JP6895557B1 - 透析システムおよび透析システム作動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現をより確実に抑制することができる透析システムを提供する。【解決手段】透析システム１は、透析装置１０、測定装置２０および制御装置３０を備える。透析装置１０は、透析対象者２に対して血液透析を行う。測定装置２０は、透析対象者２の脳内局所酸素飽和度を測定する。制御装置３０は、透析装置１０による血液透析の施行中に測定装置２０により測定された透析対象者２の脳内ｒＳＯ２に基づいて、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整する。【選択図】図１
Description
本発明は、透析システムおよび透析システム作動方法に関するものである。
腎機能が低下した者に対して腎機能の代替を人工的に行う血液透析は、透析対象者の血液から不要または有害な物質を除去するとともに、透析対象者の血液に対して除水または補液を行う。血液透析施行中の除水により、透析対象者の血圧が低下する場合がある。血圧の低下は脳血流の減少につながる。透析対象者は、脳血流の減少により倦怠感や欠伸の症状を示し、脳血流が更に減少すると悪心・嘔吐・意識レベル低下などの様々な症状を示す。また、血液透析施行中の脳血流の減少は血管性認知症や脳血管障害と関連していると考えられている。
特許文献１に、血液透析施行中に透析対象者の血圧を監視して、血圧低下時に異常を報知等する発明が開示されている。この発明を用いれば、血液透析施行中に透析対象者の血圧が低下したときに、医師等が血液透析施行条件を調整することにより、脳血流低下に因る上記の各症状の発現を抑制することができるとも考えられる。
血圧は、連続的な測定ができず、間欠的にしか測定することができない。一方、血液透析施行中の透析対象者の状態は急変する場合がある。したがって、透析対象者の血圧測定値が低下したときに血液透析施行条件を調整するのでは、脳血流低下に因る症状の発現の抑制に間に合わない場合がある。また、透析対象者が糖尿病を患っている場合、血圧測定値が正常範囲内であっても、脳血流低下に因る症状が発現する場合があると言われている。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現をより確実に抑制することができる透析システムおよび透析システム作動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、(1) 透析対象者に対して血液透析を行う透析装置と、(2) 透析対象者の局所酸素飽和度を測定する測定装置と、(3) 透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度に基づいて、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整する制御装置と、を備える。
本発明の透析システムの一側面において、測定装置は、透析対象者の前額部の複数箇所それぞれにおいて脳内局所酸素飽和度を前記局所酸素飽和度として測定するのが好適である。
本発明の透析システムの一側面において、制御装置は、透析装置による血液透析の施行前に測定装置により測定された局所酸素飽和度に対して、透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下割合が閾値より大きくなったときに、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整するのが好適である。また、制御装置は、透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下速度が閾値より大きくなったときに、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整するのも好適である。
本発明の透析システムの一側面において、制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における血液流量を調整するのが好適である。制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における透析液流量を調整するのが好適である。制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における透析液の温度を調整するのが好適である。制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における除水量を調整するのが好適である。制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における補液の量またはタイミングを調整するのが好適である。また、制御装置は、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置において透析対象者の頭部または脚部を載置する載置台の高さを調整するのが好適である。
本発明の透析システム作動方法は、透析対象者に対して血液透析を行う透析装置と、透析対象者の局所酸素飽和度を測定する測定装置と、を備える透析システムの作動方法であって、透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度を入力する制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整する。
本発明の透析システム作動方法の一側面において、測定装置により、透析対象者の前額部の複数箇所それぞれにおいて脳内局所酸素飽和度を前記局所酸素飽和度として測定するのが好適である。
本発明の透析システム作動方法の一側面において、制御装置により、透析装置による血液透析の施行前に測定装置により測定された局所酸素飽和度に対して、透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下割合が閾値より大きくなったときに、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整するのが好適である。また、制御装置により、透析装置による血液透析の施行中に測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下速度が閾値より大きくなったときに、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置による血液透析施行条件を調整するのも好適である。
本発明の透析システム作動方法の一側面において、制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における血液流量調整手段を調整するのが好適である。制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における透析液流量を調整するのが好適である。制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における透析液の温度を調整するのが好適である。制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における除水量調整手段を調整するのが好適である。制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置における補液の量またはタイミングを調整するのが好適である。また、制御装置により、局所酸素飽和度の低下を抑制するように透析装置において透析対象者の頭部または脚部を載置する載置台の高さを調整するのが好適である。
本発明によれば、血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現を、より確実に抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は、透析システム１の構成を示す図である。透析システム１は、透析装置１０、測定装置２０および制御装置３０を備える。
透析装置１０は、透析対象者２に対して血液透析を行う。透析装置１０は、抗凝固剤供給部１０１、ポンプ１０２、圧力計１０３、ダイアライザ１０４、透析液供給部１０５、透析液容器１０６、廃液容器１０７、補液供給部１０８、補液供給部１０９、圧力計１１０、ならびに、これらの間で血液、透析液および補液などを流す管を含む。また、透析装置１０は、透析対象者２の頭部または脚部を載置する載置台１１１を含む。
抗凝固剤供給部１０１は、透析対象者２の体内から取り出した血液の凝固を抑制するための抗凝固剤を、その血液が流れる管の内部に供給する。ポンプ１０２は、管内の血液の流れを制御して、透析対象者２の体内から血液を取り出す。ポンプ１０２は、血液流量を調整することができる。圧力計１０３は、ポンプ１０２とダイアライザ１０４との間の管の内部の血液の圧力を測定する。
ダイアライザ１０４は、透析液供給部１０５から供給される透析液を用いて、血液から不要または有害な物質を除去し、除水を行う。透析液供給部１０５は、透析液容器１０６に容れられている透析液をダイアライザ１０４へ供給するとともに、ダイアライザ１０４により除去された物質等および使用済みの透析液を廃液容器１０７へ排出する。
透析液供給部１０５は、ダイアライザ１０４への透析液供給量（すなわち、ダイアライザ１０４における透析液流量）を調整することができる。透析液供給部１０５または透析液容器１０６は、ダイアライザ１０４へ供給される透析液の温度を調整することができ、或いは、ダイアライザ１０４は、ダイアライザ１０４内の透析液の温度を調整することができる。また、ダイアライザ１０４は、除水量を調整することができる。
補液供給部１０８は、ダイアライザ１０４に入る前の血液に対して補液を行う。補液供給部１０９は、ダイアライザ１０４から出た後の浄化血液に対して補液を行う。この液は、生理食塩水であり、ブドウ糖液等の薬剤を含む場合がある。補液供給部１０８および補液供給部１０９は、補液の量またはタイミングを調整することができる。補液供給部１０８および補液供給部１０９の双方が設けられてもよいし、何れか一方のみが設けられてもよい。圧力計１１０は、透析対象者２に返される浄化血液の圧力を測定する。
透析対象者２の頭部または脚部を載置する載置台１１１は、寝台であってもよいし、椅子であってもよい。載置台１１１が寝台である場合、載置台１１１は、透析対象者２の頭部に対応する箇所の高さを調整する機構を有し、また、透析対象者２の脚部に対応する箇所の高さを調整する機構を有する。載置台１１１が椅子である場合、載置台１１１は、その椅子の背もたれの傾斜を調整する機構を有することで透析対象者２の頭部の高さを調整することができ、また、その椅子の前方下部に設けられた脚置き台の高さを調整する機構を有することで透析対象者２の脚部の高さを調整することができる。
測定装置２０は、透析対象者２の局所酸素飽和度を測定する。好適には、測定装置２０は、透析対象者２の脳内局所酸素飽和度を測定する。局所酸素飽和度（regional saturation of oxygen、ｒＳＯ２）は、総ヘモグロビンのうちの酸素化ヘモグロビンの割合を示すものである。脳内ｒＳＯ２は、脳血流との間でよい相関がある。測定装置２０は、透析対象者２の前額部に設けたプローブ２１ともに用いられ、近赤外分光法（near infrared spectroscopy、ＮＩＲＳ）により透析対象者２の脳内ｒＳＯ２を測定することができる。
プローブ２１は、図２に示されるように、一定距離だけ互いに離間して配置された照射部２２および検出部２３を含む。照射部２２から近赤外光（好適には複数の中心波長を有する近赤外光）を透析対象者２の前額部に対して照射し、その近赤外光が透析対象者２の脳内で散乱および吸収等された後の近赤外光を検出部２３により検出する。その検出部２３による検出結果に基づいて、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２を測定することができる。
測定装置２０は、プローブ２１が複数の検出部を有することにより、透析対象者２の前額部の複数箇所それぞれにおいて脳内ｒＳＯ２を測定するのが好適である。この場合、複数箇所それぞれの脳内ｒＳＯ２測定値のうちの何れか一方を採用してもよいし、平均値を採用してもよい。また、複数箇所それぞれの脳内ｒＳＯ２測定値のうち、何れかの測定値が異常であると判断される場合には、その異常値を排除して、他の測定値を採用してもよい。
測定装置２０は、非侵襲的かつ連続的に（または、非常に短い時間間隔で）透析対象者２の脳内ｒＳＯ２を測定することができる。脳内ｒＳＯ２を測定することができる測定装置は、浜松ホトニクス株式会社などから製品として販売されている。
制御装置３０は、透析装置１０による血液透析の施行中に測定装置２０により測定された透析対象者２の脳内ｒＳＯ２に基づいて、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整する。制御装置３０は、演算部、記憶部、入力部および出力部等を含み、コンピュータまたはタブレット等により構成され得る。
制御装置３０は、測定装置２０により得られた脳内ｒＳＯ２測定値をリアルタイムで入力する。脳内ｒＳＯ２測定値はノイズ重畳等に因り時間的に変動している場合があるので、制御装置３０は、脳内ｒＳＯ２測定値の時系列データを平滑化するために移動平均をとるのが好適である。このとき、移動平均をとる時間幅は例えば数秒間から数十秒間の程度でよい。
制御装置３０は、脳内ｒＳＯ２測定値の時間的変化を監視する。そして、制御装置３０は、脳内ｒＳＯ２測定値の低下の程度が所定の条件を満たした場合に、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整する。
制御装置３０は、透析装置１０による血液透析の施行前の脳内ｒＳＯ２測定値Ａ０に対して、透析装置１０による血液透析の施行中の脳内ｒＳＯ２測定値Ａ１の低下割合（(Ａ１−Ａ０)／Ａ０）が閾値（例えば１５％〜２０％の程度）より大きくなったときに、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整してもよい。
或いは、制御装置３０は、透析装置１０による血液透析の施行中の脳内ｒＳＯ２測定値の低下速度が閾値より大きくなったとき（例えば、３０秒間の低下割合が１０％より大きくなったとき）に、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整してもよい。
透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するための透析装置１０による血液透析施行条件の調整は、好適には次のようなものである。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０における血液流量を調整してもよい。具体的には、ポンプ１０２により血液流量を減少させて、透析対象者２から取り出す血液の量を減少させる。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０における透析液流量を調整してもよい。具体的には、透析液供給部１０５により透析液流量を減少させる。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０における透析液の温度を調整してもよい。具体的には、ダイアライザ１０４、透析液供給部１０５または透析液容器１０６により透析液を透析対象者２の体温より低い温度（例えば３４℃〜３５℃の程度）にし、低温の浄化血液を透析対象者２へ戻すことで、透析対象者２の血管を収縮させる。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０における除水量を調整してもよい。具体的には、ダイアライザ１０４による除水の量を減少させる。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０における補液の量またはタイミングを調整してもよい。具体的には、補液供給部１０８または補液供給部１０９による補液の量を増加させ又はタイミングを遅らせる。
制御装置３０は、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するために、透析装置１０において透析対象者の頭部または脚部を載置する載置台１１１の高さを調整してもよい。具体的には、載置台１１１が寝台である場合、透析対象者２の頭部に対応する箇所を低くし、または、透析対象者２の脚部に対応する箇所を高くする。載置台１１１が椅子である場合、その椅子の背もたれを後方に倒すことで透析対象者２の頭部を低くし、または、その椅子の前方下部に設けられた脚置き台を高くすることで透析対象者２の脚部を高くする。
これら何れの血液透析施行条件の調整によっても、透析対象者２の脳血流の低下が抑制され、透析対象者２の脳内ｒＳＯ２の低下を抑制することができる。なお、脳血流の低下の抑制とは、脳血流の低下速度を小さくすることだけでなく、脳血流を上昇に転じさせることをも含む。また、脳内ｒＳＯ２の低下の抑制とは、脳内ｒＳＯ２の低下速度を小さくすることだけでなく、脳内ｒＳＯ２を上昇に転じさせることをも含む。制御装置３０は、上記の血液透析施行条件の調整を組み合わせてもよいし、透析装置１０による血液透析施行を停止させてもよい。
制御装置３０は、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整する必要があると判断した場合（脳内ｒＳＯ２測定値の低下の程度が所定の条件を満たした場合）に、その旨を報知する手段を有しているのも好適である。この報知手段は、警報音またはメッセージ音声等により聴覚に訴えるものであってもよいし、発光器の発光やメッセージ表示等により視覚に訴えるものであってもよい。また、この報知手段は、透析対象者２の近くにいる者に対して報知するものであってもよいし、透析対象者２がいる部屋とは別の部屋にいる医師等に対して電気通信回線または光通信回線を介した通信により報知するものであってもよい。
透析装置１０および測定装置２０を備える透析システムの作動方法においては、この報知を受けた医師等は、透析装置１０による血液透析の施行中に測定装置２０により測定された透析対象者２の脳内ｒＳＯ２に基づいて、脳内ｒＳＯ２の低下を抑制するように透析装置１０による血液透析施行条件を調整することができる。医師等が透析装置１０による血液透析施行条件を調整する場合、透析システムの制御装置は上記の血液透析施行条件の調整を自動的に行う必要はない。
図３は、血液透析施行中における脳内ｒＳＯ２測定値、血圧測定値および除水量それぞれの時間変化を示す図である。脳内ｒＳＯ２のグラフは、透析対象者の前額部の２箇所それぞれにおける測定値を示している。×印は、透析対象者の収縮期血圧および拡張期血圧それぞれの測定値を示している。除水量は、血液透析施行開始時からの積算値を示している。その積算値の３０分毎の急激な上昇は補液に因るものである。
この図に示されるように、血圧測定値は除水または補液の影響が小さい。一方、除水を続けることにより脳内ｒＳＯ２測定値は漸減していき、補液を行うことにより脳内ｒＳＯ２測定値は大きくなる。このように、除水量または補液の量もしくタイミングの調整により、脳血流と相関がある脳内ｒＳＯ２が敏感に変化するので、血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現をより確実に抑制することができる。
従来、血液透析施行中に透析対象者の血圧が低下したときに血液透析施行条件を調整する場合には、その血圧を間欠的にしか測定することができないことから、脳血流低下に因る症状の発現の抑制に間に合わない場合があった。また、透析対象者が糖尿病を患っている場合、血圧測定値が正常範囲内であっても、脳血流低下に因る症状が発現する場合があると言われている。
これに対して、本実施形態では、血液透析施行中の透析対象者の脳内ｒＳＯ２を連続的に測定することができるので、脳血流と相関がある脳内ｒＳＯ２測定値が低下したときに、透析対象者の症状自覚を待たずに迅速に血液透析施行条件を調整することができ、血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現をより確実に抑制することができる。また、透析対象者が糖尿病を患っている場合であっても、脳血流と相関がある脳内ｒＳＯ２測定値に基づいて血液透析施行条件を調整することができるので、血液透析施行中の脳血流低下に因る症状の発現をより確実に抑制することができる。
１…透析システム、１０…透析装置、２０…測定装置、３０…制御装置、１０１…抗凝固剤供給部、１０２…ポンプ、１０３…圧力計、１０４…ダイアライザ、１０５…透析液供給部、１０６…透析液容器、１０７…廃液容器、１０８…補液供給部、１０９…補液供給部、１１０…圧力計、１１１…載置台。
Claims (20)
- 透析対象者に対して血液透析を行う透析装置と、
前記透析対象者の局所酸素飽和度を測定する測定装置と、
前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度に基づいて、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する制御装置と、
を備える透析システム。 - 前記測定装置は、前記透析対象者の前額部の複数箇所それぞれにおいて脳内局所酸素飽和度を前記局所酸素飽和度として測定する、
請求項１に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記透析装置による血液透析の施行前に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度に対して、前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下割合が閾値より大きくなったときに、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する、
請求項１または２に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下速度が閾値より大きくなったときに、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する、
請求項１〜３の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における血液流量を調整する、
請求項１〜４の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における透析液流量を調整する、
請求項１〜５の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における透析液の温度を調整する、
請求項１〜６の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における除水量を調整する、
請求項１〜７の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における補液の量またはタイミングを調整する、
請求項１〜８の何れか１項に記載の透析システム。 - 前記制御装置は、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置において前記透析対象者の頭部または脚部を載置する載置台の高さを調整する、
請求項１〜９の何れか１項に記載の透析システム。 - 透析対象者に対して血液透析を行う透析装置と、前記透析対象者の局所酸素飽和度を測定する測定装置と、を備える透析システムの作動方法であって、
前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度を入力する制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する、
透析システム作動方法。 - 前記測定装置により、前記透析対象者の前額部の複数箇所それぞれにおいて脳内局所酸素飽和度を前記局所酸素飽和度として測定する、
請求項１１に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記透析装置による血液透析の施行前に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度に対して、前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下割合が閾値より大きくなったときに、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する、
請求項１１または１２に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記透析装置による血液透析の施行中に前記測定装置により測定された局所酸素飽和度の低下速度が閾値より大きくなったときに、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置による血液透析施行条件を調整する、
請求項１１〜１３の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における血液流量調整手段を調整する、
請求項１１〜１４の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における透析液流量を調整する、
請求項１１〜１５の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における透析液の温度を調整する、
請求項１１〜１６の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における除水量調整手段を調整する、
請求項１１〜１７の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置における補液の量またはタイミングを調整する、
請求項１１〜１８の何れか１項に記載の透析システム作動方法。 - 前記制御装置により、前記局所酸素飽和度の低下を抑制するように前記透析装置において前記透析対象者の頭部または脚部を載置する載置台の高さを調整する、
請求項１１〜１９の何れか１項に記載の透析システム作動方法。
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