JPH0780060A

JPH0780060A - 透析装置の除水制御監視システム

Info

Publication number: JPH0780060A
Application number: JP5231104A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Kawamura; 清人川村; Masahiro Aoshima; 正浩青島
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-28
Anticipated expiration: 2013-04-02
Also published as: JP2735770B2

Abstract

(57)【要約】【目的】限外濾過制御システムを備えた透析装置にお
いて、透析治療の途中で除水速度を変更した場合に生じ
る、ダイアライザの透析膜の目詰まり、血漿浸透圧の変
化等を検出し、常にこれらの変化に影響されることな
く、円滑かつ安全な透析治療を行うことができる透析装
置の除水制御監視システムを得る。【構成】限外濾過制御システムを備えた透析装置にお
いて、透析治療中に除水速度（ｖ）を変更することによ
り、その変更前後における限外濾過圧（ＴＭＰ）または
限外濾過率（ＵＦＲ）を測定し、これら変更前後の限外
濾過圧（ＴＭＰ）または限外濾過率（ＵＦＲ）を比較す
ることにより、それらが一定の許容範囲における所定の
関係が成立しているか否かを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、透析装置に係り、特
に限外濾過制御システムを備えた透析装置における除水
制御の監視システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、透析装置は、慢性腎不全患者の透
析療法を行う装置として広く普及されている。この透析
療法は、特に尿の出ない患者にとって、飲食した水分を
除去する（一般に除水という）、という生命を維持する
ために必要な手段であり、透析装置の存在は極めて重要
である。

【０００３】近時、高性能のダイアライザ（透析器）が
開発され、多量の除水が可能となったが、反面除水制御
を誤ると、必要以上に水分を除去したり、または充分な
水分の除去ができなくなり、患者の生命に危険を及ぼす
事態を生じる惧れがあり、このため透析装置は適正かつ
安全な除水管理を行うことができる機能を保持すること
が要求されるようになった。

【０００４】このような観点から、ダイアライザに流入
する透析液流量と、ダイアライザから流出する透析液流
量とを等しくする複式ポンプを使用した透析液の等流量
回路を構成し、しかもこの等流量回路から所定量の液を
除去すると、これと同等量の水分をダイアライザの血液
側から除去することができる除水ポンプを設けた限外濾
過制御システムとしての除水制御機構を備えた透析装置
が開発されている。

【０００５】そこで、この種の透析装置は、任意の除水
量を設定すると、この設定された値に従って、除水ポン
プを介して除水量に見合う液が除去されるため、ダイア
ライザの性能のバラツキによる除水誤差を無視すること
ができ、正確な除水を達成することができる。しかし、
この種の透析装置においても、長時間運転を行うと、ダ
イアライザの透析膜に目詰まりを生じたり、塵芥や炭酸
塩析出物の噛み込み等により、背圧弁のダイアフラムか
らの洩れや、ポンプ機械部品の摩耗等を生じて、正確な
除水制御を行うことが困難となり、除水不良を生じる危
険がある。このため、従来の透析装置では、除水不良の
原因となる現象を透析液圧の変化で検出する監視方式が
採用されている。

【０００６】図８は、現在実用化されている除水制御機
構を備えた透析装置の一構成例を示す概略系統図であ
る。図８において、参照符号１０はダイアライザを示
し、このダイアライザ１０の透析膜１０ａを介して画成
された透析液側には、複式ポンプ１２を介して等流量回
路を構成する透析液給液系１４と透析液排液系１６とが
接続されている。この場合、複式ポンプ１２は、単一の
プランジャと２つの同一容積からなる交互に吸込・吐出
動作を行うポンプ部１８ａ、１８ｂを備えた往復動ポン
プで構成される。

【０００７】なお、ダイアライザ１０と近接して、透析
液給液系１４と透析液排液系１６には、それぞれ電磁切
換弁を介して前記ダイアライザ１０の入口と出口とをバ
イパス管２０により短絡する。前記透析液排液系１６に
は、バイパス管２０と複式ポンプ１２との接続点間に加
圧ポンプ２２を設け、この加圧ポンプ２２の下流側に脱
気チャンバ２４を介して除水ポンプ２６を備えた除水系
２８が分岐接続される。

【０００８】また、前記複式ポンプ１２および除水ポン
プ２６のそれぞれ吐出側には、背圧弁を設けて、各ポン
プの背圧を所定値に保持するよう設定することにより、
各ポンプの吐出流量を一定に保持することができる。こ
の場合、脱気チャンバ２４は、電磁開閉弁を介して導出
される脱気パイプ３０を複式ポンプ１２の下流側の透析
液排液系１６に連通接続する。一方、ダイアライザ１０
の透析膜１０ａを介して画成された血液側には、適宜血
液ポンプ３２を介して患者Ｋと結合される血液系３４が
接続される。

【０００９】このように構成される透析装置には、透析
液排液系１６に対し、加圧ポンプ２２の上流側に透析液
圧力を測定する透析液圧力センサ３６を付設すると共
に、血液系３４の静脈接続側に静脈圧力センサ３８を付
設して、後述する透析治療に際しての監視機構として使
用する。

【００１０】しかるに、前記構成からなる透析装置にお
いては、バイパス管２０を遮断して透析液給液系１４と
透析液排液系１６とをダイアライザ１０に連通し、複式
ポンプ１２、加圧ポンプ２２および除水ポンプ２６をそ
れぞれ駆動して透析液を供給すると共に、血液ポンプ３
２を駆動して前記ダイアライザ１０に患者Ｋの血液を供
給することにより、透析治療が行われる。

【００１１】この場合、透析液は、透析液給液系１４の
流量と透析液排液系１６の流量は等しくなり、これら透
析液系は等流量回路を構成する。そこで、除水ポンプ２
６の駆動により、所定の除水量を透析液排液系１６から
除水系２８へ除去すれば、ダイアライザ１０の透析膜１
０ａを通して血液側から透析液側に前記除水量と同量の
水分を除去することができる。なお、除水ポンプ２６を
備えた除水系２８は、透析液給液系１４に設けることも
できる。

【００１２】また、現在実用化されている限外濾過制御
システムを備えた透析装置としては、図１０に示すよう
に、ダイアライザ１０の透析膜１０ａで仕切られた一方
の画室に連通接続される透析液系１４、１６に一対の隔
膜チャンバ４０、４２を接続配置した構成からなるもの
が知られている（特公昭５６−８２号公報）。さらに、
図１１に示すように、ダイアライザ１０の透析膜１０ａ
で仕切られた一方の画室に連通接続される透析液系１
４、１６に一対のビスカスチャンバ４４、４６を接続配
置した構成からなるものも知られている（特開平１−２
８０４６８号公報）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の透析装
置において、その性能を評価する基準として、限外濾過
率（ＵＦＲ）が用いられている。一般に、この限外濾過
率（ＵＦＲ）は、限外濾過圧（ＴＭＰ）と除水速度
（ｖ）との関係から、次のような近似式で表される。

【００１４】

【数３】

【００１５】そこで、従来においては、前記図８に示す
透析装置に設けた透析液圧力センサ３６と静脈圧力セン
サ３８とにより、限外濾過率（ＵＦＲ）の異常に基づく
透析装置の安全管理を実施している。

【００１６】しかるに、通常の透析装置における前記限
外濾過圧（ＴＭＰ）の経時的変化は、図９に示すよう
に、時間の経過と共に緩やかな上昇曲線を描く。そこ
で、この場合、透析開始時点ｔ₁から透析終了時点ｔ₃
までのＴＭＰの変化を許容する変域ａ₁〜ａ₂を設定
し、測定するＴＭＰが前記変域を越えた際に警報を発生
して、除水異常を報知することができる。従って、前記
図８に示す透析装置においては、例えば前記変域を考慮
して、透析液圧力センサ３６に透析液圧の許容限界値を
設定して、前記透析液圧力センサ３６の測定値がそれぞ
れ設定された許容限界値を越えた際に警報を発生させる
等の除水制御監視システム（Ａ）が採用されている。

【００１７】また、ダイアライザの血液側に接続される
血液系から静脈圧を検出すると共に、透析液側に接続さ
れる等流量回路の一部から透析液圧を検出し、これら検
出される静脈圧と透析液圧とからダイアライザの透析膜
の限外濾過圧（ＴＭＰ）を連続的に算出し、ある時点の
限外濾過圧が予め設定した基準時の基準点に対する許容
変域外となった際に警報を発生させる除水制御監視シス
テム（Ｂ）が提案されている（特開平３−１３３４５９
号公報）。

【００１８】さらに、ダイアライザの透析膜に対する限
外濾過圧（ＴＭＰ）と除水速度（ｖ）とから限外濾過率
（ＵＦＲ）を連続的に算出し、ある時点の限外濾過率の
変化量とその時点以前の限外濾過率の変化量とを比較し
て、その比較値が設定した警報条件に適合した際に警報
を発生させる除水制御監視システム（Ｃ）も提案されて
いる（特開平５−６８７１０号公報）。

【００１９】そして、さらには透析治療を中断して、除
水制御システムの自己診断を行う自己診断除水制御監視
システム（Ｄ）も提案されている。

【００２０】しかるに、今日の透析療法においては、患
者の生理条件に適合させて、医師の判断により、透析治
療の途中で除水速度を変更（一般に、除水速度を増大）
することが行われる。

【００２１】この場合、前記除水制御監視システム
（Ａ）においては、図９に破線で示すように、除水速度
の変更時点ｔ₂で限外濾過圧（ＴＭＰ）が前記変域ａ₂
（上限警報レベル）を越えて、誤警報を生じてしまうこ
とになる。このような事態を回避するためには、前記限
外濾過圧（ＴＭＰ）の変域の幅を広げることが必要とな
るが、この場合、例えば除水制御機構が故障したとすれ
ば、除水量の比較的大きな過不足を許容してしまうた
め、患者に対する影響が極めて大きくなる難点がある。
特に、除水制御機構は正常に動作しているにも拘らず、
ダイアライザの透析膜の目詰まり、血漿浸透圧の変化あ
るいは除水速度の変化により、前記と同様に誤警報を生
じてしまう難点がある。

【００２２】また、前記除水制御監視システム（Ｂ）あ
るいは（Ｃ）においては、現時点とそれ以前のそれぞれ
限外濾過圧（ＴＭＰ）の傾向あるいは限外濾過率（ＵＦ
Ｒ）の変化量の傾向を比較しているため、警報の判定に
予測が介入し、このため適正な警報判定ができない難点
がある。

【００２３】さらに、前記除水制御監視システム（Ｄ）
においては、治療を中断するために治療時間の遅延が発
生する難点がある。

【００２４】そこで、本発明の目的は、限外濾過制御シ
ステムを備えた透析装置において、透析治療の途中での
除水速度の変更に影響されず、さらにダイアライザの透
析膜の目詰まり、血漿浸透圧の変化等を検出し、常にこ
れらの変化に影響されることなく、円滑かつ安全な透析
治療を行うことができる透析装置の除水制御監視システ
ムを提供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る透析装置の
除水制御監視システムは、限外濾過制御システムを備え
た透析装置において、透析治療中に除水速度（ｖ）を変
更することにより、その変更前後における限外濾過圧
（ＴＭＰ）または限外濾過率（ＵＦＲ）を測定し、これ
ら変更前後の限外濾過圧（ＴＭＰ）または限外濾過率
（ＵＦＲ）を比較することにより、それらが一定の許容
範囲における所定の関係が成立しているか否かを判定す
ることを特徴とする。

【００２６】前記の透析装置の除水制御監視システムに
おいて、限外濾過圧（ＴＭＰ）を測定する場合、除水速
度の変更前後の比較において、一定の許容範囲で除水速
度の変化率と同率で変化する関係が成立しているか否か
を判定する。

【００２７】また、限外濾過率（ＵＦＲ）を測定する場
合、除水速度の変更前後の比較において、一定の許容範
囲で変化しない関係が成立しているか否かを判定する。

【００２８】さらに、除水速度（ｖ）を変更した場合に
おいて、変更前の除水速度（ｖ_n-1）における限外濾過
圧（ＴＭＰ_n-1）または限外濾過率（ＵＦＲ_n-1）と、
変更後の除水速度（ｖ_n）における限外濾過圧（ＴＭＰ
_n）または限外濾過率（ＵＦＲ_n）と、前記除水速度の
変更前後における前記限外濾過圧または限外濾過率につ
いての一定の許容範囲α_xaまたはα_xbとから、次式
（１）または（２）の関係が成立するようにする。

【００２９】

【数４】

【００３０】

【数５】

【００３１】

【作用】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
によれば、透析治療中に除水速度（ｖ）を変更すること
により、その変更前後における限外濾過圧（ＴＭＰ）ま
たは限外濾過率（ＵＦＲ）を測定し、これら変更前後の
限外濾過圧（ＴＭＰ）については一定の許容範囲で除水
速度の変化率と同率で変化する関係が成立しているか否
かを判定し、また限外濾過率（ＵＦＲ）については一定
の許容範囲で変化しない関係が成立しているか否かを判
定するすることにより、除水制御が適正に行われている
か否かを容易にかつ確実に判定することができる。

【００３２】

【実施例】次に、本発明に係る透析装置の除水制御監視
システムの好適な実施例につき、添付図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。

【００３３】まず、除水速度（ｖ）と、限外濾過圧（Ｔ
ＭＰ）と、限外濾過率（ＵＦＲ）との関係について、前
記式（３）から次式（４）で表すことができる。

【００３４】

【数６】

【００３５】この場合、限外濾過率（ＵＦＲ）はダイア
ライザ固有の値であり、透析膜の目詰まりにより、治療
中に変化する変数である。しかし、除水速度を変化させ
た場合における、その変化直前および変化直後の短時間
に限れば、前記限外濾過率（ＵＦＲ）は変化しない定数
（Ｕ＝１／ＵＦＲ）として取り扱うことができる。ま
た、この場合、限外濾過圧（ＴＭＰ）と除水速度（ｖ）
とは、比例関係となり、次式（５）と、図１および図２
に示す特性との関係が成立する。

【００３６】

【数７】

【００３７】なお、図１および図２に示す特性の関係は
次の通りである。

【００３８】〔１〕限外濾過圧（ＴＭＰ）は除水速度
（ｖ）の変化率と同率で変化する（図１参照）。

【００３９】〔２〕限外濾過率（ＵＦＲ）は除水速度
（ｖ）が変化しても変化しない（図２参照）。

【００４０】従って、本発明においては、前記式（５）
と、図１および図２に示す特性との関係が成立している
か否かを、予め決定した許容範囲を以て判定することに
よって、適正な除水制御システムの監視を達成すること
ができる。

【００４１】そこで、例えば前記図１および図２に示す
特性における関係の成立を判定する条件は、次のように
して求めることができる。

【００４２】すなわち、前記式（４）から、それぞれ除
水速度変更に際して、変更直後（nで表す）および変更
直前（n-1 で表す）の関係は次式の通りである。

【００４３】

【数８】

【００４４】

【数９】

【００４５】前記図２に示す特性の関係から、次式が得
られる。

【００４６】

【数１０】

【００４７】そこで、前記式（８）に、前記式（６）、
（７）を代入すると、次式が成立する。

【００４８】

【数１１】

【００４９】しかるに、除水速度（ｖ）の変更前後にお
ける限外濾過圧（ＴＭＰ）についての一定の許容範囲を
α_xaとすれば、前記式（９）より、前記図１に示す特性
の関係成立条件は、次式で表される。

【００５０】

【数１２】

【００５１】また、除水速度（ｖ）の変更前後における
限外濾過率（ＵＦＲ）についての一定の許容範囲をα_xb
とすれば、前記式（８）より、前記図２に示す特性の関
係成立条件は、次式で表される。

【００５２】

【数１３】

【００５３】従って、除水速度（ｖ）の変更前後におけ
る限外濾過圧（ＴＭＰ）および／または限外濾過率（Ｕ
ＦＲ）が、前記式（１０）および（１１）の関係を満足
する場合には、適正な除水制御が維持されていると判定
し、前記式（１０）および（１１）の関係が成立しない
場合には、異常状態と判定し、警報等の発生を行うよう
に設定する。

【００５４】次に、前述した除水制御監視のために、除
水速度（ｖ）を変更する方法および手段について説明す
る。

【００５５】Ａ．自動的にして、定期的または不定期的
に所定の変化率で除水速度（ｖ）を変更し、監視する
（図３参照）。

【００５６】Ｂ．除水速度（ｖ）を複数段階に変更し、
監視する（図４参照）。

【００５７】Ｃ．透析装置の操作者が、監視目的で操作
した際に、除水速度（ｖ）を変更し、監視する（図５参
照）。

【００５８】Ｄ．透析装置の操作者が、治療目的で除水
速度（ｖ）を変更した際に、監視する（図６参照）。

【００５９】Ｅ．治療中の平均除水速度（ｖ）が予め設
定された除水速度となるように、監視時における除水速
度を変更する（図７参照）。

【００６０】以上のような除水速度の変更により、前記
式（１０）および（１１）の関係に基づいて、除水制御
の適正を判定することができる。

【００６１】

【発明の効果】前述した実施例から明らかな通り、本発
明に係る透析装置の除水制御監視システムによれば、透
析治療中に除水速度（ｖ）を変更することにより、その
変更前後における限外濾過圧（ＴＭＰ）または限外濾過
率（ＵＦＲ）を測定し、これら変更前後の限外濾過圧
（ＴＭＰ）または限外濾過率（ＵＦＲ）を比較すること
により、それらが一定の許容範囲における所定の関係が
成立しているか否かを判定することによって、適正な除
水制御が行われているか否かを容易かつ確実に判定する
ことができる。

【００６２】この場合、前記一定の許容範囲における所
定の関係は、これを演算式として設定することができ、
除水速度の変更前後における限外濾過圧および／または
限外濾過率を測定することにより、これらの測定値に基
づいてコンピュータ等の演算制御器を使用して簡便に判
定することができる。

【００６３】このようにして、本発明においては、ダイ
アライザの透析膜の目詰まりによる限外濾過率（ＵＦ
Ｒ）の経時的変化、血漿浸透圧の経時的変化および除水
速度の変化に対応した、除水制御の監視を有効に行うこ
とができると共に、適用する透析装置の性能の向上を図
り、さらに除水制御の安全性を一層向上することができ
る。

【００６４】特に、本発明によれば、除水制御システム
の監視時における判定基準について予測が不要となり、
また透析治療に際して中断することなく除水制御システ
ムの監視が可能となり、しかも従来において誤警報発生
の原因となっていた除水速度変更時に除水制御システム
の監視が可能となる等、多くの優れた利点が得られる。

【００６５】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前述した実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設
計変更をなし得ることは勿論である。例えば、前述した
実施例においては、本発明の除水制御監視システムを適
用する限外濾過制御システムを備えた透析装置として、
タイアライザの透析液側に複式ポンプを利用して等流量
回路を構成した場合を示したが、この実施例に限定され
ることなく、従来公知の隔膜チャンバを利用したり、ビ
スカスチャンバを利用して構成した除水制御機構を有す
る透析装置に対しても、本発明の除水制御監視システム
を適用し得ることは可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
における監視内容を示すものであって、除水速度に対す
る限外濾過圧の特性線図である。

【図２】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
における監視内容を示すものであって、除水速度に対す
る限外濾過率の特性線図である。

【図３】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
を実施する場合の除水速度の変更方法の一実施例を示す
透析時間に対する除水速度の特性線図である。

【図４】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
を実施する場合の除水速度の変更方法の別の実施例を示
す透析時間に対する除水速度の特性線図である。

【図５】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
を実施する場合の除水速度の変更方法のさらに別の実施
例を示す透析時間に対する除水速度の特性線図である。

【図６】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
を実施する場合の除水速度の変更方法の他の実施例を示
す透析時間に対する除水速度の特性線図である。

【図７】本発明に係る透析装置の除水制御監視システム
を実施する場合の除水速度の変更方法のさらにまた別の
実施例を示す透析時間に対する除水速度の特性線図であ
る。

【図８】従来の透析装置における除水制御監視システム
の概略を示す系統図である。

【図９】従来の透析装置における除水制御監視システム
によるダイアライザの除水制御特性線図である。

【図１０】従来の限外濾過制御システムを備えた透析装
置の構成例を示す概略系統図である。

【図１１】従来の限外濾過制御システムを備えた透析装
置の別の構成例を示す概略系統図である。

【符号の説明】

１０ダイアライザ１０ａ透析膜１２複式ポンプ１４透析液給液系１６透析液排液系１８ａ、１８ｂポンプ部２０バイパス管２２加圧ポンプ２４脱気チャンバ２６除水ポンプ２８除水系３０脱気パイプ３２血液ポンプ３４血液系３６透析液圧力センサ３８静脈圧力センサ４０、４２隔膜チャンバ４４、４６ビスカスチャンバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】限外濾過制御システムを備えた透析装置
において、透析治療中に除水速度（ｖ）を変更すること
により、その変更前後における限外濾過圧（ＴＭＰ）ま
たは限外濾過率（ＵＦＲ）を測定し、これら変更前後の
限外濾過圧（ＴＭＰ）または限外濾過率（ＵＦＲ）を比
較することにより、それらが一定の許容範囲における所
定の関係が成立しているか否かを判定することを特徴と
する透析装置の除水制御監視システム。
【請求項２】限外濾過圧（ＴＭＰ）を測定する場合、
除水速度の変更前後の比較において、一定の許容範囲で
除水速度の変化率と同率で変化する関係が成立している
か否かを判定することからなる請求項１記載の透析装置
の除水制御監視システム。
【請求項３】限外濾過率（ＵＦＲ）を測定する場合、
除水速度の変更前後の比較において、一定の許容範囲で
変化しない関係が成立しているか否かを判定することか
らなる請求項１記載の透析装置の除水制御監視システ
ム。
【請求項４】除水速度（ｖ）を変更した場合におい
て、変更前の除水速度（ｖ_n-1）における限外濾過圧
（ＴＭＰ_n-1）または限外濾過率（ＵＦＲ_n-1）と、変
更後の除水速度（ｖ_n）における限外濾過圧（ＴＭ
Ｐ_n）または限外濾過率（ＵＦＲ_n）と、前記除水速度
の変更前後における前記限外濾過圧または限外濾過率に
ついての一定の許容範囲α_xaまたはα_xbとから、次式
（１）または（２）の関係が成立することからなる請求
項１記載の透析装置の除水制御監視システム。【数１】【数２】