(57)【要約】  血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法は、患者に対する静脈ドリップ圧力を測定することを含む。コンピューター駆動分析器を用いながら、方法は更に、静脈ドリップ圧力を分析すること、及び患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出すことを含み、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である。分析器を用いながら、方法は更に、静脈アクセス圧力を標準と比較すること、及び静脈アクセス圧力が定義された標準範囲の外にある場合、分析器を用いながら、患者が血液透析時に血管内容量減少を経験していることと判定することを含む。【選択図】図１
2019521750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法であって、前記方法が：
前記患者に対する静脈ドリップ圧力を測定すること；
コンピューター駆動分析器を用いながら、前記静脈ドリップ圧力を分析し、前記患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出す、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である；
前記分析器を用いながら、前記静脈アクセス圧力を標準と比較すること；及び、
前記静脈アクセス圧力が前記定義された標準範囲の外にある場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定すること；
を含む上記方法。
【請求項２】
前記標準が前記血液透析の開始点において割り出された静脈アクセス圧力の初期のベースライン値である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記標準が経時的な前記静脈アクセス圧力の変化率である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って前記静脈アクセス圧力を前記標準と比較する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
血管内容量減少が検知されると血液透析機器の血液ポンプをオフにすることを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記検知された血管内容量減少を前記患者又は医療従事者の少なくとも１人に通知する警報を作動させることを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記静脈アクセス圧力を割り出すことが、ドリップチャンバーの相対高さ、及び血液の粘度に基づいて、前記静脈アクセス圧力を補正することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法であって、前記方法が：
前記患者に対する静脈ドリップ圧力を測定すること；
コンピューター駆動分析器を用いながら、前記静脈ドリップ圧力を分析し、前記患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出すこと、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である；
複数の静脈アクセス圧力値を割り出し、静脈アクセス圧力の移動平均を計算するために、前記測定、分析及び割り出しのステップを反復すること；
前記分析器を用いながら、静脈アクセス圧力の上記移動平均を標準と比較すること；及び、
静脈アクセス圧力の前記移動平均が前記定義された標準範囲の外にある場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定すること；
を含む上記方法。
【請求項９】
前記標準が前記血液透析の開始点において割り出された静脈アクセス圧力の初期のベースライン値である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記標準が経時的な前記静脈アクセス圧力の変化率である、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って静脈アクセス圧力の前記移動平均を前記標準と比較する、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
血管内容量減少が検知されると、血液透析機器の血液ポンプをオフにすることを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記検知された血管内容量減少を前記患者又は医療従事者の少なくとも１人に通知する警報を作動させることを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１４】
前記静脈アクセス圧力を割り出すことが、ドリップチャンバーの相対高さ、及び血液の粘度に基づいて、前記静脈アクセス圧力を補正することを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１５】
血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法であって、前記方法が：
前記患者に対する静脈ドリップ圧力を測定すること；
コンピューター駆動分析器を用いながら、前記静脈ドリップ圧力を分析し、前記患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出すこと、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である；
前記分析器を用いながら、前記静脈アクセス圧力を、前記血液透析の開始点において前記静脈アクセス圧力に関して割り出された初期のベースライン値と比較すること；及び、
前記静脈アクセス圧力が前記ベースライン値より少なくとも５０％低い値にまで低下している場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定すること；
を含む上記方法。
【請求項１６】
前記測定、分析及び割り出しのステップを反復することにより複数の静脈アクセス圧力値を割り出し、静脈アクセス圧力の移動平均を計算する、及び静脈アクセス圧力の上記移動平均を上記ベースライン値と比較することを更に含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って前記静脈アクセス圧力を前記ベースライン値と比較する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
血管内容量減少が検知されると血液透析機器の血液ポンプをオフにすることを更に含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記検知された血管内容量減少を前記患者又は医療従事者の少なくとも１人に通知する警報を作動させることを更に含む、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記静脈アクセス圧力の割り出しが、ドリップチャンバーの相対高さに基づき、そして血液の粘度に対して、前記静脈アクセス圧力を補正することを含む、請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２０１６年６月１３日に出願された米国仮出願６２／３４９,３８０の利益を請求し、その開示は参照により全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
実施形態は静脈アクセス圧力の測定により血液透析時の血管内容量減少を検知するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
末期腎不全（ＥＳＲＤ）を有する患者は生存のために定期的な腎代替療法に依存している。典型的には、非移植のＥＳＲＤ患者は、血液透析か腹膜透析療法の何れかを受けることにより蓄積された老廃物及び過剰な流体を除去している。特に血液透析は典型的には週３回約３時間〜５時間かけて実施される。血液透析のプロセスは拡散及び対流により老廃物を除去し、そして流体の除去は限外濾過により達成される。限外濾過のプロセスの間、流体は十分な量で細胞外腔から除去されることにより患者の透析前体重をそれらの医師により規定された所謂「推定ドライウエイト」にまで低下させる。この体重目標は、患者の臨床状態の評価、血圧、浮腫の存在、前回の血液透析治療の終了時からの患者体重の変化、前回の血液透析治療後の血圧及び前回の血液透析治療の耐性を含む患者の透析前の看護アセスメントに基づいて個々の治療に対して頻繁に変更される。典型的な限外濾過の目標は血液透析治療の間に流体２ｋｇから４ｋｇ（即ち２から４Ｌ）を除去することである。血液透析の間の限外濾過は僅か約５Ｌ（血管内容量）の血液を含有する血管内腔から流体を除去する。
【０００４】
従って、限外濾過の間の血管内容量の維持は血管腔への細胞外液の移動から生じる血管腔の再充填に依存している。再充填が不十分である場合、患者は血管内容量減少を発症することになり、これは、心拍出量及び十分な血圧を維持しようとするための血管収縮又は心拍数増加のような生理学的応答をもたらす場合がある。しかしながら頻繁には、患者は急速な限外濾過に対して十分に相殺させることができない場合があり、痙攣、眩暈又は低血圧を含む兆候又は症状を発症する場合がある。実際、透析中低血圧（ＩＤＨ）は血液透析での頻発する合併症であり、全ての血液透析治療の５％から３０％の間で起こると報告されており、頻発する罹患要因である（ＳａｎｄｓＪＪ等、Ｈｅｍｏｄｉａｌ  Ｉｎｔ．２０１４Ａｐｒ；１８（２）：４１５−２２）。重度、又は未処置の場合、ＩＤＨは意識喪失、循環虚脱、又は死をももたらす場合がある。血管内容量減少の早期の認知は臨床担当者がこれらの患者の合併症を防止するための介入を行えるようにするために重要である。このような介入は限外濾過速度を低下させること、ＩＶ生食液の投与、中枢血管の容量を増加させるために患者の頭部を下げて脚部を揚げること、患者の血圧を維持し、心拍出量を保護し、そして容量状態を補正するために透析物（Ｎａ等）を増加させることを含んでよい。
【０００５】
血液透析施設においては、現在の治療標準は血圧測定値を入手し、患者を３０分毎に臨床評価することである。しかしながらこれは血管内容量減少の早期の兆候を発見して低血圧エピソードを防止するためには不十分である場合がある。この理由のため臨床医は、血液透析治療中の相対的血液容量の変化のような他の尺度を利用することにより、容量消失の指標とし、低血圧を発症する危険を有する患者を識別していた。しかしながらこれらの尺度は解釈が難しい場合が多く、大部分の血液透析施設では日常的には使用不可能である。同様に、心拍出量及び末梢抵抗の測定は血液透析施設では利用できず、現在の技術では研究施設においてさえも毎回の血液透析治療を通して適宜実施することはできない。
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態において、血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法は、患者に対する静脈ドリップ圧力を測定することを含む。コンピューター駆動分析器を用いながら、方法は更に、静脈ドリップ圧力を分析すること、及び患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出すことを含み、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である。分析器を用いながら、方法は更に、静脈アクセス圧力を標準と比較すること、そして、静脈アクセス圧力が定義された標準範囲の外にある場合、分析器を用いて患者が血液透析時に血管内容量減少を経験していることを判定することを含む。
【０００７】
別の実施形態においては、血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法は、患者に対する静脈ドリップ圧力を測定することを含む。コンピューター駆動分析器を用いながら、方法は更に、静脈ドリップ圧力を分析すること、及び患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出すことを含み、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である。方法は更に、測定、分析及び割り出しのステップを反復することにより複数の静脈アクセス圧力値を割り出し、静脈アクセス圧力の移動平均を計算すること、及び、分析器を用いながら、静脈アクセス圧力の上記移動平均を標準と比較することを含む。静脈アクセス圧力の移動平均が定義された標準範囲の外にある場合、方法は、分析器を用いながら、患者が血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定することを含む。
【０００８】
別の実施形態においては、血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法は、患者に対する静脈ドリップ圧力を測定することを含む。コンピューター駆動分析器を用いながら、静脈ドリップ圧力を分析し、患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出し、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である。分析器を用いながら、方法は更に、静脈アクセス圧力を、血液透析の開始点において静脈アクセス圧力に関して割り出された初期のベースライン値と比較すること、及び、静脈アクセス圧力が少なくとも５０％ベースライン値より低値にまで低下している場合、分析器を用いながら、患者が血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定することを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は血液透析時に血管内容量減少を検知する方法を示すフローチャートである。
【図２】図２は血流と血液透析機器の静脈ドリップチャンバー圧力との間の関係を求めるために使用する透析回路を説明している。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
必要に応じて、本発明の詳細な実施形態を本明細書に開示するが、開示した実施形態は種々代替形態において実施してよい本発明を単に例示していると理解すべきである。従って、本明細書に開示する特定の構造及び機能の詳細は、限定的ではなく、むしろ本発明を多様に使用するために当業者に教示するための代表的な根拠と解釈すべきである。
【００１１】
図１を参照すれば、血液透析時に患者の血管内容量減少を検知する方法は、血液透析を受けている患者の透析機器の静脈ドリップ圧力（ＶＤＰ）を測定すること、及び、ＶＤＰを分析すること、及び、患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力（ＶＡＰ）を自動的及び連続的に割り出すことを含む。ＶＡＰの変化は血管内血圧の変化の代表である。方法は更に、ＶＡＰを標準と比較すること、及びＶＡＰが定義された標準範囲の外にある場合、患者が血液透析時の血管内容量減少、及び潜在的血管収縮、低血圧及び／又は心拍出量低下を経験していると判定することを更に含む。方法は更に、血液透析時、血管内容量減少を患者及び／又は医療従事者に注意喚起することを含む。
【００１２】
本明細書に記載した方法は、患者の生理学的応答の変化を識別することにより潜在的な血管内容量減少を有する患者を識別することにより、患者の容量の状態を再評価するように医療従事者に注意喚起できるようにする。これはＶＡＰの連続する計算に基づいている。ＶＡＰの割り出しは血液透析機器上で患者に関して測定されるＶＤＰから重要で新しい情報を分離する。
【００１３】
開示した方法によれば、ＶＡＰを用いて血管内容量減少を識別する。ＶＡＰは血液透析患者の動静脈アクセスの静脈部位の圧力の尺度であり、アクセスにおける血流の速度を反映している（アクセスフロー）。血液透析患者の約８０％から９０％が外科的に創生された血管、即ち動静脈（ＡＶ）アクセスを自身の腕又は脚に有しており、これを用いて血液透析のための血液を提供する。血液透析の間、約４００ｍｌ／分でアクセスから針を介して連続的に血液を取り出して戻す。ＡＶアクセスは２つの種類、即ち、１）ＡＶフィステル（ＡＶＦ）、即ち患者の元来の動脈から元来の静脈への吻合により外科的に創生される大型の血管、又は、２）ＡＶグラフト（ＡＶＧ）、即ち動脈と静脈を結合する外科的に移植されたプロテーゼ血管がある。
【００１４】
ＡＶＦ及びＡＶＧは平均で約６００から１８００ｍｌ／分、場合により、２L／分を超える高血流、又は、心拍出量の約２０％を有する。しかしながらアクセスフローは静的ではなく、速度は血液透析を通して変動することになる。アクセス血流は開示された方法で連続的に割り出されるアクセスにおける圧力（ＶＡＰ）を創生する。即ち、ＶＡＰの変化はアクセスフローの速度の変化を反映することになる。ＶＡＰの変化はまた、血管内容量減少に起因する低血圧がアクセス圧の低下をもたらすことになるため、血管内血圧の変化の代表でもある。これによりシステムは、血管内容量減少に対する患者の生理学的な応答への新しい、以前には認識されていなかったウインドウをもたらすことができる。
【００１５】
本明細書に記載する方法は、血液透析時のＶＡＰの低下を用いることにより潜在的血管内容量減少のリアルタイムに注意喚起を与える。血管内容量減少に対して、身体は末梢血管収縮により応答する場合があり、患者は心拍出量低下又は低血圧を発症する場合がある。これらの３つの事象（血管収縮、心拍出量低下及び透析中低血圧）の各々は、アクセスフローの低下をもたらす場合があり、血管内血圧又はＶＡＰの低下により反映されることになる。本明細書に開示した方法はこれらのＶＡＰ変化を識別し、機械による注意喚起／警報をトリガーし、これにより、患者の血圧及び容量状態の適時の医学的評価が可能となり、これにより、必要に応じて介入が可能となる。本明細書に開示したＶＡＰ割り出しは連続プロセスであるため、開示した方法は米国の透析施設の診療の標準である定例の３０分毎の血圧測定及び患者チェック時のみならず血液透析時いつでも注意喚起を与えてよい。
【００１６】
参照により全体が本明細書に組み込まれるＦｒｉｎａｋ等への米国特許８,３４８,８５０（ ‘８５０特許）を参照すれば、’８５０特許に開示された静脈針抜針装置に関する擬陽性読み取りは、潜在的な血管収縮、低血圧及び／又は心拍出量低下により潜在的に起こる血管内容量の低下に関連する生理学的理由のために生じる場合がある。従って、抜針が起こっていない場合に警報を疑似とみなして却下するのではなく、生理学的理由を潜在的原因として調査するべきである。つまり、血管内容量減少の症例を検知し、この状況を医療スタッフに注意喚起するための本明細書に記載した方法は、極めて価値ある診断ツールを提供する。
【００１７】
実施形態によれば、ＶＡＰの変動を検知するためのシステム及び方法が提供される。システムは自動的及び連続的にＶＤＰを分析し、ＶＡＰを決定し、そして決定されたＶＡＰを標準と比較し、これにより、標準の範囲の外へのＶＡＰの変動は異常を示すとしてよい分析器を含む。本明細書に開示したシステムはＶＡＰの変動も検知することができる何れかのシステムを含んでよいがこれに限定されない。そのようなシステムの例は血液透析機器である。
【００１８】
代替的には、システムは携帯型装置を含むことができる。この実施形態において、圧力ゲージは圧力測定値を測定して記録する携帯型マイクロプロセッサ制御装置で置き換えることができる。アルゴリズムが所定のサンプリング時間に渡って平均の圧力を計算する。システムはまた、個々の患者の情報を再呼び出しし、現在の圧力測定値を患者のデータベース記録に記録するためのコンピューターデータベースを含有してよい。システムのデータはより広範な患者データベースを有するより大型のコンピューターシステムに通信ポートを介して転送できる。
【００１９】
本明細書において使用される「分析器」は、自動的にＶＤＰを分析し、ＶＡＰを誘導することができる装置を含んでよい。そのような分析器はコンピューター駆動が可能である。例えば、分析器は血液透析機器に随伴する装置を含むことができ、これにより、それは血液透析時、自動的及び連続的にＶＡＰを決定する。次に分析器はＶＡＰを標準と比較することができる。血液アクセス部位の内部の圧力を推定する等式を使用してよい。一実施形態において、この等式は静脈血圧と平均動脈圧の間の比を計算する。分析器は血液透析機器に、又は何れかの他の装置に、血流と共に随伴してよい。分析器は血管内容量減少の危険性を有する患者を識別するためにＶＡＰを分析するアルゴリズムを含んでよい。
【００２０】
「通信装置」という用語は、本明細書において使用する場合、警告を通信するためのシステムに作動可能に接続された装置を含んでよい。通信装置は電子通信、ファクシミリ、電話、ケーブルモデム、又はＴ１接続から選択できるが、これらに限定されない。
【００２１】
「アルゴリズム」という用語は、本明細書において使用する場合、血管内容量減少を検知するために必要な情報を個人が確認できるようにする何れかのコンピューター操作を含んでよい。一実施形態において、アルゴリズムはコンピューター駆動である。アルゴリズムは集積回路の部分として使用できる。この回路はアルゴリズムを血液透析機器により容易に組み込むことができるようにする。回路は当業者の知る技術を用いて創生できる。
【００２２】
上記した通り、ＶＤＰは体外回路（身体の外部）において実際は測定される圧力である。ＶＤＰを分析し、次にＶＡＰを身体上の静脈針のアクセスポイントの位置の近傍において連続的に決定する。生じたＶＡＰを、システムのために設定するか、血液透析時のＶＡＰの以前の測定から、又は患者の以前の血液透析時から誘導することができる標準と比較する。測定、分析及び誘導、及び比較のステップの各々は、血液透析時に複数回反復してよく、これにより複数のＶＡＰ値を複数の時間に渡って測定してよい。システムは、血管内容量減少が検知された場合に作動して、患者に起こった問題を医療従事者に注意喚起する警報を含んでよい。
【００２３】
ある実施形態によれば、方法は、測定されたＶＤＰから針及び管により生じる圧力（ＶＤＰ０）を除くことによりＶＡＰを与える、針先端で観察される実際の圧力を計算する。ＶＡＰが連続的に計算するために血液透析機器にアルゴリズムを構築することにより、標準と比較してＶＡＰが異常であるときに警報を鳴らすことができる。一実施形態において、方法は、血管内容量減少が検知されれば血液透析機器の血液ポンプをオフにすることを含む。
【００２４】
アルゴリズムは血液を患者から体外回路に輸送し、血液を患者に戻すあらゆる装置における警報システムとして利用できる。アルゴリズムは、装置を通過する流体の速度、装置を通過して輸送される流体の物理学的特性、及び、圧力測定装置から始まって身体内部への挿入ポイントにおける針の末端までの体外回路に固有の圧力の決定を伴う体外血液回路における圧力の読み取り値に基づいて、身体中への血液の挿入ポイントにおける圧力を決定する。アルゴリズムは装置を通過する流体の速度に応じて警報レベルが変動することを可能とする。装置は血漿瀉血、人工心肺装置及び何れかの体外血液治療又は輸液技術の回路における警報として利用できる。装置に基づいた警報システムは医療用途に限定されず、あらゆる流体輸送装置のために開発することができる。警報レベルは装置の安全な操作を可能にする何れかの圧力値に設定できる。
【００２５】
警報は無線警報又はハードワイヤー警報が可能である。より詳細には無線警報は医療従事者又は患者により担持されているポータブルで携帯型モニター／装置に、又は、インターネットによるか電子通信、ファクシミリ、電話、ケーブルモデム、又はＴ１接続を含むがこれに限定されない通信機構を通じて中央監視領域に無線信号を送ることができる。ハードワイヤー警報は中央監視領域のようなシステムと電気的に接続しているあらゆる装置に信号を送ることができる。警報はまた、医療装置に命令（オフにする等）を送る及び／又は患者を目覚めさせ、医療従事者に注意喚起する可聴な警告又は他の同様の信号であることができる。
【００２６】
システムは、血管内容量減少に関して患者の血液アクセス部位のあらゆる種類をモニタリングするために使用できる。モニタリングできる血液アクセス部位の種類はフィステル、グラフト、カテーテル、又はあらゆる種類の恒久的な血液アクセスポートを含むが、これらに限定されない。血管内容量減少はアルゴリズムにより検知することができ、決まった標準レベルからの偏差が超過した時点で警告を発することができる。
【００２７】
更にまた、システム及び方法は、患者から血液を取り出し、患者に同じ血液を戻すあらゆる種類のシステムにおいて、血流、圧力及びヘマトクリットの間の関係を説明するために利用することができる。即ち、血液の採取と再注入に関する警報パラメーターを決定するために人工心肺装置と組み合わせてそれを使用できる。システムは又、既知の管のセットと針を通した流体注入の圧力プロファイルを割り出すために静脈内注入システムと共に使用されうる。
【００２８】
血管内容量減少の評価のためには、標準は、患者に挿管して血液ポンプを始動させた後、血液透析の開始点において割り出されたＶＡＰの初期のベースライン値であってよい。次に割り出されたＶＡＰを、血液透析時全体を通してＶＡＰのベースライン値と比較し、ここでＶＡＰがベースラインの特定の範囲の外にある場合に警報条件が生じることになる。一実施形態において、標準の範囲の外はＶＡＰが少なくともベースライン値の５０%を下回る値にまで低下する場合であり、患者が血液透析時に血管内容量減少を経験していることを方法が検知することになる。当然ながら、他の範囲もまた意図される。
【００２９】
標準はまた、経時的なＶＡＰの変化率（即ち傾き）である場合がある。静脈抜針を行うシナリオにおいては、アクセスに流入するはずの血液全てが逆に偶発的に身体外に排出されるためアクセス圧力は例えば秒単位で急激に低下する。即ち大きい負の傾きがそのような状況をもたらす。血管内容量減少の場合は、やはり負の傾きが生じることになるが、透析機器を通る血液からの流体除去速度が身体から血液への流体再充填速度よりも大きいため、遥かに長い時間がかかる。次に傾きの値に関してある範囲を設定すると、その定義された範囲の外の傾きが計算されると、血液透析時に患者が血管内容量減少を経験していることを方法が検知することになる。
【００３０】
血管内容量減少に関与する生理学的プロセスに起因する、血管内血圧、延いてはＶＡＰの低下は、静脈抜針のような急性期の事象と比較して血液透析時のより長い割合に渡って生じることになる。従って、一実施形態において、血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡ってＶＡＰを標準と比較する。例えば透析時間の長さが３時間である場合、少なくとも１８分の時間に渡ってＶＡＰを標準と比較してよい。開示した方法によれば、ＶＡＰの個々の値を標準と比較してよく、或いは、ある選択された時間（例えば約１０秒から約６０秒）に渡るＶＡＰの移動平均を計算して標準と比較することもでき、これにより経時的な圧力の軽微な変動を平滑化してよい。
【００３１】
ある実施形態による方法は静脈アクセス圧力比試験（ＶＡＰＲＴ）と称される技術を含み、その実験的なセットアップを図２に示す。血液透析の間、血液は血液透析機器血液ポンプにより動脈針を通過して血管アクセスから引き出される。透析機器を通過した後、血液は静脈ドリップチャンバーを横切り、静脈針を通ってアクセスに戻る。静脈管及びアクセス針を通って血液をアクセスに注入し戻すため、及びアクセス内部の圧力を克服するために必要な圧力を静脈ドリップチャンバー圧力（ＶＤＰ）として記録する。上記した通り、ＶＤＰの１つの要素は静脈針部位の近傍におけるアクセス圧（ＶＡＰ）である。ＶＤＰの別の要素は、ドリップチャンバーから遠位の管（低）を通過し、そして静脈回帰針（高）を通過する流動に対する抵抗を克服するために必要な複合圧力である。ＶＤＰはまた、針の大きさ、管の長さ及びヘマトクリットで示される血液の粘度の関数でもある。針部位におけるアクセス内の静脈圧力が０ｍｍＨｇである場合、ＶＤＰはＶＤＰ０、即ちアクセス圧力がゼロである場合の静脈ドリップチャンバー圧力として定義できる。結果として、ＶＤＰ０は血流速度及びヘマトクリットが測定されるときの所定の血液透析機器、管のセット及び針の大きさに対して計算できる。ＶＤＰ０が求まれば、測定されたＶＤＰからＶＡＰを計算できる、
【００３２】
ＶＡＰ＝ＶＤＰ −ＶＤＰ０（１）
【００３３】
平均の動脈圧力（ＭＡＰ）の変化に起因するＶＡＰの変動を正規化するために、ＭＡＰでＶＡＰを割ることにより静脈アクセス圧力比（ＶＡＰＲ）を計算する。
【００３４】
ＶＡＰＲ＝ＶＡＰ／ＭＡＰ（２）
【００３５】
ＶＤＰ０を求めるためのデータは透析ユニット中のコンピューターと直接通信できる血液透析機器から獲得できる実験室データ及びパラメーターを保有する中央データベースレポジトリ内部に含有されていてよい。ＶＡＰＲＴアルゴリズムは、治療時に得られ、デジタル記録されるＶＤＰの動的測定からＶＡＰを計算するための経験式を利用する。異常ＶＡＰＲＴは３回の治療でＶＡＰＲ＞０．５５として業務的には定義されている。
【００３６】
血液透析機器回路に関するデータの分析は以下の二次多項式をもたらす。
【００３７】
ＶＤＰ０＝０．０００４２＊Ｑｂ２＋（０．６２１１６＊Ｈｃｔ２＋０．０１２０３＊Ｈｃｔ＋０．１２７５４）Ｑｂ−１７．３２５０９（３）
【００３８】
共通平均切片−１７.３２５０９が経験的に確立され、Ｑｂ＝０における針とドリップチャンバー変換器との間の高さの１７ｃｍ差に関連付けられる。針に近位の変換器から圧力が測定される時、オフセットはゼロとなり、圧力と流動の間の関係は曲線のままである。即ち、ＶＤＰ０は増加するＱｂ及びヘマトクリットとの相互関係において増加する。
【００３９】
数式（３）は既知のＨｃｔにおける何れかのＱｂに対するＶＤＰ０を計算するために使用できる。例えばＱｂ＝５００ｍｌ／分及びＨｃｔ１８.２%においては、ＶＤＰ０は１６３ｍｍＨｇであり、そしてＨｃｔ＝３８.４%になると２００ｍｍＨｇにまで増加する。ＶＡＰは数式（１）によりＨＤで記録されたＶＤＰから計算でき、そしてＶＡＰＲは数式（２）により計算される。Ｈｃｔ３８.４%、Ｑｂ５００ｍｌ／分、ＶＤＰ２６５ｍｍＨｇ、ＶＤＰ０２００ｍｍＨｇ及びＭＡＰ１００ｍｍＨｇにおいては、ＶＡＰＲ＝０.６５＝（２６５−２００）／１００となる。血流（Ｑｂ）が数式（３）においてゼロに等しい場合、以下の通りとなる。
【００４０】
ＶＤＰ０＝０＋０−１７.３２５０９＝１７.３２５０９
【００４１】
次に静脈アクセス圧力（ＶＡＰ）を、数式（１）を用いて計算する。
【００４２】
ＶＡＰ＝ＶＤＰ−ＶＤＰ０
ＶＡＰ＝ＶＤＰ−（−１７.３２５０９）
ＶＡＰ＝ＶＤＰ＋１７.３２５０９
【００４３】
定数（−１７.３２５０９）は透析機器の種類及び患者のアクセス部位の水準により決まる。臨床試験は、機械により記録され、ドリップチャンバー変換器と患者のアクセスとの間の高さの差に関して補正された静脈ドリップチャンバー圧力は静脈アクセス圧力の正確な値を与える。機械により記録され、ドリップチャンバー変換器と患者のアクセスとの間の高さの差に関して補正された静脈ドリップチャンバー圧力は静脈アクセス圧力の正確な値を与える。従って、アルゴリズムを透析機器に組み込むことができ、そして透析機器は自動的に読み取り値を記録する。更に、ドリップチャンバー変換器と患者のアクセス部位の水準との高さの差を求めるために、血液透析機器にセンサーを配置することができる。
【００４４】
患者の血液透析血液ポンプ流動（Ｑｂ）及びヘマトクリットが既知の場合、ＶＡＰＲＴは特定の血液透析の血液管のセット及びアクセス針に対してＶＤＰ０を計算するために非直線回帰式に依存している。式はインビトロの疑似血液透析の間に得られたデータ分析から開発された。実験的な透析機器（米国マサチューセッツ州レキシントン、Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ２００８H）の血液ポンプを標準的な保守管理手法を用いて実験の前に較正した。大本の意図は各透析治療から得られた定型的な透析データを利用するモニタリングシステムを設計することであったため、インビトロの実験の間には正確な流動を測定しなかった。病院の血液バンクから入手したヒト全血５００ｍｌ／をリザーバに充填した。血液ポンプは透析機器及び静脈ドリップチャンバーを通り、次に１５ゲージの１インチバックアイアクセス針に至るようにリザーバから血液を輸送する。両端が開口している大口径の管の部分に静脈アクセス針を挿入する。管の一端は血液をリザーバに戻し、他方の一端は血液の脱出を防止するために上昇している。回路のこの部分は実際のアクセスを模倣するようには設計されておらず、寧ろＶＤＰの増加として記録できる静脈アクセス針の先端における流動へのあらゆる抵抗も回避しようとするものである。アクセス針は、典型的な血液透析治療の間の変換器に対する相対的な血管アクセスの平均的な位置を模倣するために静脈ドリップチャンバー変換器の１７ｃｍ下に配置される。ドリップチャンバー変換器は回路を通過して流動する血液により生じる圧力をモニタリングする。ＶＤＰ０読み取り値は血液透析機器から直接得られる。リザーバからヘマトクリット測定のために血液試料が得られる。Ｑｂが０から６００ｍｌ／ｍｍまで５０ｍｌ／ｍｍずつ増加するにしたがってＶＤＰ０が記録される。アクセス針の真後ろに配置された別個の変換器がアクセス針の固有の抵抗により生じる圧力を測定する。次に血液を合致するヒト血漿で希釈することによりヘマトクリットを約４％低下させる。血液を５分間５００ｍｌ／ｍｍで循環させることにより追加血漿との均一な混合を確保した後、ヘマトクリット測定用の次の試料を得る。ＶＤＰ０測定は０から６００ｍｌ／ｍｍまでＱｂに関して反復される。循環血液は５回希釈されることにより元のヘマトクリットを約２０パーセントポイント低減する。ＶＤＰ０測定は５回希釈の各々において実施された。
【００４５】
血液透析中に定型的に収集されコンピューターデータベースに格納されるＶＤＰ及び血液ポンプ流動データから、アルゴリズムがＶＡＰＲを計算する。新規又は発達不良の血管アクセスに初期に挿管する場合にはより小さいゲージの針を頻繁に使用するため、針ゲージの差に内在する変動性を制限するために、血液透析治療４８回未満の患者は分析から除外した。プログラムはコンピューターデータベースから最近のヘマトクリット及び個々の治療データを抽出し、グラフトを介した治療を受けているこれらの患者に関するデータを分析する。以下の基準：Ｑｂ≧２００ｍｌ／ｍｍ、ＶＤＰ≧２０ｍｍＨｇ及びＭＡＰ≧７５ｍｍＨｇの場合、血液透析の間、血圧が測定される度にＶＡＰＲを計算する。ヘマトクリット（血液粘度上昇）、血圧及び全身性及び血管アクセス抵抗の変化に対する限外濾過の影響を排除するため、血液透析の最後の１時間に得られたデータは除外する。次にアルゴリズムは全ての使用可能なデータを用いながら血液透析治療の各々に関して平均のＶＡＰＲを計算する。多くの場合において、３又は４回の測定が可能である。一か月中で血液透析治療１０回未満の患者は除外した。月８回の治療から開始した場合、３連続治療の間にＶＡＰＲが特定のカットオフ値を超過することをプログラムが判定すれば、ＶＡＰＲＴを陽性とみなす。
【００４６】
ＶＤＰ０データの数学的モデル作成は下記の形の数式に各々個々の曲線をフィットさせることにより達成された。
【００４７】
ＶＤＰ０＝Ａ＊Ｑｂ２＋Ｂ＊Ｑｂ＋Ｃ           （１ａ）
【００４８】
定数ＣはＱｂ＝０である場合のＶＤＰの値を示し、−１７.３２５ｍｍＨｇの平均値はデータのその後の分析の際に使用した。係数Ａは０.０００４２３２から０.０００４３２７までのわずかな変化、Ｑｂ＝４００におけるＶＤＰＱでは僅か１.５ｍｍＨｇの上昇であったため、０.０００４２３２９の平均値を用いた。係数Ｂは０.１４５２８９から０.２３１９６８まで、ヘマトクリットに沿って最も変動した。次に生データを数式（２ａ）にフィットさせた。
【００４９】
ＶＤＰ０＝０．０００４２３２９＊Ｑｂ２＋Ｂ＊Ｑｂ−１７．３２５      （２ａ）
【００５０】
係数Ｂを各ヘマトクリット値について求め、数式（３ａ）をデータにフィットさせた。
【００５１】
Ｂ＝０．６２１１６＊Ｈｃｔ２＋０．０１２０３＊Ｈｃｔ＋０．１２７５４  （３ａ）
【００５２】
数式（２ａ）及び（３ａ）を組み合わせることにより、ＶＤＰ０をＱｂ及びＨｃｔに関連付ける数式（４ａ）を得た。
【００５３】
ＶＤＰ０＝０．０００４２＊Ｑｂ２＋（０．６２１１６＊Ｈｃｔ２＋０．０１２０３＊Ｈｃｔ＋０．１２７５４）＊Ｑｂ−１７．３２５０９  （４ａ）
【００５４】
非直線回帰プログラム（ＤａｔａＦｉｔ、米国ペンシルベニア州オークデール、オークデールエンジニアリング製）を用いて数式（４ａ）を確度に関して評価した。複数回の測定の調節後の係数、ｒ２＝０.９９９８２によれば、数式（４ａ）が動的ＶＡＰＲＴによるアクセスモニタリングに関する圧力データの正確な数学的モデルを示していることが確認された。
【００５５】
血流が増加するに従い、静脈針により生じる抵抗の増強に主に起因して、ＶＤＰは増加する。ヘマトクリットの上昇もまたＶＤＰを増加させる。Ｑｂ及びヘマトクリットに由来するＶＤＰ値の変動性は、固定された比較的低い血流において測定を行えば低減できる。しかしながら、ＶＤＰに関する適切な警告レベルはＭＡＰ及びヘマトクリットにより個体間で変動する。ＶＡＰＲを計算するために数式（２）を使用することにより、 ＶＡＰＲＴは、Ｑｂ、ヘマトクリット及びＭＡＰとの関連において各アクセス圧力測定についてＶＤＰ警告レベルを調節する。他の針ゲージの調査が実施されるまで、現在のところ、アルゴリズムは挿管用の１インチ１５ゲージの針に限定される。
【００５６】
ＶＡＰＲＴは特別な訓練を必要とせず、患者データベースに現在入力されているデータをアルゴリズムが調べ、各透析治療に関して患者のアクセスを評価する。ＶＡＰＲＴは各透析治療についてＶＡＰＲを計算し、それをトレンド分析のために理想的なものとする。疑似警報を最小限とするために、３重の規則を課すことにより、異常なＶＡＰＲを有する３連続治療が警告を発するために必要となる。
【００５７】
例示される実施形態を上記に示したが、これらの実施形態は本発明の全ての可能な形態を記載していることを意図しない。寧ろ、明細書で使用した用語は限定ではなく説明の用語であり、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく種々の変更を行ってよいと理解される。更に、種々の実現される実施形態の特徴を組み合わせることにより本発明の更なる実施形態を形成してよい。
【図１】
2019521750.tif 000003
【図２】
2019521750.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月14日(2019.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液透析時の患者における血管内容量減少を検知する方法であって、前記方法が：
前記患者に対する静脈ドリップ圧力を測定すること；
コンピューター駆動分析器を用いながら、前記静脈ドリップ圧力を分析し、前記患者の血管アクセス部位内への針挿入の位置の近傍における静脈アクセス圧力を自動的及び連続的に割り出す、ここで静脈アクセス圧力の変化は血管内血圧の変化の代表である；
前記分析器を用いながら、前記静脈アクセス圧力を標準と比較すること；及び、
前記静脈アクセス圧力が前記定義された標準範囲の外にある場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定すること；
を含む上記方法。
【請求項２】
前記静脈ドリップ圧力と前記静脈アクセス圧力が定数により関連付けされている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記標準が経時的な前記静脈アクセス圧力の変化率である、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って前記静脈アクセス圧力を前記標準と比較する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
血管内容量減少が検知されると血液透析機器の血液ポンプをオフにすることを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記検知された血管内容量減少を前記患者又は医療従事者の少なくとも１人に通知する警報を作動させることを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記静脈アクセス圧力を割り出すことが、ドリップチャンバーの相対高さ、及び血液の粘度に基づいて、前記静脈アクセス圧力を補正することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
複数の静脈アクセス圧力値を割り出し、静脈アクセス圧力の移動平均を計算するために、前記測定、分析及び割り出しのステップを反復すること；及び、
静脈アクセス圧力の前記移動平均が前記定義された標準範囲の外にある場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定すること；
を更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って静脈アクセス圧力の前記移動平均を前記標準と比較する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記静脈アクセス圧力を、前記血液透析の開始点において前記静脈アクセス圧力に関して割り出された初期のベースライン値を含む標準と比較することを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記静脈アクセス圧力が前記ベースライン値より少なくとも５０％低い値にまで低下している場合、前記分析器を用いながら、前記患者が前記血液透析時に血管内容量減少を経験していると判定する、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記測定、分析及び割り出しのステップを反復することにより複数の静脈アクセス圧力値を割り出し、静脈アクセス圧力の移動平均を計算する、及び静脈アクセス圧力の上記移動平均を上記ベースライン値と比較することを更に含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記血液透析時の総時間の少なくとも１０％の時間に渡って前記静脈アクセス圧力を前記ベースライン値と比較する、請求項１０記載の方法。
【国際調査報告】
2019521750.tif 000005
2019521750.tif 000006
2019521750.tif 000007