(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液を浄化する透析器と、前記透析器に対して体内から取り出された血液を供給するための血液供給流路と、前記血液供給流路に設けられ、血液を前記透析器に送出するための血液ポンプと、前記透析器で浄化された血液を体内に返送するための血液返送流路と、前記透析器へ透析液を供給するための透析液供給流路と、前記透析液供給流路に設けられ、透析液を前記透析器に供給するための透析液ポンプと、前記透析器で血液を浄化するのに使用された透析液を前記透析器から排出するための透析液排出流路と、を有する血液透析施行部と、
第１の血液透析治療の開始時における実測血清尿素濃度と、該第１の血液透析治療の終了時における実測血清尿素濃度と、前記第１の血液透析治療の透析治療時間と、前記第１の血液透析治療における除水量と、前記第１の血液透析治療における血流速度と、前記第１の血液透析治療における透析液流速度と、前記第１の血液透析治療に使用した透析器の総括物質移動面積係数とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、患者の体内に存在する水分の総量である体液量を求める体液量算出部と、
前記第１の血液透析治療より後に行われる第２の血液透析治療における血流速度と透析液流速度を入力可能で、当該各入力値を調整可能な透析条件入力部と、
前記透析条件入力部に前記血流速度と前記透析液流速度が入力されたときに、当該入力された前記血流速度及び前記透析液流速度と、前記第２の血液透析治療に使用する前記透析器の総括物質移動面積係数と、前記体液量算出部により算出された体液量と、前記第２の血液透析治療の予定治療時間と、前記第２の血液透析治療における予定除水量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、前記第２の血液透析治療の透析量を算出する透析量算出部と、
前記透析量算出部により算出された前記透析量を表示する透析量表示部と、を有する血液透析システム。
【請求項２】
前記透析条件入力部には、前記血流速度と前記透析液流速度を段階的に変動させつつ入力でき、
前記透析量算出部は、前記血流速度と前記透析液流速度の前記各段階毎に前記透析量を算出し、
前記透析量表示部は、前記各段階毎に前記透析量を表示する、請求項１に記載の血液透析システム。
【請求項３】
前記透析条件入力部には、前記血流速度又は前記透析液流速度の少なくともいずれかについて、入力可能な上限値又下限値の少なくともいずれかを設定可能である、請求項１又は２に記載の血液透析システム。
【請求項４】
前記血流速度の入力可能な範囲が、前記第２の血液透析治療時に前記血液ポンプに設定される設定血流速度と実際の血流速度が一致する範囲に設定される、請求項３に記載の血液透析システム。
【請求項５】
前記血流速度の入力可能な範囲の上限値は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記透析器よりも下流側の前記血液返送流路の静脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線上から前記静脈圧が外れたときの設定血流速度の値とする、請求請４に記載の血液透析システム。
【請求項６】
前記血流速度の入力可能な範囲の上限値は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記血液ポンプよりも上流側の前記血液供給流路の動脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線上から前記動脈圧が外れたときの設定血流速度の値とする、請求請４に記載の血液透析システム。
【請求項７】
前記血流速度の入力可能な上限値は、前記第２の血液透析治療時に静脈側穿刺針においてジェット流が生じないための血流速度の上限値とする、請求項３に記載の血液透析システム。
【請求項８】
前記第２の血液透析治療時に前記血液ポンプに設定される設定血流速度と前記血液供給流路又は前記血液返送流路の圧力との間の回帰直線から、前記透析条件入力部で入力された血流速度を設定血流速度とした場合の実際の実血流速度を算出する実血流速度算出部を、さらに有し、
前記透析量算出部は、前記実血流速度算出部により算出された実血流速度を用いて前記透析量を算出する、請求項１〜３、７のいずれかに記載の血液透析システム。
【請求項９】
前記血流速度の上限値を、前記第１の血液透析治療において、（ａ)又は（ｂ)の少なくともいずれかの方法により求める血流速度上限値算出部をさらに有し、
（ａ）の方法は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記透析器よりも下流側の前記血液返送流路の静脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線上から前記静脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を前記血流速度の上限値とし、
（ｂ)の方法は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記血液ポンプよりも上流側の前記血液供給流路の動脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線上から前記動脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を前記血流速度の上限値とし、
前記透析条件入力部には、前記血流速度上限値算出部により算出された前記血流速度の上限値が設定される、請求項３に記載の血液透析システム。
【請求項１０】
前記血流速度上限値算出部は、（ａ）及び（ｂ）の方法で算出された前記設定血流速度の値の小さい方の値を前記血流速度の上限値とする、請求項９に記載の血液透析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液透析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
透析量とは、患者に対して施行された一回の血液透析治療の治療量と定義される。透析量の指標には尿素除去率（Ｒ）とＫｔ／Ｖ（＝f(R））値の二つがあるが、一般にはＫｔ／Ｖ値が採用されている。既に終了している血液透析治療のＫｔ／Ｖ値は、従来より、血液透析治療の開始時と終了時の実測の血清尿素濃度と、該血液透析治療中における除水量と、該血液透析治療の治療時間とを、所定の演算式に代入して算出されている。【０００３】
Ｋｔ／Ｖ値を算出するための、血液透析治療の終了時における血清尿素濃度は、患者の体内に存在する水分の総量である体液量、血液透析治療時間、血液透析治療中における除水量、使用する透析器の性能を示す指標である総括物質移動面積係数（一般的に「ＫOＡ」と称されるもの）、血流速度、及び透析液流速度の６つの因子によって決定できる。【０００４】
ところで、現在、多くの統計調査研究により、死亡率を最小にするＫｔ／Ｖ値、いわゆる至適Ｋｔ／Ｖ値が明らかにされている。血液透析医療においては、多くの統計調査研究により明らかになった至適Ｋｔ／Ｖ値が達成されるような血液透析治療を施行する必要がある。そこで、医療スタッフは、通常、血液透析治療の開始時に、調整因子として血流速度又は透析液流速度の少なくともいずれかを調整することにより、結果的に血液透析治療の終了時における血清尿素濃度を調整し、Ｋｔ／Ｖ値を調整している。【０００５】
より具体的には、現在、血液透析施設では、至適Ｋｔ／Ｖ値を目標Ｋｔ／Ｖ値として、過去の血液透析治療における血液透析治療の開始時と終了時の実測血清尿素濃度と、該血液透析治療中における除水量と、該血液透析治療の治療時間とを、所定の演算式に代入して、該過去の血液透析治療におけるＫｔ／Ｖ値を算出する。そして、該過去の血液透析治療におけるＫｔ／Ｖ値と目標Ｋｔ／Ｖ値を見比べた上で、これから施行しようとしている血液透析治療のＫｔ／Ｖ値が目標Ｋｔ／Ｖ値になるように、前記過去の血液透析治療における血流速度又は透析液流速度を参考にしつつ、試行錯誤で、これから施行しようとする血液透析治療における血流速度又は透析液流速度を調整している。【０００６】
しかし、この血流速度や透析液流速度の調整は、上述のように過去の血液透析治療のデータや経験則等による予測に基づいて行われるため、現実的に血液透析治療のＫｔ／Ｖ値が目標Ｋｔ／Ｖ値を正確に達成することは難しい。さらに、例えば血液透析治療終了時の血清尿素濃度を決定する因子であり、Ｋｔ／Ｖ値の算出時にも用いられる血液透析治療中の除水量は、血液透析治療ごとに変わる。又、血液透析治療における血流速度とＫｔ／Ｖ値との関係も患者ごとに、また使用する透析器によっても変わる。このように、Ｋｔ／Ｖ値に影響する他の因子の値が予測不能に変わると、上述のように過去のデータ等から血流速度や透析液流速度を調整しても、血液透析治療の終了後に目標Ｋｔ／Ｖ値を正確に達成することはより困難になる。【０００７】
この問題を解決する方法として、特定の血液透析治療の開始時における実測血清尿素濃度と該血液透析治療の終了時における実測血清尿素濃度と、前記血液透析治療の透析治療時間と、前記血液透析治療中における除水量と、前記血液透析治療における血流速度と、前記血液透析治療における透析液流速度と、前記血液透析治療に使用した透析器の総括物質移動面積係数とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、患者の体内に存在する水分の総量である体液量を求め、次に、体液量を求めた前記血液透析治療よりも後に施行される本血液透析治療時に、当該体液量と、該本血液透析治療の予定透析治療時間と、予定除水量と、血流速度と、使用する透析器の総括物質移動面積係数と、本血液透析治療の終了時に達成されるべき目標透析量（例えば目標Ｋｔ／Ｖ値）とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度を求める方法が開発された（非特許文献１）。この方法によれば、これから行われる血液透析治療に対して、より確実に目標Ｋｔ／Ｖ値を達成する透析液流速度を算出できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】新里高弘,他「目標Kt/V値が得られる透析液流量の算出法」日本透析医学会雑誌42、ｐ921-929、2009年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のように体液量、予定の血流速度、目標Ｋｔ／Ｖなどから、透析液流速度を算出した場合、しばしば、当該算出された透析液流速度が、血液透析システムにおいて許容される設定可能な範囲から外れている場合がある。例えば、一般に広く使用されている血液透析システムにおける透析液流速度の設定値の上限は一般に700 mL/分であり、下限は300 mL/分である。これらの制限は、使用する透析液ポンプにおける透析液流速度の精度を確保し得る範囲や、透析液の使用量に起因する透析治療のコスト面等を考慮して定められている。【００１０】
算出された透析液流速度が許容範囲から外れている場合、過去のデータや経験側から血流速度の許容範囲や目標Ｋｔ／Ｖ値の許容範囲を考慮し、新たな血流速度や目標Ｋｔ／Ｖ値を定め、それらを用いて透析液流速度を再計算する必要がある。そして、仮にその再計算により算出された透析液流速度が許容範囲から外れていると、三度血流速度と目標Ｋｔ／Ｖ値を定め、透析液流速度を再計算する必要がある。このように、透析流速度が許容範囲に入るまで、再計算を繰り返す必要がある。【００１１】
このような場合、透析液流速度を設定する操作が煩雑になり時間がかかる。その上、かかる操作は、透析開始時にベッドサイドにおいて患者の血圧の測定や、血管への透析穿刺針の挿入など多くの操作を行わなければならない医療スタッフにとって極めて大きな負担となる。【００１２】
一方、非特許文献１の方法において、算出される対象を透析液流速度から血流速度に代え、上述の体液量、目標透析量、透析液流速度等から血流速度を算出することもできる。しかしながら、血流速度に関しても、血液ポンプの性質などから規定される許容範囲があり、血流速度をその範囲に収める必要があるため、上述の透析液流速度を算出する場合と同様の問題が生じる。【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、これから行われる血液透析治療に対して、目標Ｋｔ／Ｖ値などの目標透析量を達成できる透析液流速度や血流速度の設定を簡単かつ迅速に行うことをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するための本発明は、血液を浄化する透析器と、前記透析器に対して体内から取り出された血液を供給するための血液供給流路と、前記血液供給流路に設けられ、血液を前記透析器に送出するための血液ポンプと、前記透析器で浄化された血液を体内に返送するための血液返送流路と、前記透析器へ透析液を供給するための透析液供給流路と、前記透析液供給流路に設けられ、透析液を前記透析器に供給するための透析液ポンプと、前記透析器で血液を浄化するのに使用された透析液を前記透析器から排出するための透析液排出流路と、を有する血液透析施行部と、第１の血液透析治療の開始時における実測血清尿素濃度と該第１の血液透析治療の終了時における実測血清尿素濃度と、前記第１の血液透析治療の透析治療時間と、前記第１の血液透析治療における除水量と、前記第１の血液透析治療における血流速度と、前記第１の血液透析治療における透析液流速度と、前記第１の血液透析治療に使用した透析器の総括物質移動面積係数とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、患者の体内に存在する水分の総量である体液量を求める体液量算出部と、前記第１の血液透析治療より後に行われる第２の血液透析治療における血流速度と透析液流速度を入力可能で、当該各入力値を調整可能な透析条件入力部と、前記透析条件入力部に前記血流速度と前記透析液流速度が入力されたときに、当該入力された前記血流速度及び前記透析液流速度と、前記第２の血液透析治療に使用する前記透析器の総括物質移動面積係数と、前記体液量算出部により算出された体液量と、前記第２の血液透析治療の予定治療時間と、前記第２の透析治療における予定除水量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、前記第２の血液透析治療の透析量を算出する透析量算出部と、前記透析量算出部により算出された前記透析量を表示する透析量表示部と、を有する血液透析システムである。【００１５】
前記血液透析システムにおいて、前記透析条件入力部には、前記血流速度と前記透析液流速度を段階的に変動させつつ入力でき、前記透析量算出部は、前記血流速度と前記透析液流速度の前記各段階毎に前記透析量を算出し、前記透析量表示部は、前記各段階毎に前記透析量を表示するようにしてもよい。【００１６】
前記透析条件入力部には、前記血流速度又は前記透析液流速度の少なくともいずれかについて、入力可能な上限値又下限値の少なくともいずれかを設定可能であってもよい。【００１７】
前記血流速度の入力可能な範囲が、前記第２の血液透析治療時に前記血液ポンプに設定される設定血流速度と実際の血流速度が一致する範囲に設定されるようにしてもよい。【００１８】
前記血流速度の入力可能な範囲の上限値は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記透析器よりも下流側の前記血液返送流路の静脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線上から前記静脈圧が外れたときの設定血流速度の値としてもよい。【００１９】
前記血流速度の入力可能な範囲の上限値は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記血液ポンプよりも上流側の前記血液供給流路の動脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線上から前記動脈圧が外れたときの設定血流速度の値としてもよい。【００２０】
前記血流速度の入力可能な上限値は、前記第２の血液透析治療時に静脈側穿刺針においてジェット流が生じないための血流速度の上限値としてもよい。【００２１】
以上の血液透析システムは、前記第２の血液透析治療時に前記血液ポンプに設定される設定血流速度と前記血液供給流路又は前記血液返送流路の圧力との間の回帰直線から、前記透析条件入力部で入力された血流速度を設定血流速度とした場合の実際の実血流速度を算出する実血流速度算出部を、さらに有し、前記透析量算出部は、前記実血流速度算出部により算出された実血流速度を用いて前記透析量を算出するようにしてもよい。【００２２】
前記血流速度の上限値を設定可能な透析条件入力部を有する血液透析システムは、前記血流速度の上限値を、前記第１の血液透析治療において、（ａ)又は（ｂ)の少なくともいずれかの方法により求める血流速度上限値算出部をさらに有し、（ａ）の方法は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記透析器よりも下流側の前記血液返送流路の静脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線上から前記静脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を前記血流速度の上限値とし、（ｂ)の方法は、前記血液ポンプの設定血流速度を変化させつつ、前記血液ポンプよりも上流側の前記血液供給流路の動脈圧を測定し、血液ポンプの設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線上から前記動脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を前記血流速度の上限値とし、前記透析条件入力部では、前記血流速度上限値算出部により算出された前記血流速度の上限値が設定されるものであってもよい。【００２３】
前記血流速度上限値算出部は、（ａ）及び（ｂ）の方法で算出された前記設定血流速度の値の小さい方の値を前記血流速度の上限値としてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、目標透析量を達成できる透析液流速度や血流速度の設定を簡単かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】血液透析システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】体液量算出部の構成を示すブロック図である。
【図４】透析条件入力部の構成を示すブロック図である。
【図５】透析条件入力部の調整ボタンを示す説明図である。
【図６】透析量表示部を示す説明図である。
【図７】血液ポンプによって血液供給流路の血液が送られ、上流側の血液供給流路が狭くなっている様子を示す説明図である。
【図８】血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との回帰直線を示すグラフである。
【図９】血流速度上限値算出部を有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図１０】血液ポンプの設定血流速度と動脈圧との回帰直線を示すグラフである。
【図１１】実血流速度算出部を有する制御部の構成を示すブロック図である。
【図１２】血液ポンプの設定血流速度と静脈圧との回帰直線における実血流速度を示すグラフである。
【図１３】局所血流モデルを説明する概略説明図である。
【図１４】目標Ｋｔ／Ｖ値と実測Ｋｔ／Ｖ値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態にかかる血液透析システム１の構成の概略を示す説明図である。
【００２７】
血液透析システム１は、例えば血液透析施行部１０と、制御部１１を有している。
【００２８】
血液透析施行部１０は、例えば血液を浄化する透析器２０と、透析器２０に対して体内から取り出された浄化されるべき血液を供給するための血液供給流路２１と、血液供給流路２１の上に設けられ、血液を透析器２０に送出するための血液ポンプ２２と、透析器２０に接続され、透析器２０で浄化された血液を体内に返送するための血液返送流路２３と、透析器２０に接続され、透析器２０へ透析液を供給するための透析液供給流路２４と、透析液供給流路２４の上に設けられ、透析液を透析器２０に送出するための透析液ポンプ２５と、透析器２０で血液を浄化するのに使用された透析液を透析器２０から排出するための透析液排出流路２６と、透析器２０からの透析液の単位時間当たりの排出量と透析器２０への透析液の単位時間当たりの送出量との差が、体内からの除水速度と等しくなるように駆動する除水手段２７を有している。
【００２９】
透析器２０には、例えば中空糸モジュールなどが用いられ、例えば中空糸膜の一次側に血液供給流路２１と血液返送流路２３が接続され、中空糸膜の二次側に透析液供給流路２４と透析液排出流路２６が接続されている。
【００３０】
血液供給流路２１、血液返送流路２３、透析液供給流路２４及び透析液排出流路２６は、軟質で弾力性のあるチューブにより構成されている。血液供給流路２１には、ドリップチャンバー３０、動脈側圧力センサ３１が設けられている。動脈側圧力センサ３１は、血液ポンプ２２より上流側に設けられている。血液返送流路２３には、ドリップチャンバー４０、静脈側圧力センサ４１が設けられている。静脈側圧力センサ４１は、ドリップチャンバー４０に設けられている。血液供給流路２１の先端には、動脈側穿刺針５０が接続され、血液返送流路２３の先端には、静脈側穿刺針５１が接続される。
【００３１】
血液ポンプ２２及び透析液ポンプ２５には、ローラポンプが用いられ、血液供給流路２１や透析液供給流路２４の軟質のチューブを、回転するローラでしごくことにより血液や透析液を送出できる。
【００３２】
除水手段２７は、例えば一定容積の内部を２つの室に隔てる変位可能な隔壁５５aを有する容器５５や、透析液排出流路２６から分岐する分岐流路（図示せず）等を有している。容器５５は、隔壁５５ａが移動することによって一の室から透析液供給流路２４を通じて透析器２０に透析液を供給し、透析液排出流路２６を通じて他の室に透析器２０の透析液を戻すことができる。隔壁５５ａの移動による一の室の容積変動と他の室の容積変動が等しいため、一の室から透析器２０に送られる透析液の量と、透析器２０から他の室に戻される液体の量が等しくなる。よって、透析器２０から透析液と共に排出される、体内の除水量分の液体が分岐流路から排出される。したがって、この除水手段２７の駆動によって、透析器２０からの透析液の単位時間当たりの排出量と透析器２０への透析液の単位時間当たりの送出量との差が、体内から除去される除水速度と等しくなっている。
【００３３】
制御部１１は、例えばコンピュータを備えたものであり、例えばメモリに記憶された各種プログラムを実行することによって、血液ポンプ２２、透析液ポンプ２５、除水手段２７などの動作を制御して血液透析を実行できる。また、制御部１１は、プログラムの実行により、後述する体液量の算出や、目標透析量としての目標Ｋｔ／Ｖ値の算出等を実行できる。
【００３４】
制御部１１は、例えば図２に示すように体液量算出部６０、透析条件入力部６１、透析量算出部６２及び透析量表示部６３等を有している。これらの部６０〜６３は、互いに電気的に接続されており、データを通信可能である。
【００３５】
体液量算出部６０は、例えば図３に示すように体液量演算要素入力部７０、体液量演算部７１及び体液量記憶部７２を有している。これらの部７０〜７２は、互いに電気的に接続されており、データを通信可能である。
【００３６】
例えば体液量演算要素入力部７０には、第１の血液透析治療としての特定血液透析治療の開始時における実測血清尿素濃度と、該特定血液透析治療の終了時における実測血清尿素濃度と、該特定血液透析治療の透析治療時間と、該特定血液透析治療の除水量と、該特定血液透析治療における血流速度（血液ポンプ２２の駆動速度）と、該特定血液透析治療における透析液流速度（透析液ポンプ２５の駆動速度）と、該特定血液透析治療に使用した透析器の総括物質移動面積係数と、が入力可能である。体液量演算部７１は、これら各種データを用いて、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、患者の体内に存在する水分の総量である体液量を算出できる。体液量演算部７１で算出された体液量は、体液量記憶部７２に出力され記憶される。なお、尿素動態に関する数理モデルは、当該モデルを解析可能な互いに関連する複数の因子を有し、そのうちの一つの数値が不明な場合に、その不明な因子をその他の因子から導くことができるものであり、その詳細については後述する。
【００３７】
透析条件入力部６１は、図４に示すように固定条件入力部８０と変動条件入力部８１を有する。固定条件入力部８０には、体液量が算出される前記特定血液透析治療の後に施行される第２の血液透析治療としての本血液透析治療で使用される透析器２０の総括物質移動面積係数と、体液量記憶部７２に記憶されている体液量と、本血液透析治療の予定治療時間と、本血液透析治療における予定除水量と、が自動又は手動で入力できる。変動条件入力部８１には、本血液透析治療で予定されている血流速度と、透析液流速度が入力でき、それらの入力値を調整できる。
【００３８】
例えば図５に示すように変動条件入力部８１には、血流速度を入力するための血流速度調整ボタン９０と、透析液流速度を入力するための透析液流速度調整ボタン９１とが設けられている。血流速度調整ボタン９０と透析液流速度調整ボタン９１は、血流速度と透析液流速度の値を段階的に変動させつつ入力できる。例えば血流速度調整ボタン９０は、ボタンを押し続けている間、入力される血流速度を一定刻みで段階的に増加させる血流速度増加ボタン９０aと、ボタンを押し続けている間、入力される血流速度を一定刻みで段階的に低下させる血流速度低下ボタン９０ｂを有している。同様に、透析液流速度調整ボタン９１は、ボタンを押し続けている間、入力される透析液流速度を一定刻みで段階的に増加させる透析液流速度増加ボタン９１ａと、ボタンを押し続けている間、入力される透析液流速度を一定刻みで段階的に低下させる透析液流速度低下ボタン９１ｂを有している。例えば、この変動条件入力部８１に入力されている血流速度や透析液流速度は、後述する透析量表示部６３にリアルタイムで表示されている。
【００３９】
透析量算出部６２は、透析条件入力部６１の変動条件入力部８１に血流速度と透析液流速度が入力されたときに、その入力情報をリアルタイムで入手し、当該入手した血流速度及び透析液流速度と、固定条件入力部８０から入手した本血液透析治療に使用する透析器２０の総括物質移動面積係数と、体液量算出部６０により算出された体液量と、本血液透析治療の予定治療時間と、本血液透析治療における予定除水量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、本血液透析治療のＫｔ／Ｖ値を算出することができる。また、上述のように変動条件入力部８１に血流速度と透析液流速度が段階的に入力されたとき、透析量算出部６２は、各段階毎に血流速度と透析液流速度を入手し、各段階毎にＫｔ／Ｖ値を算出できる。なお、この尿素動態に関する数理モデルは、当該モデルを解析可能な互いに関連する複数の因子を有し、そのうちの一つの数値が不明な場合に、その不明な因子をその他の因子から導くことができるものであり、その詳細については後述する。
【００４０】
透析量表示部６３は、例えば図６に示すように透析条件入力部６１で入力された血流速度をリアルタイムで表示する血流速度表示画面１００と、透析液流速度をリアルタイムで表示する透析液流速度表示画面１０１と、透析量算出部６２で算出されたＫｔ／Ｖ値をリアルタイムで表示する透析量表示画面１０２を有している。
【００４１】
次に、以上のように構成された血液透析システム１の動作の一例について説明する。この動作は、例えば制御部１１のプログラムを実行することによって実現される。
【００４２】
先ず、体液量算出部６０において、血液透析治療が施行される患者の体液量が算出される。患者の体液量は、体液量演算要素入力部７０から入力された、例えば約１ヶ月に１回の頻度で行われる定期採血検査の日における特定血液透析治療の開始時の実測の血清尿素濃度と、当該特定血液透析治療の終了時の実測の血清尿素濃度と、前記特定血液透析治療の透析治療時間と、前記特定血液透析治療中における除水量と、前記特定血液透析治療における血流速度と、前記特定血液透析治療における透析液流速度と、前記特定血液透析治療に使用した透析器２０の総括物質移動面積係数とから、体液量演算部７１において、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより算出される。算出された体液量は、体液量記憶部７２に出力され記憶される。なお、透析患者の体液量は、通常、少なくとも１ヶ月間は大きく変化しない。したがって、体液量演算部７１において算出され、体液量記憶部７２に記憶させておいた患者の体液量は、次の定期採血検査が行われるまでの少なくとも１ヶ月間は有効に使用することができる。
【００４３】
次に、上記体液量が算出された特定血液透析治療よりも後に例えば約１か月間施行される本血液透析治療において、血流速度調整ボタン９０と透析液流速度調整ボタン９１により、変動条件入力部８１に血流速度と透析液流速度が入力される。この血流速度と透析液流速度の値は、透析量表示部６３にリアルタイムで表示される。また、固定条件入力部８０には、体液量記憶部７２の体液量、本血液透析治療で使用される透析器２０の総括物質移動面積係数と、本血液透析治療の予定治療時間と、本血液透析治療の予定除水量が入力される。
【００４４】
変動条件入力部８１に血流速度と透析液流速度が入力されると、直ちに、その入力情報が透析量算出部６２に送られ、当該透析量算出部６２によりＫｔ／Ｖ値が算出される。このＫｔ／Ｖ値の算出は、変動条件入力部８１より入手した血流速度と透析液流速度と、固定条件入力部８０から入手した透析器２０の総括物質移動面積係数と、体液量と、本血液透析治療の予定治療時間と、本血液透析治療における予定除水量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより行われる。
【００４５】
算出されたＫｔ／Ｖ値は、図６に示すように変動条件入力部８１に入力された血流速度及び透析液流速度の値と共に、透析量表示部６３に直ちに表示される。
【００４６】
算出されたＫｔ／Ｖ値や、入力した血流速度や透析液流速度の値、或いは、Ｋｔ／Ｖ値と血流速度及び透析液流速度の組み合わせ等を再度調整する場合には、例えば変動条件入力部８１の血流速度調整ボタン９０若しくは透析液流速度調整ボタン９１が押され、血流速度や透析液流速度の値が調整される。例えば、血流速度を下げる場合には、血流速度減少ボタン９０ｂが押され、押し続けている間、透析条件入力部６１には、例えば５mL／分刻みで段階的に減少する血流速度が入力される。血流速度を上げる場合には、血流速度増加ボタン９０ａが押され、押し続けている間、透析条件入力部６１には、例えば５mL／分刻みで段階的に増加する血流速度が入力される。また、透析液流速度を下げる場合には、透析液流速度減少ボタン９１ｂが押され、押し続けている間、透析条件入力部６１には、例えば１０mL／分刻みで段階的に減少する透析液流速度が入力される。透析液流速度を上げる場合には、透析液流速度増加ボタン９１ａが押され、押し続けている間、透析条件入力部６１には、例えば１０mL／分刻みで段階的に増加する透析液流速度が入力される。そして、このように新たな血流速度或いは透析液流速度が段階的に入力されると、直ちに透析量算出部６２において、血流速度或いは透析液流速度の各段階毎にＫｔ／Ｖ値が算出され、当該算出されたＫｔ／Ｖ値が透析量表示部６３に表示される。そして、所望のＫｔ／Ｖ値、血流速度や透析液流速度の値などになった時点で、血流速度調整ボタン９０や透析液流速度調整ボタン９１を押すのが止められる。このように、医療スタッフが任意の血流速度と透析液流速度を入力し調整すると、それに応じたＫｔ／Ｖ値が瞬時に算出され表示される。その後、当該新しい設定により、本血液透析治療が行われる。
【００４７】
以上の実施の形態によれば、任意の血流速度及び透析液流速度を入力し調整すると、それに応じたＫｔ／Ｖ値が瞬時に算出され表示されるので、本血液透析治療に対して、目標Ｋｔ／Ｖ値を達成できる透析液流速度や血流速度の設定を簡単かつ迅速に行うことができる。
【００４８】
また、透析条件入力部６１には、血流速度と透析液流速度を段階的に変動させつつ入力でき、透析量算出部６２は、血流速度と透析液流速度の各段階毎に透析量を算出し、透析量表示部６３は、前記各段階毎に前記透析量を表示するので、例えば目標Ｋｔ／Ｖ値を達成できる透析液流速度や血流速度の設定をより迅速に行うことができる。また、透析量が各段階で表示されるので、その透析量をみながら血流速度等を増やしたり減らすことができ、適切な血流速度等が見つけやすく設定しやすい。
【００４９】
以上の実施の形態で記載した透析条件入力部６１には、血流速度と透析液流速度について、入力可能な上限値と下限値を設定可能であってもよい。かかる場合、例えば透析条件入力部６１には、例えば血液透析システム１の固有の諸特性などの観点、すなわち、血液速度は、患者のシャント状況、血液状況、穿刺状況などの観点、透析液流速は、透析システム１における透析液ポンプ２５の精度を確保し得る範囲の観点、または血液透析治療のコスト面（高価な透析液の使用量の低減）などの観点から定まる血流速度と透析液流速度の入力可能範囲が設定される。これによって、透析条件入力部６１の調整ボタン９０、９１を押し続けても、入力可能範囲を超えると血流速度や透析液流速度の値が変動しなくなる。こうすることによって、血液透析治療を現実的に実施できないような血流速度や透析液流速度の値の入力が防止され、本血液透析治療が適正に行われるとともに、医療スタッフも、血流速度や透析液流速度の入力を行いやすくなる。なお、透析条件入力部６１への入力値制限は、各血液透析システム１の諸性能に応じて、血流速度のみに行ってもよいし、透析液流速度のみに行ってもよい。また、血流速度、透析液流速度の各入力値制限について上限値又は下限値のいずれかのみを設定してもよい。
【００５０】
上記例において、例えば血流速度の入力値制限を行う場合に、血流速度の入力可能な範囲を、本血液透析治療時に血液ポンプ２２に設定される設定血流速度と実際の血流速度が一致する範囲に設定するようにしてもよい。
【００５１】
例えば、透析条件入力部６１から入力される血流速度、つまり血液ポンプ２２に設定される設定血流速度を高くし、当該設定血流速度値があるレベルを超えると、実際に血液ポンプによって送出される血流速度が、設定血流速度より低くなることが起こる。これは、いわゆるローラポンプである血液ポンプの性質による。つまり、図７に示すようにローラポンプである血液ポンプ２２は、弾力性のある血液供給流路２１をローラが押し潰ししごくことにより血液を送り出しており、押し潰ぶされた血液供給流路２１は、流路自身の復元力と血液ポンプ２２の上流側の血液供給流路２１の圧力により元の形に戻り、その時再び血液で満たされる。しかし、血液ポンプ２２の血流速度の設定値を高くして、ローラによるしごきが強くなりすぎると、血液ポンプ２２の上流側の血液供給流路２１の圧力が低くなり、血液供給流路２１が元の形に十分に戻らなくなる。この結果、血液ポンプ２２の血流速度の設定値よりも実際の血流速度が低くなりそれらの間に差ができる。血液ポンプ２２に血流速度を設定しても、実際にそれと同じ血流速度が得られないと、血液ポンプ２２に設定する血流速度を入力して算出されたＫｔ／Ｖ値は正確性に欠ける。この結果、かかる設定で血液透析治療を行っても、目標Ｋｔ／Ｖ値を達成できなくなる。
【００５２】
よって、血流速度の入力可能な範囲を、血液ポンプ２２の設定血流速度と実際の血流速度が一致する範囲に設定することによって、より正確なＫｔ／Ｖ値が算出される。
【００５３】
さらに、この血流速度の入力可能な範囲を定めるにあたり、血液ポンプ２２の設定血流速度を段階的に上げつつ、透析器２０よりも下流側の血液返送流路２３の内部圧力（静脈圧）を測定し、図８に示すように血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線Ａ上から静脈圧が外れたときの設定血流速度の値を、入力可能な範囲の上限値としてもよい。
【００５４】
例えばドリップチャンバー４０の静脈圧と実際の血流量とは直線関係（比例関係）にある。したがって、血液ポンプ２２の設定血流速度と実際の血液吐出速度（血流速度）が一致する限りは、図８に示すように血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧とが直線関係になり、血液ポンプ２２の設定血流速度があるレベルを超え、血液ポンプ２２による実際の血流速度が設定血流速度よりも低くなると、静脈圧は、血液ポンプ２２の設定血流速度との回帰直線Ａ上から外れ、回帰直線Ａよりも低くなる。これは、図７に示したように血液ポンプ２２の設定血流速度が高くて、血液供給流路２１のチューブに対するローラのしごきが強くなりすぎ、血液ポンプ２２の上流側の血液供給流路２１の圧力があるレベルより低くなりすぎると、血液供給流路２１が潰れて元の形に十分に戻らなくなり、血液ポンプ２２がいわゆる空回り状態となり、この結果、それ以上設定血流速度を上げても、静脈圧の上がり具合が緩やかになるからと考えられる。これを利用して、血液ポンプ２２の設定血流速度を段階的に上昇させつつ、静脈側圧力センサ４１により静脈圧を測定し、血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線Ａ上から静脈圧が外れたときの設定血流速度の値を、血流速度の入力可能な範囲の上限値とする。
【００５５】
透析器２０よりも下流側の血液返送流路２３の圧力（静脈圧）は、使用する静脈側穿刺針５１の太さや、患者のシャント血管の内圧等によっても決定されるため、血液ポンプ２２の設定血流速度と実際の血流速度が一致する範囲は、予測困難であり、患者ごとに異なる。よって、上述のように実際に静脈圧を測定して血流速度の上限値を検出することにより、血流速度の入力可能範囲をより正確に規定できる。
【００５６】
なお、上記血流速度の上限値は、図９に示すように制御装置１１が有する血流速度上限値算出部６４により算出してもよい。例えば血流速度上限値算出部６４は、第１の血液透析治療において、血液ポンプ２２の設定血流速度を変化させつつ、透析器２０よりも下流側の血液返送流路２３の静脈圧を例えば静脈側圧力センサ４１により測定し、血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線Ａ上から静脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を血流速度の上限値とする（（ａ）の算出方法）。透析条件入力部６１には、当該血流速度上限値算出部６４において算出された血流速度の上限値が設定される。かかる場合、血流速度の上限値の設定を自動的に行うことができる。なお、設定血流速度を変化させて静脈圧を測定する際は、血流速度の差が５０ｍｌ/分以下の範囲で次の測定データを取得することが好ましい。さらに好適には１０ｍｌ/分以下であり、さらには５ｍｌ/分以下で取得することが好ましい。測定データのプロットの幅が狭いほど、上限値の算出の精度が高くなる。また、上限値を算出するにあたっては、次のように上限値を設定することもできる。血流速度を変化させた静脈圧のデータを取得し、データをプロットする。データが回帰直線Ａ上から外れる際は、静脈圧が低い方に外れるので（図８参照）、例えば回帰直線から連続して下方に外れた場合に回帰直線から外れたと判断することもできる。この際、回帰直線に沿った最後のデータに対応する血流速度値と、外れた際の最初のデータに対応する血流速度値との間の値を任意に選択して上限値として設定することもできる。また、回帰直線に沿った最後のデータに対応する血流速度値を上限値とすることがより好ましい。
【００５７】
また、別の例として、血流速度の入力可能な範囲を定めるにあたり、血液ポンプ２２の設定血流速度を段階的に上げつつ、血液ポンプ２２よりも上流側の血液供給流路２１の内部圧力（動脈圧）を測定し、図１０に示すように血液ポンプ２２の設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線Ｂ上から動脈圧が外れたときの設定血流速度の値を、入力可能な範囲の上限値とてもよい。
【００５８】
血液ポンプ２２より上流側の動脈圧と実際の血流量とは負の直線関係にある。したがって、血液ポンプ２２の設定血流速度と実際の血流速度が一致する限りは、図１０に示すように血液ポンプ２２の設定血流速度と動脈圧とが直線関係にある。また、血液ポンプ２２の設定血流速度があるレベルを超えると、血液ポンプ２２の実際の血流速度が設定血流速度よりも低くなり、動脈圧は、血液ポンプ２２の設定血流速度と動脈圧の回帰直線Ｂ上から外れ、回帰直線Ｂよりも低くなる。これは、図７に示した場合のように血液ポンプ２２の設定血流速度が高くなり血液供給回路２１のチューブに対するローラのしごきが強くなりすぎて、血液ポンプ２２の上流側の血液供給流路２１の圧力があるレベルより下がると、血液供給流路２１が潰れて元の形に戻らなくなり、血液ポンプ２２がいわゆる空回り状態となり、この結果、それ以上設定血流速度を上げても、実血流速度は設定血流速度ほどには上がらない。これを利用して、血液ポンプ２２の設定血流速度を段階的に上昇させつつ、動脈側圧力センサ３１により動脈圧を測定し、血液ポンプ２２の設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線Ｂ上から動脈圧が外れたときの設定血流速度の値を、血流速度の入力可能な範囲の上限値とする。この例においても、実際に動脈圧を測定して血流速度の上限値を検出するので、血流速度の入力可能範囲をより正確に規定できる。
【００５９】
なお、この血流速度の上限値の算出は、上述の制御装置１１の血流速度上限値算出部６４により行ってもよい。血流速度上限値算出部６４は、第１の血液透析治療において、血液ポンプ２０の設定血流速度を変化させつつ、血液ポンプ２２よりも上流側の血液供給流路２１の動脈圧を測定し、血液ポンプ２０の設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線Ｂ上から動脈圧が外れたときの設定血流速度の値を算出し、当該設定血流速度の値を血流速度の上限値としてもよい（（ｂ）の算出方法）。透析条件入力部６１には、血流速度上限値算出部６４において算出された血流速度の上限値が設定される。かかる場合も、血流速度の上限値の設定を自動的に行うことができる。
【００６０】
また、血流速度上限値算出部６４は、上述の（ａ）の算出方法と（ｂ）の算出方法を用いて、血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧との間の回帰直線Ａ上から静脈圧が外れたときの設定血流速度の値と、血液ポンプ２０の設定血流速度と動脈圧との間の回帰直線Ｂ上から動脈圧が外れたときの設定血流速度の値の両方を算出し、それらの設定血流速度の値の小さい方の値を血流速度の上限値としてもよい。こうすることにより、血流速度の入力可能範囲をより適切に設定できる。
【００６１】
ところで、透析器２０で浄化された血液は、血液返送流路２３を通り、静脈用穿刺針５１を経てシャント血管内に返送されるのであるが、この時、静脈用穿刺針５１の内径は血液返送流路２３の内径よりも遥かに小さいため、シャント血管内に返送される血液の線速度は、静脈用穿刺針５１の中では増大し、血液がジェット流としてシャント血管内に噴出されて、シャント血管壁に当たることがある。この血液のジェット流がシャント血管壁に当たる現象は、透析治療ごとに、長期に渡って繰り返されるのであるが、このジェット流の速さは、静脈用穿刺針５１が細いほど、また、血流量が大きいほど大きくなる。そして、ジェット流がシャント血管壁に当たる現象は、長期的にはシャント血管に狭窄が生じる原因のひとつであり、更に、シャント血管に狭窄が生じる頻度は、ジェット流がシャント血管壁に当たる強さに影響されると考えられている。経験的には、１７Gの太さの静脈用穿刺針５１を使用した場合、血流速度が３００ mL/分以下であれば、シャント血管に狭窄を生じる危険が減少する。
【００６２】
そこで、上記血流速度の入力可能な上限値は、本血液透析治療時に静脈側穿刺針５１においてジェット流が生じないための血流速度の上限値としてもよい。かかる血流速度の上限値は、例えば本血液透析治療において使用される静脈側穿刺針５１の径や血液返送流路２３の径等に基づいて設定される。また、かかる上限値は、血液ポンプ２２の設定血流速度を段階的に変化させつつ、透析器２０よりも下流側の静脈圧を測定し、それによって検出される血液ポンプ２２の設定血流速度と静脈圧との相関に基づいて、ジェット流が生じない血流速度の上限を設定してもよい。
【００６３】
こうすることにより、静脈側穿刺針５１においてジェット流が発生するのが防止される。これにより、例えばシャントの血管壁にジェット流が当たることなく、ジェット流による長期的なシャント血管の狭窄等が防止され、ジェット流による障害を防止できる。
【００６４】
なお、上述の血液ポンプ２２の設定血流速度と実際の血流速度が一致しない範囲の血流速度の上限値と、ジェット流が生じないための血流速度の上限値を比べて、いずれか低い方を入力可能な上限値に設定してもよい。また、血流速度の入力可能は下限値については、透析治療中に血液凝固が発生しない血流速度や、透析器２０内における血流の分布が安定している血流速度の下限値、例えば100 mL/分程度に設定してもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、透析量算出部６２が、透析条件入力部６１に入力され血液透析治療時に血液ポンプ２２に設定される血流速度をそのまま用いて、Ｋｔ／Ｖ値を算出していたが、血液ポンプ２２の設定血流速度と、血液供給流路２１又は血液返送流路２３の圧力との間の回帰直線から、透析条件入力部６１で入力された血液速度を設定血流速度とした場合の実際の実血流速度を算出し、当該実血流速度を用いてＫｔ／Ｖ値を算出してもよい。
【００６６】
かかる場合、例えば図１１に示すように制御部１１には、実血流速度算出部１１０が設けられている。実血流速度算出部１１０は、図１２に示した血液ポンプ２２に設定される設定血流速度と、透析器２０より下流側の血液返送流路２３の静脈圧との間の回帰直線Ａから、透析条件入力部６１で入力された血液速度を設定血流速度とした場合の実際の実血流速度を算出できる。例えば入力血流速度が設定血流速度Ｖ１の場合、当該設定血流速度Ｖ１に対応する静脈圧の回帰直線Ａ上の設定血流速度の値が実血流速度Ｖ２となる。
【００６７】
透析量算出部６２は、透析条件入力部６１の変動条件入力部８１に血流速度と透析液流速度が入力されたときに、当該入力された透析液流速度と、実血流速度算出部１１０により算出された実血流速度と、固定条件入力部８０から入力された本血液透析治療に使用する透析器２０の総括物質移動面積係数と、体液量算出部６０により算出された体液量と、本血液透析治療の予定治療時間と、本血液透析治療における予定除水量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、本血液透析治療のＫｔ／Ｖ値を算出することができる。
【００６８】
この実施の形態によれば、例えば透析条件入力部６１から入力され血液ポンプ２２に設定される設定血流速度と実際の血流速度が一致しない範囲に設定血流速度が設定されるような場合であっても、その設定血流速度に対応する実血流速度を用いて、目標Ｋｔ／Ｖ値を算出できる。よって、目標Ｋｔ／Ｖ値が正確に算出される。なお、この例において、血液ポンプ２２の設定血流速度と、透析器２０より下流側の血液返送流路２３の静脈圧との間の回帰直線Ａから、実血流速度を算出していたが、血液ポンプ２２の設定血流速度と、血液供給流路２１の圧力との間の回帰直線Ｂ等から、実血流速度を算出してもよい。
【００６９】
次に、以上の実施の形態において体液量算出部６０による体液量の算出、及び透析量算出部６２による、Ｋｔ／Ｖの算出に用いられた、尿素動態に関する数理モデルと、その解析法について説明する。
【００７０】
以上の実施形態では、尿素動態モデルのうちで、透析患者の生体に最も近似していると考えられる局所血流モデルが採用された。局所血流モデルを説明する模式図を図１３に示す（図１３において、Ｋ：透析器２０における尿素クリアランス、ＣA：動脈中の尿素濃度、ＣH：高血流臓器の尿素濃度、ＣL：低血流臓器の尿素濃度、ＶH：高血流臓器の水分量、ＶL：低血流臓器の水分量、ＱB：体外循環血流速度、ＱH：高血流臓器を環流する血流速度、ＱL：低血流臓器を環流する血流速度、Ａ：高血流臓器、Ｂ：低血流臓器とする。）。局所血流モデルとは、生体は水分含有量が多いにもかかわらず血流の少ない臓器（筋肉や皮膚など；低血流臓器）からなる区域（これを低血流臓器Ｂとする。）と、水分含有量が少なく血流は多い臓器（肝臓や腸などの消化器系臓器；高血流臓器）からなる区域（これを高血流臓器Ａとする。）に分けられるという理論に基づく尿素動態モデルである。局所血流モデルでは、体外循環血流速度を差し引いた心拍出量の１５％が低血流臓器Ｂを還流し、残りの８５％が高血流臓器Ａを還流する一方、体液量の８０％が低血流臓器Ｂに分布し、残りの２０％が高血流臓器Ａに分布するとされている。これらの点について非特許文献１の記載を参照できる。
【００７１】
前記局所血流モデルを数理モデルの形式に書き換えると、以下のようになる。
【００７２】
ｄ ＭH（ｔ）／ｄｔ  ＋  ｄ ＭL（ｔ）／ｄｔ＝−Ｋ×ＣA（ｔ）      （１）
ＭH（ｔ）＝ＣH（ｔ）×ＶH（ｔ）      （２）
ＭL（ｔ）＝ＣL（ｔ）×ＶL（ｔ）      （３）
ｄ ＭH（ｔ）／ｄｔ＝[ＣA（ｔ）−ＣH（ｔ）]×ＱH      （４）
ｄ ＭL（ｔ）／ｄｔ＝[ＣA（ｔ）−ＣL（ｔ）]×ＱL      （５）
ただし、ＭH（ｔ）は時間ｔにおいて高血流臓器Ａに存在する尿素の量、ＭL（ｔ）は時間tにおいて低血流臓器Ｂに存在する尿素の量を示す。
【００７３】
ｄ ＶT（ｔ）／ｄｔ＝−Ｆ      （６）
ＶH（ｔ）＝０．２ＶT（ｔ）      （７）
ＶL（ｔ）＝０．８ＶT（ｔ）      （８）
ＱH＝０．８５（ＱA−ＱB）      （９）
ＱL＝０．１５（ＱA−ＱB）      （１０）
ただし、Ｆは除水速度を示し、ＶT（ｔ）は時間ｔにおける体液量を示し、ＱAは心拍出量を示す。
【００７４】
さて、体液量算出部６０において、体液量を求めるために数理局所血流モデルを解析するにあたっては、まず、血液透析治療の開始時（ｔ＝０）においては、体内における尿素動態は平衡状態にあるので、低血流臓器Ｂの尿素濃度と高血流臓器Ａの尿素濃度は、共に動脈血中の尿素濃度に等しいとする。即ち、血液透析治療の開始時における実測の血清尿素濃度を、数理局所血流モデルにおける動脈血中の尿素濃度の初期値[ＣA（０）]とすると同時に、低血流臓器Ｂの尿素濃度[ＣL（０）]と高血流臓器Ａの尿素濃度[ＣB（０）]の初期値ともする。次に、体外循環する血流速度と透析液流速度と透析器の総括物質移動面積係数から以下の数１の演算式により、透析器２０における尿素クリアランスを算出する。ただし、ＱB（ｍＬ／分）は血流速度、ＱD（ｍＬ／分）は透析液流速度、ＫOＡは透析器２０の総括物質移動面積係数（ｍＬ／分）、そしてＫ（ｍＬ／分）は透析器２０の尿素クリアランスを示している。
【００７５】
【数１】
0005450818.tif 000002
【００７６】
そして、該尿素クリアランス（Ｋ）と、血液透析治療中における除水量を透析治療時間で除することにより求められる除水速度（Ｆ）とを定数として扱い、更に、心拍出量に平均的な値である４０００ｍＬ／分を与えると共に、体液量[ＶT（０）]には仮の値を与えて、数理局所血流モデルを解析することにより、透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]を算出する。なお、ここで、Ｔｄは透析治療時間を表す。
【００７７】
このようにして算出された、仮の体液量における透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]が、透析治療終了時の実測血清尿素濃度と異なる場合には、仮の体液量をわずかに変え、新たな仮の体液量における透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]を算出する。そして、算出された透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]が透治療析終了時の実測血清尿素濃度に一致するまで、同様の操作を繰り返し、ついに算出された透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]が透治療析終了時の実測血清尿素濃度に一致した時に、その時の体液量を真の体液量として採用する。
【００７８】
更に、体液量算出部６０において、数理局所血流モデルを解析することにより求めた体液量を使用して、透析量算出部６２において、数理局所血流モデルを解析することにより、Ｋｔ／Ｖを求めるためには、まず、血液透析治療の開始時（ｔ＝０）における動脈血中の尿素濃度の初期値[ＣA（０）]と、低血流臓器Ｂの尿素濃度の初期値[ＣL（０）]と、高血流臓器Ａの尿素濃度の初期値[ＣH（０）]を、仮に１ｍｇ／ｍＬとする。このように、血液透析治療の開始時において、動脈血中の尿素濃度と低血流臓器Ｂの尿素濃度と高血流臓器Ａの尿素濃度はすべて等しいとしているのは、血液透析治療の開始時においては、患者の生体内は尿素動態に関して平衡状態にあることに基づいている。
【００７９】
次に、入力された透析液流速度と、入力された血流速度と、透析器２０の総括物質移動面積係数とから上記演算式１により、透析器２０における尿素クリアランスを算出する。そして、このようにして算出された尿素クリアランスと、数理局所血流モデルを解析することにより求められた前記体液量と、除水量と、血液透析治療時間とから、数理局所血流モデルを解析することにより、血液透析治療の開始時（ｔ＝０）における動脈血中の尿素濃度の初期値[ＣA（０）]と、低血流臓器Ｂの尿素濃度の初期値[ＣL（０）]と、高血流臓器Ａの尿素濃度の初期値[ＣH（０）]を、仮に１ｍｇ／ｍＬとした場合の、透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]を算出する。そして、算出された透析治療終了時の動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ）]と動脈血中の尿素濃度の初期値[ＣA（０）＝１ｍｇ／ｍＬ]との比から、下記数２の演算式により、Ｋｔ／Ｖ値を算出する。
【００８０】
【数２】
0005450818.tif 000003
【００８１】
もし、血液透析治療中の任意の時点までは、該血液透析治療の開始前に、予め設定されていた透析患者における一般的な血流速度である200 mL/分の血流速度と、同様に、該血液透析治療の開始前に、予め設定されていた透析患者における一般的な透析液流速度である500 mL/分の透析液流速度とで、血液透析治療を施行し、血液透析治療中の前記時点において、血流速度、及び/或いは、透析液流速度を変更する場合には、数理局所血流モデルを解析することにより、まず、血液透析治療の開始時（ｔ＝０）における動脈血中の尿素濃度の初期値[ＣA（０）]と、低血流臓器Ｂの尿素濃度の初期値[ＣL（０）]と、高血流臓器Ａの尿素濃度の初期値[ＣH（０）]を、仮に１ｍｇ／ｍＬとした場合の、血液透析治療中の該時点における動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔ）]と、低血流臓器Ｂの尿素濃度の初期値[ＣL（Ｔ）]と、高血流臓器Ａの尿素濃度の初期値[ＣH（Ｔ）]とを算出する。
【００８２】
次に、血液透析治療中の該時点における動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔ）]と、低血流臓器Ｂの尿素濃度[ＣL（Ｔ）]と、高血流臓器Ａの尿素濃度[ＣH（Ｔ）]とを、それぞれ、動脈血中尿素濃度と低血流臓器Ｂの尿素濃度と高血流臓器Ａの尿素濃度の新たな初期値として、血液透析治療の終了時における動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ‘）]を算出する。そして、算出された血液透析治療の終了時における動脈血中尿素濃度[ＣA（Ｔｄ’）]と動脈血中尿素濃度の本来の初期値[ＣA（０）＝１ｍｇ／ｍＬ]との比から、演算式２により、Ｋｔ／Ｖ値を算出する。
【００８３】
実施形態では、１６名の透析患者において、定期採血検査の日に体液量演算手段１１により体液量を算出し、それよりも後に施行された、延べ５３回の血液透析治療の開始時には、それぞれの体液量と必要な諸パラメータ値を用いて、透析量算出部６２により、Ｋｔ／Ｖ値を算出した。
【００８４】
図１４には、透析条件入力部６１から入力された血流速度と透析液流速度を基に、透析量算出部６２により算出したＫｔ／Ｖと実測のＫｔ／Ｖとの関係を示す。なお、実測のＫｔ／Ｖとは、該血液透析治療の開始時における実測の血清尿素濃度と該血液透析の終了時における実測の血清尿素濃度とから、数２の演算式により算出されたＫｔ／Ｖを意味する。図１４から明らかなように、透析量算出部６２により算出したＫｔ／Ｖ（Ｘ）と実測のＫｔ／Ｖ（Ｙ）との間には相関係数が０．９８２で、回帰式がＹ＝１．００７７Ｘ＋０．０２１３の強い直線相関があった。これは透析量算出部６２により算出したＫｔ／Ｖが実測のＫｔ／Ｖに一致したことを示している。
【００８５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８６】
例えば、上記実施の形態においては、尿素動態に関するモデルとして、局所血流モデルを用いたが、本発明で使用する尿素動態に関するモデルは、局所血流モデルに限定されるものではなく、一般的に知られた尿素動態に関するsingle-pool modelなど、生体内における尿素の動態を数理的に表現し得るモデルであれば、どのようなモデルを使用しても差し支えない。又、上記実施の形態においては、透析量の指標としてＫｔ／Ｖ値を用いたが、本発明で使用する透析量の指標はＫｔ／Ｖ値に限定されるものではなく、透析治療の開始時と終了時の血清尿素濃度から算出される指標であれば、どのような指標を使用しても差し支えない。
【００８７】
更に、例えば、上記実施の形態においては、定期採血日の血液透析治療の終了後に、血液透析治療の開始時における実測血清尿素濃度と該血液透析治療の終了時における実測血清尿素濃度と、前記血液透析治療の透析治療時間と、前記血液透析治療中における除水量と、前記血液透析治療における血流速度と、前記血液透析治療における透析液流速度と、前記血液透析治療に使用した透析器の総括物質移動面積係数とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、直接に患者の体内に存在する水分の総量である体液量を求めた。しかし、本発明は、必ずしも、これに限定されるものではなく、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、体液量に変換できる何らかのパラメータを求め、これを体液量に変換しても何ら差し支えない。
【００８８】
上記実施の形態では、血流速度の上限値、下限値を設定したが、透析液流速度の上限値や下限値を設定してもよい。かかる透析液流速度の上限値、下限値は、予め設計段階にて、透析液ポンプ２５を含む血液透析システム１を用いたin  vitro系透析液循環実験結果を基に透析流量誤差、例えば１０％の保障範囲幅を設定し、その数値を用いてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  血液透析システム
１０  血液透析施行部
１１  制御部
２０  透析器
２１  血液供給流路
２２  血液ポンプ
２３  血液返送流路
２４  透析液供給流路
２５  透析液ポンプ
２６  透析液排出流路
２７  除水手段
３１  動脈側圧力センサ
４１  静脈側圧力センサ
６０  体液量算出部
６１  透析条件入力部
６２  透析量算出部
６３  透析量表示部
６４  血流速度上限値算出部
８０  固定条件入力部
８１  変動条件入力部
９０  血流速度調整ボタン
９１  透析液流速度調整ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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