JP5220171B2

JP5220171B2 - 血液浄化装置

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Publication number: JP5220171B2
Application number: JP2011178214A
Authority: JP
Inventors: 智洋古橋; 明杉岡; 将弘豊田
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-06-26
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Description

本発明は、ダイアライザを使用した透析治療など、患者の血液を体外循環させつつ浄化するための血液浄化装置に関するものである。

血液浄化装置としての血液透析装置は、動脈側穿刺針が取り付けられた動脈側血液回路及び静脈側穿刺針が取り付けられた静脈側血液回路から成る血液回路と、動脈側血液回路及び静脈側血液回路の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザと、動脈側血液回路に配設された血液ポンプと、静脈側血液回路及び静脈側血液回路にそれぞれ配設された動脈側エアトラップチャンバ及び静脈側エアトラップチャンバと、ダイアライザに透析液を供給し得る透析装置本体とから主に構成されている。

また、動脈側血液回路における先端と血液ポンプとの間には、生理食塩液供給ラインを介して生理食塩水を収容した収容手段（所謂「生食バッグ」）が接続されており、透析治療前の洗浄・プライミング、透析治療中の補液、透析治療後の返血等を行い得るようになっている。例えば、返血時においては、生理食塩液供給ラインを介して収容手段内の生理食塩液を血液回路内に供給させ、当該血液回路内の血液を生理食塩液と置換させることにより血液を患者の体内に戻し得るようになっている。なお、従来の透析装置の返血作業については、例えば特許文献１にて開示されている。

特開２００４−２２２８８４号公報

しかしながら、上記従来の血液浄化装置においては、以下の如き問題があった。
治療後の返血時においては、血液回路による血液の体外循環量（血液回路やエアトラップチャンバ等の総容量）と同等の量の置換液（生理食塩液等）を当該血液回路に供給させれば、理論的には返血が完了する筈であるが、実際には、体外循環量以上の置換液が必要とされている。これは、例えば血液回路やエアトラップチャンバ等の血液の流路において流れの滞留部が生じていると、血液（特に血液中の血球成分）が当該滞留部にて滞留してしまい、円滑な置換が困難になってしまうことに起因する。

しかるに、血液と置換液との置換をより確実に行わせるべく大量の置換液を血液回路に供給して返血を行う場合、置換液の使用量増大によって治療コストが嵩んでしまうとともに、返血の作業時間が増大してしまい、患者の負担が増してしまうという問題がある。また、大量の置換液を血液回路に供給して返血を行う場合、血液と共に大量の置換液が患者の体内に導入されてしまうという問題もあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、返血時に血液を確実に置換させることができるとともに、置換液の供給量を抑制することができる血液浄化装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、動脈側血液回路及び静脈側血液回路から成るとともに、当該動脈側血液回路の先端から静脈側血液回路の先端まで患者の血液を体外循環させ得る血液回路と、該血液回路の動脈側血液回路及び静脈側血液回路の間に介装されて当該血液回路を流れる血液を浄化する血液浄化手段と、前記動脈側血液回路又は静脈側血液回路に接続されたエアトラップチャンバとを具備し、治療後、前記血液回路内の血液を置換させて返血させ得る血液浄化装置において、前記エアトラップチャンバに連結されるとともに空気を流通可能な空気流通ラインを具備し、返血時、当該空気流通ラインを介して前記血液回路内に空気を供給可能とされ、且つ、当該空気供給手段は、前記エアトラップチャンバに対して空気を供給又は排出可能とされ、当該エアトラップチャンバ内の液面を調整し得るものとされたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の血液浄化装置において、前記空気流通ラインを介して前記血液回路内に空気を供給させ得る空気供給手段と、返血時、前記空気供給手段を制御して前記血液回路内に空気を供給させる制御手段とを具備したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置において、前記エアトラップチャンバの液面を検知し得る液面検知センサを具備するとともに、当該液面検知センサで液面が検知されたことを条件として、前記空気流通ラインによる空気の供給を停止することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記動脈側血液回路及び静脈側血液回路の先端部には、当該先端部の流路内の気泡を検出し得る気泡検出センサと、当該先端部の流路を開閉し得る弁手段とが配設されるとともに、返血時、当該気泡検出センサによる気泡の検出を条件として、前記弁手段を閉状態とさせ、前記空気流通ラインによる空気の供給を停止させることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置において、置換液としての生理食塩液を所定量収容した収容手段と、該収容手段と前記血液回路の所定部位とを連結して当該収容手段内の生理食塩液を前記血液回路内に供給し得る生理食塩液供給ラインとを有するとともに、前記血液回路内に置換液を供給し得る置換液供給手段を具備したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記血液浄化手段は、置換液としての透析液を逆濾過させて前記血液回路内に供給し得ることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、返血時、空気流通ラインにより血液回路内に空気を供給させるので、その供給した空気と血液とを置換させることにより置換液と置換させるべき血液の量を低減させることができ、返血時に血液を確実に置換させることができるとともに、置換液の供給量を抑制することができる。
また、動脈側血液回路又は静脈側血液回路に接続されたエアトラップチャンバを具備するとともに、当該エアトラップチャンバに空気流通ラインが連結されて空気が供給され得るので、比較的容量が多く、かつ、滞留部が生じ易いエアトラップチャンバ内の血液を空気にて置換させることができ、より一層、返血時に血液と置換液とを確実に置換させることができるとともに、置換液の供給量を抑制することができる。
さらに、空気供給手段は、エアトラップチャンバに対して空気を供給又は排出可能とされ、当該エアトラップチャンバ内の液面を調整し得るものとされたので、治療後の返血時に空気を供給する機能に加え、治療前又は治療中におけるエアトラップチャンバの液面調整機能を兼ね備えることができる。

請求項２の発明によれば、空気流通ラインを介して血液回路内に空気を供給させ得る空気供給手段と、返血時、空気供給手段を制御して血液回路内に空気を供給させる制御手段とを具備したので、返血時、より確実且つ精度よく血液回路内に空気を供給させることができる。

請求項３の発明によれば、エアトラップチャンバの液面を検知し得る液面検知センサを具備するとともに、当該液面検知センサで液面が検知されたことを条件として、空気流通ラインによる空気の供給を停止するので、少なくとも液面の変化量分、置換液の供給量を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、動脈側血液回路及び静脈側血液回路の先端部には、当該先端部の流路内の気泡を検出し得る気泡検出センサと、当該先端部の流路を開閉し得る弁手段とが配設されるとともに、返血時、当該気泡検出センサによる気泡の検出を条件として、弁手段を閉状態とさせ、空気流通ラインによる空気の供給を停止させるので、返血時に置換液を血液回路に供給させて置換させる必要がない。

請求項５の発明によれば、置換液としての生理食塩液を所定量収容した収容手段と、該収容手段と血液回路の所定部位とを連結して当該収容手段内の生理食塩液を血液回路内に供給し得る生理食塩液供給ラインとを有するとともに、血液回路内に置換液を供給し得る置換液供給手段を具備したので、置換液として生理食塩液を用いる汎用的な返血方法を採用して返血させることができる。

請求項６の発明によれば、血液浄化手段は、置換液としての透析液を逆濾過させて血液回路内に供給し得るので、置換液を供給するための専用の配管を不要とすることができ、配管を簡素化することができる。

本発明の第１の実施形態に係る血液浄化装置（治療後であって返血開始時の状態）を示す模式図同血液浄化装置（返血時であって空気及び置換液の供給が行われている状態）を示す模式図同血液浄化装置（返血時であって置換液の供給が行われている状態）を示す模式図本発明の他の実施形態に係る血液浄化装置（返血時であって空気及び置換液の供給が行われている状態）を示す模式図本発明の第２の実施形態に係る血液浄化装置（逆濾過による返血が行われている状態）を示す模式図同血液浄化装置に適用される他の形態の動脈側エアトラップチャンバを示す模式図本発明の第３の実施形態に係る血液浄化装置（返血時であって空気及び置換液の供給が行われている状態）を示す模式図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
第１の実施形態に係る血液浄化装置は、血液透析治療を行うための血液透析装置から成り、図１に示すように、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２から成る血液回路と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザ３（血液浄化手段）と、動脈側血液回路１に配設されたしごき型の血液ポンプ４と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の途中にそれぞれ接続された動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６と、ダイアライザ３に透析液を供給し得る透析装置本体Ｂと、この透析装置本体Ｂ内に配設された制御手段１９とから主に構成されている。

動脈側血液回路１には、その先端に動脈側穿刺針が接続されるとともに、途中にしごき型の血液ポンプ４及び除泡のための動脈側エアトラップチャンバ５が配設されている一方、静脈側血液回路２には、その先端に静脈側穿刺針が接続されるとともに、途中に除泡のための静脈側エアトラップチャンバ６が接続されている。また、動脈側血液回路１の所定部位（気泡検出センサ９と血液ポンプ４との間の部位）には、収容手段１１から延設された生理食塩液供給ラインＬａが連結されている。

収容手段１１は、所謂「生食バッグ」と称されるもので、置換液としての生理食塩液を所定量収容したものである。生理食塩液供給ラインＬａは、収容手段１１と血液回路の所定部位（気泡検出センサ９と血液ポンプ４との間の部位）とを連結して当該収容手段１１内の生理食塩液を血液回路内に供給し得るものである。これら収容手段１１及び生理食塩液供給ラインＬａは、血液回路内に置換液を供給し得る「置換液供給手段」を構成するものである。なお、本実施形態に係る生理食塩液供給ラインＬａには、その流路を任意開閉し得る電磁弁Ｖ３が配設されるとともに、エアトラップチャンバ１２及び収容手段１１の液位を検出するための気泡検出センサ１３（液切れセンサ）等が接続されている。

動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６は、血液回路内の血液中の気泡を捕捉して除泡し得るとともに、その内部に濾過網（不図示）が配設されており、例えば返血時の血栓などを捕捉し得るようになっている。これら動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６のそれぞれの上部（気層側）からは、モニタチューブＬｃ及びＬｄがそれぞれ延設されており、その先端がそれぞれ圧力センサ１６、１７に接続されている。しかして、かかるモニタチューブＬｃ、Ｌｄ及び圧力センサ１６、１７により、動脈側エアトラップチャンバ５内の液圧（ダイアライザ入口圧）及び静脈側エアトラップチャンバ６内の液圧（静脈圧）をそれぞれ計測し得るようになっている。

さらに、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６には、それぞれの液面を検知し得る液面検知センサ７、８が配設されている。これら液面検知センサ７、８は、液面が動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６の下部まで低下したことを検知し得るセンサから構成されている。また、静脈側エアトラップチャンバ６の上部からは、オーバーフローラインＬｂが延設されており、その途中にオーバーフローラインＬｂを任意に開閉可能な電磁弁Ｖ６が配設されている。

一方、動脈側血液回路１の先端部（動脈側穿刺針の近傍）には、当該先端部の流路内の気泡を検出し得る気泡検出センサ９と、当該先端部の流路（気泡検出センサ９の上流側近傍）を開閉し得る弁手段としての電磁弁Ｖ１とが配設されるとともに、静脈側血液回路２の先端部（静脈側穿刺針の近傍）には、当該先端部の流路内の気泡を検出し得る気泡検出センサ１０と、当該先端部の流路（気泡検出センサ１０の下流側近傍）を開閉し得る弁手段としての電磁弁Ｖ２とが配設されている。なお、気泡検出センサ９、１０及び電磁弁Ｖ１、Ｖ２は、通常、透析装置本体Ｂに固定されるものであるが、これらを別置型（例えばクリップ式）にして、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２におけるそれぞれ任意の位置に設置可能なものとしてもよい。

そして、動脈側穿刺針及び静脈側穿刺針を患者に穿刺した状態で、血液ポンプ４を駆動させると、患者の血液は、動脈側血液回路１を通ってダイアライザ３に至った後、該ダイアライザ３によって血液浄化が施され、静脈側エアトラップチャンバ６で除泡がなされつつ静脈側血液回路２を通って患者の体内に戻る。すなわち、患者の血液を血液回路の動脈側血液回路１の先端から静脈側血液回路２の先端まで体外循環させつつダイアライザ３にて浄化するのである。

ダイアライザ３は、その筐体部に、血液導入ポート３ａ、血液導出ポート３ｂ、透析液導入ポート３ｃ及び透析液導出ポート３ｄが形成されており、このうち血液導入ポート３ａには動脈側血液回路１が、血液導出ポート３ｂには静脈側血液回路２がそれぞれ接続されている。また、透析液導入ポート３ｃ及び透析液導出ポート３ｄは、透析装置本体Ｂから延設された透析液導入ラインＬ１及び透析液排出ラインＬ２とそれぞれ接続されている。

ダイアライザ３内には、複数の中空糸が収容されており、該中空糸内部が血液の流路とされるとともに、中空糸外周面と筐体部の内周面との間が透析液の流路とされている。中空糸には、その外周面と内周面とを貫通した微少な孔（ポア）が多数形成されて中空糸膜を形成しており、該膜を介して血液中の不純物等が透析液内に透過し得るよう構成されている。

透析装置本体Ｂには、透析液導入ラインＬ１と透析液排出ラインＬ２とに跨って配設された複式ポンプ１４と、ダイアライザ３中を流れる患者の血液から水分を除去するための除水ポンプ１５と、制御手段１９とが配設されている。透析液導入ラインＬ１は、その一端がダイアライザ３（透析液導入ポート３ｃ）に接続されるとともに、他端が所定濃度の透析液を調製する透析液供給装置（不図示）に接続されている。また、透析液排出ラインＬ２は、その一端がダイアライザ３（透析液導出ポート３ｄ）に接続されるとともに、他端が図示しない排液手段と接続されている。しかして、複式ポンプ１４を駆動させることにより、透析液供給装置から供給された透析液が透析液導入ラインＬ１を通ってダイアライザ３に至った後、透析液排出ラインＬ２を通って排液手段に送られるようになっている。

さらに、透析液排出ラインＬ２には、複式ポンプ１４の排液側をバイパスするバイパス流路Ｌ３が延設されており、当該バイパス流路Ｌ３の途中に除水ポンプ１５が配設されている。またさらに、透析液排出ラインＬ２には、複式ポンプ１４及びバイパス流路Ｌ３をバイパスするバイパス流路Ｌ４が延設されており、当該バイパス流路Ｌ４の途中に流路を任意開閉し得る電磁弁Ｖ１０が配設されている。なお、図中符号Ｌ５は、透析液導入ラインＬ１と透析液排出ラインＬ２とを連結するとともに、ダイアライザ３をバイパスするバイパス流路を示しており、当該バイパス流路Ｌ５に流路を任意開閉し得る電磁弁Ｖ９が配設されている。

ここで、本実施形態においては、血液回路の所定部位に連結されるとともに、空気を流通可能な空気流通ライン（Ｌｅ、Ｌｆ及びＬｇ）と、空気流通ライン（Ｌｅ、Ｌｆ及びＬｇ）を介して血液回路内に空気を供給させ得る空気ポンプ１８（空気供給手段）と、返血時、空気ポンプ１８を制御して血液回路内に空気を供給させる制御手段１９とを具備している。なお、図面のレイアウトの都合上、圧力センサ１６、１７及び後述する空気供給手段としての空気ポンプ１８が透析装置本体Ｂとは別の位置にある如く図示されているが、実際には透析装置本体Ｂに配設されている。

空気流通ラインは、空気を流通させ得る可撓性チューブから成るものであり、モニタチューブＬｃの途中に先端が連結された流路Ｌｅと、モニタチューブＬｄの途中に先端が連結された流路Ｌｆと、先端が当該流路Ｌｅ、Ｌｆの基端にそれぞれ連結されるとともに基端が大気開放とされた流路Ｌｇとから主に構成されている。すなわち、流路Ｌｇの先端が流路Ｌｅ及びＬｆに枝分かれしており、それぞれの流路Ｌｅ及びＬｆの先端がモニタチューブＬｃ及びＬｄの途中と接続されているのである。

これにより、空気流通ラインを構成する流路Ｌｇ、Ｌｅは、モニタチューブＬｃを介して動脈側エアトラップチャンバ５の上部と連結されているとともに、同じく空気流通ラインを構成する流路Ｌｇ、Ｌｆは、モニタチューブＬｄを介して静脈側エアトラップチャンバ６の上部と連結されている。また、流路Ｌｅの途中には、その流路を任意に開閉し得る電磁弁Ｖ４が配設されているとともに、流路Ｌｆの途中には、その流路を任意に開閉し得る電磁弁Ｖ５が配設されている。

空気ポンプ１８は、しごき型ポンプから成るものであり、空気流通ラインを構成する流路Ｌｇに配設されるとともに、正転駆動（図中右回転）及び逆転駆動（図中左回転）が可能とされている。かかる空気ポンプ１８が正転駆動すると、流路Ｌｇの基端から空気を吸い込み、その空気を動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６に送り込むことが可能とされている。また、空気ポンプ１８が逆転駆動すると、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６の気層側から空気を吸い込み、その空気を流路Ｌｇの基端から排出させることが可能とされている。

これにより、空気ポンプ１８の正転駆動時には、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６の液面を下降させ得るとともに、空気ポンプ１８の逆転駆動時には、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６の液面を上昇させ得るものとされている。しかして、本実施形態に係る空気ポンプ１８は、正転駆動及び逆転駆動可能とされていることから、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６に対して空気を供給（正転駆動時）又は排出（逆転駆動時）可能とされており、当該動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６内の液面を調整し得るよう構成されている。

制御手段１９は、本血液浄化装置を構成するアクチュエータ（血液ポンプ４、空気ポンプ１８、複式ポンプ１４及び除水ポンプ１５等）、電磁弁Ｖ１〜Ｖ１０及び種々センサ（液面検知センサ７、８、気泡検出センサ９、１０及び圧力センサ１６、１７等）と電気的に接続されたものであり、例えば透析装置本体Ｂに配設されたマイコン等から成るものである。この制御手段１９により、治療前のプライミング動作、治療中の種々治療動作、及び治療後の返血等が自動的に制御可能とされている。

しかるに、本実施形態に係る制御手段１９は、治療に関わる一連の制御に加え、返血時の所定タイミングにおいて、空気ポンプ１８の駆動を制御して動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６を介して血液回路内に空気を供給させ得るよう構成されている。例えば、返血時において、制御手段１９により電磁弁Ｖ４を閉状態、かつ、電磁弁Ｖ５を開状態とするとともに、空気ポンプ１８を正転駆動させる（図２参照）ことにより、専ら静脈側エアトラップチャンバ６に空気を供給させることができ、制御手段１９により電磁弁Ｖ４及びＶ５を開状態とするとともに、空気ポンプ１８を正転駆動させる（図４参照）ことにより、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６の両方に空気を供給させることができる。

次に、本実施形態に係る血液浄化装置における返血時の制御方法について説明する。
血液浄化治療が終了した後においては、図１に示すように、血液回路（動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２）、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６内に患者の血液が残留した状態とされており、かかる血液を患者の体内に戻す返血が行われることとなる。なお、治療が終了した後、自動的に返血工程に移行するもの、或いは治療が終了した後、手動にて返血工程に移行させるものの何れであってもよい。また、本実施形態においては、返血開始時、電磁弁Ｖ１、Ｖ２の何れも開状態とされているが、これら電磁弁Ｖ１、Ｖ２が閉状態であってもよい。

この返血が開始されたことを条件として、図２に示すように、制御手段１９は、電磁弁Ｖ１を閉状態、電磁弁Ｖ２、Ｖ３を開状態とするとともに、電磁弁Ｖ４を閉状態、かつ、電磁弁Ｖ５を開状態とする。このとき、電磁弁Ｖ６〜Ｖ１０は閉状態とされるとともに、複式ポンプ１４及び除水ポンプ１５は停止した状態とされるが、複式ポンプ１４が駆動した状態であってもよく、その場合、電磁弁Ｖ９を開状態とする。そして、制御手段１９の制御によって、血液ポンプ４が正転駆動され、生理食塩液供給ラインＬａを介して収容手段１１内の生理食塩液（置換液）を血液回路に供給するとともに、空気ポンプ１８が正転駆動され、空気流通ラインを構成する流路Ｌｇ、Ｌｆ、及びモニタチューブＬｄを介して静脈側エアトラップチャンバ６に空気が供給される。

これにより、静脈側エアトラップチャンバ６内の血液が空気と置換されて液面が下降するとともに、静脈側血液回路２内の血液、動脈側血液回路１における生理食塩液供給ラインＬａとの連結部位より下流側（血液ポンプ４側）及び動脈側エアトラップチャンバ５内の血液が生理食塩液と置換され、患者の体内に返血されることとなる。すなわち、返血時、静脈側エアトラップチャンバ６に空気を供給して液面を下降させることにより、当該静脈側エアトラップチャンバ６内の血液を低減させることができ、少なくともその分、置換させるべき生理食塩液（置換液）の供給量（使用量）を低減させることができるのである。

その後、液面検知センサ８により液面が検出（すなわち、静脈側エアトラップチャンバ６内のほとんどが空気に置換された状態が検出）されると、空気ポンプ１８の駆動を停止して空気の供給を停止するとともに、血液ポンプ４が所定量の生理食塩液を送液し、或いは静脈側血液回路２の先端部に設けられた血液判別手段（不図示）が血液から生理食塩液に置換されたことを検知したことを条件として、血液ポンプ４の駆動を停止させ、電磁弁Ｖ２を閉状態とする。なお、空気ポンプ１８の駆動を停止させる際、電磁弁Ｖ４、Ｖ５を共に閉状態とするよう制御してもよい。

以上で静脈側血液回路２側の返血が終了するので、続いて動脈側血液回路１側の返血が開始される。動脈側血液回路１側の返血が開始されると、制御手段１９による制御にて、電磁弁Ｖ１、Ｖ２を閉状態とするとともに電磁弁Ｖ３を開状態とし、血液ポンプ４を正転駆動させる。これにより、静脈側エアトラップチャンバ６に対し、その空き容量分（液位が低下した後の空気層の容量分）だけ生理食塩液を貯めさせることができる。そして、図３に示すように、制御手段１９による制御にて、血液ポンプ４を逆転駆動させ、静脈側エアトラップチャンバ６で貯めた生理食塩液を動脈側血液回路１に流動させて返血させる。このとき、電磁弁Ｖ１を開状態、かつ、電磁弁Ｖ２を閉状態とするとともに、電磁弁Ｖ４の閉状態を維持しつつ電磁弁Ｖ５が閉状態とされる。以上で制御手段１９の制御による返血が終了することとなる。

なお、動脈側血液回路１側の返血は、上記のものに代えて、以下のものとすることができる。すなわち、動脈側血液回路１側の返血が開始されると、制御手段１９による制御にて、電磁弁Ｖ２を閉状態とするとともに電磁弁Ｖ１、Ｖ３を開状態とし、血液ポンプ４の停止状態を維持させるものとする。これにより、生理食塩液の自重により、生理食塩液供給ラインＬａを介して収容手段１１内の生理食塩液が動脈側血液回路１に流れ、血液と置換されることとなる。

しかるに、空気ポンプ１８の正転駆動による静脈側エアトラップチャンバ６の液面を下降させるための動作は、遅くとも血液ポンプ４の駆動によって供給される生理食塩液が当該静脈側エアトラップチャンバ６に至るまでに終了させるのが好ましい。また、本実施形態においては、空気ポンプ１８の正転駆動による静脈側エアトラップチャンバ６の液面を下降させるための動作が液面検知センサ８にて液面が検知されるまで行われているが、これに代えて、空気ポンプ１８の回転回数や駆動時間が所定に達するまで行うよう設定されたものとしてもよい。

ここで、上記実施形態においては、空気ポンプ１８を駆動させることにより、空気流通ライン（Ｌｅ、Ｌｆ及びＬｇ）を介して血液回路内に空気を供給させ得る構成とされているが、例えば空気ポンプ１８に代えて電磁弁を配設したものとしてもよい。この場合、例えば当該空気ポンプ１８に代えて配設した電磁弁と電磁弁Ｖ４又は電磁弁Ｖ５とを開状態とするとともに、透析装置本体Ｂ内の電磁弁Ｖ８、Ｖ１０を開状態とすることで、ダイアライザ３内の透析液を自重にて透析液排出ラインＬ２側に流動させることにより、空気流通ラインＬｇの先端から空気を導入させて血液回路内に供給させることができる。すなわち、電磁弁Ｖ８、Ｖ１０を開状態とすると、血液回路及び透析装置本体Ｂ内における透析液の配管が大気開放状態となり、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６と電磁弁Ｖ１０との高さの差に基づく位置エネルギーによって、血液回路中の血液の水分が濾過されて透析液排出ラインＬ２側に移動するので、空気流通ラインＬｇの先端から空気を導入させ、動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６に空気を供給することができるのである。

なお、本実施形態においては、返血開始時、空気ポンプ１８を駆動させるとともに、血液ポンプ４を正転駆動させているが、これに代えて、返血開始時に空気ポンプ１８を駆動させて静脈側エアトラップチャンバ６内に空気を供給し、当該静脈側エアトラップチャンバ６内の血液が空気と置換された後（液面検知センサ８にて液面が検知された後）、血液ポンプ４を正転駆動或いは逆転駆動させるようにしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、返血時、静脈側エアトラップチャンバ６に対してのみ空気を供給しているが、これに代えて、図４に示すように、返血時、制御手段１９の制御により、電磁弁Ｖ４及びＶ５の両方を開状態として空気ポンプ１８を正転駆動させるようにしてもよい。この場合、液面検知センサ７、８がそれぞれ液面を検知するまで空気ポンプ１８を駆動させることにより、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６の両方に空気を供給させることができる。

上記の如き第１の実施形態によれば、返血時、空気ポンプ１８（空気供給手段）を制御して血液回路内に空気を供給させるので、その供給した空気と血液とを置換させることにより生理食塩液（置換液）と置換させるべき血液の量を低減させることができ、返血時に血液と生理食塩液とを確実に置換させることができるとともに、生理食塩液の供給量を抑制することができる。

また、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２に接続された動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６を具備するとともに、当該動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６に空気流通ラインが連結され、空気ポンプ１８にて空気が供給され得るので、比較的容量が多く、かつ、滞留部が生じ易い動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６内の血液を空気にて置換させることができ、より一層、返血時に血液と生理食塩液とを確実に置換させることができるとともに、生理食塩液の供給量を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、静脈側エアトラップチャンバ６の液面を検知し得る液面検知センサ８を具備するとともに、制御手段１９は、当該液面検知センサ８で液面が検知されたことを条件として、空気ポンプ１８による空気の供給を停止するので、液面の変化量分だけ生理食塩液の供給量を抑制することができる。なお、図４で示す如き他の実施形態によれば、制御手段１９は、当該液面検知センサ７、８で液面が検知されたことを条件として、空気ポンプ１８による空気の供給を停止するので、少なくとも動脈側エアトラップチャンバ５と静脈側エアトラップチャンバ６の液面の総変化量分、生理食塩液の供給量を抑制することができる。

さらに、空気ポンプ１８は、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６に対して空気を供給又は排出可能とされ、当該、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６内の液面を調整し得るものとされたので、治療後の返血時に空気を供給する機能に加え、治療前又は治療中における、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６の液面調整機能を兼ね備えることができる。

またさらに、置換液としての生理食塩液を所定量収容した収容手段１１と、該収容手段１１と血液回路の所定部位とを連結して当該収容手段１１内の生理食塩液を血液回路内に供給し得る生理食塩液供給ラインＬａとを有するとともに、血液回路内に置換液を供給し得る置換液供給手段を具備したので、置換液として生理食塩液を用いる汎用的な返血方法を採用して返血させることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る血液浄化装置について説明する。
本実施形態に係る血液浄化装置は、第１の実施形態と同様、血液透析治療を行うための血液透析装置から成り、図５に示すように、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２から成る血液回路と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザ３（血液浄化手段）と、動脈側血液回路１に配設されたしごき型の血液ポンプ４と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の途中にそれぞれ接続された動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６と、ダイアライザ３に透析液を供給し得る透析装置本体Ｂと、この透析装置本体Ｂ内に配設された制御手段１９とから主に構成されている。なお、第１の実施形態と同様の構成部品には同一の符号を付すこととし、それらの説明を省略することとする。

本実施形態に係るダイアライザ３（血液浄化手段）は、置換液としての透析液を逆濾過させて血液回路内に供給し得るものとされている。具体的には、返血時、制御手段１９の制御により、図５に示すように、電磁弁Ｖ１及びＶ２を開状態とするとともに、電磁弁Ｖ５、電磁弁Ｖ７及びＶ１０を開状態、かつ、電磁弁Ｖ４、電磁弁Ｖ８及びＶ９を閉状態としておく。

かかる状態において、空気ポンプ１８、複式ポンプ１４及び血液ポンプ４を駆動（血液ポンプ４については逆転駆動）させる。このとき、血液ポンプ４は、複式ポンプ１４より低い速度で逆転駆動するよう設定されている。しかるに、空気ポンプ１８の正転駆動により、静脈側エアトラップチャンバ６に空気を供給させるとともに、複式ポンプ１４の駆動により、透析液導入ラインＬ１を介してダイアライザ３の透析液流路に透析液を圧送して血液流路側に逆濾過させることができる。この逆濾過した透析液は、血液ポンプ４が複式ポンプ１４より低い速度で逆転駆動することから、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の双方に流れ、それぞれ血液と置換されることとなる。

そして、液面検知センサ８により液面が検知されたことを条件として、空気ポンプ１８の駆動を停止させるとともに、血液ポンプ４が所定量の生理食塩液を送液し、或いは動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の先端部に設けられた血液判別手段（不図示）が血液から透析液に置換されたことを検知したことを条件として、血液ポンプ４及び複式ポンプ１４の駆動を停止させ、電磁弁Ｖ１、Ｖ２を閉状態とする。以上により、返血が終了することとなる。

しかるに、空気ポンプ１８は、遅くとも静脈側エアトラップチャンバ６に透析液が至るまでに液面が低下するような速度で駆動されるのが好ましい。また、本実施形態においては、空気ポンプ１８の正転駆動による静脈側エアトラップチャンバ６の液面を下降させるための動作が液面検知センサ８にて液面が検知されるまで行われているが、これに代えて、空気ポンプ１８の回転回数や駆動時間が所定に達するまで行うよう設定されたものとしてもよい。

なお、本実施形態においては、返血開始時、空気ポンプ１８を駆動させるとともに、血液ポンプ４及び複式ポンプ１４を駆動させているが、これに代えて、返血開始時に空気ポンプ１８を駆動させて静脈側エアトラップチャンバ６内に空気を供給し、当該静脈側エアトラップチャンバ６内の血液が空気と置換された後（液面検知センサ８にて液面が検知された後）、血液ポンプ４及び複式ポンプ１４を駆動させるようにしてもよい。

さらに、本実施形態に係る動脈側エアトラップチャンバ５に代えて、図６に示すように、動脈側血液回路１からの血液の流入口と動脈側血液回路１に対する血液の流出口がエアトラップチャンバの下部に形成された動脈側エアトラップチャンバ５’を適用するのが好ましい。かかる動脈側エアトラップチャンバ５’を適用すれば、動脈側血液回路１内の血液をより確実且つ円滑に置換液としての透析液と置換させて返血させることができる。

上記の如き第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様、返血時、空気ポンプ１８（空気供給手段）を制御して血液回路内に空気を供給させるので、その供給した空気と血液とを置換させることにより透析液（置換液）と置換させるべき血液の量を低減させることができ、返血時に血液と透析液とを確実に置換させることができるとともに、透析液の供給量を抑制することができる。

また、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２に接続された動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６を具備するとともに、当該動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６に空気流通ラインが連結され、空気ポンプ１８にて空気が供給され得るので、比較的容量が多く、かつ、滞留部が生じ易い動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６内の血液を空気にて置換させることができ、より一層、返血時に血液と透析液とを確実に置換させることができるとともに、透析液の供給量を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、静脈側エアトラップチャンバ６の液面を検知し得る液面検知センサ８を具備するとともに、制御手段１９は、当該液面検知センサ８で液面が検知されたことを条件として、空気ポンプ１８による空気の供給を停止するので、少なくとも液面の変化量分、透析液の供給量を抑制することができる。特に、本実施形態に係るダイアライザ３（血液浄化手段）は、置換液としての透析液を逆濾過させて血液回路内に供給し得るので、置換液を供給するための専用の配管（例えば第１実施形態の如き生理食塩液供給ラインＬａ等）を不要とすることができ、配管を簡素化することができる。さらに、本実施形態によれば、返血時に置換液として生理食塩液の使用が不要とされるため、第１の実施形態の如き収容手段１１と生理食塩液供給ラインＬａとを有した置換液供給手段を具備する必要がない。

なお、本実施形態においては、置換液としての透析液をダイアライザ３において逆濾過させて血液回路内に供給し得るものとされているが、これに代えて、透析液供給ラインＬ１と血液回路（例えば動脈側血液回路１における血液ポンプ４と電磁弁Ｖ１との間の部位）との間に可撓性チューブを連結させ、当該可撓性チューブを介して当該透析液供給ラインＬ１から血液回路に置換液としての透析液を供給するものとしてもよい。また、この場合、複式ポンプ１４（又は透析液供給ラインＬ１と血液回路との間の可撓性チューブに配設されたしごき型の補液ポンプ等）を駆動させて透析液を血液回路内に供給して血液と置換させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る血液浄化装置について説明する。
本実施形態に係る血液浄化装置は、第１、２の実施形態と同様、血液透析治療を行うための血液透析装置から成り、図７に示すように、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２から成る血液回路と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の間に介装されて血液回路を流れる血液を浄化するダイアライザ３（血液浄化手段）と、動脈側血液回路１に配設されたしごき型の血液ポンプ４と、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２の途中にそれぞれ接続された動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６と、ダイアライザ３に透析液を供給し得る透析装置本体Ｂと、この透析装置本体Ｂ内に配設された制御手段１９とから主に構成されている。なお、第１、２の実施形態と同様の構成部品には同一の符号を付すこととし、それらの説明を省略することとする。

本実施形態に係る制御手段１９は、返血時、気泡検出センサ９、１０による気泡の検出を条件として、弁手段としての電磁弁Ｖ１又はＶ２を閉状態とさせ、空気ポンプ１８によるによる空気の供給を停止させるものとされている。すなわち、第１、２の実施形態の如く、生理食塩液や透析液等の置換液を用いることなく、空気ポンプ１８から供給される空気にて血液を置換させるよう構成されているのである。

より具体的には、治療が終了した後における返血時、図７に示すように、制御手段１９の制御により、電磁弁Ｖ１、Ｖ２及びＶ５を開状態とするとともに、電磁弁Ｖ３、Ｖ４及びＶ６を閉状態とする。その後、血液ポンプ４を逆転駆動させるとともに、空気ポンプ１８を正転駆動させる。このとき、血液ポンプ４を空気ポンプ１８より低速にて逆転駆動させることにより、当該空気ポンプ１８にて供給される空気が動脈側血液回路１と静脈側血液回路２との両方に対して同時に送り込まれるよう設定されている。

そして、気泡検出センサ９による検出があることを条件として電磁弁Ｖ１を閉状態とするとともに、気泡検出センサ１０による検出があることを条件として電磁弁Ｖ２を閉状態とする。これにより、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２を同時に返血し得るとともに、返血時に置換液（生理食塩液や透析液等）を血液回路に供給させて置換させる必要がない。

なお、上記実施形態においては、電磁弁Ｖ４を閉状態及び電磁弁Ｖ５を開状態とすることにより、動脈側エアトラップチャンバ６を介して空気を供給しているが、これに代えて、電磁弁Ｖ４を開状態及び電磁弁Ｖ５を閉状態として動脈側エアトラップチャンバ５を介して空気を供給するよう構成してもよい。また、返血時、血液ポンプ４と空気ポンプ１８の駆動開始は本実施形態の如く同時でなくてもよく、例えば先に空気ポンプ１８を駆動させ、その後、血液ポンプ４を逆転駆動させるようにしてもよい。さらに、上記の如き返血前に、例えば第１の実施形態の方法である程度返血を実施しておき、その後、本実施形態の返血を行うようにしてもよい。しかるに、本実施形態においては、気泡検出センサ９、１０及び電磁弁Ｖ１、Ｖ２の配設位置を動脈側血液回路１の先端又は静脈側血液回路２の先端（動脈側穿刺針又は静脈側穿刺針の近傍）に対してより近づけて設置することにより、より多くの患者の血液を空気と置換させるよう構成するのが好ましい。

上記の如き第３の実施形態によれば、第１、２の実施形態と同様、返血時、空気ポンプ１８（空気供給手段）を制御して血液回路内に空気を供給させるので、その供給した空気と血液とを置換させることにより置換液（生理食塩液又は透析液）と置換させるべき血液の量を低減させることができ、返血時に血液を確実に置換させることができるとともに、置換液の供給量を抑制する（特に、本実施形態においては置換液の供給を不要とする）ことができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、血液回路の所定部位に連結されるとともに空気を流通可能な空気流通ラインを具備し、返血時、当該空気流通ラインを介して血液回路内に空気を供給可能とされたものであれば、空気供給手段としての空気ポンプ１８等を具備しないものであってもよい。ただし、空気流通ラインを介して血液回路内に空気を供給させ得る空気供給手段（空気ポンプ１８）と、返血時、空気供給手段を制御して血液回路内に空気を供給させる制御手段とを具備するようにすれば、返血時、より確実且つ精度よく血液回路内に空気を供給させることができる。

また、例えば制御手段１９が専ら返血時の制御を行うものとしてもよく、或いは生理食塩液や透析液とは異なる他の置換液を用いるものとしてもよい。さらに、本実施形態においては、動脈側血液回路１及び静脈側血液回路２のそれぞれに動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６が接続されているが、動脈側血液回路１又は静脈側血液回路２の何れか一方のみエアトラップチャンバを接続したものに適用してもよい。

またさらに、上記実施形態においては、空気流通ラインが動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６の両方に接続され、それぞれに空気を供給可能なものとされているが、これに代えて、空気流通ラインが動脈側エアトラップチャンバ５又は静脈側エアトラップチャンバ６のみに接続され、そのエアトラップチャンバにのみ空気を供給可能なものとしてもよい。また、本実施形態においては、空気流通ラインがモニタチューブＬｃ、Ｌｄに接続されており、当該モニタチューブＬｃ、Ｌｄが空気を供給する際の流路として共用されたものとされているが、これに代えて、空気流通ラインが、モニタチューブＬｃ、Ｌｄを介さず、動脈側エアトラップチャンバ５及び静脈側エアトラップチャンバ６に接続されたものとしてもよい。

なお、本実施形態に係る透析装置本体Ｂは、何れも透析液を調製する別個の透析液供給装置と接続されたものとされているが、透析液を作製する機能を内在した所謂「個人用透析装置」にも適用することができる。また、本実施形態においては、何れも血液透析装置に適用されているが、血液透析治療とは異なる他の血液浄化治療を行う血液浄化装置に適用してもよい。

血液回路の所定部位に連結されるとともに、空気を流通可能な空気流通ラインを具備し、返血時、当該空気流通ラインを介して血液回路内に空気を供給可能とされ、且つ、当該空気供給手段は、エアトラップチャンバに対して空気を供給又は排出可能とされ、当該エアトラップチャンバ内の液面を調整し得るものとされた血液浄化装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等に適用することができる。

１動脈側血液回路
２静脈側血液回路
３ダイアライザ（血液浄化手段）
４血液ポンプ
５動脈側エアトラップチャンバ
６静脈側エアトラップチャンバ
７、８液面検知センサ
９、１０気泡検出センサ
１１収容手段
１２エアトラップチャンバ
１３気泡検出センサ
１４複式ポンプ
１５除水ポンプ
１６、１７圧力センサ
１８空気ポンプ（空気供給手段）
１９制御手段

Claims

動脈側血液回路及び静脈側血液回路から成るとともに、当該動脈側血液回路の先端から静脈側血液回路の先端まで患者の血液を体外循環させ得る血液回路と、
該血液回路の動脈側血液回路及び静脈側血液回路の間に介装されて当該血液回路を流れる血液を浄化する血液浄化手段と、
前記動脈側血液回路又は静脈側血液回路に接続されたエアトラップチャンバと、
を具備し、治療後、前記血液回路内の血液を置換させて返血させ得る血液浄化装置において、
前記エアトラップチャンバに連結されるとともに空気を流通可能な空気流通ラインを具備し、返血時、当該空気流通ラインを介して前記血液回路内に空気を供給可能とされ、且つ、当該空気供給手段は、前記エアトラップチャンバに対して空気を供給又は排出可能とされ、当該エアトラップチャンバ内の液面を調整し得るものとされたことを特徴とする血液浄化装置。
前記空気流通ラインを介して前記血液回路内に空気を供給させ得る空気供給手段と、
返血時、前記空気供給手段を制御して前記血液回路内に空気を供給させる制御手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
前記エアトラップチャンバの液面を検知し得る液面検知センサを具備するとともに、当該液面検知センサで液面が検知されたことを条件として、前記空気流通ラインによる空気の供給を停止することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置。
前記動脈側血液回路及び静脈側血液回路の先端部には、当該先端部の流路内の気泡を検出し得る気泡検出センサと、当該先端部の流路を開閉し得る弁手段とが配設されるとともに、返血時、当該気泡検出センサによる気泡の検出を条件として、前記弁手段を閉状態とさせ、前記空気流通ラインによる空気の供給を停止させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の血液浄化装置。
置換液としての生理食塩液を所定量収容した収容手段と、該収容手段と前記血液回路の所定部位とを連結して当該収容手段内の生理食塩液を前記血液回路内に供給し得る生理食塩液供給ラインとを有するとともに、前記血液回路内に置換液を供給し得る置換液供給手段を具備したことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置。
前記血液浄化手段は、置換液としての透析液を逆濾過させて前記血液回路内に供給し得ることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の血液浄化装置。