JPH09510523A - 医療液体の移送及び計量の為のプロセス及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は液体の移送及び計量の組合わせの為のプロセス及び装置に関する。この移送は加圧或いは減圧のガスクッションに依り液体に夫々過圧力或いは負圧力を掛ける事により行われる。液体の入った受容器（５）に連結されたシリンダ（１３）内で移動可能であるピストン（１５）は液体の上のガスクッションに一定の過圧力を加えて液体を受容器に連結されたライン（４）を通って液体を駆動するか、或いはガスクッションに一定の負圧力を加えて液体をラインから受容器に引出すか、の何ずれかを行なう。移送された液体の体積はシリンダ内のピストンの移動の通路でピストンに依ってカバーされる体積に拠って計量される。

Description

【発明の詳細な説明】 医療液体の移送及び計量の為のプロセス及び装置 本発明は液体の移送及び計量の為のプロセス及び装置に関する。更に本発明は 医療液体の、特に腹膜透析システムに於ける無菌の或いは汚染された液体の、移 送及び計量の為の前記プロセス及び前記装置の使用にも関する。 なかんずく、以下に説明される事項は医療用のみに限られて居るが、当業者に とっては、本発明は如何なる液体の移送及び計量にも応用可能である事は明白で あろう。 腹膜透析とは慢性腎不全の処置の為の、濾過膜として腹膜を使用し前記腹膜を 潤している血液とカテーテルに依って患者の腹腔内に導入された液体とを交換す る方法であることは周知である。各サイクルに対して、導入された透析溶液（無 菌液体、透析物と言う）の体積を正確に知る必要があり、同様に、各サイクルの 終わりに取り出された（結局汚染された液体の）体積を、得られた限外瀘過生成 物の体積を計算する事に依り処理された透析の質を評価する為の状態にする為に 、知らなければならない。一般に知られている様に、限外瀘過生成物は排出透析 物と導入透析物の量の差であり患者から取出された水の量に対応する。限外瀘過 生成物は透析の目的物の一つでありこれは正確に且つ再現可能な様に測定されな ければならない。 無菌の透析溶液の導入の為に及び排出汚染透析物の取り出しの為に、患者のカ テーテルに連結している二つの中間受容器即ち“ビュレット”を使用する。透析 溶液を供給する為のビュレットはそれ自身透析溶液の主貯蔵器と連結しており、 この主貯蔵器は前記ビュレットを充満させる事が出来、そして排出液体を排除す る為のこのビュレットは廃出システムに連結している。勿論、この連結ラインは 、どんな型でも良いが、一般には“電動クランプ”と呼ばれ可撓導管を横方向に 押して液体の通過を止める単純なクリップから出来ている制御された閉塞をする 為の手段を装着している。 正確に量を測って、患者の腹腔内に透析溶液を移送しそこから使用済みの透析 物を取出す事が出来る技法で使用する事が出来るプロセス及び装置を提供する事 が本発明の目的である。 医療液体の移送にポンプを使用しないタイプの装置を提供する事も本発明の目 的である。 この目的の為に、本発明は、受容器に関して液体の上流方向に、或いは、相互 に、容器に関して液体の下流方向に、制御された過圧力が加圧されたガスクッシ ヨンにより、或いは制御された負圧力が減圧されたガスクッシヨンにより加えら れる事を特徴とする、少なくとも一つの受容器から少なくとも一つの容器の方向 に及びその逆の方向に液体を移送する為のプロセスを目指している。 従って、本発明により、ピストンに依り加圧或いは減圧されるガスクッシヨン の、例えば空気の、体積は駆動手段として働き、液体の移送を制御する。 シリンダ内で移動可能なピストンと、シリンダ内に組込まれたピストンを動か して前記シリンダ内のガスクッシヨンに過圧力或いは負圧力を加えるのに適切な 駆動手段と、受容器内で、移送される液体の上方で終わっていて前記ガスに依り 前記液体に制御された過圧力或いは制御された負圧力を加える、シリンダと受容 器とを連結するラインとを具備する事を特徴とし、少なくとも一つの受容器から 容器までの、或いはその逆の、ラインを介して液体を移送する為の装置を提供す る事は本発明の別の目的である。 上手い具合に、前記装置は、制御された閉塞具を具備して容器を前記受容器の 一方からの液体で充満させ、また容器からの液体を第二の受容器へ、容器から来 る液体で第一の受容器を汚染する事無しに、導く、夫々別のラインを介して同じ 容器及び同じシリンダと連結されている二つの別の受容器を具備しなければなら ない。 上述のプロセス或いは装置は腹膜透析の技法の分野で上手く使用されて、第一 の受容器から患者の腹腔に制御された量の無菌の透析溶液を移送し且つ前記腹腔 から来る使用済みの透析溶液を第二の受容器に排出する事が出来る。 そして、このやり方の応用では、それ自身良く知られた方法で、第一の受容器 は例えばポンプの様な作動手段を通って無菌の透析溶液の入った供給貯蔵器と連 結される事が出来る。第二の受容器それ自身は制御された閉塞具手段の装着され た排出用ラインを具備する事が出来る。 ラインを経由して、容器へ供給する或いは容器から取出す医療液体を移送する 為のものであり、更に前記移送される医療液体の体積を正確に計量するのに適切 であるプロセス及び装置を提供する事も本発明の別の目的である。シリンダ内の ピストンの変位を測定する本発明によるプロセス及び装置が適用されると、移送 された医療液体の体積即ち腹膜透析の場合には無菌液体及び／或いは汚染された 液体の体積を非常に正確に計量する事が出来る。 必要であれば、移送される液体と駆動ガスとの間に、無菌のフイルタを挿入し て、ガスに依る液体の如何なる汚染も防ぐ事が出来る。 本発明の前記応用は添付の略図で説明される； 図１は医療液体の移送への応用に於ける本発明のプロセスを示す基本ダイア グラムである； 図２及び３は腹膜透析への応用を示す本発明による装置の二つの実施例のダ イアグラムである； 先ず、図１を参照する。前記の図では、医療液体の移送用装置が参照番号１で 示され、本発明による駆動及び測定装置が２で示されて居る。 医療液体、例えば点滴輸液、を患者に供給する様に予定されている装置では、 装置１は、ライン４を介し、ポンプ６の様な供給手段を通って中間受容器５即ち “ビュレット”と連結され、この医療液体の為の貯蔵器３を具備する。前記供給 手段は、ビュレット５内のレベルが予め決められたレベルになった事をレベル発 振器７が制御・信号器１９に信号で知らせると起動する。輸血の場合には、貯蔵 器３は血液提供者と置き換えられる。“電動クランプ”の様な閉塞具９を装着さ れたライン８は患者に繋がったカテーテルを受容器５に連結する。 本発明によれば、ガス、例えば空気、の入るシリンダ１３はライン１４を通っ てビュレット５の上方部分と連結され、その上部部分ではライン１４がビュレッ ト５に入っている医療液体の表面上に広がって繋がる。 シリンダ１３内では線形ステップモータ１６で制御されるピストン１５が動く 。ライン１４には三路配分器１７が挿入される。 圧力センサ１８は前記ライン１４に並列に置かれる。 更に医療液体を、患者から採る様に予定されている装置、例えば腹膜透析装置 では、ライン１４と同様に“電動クランプ”の様な閉塞具１１を備えた、ライン １０は排出システム１２と連結される。単純透析の場合には、前記排出システム １２は透析器で置き換えられる。 ピストン１５に依って加えられる過圧力或いは負圧力の作用で、ピストンとビ ュレット５内にある医療液体との間のガスクッションのガス体は、ライン８の中 の医療液体の患者への移送或いはライン１０を通って患者から来る医療液体の排 出を制御する為の駆動仲介体として働く。 シリンダ１３内のピストン１５の位置はモータ１６に依り行われる動き或いは 部分的動きの数の差引きに依り連続的に測定され得る。 ピストン１５はシリンダ１３内でビュレット５の容積より大きい或る体積を越 えて働き、稼働する時のその最初の位置はシリンダのほぼ中央である。 圧力センサ１８はシリンダ１３内の実際の圧力を、結果的にステップモータ１ ６を制御する制御・信号装置１９に発信するので、シリンダ内のピストンの位置 はシリンダ内の圧力に依り制御されてこの圧力はほぼ一定に保たれる、即ち言わ ば等圧状態が保たれる。シリンダ内の圧力が連結された回路、例えばライン８、 のものより高くなると前記回路内にある液体は排出される。この圧力が連結され た回路のものより低くなると液体は吸い込まれて前記回路を満たす。 ライン４に於いて、“電動クランプ”の様な単純な閉塞具でポンプ６を置換す る事が出来、装置１９に依り制御される部材９及び１１を閉塞して終った後では 、受容器５はシリンダ１３内のピストン１５の位置を上手く変える事に依り容易 に貯蔵器３から満たされる事が出来る。 連結ラインの大きさは実際の使用条件で、より少ない圧力低下となる様に、つ まり圧力の平衡が端から端まで得られる様に調節され、従って空気の可圧縮性は 前記体積の計量の精度には影響しない。如何なる場合でも、圧力は、移動される 体積の正確な計算が出来る様に、液体の移動の無い時に測定される。更に、過圧 力或いは負圧力が当該体積に加えられる時には、装置の制御システムは重要なパ ラメータ、特に空気温度、を勘定に入れる事が出来る。 下記の事で理解出来る様に、予定された処方に、なかんずく、例えば腹膜透析 の様な、流動体双方向通し（volume bilancing）に適用される場合には、一方が 無菌の透析溶液用で、他方が汚染された透析溶液用である、二つの別の受容器即 ち“ビュレット”が使用されるが、点滴、輸血、透析或いは尿の測定の様な、他 の応用に対しては単一の受容器のみが使用される。 図２及び３は腹膜透析に適用される場合の本発明に依る二つの実施例を示す。 図１で既に記述された部材は同じ参照番号で示される。 両方の場合共、二つのビュレット５ａ，５ｂが使用され、夫々は被制御閉塞具 ９ａ，９ｂを装着され、夫々はライン８ａ、８ｂを介して、それ自身が患者のカ テーテルと連結されて居るライン１９と連結される。 図３の場合は、ビュレット５ａ，５ｂは一つの支持具２０内に集められて居る が、図２では此等は分離されて居る。 上述の様に、ビュレット５ａはライン４を介して貯蔵器３と連結され、ビュレ ット５ｂはライン１０を介して排出システム１２と連結される。配分器１７の二 つの別個の通路は、夫々ライン１４ａ、１４ｂを介して夫々ビュレット５ａ，５ ｂの上方部分と連結されて、過圧力或いは負圧力はシリンダ１３内のピストン１ ５の位置を適切に変える事に依り前記通路の夫々に在る液体に平等に伝えられる 事が出来る。夫々のビュレット５ａ，５ｂはレベル検知器７ａ，７ｂを具備する 。 図１の対応する部材から類推して、参照番号６，７ａ，７ｂ，９ａ，９ｂ，１ １及び１６〜１８の部材は同じ様に制御装置１９に連結される（図示されて居な い）。 前記の二つの装置は下記の様に働く。 透析溶液を装置に初期充填する為に、“電動クランプ”９ａ，９ｂ及び１１を 開く。患者からのライン１９は未だ繋がっておらず、唯、透析溶液の流失を防ぐ 為に、機器よりも上方に保持される。ライン１４ａを介して配分器１７をシリン ダ１３と連結させる。 ポンプ６を動かして導入ビュレット５ａが既定の最低レベルになるまでシステ ムを充填する。電動クランプ１１を閉じ、そして圧力を上げ患者からのライン１ ９を充填する為にピストンの位置を変える事に依り充填を続け出口ビュレット５ ｂを既定の最低レベルにする。電動クランプ９ａ，９ｂを閉じライン１０を患者 のカテーテルと連結させる。ピストン１５の位置を変えて導入ビュレット５ａ内 の圧力をゼロにする。配分器１７を切換えてシリンダ１３をライン１４ｂと連結 させて出口ビュレット５ｂ内の圧力をなくす。この時には、充填、洗浄或いはサ イクルの開始の任意の作業を遂行する為の初期条件が整う。 透析溶液を患者に注入する為に、ポンプ６を動かしてビュレット５ａを充満し 、同時に電動クランプ９ａ，９ｂ及び１１を閉じ又シリンダ１３をライン１４ａ を介して配分器１７と連結させる。ビュレット５ａ内の圧力はピストン１５の位 置を変える事により一定に保たれる。この様にして、ビュレット５ａ内に導入さ れる透析溶液の体積が測定され得る。 必要な体積の所でポンプ６を停止さ、ピストン１５の位置を変え電動クランプ ９ａを開く事に依り圧力がビュレット５ａに掛かる。ピストン１５の位置を変え る事に依り圧力を透析液体の移送が完了する迄一定に保つ。恒久的な圧力の平衡 を実現する為、ピストン１５の位置の変更は十分にゆっくりと行なわなければな らない。注入に対する一単位の量になったらピストンを止める。ビュレット５ａ の容積を考慮して、既定の注入量を得る必要が有る度毎にこのサイクルを繰り返 す。 排出を行なう為に、シリンダ１３をライン１４ｂと連絡させ、ピストン１５の 位置を変える事に依り約１００mbarの負圧力を掛ける。電動クランプ９ｂを開け て、ピストン１５の位置を変える事に依りビュレットの容積に或いは排出の最長 の時間になる迄負圧力を保つ。そして電動クランプ９ｂを閉じて、電動クランプ １１を開け終わった後でビュレットの圧力をピストン１５の位置を変える事に依 り上げる。ピストン１５の位置の変更をビュレット５ｂの容積に対応する或る体 積までの一定の押し（pression）で行って、電動クランプ１１を閉じる。このサ イクルを、或る指定の時間の間ピストン１５の位置を変える事無く、排出のコー ス内の圧力の平衡が持続する迄繰り返す。 本発明の装置は、現存の腹膜透析用の装置と完全な互換性の有る、更に小さな 大きさの実施例に適切で在る。 従って、例えば、ピストン１５は、移送される空気の０．８mlの体積に対する ピストンの０．８mmの位置の変化に対する断面積１２．５cm²に対応する４０mm の直径を持つべきである。容積１５０mlの通常のビュレットを使用する場合、ビ ュレットを空にしたり或いは一杯にしたりする事はピストンの１２０mmのストロ ークに対応するが、この値は圧力を加える事を考えて１．２倍されるべきであり 、これは実際には約１５０mmのストロークに対応する。 ２００mbarの過圧力或いは負圧力の為には、加えられるべき力は摩擦を無視し て２５Ｎになる。実際には、加えられるべき総作用力は３５Ｎのオーダの大きさ になるであろう。 線形作動装置１６は制御ステップモータのステップ当たり０．０２５４mmのピ ストンの移動を確実に行う、即ちステップ当たり０．０３mlだけの空気或いは液 体が移送される。移送の速さは秒当たり３００ステップ換言すれば９．５７ml/s 即ち５７４ml/minとなる。 圧力は、ピストンの全移動中外部への漏洩が無く一定を保てるならば、考慮す る必要は無い。 圧力センサはＡＤ変換器に結合され、０．１mbarより良い感度を保持させ、こ の値は２００mlの容積に対し０．０２mlの変化に相当する。 しかし、通常のビュレット容積に対応する１５０mlの体積の少なくとも０．１ ％に等しい制度で測定する事は可能である。 更に、個別の駆動・測定装置は各受容器に属させ得る。 従って、本発明は、点滴、輸血、尿の検査、透析及び腹膜透析の様な応用の分 野での医療液体の移送及び測定の為の通常の装置を補佐する為の、簡単で精密な 手段を提供する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．受容器に関して液体の上流方向に、或いは、相互に、容器に関して液体の下 流方向に、制御された過圧力が加圧されたガスクッシヨンにより、或いは制御さ れた負圧力が減圧されたガスクッシヨンにより加えられる事を特徴とする、少な くとも一つの受容器（５）から少なくとも一つの容器の方向に及びその逆の方向 に液体を移送する為のプロセス。 ２．移送が、医療液体の入った受容器に連結されたシリンダ内で移動可能であり 、前記シリンダ内で移動させられた時に前記受容器内の医療液体の上のガスクッ シヨンに一定の過圧力を加えて前記受容器に連結された容器に前記医療液体を入 れる様にするか或いは前記受容器内のガスクッシヨンを一定の負圧力にして前記 容器から前記受容器に医療液体を吸出す様にするかの何ずれかを行なう少なくと も一つのピストンに依り、行われる事と、医療液体の移送される体積がシリンダ 内でのピストンの移動の進路でピストンがカバーする体積に依り計量される事と を特徴とする、容器へ供給されて或いは容器から取出されて移送される前記医療 液体の体積を計量する為のプロセス。 ３．シリンダ（１３）内で移動可能な少なくとも一つのピストン（１５）と、共 同するシリンダ内で前記ピストンを動かして前記シリンダ内のガスクッシヨンに 定圧力或いは負圧力を加えるのに適切な駆動手段（１４）と、受容器（５）内で 移送される液体の上方で終わっていて前記ガスに依り前記液体に制御された圧力 或いは負圧力を加える為の、シリンダ（１３）と、共同する受容器（５）とを連 結するライン（１４）とを具備する事を特徴とする、ラインを介して少なくとも 一つの受容器から容器に或いはその逆に液体を移送する為の装置。 ４．ピストン（１５）を作動させる駆動手段が線形ステップモータ（１６）であ る事を特徴とする請求項３記載の装置。 ５．受容器（５）が、一方で液体の供給貯蔵器（３）に、他方で排出手段（１２ ）に、制御可能に連結されている事を特徴とする請求項３又は４の何ずれか一項 記載の装置。 ６．受容器（５）が、一方で医療液体の供給貯蔵器（３）或いは血液提供者に、 他方でライン（８）を介して患者のカテーテルに、連結されている事を特徴とす る請求項３又は４の何ずれか一項記載の装置。 ７．受容器（５）が、一方でライン（８）を介して患者のカテーテルに、他方で ライン（１０）を介して排出システム（１２）或いは透析器に、連結されている 事を特徴とする請求項３又は４の何ずれか一項記載の装置。 ８．容器に別々に連結される二つの受容器（５ａ，５ｂ）であり、夫々の前記受 容器が更に連結ライン（１４ａ，１４ｂ）及び受容器（５ａ，５ｂ）とシリンダ （１３）との間に挿入される前記ラインを連結する為の手段（１７）に依ってシ リンダ（１３）と選択的に連結され得る、前記受容器を具備する事を特徴とする 請求項３又は４の何ずれか一項記載の装置。 ９．連結ライン及び受容器と共同するシリンダとの間に挿入された前記ラインを 連結する為の手段に依って別々に共同するシリンダに別々に連結される二つの受 容器（５ａ，５ｂ）を具備する事を特徴とする請求項３又は４の何ずれか一項記 載の装置。 １０．前記受容器の、一方のもの（５ａ）が液体の貯蔵器（３）と、他方のもの （５ｂ）が排出手段（１２）と、連結される事を特徴とする請求項８或いは９の 何ずれか一項記載の装置。 １１．第一の受容器（５ａ）から患者の腹腔まで制御された量の無菌透析溶液を 移送する為に、及び前記腹腔から来る使用済みの透析溶液を第二の受容器（５ｂ ）まで排出する為に、請求項１或いは２の何ずれか一項記載のプロセス或いは請 求項８乃至１０の何ずれか一項記載の装置を使用する事。 １２．点滴或いは輸血の処置で移送される医療液体を計量する為に請求項２記載 のプロセス或いは請求項６記載の装置を使用する事。 １３．透析の処置或いは尿の検査で移送される医療液体を計量する為に請求項２ 記載のプロセス或いは請求項７記載の装置を使用する事。