JPH06218046A - 血液浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 腎性貧血を検出する。 【構成】 血液透析装置に適用した場合で体外循環血液
の酸素飽和度、血液電気抵抗率などヘマトクリット値と
対応した測定値を血液測定部１１で測定し、制御部３３
はその測定値からヘマトクリット値を換算して、貧血か
否かを判定する。その患者２１に対し、他の測定手段に
よりクレアチニンやＥＰＯ（エリスロポエチン）のよう
に腎性貧血を正確に反映する指標が測定されている場合
は、これを制御部３３のキーボードを操作して入力し、
制御部３３はその入力された指標から腎性貧血か否かの
判断を行う。この判断は後者を優先させる。貧血と判断
されるとこれが報知され、輸血ポンプ１４を駆動して血
液バッグ１２から血液を静脈ライン２４に供給して輸血
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、透析、ろ過、血漿分
離、吸着などにより体外循環血液を浄化する血液浄化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】患者の血液を体外循環し、透析、ろ過、
血漿分離、吸着などにより血液を浄化する装置は広く用
いられている。例えば血液透析装置の従来例を図５に示
して説明する。図において、患者２１から取り出された
血液は、血液ポンプ２２などを通って血液浄化器である
透析器２３に入る。透析器２３にて血液は血液中の電解
質の補正、老廃物の除去、除水などが行われて静脈ライ
ン２４から患者２１に戻される。一方、透析液供給部２
５より送液された透析液は、定流量弁２６、入口弁２７
を順次経由して透析器２３に供給される。透析器２３内
の膜を介して、血液より、老廃物や水分を取り込んだ透
析液は、透析器２３から出口ライン２８を通り、透析液
ポンプ２９、出口弁３１を経由して排液される。入口弁
２７の上流側の入口ラインと出口弁３１の下流側の出口
ラインとの間はバイパス弁３２を含む側路が構成されて
いる。バイパス弁３２は通常閉にされている。各部の制
御は制御部３３により行われる。

【０００３】また、体外循環血液のヘマトクリット値と
対応した値を測定する手段として、例えば特開昭５８−
１５５８６４号公報で開示されている血液電気抵抗率、
血漿成分の電気抵抗率を測定する方法、特開昭６３−１
４３０７７号公報で開示されている導電率測定による方
法、及び特開平３−２３７２８０号公報で開示されてい
る酸素飽和度を測定する方法などがある。

【０００４】これらの方法はいずれも、測定データから
貧血を判断する指標であるヘマトクリット値を演算して
いる。そして予め設定したヘマトクリット値の範囲を逸
脱した場合には警報を発したり、ヘマトクリット値を設
定範囲内に収めるべく、除水制御が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】貧血の原因は多様で、
出血によるもの、赤芽球成熟障害によるもの、溶血によ
るもの、骨髄機能不全によるもの、腎性貧血などがあ
る。出血によるものとしては、慢性出血の場合、消化管
出血、痔出血などがあり、小球性低色素性貧血となる。
溶血の場合は、正常の赤血球寿命１２０日以下となる。
赤芽球成熟障害は、ヘム合成障害またはＤＮＡ合成障害
がある。また再生不良性貧血に代表される骨髄機能不全
にて血球の産生が低下する。しかし、特に血液浄化治療
を受ける患者では、慢性腎不全に代表されるように、腎
性貧血が大きな問題となっている。

【０００６】腎性貧血の要因は複雑であり、ＥＰＯ（エ
リスロポエチン）産生不十分による赤血球産生の低下、
赤血球破壊の進行によるもの、血小板機能異常などが関
与している。この中では特に、ＥＰＯ産生不十分による
造血不全が重要である。一方、腎不全により尿毒素（ｕ
ｒｅｍｉｃ ｔｏｘｉｎ）の増多は上記原因の全てに関
与しており、例えばクレアチニン（Ｃｒ）については、
血清クレアチニン濃度が３．０ｍｇ／ｄｌになると貧血
症状が出現し、５．０ｍｇ／ｄｌ以上では貧血症が必発
すると言われる。これらの物質の測定は、例えばＥＰＯ
については、ＲＩＡ（放射性免疫測定法）で、クレアチ
ニンについては、高速遠心法などで測定される。

【０００７】従来の貧血治療は、患者の容態観察による
貧血症状を確認し、ヘマトクリット値を測定し、数値確
認し、輸血や薬剤投与をおこなっていた。しかしなが
ら、貧血の発見が遅れたために、同時に発生していると
見られる、体液過剰状態やアシドーシス、さらに高窒素
血症などの症状を看過し、重大な事態に陥ることもあっ
た。

【０００８】このような事態を未然に防ぐために、貧血
に伴い外から判断できる息切れなど種々の症状を早期に
発見し、適切な治療を行うことで、血液浄化治療をスム
ーズに遂行できることは言うまでもなく、このために
は、ヘマトクリット値の測定は勿論、前駆パラメータと
しての上記クレアチニンや、ＥＰＯなどの測定が必要で
ある。しかしながら、従来の血液浄化装置には、外部で
測定したクレアチニンや、ＥＰＯの値を入力し、貧血状
態の判断に役立てる手段を有していなかった。

【０００９】また、輸血や薬剤投与の治療手段について
も、従来は医師などの臨床スタッフが手作業で行ってお
り、従来の血液浄化装置はその手段を有していなかっ
た。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、従来
の血液浄化装置には組み込まれていなかった、クレアチ
ニンやＥＰＯの測定値の入力を可能にするもので、患者
の血液を体外循環する血液循環手段と、血液循環手段に
接続され、透析、ろ過、血漿分離、吸着などにより血液
浄化を行う手段と、電気的、光学的に体外循環血液を測
定してヘマトクリット値と対応した測定値を得る手段
と、腎機能検査により得られた指標、つまりクレアチニ
ンやＥＰＯを入力する手段と、その入力値がある場合は
その入力値により、入力値がない場合は上記測定値によ
り、貧血状態を判断する手段とが設けられる。

【００１１】

【実施例】図１にこの発明による血液浄化装置の実施例
を示す。図１はこの発明を血液透析装置に適用した例で
あり、図５と同じ部分には同一番号を付して重複を避け
る。また図１では、貧血治療の具体的手段として、輸血
を行う場合を示してある。患者２１から血液ポンプ２２
により体外循環する血液は、透析器２３に入る前に、体
外循環血液測定部１１を通る。体外循環血液の返血ライ
ン２４には輸血手段が必要に応じて接続され、これは血
液バッグ１２、輸血切れ検出器１３、輸液ポンプ１４、
逆止め弁１５が順次接続され、返血ライン２４の輸液接
続口１６に接続される。外部で測定したクレアチニンや
ＥＰＯの値などの腎機能検査により得られる指標を取り
込む手段は、制御部３３に含まれる。

【００１２】図２は図１における制御部３３の詳細を示
すブロック系統図である。制御部３３には、マイクロコ
ンピュータが用いられ、その中央処理部（ＣＰＵ）４０
は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４１に格納されたプロ
グラムを順次解読実行して制御を行う。ＲＯＭ４１には
血液浄化装置全体の制御プログラムが格納されており、
体外循環血液測定部１１からの信号の取り込み、輸血が
必要な場合における輸液ポンプ１４の制御、輸血切れ検
出器１３からの信号の取り込み、キー入力部４７から入
力された、外部で測定したクレアチニンやＥＰＯの値
（腎機能指標）の取り込み、体外循環血液測定部１１か
らの測定値や入力されたクレアチニン、ＥＰＯデータか
らの貧血状態を判断するプログラムもその中に含まれて
いる。

【００１３】体外循環血液測定部１１、輸血バッグ１２
の血液切れを検出する輸血切れ検出器１３からの各々の
測定信号は、Ａ／Ｄコンバータ４５にて、後処理の容易
なデジタル信号に変換され、ＣＰＵ４０にて処理され
る。ＣＰＵ４０にはまた、上記クレアチニンやＥＰＯ測
定値をキー入力部４７から取り込むためと、輸液ポンプ
１４、透析液入口弁２７、出口弁３１、及びバイパス弁
３２を制御するために、Ｉ／Ｏ４４が接続される。Ｉ／
Ｏ４４の出力は駆動回路４６を通じて、輸液ポンプ１
４、透析液入口弁２７、出口弁３１、及びバイパス弁３
２に対する駆動を行う。

【００１４】図３は、この実施例における体外循環血液
を測定する手段、つまり血液測定部１１の例を示す。こ
の例では、光学的手段により、体外循環血液を測定して
ヘマトクリット値と対応した測定値を得る。つまり、酸
素飽和度を測定するが、これは血中のヘモグロビンの吸
収スペクトラムが、ヘモグロビンの酸化している状態
と、還元している状態とでは大きく異る部分があること
を利用している。図３（ａ）には、透過光方式を、図３
（ｂ）には、反射光方式をそれぞれ示してある。詳細の
図示はしていないが、通常の血液は光の吸収係数が大き
いため、血液回路チューブを硝子板で押しつぶして吸収
を最小限に押さえている。何れの場合も、光源５０とし
て白熱ランプを用い、ヘモグロビンの酸化状態によって
吸光度が決まる波長（通常７００ｎｍ付近）を検出する
赤色光受光素子５１（フォトダイオードなど）と、ヘモ
グロビンの酸化還元に無関係に吸光度の決まる近赤外波
長（８０５ｎｍ）を検出する近赤外受光素子５２（フォ
トトランジスタが代表的）とを用いる。なお、酸素飽和
度の測定の詳細に関しては、例えば特開平３−２３７２
８０号公報に詳述されているので、ここでは説明を省略
する。

【００１５】さて、この実施例において測定した酸素飽
和度から、血中ヘモグロビン濃度を求め、さらに、貧血
を判断する指標であるヘマトクリット値への換算を行
う。これはヘマトクリット値と血中ヘモグロビン値との
比がほぼ３：１である事実による。この変換演算は、Ｒ
ＯＭ４１内のプログラムに内蔵されており、ＣＰＵ４０
はこのプログラムに従い、体外循環血液測定部１１から
の信号を、タイマ４３による定期割り込み（例えば１
秒）ルーチンにてＡ／Ｄ変換器４５を介して測定値とし
て取り込む。なお、演算の詳細については、公知である
ため、ここでは省略する。

【００１６】さて、貧血状態を判断する指標としては、
この実施例に示した酸素飽和度だけではなく、電気的に
体外循環血液を測定する方法として、血液電気抵抗率、
血漿成分の電気抵抗率、及びその逆数とも言える導電率
があることは前述した通りで、この発明においてもその
測定手段により測定してもよい。しかしながら、体外循
環血液測定部１１による測定値は直接的な指標とは言え
ず、実際の臨床において貧血状態の判断は、直接指標で
あるヘマトクリット値を腎機能検査で測定し、その値に
基づいて行われる場合が支配的である。しかし、このヘ
マトクリット値での判断は、基準となるヘモグロビン量
が貧血の種類により相当異るため、必ずしも特に体外循
環治療にて問題となる腎性貧血を正確に反映していると
はいい難い。そこでこの発明では、この腎性貧血を正確
に反映するクレアチニンやＥＰＯ（エリスロポエチン）
の値による判断を行う。一方、これらの指標であるクレ
アチニンやＥＰＯの値は専用の血液分析装置などで測定
され、本来治療を行う装置である血液浄化装置に内蔵す
ることは技術的、価格的に困難である。

【００１７】従って、この発明では、外部で測定したこ
れら腎性貧血を正確に反映する値を血液浄化装置に取り
込む手段を設けた。この入力手段は、図２に示す制御部
３３におけるキー入力部４７であり、外部で測定したこ
れら指標の値をキー入力部４７を操作して入力する。Ｒ
ＯＭ４１にはこの入力を行うためのプログラムも含まれ
ており、ＣＰＵ４０は、キー入力（例えばテンキー）部
４７で入力した値に対応するスィッチの状態を、Ｉ／Ｏ
４４を介して数値として取り込む。

【００１８】これらの外部指標による貧血の判断につい
て、この実施例では、先ず、絶対的基準として血中クレ
アチニン濃度が５ｍｇ／ｄｌ以上の場合は腎性貧血と判
断する。そして、腎性貧血と判断されると、血清ＥＰＯ
濃度と血清クレアチニン濃度とが逆相関関係にあること
を考慮し、血清クレアチニン濃度が５ｍｇ／ｄｌ未満の
場合には、血清ＥＰＯ濃度が、１０〜３０ｍＵ／ｍｌの
範囲にあるかをチェックする。通常、ＥＰＯが著しく高
値を示す場合は、再生不良性貧血や鉄欠乏性貧血の可能
性が強く、低値の場合には、腎性貧血の可能性が強い。
この実施例では、例えば血清クレアチニン濃度が４ｍｇ
／ｄｌの場合は、ＥＰＯ値の下限を１０ｍＵ／ｍｌと
し、これ以下の場合には、腎性貧血と判断している。な
お、これらの判断を行うプログラムについては、図２の
制御部３３におけるＲＯＭ４１に内蔵されており、ＣＰ
Ｕ４０はこのプログラムに従って貧血の判断を行う。

【００１９】さて、貧血治療の方法としては、従来は輸
血が中心であったが、輸血は貧血の改善に即効的である
ものの、肝炎などの合併症の危険性が大きく、患者はな
るべく避けたいという意識が強い。さらに、活動の低下
や身体的苦痛などの問題もあり、輸血の適用はかなり減
少してきている。一方、遺伝子工学の進歩により、ＥＰ
Ｏが大量生産されるようになり、治療に頻用されるよう
になってきている。

【００２０】ＥＰＯはヒト再結合エリスロポエチンの凍
結乾燥製剤であり、安定化を行うため、ヒト血清アルブ
ミンを極少量含んでいる。治療方法を輸血にするか、Ｅ
ＰＯ投与にするかは、この実施例で扱う指標の一つであ
るヘマトクリット値だけではなく、例えば息切れ、狭心
痛、動悸などの自覚症状、失血持続などの経過確認など
が必要であるので、この発明による血液浄化装置内部に
判断機構を内蔵させるのは適当ではなく、医師の判断で
従来通り行う。図１は輸血の場合を示しており、静脈側
ライン２４の注入ライン接合部１６への輸血ラインに
は、血液バッグ１２からの輸血流量を、輸液ポンプ１４
で決定して行う。逆止め弁１５は、静脈ライン２４の血
液が輸血ラインに逆流しないようにするものである。ま
た、血液バッグ１２が空になったことを知らせる血液切
れ検出器１３が組み込まれ、安全性を高めている。

【００２１】この実施例では、輸液ポンプ１４の流量制
御も制御部３３が行う。図２において、ＣＰＵ４０から
出される回転制御信号はＩ／Ｏ４４を介して駆動回路４
６に送られる。この実施例では、輸液ポンプ１４のモー
タは、パルスモータを使用しており、従って駆動回路４
６にはパルスモータドライバが含まれている。また、血
液切れ信号検出部１３は、光学的手段で輸血ラインの血
液切れを検出するようになっており、例えば光源として
は、赤外発光ダイオードが、受光素子としてはフォトト
ランジスタが組み合わせられる。

【００２２】図４は、図１中の輸血ラインの代わりに、
ＥＰＯ投与ラインを接続した例を示す。ＥＰＯは使用時
に生理食塩水２ｍｌに溶解して用いるため、５ｍｌ程度
の小容量のディスポーザブルシリンジ専用のシリンジポ
ンプ１９にて注入する。注入を行う時期については、透
析終了時に行い、注入時間は２分程度である。例えば、
貧血状態と判断した場合、血液透析装置のシーケンスに
おいて、返却スィッチ（図示せず）が押された場合に、
ＥＰＯ専用のシリンジポンプ１９が注入を開始するよう
にしたり、透析開始前に設定する限外ろ過量と装置で測
定する限外ろ過量とが一致した場合に、ＥＰＯ注入シリ
ンジポンプ１９が注入を開始するようにしておく。これ
らの場合、このプログラムは制御部３３内のＲＯＭ４１
に内蔵し、ＣＰＵ４０がそれを解読実行することにより
実施される。

【００２３】また、ＥＰＯ注入開始時期を報知するブザ
ーを設け、インタラクティブに操作を促す方法でも良
い。なお、シリンジポンプ１９の構造については、通常
のヘパリン注入ポンプに準ずるので、ここでは省略す
る。また、注入に関する各種の警報（注入終了、シリン
ジ内異常圧力など）については、特に図示しないが、通
常のヘパリンポンプと同様に有している。

【００２４】以上説明したような貧血の判断及び治療
は、簡易的に判断したり、クレアチニンやＥＰＯの測定
が行われない場合には、この装置に内蔵する体外循環血
液を測定する手段からの測定値を元に、ヘマトクリット
値を演算し、例えば２５％以下の場合に、貧血あるいは
ＥＰＯなどの薬剤投与を行う。しかしクレアチニンやＥ
ＰＯが外部で測定された場合には、その指標を元に上記
のように貧血状態の判断を行う方が信頼性が高く、この
場合には入力手段によりそれらの指標を取り込んで処理
を行う。

【００２５】以上の説明は、実施例として、血液透析装
置について述べたが、他の血液浄化装置、例えば血液ろ
過装置、血漿分離装置、血漿交換装置、体外循環型肺補
助装置などについても同様の構成を取ってこの発明を適
用できる。輸血手段やＥＰＯなどの薬剤投与手段は必ず
しも設けることなく、患者に直接輸血してもよく、ある
いはＥＰＯを静脈注射してもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば貧
血の間接指標である酸素飽和度、または血液導電率、ま
たは血液電気抵抗や血漿電気抵抗を測定する機能を血液
浄化装置が有するので、貧血の判断を行うことができ
る。また、より正確には、腎機能検査など外部で測定し
たクレアチニンやＥＰＯ（エリスロポエチン）の値を入
力することができるので、これを入力することにより貧
血状態をより正確に判断することができる。加えて、治
療手段としての輸血やＥＰＯの注入を行う手段を設ける
場合は、これらの手段を別置する必要がなく、担当する
スタッフの負担を著しく軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示すブロック図。

【図２】図１の中の制御部３３の構成を示すブロック系
統図。

【図３】図１の中の体外循環血液の測定部１１の具体例
を示す図。

【図４】図１中の輸血ラインの代りにＥＰＯ注入ライン
を設けた例を示すブロック図。

【図５】従来の血液透析装置を示すブロック図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患者の血液を体外循環する血液循環手段
   と、 その血液循環手段に接続され、透析、ろ過、血漿分離、
   吸着などにより血液浄化を行う血液浄化手段と、 電気的、光学的に上記血液循環手段の体外循環血液を測
   定してヘマトクリット値と対応した測定値を得る手段
   と、 腎機能検査により得られる指標を入力する入力手段と、 その入力手段で入力された入力値がある場合はその入力
   値により、その入力値がない場合は上記測定値により貧
   血状態を判断する判断手段と、 を具備する血液浄化装置。