JPS61240965A - 除水量指定制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、限外濾過に依り透析中の血液から計画的な除
水を行なう血液透析における除水量指定制御方法に関す
るものである。

（ロ）従来の技術 血液透析中の除水量の管理は極めて重要であり、積算除
水量の高精度化が要望され、従来より透析器を介して血
液側の圧力と透析液側の圧力を調節して行う種々の方法
が採られている。

然るに、血液透析に於ける除水量は透析液の流量に比較
して極めて少量である為、高精度の除水管理を行うため
には、限外濾過率を正確に知ることが必要であるが、該
限外濾過率は透析器の膜面積、膜圧及び膜の材質等の相
違、透析器各々の特性の相違、透析液の組成の相違、各
人の血液組成の相違及び該血液組成の経時的変動、温度
条件に依る透析器効率の影響及び血液の流量等多数の変
数要素を含む為、指定除水量を高精度に管理除水するこ
とは困難であり、熟練した経験的補正に依るものであっ
た。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述のように血液透析における透析器の限外濾過率は多
大な変数要素を含む為、除水量を自動的に制御する方法
について、これを高精度に管理することが極めて困難で
あった。

殊に近年、透析器の除水効率が改良高率化され、低圧力
下に於いても除水量が大きく、低限外濾過圧点での計測
誤差が除水量に多大な影響を及ぼす問題を有するもので
あった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、人的修正
を行うことなく、血液透析中の指定除水量を高精度に管
理することができる除水量指定制御方法を提供せんとす
るものであり、本発明の方法に依れば経時的限外濾過率
の変化に追随して除水量を積算し、指定除水量を正確に
自動管理することを可能ならしめるものであり、殊に低
限外濾過圧下に於いても高精度な除水管理を行うことが
できるものである。

（ニ）問題点を解決するための手段 即ち、本発明の血液透析における除水量指定制御の方法
は血液透析回路において、透析器の低限外濾過圧におけ
る実濾過量を測定し、該実濾過量を基点として該基点を
通る仮想限外濾過特性直線を算出し、該仮想限外濾過特
性直線によって所望濾過速度に対応する透析器に加える
限外濾過圧を決定して初期透析を開始すると共に、透析
中透析器の上流側と下流り１１透析液回路を閉止して閉
鎖回路をつくり、該透析液回路の平均透析液圧を、該透
析器の下流に設けた限外濾過量計測用ポンプを制御駆動
して計測直前の平均透析液圧に維持せしめつ＼、該限外
濾過量計測用ポンプに依り限外濾過量を計量し、該限外
濾過量から前記基点を通る修正した限外濾過特性直線を
再び算出して該修正した限外濾過特性直線から所望濾過
速度に対応する限外濾過圧を決定して得られる該経時的
限外濾過圧と計測された限外濾過量より算出される限外
濾過率及び経過時間の積算に依り、計測区間の除水′ｔ
ｊｉを得ると共に、該計測区間の時間経過後再び前記限
外濾過特性＠線を、前記手段と同手段により再修正して
順次の計測区間の除水量を得て、該各計測区間の除水量
の和に依り、所定の除水総量を得るものであり、前記計
測中、適時低限性濾過圧における透析器の実濾過ｉｔ測
定して基点を修正すると共に、以後の透析に於ける限外
濾過圧を決定する限外濾過特性直線の基点とすることに
依り、計量誤差を少なくすることができるものである。

また、前記限外濾過特性直線の修正の算出において計測
限外濾過圧が基点となる圧に近い場合、該限外濾過圧を
例えば±３０襲）（ｇ程度越える濾過圧における実濾過
量を上記直線の修正点とすることに依り、計測点の近接
に伴う限外濾過特性直線の傾き誤差を小さくするもので
ある。

（ホ）作用 透析器において、限外濾過圧と濾過量の間には、略直線
的な関係がめるが、限外濾過圧が零の場合でも透析器か
ら少量の濾過量が計測されるものであり、低限外濾過圧
における濾過量計測値から算出された仮想限外濾過特性
直線に依り、パラメータを考慮すると共に、該透析器の
入口圧と出口圧とから成る平均透析液圧を算出するもの
である為、透析器内の透析液圧分布に係りなく各々の透
析器の平均透析液圧を得ることができる。

更に本発明では計測に入る直前の（通常透析状態の）透
析器の平均透析液圧値を記憶し、バイパス流路に切り換
えた後肢圧力値を維持するように限外濾過量計測用ポン
プを動作せしめ、所定時間に於ける濾過量を計測し、修
正限外濾過圧を算出することに依り、計測時の限外濾過
圧が継続された透析中の限外濾過圧と近似しており、通
゛常の透析時の透析器膜圧条件等と全く同様の状態に於
ける限外濾過率を得ることができるものであり、該限外
濾過率の計測と限外濾過圧及び透析時間の積算に依り、
総除水量を高精度に算出することが可能である。

（へ）実施例 第１図乃至第３図は本発明の一実施例を実施するための
陽圧式血液透析回路を示すものである。

符号１は透析膜１ａを介して血液倶１１回路と透析液側
回路３を分離形成した透析器であり、血液側回路２には
動脈側流路４の上流１１１＋に血液ポンプ５、下流側に
気泡分断トラップ６が配設され、該気泡分離トラップ６
に対して動脈側血液液圧センサＰ、を設けると共に、濾
過圧調整用絞り弁８を静脈側流路７に設けてなる。

また上記透析液側回路６には入路９と出路１０の各端部
にそれぞれ閉止弁Ｖ、、Ｖ、ｔ−設けると共に、該閉止
弁Ｖ、　、　Ｖ２の外ｇＡ１１を今１個の閉止弁ｖ３を
有するバイパス流路１１に依って連通し、バイパス流路
１１の閉止弁Ｖ、を他の閉止弁Ｖ＋　、　Ｖｔと逆に作
動せしめ流路切換を行うようにすると共に、該透析器１
の出路１０ｇＡｌ１と入路９側にそれぞれ液圧センサＰ
ｔ、Ｐｚｔ”設け、更に液圧センサＰ、の下流に限外濾
過量計測用シリンダ１２を介装して成る。

該限外濾過量計測用シリンダ１２は第２図に示す如く、
シリンダ本体１３を可撓性ダイヤフラム１４を介して上
部室１！１ａと下部室１６ｂに隔絶し、該上部室１５ａ
に前記透析液出路１０の上流仰１と下流側を連通ずる２
個のボート１５ａ。

ｉｓｂ　’ｅ開口して容量検出室を構成すると共に、下
部室１３ｂには下端からピストン１６を気密的且つ摺動
自在に内挿し、該下部室１３ｂｅ非蒸散性液体１７に依
り充填して成る。

また上記ピストン１６は例えば中央制御装［２０の回転
数制御機構２０ａに依って制御されるパルスモータ１８
を介して螺合機構等の駆動方向変換伝達機構１９を変位
してなる定量性アクチュエータ機構に依り、シリンダ本
体１３に対して挿抜駆動調節せしめられる。

符号２１は出路１０端に設けた静脈圧連動素子であり、
第５図に示す如く上下）・ウジング２２゜２′５に依り
形成した内腔をフレキシブルダイヤフラム２４で区画し
、加圧室２５と流通室２６を形成すると共に、加圧室２
５に前記血液側回路２の透析器１下流に設けた濾過圧調
整用絞り弁８下流と気泡分離トラップ６′ヲ介して連通
ずる加圧ボート２７を開口してなる。また符号２８は流
通室２６において上記フレキシブルダイヤフラム２４と
対向した弁座２９を内端に形成して開口した排出ボート
であり、該流通室２６の側方には入力ボート３０を開口
し、該入力ボート３０と排出ボート２８を前記バイパス
流路１１と液圧センサ２１間に連通して成る。

前記構成に於いて透析液側回路３はバイパス流路１１の
閉止弁Ｖ、を閉じ、且つ他の閉止弁Ｖ１゜■２を開いた
状態で通常透析を行い、逆に閉止弁Ｖ、　、　Ｖ２を閉
止し、■、を閉止した状態で限外濾過量を検出するもの
である。

即ち限定濾過量の計測に際して閉止弁Ｖ、　、　Ｖ、を
閉止すると共にＶ、を開くと透析液はバイパス流路１１
を経て流動し、透析器１の透析液９１１５は両端を閉塞
した糸を構成する。

然るに上記閉塞した系には透析器１の透析膜１ａを介し
て血液ｌｌ１１１回路２からのｔｍｆｉ液が侵入し増量
しており１本発明の方法では該増量流体を限外濾過量計
測用シリンダ１２に依り所定時間の増量分をシリンダ本
体１６に可撓性ダイヤフラム１４を介して設けた非蒸散
性液体１７及びビストン１６の運動をパルスモータ１８
の回転数として検出し、しかも、該計測時の液圧センサ
ｐ、　、　ｐ２が計測直前の通常透析時の値と一致する
如く、中央制御装置２０を介してパルスモータ１８を駆
動制御する。

この計測方法に依り２通常透析状態の透析器１の平均透
析液圧値を変えることなく、単位時間に限外濾過量を計
測し、この限外濾過量から計測時の限外濾過率を得るこ
とができる。

また上記静脈圧連動素子２１は被血液透析者の静脈圧に
抱らず透析器１の背圧を静脈圧と連動して同等圧に保持
し、除水圧を零にすることができ、低限外濾過圧を実現
することが可能となる為、低濾過速度が要望される場合
において透析系を制御するものである。

次に前記構成の血液透析回路に依る除水量指定制御の方
法を詳述する。

ａ）先ず使用する透析器１の特性を調査する為第４図に
示す如く、低限外濾過圧ＰＬ（例えば６゜ｔｒｍＨｇ）
に於ける実濾過量（７Ｌ）を測定し、限外濾過速度ＵＦ
Ｌを算出し、座標ｐｔ、　、　ＵＦｔ、を基点とする。

ｂ）上記基点ＰＬ　、　ＵＦｔ、より仮想限外特性直線
Ｙ′を推定（市販の各種透析器の表示特性及び実績値か
ら求められる）すると共に、透析器１の出口圧Ｐ１及び
入口圧Ｐ２から透析器特性のパラメータを考慮して平均
透析液圧を算出する。

Ｃ）次に上記仮想限外特性直線Ｙ′より所望限外濾過速
度ＵＦＨに対応する限外濾過圧ＰＲを決定し、ｄ）該限
外濾過圧ｐＲにより再び濾過量を測定し、限外濾過速度
ＵＦＰを算出する。

ｅ）次に、ＰＬｙ　ＵＦＬ　ｒ　Ｐａ　＋　ＵＦＲの二
点を通る直線を実限外濾過特性直線Ｙとして、所望限外
濾過速度に対応する濾過圧Ｐを決定し、該濾過圧にて実
透析を開始する。

一定時間経過後、再び限外濾過率を計測し、該実測濾過
率の変動に依り前記実限外濾過特性直線ＹをＹ′に変更
し、限外濾過圧ＰをＰ′に修正した後再度実透析に移る
。

また、透析器１の限外濾過率は第５図に示す如く時間の
経過に依り他の条件が同一であっても変化することが知
られている。

然るにバイパス回路を構成し、経時的に限外濾過率を計
測する透析装置においては連続的に限外濾過率を計測す
ることができないものであり。

本発明では計測時点の限外濾過率と経過時間を積算して
除水量の総ｆ’に求めており、該総量の演算としては、
例えば計測時点Ｔ、、Ｔ２間を二分すると共に前半部を
前回Ｔ１計測時の限外濾過率ＵＦ、に依り積算し、後半
部を今回Ｔ２計測時の限外濾過率ＵＦ２に依り８Ｆ算し
て順次加算することに依り、真値に近似した高精度の総
除水量を計測することができる。

また、前述の透析中に於いて経時的に基点ＰＬ、　ＵＦ
Ｌを実測し直すことに依り、低限外濾過圧下での透析精
度を上げることができると共に、該基点ＰＬｌ　ＩＪＦ
Ｌの算出において除水指定限外濾過圧が基点に近い場合
は該計測限外濾過圧を例えば約３０ＷＨｇ高圧又は低下
位置にずらし、実限外濾過特性直線Ｙが通る二点の座標
ｐＬ、　ＵＰＩ。

ＰＲ、ＵＦＲが近接しないようにすることが好ましい。

以上の如く、本発明に依れば経時的に限外濾過率を計測
を繰り返して実透析を行い、所定の除水量を確実に得る
ことができるものである。

尚、本実施例は陽圧式血液透析回路について述べたが、
本発明は除圧式血液透析回路についても同様に実施する
ことができるものである。

（ト）発明の効果 以上述べた如く本発明の血液透析における除水量指定制
御の方法に依れば、透析器の種類に係る膜面積、膜淳又
は膜の材質等の差、各個透析器の特性の相違、透析液の
濃度及び組成の相異、各人の血液組成の相異及び該血液
組成の経時的変動、温度条件に依る透析効率の影響及び
血液の流量等、多数の変数安素に影響されることなく極
めて高精度に管理することができるばかりでなく、除水
検定動作時間を短時間に行うことができ透析時間に及ぼ
す影響を少なくするものであり、本発明実施後の実用的
効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の方法を実施する除水量指定制御装置の一
実施例を示すもので、第１図は透析回路図、第２図は限
外濾過量計測用シリンダの略正断面図、第３図は静脈圧
連動素子の正断面図、第４図及び第５図は本発明の計測
演算方法を説明するグラフである。 １〜透析器　２〜血液側回路　３〜透析液側回路５〜血
液ポンプ　　６〜気泡分離トラップ８．２２〜濾過圧調
整用絞り弁 １１〜バイパス路　１２〜限外濾過量計測用シリンダ１
８〜パルスモータ　２０〜中央制御装置２１〜静脈圧連
動素子　Ｐ、　、Ｐ、　、Ｒ〜液圧センサｖ１．ｖ２．
■、〜閉止弁 昭和６０年４月１８日 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）血液透析回路において、透析器の低限外濾過圧に
   おける実濾過量を測定し、該実濾過量を基点として該基
   点を通る仮想限外濾過特性直線を算出し、該仮想限外濾
   過特性直線によって所望濾過速度に対応する透析器に加
   える限外濾過圧を決定して初期透析を開始する 透析器の上流側と下流側透析液回路を閉止して閉鎖回路
   をつくり、該透析液回路の平均透析液圧を、該透析器の
   下流に設けた限外濾過量計測用ポンプを制御駆動して計
   測直前の平均透析液圧に維持せしめつゝ、該限外濾過量
   計測用ポンプに依り指定された計測時間に於ける限外濾
   過量を計量し、該限外濾過量から前記基点を通る修正し
   た限外濾過特性直線を算出して該修正した限外濾過特性
   直線から所望濾過速度に対応する限外濾過圧を 決定して得られる経時的限外濾過速度と経過時間の積算
   に依り、計測区間の除水量を得ると共に、該計測区間の
   時間経過後再び前記限外濾過特性直線を、前記手段と同
   手段により再修正して順次の計測区間の除水量を得て、
   該各計測区間の除水量の和に依り、所定の除水総量を得
   る血液透析における除水量指定制御方法。
2. （２）前記計測中、適時低限外濾過圧における透析器の
   実濾過量を測定して基点を修正すると共に、以後の透析
   における限外濾過圧を決定する限外濾過特性直線の基点
   とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の血
   液透析における除水量指定制御方法。
3. （３）前記限外濾過特性直線の修正において除水指定限
   外濾過圧が低濾過圧に近い場合、限外濾過圧±１０ｍｍ
   Ｈｇを越える濾過圧点の実濾過量を基点とすることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の血液透
   析における除水量指定制御方法。