特開 2022-137868 血液浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022137868

(43)【公開日】2022-09-22

(54)【発明の名称】血液浄化装置

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/16 20060101AFI20220914BHJP

【ＦＩ】

A61M1/16 110

A61M1/16 111

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021037566

(22)【出願日】2021-03-09

(71)【出願人】

【識別番号】000153030

【氏名又は名称】株式会社ジェイ・エム・エス

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 竜太

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(72)【発明者】

【氏名】正岡 勝則

【テーマコード（参考）】

4C077

【Ｆターム（参考）】

4C077AA05

4C077BB01

4C077HH03

4C077HH12

4C077HH15

4C077JJ12

4C077JJ16

4C077JJ30

4C077KK25

(57)【要約】

【課題】循環血液量を算出可能な血液浄化装置を提供すること。
【解決手段】血液浄化装置１００は、血液回路１１０と、血液浄化器１２０と、注水により循環血液の濃度を変化させる濃度変化手段と、血液濃度に応じて変わる血液性状を測定する測定部１１５と、制御装置１４０と、を備え、制御装置１４０は、測定部１１５で測定された注水前の測定値Ｈｃｔｂ、注水後の測定値Ｈｃｔａ及び注水量ｑに基づいて循環血液量ＢＶを算出する循環血液量算出部１４１を備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

血液回路と、
前記血液回路に設けられる血液浄化器と、
前記血液回路に注水又は除水を行うことにより循環血液の濃度を変化させる濃度変化手段と、
前記血液回路に配置され、血液濃度に応じて変化する血液性状を測定する測定部と、
制御装置と、を備える血液浄化装置であって、
前記制御装置は、
前記測定部で測定された前記濃度変化手段による注水前又は除水前の測定値、注水後又は除水後の測定値、及び前記濃度変化手段による注水量又は除水量に基づいて循環血液量を算出する循環血液量算出部を備える血液浄化装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記循環血液量算出部により算出された循環血液量及び患者の治療開始前の体重に基づいて、循環血液量の変化率の目標値を算出する目標値算出部を更に備える請求項１に記載の血液浄化装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記血液回路の上流側と下流側の両側から血液を導入して前記血液回路に血液を充填する両側脱血工程を行う請求項１又は２に記載の血液浄化装置。

【請求項4】

前記血液浄化器に透析液を供給する透析液回路を更に備え、
前記濃度変化手段は、前記血液浄化器及び前記透析液回路を含み、
前記制御装置は、前記血液浄化器を介して逆濾過により透析液を注水する請求項１～３のいずれかに記載の血液浄化装置。

【請求項5】

前記血液浄化器に透析液を供給する透析液回路と、前記透析液回路から前記血液回路のうち前記血液浄化器の上流側又は下流側に透析液を注水する補充液ラインと、を更に備え、
前記濃度変化手段は、前記透析液回路及び前記補充液ラインを含み、
前記制御装置は、前記補充液ラインを介して所定の注水量で注水を行う請求項１～３のいずれかに記載の血液浄化装置。

【請求項6】

前記濃度変化手段は、前記血液浄化器を含み、
前記制御装置は、前記血液浄化器において所定の除水量で除水を行う請求項１～３のいずれかに記載の血液浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、循環血液量を算出可能な血液浄化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

慢性腎不全患者に適応される血液透析等の血液浄化療法においては、体内の水分や電解質の調整、老廃物の除去が行われる。体内への水分の蓄積により患者は溢水状態となり、余剰水分は血管内、細胞内及び細胞間質に溜まることとなる。
治療において除水を開始すると、最初に血管内の血液から余剰水分が除去され、血管内の水分減少に続いて、細胞間質液、細胞内液が移動して、全身の溢水状態が改善されていく。このように血管外の余剰水分が血管内に移動することを「血漿再充填」と呼ぶ。血漿再充填の速度に比べて除水速度が大きければ、徐々に循環血液量が減少することになり、循環血液量が減少しすぎると血圧低下や下肢痙攣等の症状が発生することがある。

【0003】

このような症状を予防するために、循環血液量の変化率に基づいて除水速度を制御することで、前述の症状の発生を低減する等の方法が用いられている（特許文献１参照）。循環血液量の変化率は、血液濃度の指標であるヘマトクリット値に基づいて算出される。一般的に、循環血液量の変化率は－１５％以内を目標値とする見方があるが、基準となる治療開始時のヘマトクリット値は患者の水分増加や体重増減によって変動する。また、患者によっては、循環血液量の変化率が－１５％以内であっても血圧低下や下肢痙攣等の症状が発生して除水を継続できない場合や、変化率が－１５％を超えても問題なく除水を継続できる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－１５４３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、循環血液量の変化率の目標値は、一律に決められるものではないため、患者ごと、治療ごとに適切に設定することが求められ、そのためには、治療開始前の患者の循環血液量を求める必要がある。

【0006】

従って、本発明は、循環血液量を算出可能な血液浄化装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、血液回路と、前記血液回路に設けられる血液浄化器と、前記血液回路に注水又は除水を行うことにより循環血液の濃度を変化させる濃度変化手段と、前記血液回路に配置され、血液濃度に応じて変化する血液性状を測定する測定部と、制御装置と、を備える血液浄化装置であって、前記制御装置は、前記測定部で測定された前記濃度変化手段による注水前又は除水前の測定値、注水後又は除水後の測定値及び前記濃度変化手段による注水量又は除水量に基づいて循環血液量を算出する循環血液量算出部を備える血液浄化装置に関する。

【0008】

また、前記制御装置は、前記循環血液量算出部により算出された循環血液量及び患者の治療開始前の体重に基づいて、循環血液量の変化率の目標値を算出する目標値算出部を更に備えることが好ましい。

【0009】

また、前記制御装置は、前記血液回路の上流側と下流側の両側から血液を導入して前記血液回路に血液を充填する両側脱血工程を行うことが好ましい。

【0010】

また、血液浄化装置は、前記血液浄化器に透析液を供給する透析液回路を更に備え、前記濃度変化手段は、前記血液浄化器及び前記透析液回路を含み、前記制御装置は、前記血液浄化器を介して逆濾過により透析液を注水することが好ましい。

【0011】

また、前記血液浄化装置は、前記血液浄化器に透析液を供給する透析液回路と、前記透析液回路から前記血液回路のうち前記血液浄化器の上流側又は下流側に透析液を注水する補充液ラインと、を更に備え、前記濃度変化手段は、前記透析液回路及び前記補充液ラインを含み、前記制御装置は、前記補充液ラインを介して所定の注水量で注水を行うことが好ましい。

【0012】

また、前記濃度変化手段は、前記血液浄化器を含み、前記制御装置は、前記血液浄化器において所定の除水量で除水を行うことが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明の血液浄化装置によれば、患者の循環血液量を増減させて血液濃度に変化を与えて変化前後の血液性状を測定することにより、循環血液量が算出できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る血液浄化装置の概略構成を示す図である。

【図2】第１実施形態に係る血液浄化装置のブロック図である。

【図3】血液浄化装置で実施される脱血工程の説明図である。

【図4】第１実施形態における血液濃度の変化方法の説明図である。

【図5】循環血液量の変化率の目標値を算出する方法の説明図である。

【図6】第１実施形態の変形例における血液濃度の変化方法の説明図である。

【図7】第２実施形態における血液濃度の変化方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の血液浄化装置の好ましい各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の血液浄化装置は、腎不全患者や薬物中毒患者の血液を浄化すると共に、血液中の余分な水分を除去する透析工程を行う。また、本発明の血液浄化装置は、プライミング工程、脱血工程、補液工程、返血工程等の各工程を、血液回路内の透析液の流れを制御することで連続して自動的に行う自動血液浄化装置である。

【0016】

＜第１実施形態＞
図１～図５を参照して第１実施形態について詳細に説明する。第１実施形態では、血液濃度に変化を与える方法として逆濾過による透析液の注水を行う場合について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る血液浄化装置１００の概略構成を示す図であり、図２は、血液浄化装置１００のブロック図である。

【0017】

図１に示すように、血液浄化装置１００は、血液回路１１０と、測定部１１５と、血液浄化器１２０と、透析液回路１３０と、制御装置１４０と、を備える。

【0018】

血液回路１１０は、動脈側ライン１１１と、静脈側ライン１１２と、薬剤ライン１１３と、排液ライン１１４と、を有する。動脈側ライン１１１、静脈側ライン１１２、薬剤ライン１１３及び排液ライン１１４は、いずれも液体が流通可能な可撓性を有する軟質のチューブを主体として構成される。

【0019】

動脈側ライン１１１は、一端側が後述する血液浄化器１２０の血液導入口１２２ａに接続される。動脈側ライン１１１には、動脈側接続部１１１ａ、動脈側気泡検知器１１１ｂ、血液ポンプ１１１ｃ、及び動脈側クランプ１１１ｄが配置される。

【0020】

動脈側接続部１１１ａは、動脈側ライン１１１の他端側に配置される。動脈側接続部１１１ａには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
動脈側気泡検知器１１１ｂは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
血液ポンプ１１１ｃは、動脈側ライン１１１における動脈側気泡検知器１１１ｂよりも下流側に配置される。血液ポンプ１１１ｃは、動脈側ライン１１１を構成するチューブをローラーでしごくことにより、動脈側ライン１１１の内部の血液やプライミング液等の液体を送出する。

【0021】

動脈側クランプ１１１ｄは、動脈側気泡検知器１１１ｂよりも上流側に配置される。動脈側クランプ１１１ｄは、例えば、動脈側ライン１１１を介して返血する場合に、動脈側気泡検知器１１１ｂによる気泡の検出結果に応じて制御され、動脈側ライン１１１の流路を開閉する。

【0022】

静脈側ライン１１２は、一端側が後述する血液浄化器１２０の血液導出口１２２ｂに接続される。静脈側ライン１１２には、静脈側接続部１１２ａ、静脈側気泡検知器１１２ｂ、ドリップチャンバ１１２ｃ、及び静脈側クランプ１１２ｄが配置される。

【0023】

静脈側接続部１１２ａは、静脈側ライン１１２の他端側に配置される。静脈側接続部１１２ａには、患者の血管に穿刺される針が接続される。
静脈側気泡検知器１１２ｂは、チューブ内の気泡の有無を検出する。
ドリップチャンバ１１２ｃは、静脈側気泡検知器１１２ｂよりも上流側に配置される。ドリップチャンバ１１２ｃは、静脈側ライン１１２に混入した気泡や凝固した血液等を除去するため、また、静脈圧を測定するため、一定量の血液を貯留する。

【0024】

静脈側クランプ１１２ｄは、静脈側気泡検知器１１２ｂよりも下流側に配置される。静脈側クランプ１１２ｄは、静脈側気泡検知器１１２ｂによる気泡の検出結果に応じて制御され、静脈側ライン１１２の流路を開閉する。

【0025】

薬剤ライン１１３は、血液透析中に必要な薬剤を動脈側ライン１１１に供給する。薬剤ライン１１３は、一端側が薬剤を送り出す薬液ポンプ１１３ａに接続され、他端側が動脈側ライン１１１に接続される。また、薬剤ライン１１３には不図示のクランプ手段が設けられており、薬剤を注入するとき以外は、クランプ手段により流路は閉鎖された状態である。第１実施形態では、薬剤ライン１１３の他端側は、動脈側ライン１１１における血液ポンプ１１１ｃよりも下流側に接続される。

【0026】

排液ライン１１４は、ドリップチャンバ１１２ｃに接続される。排液ライン１１４には、排液ラインクランプ１１４ａが配置される。排液ライン１１４は、血液回路１１０及び血液浄化器１２０を洗浄して清浄化するプライミング工程でプライミング液を排液するためのラインである。

【0027】

測定部１１５は、患者から取り出す血液濃度に応じて変わる血液性状を測定するためのセンサである。ここで、血液性状とは、具体的には、ヘマトクリット値、ヘモグロビン値、電気抵抗率等が挙げられる。本明細書で説明する各実施形態では、血液性状を示す指標としてヘマトクリット値が測定される。

【0028】

測定部１１５の配置箇所は、血液回路１１０のいずれでもよいが、血液回路１１０内の濃度変化直後の影響を受けにくい場所が望ましい。本実施形態では、後述する血液浄化器１２０にて逆濾過により透析液が注水されるので、測定部１１５の配置箇所は、血液浄化器１２０の上流側が望ましく、動脈側ライン１１１のうち血液浄化器１２０の血液導入口１２２ａ近傍に配置される。

【0029】

血液浄化器１２０は、筒状に形成された容器本体１２１と、この容器本体１２１の内部に収容された透析膜（図示せず）と、を備え、容器本体１２１の内部は、透析膜により血液側流路と透析液側流路とに区画される（いずれも図示せず）。容器本体１２１には、血液回路１１０に連通する血液導入口１２２ａ及び血液導出口１２２ｂと、透析液回路１３０に連通する透析液導入口１２３ａ及び透析液導出口１２３ｂと、が形成される。

【0030】

以上の血液回路１１０及び血液浄化器１２０によれば、対象者（透析患者）の動脈から取り出された血液は、血液ポンプ１１１ｃにより動脈側ライン１１１を流通して血液浄化器１２０の血液側流路に導入される。血液浄化器１２０に導入された血液は、透析膜を介して後述する透析液回路１３０を流通する透析液により浄化される。血液浄化器１２０において浄化された血液は、静脈側ライン１１２を流通して対象者の静脈に返血される。

【0031】

透析液回路１３０は、第１実施形態では、いわゆる密閉容量制御方式の透析液回路１３０により構成される。この透析液回路１３０は、透析液供給ライン１３１ａと、透析液排液ライン１３１ｂと、透析液導入ライン１３２ａと、透析液導出ライン１３２ｂと、透析液送液部１３３と、を備える。

【0032】

透析液送液部１３３は、透析液チャンバ１３３１と、バイパスライン１３３２と、除水／逆濾過ポンプ１３３３と、を備える。
透析液チャンバ１３３１は、一定容量（例えば、３００ｍＬ～５００ｍＬ）の透析液を収容可能な硬質の容器で構成され、この容器の内部は軟質の隔膜（ダイアフラム）により、送液収容部１３３１ａ及び排液収容部１３３１ｂに区画される。
バイパスライン１３３２は、透析液導出ライン１３２ｂと透析液排液ライン１３１ｂとを接続する。

【0033】

除水／逆濾過ポンプ１３３３は、バイパスライン１３３２に配置される。除水／逆濾過ポンプ１３３３は、バイパスライン１３３２の内部の透析液を透析液排液ライン１３１ｂ側に流通させる方向（除水方向）及び透析液導出ライン１３２ｂ側に流通させる方向（逆濾過方向）に送液可能に駆動するポンプにより構成される。

【0034】

透析液供給ライン１３１ａは、基端側が透析液供給装置（図示せず）に接続され、先端側が透析液チャンバ１３３１に接続される。透析液供給ライン１３１ａは透析液チャンバ１３３１の送液収容部１３３１ａに透析液を供給する。

【0035】

透析液導入ライン１３２ａは、透析液チャンバ１３３１と血液浄化器１２０の透析液導入口１２３ａとを接続し、透析液チャンバ１３３１の送液収容部１３３１ａに収容された透析液を血液浄化器１２０の透析液側流路に導入する。

【0036】

透析液導出ライン１３２ｂは、血液浄化器１２０の透析液導出口１２３ｂと透析液チャンバ１３３１とを接続し、血液浄化器１２０から排出された透析液を透析液チャンバ１３３１の排液収容部１３３１ｂに導出する。

【0037】

透析液排液ライン１３１ｂは、基端側が透析液チャンバ１３３１に接続され、排液収容部１３３１ｂに収容された透析液の排液を排出する。

【0038】

以上の透析液回路１３０によれば、透析液チャンバ１３３１を構成する硬質の容器の内部を軟質の隔膜（ダイアフラム）により区画することで、透析液チャンバ１３３１からの透析液の導出量（送液収容部１３３１ａへの透析液の供給量）と、透析液チャンバ１３３１（排液収容部１３３１ｂ）に回収される排液の量と、を同量にできる。
これにより、除水／逆濾過ポンプ１３３３を停止させた状態では、血液浄化器１２０に導入される透析液の流量と血液浄化器１２０から導出される透析液（排液）の量とを同量にできる。また、除水／逆濾過ポンプ１３３３を除水方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化器１２０において、血液から所定の速度で所定量の除水が行われる。また、除水／逆濾過ポンプ１３３３を逆濾過方向に送液するように駆動させた場合は、血液浄化器１２０において、血液回路１１０に所定量の透析液が注入（逆濾過）される。

【0039】

制御装置１４０は、情報処理装置（コンピュータ）により構成され、制御プログラムを実行することにより、血液浄化装置１００の動作を制御する。
制御装置１４０は、血液回路１１０、透析液回路１３０に配置された各種のポンプやクランプ等の動作を制御して、血液浄化装置１００により行われる各工程、例えば、プライミング工程、脱血工程、透析工程、補液工程、返血工程等を実行する。

【0040】

第１実施形態では、制御装置１４０は、上述の各工程を実行する機能に加えて、患者の循環血液量を算出する機能及び循環血液量の変化率の目標値を算出する機能を有する。具体的には、制御装置１４０は、測定部１１５において測定される、血液回路１１０に透析液を注水する前のヘマトクリット値、及び血液回路１１０に透析液を注水した後のヘマトクリット値、並びに注水された透析液の量に基づいて、患者の循環血液量を算出する。また、算出された循環血液量及び患者の体重に基づいて、循環血液量の変化率の目標値を算出する。
当該機能を実現するために、制御装置１４０は、循環血液量算出部１４１と、目標値算出部１４２と、を備える。

【0041】

第１実施形態において、循環血液量を算出する場合における血液浄化装置１００の動作について、図３～図５を参照しながら説明する。第１実施形態では、循環血液量算出部１４１による循環血液量の算出及び目標値算出部１４２による循環血液量の変化率の目標値算出は、脱血工程終了後、透析工程開始時に行われる。

【0042】

脱血工程は、穿刺後に動脈側接続部１１１ａ及び静脈側接続部１１２ａの両方から患者の血液を吸引して動脈側ライン１１１及び静脈側ライン１１２に血液を充填させる工程である。

【0043】

脱血工程では、図３に示すように、動脈側接続部１１１ａ及び静脈側接続部１１２ａは、それぞれ患者の血管に穿刺される針に接続され、排液ラインクランプ１１４ａは閉状態、動脈側クランプ１１１ｄ及び静脈側クランプ１１２ｄは開状態である。

【0044】

制御装置１４０は、透析液チャンバ１３３１から、例えば５００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給及び排出し、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、除水方向に送液するように駆動させる。除水／逆濾過ポンプ１３３３の送給量を１００ｍＬ／ｍｉｎとした場合には、血液浄化器１２０において、１００ｍＬ／ｍｉｎの除水が行われる。
血液ポンプ１１１ｃは４０～５０ｍＬ／ｍｉｎの低流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に送液する。本実施形態においては５０ｍＬ／ｍｉｎとする。
血液浄化器１２０内には、血液導入口１２２ａから５０ｍＬ／ｍｉｎの流量でプライミング液、続いて血液が流入し、血液導出口１２２ｂから５０ｍＬ／ｍｉｎの流量でプライミング液、続いて血液が流入する。また、プライミング液は、透析液導出口１２３ｂから導出される。このようにして、血液浄化器１２０内及び血液回路１１０内は血液で充填される。

【0045】

この状態で、制御装置１４０（循環血液量算出部１４１）は、透析液チャンバ１３３１から、例えば、５００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給させ、血液ポンプ１１１ｃは、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液を送出する。

【0046】

ここで、循環血液量算出部１４１は、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液が送出されている状態において、血液導入口１２２ａの近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、血液回路１１０に透析液が注水される前（循環血液の希釈前）のヘマトクリット値が測定される。

【0047】

次いで、制御装置１４０は、図４に示すように、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、逆濾過方向に所定の注水量ｑ（例えば、０．１Ｌ）の送液を行うように作動させる。
これにより、血液浄化器１２０には、逆濾過により所定の注水量ｑの透析液が注水される。このようにして、血液浄化器１２０において所定の注水量ｑの注水が行われる。即ち、第１実施形態では、血液浄化器１２０及び透析液回路１３０が血液回路１１０に注水を行う濃度変化手段として用いられる。

【0048】

循環血液量算出部１４１は、血液回路１１０に透析液が注水されてから所定時間（例えば、１分）が経過した状態において、血液導入口１２２ａの近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、患者の体内に所定の注水量ｑの透析液が注水されて患者の循環血液が希釈された後のヘマトクリット値が測定される。この所定時間は、血液回路１１０に注水された透析液が患者の体内に戻されて循環し、患者の循環血液が希釈されるまでの時間として設定される。

【0049】

（循環血液量算出方法）
測定部１１５により測定される濃度変化前のヘマトクリット値をＨｃｔｂ（変化前の測定値）、濃度変化後のヘマトクリット値をＨｃｔａ（変化後の測定値）とし、濃度変化前（治療開始前）の患者の循環血液量をＢＶ［Ｌ］と置く。
循環血液量算出部１４１は、上述の変化前の測定値Ｈｃｔｂ、変化後の測定値Ｈｃｔａ及び所定の注水量ｑ［Ｌ］に基づいて、循環血液量ＢＶ［Ｌ］を算出する。具体的には、濃度変化前後で赤血球の容量は変わらないので、数式（数１）が成り立つ。

【数1】

これより、循環血液量ＢＶ［Ｌ］は、数式（数２）で算出できる。

【数2】

【0050】

次に、具体的な循環血液量の変化率の目標値算出方法について図５を参照して説明する。

【0051】

（ΔＢＶ％の目標値算出方法）
患者の体内の水分が適正な状態の体重であるドライウェイトをＤＷ［ｋｇ］、治療開始前の患者の体重をＷ［ｋｇ］、ドライウェイト時の循環血液量をＢＶ_適［Ｌ］、治療開始前の血管内の余剰水分をＥＶ_内［Ｌ］、と置く。ドライウェイト時及び治療開始前における患者の体重の構成要素について、横棒グラフを用いて図５に示す。ここでは、治療開始前の余剰水分は血管内に存在するものとする。

【0052】

ドライウェイト時の循環血液量ＢＶ_適は、一般に、体重の約１／１３と言われているので、ＢＶ_適＝ＤＷ／１３の関係式が成り立つ。よって、ドライウェイトＤＷから循環血液量ＢＶ_適を除いた体重は、１２ＢＶ_適で表すことができる。ここで、体重［ｋｇ］と容量［Ｌ］の換算は、血液の比重を１として行うものとする。

【0053】

また、循環血液量算出部１４１により算出された循環血液量ＢＶ［Ｌ］は、ドライウェイト時の循環血液量をＢＶ_適［Ｌ］と治療開始前の血管内の余剰水分ＥＣ_内［Ｌ］の和で表すことができる。また、ドライウェイトＤＷから循環血液量ＢＶ_適を除いた体重１２ＢＶ_適は、治療開始前の患者の体重Ｗから、治療開始前の循環血液量ＢＶを除いた体重と一致する。よって、ＢＶ_適は、数式（数３）で表せる。

【0054】

【数3】

【0055】

ここで、ΔＢＶ％は、治療開始前の循環血液量を基準にして、治療中における循環血液量の増減率を表すものであるので、ΔＢＶ％の目標値として、治療終了時の循環血液量がＢＶ_適となる場合を算出する。ΔＢＶ％の目標値は数式（数４）で表せる。

【0056】

【数4】

【0057】

数式（数４）のＢＶ_適に、数式（数３）を代入すると、ΔＢＶ％の目標値は数式（数５）で算出できる。

【0058】

【数5】

【0059】

以上より、ΔＢＶ％の目標値を、治療開始前の患者の体重Ｗ及び循環血液量算出部１４１で算出された循環血液量ＢＶに基づいて算出できることが示された。
上述したように治療開始前の血管外の余剰水分を考慮しないものとしたため、数式（数３）で算出されるＢＶ_適は、血管外の余剰水分を考慮した場合の真のＢＶ_適よりも大きい値となる。つまり、真のΔＢＶ％の目標値は、数式（数５）で算出されるΔＢＶ％の目標値よりも小さい値となる。従って、数式（数５）で算出されるΔＢＶ％の目標値を下回らないように、除水速度の制御を行えば、循環血液量の減少に起因する血圧低下や下肢痙攣等の症状の発生を低減できる。

【0060】

また、実際には、血管外の余剰水分は血漿再充填により血管内に移動するので、治療開始前の循環血液量ＢＶは、数式（数２）による算出通りにはならないが、ΔＢＶ％の変化が除水速度と比例状態になった場合は、血漿再充填の速度が０になったと判断し、比例状態となる直前の状態がドライウェイトの状態となる。

【0061】

本実施形態では、治療前の患者の体重Ｗに基づいてＢＶ_適やΔＢＶ％の目標値を算出するため、脱血の方法は、治療開始前に患者の体内にプライミング液が注入されない両側脱血が望ましい。片側脱血により、治療開始前に患者の体内にプライミング液が所定量ＰＶ注入される場合は、治療開始前の患者の体重ＷをＷ＋ＰＶと置き換え、血液回路１１０に血液が充填された状態、即ち、患者の体内にプライミング液が注入されて患者の循環血液が希釈された状態における血液性状の測定値を変化前の測定値Ｈｃｔｂとする必要がある。

【0062】

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

【0063】

（１）血液浄化装置１００を、血液回路１１０と、血液浄化器１２０と、血液回路１１０に注水を行うことにより循環血液量を増加させる濃度変化手段と、血液濃度に応じて変化する血液性状を測定する測定部１１５と、測定部１１５で測定された濃度変化手段による注水前の測定値Ｈｃｔｂ、注水後の測定値Ｈｃｔａ及び濃度変化手段による注水量ｑに基づいて循環血液量を算出する循環血液量算出部１４１と、を含んで構成した。これにより、循環血液量ＢＶが測定可能となる。

【0064】

（２）制御装置１４０を、循環血液量算出部１４１により算出された循環血液量ＢＶ及び患者の治療開始前の体重Ｗに基づいて、循環血液量の変化率ΔＢＶ％の目標値を算出する目標値算出部１４２を更に備えるものとした。これにより、ΔＢＶ％の目標値を算出できるので、ΔＢＶ％の目標値を下回らないように、除水速度の制御を行えば、循環血液量の減少に起因する血圧低下や下肢痙攣等の症状の発生を低減できる。

【0065】

（３）制御装置１４０に、血液回路１１０の上流側と下流側の両側から血液を導入して血液回路１１０に血液を充填する両側脱血により脱血を行わせた。これにより、治療開始前に患者の体内にプライミング液が注入されないので、治療開始前に測定された患者の体重Ｗを補正することなく、循環血液量ＢＶの算出が可能となる。

【0066】

（４）濃度変化手段を、血液浄化器１２０及び血液浄化器１２０に透析液を供給する透析液回路１３０を含んで構成し、制御装置１４０に、血液浄化器１２０を介して逆濾過により透析液を注水させた。これにより、医療従事者が所定量の生理食塩水を血液回路に注入する等の操作をしなくても、簡単に患者の循環血液に濃度変化を与えることができる。

【0067】

＜第１実施形態の変形例＞
次に、第１実施形態の変形例に係る血液浄化装置１００Ａについて図６を参照して説明する。
変形例に係る血液浄化装置１００Ａは、補充液ライン１５０を備えている点及び測定部１１５の配置において第１実施形態と異なる。よって、第１実施形態で説明した構成と同様のものには同じ符号を付して説明を省略し、異なる点について説明する。

【0068】

図６に示すように、変形例では、補充液ライン１５０を介して血液回路１１０に透析液を注入する。即ち、変形例に係る血液浄化装置１００Ａでは、透析液回路１３０及び補充液ライン１５０を濃度変化手段として用いる。
変形例では、測定部１１５の配置箇所は、第１実施形態の場合と同様に、血液回路１１０のいずれでもよいが、血液回路１１０内の濃度変化直後の影響を受けにくい場所が好ましい。変形例では、後述する補充液ライン１５０を介して透析液が血液回路１１０に注水される。よって、測定部１１５の配置箇所は、補充液ライン１５０が血液浄化器１２０の上流側に接続される前希釈方式の場合は、図６に示すように補充液ライン１５０と動脈側ライン１１１との接続部より上流側が好ましい。また、補充液ライン１５０が血液浄化器１２０よりも下流側に接続される後希釈方式の場合は、補充液ライン１５０と静脈側ライン１１２との接続部であるドリップチャンバ１１２ｃより上流側が好ましい。

【0069】

補充液ライン１５０は、透析液回路１３０内の透析液を血液回路１１０に直接注入するラインであり、液体が流通可能な可撓性を有する軟質のチューブを主体として構成される。図６に示すように、補充液ライン１５０の上流側は、透析液回路１３０の透析液導入ライン１３２ａに接続されている。補充液ライン１５０の下流側は、動脈側ライン１１１のうち血液ポンプ１１１ｃの下流側又はドリップチャンバ１１２ｃに接続される。補充液ライン１５０には、補充液ポンプ１５１及び補充液ラインクランプ１５２が配置される。

【0070】

補充液ポンプ１５１は、透析液回路１３０から透析液を取り出して、血液回路１１０（動脈側ライン１１１又は静脈側ライン１１２）に送液する。除水／逆濾過ポンプ１３３３の送液をしなかった場合、補充液ライン１５０を介して動脈側ライン１１１又は静脈側ライン１１２に注水された透析液と同量の水分が、血液浄化器１２０において除水により回収される。また、注水された透析液を患者の体内に送液する場合（補液を行う場合）、補充液ポンプ１５１と同じ流量で除水／逆濾過ポンプ１３３３を逆濾過方向に送液するよう駆動させる。本実施形態では、補充液ポンプ１５１は、精度良く送液可能なピストンポンプを用いることが好ましい。
補充液ラインクランプ１５２は、補充液ライン１５０の流路を開閉する。

【0071】

第１実施形態で説明した場合と同様に、両側の脱血工程（図３参照）を行った後、制御装置１４０（循環血液量算出部１４１）は、透析液チャンバ１３３１から、例えば、５００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給させ、血液ポンプ１１１ｃは、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液を送出する。

【0072】

ここで、循環血液量算出部１４１は、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液が送出されている状態において、血液ポンプ１１１ｃの下流側近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、血液回路１１０に透析液が注水される前（循環血液の希釈前）のヘマトクリット値が測定される。

【0073】

次いで、制御装置１４０は、図６に示すように、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、逆濾過方向に所定の注水量ｑ（例えば、０．１Ｌ）の送液を行うように作動させると共に、補充液ポンプ１５１を所定の注水量ｑの送液を行うように作動させる。例えば、制御装置１４０は、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、逆濾過方向に１００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で１分間作動させると共に、補充液ポンプ１５１を１００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で１分間作動させる。これにより、血液回路１１０において所定の注水量ｑ（例えば、０．１Ｌ）の透析液が動脈側ライン１１１又は静脈側ライン１１２（ドリップチャンバ１１２ｃ）に注水される。即ち、第１実施形態の変形例では、透析液回路１３０及び補充液ライン１５０が血液回路１１０に注水を行う濃度変化手段として用いられる。

【0074】

循環血液量算出部１４１は、血液回路１１０に透析液が注水されて患者の循環血液が希釈された状態において、血液ポンプ１１１ｃの下流側近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、患者の体内に所定の注水量ｑの透析液が注水されて患者の循環血液が希釈された後のヘマトクリット値が測定される。

【0075】

本実施形態では、濃度変化手段が第１実施形態で説明した場合と異なるが、以降の循環血液量の算出方法及び循環血液量の変化率の目標値の算出方法は、第１実施形態で説明した場合と同様であるので説明を省略する。

【0076】

以上説明した第１実施形態の変形例に係る血液浄化装置１００Ａによれば、上述の効果（１）～（３）に加えて、以下のような効果を奏する。

【0077】

（５）血液浄化装置１００Ａを、透析液回路１３０と、血液浄化器１２０の上流側又は下流側に透析液を注水する補充液ライン１５０と、を更に含んで構成し、濃度変化手段を、透析液回路１３０及び補充液ライン１５０を含んで構成した。そして、制御装置１４０
に、補充液ライン１５０を介して所定の注水量ｑで注水を行わせた。これにより、医療従事者が所定量の生理食塩水を血液回路に注入する等の操作をしなくても、簡単に患者の循環血液に濃度変化を与えることができる。

【0078】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る血液浄化装置１００について図７を参照して説明する。
第２実施形態では、第１実施形態及び第１実施形態の変形例が透析液の注水により循環血液を希釈して濃度変化を与えるものであったのに対し、除水により循環血液を濃縮して濃度変化を与える点で第１実施形態と異なる。血液浄化装置１００は、第１実施形態で説明したものと同じであるので、説明を省略する。

【0079】

第１実施形態で説明した場合と同様に、両側の脱血工程（図３参照）を行った後、制御装置１４０（循環血液量算出部１４１）は、透析液チャンバ１３３１から、例えば、５００ｍＬ／ｍｉｎの送液量で透析液を供給させ、血液ポンプ１１１ｃは、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液を送出する。

【0080】

ここで、循環血液量算出部１４１は、例えば、２００ｍＬ／ｍｉｎの流量で動脈側接続部１１１ａ側から血液浄化器１２０側に血液が送出されている状態において、血液導入口１２２ａの近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、血液回路１１０から除水される前（循環血液の濃縮前）のヘマトクリット値が測定される。

【0081】

次いで、制御装置１４０は、図７に示すように、除水／逆濾過ポンプ１３３３を、除水方向に所定の除水量ｑ（例えば、０．１Ｌ）の送液を行うように作動させる。これにより、血液浄化器１２０において所定の除水量ｑ（例えば、０．１Ｌ）の除水が行われる。即ち、第２実施形態では、血液浄化器１２０が血液回路１１０の血液から除水を行う濃度変化手段として用いられる。

【0082】

循環血液量算出部１４１は、血液回路１１０における除水により患者の循環血液が濃縮された状態において、血液導入口１２２ａの近傍に配置された測定部１１５によりヘマトクリット値を測定する。これにより、患者の体内で所定の除水量ｑの除水が行われて患者の循環血液が濃縮された後のヘマトクリット値が測定される。

【0083】

（循環血液量算出方法）
第１実施形態で説明した場合と同様に測定部１１５により測定される濃度変化前のヘマトクリット値をＨｃｔｂ（変化前の測定値）、濃度変化後のヘマトクリット値をＨｃｔａ（変化後の測定値）とし、濃度変化前（治療開始前）の患者の循環血液量をＢＶ［Ｌ］とする。
循環血液量算出部１４１は、上述の変化前の測定値Ｈｃｔｂ、変化後の測定値Ｈｃｔａ及び所定の除水量ｑ［Ｌ］に基づいて、循環血液量ＢＶ［Ｌ］を算出する。具体的には、濃度変化前後で赤血球の容量は変わらないので、数式（数６）が成り立つ。

【0084】

【数6】

【0085】

これより、循環血液量ＢＶ［Ｌ］は、数式（数７）で算出できる。

【0086】

【数7】

【0087】

本実施形態では、濃度変化を与える方法が第１実施形態及びその変形例で説明した場合と異なるが、以降の循環血液量の変化率の目標値の算出方法は、第１実施形態で説明した場合と同様であるので説明を省略する。

【0088】

以上説明した第２実施形態に係る血液浄化装置１００によれば、上述の効果（１）～（３）に加えて、以下のような効果を奏する。

【0089】

（６）濃度変化手段を、血液浄化器１２０を含んで構成し、制御装置１４０に、血液浄化器１２０において所定の除水量ｑで除水を行わせた。これにより、簡単に患者の循環血液に濃度変化を与えることができる。

【0090】

以上、本発明の血液浄化装置の好ましい各実施形態について説明したが、本発明は、上述した各実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

【0091】

例えば、上述の各実施形態では、血液浄化装置が透析液回路を備える構成としたが、これに限らない。循環血液の濃度変化を血液回路に生理食塩水を注入することにより行ってもよいし、透析を行わず血液濾過のみの除水で行ってもよい。

【符号の説明】

【0092】

１００、１００Ａ 血液浄化装置
１１０ 血液回路
１１１ 動脈側ライン
１１１ｃ 血液ポンプ
１１２ 静脈側ライン
１２０ 血液浄化器
１３０ 透析液回路
１３３ 透析液送液部
１４０ 制御装置
１４１ 循環血液量算出部
１４２ ΔＢＶ％の目標値算出部
１５０ 補充液ライン
１５１ 補充液ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】