JP5385763B2 - Hemodialysis machine - Google Patents

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Description

本発明は、目標とする透析量が達成できる透析装置に関するものである。   The present invention relates to a dialysis apparatus that can achieve a target dialysis amount.

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とＫｔ／Ｖの二つがあるが、一般にはＫｔ／Ｖが採用されている。Ｋｔ／Ｖは、通常、血液透析治療開始時と終了時の血清尿素濃度と、該血液透析治療中における総除水量と、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する。さて、血液透析治療終了時の血清尿素濃度に影響を与える因子は、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総除水量、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（所謂、ＫＯＡと称されるもの）、血流速度、透析液流速度である。医療スタッフは、通常、血液透析治療の開始前に、これらの因子のうち、血流速度を調整することにより、血液透析治療終了時の血清尿素濃度を調整し、以て、Ｋｔ／Ｖを増大させ、或いは減少させる。すなわち、医療スタッフは、Ｋｔ／Ｖを増大させ、或いは減少させるためには、通常、血流速度を調整する。 Dialysis volume is defined as the therapeutic volume of a single hemodialysis treatment performed on a patient. There are two dialysate indicators, urea removal rate and Kt / V. Generally, Kt / V is adopted. Kt / V is usually obtained by substituting the serum urea concentration at the start and end of hemodialysis treatment, the total water removal amount during the hemodialysis treatment, and the treatment time of the hemodialysis treatment into a predetermined arithmetic expression. calculate. Factors that affect the serum urea concentration at the end of hemodialysis treatment include body fluid volume, the total amount of water present in the patient's body, hemodialysis treatment time, total water removal during hemodialysis treatment, and dialyzer used Are general mass transfer area coefficients (so-called K O A), blood flow velocity, and dialysate flow velocity, which are indicators of the performance of Medical staff usually adjust serum urea concentration at the end of hemodialysis treatment by adjusting blood flow velocity among these factors before starting hemodialysis treatment, thereby increasing Kt / V Or decrease. That is, the medical staff usually adjusts the blood flow velocity in order to increase or decrease Kt / V.

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、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。   At present, many statistical research studies have revealed the Kt / V, the so-called optimal Kt / V value, which minimizes mortality. In hemodialysis medical treatment, it is necessary to perform hemodialysis treatment that achieves the optimum Kt / V value that has been clarified by many statistical research studies.

そこで、現在、血液透析施設では、過去の血液透析治療における血液透析治療開始時と終了時の血清尿素濃度と、該血液透析治療中における総除水量と、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値を算出し、該過去の血液透析治療におけるＫｔ／Ｖと統計調査研究で明らかになった至適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値が至適Ｋｔ／Ｖ値に一致するように、前記過去の血液透析治療における血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を調整している。   Therefore, at the present hemodialysis facility, the serum urea concentration at the start and end of hemodialysis treatment in the past hemodialysis treatment, the total water removal amount during the hemodialysis treatment, and the treatment time of the hemodialysis treatment, Substituting it into a predetermined arithmetic expression, calculating the Kt / V value in the past hemodialysis treatment, and calculating the Kt / V value in the past hemodialysis treatment and the optimum Kt / V value clarified by the statistical research In comparison, the Kt / V value of the hemodialysis treatment to be performed from now on matches the optimal Kt / V value, referring to the blood flow velocity in the previous hemodialysis treatment, by trial and error, The blood flow velocity is adjusted in the hemodialysis treatment to be performed from now on.

しかし、血液透析終了時における血清尿素濃度を決定する因子の一つであり、又、Ｋｔ／Ｖを算出する演算式の代入項目の一つでもある血液透析治療中における総除水量は、過去の血液透析治療とこれから施行しようとする血液透析治療とで必ずしも等しくはない。また、血液透析治療における血流速度と該血液透析治療におけるＫｔ／Ｖとの関係も患者ごとに、また使用する透析器によっても異なる。したがって、このようにして血液透析治療における血流速度を調整しても、血液透析治療の終了後に正確に目標どおりのＫｔ／Ｖ値を達成することは困難であった。そして、それにもかかわらず、目標とするＫｔ／Ｖ値を達成するのに必要な血流速度を決定しようとする作業には、多大な労力と長時間を要した。   However, the total water removal amount during hemodialysis treatment, which is one of the factors that determine the serum urea concentration at the end of hemodialysis and is also one of the substitution items of the calculation formula for calculating Kt / V, The hemodialysis treatment is not necessarily equal to the hemodialysis treatment to be performed. In addition, the relationship between the blood flow velocity in hemodialysis treatment and Kt / V in the hemodialysis treatment also varies from patient to patient and depending on the dialyzer used. Therefore, even if the blood flow velocity in the hemodialysis treatment is adjusted in this way, it is difficult to accurately achieve the target Kt / V value after the hemodialysis treatment is completed. In spite of this, it took a great deal of labor and a long time to determine the blood flow velocity necessary to achieve the target Kt / V value.

ところで、Ｋｔ／Ｖ値を変更する方法には、血流速度を変更する方法と透析液流速度を変更する方法がある。しかし、従来は、血液透析治療におけるＫｔ／Ｖ値を変更するのに、習慣的に、透析液流速度を調整するのではなく、血流速度を調整していた。しかし、血流速度を調整する方法には、透析液流速度を調整する方法に比べて不利である点がある。例えば、血流速度を増加させると、シャント血管の血流が悪い患者では、シャント血管、血液供給回路、透析器、血液返送回路、シャント血管、血液供給回路の順に血液の再循環が生じる可能性がある。逆に、血流速度を低下させると、透析器内及び静脈チャンバー内で血液が凝固する可能性が増す。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。   There are two methods for changing the Kt / V value: a method for changing the blood flow velocity and a method for changing the dialysate flow velocity. However, conventionally, in order to change the Kt / V value in hemodialysis treatment, the blood flow velocity is adjusted instead of the dialysate flow velocity. However, the method for adjusting the blood flow velocity has a disadvantage compared to the method for adjusting the dialysate flow velocity. For example, increasing blood flow velocity may cause blood recirculation in the order of shunt blood vessels, blood supply circuit, dialyzer, blood return circuit, shunt blood vessel, blood supply circuit in patients with poor shunt blood flow There is. Conversely, reducing the blood flow rate increases the chance of blood clotting in the dialyzer and venous chamber. In addition, since this prior art does not relate to the literature known invention, there is no prior art document information to be described.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その解決すべき課題は、コストを低く抑えつつ、血液透析治療の開始前において、簡単な作業で目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を求めることを可能にする血液透析装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem to be solved is necessary to achieve the target dialysis amount with a simple operation before starting hemodialysis treatment while keeping the cost low. It is an object of the present invention to provide a hemodialysis apparatus that makes it possible to determine a proper dialysate flow rate.

かかる課題の解決のために、請求項１の発明の要旨とするところは、血液を浄化する透析器と、該透析器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回路と、該血液供給回路上に設けられた、血液を前記透析器に送出するための血液ポンプと、前記透析器に接続され、該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回路と、前記透析器に接続され、該透析器へ透析液を供給するための透析液供給流路と、該透析液供給流路上に設けられた、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該透析器から排出するための透析液排出流路と、前記透析器からの透析液の単位時間当たりの排出量と該透析器への透析液の単位時間当たりの供給量との差が、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とから構成される血液透析施行手段と、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総除水量と、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るための体液量演算手段と、該体液量演算手段で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血液透析治療の開始前に、前記体液量演算手段により求めた体液量と、該血液透析治療の透析治療時間と、総除水量と、血流速度と、使用する透析器の総括物質移動面積係数と、血液透析治療の終了時に達成されるべき目標透析量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、該目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を求めるための透析液流速度演算手段とを有することを特徴とする血液透析装置である。   In order to solve this problem, the gist of the invention of claim 1 is that a dialyzer for purifying blood and blood for supplying the blood to be purified taken out from the body to the dialyzer. A supply circuit; a blood pump provided on the blood supply circuit for delivering blood to the dialyzer; and a blood pump connected to the dialyzer and purified by the dialyzer to return to the body A blood return circuit, a dialysate supply channel connected to the dialyzer and supplying dialysate to the dialyzer, and a dialysate provided on the dialysate supply channel is supplied to the dialyzer A dialysate pump for discharging the dialysate used to purify blood in the dialyzer, and a dialysate discharge flow path for discharging the dialysate from the dialyzer; Discharge amount and supply of dialysate per unit time to the dialyzer A hemodialysis means comprising a water removal means that is driven so that the difference between the blood pressure and the water removal rate from the body is equal to the measured serum urea concentration at the start of the hemodialysis treatment and the end of the hemodialysis treatment Measured serum urea concentration at the time, dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, total water removal amount during the hemodialysis treatment, blood flow velocity in the hemodialysis treatment, dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment, Body fluid volume calculating means for determining the body fluid volume that is the total amount of water present in the patient's body by analyzing a mathematical model related to urea dynamics from the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment Before the start of hemodialysis treatment performed after the hemodialysis treatment in which the body fluid amount is determined by the body fluid amount calculation means, and the body fluid amount determined by the body fluid amount calculation means Mathematical analysis of urea kinetics based on dialysis treatment time of analysis treatment, total water removal rate, blood flow velocity, overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used, and target dialysis amount to be achieved at the end of hemodialysis treatment A hemodialysis apparatus characterized by comprising a dialysate flow rate calculating means for obtaining a dialysate flow rate required to achieve the target dialysis amount by analyzing a model.

請求項２の発明に従う血液透析装置においては、前記体液量演算手段の数理モデルの解析において、前記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から所定の演算式により透析量を算出し、当該透析量と、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総除水量と、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前記体液量を求めることを特徴とする。   In the hemodialysis apparatus according to the invention of claim 2, in the analysis of the mathematical model of the body fluid amount calculation means, the measured serum urea concentration at the start of the hemodialysis treatment and the measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment The dialysis amount is calculated from the dialysis amount, the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, the total water removal amount during the hemodialysis treatment, the blood flow velocity during the hemodialysis treatment, and the blood The volume of the body fluid is obtained from the dialysate flow rate in dialysis treatment and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment.

そして、請求項３の発明に従う血液透析装置においては、透析条件記憶手段を有しており、該透析条件記憶手段に記憶されている透析治療時間と血流速度と透析液流速度が、前記透析条件記憶手段から前記体液量演算手段に、オンラインで伝送されるようになっている。   The hemodialysis apparatus according to the invention of claim 3 has dialysis condition storage means, and the dialysis treatment time, blood flow velocity, and dialysate flow velocity stored in the dialysis condition storage means are the dialysis conditions. It is transmitted online from the condition storage means to the body fluid amount calculation means.

更に、請求項４の発明に従う血液透析装置においては、透析条件記憶手段を有しており、該透析条件記憶手段に記憶されている透析治療時間と血流速度が、前記透析条件記憶手段から前記透析液流速度演算手段に、オンラインで伝送されるようになっている。   Furthermore, the hemodialysis apparatus according to the invention of claim 4 has a dialysis condition storage means, and the dialysis treatment time and the blood flow velocity stored in the dialysis condition storage means are stored in the dialysis condition storage means from the dialysis condition storage means. It is transmitted online to the dialysate flow rate calculation means.

請求項１の発明によれば、まず、おおよそ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血液透析治療の開始時の実測の血清尿素濃度と、該血液透析治療の透析治療時間と、該血液透析治療における血流速度と、該血液透析治療における透析液流速度と、該血液透析治療における総除水量と、該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、前記体液量演算手段において、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した、前記血液透析治療の終了時の血清尿素濃度が、実測の血清尿素濃度に一致するような体液量を決定する。そして、それ以後のおおよそ１ヶ月間に施行される血液透析治療については、血液透析治療の開始前に、該血液透析治療の予定透析治療時間と、該血液透析治療における予定血流速度と、該血液透析治療中における予定総除水量と、使用しようとしている透析器の総括物質移動面積係数と、目標透析量と、定期採血検査の日に体液量演算手段により算出されていた前記体液量とから、透析液流速度演算手段において、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を算出する。医療スタッフは、この算出された目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を、血液透析装置に設定し、目標とした透析量の血液透析治療を施行するのである。   According to the first aspect of the present invention, first, the actually measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment on the day of a periodic blood sampling test performed approximately once a month, and the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment Blood flow velocity in the hemodialysis treatment, dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment, total water removal amount in the hemodialysis treatment, and overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment The body fluid amount calculating means determines the body fluid amount so that the serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment calculated by analyzing a mathematical model related to urea dynamics coincides with the actually measured serum urea concentration. Then, for hemodialysis treatment to be performed for approximately one month thereafter, the scheduled dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, the scheduled blood flow velocity in the hemodialysis treatment, From the planned total water removal amount during hemodialysis treatment, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer to be used, the target dialysis amount, and the body fluid amount calculated by the body fluid amount calculation means on the day of the periodic blood sampling test The dialysate flow rate calculating means calculates the dialysate flow rate necessary to achieve the target dialysis amount by analyzing a mathematical model related to urea dynamics. The medical staff sets the dialysate flow rate necessary to achieve the calculated target dialysis amount in the hemodialysis apparatus, and performs hemodialysis treatment with the target dialysis amount.

請求項２の発明によれば、透析量と、血液透析治療の透析治療時間と、血液透析治療中における総除水量と、血液透析治療における血流速度と、血液透析治療における透析液流速度と、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体液量を求め、目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を算出する。医療スタッフは、この算出された目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を、血液透析装置に設定し、目標とした透析量の血液透析治療を施行するのである。   According to the invention of claim 2, dialysis amount, dialysis treatment time of hemodialysis treatment, total water removal amount during hemodialysis treatment, blood flow velocity in hemodialysis treatment, dialysate flow velocity in hemodialysis treatment, Then, the body fluid volume is obtained from the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used for hemodialysis treatment, and the dialysate flow rate necessary to achieve the target dialysis volume is calculated. The medical staff sets the dialysate flow rate necessary to achieve the calculated target dialysis amount in the hemodialysis apparatus, and performs hemodialysis treatment with the target dialysis amount.

又、請求項３の発明によれば、前記体液量演算手段において体液量を算出する際、前記透析条件記憶手段に記憶されていた透析治療時間と血流速度と透析液流速度が、前記透析条件記憶手段から前記体液量演算手段にオンラインで伝送されるので、患者ごとに、又、血液透析治療ごとに異なるところの、これらのデータを、いちいち手入力する手間が省け、特に多数の患者の体液量を算出しようとする場合には、所要時間を大幅に短縮することができる。   According to a third aspect of the present invention, when the body fluid amount is calculated by the body fluid amount calculating means, the dialysis treatment time, the blood flow velocity, and the dialysate fluid flow velocity stored in the dialysis condition storage means are calculated as follows. Since it is transmitted on-line from the condition storage means to the body fluid volume calculation means, it is possible to save time and effort to manually input these data for each patient and for each hemodialysis treatment. When trying to calculate the amount of body fluid, the required time can be greatly shortened.

更に、請求項４の発明によれば、前記透析液流速度演算手段において、目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を算出する際、前記透析条件記憶手段に記憶されていた予定透析治療時間と予定血流速度が、前記透析条件記憶手段から前記透析液流速度演算手段にオンラインで伝送されるので、患者ごとに、又、血液透析治療ごとに異なるところの、これらのデータを、いちいち手入力する手間が省け、特に多数の患において、目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を算出しようとする場合には、所要時間を大幅に短縮することができる。   Furthermore, according to the invention of claim 4, when the dialysate flow rate calculation means calculates the dialysate flow rate necessary to achieve the target dialysis amount, it is stored in the dialysis condition storage means. Since the dialysis treatment time and the scheduled blood flow velocity are transmitted online from the dialysis condition storage means to the dialysis fluid flow velocity calculation means, these data are different for each patient and for each hemodialysis treatment. The time required for manual input can be saved, and the time required for calculating the dialysis fluid flow rate necessary to achieve the target dialysis amount can be greatly reduced, particularly in a large number of patients.

血液透析施行手段の基本的な構造に関する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing regarding the basic structure of a hemodialysis enforcement means. 体液量演算手段の接続構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the connection structure of a bodily fluid amount calculating means. 透析液流速度演算手段の接続構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the connection structure of a dialysate flow rate calculating means. 血液透析装置全体の構成を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the structure of the whole hemodialysis apparatus. 局所血流モデルを説明する概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing explaining a local blood flow model. 目標Ｋｔ／Ｖと計画透析装置により達成されたＫｔ／Ｖとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between target Kt / V and Kt / V achieved by the plan dialysis apparatus.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
図１は血液透析施行手段の基本的な構造に関する概略説明図である。
図１に示すように、血液透析施行手段９は、血液を浄化する透析器１０と、透析器１０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回路１と、血液供給回路１の上に設けられた、血液を透析器１０に送出するための血液ポンプ２と、透析器１０に接続され、透析器１０で浄化された血液を体内に返送するための血液返送回路３と、透析器１０に接続され、透析器１０へ透析液を供給するための透析液供給流路４と、透析液供給流路４の上に設けられた、透析液を透析器１０に送出するための透析液ポンプ５と、透析器１０で血液を浄化するのに使用された透析液を透析器１０から排出するための透析液排出流路６と、透析器１０からの透析液の単位時間当たりの排出量と透析器１０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７と、諸透析条件を記憶させておくための透析条件記憶手段８とから成る。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram regarding the basic structure of hemodialysis enforcement means.
As shown in FIG. 1, hemodialysis means 9 includes a dialyzer 10 for purifying blood, a blood supply circuit 1 for supplying blood to be purified that has been removed from the body to the dialyzer 10, A blood pump 2 provided on the blood supply circuit 1 for sending blood to the dialyzer 10 and a blood return connected to the dialyzer 10 for returning blood purified by the dialyzer 10 to the body. Connected to the circuit 3 and the dialyzer 10, the dialysate supply channel 4 for supplying dialysate to the dialyzer 10, and the dialysate provided on the dialysate supply channel 4 to the dialyzer 10. Dialysate pump 5 for delivery, dialysate discharge flow path 6 for discharging dialysate used to purify blood in the dialyzer 10, and dialysate from the dialyzer 10. The amount of discharge per unit time and the unit time of dialysate to the dialyzer 10 The difference between the delivery amount of a water removal means 7 for driving to be equal to the water removal speed from the body, consisting of a dialysis condition storage unit 8 Metropolitan for keeping stores various dialysis conditions.

体液量演算手段１１は、図２に示すように、入力手段１５と表示手段１６とに電気的に接続されている。具体的には、入力手段１５には、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から所定の演算式により算出されたＫｔ／Ｖと、血液透析治療の透析治療時間と、血液透析治療中における総除水量と、血液透析治療における血流速度（血液ポンプ２の駆動速度）と、血液透析治療における透析液流速度（透析液ポンプ５の駆動速度）と、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とされており、体液量演算手段１１は、これら各種パラメータを用いて、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求めることが可能とされている。そして、体液量演算手段１１で求められた体液量は、表示手段１６にて表示されるよう構成されている。   As shown in FIG. 2, the body fluid amount calculation means 11 is electrically connected to the input means 15 and the display means 16. Specifically, the input means 15 includes Kt / V calculated from a measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment and a measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment by a predetermined arithmetic expression, Dialysis treatment time in hemodialysis treatment, total water removal amount during hemodialysis treatment, blood flow velocity in hemodialysis treatment (driving speed of blood pump 2), dialysate flow velocity in hemodialysis treatment (dialysis fluid pump 5 Driving speed) and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used for hemodialysis treatment can be input, and the body fluid amount calculation means 11 uses these various parameters to analyze a mathematical model related to urea dynamics. Thus, it is possible to determine the amount of body fluid that is the total amount of water present in the patient's body. The body fluid amount obtained by the body fluid amount calculating means 11 is configured to be displayed on the display means 16.

透析液流速度演算手段１２は、図３に示すように、入力手段１７と、制御手段１８と、表示手段１９とに電気的に接続されている。具体的には、入力手段１７には、体液量演算手段１１で体液量を求めた血液透析治療よりも後に施行される血液透析治療の開始前に、前記体液量演算手段１１により求めた体液量と、これから施行しようとしている血液透析治療の予定透析治療時間と、予定血流速度と、該血液透析治療中の予定総除水量と、使用する透析器１０の総括物質移動面積係数と、該血液透析治療の終了時に達成されるべき目標Ｋｔ／Ｖ値とが入力可能とされており、透析液流速度演算手段１２は、これら各種パラメータを用いて、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、該Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度を求めることが可能とされている。そして、透析液流速度演算手段１２で求められた透析液流速度は、血液透析施行手段９を制御する制御手段１８に伝送されるとともに、表示手段１９に表示される。   As shown in FIG. 3, the dialysate flow velocity calculation means 12 is electrically connected to the input means 17, the control means 18, and the display means 19. Specifically, the input means 17 includes the body fluid volume determined by the body fluid volume calculator 11 before the start of hemodialysis treatment performed after the hemodialysis therapy determined by the body fluid volume calculator 11. The scheduled dialysis treatment time of the hemodialysis treatment to be performed, the scheduled blood flow velocity, the planned total water removal amount during the hemodialysis treatment, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer 10 to be used, and the blood The target Kt / V value to be achieved at the end of the dialysis treatment can be input, and the dialysate flow rate calculating means 12 uses these various parameters to analyze a mathematical model related to urea dynamics, It is possible to determine the dialysate flow rate necessary to achieve the Kt / V value. The dialysate flow rate obtained by the dialysate flow rate calculating means 12 is transmitted to the control means 18 that controls the hemodialysis enforcement means 9 and displayed on the display means 19.

図４には、本発明の実施形態における血液透析装置全体の構成を示す。
本発明の実施形態における血液透析装置は、血液透析施行手段９と、体液量演算手段１１と、透析液流速度演算手段１２とから構成される。そして、血液透析施行手段９の透析条件記憶手段８と体液量演算手段１１との間は、透析条件記憶手段８に記憶されていた透析治療時間と総除水量と血流速度と透析液流速度とが、透析条件記憶手段８から体液量演算手段１１にオンラインで伝送されるように、伝送ライン１３で連通されている。一方、血液透析施行手段９の透析条件記憶手段８と透析液流速度演算手段１２との間は、透析条件記憶手段８に記憶されていた予定透析治療時間と予定総除水量と予定血流速度が、透析条件記憶手段８から透析液流速度演算手段１２にオンラインで伝送されるように、伝送ライン１４で連通されている。 In FIG. 4, the structure of the whole hemodialysis apparatus in embodiment of this invention is shown.
The hemodialysis apparatus according to the embodiment of the present invention includes hemodialysis enforcement means 9, body fluid amount calculation means 11, and dialysate flow rate calculation means 12. Between the dialysis condition storage means 8 and the body fluid amount calculation means 11 of the hemodialysis enforcement means 9, the dialysis treatment time, the total water removal amount, the blood flow rate, and the dialysate flow rate stored in the dialysis condition storage unit 8. Are communicated by a transmission line 13 so as to be transmitted online from the dialysis condition storage means 8 to the body fluid amount calculation means 11. On the other hand, between the dialysis condition storage means 8 and the dialysate flow rate calculation means 12 of the hemodialysis enforcement means 9, the scheduled dialysis treatment time, the planned total water removal amount, and the planned blood flow velocity stored in the dialysis condition storage means 8. Are communicated by a transmission line 14 so as to be transmitted online from the dialysis condition storage means 8 to the dialysate flow rate calculation means 12.

さて、実施形態における血液透析装置において、目標Ｋｔ／Ｖ値が達成される血液透析治療を施行しようとする場合には、まず、１ヶ月に１回の頻度で行われる定期採血検査の日において、血液透析治療が終了してから後、透析条件記憶手段８に記憶されていた該血液透析治療の透析治療時間と、該血液透析治療における血流速度と、該血液透析治療における透析液流速度と、該血液透析治療中における総除水量とを、透析条件記憶手段８から体液量演算手段１１にオンラインで伝送させ、更に、該血液透析治療で使用した透析器の総括物質移動面積係数と、該血液透析治療の開始時と終了時における実測の血清尿素濃度から以下の演算式１により算出したＫｔ／Ｖ値を手入力し、体液量演算手段１１において、後に記載する尿素動態に関する数理モデルを解析させることにより、体液量を算出する。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、体液量演算手段１１において算出された患者の体液量は、少なくとも１ヶ月間は有効に使用することができる。なお、演算式１において、Ｒは透析治療開始時における血清尿素濃度に対する透析治療終了時における血清尿素濃度の比、ＴＤはｈｒ単位の透析時間、ＴＦは総除水量（Ｌ）、ＢＷは透析治療終了時における体重（ｋｇ）を示している。   Now, in the hemodialysis apparatus in the embodiment, when the hemodialysis treatment for achieving the target Kt / V value is to be performed, first, on the day of the regular blood sampling test performed once a month, After the hemodialysis treatment is completed, the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment stored in the dialysis condition storage means 8, the blood flow velocity in the hemodialysis treatment, and the dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment , The total water removal amount during the hemodialysis treatment is transmitted online from the dialysis condition storage means 8 to the body fluid amount calculation means 11, and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment, The Kt / V value calculated by the following equation 1 from the measured serum urea concentration at the start and end of the hemodialysis treatment is manually input, and the body fluid amount calculation means 11 relates to the urea kinetics described later. By analyzing the mathematical models to calculate the fluid volume. The volume of body fluid in dialysis patients usually does not change significantly for at least one month. Therefore, the body fluid volume of the patient calculated by the body fluid volume calculating means 11 can be used effectively for at least one month. In Equation 1, R is the ratio of the serum urea concentration at the end of dialysis treatment to the serum urea concentration at the start of dialysis treatment, TD is the dialysis time in hr, TF is the total water removal amount (L), and BW is the dialysis treatment. The weight (kg) at the end is shown.

Figure 0005385763
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次に、体液量演算手段１１により体液量を求めた際の前記血液透析治療よりも後に施行された血液透析治療の開始前に、透析条件記憶手段８に記憶されている、今回の血液透析治療の予定透析治療時間と、今回の血液透析治療中の予定総除水量と、今回の血液透析治療における予定血流速度を、透析条件記憶手段８から透析液流速度演算手段１２にオンラインで伝送させ、更に、過去において体液量演算手段１１により求めた体液量と、今回使用する透析器の総括物質移動面積係数と、今回の血液透析治療の終了時に達成されるべき目標Ｋｔ／Ｖ値を手入力し、透析液流速度演算手段１２において、後に記載する尿素動態に関する数理モデルを解析させることにより、該目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度を算出する。そして、このようにして算出された該目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度は、制御手段１８に伝送されるとともに、表示手段１９に表示される。そして、表示手段１９に表示された、該目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度を、医療スタッフが確認した上で、血液透析施行手段９を作動させれば、血液透析施行手段９により、該目標Ｋｔ／Ｖ値が達成される血液透析治療が施行されるのである。   Next, the current hemodialysis treatment stored in the dialysis condition storage means 8 before the start of hemodialysis treatment performed after the hemodialysis treatment when the body fluid amount is calculated by the body fluid amount calculation means 11 The scheduled dialysis treatment time, the scheduled total water removal amount during the hemodialysis treatment, and the scheduled blood flow velocity during the hemodialysis treatment are transmitted from the dialysis condition storage means 8 to the dialysate flow velocity calculation means 12 online. Further, manually input the body fluid volume obtained by the body fluid volume calculation means 11 in the past, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used this time, and the target Kt / V value to be achieved at the end of the current hemodialysis treatment Then, the dialysate flow rate calculation means 12 calculates a dialysate flow rate necessary to achieve the target Kt / V value by analyzing a mathematical model related to urea dynamics described later. The dialysate flow velocity necessary to achieve the target Kt / V value calculated in this way is transmitted to the control means 18 and displayed on the display means 19. Then, after the medical staff confirms the dialysis fluid flow speed required to achieve the target Kt / V value displayed on the display means 19, the hemodialysis enforcement means 9 is operated to perform hemodialysis. The enforcement means 9 performs hemodialysis treatment that achieves the target Kt / V value.

ここで、体液量演算手段１１による体液量の算出、及び透析液流速度演算手段１２による、目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度の算出に用いた、尿素動態に関する数理モデルと、その解析法について記載する。   Here, a mathematical model relating to urea kinetics used for calculation of the body fluid volume by the body fluid volume calculation means 11 and calculation of the dialysate flow speed necessary to achieve the target Kt / V by the dialysate flow speed calculation means 12. And the analysis method.

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図を模式図的に図５に示す。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、体外循環血流量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。   In the embodiment, a local blood flow model that is considered to be most approximate to a living body of a dialysis patient is employed among the urea kinetic models. A diagram for explaining the local blood flow model is schematically shown in FIG. The local blood flow model is a region (hereinafter referred to as a low blood flow organ B) composed of organs (muscles, skin, etc .; low blood flow organs) with low blood flow even though the living body has a high water content. Urea based on the theory that it is divided into areas (hereinafter referred to as high blood flow organ A) consisting of organs with low water content and high blood flow (digestive organs such as liver and intestine; high blood flow organs). It is a dynamic model. In the local blood flow model, 15% of the cardiac output minus the extracorporeal blood flow returns to the low blood flow organ B, and the remaining 85% returns to the high blood flow organ A, while 80% of the body fluid volume. Is distributed in the low blood flow organ B, and the remaining 20% is distributed in the high blood flow organ A.

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。
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。
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。 When the local blood flow model is rewritten in the form of a mathematical model, it is as follows.
d M H (t) / dt + d M L (t) / dt = -K × C A (t) (1)
M H (t) = C H (t) × V H (t) (2)
M L (t) = C L (t) × V L (t) (3)
d MH (t) / dt = [C A (t) −C H (t)] × Q H (4)
d M L (t) / dt = [C A (t) −C L (t)] × Q L (5)
However, M H (t) represents the amount of urea present in the high blood flow organ A at time t, and M L (t) represents the amount of urea present in the low blood flow organ B at time t.
d V T (t) / dt = −F (6)
V H (t) = 0.2 V T (t) (7)
V L (t) = 0.8 V T (t) (8)
Q H = 0.85 (Q A -Q B) (9)
Q L = 0.15 (Q A -Q B ) (10)
However, F shows the water removal rate, V T (t) shows the volume of body fluid at time t, and Q A shows the cardiac output.

さて、体液量演算手段１１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演算式２により、透析器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１０の総括物質移動面積係数（ｍＬ／分）、そしてＫ（ｍＬ／分）は透析器１０の尿素クリアランスを示している。 Now, in analyzing the mathematical local blood flow model in order to obtain the amount of body fluid in the body fluid amount calculating means 11, first, at the start of hemodialysis treatment (t = 0), urea dynamics in the body is in an equilibrium state. Therefore, it is assumed that the urea concentration in the low blood flow organ B and the urea concentration in the high blood flow organ A are both equal to the urea concentration in arterial blood. That is, the measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment is set to the initial value [C A (0)] of the arterial blood urea concentration in the mathematical local blood flow model, and at the same time, the urea concentration of the low blood flow organ B [ C L (0)] and the initial value of urea concentration [C B (0)] of the high blood flow organ A are also used. Next, the urea clearance in the dialyzer is calculated from the blood flow velocity that circulates outside the body, the dialysate flow velocity, and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer according to the following calculation formula 2. Where Q B (mL / min) is the blood flow velocity, Q D (mL / min) is the dialysate flow velocity, K O A is the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer 10 (mL / min), and K (mL / Min) indicates the urea clearance of the dialyzer 10.

Figure 0005385763
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そして、該尿素クリアランス（Ｋ）と、総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。 The urea clearance (K) and the water removal rate (F) obtained by dividing the total water removal amount by the dialysis treatment time are treated as constants, and 4000 mL, which is an average value for cardiac output, is further obtained. / Min and a provisional value for the body fluid volume [V T (0)], and by analyzing the mathematical local blood flow model, the arterial blood urea concentration at the end of dialysis treatment [C A (Td) ] Is calculated. Here, Td represents dialysis treatment time.

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。 When the calculated arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of dialysis treatment in the provisional body fluid amount is different from the actually measured serum urea concentration at the end of dialysis treatment, the provisional body fluid amount Is slightly changed to calculate the urea concentration [C A (Td)] in the arterial blood at the end of the dialysis treatment with a new temporary body fluid amount. The same operation is repeated until the calculated arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of the dialysis treatment matches the measured serum urea concentration at the end of the permeabilization analysis, and finally the calculated dialysis treatment is completed. When the arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the time coincides with the actually measured serum urea concentration at the end of the permeabilization analysis, the fluid volume at that time is adopted as the true fluid volume.

なお、実施形態では、数理局所血流モデルにおける血液透析治療開始時の動脈血中尿素濃度に実測の血液透析治療開始時の血清尿素濃度を用いた上で、数理局所血流モデルを解析することにより、血液透析治療終了時の動脈血中尿素濃度を算出し、該血液透析治療終了時の動脈血中尿素濃度が実測の血液透析治療終了時の血清尿素濃度に一致した時に、その時に与えられていた体液量を真の体液量としている。さて、演算式１から明らかなように、Ｋｔ／Ｖは、血液透析治療時間と血液透析治療中の総除水量が等しければ、血液透析治療開始時の血清尿素濃度に対する血液透析治療終了時の血清尿素濃度の比によって決定される。したがって、本実施形態で、血液透析治療開始時の動脈血中尿素濃度に実測の血液透析治療開始時の血清尿素濃度を用いた上で、数理局所血流モデルを解析することにより得られた血液透析治療終了時の動脈血中尿素濃度が、実測の血液透析治療終了時の血清尿素濃度に一致した時の体液量を真の体液量としていることは、数理局所血流モデルを解析することにより得られたＫｔ／Ｖが、実測の血液透析治療開始時の血清尿素濃度と終了時の血清尿素濃度とから算出されたＫｔ／Ｖに一致した時の体液量を真の体液量としていることと、まったく同じことである。   In the embodiment, the mathematical local blood flow model is analyzed by using the measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment as the arterial blood urea concentration at the start of hemodialysis treatment in the mathematical local blood flow model. Calculating the arterial blood urea concentration at the end of the hemodialysis treatment, and when the arterial blood urea concentration at the end of the hemodialysis treatment matches the serum urea concentration at the end of the actual hemodialysis treatment, the body fluid given at that time The amount is the true body fluid amount. As is apparent from Equation 1, if the hemodialysis treatment time and the total water removal amount during hemodialysis treatment are equal, Kt / V is the serum at the end of hemodialysis treatment relative to the serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment. Determined by the ratio of urea concentrations. Therefore, in this embodiment, the hemodialysis obtained by analyzing the mathematical local blood flow model after using the serum urea concentration at the start of the actual hemodialysis treatment as the arterial blood urea concentration at the start of the hemodialysis treatment. It is obtained by analyzing the mathematical local blood flow model that the body fluid volume when the arterial blood urea concentration at the end of treatment matches the serum urea concentration at the end of the actual hemodialysis treatment is the true body fluid volume. The body fluid volume when the Kt / V is equal to the Kt / V calculated from the measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment and the serum urea concentration at the end of the actual hemodialysis treatment, Same thing.

更に、体液量演算手段１１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られた体液量を使用して、透析液流速度演算手段１２において、数理局所血流モデルを解析することにより、目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度を求めるためには、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。 Further, the body fluid volume calculation means 11 uses the body fluid volume obtained by analyzing the mathematical local blood flow model, and the dialysate flow velocity calculation means 12 analyzes the mathematical local blood flow model to obtain the target. In order to obtain the dialysate flow rate necessary to achieve Kt / V, first, the initial value [C A (0)] of arterial blood urea concentration at the start of hemodialysis treatment (t = 0) and The initial value [C L (0)] of the urea concentration of the low blood flow organ B and the initial value [C H (0)] of the urea concentration of the high blood flow organ A are assumed to be 1 mg / mL.

次に、透析液流速度に仮の値を与え、この仮の透析液流速度と実際の血流速度と透析器１０の総括物質移動面積係数とから上記演算式２により、透析器１０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仮の透析液流速度の下における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、総除水量と、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、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、上記演算式１により、Ｋｔ／Ｖ値を算出する。 Next, a temporary value is given to the dialysate flow rate, and the urea in the dialyzer 10 is calculated from the temporary dialysate flow rate, the actual blood flow rate, and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer 10 according to the above equation 2. Calculate clearance. And the urea clearance under the temporary dialysate flow velocity calculated in this way, the body fluid amount determined by analyzing the mathematical local blood flow model, the total water removal amount, the hemodialysis treatment time, Thus, by analyzing the mathematical local blood flow model, the arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of dialysis treatment is calculated. Then, from the ratio of the calculated arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of dialysis treatment and the initial value of the arterial urea concentration [C A (0) = 1 mg / mL], the above calculation formula 1 To calculate the Kt / V value.

算出されたＫｔ／Ｖ値が目標Ｋｔ／Ｖ値と異なる場合には、仮の透析液流速度をわずかに変え、新たな仮の透析液流速度と実際の血流速度と透析器の総括物質移動面積係数とから上記演算式２により、透析器１０における尿素クリアランスを算出する。次に、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、総除水量と、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、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、上記演算式１により、Ｋｔ／Ｖ値を算出する。そして、このようにして算出された透析治療終了時のＫｔ／Ｖ値が目標Ｋｔ／Ｖ値に一致するまで、同様の操作を繰り返し、ついに算出されたＫｔ／Ｖ値が目標Ｋｔ／Ｖ値に一致した時に、その時の透析液流速度を目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度とする。 If the calculated Kt / V value is different from the target Kt / V value, the provisional dialysate flow rate is slightly changed, and the new provisional dialysate flow rate, actual blood flow rate, and dialyzer summary material From the moving area coefficient, the urea clearance in the dialyzer 10 is calculated by the above equation 2. Next, the mathematical local blood flow model is calculated from the urea clearance thus calculated, the body fluid amount obtained by analyzing the mathematical local blood flow model, the total water removal amount, and the hemodialysis treatment time. By analysis, the arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of dialysis treatment is calculated. Then, from the ratio of the calculated arterial blood urea concentration [C A (Td)] at the end of dialysis treatment and the initial value of the arterial urea concentration [C A (0) = 1 mg / mL], the above calculation formula 1 To calculate the Kt / V value. The same operation is repeated until the calculated Kt / V value at the end of dialysis treatment matches the target Kt / V value. Finally, the calculated Kt / V value becomes the target Kt / V value. When they coincide with each other, the dialysate flow rate at that time is set as the dialysate flow rate necessary to achieve the target Kt / V value.

実施形態では、９名の透析患者において、延べ１４回にわたり、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た。そして、それよりも後に施行された、延べ２６回の血液透析治療の開始前に、それぞれの体液量を用いて、透析液流速度演算手段１２により、目標Ｋｔ／Ｖ値が達成される透析液流速度を算出し、更に、このようにして算出された目標Ｋｔ／Ｖ値を達成する透析液流速度を、血液透析装置に設定して、血液透析治療を実施した。   In the embodiment, the body fluid amount was calculated by the body fluid amount calculating means 11 on the day of the regular blood sampling test in nine dialysis patients. And before the start of a total of 26 hemodialysis treatments performed after that, the dialysate fluid flow rate calculating means 12 achieves the target Kt / V value using each body fluid volume. The flow rate was calculated, and the dialysate flow rate that achieved the target Kt / V value calculated in this way was set in the hemodialyzer to perform hemodialysis treatment.

図６には、前記透析液流速度を本血液透析装置に設定して実施した血液透析治療において達成されたＫｔ／Ｖと目標Ｋｔ／Ｖとの関係を示す。なお、達成された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、演算式１により算出されたＫｔ／Ｖを意味する。図６から明らかなように、目標Ｋｔ／Ｖと本血液透析装置により達成されたＫｔ／Ｖとの間には相関係数が０．９８７で、回帰式がＹ＝０．９５１７Ｘ＋０．０４７６の強い直線相関があった。これは本血液透析装置により達成されたＫｔ／Ｖが目標Ｋｔ／Ｖに一致したことを示している。   FIG. 6 shows the relationship between Kt / V and target Kt / V achieved in hemodialysis treatment performed with the dialysate flow rate set in the hemodialyzer. The achieved Kt / V is the Kt / V calculated by the arithmetic expression 1 from the actually measured serum urea concentration at the start of the hemodialysis treatment and the actually measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis. Means. As is apparent from FIG. 6, the correlation coefficient is 0.987 between the target Kt / V and the Kt / V achieved by the hemodialysis apparatus, and the regression equation is strong with Y = 0.9517X + 0.0476. There was a linear correlation. This indicates that the Kt / V achieved by the hemodialyzer matches the target Kt / V.

本実施形態によれば、おおよそ１ヶ月に１回の頻度で行われる定期採血検査の日に施行される血液透析治療の終了後において、該血液透析治療の透析治療時間と、該血液透析治療における血流速度と、該血液透析治療における透析液流速度と、該血液透析治療中における総除水量と、該血液透析治療で使用した透析器の総括物質移動面積係数と、
該血液透析治療の開始時と終了時における実測の血清尿素濃度を用いて演算式１により演算されたＫｔ／Ｖとから、体液量演算手段１１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体液量を算出すれば、それ以後のおおよそ１ヶ月間に施行される血液透析治療について、血液透析治療の開始前に、該血液透析治療の予定透析治療時間と、該血液透析治療における予定血流速度と、該血液透析治療中における予定総除水量と、透析器１０の総括物質移動面積係数と、目標Ｋｔ／Ｖと、定期採血検査の日に体液量演算手段により算出されていた体液量とから、透析液流速度演算手段１２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目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度が算出される。そして、医療スタッフが、この算出された目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度を、血液透析装置に設定すれば、目標としたＫｔ／Ｖの血液透析治療が施行されるのである。 According to this embodiment, after completion of hemodialysis treatment performed on the day of a periodic blood sampling test performed approximately once a month, the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, and the hemodialysis treatment Blood flow velocity, dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment, total water removal amount during the hemodialysis treatment, overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment,
From the Kt / V calculated by the calculation formula 1 using the actually measured serum urea concentration at the start and end of the hemodialysis treatment, the body fluid volume calculation means 11 analyzes the mathematical model relating to the urea dynamics to analyze the body fluid. If the amount is calculated, for the hemodialysis treatment to be performed for approximately one month thereafter, the scheduled dialysis treatment time of the hemodialysis treatment and the scheduled blood flow rate in the hemodialysis treatment are started before the start of the hemodialysis treatment. And the planned total water removal amount during the hemodialysis treatment, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer 10, the target Kt / V, and the body fluid volume calculated by the body fluid volume computing means on the day of the periodic blood sampling test The dialysate flow rate calculating means 12 calculates the dialysate flow rate necessary to achieve the target Kt / V by analyzing a mathematical model related to urea dynamics. Then, if the medical staff sets the dialysate flow rate necessary for achieving the calculated target Kt / V in the hemodialysis apparatus, the target Kt / V hemodialysis treatment is performed. is there.

また、体液量演算手段１１において体液量を算出する際、透析条件記憶手段８に記憶されていた透析治療時間と総除水量と血流速度と透析液流速度が、透析条件記憶手段８から体液量演算手段１１にオンラインで伝送されるので、患者ごとに、又、血液透析治療ごとに異なるところの、これらのデータを、いちいち手入力する手間が省け、特に多数の患者の体液量を算出しようとする場合には、所要時間を大幅に短縮することができる。更に、透析液流速度演算手段１２において、目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度を算出する際、透析条件記憶手段８に記憶されていた予定透析治療時間と予定総除水量と予定血流速度が、透析条件記憶手段８から透析液流速度演算手段１２にオンラインで伝送されるので、患者ごとに、又、血液透析治療ごとに異なるところの、これらのデータを、いちいち手入力する手間が省け、特に多数の患において、目標Ｋｔ／Ｖを達成するのに必要な透析液流速度を算出しようとする場合には、所要時間を大幅に短縮することができる。   When the body fluid amount is calculated by the body fluid amount calculating means 11, the dialysis treatment time, the total water removal amount, the blood flow rate, and the dialysate flow rate stored in the dialysis condition storage unit 8 are transferred from the dialysis condition storage unit 8 to the body fluid. Since it is transmitted to the volume calculation means 11 online, it is possible to save the labor of inputting these data one by one, which is different for each patient and for each hemodialysis treatment. In this case, the required time can be greatly shortened. Further, when the dialysate flow rate calculation means 12 calculates the dialysate flow rate necessary to achieve the target Kt / V, the scheduled dialysis treatment time and the planned total water removal amount stored in the dialysis condition storage means 8 are calculated. Since the scheduled blood flow velocity is transmitted online from the dialysis condition storage means 8 to the dialysate flow velocity calculation means 12, these data, which are different for each patient and for each hemodialysis treatment, are hand-held. The time required for inputting dialysate flow velocity required to achieve the target Kt / V can be greatly reduced, especially in a large number of patients, without the need for input.

以上、本発明の代表的な実施形態について詳述してきたが、それは、あくまでも例示に過ぎないものであって、本発明は、そのような実施形態に係る具体的な記述によって、何等限定的に解釈されるものではないことが、理解されるべきである。   The exemplary embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the embodiments are merely examples, and the present invention is limited in any way by specific descriptions according to such embodiments. It should be understood that it is not interpreted.

例えば、実施形態においては、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、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、実施形態においては、透析量の指標としてＫｔ／Ｖを用いたが、本発明で使用する透析量の指標はＫｔ／Ｖ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。   For example, in the embodiment, a local blood flow model is used as a model related to urea dynamics. However, the model related to urea dynamics used in the present invention is not limited to the local blood flow model. Any model can be used as long as it can mathematically express the dynamics of urea in the living body, such as a pool model. In the embodiment, Kt / V is used as an index of the dialysis amount. However, the index of dialysis used in the present invention is not limited to Kt / V, and the dialysis treatment is started and ended. Any index can be used as long as it is an index calculated from the serum urea concentration.

本実施形態においては、体液量演算手段１１の数理モデルの解析において、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から所定の演算式により透析量を算出しているが、当該透析量を求めず、単に、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をパラメータとするようにしてもよい。即ち、体液量演算手段１１において、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、血液透析治療の透析治療時間と、血液透析治療中における総除水量と、血液透析治療における血流速度と、血液透析治療における透析液流速度と、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ようにしてもよいのである。   In the present embodiment, in the analysis of the mathematical model of the body fluid amount calculation means 11, dialysis is performed using a predetermined arithmetic expression from the measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment and the measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment. Although the amount is calculated, the measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment and the measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment may be simply used as parameters without obtaining the dialysis amount. . That is, in the body fluid amount calculation means 11, the actual measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment, the actual measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment, the dialysis treatment time of hemodialysis treatment, and the total during hemodialysis treatment By analyzing the mathematical model of urea dynamics from the amount of water removed, blood flow velocity in hemodialysis treatment, dialysate flow velocity in hemodialysis treatment, and overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used for hemodialysis treatment The body fluid amount that is the total amount of water present in the patient's body may be obtained.

更に、実施形態では、体液量演算手段１１において、体液量を算出しようとする際に、使用した透析器１０の総括物質移動面積係数と、血液透析治療の開始時と終了時における実測血清尿素濃度から算出されたＫｔ／Ｖ値は、手入力された。しかし、本発明では、必ずしもこれらのデータを手入力しなければならないのではなく、使用した透析器の総括物質移動面積係数を記憶させていた記憶機構から体液量演算手段１１に、使用した透析器の総括物質移動面積係数をオンラインで伝送してもよい。又、血液透析治療の開始時と終了時における実測血清尿素濃度から算出されたＫｔ／Ｖ値も、必ずしも手入力しなければならないのではなく、Ｋｔ／Ｖ値を演算する演算手段から体液量演算手段１１に、算出されたＫｔ／Ｖ値をオンラインで伝送してもよい。   Furthermore, in the embodiment, when the body fluid amount calculating means 11 tries to calculate the body fluid amount, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer 10 used, and the measured serum urea concentration at the start and end of the hemodialysis treatment are used. The Kt / V value calculated from the above was manually input. However, in the present invention, it is not always necessary to manually input these data. The dialyzer used is transferred from the storage mechanism storing the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used to the body fluid amount calculation means 11. The overall mass transfer area coefficient may be transmitted online. In addition, the Kt / V value calculated from the measured serum urea concentration at the start and end of hemodialysis treatment does not necessarily have to be manually input, but the body fluid amount is calculated from the calculation means for calculating the Kt / V value. The calculated Kt / V value may be transmitted to the means 11 online.

更に又、実施形態では、透析液流速度演算手段１２において、目標Ｋｔ／Ｖ値を達成するのに必要な透析液流速度を算出しようとする際に、過去において体液量演算手段１１により求めた体液量と、今回使用する透析器の総括物質移動面積係数と、今回の血液透析治療の終了時に達成されるべき目標Ｋｔ／Ｖ値とが手入力された。しかし、本発明では、必ずしも、これらのデータを手入力しなければならないのではなく、過去において体液量演算手段１１により求めた体液量と、使用しようとする透析器の総括物質移動面積係数と、目標Ｋｔ／Ｖ値を記憶させていた記憶機構から透析液流速度演算手段１２に、これらのデータをオンラインで伝送させてもよい。   Furthermore, in the embodiment, when the dialysate flow rate calculating means 12 tries to calculate the dialysate flow rate necessary to achieve the target Kt / V value, it is obtained by the body fluid amount calculating means 11 in the past. The amount of body fluid, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used this time, and the target Kt / V value to be achieved at the end of the current hemodialysis treatment were manually input. However, in the present invention, it is not always necessary to manually input these data, the body fluid amount obtained by the body fluid amount calculating means 11 in the past, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer to be used, These data may be transmitted on-line from the storage mechanism storing the target Kt / V value to the dialysate flow rate calculating means 12.

１ 血液供給回路
２ 血液ポンプ
３ 血液返送回路
４ 透析液供給流路
５ 透析液ポンプ
６ 透析液排出流路
７ 除水手段
８ 透析条件記憶手段
９ 血液透析施行手段
１０ 透析器
１１ 体液量演算手段
１２ 透析液流速度演算手段
１３、１４ 伝送ライン
１５ 入力手段
１６ 表示手段
１７ 入力手段
１８ 制御手段
１９ 表示手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blood supply circuit 2 Blood pump 3 Blood return circuit 4 Dialysate supply flow path 5 Dialysate pump 6 Dialysate discharge flow path 7 Water removal means 8 Dialysis condition storage means 9 Hemodialysis enforcement means 10 Dialyzer 11 Body fluid amount calculation means 12 Dialysate flow rate calculation means 13, 14 Transmission line 15 Input means 16 Display means 17 Input means 18 Control means 19 Display means

Claims (4)

血液を浄化する透析器と、該透析器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回路と、該血液供給回路上に設けられた、血液を前記透析器に送出するための血液ポンプと、前記透析器に接続され、該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回路と、前記透析器に接続され、該透析器へ透析液を供給するための透析液供給流路と、該透析液供給流路上に設けられた、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該透析器から排出するための透析液排出流路と、前記透析器からの透析液の単位時間当たりの排出量と該透析器への透析液の単位時間当たりの供給量との差が、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とから構成される血液透析施行手段と、
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総除水量と、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るための体液量演算手段と、
該体液量演算手段で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血液透析治療の開始前に、前記体液量演算手段により求めた体液量と、該血液透析治療の透析治療時間と、総除水量と、血流速度と、使用する透析器の総括物質移動面積係数と、血液透析治療の終了時に達成されるべき目標透析量とから、尿素動態に関する数理モデルを解析することにより、該目標透析量を達成するのに必要な透析液流速度を求めるための透析液流速度演算手段と、
を有することを特徴とする血液透析装置。 A dialyzer for purifying blood, a blood supply circuit for supplying blood to be purified taken out from the body to the dialyzer, and blood provided on the blood supply circuit to the dialyzer A blood pump for delivery, a blood return circuit connected to the dialyzer and returning blood purified by the dialyzer to the body, and connected to the dialyzer to supply dialysate to the dialyzer Used to purify blood with the dialyzer, and a dialysate pump provided on the dialysate supply channel for supplying dialysate to the dialyzer. The dialysate discharge flow path for discharging dialysate from the dialyzer, and the difference between the amount of dialysate discharged from the dialyzer per unit time and the amount of dialysate supplied to the dialyzer per unit time Dewatering hand that is driven to be equal to the dewatering rate from the body And blood dialysis means composed of a,
Measured serum urea concentration at the start of hemodialysis treatment, measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment, dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, total water removal amount during the hemodialysis treatment, and hemodialysis By analyzing a mathematical model related to urea dynamics from the blood flow velocity in the treatment, the dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment, and the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used in the hemodialysis treatment, A body fluid amount calculating means for obtaining a body fluid amount that is the total amount of water present in
Before the start of hemodialysis treatment performed after the hemodialysis treatment in which the body fluid amount is determined by the body fluid amount calculation means, the body fluid amount determined by the body fluid amount calculation means, the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, By analyzing the mathematical model for urea kinetics from the total water removal, blood flow velocity, the overall mass transfer area coefficient of the dialyzer used, and the target dialysis volume to be achieved at the end of the hemodialysis treatment, Dialysate flow rate calculating means for obtaining a dialysate flow rate required to achieve the target dialysis amount;
A hemodialysis apparatus comprising: 前記体液量演算手段の数理モデルの解析において、前記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から所定の演算式により透析量を算出し、当該透析量と、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総除水量と、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前記体液量を求めることを特徴とする請求項１記載の血液透析装置。   In the analysis of the mathematical model of the body fluid amount calculating means, the dialysis amount is calculated by a predetermined arithmetic expression from the measured serum urea concentration at the start of the hemodialysis treatment and the measured serum urea concentration at the end of the hemodialysis treatment, The dialysis amount, the dialysis treatment time of the hemodialysis treatment, the total water removal amount during the hemodialysis treatment, the blood flow velocity in the hemodialysis treatment, the dialysate flow velocity in the hemodialysis treatment, and the hemodialysis 2. The hemodialysis apparatus according to claim 1, wherein the amount of the body fluid is obtained from an overall mass transfer area coefficient of a dialyzer used for treatment. 透析条件記憶手段を有しており、該透析条件記憶手段に記憶されている透析治療時間と血流速度と透析液流速度が、前記透析条件記憶手段から前記体液量演算手段に、オンラインで伝送されるようになっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の血液透析装置。   A dialysis condition storage unit is provided, and the dialysis treatment time, the blood flow rate, and the dialysate flow rate stored in the dialysis condition storage unit are transmitted online from the dialysis condition storage unit to the body fluid amount calculation unit. The hemodialysis apparatus according to claim 1 or 2, wherein the hemodialysis apparatus is configured. 透析条件記憶手段を有しており、該透析条件記憶手段に記憶されている透析治療時間と血流速度が、前記透析条件記憶手段から前記透析液流速度演算手段に、オンラインで伝送されるようになっていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の血液透析装置。   A dialysis condition storage means, and the dialysis treatment time and the blood flow rate stored in the dialysis condition storage means are transmitted on-line from the dialysis condition storage means to the dialysate flow rate calculation means; The hemodialysis apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the hemodialysis apparatus is configured.
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