JPS596664B2 - 透析「ろ」過装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透析Ｐ過装置に係り、特に血液などの体液の透
析、浄化装置において、該装置の一部において体液側か
ら透析液側へ水などの不用成分を押し出し、また他の部
分においては逆に体液側に透析液を引き込むことを同時
に行なうことにょって、ヘモダイアフイルトレーション
（ＨＤＦ）効果を兼ねた、高能率にして操作容易な透析
を可能とし、且つ従来のＨＤＦ装置では不可欠であった
置換液の導入機構をも不要とする透析炉過装置に関する
ものである。

近年、腎臓の機能不全の患者の治療や生命の維持に血液
またはその成分などの体液を透析、浄化する装置、所謂
人工腎臓が広く用いられるようになってきている。

斯かる装置には、函体内にフイルム状、チューブ状或い
は中空繊維状のセルロース膜、例えばキュプラアンモニ
ウムレーヨン膜などの半透膜を収容した浄化器（ダイア
ライザー）が用いられ、これによって例えばＨＤＦ操作
の場合には、膜の戸過作用によって低分子量物質と同時
に中分子量物質などのより大きな物質をも有利に除去し
得る体液の一部置換と同時に、透析を並行して行ない、
以て患者の体液中に蓄積した尿素、尿酸などの溶質を透
析、除去せしめる一方、血液に必要な物質を含む溶液を
補給して体内に戻すことが行なわれるのである。

斯かるＨＤＦ操作を行なうにあたっては、必要物質を含
む置換液を体内に戻すための置換液導入機構、及び置換
液の注入速度或いは不要物質を含む溶液の血液側からの
Ｐ過速度の少なく．とも一方を制御するための機構が必
要とされ、ＨＤＦ操作中の体液の減少量及び減少速度が
予め計画したものとなるようにこれらを制御しなければ
ならない。

ところが斯かる機構は非常に複雑且つ高精度のもので、
面倒な操作を必要とする欠点を有していた。

また置換液それ自体の必要性、その輸送、保存などの問
題は、特別な機構の必要性と相俟って、ＨＤＦを高価且
つ煩雑な方法としていた。

従って高能率な透析及びｐ過を可能とし、またその操作
が容易である安価な透析炉過装置の実現が要請されてい
たのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景として為さ
れたものであって、その要旨とするところは、函体内に
半透膜を収容し、流通せしめられる血液などの体液を該
半透膜を介して透析液に接触せしめることにより、かか
る体液を浄化ずる様にした透析器と、該透析器に体液を
流通せしめる体液流通手段と、該透析器に制御された量
の透析液を流通せしめる透析液流通手段と、を有する装
置において、該透析器内の体液流路上の液圧の勾配を増
大させるための差圧増幅機構を設け、該差圧増幅機構に
対して上流側となる一方の体液流路部分の液圧と、該差
圧増幅機構に対して下流側となる他方の体液流路部分の
それとの圧力差を増幅させ得る様にしたことにある。

かくして透析器内の差圧増幅機構に対して上流側となる
高圧部分において体液よりの戸過液は透析液中に移行し
、逆に差圧増幅機構に対して下流側となる低圧部分にお
いて透析液内から体液中へ透析液が置換液として移行す
るのである。

そして上記体液内からｐ過液が押し出される際は、同時
に分子量数千以下の物質から成る溶質（老廃物）の移動
も行なわれるのであるから、ｐ過液を押し出す量が多け
れば多い程多量の老廃物が除去されることとなる。

一方、体液内の水分の不足を補うには、必要物質を含む
透析液が置換液として半透膜を通って自動的に体液内に
移行する。

そして前記透析器に透析液を流通せしめる透析液流通手
段において、流出量と流入量の差を一定量に設定した場
合に、その差引の水分が体液より体外に引き出されるの
であり、かくして従来のＨＤＦと同様の作用効果を得る
ことができるのである。

しかも透析装置の操作は極めて容易であり、また特別の
滅菌置換液及び置換液導入機構を別に設ける必要もない
ので、その面倒な操作は完全に省略され得るのであり、
装置は小型化、簡略化され得てそのコストも著しく低減
され得ることとなったのである。

以下、本発明につき、その実施例を示す図面に基づいて
更に詳しく説明する。

第１図において、１は血液浄化装置としての透析器（
ｄｉａｌｙｓｅｒ）で、この透析器１には、患者の体内
から血液を導くための血液供給流路２が接続され、且つ
該血液供給流路２上には血液供給ポンプ３が配設され、
該透析器１内に血液が所定割合で供給され得る様になっ
ている。

また、この透析器１には、透析器１内で浄化された血液
を患者の体内に戻すための血液送出流路４が接続されて
いる。

透析器１内には、従来と同様なフイルム状、チューブ状
或いは中空繊維状の半透膜６が収容され、該半透膜６に
よってかかる透析器１内が血液流路８，１１と透析液流
路１２とに区画されており、更に該血液流路は、血液流
入口γを含む第一の血液流路部分８と、血液流出口９を
含む第二の血液流路部分１１とに分離させられている。

そして、この第一の血液流路部分８と第二の血液流路部
分１１とは、バイパス１４によって接続されており、更
にこのバイパス１４上には流量調節手段としての流量調
節器１６が配設され、これによって第一の血液流路部分
８、即ち流量調節器１６の上流側と、第二の血液流路部
分１１、即ち流量調節器の下流側との間に差圧が形成さ
れ、或いは増幅せしめられるようになっている。

従って、ここに、バイパス１４及び流量調節器１６は、
本発明における差圧増幅機構を構成することになるので
ある。

また、前記透析器１内における透析液流路１２には、透
析液供給流路１１及び透析液流出流路１８が夫々接続さ
れており、透析器１内に透析液が導入され、そして該透
析器１内から透析液が系外へと流出せしめられる様にな
っている。

そしてこれらの流路１７，１８上には、所定の吐出量を
有する透析液供給ポンプ１９と、体内よりの差引きの水
分予定除去量の分だけ該透析液供給ポンプ１９より吐出
量が多くなるように設定し得る透析液流出ポンプ２１と
が夫々配設されている。

この様な構成の装置を用いて体液の浄化操作を行なうに
際しては、先ず、透析液送出ポンプ２１と透析液供給ポ
ンプ１９とを、その吐出量の差が体内からの差引きの水
分除去の予定量となる様な吐出量で作動させておき、次
に血液送出ポンプ３を作動させて透析器１内に血液を所
定流量で供給する。

そして流量調節器１６を調節して第一の血液流路部分８
と第二の血液流路部分１１との間に一定の液圧差を生せ
しめることによって、透析器１内における第一の血液流
路部分８の液圧を透析液流路１２内を流通せしめられる
透析液の圧力よりも高め、一方第二の血液流路１１の液
圧を該透析液流路１２内の透析液圧力よりも低下せしめ
る。

この結果、第一の血液流路８を流通せしめられる血液中
より老廃物を含む溶液が半透膜のＰ過作用で透析液流路
１２内へと移行せしめられる。

また、第二の血液流路部分１１は透析液流路１２よりも
その液圧が低いから、ここでは透析液側から血液流路部
分１１へと透析液が移行せしめられる。

この結果前記第一の血液流路部分８から透析液側へと移
行することにより不足した血液中の水分量がここで補わ
れるのである。

次に、以上の液の出入関係を更に明らかにすぺく、具体
的な数値を挙げて例示すれば、透析液供給ポンプ１９、
透析液流出ポンプ２１の吐出量を夫々１ ５ ０ ｌ／
５Ｈ（ ５ （１ ０ｒｒＬｌ／分）、１５２ｌ／
５ Ｈ （ ５ ０ ６．７ｒｒＬｌ，／分）とすると
ともに、血液送出ポンプ３の吐出量を２００ｍｌ／分と
し、流量調節器１６により、第−の血液流路部分８の圧
力を４００ｍｍＨｇ、第二の血液流路部分１１の圧力を
１ ０ｍｍＨ ｇ （静脈圧）に設定する。

そうすると第一の血液流路部分８においては、血液内の
水分を透析液内に押出す量は２０ｌ／５Ｈとなる。

一方第二の血液流路部分１１においては、血液内に移行
する透析液量は１１’／５Ｈとなる。

ここに、２０１は老廃物除去のための水引き量であり、
また１８ｌは水引きのために不足する水分の血液内への
補充量であ一って、その差としての２ｌが体内から除去
される水分の量である。

この様に、血液側より透析液側へとＰ過液が押出された
ために生ずる血液内の水分の不足量は、同時に透析液の
血液側への移行によって補充されるために、特別の置換
液及び置換液導入機構が全く不要とされるのである。

従って本装置は、装置全体として簡略化、コンパクト化
、低コスト化されることは勿論、ヘモダイアフイルトレ
ーション（ＨＤＦ）という方法自体を安全且つ低コスト
なものとするのである。

次に、本発明の他の実施例を第２図に基づいて説明する
。

この実施例においても透析器１は半透膜６によって第一
の血液流路部分８、第二の血液流路部分１１及び透析液
流路２２に区画されており、また第一の血液流路部分８
と第二の血液流路部分１１とはバイパス１４で接続され
、バイパス１４には流量調節器１６が設けられている。

透析液流路２２には隔壁２３が設けられており、これに
よって透析液流路２２が、第二の血液流路部分１１に半
透膜６を介して接する第一の透析液流路゛部分２６と、
第一の血液流路部分８に半透膜６を介して接する第二の
透析液流路部分２８とに分割されている。

また、この隔壁２８には通孔２９が形成され、透析液が
第一の流路部分２６から第二の流路部分２８へとこの通
孔２９を通じて流通せしめられる様になっている。

尚、第１図と同一符号は、同一又は同様な部分を表わす
ものである。

かかる装置を用いる浄化操作にあっては、第一の透析液
流路部分２６と第二の透析液流路部分２８とが隔壁２３
によって仕切られ且つ通孔２９においては透析液の流速
は速められていることから、第一の血液流路部分８の血
液から拡散乃至瀘過作用の移行せしめられた不要物質及
び有害物質を含む透析液が第一の透析液流路部分２６へ
移行して、該流路の透析液と混合することが阻止されて
おり、それ故かかる不要、有害成分が再び第二の血液流
路部分１１へと移行するおそれは全く解消されているの
である。

尚、この装置において通孔２９は複数である必要はなく
、径の大きな通孔を１個設けることが可能であり、或い
は斯る通孔を設けることなく、第−の透析液流路部分２
６と第二の透析液流路部分２８とをバイパスでつなぐ様
にすることもまた可能である。

また、前記二つの実施例に示した装置において、血液流
出流路４上に血液流出ポンプを配設すれば次の如き利点
を生ずる。

即ち、上記実施例装置では、第二の血液流路部分１１の
圧力は、血液流出流路４を通じてそのまま患者の体内へ
と伝えられるために、ある限度以下には低くすることが
できない（約１２ｍｍＨｇとされる）が、上記血液流出
ポンプを配設すれば、第二の血液流路部分１１の圧力と
生体内圧力とは遮断され、流出流路４内の血液を積極的
に送出することによって第二の血液流路部分１１の圧力
は更に低下せしめられるからより犬なる体液置換効果が
得られることとなるのである。

以上、本発明を二，三の実施例について説明してきたが
、本発明は斯る実施例の記載に何等限定されるものでは
なく、当業者の知識に基づいて種種なる変更が可能であ
る。

第３図に示すものはその一例である。

第３図に示すものは、二つの透析器３６，３７を直列に
接続するとともに、その血液流路３８，３９を接続する
血液接続流路４１上に流量調節器４２を設けて、上記浄
化操作を為す様にしたものである。

また、上記具体例における流量調整器１６．４２としで
は、流量固定、可変の公知の種々のものが使用され得、
例えば流量調節し得る弁部材が好適に使用され得る。

勿論、このような流量調節手段としての流量調節器に代
えて、前記バイパス１４や血液接続流路４１の体液流通
路の断面積を小さくして体液流通量を制御するようにす
ることによって差圧増幅機構を構成せしめ、その上流側
の第一の血液流路部分８，３８の体液圧を高める一方、
下流側の第二の血液流路部分ＩＬ３９の体液圧を低くす
ることも可能である。

更に透析液としては、従来から人工腎臓として人工透析
操作に用いられている通常の透析液の他、これに置換液
としての必要な成分、物質などを添加することによって
修正されたもの等が使用可能である。

以上詳記した様に、本発明は透析器内に形成される血液
流路を分割するとともに、これらの間に差圧増幅機構を
設けて、斯る差圧増幅機構の上流側と下流側とで圧力に
差を生じる様にしたものである。

これによって体液の置換及び透析などが正確、安全且つ
容易に制御され得る様になったのであり、しかも従来の
如き置換液導入機構のような複雑な附属装置及び静脈点
滴用の特別な置換液を必要とすることなく、極めて簡単
な機構による血液浄化操作が可能とされて、装置の小型
化、コンパクト化、低コスト化が達成されることとなっ
たのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す系統図であり、第２
図は、本発明の他の実施例を示す系統図であり、第３図
は、本発明の更に別の実施例を示す系統図である。 Ｌ３６，３７：透析器、６：半透膜、７：血液流入口、
８：第一の血液流路部分、９：血液流出口、１１：第二
の血液流路部分、１４：バイパス、１６，４２：流量調
節器、１７：透析液供給流路、１８：透析液流出流路、
２３：隔壁、２４：透析液流入口、２７：透析液流出口
、２９：通孔、４１：血液接続流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 函体内に半透膜を収容し、流通せしめられる血液な
   どの体液を該半透膜を介して透析液に接触せしめること
   により、かかる体液を浄化するようにした透析器と、該
   透析器に体液を流通せしめる体液流通手段と、該透析器
   に制御された量の透析液を流通せしめる透析液流通手段
   とを有する装置において、 該透析器内の体液流路上に体液圧の圧差を増幅させるた
   めの差圧増幅機構を設けることにより、該差圧増幅機構
   の上流側の体液流路部分における体液圧と下流側の体液
   流路部分における体液圧との差を増幅させ、以て該差圧
   増幅機構の上流側の体液流路部分における体液圧を該透
   析器内の透析液流路の液圧よりも高くし、また同時に該
   差圧増幅機構の下流側の体液流路部分における体液圧を
   該透析器内の透析液流路の液圧よりも低くすることによ
   り、該差圧増幅機構の上流側の体液流路部分において体
   液側より透析液内に濾過液を引き出させ、且つ該透析器
   内の該差圧増幅機構の下流側の体液流路部分において透
   析液側から体液内へ透析液を移行せしめるようにしたこ
   とを特徴とする透析濾過装置。 ２ 前記差圧増幅機構が、前記透析器内の体液流路を、
   体液流入口を含む第一の体液流路部分と、体液流出口を
   含む第二の体液流路部分とに仕切り、該第一及び第二の
   体液流路部分を接続して該第一の体液流路部分から該第
   二の体液流路部分へと体液を流通せしめるバイパスを設
   ける一方、該バイパスを通じて流通せしめられる体液量
   を制御することにより前記第−の体液流路部分と該第二
   の体液流路部分との間に液圧差を生せしめるようにする
   ことによって、形成された特許請求の範囲第１項記載の
   透析濾過装置。 ３ 前記差圧増幅機構が、前記バイパス上に設けられた
   流量調節手段を有し、該流量調節手段にて、該バイパス
   を通じて前記第一の体液流路部分から前記第二の体液流
   路部分に流通せしめられる体液の流通量を制御すること
   によって、該バイパスの上流側となる前記第一の体液流
   路部分と下流側となる前記第二の体液流路部分との間の
   液圧差を増幅させ得るようにした特許請求の範囲第２項
   記載の透析濾過装置。 ４ 前記半透膜によって形成された前記函体内の透析液
   流路を、前記第二の体液流路部分が位置する第一の透析
   液流路部分と前記第一の体液流路部分が位置する第二の
   透析液流路部分とに仕切る隔壁を設け、且つ該隔壁に該
   二つの透析液流路部分を連通させる通孔を形成した特許
   請求の範囲第２項又は第３項記載の透析濾過装置。