JP2001029456A - 透析装置の透析器の効率を決定する方法およびこの方法を実施するための透析装置 - Google Patents
透析装置の透析器の効率を決定する方法およびこの方法を実施するための透析装置Info
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Abstract
遅延なしに簡単な方法で可能にする方法を提示し、かつ
透析器の効率の監視を時間的な遅延なしに簡単な方法で
可能にする透析装置を提供する。 【解決手段】 透析治療中に透析装置の透析器(1)の
効率を決定するための方法および装置であって、血液が
所定の流量率で、半透膜(2)により血液チャンバ
(3)と透析液チャンバ(4)とに仕切られた透析器
(1)の血液チャンバ(3)を通り流れ、かつ透析液が
所定の流量率で透析液チャンバ(4)を通り流れるもの
が記載されている。この方法および装置は、所定の透析
液流量率および/または血液流量率のダイアリサンスま
たはクリアランスが測定され、次いで任意の透析液率お
よび血液流量率のダイアリサンスまたはクリアランスが
計算されることに基づく。
Description
率(Flussrate)で半透膜により血液チャンバと透析液チ
ャンバとに仕切られた透析器の血液チャンバを通り流
れ、かつ透析液が所定の流量率で透析液チャンバを通り
流れる、透析装置の透析器の効率を透析治療中に決定す
るための方法に関する。さらに、本発明は前記方法を実
施するための透析装置に関する。
散的な性質も有する。拡散的な物質代謝の場合、該当物
質のために膜を介した単位時間あたりの物質移動が血液
と透析液との間の濃度勾配に比例し、対流的な物質輸送
の場合、濾過可能の物質濃度が血液中でも濾液中でも等
しいので、この物質移動は濾液量に依存する(血液洗浄
方法(Blutreinigungsverfahren)、ゲオルク-ティーメ出
版(Georg-Thieme-Verlag)、シュトゥットガルト、ニュ
ーヨーク、1990、11〜13ページ)。
で、単位時間あたりに代謝された物質量に関しては一定
の数値で表すことができない。透析器の効率に関する濃
度依存性の測定量がクリアランスを表す。
全流量の部分量であり、これは該当物質から完全に遊離
している。
るもう1つの概念であり、ただし透析液中の物質濃度も
考慮される。
リサンスDもしくはクリアランスKを決定するために、
限外濾過0で、以下が明らかになる。
質輸送Qb(cbi−cbo)と、透析器の各入口での
血液および透析液間の物質濃度差(cbi−cdi)と
の間の比に等しい。
で次式が生ずる:
この中に透析器物質代謝に関係する物質が溶解されてい
て、すなわち該物質代謝は該当物質のための完全な(水
性の)溶液容量に関係する。これは該当物質に依存して
血漿水流量または血液水流量とすることができる。
合では、この物質が同定により新鮮な透析液中には存在
しないので、cdiはゼロに等しくなる。この場合は、
もはやダイアリサンスDではなく、この物質代謝生成物
のクリアランスCが問題になる。
28927A1明細書)は、透析液‐電解液移動がそれ
ぞれ2つの異なる透析器入口濃度で測定される、血液透
析のパラメータ、特にダイアリサンスの生体内同定のた
めの方法を記載している。血液入口濃度が一定であるこ
とを仮定して、この公知の方法によりダイアリサンス
は、透析器の入口側と出口側との透析液イオン濃度差を
第1および第2の測定時点で出し、その両方の差を算出
し、これを第1の測定および第2の測定時点で入口側で
の透析液イオン濃度差によって割り、かつ透析液流量を
乗じることにより決定される。
を監視するために、公知の方法では比較的長い測定時間
が欠点であることが明らかにされており、これは新しい
入口濃度に透析液を調整した後、透析器出口でまず測定
値を記録できる前に、安定した状態に調整する必要があ
ることに起因する。透析器入口での効率向上が透析器出
口で安定した状態をもたらすまで、システムに制約され
て一定の時間的間隔がかかる。
治療中の最大ダイアリサンスの決定方法を記載してい
る。この公知の方法では、透析液中の特定の物質の透析
液入口濃度が透析液チャンバの上流で、該当物質の透析
液出口濃度が透析器の透析液チャンバの下流で、かつ血
液流量中の物質の血液入口濃度が透析器の血液チャンバ
の上流で決定され、かつ透析液入口濃度および出口濃
度、血液入口濃度から、ならびに血液チャンバを通る血
液流量および透析液チャンバを通る透析液流量から最大
のダイアリサンスが決定される。欠点は、この公知の方
法が最大のダイアリサンスの決定だけを可能にするが、
任意の透析液流量もしくは血液流量についてダイアリサ
ンスの決定ができないことである。
析治療中の透析器の効率の監視を時間的な遅延なしに簡
単な方法で可能にする方法を提示し、かつ透析器の効率
の監視を時間的な遅延なしに簡単な方法で可能にする透
析装置を提供することである。この課題は特許請求の範
囲第1項もしくは第6項の特徴により解決される。
任意の透析液流量率および/または血液流量率および/
または限外濾過率のための透析器のダイアリサンスおよ
び/またはクリアランスが所定の透析液流量率、血液流
量率もしくは限外濾過率で調整されるクリアランスおよ
び/またはダイアリサンスに基づいて決定され、その
際、所定の透析液流量率、血液流量率もしくは限外濾過
率で調整されるクリアランスおよび/またはダイアリサ
ンスが透析治療中に公知の方法で測定できる。その限り
では、ダイアリサンスおよび/またはクリアランスの時
間的推移を監視できるようにするため、1回の測定のみ
が必要である。
限外濾過率で調整されるクリアランスおよび/またはダ
イアリサンスが公知である場合、その測定は不要であ
る。たとえば任意の透析液流量率、血液流量率もしくは
限外濾過率のための透析器の効率の決定は、特定の透析
液流量率、血液流量率もしくは限外濾過率に関し製造者
が指定した透析器のダイアリサンスもしくはクリアラン
スに基づき行なうことができる。
限外濾過率で調整されたクリアランスおよび/またはダ
イアリサンスに基づき、基本的に、全透析治療中のクリ
アランスもしくはダイアリサンスの時間的推移を評価す
ることができる。精度を高めるために全透析治療は、さ
らに個々の時間部分に区分することができ、次いでその
中でそれぞれ1つの測定に基づき監視が行われる。
ンスおよび/またはダイアリサンスは透析治療中の透析
液流量率、血液流量率もしくは限外濾過率に依存して連
続的に決定することができる。有効なクリアランスもし
くはダイアリサンスの算出はその場合に平均値形成によ
り行なうことができる。
過率は透析治療中に測定できるが、好ましくは血液ポン
プもしくは透析液ポンプの輸送率が動脈または静脈血管
もしくは透析液供給管もしくは排液管内で流量率の決定
のために検出される。限外濾過率は供給管および排液管
中の流量の差分形成により得られ、該限外濾過率は、た
とえばDE4239937A1明細書に記載されている
ように、限外濾過ポンプの輸送率によって設定すること
もできる。
イアリサンスを決定するための装置は計算装置を有し、
これで対応する透析のパラメータが計算される。
置は、利用者が直接的な流量変化を取り計らうことなし
に、流量率が装置ドリフト(Geraetedriften)によって自
動で変化する場合に特に好ましく使用することができ
る。。
液組成の変化を生ぜしめる。特に水性の成分は限外濾過
により低減する。このため、一般に、血液ポンプのポン
プ効率を外部から(たとえば多くの場合に使用されてい
るローラポンプの回転数の変化によって)変化させず
に、有効な血液流量Qeおよびヘマトクリットが変化す
る。ただしこの発明を適用する場合は、関係した流量率
の確定だけが必要になるので、このような影響は適切な
測定センサにより検出することができる。
ことができる。さらにまた流量率と他の量との間の関係
を使用することも可能である。例としては、回転数に基
づいて生じる負荷衝撃の考慮によるローラポンプの名目
上の流量率の修正を挙げることにする。
もしくはクリアランスの頻繁な測定によって中断させる
必要なしに、透析器もしくは透析治療の効率に関する非
常に正確な表示を得ることが可能になる。このような測
定はさもないと、それぞれの測定方法および測定の頻度
に応じて、本来の透析治療を妨害をせしめる。
たはクリアランスを決定するための装置を備えた透析装
置の有利な一実施形態を図面を引用して個別に記載し、
個々の工程を詳細に説明する。
2によって血液チャンバ3と透析液チャンバ4とに仕切
られている。動脈血管5は血液チャンバ3の入口に接続
され、血液ポンプ6も接続されている。血液チャンバの
下流で、静脈血管7が血液チャンバの出口から患者へと
通じている。
れる。この透析液源8から透析液供給管9が透析器1の
透析液チャンバ4の入口へ通じていて、他方、透析液排
液管10が透析液チャンバの出口から排液口11へ通じ
ている。透析液排液管10には透析液ポンプ12が接続
されている。
出する液体のバランスをとるために平衡装置27が具備
されていて、これが半分の平衡チャンバ2個、27aと
27bを備えた平衡チャンバを有し、その第1の平衡チ
ャンバ27aは透析液供給管9に、かつ第2の平衡チャ
ンバ27bは透析液排液管10に接続されている。透析
液ポンプ12の上流では限外濾過管28が分岐し、これ
は第2平衡チャンバ27bの下流で再び透析液排液管に
合流する。限外濾過管28に限外濾過ポンプ29が接続
されていて、該限外濾過ポンプの輸送率が限外濾過率を
与える。
れが、血液ポンプ6、透析液ポンプ12および限外濾過
ポンプ29に制御管14、15、30を介して接続され
ている。制御装置13は血液ポンプ6、透析液ポンプ1
2ならびに限外濾過ポンプ29のために一定の輸送率を
調整し、これは、利用者が設定し、かつ透析治療中に変
化させることができる。
に、透析液チャンバの上流で透析液中の特定の物質の透
析液入口濃度Cdiを決定するために伝導率センサ16
が配置され、透析液チャンバ4の出口で透析液排液管1
0に伝導率センサ17が配置されていて、これにより透
析治療中に調整された透析液中の該当物質の透析液出口
濃度Cdoが透析器の下流で測定される。
線18、19を介してダイアリサンスDおよびクリアラ
ンスCを決定するための装置21に供給され、これは計
算装置22を有する。計算装置22は、好ましくは公知
の透析装置中に元々存在するマイクロプロセッサから形
成される。制御装置13に通じるデータ回線23を介し
てダイアリサンスおよびクリアランスを決定するための
装置21が、血液流量Qbもしくは透析液流量Qdもし
くは限外濾過率を設定する血液ポンプ6もしくは透析液
ポンプ12もしくは限外濾過ポンプ29の輸送率を検出
する。
用に、もう1つの装置24が具備されている。この装置
24により透析器の中へ流入する透析液をその組成に関
して変化させることができる。制御回線20を介して装
置24が制御装置13と接続されている。
ャンバ、遮断機構等を提供することができるが、ただし
これはより良く見易くするため図示していない。
ができる。透析治療の初めに設定した透析液流量率Qd
1、血液流量率Qb1および限外濾過率Qf1のため
に、透析液入口濃度Cdi1もしくは出口濃度Cdo1
が伝導率センサ16、17で測定される。それに応じて
制御装置13は、透析液のNa濃度が透析器の上流で上
昇するように装置24を駆動し、その際、再び透析液入
口濃度Cdi2および出口濃度Cdo2が伝導率センサ
16、17で測定される。次いで、得られた測定値か
ら、計算装置で設定した透析液流量率Qd1、血液流量
率Qb1および限外濾過率Qf1におけるクリアランス
K1もしくはダイアリサンスが次式:
しくは限外濾過率だけが変化されることを前提条件とし
て、計算装置は算出したクリアランスK1もしくはダイ
アリサンスおよび設定した血液流量率Qb1もしくは限
外濾過率Qf1からまず次式:
を計算する。
ポンプの輸送率に相当する絶対血液流量Qbから次式の
ように計算される:
pは血漿水分画である]。
散成分D1の決定後、計算装置が次式:
Qe(t)もしくは限外濾過率Qf(t)での拡散ダイ
アリサンスD(Qd(t),Qe(t))を計算する。
(t))の計算は、常に、透析液ポンプ12もしくは血
液ポンプ6の輸送率と相関関係にある透析液流量率また
は血液流量率が変化される場合に行われる。次式:
(t),Qe(t))から拡散的および対流的なダイア
リサンスもしくはクリアランスK(Qd(t),Qe
(t),Qf(t))の合計を計算する
間的推移は透析治療中に算出される。計算装置でクリア
ランスのための個々の値から平均値を出して有効なクリ
アランスKeffが計算される。
時間的推移が知られている場合、有効クリアランスK
effの計算は次式:
ができるのに対し、本発明により、K(t)を式(9)
により十分な精度をもって決定することができる際に、
そのようなtの測定を中止することが可能である。
ならびに有効な値は表示装置25に表示され、これはデ
ータ回線26を介して計算装置22に接続される。それ
により透析器の洗浄効率を透析治療中に継続的に監視す
ることができる。
定装置 22 計算装置 23 データ回線 24 透析液のNa濃度の変化用の装置 25 表示装置 26 データ回線 27 平衡装置 27a 平衡チャンバ 27b 平衡チャンバ 28 限外濾過管 29 限外濾過ポンプ 30 制御管
Claims (12)
- 【請求項1】 透析治療中に透析装置の透析器の効率を
決定する方法であって、血液が所定の流量率で、半透膜
により血液チャンバと透析液チャンバとに仕切られた透
析器の血液チャンバを通って流れ、かつ透析液が所定の
流量率で透析液チャンバを通って流れるものにおいて、 透析器の血液チャンバもしくは透析液チャンバを通る血
液流量率Qbおよび/または透析液流量率Qdおよび/
または限外濾過率Qfが透析治療中に算出され、かつ所
定の血液流量率Qb1および/または透析液流量率Qd
1および/または限外濾過率Qf1で調整されたクリア
ランスK1および/またはダイアリサンスに基づき、ク
リアランスおよび/またはダイアリサンスD(Qd
(t),Qe(t),Qf(t))が、算出された血液
流量率Qb(t)および/または透析液流量率Qd
(t)および/または限外濾過率Qf(t)で決定され
ることを特徴とする、透析装置の透析器の効率を決定す
る方法。 - 【請求項2】 所定の透析液流量率Qd1、血液流量率
Qb1および限外濾過率Qf1でのクリアランスK1も
しくはダイアリサンスからクリアランスもしくはダイア
リサンスの拡散分D1が所定の透析液流量率Qd1、血
液流量率Qb1および限外濾過率Qf1で次式: 【数1】 [式中、有効血液流量Qeは血液ポンプの輸送率に相当
する絶対血液流量Qbから以下のように計算される: 【数2】 (式中、HCTがヘマトクリット[%]であり、かつF
pが血漿水分画である)]により計算される、請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】 所定の透析液流量率Qd1、血液流量率
Qb1および限外濾過率Qf1でのクリアランスK1も
しくはダイアリサンスから任意の透析液流量率Qd
(t)、血液流量率Qe(t)および限外濾過率Qf
(t)のための拡散ダイアリサンスD(Qd(t),Q
e(t))が次式: 【数3】 [式中、 【数4】 ]によって計算される、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 拡散ダイアリサンスD(Qd(t),Q
e(t))から拡散的および対流的なダイアリサンスK
(Qd(t),Qe(t),Qf(t))もしくはクリ
アランスの合計が次式: 【数5】 によって計算される、請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 拡散的および対流的なダイアリサンスK
(Qd(t),Qe(t),Qf(t))もしくはクリ
アランスの合計が透析治療中に異なる時点tについて算
出され、かつ有効なクリアランスKeffの決定のために
平均値が形成される、請求項4記載の方法。 - 【請求項6】 血液が体外循環径路の動脈分枝を介して
血液チャンバの中へ導かれ、かつ静脈分枝を介して排液
され、その際、動脈または静脈の分枝に血液ポンプが接
続されており、かつ透析液が透析液供給管を介して透析
液チャンバの中へ導かれ、かつ透析液排液管を介して排
液され、その際、透析液供給管または透析液排液管に透
析液ポンプが接続されており、かつ透析液流量もしくは
血液流量の決定が血液ポンプもしくは透析液ポンプの輸
送率の算出により行なう、請求項1ないし5のいずれか
1項記載の方法。 - 【請求項7】 − 半透膜(2)によって血液チャンバ
(3)と透析液チャンバ(4)とに仕切られた透析器
(1)と、 − 血液チャンバの入口に接続された動脈血管(5)
と、血液チャンバの出口に接続された静脈血管(7)
と、 − 透析液チャンバの入口に接続された透析液供給管
(9)と、透析液チャンバの出口に接続された透析液排
液管(10)と、 − 血液チャンバもしくは透析液チャンバを通る血液の
流量率Qbおよび/または透析液の流量率Qdおよび/
または限外濾過率Qfを算出するための装置(21、1
3)と、 − 透析治療中に算出された血液流量率および/または
透析液流量率および/または限外濾過率でクリアランス
および/またはダイアリサンスを決定するための装置
(21)とを備えた透析装置において、 クリアランスおよび/またはダイアリサンスを決定する
ための装置(21)が、所定の血液流量率Qb1および
/または透析液流量率Qd1および/または限外濾過率
で調整されるクリアランスK1および/またはダイアリ
サンスに基づき、算出された血液流量率Qb(t)およ
び/または透析液流量率Qd(t)および/または限外
濾過率Qf(t)で、クリアランスおよび/またはダイ
アリサンスを決定する計算装置(22)を有することを
特徴とする、透析装置。 - 【請求項8】 所定の透析液流量率Qd1、血液流量率
Qb1および限外濾過率Qf1におけるクリアランスK
1もしくはダイアリサンスから計算装置で所定の透析液
流量率Qd1、血液流量率Qb1および限外濾過率Qf
1におけるクリアランスもしくはダイアリサンスの拡散
分D1が次式: 【数6】 [式中、有効血液流量Qeが血液ポンプの輸送率に相当
する絶対血液流量Qbから以下のように計算される: 【数7】 (式中、HCTがヘマトクリット[%]であり、かつF
pが血漿水分画である)]で計算される、請求項7記載
の透析装置。 - 【請求項9】 計算装置で所定の透析液流量率Qd1、
血液流量率Qb1および限外濾過率Qf1におけるクリ
アランスK1もしくはダイアリサンスから任意の透析液
流量率Qd(t)、血液流量率Qe(t)および限外濾
過率Qf(t)の拡散ダイアリサンスD(Qd(t),
Qe(t))が次式: 【数8】 [式中、 【数9】 である]によって計算される、請求項8記載の透析装
置。 - 【請求項10】 計算装置で拡散ダイアリサンスD(Q
d(t),Qe(t))から拡散的および対流的なダイ
アリサンスK(Qd(t),Qe(t),Qf(t))
もしくはクリアランスの合計が次式: 【数10】 によって計算される、請求項9記載の透析装置。 - 【請求項11】 クリアランスおよび/またはダイアリ
サンスが透析治療中に異なる時点tで決定可能であり、
かつ有効クリアランスKeffを算出するために平均値が
決定可能であるように、クリアランスおよび/またはダ
イアリサンスを決定するための装置(21)が形成され
ている、請求項7ないし10のいずれか1項記載の透析
装置。 - 【請求項12】 動脈または静脈血管に血液ポンプ
(6)が、かつ透析液供給管または透析液排液管に透析
液ポンプ(12)が接続されていて、その際、血液流量
率Qb(t)および/または透析液流量率Qd(t)を
算出するための装置(21)が血液ポンプもしくは透析
液ポンプの輸送率を検出する、請求項7ないし11のい
ずれか1項記載の透析装置。
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