JPS63119777A - 血液浄化装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、血液浄化時における低血圧発作、シジック
症状等の発生を防止することにより、安全性および操作
性の向上を図った血液浄化装置に関する。

［従来の技術］ 近年、人工腎臓を用いた血液透析や濾過療法等、人工臓
器による血液浄化療法が普及し、その顕著な効果が認め
られている。

この種の血液浄化療法においては、−巨体外に取り出し
た血液を、半透膜を収容した函体内に流通させ、この半
透膜による透析作用や濾過作用により血液の浄化を行い
、浄化後の血液の量的な調整を行いつつ、再び生体内に
戻すようになっている。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、上述した従来の血液浄化装置においては、次
のような問題があった。

すなわち、血液透析を受ける患者の中には、血液透析中
に血圧が異常に低下する現象を伴う者がある。そして、
この急激な血圧低下により、嘔吐や痙拳などの症状が発
生し、時には意識の喪失を伴い、甚だしい場合は、患者
を死に直面させることさえある。これがいわゆる透析シ
ョックと呼ばれるものであり、−回の透析治療において
、２〜３回の透析ショックの発生するものが、全透析患
者の内ｌＯ〜２０％も存在する。

このような透析操作中における透析シジック症状の発生
を未然に防ぐために、血液透析操作中、患者の血圧を頻
繁に測定して、透析操作の続行の可否を決定したり、透
析操作をコントロールしたり、血液中へ補液を供給した
り、種々の対策を講じる必要がある。

しかしながら、従来の透析装置は、血圧測定のための適
当な手段を持っていなかった。このため、看護婦などが
通常の聴診法によって、所定の時間間隔で血圧測定を行
わなければならず、この操作は、患者にとっても、測定
者にとっても極めて面倒であった。

さらに、透析ショックの直接原因となる急激な血圧低下
症状は、僅か１〜２分の間に発生するため、上記所定時
間間隔で行う血圧測定によって、この発生を未然に予知
したり、発生後直ちに把握することは極めて難しく、透
析ショック対策が遅れてしまい勝ちであった。

このような不都合を解消するためには、１〜２分の間隔
で血圧測定を行わなければならないが、従来の聴診法に
よるものでは、はとんど不可能であった。

この発明は、このような背景の下になされたもので、透
析患者の血圧異常を短時間の内に検出し、もって透析シ
ョック対策を直ちに行うことのできるようにした血液浄
化装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するためにこの発明は、半透膜を収容
した函体内に血液を流通させ、該半透膜を介して前記血
液から不純物の除去を行うようにした血液浄化装置にお
いて、 指などの身体の一部が挿入されるカフ部と、該カフ部を
鋸歯状波状に間欠的に加圧する加圧手段と、前記加圧さ
れた部分を通る血管の充電脈波を検出する検出手段と、
該検出手段から出力された光電脈波信号と前記カフ部の
圧力とに基づいて血圧を求める血圧測定装置と、 前記血圧測定装置によって求められた血圧値が予め設定
された値から外れた場合に、前記血液浄化装置の調整を
行う調整手段と を具備することを特徴とする。

［作用］ 上記構成によれば、透析患者の血圧を、１〜２分の時間
間隔で間欠的に測定できる。これにより、血圧異常を早
期に発見でき、透析シタツク対策を直ちに採ることがで
きる。この場合、透析患者の測定部位は、間欠的に、か
つ短時間の間しか圧迫されないため、患者の負担は軽く
、実現可能な乙のである。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。

第１図〜第４図は、この実施例の構成を示す図である。

これらの図において、ｌは透析患者である。この透析患
者ｌの指１ａには、筒状のカフ２がはめ込まれ、固定具
３（第３図には、固定具３の一部のみ図示しである）に
より、移動しないように装着される。

カフ２は、透明なシリコンゴムなどからなる、内径約２
０ｇ＋諷、長さ約３６＋＋＋鳳の円筒袋状のもので、内
部に供給される空気圧により指１ａを圧迫するようにな
っている。このカフ２の内部には、対向して配置された
発光素子（ＬＥＤ）５ａと受光素子５ｂとからなる光電
センサ５が設けられ、指１ａを通る血管の光電脈波を検
出する。

患者ｌの心臓の位置には、心臓位置モニタ６が装着され
ている。この心臓位置モニタ６は、手の上下動によって
生じる血圧値の変動を補正するためのもので、第３図に
示すように、シリコンオイルが充満されたチューブ６ａ
と、チューブ６ａの上端に被せられたゴムキャップ６ｂ
と、ゴムキャップ６ｂを保護するためのガードキャップ
６ｃと、チューブ６ａの下端部が接続された圧力センサ
６ｄとから構成される。そして、チューブ６ａの上端が
心臓位置にくるように装着され、カフ２に取り付けられ
た圧力センサ６ｄにより、指１ａと心臓との高さの差り
に比例する圧力が求められ、これによって生じる血圧値
の変動が、次の式により補正される。なお、指１ａが心
臓位置より低い場合は、上記圧力は負圧となる。

Ｐｒ＝Ｐ＋ｈ／１．３６　　　　ＥｔａｔａＨｇコ−・
−・−（１）ただし、Ｐは測定で得られた血圧値 Ｐｒは補正後の真の血圧値 次に、ｌＯは、患者毎に設けられた患者ユニットである
。患者ユニットｌＯは、第２図に示すように、１台のメ
インコントローラ６０（後述）に複数台（例えば８台）
接続され、各患者ユニット１０は、第３図に示すような
構成になっている。

第３図において、１１は、カフ２へ空気を圧送するため
のカフ加減圧用ポンプである。このカフ加減圧用ポンプ
１１は、２秒程度で３００ｍｍＨｇまで加圧できる能力
を備え、かつ初期の加圧力（例えば、４０ｎ＋ｍＨｇ）
を適宜コントロールできるようになっている。空気圧（
カフ圧）Ｐは、圧力センサ１２によって検出され、その
検出信号がカフ圧センサアンプ１３に送られる。カフ圧
センサアンプ１３によって増幅されたカフ圧信号は、Ａ
／Ｄ変換器１４によってデジタル信号に変換され、バス
Ｉ５を介してＣＰＵ１６に供給される。

一方、圧力センサ６ｄの出力、すなわち指１ａの位置に
よる補正信号は、心臓位置検出用センサアンプ１７に送
られて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１８によってデジタ
ル信号に変換され、バス１５を通してＣＰＵ１６に供給
される。

発光素子（ＬＥＤ）５ａは、ＬＥＤドライブ回路１９に
よって駆動・点灯される。発光素子５ａがら放射された
光は、指１ａを横断して受光素子５ｂに受光される。こ
の場合、受光素子５ｂの受光量は、指１ａを通る血管の
容積に比例し、受光された光が光電変換され、いわゆる
光電脈波信号として受光素子５ｂから出力される。この
光電脈波信号は、光電脈波検出アンプ２０によって増幅
された後、Ａ／Ｄ変換器２１によってデジダル信号に変
換され、バス１５を介してＣＰＵ１６へ供給される。

なお、上記カフ加減圧用ポンプ１１と、ＬＥＤドライブ
回路１９とは、出力Ｉ１０インターフェイス２２、バス
１５を介してＣＰＵ　ｌ　６に接続されている。

次に、第３図の符号２５はアラーム設定器であり、平均
血圧値がどこまで低下したときにアラームを出力するか
を設定する。このアラーム設定値は、第１図のつまみ２
５ａを回転して設定するようになっており、例えば、８
（ｌｎｍＨｇに設定される。またく符号２６はインター
バル設定器２６であり、血圧測定の間隔、つまりカフ加
減圧用ポンプ１１の駆動間隔を設定するものである。こ
の測定間隔は、第１図のつまみ２６ａを回転して設定す
るようになっており、例えば、１〜２分に設定される。

そして、これらの設定値は、人力１１０インターフエイ
ス２７を通して、ＣＰＵ１６に供給され、ＲＡＭ３１に
記憶される。

ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ３０に格納されたプログラムによ
って、カブ加減圧用ポンプ１１の＃御、光電脈波信号と
カフ圧とに基づく血圧値（平均、最高、最低の各血圧値
）の算出、平均血圧値とアラーム設定値と比較、平均血
圧値がアラーム設定値より下がったときのアラーム出力
等の制御を行うものであり、その動作の詳細は後述する
。

ＣＰＵ１６が演算した各血圧値は、光通信用モデム３３
、光ファイバ３４を通して、メインコントローラ６０へ
伝送される。

また、ＣＰＵＩＢから出力されたアラーム信号は、出力
Ｉ１０インターフェイス３５を介して、透析装置４０と
、表示器３６と、警報器３７とに供給され、透析装置４
０の制御、アラーム表示、および、警報出力が行なわれ
る。なお、上記各構成要素１１〜２２．２５〜２７，３
０，３１．３３〜３７が患者ユニット１０を構成し、血
圧測定を実行する。

次に、第４図は、上記透析装置４０の構成を示す図であ
る。

この図において、４１は透析器（ダイアライザ）である
。透析器４１は、フィルム状、チューブ状、あるいは中
空繊維状の半透膜を収容した函体から構成されている。

この透析器４Ｉには、患者の体内から血液を導くための
血液供給流路４２が接続されている。また、血液供給流
路４２の途中には、血液ポンプ４３と、エアチャンバ４
４とが挿入され、血液ポンプ４３によって、患者体内の
血液が透析器４１に送り込まれる。なお、エアチャンバ
４４は患者体内に空気が入り込むのを防止するためのも
のである。

上記透析器４１には、透析液供給流路４５と透析液排出
流路４６とを介して透析液供給・除水調節装置４７が連
結されている゛。そして、透析液供給流路４５を通して
透析器４１に供給された透析液は、半透膜の透析作用や
濾過作用によって、水分、不要物質あるいは有害物質を
血液から取り出し、これらは共に、透析排出流路４６を
通して透析液供給・除水調節装置４７に戻される。

こうして、透析器４１において浄化された血液は、血液
送出流路４８を通して患者体内に戻されるようになって
いる。この血液送出流路４８の途中にはエアチャンバ４
９が挿入され、患者体内に空気が入り込むのを防止して
いる。

血液送出流路４８には、また、送液流路５０と送液ポン
プ５１を介して補液タンク５２が接続されている。補液
タンク５２は、生理食塩水などの電解質液からなる補液
を収容するもので、送液ポンプ５１が駆動されると、送
液流路５０を通して血液送出流路４８に補液が送り込ま
れ、透析後の血液中に補充・供給され、患者体内に戻さ
れるようになっている。

上記透析液供給・除水調節装置４７、および送液ポンプ
５１は、除水・補液制御装置５３によって制御される。

即ち、除水・補液制御装置５３は、患者ユニットｌＯに
接続され、血圧が設定値より下がったとの通知を患者ユ
ニット１０から受けると、透析液供給・除水調節装置４
７の動作を制御して、除水量を実質的に零にしたり、送
液ポンプ５１を駆動して所定量の補液を一定の速度（例
えば、１００＠Ｑ程度の補液を２００　ｔａＱ／　ｗｉ
ｎ程度の速度）で血管内に供給させたりし、血圧を上げ
るべき処理を自動的に行う。

次に、メインコントローラ６０は、光ファイバ３４を介
して、複数（例えば、８個）の患者ユニットｌＯと接続
され、これらを−括制御するものである。すなわち、患
者ユニットＩＯに、測定開始を指令するトリガ信号ＳＴ
を所定の間隔（１〜２分間隔）で送るとともに、血圧測
定データを受信し、得られたデータを経時的に表示する
。また、透析装置４０へ制御信号を送信する。

第５図は、メインコントローラ６０の表示画面６１の表
示状態を示すものである。なお、これらの表示切替は、
パネル面の切替スイッチによって行なわれる。

同図（ａ）は、特定の患者ユニット１０から得られた血
圧値、すなわち特定個人の血圧値の表示状態を示す。す
なわち、患者の名前、および最高、平均、最低各血圧値
の現在値が、文字、数字によって示されるとともに、こ
れらの血圧値の経時的変化がグラフで表示される。なお
、図中の２点鎖線は、アラーム設定器２５によって設定
されたアラーム設定値であり、平均血圧値がこの設定値
より下がったときに、アラーム表示が行なわれる。

同図（ｂ）は、８名の患者のそれぞれにつき、名前、性
別、年令、および血圧値が表示されるとともに、表示色
によってアラームが通報される。

同図（ｃ）は、特定の患者について、血圧値と心拍数の
経時的変化がグラフ表示されるとともに、各患者につき
、アラームの有無が表示される。

なお、上記各データは、第３図、に示すプリンタ６２に
印字可能となっている。

次に、この実施例の動作を説明する。

まず、アラーム設定器２５のつまみ２５ａを回転して、
アラーム設定値、つまり平均血圧値の下方限界値を設定
するとともに、インターバル設定器２６のつまみ２６ａ
を回転して、血圧測定の間隔を設定する。なお、アラー
ム設定値は、例えば、８０ｍｉＨｇ、測定間隔は、例え
ば、１分に設定される。

このような設定の下に、透析操作が開始されると、透析
装置４０によって血液浄化が実行される。

また、メインコントローラ６０から患者ユニット１０に
供給される測定開始トリガ信号ＳＴにより、一定の時間
間隔で血圧測定が実行される。

第６図は、この血圧測定の一回分の動作を示す波形図で
、同図（ａ）がトリガ信号ＳＴ、同図（ｂ）がカフ圧Ｐ
１同図（ｃ）が光電脈波信号りの波形を示すものである
。

この図から分かるように、トリガ信号ＳＴを受信すると
、患者ユニットｌＯのＣＰＵ１６は、出力Ｉ１０インタ
ーフェイス２２を通してカフ加減圧用ポンプ１１を駆動
し、カフ２に空気を供給し、患者の指１ａを加圧する。

この場合、測定の開始に先立って、約４０＋ｎｏ＋Ｈｇ
のカフ圧を２秒程度保持し、光電脈波信号りの最適化を
行う。つまり、ＣＰＵ　ｌ　６は、ＬＥＤドライブ回路
１９を制御して、光電脈波信号りの振幅が零になるよう
に調整する。

次に、再び、カフ加減圧用ポンプ！ｌを駆動し、カフ圧
Ｐを２０（ｌａｍＨｇまで上昇させる。こうしてカフ圧
Ｐが最大値まで上昇したら、一定速度でカフ圧Ｐを下げ
て行く。やがて、カフ圧Ｐが最高血圧と一致した点で、
光電脈波信号りが出現し始める。この光電脈波信号りの
振幅は、次第に増加し、平均血圧のところで最大振幅と
なる。

よって、ＣＰＵ１６は、光電脈波信号りの振幅と、カフ
圧Ｐとから最高血圧値と平均血圧値とを求めることがで
きる。すなわち、光電脈波信号りが出現したときのカフ
圧Ｐが最高血圧値であり、光電脈波信号りの振幅が最大
のときのカフ圧Ｐが平均血圧値である。

この場合、測定部位、すなわち指１ａと心臓位置との高
さの差りによって、血圧値に誤差が生ずることは既に説
明した。ＣＰＵ１６は、Ａ／Ｄ変換器１８から供給され
るデータによって、面記の値りを求め、これに（１）式
の計算を施して血圧測定値を補正する。

また、最高血圧値と平均血圧値とに一定の演算を施すこ
とにより、最低血圧値を算出する。さらに、光電脈波信
号りの周波数は心拍数に一致することから、ＣＰＵ１６
は心拍数を求めることができる。これらのデータは、光
通信用モデム３３、光ファイバ３４を通してメインコン
トローラ６０に送られ、第５図に示すような形式で表示
される。

こうして、メインコントローラ６０から一定間隔でトリ
ガ信号ＳＴが送られる毎に、血圧値の測定が行なわれる
。なお、カフ圧Ｐの最大値は、２回目以降の測定では、
１回目に求めた最高血圧値＋３０ａ＋ｍＨｇとする。

こうして、１〜２分内の一定間隔で血圧測定を行い、平
均血圧値がアラーム設定値より下がると、これが透析装
置４０の除水・補液制御装置５３に通知される。また、
表示器３６に表示されるとともに、警報器３７が鳴動さ
れる。

このとき、除水・補液制御装置５３は、透析液供給・除
水調節装置４７を制御し、除水量を実質的に零としたり
、送液ポンプ５１を駆動して、血液中に補液を供給した
りする。これにより、血圧値が正常の値となるように、
自動的に制御される。

なお、除水量を零にしたり、補液を供給したりする動作
は、いずれか一方だけ行ってもよいし、両方同時に行っ
てもよい。

この実施例によれば、透析時間中宮に、カフ２を患者に
装着しておけるので、カフの装着、取り外しの操作が不
要となる。また、血圧測定が間欠的に行なわれるので、
−血の解除を行いつつ測定を行うことができる。

なお、上記実施例では、血液浄化装置として透析装置を
用いたが、これに限定されない。例えば、透析液を使用
することなく、単に半透膜の濾過作用のみによって、血
液の浄化・除水を行うようにした濾過装置を使用しても
よい。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明は、指などの測定部位を
カフによって鋸歯状波状に圧迫し、比較的短い間隔で間
欠的に血圧測定しながら、血ＬｆＬ浄化を行うようにし
たので、次のような効果を得ることができる。

■透析中の患者の血圧値が、比較的短い間隔で測定され
るため、何等の前兆もなく急激に起こる低血圧発作を効
果的に防止することができる。

■低血圧発作が万一発生した場合でも、回復のための処
置が自動的、かつ迅速にとられるから、症状の悪化を未
然に防止できる。

■カフの装着、取り外しが不要となるため、患者および
測定者の負担が軽減される。

■カフ圧が鋸歯状波状に、かつ間欠的に加えられるため
、患者の苦痛が著しく軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の一実施例の構成を示す図で
、第１図、第２図は患者ユニットＩＯ、カフ２、および
心臓位置モニタ６の取り付は状態を示す図、第３図は患
者ユニット１０の電気的構成を示すブロック図、第４図
は透析装置４０の構成を示すブロック図、第５図はメイ
ンコントローラ６０の表示例を示す概略図、第６図は血
圧測定時の患者ユニットＩＯの動作を説明するための波
形図である。 ｌ・・・・・・患者、ｌａ・・・・・・指、２・・・・
・・カフ、 ５・・・・・・光電センサ（検出手段）、６・・・・・
・心臓位置モニタ、 ＩＯ・・・・・・患者ユニット（血圧測定装置）、１１
・・・・・・カフ加減圧用ポンプ（加圧手段）、１６・
・・・・・ＣＰＵ。 ４０・・・・・・透析装置、 ４１・・・・・・透析器、 ４７・・・・・・透析液供給・除水調節装置、５１・・
・・・・送液ポンプ、 ５３・・・・・・除水・補液制御装置（以上４７，５１
．５３は、調整手段）。 出願人　株式会社　ウェダ製作所 第°１図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 半透膜を収容した函体内に血液を流通させ、該半透膜を
   介して前記血液から不純物の除去を行うようにした血液
   浄化装置において、 指などの身体の一部が挿入されるカフ部と、該カフ部を
   鋸歯状波状に間欠的に加圧する加圧手段と、前記加圧さ
   れた部分を通る血管の光電脈波を検出する検出手段と、
   該検出手段から出力された光電脈波信号と前記カフ部の
   圧力とに基づいて血圧を求める血圧測定装置と、 前記血圧測定装置によって求められた血圧値が予め設定
   された値から外れた場合に、前記血液浄化装置の調整を
   行う調整手段と を具備することを特徴とする血液浄化装置。