JPH0779836B2 - 体外循環血液用処理装置 - Google Patents
体外循環血液用処理装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明の体外循環血液の処理装置、特に血液透析装置及
び血液濾過装置に関する。
び血液濾過装置に関する。
血液透析装置は血液浄化部材、特に膜によって2つの隔
室に仕切られた透析器を有し、第1の隔室が透析液通路
に、第2の隔室が血液通路に接続され、透析液通路が透
析液源に接続し、透析液源が少なくとも1個の濃縮液容
器、清水源及び温度調整装置を有し、血液通路が少くと
も1個の血液ポンプ及び透析器の下流側の滴室を有す
る。
室に仕切られた透析器を有し、第1の隔室が透析液通路
に、第2の隔室が血液通路に接続され、透析液通路が透
析液源に接続し、透析液源が少なくとも1個の濃縮液容
器、清水源及び温度調整装置を有し、血液通路が少くと
も1個の血液ポンプ及び透析器の下流側の滴室を有す
る。
血液濾過装置は同じく膜によって2つの隔室に仕切られ
た血液濾過器を有し、第1の隔室は透謝産物が負荷され
た血液濾過の収容のために使用され、第2の隔室もまた
血液通路に接続される。その場合、取出される血液濾過
はおおむね同量の交換液(差引、限外濾過量)によって
補充される。交換液は血液浄化部材の下流側で所定の温
度で血液に加えられる。
た血液濾過器を有し、第1の隔室は透謝産物が負荷され
た血液濾過の収容のために使用され、第2の隔室もまた
血液通路に接続される。その場合、取出される血液濾過
はおおむね同量の交換液(差引、限外濾過量)によって
補充される。交換液は血液浄化部材の下流側で所定の温
度で血液に加えられる。
透析又は血液濾過で使用される血液浄化装置は、周知の
ように急性又は慢性尿毒性の場合に機能不全の肝臓に代
わるものである。この装置はまだ不完全ではあるが、多
数の慢性尿毒症患者に満足な暮らし方で生き長らえるこ
とを保証することができる所までこの方法を発展させる
ことが、時がたつにつれてできるようになった。
ように急性又は慢性尿毒性の場合に機能不全の肝臓に代
わるものである。この装置はまだ不完全ではあるが、多
数の慢性尿毒症患者に満足な暮らし方で生き長らえるこ
とを保証することができる所までこの方法を発展させる
ことが、時がたつにつれてできるようになった。
少なくも生命維持特に必要な腎機能を補うために、血液
から尿毒素を除去し、電解質収支と酸塩基収支を補償
し、飲食物を介して摂取する液量の一部を排出しなけれ
ばならない。
から尿毒素を除去し、電解質収支と酸塩基収支を補償
し、飲食物を介して摂取する液量の一部を排出しなけれ
ばならない。
これは主として血液透析法によって行われる。この場
合、体外循環の血液を半透過性膜に沿って通し、膜の他
方の側に透析液を通す。透析液の電解質組成は血液の電
解質組成におおむね等しい。尿素毒が血液から透析液に
移行するから、濃度の平衡が生じる。血液と透析液の間
に差圧を発生する場合は、液体の移行即ち限外濾過、ま
たそれと共に所望の液体抽出も行われる。膜の半透過性
により、生命にとって重要な血球と蛋白質は血液中に保
留される。
合、体外循環の血液を半透過性膜に沿って通し、膜の他
方の側に透析液を通す。透析液の電解質組成は血液の電
解質組成におおむね等しい。尿素毒が血液から透析液に
移行するから、濃度の平衡が生じる。血液と透析液の間
に差圧を発生する場合は、液体の移行即ち限外濾過、ま
たそれと共に所望の液体抽出も行われる。膜の半透過性
により、生命にとって重要な血球と蛋白質は血液中に保
留される。
別の公知の方法は、即ち血液濾過においては、体外循環
の血液が血液濾過器に通され、尿毒素を含む限外濾過が
血液濾過器を経て抽出される。尿毒素を含まない、第一
近似として等量の交換液が同時に血液に補給される。こ
の方法に含まれる血液浄化手段、即ち透析器又は血液濾
過器においては、このようにして液体の一部を別の液体
へ移転し、又は一方の液体を他方の液体に沿って、例え
ば血漿を透析液に沿ってすれ違いに通す訳である。これ
らの液体は異なる温度を有するから、温度の交換も行わ
れる。
の血液が血液濾過器に通され、尿毒素を含む限外濾過が
血液濾過器を経て抽出される。尿毒素を含まない、第一
近似として等量の交換液が同時に血液に補給される。こ
の方法に含まれる血液浄化手段、即ち透析器又は血液濾
過器においては、このようにして液体の一部を別の液体
へ移転し、又は一方の液体を他方の液体に沿って、例え
ば血漿を透析液に沿ってすれ違いに通す訳である。これ
らの液体は異なる温度を有するから、温度の交換も行わ
れる。
西独特許出願公開第3313421号に上記の血液透析と血液
濾過装置が記載されている。この公知の装置においては
透析液源又は交換液源が温度調整装置によって所定の温
度に加熱される。その際これらの供給源の温度が温度検
出器によって制御装置へ送出され、制御装置はこの測定
された温度値と所定の温度値に基づいて加熱装置を制御
する。なお、所定の温度値は治療する医師が透析治療の
前に入力し、続いて全治療期間中一定に保つ。
濾過装置が記載されている。この公知の装置においては
透析液源又は交換液源が温度調整装置によって所定の温
度に加熱される。その際これらの供給源の温度が温度検
出器によって制御装置へ送出され、制御装置はこの測定
された温度値と所定の温度値に基づいて加熱装置を制御
する。なお、所定の温度値は治療する医師が透析治療の
前に入力し、続いて全治療期間中一定に保つ。
欧州透析・移植協会会報(Proc.DETA)18巻(1981年)5
97−602頁所載のQ.Maggioreその他の論文に示すところ
によれば、しばしば観察され、現時点で一般に承認され
ている、分離限外濾過法の場合の良好な血圧安定性は、
この方法で患者の血液からエネルギを取出すことに基づ
くものである。特に透析液の温度を慣用の値37℃から34
℃に引下げれば、在来の血液透析においても良好な血圧
安定性が得られることが判明した。しかし多くの患者が
この温度低下を不快に感じることも判明した。
97−602頁所載のQ.Maggioreその他の論文に示すところ
によれば、しばしば観察され、現時点で一般に承認され
ている、分離限外濾過法の場合の良好な血圧安定性は、
この方法で患者の血液からエネルギを取出すことに基づ
くものである。特に透析液の温度を慣用の値37℃から34
℃に引下げれば、在来の血液透析においても良好な血圧
安定性が得られることが判明した。しかし多くの患者が
この温度低下を不快に感じることも判明した。
この処置によって動脈ホース系統の血液温度がおおむね
一定に保持された。測定手段として、ホース系統に直接
挿入したサーミスタが使用された。
一定に保持された。測定手段として、ホース系統に直接
挿入したサーミスタが使用された。
米国人工内臓学会会報(Trans.Am.Soc.Artif.Intern Or
gans)28巻(1982年)523−527頁所載のQ.Maggiore等の
その後の論文に示すところによれば、血液濾過において
も熱エネルギ収支が循環の安定性に影響する。在来の血
液透析では体外循環にエネルギが供給されることを明ら
かにする測定が行われた。患者の容態に好ましくない影
響を及ぼす体温上昇の原因はこの点に認められる。体外
循環の測定手段として、血液に直接に接触せずにサーミ
スタを挿入することを可能にする特殊なプラスチック使
い捨て品を使用した。その場合、1℃の定常な測定偏差
が現れる。
gans)28巻(1982年)523−527頁所載のQ.Maggiore等の
その後の論文に示すところによれば、血液濾過において
も熱エネルギ収支が循環の安定性に影響する。在来の血
液透析では体外循環にエネルギが供給されることを明ら
かにする測定が行われた。患者の容態に好ましくない影
響を及ぼす体温上昇の原因はこの点に認められる。体外
循環の測定手段として、血液に直接に接触せずにサーミ
スタを挿入することを可能にする特殊なプラスチック使
い捨て品を使用した。その場合、1℃の定常な測定偏差
が現れる。
K.Schaferその他は国際人口臓器雑誌(The Internation
al Journal of Artificial Organs)6巻(1983年)75
−76頁で循環の安定性に対する血液温度及び熱エネルギ
収支の影響に対して疑問を呈示したが、T.岸本その他は
透析と移植(Dialysis&Transplantation)15巻(1986
年)329−333頁で血液透析に関してQ.Maggioreの見解を
実証した。
al Journal of Artificial Organs)6巻(1983年)75
−76頁で循環の安定性に対する血液温度及び熱エネルギ
収支の影響に対して疑問を呈示したが、T.岸本その他は
透析と移植(Dialysis&Transplantation)15巻(1986
年)329−333頁で血液透析に関してQ.Maggioreの見解を
実証した。
周知のように血液透析の場合、通常体外循環の還流側
に、血液濾過の場合は往流側と還流側にエネルギ損失が
発生する。
に、血液濾過の場合は往流側と還流側にエネルギ損失が
発生する。
透析液温度の引下げを固定的に入力するのでは多くの場
合、温度補償を行うのに十分でない。このことは、それ
ぞれの透析条件に対する個々の患者の反応に原因があ
る。それ故、公知の温度低下法では、患者に十分な温度
補償することが保証されない。即ちこのような処理にか
かわらず、しばしば発熱反応が現れ、その結果、患者の
末梢抵抗が低下し、このため大きな負担を生じる。
合、温度補償を行うのに十分でない。このことは、それ
ぞれの透析条件に対する個々の患者の反応に原因があ
る。それ故、公知の温度低下法では、患者に十分な温度
補償することが保証されない。即ちこのような処理にか
かわらず、しばしば発熱反応が現れ、その結果、患者の
末梢抵抗が低下し、このため大きな負担を生じる。
そこで本発明の目的は、血液透析又は血液濾過を受ける
患者のエネルギ収支が改善されるように、冒頭に述べた
種類の装置を改良することである。
患者のエネルギ収支が改善されるように、冒頭に述べた
種類の装置を改良することである。
本発明に基づき第1の温度センサが透析器又は血液濾過
器の上流側の血液通路に配設され、第2の評価・制御装
置に接続され、第2の評価・制御装置が温度調整装置に
接続され、第1の温度センサによって測定された値(実
際値)と所定の値(目標値)を比較し、実際値が目標値
から偏るときは前記温度調整装置を適当に起動すること
によって、上記の目的が達成される。
器の上流側の血液通路に配設され、第2の評価・制御装
置に接続され、第2の評価・制御装置が温度調整装置に
接続され、第1の温度センサによって測定された値(実
際値)と所定の値(目標値)を比較し、実際値が目標値
から偏るときは前記温度調整装置を適当に起動すること
によって、上記の目的が達成される。
本発明によれば、患者の体温と相関関係にある血液温度
が測定され、或は設定値又一連の設定値と比較され、測
定結果に応じて透析液又は交換液の温度を調整する。
が測定され、或は設定値又一連の設定値と比較され、測
定結果に応じて透析液又は交換液の温度を調整する。
体外循環の静脈部の第2の温度センサは、体外循環のパ
ラメータと交換温度及び環境温度が詳しく判っていなく
ても、通常与えられる血液流量を知れば患者が受ける熱
放出を正確に定めることを可能にする。
ラメータと交換温度及び環境温度が詳しく判っていなく
ても、通常与えられる血液流量を知れば患者が受ける熱
放出を正確に定めることを可能にする。
透析又は血液濾過の開始時に測定した動脈血液温度ない
しは静脈血液温度が基準温度として指定される。透析開
始時に測定した動脈血と静脈血の温度差から、もう一つ
の基準入力が得られる。更に所定の目標仕事率を基準値
として指定することができる。
しは静脈血液温度が基準温度として指定される。透析開
始時に測定した動脈血と静脈血の温度差から、もう一つ
の基準入力が得られる。更に所定の目標仕事率を基準値
として指定することができる。
このようにして評価・制御装置の入力側は血液ポンプと
動脈温度センサに、また場合によっては静脈温度センサ
に接続される。評価・制御装置の出力側は透析液源又は
交換液源の温度調整装置に接続される。
動脈温度センサに、また場合によっては静脈温度センサ
に接続される。評価・制御装置の出力側は透析液源又は
交換液源の温度調整装置に接続される。
選定された基準値は入力装置を介して評価・制御装置に
入力される。
入力される。
本発明は体外循環の動脈血液通路の血液温度の測定に基
づき血液透析過程又は血液濾過の際の放熱を調節して、
体温を一定に保ち、又は医師の選択に従って所定の範囲
で変化することを可能にする。
づき血液透析過程又は血液濾過の際の放熱を調節して、
体温を一定に保ち、又は医師の選択に従って所定の範囲
で変化することを可能にする。
血液透析の生体試験で、37℃及び34℃の透析液温度をセ
ットし、体温の循環パラメータ、例えば血圧の数分間隔
で測定した。更に生体実験で体外循環の熱損失と透析液
及び環境の温度並びに血液流量との関係を測定したとこ
ろ、これらの3つのパラメータは体外循環の熱又は温度
収支に影響することが判明した。
ットし、体温の循環パラメータ、例えば血圧の数分間隔
で測定した。更に生体実験で体外循環の熱損失と透析液
及び環境の温度並びに血液流量との関係を測定したとこ
ろ、これらの3つのパラメータは体外循環の熱又は温度
収支に影響することが判明した。
われわれの研究が明らかにしたところでは、室温が20な
いし25℃の標準範囲にある限り、透析液温度が37℃のと
きは体外循環の血液は冷却される。ところが体温と動脈
の血液温度は上昇する。この測定は、動脈血液温度又は
体温が使用する血液透析器の生体適合性に関係すること
を示唆する。更に研究が明らかにしたところでは、透析
液温度、環境温度および血液流量の前述の影響のほか
に、血液ホース系統と血液透析器の設計と構成並びに透
析液の流量も熱収支に影響する。
いし25℃の標準範囲にある限り、透析液温度が37℃のと
きは体外循環の血液は冷却される。ところが体温と動脈
の血液温度は上昇する。この測定は、動脈血液温度又は
体温が使用する血液透析器の生体適合性に関係すること
を示唆する。更に研究が明らかにしたところでは、透析
液温度、環境温度および血液流量の前述の影響のほか
に、血液ホース系統と血液透析器の設計と構成並びに透
析液の流量も熱収支に影響する。
透析液温度が循環の安定性に影響することは、引用した
文献で明らかである。独自の測定により判明したところ
では、体温の上昇は体外循環の血液の加熱に原因するの
でない。むしろ血液透析過程に対する人体の反応を問題
にしなければならず、使用する材料の生体適合性の影響
が推測される。
文献で明らかである。独自の測定により判明したところ
では、体温の上昇は体外循環の血液の加熱に原因するの
でない。むしろ血液透析過程に対する人体の反応を問題
にしなければならず、使用する材料の生体適合性の影響
が推測される。
上述のことは同様に血液濾過にも該当する。
従って、体温の安定のために取出される熱量は、患者特
有のパラメータ、例えば患者の感受性や体重にも関係す
るであろう。
有のパラメータ、例えば患者の感受性や体重にも関係す
るであろう。
このような訳で、体外循環で患者から取出される熱量は
前述の一連のパラメータに関係する訳である。上述のす
べての影響は通常、予言されるものでないし、されると
しても精々近似的に過ぎない。
前述の一連のパラメータに関係する訳である。上述のす
べての影響は通常、予言されるものでないし、されると
しても精々近似的に過ぎない。
2つの実施例について本発明を詳述する。
第1図による血液透析器は透析液部1と体外血液循環部
2から成る。2つの部分はおおむね公知の構造を有す
る。即ち透析液源は給水部101(その給水源はここに詳
しく図示しない)、電熱器102と温度センサ103、濃縮液
を送り出すポンプ105及び透析液容器104から成る。電熱
器102と温度センサ103は、温度調整装置106に接続され
る。温度調整装置106は温度センサ103の信号に基づい
て、所定の透析液温度に到達するように電熱器102を調
整する。透析液容器104から導管120がそれ自体公知の脱
気装置108に至る。
2から成る。2つの部分はおおむね公知の構造を有す
る。即ち透析液源は給水部101(その給水源はここに詳
しく図示しない)、電熱器102と温度センサ103、濃縮液
を送り出すポンプ105及び透析液容器104から成る。電熱
器102と温度センサ103は、温度調整装置106に接続され
る。温度調整装置106は温度センサ103の信号に基づい
て、所定の透析液温度に到達するように電熱器102を調
整する。透析液容器104から導管120がそれ自体公知の脱
気装置108に至る。
一方、脱気装置108は伝導度センサ109及び付属の温度セ
ンサ110に接続される。これらのセンサ109及び110の信
号は監視装置111によって処理され、それから透析液の
温度補償伝導度が計算され、この伝導度と温度が所定の
警報限界値と比較され、所定の警告限界を越えて偏ると
き、透析液が透析器Dを通ることなくバイパスされるよ
うに、弁112及び113が制御される。透析器Dの下流側に
配設されたポンプ114は透析液の搬送のために使用さ
れ、透析器Dの上流側に配設された絞り116と組合わさ
れて、限外濾過のために透析器Dの透析液区画115に負
圧を発生する。
ンサ110に接続される。これらのセンサ109及び110の信
号は監視装置111によって処理され、それから透析液の
温度補償伝導度が計算され、この伝導度と温度が所定の
警報限界値と比較され、所定の警告限界を越えて偏ると
き、透析液が透析器Dを通ることなくバイパスされるよ
うに、弁112及び113が制御される。透析器Dの下流側に
配設されたポンプ114は透析液の搬送のために使用さ
れ、透析器Dの上流側に配設された絞り116と組合わさ
れて、限外濾過のために透析器Dの透析液区画115に負
圧を発生する。
第2図による血液濾過器は透析液部1の代りに交換液部
4と、同じく体外循環2を有する。
4と、同じく体外循環2を有する。
交換液部4もおおむね公知の構造を有する。即ち交換液
容器401から成り、これに導管402の交換液ポンプ403が
続く。交換液ポンプ403は体外血液循環部2の静脈部の
ホース片(管部)221に交換液を送給するために使用さ
れる。交換液ポンプ403に加熱装置404が後置され、交換
液を所定の温度値に熱する。
容器401から成り、これに導管402の交換液ポンプ403が
続く。交換液ポンプ403は体外血液循環部2の静脈部の
ホース片(管部)221に交換液を送給するために使用さ
れる。交換液ポンプ403に加熱装置404が後置され、交換
液を所定の温度値に熱する。
そのためにこの加熱装置404は、温度調整装置106に接続
される。加熱装置404と、ホース片(管部)221への導管
402の接続部との間に更に第2の温度センサ110′が配設
され、一方、第1の温度センサ206は上流側で血液ホー
ス系統の動脈部220に挿通される。濾液区画405から導管
406が血液濾液受容器407に至る。代謝産物を含む抽出血
漿から成る血液濾液は、挿設された濾液ポンプ408によ
って受容器407へ送られる。その場合、濾液ポンプ408の
送出し速度が評価・制御装置208へ送信される。加熱さ
れた交換液の送出し速度又は温度を送信するため、交換
液ポンプ403と第2の温度センサ110′も評価・制御装置
208に接続される。
される。加熱装置404と、ホース片(管部)221への導管
402の接続部との間に更に第2の温度センサ110′が配設
され、一方、第1の温度センサ206は上流側で血液ホー
ス系統の動脈部220に挿通される。濾液区画405から導管
406が血液濾液受容器407に至る。代謝産物を含む抽出血
漿から成る血液濾液は、挿設された濾液ポンプ408によ
って受容器407へ送られる。その場合、濾液ポンプ408の
送出し速度が評価・制御装置208へ送信される。加熱さ
れた交換液の送出し速度又は温度を送信するため、交換
液ポンプ403と第2の温度センサ110′も評価・制御装置
208に接続される。
血液透析と血液濾過の体外循環はおおむね同じであり、
透析器D又は濾過器Fの上流側の血液ポンプ201、透析
器D又は濾過器Fの血液区画202、透析器D又は濾過器
Fの下流側は配設された滴室203と所属の液位204及び静
脈血圧モニタ205から成る。ホース片(管部)202の区域
の動脈血液通路に第1の温度センサ206が挿設される。
滴室203から患者へ戻るホース片(管部)221の区域の静
脈血液通路に別の温度センサ207を配設することができ
る。その場合、慣用の温度センサ、例えば0℃で定格抵
抗100オームの白金抵抗又はサーミスタ、例えば負又は
正の温度係数のサーミスタが使用される。
透析器D又は濾過器Fの上流側の血液ポンプ201、透析
器D又は濾過器Fの血液区画202、透析器D又は濾過器
Fの下流側は配設された滴室203と所属の液位204及び静
脈血圧モニタ205から成る。ホース片(管部)202の区域
の動脈血液通路に第1の温度センサ206が挿設される。
滴室203から患者へ戻るホース片(管部)221の区域の静
脈血液通路に別の温度センサ207を配設することができ
る。その場合、慣用の温度センサ、例えば0℃で定格抵
抗100オームの白金抵抗又はサーミスタ、例えば負又は
正の温度係数のサーミスタが使用される。
評価・制御装置208は温度センサ206及び207の信号と、
場合によっては血液ポンプ201から血液ポンプの流量に
比例する信号を受信する。また血液濾過の場合は、評価
・制御装置208は必要ならば更に濾液ポンプ408から、抽
出された限外濾液の送出し速度に関する信号及び第2の
温度センサ110′の温度信号、交換液ポンプ403の信号を
受信する。更に患者又は治療の特有の任意の制御パラメ
ータを入力装置301で入力することができる。制御装置2
08から温度調整装置106に信号線が通じており、温度調
整装置106は透析液温度又は交換液温度を変化すること
ができる。
場合によっては血液ポンプ201から血液ポンプの流量に
比例する信号を受信する。また血液濾過の場合は、評価
・制御装置208は必要ならば更に濾液ポンプ408から、抽
出された限外濾液の送出し速度に関する信号及び第2の
温度センサ110′の温度信号、交換液ポンプ403の信号を
受信する。更に患者又は治療の特有の任意の制御パラメ
ータを入力装置301で入力することができる。制御装置2
08から温度調整装置106に信号線が通じており、温度調
整装置106は透析液温度又は交換液温度を変化すること
ができる。
温度センサ206及び207は、特別の使い捨て品が必要でな
いように設計することが好ましい。一方、ホース片(管
部)220及び221の一部は、ホース片(管部)とセンサを
共に取囲む外被の中に挿入される。温度センサがホース
系統のこの部位の温度を約0.1℃まで再現性を以て測定
するように、上記の外被を構成し、かつ絶縁する。
いように設計することが好ましい。一方、ホース片(管
部)220及び221の一部は、ホース片(管部)とセンサを
共に取囲む外被の中に挿入される。温度センサがホース
系統のこの部位の温度を約0.1℃まで再現性を以て測定
するように、上記の外被を構成し、かつ絶縁する。
第1図における血液透析の場合は給水部101を介して透
析液容器に水が導入される。同様に濃縮液ポンプ105を
介して濃縮液の供給が行われる。透析液容器104はおお
むね透析液の加熱、脱気及び混合のために使用され、そ
の際混合は容積に基づいて行うことが好ましい。電熱器
102と付属の温度センサ103によって水が予定の温度、例
えば34℃に加熱される。
析液容器に水が導入される。同様に濃縮液ポンプ105を
介して濃縮液の供給が行われる。透析液容器104はおお
むね透析液の加熱、脱気及び混合のために使用され、そ
の際混合は容積に基づいて行うことが好ましい。電熱器
102と付属の温度センサ103によって水が予定の温度、例
えば34℃に加熱される。
脱気装置108にある、詳しく図示しないポンプは導管120
を経て透析液を吸引し、透析液に溶解した空気を放出す
る。この空気は透析液の一部と共に透析液容器104の混
合室へ返送され、そこで逃失する。この点に関する詳細
は公知であるから、図面には示していない。脱気した透
析液はまず導管121を経て伝導度センサ109及び付属の温
度センサ110と接触させられる。前置の絞り弁116は、透
析液ポンプの動作に応じて透析液に負圧を発生すること
を目的とする。
を経て透析液を吸引し、透析液に溶解した空気を放出す
る。この空気は透析液の一部と共に透析液容器104の混
合室へ返送され、そこで逃失する。この点に関する詳細
は公知であるから、図面には示していない。脱気した透
析液はまず導管121を経て伝導度センサ109及び付属の温
度センサ110と接触させられる。前置の絞り弁116は、透
析液ポンプの動作に応じて透析液に負圧を発生すること
を目的とする。
センサ109及び110は信号線122を介して監視装置111に接
続される。監視装置111は透析液が設定値から偏るとき
に警報を発し、その際信号線123を介して弁112及び113
を制御する。設定値から偏ると弁112が閉鎖され、バイ
パス管124の弁113が開放され、その際望ましくない組成
又は温度の透析液が透析器Dに到達することが阻止され
る。透析器Dの入口は弁112の導管125に接続する。従っ
て透析液は弁113を経てポンプ114へ直送される。
続される。監視装置111は透析液が設定値から偏るとき
に警報を発し、その際信号線123を介して弁112及び113
を制御する。設定値から偏ると弁112が閉鎖され、バイ
パス管124の弁113が開放され、その際望ましくない組成
又は温度の透析液が透析器Dに到達することが阻止され
る。透析器Dの入口は弁112の導管125に接続する。従っ
て透析液は弁113を経てポンプ114へ直送される。
透析器の加流側で導管126がポンプ114に通じており、さ
らに下流側でバイパス管124と合流する。
らに下流側でバイパス管124と合流する。
第2図の血液濾過の場合は交換液容器401が導管402に接
続する。交換液ポンプ403を起動すると、交換液が導管4
02を経て加熱装置404へ送られ、そこで所定の温度値に
加熱される。第2の温度センサ110′が交換液の温度を
測定して、これを評価・制御装置208へ送信し、一方、
交換ポンプ403の送出し速度も評価・制御装置208へ送出
される。
続する。交換液ポンプ403を起動すると、交換液が導管4
02を経て加熱装置404へ送られ、そこで所定の温度値に
加熱される。第2の温度センサ110′が交換液の温度を
測定して、これを評価・制御装置208へ送信し、一方、
交換ポンプ403の送出し速度も評価・制御装置208へ送出
される。
体外血液循環部2は動脈ホース片220と血液ポンプ201を
経て透析器D又は濾過器Fの血液区画202に至り、滴室2
03を挿設した静脈ホース片221を経て患者に至る。ホー
ス片221の前部の一方の端部は透析器D又は濾過器F
に、他方の端部は滴室203の入口に接続される。
経て透析器D又は濾過器Fの血液区画202に至り、滴室2
03を挿設した静脈ホース片221を経て患者に至る。ホー
ス片221の前部の一方の端部は透析器D又は濾過器F
に、他方の端部は滴室203の入口に接続される。
血液の送給のために血液ポンプ201、好ましくはローリ
ングポンプが使用される。血液ポンプ201は所望の送出
し速度に応じて血液を体外循環2に貫送する。
ングポンプが使用される。血液ポンプ201は所望の送出
し速度に応じて血液を体外循環2に貫送する。
滴室203は液位センサ204に接続される。滴室203内の液
位が低下したとき又は空気又は血液の泡が現れたとき液
位センサ204が警報を発し、血液ポンプ201を停止し、滴
室203の下流側に配設された絞り弁209を閉じる。
位が低下したとき又は空気又は血液の泡が現れたとき液
位センサ204が警報を発し、血液ポンプ201を停止し、滴
室203の下流側に配設された絞り弁209を閉じる。
静脈血圧モニタ205は静脈帰路圧力を表示する。
体外血液循環に温度センサ206しか配設しないときは、
その動脈血液温度が基準温度として評価・制御装置208
の基礎となる。更に温度センサ207が体外循環の静脈血
液通路に配設されるときは、動脈温度センサ206と静脈
温度センサ207の間の差も制御のための基準として選ぶ
ことができる。
その動脈血液温度が基準温度として評価・制御装置208
の基礎となる。更に温度センサ207が体外循環の静脈血
液通路に配設されるときは、動脈温度センサ206と静脈
温度センサ207の間の差も制御のための基準として選ぶ
ことができる。
評価・制御装置208は温度センサ206及び207の信号と血
液ポンプ201の血液ポンプ流量比例信号を受信する。ま
た評価・制御装置208から信号線222が温度調整装置106
に通じており、この温度調整装置106によって温度を調
整することができる。こうして透析液又は交換液が評価
・制御装置208によって計算された温度値に引上げ又は
引下げられる。その結果、適当に温度調整した透析液が
透析器Dへ、又は交換液が静脈血液管221へ送られる。
第1図においては、2種の媒質即ち透析液及び血漿がす
れ違いに流れることによって、熱交換が行われる。第2
図の血液濾過の場合は交換液が血液管221に流入する時
に熱交換が起こる。通常は透析液又は交換液から血液へ
と熱エネルギの交換が行われる。患者の体温又は血液温
度が標準値又は医師が選定する値にされる。
液ポンプ201の血液ポンプ流量比例信号を受信する。ま
た評価・制御装置208から信号線222が温度調整装置106
に通じており、この温度調整装置106によって温度を調
整することができる。こうして透析液又は交換液が評価
・制御装置208によって計算された温度値に引上げ又は
引下げられる。その結果、適当に温度調整した透析液が
透析器Dへ、又は交換液が静脈血液管221へ送られる。
第1図においては、2種の媒質即ち透析液及び血漿がす
れ違いに流れることによって、熱交換が行われる。第2
図の血液濾過の場合は交換液が血液管221に流入する時
に熱交換が起こる。通常は透析液又は交換液から血液へ
と熱エネルギの交換が行われる。患者の体温又は血液温
度が標準値又は医師が選定する値にされる。
こうして温められた血液は続いて患者へ還流する時に再
びエネルギを失うから約2℃冷却された状態で再び患者
に到達する。エネルギ収支を確かめる時に、このことを
考慮する。
びエネルギを失うから約2℃冷却された状態で再び患者
に到達する。エネルギ収支を確かめる時に、このことを
考慮する。
血液濾過の場合は、第1の温度センサ206の温度値T1と
血液ポンプ201の送出し容積V1を検出することによっ
て、血液の熱エネルギ値E1が決定される。即ち、 E1=T1×V1 体外循環2の検出濾過器Fの出口側では温度低下と血液
濾液の抽出によりエネルギ値は E2=T2×(V1−V2) となる。ここにT2は経験的に知られており、V2は抽出さ
れた血液濾液の容積を表す。その場合、T2は体外血液循
環2の静脈血液管221への交換液管402の接続点でその値
に到達する。
血液ポンプ201の送出し容積V1を検出することによっ
て、血液の熱エネルギ値E1が決定される。即ち、 E1=T1×V1 体外循環2の検出濾過器Fの出口側では温度低下と血液
濾液の抽出によりエネルギ値は E2=T2×(V1−V2) となる。ここにT2は経験的に知られており、V2は抽出さ
れた血液濾液の容積を表す。その場合、T2は体外血液循
環2の静脈血液管221への交換液管402の接続点でその値
に到達する。
エネルギ値E3は、第2の温度センサ110′の測定温度値T
3と交換液ポンプ403の送出し容積V3から成り、 E3=T3×V3 である。
3と交換液ポンプ403の送出し容積V3から成り、 E3=T3×V3 である。
エネルギ値E4は温度センサ207が測定した温度値T4と血
液ポンプ201の送出し容積V1引く限外濾過量UFで表され
る。即ち、 E4=T4(V1−UF) ここに、 UF=V2−V3 である。
液ポンプ201の送出し容積V1引く限外濾過量UFで表され
る。即ち、 E4=T4(V1−UF) ここに、 UF=V2−V3 である。
T1,T2,T4及びV1,V2,V3並びにUFの値は知られてお
り、又は、評価・制御装置208に入力されるから、この
装置でエネルギ収支が判明し、その結果送給される交換
液の温度値が確かめられる。こうして評価・制御装置20
8から適当な信号を受領する温度調整装置106によって、
加熱装置404は交換液温度が評価・制御装置208によって
計算された目標値T3に到達するまで作動させられる。
り、又は、評価・制御装置208に入力されるから、この
装置でエネルギ収支が判明し、その結果送給される交換
液の温度値が確かめられる。こうして評価・制御装置20
8から適当な信号を受領する温度調整装置106によって、
加熱装置404は交換液温度が評価・制御装置208によって
計算された目標値T3に到達するまで作動させられる。
エネルギ値E4=E2+E3は、 E4=T2(V1−V2)+V3×T3 から計算されるから、温度値T4の測定を行わないでよ
い。従って、温度センサ207を省略することができる。
い。従って、温度センサ207を省略することができる。
しかし、温度センサ207の測定温度値を目標値として指
定し、評価・制御装置208に入力してもよい。その場合
は、この目標値と第1の温度センサ206の測定値が比較
され、この温度差から第2の温度センサ110′の温度実
際値が得られる。
定し、評価・制御装置208に入力してもよい。その場合
は、この目標値と第1の温度センサ206の測定値が比較
され、この温度差から第2の温度センサ110′の温度実
際値が得られる。
なお、本発明の本質をなすのは、体外血液循環の入口即
ち第1の温度センサ206で検出された温度値と、血液循
環出口即ち温度センサ207で検出された温度値が相関関
係にあることである。入口の値が高い程、出口の値をそ
れだけ低く調整しなければならず、従ってそれだけ少い
エネルギを体外の血液に供給することになる訳である。
なぜなら、身体は体内で発熱によって補助エネルギを供
給し、これを患者の身体から体外に取出さなければなら
ないからである。血液濾過の場合は前述のように2つの
実施態様でこれを行うことができ、均衡したエネルギ収
支が得られる。
ち第1の温度センサ206で検出された温度値と、血液循
環出口即ち温度センサ207で検出された温度値が相関関
係にあることである。入口の値が高い程、出口の値をそ
れだけ低く調整しなければならず、従ってそれだけ少い
エネルギを体外の血液に供給することになる訳である。
なぜなら、身体は体内で発熱によって補助エネルギを供
給し、これを患者の身体から体外に取出さなければなら
ないからである。血液濾過の場合は前述のように2つの
実施態様でこれを行うことができ、均衡したエネルギ収
支が得られる。
患者の接続部から温度センサ206又は207までの間隔は約
1mである。測定が明らかにしたところでは、20℃ないし
25℃の通常の室温と通常のホース材料の場合、この区間
の温度低下は0.4℃である。これは評価・制御装置208を
適当に校正することにより補償することができる。
1mである。測定が明らかにしたところでは、20℃ないし
25℃の通常の室温と通常のホース材料の場合、この区間
の温度低下は0.4℃である。これは評価・制御装置208を
適当に校正することにより補償することができる。
入力装置301を用いて評価・制御装置208をプログラムす
ることができる。その場合、下記の制御方式を設定する
ことが好ましい。
ることができる。その場合、下記の制御方式を設定する
ことが好ましい。
1.動脈温度センサ206が治療開始時に測定した測定値を
基準温度として選ぶ。
基準温度として選ぶ。
2.医師が調整する動脈血液温度を基準温度として選ぶ。
3.動脈温度センサ206と静脈温度センサ207の間の差を制
御の基準として選ぶ。
御の基準として選ぶ。
4.所定の、抽出すべき仕事率を予選択することができ
る。
る。
図面に参照番号302で示した補助表示装置にとりわけ下
記を表示することができる。
記を表示することができる。
−動脈血液温度 −静脈血液温度 −抽出された仕事率 −治療開始以来抽出されたエネルギ又は熱量 これにより表示装置でエネルギ収支を計算し、表示する
ことができる。
ことができる。
更に、マイクロプロセッサ・ベースの適当な適応制御装
置を使用しない場合は、制御の時定数の調整のために調
整装置を設けることができる。
置を使用しない場合は、制御の時定数の調整のために調
整装置を設けることができる。
もちろん、上記以外の形式の入力を使用してもよい。
前述のように表示装置302によって、センサ206が測定し
た動脈血液温度、センサ207が測定した静脈血液温度、
また外部血液循環で送給される容積V1−V4が判れば、そ
の瞬時に交換要素Fで血液から取出されるエネルギ、更
に特定の時間間隔例えば全治療時間にわたって積分する
ときは、取出される仕事率を表示することができる。
た動脈血液温度、センサ207が測定した静脈血液温度、
また外部血液循環で送給される容積V1−V4が判れば、そ
の瞬時に交換要素Fで血液から取出されるエネルギ、更
に特定の時間間隔例えば全治療時間にわたって積分する
ときは、取出される仕事率を表示することができる。
第1図は血液透析用の体外循環血液の放熱のための装置
の略図、第2図は血液濾過用の同じ目的のための血液濾
過装置の略図を示す。 1…透析液部、2…体外血液循環部、4…交換液部、10
6…温度調整装置、201…血液ポンプ、206,207…温度セ
ンサ、208…評価・制御装置、220…血液通路、301…入
力装置、302…表示装置、402…交換液管、403…交換液
ポンプ、408…濾液ポンプ。
の略図、第2図は血液濾過用の同じ目的のための血液濾
過装置の略図を示す。 1…透析液部、2…体外血液循環部、4…交換液部、10
6…温度調整装置、201…血液ポンプ、206,207…温度セ
ンサ、208…評価・制御装置、220…血液通路、301…入
力装置、302…表示装置、402…交換液管、403…交換液
ポンプ、408…濾液ポンプ。
Claims (15)
- 【請求項1】血液浄化部材によって2つの隔室(115,20
2)に仕切られた透析器を有し、第1の隔室(115)が透
析液通路に、第2の隔室(202)が血液通路に接続さ
れ、透析液通路が透析液源に接続され、該透析液源が少
くとも1個の電解液容器、清水源及び温度調整装置(10
6)を有し、該温度調整装置(106)が該透析液源に沈潜
する温度検出器、加熱装置及び第2の評価・制御装置
(208)に接続し、血液通路が少なくとも1個の血液ポ
ンプ(201)及び該透析器の下流側の滴室(203)を備え
て成る体外循環血液用処理装置において、第1の温度セ
ンサ(206)が該透析器(D)の上流側の該血液通路に
配設されると共に、第2の評価・制御装置(208)に接
続され、該第2の評価・制御装置(208)が前記温度調
整装置(106)に接続され、該第1の温度センサ(206)
による測定温度値と所定の温度値を比較し、該測定温度
値が該所定温度値から偏るときは前記温度調整装置(10
6)を起動することを特徴とする体外循環血液用処理装
置。 - 【請求項2】前記血液浄化部材は膜であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の体外循環血液用処理
装置。 - 【請求項3】別の温度センサ(207)が透析器(D)に
下流側の血液通路に配設され、前記第2の評価・制御装
置(208)に接続されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載又は第2項に記載の体外循環血液用処
理装置。 - 【請求項4】前記第2の評価・制御装置(208)の入力
側がプログラム可能な入力装置(301)と結合されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項の
いずれかの1項に記載の体外循環血液用処理装置。 - 【請求項5】前記第2の評価・制御装置(208)が前記
第1の温度センサ(206)による測定温度値と、前記所
定温度値と、前記血液ポンプ(201)の送出し速度とに
基づいて血液から取出されるエネルギを確認し、確認さ
れたエネルギ値に基づいて前記温度調節装置装置(10
6)を起動することを特徴とする特許請求の範囲第1項
乃至第4項のいずれかの1項に記載の体外循環血液用処
理装置。 - 【請求項6】前記第2の評価・制御装置(208)が積分
器を有し、或る時間間隔の間に取出されたエネルギ量を
該積分器で累計することを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第5項のいずれかの1項に記載の体外循環血液
用処理装置。 - 【請求項7】体外処理の間に現れる温度値、ポンプ送出
し速度、エネルギ値、仕事率値を含むパラメータを表示
するための表示装置(302)を有することを特徴とする
特許請求の範囲第1項乃至第6項のいずれか1項に記載
の体外循環血液用処理装置。 - 【請求項8】前記第2の評価・制御装置(208)が前記
透析器(D)の上流側の前記血液通路(220)に配設さ
れた前記血液ポンプ(201)に接続され、この血液ポン
プからポンプ容積に対応するポンプ送出し速度値を受信
することを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第7項
のいずれかの1項に記載の体外循環血液用処理装置。 - 【請求項9】血液浄化部材、特に膜によって2つの隔室
(202,405)に仕切られ、第1の隔室(405)が血液濾液
の収容のために使用され、第2の隔室(202)が血液通
路に接続された血液濾過器と、前記血液浄化部材の上流
側に配設された血液ポンプ(201)と、交換液を収容
し、交換液管を介して血液通路に接続する少くとも1個
の容器(407)とを有し、交換液管に交換液ポンプ(40
3)と温度調整装置(106)が挿設されて成る体外循環血
液用処理装置において、第1の温度センサ(206)が血
液濾過器(F)の上流側の血液通路に配設され、第2の
評価・制御装置(208)に接続され、前記評価・制御装
置(208)が第1の温度センサ(206)によって測定され
た温度値と所定の温度値を比較し、制御偏差があるとき
は前記温度調整装置(106)を適当に起動することを特
徴とする体外循環血液用処理装置。 - 【請求項10】別の温度センサ(207)が濾過器(F)
の下流側の血液通路に配設され、前記第2の評価・制御
装置(208)に接続されていることを特徴とする特許請
求の範囲第9項に記載の体外循環血液用処理装置。 - 【請求項11】前記第2の評価・制御装置(208)の入
力側がプログラム可能な入力装置(301)と結合されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第9項乃至第10項
のいずれか1項に記載の体外循環血液用処理装置。 - 【請求項12】前記第2の評価・制御装置(208)が前
記第1の温度センサ(206)による測定温度値と、所定
温度値と、前記血液ポンプ(201)の送出し速度とに基
づいて血液から取出されるエネルギを確認し、確認され
たエネルギ値に基づいて前記温度調整装置(106)を適
当に起動することを特徴とする特許請求の範囲第9項乃
至第11項のいずれかの1項に記載の体外循環血液用処理
装置。 - 【請求項13】前記第2の評価・制御装置(208)が積
分器を有し、或る時間間隔の間に取出されたエネルギ量
をこの積分器で累計することを特徴とする特許請求の範
囲第9項乃至第12項のいずれかの1項に記載の体外循環
血液用処理装置。 - 【請求項14】体外処理の間に現れる温度値、ポンプ送
出し速度、エネルギ値、仕事率値パラメータを表示する
ための表示装置(302)を有することを特徴とする特許
請求の範囲第9項乃至第13項のいずれかの1項に記載の
体外循環血液用処理装置。 - 【請求項15】前記第2の評価・制御装置(208)が交
換液ポンプ(403)、交換液管(402)に設けた第2の温
度センサ(110′)及び血液濾過器(F)の濾液側に設
けた濾液ポンプ(408)に接続され、これらの装置が送
出するパラメータをそれぞれ受領することを特徴とする
特許請求の範囲第9項に記載の体外循環血液用処理装
置。
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