JP4393418B2 - Real blood flow measurement system - Google Patents
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Description
本発明は、実血流量測定システムに関し、とくに、血液透析装置や血液浄化装置等の血液体外循環装置において、実質的に既存の設備を用いて、実際の血液の流量を迅速かつ精度良く求めることができるようにした実血流量測定システムに関する。 The present invention relates to Jitsuchi flow measurement systems, in particular, in the extracorporeal blood circulation apparatus, such as a hemodialysis apparatus or a blood purification apparatus, using substantially the existing equipment, determined quickly and accurately the actual flow rate of the blood Matters relating to Jitsuchi flow measurement system that was to be able to.
血液ポンプを用いて患者の体内との間で血液を循環させる血液回路を有する血液体外循環装置、とくに血液透析装置や血液浄化装置は広く知られている。たとえば、血液透析においては、患者の動脈側から採血され、体外の血液透析装置で透析した後の浄化された血液が静脈側に戻される。このような血液透析装置は、広く実用化されており、代表的なものとして、特許文献1や特許文献2等に記載されたものが知られている。
BACKGROUND ART An extracorporeal blood circulation device having a blood circuit that circulates blood between a patient's body using a blood pump, in particular, a hemodialysis device and a blood purification device are widely known. For example, in hemodialysis, blood is collected from the arterial side of a patient and purified after being dialyzed by an external hemodialysis apparatus is returned to the vein side. Such hemodialysis apparatuses are widely put into practical use, and typical ones described in
血液透析装置では、血液透析を行うための血液透析要素として、透析膜を内在させた血液透析要素が用いられ、患者の動脈側から送られてきた血液中から、血液透析要素内で血液回路側と透析液回路との間で透析膜を介して尿成分などが除去され、また余剰水分が除去されて、透析後の血液が患者の静脈側へと戻される。この患者の体内との間の血液の送液・循環には、通常血液回路中の血液透析要素の上流側に設けられたチューブポンプからなる血液ポンプが用いられる。このチューブポンプは円弧状に湾曲されたチューブに対し、通常2個のローラーをチューブをしごくように回転させてチューブ内の血液を押し出すようにしたものであり、回転数に応じて精度良く流量が設定できるようになっている。 In a hemodialysis machine, a hemodialysis element including a dialysis membrane is used as a hemodialysis element for performing hemodialysis. From the blood sent from the patient's artery side, the hemodialysis element is connected to the blood circuit side. Urine components and the like are removed through the dialysis membrane between the dialysis fluid circuit and the dialysate circuit, and excess water is removed, and the blood after dialysis is returned to the venous side of the patient. A blood pump composed of a tube pump provided on the upstream side of the hemodialysis element in the blood circuit is usually used for sending and circulating blood between the patient's body. This tube pump is designed to push the blood in the tube by rotating two rollers like a tube, and extruding the blood in the tube. It can be set.
血液透析を行う際には、血液ポンプによりシャントから血液を脱血するが、このときシャント穿刺部が抵抗となるため、血液ポンプ一次側の脱血圧は通常陰圧になる。上記のような構造を有するチューブポンプの特性上、ポンプの一次側が陰圧の場合には、実際のポンプ吐出量は設定流量に比べて減少することが知られている。 When hemodialysis is performed, blood is removed from the shunt by a blood pump. At this time, since the shunt puncture portion becomes resistance, the blood pressure removal on the primary side of the blood pump is usually negative pressure. Due to the characteristics of the tube pump having the above structure, it is known that when the primary side of the pump is a negative pressure, the actual pump discharge amount is reduced compared to the set flow rate.
血液透析要素の透析効率や発揮すべき性能は、通常、時間当たりの総血流量で透析効率を判断するようにしているので、上記のように血液ポンプの設定流量と実血流量との間にズレが生じた場合、設定流量で判断したのでは、最適な透析時間の設定や血液透析要素の最適設定を、正確に行うことができなくなる。最適な設定を行うためには、実血流量を精度良く測定できることが望まれる。 The dialysis efficiency of the hemodialysis element and the performance to be exhibited are usually determined based on the total blood flow per hour, so the dialysis efficiency is between the set flow rate of the blood pump and the actual blood flow as described above. If a deviation occurs, it is impossible to accurately set the optimal dialysis time and the optimal setting of the hemodialysis element by judging from the set flow rate. In order to perform the optimum setting, it is desired that the actual blood flow rate can be measured with high accuracy.
このような問題に対し、先に本出願人により、特許文献3において、補液(例えば、生理食塩液)を血液側流路内に注入し、注入前後の検出圧力から実血流量を測定できるようにしたシステムが提案されている。しかしこのシステムにおける実血流量測定においては、測定を行う毎に生理食塩液を注入する必要があり、その分、測定および測定系が複雑になるという問題が残されている。
In order to solve such a problem, the applicant of the present application previously described in
一方、血液透析を行うために血液ポンプによりシャントから血液を脱血する際、前述の如くシャント穿刺部が抵抗となるため、血液ポンプ一次側の脱血圧は通常陰圧になるが、この脱血圧の陰圧値が過大になると、患者への負担が大きくなるとともに、過大な脱血圧が穿刺ミスがあることを示している場合もある。したがって、脱血圧測定はこのような患者への負担を軽減するために、極力迅速にかつ精度良く測定されることが望まれる。 On the other hand, when blood is removed from the shunt by the blood pump for hemodialysis, the shunt puncture portion becomes resistance as described above, and thus the blood pressure primary blood pressure is normally negative pressure. If the negative pressure value is excessive, the burden on the patient increases, and excessive blood pressure removal may indicate a puncture error. Therefore, it is desired that the blood pressure reduction measurement is performed as quickly and accurately as possible in order to reduce the burden on the patient.
このような要望に対し、先に本出願人により、未だ出願未公開の段階ではあるが特許文献4において、血液回路内の圧力の検出手段による検出圧力の変動の振幅と血液ポンプの設定流量とに基づいて脱血圧を算出するようにした脱血圧測定システムが提案されている。この測定システムにより、既存の血液回路に実質的に変更を加えることなく、かつ、血液透析装置に圧力検出器を追加せず既存の圧力検出器からの圧力検出値を利用して、血液ポンプ一次側の脱血圧を迅速にかつ精度良く測定できるようになった。
本発明者らは、血液ポンプ一次側の脱血圧と実血流量との間に密接な関係が存在することに着目し、上記先に提案した特許文献4における脱血圧測定システムよりもさらに簡素に脱血圧を測定できるシステムにより得られた脱血圧の値が、実血流量の測定にも適用できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors pay attention to the fact that there is a close relationship between the blood pressure removal on the primary side of the blood pump and the actual blood flow volume, and it is simpler than the blood pressure removal measurement system in Patent Document 4 proposed above. The present inventors have found that the value of blood pressure obtained by a system capable of measuring blood pressure reduction can also be applied to measurement of actual blood flow, and have completed the present invention.
本発明の課題は、前述したような実情に鑑み、既存の血液回路に変更を加えることなく、かつ、血液透析装置に圧力検出器を追加せず既存の圧力検出器からの圧力検出値を利用して、血液ポンプ一次側の脱血圧を測定できるようにし、その脱血圧から実血流量を迅速にかつ精度良く測定できるようにした実血流量測定システムを提供することにある。 The object of the present invention is to use the pressure detection value from the existing pressure detector without changing the existing blood circuit and without adding a pressure detector to the hemodialysis apparatus in view of the above situation. to, to be able to measure the removal pressure of the blood pump primary is to provide a Jitsuchi flow measurement system which is adapted to Jitsuchi flow from the removal pressure quickly and accurately measured.
上記課題を解決するために、本発明に係る実血流量測定システムは、チューブとローラーを備えたチューブポンプからなる血液ポンプを用いて患者の体内との間で血液を循環させる血液回路を有する血液体外循環装置における、実血流量測定システムであって、前記血液ポンプ以降の前記血液回路内の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段による検出圧力と該検出圧力の変動の振幅とに基づいて前記血液ポンプの一次側圧力である脱血圧を算出する脱血圧算出手段と、該脱血圧算出手段により算出された脱血圧を参照し、予め求めた脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線から実血流量を算出する実血流量算出手段とを有することを特徴とするものからなる。 In order to solve the above problems, an actual blood flow measurement system according to the present invention has a blood circuit that circulates blood between a patient's body using a blood pump comprising a tube pump having a tube and a roller. A system for measuring an actual blood flow in an extracorporeal circulation apparatus, comprising: a pressure detecting means for detecting a pressure in the blood circuit after the blood pump; a pressure detected by the pressure detecting means; and an amplitude of fluctuation of the detected pressure. A blood pressure removal calculating means for calculating blood pressure removal, which is a primary pressure of the blood pump, based on the blood pressure removal calculated by the blood pressure removal calculating means, and the relationship between the blood pressure obtained in advance and the actual blood flow volume It comprises an actual blood flow rate calculation means for calculating the actual blood flow rate from the characteristic curve to be expressed.
この実血流量測定システムにおいて、上記脱血圧算出手段としては、上記血液ポンプの各設定流量について、予め求めた上記振幅と脱血圧との関係を表す特性曲線に基づいて脱血圧を算出する手段から構成できる。このように算出された脱血圧を参照して、上記のように、予め求めた脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線から実血流量が算出されるようになる。 In the actual blood flow measurement system, the blood pressure removal calculating means includes a means for calculating blood pressure removal based on a characteristic curve representing a relationship between the amplitude and blood pressure obtained in advance for each set flow rate of the blood pump. Can be configured. With reference to the blood pressure thus calculated, the actual blood flow is calculated from the characteristic curve representing the relationship between the blood pressure obtained in advance and the actual blood flow as described above.
また、上記血液ポンプとして用いるチューブポンプは、通常2個のローラーを備えたものからなり、ローター1回転で2回の圧力の変動を生じ、それに応じた振幅を生じる。 Further, the tube pump used as the blood pump is usually provided with two rollers, and the pressure is changed twice by one rotation of the rotor, and the corresponding amplitude is generated.
本発明に係る実血流量測定システムは、上記のような血液ポンプを用いて患者の体内との間で血液を循環させる血液回路を有する血液体外循環装置であれば、いかなる種類の血液体外循環装置にも適用できる。代表的には、血液体外循環装置として、上記血液回路と透析液回路との間で血液透析を行う血液透析装置が挙げられる。また、本発明は、血液体外循環装置が、上記血液回路中の血液を浄化する血液浄化装置からなる場合にも適用できる。 The actual blood flow measurement system according to the present invention can be any type of blood extracorporeal circulation device as long as it has a blood circuit that circulates blood between the patient's body using the blood pump as described above. It can also be applied to. Typically, as an extracorporeal blood circulation apparatus, a hemodialysis apparatus that performs hemodialysis between the blood circuit and the dialysate circuit can be cited. The present invention can also be applied to a case where the extracorporeal blood circulation device is composed of a blood purification device that purifies blood in the blood circuit.
本発明による実血流量測定方法としては、チューブとローラーを備えたチューブポンプからなる血液ポンプを用いて患者の体内との間で血液を循環させる血液回路を有する血液体外循環装置における、実血流量測定方法であって、前記血液ポンプ以降の前記血液回路内の圧力を検出し、その検出圧力と該検出圧力の変動の振幅とに基づいて前記血液ポンプの一次側圧力である脱血圧を算出し、該算出した脱血圧を参照して、予め求めた脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線から実血流量を算出する方法が挙げられる。 As the actual blood flow measuring method that by the present invention, the extracorporeal blood circulating apparatus comprising a blood circuit for circulating blood between a patient's body using a blood pump comprising a tube pump having a tube and rollers, the actual A method for measuring a blood flow, wherein the pressure in the blood circuit after the blood pump is detected, and a blood pressure reduction which is a primary side pressure of the blood pump is detected based on the detected pressure and the amplitude of fluctuation of the detected pressure. There is a method of calculating the actual blood flow from a characteristic curve representing the relationship between the calculated blood removal blood pressure and the actual blood flow with reference to the calculated blood removal blood pressure .
この実血流量測定方法においては、上記検出圧力について、上記振幅と脱血圧との関係を表す特性曲線を予め求め、この特性曲線に基づいて上記脱血圧を算出することができる。 In this actual blood flow measurement method, a characteristic curve representing the relationship between the amplitude and the blood pressure removal is obtained in advance for the detected pressure, and the blood pressure removal can be calculated based on the characteristic curve.
また、上記血液ポンプが、チューブとローラを備えたチューブポンプからなるので、上記血液ポンプ以降の上記血液回路内の圧力の検出において、ローラの回転に伴う圧力の変動を検出する構成とすることができる。 In addition, since the blood pump includes a tube pump having a tube and a roller , the pressure in the blood circuit after the blood pump is detected by detecting a change in pressure accompanying the rotation of the roller. it can.
この本発明による実血流量測定方法も、上記血液体外循環装置が、血液回路と透析液回路との間で血液透析を行う血液透析装置である場合、上記血液体外循環装置が、血液回路中の血液を浄化する血液浄化装置である場合のいずれに対しても適用できる。 Actual blood flow measuring method that by this invention also, the extracorporeal blood circulation apparatus, when a hemodialysis apparatus for performing hemodialysis with the dialysate circuit and a blood circuit and the blood extracorporeal circulation apparatus, the blood circuit The present invention can be applied to any of the blood purification devices that purify the blood therein.
このような本発明に係る実血流量測定システムは、次のような技術思想に基づいて完成されたものである。すなわち、血液ポンプを有し、かつ動脈側または/および静脈側に(たとえば、血液透析装置における血液透析要素(ダイアライザー)の前後に)圧力検出部を有する血液体外循環装置においては、とくに動脈側圧力検出部より検出された圧力は、2ローター(2ローラー)の血液ポンプでは1回転で2回の圧力変動の振幅を生じる。静脈側においても、対応する振幅を生じる。この振幅の大きさは上記検出圧力や、血液ポンプ一次側の圧力(つまり、脱血圧)により変化する。上記検出圧力が高いほど振幅は大きくなる。陰圧となる血液ポンプ一次側圧力が低いほど動脈側圧力検出部で検出される圧力は低くなり振幅は大きくなる。振幅の絶対値としては、上記検出圧力が高いほど血液ポンプ一次側の圧力が低いほど振幅は大きくなる。このように、とくに動脈側圧力検出部での検出圧力は、血液ポンプ一次側圧力(つまり脱血圧)に依存し、その最大値と最小値との差である振幅も、上記検出圧力と脱血圧とに依存して変化することになる。したがって、ある上記検出圧力における上記検出圧力の変動の振幅の大きさを把握できれば、その時の血液ポンプ一次側の圧力(脱血圧)が測定可能になる。本発明は、このような技術思想を利用して完成されたもので、後述の検証結果からも明らかなように、現実にこの技術思想に基づく算出により、迅速にかつ精度良く脱血圧を測定できることが確認されている。そして、測定された脱血圧を参照することにより、予め求めた脱血圧と実血流量の特性曲線から、迅速にかつ精度良く実血液流量を算出することができるようになる。 Actual blood flow measurement system according to the present invention has been completed based on following technical idea. That is, in an extracorporeal blood circulation apparatus having a blood pump and having a pressure detection unit on the artery side and / or vein side (for example, before and after the hemodialysis element (dialyzer) in the hemodialysis apparatus) The pressure detected by the detector generates an amplitude of two pressure fluctuations in one rotation in a two-rotor (two-roller) blood pump. Corresponding amplitudes are also generated on the venous side. The magnitude of the amplitude varies depending on the detection pressure and the pressure on the primary side of the blood pump (that is, blood pressure removal). The amplitude increases as the detection pressure increases. The lower the blood pump primary pressure that is negative pressure, the lower the pressure detected by the arterial pressure detector, and the greater the amplitude. As an absolute value of the amplitude, the higher the detected pressure, the larger the amplitude the lower the pressure on the primary side of the blood pump. As described above, the detection pressure in the arterial side pressure detection unit in particular depends on the blood pump primary side pressure (that is, blood pressure removal), and the amplitude that is the difference between the maximum value and the minimum value is also the above-described detection pressure and blood pressure reduction. It will change depending on. Accordingly, if the magnitude of the fluctuation of the detected pressure at a certain detected pressure can be grasped, the pressure (blood pressure removal) on the primary side of the blood pump at that time can be measured. The present invention has been completed using such a technical idea, and as is clear from the verification results described later, it is possible to measure blood pressure removal quickly and accurately by actually calculating based on this technical idea. Has been confirmed. By referring to the measured blood pressure removal, the actual blood flow rate can be calculated quickly and accurately from the characteristic curve of the blood pressure removal and the actual blood flow obtained in advance.
本発明に係る実血流量測定システムによれば、極めて簡単な回路構成でありながら、とくに、既存の機械的構成を利用して動脈圧の振幅の大きさを測定するだけで、脱血圧を容易に、かつ迅速に、しかも実用上十分に精度良く測定することができ、測定された脱血圧を参照することにより、予め求めた脱血圧と実血流量の特性曲線から、迅速にかつ精度良く、そのときの実血流量を測定できるようになる。 According to the actual blood flow measurement system according to the present invention, though it is extremely simple circuit structure, particularly, only by using the existing mechanical structure for measuring the magnitude of the amplitude of the arterial pressure, the removal pressure It can be measured easily, quickly, and with sufficient accuracy for practical use. By referring to the measured blood pressure removal, it can be quickly and accurately obtained from the characteristic curve of blood pressure removal and actual blood flow obtained in advance. The actual blood flow at that time can be measured.
実血流量を正確に把握できる結果、最適な透析時間の設定や血液透析要素の最適設定等を、正確に行うことができるようになり、より望ましい条件にて血液透析や血液浄化を行うことができるようになる。 As a result of accurately grasping the actual blood flow rate, it is possible to accurately set the optimal dialysis time and the optimal setting of hemodialysis factors, and to perform hemodialysis and blood purification under more desirable conditions. become able to.
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、血液透析装置について、図面を参照しながら説明する。なお、前述したように、本発明は、血液透析装置以外に、血液浄化装置等の体外血液循環装置にも適用できる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with respect to hemodialysis apparatuses with reference to the drawings. As described above, the present invention can be applied to an extracorporeal blood circulation apparatus such as a blood purification apparatus in addition to a hemodialysis apparatus.
図1は、本発明の一実施態様に係る実血流量測定システムを示している。図1において、1は、血液体外循環装置としての血液透析装置を示しており、血液ポンプ2を用いて患者3の体内との間で血液を循環させる血液回路4を有している。血液は、シャント動脈側5から採血され、シャント静脈側6を介して患者3の体内に戻される。血液は、チューブとローラ(たとえば、2ローラ)を備えたチューブポンプからなる血液ポンプ2により血液回路4を送られるが、シャント動脈側5の抵抗により、血液ポンプ2の一次側は一般に陰圧になる。本発明では、この血液ポンプ2の一次側の圧力を、脱血圧と言う。
FIG. 1 shows an actual blood flow measurement system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1,
血液ポンプ2から吐出された血液は、密閉型のドリップ装置7を介して、血液透析要素(ダイアライザー)8の血液流路9側に送られる。血液透析要素8は、透析膜10により血液流路9側と透析液流路11側とに画成されている。血液透析要素8の透析液流路11側には、透析液回路12の透析液送液路13と透析液排液路14が接続されており、透析膜10を介して、循環されている血液に対し透析が行われ、血液の浄化、必要に応じた除水が行われるようになっている。透析後の血液は、血液透析要素8の血液流路9から、密閉型のドリップ装置15を介して、患者3の静脈側へ戻される。
The blood discharged from the blood pump 2 is sent to the blood flow path 9 side of the hemodialysis element (dialyzer) 8 through the sealed
上記血液ポンプ2以降の血液回路4内の圧力を検出する手段として、本実施態様では、ドリップ装置7部分に圧力センサー16が設けられており、血液透析要素8の入口側の圧力が検出されるようになっている。本発明では、この部分の圧力を動脈圧と呼ぶ。そして、圧力センサー16による検出圧力の変動の振幅が、制御・演算装置17に組み込まれた脱血圧算出手段18により算出される。算出した動脈圧の変動の振幅が、後述の脱血圧の算出に用いられる。そして、算出された脱血圧を参照して、制御・演算装置17に組み込まれた実血流量算出手段19により、予め求めた脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線から、後述の如く、実血流量が算出されるようになっている。本実施態様では、上記動脈圧の変動は、血液ポンプ2の回転により、より正確には、2ローラの回転により、1回転で2回生じ、それぞれ振幅を生じる。この動脈圧の変動に対応する変動は、血液透析要素8通過後の静脈側でも検出可能であるため、ドリップ装置15に設けた静脈側の圧力センサー20による検出値の振幅を用いて、後述の脱血圧を算出することも可能である。
As means for detecting the pressure in the blood circuit 4 after the blood pump 2, in this embodiment, a
制御装置17からの信号に基づいて、血液ポンプ2の速度が設定され、血液ポンプ2の流量が設定される。この血液ポンプ2の回転に伴う、上記圧力センサー16で検出される検出圧力と検出圧力の変動の振幅とに基づいて、血液ポンプ2の一次側圧力である脱血圧が、脱血圧算出手段18により算出される。
Based on the signal from the
このように、本実施態様においては、圧力センサー16による検出圧力と該検出圧力の変動の振幅から、脱血圧が脱血圧算出手段18により算出されるが、この算出は、基本的に、圧力センサー16による検出圧力毎に行われる。したがって、圧力センサー16による検出圧力毎に、上記振幅と脱血圧との関係を表す特性曲線を予め試験により求めておけば、そのときの脱血圧は脱血圧算出手段18により迅速にかつ容易に算出されることになる。また、圧力センサー16による検出圧力が、予め行った試験における圧力センサー16による検出圧力間の中間領域にある場合には、その両側の実際に試験した圧力センサー16による検出圧力における両特性曲線に基づいて補正する(たとえば、補正係数を加入する)ことで、簡単に、その中間領域にある圧力センサー16による検出圧力における特性曲線を算出することができ、その特性曲線に基づいて、検出圧力の変動の振幅から、脱血圧を脱血圧算出手段18により算出することができる。
As described above, in this embodiment, the blood pressure removal is calculated by the blood pressure removal calculating means 18 from the detected pressure by the
上記検出圧力の変動の振幅と脱血圧との関係を表す特性曲線を求めるために、以下のような試験を行った。試験に用いた装置を図2に示す。 In order to obtain a characteristic curve representing the relationship between the amplitude of the fluctuation in the detected pressure and the blood pressure removal, the following test was performed. The apparatus used for the test is shown in FIG.
図2において、21は、血液透析装置(東レ・メディカル(株)製、TR−7000S)を示しており、血液透析装置21には、チューブポンプからなる血液ポンプ22(試験における流量制御範囲:50〜400mL/min)が設けられているとともに、血液流路におけるダイアライザー23(東レ・メディカル(株)製、BS−1.6UL)の前後の圧力のセンサーおよび表示部(動脈圧センサーおよび表示部24、静脈圧センサーおよび表示部25)が設けられている。
In FIG. 2, 21 indicates a hemodialysis apparatus (TR-7000S, manufactured by Toray Medical Co., Ltd.). The
試験液貯留タンク26に、血液と同等の粘度を有する試験液(キサンタンガム(XG)溶液(ヘマトクリット値〔Ht〕20%、30%、40%相当のもの))を各試験において貯留し、血液ポンプ22で吸入、圧送するとともに、流量調整弁27で流路抵抗を変えながら、血液ポンプ22の各設定流量毎に、血液ポンプ22の一次側圧力、すなわち、脱血圧を圧力計28で計測した。同時に、上記動脈圧センサー24による検出圧力を記録計29で記録し、そのときの検出圧力と検出圧力の変動の振幅を算出できるようにした。ダイアライザー23における血液回路30側に対する透析液回路31側には、透析液を供給した(透析液温度:36℃、透析液流量:500mL/min)。ダイアライザー23からの返血圧は、圧力計32で計測し、返血側(静脈側)の試験液はリリーフ弁33を介して試験液貯留タンク26に回収した。このように構成したフローにて動脈圧を-100、0、100、200、300、400mmHgと変更した。そのときの、脱血圧と動脈圧振幅との関係を求めた。動脈圧振幅は、記録計29に示された動脈圧電圧変動の最大値、最小値の目盛りを読み取り、動脈圧に置き換えて、そのときの動脈圧における、動脈圧の最大値と最小値の差(振幅)を計算した。結果を図3に示す。
A test liquid (xanthan gum (XG) solution (equivalent to hematocrit value [Ht] 20%, 30%, 40%)) having a viscosity equivalent to that of blood is stored in the test
図3においては、各Ht値(20%、30%、40%)について、上記で得られたデータをy=ax2 +bx+cの形の多項式で近似して特性線を求め、そのときの相関係数をR2 で表してある(このy=ax2 +bx+cの形の多項式および相関係数R2 を表1に示す)。 In FIG. 3, for each Ht value (20%, 30%, 40%), the data obtained above is approximated by a polynomial in the form of y = ax 2 + bx + c to obtain a characteristic line, and the correlation at that time The number is represented by R 2 (this polynomial of the form y = ax 2 + bx + c and the correlation coefficient R 2 are shown in Table 1).
図3から明らかなように、各動脈圧において、動脈圧振幅と脱血圧との関係は、十分に高い相関をもって特定の特性曲線で表せることが確認できた。したがって、そのときの動脈圧と動脈圧振幅とに基づいて、脱血圧を算出することができる。なお、図3においては、Ht値、血液ポンプ設定流量の違いによる影響がなかったため、Ht値、血液ポンプ設定流量の特性曲線を一つに代表し、動脈圧毎の特性曲線とした。 As is clear from FIG. 3, it was confirmed that the relationship between the arterial pressure amplitude and the blood pressure reduction can be expressed by a specific characteristic curve with a sufficiently high correlation at each arterial pressure. Therefore, the blood pressure removal can be calculated based on the arterial pressure and the arterial pressure amplitude at that time. In FIG. 3, since there is no influence due to the difference in the Ht value and the blood pump set flow rate, the characteristic curve of the Ht value and the blood pump set flow rate is representatively represented as a characteristic curve for each arterial pressure.
また、そのときの動脈圧が上記試験で特性曲線を求めた動脈圧間にある場合には(たとえば、そのときの動脈圧が120mmHgで、試験で特性曲線を求めた動脈圧が100mmHgと150mmHgである場合には)、試験で求めた両特性曲線により、補正係数等を用いて、そのときの動脈圧における特性曲線を算出することが可能であり、その算出した特性曲線に基づいて、そのときの動脈圧振幅から脱血圧を算出することができる。 Also, when the arterial pressure at that time is between the arterial pressures obtained from the characteristic curve in the above test (for example, the arterial pressure at that time is 120 mmHg, and the arterial pressure obtained from the test is 100 mmHg and 150 mmHg) In some cases, it is possible to calculate the characteristic curve at the current arterial pressure using the correction coefficient, etc., based on both characteristic curves obtained in the test, and based on the calculated characteristic curve, Blood pressure can be calculated from the arterial pressure amplitude.
このように、本発明によれば、血液ポンプ以降の血液回路内の検出圧力と該検出圧力の変動の振幅とに基づいて脱血圧を迅速にかつ精度良くしかも容易に算出することができ、圧力計を新たに付加することなく、既存の装置にも容易に本発明を適用することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to calculate blood pressure removal quickly, accurately and easily based on the detected pressure in the blood circuit after the blood pump and the amplitude of fluctuation of the detected pressure. The present invention can be easily applied to an existing apparatus without adding a new meter.
なお、上記実施態様および試験装置では、ダイアライザー前の動脈圧振幅から脱血圧を算出するようにしたが、ダイアライザー後の静脈圧でも、血液ポンプ回転による圧力変動が生じ、その振幅を算出できることから、この振幅と脱血圧との関係を各動脈圧毎に求めておくことにより、上記同様の脱血圧算出が可能になる。 In the above embodiment and the test apparatus, the blood pressure is calculated from the arterial pressure amplitude before the dialyzer, but even the venous pressure after the dialyzer causes pressure fluctuation due to the blood pump rotation, and the amplitude can be calculated. By calculating the relationship between the amplitude and blood pressure removal for each arterial pressure, blood pressure removal calculation similar to the above can be performed.
上記のように算出された脱血圧を参照して、実血流量算出手段19により、予め求めた脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線から実血流量が算出される。図4は、脱血圧と実血流量との関係を表す特性曲線としての、予め求めた、脱血圧と、実血流量を算出するための血液ポンプ設定流量に対する流量比との関係を表す特性曲線を、各Ht値(20%、30%、40%)について示したものである。 With reference to the blood pressure removal calculated as described above, the actual blood flow rate calculation means 19 calculates the actual blood flow rate from the characteristic curve representing the relationship between the blood pressure reduction and the actual blood flow rate obtained in advance. FIG. 4 is a characteristic curve representing the relationship between the blood pressure reduction obtained in advance and the flow rate ratio with respect to the blood pump set flow rate for calculating the actual blood flow as a characteristic curve representing the relationship between the blood pressure removal and the actual blood flow. Is shown for each Ht value (20%, 30%, 40%).
前述の如く得られた脱血圧データをy=ax2 +bx+cの形の多項式で近似して、各Ht値(20%、30%、40%)について、流量比の特性線を求めたものであり、そのときの相関係数をR2 で表してある(このy=ax2 +bx+cの形の多項式および相関係数R2 を表2に示す)。 The blood pressure reduction data obtained as described above is approximated by a polynomial in the form of y = ax 2 + bx + c, and the characteristic curve of the flow rate ratio is obtained for each Ht value (20%, 30%, 40%). The correlation coefficient at that time is represented by R 2 (the polynomial in the form of y = ax 2 + bx + c and the correlation coefficient R 2 are shown in Table 2).
実血流量の算出は以下のように行う。
(1)算出された脱血圧から流量比を求める(算出された脱血圧を上記近似式に代入)。(2)次式にて実血流量を算出する。
実血流量=血液ポンプ速度設定値(ml/min)(設定流量)×流量比
The actual blood flow is calculated as follows.
(1) A flow rate ratio is obtained from the calculated blood pressure removal (substituting the calculated blood pressure removal into the above approximate expression). (2) The actual blood flow is calculated by the following equation.
Actual blood flow = Blood pump speed setting value (ml / min) (Set flow rate) x Flow rate ratio
例えば、血液ポンプ速度設定値が200 ml/minのとき、脱血圧測定の結果が、−200 mmHgであったとすると、それぞれの実血流量算出値は以下のようになる。 For example, when the blood pump speed set value is 200 ml / min and the blood pressure removal measurement result is −200 mmHg, each actual blood flow rate calculation value is as follows.
このときの条件において、実測値を確認した結果、以下のようであった。
Ht20%:191.7 ml/min
Ht30%:194.1 ml/min
Ht40%:190.7 ml/min
したがって、実用上問題のない精度で、脱血圧の測定結果から実血流量が算出されていることが確認できた。
As a result of confirming the actually measured value under the conditions at this time, it was as follows.
Ht20%: 191.7 ml / min
Ht30%: 194.1 ml / min
Ht40%: 190.7 ml / min
Therefore, it was confirmed that the actual blood flow rate was calculated from the measurement result of blood pressure removal with an accuracy with no practical problem.
なお、図3、図4においては、各Ht値毎に特性曲線を求めてあるが、血液ポンプ設定流量によっては、これら複数の特性曲線を一つの特性曲線で代表することが可能であり、その場合には、一つの特性曲線で代表しても、Ht値の変化に関わらず十分な精度が得られる。 3 and 4, characteristic curves are obtained for each Ht value. Depending on the blood pump set flow rate, these characteristic curves can be represented by a single characteristic curve. In this case, even if represented by one characteristic curve, sufficient accuracy can be obtained regardless of changes in the Ht value.
本発明に係る実血流量測定システムは、血液透析装置の他に、単に血液の浄化を行うだけの血液浄化装置等の血液体外循環装置にも適用することができる。 Actual blood flow measurement system according to the present invention, in addition to the hemodialysis apparatus, can simply be applied to extracorporeal blood circulation apparatus of the blood purification device and the like just for purifying blood.
1 血液体外循環装置としての血液透析装置
2 血液ポンプ
3 患者
4 血液回路
5 シャント動脈側
6 シャント静脈側
7、15 密閉型ドリップ装置
8 血液透析要素(ダイアライザー)
9 血液透析要素の血液流路
10 透析膜
11 透析液流路
12 透析液回路
13 透析液送液路
14 透析液排液路
16 動脈側の圧力センサー
17 制御・演算装置
18 脱血圧算出手段
19 実血流量算出手段
20 静脈側の圧力センサー
21 血液透析装置
22 血液ポンプ
23 ダイアライザー
24 動脈圧センサーおよび表示部
25 静脈圧センサーおよび表示部
26 試験液貯留タンク
27 流量調整弁
28 脱血圧用圧力計
29 記録計
30 血液回路
31 透析液回路
32 返血圧用圧力計
33 リリーフ弁
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