１のモータ４２と、透析液ポンプ５３とは制御部６０に接続され、制御部６０の指令によって動作するよう構成されている。
【００１９】
以上のように構成された、本実施形態の血液浄化装置１００の透析の際の血液、透析液の流れについて説明する。患者の動脈の血液は、接続プラグ２７から血液ポンプ入口流路２４に入り、正方向に回転している血液ポンプ２１によって動脈側エアートラップチャンバ２３に送られる。動脈側エアートラップチャンバ２３に流入した血液は、動脈側エアートラップチャンバ２３で血液に混入している空気分が除去され、動脈側エアートラップチャンバ２３の下方の血液出口２３ｃから透析器入口流路２６に流出し、透析器入口流路２６から透析器１０の血液入口１１を介して透析器１０に配置された中空糸膜の一端からその内部に流入する。一方、透析液ポンプ５３によって透析液供給流路５１から透析液入口１０ａに透析液が供給される。透析液入口１０ａから透析器１０に流入した透析液は中空糸膜の外面を満たして流れる。血液と透析液とは半透膜の中空糸膜を介して接触し、血液中の老廃物は透析液に透析される。
【００２０】
透析によって老廃物が除去された血液は中空糸膜の他端から透析器１０の血液出口１２に流れ、透析器１０から流出する。また、老廃物を含んだ透析液は透析器１０の透析液出口１０ｂから透析液排出流路５２に排出される。透析器１０を流出した血液は、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５から静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する。静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した血液は、静脈側エアートラップチャンバ３３で血液に混入している空気分が除去され、静脈側エアートラップチャンバ３３の下方の血液出口３３ｃから流出し、血液戻し流路３６、接続プラグ３７から患者の静脈に戻される。また、静脈側エアートラップチャンバ３３で除去した空気は空気排出流路３８から外部に排出される。このようにして、本実施形態の血液浄化装置１００は血液の透析を行う。
【００２１】
次に、図２を参照して本実施形態の血液浄化装置１００のプライミング動作について説明する。以下の説明では、血液浄化装置１００の透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０には空気が充填されており、プライミング動作は、充填されている空気を排出する動作として説明する。まず、動脈側血液流路２０の接続プラグ２７と静脈側血液流路３０の接続プラグ３７とを接続し、動脈側血液流路２０と静脈側血液流路３０と透析器１０とが循環流路を構成するようにする。そして、例えば、操作パネルのプライミング開始のボタンを押す、あるいはスクリーンのプライミング開始のボタンをクリックするなどによって制御部６０にプライミング動作を開始させる。
【００２２】
制御部６０は、プライミング開始の信号が入力されると、血液ポンプ２１を駆動するモータ２２に逆回転の指令を出力する。この指令によってモータ２２は逆方向に回転を開始し、血液ポンプ２１は先に説明した透析動作の際の血液の流れとは逆方向に空気を送り出し始める。また、制御部６０は、補液ポンプ４１を始動する指令を出力する。この指令によって、補液ポンプ４１が始動し、透析液供給流路５１から透析液を静脈側エアートラップチャンバ３３に送り出し始める。制御部６０は、血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１が透析器１０や各血液流路２０，３０のプライミングに必要な流量Ｑ１に設定する指令を出力する。この指令によって血液ポンプ２１を駆動するモータ２２は血液ポンプの送り出し流量がＱ１となる回転数となる。また、制御部６０は、補液ポンプ４１の送り出し流量、つまり、静脈側エアートラップチャンバ３３に供給される透析液の流量が血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１よりも大きい流量Ｑ２に設定する指令を出力する。例えば、流量Ｑ２は、流量Ｑ１よりも１０％から１００％流量が大きいことが好ましく、流量Ｑ１よりも２０％から４０％流量が大きいと更に好ましい。この指令によって補液ポンプ４１を駆動するモータ４２は、補液ポンプ４１の送り出し流量がＱ２となる回転数で回転する。
【００２３】
血液ポンプ２１が送り出し流量Ｑ１で運転されると、図２に示すように、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０、透析器１０の内部に充填されていた空気は、透析器１０から血液ポンプ２１に吸い込まれて静脈側血液流路３０へと流れ、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に入り込む。そして、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部に設けられたメッシュ３３ａを通り抜けて静脈側エアートラップチャンバ３３の下側から静脈側エアートラップチャンバ３３の中に入る。
【００２４】
一方、補液ポンプ４１によって静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部側面に設けられた補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入する。血液ポンプ２１が逆回転しているので静脈側エアートラップチャンバ３３の内部の流体は、血液入口３３ｂから透析器１０、動脈側血液流路２０に吸引されるが、静脈側エアートラップチャンバ３３の血液入口３３ｂは上部側面に設けられているので、透析液の液面が血液入口３３ｂより上にならないと透析液は血液入口３３ｂから流出しない。また、下部の血液出口３３ｃからは血液ポンプ２１によって送り出された空気が流入してくるので、透析液は下部の血液出口３３ｃからも流出しない。
【００２５】
このため、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入した透析液は静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まり始め、静脈側エアートラップチャンバの内部には透析液の水面ができ始める。すると、血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気は、泡となって静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に溜まった透析液の中を上昇し、水面から出た空気は血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５、透析器１０を通って血液ポンプ２１に吸い込まれて、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０を循環する。このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできる透析液の水位が血液入口３３ｂに達するまでの間、静脈側エアートラップチャンバ３３の下部から流れこんだ空気は、外部にはほとんど排出されない。
【００２６】
そして、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部にできた透析液の水位がしだいに上昇し、血液入口３３ｂに達すると、透析液が静脈側エアートラップチャンバ３３の血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流出し始める。そして、血液出口３３ｃから流入した空気は静脈側エアートラップチャンバ３３の上部に設けられた空気排出流路３８から外部に流出するようになる。血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１、つまり血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量は、補液ポンプ４１の送り出し流量Ｑ２、つまり補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量よりも小さい。逆に言えば、補液入口３３ｅから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する透析液の流量Ｑ２は、血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する空気流量Ｑ１よりも多くなっている。
【００２７】
このため、静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入した空気がすべて上部の空気排出流路３８から外部に流出したとしても、静脈側エアートラップチャンバ３３内部の透析液の水位は低下せず、透析液が常に血液入口３３ｂよりも上にあって血液入口３３ｂから透析器１０に向かって透析液が流れていく。この血液入口３３ｂから透析器１０に向かって流れていく透析液の流量、つまり、透析器１０の洗浄流量はＱ１である。静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入する透析液の流量Ｑ２は空気の流量Ｑ１よりも大きいので、その流量差ΔＱ＝（Ｑ２−Ｑ１）分の透析液は血液入口３３ｂから透析器１０に向かって流れずに空気と一緒になって空気排出流路３８から外部に流出する。
【００２８】
このように、血液ポンプ２１によって送り出された透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に充填されていた空気は静脈側エアートラップチャンバ３３の空気排出流路３８から外部に排出され、補液ポンプ４１によって供給された透析液が透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に流入し、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０は透析液に置換され、血液浄化装置１００がプライミングされる。
【００２９】
静脈側エアートラップチャンバ３３の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の内部に流入する空気の一部は、透析液と共に血液入口３３ｂから透析器１０に流れ、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０を循環してしまうので、血液浄化装置１００のプライミングでは、例えば、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０の内部容積の何倍かの透析液を静脈側エアートラップチャンバ３３に供給することによってプライミングを行う。また、透析器１０の中空糸膜の外面のプライミングは、例えば、透析液ポンプ５３によって透析液を透析器１０の透析液入口１０ａに供給し、透析液出口１２から排出する動作を所定の時間だけ継続することで行う事としてもよい。
【００３０】
以上説明した本実施形態の血液浄化装置１００は、透析器１０の中空糸膜の内部に補液である透析液を流してプライミングを行うので、中空糸膜の強度が低い透析器１０を備える血液浄化装置１００にも適用することができる。また、プライミングのために流す透析液の流量を多くすることができるので、プライミング時間を短縮することができる。更に、プライミング中にクランプやバルブ等によって透析液の流路を切り替える必要がないことから、装置が簡便になると共に、プライミングの操作が容易となる。また、本実施形態は、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０の循環流路の一箇所、空気排出流路３８から空気を外部に排出するよう構成しているので、その一箇所の流体の状態を確認することにより、プライミングの終了判断を行うことができ、プライミングによって排出する透析液の液量が少なくなり、効率的にプライミングを行うことができる。
【００３１】
図３を参照して本発明の他の実施形態について説明する。先に説明した実施形態では透析液によって血液浄化装置１００のプライミングを行うこととして説明したが、本実施形態は、生理食塩水を用いてプライミングを行うものである。先に説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図３に示すように本実施形態は、生理食塩水タンク４５から生理食塩水を補液として供給するようにしたものである。本実施形態は、例えば、停電などで透析液が供給できない場合など透析液を供給できないような場合でも血液浄化装置１００のプライミングを行うことができる。装置の動作、効果などについては、先に説明した実施形態と同様である。
【００３２】
図４を参照して本発明の他の実施形態について説明する。先に図２を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。本実施形態は、補液供給流路４４が静脈側エアートラップチャンバ３３でなく、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に接続されているものである。その他の構成は図２を参照して説明した実施形態と同様である。
【００３３】
本実施形態も先に図２を参照して説明した実施形態と同様、プライミングの開始信号が制御部６０に入力されると制御部６０は、モータ２２を始動して血液ポンプ２１を逆回転でその送り出し流量がＱ１となるように設定し、補液ポンプ４１は送り出し流量がＱ２となるように設定し、プライミングを開始する。図４に示すように、透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に最初に充填されている空気は血液ポンプ２１によって静脈側エアートラップチャンバ３３の血液出口３３ｃから静脈側エアートラップチャンバ３３の中に流入する。一方、補液ポンプ４１によって送り出された透析液は補液供給流路４４から静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入する。
【００３４】
補液ポンプ４１の送り出し流量Ｑ２は血液ポンプ２１の送り出し流量Ｑ１よりも大きいので、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入した透析液の内、血液ポンプ２１に吸い込まれる流量Ｑ１は透析器１０から血液ポンプ２１に向かって流れ、透析器１０の内部の空気を透析液で置換していく。また、補液ポンプ４１と血液ポンプ２１との流量差ΔＱ＝（Ｑ２−Ｑ１）は、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５から静脈側エアートラップチャンバ３３に向かって流れ、血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入する。
【００３５】
血液入口３３ｂからは透析液が流入しているので、静脈側エアートラップチャンバ３３の下側の血液出口３３ｃから流入した空気は血液入口３３ｂから流出できず、静脈側エアートラップチャンバ３３の上部に設けられている空気排出流路３８から外部に排出される。血液入口３３ｂから静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は、血液出口３３ｃから流出できないので、静脈側エアートラップチャンバ３３の中には透析液の水面ができ、その水位がしだいに上昇していく。水位が空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３側の先端の高さよりも低い場合には、静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した透析液は空気排出流路３８から外部に流出しないので、静脈側エアートラップチャンバ３３に流入した空気だけが空気排出流路３８から流出していく。
【００３６】
そして、水位が空気排出流路３８の静脈側エアートラップチャンバ３３側の先端の高さに達すると、血液入口３３ｂから流入する透析液も空気と共に空気排出流路３８から外部に流出していく。そして、静脈側エアートラップチャンバ入口流路３５に流入した透析液によって透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０がプライミングされる。
【００３７】
本実施形態の血液浄化装置１００は先に図２を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。また、本実施形態では、最初に透析器１０、動脈側血液流路２０、静脈側血液流路３０に空気が充填されているとして説明したが、最初に無菌水が充填されている場合でも同様にプライミングを行うことができる。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 透析器、１０ａ 透析液入口、１０ｂ 透析液出口、１１，２３ｂ，３３ｂ 血液入口、１２，２３ｃ，３３ｃ 血液出口、１２ 透析液出口、２０ 動脈側血液流路、２１ 血液ポンプ、２２，４２ モータ、２３ 動脈側エアートラップチャンバ、２３ａ，３３ａ メッシュ、２４ 血液ポンプ入口流路、２５ 動脈側エアートラップチャンバ入口流路、２６ 透析器入口流路、２７，３７ 接続プラグ、３０ 静脈側血液流路、３３ 静脈側エアートラップチャンバ、３３ｄ 空気排出口、３３ｅ 補液入口、３５ 静脈側エアートラップチャンバ入口流路、３６ 血液戻し流路、３８ 空気排出流路、４０ 補液流路、４１ 補液ポンプ、４３ 補液ポンプ入口流路、４４ 補液供給流路、４５ 生理食塩水タンク、５１ 透析液供給流路、５２ 透析液排出流路、５３ 透析液ポンプ、５４ 分岐点、６０ 制御部、１００ 血液浄化装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、
患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、
前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、
前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、
前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、
前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、
前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、
前記補液流路に設けられる補液ポンプと、
前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、
前記血液ポンプの回転方向と、前記血液ポンプと前記補液ポンプの流量とを変更する制御部と、
を備える血液浄化装置であって、
前記制御部は、
前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給し、前記血液ポンプを逆回転させ、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるようにして前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングするプライミング手段を備えること、
を特徴とする血液浄化装置。
【請求項２】
半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、
前記接続手段によって前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続後、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給する工程と、
前記血液ポンプを血液透析の際と逆方向に回転させる工程と、
前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるように制御する工程とを少なくとも含み、
前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングすることを特徴とする血液浄化装置のプライミング方法。
【請求項１】
半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、
患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、
前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、
前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、
前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、
前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、
前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、
前記補液流路に設けられる補液ポンプと、
前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、
前記血液ポンプの回転方向と、前記血液ポンプと前記補液ポンプの流量とを変更する制御部と、
を備える血液浄化装置であって、
前記制御部は、
前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給し、前記血液ポンプを逆回転させ、前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるようにして前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングするプライミング手段を備えること、
を特徴とする血液浄化装置。
【請求項２】
半透膜を介して血液と透析液とを接触させて血液を浄化する透析器と、患者の血液を前記透析器に流入させる動脈側血液流路と、前記動脈側血液流路に設けられる正逆回転可能な血液ポンプと、前記透析器で浄化した血液を前記透析器から前記患者に戻す静脈側血液流路と、前記静脈側血液流路に設けられ、血液中の空気を除去する静脈側エアートラップチャンバと、前記静脈側エアートラップチャンバに接続され、静脈側エアートラップチャンバで除去した空気を外部に排出する排出流路と、前記静脈側エアートラップチャンバ、または前記静脈側エアートラップチャンバと前記透析器との間の前記静脈側血液流路に接続され、液体を前記静脈側血液流路に供給する補液流路と、前記補液流路に設けられる補液ポンプと、前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続する接続手段と、を備える血液浄化装置のプライミング方法であって、
前記接続手段によって前記動脈側血液流路の患者側端と前記静脈側血液流路の患者側端とを接続後、前記補液ポンプによって前記液体を前記静脈側血液流路に供給する工程と、
前記血液ポンプを血液透析の際と逆方向に回転させる工程と、
前記血液ポンプの送液流量が前記補液ポンプによる前記液体の供給流量よりも小さくなるように制御する工程とを少なくとも含み、
前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とに初期充填されている流体を前記排出流路から排出して前記透析器と前記動脈側血液流路と前記静脈側血液流路とをプライミングすることを特徴とする血液浄化装置のプライミング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−９５８４３（Ｐ２０１２−９５８４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６２３３（Ｐ２０１０−２４６２３３）
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【出願人】（０００２２６２４２）日機装株式会社 (383)
【Ｆターム（参考）】
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