血液处理系统的制作方法

本发明涉及一种血液处理系统。

背景技术：

例如，作为针对急性肾功能衰竭等的重病患者的一个治疗法，有一种通过体外循环来持续性地进行血液的净化的持续徐缓式血液过滤疗法。该治疗是利用血液处理装置进行的，血液处理装置具有将患者的血液供给到血液净化器并在净化后返回到患者的血液处理回路、以及向血液处理回路供给在血液处理回路中使用的治疗液的治疗液供给回路。在治疗液中，有向血液处理回路的血液供给以维持患者的体液平衡的补充液、和向血液净化器供给以从患者的血液中去除代谢物的透析液。治疗液贮存于治疗液供给回路的贮存容器，利用供给泵从贮存容器向血液处理回路供给治疗液。

专利文献1：日本专利第4458346号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

上述的治疗液的供给流量会对患者的体液量、体液成分产生影响，因此需要严格控制。因此，认为在血液处理装置中，对贮存容器设置重量计，根据由重量计测定出的贮存容器的重量的变化量来计算供给泵的实际流量，根据该实际流量严格地对供给泵进行控制。

另外，在持续徐缓式血液过滤疗法中，优选能够向血液处理装置的贮存容器补充该血液处理中使用的透析液、补充液之类的治疗液以在血液处理装置中长时间连续地对血液进行处理。因此，提出了一种如下方法：将透析液制作装置与血液处理装置连接，利用该透析液制作装置制作透析液后向血液净化装置供给(参照日本专利文献1)。

然而，如果想要使用上述这种透析液制作装置在血液处理中向贮存容器补充治疗液，则贮存容器的重量由于从其它容器补充的治疗液而发生变化，无法基于上述的贮存容器的重量来对供给泵的流量进行控制。由此，实际上难以在进行血液处理的同时向贮存容器补充治疗液。

本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于，提供一种能够在血液处理中向血液处理装置的贮存容器补充治疗液并同时严格地对治疗液向血液处理回路的供给流量进行控制的血液处理系统。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，发明者们专心研究的结果发现：通过对治疗液供给回路的贮存容器和治疗液补充回路的贮存容器分别设置重量计，根据治疗液供给回路的贮存容器的重量和治疗液补充回路的贮存容器的重量的总和的变化量来对供给泵进行控制，能够在血液处理中向血液处理装置的贮存容器补充治疗液并同时严格地对治疗液向血液处理回路的供给流量进行控制，从而完成了本发明。即，作为本发明的一例，提供下述(1)～(7)。

(1)一种血液净化系统，具有：血液处理回路，其具有血液净化器，该血液处理回路用于向血液净化器供给血液，并从该血液净化器回收已净化的血液；治疗液供给回路，其利用供给泵向所述血液处理回路供给贮存于第一贮存容器的、在所述血液处理回路中使用的治疗液；治疗液补充回路，其用于向所述第一贮存容器补充贮存于第二贮存容器的治疗液；第一重量计，其用于测定所述第一贮存容器的重量；第二重量计，其用于测定所述第二贮存容器的重量；以及控制装置，其根据由所述第一重量计测定出的所述第一贮存容器的重量和由所述第二重量计测定出的所述第二贮存容器的重量的总和的变化量来计算所述供给泵的实际流量，基于该实际流量来控制所述供给泵。

(2)关于根据(1)所记载的血液净化系统，在在不从外部向所述治疗液补充回路和所述治疗液供给回路导入新的治疗液的状态下，所述控制装置根据由所述第一重量计测定出的所述第一贮存容器的重量和由所述第二重量计测定出的所述第二贮存容器的重量的总和的变化量来计算所述供给泵的实际流量。

(3)关于(1)或(2)所述的血液净化系统，所述控制装置计算所述实际流量与所述供给泵的目标流量之间的流量误差，并对该流量误差进行校正。

(4)关于(1)～(3)中任一项所记载的血液净化系统，还具有：排液回路，其利用排液泵将由所述血液净化器产生的排液向排液容器排出；外部排液回路，其用于将贮存于所述排液容器的排液向外部排出；第三重量计，其用于测定所述排液容器的重量；以及排液控制装置，在所述排液容器的排液没有从所述外部排液回路向外部排出的期间，该排液控制装置根据由所述第三重量计测定出的所述排液容器的重量的变化量来计算所述排液泵的实际流量，控制所述排液泵来对所述实际流量与目标流量之间的流量误差进行校正，在所述排液容器的排液从所述外部排液回路向外部排出的期间，该排液控制装置使用紧挨着开始该向外部排出之前的所述流量误差的校正值来对所述排液泵进行控制。

(5)关于(1)～(4)中的任一项所记载的血液净化系统，具备多个所述第二贮存容器，对每个该第二贮存容器设置所述第二重量计，从自所述多个第二贮存容器中顺次选择的一个第二贮存容器向所述第一贮存容器补充治疗液，所述控制装置根据所述第一贮存容器的重量和正在向所述第一贮存容器补充治疗液的所述第二贮存容器的重量的总和的变化量来计算所述供给泵的实际流量，基于该实际流量来控制所述供给泵。

(6)关于(1)～(5)中的任一项所记载的血液净化系统，还具有：治疗液生成部，其用于生成治疗液；以及治疗液回路，其用于将由所述治疗液生成部生成的治疗液向所述第二贮存容器供给并贮存于所述第二贮存容器。

(7)一种血液净化系统，具有：血液处理回路，其用于向血液净化器供给血液，并从该血液净化器回收已净化的血液；排液回路，其利用排液泵将由所述血液净化器产生的排液向排液容器排出；外部排液回路，其用于将贮存于所述排液容器的排液向外部排出；重量计，其用于测定所述排液容器的重量；以及排液控制装置，在所述排液容器的排液没有从所述外部排液回路向外部排出的期间，该排液控制装置根据由所述重量计测定出的所述排液容器的重量的变化量来计算所述排液泵的实际流量，控制所述排液泵来对所述实际流量与目标流量之间的流量误差进行校正，在所述排液容器的排液从所述外部排液回路向外部排出的期间，该排液控制装置使用紧挨着开始该排液的排出之前的所述流量误差的校正值来对所述排液泵进行控制。

发明的效果

根据本发明，能够在血液处理中向血液处理装置的贮存容器补充治疗液并同时严格地对治疗液向血液处理回路的供给流量进行控制，因此能够实现持续徐缓式的血液净化处理等的长时间的血液处理。

附图说明

图1是示出血液处理系统的结构的概要的说明图。

图2是示出治疗液供给回路的管泵的实际流量的时间上的变化的曲线图。

图3是示出排液回路的管泵的实际流量的时间上的变化的曲线图。

图4是示出具有外部排液回路的血液处理系统的结构的说明图。

图5是用于说明排液容器排出排液时的对排液回路的管泵的控制的曲线图。

图6是示出具有两个第二贮存容器的血液处理系统的结构的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的优选的实施方式。此外，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，本发明并不只限定于该实施方式。对同一要素标注同一标记，省略重复的说明。另外，附图中，关于上下左右等的位置关系，只要没有特别说明，设为是基于附图所示的位置关系的位置关系。并且，附图的尺寸比率并不限定于图示的比率。

图1是示出本实施方式所涉及的血液处理系统1的结构的概要的说明图。血液处理系统1是用于进行例如持续徐缓式的血液净化处理的系统，具备：血液处理装置10，其用于针对患者进行血液处理；治疗液供给装置11，其用于向血液处理装置10供给补充透析液、补充液之类的治疗液；以及控制装置12(包含排液控制装置)。

血液处理装置10具有用于将患者的血液供给到血液净化器20并使血液返回到患者的血液处理回路21。血液处理回路21具有用于向血液净化器20供给患者的血液的血液供给回路22、以及用于使血液从血液净化器20返回到患者的血液返还回路23。

另外，血液处理装置10具有：治疗液供给回路24，其用于进行补充液向血液供给回路22和/或血液返还回路23的供给以及透析液向血液净化器20的供给中的至少一方；排液回路25，其用于排出由血液净化器20生成的排液。

血液净化器20是例如内置有中空纤维膜的中空纤维组件，能够使向中空纤维膜的初级侧20a供给的血液中的代谢物等通过到中空纤维膜的次级侧20b来过滤并净化血液。

血液供给回路22例如从穿刺于患者的针部(未图示)连接于血液净化器20的初级侧20a的入口。在血液供给回路22中，设置泵30，能够以规定流量向血液净化器20供给患者的血液。在泵30中，使用例如对构成回路的管进行处理来传送管内的液体的所谓的管泵。

血液返还回路23从血液净化器20的初级侧20a的出口连接于针部(未图示)。

治疗液供给回路24从第一贮存容器40连接于血液供给回路22和/或血液返还回路23以及血液净化器20的次级侧20b中的任一个。治疗液供给回路24能够与血液净化处理的种类、例如持续徐缓式血液过滤(chf：continuoushemofiltractrion)、持续徐缓式血液透析(chd：continuoushemodiafiltration)、持续徐缓式血液过滤透析(chdf：continuoushemodiafiltration)相应地在与血液供给回路22和/或血液返还回路23连接、与血液净化器20连接、以及与它们中的多个连接之间进行选择。

在治疗液供给回路24中，设置作为供给泵的管泵41，能够以规定流量供给第一贮存容器40的透析液、补充液之类的治疗液。对第一贮存容器40设置用于测定该容器40的重量的第一重量计42。

排液回路25从血液净化器20的次级侧20b连接于排液容器50。在排液回路25中，设置有作为排液泵的管泵51，能够以规定流量向排液容器50排出血液净化器20的排液。对排液容器50设置用于测定该容器50的重量的第三重量计52。

治疗液供给装置11具备用于生成治疗液的治疗液生成部60、用于向第二贮存容器61供给由治疗液生成部60生成的治疗液的治疗液供给回路62、以及用于向血液处理装置10的第一贮存容器40补充第二贮存容器61的治疗液的治疗液补充回路63。

治疗液生成部60具有例如水供给源70、a原液供给源71以及b原液供给源72，该治疗液生成部60能够将这些液体以规定比例混合而生成治疗液。作为水供给源70的水，例如使用反浸透过滤水、超过滤水等。在a原液中使用例如不含碳酸氢钠的溶液原液，在b原液中使用例如含有碳酸氢钠的溶液原液。

治疗液供给回路62从治疗液生成部60连接于第二贮存容器61，治疗液补充回路63从第二贮存容器61连接于血液处理装置10的治疗液供给回路24。在治疗液供给回路62中设置有开闭阀、管泵等治疗液闭塞单元64。在治疗液补充回路63中，设置管泵80，能够以规定流量向治疗液供给回路24供给第二贮存容器61的治疗液。对第二贮存容器61设置用于测定该容器61的重量的第二重量计81。

控制装置12是对血液处理系统1整体的动作进行控制的计算机，能够对管泵30、41、51、80、治疗液闭塞单元64等的动作进行控制来执行血液处理、治疗液的补充。例如控制装置12具有如下的程序：如后述那样基于重量计42、81的测定结果来对管泵41的流量误差进行校正，从而对向血液处理回路21供给的治疗液的流量进行控制。也可以是，血液处理装置10和治疗液供给装置11分别具有控制计算机，控制装置12通过利用有线或无线的通信来对整体进行控制。

接着，对如以上那样构成的血液处理系统1的动作进行说明。

在图1所示的血液处理装置10中，进行针对患者的持续徐缓式的血液净化处理。例如，在进行持续徐缓式血液过滤(chf)治疗的情况下，利用管泵30通过血液供给回路22向血液净化器20供给患者的血液。利用管泵51通过排液回路25而向排液容器50排出在血液净化器20中通过膜从血液中去除的代谢物等。另外，利用管泵41通过治疗液供给回路24向血液供给回路22和/或血液返还回路23供给第一贮存容器40的补充液。由血液净化器20净化后的血液通过血液返还回路23而被返回到患者。另外，在进行持续徐缓式血液透析(chd)治疗的情况下，利用管泵41向血液净化器20的膜的次级侧20b供给第一贮存容器40的透析液。在进行持续徐缓式血液过滤透析(chdf)治疗的情况下，利用管泵41向血液供给回路22和/或血液返还回路23供给补充液，向血液净化器20供给透析液。

另外，在治疗液供给装置11中，在通过血液处理装置10进行血液净化处理的期间，适当地向血液处理装置10的第一贮存容器40供给补充第二贮存容器61的治疗液。此时，利用管泵80通过治疗液补充回路63向血液处理装置10的治疗液供给回路24供给第二贮存容器61的治疗液。供给到治疗液供给回路24的治疗液主要供给并贮存到第一贮存容器40，根据情况而一部分向血液供给回路22、血液返还回路23以及血液净化器20中的至少一个直接供给。此外，治疗液在治疗液供给停止时由治疗液生成部60生成并预先贮存于第二贮存容器61。在治疗液供给中，治疗液供给闭塞单元64被封闭，不向第二贮存容器61补充治疗液。此外，例如关于从第二贮存容器61向第一贮存容器40的治疗液供给单元，也考虑过使用了阀和落差的送液等来代替使用管泵80。然而，在使用了落差的补充方法的情况下，当管泵41以高流量进行工作时，利用落差来不及补充治疗液，第一贮存容器40内的治疗液迅速变空，因此无法进行稳定的治疗液的供给。除此以外，如果使用落差和阀，则需要空间而无法避免血液处理系统1整体的大型化，因此优选使用管泵80。

在血液净化处理中，利用控制装置12来严格地控制治疗液向血液处理回路21的供给流量。例如，在血液净化处理中，利用第一重量计42持续测定第一贮存容器40的重量，利用第二重量计81持续测定第二贮存容器61的重量。向控制装置12输出这些测定结果，在控制装置12中根据第一贮存容器40的重量和第二贮存容器61的重量的总和的变化量来计算正在利用管泵41供给的治疗液的实际流量q1。例如，根据第一贮存容器40的重量和第二贮存容器61的重量的总和m的变化量δm，通过式q1＝δm/测定时间来计算实际流量q1。接着，控制装置12例如对图2所示的、该管泵41的实际流量q1与预先设定的目标流量q2之间的流量误差p1(q2-q1)进行校正。具体地说，例如使管泵41的输出增加与流量误差对应的量来对流量误差p1进行校正。控制装置12连续或间断地进行该管泵41的反馈控制，来严格地对向血液处理回路21供给的治疗液的流量进行控制。

另外，在血液净化处理中，利用控制装置12来严格地对从血液处理回路21的血液净化器20向排液容器50的排液流量进行控制。例如，在血液净化处理中，利用第三重量计52持续测定排液容器50的重量。向控制装置12输出该测定结果，在控制装置12中根据排液容器50的重量的变化量来计算利用管泵51排出的排液的实际流量q3。接着，控制装置12例如对图3所示的、管泵51的实际流量q3与预先设定的目标流量q4之间的流量误差p2(q4-q3)进行校正。具体地说，例如使管泵51的输出增加与流量误差对应的量来对流量误差p2进行校正。控制装置12连续或间断地进行该管泵51的反馈控制，严格地对从血液净化器20排出的排液的流量进行控制。

根据本实施方式，测定第一贮存容器40的重量和第二贮存容器61的重量，根据这两个重量的总和的变化量δm来计算管泵41的实际流量q1，对管泵41进行控制来对实际流量q1与目标流量q2之间的流量误差p1进行校正，因此，即使在血液处理中向血液处理装置10的第一贮存容器40补充治疗液，也能够基于贮存容器的治疗液的减少进行管泵41的流量控制。由此，能够在血液处理中向血液处理装置10的第一贮存容器40补充治疗液并同时严格地对治疗液向血液处理回路21的供给流量进行控制。

在上述实施方式中，也可以设为如图4所示，血液处理系统1还具有用于将排液容器50中贮存的排液向外部排出的外部排液回路100，在血液处理中适当地将排液容器50的排液向外部排出。

在所述情况下，例如外部排液回路100从排液回路25连接于治疗液供给装置11的排液部110，并具备管泵111。而且，在血液处理中在排液容器50中积存有规定阈值以上的排液的情况下，管泵111进行工作，排液容器50的排液通过外部排液回路100向排液部110排出。此时，持续进行血液处理，因此排液回路25的管泵51持续运行。然后，当排液容器50的排液减少到规定量以下时，管泵111停止，排液的排出停止。

此时的排液回路25的管泵51的流量控制如下那样进行。如上所述，在排液容器50的排液没有通过外部排液回路100排出时，根据由第三重量计52测定出的排液容器50的重量的变化量来计算管泵51的实际流量q3，对管泵51进行控制来对实际流量q3与目标流量q4之间的流量误差p2进行校正。而且，如图5所示，在排液容器50的排液通过外部排液回路100排出的期间，使用紧挨着开始向该外部排出之前的流量误差p2的校正值来对管泵51进行控制。即，在紧挨着开始排出排液容器50的排液之前的流量误差p2的校正值为c1的情况下，在排液中维持该流量误差的校正值c1。在排液的排出中，停止利用第三重量计52测量排液容器50的重量。然后，当结束排液容器50的排液时，再次开始利用第三重量计52测量排液容器50的重量，基于该重量来计算管泵51的实际流量q3，对管泵51进行控制来对实际流量q3与目标流量q4之间的流量误差p2进行校正。

根据该实施方式，能够在血液处理中排出排液容器50的排液，因此能够长期持续进行血液处理。另外，在长期持续进行血液处理直到在排液容器50中积存足够多的排液为止的期间，管泵51的实际流量q3稳定，该流量误差p2的校正值c1稳定，因此使用紧接着开始排出排液之前的流量误差p2的校正值c1来对排液中的管泵51进行控制。通过这样，能够在血液处理中进行排液的排出并同时严格地对排液从血液净化器20的排出流量进行控制。由此，能够利用血液净化器20适当地进行长期的血液处理。

接着，在以上的实施方式中，也可以设为如图6所示，血液处理系统1具备多个、例如两个第二贮存容器61，按每个该第二贮存容器61a、61b设置第二重量计81a、81b，从自多个第二贮存容器61a、61b中顺次选择的一个第二贮存容器61a、61b向第一贮存容器40补充治疗液。

在所述情况下，治疗液供给回路62在途中分支以与各第二贮存容器61a、61b分别连接。在该分支点例如设置三通阀120。另外，治疗液补充回路63在途中分支以与各第二贮存容器61a、61b分别连接。在分支点例如设置三通阀121。

在血液处理中，选择从某个第二贮存容器61a、61b向第一贮存容器40补充治疗液，并从治疗液生成部60向没有被选择的第二贮存容器61a、61b补充治疗液。例如，在选择了第二贮存容器61a的情况下，在补充治疗液时从第二贮存容器61a向第一贮存容器40补充治疗液，适当地从治疗液生成部60向第二贮存容器61b补充治疗液。另外，在选择了第二贮存容器61b的情况下，在补充治疗液时从第二贮存容器61b向第一贮存容器40补充治疗液，适当地从治疗液生成部60向第二贮存容器61a补充治疗液。在该第二贮存容器61a与第二贮存容器61b之间交替地进行选择。

而且，关于治疗液供给回路24的管泵41的流量控制，根据第一贮存容器40的重量和正在向第一贮存容器40补充治疗液的(被选择的)一方的第二贮存容器61的重量的总和的变化量来计算管泵41的实际流量q1，对管泵41进行控制来对实际流量q1与目标流量q2之间的流量误差p1进行校正。

根据该实施方式，血液处理系统1具有多个第二贮存容器61，能够交替地进行治疗液向第一贮存容器40的补充与治疗液向第二贮存容器61的补充，因此只要将管泵80的流量设为与管泵41所需要的流量相等或为管泵41所需要的流量以上即可，因此能够实现泵的小型化。另外，还能够严格地对此时管泵41的治疗液的供给流量进行控制。此外，本实施方式中的第二贮存容器61的个数不限于两个，能够任意进行选择。

在此，血液处理系统1包括血液处理装置10和治疗液供给装置11，但是血液处理装置10和治疗液供给装置11既可以是独立的，也可以是一体型的。然而，根据治疗的实施方式，也有时不从治疗液供给装置11供给治疗液，而是代替第一贮存容器40而连接调和好的既存的治疗液袋，由此不使用治疗液供给装置11就实施治疗。因此，优选的是，在血液处理装置10侧设置第一贮存容器40，在治疗液供给装置11侧设置第二贮存容器61，血液处理装置10与治疗液供给装置11独立地构成，以使治疗的实施方式具有灵活性。另外，在市场上已经存在血液处理装置10，在以一体型进行开发的情况下需要大的投资。因此，通过将血液处理装置10与治疗液供给装置11设计为独立的设备，能够降低开发成本，并且能够顺利地导入到现有的市场。在血液处理装置10与治疗液供给装置11独立构成的情况下，各个回路以将治疗液补充回路63和治疗液供给回路24连通的方式连接。能够使用例如鲁尔接头等来进行连接，但是只要能够连接各个回路，则可以是任何连接方式，不特别地进行限定。另外，作为连接位置，能够将治疗液补充回路63与治疗液供给回路24直接连接或经由第一贮存容器40连接，但是只要是能够向第一贮存容器40供给治疗液，则可以是任何连接位置，不特别地进行限定。另外，在治疗液补充回路63没有预先与同针对治疗液供给回路24的连接部连接的情况下，也可以对连接部配置夹具、逆止阀、无针混注管等以防止治疗液泄露。另外，在血液处理装置10与治疗液供给装置11独立构成的情况下，需要彼此共用第一重量计41和第二重量计81的测定结果来进行控制。因此，需要血液处理装置10与治疗液供给装置11在电气上连动，关于其方法，例如能够举出rs232线缆、rs422线缆、lan线缆、usb线缆这样的物理式连接、bluetooth(注册商标)、红外线等无线信号等，但是只要是能够传递控制所需的信息，则可以是任何方式，不特别地进行限定。

以上，参照附图来说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明不限定于所述的例子。如果是本领域技术人员，则明确可知在权利要求书所记载的思想的范畴内，能够想到各种变更例或修正例，并了解这些当然也属于本发明的技术范围。

例如，在以上的实施方式中，第二贮存容器61在治疗液供给装置11侧，但是不特别地进行限定，也可以在血液处理装置10侧。血液处理系统1的回路结构不限于此。被控制的泵41、51也可以不是管泵。

在上述实施方式中，进行对治疗液供给回路24的管泵41的流量控制，并且进行对排液回路25的管泵51的流量控制，但是也可以只进行对管泵51的流量控制。也就是说，也可以是，在没有通过外部排液回路100向外部排出排液容器50的排液的期间，根据由重量计52测定出的排液容器50的重量的变化量来计算管泵51的实际流量q3，对管泵51进行控制来对实际流量q3与目标流量q4之间的流量误差p2进行校正，在通过外部排液回路100向外部排出排液容器50的排液期间，使用紧挨着开始排出该排液之前的流量误差p2的校正值c1来控制管泵51。另外，本发明的血液处理系统也能够适用于向除了持续徐缓式以外的血液处理装置供给治疗液的情况。

产业上的可利用性

本发明在提供一种在血液处理中向血液处理装置的贮存容器补充治疗液并同时严格地对治疗液向血液处理回路的供给流量进行控制的血液处理系统时是有用的。

附图标记说明

1：血液处理系统；10：血液处理装置；11：治疗液供给装置；12：控制装置；20：血液净化器；21：血液处理回路；40：第一贮存容器；41：第一重量计；41：管泵；50：排液容器；51：管泵；52：第三重量计；61：第二贮存容器；81：第二重量计。