JP2008062000A - 人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、透析血液中の老廃物の除去、水分の除去、電解質の調節、血液のｐＨの調節などの人工透析を行った後に、血液回路及びダイアライザ中に滞留する血液を安全かつ効率的に患者の体内に戻すことができる人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法を提供する。
【解決手段】ダイアライザに動脈側血液回路管と静脈側血液回路管及び透析液供給管と透析液排水管とを取り付け、動脈側血液回路管と連通する状態で補液回路を備え、補液回路の先端に、洗浄・プライミング工程時に動脈側血液回路管の透析液が一時的に貯留される構成の補液収納体を取り付け、透析液排水管は流路開閉が可能な構成であり、動脈側血液回路管と静脈側血液回路管の端縁部付近には、各血液回路管の流路開閉を行う血液クランパを備え、補液回路の動脈側血液回路管との接続部付近には、補液回路の流路開閉を行う補液クランパが備えられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイアライザ（透析器）を使用する人工透析であって、透析血液中の老廃物の除去、水分の除去、電解質の調節、血液のｐＨの調節などの人工透析を行った後に、血液回路及びダイアライザ中に滞留している血液を安全かつ効率的に患者の体内に戻すことができる人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法に関する。

従来より、医療の現場ではダイアライザを利用した人工透析が広く実施されており、この人工透析（血液透析）における主な作業としては、洗浄・プライミング、透析、返血という作業が存在する。
ここで洗浄・プライミングとは、人工透析の準備段階で、患者の血液を通過させる血液回路（動脈側穿刺針の接続部からダイアライザ入り口までの動脈側血液回路と、ダイアライザ出口から静脈側穿刺針の接続部までの静脈側血液回路とがある）とダイアライザの内部を洗浄して、透析すべき血液を受け入れるための準備をする工程のことであり、透析とは、ダイアライザの働きで血液と透析液を半透膜を介して、拡散作用に基づき、血液中の老廃物を除去したり、過剰になった電解質を取り除き、不足している電解質を補い、あるいは限外ろ過作用に基づき、余分な水分を除去したりするなどして血液を正常化させる工程のことであり、返血とは、透析終了後に、患者の体内から血液回路とダイアライザに導いている血液を、患者の体内に残りのない状態で戻す工程のことである。

従来行われている洗浄・プライミングの工程は、ダイアライザの透析液回路の供給側から透析液を注入（このとき透析液回路の排水側は閉じられている）し、この透析液を半透膜をすり抜けるように加圧して、透析液を強制的に血液回路及びダイアライザ中に送り込んで、血液回路及びダイアライザの内部を洗浄していた。

また従来行われている返血の工程は、ダイアライザの透析液回路の供給側から透析液を加圧注入（このとき透析液回路の排水側は閉じられているので、加圧注入された透析液は血液回路に送り込まれる）し、このようにして透析液を強制的に血液回路中に送り込んで、血液回路中の残血を透析液で押し戻すという形態で返血が行われていた。

ここで血液回路中に透析液を送り込む手段としては、ダイアライザの透析液回路の途中に設置してある透析液ポンプ（除水ポンプ）を利用する方法が採用されていた。
この方法は、透析液ポンプを回転させて上記の透析液に圧力をかけ、ダイアライザ中の半透膜を強制的に通過した透析液が血液回路中に送り込まれていたが、透析液ポンプは、洗浄・プライミング、透析の工程時にも随時使用されるものであり、各工程によっては透析液を排水側の透析液回路から排水する場合もあることから、透析液ポンプは正転又は逆転を繰り返すことになり、同様に透析液回路の排水側はその流路の開閉を繰り返したりする複雑な構造となっていた。
さらに生理食塩水のパックを血液回路にセットし、その生理食塩水を自然落下させて、血液回路とアナライザ内の血液を生理食塩水で置換させて、血液を体内に戻すという方法もある。
特開平６−１４９９３号公報

上記の透析液ポンプによる返血方法にあっては、透析液ポンプの加圧強制力で無理に血液回路中の残血を患者の体内に戻すことになるので、血液回路中に気泡などが存在した場合には、気泡トラップや気泡センサなどが備えられていたとしても、その気泡が体内に強制的に送り込まれてしまうという危険があった。さらには、大量の透析液を正・逆方向に送り出すために負荷が過大になりトラブルの原因となる可能性が高かった。

またこの方法では、透析液ポンプを利用して返血を行うため、新たな透析液を随時補給することになるので透析液の消費量が増大することになり、究極的には人工透析のコストアップにつながるという根本的な問題点が存在していた。
一方、生理食塩水のパックをセットする方法によれば、返血の都度新たな生理食塩水のパックを用意しなければならないので、同様に透析液（生理食塩水）の使用量が増大する問題があった。

本発明は、透析液ポンプを用いずに、人工透析における作業を従来の透析操作マニュアルに沿った手順で自動化でき、汎用型の標準化血液回路を使用しながら、洗浄・プライミング工程時に本来排水されてしまう透析液（もちろんきれいな状態のもの）を、そのまま洗浄・プライミング工程や、補液工程や返血工程時に使用する透析液として、補液回路中の補液収納体に予め一時貯留しておき、このようにして透析液の有効利用を図ることで、上記した問題点をすべて解決できる人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法を提供せんとするものである。

本発明に係る、人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法の請求項１のものは、人工透析を行うダイアライザの片側に動脈側血液回路管を接続し、ダイアライザの他側に静脈側血液回路管を接続し、この動脈側血液回路管と静脈側血液回路管とで血液回路を構成し、前記ダイアライザ内の半透膜を介して血液通過部と仕切られる透析液室に透析液を送り込む透析液供給管と、この透析液室から透析液を排出する透析液排水管とをダイアライザに取り付け、この透析液供給管と透析液排水管とで透析液回路を構成し、前記血液回路の動脈側血液回路管と連通する状態で補液回路を備え、補液回路の先端に補液収納体を取り付け、この補液収納体は、洗浄・プライミング工程時に動脈側血液回路管を流れる透析液が一時的に貯留される構成であり、前記透析液回路の透析液排水管は、その流路の開閉が可能となる構成であり、前記血液回路の動脈側血液回路管と静脈側血液回路管の端縁部付近には、各血液回路管の流路の開閉が可能となる血液クランパが備えられ、前記補液回路の動脈側血液回路管との接続部付近には、補液回路の流路の開閉が可能となる補液クランパが備えられていることを特徴とする人工透析における回路機構である。

また請求項２は、動脈側血液回路管と静脈側血液回路管のそれぞれに、流路中の気泡を捕捉して血液回路外に排出できるエアトラップを備えてなる請求項１記載の人工透析における回路機構である。

また請求項３は、動脈側血液回路管の側壁付近に、各血液回路管の流路内の血液を送液することができる血液ポンプを備えてなる請求項１又は２記載の人工透析における回路機構である。

さらに請求項４は、動脈側血液回路管に、抗凝固薬を注入するための抗凝固薬回路を備えてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の人工透析における回路機構である。

請求項５は、静脈側血液回路管に備えたエアトラップに静脈圧を計測できる静脈圧回路を備えてなる請求項２乃至４のいずれかに記載の人工透析における回路機構である。

請求項６は、血液回路内の気泡の有無を判断する気泡センサを備えてなる請求項１乃至５のいずれかに記載の人工透析における回路機構である。

また請求項７は、血液回路内を通過する物質が血液か透析液であるかを判断する透過度センサを備えてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の人工透析における回路機構である。

さらに請求項８は、請求項１記載の人工透析における回路機構を用いて、
第１工程として、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパを開とし、補液回路を開閉する補液クランパ及び静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉にした状態において、ダイアライザの透析液供給管よりダイアライザ内に透析液を流通させて、ダイアライザと動脈側血液回路管を洗浄し、第２工程として、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパと静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉とし、補液回路を開閉する補液クランパを開にした状態において、ダイアライザの透析液供給管よりダイアライザ内に透析液を流通させて、補液収納体に透析液を貯留し、第３工程として、ダイアライザの透析液供給管を閉とし、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉とし、補液回路を開閉する補液クランパを開とし、静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを開にした状態において、補液収納体から補液回路を経由して透析液をダイアライザ及び静脈側血液回路に流通させて、ダイアライザと静脈側血液回路管を洗浄することを特徴とする人工透析における透析液の一時貯留方法である。

本発明に係る人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法によれば、洗浄・プライミング工程時に補液収納体内に一時貯留させた新しい透析液を利用して、人工透析のダイアライザ、血液回路を洗浄したり、返血工程時にその透析液を利用できるので、透析液の使用量の増大を抑え、有効で効率的な人工透析が行えるという優れた効果がある。

血液回路と補液回路、さらには補液回路と補液収納体とが連通して一体化した状態で配置されダイアライザから供給された透析液を使用して各回路を洗浄するため、血液回路の洗浄と補液収納体への透析液の一時貯留とが一回の操作で行うことができる。

血液ポンプを利用せずに、人工透析後に血液回路内に残留した血液は、自然落下による補液収納体からの透析液で自然に体内に戻されるため、空気が強制的に体内に送り込まれるという事故は起こらない。

さらに動脈、静脈それぞれの血液回路に、透過度センサと各回路の開閉用クランパとが連動して設置されていることにより、血液回路内に流通させた透析液が不必要に体内に流入するという事故は起こらない。

また本発明では逆回転するような血液ポンプを備えた人工透析装置を必要としないため、人工透析装置の価格を安価に抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明の人工透析における流路の回路機構及び人工透析における透析液の一時貯留方法の実施の形態を説明する。
図１〜図７は洗浄・プライミング工程を説明する回路図、図８〜図１２は返血工程を説明する回路図で、図１は洗浄・プライミング工程の基本回路図、図２〜図７はその作業手順図、図８は返血工程の基本回路図、図９〜図１２はその作業手順図である。

最初に本発明に係る回路の各配置について説明すると、人工透析を行うダイアライザ（透析器）１の片側には動脈側血液回路管２が接続されており、他側には静脈側血液回路管３が接続されており、この動脈側血液回路管２と静脈側血液回路管３とで血液回路５が構成されている。
前記ダイアライザ１の構成は公知のものであり、その内部には半透膜（図示しない）を介して、血液通過部と透析液室（いずれも図示しない）が備えられている。

またこのダイアライザ１には、ダイアライザ１内の透析液室に透析液を送り込むための透析液供給管５と、ダイアライザ内で不要となった透析液を外部に排水するための透析液排水管６とが取り付けられており、この透析液供給管５と透析液排水管６とで透析液回路７が構成されている。ここで透析液排水管６は、適宜の手段で必要に応じてダイアライザ１との連通状態を遮断できる構成になっていて、状況の変化によりいつでもその連通状態を回復できる構成になっている。

つぎに前記動脈側血液回路管２には補液回路８が連通状に接続されており、この補液回路８の先端には、例えば１０００〜２０００ｍｌ程度、より好ましくは１５００〜２０００ｍｌ程度の容量のパック容器又はその他の適宜の容器から構成される補液収納体９が取り付けられている。この補液収納体９には、洗浄・プライミング工程時に、透析液供給管５からダイアライザ１内に送り込まれた透析液が、ダイアライザ１内の半透膜を経由して動脈側血液回路管２に流れ込み、その透析液が補液回路８の下方から上方に向かって流れ込むようになっている。

ついで、前記動脈側血液回路管２と静脈側血液回路管３の端縁部付近（人体との接続口付近）には、各流路の開閉が可能となる血液クランパ１０、１１が備えられているため、この血液クランパ１０を開けば動脈側血液回路管２が開通状となり、それを閉めれば閉鎖状となる。同様に、血液クランパ１１を開けば静脈側血液回路管３が開通状となり、それを閉めれば閉鎖状となる。

続いて前記補液回路８の動脈側血液回路管２との接続口付近には、補液回路の流路の開閉が可能となる補液クランパ１２が備えられているため、この補液クランパ１２を開けば補液回路８が開通状となり、それを閉めれば閉鎖状となる。

また本発明に係る回路機構には、動脈側血液回路管２と静脈側血液回路管３の適所位置に、血液回路４の流路中の気泡の存在をチェックし、気泡が存在した場合には、それを捕捉して血液回路４外に排出させることができるエアトラップ１３，１４が備えられている。ここでエアトラップ１３は動脈側血液回路管２内の気泡を排出し、エアトラップ１４は静脈側血液回路管３内の気泡を排出することになる。

さらに血液回路４内に気泡が存在した場合には、それがそのまま体内に送り込まれることがないようにするため、気泡センサ１８を血液回路４の適宜位置に設置しておくことが有効である。気泡センサ１８は気泡の存在をチェックした際に、前記血液クランパ１０，１１と連動して必要な回路の流路を閉鎖する信号を送るように構成されている。

また図中の符号２０は、血液回路４の適所に設置したアクセスポートで、血液回路４に薬液を注入したり、血液回路４内の血液を採血したりするために外部の回路や採血針などと簡単かつ確実に連結するためのパーツである。さらに符号２１はポンプセグメントであり、後述する血液ポンプ１５と動脈側血液回路管２を挟んで対峙しており、血液ポンプ１５の機能を確実に発揮させたり、血液ポンプ１５とポンプセグメント２１で挟まれている動脈側血液回路管２部分の流路を閉塞したり、開放したりするためのパーツである。

ついで本発明に係る回路機構には、各血液回路管４内の流路内の血液を送液できる血液ポンプ１５が、動脈側血液回路管２の側壁付近に備えられている。この血液ポンプ１５を駆動させて、動脈から血液を動脈側血液回路管２内に導き、ダイアライザ１を経由して血液透析を終え、透析されたきれいな血液を静脈側血液回路管３内に流れ込ませ、さらに静脈に戻すという流れを作る。

また本発明に係る回路機構では、血液が固まるのを防止するための抗凝固薬を注入するための抗凝固薬回路１６を動脈側血液回路管２に備えたり、静脈側血液回路管３に備えたエアトラップ１４に静脈圧を計測できる静脈圧回路１７を備えたり、血液回路４内を通過する物質が血液であるか透析液であるかを判断する透過度センサ１９を備えることができる。この透過度センサを備えることにより、返血工程時に血液回路４から体内に戻される静脈側血液回路管３内を通過する物質が、血液から透析液に変化した段階でその状況をチェックして、体内に不要の透析液が送られないように対処することができることとなる。

人工透析前の洗浄・プライミング工程（準備作業）としては、第１に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０を閉、補液クランパ１２及び静脈側血液回路管の血液クランパ１１も閉にした状態にして、ダイアライザ１に透析液供給管５から透析液を流通させて、ダイアライザを洗浄する（このとき透析液排水管６は、ダイアライザに開にした状態で接続されているので、透析液は透析液排水管６より外部に排水される）。

第２に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０を開とし、補液クランパ１２及び静脈側血液回路管の血液クランパ１１を閉にして、ダイアライザ１に透析液供給管５から透析液を流通させて、動脈側血液回路管２を洗浄する（このとき透析液排水管６は、ダイアライザと閉状態とされているので、透析液は透析液排水管６に流れることはない）。

第３に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０及び静脈側血液回路管の血液クランパ１１を閉、補液クランパ１２を開にした状態において、前記同様ダイアライザ１及び動脈側血液回路管２に透析液を流通させて、透析液を補液回路８経由で補液収納体９に貯留する。

第４に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０を閉、補液クランパ１２及び静脈側血液回路管の血液クランパ１１を開、及び静脈用血液回路に設置したエアトラップ１４を閉にした状態において、動脈側血液回路管２に設置した血液ポンプ１５を回転させ、補液収納体９内に貯留している透析液の一部を流通させて、動脈側血液回路管２、ダイアライザ１及び静脈用血液回路管３を洗浄する。
このとき補液収納体９内の透析液は、全部を使用することなく、後述する返血工程時の使用分として、少なくとも５００ｍｌ程度は残しておく必要がある。

つぎに、人工透析後の返血作業を説明すると、第１に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０、補液クランパ１２を開とし、静脈側血液回路管の血液クランパ１１を閉とした状態において、人工透析終了後に血液ポンプ１５を稼働させることなく、補液回路８及びこれから動脈側穿刺針の接続部に延びる動脈側血液回路２内に残留している血液を、補液収納体９から自然落下する透析液の作用で体内に返血する。このとき、血液ポンプ１５と対峙する位置にあるポンプセグメント２１を血液ポンプ１５と接触させて、血液ポンプ１５とポンプセグメント２１とで挟まれた動脈側血液回路管２部分の流路を閉鎖しておくことで、血液回路４内に残留している動脈側穿刺針の接続部側の一部の血液を返血する。

第２に、動脈側血液回路管２に設置した透過度センサ１９によって、補液クランパ１２と動脈側血液回路管の血液クランパ１０との間の動脈側血液回路管２に透析液が流通していると判断したとき（すなわちその部分の血液が返血されたとき）には、動脈側血液回路管の血液クランパ１０を閉の状態とし、透析液が体内に流通することを防止する。

第３に、動脈側血液回路管の血液クランパ１０を閉、補液クランパ１２及び静脈側血液回路管の血液クランパ１１を開にした状態にして、残りの動脈側血液回路管２及び静脈用血液回路管３内の返血を、静脈側穿刺針の方向に、前記と同様に補液収納体９から自然落下する透析液の作用で体内に送って返血する。このとき、血液ポンプ１５と対峙する位置にあるポンプセグメント２１を血液ポンプ１５から離して、血液ポンプ１５とポンプセグメント２１とで挟まれた動脈側血液回路管２部分の流路を開放しておく。

第４に、静脈側血液回路管３に設置した透過度センサ１９によって、静脈側血液回路管３に透析液が流通していると判断したとき（すなわちその部分の血液が返血されたとき）には、静脈側血液回路管の血液クランパ１１を閉の状態とし、透析液が体内に流通することを防止する。
上記により血液回路４内の全ての血液の返血工程が終了した後には、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針を患者の体内から抜き取って返血工程は完了する。

本発明によれば、人工透析を行う医療現場の分野で利用可能である。

洗浄・プライミング工程の基本回路図である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図１である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図２である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図３である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図４である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図５である。 洗浄・プライミング工程の作業手順図６である。 返血工程の基本回路図である。 返血工程の作業手順図１である。 返血工程の作業手順図２である。 返血工程の作業手順図３である。 返血工程の作業手順図４である。

符号の説明

１ ダイアライザ
２ 動脈側血液回路管
３ 静脈側血液回路管
４ 血液回路
５ 透析液供給管
６ 透析液排水管
７ 透析液回路
８ 補液回路
９ 補液収納体
１０ 動脈側血液回路管の血液クランパ
１１ 静脈側血液回路管の血液クランパ
１２ 補液クランパ
１３ 動脈側血液回路管のエアトラップ
１４ 静脈側血液回路管のエアトラップ
１５ 血液ポンプ
１６ 抗凝固薬回路
１７ 静脈圧回路
１８ 気泡センサ
１９ 透過度センサ
２０ アクセスポート
２１ ポンプセグメント

Claims (8)

1. 人工透析を行うダイアライザの片側に動脈側血液回路管を接続し、ダイアライザの他側に静脈側血液回路管を接続し、この動脈側血液回路管と静脈側血液回路管とで血液回路を構成し、
   前記ダイアライザ内の半透膜を介して血液通過部と仕切られる透析液室に透析液を送り込む透析液供給管と、この透析液室から透析液を排出する透析液排水管とをダイアライザに取り付け、この透析液供給管と透析液排水管とで透析液回路を構成し、
   前記血液回路の動脈側血液回路管と連通する状態で補液回路を備え、補液回路の先端に補液収納体を取り付け、この補液収納体は、洗浄・プライミング工程時に動脈側血液回路管を流れる透析液が一時的に貯留される構成であり、
   前記透析液回路の透析液排水管は、その流路の開閉が可能となる構成であり、
   前記血液回路の動脈側血液回路管と静脈側血液回路管の端縁部付近には、各血液回路管の流路の開閉が可能となる血液クランパが備えられ、
   前記補液回路の動脈側血液回路管との接続部付近には、補液回路の流路の開閉が可能となる補液クランパが備えられていることを特徴とする人工透析における回路機構。
2. 動脈側血液回路管と静脈側血液回路管のそれぞれに、流路中の気泡を捕捉して血液回路外に排出できるエアトラップを備えてなる請求項１記載の人工透析における回路機構。
3. 動脈側血液回路管の側壁付近に、各血液回路管の流路内の血液を送液することができる血液ポンプを備えてなる請求項１又は２記載の人工透析における回路機構。
4. 動脈側血液回路管に、抗凝固薬を注入するための抗凝固薬回路を備えてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の人工透析における回路機構。
5. 静脈側血液回路管に備えたエアトラップに静脈圧を計測できる静脈圧回路を備えてなる請求項２乃至４のいずれかに記載の人工透析における回路機構。
6. 血液回路内の気泡の有無を判断する気泡センサを備えてなる請求項１乃至５のいずれかに記載の人工透析における回路機構。
7. 血液回路内を通過する物質が血液か透析液であるかを判断する透過度センサを備えてなる請求項１乃至６のいずれかに記載の人工透析における回路機構。
8. 請求項１記載の人工透析における回路機構を用いて、
   第１工程として、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパを開とし、補液回路を開閉する補液クランパ及び静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉にした状態において、ダイアライザの透析液供給管よりダイアライザ内に透析液を流通させて、ダイアライザと動脈側血液回路管を洗浄し、
   第２工程として、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパと静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉とし、補液回路を開閉する補液クランパを開にした状態において、ダイアライザの透析液供給管よりダイアライザ内に透析液を流通させて、補液収納体に透析液を貯留し、
   第３工程として、ダイアライザの透析液供給管を閉とし、動脈側血液回路管を開閉する血液クランパを閉とし、補液回路を開閉する補液クランパを開とし、静脈側血液回路管を開閉する血液クランパを開にした状態において、補液収納体から補液回路を経由して透析液をダイアライザ及び静脈側血液回路に流通させて、ダイアライザと静脈側血液回路管を洗浄することを特徴とする人工透析における透析液の一時貯留方法。

Images