WO2020004603A1 - 透析装置及び制御方法 - Google Patents
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- A61M1/34—Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
Definitions
- the present invention relates to a dialysis device capable of intermittently performing fluid replacement and a control method using the dialysis device.
- a case where 2.4 L of water is removed in 4 hours (240 minutes) and 200 ml of replacement fluid is performed 7 times at a replacement fluid rate (reverse filtration rate) of 150 ml / min per time with reference to FIG. 6A.
- the water removal rate is 10 ml / min.
- FIG. 6A when a 200 ml replacement fluid is injected at 150 ml / min, water cannot be removed for 80 seconds each time, or 560 seconds (9.3 minutes) seven times. Therefore, the actual water removal time is 230.7 minutes, and the actual water removal rate is 10.4 ml / min. In this way, the water removal is performed in a state where the water removal rate is increased by about 4% compared to the assumed water removal rate of 10 ml / min, whereby the shortage of the water removal is adjusted.
- the replacement fluid is executed as planned during the dialysis treatment, the water can be removed according to the control example of the setting of the water removal rate shown in FIG. 6A.
- the device may be stopped for safety confirmation due to the occurrence of an alarm or the like and the treatment may be interrupted, and the scheduled replacement fluid may not be performed. It is also conceivable that the implementation of replacement fluid is added due to the extension of the treatment time.
- an object of the present invention is to provide a dialysis apparatus and a control method capable of performing water removal for a body weight at a preset water removal rate regardless of the embodiment of replacement fluid.
- the present invention provides a blood circuit, a blood purification means disposed in the blood circuit, capable of removing water in blood, and sending a dialysate so as to perform fluid replacement or back-filtration via the blood purification means.
- a dialysate circuit connected to the blood purification means, the dialysate circuit having a dialysate solution sending section, and the dialysate solution sending section so as to perform water removal from the blood circuit and intermittent replenishment to the blood circuit.
- a control unit for controlling the fluid replenishment wherein the control unit calculates a time for performing rehydration based on a predetermined fluid replacement amount and a predetermined fluid replacement speed, and is set in advance except during fluid replacement.
- the present invention provides a blood circuit, a blood purification means disposed in the blood circuit, capable of removing moisture in blood, and a dialysis solution for performing fluid replacement or back-filtration via the blood purification means.
- a dialysate circuit connected to the blood purification means, and a dialysate supply unit for removing water from the blood circuit and performing intermittent replenishment to the blood circuit.
- a control unit for controlling the liquid unit, and a control method for a dialysis device comprising: calculating a time for performing rehydration based on a predetermined replacement fluid amount and a predetermined replacement fluid speed; The water removal for the body weight is performed at the set water removal rate, and the water removal for the replacement fluid recovery is performed at the replacement fluid recovery rate based on the predetermined replacement fluid amount. During the replacement, the set removal rate is reduced from the predetermined replacement fluid speed. Dialysis in which rehydration is performed at the reverse filtration rate calculated by reducing the water velocity A method of controlling the location.
- the set water removal rate is calculated and set based on the increased weight of the patient and the dialysis time.
- the set water removal rate is calculated based on the weight gain of the patient and the dialysis time, and is set to a predetermined value as the dialysis time elapses.
- rehydration is performed at a reverse filtration rate calculated by subtracting the set water removal rate from a predetermined replacement fluid rate, and the replacement fluid is collected based on a predetermined replacement fluid amount.
- the water removal for the body weight can be performed without recalculating the preset water removal speed set in advance.
- FIG. 4 shows a control example of a water removal rate and a replacement fluid recovery rate in the first embodiment.
- 9 shows a control example of a water removal rate and a replacement fluid recovery rate in the second embodiment.
- 5 shows a control example of setting of a water removal speed in a conventional example. An example of actual control of a water removal rate in a conventional example is shown.
- the dialysis apparatus and control method of the present invention are used for the treatment of intermittent replenishment-type hemofiltration dialysis (so-called I-HDF) in which replenishment is performed intermittently using a back-filtered dialysate.
- I-HDF intermittent replenishment-type hemofiltration dialysis
- Fluid replacement is performed intermittently to prevent such a rapid decrease in blood pressure.
- blood pressure is prevented from lowering, peripheral circulation is improved, and the speed of plasma refilling is maintained.
- the rate of decrease in the amount of circulating blood after dialysis can be reduced even at the same water removal rate (excluding the replacement fluid collection) as compared to the case where no replacement fluid is performed.
- the increase in the amount of circulating blood due to the replacement fluid is removed by the blood purification means 120 from the start to the end of the dialysis. Therefore, the total water removal amount is the sum of the body weight removal water removal, which is the excess water that should be originally removed from the patient's body, and the replacement fluid recovery amount.
- the amount of water that should be removed from the patient or the rate of water removal pertaining to the water removal is also referred to as the amount of water removal per body weight or the rate of water removal per body weight.
- the speed is also referred to as a water removal amount for the replacement fluid recovery or a replacement fluid recovery speed.
- FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a dialysis device 100 according to the first embodiment of the present invention.
- the dialysis device 100 includes a blood circuit 110 for flowing blood, a blood purification unit 120, a dialysate circuit 130, and a control unit 140.
- the blood circuit 110 has an arterial line 111, a venous line 112, a drug line 113, and a priming fluid discharge line 114.
- the arterial line 111, the venous line 112, the drug line 113, and the priming liquid discharge line 114 are each mainly composed of a flexible soft tube through which a liquid can flow.
- One end of the arterial line 111 is connected to a blood inlet 122a of a blood purification unit 120 described later.
- an arterial connection section 111a In the arterial line 111, an arterial connection section 111a, an arterial bubble detector 111b, and a blood pump 111c are arranged.
- the arterial connection 111a is arranged on the other end of the arterial line 111.
- a needle inserted into a blood vessel of a patient is connected to the artery-side connection portion 111a.
- the arterial-side bubble detector 111b detects the presence or absence of bubbles in the tube.
- the blood pump 111c is arranged downstream of the arterial-side air bubble detector 111b in the arterial-side line 111.
- the blood pump 111c delivers a liquid such as blood or priming liquid inside the arterial line 111 by squeezing a tube constituting the arterial line 111 with a roller.
- the venous line 112 is connected to a blood outlet 122b of the blood purification means 120 described later.
- the venous line 112 includes a venous connection 112a, a venous bubble detector 112b, a drip chamber 112c, and a venous clamp 112d.
- the vein-side connection part 112a is arranged on the other end side of the vein-side line.
- a needle inserted into a blood vessel of a patient is connected to the vein-side connecting portion 112a.
- the vein side bubble detector 112b detects the presence or absence of bubbles in the tube.
- the drip chamber 112c is disposed upstream of the vein-side bubble detector 112b.
- the drip chamber 112c stores a certain amount of blood in order to remove bubbles, coagulated blood, and the like mixed in the venous line 112 and to measure venous pressure.
- the vein-side clamp 112d is disposed downstream of the vein-side bubble detector 112b. The vein-side clamp 112d is controlled in accordance with the detection result of bubbles by the vein-side bubble detector 112b, and opens and closes the flow path of the vein-side line 112.
- the drug line 113 supplies a drug required during hemodialysis to the arterial line 111.
- One end of the drug line 113 is connected to the drug solution pump 113a for sending out a drug, and the other end is connected to the arterial line 111.
- the medicine line 113 is provided with a clamp means (not shown), and the flow path is closed by the clamp means except when the medicine is injected.
- the other end of the drug line 113 is connected to the arterial line 122 downstream of the blood pump 111c.
- the priming liquid discharge line 114 is connected to the drip chamber 112c.
- the priming liquid discharge line 114 is provided with a priming liquid discharge line clamp 114a.
- the priming liquid discharge line 114 is a line for discharging the priming liquid in a priming step described later.
- the blood purification means 120 includes a cylindrical container body 121 and a dialysis membrane (not shown) housed inside the container body 121. It is divided into a side channel and a dialysate side channel (neither is shown).
- a blood inlet 122a and a blood outlet 122b communicating with the blood circuit 110, and a dialysate inlet 123a and a dialysate outlet 123b communicating with the dialysate circuit 130 are formed.
- the blood extracted from the artery of the subject flows through the arterial line 111 by the blood pump 111c, and the blood-side flow path of the blood purification means 120 Will be introduced.
- the blood introduced into the blood purification means 120 is purified by a dialysate flowing through a dialysate circuit 130 described later via a dialysis membrane.
- the blood purified by the blood purification means 120 flows through the venous line 112 and is returned to the subject's vein.
- the dialysate circuit 130 is constituted by a so-called closed volume control type dialysate circuit 130.
- the dialysate circuit 130 includes a dialysate supply line 131a, a dialysate drain line 131b, a dialysate introduction line 132a, a dialysate derivation line 132b, and a dialysate delivery unit 133.
- the dialysate sending section 133 includes a dialysate chamber 1331, a bypass line 1332, and a water removal / back-filtration pump 1333.
- the dialysate chamber 1331 is formed of a hard container capable of storing a fixed volume (for example, 300 ml to 500 ml) of dialysate, and the inside of this container is formed by a soft diaphragm (diaphragm) and a liquid sending container 1331 a and a drain. It is partitioned into a housing 1331b.
- the bypass line 1332 connects the dialysate outlet line 132b and the dialysate drain line 131b.
- Water removal / back-filtration pump 1333 is arranged in bypass line 1332.
- the water removal / back-filtration pump 1333 is a direction in which the dialysate in the bypass line 1332 flows toward the dialysate drain line 131b (water removal direction) and a direction in which the dialysate flows through the dialysate discharge line 132b (back filtration direction). It is constituted by a pump driven so as to be able to send liquid.
- the dialysate supply line 131a has a proximal end connected to a dialysate supply device (not shown) and a distal end connected to the dialysate chamber 1331.
- the dialysis fluid supply line 131a supplies the dialysis fluid to the fluid supply storage unit 1331a of the dialysis fluid chamber 1331.
- the dialysate introduction line 132a connects the dialysate chamber 1331 and the dialysate inlet 123a of the blood purification means 120, and dialyses the dialysate stored in the liquid supply storage part 1331a of the dialysate chamber 1331 by the dialysis of the blood purification means 120. Introduce into the liquid side flow path.
- the dialysate outlet line 132b connects the dialysate outlet 123b of the blood purification unit 120 and the dialysate chamber 1331 and leads the dialysate discharged from the blood purification unit 120 to the drainage storage unit 1331b of the dialysate chamber 1331. I do.
- the dialysate drain line 131b has a proximal end connected to the dialysate chamber 1331 and discharges the dialysate drain contained in the drain reservoir 1331b.
- the inside of the hard container constituting the dialysate chamber 1331 is partitioned by the soft diaphragm (diaphragm), so that the amount of dialysate drawn out from the dialysate chamber 1331 (liquid sending accommodation)
- the amount of dialysate supplied to the portion 1331a) and the amount of drainage collected in the dialysate chamber 1331 (drainage storage portion 1331b) can be made equal. Accordingly, in a state where the water removal / back-filtration pump 1333 is stopped, the flow rate of the dialysate introduced into the blood purification means 120 and the amount of the dialysate (effluent) derived from the blood purification means 120 are equalized. Can be.
- the dialysate outlet line 132b flows.
- the amount of dialysate to be collected is obtained by adding the amount of dialysate flowing through the bypass line 1332 to the amount of dialysate recovered in the dialysate chamber 1331 (that is, the amount of dialysate flowing through the dialysate introduction line 132a). Amount.
- the amount of dialysate flowing through the dialysate outlet line 132b is reduced by the amount / min of dialysate (drainage) discharged to the dialysate drain line 131b through the bypass line 1332 / min. Is larger than the amount of dialysis fluid flowing through. That is, when the water removal / back-filtration pump 1333 is driven so as to feed in the water removal direction, the blood purification means 120 removes a predetermined amount of water from the blood at the water removal rate F. On the other hand, as shown in FIG.
- the amount of the dialysate discharged from the blood purification means 120 flows through the dialysate introduction line 132a by the amount of the dialysate (drained liquid) collected again in the dialysate chamber 1331 through the bypass line 1332.
- the flow rate of the dialysate to be used is smaller. That is, when the water removal / back-filtration pump 1333 is driven to feed in the back-filtration direction, the blood purification means 120 injects a predetermined amount of dialysate into the blood circuit 110 at the back-filtration rate R (back-filtration). ) Is done.
- the control unit 140 is configured by an information processing device (computer), and controls the operation of the dialysis device 100 by executing a control program. Specifically, the control unit 140 controls operations of various pumps, clamps, and the like arranged in the blood circuit 110 and the dialysate circuit 130, and controls various processes performed by the dialysis device 100, for example, a priming process, a removal process, and the like. A blood step, a dialysis step, a replacement fluid step, a blood return step, and the like are performed.
- the blood circuit 110 and the blood purification means 120 are washed and cleaned using a back-filtration dialysate as a priming solution.
- the blood removal step the blood of the patient is suctioned to fill the arterial line 111 and the venous line 112 with blood.
- a dialysis step for purifying the blood and removing water is performed (see FIG. 2).
- the fluid replacement step is performed intermittently during the dialysis step (see FIG. 3).
- a blood return step of returning blood to the patient is performed.
- the dialysis step will be described with reference to FIG.
- the dialysis step will be described with reference to FIG.
- excess water of the patient is removed, and the replacement fluid is also removed.
- the blood of the patient introduced from the arterial connection 111a is purified by the blood purification means 120 through the arterial line 111, and returned to the patient from the venous connection 112a through the venous line 112. .
- the arterial-side connecting portion 111a and the venous-side connecting portion 112a are each connected to a needle punctured in a patient's blood vessel, and the priming fluid discharge line clamp 114a is closed. In the state, the vein side clamp 112d is open.
- the dialysate supply device (not shown) supplies and discharges the dialysate to and from the dialysate chamber 1331 at an average flow rate of 500 ml / min, and controls the water removal / reverse filtration pump 1333 to remove water at a water removal rate F in the water removal direction.
- the blood purification means 120 removes water at Fml / min.
- the blood pump 111c gradually increases the flow rate from 40 to 50 ml / min at the start of the dialysis step to, for example, about 200 ml / min, and sends the blood from the arterial side connection part 111a to the blood purification means 120 side.
- the rehydration step is a step of injecting a back-filtration dialysate into the blood circuit 110 via the blood purification means 120, and intermittently injecting a predetermined amount of the replenisher at predetermined intervals at a reverse filtration rate R (ml / min). Done in
- the artery-side connection part 111a and the vein-side connection part 112a are each connected to a needle punctured in a blood vessel of the patient, as in the dialysis step, and are provided with a priming liquid discharge line.
- the clamp 114a is closed, and the venous clamp 112d is open.
- the dialysate supply device (not shown) supplies and discharges the dialysate at an average flow rate of 500 ml / min to and from the dialysate chamber 1331, and switches the dewatering / reverse filtration pump 1333 in the reverse filtration direction (bypass in FIG. 3). It is operated so as to feed the liquid at the reverse filtration rate R in the direction indicated by the arrow in the line 1332).
- the blood purification means 120 can inject 150 ml / min water in about 80 seconds. Done.
- the blood pump 111c reduces the flow rate from 200 ml / min during the dialysis step to about 50 ml / min, and sends out the blood from the arterial side connection part 111a side to the blood purification means 120 side.
- Blood flows into the blood purification means 120 at a flow rate of 50 ml / min from the blood introduction port 122a, and the back-filtration dialysate is injected at a flow rate of 150 ml / min, and 200 ml of the diluted blood is supplied from the blood outlet port 122b. / Min. In this manner, blood is rapidly replenished in blood in about 80 seconds in the rehydration step.
- a detailed setting method of the reverse filtration rate R will be described later in detail.
- the replacement fluid collection speed becomes a negative value, it indicates a case where the solution is sent in the reverse filtration direction (see FIG. 4).
- the reduced volume) and the substantial fluid replacement volume (186.7 ml / time) are removed.
- the substantial rehydration amount decreases from 200 ml / time to 186.7 ml / time, but the reduction rate is about 7%, so that the effect of the rehydration solution is not significantly impaired.
- the dialysis time needs to be extended.
- execution of replacement fluid is added accordingly.
- the set water removal rate f1 for the body weight is 5 ml / min during the dialysis time of 210 minutes to 270 minutes
- the substantial replacement fluid volume is a predetermined replacement fluid volume (200 ml / time) and the amount of water removal deficiency (6.7 ml / time) for the body weight is reduced (193.3 ml / time).
- the reduced volume) and the substantial fluid replacement volume (193.3 ml / time) are removed.
- the control unit 140 controls (1) a predetermined replacement fluid amount (for example, 200 ml / time) and a predetermined replacement fluid rate r (for example, 150 ml / min). Based on the calculated rehydration time (80 seconds / time), (2) except during rehydration, water removal for the body weight is performed at a preset water removal rate f1 (for example, 10 ml / min).
- the dialysate feeding section 133 is controlled so as to remove water for the replacement fluid recovery at the replacement fluid recovery rate f2 based on the predetermined replacement fluid volume.
- the dialysate feeding section 133 was controlled so that the fluid replacement was performed at the reverse filtration rate R calculated by subtracting the set water removal rate f1 (for example, 10 ml / min) from (min).
- rehydration is performed at the reverse filtration rate R calculated by subtracting the set dehydration rate f1 from the predetermined rehydration rate r, and the rehydration rate is determined based on the predetermined rehydration rate, which is the sum of the substantial rehydration rate and the insufficient dehydration rate.
- the water removal for the body weight can be performed at the set water removal rate f1 irrespective of the embodiment such as the non-execution or addition of replacement fluid, and the recalculation of the set water removal rate can be unnecessary.
- water removal for the body weight is performed at a water removal rate slightly larger than the set water removal rate.
- the water removal for the body weight can be performed at the set water removal rate without increasing the water content. This slight increase in the rate of water removal increases the risk of blood pressure decrease in patients with limited water removal rates, but in the present invention, water removal is performed at the set water removal rate, so blood pressure is reduced. Risks such as reduction can be reduced.
- the amount of water removed from the patient's body weight is 2400 ml
- dialysis is performed for 4 hours
- the interval of replacement fluid is fixed at 30 minutes
- a total of 7 replacement fluids out of the treatment for 4 hours is performed.
- the control unit 140 sets a larger amount of water removal in the first half of dialysis and a smaller amount of water removal in the second half of dialysis based on the amount of water removal (2400 ml) corresponding to the patient's body weight and the dialysis time 240 minutes.
- the second half of dialysis (dialysis time 120 to 240 minutes) ) Is set to 9 ml / min, which is 10% less than the reference water removal rate.
- the time required for rehydration is calculated (80 seconds / time) from a predetermined rehydration rate r (for example, 150 ml / min) and a predetermined rehydration amount (for example, 200 ml / time).
- the replacement fluid collection speed f2 is set so that the replacement fluid collection amount by performing the replacement fluid for the seventh time is moved forward.
- the time required for rehydration is subtracted from the rehydration interval to calculate the water removal time (approximately 28.7 min / time x 6 times), and the rehydration recovery rate f2 is calculated (approximately 8.1 ml / min). It can be considered that the replacement fluid collection rate f2 is increased by about 1.1 ml / min compared to about 7.0 ml / min when the final replacement fluid is not collected ahead of time.
- the water removal rate F when collecting the replacement fluid is the sum of the set water removal rate f1 and the replacement fluid recovery rate f2.
- the set filtration rate f1 is virtually set. It can be considered that water removal for the body weight is continued.
- the replacement fluid speed r is 0 ml / min.
- the set water removal rate f1 was set to a different value according to the elapse of the dialysis time. As described above, in the case where the set water removal rate f1 changes as the dialysis time elapses, if the embodiment of the replacement fluid is changed in the related art, it is necessary to reset the water removal rate by a more complicated and complicated calculation. However, according to the present invention, it is not necessary to recalculate the set water removal rate.
- the replacement fluid is collected after the first replacement fluid is performed has been described, but the embodiment is not limited thereto.
- the collection of the replacement fluid may be performed from the start to the end of the dialysis.
- the replacement fluid to be performed may be collected before the first replacement of the fluid.
- the replacement fluid collection speed is set so as to collect a predetermined replacement fluid amount that was performed most recently, but the present invention is not limited to this.
- the replacement fluid collection speed may be set such that the recovery of the final replacement fluid is performed earlier.
- Reference Signs List 100 dialyzer 110 blood circuit 111 arterial line 111c blood pump 112 venous line 120 blood purification means 130 dialysate circuit 133 dialysate sending unit 140 control unit
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Abstract
補液の実施態様によらず、予め設定された除水速度で体重分の除水を行うことが可能な透析装置及び制御方法を提供する。 透析装置100は、血液回路110と、血液浄化手段120と、血液浄化手段120を介して除水又は逆濾過による補液を行うように透析液を送る透析液送液部133を有する透析液回路130と、血液回路110からの除水及び血液回路110への間歇的な補液を実施するように透析液送液部133を制御する制御部140と、を備え、所定の補液量及び所定の補液速度rに基づいて補液を実施する時間を算出し、補液実施中以外は、設定除水速度f1で体重分の除水を行うと共に、所定の補液量に基づいた補液回収速度f2で補液回収分の除水を行い、補液実施中は、所定の補液速度rから設定除水速度f1を減じて算出した逆濾過速度Rで補液を行う。
Description
本発明は、間歇的に補液を実施可能な透析装置及び該透析装置を用いた制御方法に関する。
近年、透析治療中の循環血液量の低下に伴う血圧の低下の予防や末梢循環を改善して透析効率を上げることを目的に、血液濾過透析(いわゆるHDF)の治療において、例えば30分毎に150mL~200mLの補液を繰り返し行いながら透析を行う「間歇補充型血液濾過透析法(いわゆるI-HDF)」が提案されている(非特許文献1、非特許文献2参照)。
補液の血液回路への注入方法について、ダイアライザやヘモダイアフィルタ等の血液浄化手段を介して透析液を逆濾過して行う透析装置の場合、補液の実施中は除水を行うことができなくなる。そのため、この除水時間による除水残量不足を本来の患者からの除水速度を増加して除水することが一般に行われている。尚、補液によって増加した水分量も除水により回収される。
一例として4時間(240分)で2.4Lを除水し、1回あたり200mlの補液を150ml/minの補液速度(逆濾過速度)で計7回実施する場合について、図6Aを参照して具体的に説明する。
単純に透析時間の240分で2400mlの除水を行おうとすると、10ml/分の除水速度となる。図6Aに示すように、200mlの補液量を150ml/minで注入すると、1回当たり80秒、7回で560秒(9.3分)の間、除水ができなくなる。そのため、実際に除水可能な時間は、230.7分となり、実際の除水速度は、10.4ml/分となる。このように、想定していた除水速度10ml/minに比べて約4%程度、除水速度が上乗せされた状態で除水が行われることで、除水の不足分が調整される。
単純に透析時間の240分で2400mlの除水を行おうとすると、10ml/分の除水速度となる。図6Aに示すように、200mlの補液量を150ml/minで注入すると、1回当たり80秒、7回で560秒(9.3分)の間、除水ができなくなる。そのため、実際に除水可能な時間は、230.7分となり、実際の除水速度は、10.4ml/分となる。このように、想定していた除水速度10ml/minに比べて約4%程度、除水速度が上乗せされた状態で除水が行われることで、除水の不足分が調整される。
日本透析医学会雑誌40巻9号 769~774頁「新しいHDF療法の考案とその臨床効果」
日本透析医学会雑誌42巻9号 695~703頁「逆濾過透析液を利用した自動モードによる間歇補液血液透析の考案とその臨床評価」
透析治療中に計画通りに補液が実施されれば、図6Aに示す除水速度の設定の制御例の通りに除水が可能である。
しかしながら、実際の治療においては、アラームの発生等により安全確認のため装置を止めて治療を中断する場合があり、予定されていた補液が実施されない場合がある。また、治療時間の延長により補液の実施が追加される場合も考えられる。
しかしながら、実際の治療においては、アラームの発生等により安全確認のため装置を止めて治療を中断する場合があり、予定されていた補液が実施されない場合がある。また、治療時間の延長により補液の実施が追加される場合も考えられる。
このような場合、除水可能な時間が変わるため、図6Bに示す除水速度の実際の制御例のように、補液の不実施や追加の度に除水速度の再設定が必要となる。この再設定のための計算は除水速度が一定に設定されていても煩雑であり、例えば、体重分の除水速度を透析時間の前半は多めに、後半は少なめに設定する計画除水を行う場合には、更に計算が煩雑となる。
従って、本発明は、補液の実施態様によらず、予め設定された除水速度で体重分の除水を行うことが可能な透析装置及び制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、血液回路と、前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、前記血液浄化手段を介して除水又は逆濾過による補液を行うように透析液を送る透析液送液部を有し、前記血液浄化手段に接続される透析液回路と、前記血液回路からの除水及び該血液回路への間歇的な補液を実施するように前記透析液送液部を制御する制御部と、を備える透析装置であって、前記制御部は、所定の補液量及び所定の補液速度に基づいて補液を実施する時間を算出し、補液実施中以外は、予め設定された設定除水速度で体重分の除水を行うと共に、前記所定の補液量に基づいた補液回収速度で補液回収分の除水を行うように前記透析液送液部を制御し、補液実施中は、前記所定の補液速度から前記設定除水速度を減じて算出した逆濾過速度で補液を行うように前記透析液送液部を制御する透析装置に関する。
また、本発明は、血液回路と、前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、前記血液浄化手段を介して除水又は逆濾過による補液を行うように透析液を送る透析液送液部を有し、前記血液浄化手段に接続される透析液回路と、前記血液回路からの除水及び該血液回路への間歇的な補液を実施するように前記透析液送液部を制御する制御部と、を備える透析装置の制御方法であって、所定の補液量及び所定の補液速度に基づいて補液を実施する時間を算出し、補液実施中以外は、予め設定された設定除水速度で体重分の除水を行うと共に、前記所定の補液量に基づいた補液回収速度で補液回収分の除水を行い、補液実施中は、前記所定の補液速度から前記設定除水速度を減じて算出した逆濾過速度で補液を行う透析装置の制御方法に関する。
また、前記設定除水速度は、患者の増加体重及び透析時間に基づいて算出され、設定されることが好ましい。
また、前記設定除水速度は、患者の増加体重及び透析時間に基づいて算出され、透析時間の経過に応じて所定の値に設定されることが好ましい。
本発明によれば、所定の補液速度から設定除水速度を減じて算出した逆濾過速度で補液を行い、所定の補液量に基づいて補液分の回収を行うことで、補液の実施態様によらず、予め設定された設定除水速度を再計算することなく、体重分の除水を行うことができる。
以下、本発明の透析装置及び制御方法の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の透析装置及び制御方法は、逆濾過された透析液を利用して間歇的に補液を行う間歇補充型血液濾過透析(いわゆるI-HDF)の治療に用いられる。
本発明の透析装置及び制御方法は、逆濾過された透析液を利用して間歇的に補液を行う間歇補充型血液濾過透析(いわゆるI-HDF)の治療に用いられる。
まず、間歇的に補液を実施することによる効果について簡単に説明する。
透析治療中は、除水の進行に伴い血液中の水分(血漿)が取り除かれていき、循環血液量が減少していく。循環血液量が減少して血液中の蛋白濃度が上がると、血管内と血管外(間質)との浸透圧の差により、間質から血管内に水分(血漿)が徐々に移動して(血漿再充填)、循環血液量が回復して血圧が維持される。しかしながら、血漿再充填の速度が除水速度に追いつかずに、循環血液量が減少して血圧が低下してくると、自律神経の働きにより末梢血管を収縮させて血圧を維持しようとする生体反応が起こる。これが正常に働かないと、血漿再充填の速度が除水速度を大きく下回ることとなり、循環血液量の減少率が大きくなり、急激な血圧の低下を招く。
透析治療中は、除水の進行に伴い血液中の水分(血漿)が取り除かれていき、循環血液量が減少していく。循環血液量が減少して血液中の蛋白濃度が上がると、血管内と血管外(間質)との浸透圧の差により、間質から血管内に水分(血漿)が徐々に移動して(血漿再充填)、循環血液量が回復して血圧が維持される。しかしながら、血漿再充填の速度が除水速度に追いつかずに、循環血液量が減少して血圧が低下してくると、自律神経の働きにより末梢血管を収縮させて血圧を維持しようとする生体反応が起こる。これが正常に働かないと、血漿再充填の速度が除水速度を大きく下回ることとなり、循環血液量の減少率が大きくなり、急激な血圧の低下を招く。
このような急激な血圧低下を予防するため、間歇的に補液が実施される。補液を実施して血液循環量を回復させながら透析を行うことにより、血圧の低下を予防すると共に、末梢循環も改善され、血漿再充填の速度も維持される。その結果、補液を実施しない場合に比べて、同じ除水速度(補液回収分は除外)であっても、透析終了後の循環血液量の減少率を小さくすることができる。尚、補液の実施による循環血液量の増加分は、透析開始から終了までの間に、血液浄化手段120により除水される。よって、総除水量は、本来患者の体内から除去すべき余分な水分である体重除水分と補液回収分とを合わせたものとなる。尚、以下において、本来患者から除水すべき除水量又は当該除水に係る除水速度を体重分の除水量又は体重分の除水速度ともいい、補液によって増加した水分の除水量又は除水速度を補液回収分の除水量又は補液回収速度ともいう。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る透析装置100の概略構成を示す図である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る透析装置100の概略構成を示す図である。
図1に示すように、透析装置100は、血液を流すための血液回路110と、血液浄化手段120と、透析液回路130と、制御部140と、を備える。
血液回路110は、動脈側ライン111と、静脈側ライン112と、薬剤ライン113と、プライミング液排出ライン114と、を有する。動脈側ライン111、静脈側ライン112、薬剤ライン113及びプライミング液排出ライン114は、いずれも液体が流通可能な可撓性を有する軟質のチューブを主体として構成される。
動脈側ライン111は、一端側が後述する血液浄化手段120の血液導入口122aに接続される。動脈側ライン111には、動脈側接続部111a、動脈側気泡検知器111b、及び血液ポンプ111cが配置される。
動脈側接続部111aは、動脈側ライン111の他端側に配置される。動脈側接続部111aには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
動脈側気泡検知器111bは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
血液ポンプ111cは、動脈側ライン111における動脈側気泡検知器111bよりも下流側に配置される。血液ポンプ111cは、動脈側ライン111を構成するチューブをローラーでしごくことにより、動脈側ライン111の内部の血液やプライミング液等の液体を送出する。
動脈側接続部111aは、動脈側ライン111の他端側に配置される。動脈側接続部111aには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
動脈側気泡検知器111bは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
血液ポンプ111cは、動脈側ライン111における動脈側気泡検知器111bよりも下流側に配置される。血液ポンプ111cは、動脈側ライン111を構成するチューブをローラーでしごくことにより、動脈側ライン111の内部の血液やプライミング液等の液体を送出する。
静脈側ライン112は、一端側が後述する血液浄化手段120の血液導出口122bに接続される。静脈側ライン112には、静脈側接続部112a、静脈側気泡検知器112b、ドリップチャンバ112c、及び静脈側クランプ112dが配置される。
静脈側接続部112aは、静脈側ラインの他端側に配置される。静脈側接続部112aには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
静脈側気泡検知器112bは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
ドリップチャンバ112cは、静脈側気泡検知器112bよりも上流側に配置される。ドリップチャンバ112cは、静脈側ライン112に混入した気泡や凝固した血液等を除去するため、また、静脈圧を測定するため、一定量の血液を貯留する。
静脈側クランプ112dは、静脈側気泡検知器112bよりも下流側に配置される。静脈側クランプ112dは、静脈側気泡検知器112bによる気泡の検出結果に応じて制御され、静脈側ライン112の流路を開閉する。
静脈側接続部112aは、静脈側ラインの他端側に配置される。静脈側接続部112aには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
静脈側気泡検知器112bは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
ドリップチャンバ112cは、静脈側気泡検知器112bよりも上流側に配置される。ドリップチャンバ112cは、静脈側ライン112に混入した気泡や凝固した血液等を除去するため、また、静脈圧を測定するため、一定量の血液を貯留する。
静脈側クランプ112dは、静脈側気泡検知器112bよりも下流側に配置される。静脈側クランプ112dは、静脈側気泡検知器112bによる気泡の検出結果に応じて制御され、静脈側ライン112の流路を開閉する。
薬剤ライン113は、血液透析中に必要な薬剤を動脈側ライン111に供給する。薬剤ライン113は、一端側が薬剤を送り出す薬液ポンプ113aに接続され、他端側が動脈側ライン111に接続される。また、薬剤ライン113には不図示のクランプ手段が設けられており、薬剤を注入するとき以外は、クランプ手段により流路は閉鎖された状態である。本実施形態では、薬剤ライン113の他端側は、動脈側ライン122における血液ポンプ111cよりも下流側に接続される。
プライミング液排出ライン114は、ドリップチャンバ112cに接続される。プライミング液排出ライン114には、プライミング液排出ライン用クランプ114aが配置される。プライミング液排出ライン114は、後述するプライミング工程でプライミング液を排液するためのラインである。
血液浄化手段120は、筒状に形成された容器本体121と、この容器本体121の内部に収容された透析膜(図示せず)と、を備え、容器本体121の内部は、透析膜により血液側流路と透析液側流路とに区画される(いずれも図示せず)。容器本体121には、血液回路110に連通する血液導入口122a及び血液導出口122bと、透析液回路130に連通する透析液導入口123a及び透析液導出口123bと、が形成される。
以上の血液回路110及び血液浄化手段120によれば、対象者(透析患者)の動脈から取り出された血液は、血液ポンプ111cにより動脈側ライン111を流通して血液浄化手段120の血液側流路に導入される。血液浄化手段120に導入された血液は、透析膜を介して後述する透析液回路130を流通する透析液により浄化される。血液浄化手段120において浄化された血液は、静脈側ライン112を流通して対象者の静脈に返血される。
透析液回路130は、本実施形態では、いわゆる密閉容量制御方式の透析液回路130により構成される。この透析液回路130は、透析液供給ライン131aと、透析液排液ライン131bと、透析液導入ライン132aと、透析液導出ライン132bと、透析液送液部133と、を備える。
透析液送液部133は、透析液チャンバ1331と、バイパスライン1332と、除水/逆濾過ポンプ1333と、を備える。
透析液チャンバ1331は、一定容量(例えば、300ml~500ml)の透析液を収容可能な硬質の容器で構成され、この容器の内部は軟質の隔膜(ダイアフラム)により、送液収容部1331a及び排液収容部1331bに区画される。
バイパスライン1332は、透析液導出ライン132bと透析液排液ライン131bとを接続する。
透析液チャンバ1331は、一定容量(例えば、300ml~500ml)の透析液を収容可能な硬質の容器で構成され、この容器の内部は軟質の隔膜(ダイアフラム)により、送液収容部1331a及び排液収容部1331bに区画される。
バイパスライン1332は、透析液導出ライン132bと透析液排液ライン131bとを接続する。
除水/逆濾過ポンプ1333は、バイパスライン1332に配置される。除水/逆濾過ポンプ1333は、バイパスライン1332の内部の透析液を透析液排液ライン131b側に流通させる方向(除水方向)及び透析液導出ライン132b側に流通させる方向(逆濾過方向)に送液可能に駆動するポンプにより構成される。
透析液供給ライン131aは、基端側が透析液供給装置(図示せず)に接続され、先端側が透析液チャンバ1331に接続される。透析液供給ライン131aは透析液チャンバ1331の送液収容部1331aに透析液を供給する。
透析液導入ライン132aは、透析液チャンバ1331と血液浄化手段120の透析液導入口123aとを接続し、透析液チャンバ1331の送液収容部1331aに収容された透析液を血液浄化手段120の透析液側流路に導入する。
透析液導出ライン132bは、血液浄化手段120の透析液導出口123bと透析液チャンバ1331とを接続し、血液浄化手段120から排出された透析液を透析液チャンバ1331の排液収容部1331bに導出する。
透析液排液ライン131bは、基端側が透析液チャンバ1331に接続され、排液収容部1331bに収容された透析液の排液を排出する。
以上の透析液回路130によれば、透析液チャンバ1331を構成する硬質の容器の内部を軟質の隔膜(ダイアフラム)により区画することで、透析液チャンバ1331からの透析液の導出量(送液収容部1331aへの透析液の供給量)と、透析液チャンバ1331(排液収容部1331b)に回収される排液の量と、を同量にできる。
これにより、除水/逆濾過ポンプ1333を停止させた状態では、血液浄化手段120に導入される透析液の流量と血液浄化手段120から導出される透析液(排液)の量とを同量にできる。
これにより、除水/逆濾過ポンプ1333を停止させた状態では、血液浄化手段120に導入される透析液の流量と血液浄化手段120から導出される透析液(排液)の量とを同量にできる。
また、図2に示すように、除水/逆濾過ポンプ1333を除水方向に除水速度F(ml/min)で送液するように駆動させた場合には、透析液導出ライン132bを流通する透析液の量は、透析液チャンバ1331に回収される透析液の量(即ち、透析液導入ライン132aを流通する透析液の量)に、バイパスライン1332を流通する透析液の量を加えた量となる。これにより、透析液導出ライン132bを流通する透析液の量は、バイパスライン1332を通って透析液排液ライン131bに排出される透析液(排液)の量/minだけ、透析液導入ライン132aを流通する透析液の量よりも多くなる。即ち、除水/逆濾過ポンプ1333を除水方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化手段120において、血液から除水速度Fで所定量の除水が行われる。
一方、図3に示すように除水/逆濾過ポンプ1333を逆濾過方向に逆濾過速度R(ml/min)で送液するように駆動させた場合には、透析液チャンバ1331から排出された排液の一部がバイパスライン1332及び透析液導出ライン132bを通って再び透析液チャンバ1331に回収される。そのため、血液浄化手段120から導出される透析液の量は、透析液チャンバ1331に回収される量(即ち、透析液導入ライン132aを流通する透析液の量)から、バイパスライン1332を流通する透析液の量を減じた量となる。これにより、血液浄化手段120から導出される透析液の量は、バイパスライン1332を通って再び透析液チャンバ1331に回収される透析液(排液)の量分だけ、透析液導入ライン132aを流通する透析液の流量よりも少なくなる。即ち、除水/逆濾過ポンプ1333を逆濾過方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化手段120において、血液回路110に所定量の透析液が逆濾過速度Rで注入(逆濾過)される。
一方、図3に示すように除水/逆濾過ポンプ1333を逆濾過方向に逆濾過速度R(ml/min)で送液するように駆動させた場合には、透析液チャンバ1331から排出された排液の一部がバイパスライン1332及び透析液導出ライン132bを通って再び透析液チャンバ1331に回収される。そのため、血液浄化手段120から導出される透析液の量は、透析液チャンバ1331に回収される量(即ち、透析液導入ライン132aを流通する透析液の量)から、バイパスライン1332を流通する透析液の量を減じた量となる。これにより、血液浄化手段120から導出される透析液の量は、バイパスライン1332を通って再び透析液チャンバ1331に回収される透析液(排液)の量分だけ、透析液導入ライン132aを流通する透析液の流量よりも少なくなる。即ち、除水/逆濾過ポンプ1333を逆濾過方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化手段120において、血液回路110に所定量の透析液が逆濾過速度Rで注入(逆濾過)される。
制御部140は、情報処理装置(コンピュータ)により構成され、制御プログラムを実行することにより、透析装置100の動作を制御する。
具体的には、制御部140は、血液回路110及び透析液回路130に配置された各種のポンプやクランプ等の動作を制御して、透析装置100により行われる各種工程、例えば、プライミング工程、脱血工程、透析工程、補液工程、返血工程等を実行する。
具体的には、制御部140は、血液回路110及び透析液回路130に配置された各種のポンプやクランプ等の動作を制御して、透析装置100により行われる各種工程、例えば、プライミング工程、脱血工程、透析工程、補液工程、返血工程等を実行する。
各種工程について図2及び図3を参照して簡単に説明する。
プライミング工程では、プライミング液として逆濾過透析液を用いて血液回路110及び血液浄化手段120を洗浄して清浄化する。
脱血工程では、患者の血液を吸引して動脈側ライン111及び静脈側ライン112に血液を充填させる。脱血工程の後、血液を浄化すると伴に水分を除去する透析工程が行われる(図2参照)。
透析工程の途中で間歇的に補液工程が行われる(図3参照)。透析工程終了後、患者に血液を戻す返血工程が行われる。
プライミング工程では、プライミング液として逆濾過透析液を用いて血液回路110及び血液浄化手段120を洗浄して清浄化する。
脱血工程では、患者の血液を吸引して動脈側ライン111及び静脈側ライン112に血液を充填させる。脱血工程の後、血液を浄化すると伴に水分を除去する透析工程が行われる(図2参照)。
透析工程の途中で間歇的に補液工程が行われる(図3参照)。透析工程終了後、患者に血液を戻す返血工程が行われる。
以下に、透析装置100により行われる各種工程のうち、本発明の制御方法に関わる透析工程及び補液工程について、詳しく説明する。
図2を参照して透析工程について説明する。透析工程では、図2を参照して透析工程について説明する。透析工程では、患者の余剰水分の除水が行われ、また、補液回収分の除水も合わせて行われる。
透析工程において、動脈側接続部111aから導入される患者の血液は、動脈側ライン111を通って血液浄化手段120で浄化され、静脈側ライン112を通って静脈側接続部112aから患者に戻される。
透析工程において、動脈側接続部111aから導入される患者の血液は、動脈側ライン111を通って血液浄化手段120で浄化され、静脈側ライン112を通って静脈側接続部112aから患者に戻される。
透析工程では、図2に示すように、動脈側接続部111a及び静脈側接続部112aは、それぞれ患者の血管に穿刺される針に接続された状態であり、プライミング液排出ライン用クランプ114aは閉状態、静脈側クランプ112dは開状態である。
不図示の透析液供給装置は、透析液チャンバ1331に対して平均500ml/minの送液量で透析液を供給及び排出し、除水/逆濾過ポンプ1333を、除水速度Fで除水方向に送液するように作動させ、血液浄化手段120において、Fml/minの除水が行われる。
血液ポンプ111cは、透析工程開始時の40~50ml/minから例えば200ml/min程度まで流量を徐々に増加させ、動脈側接続部111a側から血液浄化手段120側に血液を送出する。
血液浄化手段120内には、血液導入口122aから200ml/minの流量で血液が流入し、Fml/minの流量で除水されて、血液導出口122bから(200-F)ml/minの流量で導出される。また、透析排液は、透析液導出口123bから導出される。
このようにして、透析工程において除水速度Fで除水が行われる。除水速度Fの設定方法については、後に詳細に説明する。
血液ポンプ111cは、透析工程開始時の40~50ml/minから例えば200ml/min程度まで流量を徐々に増加させ、動脈側接続部111a側から血液浄化手段120側に血液を送出する。
血液浄化手段120内には、血液導入口122aから200ml/minの流量で血液が流入し、Fml/minの流量で除水されて、血液導出口122bから(200-F)ml/minの流量で導出される。また、透析排液は、透析液導出口123bから導出される。
このようにして、透析工程において除水速度Fで除水が行われる。除水速度Fの設定方法については、後に詳細に説明する。
次に図3を参照して補液工程について説明する。
補液工程は、血液回路110に血液浄化手段120を介して逆濾過透析液を注入する工程であり、所定の間隔で間歇的に所定の量の補液の注入が逆濾過速度R(ml/min)で行われる。
補液工程は、血液回路110に血液浄化手段120を介して逆濾過透析液を注入する工程であり、所定の間隔で間歇的に所定の量の補液の注入が逆濾過速度R(ml/min)で行われる。
補液工程では、図3に示すように、透析工程と同様に動脈側接続部111a及び静脈側接続部112aは、それぞれ患者の血管に穿刺される針に接続された状態であり、プライミング液排出ライン用クランプ114aは閉状態、静脈側クランプ112dは開状態である。
不図示の透析液供給装置は、透析液チャンバ1331に対して平均500ml/minの送液量で透析液を供給及び排出し、除水/逆濾過ポンプ1333を、逆濾過方向(図3のバイパスライン1332に矢印で示す方向)に逆濾過速度Rで送液するように作動させる。例えば、200mlの補液を行う場合には、除水/逆濾過ポンプ1333の逆濾過速度Rを一例として150ml/minとすることで、血液浄化手段120において、150ml/minの注水が約80秒で行われる。
血液ポンプ111cは、透析工程中の200ml/minから50ml/min程度まで流量を減少させ、動脈側接続部111a側から血液浄化手段120側に血液を送出する。
血液浄化手段120内には、血液導入口122aから50ml/minの流量で血液が流入し、逆濾過透析液が150ml/minの流量で注水されて、血液導出口122bから希釈された血液が200ml/minの流量で導出される。このようにして、補液工程において約80秒で血液中に急速に水分が補充される。逆濾過速度Rの詳しい設定方法については、後に詳細に説明する。
血液ポンプ111cは、透析工程中の200ml/minから50ml/min程度まで流量を減少させ、動脈側接続部111a側から血液浄化手段120側に血液を送出する。
血液浄化手段120内には、血液導入口122aから50ml/minの流量で血液が流入し、逆濾過透析液が150ml/minの流量で注水されて、血液導出口122bから希釈された血液が200ml/minの流量で導出される。このようにして、補液工程において約80秒で血液中に急速に水分が補充される。逆濾過速度Rの詳しい設定方法については、後に詳細に説明する。
次に、本実施形態における具体的な透析装置の制御方法について図4を参照して説明する。
(制御方法)
本実施形態では、一例として、患者からの体重分の除水量が2400mlで、4時間の透析を予定し、補液の実施間隔を30分で一定とし、4時間の治療のうち、合計7回の補液を実施する場合について説明する。尚、補液の実施態様の例として、5回目の補液が実施されない場合、また、透析終盤に除水速度を小さくしたために透析時間の延長に伴う補液の追加が必要となった場合について説明する。
本実施形態では、一例として、患者からの体重分の除水量が2400mlで、4時間の透析を予定し、補液の実施間隔を30分で一定とし、4時間の治療のうち、合計7回の補液を実施する場合について説明する。尚、補液の実施態様の例として、5回目の補液が実施されない場合、また、透析終盤に除水速度を小さくしたために透析時間の延長に伴う補液の追加が必要となった場合について説明する。
まず、除水速度Fの設定方法について説明する。
制御部140は、入力された患者の余剰水分の除水量(2400ml)及び透析時間240分に基づいて設定除水速度f1(=10ml/min)を算出する。また、入力された所定の補液速度r(一例として150ml/min)及び所定の補液量(一例として200ml/回)から補液に要する時間を算出する(80秒/回)。また、補液の実施間隔から補液に要する時間を減じて除水可能時間を算出し(約28.7min/回)、補液回収速度f2を算出する(約7.0ml/min)。
制御部140は、入力された患者の余剰水分の除水量(2400ml)及び透析時間240分に基づいて設定除水速度f1(=10ml/min)を算出する。また、入力された所定の補液速度r(一例として150ml/min)及び所定の補液量(一例として200ml/回)から補液に要する時間を算出する(80秒/回)。また、補液の実施間隔から補液に要する時間を減じて除水可能時間を算出し(約28.7min/回)、補液回収速度f2を算出する(約7.0ml/min)。
ここで、図4に示すように、透析開始から30分は、補液回収分の除水を行わずに体重分の除水のみ行うので、除水速度Fは、設定除水速度f1=10ml/minとなる。補液の実施後の除水速度Fは、設定除水速度f1と補液回収速度f2を合わせたものとなり、F=f1+f2=17ml/minとなる。
次に、逆濾過速度Rの設定方法について説明する。
制御部140は、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=10ml/min)を減じた速度に設定する(R=140ml/min)。尚、補液回収速度が負の値となる場合は、逆濾過方向に送液する場合を示す(図4参照)。
このように逆濾過速度Rを設定することで、逆濾過により体重分の除水が停止している間も、仮想的に設定除水速度f1で体重分の除水が継続されていると考えることができる。実質的な補液量は、所定の補液量(200ml/回)から体重分の除水不足量(=13.3ml/回)が減少した量(186.7ml/回)となるが、前述したように、補液回収速度f2は、実質的な補液量(186.7ml/回)に基づいて算出するのではなく、所定の補液量(200ml/回)に基づいて算出される。従って、除水可能な時間において(例えば、透析時間が31.3分~60分の間等)、補液回収分(200ml/回)として、体重分の除水不足量(13.3ml/回=補液減少量)及び実質的な補液量(186.7ml/回)が除水される。
尚、実質的な補液量は、200ml/回から186.7ml/回に減少するが、減少率としては約7%であり、これにより補液の効果が大きく損なわれることはない。
制御部140は、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=10ml/min)を減じた速度に設定する(R=140ml/min)。尚、補液回収速度が負の値となる場合は、逆濾過方向に送液する場合を示す(図4参照)。
このように逆濾過速度Rを設定することで、逆濾過により体重分の除水が停止している間も、仮想的に設定除水速度f1で体重分の除水が継続されていると考えることができる。実質的な補液量は、所定の補液量(200ml/回)から体重分の除水不足量(=13.3ml/回)が減少した量(186.7ml/回)となるが、前述したように、補液回収速度f2は、実質的な補液量(186.7ml/回)に基づいて算出するのではなく、所定の補液量(200ml/回)に基づいて算出される。従って、除水可能な時間において(例えば、透析時間が31.3分~60分の間等)、補液回収分(200ml/回)として、体重分の除水不足量(13.3ml/回=補液減少量)及び実質的な補液量(186.7ml/回)が除水される。
尚、実質的な補液量は、200ml/回から186.7ml/回に減少するが、減少率としては約7%であり、これにより補液の効果が大きく損なわれることはない。
また、図4に示すように、5回目の補液が不実施となった場合には、補液速度rは0ml/minとなり、この回の補液回収分の除水も不要となるので補液回収速度f2=0ml/minとなる。よって、除水/逆濾過ポンプ1333の送液方向は除水方向のままで透析時間が150分~180分の間、体重分の除水が継続され、除水速度F=設定除水速度f1(=10ml/min)となる。
更に、図4に示すように、血圧低下の発生等により7回目の補液実施以降、体重分の設定除水速度f1を半分程度にして除水を行う場合、透析時間の延長が必要となる。それに伴い補液の実施が追加される場合について説明する。
透析時間が210分~270分の間、体重分の設定除水速度f1を5ml/minとする場合、補液中の逆濾過速度Rを、r-f1=145ml/minとすることで、設定除水速度f1を再計算することなく、体重分及び補液回収分の除水を行うことができる。
具体的には、実質的な補液量は、所定の補液量(200ml/回)から体重分の除水不足量(6.7ml/回)が減少した量(193.3ml/回)となるが、補液回収速度f2は、実質的な補液量(193.3ml/回)に基づいて算出するのではなく、所定の補液量(200ml/回)に基づいて算出される。従って、除水可能な時間において(例えば、透析時間が211.3分~240分の間等)、補液回収分(200ml/回)として、体重分の除水不足量(6.7ml/回=補液減少量)及び実質的な補液量(193.3ml/回)が除水される。
透析時間が210分~270分の間、体重分の設定除水速度f1を5ml/minとする場合、補液中の逆濾過速度Rを、r-f1=145ml/minとすることで、設定除水速度f1を再計算することなく、体重分及び補液回収分の除水を行うことができる。
具体的には、実質的な補液量は、所定の補液量(200ml/回)から体重分の除水不足量(6.7ml/回)が減少した量(193.3ml/回)となるが、補液回収速度f2は、実質的な補液量(193.3ml/回)に基づいて算出するのではなく、所定の補液量(200ml/回)に基づいて算出される。従って、除水可能な時間において(例えば、透析時間が211.3分~240分の間等)、補液回収分(200ml/回)として、体重分の除水不足量(6.7ml/回=補液減少量)及び実質的な補液量(193.3ml/回)が除水される。
以上説明した第1実施形態の透析装置100及び制御方法によれば、以下のような効果を奏する。
(1)間歇補充型血液濾過透析法により透析を行う透析装置100において、制御部140に、(1)所定の補液量(例えば200ml/回)及び所定の補液速度r(例えば150ml/min)に基づいて補液を実施する時間(80秒/回)を算出させ、(2)補液実施中以外は、予め設定された設定除水速度f1(例えば10ml/min)で体重分の除水を行うと共に、所定の補液量に基づいた補液回収速度f2で補液回収分の除水を行うように透析液送液部133を制御させ、(3)補液実施中は、所定の補液速度r(例えば150ml/min)から設定除水速度f1(例えば10ml/min)を減じて算出した逆濾過速度Rで補液を行うように透析液送液部133を制御させた。
これにより、所定の補液速度rから設定除水速度f1を減じて算出した逆濾過速度Rで補液を行い、実質的な補液量及び除水不足量の合計である所定の補液量に基づいて補液分の回収を行うことで、補液の不実施や追加等の実施態様によらず、設定除水速度f1で体重分の除水を行うことができ、設定除水速度の再計算を不要にできる。また、図6A及び図6Bで示した従来の制御方法では、設定された除水速度よりもわずかに大きい除水速度で体重分の除水が行われていたが、本発明では、除水速度を増加させることなく設定通りの除水速度で体重分の除水を行うことができる。このわずかな除水速度の上昇により、除水速度の制限のある患者では、血圧低下等のリスクが大きくなったが、本発明では、設定通りの除水速度で除水が行われるので、血圧低下等のリスクを低減できる。
これにより、所定の補液速度rから設定除水速度f1を減じて算出した逆濾過速度Rで補液を行い、実質的な補液量及び除水不足量の合計である所定の補液量に基づいて補液分の回収を行うことで、補液の不実施や追加等の実施態様によらず、設定除水速度f1で体重分の除水を行うことができ、設定除水速度の再計算を不要にできる。また、図6A及び図6Bで示した従来の制御方法では、設定された除水速度よりもわずかに大きい除水速度で体重分の除水が行われていたが、本発明では、除水速度を増加させることなく設定通りの除水速度で体重分の除水を行うことができる。このわずかな除水速度の上昇により、除水速度の制限のある患者では、血圧低下等のリスクが大きくなったが、本発明では、設定通りの除水速度で除水が行われるので、血圧低下等のリスクを低減できる。
<第1実施形態の変形例>
次に、第1実施形態の変形例ついて図5を参照して説明する。変形例では、設定除水速度f1が透析時間に応じて所定の値に設定される場合、及び、最終補液の補液回収分の除水を前倒しで行う場合(第1実施形態とは補液の実施態様が異なる場合)について説明する。
次に、第1実施形態の変形例ついて図5を参照して説明する。変形例では、設定除水速度f1が透析時間に応じて所定の値に設定される場合、及び、最終補液の補液回収分の除水を前倒しで行う場合(第1実施形態とは補液の実施態様が異なる場合)について説明する。
変形例では、一例として、患者からの体重分の除水量が2400mlで、4時間の透析を行い、補液の実施間隔を30分で一定とし、4時間の治療のうち、合計7回の補液を実施する場合について説明する。尚、補液の実施態様の例として、最終補液分の前倒し回収が行われる場合、5回目の補液が実施されない場合について説明する。
まず除水速度Fの設定方法について説明する。
制御部140は、患者の体重分の除水量(2400ml)及び透析時間240分に基づいて、透析前半での除水量を多めに、透析後半での除水量を少なめに設定する。例えば、透析前半(透析時間0分~120分)の設定除水速度f1を基準の除水速度(=10ml/min)の1割増の11ml/minとし、透析後半(透析時間120分~240分)の設定除水速度f1を基準の除水速度の1割減の9ml/minに設定する。
また、所定の補液速度r(一例として150ml/min)及び所定の補液量(一例として200ml/回)から補液に要する時間を算出する(80秒/回)。また、7回目の補液の実施による補液回収分を前倒しで行うよう補液回収速度f2の設定を行う。補液の実施間隔から補液に要する時間を減じて除水可能時間を算出し(約28.7min/回×6回)、補液回収速度f2を算出する(約8.1ml/min)。この補液回収速度f2は、最終補液分を前倒しで回収しない場合の約7.0ml/minに比べて、約1.1ml/minが上乗せされたと考えることができる。
制御部140は、患者の体重分の除水量(2400ml)及び透析時間240分に基づいて、透析前半での除水量を多めに、透析後半での除水量を少なめに設定する。例えば、透析前半(透析時間0分~120分)の設定除水速度f1を基準の除水速度(=10ml/min)の1割増の11ml/minとし、透析後半(透析時間120分~240分)の設定除水速度f1を基準の除水速度の1割減の9ml/minに設定する。
また、所定の補液速度r(一例として150ml/min)及び所定の補液量(一例として200ml/回)から補液に要する時間を算出する(80秒/回)。また、7回目の補液の実施による補液回収分を前倒しで行うよう補液回収速度f2の設定を行う。補液の実施間隔から補液に要する時間を減じて除水可能時間を算出し(約28.7min/回×6回)、補液回収速度f2を算出する(約8.1ml/min)。この補液回収速度f2は、最終補液分を前倒しで回収しない場合の約7.0ml/minに比べて、約1.1ml/minが上乗せされたと考えることができる。
ここで、図5に示すように、透析時間が0分~30分及び210分~240分は、補液回収分の除水を行わずに体重分の除水のみ行うので、除水速度Fは、設定除水速度f1=11ml/min(透析時間0分~30分)、設定除水速度f1=9ml/min(透析時間210分~240分)となる。補液の回収を行う場合の除水速度Fは、設定除水速度f1と補液回収速度f2とを合わせたものとなり、透析前半で除水速度F=f1+f2=19.1ml/min、透析後半でF=f1+f2=17.1ml/minとなる。
次に、逆濾過速度Rの設定方法について説明する。
制御部140は、透析前半では、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=11ml/min)を減じた速度に設定する(R=139ml/min)。また、透析後半では、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=9ml/min)を減じた速度に設定する(R=141ml/min)。
このように逆濾過速度Rを設定することで、第1実施形態で説明した場合と同様に、逆濾過により体重分の除水が停止している間も、仮想的に設定除水速度f1で体重分の除水が継続されていると考えることができる。
制御部140は、透析前半では、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=11ml/min)を減じた速度に設定する(R=139ml/min)。また、透析後半では、逆濾過速度Rを所定の補液速度r(150ml/min)から設定除水速度f1(=9ml/min)を減じた速度に設定する(R=141ml/min)。
このように逆濾過速度Rを設定することで、第1実施形態で説明した場合と同様に、逆濾過により体重分の除水が停止している間も、仮想的に設定除水速度f1で体重分の除水が継続されていると考えることができる。
また、図5に示すように、5回目の補液が不実施となった場合には、補液速度rは0ml/minとなる。この回は、前倒しにより上乗せされた補液分(=200ml/6回=約33.3ml/回)のみを回収すればよいので、補液回収速度f2=約33.3ml/30min=約1.1ml/minとなる。よって、除水/逆濾過ポンプ1333の送液方向は除水方向のままで透析時間が150分~180分の間、体重分及び前倒し補液分の除水が継続され、除水速度F=f1+f2=約10.1ml/minとなる。
このように、補液の前倒し回収や補液の不実施等により補液の実施態様に変更があっても、設定除水速度f1の再計算は不要である。
このように、補液の前倒し回収や補液の不実施等により補液の実施態様に変更があっても、設定除水速度f1の再計算は不要である。
以上説明した第1実施形態の変形例の制御方法によれば、上述の効果(1)に加えて、以下の効果を奏する。
(2)設定除水速度f1を、透析時間の経過に応じて異なる値に設定した。
このように、設定除水速度f1が透析時間の経過に応じて変わる場合、従来では補液の実施態様に変更があると、更に煩雑で複雑な計算により除水速度の再設定が必要であったが、本発明によれば、設定除水速度の再計算を不要とできる。
このように、設定除水速度f1が透析時間の経過に応じて変わる場合、従来では補液の実施態様に変更があると、更に煩雑で複雑な計算により除水速度の再設定が必要であったが、本発明によれば、設定除水速度の再計算を不要とできる。
以上、本発明の透析装置及び制御方法の好ましい実施形態及び変形例について説明したが、本発明は、上述した実施形態及び変形例に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。
例えば、上述の実施形態及び変形例では、補液の回収を1回目の補液実施後に行う例を示したが、これに限らない。補液の回収は透析開始から終了までに行えばよく、例えば、1回目の補液実施前から実施予定の補液の回収を行ってもよい。
また、第1実施形態では、直近で実施された所定の補液量を回収するように補液回収速度を設定した例を示したが、これに限らない。変形例で示したように最終補液分の前倒し回収を行うように補液回収速度を設定してもよい。
100 透析装置
110 血液回路
111 動脈側ライン
111c 血液ポンプ
112 静脈側ライン
120 血液浄化手段
130 透析液回路
133 透析液送液部
140 制御部
110 血液回路
111 動脈側ライン
111c 血液ポンプ
112 静脈側ライン
120 血液浄化手段
130 透析液回路
133 透析液送液部
140 制御部
Claims (4)
- 血液回路と、
前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、
前記血液浄化手段を介して除水又は逆濾過による補液を行うように透析液を送る透析液送液部を有し、前記血液浄化手段に接続される透析液回路と、
前記血液回路からの除水及び該血液回路への間歇的な補液を実施するように前記透析液送液部を制御する制御部と、を備える透析装置であって、
前記制御部は、
所定の補液量及び所定の補液速度に基づいて補液を実施する時間を算出し、
補液実施中以外は、予め設定された設定除水速度で体重分の除水を行うと共に、前記所定の補液量に基づいた補液回収速度で補液回収分の除水を行うように前記透析液送液部を制御し、
補液実施中は、前記所定の補液速度から前記設定除水速度を減じて算出した逆濾過速度で補液を行うように前記透析液送液部を制御する透析装置。 - 血液回路と、
前記血液回路に配置され、血液中の水分を除去可能な血液浄化手段と、
前記血液浄化手段を介して除水又は逆濾過による補液を行うように透析液を送る透析液送液部を有し、前記血液浄化手段に接続される透析液回路と、
前記血液回路からの除水及び該血液回路への間歇的な補液を実施するように前記透析液送液部を制御する制御部と、を備える透析装置の制御方法であって、
所定の補液量及び所定の補液速度に基づいて補液を実施する時間を算出し、
補液実施中以外は、予め設定された設定除水速度で体重分の除水を行うと共に、前記所定の補液量に基づいた補液回収速度で補液回収分の除水を行い、
補液実施中は、前記所定の補液速度から前記設定除水速度を減じて算出した逆濾過速度で補液を行う透析装置の制御方法。 - 前記設定除水速度は、患者の増加体重及び透析時間に基づいて算出され、一定に設定される請求項2に記載の透析装置の制御方法。
- 前記設定除水速度は、患者の増加体重及び透析時間に基づいて算出され、透析時間の経過に応じて異なる値に設定される請求項2に記載の透析装置の制御方法。
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