JP6303555B2

JP6303555B2 - アルブミン濃度測定装置及びアルブミン濃度測定方法

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Publication number: JP6303555B2
Application number: JP2014019820A
Authority: JP
Inventors: 峰島　三千男; 三千男峰島; 山本　健一郎; 健一郎山本; 圭江口
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2014-02-04
Filing date: 2014-02-04
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2034-02-04
Also published as: JP2015146837A

Description

本発明は、アルブミン濃度測定装置及びアルブミン濃度測定方法に関する。

従来、血液透析において透析廃液中の物質を継時的にモニタリングする透析液廃液モニタ（以下、廃液モニタと言う場合がある）が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。廃液モニタでは、一般に２８０ｎｍ程度の波長の紫外光を用いて透析量マーカーとなる透析廃液中に含まれる尿素様溶質の濃度をリアルタイムに計測する。

特開２００８−１４９１０号公報特開２０１１−１２０８２１号公報特開２０１１−１２０８２２号公報特開２０１１−１２０８２３号公報

ところで、透析廃液中に含まれるアルブミンは紫外光を吸収するため、透析初期における廃液モニタの測定誤差の原因として懸念されている。透析廃液中には種々の不明な夾雑物が含まれるため複数の波長の吸光度を測定する廃液モニタでも、アルブミンの影響を完全に排除することは困難である。一方、アルブミンの２８０ｎｍ程度の紫外光を吸収する性質を利用することで、透析廃液中の漏出アルブミンを定量できる可能性がある。

そこで、より高精度でアルブミン漏出量を推定する透析廃液モニタリングの可能性について検討した。

本発明者らは、透析廃液を再度膜分離することでアルブミンを排除する前処理プロセスを組み込むことにより、より高精度に透析廃液中のアルブミンの含有量をモニタリングできることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明は、血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定するアルブミン濃度測定装置であって、前記透析廃液からアルブミンを分離するアルブミン分離部と、前記透析廃液を前記アルブミン分離部に供給する第一の透析廃液ラインと、前記第一の透析廃液ラインに配置され、前記透析廃液の特定の波長における第一の吸光度を測定する第一の吸光度測定部と、前記アルブミン分離部によってアルブミンが分離された後の前記透析廃液が流通する第二の透析廃液ラインと、前記第二の透析廃液ラインに配置され、前記第二の透析廃液ラインを流通する前記透析廃液の前記特定の波長における第二の吸光度を測定する第二の吸光度測定部と、継時的に、前記前記第一の吸光度と前記第二の吸光度との差から、アルブミン濃度を算出するアルブミン濃度算出部と、を備えるアルブミン濃度測定装置に関する。

また、本発明は、血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定するアルブミン濃度測定方法であって、前記透析廃液の特定の波長における第一の吸光度を測定する第一の吸光度測定工程と、第一の吸光度を測定した後の前記透析廃液からアルブミンを分離するアルブミン分離工程と、アルブミンを分離した後の前記透析廃液の前記特定の波長における第二の吸光度を測定する第二の吸光度測定工程と、継時的に、前記第一の吸光度と前記第二の吸光度との差から、アルブミン濃度を算出するアルブミン濃度算出工程と、を備えるアルブミン濃度測定方法に関する。

本発明によれば、透析廃液中のアルブミン濃度を高精度で測定することが可能なアルブミン濃度測定装置及びアルブミン濃度測定方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係るアルブミン濃度測定装置について説明するための図である。本発明の実施例における透水性評価回路について示した図である。本発明の実施例におけるアルブミン分離回路について示した図である。本発明の実施例における各サンプルのＵＶスペクトルについて示した図である。本発明の実施例における各サンプルのＵＶスペクトルの差について示した図である。各種サンプルのＵＶスペクトルについて示した図である。本発明の実施例における各サンプル中の各種低分子量溶質、アルブミン、β２−マイクログロブリン及びα１−マイクログロブリンの濃度について示した図である。本発明の実施例における各サンプルの廃液モニタ試作機により測定された検出電位について示した図である。

＜アルブミン濃度測定装置＞
以下、本発明のアルブミン濃度測定装置の好ましい一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係るアルブミン濃度測定装置は、血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定する。

血液透析は、ダイアライザー２により行われる。
ダイアライザー２は、血液透析患者Ｈから採取した血液と、透析液との間で透析を行う。ダイアライザー２は、上端と下端が血液ラインＬ１，Ｌ２を介して血液透析患者Ｈに繋がる。血液透析患者Ｈから採取した血液は、血液ラインＬ１に配置されたポンプＰによって加圧されて、血液ラインＬ１を通ってダイアライザー２に供給される。ダイアライザー２において透析された血液は、血液ラインＬ２を通って血液透析患者Ｈに戻される。

本実施形態に係るアルブミン濃度測定装置１は、分光光度計３，４と、アルブミン分離手段としてのフィルタ装置５と、血液透析装置６０内のアルブミン濃度算出部６と、これらを繋ぐラインＬ５，Ｌ６，Ｌ７と、を備える。

血液透析装置６０は、ダイアライザー２の下端側の側部に繋がった透析液ラインＬ３を介して、ダイアライザー２に透析液を供給する。ダイアライザー２に供給された透析液は、透析後に、ダイアライザー２の上端側の側部に繋がった透析液ラインＬ４を介して、血液透析装置６０に戻される。

透析廃液ラインＬ５は、血液透析装置６０に戻された透析液（透析廃液）をフィルタ装置５に供給する。分光光度計３は、透析廃液ラインＬ５に配置され、フィルタ装置５の一次側における透析廃液の特定の波長の吸光度（第一の吸光度）を測定する。この特定の波長としては、アルブミンの吸光度が高い２８０ｎｍ程度であることが好ましい。
フィルタ装置５に配置されるフィルタとしては、エンドトキシン捕捉フィルター（ＥＴＲＦ）や、ＦＢ−ＥＧ等を用いることができる。フィルタ装置５に配置されるフィルタのポアサイズは、アルブミン（６６ｋＤａ）を捕捉することができる大きさに設定されている。

フィルタ装置５に供給された透析廃液は、フィルタにより一部ろ過される。透析廃液ラインＬ６は、フィルタ装置５においてアルブミンの分離された透析廃液（ろ液）が流通する。
分光光度計４は、透析廃液ラインＬ６に配置され、フィルタ装置５の二次側における透析廃液の特定の波長における吸光度（第二の吸光度）を測定する。この特定の波長としては、分光光度計４において、透析廃液の吸光度を測定するために用いる光の波長であることが好ましい。
フィルタ装置５に供給された透析廃液のうちフィルタによりろ過されなかった一部は、透析廃液ラインＬ６の分光光度計４よりも下流側に接続されるバイパスラインＬ７を介して透析廃液ラインＬ６に供給され、排出される。

血液透析装置６０内のアルブミン濃度算出部６は、分光光度計３によって測定される吸光度（第一の吸光度）と分光光度計４によって測定される吸光度（第二の吸光度）との差（ΔＡ）からアルブミン濃度を算出する。より詳しくは、アルブミン濃度算出部６は、ΔＡとアルブミン濃度との関係式からアルブミン濃度を継時的に算出する。アルブミン濃度算出部６によって算出されたアルブミン濃度は、血液透析装置６０のモニタに表示される。

＜アルブミン濃度測定方法＞
続いて、本実施形態に係るアルブミン濃度測定方法について説明する。
本実施形態に係るアルブミン濃度測定方法は、血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定する。

本実施形態に係るアルブミン濃度測定方法は、第一の吸光度測定工程ＳＴ１と、アルブミン分離工程ＳＴ２と、第二の吸光度測定工程ＳＴ３と、アルブミン濃度算出工程ＳＴ４と、を備える。

第一の吸光度測定工程ＳＴ１では、血液透析を行った後の透析液（透析廃液）の特定の波長における吸光度（第一の吸光度）を測定する。この特定の波長としては、アルブミンの吸光度が高い２８０ｎｍ程度であることが好ましい。

アルブミン分離工程ＳＴ２では、第一の吸光度測定工程ＳＴ１において吸光度を測定した後の透析廃液からアルブミンを分離する。アルブミンを分離する方法は特に限定されないが、フィルタによってアルブミンを分離する方法が挙げられる。

第二の吸光度測定工程ＳＴ３では、アルブミン分離工程ＳＴ２においてアルブミンを分離した後の透析廃液の特定の波長における吸光度（第二の吸光度）を測定する。この特定の波長としては、第一の吸光度測定工程ＳＴ１において、透析廃液の吸光度を測定するために用いる光の波長であることが好ましい。

アルブミン濃度算出工程ＳＴ４では、継時的に、第一の吸光度と第二の吸光度との差（ΔＡ）から、アルブミン濃度を算出する。より詳しくは、アルブミン濃度算出工程ＳＴ４では、ΔＡとアルブミン濃度との関係式からアルブミン濃度を継時的に算出する。

本実施形態に係るアルブミン濃度測定方法は、上述したアルブミン濃度測定装置を用いて行うことが好ましい。

以上、本実施形態に係るアルブミン濃度測定装置及びアルブミン濃度測定方法について説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、本実施形態においては、アルブミン分離部としてのフィルタ装置５を用いたが、本発明はこれに限定されず、例えば、アルブミンを吸着する物質を用いてアルブミンを透析廃液から分離するようにしてもよい。

以上のアルブミン濃度測定装置によって正確に透析廃液中のアルブミン濃度を把握できれば、透析量マーカーとなる透析廃液中の溶質濃度についても、より正確に把握することが可能になる。

続いて、本発明を実施例に基づいて更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［実験フィルタ］
実験に用いるフィルタとして、エンドトキシン捕捉フィルター（ＥＴＲＦ）であるニプロ社製のＣＦ−６０９Ｎ（新品及び使用済み品）を用いた。

（実験１）フィルタ透水性の評価
図２の透水性評価回路によりフィルタ透水性を評価した。５００ｍＬ／ｍｉｎでＲＯ水をろ過した際のＴＭＰ（＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２−Ｐ３）を測定し、純水ろ過係数を求めることで、透水性を評価した。ＣＦ−６０９Ｎの純水ろ過係数は、新品で２６８０、、交換品（次亜塩素酸及び酢酸で負荷しつつ６か月間使用したもの）で２８９０であった。なお、純水ろ過係数の単位は全て「ｍＬ／（ｍ^２・ｍｍＨｇ・ｈｒ）」である。

（実験２）アルブミン分離に関する検討
図３のアルブミン分離回路により、フィルタによるアルブミン分離に関して検討した。
アルブミン濃度及び小分子溶質濃度の影響を検討するため、アルブミンを多く含む治療開始後（プライミングボリューム（ＰＶ）分を考慮）０〜５分、５〜１０分、１０〜１５分に貯留した透析廃液（各約２５００ｍＬ）を使用した。それぞれの透析廃液を、軟性バッグに入れ、実験日まで冷蔵にて保存（同一患者より採取し、採取時間ごとに混合して試験液とした）。

測定では、まず、ポンプにて試験液を５００ｍＬ／ｍｉｎシングルパスにてＥＴＲＦ（ＣＦ−６０９Ｎ）の一方の面側に供給した。続いて、ＥＴＲＦの他方の面側（ろ液側）に設置したポンプによりろ液流量を２５０ｍＬ／ｍｉｎに調整した。続いて、ＰＶの影響による経時変化が見込まれるので、３分ほど定常状態になるまで待機したのち、原液及びろ液を適量（１００ｍＬ以上）サンプリングした。ろ液を採液後、廃液モニタ（ＪＭＳ社）及びＵＶ分光光度計（スペクトル１８０〜３５０ｎｍ程度）にて吸光度を測定し、各種低分子量溶質（尿素窒素（ＵＮ）、尿酸（ＵＡ）、クレアチニン（Ｃｒｅ）等）、アルブミン（Ａｌｂ）、β２−マイクログロブリン（β２−ＭＧ、分子量１１．８ｋＤａ）及びα１−マイクログロブリン（α１−ＭＧ、分子量３３ｋＤａ）の濃度の検査を行った（ＳＲＬ社）。なお、これらの検査は、条件の異なる複数の透析液サンプルに対して行った。具体的には、採取時間の異なる３種類の透析廃液（０〜５分、５〜１０分、１０〜１５分）それぞれについて、フィルタ（ＣＦ−６０９Ｎ）の前後（原液及びろ液）のサンプル（計６パターン）について検査をした。

（実験３）
また、ファウリング後のＥＴＲＦ（ＣＦ−６０９Ｎ）についても評価した。実験２後に新品のＣＦ−６０９Ｎに対して、５％ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）生理食塩水溶液（１Ｌ）をフィルタ外側に２００ｍＬ／ｍｉｎで供給し、濾過を６ｍＬ／ｍｉｎ（１０ｍＬ／（ｍｉｎ・ｍ^２））の流量条件にて６０分間還流し、膜にタンパク質を付着させた。その後、生理食塩水を５００ｍＬ／ｍｉｎで２０分間（１０Ｌ）流すことで洗浄した後のフィルタについて、実験１同様に透水性を評価した。その結果、透水性は２３０ｍＬ／（ｍ^２・ｍｍＨｇ・ｈｒ）まで低下した。臨床にて生じる透析廃液中に含まれるアルブミンはごく少量であり、一回の治療あたりの総漏出量は数ｇ程度であるため、フィルタの透水性はほとんど変化しない。また、フィルタの透水性は、多少低下したとしても治療ごとに行われる次亜塩素酸及び酢酸による洗浄によって改善することが確認されている。

図４は、実験２及び実験３にて採取したサンプルのＵＶスペクトルについて示した図である。図４のＡ、Ｂ及びＣは、透析廃液の採取時間がそれぞれ０〜５分、５〜１０分及び１０〜１５分のサンプルである。また、Ａ、Ｂ及びＣの後ろの（＋）及び（−）はフィルタの前後、つまり原液（＋）あるいはろ液（−）であることを表す。これらの表記の示すサンプルは、以下の図においても同様である。
図５は、Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれについて、ろ液（−）のＵＶスペクトルから原液（＋）のＵＶスペクトルを差し引いたグラフについて示した図である。図５のスペクトルは、フィルタ（ＣＦ−６０９Ｎ）を透過しなかった物質のＵＶスペクトルであるとみなすことができる。
図６は、アルブミン（ＢＳＡ）、尿酸、尿素、クレアチニン及びインドキシル硫酸のＵＶスペクトルについて参考までに示した図である。

図７は、Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれの、原液（＋）及びろ液（−）における、ＵＮ、ＵＡ、Ｃｒｅ、Ａｌｂ、β２−ＭＧ及びα１−ＭＧの濃度について示した図である。
図８は、廃液モニタ試作機により測定された、Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれの、原液（Ａｌｂ（＋））及びろ液（Ａｌｂ（−））の検出電位と、その差である出力電位（Δ：Ａｌｂ（−）−Ａｌｂ（＋））について示した図である。

膜分離により、尿素やクレアチニンといった低分子量の化合物の濃度は不変であったが、アルブミンをはじめ、β２−マイクログロブリン、α１−マイクログロブリンはほとんど除去された（図７）。分離前後のスペクトルの差分には、アルブミンに起因すると考えられる２８０ｎｍ付近にピークを有する波形がみられた（図５）。廃液モニタ試作機により測定された出力電位（図８参照）はアルブミン濃度（図７参照）と良く相関した。透析液廃液を分画処理する前後の差分を考慮することで、廃液モニタの精度向上とアルブミン漏出量の推算が可能であると考えられる。

透析廃液を分画処理しアルブミンを除去することで、より高精度であり且つアルブミン漏出量も推算できる透析廃液モニタリングが期待できる。

１アルブミン濃度測定装置
３分光光度計（第一の吸光度測定部）
４分光光度計（第二の吸光度測定部）
５フィルタ装置（アルブミン分離部）
６アルブミン濃度算出部
Ｌ５透析廃液ライン（第一の透析廃液ライン）
Ｌ６透析廃液ライン（第二の透析廃液ライン）

Claims

血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定するアルブミン濃度測定装置であって、
前記透析廃液からアルブミンを分離するアルブミン分離部と、
前記透析廃液を前記アルブミン分離部に供給する第一の透析廃液ラインと、
前記第一の透析廃液ラインに配置され、前記透析廃液の特定の波長における第一の吸光度を測定する第一の吸光度測定部と、
前記アルブミン分離部によってアルブミンが分離された後の前記透析廃液が流通する第二の透析廃液ラインと、
前記第二の透析廃液ラインに配置され、前記第二の透析廃液ラインを流通する前記透析廃液の前記特定の波長における第二の吸光度を測定する第二の吸光度測定部と、
継時的に、前記第一の吸光度と前記第二の吸光度との差から、アルブミン濃度を算出するアルブミン濃度算出部と、を備えるアルブミン濃度測定装置。
血液と透析液との間で透析を行う血液透析において、血液と透析された後の透析廃液のアルブミン含有量を継時的に測定するアルブミン濃度測定方法であって、
前記透析廃液の特定の波長における第一の吸光度を測定する第一の吸光度測定工程と、
第一の吸光度を測定した後の前記透析廃液からアルブミンを分離するアルブミン分離工程と、
アルブミンを分離した後の前記透析廃液の前記特定の波長における第二の吸光度を測定する第二の吸光度測定工程と、
継時的に、前記第一の吸光度と前記第二の吸光度との差から、アルブミン濃度を算出するアルブミン濃度算出工程と、を備えるアルブミン濃度測定方法。