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血液净化装置

文献发布时间:2024-01-17 01:15:20


血液净化装置

技术领域

本公开涉及一种血液净化装置。

背景技术

如果作为人类的脏器的一部分的肾脏不再正常地发挥功能(肾衰竭),则将体内的多余的水分变成尿、排出体内的不需要的代谢物等的功能将不再发挥作用。为了应对肾衰竭,使用血液净化装置(透析装置),该血液净化装置(透析装置)用于进行使来自患者的血液进行体外循环,利用血液净化器来过滤血液中的废物和水分的治疗(透析治疗)。

血液净化装置从患者抽取血液,通过血液回路向血液净化器(血液流路)导入血液,并且从透析液的供给源(透析液供给部)通过透析液回路向血液净化器(透析液流路)导入透析液。然后,血液净化装置经由血液净化器在血液与透析液之间交换代谢物、电解质等的成分来净化血液,并使净化后的血液返回到体内。

由于在通过透析治疗将血液导入血液回路后,血液残留于血液回路中,故一般进行通过使生理盐水或透析液流入血液回路而将残留的血液返回到体内的步骤(返血工序)。通过驱动设置于血液回路中的血液泵来输送回路内的液体,由此进行返血工序。

发明内容

通常,如果上述返血工序结束,则具有在其后的工序中驱动血液泵的情况,比如,作为在后工序,具有进行将残留于血液回路内的透析液抽出的排液工序的情况。在排液工序中,必须要求在将穿刺于患者的穿刺针拔出后,驱动血液泵。在返血工序结束后,在穿刺针未拔出的状态下开始排液工序,如果驱动血液泵,则具有在体内混入空气,或再次进行脱血、除水的危险。

本实施方式的目的在于提供一种血液净化装置,其被构造成在返血工序结束后,直到穿刺针拔出之前,不驱动血液泵。

实施方式的血液净化装置包括:血液回路,该血液回路与穿刺于患者的穿刺针连接,来自患者的血液在该血液回路中流动;血液泵,该血液泵设置于上述血液回路中,通过驱动来输送上述血液回路内的液体;拔针检测部,该拔针检测部检测上述穿刺针已从上述患者拔出的情况;控制装置,该控制装置启动使上述血液回路中的血液返回到患者的返血工序,响应于判定为上述返血工序已结束的情况,将上述血液泵设为非工作状态。

另一实施方式的方法涉及通过血液净化装置实施的方法,其中,上述血液净化装置包括血液回路、血液泵和拔针检测部,上述血液回路与穿刺于患者的穿刺针连接,来自患者的血液在该血液回路中流动,上述血液泵设置于上述血液回路中,通过驱动来输送上述血液回路内的液体,上述拔针检测部检测上述穿刺针已从上述患者拔出的情况,该方法包括:检测上述穿刺针已拔出的步骤,启动使上述血液回路内的血液返回到患者的返血工序的步骤,以及响应于判定为上述返血工序已结束的情况,将上述血液泵设为非工作状态的步骤。

按照实施方式的血液净化装置,可防止在返血工序结束后,在穿刺针未拔出的状态下驱动血液泵的情况。

附图说明

图1为表示第1实施方式的血液净化装置的结构的配管图;

图2为表示拔针检测部、电极及控制装置的关系的图;

图3为表示血液泵的状态模式及动作状态的关系的图;

图4为表示第1实施方式的透析液导入阶段中的透析液的流动的图。

图5为表示第1实施方式的空气导入阶段中的透析液及空气的流动的图;

图6为表示排液工序中的排液的流动的图;

图7为表示第1实施方式的处理的流程图;

图8为表示第2实施方式的血液净化装置的结构的配管图;

图9为表示第2实施方式的血液净化装置的结构的配管图;

图10为表示第2实施方式的血液净化装置的结构的配管图;

图11为表示第2实施方式的透析液导入阶段的透析液的流动的图;

图12为表示第2实施方式的空气导入阶段的透析液及空气的流动的图;

图13为表示第2实施方式的空气导入阶段的透析液及空气的流动的图;

图14为表示第3实施方式的拔针检测部及穿刺针的结构的图。

具体实施方式

以下,参照附图对实施方式的血液净化装置进行说明。实施方式的血液净化装置在透析治疗和血液过滤透析治疗等结束时进行的返血工序结束后,防止在穿刺针没有拔出的状态下,驱动设置于血液回路中的血液泵的情况。返血工序通过如下方式进行:将透析液导入血液回路中,然后导入空气,由此将残留于血液回路中的血液向体内挤出。

<第1实施方式>

首先,对第1实施方式进行说明。在第1实施方式中,主要说明在对慢性肾衰竭等进行了作为慢性血液净化疗法的透析治疗(HD)之后进行返血工序的例子。再者,透析治疗只不过是作为慢性血液净化疗法的列举性的,本实施方式也可适用于血液过滤治疗(HF)及血液过滤透析治疗(HDF)等。

图1为表示第1实施方式的血液净化装置100的结构的配管图。血液净化装置100包括血液回路1、血液净化器2、空气导入部3、拔针检测部4、血液浓淡检测部5(在本实施方式中为血液浓淡检测部5a及5b)、气泡检测部6(在本实施方式中为气泡检测部6a及6b)、透析液导入管线IL、排液管线EL、预充液管线PL、除水管线RL、旁路管线BL(在本实施方式中为旁路管线BL1及BL2)、血液泵P1、复式泵P2、除水泵P3、透析液供给部DS、透析液过滤器DF(在本实施方式中为透析液过滤器DF1及DF2)、电源PS、电极EPa、电极EPb、电极EPc、以及控制装置C。这些构成要素只不过是列举性的,也可以包含在图中未示出的其他构成要素。另外,例如,血液浓淡检测部5和气泡检测部6等的一部分构成要素不是必需的构成要素。

血液回路1为在透析治疗时,将从患者P脱离的血液导入到血液净化器2中,并且将从血液净化器2导出的血液(已净化的血液)返回到体内的流路。血液回路1以可供透析液和血液通过的管为主体构成。血液从穿刺于患者P中的脱血侧(动脉)的脱血侧穿刺针RN流向穿刺于患者P的返血侧(静脉)的返血侧穿刺针AN。血液回路1包括脱血侧回路1a和返血侧回路1b。

脱血侧回路1a是将从患者P脱离的血液导入到血液净化器2的流路。脱血侧回路1a的一端安装于脱血侧穿刺针RN,另一端与血液净化器2结合。在脱血侧回路1a中设置有开闭阀(电磁阀)V1。通过开闭阀V1的开闭来控制脱血侧回路1a内的血液的流动。返血侧回路1b是使从血液净化器2导出的血液返回到体内的流路。返血侧回路1b的一端安装于返血侧穿刺针AN,其另一端与血液净化器2结合。在返血侧回路1b中设置有开闭阀(电磁阀)V2。通过开闭阀V2的开闭来控制返血侧回路1b内的血液的流动。

血液泵P1设置于脱血侧回路1a中,沿从脱血侧回路1a向返血侧回路1b行进的方向(以下,称为送液正方向)、或者从返血侧回路1b向脱血侧回路1a行进的方向(以下,称为送液反方向)在血液回路1内输送液体。血液泵P1由具有定子和转子的蠕动泵构成,按照转子旋转的方式进行驱动。转子在控制装置C的控制下,通过电动马达等的致动器(在图中未示出)进行旋转。血液泵P1在后述的返血工序等中,按照预先定义的动作进行驱动,但是,还通过用户的手动操作来驱动(比如,通过在图中没有示出的手动按钮的按下)。

通过血液泵P1正转,挤压通过定子及转子夹持的脱血侧回路1a,产生送液正方向的流动。另外,通过血液泵P1反转,挤压脱血侧回路1a,产生送液反方向的流动。在血液泵P1中,通过使用了脉冲马达(在图中未示出)的闭环控制来控制和检测转子的转速。另外,还可代替采用脉冲电动机的闭环控制,而在血液泵P1中设置旋转编码器,通过检测旋转编码器的旋转来控制转子的转数。

血液净化器2也称为透析器,用于对患者P的血液进行净化处理。血液净化器2包括设置于内部的血液净化膜(在图中未示出)。血液净化膜通过在侧壁具有孔的中空丝(中空丝膜)成束而构成。血液净化膜的内侧为血液流路(在图中未示出),血液净化膜(中空丝)的外侧为透析液流路(在图中未示出)。在血液净化器2中流动的血液在血液流路中流动,通过扩散、超滤或这两者,将尿毒症毒素物质等的不需要的物质通过经过血液净化膜的孔而去除。在血液净化器2中流动的透析液通过透析液流路,仅透析液所具有的电解质等的人体所需的物质通过孔被补充到血液中。另外,还可将血液净化膜的内侧用作透析液流路,将血液净化膜的外侧用作血液流路。

透析液导入管线IL是将来自透析液供给部DS的透析液供给至血液净化器2的、从透析液供给部到血液净化器2的流路。透析液导入管线IL以可供透析液通过的管为主体构成。在透析液导入管线IL上设置开闭阀(电磁阀)V3和透析液端口P。通过开闭阀V3的开闭,控制透析液向血液净化器2的流动。透析液端口P取出透析液。血液回路1和透析液导入管线IL经由血液净化器2的血液净化膜连接,使血液和透析液相互流通。

排液管线EL是将来自血液净化器2的透析液的排液排出到排液部(在图中未示出)的、从血液净化器2到排液部的流路。排液管线EL以排液可通过的管为主体构成。除水管线RL为从血液净化器2内的血液中去除水分的、从排液管线EL到排液部的流路。除水管线RL以排出液能够通过的管为主体构成。

复式泵P2横跨透析液导入管线IL和排液管线EL而设置。复式泵P2一方面将透析液导向透析液导入管线IL的送液方向下游侧,另一方面将透析液的排液排出到排液管线EL的送液方向下游侧。即,复式泵P2起到作为透析液供给泵与排液泵的作用,该透析液供给泵用于将透析液供给到血液回路1,该排液泵用于将透析液从排液部排出。在复式泵P2的壳体内设置柱塞(在图中未示出)。隔着柱塞,划分为析液导入管线IL侧的容积和排液管线EL侧的容积,通过柱塞的往复运动,透析液的导入和排液的排出联动。

另外,还可形成下述的结构,其中,代替复式泵P2,透析液供给泵(在图中未示出)设置于透析液导入管线IL中,排液泵(在图中未示出)设置于排液管线EL中。在该场合,透析液供给泵和排液泵由具有定子和转子的蠕动泵构成,以转子旋转的方式进行驱动。转子在控制装置C的控制下,通过电动马达等的致动器(在图未示出)进行旋转。通过驱动(旋转)透析液供给泵,挤压由定子和转子夹持的透析液导入管线IL,产生透析液的流动。对于排液泵也是同样的。

除水泵P3设置于除水管线RL中。除水泵P3为了从血液净化器2内的血液中去除水分,从除水管线RL排出血液内的水分。由于通过驱动复式泵P2,导入到血液净化器2中的透析液和排出的透析液的量为等量,故通过驱动除水泵P3,从血液净化器2内的血液中去除水分。

预充液管线PL为连接透析液导入管线IL和血液回路1的连接流路,该透析液导入管线IL将预充液(透析液)导入血液回路1和血液净化器2中。具体而言,预充液管线PL是从透析液口P至脱血侧回路1a的流路。在预充液管线PL中设置有开闭阀(电磁阀)V4。通过开闭阀V4的开闭,控制预充液向脱血侧回路1a的流动。

在透析治疗之前,进行预充步骤,在该预充步骤中,通过利用预充液填充血液回路1和血液净化器2(通过利用预充液而置换回路内的空气),从而去除回路内的空气。在预充步骤中,开闭阀V4打开,开闭阀V3关闭,由此,预充液流过预充液管线PL,导入到血液回路1和血液净化器2中。

在本实施方式中,透析液导入管线IL和预充液管线PL均用于在返血工序中,将透析液导入血液回路1中。即,透析液导入管线IL和预充液管线PL起到作为用于将透析液导入血液回路1中的透析液导入回路的作用。另外,预充液管线PL用于在返血工序中,将空气导入血液回路1中。即,预充液管线PL起到将空气导入血液回路1中的空气导入回路的作用。另外,排液管线EL用于在进行返血工序后的排液工序中,输送来自血液回路1的排液。其详细情况将在后面描述。

旁路管线BL1及旁路管线BL2分别为从透析液导入管线IL到排液管线EL的流路。在旁通管路BL1上设置有开闭阀(电磁阀)V5。同样地,在旁通管路BL2上设置有开闭阀(电磁阀)V6。通过开闭阀V5和V6的开闭,控制从透析液导入管线IL到排液管线EL的透析液的流动。

旁路管线BL1和旁路管线BL2为用于防止不适当的透析液流入血液回路1的流路。比如,在血液净化装置100中,设置用于对透析液进行加热的加热器(在图中未示出),在透析治疗中,通过该加热器,透析液超过规定的温度的场合,为了防止高温的透析液流过血液回路1的情况,透析液通过旁路管线BL1和旁路管线BL2,流过排液管线EL。在该场合,开闭阀V5和/或V6开放。

空气导入部3经由预充液管线PL向血液回路1(脱血侧回路1a)导入空气。空气导入部3与预充液管线PL连接。空气导入部3起到下述作用:将经由透析液导入管线IL和预充液管线PL导入血液回路1中的透析液推出至返血侧回路1b(或脱血侧回路1a),使血液回路1内的血液返回至患者P。其详细情况将在后面描述。

空气导入部3包括空气泵3a、空气导入路3b、开闭阀(电磁阀)3c、空气过滤器3d以及空气过滤器3e。空气泵3a在内部具有转子,以转子旋转的方式进行驱动。转子在控制装置C的控制下,通过电动马达等的致动器(在图中未示出)进行旋转。在空气泵3a中,通过使用了脉冲马达(在图中未示出)的闭环控制来控制和检测转子的转速。此外,也可以代替使用了脉冲马达的闭环控制,而在空气泵3a中设置旋转编码器,通过检测旋转编码器的旋转来控制转子的转速。

通过驱动空气泵3a,通过空气导入路3b,经由预充液管线PL,将空气导入血液回路1中。开闭阀3c设置于空气导入路3b与预充液管线PL之间。通过开闭阀3c的开闭,控制向预充液管线PL的空气的流动。空气过滤器3d和空气过滤器3e捕捉并去除空气中的细菌、垃圾。

此外,在本实施方式中,空气导入部3与预充液管线PL连接,但并不限定于这样的结构。空气导入部3也可以与补液管线(在图中未示出)连接。补液管线例如是为了在血液过滤透析治疗中增大对来自患者的血液进行过滤的量、为了对血液进行补液而将透析液导入血液回路的流路。在采用该结构的场合,来自空气导入部3的空气经由补液管线导入血液回路1中。

透析液过滤器DF(透析液过滤器DF1和透析液过滤器DF2)通过捕捉从透析液供给部DS供给的透析液所包含的内毒素等的物质,从而使透析液清洁化。透析液过滤器DF分别设置在透析液导入管线IL中,并且包括一次腔室和二次腔室(在图中未示出)。另外,透析液过滤器DF1在其内部设置有透析液净化膜。透析液净化膜由在侧壁具有孔的中空丝(中空丝膜)成束而构成。透析液过滤器DF按照使透析液从一次腔室(透析液净化膜的内侧)向二次腔室(透析液净化膜的外侧)流动的方式构成。透析液过滤器DF具有通过通水而在水分子的表面张力的作用下不使空气通过的特性。

(脱血侧)电极EPa设置于脱血侧回路1a中。(返血侧)电极EPb设置于返血侧回路1b中。电极EPa和电极EPb由连接到柔性管的导体构成,并且电极EPa通过诸如鳄鱼夹的连接机构与电源PS电连接。另外,电极EPb与拔针检测部4电连接。另外,电极EPa和电极EPb并不与血液物理地接触,而是经由血液回路1电连接。

电源PS对电极EPa施加成为高频(数kHz~数10kHz)的微弱电流(1mA以下)的电压。通过电源PS对电极EPa施加电压,电流经由脱血侧穿刺针RN以及返血侧穿刺针AN流向患者P的血液。由于通过脱血侧回路1a及返血侧回路1b进行体外循环的血液为流过电流的导体,故如果脱血侧穿刺针RN及返血侧穿刺针AN正常地穿刺于患者P中,则电流经由脱血侧穿刺针RN及返血侧穿刺针AN流过患者P的血液。

(体表侧)电极EPc紧贴地安装于患者P的体表(皮肤)。电极EPc由相对于脱血侧穿刺针RN及返血侧穿刺针AN的穿刺部紧贴安装于夹着心脏的位置的电极构成,检测来自患者P的体内的电信号。另外,电极EPc与拔针检测部4电连接(在图1中,未示出连接状态)。电极EPc例如用于在透析治疗中从患者P测定心电图(生物体信息)。

拔针检测部4检测穿刺于患者P的脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN已拔出的情况。拔针检测部4与控制装置C连接。图2表示拔针检测部4、电极EPa、电极EPb、电极EPc及控制装置C的关系。

如图2所示那样,电极EPa和电极EPb与差动放大电路A1连接,并且电极EPb与阻抗调整电路IA连接。另外,电极EPc以及阻抗调整电路IA与差动放大电路A2连接。阻抗调整电路IA调整输入至差动放大电路A1的测定电压下的阻抗、以及输入至差动放大电路A2的测定电压下的阻抗。由于从电极EPa和电极EPb获得的“血液阻抗”与从电极EPb和电极EPc获得的“体液阻抗和皮肤阻抗”之间存在差异,因此阻抗调节电路IA调节该差异。阻抗调整电路IA优选通过可变电阻等来调整负载电阻,或者使用自动增益控制(AGC)进行调整,以便得能够提取心跳成分。

差动放大电路A1生成将来自电极EPa的测定电压与来自电极EPb的测定电压的电压差放大后的电信号。差分放大器A2生成将来自电极EPc的测定电压与来自阻抗调整电路IA的测定电压之间的电压差放大后的电信号。

进而,差动放大电路A1经由整流电路R而连接于拔针检测部4。差动放大电路A2经由高频截止滤波器HF而与拔针检测部4连接。高频截止滤波器HF从由差动放大电路A2生成的电信号中去除由电源PS施加的高频成分。由差动放大电路A1生成的电信号输入至拔针检测部4,由差动放大电路A2生成的电信号输入至拔针检测部4。

拔针检测部4基于从差动放大电路A2输入的电信号,检测患者P的体内的阻抗的变化,由此取得规定的生物体参数(在本实施方式中为心电图)。即,在本实施方式中,电极EPb及电极EPc成为一对而检测来自患者P的体内的电信号,拔针检测部4基于所检测到的电信号,实时地取得作为生物体参数的心电图。另外,拔针检测部4监视流经电极EPb的电流,并且实时地监视由拔针检测部4检测到的患者P的体内的阻抗的变化。

控制装置C为控制上述血液泵P1的驱动等的控制血液净化装置100的结构要素的处理装置。控制装置C包括运算装置和存储装置(RAM以及ROM等存储装置)。运算装置也可以通过CPU、微控制装置等的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)或FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等安装,但其形式没有限定。

表示由拔针检测部4所监视及检测到的电流值及阻抗的变化的信号发送至控制装置C。控制装置C基于表示电流值及阻抗的变化的信号,判定脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN是否从患者P拔出。当脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN已从患者P拔出时,来自电源PS的电流不会到达电极EPb,拔针检测部4不会检测到电流(与电流值对应的波形中断)。另外,阻抗的变化也同样地检测不到。控制装置C响应于成为这样的状态而判定为脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN已从患者P中拔出。

再者,在本实施方式中,电源PS对电极EPa施加电压,拔针检测部4对流经电极EPb的电流进行监视,但电压也可施加于电极EPa及电极EPb的任一者或两者。在电压施加于电极EPb上的场合,电源PS与电极EPb连接。另外,拔针检测部4也可监视流经电极EPa及电极EPb的任一者或两者的电流。在监视流经电极EPa的电流的场合,电极EPa连接于拔针检测部4。

血液浓淡检测部5(血液浓淡检测部5a和血液浓淡检测部5b)检测在血液回路1中流动的血液的浓淡。血液浓淡检测部5a设置于脱血侧回路1a中,血液浓淡检测部5b设置于返血侧回路1b中。血液浓淡检测部5a和血液浓淡检测部5b例如通过放射红外线的红外线放射器和检测其光的红外线传感器实现。红外线透过血液的量根据红血球的量变化。于是,通过检测透过血液的红外线的光量,可检测流过血液回路1的血液的浓淡。检测到的红外线的光量发送至控制装置C。控制装置C判定光量是否超过预定的阈值。

通过血液浓淡检测部5检测的在血液回路1中流动的血液的浓淡为用于判定返血工序中的返血量的基准。关于详细情况将在后面描述。另外,在本实施方式中,分别设置血液浓淡检测部5a和血液浓淡检测部5b,但也可以仅设置血液浓淡检测部5a和血液浓淡检测部5b中的任意一者。在进行送液正方向的返血工序的场合,优选血液浓淡检测部5b设置于返血侧回路1b中。另一方面,在进行后述的送液反方向的返血工序的场合,优选血液浓淡检测部5a设置于脱血侧回路1a中。

气泡检测部6(气泡检测部6a和气泡检测部6b)检测在返血工序中于血液回路1中流动的血液和/或透析液中产生气泡的情况。气泡检测部6a设置于脱血侧回路1a中,气泡检测部6b设置于返血侧回路1b中。气泡检测部6a以及气泡检测部6b例如通过放射超声波的超声波放射器以及检测该超声波的超声波传感器实现。

超声波传感器检测与血液和/或透析液的振动相对应的电压。气泡具有比血液和/或透析液更高的衰减率。因此,气泡检测部6能够通过判定为电压值低于预定的阈值来检测产生了气泡的情况。检测出的电压值发送至控制装置C。控制装置C判定电压值是否超过预定的阈值。

通过气泡检测部6检测的在血液回路1中产生的气泡成为用于在中途结束返血工序的基准。关于详细情况将在后面描述。此外,在本实施方式中,分别设置气泡检测部6a及气泡检测部6b,但也可以仅设置气泡检测部6a及气泡检测部6b中的任意一者。在进行送液正方向的返血工序的场合,优选气泡检测部6b设置于返血侧回路1b中。另一方面,在进行后述的送液反方向的返血工序的场合,优选气泡检测部6a设置于脱血侧回路1a中。

接着,参照图3,说明血液泵P1的状态模式和驱动状态的关系。在本实施方式中,血液泵P1在返血工序结束后,在检测到拔针之前,处于非工作状态,如果检测到拔针,则处于工作状态。非工作状态意味着即使通过用户的手动操作等,血液泵P1也不驱动。即,血液泵P1只要没有处于工作状态,就不进行驱动。上述两种状态是作为两个状态模式“工作模式”及“非工作模式”,通过控制装置C实施状态机械进行管理。状态模式存储在寄存器(未示出)中。

控制装置C参照存储于寄存器中的状态模式,仅在状态模式为工作模式的场合,指示驱动血液泵P1。于是,在状态模式处于工作模式时,血液泵P1在透析治疗和返血工序中,在通过控制装置C的控制下,按照预定的动作进行驱动。另外,在状态模式处于工作模式时,血液泵P1响应用户的手动操作(比如,通过在图中未示出的手动(驱动)按钮的按下),通过控制装置C的指示进行驱动。

另一方面,在状态模式处于非工作模式时,控制装置C不给出即使通过按下驱动按钮,也驱动血液泵P1的指示。即,在状态模式处于非工作模式时,血液泵P1以不驱动的方式进行锁定。

图3表示血液泵P1的状态模式的转换和对预定动作的动作状态。动作状态表示血液泵P1是驱动,还是停止。在图3所示的例子中,通过在时间点T1~T6进行的动作,状态模式在工作模式和非工作模式之间转换,血液泵P1处于驱动状态或停止状态中的任意一者。另外,虽然在图3中没有示出,但是,在时刻T1之前,进行透析治疗。

如图3所示的那样,血液泵P1的状态模式处于工作模式,其作为初始(默认)状态模式。如果在这样的状态模式下,在时刻T1,启动返血工序,则根据控制装置C的指示,血液泵P1驱动(旋转)(从停止状态过渡到驱动状态)。在本实施方式的返血工序中,首先,将透析液导入血液回路1中(透析液导入阶段),然后,将空气导入血液回路1中(空气导入阶段)。

图4表示返血工序中的透析液导入阶段的透析液的流动。图5表示在空气引入阶段中透析液和空气的流动。在图4及图5中,在开闭阀打开的场合,图中所示的开闭阀用阴影表示,在开闭阀关闭的场合,图中所示的开闭阀用空白表示。后述的图6以后的图也按照相同方式表示。

在图4所示的透析液导入阶段,在控制装置C的控制下,开闭阀V4及开闭阀V2开放。另外,血液泵P1正转。另外,复式泵P2驱动。由此,来自透析液供给部的透析液通过透析液导入管线IL、预充液管线PL、脱血侧回路1a、血液净化器2以及返血侧回路1b。在图4中,用粗点划线箭头表示该透析液的流动。通过该透析液的流动,透析液将残留在血液净化器2和血液回路1(返血侧回路1b)中的血液挤出,将血液返回到体内。如果在这样的状态,预定量的透析液流过血液回路1,则切换到空气导入阶段。

如果切换到图5所示的空气导入阶段,则在控制装置C的控制下,复式泵P2停止驱动。取而代之,驱动空气泵3a。由此,空气通过空气导入路3b、预充液管线PL、脱血侧回路1a、血液净化器2以及返血侧回路1b。在图5中,用粗实线箭头表示该空气的流动。通过该空气的流动,经由在透析液导入阶段导入到血液回路1中的透析液,将残留于血液净化器2和血液回路1中的血液挤出,将血液返回到体内。

在上述说明的返血工序中,由于通过将空气导入血液回路1来进行返血,故与仅使用透析液进行返血的场合相比较,可减少返血所使用的透析液的量。另外,由于在将透析液导入血液回路1中之后,将空气导入血液回路1中,故空气经由透析液,将血液挤出到体内,故可防止空气被带入患者P体内的情况。

返回到图3的说明,如果图4或图5所示的返血工序结束,即,在时刻T2,控制装置C判定为返血工序已结束,则根据控制装置C的指示,血液泵P1的状态模式转换到非工作模式,血液泵P1停止驱动(从驱动状态转换到停止状态)。返血工序的结束例如基于是否经过了一定期间以及/或者返血量是否达到预先确定的阈值等来进行判定。

也可以通过控制装置C,基于从返血工序开始起由计时器测量的时间来判定是否经过了一定期间。返血量是否达到预定的阈值也可通过控制装置C,基于血液泵P1的转数是否超过预定的阈值来进行判定(通过上述的闭环控制,检测血液泵P1的转数)。另外,还可通过控制装置C,基于在血液回路1中流动的血液的浓淡是否低于预定的阈值来判定返血量是否达到预定的阈值(通过血液浓淡检测部5,检测在血液回路1中流动的血液的浓度)。

另外,控制装置C在判定为返血工序已结束时,指示电源PS以及拔针检测部4检测(监视)脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN的拔出。在时刻T3,当拔针监视开始时,电源PS对电极EPa施加电压,电流在电极EPa与电极EPb之间流动,拔针检测部4经由患者P检测电流。若进行了拔针,则拔针检测部4无法检测电极间的通电(或者无法检测来自电极EPc的阻抗的变化),因此拔针检测部4将表示该非通电的检测的指示器发送至控制装置C,控制装置C基于该指示器来判定为进行了拔针。

在血液泵P1的状态模式处于非工作模式时,例如,即使用户按下驱动按钮,血液泵P1也不驱动。在这样的状态,在检测到穿刺针的拔针之前,状态模式不转换到工作模式,血液泵P1不驱动。

然后,如果检测穿刺针的拔出,即,如果在时刻T4,控制装置C判定为拔出了针,则通过控制装置C的指示,血液泵P1的状态模式转换到工作模式。当状态模式处于工作模式时,例如,当用户按下驱动按钮时,血液泵P1驱动。

如果返血工序结束,检测到穿刺针的拔出,则进行排液工序,该排液工序用于抽出残留于血液回路1中的透析液。在图3所示的例子中,在时刻T5的时刻进行排液工序。排液工序可响应于返血工序结束而检测出拔针的情况,在控制装置C的控制下自动地启动,也可通过使用者的手动操作启动。

图6表示排液工序中的排液(透析液)的流动。在图6所示的排液工序中,通过使血液泵P1正转,从穿刺针RN导入空气,将残留于脱血侧回路1a的液体排出到排液管线EL。在该排液工序中,在控制装置C的控制下,开闭阀V1开放。另外,血液泵P1正转。由此,在脱血侧回路1a及血液净化器2中残存的透析液(排液)通过脱血侧回路1a、血液净化器2及排液管线EL。在图6中,用粗点划线箭头表示该透析液的流动。这样,排出液排出到透排液部。

另外,还具有代替进行上述的排液工序,而是进行拆卸与血液泵P1连接的血液回路1的工序(手动工序)的情况。在该拆卸工序中,为了拆卸血液回路1,必须要求手动地使血液泵P1的转子旋转。即,在血液回路1的拆卸工序中,仍驱动血液泵P1。另外,图6所示的排液工序只不过是列举性的,例如,也可以进行将返血侧回路1b中残存的液体排出至排液管线EL的返血工序。

按照本实施方式,响应于返血工序已结束的情况,监视穿刺针的拔出检测,在检测到拔针之前,按照不驱动(非工作)血液泵P1的方式进行控制。由此,可防止在返血工序结束后,在没有进行拔针的状态,排液工序或血液回路1的拆卸工序开始,驱动血液泵P1的情况。

接下来,参照图7所示的流程图描述第1实施方式的处理。图7所示的处理对应于从进行在图3中说明的返血工序到检测出拔针为止的处理。虽然在图中没有示出,但是,在返血工序之前,进行透析治疗。另外,在图3中说明的血液泵P1的动作模式处于工作模式(表示工作模式的状态模式存储于寄存器中)。

首先,控制装置C按照进行返血工序中的透析液导入步骤的方式,指示开闭阀(开闭阀V4和开闭阀V2)、血液泵P1以及复式泵P2。对应于该指示,开闭阀开放,血液泵P1正转,复式泵P2驱动(步骤S701)。这样,如在图4中说明的那样,来自透析液供给部的透析液导入血液回路1中。

接着,控制装置C判定是否满足透析液导入阶段结束条件(步骤S702)。重复步骤S702的处理,直到满足透析液导入阶段结束条件为止。

透析液导入阶段结束条件也可以包括从透析液导入阶段开始起经过了一定期间以及/或者返血量达到预定的阈值。如上述那样,是否经过了一定期间也可通过控制装置C,基于从透析液导入阶段的开始起通过计时器计测的时间来进行判定。还可通过控制装置C,基于血液泵P1的转数是否超过预定的阈值来判定返血量是否达到预定的阈值。另外,还可通过控制装置C,基于在血液回路1中流动的血液的浓淡是否低于预定的阈值来判定返血量是否达到预定的阈值(通过血液浓淡检测部5,检测在血液回路1中流动的血液的浓淡)。

如果判定为满足透析液导入阶段结束条件,则控制装置C按照进行返血工序中的空气导入阶段的方式,指示开闭阀(开闭阀3c)、复式泵P2以及空气泵3a。对应于该指示,复式泵P2停止驱动。另外,开闭阀3c开放,空气泵3a旋转(步骤S703)。这样,如图5中说明的那样,将来自空气导入部3的空气导入血液回路1中。

接着,控制装置C判定是否满足空气导入阶段结束条件(返血工序结束条件)(步骤S704)。重复步骤S704的处理,直到满足返血工序结束条件为止。

返血工序结束条件包括:从透析液导入阶段(或空气导入阶段)开始起经过了一定期间以及/或者返血量达到预定的阈值。另外,返血工序结束条件也可包括不再检测到血液回路1中流动的血液的情况和/或在血液回路1中检测到气泡的情况。不再检测到血液回路1中流动的血液的情况也可通过控制装置C,基于血液回路1中流动的血液的浓淡是否低于预定的阈值来进行判定(通过血液浓淡检测部5,检测血液回路1中流动的血液的浓度)。另外,在血液回路1中检测到气泡的情况也可通过控制装置C,基于与血液回路1中流动的血液和/或透析液的超声波引起的振动相对应的电压是否低于预定的阈值来进行判定(通过气泡检测部6检测电压)。

如果判定为满足返血工序结束条件,则控制装置C指示开闭阀(开闭阀3c、开闭阀V4以及开闭阀V2)、血液泵P1以及空气泵3a,以便结束返血工序。对应于该指示,开闭阀关闭,血液泵P1和空气泵3a停止驱动(步骤S705)。

接下来,控制装置C使血液泵P1处于非工作状态(步骤S706)。具体来说,将血液泵P1的动作模式转移到非工作模式(将存储于寄存器中的动作模式更新为非工作模式)。通过步骤S706的处理,血液泵P1按照不驱动的方式进行锁定。

接着,控制装置C指示电源PS以及拔针检测部4,以便开始穿刺针(脱血侧穿刺针RN以及返血侧穿刺针AN)拔针检测(监视)。根据该指示,电源PS向电极EPa施加电压。另外,拔针检测部4检测在患者P的血液中流动的电流及/或患者P体内阻抗的变化(步骤S707)。

然后,控制装置C判定是否检测到拔针(步骤S708)。重复步骤S708的处理,直到检测到拔针。判定是否进行了拔针的基准如上所述。

如果检测出拔针,则使血液泵P1处于工作状态(步骤S709)。具体来说,将血液泵P1的动作模式转移到工作模式(将存储于寄存器中的动作模式更新到工作模式)。通过步骤S709的处理,血液泵P1可根据控制装置C的指示,驱动血液泵P1。然后,进行上述的排液工序或血液泵P1的拆卸工序。

如以上那样说明了第1实施方式的血液净化装置100。按照第1实施方式,由于在返血工序结束后,在检测到拔针之前,使血液泵P1处于非工作状态,故可防止在穿刺针没有拔出的状态,排液工序等启动的情况。

在本实施方式中,在返血工序结束后,进行拔针监视(即,图7所示的步骤S707),但是拔针监视开始的时刻也可以不是返血工序结束后。拔针监视既可在返血工序启动之前(例如,透析治疗期间)开始,也可在返血工序启动的时刻进行。即,拔针监视可以在任意时刻开始,至少在结束时刻进行返血工序。

另外,在本实施方式中,通过在将透析液导入血液回路1中后,将空气导入血液回路1中,进行返血工序,但是,也可不将空气导入血液回路1中,而是仅仅通过将透析液导入血液回路1中,进行返血。在该场合,利用图4所示的透析液的流动进行返血工序,通过判定满足图7(步骤S704)中说明的返血工序结束条件的情况结束返血工序。

此外,在本实施方式中说明的监视以及检测拔针的结构只不过是列举性的,使用电极EPc的构造不是必需的构造。至少采用如下的构造:基于设置于脱血侧回路1a以及返血侧回路1b的两个电极间的通电状态,检测脱血侧穿刺针RN以及/或者返血侧穿刺针AN的拔针。

<第2实施方式>

接着,对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中,也对在进行作为慢性血液净化疗法的透析治疗后,进行返血工序的例子进行说明。第2实施方式与第1实施方式相比,仅返血工序不同。在第2实施方式的返血工序中,空气导入部3将空气直接导入血液回路1中。图8为表示第2实施方式的血液净化装置200的构造的配管图。血液净化装置200除了空气导入部3的构造不同的情况、还包括脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b的情况以外,具有与第1实施方式的血液净化装置100相同的构造。

如图8所示那样,脱血侧空气捕获腔7a设置于脱血侧回路1a中,返血侧空气捕获腔7b设置于返血侧回路1b中。设置脱血侧空气捕获腔7a的主要目的在于:在透析治疗等中,按照通过驱动血液泵P1产生的空气不流入血液净化器2中的方式捕获空气。设置返血侧空气捕获腔7b的主要目的在于:按照上述空气不通过血液回路1而是流入患者体内的方式捕获空气。即,脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b均起到作为在血液回路1的内部接纳血液的腔的作用。

空气导入部3(空气导入路3b)与脱血侧空气捕获室7a和返血侧空气捕获室7b连接,将空气导入脱血侧空气捕获室7a和返血侧空气捕获室7b中。脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b各自均包括血液层和空气层这两层,如果在腔内积存空气,则液面下降,具有产生气闸(エアロック)造成空气进入血液净化器2的中空丝中的危险。

在图8所示的例子中,空气导入部3(空气泵3a)通过正向旋转,将空气导入到返血侧空气捕获室7b中,使液面下降,通过反向旋转,从返血侧空气捕获室7b中排出空气,使液面上升。同样地,空气导入部3(空气泵3a)通过正向旋转,将空气导入脱血侧空气捕获腔7a中,使液面下降,通过反向旋转,从脱血侧空气捕获腔7a中排出空气,使液面上升。

空气导入部3还包括开闭阀(电磁阀)3f。开闭阀3f设置于空气导入路3b与脱血侧空气捕获腔7a之间。通过开闭阀3f的开闭,控制从空气导入部3向脱血侧空气捕获腔7a的空气的流动(空气导入部3使空气向脱血侧空气捕获腔7a流动)。通过开闭阀3c的开闭,控制从空气导入部3向返血侧空气捕获室7b的空气的流动(空气导入部3使空气向返血侧空气捕获室7b流动)。

空气导入部3在透析治疗等中(即在返血工序以外),像上述那样,发挥作为针对脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b的液面调整泵的功能(液面调整泵通常不用于返血)。另一方面,在返血工序中,空气导入部3起到为了使血液回路1和血液净化器2内的血液返回体内而向血液回路1导入空气的作用。

另外,脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b不是必需的结构。例如,在未设置脱血侧空气捕获室7a及返血侧空气捕获室7b的场合,如图9所示那样,空气导入部3也可以与返血侧回路1b连接,如图10所示那样,空气导入部3也可以与脱血侧回路1a连接。另外,不一定必须设置脱血侧空气捕获腔7a和返血侧空气捕获腔7b这两者,也可仅设置其中任一者。

接下来,参照图11~图13,对第2实施方式的返血工序进行说明。在第2实施方式的返血工序中,在图8所说明的结构中,首先,将透析液导入血液回路1中(透析液导入阶段),然后,将空气导入血液回路1(空气导入阶段)。图11表示透析液导入阶段。图12表示空气导入部3向返血侧回路1b导入空气的空气导入阶段。图13表示空气导入部3向脱血侧回路1a导入空气的空气导入阶段。在图11所示的透析液导入阶段之后进行图12及图13所示的空气导入阶段这两者中的任一者。

图11表示透析液导入阶段的透析液的流动。图12表示向返血侧回路1b导入空气的空气导入阶段的透析液和空气的流动。图13表示向脱血侧回路1a导入空气的空气导入阶段的透析液及空气的流动。在以下的图中,在开闭阀打开的场合,图中所示的开闭阀用阴影表示,在开闭阀关闭的场合,图中所示的开闭阀用空白表示。

在图11所示的透析液导入阶段,在控制装置C的控制下,开闭阀V4及开闭阀V2开放。另外,血液泵P1正转。另外,复式泵P2进行驱动。由此,来自透析液供给部的透析液通过透析液导入管线IL、预充液管线PL、脱血侧回路1a、血液净化器2以及返血侧回路1b。在图11中,用粗点划线箭头表示该透析液的流动。通过该透析液的流动,透析液将残留在血液净化器2和血液回路1(返血侧回路1b)中的血液挤出,将血液返回到体内。如果在这样的状态,预定量的透析液流过血液回路1,则切换到空气导入阶段。

如果切换到图12所示的向返血侧回路1b导入空气的空气导入阶段,则在控制装置C的控制下,开闭阀V4关闭,血液泵P1和复式泵P2停止驱动。取而代之,开闭阀3c打开。另外,空气泵3a进行驱动。由此,空气通过空气导入路3b和返血侧回路1b。在图12中,用粗实线箭头表示该空气的流动。通过该空气的流动,经由在透析液导入阶段导入到血液回路1中的透析液,挤出残留于血液回路1中的血液,将血液返回到体内。

如果切换到图13所示的向脱血侧回路1a导入空气的空气导入阶段,则在控制装置C的控制下,开闭阀V4及开闭阀3c关闭,复式泵P2停止驱动。取而代之,开闭阀3f打开。另外,空气泵3a进行驱动。由此,空气通过空气导入路3b、脱血侧回路1a、血液净化器2以及返血侧回路1b。在图13中,用粗实线箭头表示该空气的流动。通过该空气的流动,经由在透析液导入阶段导入到血液回路1中的透析液,将残留于血液净化器2和血液回路1中的血液挤出,将血液返回到体内。

在图13所示的结构中,空气导入部3与脱血侧空气捕获腔7a连接,空气导入部3将空气导入血液回路1中,但是,血液泵P1也可发挥空气导入部3的作用。如果在透析液导入阶段,从预充液管线PL导入的全部的透析液通过空气泵P1后,空气泵P1仍继续正转,则将空气导入返血侧回路1b中。因此,在该场合,也可以不设置空气导入部3。

像上述那样,空气导入部3在透析治疗时起到作为液面调整泵的作用,并且在返血工序中,为了返血而起到将空气导入血液回路1中的作用。血液泵P1起到在血液回路1的内部输送透析液的作用,并且起到在返血工序的空气导入阶段,为了返血而将空气导入血液回路1中的作用。

另外,第2实施方式中的透析液导入阶段结束条件及返血工序结束条件与第1实施方式中说明的条件相同。此外,进行血液泵P1的状态模式的转换的处理也与在第1实施方式中说明的处理相同。

如以上那样说明了第2实施方式的血液净化装置200。在第2实施方式中,也可防止在穿刺针没有拔针的状态下,开始排液工序等的情况,并且与仅使用透析液进行返血的情况相比较,可减少返血所使用的透析液的量。

<第3实施方式>

接着,对第3实施方式进行说明。在第3实施方式中,主要说明作为急性血液净化疗法,在对急性疾病进行去除疾病的原因物质的分离性输血疗法后,进行返血工序的例子。另外,作为急性血液净化疗法,分离性输血疗法只不过是列举性的,本实施方式也可以应用于持续性肾替代疗法(CRRT)和间歇性肾替代疗法(IRRT)等。

分离性输血疗法为下述治疗方法,其中,进行血浆置换等以分离和去除血液中的致病物质。在分离性输血疗法中,作为暂时性血液净化用血管通路,有时使用双腔导管。第3实施方式与第1实施方式相比,随着使用具有双管腔构造的穿刺针,拔针检测部的构造不同。因此,在第3实施方式中,仅对拔针检测部及穿刺针的结构进行说明。本实施方式所示的拔针检测部及穿刺针的构成也可适用于用于分离性输血疗法等的急性血液净化疗法的急性血液净化装置。

图14为表示拔针检测部4及穿刺针N的结构的图。如图14所示那样,穿刺针N穿刺于患者P的颈部。在穿刺针N上安装有拔针检测部4,拔针检测部4与电源PS连接。穿刺针N具有双腔构造(双腔导管DLC)。

双腔导管DLC主要包括穿刺针N、双腔管DLT、脱血侧分支部BA以及返血侧分支部BR。双腔导管DLC具有从一个穿刺针N向脱血侧回路1a及返血侧回路1b分支的构造。双腔管DLT的一端与穿刺针N连接。双腔管DLT的另一端分支为脱血侧分支部BA以及返血侧分支部BR。脱血侧分支部BA与脱血侧回路1a连接,返血侧分支部BR与返血侧回路1b连接。此外,图14表示穿刺于颈部的状态,但穿刺位置不限于此,也可以穿刺于大腿或者锁骨下等。

穿刺针N与翼部W形成为一体。翼部W设置有拔针检测部4。拔针检测部4例如作为片状的触摸传感器安装,蒸镀于翼部W。即,拔针检测部4与穿刺针N一体化。触摸传感器可以是电容式触摸传感器或电阻膜式触摸传感器等。在拔针检测部4作为静电电容方式触摸传感器安装的场合,在穿刺针N穿刺于患者P的期间,电源PS施加于触摸传感器的电极,检测因针与患者P接触而产生的静电电容(电荷)的变化。在拔针检测部4作为电阻膜方式触摸传感器安装的场合,在穿刺针N穿刺于患者P的期间,电源PS施加于触摸传感器的电极,检测因针与患者P接触而产生的透明导电膜的电阻值变化。

拔针检测部4在上述任意一种方式中,通过检测静电电容的变化或透明导电膜的电阻值变化,可检测穿刺针N是否穿刺于患者P。即,拔针检测部4通过触摸传感器检测穿刺针N相对于患者的体表面的接触状态,可检测穿刺针N已从患者P拔出的情况。再者,拔针检测部4将上述静电电容值或电阻值发送至控制装置C,控制装置C根据上述值的变化判定为进行了拔针。这样,拔针检测部4在双腔导管DLC等的穿刺于患者P的穿刺针为单针的情况下,也能够检测出进行了拔针。

通过上述说明的拔针检测部4的结构,检测穿刺针N已从患者P中拔出的情况。第3实施方式中的透析液导入阶段结束条件及返血工序结束条件也与第1实施方式中说明的条件相同。另外,进行血液泵P1的状态模式的转换的处理也与在第1实施方式中说明的处理相同。此外,在第3实施方式中,也可以应用在第2实施方式中说明的返血工序。

如以上那样,说明了第3实施方式的血液净化装置。在第3实施方式中,也可防止在穿刺针没有拔出的状态下,排液工序等开始的情况,并且即使在急性血液净化疗法中使用双腔导管等的单针的穿刺针的情况下,也可检测穿刺针的拔出。

以上描述的实施方式不过是列举性的,并且实施方式的范围不限于所描述的示例。除了所说明的处理及构成要素之外,还可以添加追加的处理及/或构成要素。此外,在不脱离本发明构思的情况下,可以对所说明的处理和/或构成要素进行改变,或者可以省略特定的处理和/或构成要素。并且,也可以变更所说明的处理的顺序。

另外,实施方式的血液净化装置通过借助控制装置C运行的计算机程序来安装,但是,该计算机程序也可存储于非暂时性存储介质中。非瞬态存储介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、高速缓冲存储器、半导体存储器设备、诸如内置硬盘和可移动磁盘设备之类的磁介质、磁光介质、以及诸如CD-ROM盘和数字通用盘(DVD)之类的光学介质等。

标号的说明:

标号1表示血液回路;

标号1a表示脱血侧回路;

标号1b表示返血侧回路;

标号2表示血液净化器;

标号3表示空气导入部;

标号3a表示空气泵;

标号3b表示空气导入路;

标号3c表示开闭阀;

标号3d表示空气过滤器;

标号3e表示空气过滤器;

标号3f表示开闭阀;

标号4表示拔针检测部;

标号5、5a、5b表示血液浓淡检测部;

标号6、6a、6b表示气泡检测部;

标号7a表示脱血侧空气捕获腔室;

标号7b表示返血侧空气捕获腔室;

标号100表示血液净化装置;

标号200表示血液净化装置;

符号IL表示透析液导入管线;

符号EL表示排液管线;

符号PL表示预充液管线;

符号P1表示血液泵;

符号P2表示透析液泵;

符号P3表示排液泵;

符号P表示透析液端口;

符号V1~V6表示开闭阀;

符号EPa表示电极;

符号EPb表示电极;

符号EPc表示电极;

符号IA表示阻抗调整电路;

符号A1表示差分放大电路;

符号A2表示差分放大电路;

符号R表示整流电路;

符号HF表示高频截止滤波器;

符号N表示穿刺针;

符号W表示翼部;

符号RN表示脱血侧穿刺针;

符号AN表示返血侧穿刺针;

符号DLC表示双腔导管;

符号DLT表示双腔管;

符号BA表示脱血侧分支部;

符号BR表示返血侧分支部;

符号C表示控制装置;

符号PS表示电源。

相关技术
  • 一种血液净化装置用端盖、血液净化装置及血液净化设备
  • 血液净化装置的端帽及血液净化装置
技术分类

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