JPS63294866A - 透析効率制御装置 - Google Patents
透析効率制御装置Info
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- JPS63294866A JPS63294866A JP62133653A JP13365387A JPS63294866A JP S63294866 A JPS63294866 A JP S63294866A JP 62133653 A JP62133653 A JP 62133653A JP 13365387 A JP13365387 A JP 13365387A JP S63294866 A JPS63294866 A JP S63294866A
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- A61M1/36—Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
- A61M1/3607—Regulation parameters
- A61M1/3609—Physical characteristics of the blood, e.g. haematocrit, urea
- A61M1/361—Physical characteristics of the blood, e.g. haematocrit, urea before treatment
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、血液透析中の患者の血液循環を良好、かつ
安全な状態に保持するための制御ｌＩ］装置に関するも
のである。
安全な状態に保持するための制御ｌＩ］装置に関するも
のである。
【従来の技術１
透析〈人工腎臓）の治療において、治療時間を短縮する
ために透析効率を高めると、体内循環血液量が減少して
、血圧降下やショック等の透析困難症の多発が問題にな
っている。 患者の社会復帰を促し、かつ透析の安全性を確保ブるた
めには、この問題を２非解決しなければならない。 【問題点を解決するための手段】 上記問題を解決するために、この発明に係る透析効率ｆ
ｆ、ＩＩ Ｉｌｌ装置は、透析中の血液量の減少の原因
を透析液の浸透圧によるものと、限外濾過によるものと
の二つに区分し、血液量の減少量又は減少速度が許容範
囲を越える場合は、その原因に応じて対処するようにし
、すなわち、透析液の浸透圧による場合は体外循環血流
速度を低下させて透析の進行を遅らせ、また、限外濾過
による場合は限外濾過圧を下げて濾過速度を減少させ、
血液量を許容範囲内に保つようにしたものである。
ために透析効率を高めると、体内循環血液量が減少して
、血圧降下やショック等の透析困難症の多発が問題にな
っている。 患者の社会復帰を促し、かつ透析の安全性を確保ブるた
めには、この問題を２非解決しなければならない。 【問題点を解決するための手段】 上記問題を解決するために、この発明に係る透析効率ｆ
ｆ、ＩＩ Ｉｌｌ装置は、透析中の血液量の減少の原因
を透析液の浸透圧によるものと、限外濾過によるものと
の二つに区分し、血液量の減少量又は減少速度が許容範
囲を越える場合は、その原因に応じて対処するようにし
、すなわち、透析液の浸透圧による場合は体外循環血流
速度を低下させて透析の進行を遅らせ、また、限外濾過
による場合は限外濾過圧を下げて濾過速度を減少させ、
血液量を許容範囲内に保つようにしたものである。
第１図はこの発明の一実施例による透析効率制御装置の
全体構成のブロック図であり、連続形へマドクリット（
以下１−１ｃｔと云う）メータ及び患者の体液状態推定
器（以下オブザーバと云う）を用いて、血液量の減少量
の原因を上記の透析液の浸透圧によるものと、限外濾過
によるものとで分けて把握し、患者の血液循環状態を安
全な範囲内に保持するυノ御装Ｕを示寸。なお、上記オ
ブザーバの理論は現代制御理論によってその基礎が確立
されており、状態推定に用いる情報は多いほどよいが、
忠茜に負担をかけたり、測定に多大な労力が必要とされ
る方法は望ましくなく、患者の血液循環状態の推定のた
めに何を測定するかは非常に重要な課題である。 上記のような背景に基づき、この発明では最小限必要な
ものとして血液濃度を選び、この値に比例する）ｌｃｔ
を測定することにした。ｌ−１ｃｔメータはオプトデバ
イス（光素子）を用いているので非接触で、かつ経時的
に連続してｌ−１ｃｔ＠測定することができ、これをオ
ブザーバと組み合せれば循環血液ｍやその変化速度のみ
ならず、各コンパートメント間の体液移行を推定するこ
とが可能となる。 第１図において、符号１は透析装置の血液回路より循環
中の血液の状態を検出してオブザーバ２に入力させるＨ
Ｃｔメータ、３はオブザーバ２の第１の出力を受けて指
定限外圧値にｉ制御し、透析装置に設けられた限外圧調
整器（図示なし〉へ出力する限外圧制御回路、４は同じ
くオブザーバ２の第２の出力を受けて指定回転数値に制
御し、体外循環血流速度を決める血流ポンプ（図示なし
）へ出力する血流ポンプ制御回路である。 第２図は上記ト１ｃｔメータ１の使用状態を示す図であ
り、ポンプ５によって透析器６および患者７間に血液を
循環させる動脈側のチューブ８を、１−１ｃｔＩ内の発
光ダイオードを用いた発光部１ａと、フオトダイオード
を用いた受光部１ｂとの間に挾み込み、循環する血液の
状態を経時的に検出し、計測回路１Ｃを介して測定値を
得るようになっている。 第３図は上記ｔ−＋ｃｔメータ１を用いたオブザーバ２
の概略構成を示すブロック図である。患者７の体液状態
を推定する基本的な原理は、患者７からの１−ＮＣｔ計
測値と患者モデル９のＨａｔ推定値との偏差を、患者モ
デル９の台状１１ｆｉｆｆｉにフィードバック調節する
ことで差をなくし、患者モデル９にお（プる状ａｍを実
際の患者１の状態量と一致させることにより、真情を推
定するのであるが、その実現のために第４図に示すよう
な患者モデル９を構成する必要がある。 すなわち、第４図において、体液は細胞内液、間質液、
血液の３つのコンパートメントからなり、これらの間の
水分の移動によって血液ｍ１．：′ｌｉ化をもＩこらす
。同図の上段の矢印は限外濾過に起因する水分の移動を
示し、下段の矢印は物質移動に起因する水分の移動を示
しており、間質液から血液への補充速度（ＰＲＲ）は図
におけるＰＲＲＩとＰＲＲ２との和である。 ＰＲＲ−ＰＲＲＩ ＋ＰＲＲ２・・・・・・ （１）ま
た、血液量の変化速度（ｉｂ ＞は、限外濾過速度（Ｕ
ＦＲ）と補充速度（ＰＲＲ）との差で、つｂ ＝ＰＲＲ
−ＬＪＦＲ ＝ （−ＵＦＲ）＋ＰＲＲ１＋ＰＲＲ２・・・・・・
（２） となるので、これを積分して血液の変化ｍ及びト１ａｔ
が計算される。 第５図は上記のオブザーバ２の実施例を示すブロック図
であり、図における１ ／Ｓ、Ｋｚ ／Ｓは積分回路、
１ ／Ｓ＋ａは１次遅れ回路、ａは透析膜の特性に左右
される定数である。また、Ｋｌ。 Ｋｚ 、Ｋｓはオブザーバ２のフィードバックゲインで
、このゲインはオブザーバ理論によって求められる。こ
れらのゲインにより、ＨＣｔメータ１の出カド（ａｔと
患者モデル９の出力Ｈｃｔとの偏差ｅは減少され、患者
モデル９内の推定値ＰＲＲＩ 、ＰＲＲ２，ｖｂ等を（
９ることができる。 第６図は上記第５図のシステムを臨床応用した場合の例
を示す線図であり、ａ図は血液量ｖｂで、透析開始時の
血液ｆｆ１Ｖｂ （０）に対する比、すなわち相対血
液ｆｆ１Ｖｂ ／Ｖｂ （０）の経時的変化を示し、
ｂ図は血液量変化速度！ｂの同じく変化過程を示し、０
図は上記ｖｂの各因子を第０）式で示したように−ＵＦ
Ｒ，ＰＲＲ１、ＰＲＲ２として、これらの各構成因子ご
との変化過程を示している。 ０図で示す各因子の大きさの関係から、ｂ図の血液ｍ変
化速度！ｂが常に負、すなわち限外濾過に対して補充速
度が不足している状態であることを示しているが、特に
透析開始から１時間までと。 ３時間以後において血液ｍの減少速度が大きく、このこ
とは透析中のショックの発生頻度の高い時間帯であるこ
とを示す。 また、上記第６図すにおいて見られるような。 血液型の減少速度が許容範囲よりも大きい場合、同図Ｃ
に示された各因子の大きさによって対処する。すなわち
、−ＬＪＦＲとＰＲＲｌとの差が大きい場合は限外濾過
速度を下げ、またＰＲＲ２が負の方向で大きい場合は体
外循環速度を下げるようにすればよい。
全体構成のブロック図であり、連続形へマドクリット（
以下１−１ｃｔと云う）メータ及び患者の体液状態推定
器（以下オブザーバと云う）を用いて、血液量の減少量
の原因を上記の透析液の浸透圧によるものと、限外濾過
によるものとで分けて把握し、患者の血液循環状態を安
全な範囲内に保持するυノ御装Ｕを示寸。なお、上記オ
ブザーバの理論は現代制御理論によってその基礎が確立
されており、状態推定に用いる情報は多いほどよいが、
忠茜に負担をかけたり、測定に多大な労力が必要とされ
る方法は望ましくなく、患者の血液循環状態の推定のた
めに何を測定するかは非常に重要な課題である。 上記のような背景に基づき、この発明では最小限必要な
ものとして血液濃度を選び、この値に比例する）ｌｃｔ
を測定することにした。ｌ−１ｃｔメータはオプトデバ
イス（光素子）を用いているので非接触で、かつ経時的
に連続してｌ−１ｃｔ＠測定することができ、これをオ
ブザーバと組み合せれば循環血液ｍやその変化速度のみ
ならず、各コンパートメント間の体液移行を推定するこ
とが可能となる。 第１図において、符号１は透析装置の血液回路より循環
中の血液の状態を検出してオブザーバ２に入力させるＨ
Ｃｔメータ、３はオブザーバ２の第１の出力を受けて指
定限外圧値にｉ制御し、透析装置に設けられた限外圧調
整器（図示なし〉へ出力する限外圧制御回路、４は同じ
くオブザーバ２の第２の出力を受けて指定回転数値に制
御し、体外循環血流速度を決める血流ポンプ（図示なし
）へ出力する血流ポンプ制御回路である。 第２図は上記ト１ｃｔメータ１の使用状態を示す図であ
り、ポンプ５によって透析器６および患者７間に血液を
循環させる動脈側のチューブ８を、１−１ｃｔＩ内の発
光ダイオードを用いた発光部１ａと、フオトダイオード
を用いた受光部１ｂとの間に挾み込み、循環する血液の
状態を経時的に検出し、計測回路１Ｃを介して測定値を
得るようになっている。 第３図は上記ｔ−＋ｃｔメータ１を用いたオブザーバ２
の概略構成を示すブロック図である。患者７の体液状態
を推定する基本的な原理は、患者７からの１−ＮＣｔ計
測値と患者モデル９のＨａｔ推定値との偏差を、患者モ
デル９の台状１１ｆｉｆｆｉにフィードバック調節する
ことで差をなくし、患者モデル９にお（プる状ａｍを実
際の患者１の状態量と一致させることにより、真情を推
定するのであるが、その実現のために第４図に示すよう
な患者モデル９を構成する必要がある。 すなわち、第４図において、体液は細胞内液、間質液、
血液の３つのコンパートメントからなり、これらの間の
水分の移動によって血液ｍ１．：′ｌｉ化をもＩこらす
。同図の上段の矢印は限外濾過に起因する水分の移動を
示し、下段の矢印は物質移動に起因する水分の移動を示
しており、間質液から血液への補充速度（ＰＲＲ）は図
におけるＰＲＲＩとＰＲＲ２との和である。 ＰＲＲ−ＰＲＲＩ ＋ＰＲＲ２・・・・・・ （１）ま
た、血液量の変化速度（ｉｂ ＞は、限外濾過速度（Ｕ
ＦＲ）と補充速度（ＰＲＲ）との差で、つｂ ＝ＰＲＲ
−ＬＪＦＲ ＝ （−ＵＦＲ）＋ＰＲＲ１＋ＰＲＲ２・・・・・・
（２） となるので、これを積分して血液の変化ｍ及びト１ａｔ
が計算される。 第５図は上記のオブザーバ２の実施例を示すブロック図
であり、図における１ ／Ｓ、Ｋｚ ／Ｓは積分回路、
１ ／Ｓ＋ａは１次遅れ回路、ａは透析膜の特性に左右
される定数である。また、Ｋｌ。 Ｋｚ 、Ｋｓはオブザーバ２のフィードバックゲインで
、このゲインはオブザーバ理論によって求められる。こ
れらのゲインにより、ＨＣｔメータ１の出カド（ａｔと
患者モデル９の出力Ｈｃｔとの偏差ｅは減少され、患者
モデル９内の推定値ＰＲＲＩ 、ＰＲＲ２，ｖｂ等を（
９ることができる。 第６図は上記第５図のシステムを臨床応用した場合の例
を示す線図であり、ａ図は血液量ｖｂで、透析開始時の
血液ｆｆ１Ｖｂ （０）に対する比、すなわち相対血
液ｆｆ１Ｖｂ ／Ｖｂ （０）の経時的変化を示し、
ｂ図は血液量変化速度！ｂの同じく変化過程を示し、０
図は上記ｖｂの各因子を第０）式で示したように−ＵＦ
Ｒ，ＰＲＲ１、ＰＲＲ２として、これらの各構成因子ご
との変化過程を示している。 ０図で示す各因子の大きさの関係から、ｂ図の血液ｍ変
化速度！ｂが常に負、すなわち限外濾過に対して補充速
度が不足している状態であることを示しているが、特に
透析開始から１時間までと。 ３時間以後において血液ｍの減少速度が大きく、このこ
とは透析中のショックの発生頻度の高い時間帯であるこ
とを示す。 また、上記第６図すにおいて見られるような。 血液型の減少速度が許容範囲よりも大きい場合、同図Ｃ
に示された各因子の大きさによって対処する。すなわち
、−ＬＪＦＲとＰＲＲｌとの差が大きい場合は限外濾過
速度を下げ、またＰＲＲ２が負の方向で大きい場合は体
外循環速度を下げるようにすればよい。
この発明は以上説明したように、ト１ｃｔメータの出力
値と患者モデルよりの出力値との偏差を患者モデル内に
フィードバックして調節し、上記偏差を最小にするよう
に構成したので、透析中の血液量の減少を最小限に抑制
し、ショックや不均衡症候群の発生を予防できる安全な
透析の実現が可能となる。
値と患者モデルよりの出力値との偏差を患者モデル内に
フィードバックして調節し、上記偏差を最小にするよう
に構成したので、透析中の血液量の減少を最小限に抑制
し、ショックや不均衡症候群の発生を予防できる安全な
透析の実現が可能となる。
第１図はこの発明の一実施例による透析効率制御ｉａ装
置の全体構成を示すブロック図、第２図はＨａｔメータ
の使用状態を示すブロック図、第３図はこの発明による
オブザーバの概略の構成を示すブロック図、第４図は第
３図における思考モデルの水分移動を説明するための図
、第５図はＷＸＳ図に示したオブザーバの具体的構成例
を示すブロック図、第６図はこの発明による装置で（９
られた臨床例を説明するための線図である。 １・・・循環血液量測定器（ＨＣｔメータ）、２・・・
体液状態推定固（オブザーバ）、３・・・限外圧制御回
路、４・・・血流ポンプ制罪回路。
置の全体構成を示すブロック図、第２図はＨａｔメータ
の使用状態を示すブロック図、第３図はこの発明による
オブザーバの概略の構成を示すブロック図、第４図は第
３図における思考モデルの水分移動を説明するための図
、第５図はＷＸＳ図に示したオブザーバの具体的構成例
を示すブロック図、第６図はこの発明による装置で（９
られた臨床例を説明するための線図である。 １・・・循環血液量測定器（ＨＣｔメータ）、２・・・
体液状態推定固（オブザーバ）、３・・・限外圧制御回
路、４・・・血流ポンプ制罪回路。
Claims (1)
- 血液透析装置の血液回路に設けられたヘマトクリットメ
ータと、患者の体液状態推定器と、この体液状態推定器
の出力によつて駆動される血流ポンプ制御回路及び限外
圧制御回路とから成り、血液透析時に上記患者の血液循
環状態を常に安全域内に保持することを特徴とする透析
効率制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133653A JPH0683723B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 透析効率制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62133653A JPH0683723B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 透析効率制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63294866A true JPS63294866A (ja) | 1988-12-01 |
| JPH0683723B2 JPH0683723B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15109808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62133653A Expired - Lifetime JPH0683723B2 (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 透析効率制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683723B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003010319A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-14 | Nippon Colin Co Ltd | 透析装置 |
| JP2004512873A (ja) * | 2000-10-30 | 2004-04-30 | ネフロス・インコーポレーテッド | ２ステージ型透析濾過方法および装置 |
| DE102008003714A1 (de) * | 2008-01-09 | 2009-07-16 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Verfahren zum Bestimmen des Anteils der Rezirkulation in einer Fistel und/oder der kardiopulmonalen Rezirkulation an der Summe von Fistelrezirkulation und kardiopulmonaler Rezirkulation |
| CN102811752A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-12-05 | 日机装株式会社 | 血液净化装置 |
| CN106880881A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-23 | 赵磊 | 一种体外血液光动力学治疗装置 |
| CN113164667A (zh) * | 2018-12-03 | 2021-07-23 | 费森尤斯医疗保健控股公司 | 透析治疗开始时的患者血液体积的确定 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115051A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 血液浄化装置 |
-
1987
- 1987-05-28 JP JP62133653A patent/JPH0683723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115051A (ja) * | 1982-12-21 | 1984-07-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 血液浄化装置 |
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| JP2004512873A (ja) * | 2000-10-30 | 2004-04-30 | ネフロス・インコーポレーテッド | ２ステージ型透析濾過方法および装置 |
| JP2003010319A (ja) * | 2001-07-03 | 2003-01-14 | Nippon Colin Co Ltd | 透析装置 |
| US6878272B2 (en) | 2001-07-03 | 2005-04-12 | Colin Corporation | Dialyzing apparatus |
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| US8529767B2 (en) | 2008-01-09 | 2013-09-10 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Method for determining the percentage of recirculation in a fistula and/or cardiopulmonary recirculation relative to the total fistula recirculation and cardiopulmonary recirculation |
| CN102811752A (zh) * | 2009-12-14 | 2012-12-05 | 日机装株式会社 | 血液净化装置 |
| CN106880881A (zh) * | 2017-03-06 | 2017-06-23 | 赵磊 | 一种体外血液光动力学治疗装置 |
| CN113164667A (zh) * | 2018-12-03 | 2021-07-23 | 费森尤斯医疗保健控股公司 | 透析治疗开始时的患者血液体积的确定 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683723B2 (ja) | 1994-10-26 |
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