(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液量（以下、ＢＶ値ともいう）または血液変化量を指標値（以下、血液指標値ともいう）として透析条件を制御する血液透析装置において、透析開始時に除水は行わず体外循環のみ行い、血液量が安定するまで前記体外循環を続け、その際の血液指標値の変動値と増加した体外循環血液量から下式（１）に基づいて各患者の初期血液量（以下、ＢＶ0ともいう）を算出可能に構成されたことを特徴とする血液透析装置。
初期血液量（ＢＶ0）＝増加した体外循環血液量／％ΔＢＶX・・・・・（１）
（％ΔＢＶXは除水を行わず体外循環のみ行った際の血液変化量の割合）
【請求項２】
血液量（以下、ＢＶ値ともいう）または血液変化量を指標値（以下、血液指標値ともいう）として透析条件を制御する血液透析装置において、透析開始時に除水を行わず体外循環のみを行い、血液量が安定するまで前記体外循環を続け、血液量値が安定した時点で除水を伴う透析を開始し、一定時間内（ＰＲＲが変化しない時間内）に一定除水速度（除水速度Ａ）で除水を行ってその血液変化量の割合である％ΔＢＶAを算出し、次に前記一定時間と同じ時間内で異なる除水速度（除水速度Ｂ）で除水を行い、その血液変化量の割合である％ΔＢＶBを算出し、前記％ΔＢＶAと前記％ΔＢＶBおよび前記除水速度Ａと前記除水速度Ｂを利用して、下式（２）に基づいて各患者の初期血液量（ＢＶ0）を算出可能に構成されたことを特徴とする血液透析装置。
ＢＶ0＝（除水速度Ａ一除水速度Ｂ）／（−％ΔＢＶA＋％ΔＢＶB）×ΔＴ・・・・（２）
〔％ΔＢＶAは一定時間（ΔＴ）内、除水速度Ａで除水した際に生じる％ΔＢＶ、％ΔＢＶBは一定時間（ΔＴ）内、除水速度Ｂで除水した際に生じる％ΔＢＶ、前記各ΔＴはＰＲＲが変化しない同じ一定時間を意味する〕
【請求項３】
前記初期血液量（ＢＶ0）と医師が人体の血液量に影響を与える要因を考慮して予め各患者毎に設定し該血液透析装置に収納された標準血液量から下式（３）に基づいて前記血液指標値として下記目標ＢＶ％を自動算出するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の血液透析装置。
目標ＢＶ％＝標準血液量（ＢＶｓｔ）／初期血液量（ＢＶ0）×１００・・・・・・・・・・・・（３）
【請求項４】
前記目標ＢＶ％を目的値として除水操作を制御する除水を行って血液量を前記標準血液量（ＢＶｓｔ）に近づけ、標準血液量（ＢＶｓｔ）に到達した後には血液量が実質的に該標準血液量（ＢＶｓｔ）に維持されるように除水操作が制御されることを特徴とする請求項３記載の血液透析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は血液指標値に基づいて透析条件、特に血液透析の際に生じ易い過剰な除水、あるいは逆に除水不足を防止するように、除水条件、例えば除水速度を簡単に、安全かつ確実にコントロールすることが可能な血液透析装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、腎機能が損なわれた患者の治療のため、半透膜を介した透析・濾過によって血液を浄化する治療が行われてきた。すなわち、血液を身体から取り出して血液透析装置に送り込むと、半透膜を介して、血液中の老廃物と余分な水分は透析液へしぼり出され、浄化された血液は身体に戻される。この血液装置では、安全で効果的な血液浄化を行うため、患者の体内循環血液量を適正に維持することが重要である。急激あるいは過度の水分除去は患者の循環血液量を過剰に減少させ、それによって血圧低下、ショック等を引き起こす恐れがある。しかし、逆に水分除去が遅いと血液浄化に長時間を要し、十分な除水ができないと高血圧や心不全等を引き起こす恐れがある。
【０００３】
そのため、各患者の血液状態を監視しながら除水を行う血液透析装置が開発されている（例えば、特公平６−８３７２３号公報）。また、本発明者は、血液計測手段から得られる患者の血液指標値に対して予め規定された血液指標領域を設定し、該血液指標領域における経時的な前記血液指標値の推移に対応して、制御部が実働部に血液処理条件の変更を指示することを特徴とする血液処理装置を提案している（特開平１１−２２１２７５）。また、本発明者は、前記血液処理装置を改善し、各患者の血液状態を監視しながら、経時的に各患者に適応した血液透析の条件設定、特に除水速度を容易に変更、設定できる血液処理装置を提案している（特開２００１−５４０）。さらに、本発明者は、血液量またはその変化量を指標値として計測し、該血液指標値に基いて、透析条件を制御して血液透析処理を行う血液透析装置であって、目標とすべき前記血液指標値の経時的進路を目標制御線として設定し、該経時的進路における各計測時点での血液指標値を計測し、各計測時点において、次の計測時点における血液指標値（前記目標制御線より示される）が目標値になるように透析条件を算出し、該透析条件によって、血液透析処理を行う実働手段の制御を行うことを特徴とする血液透析装置を提案している（特願２００１−２０２８１８）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
血液量または血液変化量に関連するパラメータを血液指標値とし、該血液指標値に基づいて透析操作を制御する血液透析装置においては、直接に測定される値はヘマトクリット値（Ｈｔ値ともいう）、ＢＶ値等であり、他のパラメータは後述するような定義、あるいは算出式によって導き出されるが、これらパラメータの中でも各患者固有の初期血液量という基準を設定することが重要である。その理由は後述するように、血液変化量比率（％ΔＢＶ）にしても、血液量比率（ＢＶ％）などの血液指標値、特に血液量を監視する上で、血液量比率（ＢＶ％）を使う場合が多いが、それら血液指標値は初期血液量（ＢＶ0）を基準として算出しているため、その基準が定まらないと制御に必要な前記指標値が算出できない。
【０００５】
また、標準血液量という概念を持込み、その標準血液量を前記初期血液量（ＢＶ0）の基準で除することによって、血液量比率における目標値（以下、目標ＢＶ％ともいう）を簡便に算出することができ、その目標値を目安に血液量を制御することによって、容易に且つ確実に透析処理をコントロールすることができるが、その場合も初期血液量（ＢＶ0）は利用される。
したがって、本発明の目的は、各患者固有の初期血液量（ＢＶ0）という基準を簡便に算出することを可能にした血液透析装置の提供にあり、さらには、前記の各患者固有の初期血液量（ＢＶ0）、さらには標準血液量という概念のパラメータによって算出される前記目標ＢＶ％に基づいて、目的とする透析操作を安全かつ確実に容易に行うことのできる血液透析装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、透析操作においてその初期段階で、血液量の上昇が生じ、かつヘマトクリット値測定装置（ＣＬＭともいう）の値が不安定になるという問題が生じるのは、透析患者の体重は、体内の水分の増減を反映して、透析によって減少し、次の透析までの間に増加するというリサイクルを繰り返すことになる。したがって、体外循環を始める前、透析患者の血管にプール出来る水分量は最大値に達しており、このような状態で体外循環を開始すると、体外循環用の回路ボリュームが増加するため、体内の血管に増加した回路ボリュームに相当する水分を受け入れる余地が発生する為であると推測した。
【０００７】
そこで本発明者は、前記推測に基づいて血液指標値に基づいて透析条件を制御する血液透析装置において、透析開始時に除水は行わず体外循環のみ行い、前記血液指標値が安定するまで前記体外循環を続け、血液指標値が安定した後、除水を伴う透析を開始するよう制御可能な血液透析装置を提供することにより、前記問題を解決することができた。
【０００８】
さらに、本発明は患者固有の初期血液量（ＢＶ0）を計測可能な血液透析装置を提供することにある。
上述のように透析開始時は血液量が不安定であるので除水は行わず体外循環のみ行い、血液量が安定するまで体外循環を続けると、細胞内の膨圧が十分高く水分が細胞から溢れ細胞間質へまで溜まっている場合、増加した体外循環血液量（体外スペース）に相当する体液（図１に示す細胞からの流入量）が細胞から血管へ移動すると考えられる。したがって、本発明者はその時に生じた体外循環血液量（血液回路内膜容量）の増加と％ΔＢＶから、下式（１）に基づいて、各患者の初期血液量（ＢＶ0）を求めることができることを見出した。
初期血液量（ＢＶ0）＝増加した体外循環血液量（体外スペース）／％ΔＢＶX・・・・・・・・・・・・（１）
（％ΔＢＶXは除水を行わず体外循環のみ行った際に生じた％ΔＢ）
【０００９】
前記初期血液量（ＢＶ0）は、以下のような方法によっても、求めることが可能である。すなわち、血液指標値に基づいて透析条件を制御する血液透析装置を使用して、図２に示すように透析開始時に除水を行わず体外循環のみ行い、ＢＶ値が安定するまで前記体外循環を続け、ＢＶ値が安定したら、除水を伴う透析を開始し、該透析開始と同時に、一定時間（ＰＲＲが変化しない時間内）、一定除水速度（除水速度Ａ）で除水を行ってそのＢＶ値の変化量であるΔＢＶAを算出し、次に、前記一定時間と同じ時間だけ、異なる除水速度（除水速度Ｂ）で除水を行ってそのＢＶ値の変化量であるΔＢＶBを算出して前記ΔＢＶAと前記ΔＢＶBおよび除水速度Ａと除水速度Ｂを利用して算出することができる。
【００１０】
前記方法による各患者の初期血液量（ＢＶ0）の算出は、具体的には、下式（２）に基づいて算出することができる。
ＢＶ0＝（除水速度Ａ一除水速度Ｂ）／（−％ΔＢＶA＋％ΔＢＶB）×ΔＴ・・・・・・・・・・（２）
〔％ΔＢＶAは除水速度Ａで除水した際に生じる％ΔＢＶ、％ΔＢＶBは除水速度Ｂで除水した際に生じる％ΔＢＶ、ΔＴはＰＲＲが変化しない一定時間を意味する〕
【００１１】
前式は以下のようにして算出することができる。その算出方法を図２に基づいて説明する。
△ＢＶ／△Ｔ＝ＰＲＲ−ＵＦＲ
−△ＢＶA／△Ｔ＋△ＢＶB／△Ｔ＝除水速度Ａ−除水速度Ｂ
△ＢＶA＝ＢＶ0・％△ＢＶA
△ＢＶB＝ＢＶ0・％△ＢＶB
ＢＶ0／△Ｔ（−％△ＢＶA＋％△ＢＶB）＝除水速度Ａ−除水速度Ｂ
ＢＶ0／△Ｔ＝（除水速度Ａ−除水速度Ｂ）／（−％△ＢＶA＋％△ＢＶB）
前記ＢＶ0値は体内血液量と体外循環の和である各患者の初期血液量（ＢＶ0）を示す。
【００１２】
本発明の血液透析装置は、例えば、上述のようにして算出した各患者の初期血液量（ＢＶ0）と医師等によってあらかじめ設定された標準血液量から下式（３）に基づいて目標ＢＶ％を自動算出し、それにより除水操作を制御可能に構成されている。
目標ＢＶ％＝標準血液量（ＢＶｓｔ）／初期血液量（ＢＶ0）×１００・・・・・・・・・・・・（３）
本発明の自動血液透析装置は前記目標ＢＶ％を自動算出し、該目標ＢＶ％を目的値として除水操作を制御して前記標準血液量（ＢＶｓｔ）に近づけ、標準血液量（ＢＶｓｔ）に到達した後には血液量が実質的に該標準血液量（ＢＶｓｔ）に維持して透析操作が実施されれば血圧低下などの問題は生じ難い。
なお、標準血液量（ＢＶｓｔ）とは、人体の血液量に影響を与える要因、例えば患者の年齢、性別、身長等を考慮して、その患者が健常者であるならば有するであろう血液量をあらかじめ医師等が決定した値である。
【００１３】
以下、本発明で使用される血液量、またはその変化量である血液指標値について説明する。
（１）ＢＶ値
ＢＶ値はＢｌｏｏｄ  Ｖｏｌｕｍｅ値の略であり、各患者における循環血液量の状態をチエックするための指標値である循環血液量を意味する。
（２）ΔＢＶ値
ＢＶ変化量を意味し、下式に基づいて算出される。
ΔＢＶ〔ＢＶ変化量〕＝（透析開始時のＨｔ／計測時のＨｔ）−１
前記Ｈｔとは、全血における赤血球の容積率を示すヘマトクリットの略である。
（３）％ΔＢＶ
ＢＶ変化量の割合あるいは比率を意味し、下式に示すように、測定時のΔＢＶ値を透析開始時の初期血液量（ＢＶ0）で除し、それを百分率で表したものである。
％ΔＢＶ＝ΔＢＶ（測定時）／ＢＶ0×１００
（４）ＢＶ％
透析開始時の初期血液量（ＢＶ0）に対する各測定時の血液量の割合（比率）を示し、測定時のＢＶ値を透析開始時のＢＶ0で除し、それを百分率で表したものであり、下式で示される。
ＢＶ％＝ＢＶ（測定時）／ＢＶ0×１００
【００１４】
（５）ＰＲＲ
ＰＲＲはＰｌａｓｍａ  Ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ  Ｒａｔｅの略称で、血漿が体内から血管に再補充される速度と定義され、各計測時点における患者の除水能を示すパラメータで、下式によって算出されるものである。
ＰＲＲn−ＵＦＲn＝ΔＢＶn'／Ｔn
〔前式中、ＰＲＲnは選択された任意の計測ポイントｎでのＰｌａｓｍａ  Ｒｅｆｉｌｌｉｎｇ  Ｒａｔｅ、ＵＦＲnは選択された任意の計測ポイントｎでの除水速度、ΔＢＶn'は選択された任意の計測ポイントｎにおける血液変化量、Ｔnは透析開始から任意の計測ポイントｎまでの経過時間をそれぞれ意味する。〕
【００１５】
上述のような、あらかじめ設定された標準血液量（ＢＶｓｔ）と各患者の初期血液量（ＢＶ0）から目標ＢＶ％を自動算出し、それを目的値として血液透析装置の除水手段の制御が可能であるが、除水手段の制御としては、たとえば本出願人が先に提案した制御方法を採用することができる（特願２００２−１９４４７）。例えば、該制御手段としては目標とすべき前記血液指標値の経時的進路を目標制御線として設定し、該経時的進路における各計測時点での血液指標値を計測し、各計測時点において、次の計測時点における血液指標値（前記目標制御線より示される）が目標値になるように透析条件を算出し、該透析条件によって血液透析処理を行う実働手段の制御を行う制御手段（１）、目標とすべき前記血液指標値の経時的進路を目標制御線として設定し、該目標制御線の隣接した２つの計測時点（制御時点）の各血液指標値と、前記両計測時点（制御時点）間で実施された除水速度と、透析開始時の血液量、および前記両計測時点（制御時点）の次の計測時点（制御時点）における前記目標制御線によって決定される目標血液指標値を利用して血液指標値が次の計測時点（制御時点）の目標値になるように透析条件を算出し該透析条件によって血液透析処理を行う実働手段の制御を行う制御手段（２）が挙げられる。
【００１６】
前記（２）の制御方法は下式（ａ）を利用して行われることが好ましい。
ＢＶ0｛−（％ΔＢＶn-1'−％ΔＢＶn'）＋（％ΔＢＶn'−％ΔＢＶn+1）｝＋ＵＦＲn×Ｔ＝ＵＦＲn+1×Ｔ・・・・（ａ）
（ＢＶ0は透析開始時の血液量、％△ＢＶn′は選択された任意の計測ポイントｎにおける血液変化量の割合、％△ＢＶn-1′は選択された計測ポイントｎのひとつ前の計測ポイントｎ−１における血液変化量の割合、％△ＢＶn+1は制御をかけるべき次の計測ポイントｎ＋１における設定された血液変化量の割合、Ｔは計測時間、ＵＦＲnは選択された計測ポイントｎにおける除水速度、ＵＦＲn+1は選択された計測ポイントｎから次の計測ポイントｎ＋１の目標血液指標値に到達するため実働部に対し制御をかける際に設定される除水速度をそれぞれ意味する）ただし、本発明の初期血液量（ＢＶ0）を自動的に算出可能なことを特徴とする自動血液透析装置における除水手段の制御方法は、前記血液指標値の経時的進路を目標制御線として制御するものを使用することが好ましいが、これら除水手段の制御方法に限定されるものではない。
【００１７】
以下、図に基づいて本発明の実施の態様を説明する。
【発明の実施の態様】
実施の態様１
本実施の態様を図１に基づいて説明する。
透析開始時はＢＶ値が不安定であるので、透析開始時は除水を行わず（除水速度は０）、体外循環だけ行った。血液量値は次第に上昇し、一定時間後に血液量は一定上限値で安定した。この時点で透析装置をリセットし、除水を伴う透析操作を開始した。上記ＢＶの上限値と増加した体外血液量であるｎ％ＢＶ値から各患者の初期血液量（ＢＶ0）を前式（１）により求め、また、この各患者の初期血液量（ＢＶ0）と前記したようなあらかじめ医師等によって設定されている標準血液量（ＢＶｓｔ）から、目標ＢＶ％を自動計算した。
【００１８】
実施の態様２
患者固有の初期血液量（ＢＶ0）を算出する他の態様を図２に基づいて説明する。
実施の態様１と同様に、透析開始時は血液量が不安定であるので、透析開始時は除水を行わず（除水速度は０）体外循環だけ行った。血液量は次第に上昇し、一定時間後に血液量は一定上限値で安定した。この時点で、一定時間（ＰＲＲが変化しない時間内）、一定除水速度（除水速度Ａ）で除水を行い、そのＢＶ値の変化量の割合である％ΔＢＶAを算出し、次に、前記一定時間と同じ時間だけ、異なる除水速度（除水速度Ｂ）で除水を行い、そのＢＶ値の変化量の割合である％ΔＢＶBを算出し、前記％ΔＢＶAと前記％ΔＢＶBおよび除水速度Ａと除水速度Ｂを利用して、前式（２）に基づいて患者固有の初期血液量（ＢＶ0）を簡単に求めることができた。前記の実施の態様１と同様にして、目標ＢＶ％を自動計算した。
【００１９】
実施の態様３
除水手段の制御方法
初期血液量（ＢＶ0）を使用した除水手段の制御方法について図３に基づいて説明する。
前記実施の態様１あるいは２によって初期血液量（ＢＶ0）を算出した。次に透析前に医師などによって目標とすべき前記血液指標値の経時的進路を目標制御線Ａとして設定し、該目標制御線Ａの隣接した２つの計測時点（制御時点）の各血液指標値、例えば％ΔＢＶ1'および％ΔＢＶ2'と、前記両計測時点（制御時点）間で実施された除水速度（図示せず）、初期血液量（ＢＶ0）、および前記両計測時点（制御時点）の次の計測時点（制御時点）における前記目標制御線によって決定される目標血液指標値％ΔＢＶ3を利用して血液指標値が次の計測時点（制御時点）の目標値になるように透析条件を算出し該透析条件によって除水を行う除水手段を制御する。
前記のような制御方法で透析操作の全期間を制御して除水を行っても良いが、前記のような目標制御線によって決定される目標血液指標値を利用した除水手段の制御によって体内循環血液量が標準血液量（ＢＶｓｔ）に近づいた時点で、残り除水量が目標除水時間で終了するように除水速度を計算して、該除水速度で除水を行っても良い。
また、目標制御線は体内循環血液量を減少させるような場合には、前記図３に示すように傾きを持ったものであるが、上述のような体内循環血液量を実質的に一定値に保持させながら行うような場合には、時間（Ｘ軸）に平行なものである。
【００２０】
【効果】
本発明は、前記血液指標値を透析条件の制御に使用する血液透析装置において、このような透析初期の段階での問題点を改善した血液透析装置、および透析開始時に患者固有の初期血液量（ＢＶ0）を算出し、該算出された初期血液量（ＢＶ0）と患者固有の標準血液量（ＢＶｓｔ）から目標ＢＶ％を自動計算できるので、簡単に、しかも安全かつ確実に目標とする透析操作を行うことのできる血液透析装置を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の血液透析装置による各患者固有の初期血液量（ＢＶ0）の算出法を説明した図である。
【図２】本発明の血液透析装置による各患者固有の初期血液量（ＢＶ0）の他の算出法を説明した図である。
【図３】本発明の血液透析装置によって求められた各患者固有の初期血液量（ＢＶ0）を使用した除水手段の制御方法の一例を説明した図である。
【符号の説明】
％ΔＢＶ1  計測ポイント１における設定された血液変化量の割合
％ΔＢＶ2  計測ポイント２における設定された血液変化量の割合
％ΔＢＶ3  計測ポイント３における設定された血液変化量の割合
％ΔＢＶ4  計測ポイント４における設定された血液変化量の割合
％ΔＢＶ5  計測ポイント５における設定された血液変化量の割合
％ΔＢＶ1'  計測ポイント１における測定値に基づいて算出された血液変化量の割合
％ΔＢＶ2'  計測ポイント２における測定値に基づいて算出された血液変化量の割合
％ΔＢＶ3'  計測ポイント３における測定値に基づいて算出された血液変化量の割合
％ΔＢＶ4'  計測ポイント４における測定値に基づいて算出された血液変化量の割合
％ΔＢＶ5'  計測ポイント５における測定値に基づいて算出された血液変化量の割合
ΔＢＶA      一定除水速度（除水速度Ａ）で除水を行った場合のＢＶ値の変化量
ΔＢＶB      一定除水速度（除水速度Ｂ）で除水を行った場合のＢＶ値の変化量
ΔＴ        計測周期（制御周期）
【図１】
0004161632.tif 000002
【図２】
0004161632.tif 000003
【図３】
0004161632.tif 000004