WO2021059818A1

WO2021059818A1 - 血液浄化装置

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Publication number: WO2021059818A1
Application number: PCT/JP2020/031683
Authority: WO
Inventors: 正岡　勝則
Original assignee: 株式会社ジェイ・エム・エス
Priority date: 2019-09-24
Filing date: 2020-08-21
Publication date: 2021-04-01
Also published as: JP2021049061A

Abstract

血液浄化器において適切な血液濃度で除水及び溶質除去が可能な血液浄化装置を提供すること。血液浄化装置１００Ａは、血液浄化器１２０と、血液浄化器１２０の下流側に接続される静脈側ライン１１２と、静脈側ライン１１２と接続される置換液ライン１５１Ａを含む置換液注入手段１５０Ａと、血液浄化器１２０から導出される血液の濃度を測定する血液モニタ１６０と、制御部１４０と、を備え、制御部１４０は、置換液注入手段１５０Ａにより置換液を静脈側ライン１１２に注入すると共に、注入される置換液量に相当する量の除水を血液浄化器１２０において行い、血液モニタ１６０で測定される血液の濃度に基づいて、置換液注入手段１５０Ａによる置換液注入速度及び血液浄化器１２０における除水速度を制御する。

Description

血液浄化装置

　本発明は、透析治療等の血液浄化療法に用いられる血液浄化装置に関する。

　血液透析や血液濾過透析等の血液浄化療法には、血液回路内に置換液を注入すると共に、血液浄化器で患者の体液を減少させるための除水及び置換液相当量の除水を行いながら、血液の浄化を行う希釈法が知られている。希釈法には、血液浄化器の上流側で置換液を注入する前希釈法と、下流側で置換液を注入する後希釈法とがある。

　特許文献１には、希釈法を実施可能な血液浄化装置において、血液浄化器の内部に設けられる透析膜にかかる濾過圧が一定となるように除水速度（濾過速度）を制御することで、透析膜にかかる過大な負荷を低減し、急激な目詰まりによる透析膜の劣化や、血液の過濃縮によるアルブミンの大量漏出を低減可能であることが記載されている。ここで、濾過圧は、血液回路内の血液の圧力と透析液圧力との差で測定される。

特許第４２３３７１７号明細書

　上述の特許文献１に記載の方法によれば、透析工程において血液の濃縮が進むにつれて透析膜に蛋白による目詰まり生じて透水性が下がるが、目詰まりが生じても除水速度を減じることにより、濾過圧を一定に制御する。しかしながら、濾過圧は、除水速度及び透析膜の目詰まりの状態以外に、脱血不良や閉塞、漏血等による血液回路内の血液の圧力変化にも依存する。よって、濾過圧に基づいて除水速度を制御するだけでは、溶質除去効率が低下することが懸念される。

　従って、本発明は、血液浄化器において適切な血液濃度で除水及び溶質除去が可能な血液浄化装置を提供することを目的とする。

　本発明は、血液浄化器と、前記血液浄化器の上流側に接続される動脈側ラインと、前記血液浄化器の下流側に接続される静脈側ラインと、前記動脈側ライン又は前記静脈側ラインに接続される置換液ラインを含む置換液注入手段と、前記血液浄化器に導入又は前記血液浄化器から導出される血液の濃度を測定する血液モニタと、制御部と、を備える血液浄化装置であって、前記制御部は、前記置換液注入手段により置換液を前記動脈側ライン又は静脈側ラインに注入すると共に、注入される置換液量に相当する量以上の除水を前記血液浄化器において行い、前記血液モニタで測定される血液の濃度に基づいて、前記置換液注入手段による置換液注入速度及び／又は前記血液浄化器における除水速度を制御すると、を備える血液浄化装置に関する。

　また、前記血液モニタは、前記静脈側ラインのうち、前記置換液ラインとの接続部よりも上流側に設けられており、前記制御部は、前記血液モニタで測定される血液の濃度が所定の値となるように前記置換液注入手段による置換液注入速度及び／又は前記血液浄化器における除水速度を制御することが好ましい。

　また、前記血液モニタは、前記動脈側ラインのうち、前記置換液ラインとの接続部よりも下流側に設けられており、前記制御部は、前記血液モニタで測定される血液の濃度の変化率が一定となるように前記置換液注入手段による置換液注入速度を制御することが好ましい。

　また、血液浄化装置は、前記血液浄化器に透析液を送液する透析液回路を更に備え、前記置換液ラインの上流側は、前記透析液回路と接続され、該置換液ラインの下流側は、前記動脈側ライン又は前記静脈側ラインに接続されることが好ましい。

　本発明の血液浄化装置によれば、血液浄化器における血液濃度に基づいて置換液速度及び除水速度を制御することにより、血液の過濃縮や過希釈を防ぎ、アルブミンの漏出や溶質除去効率の低下を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る血液浄化装置の概略構成を示す図である。第１実施形態に係る血液浄化装置のブロック図である。第１実施形態の後希釈方式の透析工程を示す図である。第２実施形態の前希釈方式の透析工程を示す図である。

　以下、本発明の血液浄化装置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。
　本実施形態の血液浄化装置は、血液回路内に置換液を注入すると共に、血液浄化器で患者の体液を減少させるための除水及び置換液相当量の除水を行いながら血液の浄化を行う希釈法による血液浄化療法を実施可能に構成されている。また、本実施形態の血液浄化装置は、プライミング工程、脱血工程、補液工程、返血工程等の各工程を、血液回路内に注入する透析液の流れを制御することで連続して自動的に行う自動血液浄化装置である。
　第１実施形態では、後希釈によるオンライン血液濾過透析（以下、オンラインＨＤＦともいう）を実施可能な血液浄化装置について説明し、第２実施形態では、前希釈によるオンライン血液濾過透析を実施可能な血液浄化装置について説明する。
　また、本発明の血液浄化装置は、オンライン血液濾過透析の他に、置換液バッグ等を用いて置換液を注入するオフライン血液濾過透析や、血液浄化器に透析液を流入させない血液濾過にも適用可能である。

＜第１実施形態＞
　図１～図３を参照して第１実施形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１実施形態に係る血液浄化装置１００Ａの概略構成を示す図であり、図２は、血液浄化装置１００Ａのブロック図である。

　図１に示す血液浄化装置１００Ａは、後希釈によるオンラインＨＤＦによる透析工程を実施可能であり、血液回路１１０と、血液浄化器１２０と、透析液回路１３０と、制御部１４０と、置換液注入手段１５０Ａと、血液モニタ１６０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、排液ライン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及び排液ライン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器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、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。
　尚、本実施形態において、動脈側ライン１１１の上流側とは、動脈側ライン１１１における動脈側接続部１１１ａが配置される側（他端側）をいい、下流側とは、動脈側ライン１１１における血液浄化器１２０に接続される側（一端側）をいう。

　静脈側ライン１１２は、一端側が後述する血液浄化器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、一定量の血液又は空気を貯留する。
　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。
　尚、本実施形態において、静脈側ライン１１２の上流側とは、静脈側ライン１１２における血液浄化器１２０に接続される側（一端側）をいい、下流側とは、静脈側ライン１１２における静脈側接続部１１２ａが配置される側（他端側）をいう。

　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。第１実施形態では、薬剤ライン１１３の他端側は、動脈側ライン１１１における血液ポンプ１１１ｃよりも下流側に接続される。

　排液ライン１１４は、ドリップチャンバ１１２ｃに接続される。排液ライン１１４には、排液ラインクランプ１１４ａが配置される。排液ライン１１４は、血液回路１１０及び血液浄化器１２０を洗浄して清浄化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。

　血液浄化器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及び血液浄化器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器１２０の血液側流路に導入される。血液浄化器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。血液浄化器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、第１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。

　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と血液浄化器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器１２０の透析液側流路に導入する。

　透析液導出ライン１３２ｂは、血液浄化器１２０の透析液導出口１２３ｂと透析液チャンバ１３３１とを接続し、血液浄化器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、血液浄化器１２０に導入される透析液の流量と血液浄化器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、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、血液浄化器１２０において、血液から所定の速度で所定量の除水が行われる。また、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、血液浄化器１２０において、血液回路１１０に所定量の透析液が注入（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、血液浄化装置１００Ａの動作を制御する。
　図２に示すように、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、血液浄化装置１００Ａ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。制御部１４０による制御の詳細については、後述する。

　置換液注入手段１５０Ａは、血液回路１１０に置換液を注入するものであり、置換液ライン１５１Ａと、置換液ポンプ１５２と、置換液ラインクランプ１５３と、を備える。
　置換液ライン１５１Ａは、置換液として透析液回路１３０内の透析液を血液回路１１０（静脈側ライン１１２）に直接注入するためのラインであり、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。図１に示すように、置換液ライン１５１Ａの上流側は、透析液回路１３０の透析液導入ライン１３２ａに接続されている。置換液ライン１５１Ａの下流側は、静脈側ライン１１２に配置されるドリップチャンバ１１２ｃに接続される。

　置換液ポンプ１５２は、置換液ライン１５１Ａに配置され、透析液回路１３０から透析液を取り出して、血液回路１１０（静脈側ライン１１２）に送液する。
　置換液ラインクランプ１５３は、置換液ライン１５１Ａの下流側に配置される。置換液ラインクランプ１５３は、制御部１４０により制御され、置換液ライン１５１Ａの流路を開閉する。

　血液モニタ１６０は、血液の濃度を測定するための測定装置であり、第１実施形態では、血液浄化器１２０から導出される血液の濃度を測定するため、静脈側ライン１１２のうち置換液ライン１５１Ａとの接続部よりも上流側、具体的には、静脈側ライン１１２のうち血液浄化器１２０とドリップチャンバ１１２ｃとの間に配置される（図１参照）。血液モニタ１６０では、血液の濃度として血液の濃度に応じて変化するヘマトクリット値を測定する。

　次に、血液浄化装置１００Ａを用いた後希釈オンライン血液濾過透析における透析工程について図３を参照して説明する。

　透析工程では、血液浄化器１２０において、患者の余剰水分及び老廃物の除去が行われる。後希釈方式では、血液浄化器１２０において除水量を多くし、余分に除水した分を置換液により補充する。
　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を通って血液浄化器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３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、排液ラインクランプ１１４ａは閉状態、静脈側クランプ１１２ｄは開状態、置換液ラインクランプ１５３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、除水方向に一例として１０ｍＬで送液するように作動させる。置換液ポンプ１５２により置換液速度Ｑ_ＲｍＬ／ｍｉｎで透析液が静脈側ライン１１２（ドリップチャンバ１１２ｃ）に注入され、血液浄化器１２０において、Ｑ_Ｒ＋１０ｍＬ／ｍｉｎの除水が行われる。
　血液ポンプ１１１ｃは、例えば２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液を送出する。
　血液浄化器１２０内には、血液導入口１２２ａから２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で血液が流入し、Ｑ_Ｒ＋１０ｍＬ／ｍｉｎの流量で除水されて、血液導出口１２２ｂから１９０－Ｑ_ＲｍＬ／ｍｉｎの流量で導出される。静脈側ライン１１２では、Ｑ_ＲｍＬ／ｍｉｎの流量で置換液（透析液）が流入し、１９０ｍＬ／ｍｉｎの流量で患者に血液が戻される。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１０ｍＬ／ｍｉｎの流量で除水が行われる。

　次に、後希釈方式における具体的な置換液速度Ｑ_Ｒの制御方法について説明する。
　血液浄化装置１００Ａの制御部１４０は、血液モニタ１６０で測定される血液濃度（ヘマトクリット値）に基づいて、置換液速度Ｑ_Ｒ及び除水速度を制御する。第１実施形態においては、置換液ライン１５１Ａが透析液回路１３０と接続されているので、実際には、置換液速度Ｑ_Ｒを増減させるだけで、除水／逆濾過ポンプ１３３３の送液速度を制御しなくても、自動的に血液浄化器１２０における除水速度も増減させることができる。よって、置換液ライン１５１Ａが置換液バッグ等と接続される場合は、置換液速度Ｑ_Ｒの増減に応じて、除水速度を増減させるように除水／逆濾過ポンプ１３３３の送液速度を制御すればよい。

　一般に、後希釈方式による血液濾過透析や血液濾過においては、濾過速度（除水速度）が大きい程、中・大分子量の溶質除去効率に優れる。また、血液濾過透析においては、血液浄化器１２０における透析膜間の溶質の濃度差が大きい程、拡散による小分子量溶質除去効率に優れる。よって、除水速度、即ち、置換液速度Ｑ_Ｒは、可能な限り大きい方が望ましい。
　しかしながら、血液は濃度が上昇するにつれて、その粘度も上昇し、特にヘマトクリット値が５０％を超えると粘度が急激に上昇することが知られている。粘度の上昇により、血液浄化器１２０の透析膜が目詰まりしやくなり、透析膜の劣化を招く。そのため、ヘマトクリット値が５０％以下となるように、除水速度（置換液速度Ｑ_Ｒ）を制御することが望ましい。

　また、患者によってヘマトクリット値はそれぞれ異なり、また、患者によって血漿再充填速度が異なるので透析工程中におけるヘマトクリット値の変化率も異なる。従って、血流量（血液ポンプ１１１ｃの送液速度）に対する置換液速度Ｑ_Ｒの最適な値は、患者によって異なり、透析工程中も変化する。

　よって、制御部１４０は、透析工程中において、血液モニタ１６０で測定される血液浄化器１２０で除水された後の血液のヘマトクリット値が５０％となるように制御するものとした。これにより、血液浄化器１２０における溶質除去効率を最大化しつつ、透析膜の劣化を防ぐことでアルブミンの漏出を低減することができる。

　図３を参照しながら、具体的に、従来のように置換液速度Ｑ_Ｒを一定とした場合について、血液浄化器１２０から導出される血液のヘマトクリット値について算出する。透析工程の初期において、例えば、ヘマトクリット値が３０％の血液が血液浄化器１２０に流入する場合について考える。患者の体液量を減少させるための除水速度を１０ｍＬ／ｍｉｎ、置換液速度Ｑ_Ｒを５０ｍＬ／ｍｉｎとすると、血液浄化器１２０における除水速度は、６０ｍＬ／ｍｉｎとなる。透析初期のヘマトクリット値は、単位時間あたりに血液中に占める赤血球の体積が、２００ｍＬ／ｍｉｎ×０．３＝６０ｍＬ／ｍｉｎで、血流量が２００ｍＬ／ｍｉｎ－６０ｍＬ／ｍｉｎ＝１４０ｍＬ／ｍｉｎとなるので、６０／１４０＝４２．９％となる。このまま置換液速度Ｑ_Ｒを一定として透析工程を実施し、透析工程の終盤において、例えば、ヘマトクリット値が３６％の血液が血液浄化器１２０に流入する場合について考える。透析終盤のヘマトクリット値は、単位時間あたりに血液中に占める赤血球の体積が、２００ｍＬ／ｍｉｎ×０．３６＝７２ｍＬ／ｍｉｎで、血流量が２００ｍＬ／ｍｉｎ－６０ｍＬ／ｍｉｎ＝１４０ｍＬ／ｍｉｎとなるので、７２／１４０＝５１．４％となる。
　以上の算出結果から、透析初期は、置換液速度Ｑ_Ｒが小さくヘマトクリット値が５０％未満なので、溶質除去効率は最大となっておらず、透析終盤は、置換液速度Ｑ_Ｒが大きくヘマトクリット値が５０％を超えるため透析膜の目詰まりが生じやすい状態となっていることが分かる。

　上述した場合と同様の条件において、本発明の血液浄化装置１００Ａを適用すると、透析工程の初期において、ヘマトクリット値が３０％の血液が血液浄化器１２０に流入し、置換液速度Ｑ_Ｒを仮に５０ｍＬ／ｍｉｎとすると、血液モニタ１６０によりヘマトクリット値が４２．９％と測定される。制御部１４０は、ヘマトクリット値が５０％となるように、置換液速度Ｑ_Ｒを７０ｍＬ／ｍｉｎ（除水速度を８０ｍＬ／ｍｉｎ）とするよう置換液ポンプ１５２を制御する。その後も、血液モニタ１６０で測定されるヘマトクリット値の増減に応じて、制御部１４０は、ヘマトクリット値が５０％で一定となるように置換液速度Ｑ_Ｒを増減させる。これにより、従来に比べて、溶質除去効率を高めることができ、アルブミンの漏出を低減できることが分かる。また、患者のヘマトクリット値や血流量に合わせて、溶質除去効率が高くアルブミンの漏出を低減した最適な置換液速度Ｑ_Ｒを設定することができる。

　尚、透析開始前の患者のヘマトクリット値について、透析工程前の脱血工程時に血液モニタ１６０により測定するようにしてもよい。具体的には、血液浄化器１２０において所定の除水速度となるように制御して血液回路内に陰圧を負荷し、血液ポンプ１１１ｃを動作させることで、動脈側ライン１１１及び静脈側ライン１１２の両側から血液を導入することができる。この際、静脈側ライン１１２に除水も希釈もされていない患者の血液が流れるので、血液モニタ１６０によりヘマトクリット値を測定することが可能である。透析工程開始前に予め患者のヘマトクリット値が分かれば、透析工程開始時から適切に置換液速度Ｑ_Ｒを設定することができる。

　以上説明した第１実施形態の血液浄化装置１００Ａによれば、以下のような効果を奏する。

　（１）血液浄化装置１００Ａを、血液浄化器１２０と、動脈側ライン１１１と、静脈側ライン１１２と、静脈側ライン１１２と接続される置換液ライン１５１Ａを含む置換液注入手段１５０Ａと、血液浄化器１２０から導出される血液の濃度を測定する血液モニタ１６０と、制御部１４０と、を含んで構成し、制御部１４０は、置換液注入手段１５０Ａにより置換液を静脈側ライン１１２に注入すると共に、注入される置換液量に相当する量以上の除水を血液浄化器１２０において行い、血液モニタ１６０で測定される血液の濃度に基づいて、置換液注入手段１５０Ａによる置換液注入速度及び血液浄化器１２０における除水速度を制御するものとした。これにより、血液の過濃縮を防ぎ、アルブミンの漏出や溶質除去効率の低下を低減することができる。

　（２）血液モニタ１６０を、静脈側ライン１１２のうち、置換液ライン１５１Ａとの接続部よりも上流側に配置し、制御部１４０を、血液モニタ１６０で測定される血液の濃度が所定の値となるように置換液注入手段１５０Ａによる置換液注入速度及び血液浄化器１２０における除水速度を制御するものとした。これにより、血液浄化器１２０における溶質除去効率を最大化しつつ、透析膜の劣化を防ぐことでアルブミンの漏出を低減することができる。

＜第２実施形態＞
　次に、図４を参照して本発明の第２実施形態について詳細に説明する。第１実施形態で説明したものと同様の構成のものは、同じ符号を付して説明を省略する。

　図４に示す血液浄化装置１００Ｂは、前希釈によるオンラインＨＤＦによる透析工程を実施可能であり、血液回路１１０と、血液浄化器１２０と、透析液回路１３０と、制御部１４０と、置換液注入手段１５０Ｂと、血液モニタ１６０と、を備える。

　置換液注入手段１５０Ｂは、血液回路１１０に置換液を注入するものであり、置換液ライン１５１Ｂと、置換液ポンプ１５２と、置換液ラインクランプ１５３と、を備える。
　置換液ライン１５１Ｂは、置換液として透析液回路１３０内の透析液を血液回路１１０（動脈側ライン１１１）に直接注入するためのラインであり、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。図４に示すように、置換液ライン１５１Ｂの上流側は、透析液回路１３０の透析液導入ライン１３２ａに接続されている。置換液ライン１５１Ｂの下流側は、動脈側ライン１１１のうち、血液ポンプ１１１ｃの下流側に接続される。
　置換液ラインクランプ１５３は、置換液ライン１５１Ｂにおける下流側に配置される。置換液ラインクランプ１５３は、制御部１４０により制御され、置換液ライン１５１Ｂの流路を開閉する。

　置換液ポンプ１５２は、置換液ライン１５１Ｂに配置され、透析液回路１３０から透析液を取り出して、血液回路１１０（動脈側ライン１１１）に送液する。

　血液モニタ１６０は、血液の濃度を測定するための測定装置であり、第２実施形態では、血液浄化器１２０に導入される血液の濃度を測定するため、動脈側ライン１１１のうち置換液ライン１５１Ｂとの接続部よりも下流側に配置される（図４参照）。血液モニタ１６０では、第１実施形態と同様に血液の濃度として血液の濃度に応じて変化するヘマトクリット値を測定する。

　次に、血液浄化装置１００Ｂを用いた前希釈オンライン血液濾過透析における透析工程について図４を参照して説明する。

　透析工程では、血液浄化器１２０において、患者の余剰水分及び注入された置換液の除水と老廃物の除去とが行われる。
　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を通って置換液と共に血液浄化器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４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、排液ラインクランプ１１４ａは閉状態、静脈側クランプ１１２ｄは開状態、置換液ラインクランプ１５３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、除水方向に一例として１０ｍＬで送液するように作動させる。置換液ポンプ１５１によりＱ_ＲｍＬ／ｍｉｎで透析液が動脈側ライン１１１に注入され、血液浄化器１２０において、Ｑ_Ｒ＋１０ｍＬ／ｍｉｎの除水が行われる。
　血液ポンプ１１１ｃは、例えば２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液を送出する。
　血液浄化器１２０内には、血液導入口１２２ａから２００＋Ｑ_ＲｍＬ／ｍｉｎの流量で血液及び置換液（透析液）が流入し、Ｑ_Ｒ＋１０ｍＬ／ｍｉｎの流量で除水されて、血液導出口１２２ｂから１９０ｍＬ／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１０ｍＬ／ｍｉｎの流量で除水が行われる。

　ここで、前希釈方式における置換液速度Ｑ_Ｒには特に上限は設けられていないが、置換液を透析液回路１３０から取り出す場合には、置換液速度Ｑ_Ｒを大きくし過ぎると、血液浄化器１２０を流れる血液の溶質濃度が低下すると共に、血液浄化器１２０を流れる透析液の流量が減ってしまう。その結果、濃度差に依存する拡散による小分子量の溶質の除去効果が低下してしまうおそれがある。従って、必要以上に過度に血液が希釈されないようにすることが好ましい。
　本発明の第２実施形態に係る血液浄化装置１００Ｂは、血液浄化器１２０に導入される血液の濃度が過度に希釈されないで適切な値となるよう、置換液速度Ｑ_Ｒを制御するものである。

　次に、前希釈方式における具体的な置換液速度Ｑ_Ｒの制御方法について説明する。
　透析工程中においては、除水が進むにつれてヘマトクリット値は徐々に増加して行くが、例えば、脱血不良により血液浄化器１２０に導入される実際の血液量が急激に低下する場合が考えられる。このような場合に、制御部１４０は、血液モニタ１６０により測定されるヘマトクリット値の変化率が一定となるように、置換液速度Ｑ_Ｒを制御する。これにより、血液浄化器１２０に導入される血液が過度に希釈されることを防ぐことができ、小分子量の溶質除去効率を維持することができる。

　以上説明した第２実施形態の血液浄化装置１００Ｂによれば、以下のような効果を奏する。

　（３）血液浄化装置１００Ｂを、血液浄化器１２０と、動脈側ライン１１１と、静脈側ライン１１２と、動脈側ライン１１１と接続される置換液ライン１５１Ｂを含む置換液注入手段１５０Ｂと、血液浄化器１２０に導入される血液の濃度を測定する血液モニタ１６０と、制御部１４０と、を含んで構成し、制御部１４０は、置換液注入手段１５０Ｂにより置換液を動脈側ライン１１１に注入すると共に、注入される置換液量に相当する量以上の除水を血液浄化器１２０において行い、血液モニタ１６０で測定される血液の濃度に基づいて、置換液注入手段１５０Ｂによる置換液注入速度及び血液浄化器１２０における除水速度を制御するものとした。これにより、血液の過希釈を防ぎ、溶質除去効率の低下を低減することができる。

　（４）血液モニタ１６０を、動脈側ライン１１１のうち、置換液ライン１５１Ｂとの接続部よりも下流側に配置し、制御部１４０は、血液モニタ１６０で測定される血液の濃度が一定又は除水量に連動するように置換液注入手段１５０Ｂによる置換液注入速度を制御するものとした。これにより、血液浄化器１２０に流される血液が過度に希釈されることを防ぐことができ、小分子量の溶質除去効率を維持することができる。

　以上、本発明の血液浄化装置の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した各実施形態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、上述の第１実施形態では、置換液ラインの上流側を透析液回路１３０と接続するよう構成したがこれに限らない。即ち、置換液ラインの上流側を置換液バッグと接続するように構成し、置換液速度に応じて、置換液注入量に相当する量以上の水分を血液浄化器で除水するように、除水／逆濾過ポンプの送液速度を制御するように構成してもよい。

　また、例えば上述の第１及び第２実施形態では、置換液注入手段において置換液ポンプを用いる構成を示したがこれに限らない。例えば、透析液導入ライン又は透析液導出ラインに弁手段を設けて、血液浄化器に流入する透析液流量を制限することにより、置換液ラインに所定量の透析液が流入するよう構成してもよい。

　１００Ａ、１００Ｂ　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　血液浄化器
　１３０　透析液回路
　１３３　透析液送液部
　１４０　制御部
　１５０Ａ、１５０Ｂ　置換液注入手段
　１５１Ａ、１５１Ｂ　置換液ライン
　１５２　置換液ポンプ
　１６０　血液モニタ

Claims

　血液浄化器と、
　前記血液浄化器の上流側に接続される動脈側ラインと、
　前記血液浄化器の下流側に接続される静脈側ラインと、
　前記動脈側ライン又は前記静脈側ラインに接続される置換液ラインを含む置換液注入手段と、
　前記血液浄化器に導入又は前記血液浄化器から導出される血液の濃度を測定する血液モニタと、
　制御部と、を備える血液浄化装置であって、
　前記制御部は、
　　前記置換液注入手段により置換液を前記動脈側ライン又は静脈側ラインに注入すると共に、注入される置換液量に相当する量以上の除水を前記血液浄化器において行い、
　　前記血液モニタで測定される血液の濃度に基づいて、前記置換液注入手段による置換液注入速度及び／又は前記血液浄化器における除水速度を制御すると、を備える血液浄化装置。
　前記血液モニタは、前記静脈側ラインのうち、前記置換液ラインとの接続部よりも上流側に設けられており、
　前記制御部は、前記血液モニタで測定される血液の濃度が所定の値となるように前記置換液注入手段による置換液注入速度及び／又は前記血液浄化器における除水速度を制御する請求項１に記載の血液浄化装置。
　前記血液モニタは、前記動脈側ラインのうち、前記置換液ラインとの接続部よりも下流側に設けられており、
　前記制御部は、前記血液モニタで測定される血液の濃度が一定又は除水量に連動するように前記置換液注入手段による置換液注入速度を制御する請求項１に記載の血液浄化装置。
　前記血液浄化器に透析液を送液する透析液回路を更に備え、
　前記置換液ラインの上流側は、前記透析液回路と接続され、該置換液ラインの下流側は、前記動脈側ライン又は前記静脈側ラインに接続される請求項１～３のいずれか１項に記載の血液浄化装置。