JP6133134B2 - 透析システム、調整装置、および、調整方法 - Google Patents
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Description
本発明は、糖成分を含む粉末透析用剤を溶解、希釈して患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する透析システム、当該透析システムに組み込まれる調整装置、および、当該透析システムで用いられる透析液の成分を調整する調整方法に関する。
病院等で腎不全患者の治療に使用される透析液は、重炭酸ナトリウムを含まないもの（以下、Ａ剤という。）と重炭酸ナトリウム（以下、Ｂ剤という。）の２種類の薬剤に水を混合して調整されるものである。従来、このＡ剤、Ｂ剤は、それぞれ、所定濃度の液体、すなわち、液状Ａ剤および液状Ｂ剤として提供されていた。医院や病院などの透析施設では、必要に応じて、この液状Ａ剤および液状Ｂを混合・希釈して、透析液を生成していた。
かかる液状Ａ剤および液状Ｂ剤は、患者１名の１回の透析で、５リットル前後もの量が使用される。したがって、複数の患者を取り扱う医院や病院においては、液状Ａ剤、液状Ｂ剤を多量に備蓄し、随時、運搬する必要があり、運搬の負担、貯蔵スペース等の問題があった。
そこで、近年では、運搬性向上の観点から、これらＡ剤及びＢ剤を粉末化したもの（以下、「粉末Ａ剤」、「粉末Ｂ剤」という）を透析の前に溶解して、液状Ａ剤および液状Ｂ剤と同等の濃度を持つＡ剤濃厚液およびＢ剤濃厚液を得る試みがなされている（例えば特許文献１，２など）。かかる粉末Ａ剤、粉末Ｂ剤を用いる技術によれば、貯蔵スペースを低減でき、また、運搬の負担も大幅に低減できる。
ところで、Ａ剤に含まれる糖成分、具体的にはグルコースには、いくつかの異性体が知られている。従来多用されていた液状Ａ剤に含まれるグルコースのうち、約３６％は、図９（ａ）に示すα−グルコースであり、約６４％が図９（ｂ）に示すβ−グルコースとなっている。一方、粉末Ａ剤に含まれるグルコースには、β−グルコースは存在せず、α−グルコースが１００％となっている。この粉末Ａ剤を、水に溶解させると時間とともにα−グルコースの一部がβ−グルコースに変化していき、最終的には、液状Ａ剤と同じ、約３６％がα−グルコース、約６４％がβ−グルコースの状態で平衡に達する。
しかし、粉末Ａ剤を溶解して用いる場合、溶解液中のグルコースが平衡に達した否かを確認しないまま、粉末Ｂ剤の溶解液および水と混合し、希釈して、透析液を生成し、患者に透析治療を施すための透析装置に供給していた。その結果、透析液の組成、特に、グルコースの比率が、液状Ａ剤を用いた場合と異なっている可能性があった。液状Ａ剤および粉末Ａ剤のいずれを使用した場合でも、最終的に得られる透析液の組成は、ほぼ同じであることが望ましい。
そこで、本発明では、粉末Ａ剤を用いても、液状Ａ剤から生成される透析液と同じ組成の透析液が生成できる透析システム、当該透析システムに組み込まれる調整装置、および、透析液の成分を調整する調整方法を提供することを目的とする。
本発明の透析システムは、糖成分を含む粉末透析用剤を溶解、希釈して患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する透析システムにおいて、前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を一時的に貯留する貯留部を備えており、前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測手段を、備えており、前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させる、ことを特徴とする。
好適な態様では、さらに、前記対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に調温する調温手段を備える。この場合、前記調温手段は、前記貯留部に貯留された対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に加温して調温する、ことが望ましい。
他の好適な態様では、前記貯留部は、複数の貯留槽を備えており、前記複数の貯留槽のうち、対象液の出力が許容された貯留槽とは別の貯留槽に、新たな対象液を供給し、貯留する。
他の本発明である調整装置は、糖成分を含む粉末透析用剤を溶解して濃厚液を生成する溶解装置と、前記濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して透析液を生成するとともに当該透析液を患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する供給装置と、が配管で接続された透析システムに組み込まれる調整装置であって、前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を一時的に貯留する貯留部を備えており、前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測手段を、備えており、前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させる、ことを特徴とする。
他の本発明である調整方法は、糖成分を含む粉末透析用剤を溶解、希釈して患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する透析システムで用いられる透析液の成分を調整する調整方法であって、前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を貯留部に一時的に貯留するステップを有し、前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測ステップと、前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させるステップと、を備える。好適な態様では、さらに、前記対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に調温するステップを有する。
本発明によれば、前記粉末透析用剤を溶解してから透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量の貯留部に対象液が一時的に貯留されるため、粉末Ａ剤を用いても、液状Ａ剤から生成される透析液と同じ組成の透析液が生成できる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である透析システム１０の構成ブロック図である。この透析システム１０は、二種類の粉末透析用剤（粉末Ａ剤および粉末Ｂ剤）を溶解、混合、希釈して透析液を生成し、生成された透析液を、患者に透析治療を施すための透析装置（「透析用監視装置」とも呼ばれる）２０に供給するためのシステムである。
この透析システム１０は、機械室に設置された逆浸透装置１２（以下「ＲＯ装置１２」という）、溶解装置１４，１６、および、透析液供給装置１８と、機械室とは隔離された透析室に設置された複数の透析装置２０とから主に構成されている。
ＲＯ装置１２は、逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いて水から不純物を除去し、純度の高いＲＯ水を生成する。生成されたＲＯ水は、水供給ライン２２，２４を介して、Ａ剤溶解装置１４、Ｂ剤溶解装置１６、透析液供給装置１８に供給される。なお、本実施形態では、ＲＯ装置１２を用いて高純度の水を生成しているが、高純度の水が得られるなら、他の装置を用いてもよい。
Ａ剤溶解装置１４、Ｂ剤溶解装置１６は、それぞれ、対応する粉末透析用剤をＲＯ水で溶解する。ここで、Ａ剤は、電解質成分（例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸ナトリウム）や、ｐＨ調整剤（例えば酢酸）、糖（例えばグルコース）等を含む薬剤である。また、Ｂ剤は、重炭酸ナトリウム等を含む薬剤である。これら粉末Ａ剤および粉末Ｂ剤を溶解して得られた液体は、それぞれ、Ａ剤濃厚液、Ｂ剤濃厚液として、濃厚液供給ライン２６，２８を介して透析液供給装置１８に供給される。透析液供給装置１８は、Ａ剤濃厚液、Ｂ剤濃厚液、ＲＯ水を所定比率で混合し、所定濃度の透析液を生成する。生成された透析液は、必要に応じて、濃度測定等されたうえで、複数の透析装置２０に供給されて、各透析装置２０によって各患者に対して透析治療が施されることになる。
ところで、既述した通り、本実施形態では、透析液を、粉末Ａ剤および粉末Ｂ剤を溶解し、混合、希釈して生成している。このような粉状（固体状）のＡ剤およびＢ剤を用いるのは、運搬性を向上し、また、貯蔵スペースを低減するためである。すなわち、粉末Ａ剤、粉末Ｂ剤を溶解して透析液を生成するのではなく、予め、液状になったＡ剤（液状Ａ剤）、Ｂ剤（液状Ｂ剤）を用いて透析液を生成する態様も知られている。しかし、患者１名の１回の透析には、５リットルもの液状Ａ剤および液状Ｂ剤が必要であるため、液状Ａ剤、液状Ｂ剤を用いる場合は、多量の液状Ａ剤、液状Ｂ剤を運搬、貯蔵する必要がある。特に、複数の患者を扱う医院や病院等の施設では、液状Ａ剤、液状Ｂ剤の運搬の負担が大きく、また、大きな貯蔵スペースが必要であった。
一方、粉末Ａ剤、粉末Ｂ剤を用いる形態の場合、液状Ａ剤、液状Ｂ剤に比して、軽量・小量であるため、運搬の負担が小さく、また、貯蔵スペースも少なくてもよい。一方で、必要に応じて、粉末Ａ剤および粉末Ｂ剤を溶解すれば、液状Ａ剤、液状Ｂ剤とほぼ同様の薬液（Ａ剤濃厚液、Ｂ剤濃厚液）が得られる。
ただし、粉末Ａ剤を溶解したＡ剤濃厚液と液状Ａ剤との組成は、必ずしも、同じではなかった。例えば、Ａ剤には、糖成分としてグルコースが含まれているが、このグルコースには、いくつかの異性体がある。液状Ａ剤に含まれるグルコースのうち、約３６％はα−グルコース（図９（ａ））であり、約６４％はβ−グルコース（図９（ｂ））である。これは、体液中のグルコースの異性体比率と、ほぼ同じである。一方、粉末Ａ剤には、β−グルコースは存在せず、α−グルコースのみが存在している。この粉末Ａ剤を水に溶解すると、α−グルコースの一部が、β−グルコースへと変化していき、最終的には、液状Ａ剤と同じ、約３６％がα−グルコース、約６４％がβ−グルコースとなる平衡状態になる。ただし、粉末Ａ剤を溶解してから平衡状態になるまでは、液温にもよるが、ある程度の時間がかかる。従来は、粉末Ａ剤を溶解したＡ剤濃厚液中のグルコースが平衡に達したかを考慮することなく、混合希釈して透析液を生成していた。そのため、得られる透析液の組成（特にグルコースの異性体比率）が、液状Ａ剤等を用いて生成した透析液の組成と異なる場合があった。
そこで、本実施形態では、粉末Ａ剤を用いて生成される透析液の組成が、液状Ａ剤等を用いて生成した透析液と同じ組成と同じになるように、透析システム１０に、Ａ剤濃厚液または透析液を調整する調整装置５０を組み込んでいる。
この調整装置５０の基本的な構成概念と具体的な構成について、図２を参照して説明する。図２は、調整装置５０の構成を示す図である。はじめに、調整装置５０の基本的な構成概念について説明する。調整装置５０は、Ａ剤濃厚液またはＡ剤濃厚液から生成された透析液を一時的に貯留し、所定温度に調温する装置である。なお、以下では、調整装置５０で貯留・調温されるＡ剤濃厚液または透析液を、「対象液」と呼ぶ。
透析装置２０に供給される透析液中のグルコースが平衡に達しているようにするためには、Ａ剤が溶解されてから透析液が透析装置２０に供給されるまでの時間Ｔ１（以下「待機時間Ｔ１」という）を、対象液中のグルコースが平衡に達するまでの時間Ｔ２（以下「平衡化時間Ｔ２」という）以上にする必要がある。
待機時間Ｔ１は、対象液の貯留容量Ｖａを、単位時間当たりの対象液の使用量Ｖｂで除することで求まる（Ｔ１＝Ｖａ／Ｖｂ）。この待機時間Ｔ１が、平衡化時間Ｔ２以上になれば、すなわち、Ｖａ／Ｖｂ≧Ｔ２であり、ひいては、Ｖａ≧Ｔ２＊Ｖｂとなれば、透析液が透析装置２０に供給された時点で、透析液中のグルコースは、平衡に達していることになる。そこで、本実施形態では、調整装置５０に、対象液を貯留する貯留部５２を設けるとともに、当該貯留部５２の貯留容量Ｖａを、Ｖａ≧Ｔ２＊Ｖｂとしている。かかる貯留部５２に、対象液を一時的に貯留することで、透析液が透析装置２０に達した時点で、透析液中のグルコースは平衡に達しており、液状Ａ剤から生成される透析液と同じ組成になる。
また、本実施形態の調整装置５０には、Ａ剤濃厚液の液温を調整する調温部５６も設けられている。これは、グルコースの平衡化を促進するためである。出願人の実験によれば、グルコースは、液温が高いほど平衡化時間Ｔ２が短くなるため、調温部５６によりＡ剤濃厚液の液温を高めることで、平衡化時間Ｔ２が短くなり、ひいては、貯留部５２の貯留容量Ｖaも小さくできる。これについて、図３、図４を参照して説明する。図３、図４は、Ａ剤濃厚液中のα−グルコース及びβ−グルコースの存在比率の経時変化を示すグラフであり、図３（ａ）は、液温を２０℃に、図３（ｂ）は、液温を３０℃に、図４（ａ）は、液温を３５℃に、図４（ｂ）は、液温を４０℃に保った場合を示している。各図において、実線は、α−グルコースの、破線は、β−グルコースの存在比率を示している。
この実験では、粉末Ａ剤を所定の温度（２０℃、３０℃、３５℃、４０℃）のＲＯ水で溶解して９ＬのＡ剤濃厚液を作成し、所定の温度で恒温している。なお、Ａ剤濃厚液中のグルコース濃度は、０．０３５ｇ／ｍｌであり、ＰＨは約４．９である。また、実験に際しては、旋光度及び旋光回転角の測定を５分毎に行い、その測定結果を以下の式１，２にあてはめて、Ａ剤濃厚液のα−グルコースの存在比率Ｙ、及び、β−グルコースの存在比率Ｚを算出している。
Ｙ＝（Ｘ−Ｂ）／（Ａ−Ｂ） 式１
Ｚ＝１００−Ｙ 式２
Ｙ＝（Ｘ−Ｂ）／（Ａ−Ｂ） 式１
Ｚ＝１００−Ｙ 式２
なお、式１において、Ｘは、旋光度の測定結果、Ａは、１００％α−グルコースの場合の理論旋光度、Ｂは、１００％β−グルコースの場合の理論旋光度であり、Ａ，Ｂの値としてＡ＝１１２．２°、Ｂ＝１８．７°を用いている。また、旋光度とは、特定の単色光を用い、所定の温度で測定したときの旋光度を意味する。本実験では、所定の温度のＡ剤濃厚液を必要量、測定容器に入れ、旋光計（ＨＯＲＩＢＡ社製：型式ＳＥＰＡ−３００）を所定の温度、所定の濃度、波長ナトリウムＤ線、層長１００ｍｍの条件下で旋光度及び旋光回転角を５分毎に測定している。そして、旋光度が５３．２°以下になれば、グルコースが平衡に達したと判断している。
図３、図４に示す通り、溶解されたＡ剤は、液温が高いほど平衡化時間Ｔ２が、短くなる。具体的には、液温２０℃の場合、平衡化時間Ｔ２は、１７０分が必要となる。一方、液温３０℃、３５℃、４０℃と上げていけば、平衡化時間Ｔ２は、５０分、４０分、２５分に短縮されていく。つまり、これらの実験によれば、平衡化時間Ｔ２は、液温に依存しており、液温が高いほど短縮できることが分かる。特に、液温２０℃と３０℃を比べれば、平衡化時間Ｔ２は、１／３以下に短縮されており、その短縮効果が大きいことが分かる。また、液温４０℃にすれば、液温２０℃に比して、平衡化時間Ｔ２が約１／７と大幅に抑えられることが分かる。
次に、具体例を挙げて、実際に必要な貯留部５２の貯留容量Ｖａについて説明する。例えば、５０人の患者に透析液５００ｍｌ/ｍｉｎを同時に供給する透析システム１０を考える。この場合、１分当たりのＡ剤濃厚液の使用量Ｖｂ１は７１５ｍｌ、１分当たりの透析液の使用量Ｖｂ２は２５０００ｍｌとなる。
かかる透析システム１０において、Ａ剤濃厚液を液温２０℃で貯留する場合、平衡化時間Ｔ２は、１７０ｍｉｎであるため、貯留部５２の容量Ｖａは、１７０＊７１５＝１２１５５０ｍｌ以上必要となる。また、Ａ剤濃厚液ではなく、透析液を貯留する場合、貯留部５２の容量Ｖａは、１７０＊２５０００＝４２５００００ｍｌ以上必要となる。
同様に、Ａ剤濃厚液を液温３０℃で貯留する場合、平衡化時間Ｔ２は、５０ｍｉｎであるため、貯留部５２の容量Ｖａは、５０＊７１５＝３５７５０ｍｌ以上必要となる。また、Ａ剤濃厚液ではなく、透析液を貯留する場合、貯留部５２の容量Ｖａは、５０＊２５０００＝１２５００００ｍｌ以上必要となる。
Ａ剤濃厚液を液温３５℃で貯留する場合、平衡化時間Ｔ２は、４０ｍｉｎであるため、貯留部５２の容量Ｖａは、４０＊７１５＝２８６００ｍｌ以上必要となる。また、Ａ剤濃厚液ではなく、透析液を貯留する場合、貯留部５２の容量Ｖａは、４０＊２５０００＝１００００００ｍｌ以上必要となる。
Ａ剤濃厚液を液温４０℃で貯留する場合、平衡化時間Ｔ２は、２５ｍｉｎであるため、貯留部５２の容量Ｖａは、２５＊７１５＝１７８７５ｍｌ以上必要となる。また、Ａ剤濃厚液ではなく、透析液を貯留する場合、貯留部５２の容量Ｖａは、２５＊２５０００＝６２５０００ｍｌ以上必要となる。
以上の説明から明らかな通り、対象液の温度を高くすることにより、貯留部５２の貯留容量を小さく抑えることができ、貯留部５２、ひいては、調整装置５０のサイズを大幅に低減できる。特に、液温３０℃にすれば、液温２０℃に比べて、必要な貯留容量Ｖａを１／３以下に低減できる。また、液温４０℃にすれば、液温２０℃に比べて、貯留容量を約１／７と大幅に低減できる。したがって、対象液の液温は、特に限定されるものではないが、対象液は、２０℃〜１００℃の範囲に調温されることが望ましい。また、貯留部５２の容量や調整装置５０のサイズ低減の観点、その後の透析液の安定性を考慮すると、対象液は、３０℃〜４０℃の範囲に調温されることがより望ましい。
次に、調整装置５０の具体的構成について、図２を参照して説明する。調整装置５０は、既述した通り、対象液（Ａ剤濃厚液または透析液）を貯留する貯留部５２と、対象液を調温する調温部５６を備える他、確認・予測部５８や、判定部６０等も備えている。
貯留部５２は、Ａ剤濃厚液を一時的に貯留するための部位であり、本実施形態では、二つの貯留槽５４で貯留部５２を構成している。貯留槽５４内には、フロートスイッチ等の水位センサ６２が設けられており、貯留槽５４に貯留されている対象液が規定容量に達すれば、対象液の供給がストップするようになっている。すなわち、各貯留槽５４には、その上側に接続された対象液供給ライン７２を介して対象液が上流側から供給される。対象液の水位が規定位置に達したことが水位センサ６２で検知されれば、対象液供給ライン７２上に設けられた電気駆動式バルブ６６が閉鎖され、対象液の供給がストップされる。また、各貯留槽５４の底部には、対象液を出力するための対象液出力ライン７４が接続されており、当該対象液出力ライン７４上には、電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０が設けられている。そして、この電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０を駆動することにより、貯留槽５４に貯留された対象液が下流側に出力される。
各貯留槽５４の容量は、貯留部５２全体で必要な貯留容量Ｖａを貯留槽５４の個数Ｎ（本実施形態ではＮ＝２）で除した値（Ｖａ／Ｎ）以上となっている。このように貯留部５２を複数の貯留槽５４で構成する場合、平衡化が進んでいない新たな対象液は、対象液の出力が許容された貯留槽５４とは別の貯留槽５４に供給する。かかる構成とすることで、貯留されて平衡化が進んだ対象液と、上流側から新たに供給された平衡化が進んでいない対象液とが混和することが防止される。そして、結果として、平衡に達していない対象液が、下流側に出力されることが防止される。
貯留部５２の周囲には、調温部５６が設けられている。調温部５６は、貯留部５２に貯留された対象液を所定の温度に昇温、維持、場合によっては冷却するもので、昇温手段、維持手段、冷却手段等が設けられている。この調温部５６により、貯留部５２に貯留された対象液は、２０℃〜１００℃の範囲で指定した温度で継続的に維持され、必要に応じて冷却される。
なお、昇温手段としては、対象液を加温できる機構、例えば、電気ヒータや温水、蒸気、マイクロ波等を利用した加熱機構を用いることができる。また、維持手段としては、貯留槽５４全体を覆う断熱室や、加熱機構の駆動を制御するＰＩＤ動作制御、ＯＮ／ＯＦＦ動作制御、比例動作制御、積分動作制御、微分動作制御機構等が挙げられる。冷却手段としては、冷水等の水冷式、自然風冷および強制風冷等の風冷式、冷媒ガス等を利用した気体冷却式等による冷却機構を用いることができる。
調温部５６において、対象液を昇温することにより、グルコースの平衡化を促進でき、ひいては、貯留部５２の必要容量を低減できる。また、調温部５６において、対象液を冷却するのは、炭酸ガスの発生抑制や、対象液を体液と同等の温度にするためである。すなわち、対象液がＡ剤濃厚液の場合は、調整装置５０の下流側において、Ａ剤濃厚液（対象液）がＢ剤濃厚液と混合される。このとき、Ａ剤濃厚液（対象液）が高温だと、Ｂ剤濃厚液の成分である炭酸水素ナトリウムの分解性が増し、炭酸ガスが発生するおそれがある。そのため、Ａ剤濃厚液は、Ｂ剤濃厚液との混合前に、常温程度に冷却されることが望ましい。また、対象液が透析液の場合、調整装置５０の下流側において、透析液（対象液）は、透析装置２０に供給される。この供給に際して、透析液の液温は、体温相当にしておくことが望ましいため、透析液は、透析装置２０に供給される前に、体温相当に冷却されることが望ましい。
確認・予測部５８は、各貯留槽５４に貯留された対象液が平衡に達したか否かをリアルタイムで判断または予測する部位である。この確認・予測部５８は、例えば、旋光度測定、ＮＭＲスペクトル測定、ラマンスペクトル測定、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー、ＧＯＤ法、ＧＤＨ法等の酵素電極法、ＨＸ法、ＧＯＤ／ＰＯＤ法等の酵素比色法等を用いた検出器を備え、当該検出器での検出結果から平衡状態か否かを判断する。また、確認・予測部５８は、平衡状態か否かを明確に判断するのではなく、例えば、貯留されている対象液の温度を検知するセンサ、貯留時間を計測するタイマーを有し、検知温度および計測時間から貯留されている対象液が平衡に達したか否かを予測してもよい。なお、図２では、確認・予測部５８を、貯留槽５４内に配置しているが、タイマー等、確認・予測部５８の構成要素の一部は、貯留槽５４の外部に設けられてもよい。いずれにしても、この確認・予測部５８での確認結果は、判定部６０へと送られる。
判定部６０は、確認・予測部５８でリアルタイムに検出された確認・予測結果に基づいて、各貯留槽５４ごとに、対象液が平衡に達したか否かを判定する。平衡に達していると判定した場合、当該判定部６０は、対象液の出力を許容する信号を、判定した貯留槽５４に対応する電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０の駆動源に送信する。この信号を受けた場合、電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０は、通常通り、必要に応じて対象液を下流側へと出力する。一方、平衡に達していないと判定した場合、判定部６０は、エラー信号を、判定した貯留槽５４に対応する電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０の駆動源に送る。このエラー信号を受けた場合、電気駆動式バルブ６８および移送ポンプ７０は、対象液の出力を行わない。
なお、本実施形態では、二つの貯留槽５４を設けているため、一方の貯留槽５４の対象液が未平衡で、当該一方の貯留槽５４から対象液が出力できないとしても、他方の貯留槽５４において対象液が平衡に達していれば、当該他方の貯留槽５４から対象液を出力できるため問題ない。しかし、二つの貯留槽５４いずれでも平衡に達していない場合や、貯留槽５４が一つしか存在せず、かつ、当該一つの貯留槽５４において平衡に達していない場合には、対象液が全く出力できないことになり、問題になる。そこで、かかる場合には、判定部６０は、一時的に対象液の出力を許容する一方で、平衡化を促進するべく、調温部５６に対して昇温温度を高める指示を出力したり、アラーム等を鳴らし、操作者に対してシステムの検査を促したりしてもよい。
以上のように、十分な容量の貯留部５２を有した調整装置５０を透析システム１０に設けることにより、透析装置２０に供給された時点で、透析液中のグルコースが平衡に達しており、液状Ａ剤を用いて生成した透析液と同じ組成の透析液が得られる。また、貯留部５２に貯留されている対象液を調温する調温部５６を設けることにより、貯留部５２、ひいては、調整装置５０が過度に大きくなることを防止できる。また、加熱機構を用いて積極的に対象液の温度を調整しているため、外部環境温度の影響を受けにくく、グルコースの平衡化を安定して進めることができる。
以上のような調整装置５０は、Ａ剤溶解装置１４や透析液供給装置１８に組み込まれてもよいし、これら装置と独立した個別の装置として透析システム１０に組み込まれてもよい。例えば、図５は、調整装置５０が組み込まれたＡ剤溶解装置１４の構成図である。
Ａ剤溶解装置１４は、上述した通り、粉末Ａ剤をＲＯ水で溶解し、Ａ剤濃厚液を生成する装置である。調整装置５０が組み込まれたＡ剤溶解装置１４は、Ａ剤溶解槽３２と、当該Ａ剤溶解槽３２に連結された調整装置５０と、を備えている。Ａ剤溶解槽３２は、粉末Ａ剤を溶解するための槽で、水供給ライン２４を介してＲＯ装置１２に接続されている。Ａ剤溶解槽３２には、フロートスイッチ等の水位センサ３４や、撹拌装置（図示せず）等が設けられている。このＡ剤溶解槽３２に、所定容量の粉末Ａ剤とＲＯ水を投入し、撹拌することで、粉末Ａ剤の溶解液、すなわちＡ剤濃厚液が生成される。生成されたＡ剤濃厚液は、Ａ剤溶解装置１４の底部に接続されたＡ剤濃厚液供給ライン２６ａを介して、移送ポンプ３６により、調整装置５０の貯留槽５４に移送される。調整装置５０は、この移送されたＡ剤濃厚液を、対象液として、グルコースが平衡に達するまで、貯留部５２に貯留、調温する。
なお、既存のＡ剤溶解装置１４、すなわち、調整装置５０が組み込まれていないＡ剤溶解装置１４にも、Ａ剤濃厚液を一時的に貯留するＡ剤濃厚液貯槽が設けられていた。ただし、この従来のＡ剤溶解装置１４におけるＡ剤濃厚液貯槽は、グルコースの平衡については何ら考慮されておらず、グルコースを平衡に達するまで貯留するには容量が不足しており、また、平衡化促進のためにＡ剤濃厚液を調温する機能はなかった。かかるＡ剤濃厚液貯槽に替えて、十分な容量のＡ剤濃厚液を貯留・調温できる調整装置５０を設けることで、グルコースが平衡に達した透析液、すなわち、液状Ａ剤から生成される透析液と同様の組成の透析液を、透析装置に供給できる。また、調整装置５０を別途設けるのではなく、もともと存在していたＡ剤濃厚液貯槽に替えて、調整装置５０を設けているため、透析システム１０全体のサイズアップを比較的小さく抑えることができる。
また、調整装置５０は、透析液供給装置１８に組み込まれてもよい。図６は、調整装置５０が組み込まれた透析液供給装置１８の一例を示す図である。透析液供給装置１８は、Ａ剤濃厚液、Ｂ剤濃厚液、ＲＯ水を所定の割合で混合して透析液を生成し、透析装置２０に供給する装置である。この透析液供給装置１８には、ＲＯ水が流れるとともに水量を計測する水計測器３８が配設された水供給ライン２２や、定量ポンプ４２が接続されるとともにＡ剤濃厚液が流れるＡ剤濃厚液供給ライン２６、定量ポンプ４０が接続されるとともにＢ剤濃厚液が流れるＢ剤濃厚液供給ライン２８、透析液貯槽４４、送液ポンプ４８等が設けられている。Ａ剤濃厚液供給ライン２６およびＢ剤濃厚液供給ライン２８は、最終的には、水供給ライン２２に連通している。水供給ライン２２におけるＲＯ水が、水計測器３８を経た後、Ａ剤濃厚液およびＢ剤濃厚液と所定比率で混合されることで、所定濃度の透析液が生成される。生成された透析液は、透析液貯槽４４に一時的に貯留される。
透析液貯槽４４には、フロートスイッチ等の水位センサ４６ｈ，４６Ｌが設けられており、当該透析液貯槽４４内の透析液の液位が上限又は下限に達したことが検出可能となっている。また、この透析液貯槽４４は、透析液から発生したガス等を分離除去できるように構成されており（図示せず）、ガス等が分離除去された透析液は、送液ポンプ４８の駆動により透析液供給ライン３０を介して、各透析装置２０に供給される。
かかる透析液供給装置１８に調整装置５０を組み込む場合は、図６に示すように、Ａ剤濃厚液供給ライン２６上に配置すればよい。この場合、調整装置５０は、Ａ剤濃厚液供給ライン２６を流れるＡ剤濃厚液を対象液として、グルコースが平衡に達するまで、貯留部５２に貯留、調温する。そして、これにより、グルコースが平衡に達した透析液が、透析装置２０に供給される。
また、図７は、調整装置５０が組み込まれた透析液供給装置１８の他の例を示す図である。この透析液供給装置１８では、透析液貯槽４４に替えて調整装置５０を設けている。この場合、調整装置５０は、Ａ剤濃厚液およびＢ剤濃厚液が混合希釈された透析液を対象液として、グルコースが平衡に達するまで、貯留部５２に貯留、調温する。したがって、この場合、調整装置５０の貯留部５２は、透析液貯槽４４としても機能する。そして、これにより、グルコースが平衡に達した透析液を透析装置２０に供給できる。
また、透析装置２０に供給する際、透析液は、体温相当まで調温されることが必要であるが、調整装置５０を透析液供給装置１８に組み込んだ場合、この透析装置２０に近い位置で、グルコース平衡化促進のために透析液またはＡ剤濃厚液が調温されるため、別途、加温等する必要が殆どない。その結果、体温相当まで調温するために必要な電力消費量を低減できる。特に、透析液貯槽４４に替えて調整装置５０を設けた場合（図７の場合）、透析装置の調温部５６で、グルコース平衡化促進のための調温と、体温に合わせるための調温の両方を行うことができるため、体温に合わせる調温のために別途、昇温機構等を簡略化することができる。また、Ａ剤濃厚液供給ライン２６上に調整装置５０を設けた場合（図６の場合）、調整装置５０は、希釈混合される前のＡ剤濃厚液を貯留・調温するため、透析液貯槽４４に替えて調整装置５０を設けた場合（図７の場合）に比して、貯留部５２の容量を小さくでき、ひいては、調整装置５０のサイズを低減できる。
また、これまでの説明では、既存の装置（Ａ剤溶解装置１４、透析液供給装置１８）に調整装置５０を組み込む例を挙げたが、調整装置５０は、独立した装置として透析システム１０に組み込まれてもよい。すなわち、図８に示すように、Ａ剤溶解装置１４と透析液供給装置１８の配管ライン、すなわち、Ａ剤濃厚液供給ライン２６上に調整装置５０を設けてもよい。この場合、調整装置５０は、Ａ剤溶解装置１４から出力されたＡ剤濃厚液を対象液として、グルコースが平衡に達するまで、貯留部５２に貯留、調温する。これにより、グルコースが未平衡の透析液が透析装置に供給されることを効果的に防止できる。また、この場合、調整装置５０を他の装置に組み込むのではなく、独立した装置として構成している。そのため、既存のＡ剤溶解装置１４や透析液供給装置１８を既に有している施設においては、これら装置を変更・交換しなくても、透析システム１０に調整装置５０を組み入れることができるため、導入のコストを低減できる。
また、これまで挙げた例では、調整装置５０において、Ａ剤濃厚液または透析液である対象液を貯留するだけでなく、調温も行っていた。しかし、貯留部５２での貯留容量が十分に大きく、対象液をグルコースが平衡に達するまで十分な時間待機させられるのであれば、調温部５６は省略されてもよい。調温部５６に限らず、確認・予測部５８、判定部６０も適宜、省略されてもよい。また、調温部５６は、貯留部５２に貯留されている対象液を加温するのではなく、他の位置で対象液を加温するようにしてもよい。例えば、調温部５６は、粉末Ａ剤を溶解するためにＡ剤溶解装置１４に供給されるＲＯ水を加温する構成としてもよい。この場合、比較的高温のＲＯ水で粉末Ａ剤が溶解されるため、得られるＡ剤濃厚液も比較的高温となる。そして、その結果、グルコースの平衡化が促進、ひいては、平衡に達するまでに要する時間が短縮されるため、貯留部５２に必要な容量を低減できる。
また、これまでの例では、調整装置５０の貯留部５２の貯留容量Ｖａを、Ｖａ≧Ｔ２＊Ｖｂ（Ｔ２は平衡化時間、Ｖｂは単位時間当たりの対象液の使用量）とした。しかし、貯留部５２の貯留容量Ｖａは、当該貯留部５２以外での対象液の貯留容量分だけ、Ｔ２＊Ｖｂよりも少なくてもよい。具体的には、透析システム１０には、調整装置５０の貯留部５２以外にも、Ａ剤濃厚液または透析液である対象液を貯留する部位が存在する。例えば、（調整装置５０が組み込まれていない）Ａ剤溶解装置１４のＡ剤濃厚液貯槽や透析液供給装置１８の透析液貯槽４４、各装置を接続する配管ライン２６，３０にも、対象液は一時的に留まり、グルコースの平衡化が進む。透析装置２０に供給する透析液のグルコースを平衡に達した状態にするためには、このこれら貯留部５２以外の対象液の貯留部位における貯留容量Ｖotherと、貯留部５２の容量Ｖａを加算した透析システム１０全体での対象液の貯留容量Ｖallが、Ｔ２＊Ｖｂ以上（Ｖall＝（Ｖａ＋Ｖother）≧Ｔ２＊Ｖｂ）となればよい。したがって、正確にいえば、貯留部５２の貯留容量Ｖａは、Ｖａ≧Ｔ２＊Ｖｂ−Ｖotherであればよい。
いずれにしても、Ａ剤が溶解してから透析装置に供給されるまでの時間Ｔ１が、グルコースが平衡に達するまでの時間Ｔ２以上になるような容量の貯留部５２を設けることにより、グルコースが未平衡の透析液が透析装置に供給されることが効果的に防止される。
１０ 透析システム、１２ ＲＯ装置、１４ Ａ剤溶解装置、１６ Ｂ剤溶解装置、１８ 透析液供給装置、２０ 透析装置、２２，２４ 水供給ライン、２６ Ａ剤濃厚液供給ライン、２８ Ｂ剤濃厚液供給ライン、３０ 透析液供給ライン、３２ Ａ剤溶解槽、３４，６２ 水位センサ、３６，７０ 移送ポンプ、３８ 水計測器、４０，４２ 定量ポンプ、４４ 透析液貯槽、４８ 送液ポンプ、５０ 調整装置、５２ 貯留部、５４ 貯留槽、５６ 調温部、５８ 確認・予測部、６０ 判定部、６６，６８ 電気駆動式バルブ、７２ 対象液供給ライン、７４ 対象液出力ライン。
Claims (7)
- 糖成分を含む粉末透析用剤を溶解、希釈して患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する透析システムにおいて、
前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を一時的に貯留する貯留部を備えており、
前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、
さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測手段を、備えており、
前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させる、
ことを特徴とする透析システム。 - 請求項１に記載の透析システムであって、さらに、
前記対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に調温する調温手段を備える、ことを特徴とする透析システム。 - 請求項２に記載の透析システムであって、
前記調温手段は、前記貯留部に貯留された対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に加温して調温する、ことを特徴とする透析システム。 - 請求項１から３のいずれか１項に記載の透析システムであって、
前記貯留部は、複数の貯留槽を備えており、
前記複数の貯留槽のうち、対象液の出力が許容された貯留槽とは別の貯留槽に、新たな対象液を供給し、貯留する、ことを特徴とする透析システム。 - 糖成分を含む粉末透析用剤を溶解して濃厚液を生成する溶解装置と、前記濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して透析液を生成するとともに当該透析液を患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する供給装置と、が配管で接続された透析システムに組み込まれる調整装置であって、
前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を一時的に貯留する貯留部を備えており、
前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、
さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測手段を、備えており、
前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させる、
ことを特徴とする調整装置。 - 糖成分を含む粉末透析用剤を溶解、希釈して患者に透析治療を施すための１以上の透析装置に供給する透析システムで用いられる透析液の成分を調整する調整方法であって、
前記粉末透析用剤を溶解して得られる濃厚液または当該濃厚液を少なくとも希釈用水と混合して得られる透析液である対象液を貯留部に一時的に貯留するステップを有し、
前記貯留部の貯留容量が、前記粉末透析用剤を溶解してから当該貯留部を経て透析装置に供給されるまでの待機時間が、前記糖成分の異性体別割合が一定になる平衡に達するまでの平衡時間以上になる容量であり、
さらに、前記貯留部に貯留された対象液が、平衡に到達したか否かを確認または予測する確認・予測ステップと、
前記平衡に達したと確認予測された対象液のみを貯留部から出力させるステップと、
を備える、
ことを特徴とする調整方法。 - 請求項６に記載の調整方法であって、さらに、
前記対象液を、前記糖成分の平衡化を促進する温度に調温するステップを有する、ことを特徴とする調整方法。
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