JP6642695B2 - 血液透析装置及び制御プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、血液透析装置及びこの血液透析装置の制御を実行する制御プログラムに関する。
従来、血液透析装置は、透析液が流通する透析液回路を備え、透析膜により区画された血液側流路及び透析液側流路を有する血液透析器と、患者の血液が流通する血液回路とを併用して血液透析治療を行う。血液透析は、血液回路の２カ所を患者の血管に接続して体外循環を維持しつつ、この血液回路の途中に配置した血液透析器の血液側流路に血液を流入させ、血液透析器の透析液側流路には、透析液回路によって透析液を流入させる。これにより、透析膜の両側（血液側流路及び透析液側流路）の濃度勾配に応じた粒子の拡散移動によって不要物質の除去や不足物質の補充が行われる。
また、透析中に補液を行うことで血液透析と共に血液ろ過を行う血液透析ろ過法（ＨＤＦ法）及びこのＨＤＦ法により血液透析ろ過を行うことのできる血液透析装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１で提案された血液透析装置では、血液中の水分を除去する除水操作と、血液回路に透析液を注入する注水操作と、を所定の間隔で繰り返し行うことで、血液中の老廃物や水分の除去を効率的に行っている。
即ち、特許文献１で提案された血液透析装置によれば、注水操作により間欠的に体内における血液の循環量を増加させることで、血圧の低下を低減しつつ患者の血管を拡張させて末梢における血流を改善でき、その結果、血液中の老廃物や水分の除去を効率的に行える。
即ち、特許文献１で提案された血液透析装置によれば、注水操作により間欠的に体内における血液の循環量を増加させることで、血圧の低下を低減しつつ患者の血管を拡張させて末梢における血流を改善でき、その結果、血液中の老廃物や水分の除去を効率的に行える。
今般、本発明者らは、ＨＤＦ法による血液透析において、透析液の温度とを異ならせることにより、透析患者の体内における血流の更なる改善が期待できることを見出し、本発明を完成するに至った。
従って、本発明は、ＨＤＦ法により血液透析を行う場合に、透析患者の体内においてより末梢まで効果的に血液を流すことのできる血液透析装置及び当該血液透析装置の制御を実行する制御プログラムを提供することを目的とする。
本発明は、透析膜を介して血液と透析液とを接触させる血液透析器と、一端側が対象者の動脈に接続され他端側が前記血液透析器に接続される動脈側ライン、及び一端側が前記血液透析器に接続され他端側が対象者の静脈に接続される静脈側ラインを有する血液回路と、前記血液透析器に透析液を導入する透析液導入ライン、及び前記血液透析器から透析液を導出する透析液導出ラインを有する透析液回路と、前記透析液回路を流通する透析液の温度を調節する温度調節部と、前記血液回路、前記透析液回路及び前記温度調節部を制御する制御装置と、を備える血液透析装置であって、前記制御装置は、前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第１制御部と、前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第２制御部と、前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度を、前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度とは異なるように前記温度調節部を制御する透析液温度制御部と、を備える血液透析装置に関する。
また、前記透析液温度制御部は、前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度を、前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度より高くなるように前記温度調節部を制御することが好ましい。
また、前記第１制御部は、前記透析液導入ラインから前記血液透析器に導入される透析液の流量が該血液透析器から前記透析液導出ラインに導出される透析液の流量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御し、前記第２制御部は、前記透析液導入ラインから前記血液透析器に導入される透析液の流量が該血液透析器から前記透析液導出ラインに導出される透析液の流量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御することが好ましい。
また、前記制御装置は、前記第１制御部による制御及び前記第２制御部による制御を切り替える切替制御部を更に備えることが好ましい。
また、血液透析装置は、対象者の血流量を測定する血流測定部を更に備え、前記透析液温度制御部は、前記血流測定部により測定された血流量に基いて、前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度、及び前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度を決定することが好ましい。
また、本発明は、透析膜を介して血液と透析液とを接触させる血液透析器と、一端側が対象者の動脈に接続され他端側が前記血液透析器に接続される動脈側ライン、及び一端側が前記血液透析器に接続され他端側が対象者の静脈に接続される静脈側ラインを有する血液回路と、前記血液透析器に透析液を導入する透析液導入ライン、及び前記血液透析器から透析液を導出する透析液導出ラインを有する透析液回路と、前記透析液回路を流通する透析液の温度を調節する温度調節部と、前記血液回路、前記透析液回路及び前記温度調節部を制御する制御装置と、を備える血液透析装置において、前記制御装置に、前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第１制御ステップと、前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第２制御ステップと、を切り替えて実行させ、前記第２制御ステップにおいて、透析液の温度を、前記第１制御ステップにおける透析液の温度とは異なるように前記温度調節部を制御させるためのプログラムに関する。
また、前記第２制御ステップにおいて、透析液の温度を、前記第１制御ステップにおける透析液の温度より高くなるように前記温度調節部を制御させることが好ましい。
また、本発明は、透析膜を介して血液と透析液とを接触させる血液透析器と、一端側が対象者の動脈に接続され他端側が前記血液透析器に接続される動脈側ライン、及び一端側が前記血液透析器に接続され他端側が対象者の静脈に接続される静脈側ラインを有する血液回路と、前記血液透析器に透析液を導入する透析液導入ライン、及び前記血液透析器から透析液を導出する透析液導出ラインを有する透析液回路と、前記透析液回路を流通する透析液の温度を調節する温度調節部と、前記血液回路、前記透析液回路及び前記温度調節部を制御する制御装置と、を備える血液透析装置であって、前記制御装置は、第１温度で透析液を流通させるように前記温度調節部を制御する第１制御部と、前記第１温度とは異なる第２温度で透析液を流通させるように前記温度調節部を制御する第２制御部と、前記第１制御部による制御及び前記第２制御部による制御を切り替える切替制御部と、を備える血液透析装置に関する。
また、血液透析装置は、対象者の血流量を測定する血流測定部を更に備え、前記血流測定部により測定された血流量に基づいて前記第１の温度及び前記第２の温度を決定する透析液温度制御部を更に備えることが好ましい。
本発明の血液透析装置によれば、ＨＤＦ法により血液透析を行う場合に、透析患者の体内においてより末梢まで効果的に血液を流すことができる。
以下、本発明の血液透析装置の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の血液透析装置は、腎不全患者や薬物中毒患者の血液を浄化すると共に、血液中の余分な水分を除去し、必要に応じて血液中に水分を補充（補液）する。
まず、第１実施形態の血液透析装置１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。血液透析装置１は、血液透析器としてのダイアライザ１０と、血液回路２０と、透析液回路３０と、温度調節部としてのヒータ４０と、制御装置５０と、を備える。
まず、第１実施形態の血液透析装置１の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。血液透析装置１は、血液透析器としてのダイアライザ１０と、血液回路２０と、透析液回路３０と、温度調節部としてのヒータ４０と、制御装置５０と、を備える。
ダイアライザ１０は、筒状に形成された容器本体１１と、この容器本体１１の内部に収容された透析膜（図示せず）と、を備え、容器本体１１の内部は、透析膜により血液側流路と透析液側流路とに区画される（いずれも図示せず）。容器本体１１には、血液側流路に連通する血液導入口１１１及び血液導出口１１２と、透析液側流路に連通する透析液導入口１１３及び透析液導出口１１４と、が形成される。
血液回路２０は、動脈側ライン２１と、静脈側ライン２２と、薬剤ライン２３と、オーバーフローライン２４と、を備える。動脈側ライン２１、静脈側ライン２２、薬剤ライン２３及びオーバーフローライン２４は、いずれも液体が流通可能な可撓性を有するチューブを主体として構成される。
動脈側ライン２１は、一端側が対象者（透析患者）の動脈に接続され、他端側がダイアライザ１０の血液導入口１１１に接続される。動脈側ライン２１には、気泡センサ２１１、血液ポンプ２１２、及び動脈側チャンバ２１３が配置される。
気泡センサ２１１は、動脈側ライン２１の内部を流通する血液中に含まれる気泡を検出する。血液ポンプ２１２は、動脈側ライン２１における気泡センサ２１１よりも下流側に配置される。血液ポンプ２１２は、動脈側ライン２１を構成するチューブをしごくことにより、動脈側ライン２１の内部の血液を送り出す。動脈側チャンバ２１３は、動脈側ライン２１における血液ポンプ２１２よりも下流側に配置される。動脈側チャンバ２１３は、所定量（例えば、２０ｍｌ）の血液を貯留する。
気泡センサ２１１は、動脈側ライン２１の内部を流通する血液中に含まれる気泡を検出する。血液ポンプ２１２は、動脈側ライン２１における気泡センサ２１１よりも下流側に配置される。血液ポンプ２１２は、動脈側ライン２１を構成するチューブをしごくことにより、動脈側ライン２１の内部の血液を送り出す。動脈側チャンバ２１３は、動脈側ライン２１における血液ポンプ２１２よりも下流側に配置される。動脈側チャンバ２１３は、所定量（例えば、２０ｍｌ）の血液を貯留する。
静脈側ライン２２は、一端側がダイアライザ１０の血液導出口１１２に接続され、他端側が対象者（透析患者）の静脈に接続される。静脈側ライン２２には、静脈圧センサ２２１、静脈側チャンバ２２２、気泡センサ２２３、静脈側クランプ２２４が配置される。
静脈圧センサ２２１は、静脈側ライン２２を流通する血液の圧力を検出する。静脈側チャンバ２２２は、静脈側ライン２２における静脈圧センサ２２１の下流側に配置される。静脈側チャンバ２２２は、所定量（例えば、２０ｍｌ）の血液を貯留する。気泡センサ２２３は、静脈側ライン２２における静脈側チャンバ２２２よりも下流側に配置される。気泡センサ２２３は、静脈側ライン２２の内部を流通する血液中に含まれる気泡を検出する。静脈側クランプ２２４は、静脈側ライン２２における気泡センサ２２３よりも下流側に配置される。静脈側クランプ２２４は、静脈側ライン２２の流路を開閉する。
静脈圧センサ２２１は、静脈側ライン２２を流通する血液の圧力を検出する。静脈側チャンバ２２２は、静脈側ライン２２における静脈圧センサ２２１の下流側に配置される。静脈側チャンバ２２２は、所定量（例えば、２０ｍｌ）の血液を貯留する。気泡センサ２２３は、静脈側ライン２２における静脈側チャンバ２２２よりも下流側に配置される。気泡センサ２２３は、静脈側ライン２２の内部を流通する血液中に含まれる気泡を検出する。静脈側クランプ２２４は、静脈側ライン２２における気泡センサ２２３よりも下流側に配置される。静脈側クランプ２２４は、静脈側ライン２２の流路を開閉する。
薬剤ライン２３は、血液透析中に必要な薬剤を動脈側ライン２１に供給する。薬剤ライン２３は、一端側（基端側）が薬剤を送り出す薬液ポンプ２３１に接続され、他端側（先端側）が動脈側ライン２１における血液ポンプ２１２と動脈側チャンバ２１３との間に接続される。
オーバーフローライン２４は、一端側（基端側）が静脈側チャンバ２２２に接続される。オーバーフローライン２４は、プライミング工程において静脈側ライン２２を流通する生理食塩液、空気等を外部に排出する。オーバーフローライン２４には、オーバーフロークランプ２４１が配置される。オーバーフロークランプ２４１は、オーバーフローライン２４の流路を開閉する。
以上の血液回路２０によれば、対象者（透析患者）の動脈から取り出された血液は、血液ポンプ２１２により動脈側ライン２１を流通してダイアライザ１０の血液側流路に導入される。ダイアライザ１０に導入された血液は、透析膜を介して後述する透析液回路３０を流通する透析液により浄化される。ダイアライザ１０において浄化された血液は、静脈側ライン２２を流通して対象者の静脈に返血される。
透析液回路３０は、本実施形態では、いわゆる密閉容量制御方式の透析液回路３０により構成される。この透析液回路３０は、透析液チャンバ３１と、透析液供給ライン３２と、透析液導入ライン３３と、透析液導出ライン３４と、排液ライン３５と、バイパスライン３６と、除水／逆ろ過ポンプ３７と、を備える。
透析液チャンバ３１は、一定容量（例えば、３００ｍｌ〜５００ｍｌ）の透析液を収容可能な硬質の容器３１１と、この容器３１１の内部を区画する軟質の隔膜（ダイアフラム）３１２と、を備える。透析液チャンバ３１の内部は、隔膜３１２により送液収容部３１３及び排液収容部３１４に区画される。
透析液供給ライン３２は、基端側が透析液供給装置（図示せず）に接続され、先端側が透析液チャンバ３１に接続される。透析液供給ライン３２は、透析液チャンバ３１の送液収容部３１３に透析液を供給する。
透析液導入ライン３３は、透析液チャンバ３１とダイアライザ１０の透析液導入口１１３とを接続し、透析液チャンバ３１の送液収容部３１３に収容された透析液をダイアライザ１０の透析液側流路に導入する。
透析液導出ライン３４は、ダイアライザ１０の透析液導出口１１４と透析液チャンバ３１とを接続し、ダイアライザ１０から排出された透析液を透析液チャンバ３１の排液収容部３１４に導出する。
排液ライン３５は、基端側が透析液チャンバ３１に接続され、排液収容部３１４に収容された透析液の排液を排出する。
排液ライン３５は、基端側が透析液チャンバ３１に接続され、排液収容部３１４に収容された透析液の排液を排出する。
バイパスライン３６は、透析液導出ライン３４と排液ライン３５とを接続する。
除水／逆ろ過ポンプ３７は、バイパスライン３６に配置される。除水／逆ろ過ポンプ３７は、バイパスライン３６の内部の透析液を排液ライン３５側に流通させる方向（除水方向）及び透析液導出ライン３４側に流通させる方向（逆ろ過方向）に送液可能に駆動するポンプにより構成される。
除水／逆ろ過ポンプ３７は、バイパスライン３６に配置される。除水／逆ろ過ポンプ３７は、バイパスライン３６の内部の透析液を排液ライン３５側に流通させる方向（除水方向）及び透析液導出ライン３４側に流通させる方向（逆ろ過方向）に送液可能に駆動するポンプにより構成される。
以上の透析液回路３０によれば、透析液チャンバ３１を硬質の容器３１１及びこの容器３１１の内部を区画するダイアフラム３１２により構成することで、透析液チャンバ３１からの透析液の導出量（送液収容部３１３への透析液の供給量）と、透析液チャンバ３１（排液収容部３１４）に回収される排液の量と、を同量にできる。
これにより、除水／逆ろ過ポンプ３７を停止させた状態では、ダイアライザ１０に導入される透析液の流量とダイアライザ１０から導出される透析液（排液）の量とを同量にできる。
これにより、除水／逆ろ過ポンプ３７を停止させた状態では、ダイアライザ１０に導入される透析液の流量とダイアライザ１０から導出される透析液（排液）の量とを同量にできる。
また、除水／逆ろ過ポンプ３７を除水方向に送液するように駆動させた場合には、透析液導出ライン３４を流通する透析液の量は、透析液チャンバ３１に回収される透析液の量（即ち、透析液導入ライン３３を流通する透析液の量）に、バイパスライン３６を流通する透析液の量を加えた量となる。これにより、透析液導出ライン３４を流通する透析液の量は、バイパスライン３６を通って排液ライン３５に排出される透析液（排液）の量分だけ、透析液導入ライン３３を流通する透析液の量よりも多くなる。即ち、除水／逆ろ過ポンプ３７を除水方向に送液するように駆動させた場合は、ダイアライザ１０において、血液から所定量の除水が行われる（図３参照）。
一方、除水／逆ろ過ポンプ３７を逆ろ過方向に送液するように駆動させた場合には、透析液チャンバ３１から排出された排液の一部がバイパスライン３６及び透析液導出ライン３４を通って再び透析液チャンバ３１に回収される。そのため、ダイアライザ１０から導出される透析液の量は、透析液チャンバ３１に回収される量（即ち、透析液導入ライン３３を流通する透析液の量）から、バイパスライン３６を流通する透析液の量を減じた量となる。これにより、ダイアライザ１０から導出される透析液の量は、バイパスライン３６を通って再び透析液チャンバ３１に回収される透析液（排液）の量分だけ、透析液導入ライン３３を流通する透析液の流量よりも少なくなる。即ち、除水／逆ろ過ポンプ３７を逆ろ過方向に送液するように駆動させた場合は、ダイアライザ１０において、血液回路２０に所定量の透析液が注入（逆ろ過）される（図４参照）。
ヒータ４０は、透析液回路３０を流通する透析液を所定の温度に加温する。
制御装置５０は、情報処理装置（コンピュータ）により構成され、制御プログラムを実行することにより、血液透析装置１の動作を制御する。
具体的には、制御装置５０は、血液回路２０及び透析液回路３０に配置された各種のポンプやクランプ、並びにヒータ４０等の動作を制御して、血液透析装置１により行われる各種工程（運転（透析）工程、洗浄工程、プライミング工程、脱血工程、補液工程、返血工程等）を実行する。
具体的には、制御装置５０は、血液回路２０及び透析液回路３０に配置された各種のポンプやクランプ、並びにヒータ４０等の動作を制御して、血液透析装置１により行われる各種工程（運転（透析）工程、洗浄工程、プライミング工程、脱血工程、補液工程、返血工程等）を実行する。
ここで、本実施形態では、制御装置５０は、血液中の水分を除去する除水操作と、血液回路２０に透析液を注入する注水操作としての逆ろ過操作と、を所定の間隔で切り替えると共に、除水操作時における透析液の温度と逆ろ過操作時における透析液の温度とを異ならせることで、透析患者の体内における血流の更なる改善を実現している。
以上の機能を実現するために、制御装置５０は、図２に示すように、第１制御部５１と、第２制御部５２と、透析液温度制御部５３と、切替制御部５４と、を備える。
第１制御部５１は、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液（血液及び透析液）の量（返血量）が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量（脱血量）以下となるように透析液回路３０における透析液の流量を制御する。即ち、第１制御部５１は、血液中の水分を除去する除水制御を行う。
本実施形態では、図３に示すように、第１制御部５１は、透析液供給ライン３２から所定量（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を透析液チャンバ３１に供給すると共に、除水／逆ろ過ポンプ３７を除水方向に送液するように駆動させて所定量（例えば、１０ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液をバイパスライン３６から排液ライン３５にバイパスさせる。また、血液ポンプ２１２を駆動させて所定量（例えば、２００ｍｌ／ｍｉｎ）の血液を動脈から動脈側ライン２１に取り出す。これにより、例えば、ダイアライザ１０において、動脈側ライン２１から導入される血液中の水分の一部（この場合１０ｍｌ／ｍｉｎ）が除水され、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量（例えば、１９０ｍｌ／ｍｉｎ）が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量（例えば、２００ｍｌ／ｍｉｎ）以下になる。
第２制御部５２は、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の流量が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の流量よりも多くなるように透析液回路３０における透析液の流量を制御する。即ち、第２制御部５２は、血液回路２０に所定量の透析液を注入する逆ろ過制御を行う。
本実施形態では、図４に示すように、第２制御部５２は、透析液供給ライン３２から所定量（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を透析液チャンバ３１に供給すると共に、除水／逆ろ過ポンプ３７を逆ろ過方向に送液するように駆動させて排液ライン３５に排出された排液のうちの所定量（例えば、１００ｍｌ／ｍｉｎ）をバイパスライン３６及び透析液導出ライン３４を通じて透析液チャンバ３１に再び回収させる。また、血液ポンプ２１２を駆動させて所定量（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）の血液を動脈から動脈側ライン２１に取り出す。これにより、ダイアライザ１０において、所定量（この場合１００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液が血液回路２０に導入され、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量（例えば、１５０ｍｌ／ｍｉｎ）が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）よりも多くなる。
透析液温度制御部５３は、第２制御部５２による逆ろ過制御を行う場合における透析液の温度を、第１制御部５１による除水制御を行う場合における透析液の温度とは異なるようにヒータ４０を制御する。本実施形態では、透析液温度制御部５３は、逆ろ過制御を行う場合における透析液の温度を、除水制御を行う場合における透析液の温度よりも２℃〜３℃高くなるように制御する。
これにより、第２制御部５２により逆ろ過制御を行う場合に、血液回路２０に導入される透析液の温度を高くできるので、静脈側ライン２２から透析患者に供給（返血）される血液量を増加させると共に、この血液の温度を効果的に上昇させられる。よって、逆ろ過制御時に体内における血液の循環量を増加させると共にこの血液の温度も上昇させることで、血圧の低下を低減しつつ患者の血管を拡張させる効果をより向上させられる。その結果、末梢における血流をより改善でき、血液中の老廃物や水分の除去を更に効率的に行える。
透析液温度制御部５３によるヒータ４０の温度制御は、例えば、除水／逆ろ過ポンプ３７の送液方向に基いて行うことができる。この場合、透析液温度制御部５３は、除水／逆ろ過ポンプ３７を除水方向に送液するように駆動させるときにヒータ４０を第１温度（例えば、３５℃〜３７℃）に設定し、除水／逆ろ過ポンプ３７を逆ろ過方向に送液するように駆動させるときにヒータ４０を第１温度よりも高い第２温度（例えば、３７℃〜４０℃）に設定する。
また、透析液温度制御部５３によるヒータ４０の温度制御は、第１制御部５１による制御と第２制御部５２による制御との切り替えのタイミングとずらして行ってもよい。即ち、ヒータ４０の設定温度を変更してから透析液の温度が設定温度に到達するまでにはある程度の時間がかかるため、透析液温度制御部５３は、第１制御部５１による制御から第２制御部５２による制御への切り替えを行う数分（３〜５分）前に、ヒータ４０の設定温度を第１温度から第２温度に変更してもよい。
切替制御部５４は、第１制御部５１による制御及び第２制御部５２による制御を切り替える。切替制御部５４は、例えば、透析患者の血圧に基いて第１制御部５１による除水制御と、第２制御部５２による逆ろ過制御と、を切り替えることができる。この場合、切替制御部５４は、透析患者に取り付けた血圧計により測定される血圧値を取得し、この取得した血圧値に応じて制御を切り替える。
また、切替制御部５４は、透析患者の血流の変化率に基いて第１制御部５１による除水制御と、第２制御部５２による逆ろ過制御と、を切り替えることができる。この場合、切替制御部５４は、透析患者の末梢（例えば、指先）に取り付けた血流計により測定される血流値を取得し、この取得した血流値の変化率に応じて制御を切り替える。
また、切替制御部５４は、予め設定した所定の時間間隔で第１制御部５１による除水制御と、第２制御部５２による逆ろ過制御と、を切り替えることができる。
以上説明した第１実施形態の血液透析装置１によれば、以下のような効果を奏する。
（１）血液透析装置１を、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量以下となるように透析液回路３０における透析液の流量を制御する第１制御部５１と、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量よりも多くなるように透析液回路３０における透析液の流量を制御する第２制御部５２と、第２制御部５２による制御を行う場合における透析液の温度を第１制御部５１による制御を行う場合における透析液の温度とは異なるようにヒータ４０を制御する透析液温度制御部５３と、を含んで構成した。これにより、第２制御部５２により制御を行う場合に、静脈側ライン２２から透析患者に供給（返血）される血液量を増加させられると共に、血液回路２０に導入される透析液の温度を第１制御部５１により制御を行う場合とは異なった温度にできる。よって、ＨＤＦ法により血液透析を行う場合に、第２制御部５２による制御時において体内における血液の循環量を増加させると共に所定時間のみ（即ち、第１制御部５１による制御時又は第２制御部５２による制御時のいずれかにおいてのみ）血液の温度を上昇させられる。その結果、末梢における血流をより改善でき、血液中の老廃物や水分の除去を更に効率的に行える。また、所定時間のみ（即ち、第１制御部５１による制御時又は第２制御部５２による制御時のいずれかにおいてのみ）血液の温度を上昇させるので、長時間血液透析を受ける透析患者の体温が上昇しすぎてしまうことを防げる。
（２）透析液温度制御部５３に、第２制御部５２による制御を行う場合における透析液の温度を第１制御部５１による制御を行う場合における透析液の温度より高くなるようにヒータ４０を制御させた。これにより、静脈側ライン２２から透析患者に供給（返血）される血液量を増加させると共に、この血液の温度を効果的に上昇させられる。よって、血圧の低下を低減しつつ患者の血管を拡張させる効果をより向上させられる。また、透析患者の体内への返血量を増加させる第２制御部５２による制御時のみ透析液の温度を上昇させるので、長時間血液透析を受ける透析患者の体温が上昇しすぎてしまうことを防げる。
（３）第１制御部５１に、透析液導入ライン３３からダイアライザ１０に導入される透析液の量がダイアライザ１０から透析液導出ライン３４に導出される透析液の量以下となるように透析液回路３０における透析液の流量を制御させ、第２制御部５２に、透析液導入ライン３３からダイアライザ１０に導入される透析液の量がダイアライザ１０から透析液導出ライン３４に導出される透析液の量よりも多くなるように透析液回路３０における透析液の流量を制御させた。これにより、第１制御部５１により除水制御を行わせられると共に、第２制御部５２によりダイアライザ１０において透析膜を介して温度を上昇させた透析液を血液回路２０に導入する逆ろ過制御を行わせられる。よって、逆ろ過制御時に静脈側ライン２２を通じて透析患者の体内に供給される血液の温度を効果的に上昇させられる。
（４）制御装置５０を、第１制御部５１による制御と第２制御部５２による制御とを切り替える切替制御部５４を含んで構成した。これにより、例えば、透析患者の血圧や血流等の患者の生体情報を監視しながら、除水制御及び逆ろ過制御を切り替えられるので、より効果的に血液透析を行え、また、透析患者の身体に与える負担を軽減できる。
次に、本発明の第２実施形態に係る血液透析装置１Ａにつき、図５を参照しながら説明する。第２実施形態の血液透析装置１Ａは、主として、透析液を静脈側ライン２２に直接導入する送液ライン６０を備える点で、第１実施形態と異なる。尚、第２実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
第２実施形態の血液透析装置１Ａは、いわゆるオンラインＨＤＦ法による血液透析に用いられる血液透析装置１Ａであり、第１実施形態の血液透析装置１の構成に加えて、送液ライン６０及び補充液ポンプ６１を更に備える。
送液ライン６０は、透析液導入ライン３３と静脈側チャンバ２２２とを接続する。送液ライン６０は、透析液導入ライン３３を流通する透析液の一部を補充液として直接静脈側ライン２２に供給する。
補充液ポンプ６１は、送液ライン６０に配置され、送液ライン６０を構成するチューブをしごくことにより、送液ライン６０の内部の透析液を静脈側ライン２２に向けて送り出す。
補充液ポンプ６１は、送液ライン６０に配置され、送液ライン６０を構成するチューブをしごくことにより、送液ライン６０の内部の透析液を静脈側ライン２２に向けて送り出す。
第２実施形態では、図６に示すように、第１制御部５１は、透析液供給ライン３２から所定量（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を透析液チャンバ３１に供給すると共に、除水／逆ろ過ポンプ３７を除水方向に送液するように駆動させて所定量（例えば、１０ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液をバイパスライン３６から排液ライン３５にバイパスさせる。また、補充液ポンプ６１を駆動させて所定量（例えば、１００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を補充液として静脈側ライン２２（静脈側チャンバ２２２）に供給する。更に、血液ポンプ２１２を駆動させて所定量（例えば、２００ｍｌ／ｍｉｎ）の血液を動脈から動脈側ライン２１に取り出す。これにより、静脈側ライン２２において所定量（この場合１００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液が供給される一方、ダイアライザ１０において、静脈側ライン２２に供給された透析液量（１００ｍｌ／ｍｉｎ）に相当する水分及び動脈側ライン２１から導入される血液中の水分の一部（この場合１０ｍｌ／ｍｉｎ）が除水される。その結果、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量（例えば、１９０ｍｌ／ｍｉｎ）が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量（例えば、２００ｍｌ／ｍｉｎ）以下になる。
また、第２制御部５２は、図７に示すように、透析液供給ライン３２から所定量（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を透析液チャンバ３１に供給すると共に、除水／逆ろ過ポンプ３７を逆ろ過方向に送液するように駆動させて排液ライン３５に排出された排液のうちの所定量（例えば、１００ｍｌ／ｍｉｎ）をバイパスライン３６及び透析液導出ライン３４を通じて透析液チャンバ３１に回収させる。また、補充液ポンプ６１を駆動させて所定量（例えば、１００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液を静脈側ライン２２（静脈側チャンバ２２２）に供給する。更に、血液ポンプ２１２を駆動させて所定量（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）の血液を動脈から動脈側ライン２１に取り出す。これにより、静脈側ライン２２において所定量（この場合１００ｍｌ／ｍｉｎ）の透析液が供給される一方、ダイアライザ１０においては、動脈側ライン２１を流通する血液からの水分の除去及び透析液回路３０から血液回路２０への透析液の導入は行われない。その結果、静脈側ライン２２から静脈に供給される血液の量（例えば、１５０ｍｌ／ｍｉｎ）が動脈から動脈側ライン２１に取り出される血液の量（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）よりも多くなる。
即ち、第２実施形態では、第２制御部５２による制御において、透析液はダイアライザ１０を通じてではなく、補充液として直接血液回路２０（静脈側ライン２２）に導入される。
即ち、第２実施形態では、第２制御部５２による制御において、透析液はダイアライザ１０を通じてではなく、補充液として直接血液回路２０（静脈側ライン２２）に導入される。
以上説明した第２実施形態の血液透析装置１Ａによれば、上述した（１）、（２）及び（４）の効果を奏する他、以下のような効果を奏する。
（５）血液透析装置１Ａを、送液ライン６０及び補充液ポンプ６１を含んで構成した。これにより、第２制御部５２による制御時に、送液ライン６０を通じて温度を上昇させた透析液を補充液として直接静脈側ライン２２に導入できる。よって、オンラインＨＤＦ法による血液透析を行う場合においても、第２制御部５２による制御時において体内における血液の循環量を増加させると共にこの血液の温度も上昇させることで、血圧の低下を低減しつつ患者の血管を拡張させる効果をより向上させられる。その結果、末梢における血流をより改善でき、血液中の老廃物や水分の除去を更に効率的に行える。また、透析患者の体内への返血量を増加させる第２制御時のみ透析液の温度を上昇させるので、長時間血液透析を受ける透析患者の体温が上昇しすぎてしまうことを防げる。
次に、本発明の第３実施形態に係る血液透析装置につき、図９を参照しながら説明する。第３実施形態の血液透析装置は、制御装置による制御内容において第１実施形態及び第２実施形態と異なる。
第３実施形態では、制御装置５０Ｂは、血液中の水分量を変化させない状態（つまり、透析中（血液浄化中）であって除水操作も逆ろ過操作も行っていない状態）において、透析回路における透析液の温度を変化させる。
第３実施形態では、制御装置５０Ｂは、血液中の水分量を変化させない状態（つまり、透析中（血液浄化中）であって除水操作も逆ろ過操作も行っていない状態）において、透析回路における透析液の温度を変化させる。
具体的には、第３実施形態では、制御装置５０Ａは、第１制御部５５と、第２制御部５６と、切替制御部５７と、透析液温度制御部５８と、を備える。
第１制御部５５は、第１温度で透析液を流通させるように温度調節部としてのヒータ４０を制御する第１モードで血液透析装置を動作させる。
第２制御部５６は、第１温度とは異なる第２温度で透析液を流通させるようにヒータ４０を制御する第２モードで血液透析装置を動作させる。
第１制御部５５は、第１温度で透析液を流通させるように温度調節部としてのヒータ４０を制御する第１モードで血液透析装置を動作させる。
第２制御部５６は、第１温度とは異なる第２温度で透析液を流通させるようにヒータ４０を制御する第２モードで血液透析装置を動作させる。
本実施形態では、第２温度は、例えば、第１温度よりも２℃〜３℃高く設定することができる。また、第１温度及び第２温度は、予め設定値として制御装置５０Ｂに設定しておいてもよく、後述の透析液温度制御部５８により決定してもよい。
切替制御部５７は、第１制御部５５による制御（第１モード）と、第２制御部５６による制御（第２モード）と、を切り替える。例えば、切替制御部５７は、予め設定した所定の時間間隔で第１制御部５５による制御と、第２制御部５６による制御と、を切り替えることができる。
また、切替制御部５７は、透析患者の血流の変化率に基いて第１制御部５５による制御と、第２制御部５６による制御と、を切り替えることができる。この場合、切替制御部５７は、透析患者の末梢（例えば、指先）に取り付けた血流計により測定される血流値を取得し、この取得した血流値の変化率に応じて制御を切り替える。
また、切替制御部５７は、透析患者の血流の変化率に基いて第１制御部５５による制御と、第２制御部５６による制御と、を切り替えることができる。この場合、切替制御部５７は、透析患者の末梢（例えば、指先）に取り付けた血流計により測定される血流値を取得し、この取得した血流値の変化率に応じて制御を切り替える。
また、切替制御部５７は、透析患者の血圧に基いて第１制御部５５による制御と、第２制御部５６による制御と、を切り替えることができる。この場合、切替制御部５７は、透析患者に取り付けた血圧計により測定される血圧値を取得し、この取得した血圧値に応じて制御を切り替える。
透析液温度制御部５８は、第１温度及び第２温度を決定する。この透析液温度制御部５８により第１温度及び第２温度を決定する場合には、血液透析装置１を、対象者（透析患者）の血流量を測定する血流測定部を含んで構成する。血流測定部としては、血流計又は血圧計が挙げられる。そして、透析液温度制御部５８は、血流計により測定された血流量又は、血圧計により測定された血圧値から推定される血流量に基づいて第１の温度及び第２の温度を決定する。
以上説明した第３実施形態の血液透析装置によれば、以下のような効果を奏する。
（６）血液透析装置１を、第１温度で透析液を流通させるようにヒータ４０を制御する第１制御部５５と、第１温度とは異なる第２温度で透析液を流通させるようにヒータ４０を制御する第２制御部５６と、第１制御部による制御及び第２制御部による制御を切り替える切替制御部５７と、を含んで構成した。これにより、第２制御部５６により制御を行う場合に、血液回路２０に導入される透析液の温度を第１制御部５５により制御を行う場合とは異なった温度にできる。よって、血液透析を行う場合に、第２制御部５６による制御時において所定時間のみ（即ち、第１制御部５５による制御時又は第２制御部５６による制御時のいずれかにおいてのみ）血液の温度を上昇させられる。その結果、血液中の水分量を変化させない状態であっても、末梢における血流をより改善でき、血液中の老廃物や水分の除去を更に効率的に行える。また、所定時間のみ（即ち、第１制御部５５による制御時又は第２制御部５６による制御時のいずれかにおいてのみ）血液の温度を上昇させるので、長時間血液透析を受ける透析患者の体温が上昇しすぎてしまうことを防げる。
（７）血液透析装置を、対象者（透析患者）の末梢血管における血流量を測定する血流測定部（血流計又は血圧計）を含んで構成し、透析液温度制御部５８に、血流測定部により測定された血流量に基づいて第１温度及び第２温度を決定させた。これにより、透析患者の末梢血管の血流量に応じて、より好ましい透析液の第１温度及び第２温度を設定できるので、末梢における血流の改善効果をより向上させられる。
尚、第３実施形態の制御装置５０Ｂにおける制御は、第１実施形態（ＨＤＦ方式）及び第２実施形態（オンラインＨＤＦ方式）のいずれの方式の血液透析装置にも適用できる。
以上、本発明の血液透析装置の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、第２実施形態では、送液ライン６０を、静脈側ライン２２（静脈側チャンバ２２２）に接続して血液透析装置１Ａを構成したが、これに限らない。即ち、送液ラインを動脈側ライン（動脈側チャンバ）に接続して血液透析装置を構成してもよい。
例えば、第２実施形態では、送液ライン６０を、静脈側ライン２２（静脈側チャンバ２２２）に接続して血液透析装置１Ａを構成したが、これに限らない。即ち、送液ラインを動脈側ライン（動脈側チャンバ）に接続して血液透析装置を構成してもよい。
また、第１実施形態及び第２実施形態では、血液透析装置１，１Ａを、密閉容量制御方式の透析液回路３０を含んで構成したが、これに限らない。即ち、血液透析装置を、他の方式の透析液回路を含んで構成してもよい。
また、第２実施形態では、本発明を、オンラインＨＤＦ方式の血液透析装置に適用したが、これに限らない。即ち、本発明を、オフラインＨＤＦ方式の血液透析装置に適用してもよい。
また、第１実施形態及び第２実施形態では、第２制御部５２による制御時における透析液の温度を、第１制御部５１による制御時における透析液の温度より高くしたが、これに限らない。即ち、第１制御部による制御時における透析液の温度を、第２制御部における制御時における透析液の温度よりも高くしてもよい。
また、第１実施形態及び第２実施形態において、血液透析装置を、対象者（透析患者）の末梢血管における血流量を測定する血流測定部（血流計又は血圧計）を含んで構成してもよい。この場合、透析液温度制御部５３は、第２制御部５２による制御（逆ろ過制御）を行う場合における透析液の温度、及び第１制御部による制御（除水制御）を行う場合における透析液の温度を決定する。これにより、透析患者の末梢血管の血流量に応じて、より好ましい透析液の第１温度及び第２温度を設定できるので、末梢における血流の改善効果をより向上させられる。
また、末梢血管における血流状態を確認する方法は、血流測定以外に、体温／皮膚組織灌流圧（ＳＰＰ）検査等の他の方法を用いてもよい。
また、末梢血管における血流状態を確認する方法は、血流測定以外に、体温／皮膚組織灌流圧（ＳＰＰ）検査等の他の方法を用いてもよい。
１，１Ａ 血液透析装置
１０ ダイアライザ（血液透析器）
２０ 血液回路
２１ 動脈側ライン
２２ 静脈側ライン
３０ 透析液回路
３３ 透析液導入ライン
３４ 透析液導出ライン
４０ ヒータ（温度調節部）
５０ 制御装置
５１ 第１制御部
５２ 第２制御部
５３ 透析液温度制御部
５４ 切替制御部
５５ 第１制御部
５６ 第２制御部
５７ 切替制御部
５８ 透析液温度制御部
１０ ダイアライザ（血液透析器）
２０ 血液回路
２１ 動脈側ライン
２２ 静脈側ライン
３０ 透析液回路
３３ 透析液導入ライン
３４ 透析液導出ライン
４０ ヒータ（温度調節部）
５０ 制御装置
５１ 第１制御部
５２ 第２制御部
５３ 透析液温度制御部
５４ 切替制御部
５５ 第１制御部
５６ 第２制御部
５７ 切替制御部
５８ 透析液温度制御部
Claims (7)
- 透析膜を介して血液と透析液とを接触させる血液透析器と、
一端側が対象者の動脈に接続され他端側が前記血液透析器に接続される動脈側ライン、及び一端側が前記血液透析器に接続され他端側が対象者の静脈に接続される静脈側ラインを有する血液回路と、
前記血液透析器に透析液を導入する透析液導入ライン、及び前記血液透析器から透析液を導出する透析液導出ラインを有する透析液回路と、
前記透析液回路を流通する透析液の温度を調節する温度調節部と、
前記血液回路、前記透析液回路及び前記温度調節部を制御する制御装置と、を備える血液透析装置であって、
前記制御装置は、
前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第１制御部と、
前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第２制御部と、
前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度を、前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度とは異なるように前記温度調節部を制御する透析液温度制御部と、を備える血液透析装置。 - 前記透析液温度制御部は、前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度を、前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度より高くなるように前記温度調節部を制御する請求項１に記載の血液透析装置。
- 前記第１制御部は、前記透析液導入ラインから前記血液透析器に導入される透析液の流量が該血液透析器から前記透析液導出ラインに導出される透析液の流量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御し、
前記第２制御部は、前記透析液導入ラインから前記血液透析器に導入される透析液の流量が該血液透析器から前記透析液導出ラインに導出される透析液の流量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する請求項１又は２に記載の血液透析装置。 - 前記制御装置は、
前記第１制御部による制御及び前記第２制御部による制御を切り替える切替制御部を更に備える請求項１〜３のいずれかに記載の血液透析装置。 - 対象者の血流量を測定する血流測定部を更に備え、
前記透析液温度制御部は、前記血流測定部により測定された血流量に基いて、前記第２制御部による制御を行う場合における透析液の温度、及び前記第１制御部による制御を行う場合における透析液の温度を決定する請求項１〜４のいずれかに記載の血液透析装置。 - 透析膜を介して血液と透析液とを接触させる血液透析器と、
一端側が対象者の動脈に接続され他端側が前記血液透析器に接続される動脈側ライン、及び一端側が前記血液透析器に接続され他端側が対象者の静脈に接続される静脈側ラインを有する血液回路と、
前記血液透析器に透析液を導入する透析液導入ライン、及び前記血液透析器から透析液を導出する透析液導出ラインを有する透析液回路と、
前記透析液回路を流通する透析液の温度を調節する温度調節部と、
前記血液回路、前記透析液回路及び前記温度調節部を制御する制御装置と、を備える血液透析装置において、
前記制御装置に、
前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量以下となるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第１制御ステップと、
前記静脈側ラインから静脈に供給される血液の量が動脈から前記動脈側ラインに取り出される血液の量よりも多くなるように前記透析液回路における透析液の流量を制御する第２制御ステップと、を切り替えて実行させ、
前記第２制御ステップにおいて、透析液の温度を、前記第１制御ステップにおける透析液の温度とは異なるように前記温度調節部を制御させるためのプログラム。 - 前記第２制御ステップにおいて、透析液の温度を、前記第１制御ステップにおける透析液の温度より高くなるように前記温度調節部を制御させる請求項６に記載のプログラム。
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