WO2019078274A1

WO2019078274A1 - 血液浄化装置

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Publication number: WO2019078274A1
Application number: PCT/JP2018/038713
Authority: WO
Inventors: 理河原林; 晋也長谷川; 村上　智也; 邦彦秋田; 将弘豊田
Original assignee: 日機装株式会社
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2018-10-17
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US20200237988A1; CN111225693A; EP3698822A1; EP3698822B1; CN111225693B; EP3698822A4; JP6914803B2; JP2019072281A; US11419963B2

Abstract

本発明は、患者の血液を体外循環させる血液回路と、該血液回路に接続され、体外循環する血液を浄化する血液浄化器とが取り付け可能とされるとともに、前記血液浄化器に透析液を導入する透析液導入ラインと、前記血液浄化器による血液の浄化に伴って生じた透析液排液を当該血液浄化器から排出する透析液排出ラインと、前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度を検出する濃度検出部とを具備した血液浄化装置において、前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度と前記血液回路を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成する制御部と、前記平衡状態のときの前記濃度検出部の検出値を平衡値として記憶する記憶部と、前記濃度検出部の検出値と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出するクリアスペース算出部とを具備したことを特徴とする血液浄化装置である。

Description

血液浄化装置

　本発明は、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出する血液浄化装置に関するものである。

　患者の血液を体外循環させつつ浄化する血液処理として血液透析治療がある。かかる血液透析治療においては、透析液を流通させ得る血液浄化器としてのダイアライザを具備するとともに、患者の血液を体外循環させる血液回路を当該ダイアライザに接続させ、ダイアライザの半透膜を介して血液と透析液とを接触させ、血液中の老廃物或いは余剰水分を除去（余剰水分の除去は「除水」と称される）するようになっている。ダイアライザにて浄化された血液は、穿刺針を介して患者の体内に戻される一方、老廃物や余剰水分は、透析液と共に透析液排出ラインを介して外部に排出されるよう構成されている。

　ところで、血液浄化治療による患者の浄化量を適正に評価して把握することは、適切な治療を行う上で重要になっている。このような血液浄化治療による患者の浄化量を示す指標としてクリアスペース（ＣＳ）なる指標が挙げられる。かかるクリアスペース（ＣＳ）は、例えば非特許文献１にて開示されているように、血液浄化治療で生じた血液浄化器（ダイアライザ）からの透析液排液を全量貯留するとともに、その貯留した透析液排液中の尿素濃度を検出することにより、尿素の除去量を算出して求めていた。

『血液浄化の基礎』「臨床透析」１９９９年、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．１１、Ｐ．７５～７９、山下明泰著

　しかしながら、上記従来の血液浄化装置においては、血液浄化治療で生じた血液浄化器からの透析液排液を全量貯留する必要があることから、その全量貯留するためのタンク等が必要となって装置が大型化してしまうとともに、リアルタイムにクリアスペースを求めることができないという問題があった。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の大型化を回避するとともに、リアルタイムにクリアスペースを求めることができる血液浄化装置を提供することにある。

　請求項１記載の発明は、患者の血液を体外循環させる血液回路と、該血液回路に接続され、体外循環する血液を浄化する血液浄化器とが取り付け可能とされるとともに、前記血液浄化器に透析液を導入する透析液導入ラインと、前記血液浄化器による血液の浄化に伴って生じた透析液排液を当該血液浄化器から排出する透析液排出ラインと、前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度を検出する濃度検出部とを具備した血液浄化装置において、前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度と前記血液回路を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成する制御部と、前記平衡状態のときの前記濃度検出部の検出値を平衡値として記憶する記憶部と、前記濃度検出部の検出値と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出するクリアスペース算出部とを具備したことを特徴とする。

　請求項２記載の発明は、請求項１記載の血液浄化装置において、前記クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）なる演算式によってクリアスペースを算出することを特徴とする。

　請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置において、前記制御部は、透析液流量を低下若しくは停止、血流量を増加、又は前記血液浄化器を介して透析液を循環させることにより前記平衡状態を形成することを特徴とする。

　請求項４記載の発明は、請求項１～３の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記濃度検出部は、前記透析液排液に対して光を照射する発光部と、前記透析液排液を透過した前記発光部からの透過光を受ける受光部と、前記受光部による受光強度から吸光度を検出する検出部とを具備し、前記検出部により検出された吸光度に基づき前記透析液排液中の所定物質の濃度を検出することを特徴とする。

　請求項５記載の発明は、請求項４記載の血液浄化装置において、前記記憶部は、前記平衡状態のときの前記検出部で検出される吸光度を平衡値として記憶し、前記クリアスペース算出部は、前記検出部で検出された吸光度と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、前記クリアスペースを算出することを特徴とする。

　請求項６記載の発明は、請求項５記載の血液浄化装置において、前記クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出することを特徴とする。

　請求項７記載の発明は、請求項１～６の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記クリアスペース算出部で算出されたクリアスペースに基づいて、患者の総体液量を算出する総体液量算出部を具備したことを特徴とする。

　請求項８記載の発明は、請求項１～７の何れか１つに記載の血液浄化装置において、前記血液回路と前記血液浄化器とが取り付けられたことを特徴とする。

　請求項１、８の発明によれば、透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度と前記血液回路を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成し、その平衡状態のときの濃度検出部の検出値を平衡値として記憶するとともに、濃度検出部の検出値と、記憶部で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出するので、装置の大型化を回避するとともに、リアルタイムにクリアスペースを求めることができる。

　請求項２の発明によれば、クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出したので、透析液排液中の所定物質の濃度を検出する濃度検出部を用いることによって、正確且つ容易にクリアスペースを求めることができる。

　請求項３の発明によれば、前記制御部は、透析液流量を低下若しくは停止、血流量を増加、又は前記血液浄化器を介して透析液を循環させることにより前記平衡状態を形成するので、平衡状態を簡易且つ容易に形成することができる。

　請求項４の発明によれば、前記濃度検出部は、前記透析液排液に対して光を照射する発光部と、前記透析液排液を透過した前記発光部からの透過光を受ける受光部と、前記受光部による受光強度から吸光度を検出する検出部とを具備し、前記検出部により検出された吸光度に基づき前記透析液排液中の所定物質の濃度を検出するので、透析液排液又は血液をセンサ等に接触させることなく透析液排液中の所定物質の濃度を精度よく検出することができる。

　請求項５の発明によれば、前記記憶部は、前記平衡状態のときの前記検出部で検出される吸光度を平衡値として記憶し、前記クリアスペース算出部は、前記検出部で検出された吸光度と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、前記クリアスペースを算出するので、所定物質の濃度の比率と相関する吸光度の比率を利用して、リアルタイムにクリアスペースを求めることができる。

　請求項６の発明によれば、クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出するので、所定物質の濃度の比率と相関する吸光度の比率を利用して、正確且つ容易にクリアスペースを求めることができる。

　請求項７の発明によれば、前記クリアスペース算出部で算出されたクリアスペースに基づいて、患者の総体液量を算出する総体液量算出部を具備したので、クリアスペースを求めることによって、より正確且つリアルタイムに患者の総体液量を求めることができる。

本発明の実施形態に係る血液浄化装置を示す模式図同血液浄化装置における濃度検出部を示す模式図同血液浄化装置の制御内容を示すフローチャート同血液浄化装置により平衡状態を形成する過程（透析液流量を低下させる過程）の透析液流量（Ｑｄ）と検出値（Ｃｄ又はＡｂｓ）の関係及び平衡値（Ｃｄｅｑ又はＡｂｓｅｑ）を示すグラフ、それに対応する透析液流量（Ｑｄ）と時間当たりのクリアスペース（ＣＳ（Δｔ））の関係を示すグラフ同血液浄化装置により平衡状態を形成する過程（血流量を増加させる過程）の血流量（Ｑｂ）と検出値（Ｃｂ又はＡｂｓ）の関係及び平衡値（Ｃｂｅｑ又はＡｂｓｅｑ）を示すグラフ、それに対応する血流量（Ｑｂ）と時間当たりのクリアスペース（ＣＳ（Δｔ））の関係を示すグラフ時間経過に伴う濃度検出部の検出値（Ａｂｓ）の変化（実線）と平衡値（Ａｂｓｅｑ）の変化（破線）を示すグラフ

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
　本実施形態に係る血液浄化装置は、患者の血液を体外循環させつつ浄化するためのもので、血液透析治療で使用される血液透析装置に適用されたものである。かかる血液透析装置は、図１に示すように、患者の血液を体外循環させる血液回路１と、血液浄化器としてのダイアライザ２と、濃度検出部としての排液濃度センサ５と、ダイアライザ２に透析液を供給しつつ除水する透析装置本体６と、透析装置本体６に配設された透析液導入ライン７及び透析液排出ライン８と、制御部１１と、記憶部１２と、クリアスペース算出部１３と、総体液量算出部１５とから主に構成されている。

　血液回路１は、同図に示すように、可撓性チューブから成る動脈側血液回路１ａ及び静脈側血液回路１ｂから主に構成されており、これら動脈側血液回路１ａと静脈側血液回路１ｂの間にダイアライザ２が接続されている。動脈側血液回路１ａには、その先端に動脈（脱血又は採血）側穿刺針ａが接続されるとともに、途中にしごき型の血液ポンプ３、除泡のためのエアトラップチャンバ４ａが配設されている。一方、静脈側血液回路１ｂには、その先端に静脈側（返血側）穿刺針ｂが接続されるとともに、途中に除泡のためのエアトラップチャンバ４ｂが接続されている。

　そして、動脈側穿刺針ａ及び静脈側穿刺針ｂを患者に穿刺した状態で、血液ポンプ３を駆動させると、患者の血液は、エアトラップチャンバ４ａで除泡されつつ動脈側血液回路１ａを通ってダイアライザ２に至り、該ダイアライザ２によって血液浄化及び除水が施された後、エアトラップチャンバ４ｂで除泡されつつ静脈側血液回路１ｂを通って患者の体内に戻る。このように、患者の血液を血液回路１にて体外循環させる過程でダイアライザ２にて浄化するのである。なお、本明細書においては、血液を脱血（採血）する穿刺針の側を「動脈側」と称し、血液を返血する穿刺針の側を「静脈側」と称しており、「動脈側」及び「静脈側」は、穿刺の対象となる血管が動脈及び静脈の何れかによって定義されるものではない。

　ダイアライザ２（血液浄化器）は、その筐体部に、血液導入ポート２ａ、血液導出ポート２ｂ、透析液導入ポート２ｃ及び透析液導出ポート２ｄが形成されており、このうち血液導入ポート２ａには動脈側血液回路１ａの基端が、血液導出ポート２ｂには静脈側血液回路１ｂの基端がそれぞれ接続されている。また、透析液導入ポート２ｃ及び透析液導出ポート２ｄは、透析装置本体６から延設された透析液導入ライン７及び透析液排出ライン８の先端とそれぞれ接続されている。

　ダイアライザ２内には、複数の中空糸が収容されており、該中空糸内部が血液の流路とされるとともに、中空糸外周面と筐体部の内周面との間が透析液の流路とされている。中空糸には、その外周面と内周面とを貫通した微少な孔（ポア）が多数形成されて中空糸膜を形成しており、該膜を介して血液中の老廃物や余剰水分等が透析液内に透過するよう構成されている。

　一方、透析装置本体６は、複式ポンプＰと、透析液排出ライン８における複式ポンプＰの排液側のポンプ室を迂回して接続されたバイパスライン９と、該バイパスライン９に接続された除水ポンプ１０とを有して構成されている。複式ポンプＰは、透析液導入ライン７及び透析液排出ライン８に跨って配設され、当該透析液導入ライン７からダイアライザ２に対して透析液を導入させるとともに、当該ダイアライザ２に導入された透析液を血液中の老廃物と共に透析液排出ライン８から排出させるものである。なお、かかる複式ポンプＰ以外の手段（例えば所謂バランシングチャンバ等を利用するもの）を用いてもよい。

　透析液導入ライン７の一端は、ダイアライザ２（透析液導入ポート２ｃ）に接続されるとともに、他端が所定濃度の透析液を調製する透析液供給装置（不図示）に接続されているとともに、透析液排出ライン８の一端は、ダイアライザ２（透析液導出ポート２ｄ）に接続されるとともに、他端が排液部（不図示）と接続されている。しかして、透析液導入ライン７は、透析液供給装置から供給された透析液をダイアライザ２に導入するとともに、透析液排出ライン８は、ダイアライザ２による血液の浄化に伴って生じた透析液排液を当該ダイアライザ２から排液部に向かって排出するよう構成されている。

　除水ポンプ１０は、ダイアライザ２中を流れる患者の血液から水分（余剰水分）を除去するためのものである。すなわち、かかる除水ポンプ１０を駆動させると、透析液導入ライン７から導入される透析液量よりも透析液排出ライン８から排出される液体の容量が多くなり、その多い容量分だけ血液中から水分が除去されるのである。

　排液濃度センサ５（濃度検出部）は、透析装置本体６内における透析液排出ライン８に配設され、ダイアライザ２の血液浄化に伴って流れる液体中（本実施形態においては、血液浄化器としてのダイアライザ２から排出された透析液排液中）の所定物質の濃度（例えば、透析液排液に含まれる尿素、尿酸等の物質濃度）を検出するものであり、図２に示すように、発光部１６と、受光部１７と、検出部１８とから主に構成されている。なお、発光部１６と受光部１７とは、透析液排出ライン８を挟んで対向した位置にそれぞれ配設されている。

　発光部１６は、液体（本実施形態においてはダイアライザ２から排出された透析液排液）に対して光（紫外線（ＵＶ））を照射するＬＥＤ等から成る光源であり、その液体を透過した透過光を受光部１７にて受けるようになっている。本実施形態に係る受光部１７は、受光した光の強度に応じた電圧を生じさせ得る受光素子から成るものとされており、その受光強度に応じた電圧に基づき、検出部１８にて透析液排液の濃度を検出するよう構成されている。検出部１８は、受光部１７による受光強度から吸光度を検出するもので、かかる吸光度に基づいて透析液排液中の所定物質の濃度（尿素等の濃度）を検出するようになっている。

　すなわち、透析液排出ライン８に透析液排液が流れた状態において発光部１６から光を照射させれば、その照射された光が透析液排出ライン８にて流れる透析液排液を透過することとなるので、透析液排液の濃度に応じて光の吸収が図られた後、受光部１７にて受光することとなる。そして、受光部１７による受光強度（即ち、受光強度に応じて生じた電圧）の信号が検出部１８に送信されるとともに、当該検出部１８で測定された受光強度に基づいて吸光度が算出され、透析液排出ライン８を流れる透析液排液の濃度が検出されることとなる。

　なお、本実施形態に係る排液濃度センサ５は、波長が３００ｎｍ程度（２８０～３２０ｎｍ）の紫外線（ＵＶ）を発光部１６から発光させる光学センサを用いているが、赤外線等の他の光を発光させる光学センサを用いてもよく、或いは酵素センサ等の光学センサとは別個の形態のセンサを用いるようにしてもよい。また、本実施形態に係る排液濃度センサ５は、透析液排出ライン８における複式ポンプＰより上流側（ダイアライザ２と接続する側）に配設されているが、当該複式ポンプＰより下流側に配設してもよい。

　制御部１１は、透析装置本体６に配設されたマイコン等から成るもので、透析液排出ライン８を流れる透析液排液中の所定物質の濃度（尿素等の老廃物の濃度）と血液回路１（ダイアライザ２の入口）を流れる血液中の所定物質の濃度（尿素等の老廃物の濃度）とが同一又は近似となる平衡状態を形成するものである。具体的には、図４に示すように、透析液流量（Ｑｄ）を徐々に低下させつつＡ～Ｄ点にて排液濃度センサ５により濃度（Ｃｄ）又は吸光度（Ａｂｓ）を検出することにより、透析液流量（Ｑｄ）と濃度（Ｃｄ）又は吸光度（Ａｂｓ）との関係を示すグラフを得ることができる。なお、透析液排出ライン８を流れる透析液排液中の所定物質の濃度と血液回路１を流れる血液中の所定物質の濃度とが近似するとは、両者の濃度の比が、０．７～１．３の範囲内にあることを意味する。当該両者の濃度の比は、０．８～１．２の範囲内にあることが好ましく、０．９～１．１の範囲内にあることが更に好ましい。

　この場合、Ｄ点から更に透析液流量（Ｑｄ）を低下させても濃度（Ｃｄ）又は吸光度（Ａｂｓ）が一定値（かかる一定値を平衡値（平衡濃度Ｃｄｅｑ又は平衡吸光度Ａｂｓｅｑ）と称する）となっているため、透析液排出ライン８を流れる透析液排液中の所定物質の濃度（尿素等の老廃物の濃度）と血液回路１を流れる血液中の所定物質の濃度（尿素等の老廃物の濃度）とが同一又は近似となる「平衡状態」が形成されていることが分かる。

　記憶部１２は、制御部１１及び排液濃度センサ５と電気的に接続され、平衡状態のときの排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（平衡状態のときの所定物質の濃度（Ｃｄｅｑ）又は吸光度（Ａｂｓｅｑ））を「平衡値」として記憶するものである。すなわち、制御部１１にて平衡状態が形成されるとともに、かかる平衡状態のときに排液濃度センサ５にて検出された検出値は、平衡値（平衡濃度（Ｃｄｅｑ）又は平衡吸光度（Ａｂｓｅｑ））として記憶部１２に記憶されるのである。

　クリアスペース算出部１３は、排液濃度センサ５の検出値と、記憶部１２で記憶された平衡値（平衡濃度（Ｃｄｅｑ）又は平衡吸光度（Ａｂｓｅｑ））とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示される「クリアスペース（ＣＳ）」を算出するものである。本実施形態に係るクリアスペース算出部１３は、以下のようにクリアスペース（ＣＳ）を求めるようになっている。

　先ず、ダイアライザ２における溶質除去の程度を表す性能指数として示されるクリアランス（ＣＬ）について着目する。クリアランス（ＣＬ）は、血流量（Ｑｂ）、透析液流量（Ｑｄ）及び総括物質移動係数（Ｋ_０Ａ）のみの関数であり、透析液流量（Ｑｄ）が血流量（Ｑｂ）及び総括物質移動係数（Ｋ_０Ａ）に対して十分小さいとき、透析液流量（Ｑｄ）が律速となり、血流量（Ｑｂ）及び総括物質移動係数（Ｋ_０Ａ）に関係なくＣＬ＝Ｑｄとなることが知られている（例えば、山下明泰著、「血液浄化の基礎・臨床透析」、１９９９年、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．８、Ｐ．１０１～１０５　参照）。

　一方、ダイアライザ２の浄化膜に対する吸着量を０と仮定すると、血液濃度を基準とした血液濃度基準クリアランス（ＣＬｂ）と透析液排液濃度を基準とした排液濃度基準クリアランス（ＣＬｄ）は同一（同意）であり、クリアランスＣＬ（ＣＬｂ、ＣＬｄ）は、透析液排液中の所定物質（尿素）の濃度（Ｃｄ）及び血液回路１におけるダイアライザ２の入口の所定物質（尿素）の濃度（Ｃｂｉ）の比率と、透析液流量（Ｑｄ）との積（ＣＬ＝（Ｃｄ／Ｃｂｉ）×Ｑｄ　…　式（ａ））により求めることができる（例えば、峰島三千男著、「ダイアライザの性能とその評価」、「Clinical Engineering」、２０１１年、Ｖｏｌ．２２、Ｎｏ．５、Ｐ．４０７～４１１　参照）。

　そして、透析液流量（Ｑｄ）が律速のとき、上述のようにクリアランス（ＣＬ）＝透析液流量（Ｑｄ）となっていることから、式（ａ）から以下の式（ｂ）が求められ、その式（ｂ）から式（ｃ）を求めることができる。なお、「Ｃｄｅｑ」は、透析液流量（Ｑｄ）を十分に低下させて律速となったときの透析液排液中の所定物質（尿素）の濃度を示している。
　ＣＬ／Ｑｄ＝Ｃｄｅｑ／Ｃｂｉ＝１　…　式（ｂ）
　Ｃｂｉ＝Ｃｄｅｑ　…　式（ｃ）

　一方、血液浄化治療直後（透析開始直後）において、上述した平衡状態になると、治療開始時の平衡値Ｃｄｅｑ（０）は、患者の初期濃度Ｃｂ（０）（すなわち、患者の体内の濃度）と同一又は近似となるので、以下の式（ｄ）が成り立つ。
　Ｃｂ（０）＝Ｃｄｅｑ（０）　…　式（ｄ）

　また、除去量（Ｍ）は、経時的に測定したＱｄ×Ｃｄ（ｔ）を図積分して求めることができるので、以下の如き式（ｅ）が成り立つ。なお、「ｔ」は、血液浄化治療における任意の経過時間、「ｔｅ」は、血液浄化治療終了時間を示している。

　そして、クリアスペース（ＣＳ）は、除去量（Ｍ）をＣｂ（０）で標準化して求めることができる（例えば、山下明泰著、「血液浄化の基礎・臨床透析」、１９９９年、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．１２、Ｐ．１１３～１１８　参照）ので、以下の式（ｆ）が成り立つ。
　ＣＳ＝Ｍ／Ｃｂ（０）　…　式（ｆ）

　ここで、式（ｄ）及び式（ｅ）の関係を式（ｆ）に代入することにより、クリアスペース（ＣＳ）を求めるための以下の式（ｇ）が成り立つことが分かる。すなわち、クリアスペース（ＣＳ）は、所定物質の濃度（Ｃｄ）の比率と透析液流量（Ｑｄ）の積から求めることができるのである。

　このように、本実施形態に係るクリアスペース算出部１３は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式（上記式（ｇ））にてクリアスペースを算出可能とされている。このように算出したクリアスペース（ＣＳ）は、例えば血流量や透析液流量等の治療条件を変更しても、求められたクリアスペース（ＣＳ）に影響がほとんど及ぼされず、治療条件の変更毎にクリアスペースを求める必要がない。

　さらに、所定物質の濃度（Ｃｄ）の比率（Ｃｄ／Ｃｄｅｑ）は、排液濃度センサ５（濃度検出部）における吸光度（Ａｂｓ）の比率（Ａｂｓ／Ａｂｓｅｑ）と相関することが分かっている（例えば、F. Uhlin, I. Fridolin, L. G. Lindberg et al.，「Estimation of Delivered Dialysis Dose by On-Line Monitoring of the Ultraviolet Absorbance in the Spent Dialysate」，American Journal of Kidney Diseases，２００３年，Volume41，Issue5，Ｐ．１０２６～１０３６　参照）。

　したがって、クリスペース（ＣＳ）は、上記式（ｇ）における所定物質の濃度（Ｃｄ）の比率（Ｃｄ／Ｃｄｅｑ）に代え、吸光度（Ａｂｓ）の比率（Ａｂｓ／Ａｂｓｅｑ）とすることができ、以下の式（ｈ）にて求めることができる。

　この場合、記憶部１２は、平衡状態のときの検出部１９（濃度検出部）で検出される吸光度を平衡値（平衡吸光度Ａｂｓｅｑ）として記憶し、クリアスペース算出部１３は、検出部１９で検出された吸光度（Ａｂｓ）と、記憶部１２で記憶された平衡値（Ａｂｓｅｑ）とに基づき、クリアスペースを算出可能とされている。

　しかして、この場合のクリアスペース算出部１３は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式（上記式（ｇ））にてクリアスペースを算出可能とされている。このように算出したクリアスペース（ＣＳ）は、例えば血流量や透析液流量等の治療条件を変更しても、求められたクリスペース（ＣＳ）に影響がほとんど及ぼされず、治療条件の変更毎にクリアスペースを求める必要がない。

　表示部１４は、クリアスペース算出部１３で求められたクリアスペース（ＣＳ）を表示するもので、例えば透析装置本体６に設けられた表示画面や透析装置本体６と接続されたモニタ等から成る。この表示部１４によりクリアスペース算出部１３で求められたクリアスペース（ＣＳ）を表示することにより、医師等医療従事者がクリアスペースを正確に把握することができ、血液浄化治療（透析治療）を円滑に行わせることができる。

　なお、血液浄化治療が進行して血液回路１における血液中の所定物質の濃度（Ｃｂ）が変化（経過時間に伴って低下）すると、図６の実線に示すように、排液濃度センサ５の検出部１９の検出値とされる吸光度（Ａｂｓ）は、変化（低下）するとともに、同図の破線に示すように、平衡値（平衡吸光度Ａｂｓ）も変化（低下）する。これは、排液濃度センサ５で検出される所定物質の濃度（Ｃｄ）についても同様である。

　総体液量算出部１５は、クリアスペース算出部１３で算出されたクリアスペース（ＣＳ）に基づいて、患者の総体液量（血液浄化治療終了時の総体液量Ｖ（ｔｅ））を算出するものである。具体的には、以下のような演算によって総体液量（Ｖ）を求めることができる。

　所定の物質における濃度基準の除去率（Ｒｃ）は、以下の式（ｉ）で示すように、血液浄化治療（透析治療）前後における血液中の所定物質の濃度（Ｃｂ）から求めることができる（例えば、山下明泰著、「血液浄化の基礎・臨床透析」、１９９９年、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．１１、Ｐ．７５～７９　参照）。
　Ｒｃ＝（Ｃｂ（０）－Ｃｂ（ｔ））／Ｃｂ（０）　…　式（ｉ）

　また、血液中の所定物質の濃度（Ｃｂ）の変化率と排液濃度センサ５で検出される所定物質の濃度（Ｃｄ）の変化率とは、相関することが分かっている（例えば、F. Uhlin, I. Fridolin, L. G. Lindberg et al.，「Estimation of Delivered Dialysis Dose by On-Line Monitoring of the Ultraviolet Absorbance in the Spent Dialysate」，American Journal of Kidney Diseases，２００３年，Volume41，Issue5，Ｐ．１０２６～１０３６　参照）ので、以下の式（ｊ）で示すように、ＲｃはＣｄから求めることができる。
　Ｒｃ＝（Ｃｄ（０）－Ｃｄ（ｔ））／Ｃｄ（０）　…　式（ｊ）

　一方、クリアスペース（ＣＳ）は、以下の式（ｋ）で示すように、除去率（Ｒｃ）、血液浄化治療終了時の体液量（Ｖｔｅ）及び除水量（ΔＶ）から求められることが分かっている（例えば、山下明泰著、「血液浄化の基礎・臨床透析」、１９９９年、Ｖｏｌ．１５、Ｎｏ．１２、Ｐ．１１３～１１８　参照）。
　ＣＳ＝Ｒｃ×Ｖ（ｔｅ）＋ΔＶ　…　式（ｋ）

　式（ｊ）及び式（ｋ）から、血液浄化治療後の患者の総体液量（Ｖｔｅ）は、以下のように求められる。
　ＣＳ（ｔｅ）＝（Ｃｄ（０）－Ｃｄ（ｔ））／Ｃｄ（０）×Ｖ（ｔｅ）＋ΔＶ
　Ｖ（ｔｅ）＝（ＣＳ（ｔｅ）－ΔＶ（ｔｅ））／（１－Ｃｄ（ｔｅ）／Ｃｄ（０））　…式（ｌ）

　既述のように、ＣｂとＣｄの比率は排液濃度センサ５（濃度検出部）で検出される吸光度（Ａｂｓ）の比率と相関するので、以下の式（ｍ）で示すように、血液浄化治療後の患者の総体液量Ｖ（ｔｅ）は、Ａｂｓの比率の組み合わせにて求められる。
　Ｖ（ｔｅ）＝（ＣＳ（ｔｅ）－ΔＶ（ｔｅ））／（１－Ａｂｓ（ｔｅ）／Ａｂｓ（０））　…式（ｍ）

　以上のように、総体液量算出部１５は、Ｖ（ｔｅ）＝（ＣＳ（ｔｅ）－ΔＶ（ｔｅ））／（１－Ｃｄ（ｔｅ）／Ｃｄ（０））なる演算式（上記式（ｌ））、或いはＶ（ｔｅ）＝（ＣＳ（ｔｅ）－ΔＶ（ｔｅ））／（１－Ａｂｓ（ｔｅ）／Ａｂｓ（０））なる演算式（上記式（ｍ））によって患者の総体液量（血液浄化治療後の患者の総体液量）を算出可能とされている。なお、血液浄化治療時間を示す（ｔｅ）に代えて、治療中の現時点の時間（ｔ）とすれば、現時点における患者の総体液量を求めることができる。

　次に、本実施形態に係る血液浄化装置によってクリアスペースを求める工程について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
　先ず、動脈側穿刺針ａ及び静脈側穿刺針ｂを患者に穿刺した状態で血液ポンプ３及び複式ポンプＰを駆動させて、ダイアライザ２を介して血液回路１にて血液を流動させるとともに、透析液導入ライン７及び透析液排出ライン８にて透析液を流動させる。その状態において、Ｓ１にて透析液流量（Ｑｄ）を所定値だけ低下させた後、Ｓ２にて排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（所定物質の濃度Ｃｄ又は吸光度（Ａｂｓ））が安定するまで待ち、安定したと判断されると、Ｓ３に進んで、透析液流量（Ｑｄ）と検出値（所定物質の濃度Ｃｄ又は吸光度（Ａｂｓ））の関係を記憶部１２にて記憶する。

　そして、Ｓ４にて排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値が所定の閾値以上変化したか否かを判断し、所定の閾値以上の変化がある場合はＳ１に戻って透析液流量（Ｑｄ）を所定値だけ低下させ、Ｓ２～Ｓ４の工程を順次行う。一方、Ｓ４にて排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値が所定の閾値以上変化しない（検出値が一定）と判断されると、Ｓ５に進み、その検出値を平衡値（平衡濃度（Ｃｄｅｑ）又は平衡吸光度（Ａｂｓｅｑ）として記憶部１２にて記憶させる。

　すなわち、図４に示すように、透析液流量（Ｑｄ）をＡ点～Ｄ点まで順次低下させ、Ｄ点から透析液流量（Ｑｄ）を更に低下させると、排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（所定物質の濃度（Ｃｄ）又は吸光度（Ａｂｓ））が一定となる「平衡状態」に達するので、その平衡状態（Ｄ点）における検出値を平衡値（平衡濃度（Ｃｄｅｑ）又は平衡吸光度（Ａｂｓｅｑ）として記憶するのである。

　その後、Ｓ６に進み、クリアスペース算出部１３によって、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式、又は

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペース（ＣＳ）が求められる。

　Ｓ６にてクリアスペース（ＣＳ）が求められると、図４に示すように、平衡値（Ｃｄｅｑ又はＡｂｓｅｑ）、及び透析液流量（Ｑｄ）と排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（Ｃｄ又はＡｂｓ）の関係（同図中、上図参照）に加え、透析液流量（Ｑｄ）とクリアスペース（ＣＳ）との関係（同図中、下図参照）を記憶部１２にて記憶させることができる。

　また、本実施形態においては、透析液流量（Ｑｄ）を低下させて平衡状態を形成しているが、血流量（Ｑｂ）を増加させて平衡状態を形成するようにしてもよい。この場合、Ｓ１にて血流量（Ｑｂ）を所定値だけ上昇させた後、Ｓ２にて排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（所定物質の濃度Ｃｄ又は吸光度（Ａｂｓ））が安定するまで待ち、安定したと判断されると、Ｓ３に進んで、血流量（Ｑｂ）と検出値（所定物質の濃度Ｃｄ又は吸光度（Ａｂｓ））の関係を記憶部１２にて記憶することとなる。

　すなわち、図５に示すように、血流量（Ｑｂ）をＡ点～Ｄ点まで順次増加させ、Ｄ点から血流量（Ｑｂ）を更に増加させると、排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値（所定物質の濃度（Ｃｄ）又は吸光度（Ａｂｓ））が一定となる「平衡状態」に達するので、その平衡状態（Ｄ点）における検出値を平衡値（平衡濃度（Ｃｄｅｑ）又は平衡吸光度（Ａｂｓｅｑ）として記憶するのである。

　本実施形態に係る制御部１１は、上記の如く透析液流量（Ｑｄ）の低下又は血流量（Ｑｂ）の増加によって「平衡状態」を形成しているが、透析液流量（Ｑｄ）を停止させて平衡状態を形成するようにしてもよく、或いはダイアライザ２（血液浄化器）を介して透析液を循環させることにより平衡状態を形成するようにしてもよい。このように、制御部１１は、透析液流量（Ｑｄ）を低下若しくは停止、血流量（Ｑｂ）を増加、又はダイアライザ２を介して透析液を循環させることにより平衡状態を形成するので、平衡状態を簡易且つ容易に形成することができる。

　上記実施形態によれば、透析液排出ライン８を流れる透析液排液中の所定物質の濃度と血液回路１を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成し、その平衡状態のときの排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値を平衡値として記憶するとともに、排液濃度センサ５の検出値と、記憶部１２で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペース（ＣＳ）を算出するので、装置の大型化を回避するとともに、リアルタイムにクリアスペース（ＣＳ）を求めることができる。

　また、本実施形態に係るクリアスペース算出部１３は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出するので、透析液排液中の所定物質の濃度を検出する排液濃度センサ５を用いることによって、正確且つ容易にクリアスペースを求めることができる。

　さらに、本実施形態に係る排液濃度センサ５（濃度検出部）は、透析液排液に対して光を照射する発光部１６と、透析液排液を透過した発光部１６からの透過光を受ける受光部１７と、受光部１７による受光強度から吸光度を検出する検出部１８とを具備し、検出部１８により検出された吸光度に基づき透析液排液中の所定物質の濃度を検出するので、透析液排液をセンサ等に接触させることなく透析液排液中の所定物質の濃度を精度よく検出することができる。

　またさらに、本実施形態に係る記憶部１２は、平衡状態のときの検出部１８で検出される吸光度を平衡値（Ａｂｓｅｑ）として記憶し、クリアスペース算出部１３は、検出部１８で検出された吸光度（Ａｂｓ）と、記憶部１２で記憶された平衡値（Ａｂｓｅｑ）とに基づき、クリアスペースを算出するので、所定物質の濃度の比率と相関する吸光度の比率を利用して、リアルタイムにクリアスペースを求めることができる。

　特に、本実施形態に係るクリアスペース算出部１３は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出するので、所定物質の濃度の比率と相関する吸光度の比率を利用して、正確且つ容易にクリアスペースを求めることができる。

　また、クリアスペース算出部１３で算出されたクリアスペースに基づいて、患者の総体液量を算出する総体液量算出部１５を具備したので、クリアスペースを求めることによって、より正確且つリアルタイムに患者の総体液量を求めることができる。すなわち、通常、患者の総体液量は、患者の体重の数十％程度（例えば６０％程度）と推定されるのに対し、本実施形態によれば、クリアスペース算出部１３で算出されたクリアスペースに基づいて精度よく且つリアルタイムで求めることができるのである。

　以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばクリアスペースを算出するための排液濃度センサ５（濃度検出部）の検出値及び平衡値は、所定物質の濃度に相関するパラメータであれば他のパラメータを用いてもよく、例えば吸光度の他、排液濃度センサ５の出力電圧や出力電流等であってもよい。また、クリアスペース算出部１３においてクリアスペースを算出するための演算式は、上述のものに限らず、他の演算式から得られるものであってもよい。

　さらに、本実施形態においては、算出されたクリアスペースを表示部１４にて表示させているが、スピーカ等の他の手段によって医師等医療従事者に報知するようにしてもよく、或いは表示を含む報知を行わせず、例えば、クリアスペース算出部１３にて求められたクリアスペースを治療時の設定のための内部処理に専ら用いるようにしてもよい。なお、本実施形態においては血液透析装置に適用されているが、体外循環させつつ血液浄化を行う他の治療（血液濾過療法や血液濾過透析療法など）で使用される血液浄化装置に適用するようにしてもよい。

　透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度と血液回路を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成する制御部と、平衡状態のときの濃度検出部の検出値を平衡値として記憶する記憶部と、濃度検出部の検出値と、記憶部で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出するクリアスペース算出部とを具備した血液浄化装置であれば、他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。

１　血液回路
１ａ　動脈側血液回路
１ｂ　静脈側血液回路
２　ダイアライザ（血液浄化器）
３　血液ポンプ
４ａ、４ｂ　エアトラップチャンバ
５　排液濃度センサ（濃度検出部）
６　透析装置本体
７　透析液導入ライン
８　透析液排出ライン
９　バイパスライン
１０　除水ポンプ
１１　制御部
１２　記憶部
１３　クリアスペース算出部
１４　表示部
１５　総体液量算出部
１６　発光部
１７　受光部
１８　検出部
Ｐ　複式ポンプ

Claims

　患者の血液を体外循環させる血液回路と、該血液回路に接続され、体外循環する血液を浄化する血液浄化器とが取り付け可能とされるとともに、
　前記血液浄化器に透析液を導入する透析液導入ラインと、
　前記血液浄化器による血液の浄化に伴って生じた透析液排液を当該血液浄化器から排出する透析液排出ラインと、
　前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度を検出する濃度検出部と、
を具備した血液浄化装置において、
　前記透析液排出ラインを流れる透析液排液中の所定物質の濃度と前記血液回路を流れる血液中の所定物質の濃度とが同一又は近似となる平衡状態を形成する制御部と、
　前記平衡状態のときの前記濃度検出部の検出値を平衡値として記憶する記憶部と、
　前記濃度検出部の検出値と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、血液浄化治療による患者の浄化量の指標として示されるクリアスペースを算出するクリアスペース算出部と、
を具備したことを特徴とする血液浄化装置。
　前記クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ｃｄｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｃｄ（ｔ）：濃度検出部で検出された所定物質の濃度、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出することを特徴とする請求項１記載の血液浄化装置。
　前記制御部は、透析液流量を低下若しくは停止、血流量を増加、又は前記血液浄化器を介して透析液を循環させることにより前記平衡状態を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の血液浄化装置。
　前記濃度検出部は、前記透析液排液に対して光を照射する発光部と、前記透析液排液を透過した前記発光部からの透過光を受ける受光部と、前記受光部による受光強度から吸光度を検出する検出部とを具備し、前記検出部により検出された吸光度に基づき前記透析液排液中の所定物質の濃度を検出することを特徴とする請求項１～３の何れか１つに記載の血液浄化装置。
　前記記憶部は、前記平衡状態のときの前記検出部で検出される吸光度を平衡値として記憶し、前記クリアスペース算出部は、前記検出部で検出された吸光度と、前記記憶部で記憶された平衡値とに基づき、前記クリアスペースを算出することを特徴とする請求項４記載の血液浄化装置。
　前記クリアスペース算出部は、

（但し、ＣＳ：クリアスペース、Ａｂｓ：検出部で検出された吸光度、Ａｂｓｅｑ：記憶部で記憶された平衡値、Ｑｄ（ｔ）：透析液流量、ｔ：血液浄化治療における任意の経過時間、ｔｅ：血液浄化治療終了時間とする。）
なる演算式によってクリアスペースを算出することを特徴とする請求項５記載の血液浄化装置。
　前記クリアスペース算出部で算出されたクリアスペースに基づいて、患者の総体液量を算出する総体液量算出部を具備したことを特徴とする請求項１～６の何れか１つに記載の血液浄化装置。
　前記血液回路と前記血液浄化器とが取り付けられたことを特徴とする請求項１～７の何れか１つに記載の血液浄化装置。