特開 2024-147179 血液浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024147179

(43)【公開日】2024-10-16

(54)【発明の名称】血液浄化装置

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/16 20060101AFI20241008BHJP

   A61M 1/30 20060101ALI20241008BHJP

   A61M 1/34 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

A61M1/16 110

A61M1/30

A61M1/34 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023060029

(22)【出願日】2023-04-03

(71)【出願人】

【識別番号】304023994

【氏名又は名称】国立大学法人山梨大学

(71)【出願人】

【識別番号】000135036

【氏名又は名称】ニプロ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森口 武史

(72)【発明者】

【氏名】金川 隆生

(72)【発明者】

【氏名】永井 翔

【テーマコード（参考）】

4C077

【Ｆターム（参考）】

4C077AA05

4C077BB01

4C077BB02

4C077CC02

4C077CC03

4C077CC07

4C077CC08

4C077DD01

4C077DD26

4C077EE01

4C077EE03

4C077EE04

4C077FF01

4C077KK30

4C077LL05

(57)【要約】

【課題】清浄液貯液部内に混入した血液を除去する。
【解決手段】本発明に基づく血液浄化装置１は、血液浄化器１０と、血管アクセス流路２０と、清浄液流路３０と、排液流路４０と、血液ポンプ３０Ｐと、清浄液貯液部３５と、第１開閉弁２０Ｖと、第２開閉弁４０Ｖと、第３開閉弁３０Ｖと、第１分岐流路５０と、交換用清浄液貯液部５５と、交換用開閉弁５０Ｖとを備えている。第３開閉弁３０Ｖは、清浄液流路３０に設けられている。第１分岐流路５０は、第３開閉弁３０Ｖから見て清浄液貯液部３５側において清浄液流路３０から分岐している。交換用清浄液貯液部５５は、第１分岐流路５０の清浄液流路３０側とは反対側の端部に接続され、清浄液Ｓを貯液する。交換用開閉弁５０Ｖは、第１分岐流路５０に設けられている。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部が半透膜によって第１部および第２部に分割されている血液浄化器と、
前記血液浄化器と接続され、前記第１部と連通している血管アクセス流路と、
前記血液浄化器に接続され、前記第１部と連通している清浄液流路と、
前記血液浄化器に接続され、前記第２部と連通している排液流路と、
前記清浄液流路に設けられた双方向に送液可能な血液ポンプと、
前記清浄液流路の血液浄化器側とは反対側の端部に接続され、清浄液を貯液する清浄液貯液部と、
前記血管アクセス流路に設けられた第１開閉弁と、
前記排液流路に設けられた第２開閉弁と、
前記清浄液流路に設けられた第３開閉弁と、
前記第３開閉弁から見て清浄液貯液部側において前記清浄液流路から分岐する第１分岐流路と、
前記第１分岐流路の清浄液流路側とは反対側の端部に接続され、清浄液を貯液する交換用清浄液貯液部と、
前記第１分岐流路に設けられた交換用開閉弁とを備える、血液浄化装置。

【請求項2】

前記血液ポンプは、前記清浄液流路と前記第１分岐流路との接続部から見て、清浄液貯液部側で前記清浄液流路に設けられている、請求項１に記載の血液浄化装置。

【請求項3】

前記血液ポンプは、前記清浄液流路と前記第１分岐流路との接続部から見て、血液浄化器側で前記清浄液流路に設けられており、
前記交換用清浄液貯液部は、鉛直方向において、前記清浄液貯液部と比較して同じ位置または高い位置に位置している、請求項１に記載の血液浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、血液浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の血液浄化装置が、国際公開第２０１８／２３５９６３号（特許文献１）に開示されている。特許文献１に開示された血液浄化装置では、脱血工程において、第１開閉弁が開き、第２開閉弁が閉じた状態で、血液ポンプが吸入方向に送液する。その結果、血液が血管アクセス流路から血液浄化器の第１部に流入する。血液浄化器の第１部を通過した血液は、清浄液流路に流入する。清浄液流路に流入した血液の量に応じて、清浄液流路内の清浄液が清浄液貯液部に流入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／２３５９６３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された血液浄化装置においては、清浄液流路に流入した血液が拡散し、清浄液貯液部に混入する場合がある。

【0005】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、清浄液貯液部内に混入した血液を除去できる、血液浄化装置を提供できる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に基づく血液浄化装置は、血液浄化器と、血管アクセス流路と、清浄液流路と、排液流路と、血液ポンプと、清浄液貯液部と、第１開閉弁と、第２開閉弁と、第３開閉弁と、第１分岐流路と、交換用清浄液貯液部と、交換用開閉弁とを備えている。血液浄化器は、内部が半透膜によって第１部および第２部に分割されている。血管アクセス流路は、血液浄化器と接続され、第１部と連通している。清浄液流路は、血液浄化器に接続され、第１部と連通している。排液流路は、血液浄化器に接続され、第２部と連通している。血液ポンプは、清浄液流路に設けられた双方向に送液可能である。清浄液貯液部は、清浄液流路の血液浄化器側とは反対側の端部に接続され、清浄液を貯液する。第１開閉弁は、血管アクセス流路に設けられている。第２開閉弁は、排液流路に設けられている。第３開閉弁は、清浄液流路に設けられている。第１分岐流路は、第３開閉弁から見て清浄液貯液部側において清浄液流路から分岐している。交換用清浄液貯液部は、第１分岐流路の清浄液流路側とは反対側の端部に接続され、清浄液を貯液する。交換用開閉弁は、第１分岐流路に設けられている。

【0007】

上記の構成によれば、第３開閉弁を開き、交換用開閉弁を閉じた状態で、清浄液貯液部に貯液された清浄液を排出し、その後、第３開閉弁を閉じ、交換用開閉弁を開いた状態にすることで、交換用清浄液貯液部の清浄液を、第１分岐流路を介して清浄液貯液部に移送できる。これにより、清浄液貯液部内の清浄液に混入した血液を除去できる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、清浄液貯液部内の清浄液に混入した血液を除去できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の構成を示す回路図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の脱血工程を示す回路図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の除水工程を示す回路図である。

【図4】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の返血工程を示す回路図である。

【図5】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の置換工程を示す回路図である。

【図6】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の排出工程を示す回路図である。

【図7】本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の移送工程を示す回路図である。

【図8】本発明の実施形態２に係る血液浄化装置の構成および移送工程を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の各実施形態に係る血液浄化装置について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0011】

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の構成を示す回路図である。図１に示すように、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置１は、血液浄化器１０と、血管アクセス流路２０と、清浄液流路３０と、血液ポンプ３０Ｐと、清浄液貯液部３５と、排液流路４０と、排液貯液部４５と、第１開閉弁２０Ｖと、第２開閉弁４０Ｖと、第３開閉弁３０Ｖと、第１分岐流路５０と、交換用開閉弁５０Ｖと、交換用清浄液貯液部５５と、第２分岐流路６０と、第４開閉弁６０Ｖと、を備えている。

【0012】

血液浄化器１０は、その内部がたとえば中空糸膜などの半透膜１５によって第１部１１および第２部１２に分割されている。本実施形態においては、半透膜１５に囲まれた内側の空間が第１部１１であり、半透膜１５の外側の空間が第２部１２である。

【0013】

血管アクセス流路２０は、血液浄化器１０と接続され、第１部１１と連通している。血管アクセス流路２０の血液浄化器１０側とは反対側の端部に、穿刺針が設けられている。

【0014】

清浄液流路３０は、血液浄化器１０に接続され、第１部１１と連通している。血液ポンプ３０Ｐは、清浄液流路３０に設けられている。血液ポンプ３０Ｐは、清浄液流路３０の双方向に送液可能に構成されている。清浄液貯液部３５は、清浄液流路３０の血液浄化器１０側とは反対側の端部に接続されている。清浄液貯液部３５は、清浄液Ｓを貯液する。清浄液Ｓは、たとえば生理食塩水または透析液からなる。

【0015】

排液流路４０は、血液浄化器１０に接続され、第２部１２と連通している。排液貯液部４５は、排液流路４０の血液浄化器１０側とは反対側の端部に接続されている。排液貯液部４５は、排液Ｄを貯液する。なお、血液浄化装置１は排液貯液部４５を備えていなくてもよい。

【0016】

第１分岐流路５０は、第３開閉弁３０Ｖから見て清浄液貯液部３５側において清浄液流路３０から分岐している。本実施形態において、血液ポンプ３０Ｐは、清浄液流路３０と第１分岐流路５０との（第１）接続部５１から見て、清浄液貯液部３５側で清浄液流路３０に設けられている。交換用清浄液貯液部５５は、第１分岐流路５０の清浄液流路３０側とは反対側の端部に接続されている。交換用清浄液貯液部５５は、清浄液Ｓを貯液する。交換用清浄液貯液部５５は、鉛直方向において、清浄液貯液部３５と比較して同じ位置または高い位置に位置している。より具体的には、交換用清浄液貯液部５５は、鉛直方向において清浄液貯液部３５と同じ位置に位置している。なお、本実施形態において、交換用清浄液貯液部５５は、鉛直方向において清浄液貯液部３５より低い位置に位置していてもよい。

【0017】

第２分岐流路６０は、清浄液流路３０から分岐している。第２分岐流路６０は、血液浄化器１０と接続されている。第２分岐流路６０は、清浄液流路３０と第２部１２とを連通させる。本実施形態において、第２分岐流路６０と清浄液流路３０との接続部である第２接続部６１は、血液ポンプ３０Ｐから見て血液浄化器１０側に位置している。また、第２接続部６１は、接続部５１から見て血液浄化器１０側に位置している。

【0018】

本実施形態において、血液検知器７０は、清浄液流路３０に設けられている。血液検知器７０は、清浄液流路３０中を流れる清浄液Ｓに血液が含まれているか否かを検知できる。血液検知器７０は、ＬＥＤを用いた非接触式の漏血検知器として一般に用いられるものが採用可能である。血液検知器７０は、血液ポンプ３０Ｐおよび接続部５１の各々から見て、血液浄化器１０側に位置している。

【0019】

第１開閉弁２０Ｖは、血管アクセス流路２０に設けられている。第１開閉弁２０Ｖは、血管アクセス流路２０を開閉する。第２開閉弁４０Ｖは、排液流路４０に設けられている。第２開閉弁４０Ｖは、排液流路４０を開閉する。

【0020】

第３開閉弁３０Ｖは、清浄液流路３０に設けられている。第３開閉弁３０Ｖは、清浄液流路３０を開閉する。本実施形態において、第３開閉弁３０Ｖは、血液ポンプ３０Ｐ、接続部５１および第２接続部６１の各々から見て、血液浄化器１０側に位置している。第４開閉弁６０Ｖは、第２分岐流路６０に設けられている。第４開閉弁６０Ｖは、第２分岐流路６０を開閉する。交換用開閉弁５０Ｖは、第１分岐流路５０に設けられている。交換用開閉弁５０Ｖは、第１分岐流路５０を開閉する。

【0021】

以下、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置１の動作について説明する。血液浄化装置１の透析開始前に、血液浄化器１０、血管アクセス流路２０、清浄液流路３０、排液流路４０、第１分岐流路５０および第２分岐流路６０は、清浄液Ｓを用いてプライミングされている。まず、血液浄化装置１の血液浄化実施時の動作について説明する。なお、血液浄化実施時において、血管アクセス流路２０の穿刺針が患者に接続された状態であり、第３開閉弁３０Ｖは開き、交換用開閉弁５０Ｖは閉じた状態である。

【0022】

図２は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の脱血工程を示す回路図である。図２に示すように、血液浄化装置１の脱血工程においては、第１開閉弁２０Ｖが開き、第２開閉弁４０Ｖが閉じ、第４開閉弁６０Ｖが閉じた状態で、血液ポンプ３０Ｐが矢印Ａ１で示す吸入方向に送液する。その結果、血液が血管アクセス流路２０から血液浄化器１０の第１部１１に流入する。血液浄化器１０の第１部１１を通過した血液は、血液検知器７０によって血液が検知されるまで、清浄液流路３０に流入する。あるいは、血液ポンプ３０Ｐに対して予め定められた設定内容に基づいて、所定量の血液が血液浄化器１０の第１部１１を通過し、清浄液流路３０に流入する。清浄液流路３０に流入した血液の量に応じて、血液流路３０内の清浄液Ｓが清浄液貯液部３５に流入する。

【0023】

図３は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の除水工程を示す回路図である。図３に示すように、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置１の除水工程においては、第１開閉弁２０Ｖが閉じ、第２開閉弁４０Ｖが開き、第４開閉弁６０Ｖが閉じた状態で、血液ポンプ３０Ｐが矢印Ａ２で示す排出方向に送液する。その結果、血液浄化器１０の第１部１１に流入していた血液は、血液ポンプ３０Ｐからの加圧により、半透膜１５によって濾過される。第１部１１から半透膜１５を通過して第２部１２に到達した排液Ｄは、排液流路４０に流入し、排液貯液部４５に貯液される。排液貯液部４５に貯液された排液Ｄの量が除水量となる。

【0024】

図４は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の返血工程を示す回路図である。図４に示すように、血液浄化装置１の返血工程においては、第１開閉弁２０Ｖが開き、第２開閉弁４０Ｖが閉じ、第４開閉弁６０Ｖが閉じた状態で、血液ポンプ３０Ｐが矢印Ａ２で示す排出方向に送液する。その結果、血液浄化器１０において除水された血液が、血管アクセス流路２０に流入し、患者に返血される。

【0025】

なお、除水工程において意図的に除水量を多くした場合には、返血工程において、浄化された血液とともに除水量を多くした分に相当する清浄液Ｓを患者に補充してもよい。

【0026】

ここで、返血工程後においては、血液浄化器１０、血管アクセス流路２０および清浄液流路３０には、血液がわずかに残留する。このため、脱血工程、除水工程および返血工程をこの順で繰り返し実施すると、清浄液流路３０に流入した血液が清浄液流路３０内の清浄液Ｓを拡散し、清浄液貯液部３５内の清浄液Ｓに混入する。

【0027】

しかしながら、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置においては、清浄液貯液部３５内の清浄液に混入した血液を除去可能に構成されている。次に、血液浄化装置１の混入血液除去時の動作について説明する。当該動作は、血管アクセス流路２０の穿刺針が患者に接続された状態のまま実施することができる。

【0028】

図５は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の置換工程を示す回路図である。図５に示すように、返血工程後に行われる血液浄化装置１の置換工程においては、第１開閉弁２０Ｖが閉じ、第２開閉弁４０Ｖが開き、第３開閉弁３０Ｖが閉じ、第４開閉弁６０Ｖが開き、交換用開閉弁５０Ｖが開いた状態で、血液ポンプ３０Ｐを停止させる。これにより、交換用清浄液貯液部５５に収容された清浄液Ｓの自重により、清浄液Ｓが、第１分岐流路５０、清浄液流路３０、第２分岐流路６０、血液浄化器１０の第２部１２および排液流路４０を、この順に流れる。これにより、血液浄化器１０の第２部１２内の清浄液Ｓが置換される。

【0029】

図６は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の排出工程を示す回路図である。図６に示すように、血液浄化装置１の交換工程においては、第１開閉弁２０Ｖが閉じ、第２開閉弁４０Ｖが開き、第３開閉弁３０Ｖが開き、第４開閉弁６０Ｖが閉じ、交換用開閉弁５０Ｖが閉じた状態で、血液ポンプ３０Ｐが矢印Ａ２で示す排出方向に送液する。その結果、清浄液貯液部３５に収容されていた清浄液Ｓが全て清浄液流路３０に排出される。これにより、清浄液貯液部３５に混入して残留していた血液が、清浄液Ｓとともに排出される。なお、排出工程において、清浄液は、清浄液流路３０、血液浄化器１０および排液流路４０をこの順に流れ、排液貯液部４５に貯液される。

【0030】

図７は、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置の移送工程を示す回路図である。図７に示すように、排出工程の後に実施される血液浄化装置１の移送工程においては、第１開閉弁２０Ｖが閉じ、第２開閉弁４０Ｖが閉じ、第３開閉弁３０Ｖが閉じ、第４開閉弁６０Ｖが閉じ、交換用開閉弁５０Ｖが開いた状態で、血液ポンプ３０Ｐが矢印Ａ１で示す吸入方向に清浄液Ｓを送液する。その結果、交換用清浄液貯液部５５に収容された清浄液Ｓが清浄液貯液部３５に流入する。なお、血液ポンプ３０Ｐを動作させない場合、血液ポンプ３０Ｐが清浄液流路３０を閉じた状態にするため、交換用清浄液貯液部５５に収容された清浄液Ｓは、自重により清浄液貯液部３５に流入することはない。血液浄化装置１は、この移送工程の後、血管アクセス流路２０の穿刺針が患者に接続された状態のまま血液浄化の動作を再び実施することができる。

【0031】

なお、移送工程により交換用清浄液貯液部５５に収容された清浄液Ｓを使用した後は、交換用清浄液貯液部５５に清浄液Ｓが補充されてもよいし、清浄液Ｓの入った別の貯液部が交換用清浄液貯液部５５と交換されてもよい。交換用清浄液貯液部５５の交換は、交換用清浄液貯液部５５を使用していない工程（交換用開閉弁５０Ｖが閉じている工程）で行われる。

【0032】

上述のように、本発明の実施形態１に係る血液浄化装置１は、清浄液流路３０に設けられた第３開閉弁３０Ｖと、第３開閉弁３０Ｖから見て清浄液貯液部３５側において清浄液流路３０から分岐する第１分岐流路５０と、第１分岐流路５０の清浄液流路側とは反対側の端部に接続された、清浄液Ｓを貯液する交換用清浄液貯液部５５と、第１分岐流路５０に設けられた交換用開閉弁５０Ｖとを備えている。

【0033】

上記の構成によれば、第３開閉弁３０Ｖを開き、交換用開閉弁５０Ｖを閉じた状態で、清浄液貯液部３５に貯液された清浄液Ｓを排出し、その後、第３開閉弁３０Ｖを閉じ、交換用開閉弁５０Ｖを開いた状態にすることで、交換用清浄液貯液部５５の清浄液Ｓを、第１分岐流路５０を介して清浄液貯液部３５に移送できる。これにより、清浄液貯液部３５内の清浄液Ｓに混入した血液を除去できる。

【0034】

さらに、本実施形態に係る血液ポンプ３０Ｐは、清浄液流路３０と第１分岐流路５０との接続部５１から見て、清浄液貯液部側で清浄液流路３０に設けられている。

【0035】

上記の構成によれば、交換用清浄液貯液部５５から清浄液貯液部３５への清浄液Ｓの移送を、血液ポンプ３０Ｐを用いて実施できるため、清浄液Ｓの移送を素速く完了できる。

【0036】

（実施形態２）
次に、以下、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置について図を参照して説明する。本発明の実施形態２に係る血液浄化装置は、血液ポンプの位置が主に実施形態１に係る血液浄化装置１と異なるため、血液浄化装置１と同様である構成および効果については説明を繰り返さない。

【0037】

図８は、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置の構成および移送工程を示す回路図である。図８に示すように、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置１ａにおいて、血液ポンプ３０Ｐａは、接続部５１から見て、血液浄化器１０側で清浄液流路３０に設けられている。第３開閉弁３０Ｖは、血液ポンプ３０Ｐａから見て、清浄液貯液部３５側に位置している。第２接続部６１は、血液ポンプ３０Ｐａから見て清浄液貯液部３５側に位置している。

【0038】

なお、本実施形態において血液検知器は設けられていないが、実施形態１と同様に清浄液流路３０に設けられてもよい。

【0039】

また、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置１ａを用いた血液浄化は、脱血工程、除水工程および返血工程を、実施形態１に係る血液浄化装置１における動作と同様の動作により、実施することができる。さらに、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置１ａにおける置換工程および排出工程も、実施形態１に係る血液浄化装置１における動作と同様の動作により、実施することができる。

【0040】

ただし、図８に示すように、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置１ａにおける移送工程は、血液ポンプ３０Ｐａを動作させないことを除いて、実施形態１と同様の動作により、実施することができる。すなわち、本発明の実施形態２に係る血液浄化装置１ａにおいては、移送工程において、交換用清浄液貯液部５５に収容された清浄液Ｓが、自重により清浄液貯液部３５に流入する。

【0041】

よって、本発明の実施形態２においても、第３開閉弁３０Ｖを開き、交換用開閉弁５０Ｖを閉じた状態で、清浄液貯液部３５に貯液された清浄液Ｓを排出し、その後、第３開閉弁３０Ｖを閉じ、交換用開閉弁５０Ｖを開いた状態にすることで、交換用清浄液貯液部５５の清浄液Ｓを、第１分岐流路５０を介して清浄液貯液部３５に移送できる。これにより、清浄液貯液部３５内の清浄液Ｓに混入した血液を除去できる。

【0042】

また、本発明の実施形態２においては、血液ポンプ３０Ｐａは、接続部５１から見て、血液浄化器１０側で清浄液流路３０に設けられている。そして、交換用清浄液貯液部５５は、鉛直方向において、清浄液貯液部３５と比較して同じ位置または高い位置に位置している。

【0043】

上記の構成によれば、交換用清浄液貯液部５５から清浄液貯液部３５への清浄液Ｓの移送を、清浄液Ｓの自重により実施できるため、血液ポンプ３０Ｐの動作を単純化できる。

【0044】

なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0045】

１，１ａ 血液浄化装置、１０ 血液浄化器、１１ 第１部、１２ 第２部、１５ 半透膜、２０ 血管アクセス流路、２０Ｖ 第１開閉弁、３０ 清浄液流路、３０Ｐ，３０Ｐａ 血液ポンプ、３０Ｖ 第３開閉弁、３５ 清浄液貯液部、４０ 排液流路、４０Ｖ 第２開閉弁、４５ 排液貯液部、５０ 第１分岐流路、５０Ｖ 交換用開閉弁、５１ 接続部、５５ 交換用清浄液貯液部、６０ 第２分岐流路、６０Ｖ 第４開閉弁、６１ 第２接続部、７０ 血液検知器、Ｄ 排液、Ｓ 清浄液。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】