JP7396180B2 - 透析装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、透析装置及び該透析装置を用いた制御方法に関する。

透析治療においては、ポンプを用いて患者の動脈側から血液を取り出してダイアライザやヘモダイアフィルタ等の血液浄化手段に送血し、老廃物や余分な水分が除去された血液が患者の静脈側へ戻すことが行われる。
一般的に透析治療では、１回の治療で４時間前後の時間をかけて血液の浄化が行われ、透析時間の経過に伴い血液が浄化されて体内の余分な水分が取り除かれて行く。この血液浄化によって患者の体内を流れる循環血液量は減少していくため、透析治療の後半において血圧低下の症状を呈する患者は珍しくない。

循環血液量が減少した場合、正常な生体反応では、自律神経の働きにより末梢の血管を収縮させることで、中枢側の循環血液量が維持される。また、除水により血液が濃縮されると浸透圧の差により間質から血管内へ血漿成分が移動する血漿再充填が生じて、循環血液量が維持される。しかしながら患者によってそのような生体反応が正常に行われない場合があり、血圧低下により透析治療を継続することが困難となることがある。

このような血圧低下の症状に陥った場合には、循環血液量を速やかに増加させるため、血液中に生理食塩水や清浄化された透析液を用いて補液を実施する等の処置が取られる。
また、近年では、除水に伴う循環血液量減少による血圧低下の発生を予防するため、血液透析（いわゆるＨＤ）や血液濾過透析（いわゆるＨＤＦ）の治療において、例えば３０分毎に１５０ｍＬ～２００ｍＬの補液を繰り返し実施し、補液相当分の水分を本来の除水量に上乗せして除水する「間歇補充型血液透析濾過法」が提案されている（非特許文献１、非特許文献２参照）。

日本透析医学会雑誌４０巻９号 ７６９～７７４頁「新しいＨＤＦ療法の考案とその臨床効果」 日本透析医学会雑誌４２巻９号 ６９５～７０３頁「逆濾過透析液を利用した自動モードによる間歇補液血液透析の考案とその臨床評価」

上述のように、透析治療中に計画的に補液を行うことにより血圧低下の発生を抑制できる反面、補充液増加分の水分を本来の除水量に上乗せして除水するため、補液を伴わない透析治療に比べて除水速度が増加する。透析治療中の血液の循環動態（循環血液量や血漿再充填の速度等）は患者によって異なるため、増加した除水速度で除水すると、循環血液量の変化率の減少速度が大きくなる場合があり、患者の負担となるおそれがある。

従って、本発明は、補充液注入後の血液の循環動態に応じて、患者の負担を低減可能な透析装置及び除水速度の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、血液回路と、前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、前記血液浄化手段に接続され、該血液浄化手段に透析液を導入及び導出する透析液回路と、循環血液量の変化率を測定する測定手段と、除水により減少する循環血液量を回復させるための補充液を前記血液回路に注入する補充液注入手段と、前記血液回路に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように前記補充液注入手段を制御する制御部と、を備える透析装置であって、前記制御部は、前記血液浄化手段により血液中の水分を除去する場合に、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後における前記変化率の減少速度が第１の閾値を超えると、前記血液浄化手段の除水速度を減少させる透析装置に関する。尚、循環血液量の変化率は、ヘマトクリット値を測定することによって行ってもよい。そして、へマトクリット値の変化（例えば、上昇速度）を指標として、循環血液量と同様に血液浄化処理を制御することが可能である。

また、前記補充液注入手段として前記血液浄化手段及び前記透析液回路が用いられ、前記補充液として前記血液浄化手段で逆濾過される透析液が用いられることが好ましい。

また、本発明は、血液回路と、前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、前記血液浄化手段に接続され、該血液浄化手段に透析液を導入及び導出する透析液回路と、循環血液量の変化率を測定する測定手段と、除水により減少する循環血液量を回復させるための補充液を前記血液回路に注入する補充液注入手段と、前記血液回路に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように前記補充液注入手段を制御する制御部と、を備える透析装置を用いた除水速度の制御方法であって、前記測定手段で測定される前記変化率を用いて直近の補充液の注入後における前記変化率の減少速度を算出し、算出された前記変化率の減少速度が第１の閾値を超える場合に、前記血液浄化手段の除水速度を減少させる制御方法に関する。

また、前記第１の閾値は、２％／分であることが好ましい。

また、前記血液浄化手段の除水速度を減少させた後、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後における前記変化率の減少速度が第２の閾値未満となる場合に、記血液浄化手段の除水速度を減少前の速さに戻すことが好ましい。

また、前記第２の閾値は、１％／分であることが好ましい。

また、前記血液浄化手段の除水速度を減少させた場合、次回の補充液の注入量を減少させる制御及び／又は注入間隔を延ばす制御を行うことが好ましい、

本発明によれば、循環血液量の変化率の減少速度に応じて除水速度を制御することにより、血液の循環体動に応じて患者の負担を低減することができる。

透析装置の概略構成を示す図である。 透析装置で実施される透析工程を示す図である。 透析装置で実施される補液工程を示す図である。 透析中に補液を行った場合における循環血液量の変化率を示す図である。 本発明の透析治療の流れを説明するためのフローチャートである。 本発明の除水速度の制御方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の透析装置及び制御方法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。
本発明の制御方法は、血液透析（いわゆるＨＤ）や血液濾過透析（いわゆるＨＤＦ）等の透析治療中に間歇的に補液を実施する場合に適用できる。本発明の適用例として、逆濾過された透析液を利用して間歇的に補液を行う間歇補充型血液濾過透析を行う場合について説明する。

＜第１実施形態＞

図１に示すように、透析装置１００は、血液を流すための血液回路１１０と、血液浄化手段１２０と、透析液回路１３０と、血液回路１１０に配置される循環血液量測定手段１４０と、制御部１５０と、を備える。

血液回路１１０は、動脈側ライン１１１と、静脈側ライン１１２と、薬剤ライン１１３と、プライミング液排出ライン１１４と、を有する。動脈側ライン１１１、静脈側ライン１１２、薬剤ライン１１３及びプライミング液排出ライン１１４は、いずれも液体が流通可能な可撓性を有する軟質のチューブを主体として構成される。

動脈側ライン１１１は、一端側が後述する血液浄化手段１２０の血液導入口１２２ａに接続される。動脈側ライン１１１には、動脈側接続部１１１ａ、動脈側気泡検知器１１１ｂ、血液ポンプ１１１ｃ及び循環血液量測定手段１４０が配置される。
動脈側接続部１１１ａは、動脈側ライン１１１の他端側に配置される。動脈側接続部１１１ａには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
動脈側気泡検知器１１１ｂは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
血液ポンプ１１１ｃは、動脈側ライン１１１における動脈側気泡検知器１１１ｂよりも下流側に配置される。血液ポンプ１１１ｃは、動脈側ライン１１１を構成するチューブをローラーでしごくことにより、動脈側ライン１１１の内部の血液やプライミング液等の液体を送出する。

静脈側ライン１１２は、一端側が後述する血液浄化手段１２０の血液導出口１２２ｂに接続される。静脈側ライン１１２には、静脈側接続部１１２ａ、静脈側気泡検知器１１２ｂ、ドリップチャンバ１１２ｃ、及び静脈側クランプ１１２ｄが配置される。
静脈側接続部１１２ａは、静脈側ライン１１２の他端側に配置される。静脈側接続部１１２ａには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
静脈側気泡検知器１１２ｂは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
ドリップチャンバ１１２ｃは、静脈側気泡検知器１１２ｂよりも上流側に配置される。ドリップチャンバ１１２ｃは、静脈側ライン１１２に混入した気泡や凝固した血栓／凝血塊等を除去するため、また、静脈圧を測定するため、一定量の血液を貯留する。
静脈側クランプ１１２ｄは、静脈側気泡検知器１１２ｂよりも下流側に配置される。静脈側クランプ１１２ｄは、静脈側気泡検知器１１２ｂによる気泡の検出結果に応じて制御され、静脈側ライン１１２の流路を開閉する。

薬剤ライン１１３は、血液透析中に必要な薬剤を動脈側ライン１１１に供給する。薬剤ライン１１３は、一端側が薬剤を送り出す薬液ポンプ１１３ａに接続され、他端側が動脈側ライン１１１に接続される。また、薬剤ライン１１３には不図示のクランプ手段が設けられており、薬剤を注入するとき以外は、クランプ手段により流路は閉鎖された状態である。本実施形態では、薬剤ライン１１３の他端側は、動脈側ライン１２２における循環血液量測定手段１４０よりも上流側に接続される。

プライミング液排出ライン１１４は、ドリップチャンバ１１２ｃに接続される。プライミング液排出ライン１１４には、プライミング液排出ライン用クランプ１１４ａが配置される。プライミング液排出ライン１１４は、後述するプライミング工程でプライミング液を排液するためのラインである。

血液浄化手段１２０は、筒状に形成された容器本体１２１と、この容器本体１２１の内部に収容された透析膜（図示せず）と、を備え、容器本体１２１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１２１には、血液回路１１０に連通する血液導入口１２２ａ及び血液導出口１２２ｂと、透析液回路１３０に連通する透析液導入口１２３ａ及び透析液導出口１２３ｂと、が形成される。

以上の血液回路１１０及び血液浄化手段１２０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１１１ｃにより動脈側ライン１１１を流通して血液浄化手段１２０の血液側流路に導入される。血液浄化手段１２０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１３０を流通する透析液により浄化される。血液浄化手段１２０において浄化された血液は、静脈側ライン１１２を流通して対象者の静脈に返血される。

透析液回路１３０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１３０により構成される。この透析液回路１３０は、透析液供給ライン１３１ａと、透析液排液ライン１３１ｂと、透析液導入ライン１３２ａと、透析液導出ライン１３２ｂと、透析液送液部１３３と、を備える。

透析液送液部１３３は、透析液チャンバ１３３１と、バイパスライン１３３２と、除水／逆濾過ポンプ１３３３と、を備える。
透析液チャンバ１３３１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で構成され、この容器の内部は軟質の隔膜（ダイアフラム）により、送液収容部１３３１ａ及び排液収容部１３３１ｂに区画される。
バイパスライン１３３２は、透析液導出ライン１３２ｂと透析液排液ライン１３１ｂとを接続する。

除水／逆濾過ポンプ１３３３は、バイパスライン１３３２に配置される。除水／逆濾過ポンプ１３３３は、バイパスライン１３３２の内部の透析液を透析液排液ライン１３１ｂ側に流通させる方向（除水方向）及び透析液導出ライン１３２ｂ側に流通させる方向（逆濾過方向）に送液可能に駆動するポンプにより構成される。

透析液供給ライン１３１ａ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１３３１に接続される。透析液供給ライン１３１ａは透析液チャンバ１３３１の送液収容部１３３１ａに透析液を供給する。

透析液導入ライン１３２ａは、透析液チャンバ１３３１と血液浄化手段１２０の透析液導入口１２３ａとを接続し、透析液チャンバ１３３１の送液収容部１３３１ａに収容された透析液を血液浄化手段１２０の透析液側流路に導入する。

透析液導出ライン１３２ｂは、血液浄化手段１２０の透析液導出口１２３ｂと透析液チャンバ１３３１とを接続し、血液浄化手段１２０から排出された透析液を透析液チャンバ１３３１の排液収容部１３３１ｂに導出する。

透析液排液ライン１３１ｂは、基端側が透析液チャンバ１３３１に接続され、排液収容部１３３１ｂに収容された透析液の排液を排出する。

以上の透析液回路１３０によれば、透析液チャンバ１３３１を構成する硬質の容器の内部を軟質の隔膜（ダイアフラム）により区画することで、透析液チャンバ１３３１からの透析液の導出量（送液収容部１３３１ａへの透析液の供給量）と、透析液チャンバ１３３１（排液収容部１３３１ｂ）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／逆濾過ポンプ１３３３を停止させた状態では、血液浄化手段１２０に導入される透析液の流量と血液浄化手段１２０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／逆濾過ポンプ１３３３を逆濾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１３３１から排出された排液の一部がバイパスライン１３３２及び透析液導出ライン１３２ｂを通って再び透析液チャンバ１３３１に回収される。そのため、血液浄化手段１２０から導出される透析液の量は、透析液チャンバ１３３１に回収される量（即ち、透析液導入ライン１３２ａを流通する透析液の量）から、バイパスライン１３３２を流通する透析液の量を減じた量となる。これにより、血液浄化手段１２０から導出される透析液の量は、バイパスライン１３３２を通って再び透析液チャンバ１３３１に回収される透析液（排液）の量分だけ、透析液導入ライン１３２ａを流通する透析液の流量よりも少なくなる。即ち、除水／逆濾過ポンプ１３３３を逆濾過方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化手段１２０において、血液回路１１０に所定量の透析液が注入（逆濾過）される（図３参照）。

このように、本実施形態では、血液浄化手段１２０及び透析液回路１３０（除水／逆濾過ポンプ１３３３）は補充液注入手段として用いられ、逆濾過された透析液が補充液として用いられる。言い換えれば、補充液としての透析液は、除水／逆濾過ポンプ１３３３を逆濾過方向に駆動させることにより、透析液回路１３０から血液浄化手段１２０を介して血液回路１１０に注入される。なお、血液回路１１０に補充液ラインを接続して補充液注入手段とし、生理食塩水等を補充液として用いる構成としてもよい。また、透析液導入ライン１３２ａから動脈側ライン１１１又は静脈側ライン１１２に補充液ポンプが設けられた補充液ラインを接続して補充液注入手段とし、透析液を補充液として用いる構成としてもよい。

一方、除水／逆濾過ポンプ１３３３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１３２ｂを流通する透析液の量は、透析液チャンバ１３３１に回収される透析液の量（即ち、透析液導入ライン１３２ａを流通する透析液の量）に、バイパスライン１３３２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１３２ｂを流通する透析液の量は、バイパスライン１３３２を通って透析液排液ライン１３１ｂに排出される透析液（排液）の量分だけ、透析液導入ライン１３２ａを流通する透析液の量よりも多くなる。即ち、除水／逆濾過ポンプ１３３３を除水方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化手段１２０において、血液から所定量の除水が行われる（図２参照）。

循環血液量測定手段１４０は、血液回路１１０内を流れる血液のヘマトクリット値を測定するセンサである。例えば、近赤外線を血液に照射して得られる血液の光透過度に基づいてヘマトクリット値を測定することができる。循環血液量測定手段１４０により経時的に測定されたヘマトクリット値に基づいて、患者の体内の循環血液量の変化率を算出することができる。図１に示すように、循環血液量測定手段１４０は、血液浄化手段１２０による除水や補液の影響を受けにくいように、動脈側ライン１１１における血液ポンプ１１１ｃよりも下流側かつ血液浄化手段１２０の上流側に配置される。

制御部１５０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、透析装置１００の動作を制御する。また、制御部１５０は、循環血液量測定手段１４０で測定されたヘマトクリット値に基づいて、循環血液量の変化率を算出する。また、制御部１５０は、補充液の注入終了後における循環血液量の変化率の減少速度を算出する。
具体的には、制御部１５０は、血液回路１１０及び透析液回路１３０に配置された各種のポンプやクランプ等の動作を制御して、透析装置１００により行われる各種工程、例えば、プライミング工程、脱血工程、透析工程、補液工程、返血工程等を実行する。

各種工程について図２及び図３を参照して簡単に説明する。
プライミング工程では、プライミング液として逆濾過透析液を用いて血液回路１１０及び血液浄化手段１２０を洗浄して清浄化する。
脱血工程では、患者の血液を吸引して動脈側ライン１１１及び静脈側ライン１１２に血液を充填させる。脱血工程の後、血液を浄化すると共に水分を除去する透析工程が行われる（図２参照）。透析工程では、患者の余剰水分の除水が行われ、また、補液回収分の除水も合わせて行われる。
透析工程の途中で間歇的に補液工程が行われる（図３参照）。透析工程終了後、患者に血液を戻す返血工程が行われる。

以下に、透析装置１００により行われる各種工程のうち、循環血液量の変化に関わる透析工程及び補液工程について、詳しく説明する。

図２を参照して透析工程について説明する。
透析工程において、動脈側接続部１１１ａから導入される患者の血液は、動脈側ライン１１１を通って血液浄化手段１２０で浄化され、静脈側ライン１１２を通って静脈側接続部１１２ａから患者に戻される。

透析工程では、図２に示すように、動脈側接続部１１１ａ及び静脈側接続部１１２ａは、それぞれ患者の血管に穿刺される針に接続された状態であり、プライミング液排出ライン用クランプ１１４ａは閉状態、静脈側クランプ１１２ｄは開状態である。

不図示の透析液供給装置は、透析液チャンバ１３３１に対して平均５００ｍｌ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給及び排出し、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、除水方向に送液するように作動させる。除水／逆濾過ポンプ１３３３の送給量を一例として１０ｍｌ／ｍｉｎとすることで、血液浄化手段１２０において、１０ｍｌ／ｍｉｎの除水が行われる。
血液ポンプ１１１ｃは、透析工程開始時の４０～５０ｍｌ／ｍｉｎから例えば２００ｍｌ／ｍｉｎ程度まで流量を徐々に増加させ、動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化手段１２０側に血液を送出する。
血液浄化手段１２０内には、血液導入口１２２ａから２００ｍｌ／ｍｉｎの流量で血液が流入し、１０ｍｌ／ｍｉｎの流量で除水されて、血液導出口１２２ｂから１９０ｍｌ／ｍｉｎの流量で導出される。また、透析排液は、透析液導出口１２３ｂから導出される。
このようにして、透析工程において血液中から徐々に水分が除去され、それに伴い循環血液量も徐々に減少していく。

次に図３を参照して補液工程について説明する。
補液工程は、血液回路１１０に逆濾過透析液を注入する工程であり、本実施形態では、除水による循環血液量の減少に起因する血圧低下を予防する等のため、所定の間隔で間歇的に行われる。

補液工程では、図３に示すように、透析工程と同様に動脈側接続部１１１ａ及び静脈側接続部１１２ａは、それぞれ患者の血管に穿刺される針に接続された状態であり、プライミング液排出ライン用クランプ１１４ａは閉状態、静脈側クランプ１１２ｄは開状態である。

不図示の透析液供給装置は、透析液チャンバ１３３１に対して平均５００ｍｌ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給及び排出し、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、逆濾過方向に送液するように作動させる。例えば、２００ｍｌの補液を行う場合には、除水／逆濾過ポンプ１３３３の送給量を一例として１５０ｍｌ／ｍｉｎとすることで、血液浄化手段１２０において、１５０ｍｌ／ｍｉｎの補液が約８０秒で行われる。
血液ポンプ１１１ｃは、透析工程中の２００ｍｌ／ｍｉｎから５０ｍｌ／ｍｉｎ程度まで流量を徐々に減少させ、動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化手段１２０側に血液を送出する。
血液浄化手段１２０内には、血液導入口１２２ａから５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で血液が流入し、逆濾過透析液が１５０ｍｌ／ｍｉｎの流量で補液されて、血液導出口１２２ｂから希釈された血液が２００ｍｌ／ｍｉｎの流量で導出される。このようにして、補液工程において約８０秒で血液中に急速に透析液が補充される。

次に、本実施形態における具体的な除水速度の制御方法について図４及び図５を参照して説明する。

まず、間歇的に補液を実施することによる効果について簡単に説明する。
透析治療中は、除水の進行に伴い血液中の水分（血漿）が取り除かれていき、循環血液量が減少していく。循環血液量が減少して血液中の蛋白濃度が上がると、血管内と血管外（間質）との浸透圧の差により、間質から血管内に水分（血漿）が徐々に移動して（血漿再充填）、循環血液量が回復して血圧が維持される。しかしながら、血漿再充填の速度が除水速度に追いつかずに、循環血液量が減少して血圧が低下してくると、自律神経の働きにより末梢血管を収縮させて血圧を維持しようとする生体反応が起こる。このように末梢血管が収縮することにより、血漿再充填の速度が低下し、血漿再充填の速度が除水速度を大きく下回ることとなり、循環血液量の減少率が大きくなり、急激な血圧の低下を招く。

このような急激な血圧低下を予防するため、間歇的に補液が実施される。補液を実施して血液循環量を回復させながら透析を行うことにより、血圧の低下を予防すると共に、末梢循環も改善され、血漿再充填の速度も維持される。その結果、補液を実施しない場合に比べて、同じ除水速度（補液回収分は除外）であっても、透析終了後の循環血液量の減少率を小さくすることができる。なお、補液の実施による循環血液量の増加分は、透析開始から終了までの間に、血液浄化手段１２０の除水速度を増加させることにより除水される。よって、総除水量は、患者の余剰水分（体重除水分）と補液回収分とを合わせたものとなる。
本発明は、補液の実施による上述の効果を得つつ、補充液注入後の除水速度を適切に制御することで、患者の負担を低減した透析工程を実施可能とするものである。

次に、一般的な条件で補液を実施した場合における、循環血液量の変化率の推移について説明する。
図４は、一般的に実施されている注入量２００ｍｌ、注入間隔３０分の条件で、補液を実施した場合の循環血液量の変化率の推移を示す図である。図４で示されるように、３０分毎の補液の実施により循環血液量の変化率は増加し、補充液の注入が終了して除水が再開された後、減少に転じていることが分かる。図４に示す白抜きの矢印の傾きは、循環血液量の変化率の減少速度を示す。矢印の傾きが急であるほど、変化率の減少速度が大きく、緩やかであるほど減少速度が小さいことを示す。尚、本実施形態では、変化率の減少速度として、平均の減少速度を用いる。ここで、変化率の平均の減少速度は、直近の補充液の注入終了後、変化率が増加から減少に転じる時点を起点として、ある時点における変化率の減少量と経過時間から算出される。

適正な循環血液量の変化率の減少速度について本発明者らが検討した結果、患者の負担を低減するためには、変化率の平均の減少速度が、第１の閾値として、２％／分を超えないことが望ましいと考えられる。よって、変化率の平均の減少速度が第１の閾値以下となるように除水速度を低下させる。除水速度は、例えば、補充液を回収するために増加させた分、又は所定の割合（例えば５０％）低下させることができる。また、除水速度を低下させたことにより変化率の平均の減少速度が小さくなり、第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となった場合には、血漿再充填の速度が除水速度に追い付いてきたと考えられるので、補充液増加分の水分の回収量を多くするため、除水速度を元の速度に戻すことが望ましい。ここで、第２の閾値を１％／分とすることが好ましい。

そこで、補充液の注入終了後の循環血液量の変化率の減少速度が第１の閾値（２％／分）を超えないように、また、第２の閾値未満となるように、血液浄化手段１２０における除水速度を制御する方法について、具体的に説明する。

（除水速度の制御方法）
本実施形態では、一例として補充液の注入間隔を３０分で一定とし、４時間の治療のうち、合計７回の補液を実施する場合について図５及び図６を参照して説明する。

制御部１５０は、循環血液量測定手段１４０によりヘマトクリット値を測定し、この測定されたヘマトクリット値に基づいて、経時的に循環血液量の変化率を算出する。また、補充液注入終了後は、変化率の平均の減少速度を算出する。

図５を参照して、透析治療の流れについて説明する。
透析装置１００は、透析開始後、所定の除水速度で除水を行う（Ｓ１００）。所定の時間が経過した後（Ｓ１１０）、所定の注入量で補液を実施する（Ｓ１２０）。ここで、Ｓ１００における所定の除水速度とは、透析治療により患者から取り除くべく水分量（除水量）に基づいて設定された透析治療開始時の除水速度を示す。
補液の実施後、循環血液量の変化率の減少速度に基づいて、所定の時間が経過するまで、除水速度を制御する（Ｓ１３０）。
次に、所定の透析時間が経過したか否かを判定し（Ｓ１４０）、所定の透析時間が経過するまで繰り返し、所定の注入量で補液を実施し（Ｓ１２０）、除水速度を制御する。所定の時間が経過した後（Ｓ１４０）は、透析治療を終了する。ここで、Ｓ１４０における所定の透析時間とは、同様に、透析治療開始時の透析時間を示す。
尚、本実施形態では、一例として透析治療の終了を所定の透析時間の経過により判定したが、透析治療開始時に予定していた除水時間では、予定の除水が完了していない場合は、予定の除水が完了するまで透析時間を延長してもよい。

図６を参照して、除水速度の設定方法について説明する。
直近の補液の実施による補充液の注入後において、補充液の注入量に相当する水分を回収するため、Ｓ１００における除水速度よりも除水速度を増加させる（Ｓ１３１）。
次に、変化率の平均の減少速度が第１の閾値を超えるか否かを判定し（Ｓ１３２）、平均の減少速度が第１の閾値を超える場合は、除水速度を低下させ（Ｓ１３３）、超えない場合は、除水速度を維持する（Ｓ１３４）。

除水速度を低下させた場合（Ｓ１３３）は、変化率の平均の減少速度が第２の閾値未満となるか否かを判定する（Ｓ１３５）。平均の減少速度が第２の閾値以上であると判定された場合は、除水速度は低下させたまま維持し（Ｓ１３７）、Ｓ１３８における所定の時間が経過するまでＳ１３５の判定を繰り返す。Ｓ１３８における所定の時間が経過した場合は、除水速度の制御を終了する。このＳ１３８における所定の時間とは、次回補液実施までの時間であり、所定の透析時間が経過した場合も、Ｓ１３８における所定の時間が経過したものとする。平均の減少速度が第２の閾値未満であると判定された場合は、除水速度を元の速度である低下前の速度（Ｓ１３１における除水速度）に戻す（Ｓ１３６）。
除水速度を維持した場合（Ｓ１３４）は、所定の時間が経過するまで（Ｓ１３９）、Ｓ１３２に戻って判定を行う。変化率の平均の減少速度が第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となるか否かを判定する（Ｓ１３５）。平均の減少速度が第２の閾値以上であると判定された場合は、除水速度は低下させたまま維持し（Ｓ１３７）、Ｓ１３９における所定の時間が経過するまでＳ１３５の判定を繰り返す。このＳ１３９における所定の時間とは、Ｓ１３８の場合と同様に次回補液実施までの時間であり、所定の透析時間が経過した場合も、Ｓ１３９における所定の時間が経過したものとする。

以上、説明したように、補液回収のために増加させた除水速度で除水し、循環血液量の変化率の平均の減少速度が第１の閾値を超える場合に、除水速度を低下させることで、変化率の平均の減少速度を小さくして、患者の負担を低減することができる。

また、除水速度を低下させたまま次回の補液や透析治療の終了を迎えてしまうと、補充液として注入された水分の回収が困難になってしまう。そのため、除水速度を低下させることで、変化率の平均の減少速度が第２の閾値未満となった場合に、除水速度を低下させる前の速度に戻すことで、補充液増加分の水分の未回収を少なくすることができる。また、次回の補液開始予定時間の時点で、補充液増加分の水分の未回収がある場合、未回収のままとして次回の補液を予定通り行ってもよいが、その未回収分だけ次回の補液注入量を減じて補液を行ってもよい。また、未回収分の水分を除水するまで、次回補液実施までの時間を延長して注入間隔を延ばしてもよい。また、それら両方を行うことで、未回収分の水分の調整を行ってもよい。

以上説明した第１実施形態の透析装置１００及び第１の制御方法によれば、以下の効果を奏する。

（１）透析装置１００を、血液回路１１０と、血液浄化手段１２０と、透析液回路１３０と、循環血液量測定手段１４０と、補充液を血液回路１１０に注入するための補充液注入手段と、血液回路１１０に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように補充液注入手段を制御する制御部１５０と、を含んで構成し、制御部１５０に、血液浄化手段１２０により血液中の水分を除去する場合に、循環血液量測定手段１４０により測定される直近の補充液の注入終了後における変化率の減少速度が第１の閾値を超えると、血液浄化手段１２０の除水速度を減少させた。これにより、循環血液量の変化率の減少速度を第１の閾値以下とすることができるので、患者の負担を低減することができる。

（２）制御部１５０に、血液浄化手段１２０の除水速度を減少させた後、循環血液量測定手段１４０により測定される直近の補充液の注入終了後における変化率の減少速度が第２の閾値未満となる場合に、血液浄化手段１２０の除水速度を減少前の速さに戻させた。これにより、除水速度を低下させることに伴う補充液増加分の水分の未回収を少なくすることができる。

（３）制御部１５０に、血液浄化手段１２０の除水速度を減少させた場合、次回の補充液の注入量を減少させる制御及び／又は注入間隔を延ばす制御を行わせた。これにより、除水速度を低下させることに伴う補充液増加分の水分の未回収をさらに少なくすることができる。

（４）透析装置１００を用いた制御方法を、循環血液量測定手段１４０で測定される変化率を用いて直近の補充液の注入による循環血液量の変化率の減少速度を算出し、算出された変化率の減少速度が第１の閾値を超える場合に、血液浄化手段１２０の除水速度を減少させるものとした。これにより、循環血液量の変化率の減少速度を第１の閾値以下とすることができるので、患者の負担を低減することができる。

以上、本発明の透析装置及び制御方法の好ましい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、上述の実施形態では、補充液として逆濾過された透析液を利用する場合について説明したが、これに限らない。例えば、補充液として生理食塩水を用いてもよいし、血液浄化手段を介さずに血液回路に直接接続された透析液ラインから透析液を補充する構成としてもよく、また、このような構成とした場合に、血液浄化手段における除水を停止しなくてもよい。つまり、除水速度を維持したまま、補充液の注入を行ってもよい。

また、上述の実施形態では、補液の実施後に除水速度を増加させて、補充液増加分の水分を回収するように除水速度を制御する例を示したがこれに限らない。例えば、補液の実施前から前倒しで補充液増加分の水分の回収を開始してもよい。除水速度を増加させるので、上述の実施形態と同様に循環血液量の変化率の減少速度が第１の閾値を超える場合は、除水速度を低下させるよう制御すればよい。

また、上述の実施形態では、循環血液量の変化率の減少速度として、平均の減少速度を用いたがこれに限らない。例えば、変化率の減少速度として、補充液の注入終了後におけるある時点の瞬間の減少速度を用いてもよい。この場合、変化率の瞬間の減少速度が第１の閾値以下となるように、除水速度を増減させてフィードバック制御を行えばよい。また、除水速度の上限は、元の除水速度（補充液増加分の回収のため増加させた除水速度）とし、瞬間の減少速度が第１の閾値を超えない範囲で、除水速度を元の除水速度に近づけるように制御することで、補充液増加分の水分の未回収を少なくすることができる。

１００ 透析装置
１１０ 血液回路
１１１ 動脈側ライン
１１１ｃ 血液ポンプ
１１２ 静脈側ライン
１２０ 血液浄化手段
１３０ 透析液回路
１４０ 循環血液量測定手段
１５０ 制御部

Claims (10)

1. 血液回路と、
   前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、
   前記血液浄化手段に接続され、該血液浄化手段に透析液を導入及び導出する透析液回路と、
   循環血液量の変化率を測定する測定手段と、
   除水により減少する循環血液量を回復させるための補充液を前記血液回路に注入する補充液注入手段と、
   前記血液回路に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように前記補充液注入手段を制御する制御部と、を備える透析装置であって、
   前記制御部は、前記血液浄化手段により血液中の水分を除去する場合に、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後における前記変化率の減少速度が第１の閾値を超えると、前記血液浄化手段の除水速度を減少させる透析装置。
2. 前記制御部は、前記血液浄化手段の除水速度を減少させた後、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後における前記変化率の減少速度が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値未満となる場合に、前記血液浄化手段の除水速度を減少前の速さに戻すように制御する請求項１に記載の透析装置。
3. 前記制御部は、前記血液浄化手段の除水速度を減少させた場合、次回の補充液の注入量を減少させる制御、及び／又は注入間隔を延ばす制御を行う請求項１又は２に記載の透析装置。
4. 前記補充液注入手段として前記血液浄化手段及び前記透析液回路が用いられ、前記補充液として前記血液浄化手段で逆濾過される透析液が用いられる請求項１～３のいずれかに記載の透析装置。
5. 血液回路と、
   前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、
   前記血液浄化手段に接続され、該血液浄化手段に透析液を導入及び導出する透析液回路と、
   循環血液量の変化率を測定する測定手段と、
   除水により減少する循環血液量を回復させるための補充液を前記血液回路に注入する補充液注入手段と、
   前記血液回路に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように前記補充液注入手段を制御する制御部と、を備える透析装置を用いた除水速度の制御方法であって、
   前記測定手段で測定される前記変化率を用いて直近の補充液の注入後における前記変化率の減少速度を算出し、
   算出された前記変化率の減少速度が第１の閾値を超える場合に、前記血液浄化手段の除水速度を減少させる制御方法。
6. 前記第１の閾値は、２％／分である請求項５に記載の制御方法。
7. 前記血液浄化手段の除水速度を減少させた後、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後における前記変化率の減少速度が第２の閾値未満となる場合に、前記血液浄化手段の除水速度を減少前の速さに戻す請求項５又は６に記載の制御方法。
8. 前記第２の閾値は、１％／分である請求項７に記載の制御方法。
   
9. 前記血液浄化手段の除水速度を減少させた場合、次回の補充液の注入量を減少させる制御及び／又は注入間隔を延ばす制御を行う請求項５～８のいずれかに記載の制御方法。
10. 血液回路と、
    前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、
    前記血液浄化手段に接続され、該血液浄化手段に透析液を導入及び導出する透析液回路と、
    血液回路を流れる血液のヘマトクリット値を測定する測定手段と、
    除水により減少する循環血液量を回復させる補充液を前記血液回路に注入する補充液注入手段と、
    前記血液回路に所定の間隔で間歇的に所定の量の補充液を注入するように前記補充液注入手段を制御する制御部と、を備える透析装置であって、
    前記制御部は、前記血液浄化手段により血液中の水分を除去する場合に、前記測定手段により測定される直近の補充液の注入終了後におけるヘマトクリット値の上昇速度が所定の閾値を超えると、前記血液浄化手段の除水速度を減少させる透析装置。

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