JP3061457U - 人工腎臓用補液ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】血液中の老廃物を透析膜を介して浸透圧や限外
濾過圧で除去する透析治療において、簡易で正確な補液
の供給及び等量の補液と除水を精度よく実行し得る人工
腎臓用補液ポンプを提供する。 【解決手段】血液中の老廃物を透析膜を介して浸透圧や
限外濾過圧で除去する透析治療における補液の供給装置
において、同容量の２本のシリンジＡ、Ｂから成る２連
のシリンジポンプを有し、夫々のポンプは連動して等量
の吸引と吐出とを交互に繰り返す駆動手段を備え、この
吸引と吐出動作に同期して補液回路６と排液回路３との
流路開閉を交互に切り換えるバルブａ、ｂ、ｃ、ｄを備
えて成り、２連のシリンジポンプの連続動作による吸引
と吐出動作によって指定量の補液の供給及び除水を行う
ようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、血液中の老廃物を透析膜を介して浸透圧や限外濾過圧で除去する透 析治療における補液の供給及び等量の補液と除水を行うための人工腎臓用補液ポ ンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

透析療法は、透析治療は透析液の高除水能化に伴い、その治療方法も多様化し 、従来の血液透析法（ＨＤ）と血液濾過法（ＨＦ）を組み合わせたＨＤＦ療法が 普及してきている。ＨＦやＨＤＦ療法は、血液中の水分を多量に除水し、その除 水分を補液で補う方法であり、除水量と補液量のバランス制御には正確さと精度 が要求される。その制御方法としては、定量チャンバによる容量制御方法や、ロ ーラポンプとロードセルによる重量制御方法等があり、これらの制御方法を透析 装置の機能として一体化した装置と、既存の透析装置と組み合わせて使用する補 液ポンプ、或はＨＤＦ補助装置等があるが、構成が複雑で装置の保守性や使用回 路が高価である等の問題があった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記の事情に鑑みて成されたもので、血液中の老廃物を透析膜を介し て浸透圧や限外濾過圧で除去する透析治療において、簡易で正確な補液の供給及 び等量の補液と除水を精度よく実行し得る人工腎臓用補液ポンプを提供すること を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本考案の人工腎臓用補液ポンプは、血液中の老 廃物を透析膜を介して浸透圧や限外濾過圧で除去する透析治療における補液の供 給装置において、同容量の２本のシリンジから成る２連のシリンジポンプを有し 、夫々のポンプは連動して等量の吸引と吐出とを交互に繰り返す駆動手段を備え 、この吸引と吐出動作に同期して補液回路と排液回路との流路開閉を交互に切り 換えるバルブを備えて成り、前記２連のシリンジポンプの連続動作による吸引と 吐出動作によって指定量の補液の供給及び除水を行うようにしたものである。

【０００５】 また、前記二連のシリンジポンプと前記バルブを設けた装置上部に補液バック の保持部を備え、必要に応じて前記補液バックを前記保持部に保持した状態で適 当温度に加温する伝導加熱手段を備えた構成としてもよい。

【０００６】 また、前記シリンジは、内筒の往復動作による注入液への細菌混入を防止する ため、シリンジ外筒側フランジと往復する内筒側フランジとの間を厚さの薄い可 撓性のある膜で閉鎖的に覆うことにより、空気中の落下菌及び接触によって前記 シリンジ内部が汚染しない構造としてもよい。

【０００７】 さらに、前記二連のシリンジポンプと、前記バルブと、補液バッグの保持部と 、該補液バッグの加熱手段と、チューブ回路内の空気と液の有無を検出して前記 補液バッグが空になったことを検知するセンサと制御部とを一体に構成して臨床 場所への移動と設置のためのキャスタを基台に備えた構成とするのが望ましい。

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施例について図面を参照しながら説明する。

【０００８】 本考案の実施フロー図を図１に示す。この図において、透析器１に接続された 透析液回路２には排液回路３が接続され、この排液回路３の途中にバルブａとバ ルブｂとが設けられている。これらのバルブａとバルブｂとの間には、シリンジ Ａが接続されている。

【０００９】 また、透析器１の血液回路４には補液バッグ５からの補液回路６が接続され、 この補液回路６の途中にバルブｃとバルブｄとが設けられている。これらのバル ブａとバルブｂとの間にはシリンジＢが接続されている。

【００１０】 上記の同容量のシリンジＡとシリンジＢは連動し、一方のシリンジが吸引動作 の時、他方は吐出動作を行い、各シリンジの吸引と吐出の流路の切り替えをバル ブａ、ｂ、ｃ、ｄで行うようにしている。

【００１１】 即ち、図１のように、シリンジＡが吸引動作の時、バルブａが開放され、バル ブｂが閉鎖されると、シリンジＡ内に排液回路３を介して透析液回路２からの廃 液を吸引する。この時、シリンジＢ側のバルブｃが閉鎖され、バルブｄが開放さ れると、シリンジＢが吐出動作を行うことにより、シリンジＢ内の補液を血液回 路４に送出することができる。

【００１２】 上記のようにシリンジＡの吸引とシリンジＢの吐出が終わると、各バルブの状 態が切り替わり、シリンジＡが吐出動作となって透析液を排液し、シリンジＢは 吸引動作となって、補液バッグ５から補液をシリンジＢ内へ吸引する。

【００１３】 本考案は、このような同容量の２本のシリンジＡ、Ｂを吸引と吐出のポンプと して使用することにより、指定した補液量及び等量の補液と除水量を連続的に制 御するようにしている。

【００１４】 なお、各シリンジＡ、Ｂの吸引、吐出動作時の流路の切替を、上記のバルブａ 、ｂ、ｃ、ｄの代わりに、図２に示すように、チューブ回路内に逆止弁８、８… を設けて、上記と同様に、シリンジＡとシリンジＢとの交互の吸引と吐出動作に よって指定した補液量及び等量の補液と除水量を連続的に制御することも可能で ある。

【００１５】 以下に、上記の本考案による人工腎臓用補液ポンプの具体的実施例について述 べると、その全体構成は、図３(a) に示すように、移動用のキャスタ９を設けた 基台１０と、二連のシリンジポンプユニット１１とバルブユニット１２とを設け た筺体１３と、補液バッグ５を保持し、また加温する加温ユニット１４と、制御 ユニット１５と、補液空検知器７とを有するものである。

【００１６】 各部について詳細に述べると、図３(b) において、シリンジポンプユニット１ １とバルブユニット１２が設けられた筺体１３の上方前面は使用勝手を考慮して 勾配が設けられ、シリンジポンプユニット１１とバルブユニット１２とは開閉可 能な透明樹脂製のカバー１９で覆われている。このカバー１９は、清拭、消毒、 保守等の際には容易に筺体１３から外すことができ、筺体１３の前面の下部両側 に設けられたカバーヒンジ２０、２０に掛止して保持し得るようにしている。シ リンジＡ、Ｂや回路チューブＴを装着する時はカバー１９を下側にスライドさせ て開くことができる。

【００１７】 なお、操作者が運転中に不注意で可動部分に接触し危害を受けないように保護 するために、カバー１９を閉じない場合、装置は運転状態とならないように安全 装置が設けられている。

【００１８】 筺体１３の両側には、図３(a) 及び(b) に示すように、装置の移動時に保持す るための移動ハンドル１８が設けられ、障害物からの装置の保護ガードを兼ねて いる。また、補液バッグ５に接続されるチューブの攪乱防止にも利用できる。

【００１９】 加温ユニット１４の左右には勾配が設けられた加温板１４ａ、１４ａが設けら れ、加温ユニット１４の上方左右には補液バッグ５を保持するための複数のバッ グ掛け２１、２１…が設けられている。夫々の加温板１４ａの表面は、内側に設 けられた電熱ヒータ１４ｂによって適温に温度制御されるようにしている。補液 バッグ５は加温ユニット１４の加温板１４ａの表面に接触するようにバッグ掛け ２１に吊り下げられ、加温板１４ａからの伝導熱によって加温される。

【００２０】 図３(b) において筺体１３の後部に設けられた補液空検知器７の内部構造は、 図４に示すように、補液バッグ５からの回路チューブＴを挟むように、超音波を 発する素子２２ａと受信する素子２２ｂが組み込まれ、回路チューブＴ内の空気 の有無による超音波の伝達率の差から、補液バッグ５が空になってバッグ５内の 空気が回路内に流入したことを検知するようにしている。

【００２１】 図３(a) において、シリンジポンプユニット１１には、シリンジＡとシリンジ Ｂの外筒３４を並列状態で装着するホルダー２３、２３が設けられ、夫々のシリ ンジＡ、Ｂの外筒３４を保持すると共に、図６に示すように、夫々のシリンジＡ 、Ｂの内筒３０の端部に設けられたツバ部３０ａを保持する受部２８ａを備えた 吸子受け２８が設けられている。

【００２２】 図６（この図はシリンジポンプユニット１１を水平方向に１０図であるが、実 際には略縦方向に設けられている）に示すように、筺体１３の内部にはブラケッ ト２４が固設され、このブラケット２４には、上下方向（図６においては左右方 向）にボールナット２５を装着したボールネジ２６が回動自在に設けられ、ボー ルナット２５は連結板２７を介して上記の吸子受け２８に固設され、ボールネジ ２６の回動によってボールナット２５及び連結板２７を介して吸子受け２８を上 下方向に駆動することにより、シリンジＡ、Ｂの内筒３０を上下方向に移動する ようにしている。なお、図３(a) に示すように、連結板２７の上下方向の案内を 行う縦孔２９が筺体１３の前面に並列的に形成されている。

【００２３】 上記のボールネジ２６の端部には、送りギア３５が設けられている。図５に示 すように、この送りギア３５は、シリンジＡとシリンジＢの内筒３０を均等量で 移動するために、同径同数のギアが離間して並設され、これら左右の送りギア３ ５、３５の間に左右１対の中間ギア３６を噛合して、その１つに駆動用ギア３７ を噛合している。

【００２４】 この駆動用ギア３７は、図６に示すように、ステッピングモータ３８に連結さ れている。ステッピングモータ３８が正転すると、シリンジＡ側のボールネジ２ ６は正転し、ボールナット２５、連結板３４、吸子受け２８を介してシリンジＡ は吐出方向に動作する。これと同時に、シリンジＢ側のボールネジ２６は逆転し 、シリンジＢは吸引方向に動作する。

【００２５】 なお、この動力伝達の手段としては歯付きベルトを用いて、送りギア３５と駆 動用ギア３７を連結するようにしてもよい。

【００２６】 上記のステッピングモータ３８は、設定された液量の電気パルスに同期して回 転し、シリンジＡ、Ｂの１ストローク分のパルス数だけ回転すると、回転方向が 切り替わり、同じパルス数分だけ逆転するようにしている。シリンジＡ、Ｂはこ の動作を繰り返すことによって、設定された輸液量（総量）を送液することがで きる。

【００２７】 また、図５に示すように、ステッピングモータ３８はブラケット２４の機体に 取り付けられ、回転に対してフリーにスプリング３９、３９でバランスして保持 され、回路チューブＴの折れ曲がりや閉塞等により過負荷となった場合、ステッ ピングモータ３８の回転動作方向と逆方向にステッピングモータ３８は回転し、 図６に示すように、この動きをセンサ４０で検知するようにしている。なお、３ ９ａはスプリング３９を保持する保持部材である。

【００２８】 バルブユニット１２は、図７、図８に示すように、バルブ保持部材１２ｂに４ 個のバルブａ、ｂ、ｃ、ｄが組み込まれ、バルブ保持部材１２ｂに横方向が開放 された挿着溝１２ａが形成され、装着溝１２ａの下方には後述するクランプ軸４ ３の上端に固設されたバルブａ（またはｂ、ｃ、ｄ）が設けられ、クランプ軸４ ３の上下移動によってバルブａが装着溝１２ａ内を押圧して回路チューブＴの閉 塞及び開放を行うようにしている。

【００２９】 これらのバルブａ、ｂ、ｃ、ｄは、図８に示すように、回転ソレノイド４１で 駆動するようにしている。回転ソレノイド４１に通電されると、回転ソレノイド ４１が回動して該回転ソレノイド４１に連結された偏心機構をもつリンク板４２ によって連結されたクランプ軸４３が下がり、バルブａ（またはｂ、ｃ、ｄ）が 開かれる。また、通電が切られると、クランプスプリング４４の力で上に上がり 、バルブは閉じられる。

【００３０】 このようなバルブユニット１２によって、二連のシリンジポンプユニット１１ の吸引、吐出動作の切り替わり時に回路チューブＴを閉塞または開放し、液流路 の切換を行うようにしている。

【００３１】 また、二連シリンジポンプユニット１１の動作と４個のバルブａ、ｂ、ｃ、ｄ の切り替わりタイミングを変えることによって、回路チューブＴのバルブａ、ｂ 、ｃ、ｄへの装着不良による漏れや、接続した回路チューブＴの漏れ、バルブ自 身のチューブＴの開閉不良を試みに検知することができる。例えば、図１に示す ように、一方のシリンジポンプＢが吐出状態にあるとき、そのシリンジＢ側の２ 個のバルブｃ、ｄを閉塞すると、シリンジポンプは過負荷状態となり、シリンジ ポンプユニット１１のセンサ４０でバルブｃ、ｄが正常に閉鎖されていることを 確認し検知することができる。

【００３２】 また、バルブの開閉制御信号通りにバルブが動作しているか否かを開閉検出ス イッチ４５により検出することができる。

【００３３】 本考案に使用するシリンジＡ、Ｂは、図９に示すように、外筒３４と内筒３０ で構成されている。このシリンジＡ、Ｂが吸引と吐出を繰り返す際に内筒３０が 摺動し、摺動面４６より細菌が注入液側へ侵入する可能性がある。その対策とし て、本実施例においては、外筒３４のツバ部３４ａと内筒３０のツバ部３０ａの 間を薄膜４７で覆って内部を密閉し、外気が内筒３０の摺動面４６に触れること がないように構成されている。

【００３４】 この薄膜４７は可撓性を有するゴム製等によって形成し、内筒３０の動作に追 従して変形するようにしているため、外気と内筒３０の摺動面４６との隔離を保 ちながら摺動を繰り返すことができ、摺動面４６からの細菌の侵入を防止するこ とができる。

【００３５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の人工腎臓用補液ポンプによれば、同容量の２本 のシリンジから成る２連のシリンジポンプを有し、夫々のポンプは連動して等量 の吸引と吐出とを交互に繰り返す駆動手段を備え、この吸引と吐出動作に同期し て補液回路と排液回路との流路開閉を交互に切り換えるバルブを備えているため 、２連のシリンジポンプの連続動作による吸引と吐出動作を行うという簡単なポ ンプ構成によって指定量の補液の供給及び除水を精度よく実施することが可能と されている。

【００３６】 また、装置上部に補液バックの保持部を備え、必要に応じて補液バックを保持 部に保持した状態で適当温度に加温する伝導加熱手段を備えた構成とすることに より、適温にした補液を供給することが可能となる。

【００３７】 また、本考案のシリンジポンプに使用するシリンジは、内筒の往復動作による 注入液への細菌混入を防止するため、シリンジ外筒側フランジと往復する内筒側 フランジとの間を厚さの薄い可撓性のある膜で閉鎖的に覆った構成とすることに より、空気中の落下菌及び接触によってシリンジ内部が汚染しないようにするこ とが可能である。

【００３８】 さらには、本装置において、二連のシリンジポンプと、バルブと、補液バッグ の保持部と、該補液バッグの加熱手段と、回路チューブ内の空気と液の有無を検 出して補液バッグが空になったことを検知するセンサと制御部とを一体に構成し て、その基台にキャスタを設けることにより、臨床場所への移動と設置が容易に なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施フロー図を示す図である。

【図２】本考案の他の実施フロー図を示す図である。

【図３】(a) は本考案の装置全体を示す正面図であり、
(b) はその側面図である。

【図４】本考案の実施例における補液空検知器の部分断
面図である。

【図５】本考案の実施例における２連のシリンジポンプ
ユニットの端面図である。

【図６】本考案の実施例における２連のシリンジポンプ
ユニットの内部構造図である。

【図７】本考案の実施例におけるバルブユニットの正面
図である。

【図８】本考案の実施例におけるバルブユニットを駆動
する回転ソレノイドの内部構造図である。

【図９】本考案の実施例におけるシリンジの内部構造図
である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ…シリンジ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ…バルブ、１…透析
器、２…透析液回路、３…排液回路、４…血液回路、５
…補液バッグ、６…補液回路、７…補液空検知器、９…
キャスタ、１０…基台、１１…シリンジポンプユニッ
ト、１２…バルブユニット、１３…筺体、１４…加温ユ
ニット、１４ａ…加温板、１４ｂ…電熱ヒータ、１５…
制御ユニット、１９…カバー、２１…バッグ掛け、２４
…ブラケット、２５…ボールナット、２６…ボールネ
ジ、２７…連結板、２８…吸子受け、２９…縦孔、３０
…内筒、３ａ…内筒のツバ部、３４…外筒、３４ａ…外
筒のツバ部、３５…送りギア、３６…中間ギア、３７…
駆動用ギア、３８…ステッピングモータ、４０…セン
サ、４１…回転ソレノイド、４２…リンク板、４３…ク
ランプ軸、４５…開閉検出スイッチ、４６…摺動面、４
７…薄膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 和田 朋之 東京都千代田区神田美土代町９番地１ 旭 メディカル株式会社内

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】血液中の老廃物を透析膜を介して浸透圧や
   限外濾過圧で除去する透析治療における補液の供給装置
   において、同容量の２本のシリンジから成る２連のシリ
   ンジポンプを有し、夫々のポンプは連動して等量の吸引
   と吐出とを交互に繰り返す駆動手段を備え、この吸引と
   吐出動作に同期して補液回路と排液回路との流路開閉を
   交互に切り換えるバルブを備えて成り、前記２連のシリ
   ンジポンプの連続動作による吸引と吐出動作によって指
   定量の補液の供給及び除水を行うようにしたことを特徴
   とする人工腎臓用補液ポンプ。
2. 【請求項２】前記二連のシリンジポンプと前記バルブを
   設けた装置上部に補液バックの保持部を備え、必要に応
   じて前記補液バックを前記保持部に保持した状態で適当
   温度に加温する伝導加熱手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の人工腎臓用補液ポンプ。
3. 【請求項３】前記シリンジは、内筒の往復動作による注
   入液への細菌混入を防止するため、シリンジ外筒側フラ
   ンジと往復する内筒側フランジとの間を厚さの薄い可撓
   性のある膜で閉鎖的に覆うことにより、空気中の落下菌
   及び接触によって前記シリンジ内部が汚染しない構造と
   したことを特徴とする請求項１記載の人工腎臓用補液ポ
   ンプ。
4. 【請求項４】前記二連のシリンジポンプと、前記バルブ
   と、補液バッグの保持部と、該補液バッグの加熱手段
   と、チューブ回路内の空気と液の有無を検出して前記補
   液バッグが空になったことを検知するセンサと制御部と
   を一体に構成して臨床場所への移動と設置のためのキャ
   スタを基台に備えたことを特徴とする請求項１記載の人
   工腎臓用補液ポンプ。