駆け出しCEのblog

臨床工学技士として日々勉強しております。 このブログでは、自身の知識や学んだことを他のコメディカルとも共有したいと思い作成しています。

関東でMEとして働いています。
臨床工学や医療機器について学んだことを
MEの目線から書いていきます。
看護師さんや他のコメディカルでもわかるように
書きますのでみんなで知識を共有していきましょう。


以前、
Kt/Vについて簡単な説明と考え方について書きました。今回は、Kt/Vに少し踏み込んでいきたいと思います。

 

【日本透析医学会の推奨】

日本透析医学会は、透析量について下記の項目を推奨しています。

 

1.    透析量は、尿素のsingle-pool Kt/Vurea(spKt/V)を用いることを推奨する。(1B)

2.    透析量は、月1回以上の定期的な測定を推奨する。

3.    実測透析量として、以下の値を採用する。

1)    最低確保すべき透析量として、spKt/V 1.2を推奨する。(1B)

2)    目標透析量としては、spKt/V 1.4以上が望ましい。(2B)

4.    透析時間は、4時間以上を推奨する。(1B)

 

補足

*本ステートメントは、週3回、16時間未満の維持血液透析患者を対象とする。

引用:日本透析医学会 維持透析ガイドライン 血液透析処方 P597

 

spKt/Vとは何か】

成人男性の約60%は水分で構成されています。そのう2/3が細胞内、1/3が細胞外に分布しております。細胞内外での物質分布が異なるのに加え、体内では常に尿毒素成分が生成されております。

上記で示したパラメータを考慮して生体内の物質分布を算出することは、非常に困難であります。このことから、生体を1つの水槽と仮定したものをシングルプールモデルといいます。

ここで要注意なのが、シングルプールモデルとして生体を考慮したときに、対象とすることが出来る物質は、尿素のみということです。尿素は、分子量が60と小さいため、細胞内外を比較的自由に行き来することが出来ます。そのため、尿素の分布状態を考える場合にシングルプールモデルという考え方ができます。

 

【目標透析量】

欧米の観察研究によると、透析量を増加させることにより、死亡リスクの低下などが報告されています。また、spKt/V1.2~1.3にて死亡リスクの低下が鈍化傾向にあるという報告もされています。そのため、日本透析医学会のガイドラインでは、最低限のspKt/V1.2とし、目標値を1.4としています。

 

spKt/Vの問題点】

体格による影響が出やすい

Kt/Vは、体格による影響が出やすくなっています。体格が小さい人は体内に含まれる体液量も相対的に小さくなります。よって体格の大小により見かけ上、Kt/Vが大きくなったり、小さくなったりします。

 

②対象物質が尿素のみ

spKt/Vは、尿素のみを対象としているためspKt/Vだけでは、低分子タンパクなどの透析指標にはなりません。

 

【参考文献】

日本透析医学会 維持透析ガイドライン 血液透析処方 P597-600

以前に、クリアランスについて書いていきましたが、

本日はクリアランスと血流量の 関係について書いていきます。
まず、最初にクリアランスと血流量はとても親密な関係であります。

クリアランス


この式は以前にも示した算出式です。

 

上記の式をわかりやすく日本語にしてみました。


クリアランス


この式をみると血液流量とクリアランスが比例関係になりそうですが、そうはなりません。

結果から言うと、血液流量上昇によりダイアライザ出口濃度が下がりにくくなり、効率は下がっていきます。

 

【低流量で効率が上がる理由】

血液がダイアライザ内の滞在時間延長

ダイアライザの血液充填量は65mLだったので、滞留が無いと考えた場合、血流量50mL/minの時、通過時間は78秒である。血流量300mL/minの時、通過時間は13秒です。血液内の物質が拡散できる時間が、効率を上げると言えます。

 

血液流量QBと透析流量QDの流量比

血液側から透析液側に物質は移動します。そのとき血液側と透析液側の濃度差が小さくなることが考えられます。そのため、QDQBに比べて大きいと、透析液側の濃度は入れ替わりが早く濃度が低いままで維持できる。そうなると、拡散能力は維持できると言えます。このことから、QBQDが低い方が、効率が上がると言えます。

 

「では低流量の方が良いのではないあか」と思う人もいると思います。

それは、あくまでもダイアライザを通過する血液量が同じ場合であり、時間が恐ろしくかかってしまいます。

そのため、時間効率を考えると高流量の方が良いと言えます。

 

 

【高流量について】

高流量のほうが、透析効率的に絶対的に良いと言える。しかし、血流量を上げても小分子除去能は上がるが、大分子物質の除去能は変わらないとされています。


クリアランス


デメリットは、高流量を実現するために良好なバスキュラーアクセスが必要であること、透析導入初期の患者さん場合、不均衡症候群のリスクにもなることが挙げられます。

他の理由として心臓に負担になるという文面をよく見かけます。心臓に負担になる理由の考察として、返血が静脈圧を上昇させ前負荷が上がるから。他に、末梢血管を通過せずに心臓に戻る血液量が増えるので、末梢血管での血圧が低くなり、血圧を上げるために心機能を上げることによる心負荷が考えられます。


【はじめに】

血液透析を行う場合、透析前後の体重測定を行い、ドライウェイト通り除水が行えているかを確認します。しかし、ドライウェイトは適切な除水量を把握するのに必要な指標であり、血液中の尿毒素成分が適切に除去されたのかまではわかりません。

今回は、透析量の指標の1つであるKt/Vについて簡単にまとめていきたいと思います。

 

Kt/Vとは】

透析量の指標としてKt/V(ケー・ティー・オーバー・ブイ)があります。Kt/Vは、クリアランス(K)と透析時間(t)をかけたものを体液量(V)で割ることで求めることができます。

上記でも説明しましたが、Kt/Vについて単位から考えてみましょう。各パラメータの単位は下記のようになります。

 

クリアランス:mL/min

透析時間:hr

体液量:L

 

上記で示した各パラメータの単位を換算していきますが、計算のイメージがしやすいように適当な数値を入れて説明していきます。

 

クリアランス:180mL/min

透析時間:4時間

体液量:36L

 

上記のパラメータでKt/Vを求めていきます。まず、計算のしやすいように各パラメータの単位をそろえていきます。

 

クリアランス:180mL/min

透析時間:4hr×60240min

体液量:36L×100036000mL

 

単位がそろって計算がしやすくなったので計算をしていきます。

 

Kt/Vに先ほど示した数値を入れると

圧トラ


このようになります。

ここで注目してほしいのは、計算後の数値ではなく算出されたKt/Vの単位です。

簡単な計算なのでわざわざ説明することもないと思いますが、各パラメータの単位は相殺され、無次元数となります。つまりKt/Vに単位はないということです。

 

Kt/Vの解釈】

Kt/Vについて理解するには、各パラメータの意味をしっかりと理解する必要があります。各パラメータの意味を簡単ですが、下記に示します。

 

クリアランス:1分間にキレイになった血液の量。

透析時間:血液透析を行った時間

体液量:患者さんの体内に含まれる水分量

 

つまり、クリアランスと透析時間から透析治療でキレイになった血液量を求めることができます。その数値を患者さんの体液量で割ることで患者さんの全体液が何回キレイになったかを求めることができます。

つまり、Kt/Vは患者さんの全体液が何回透析されたかを示す数値といえます。

 

【さいごに】

今回は、Kt/Vについて簡単に説明しました。今後、さらに突っ込んだ記事を書いていく予定ですので、今回の記事と合わせて読んでください。

よろしくお願いします。

 


【はじめに】

輸液ポンプの滴下制御型は、滴下数を計測して、流量監視をしています。

例えば20滴分が1mLの点滴筒で、流量100mL/hの設定の時、1時間で2000滴落ちることになります。そうなると滴下と滴下の時間は0.556秒になります。細かい仕組みはわかりませんが、それにより設定の流量を監視することができます。


センサ


滴下センサの表には、LEDが組みこまれており、薬液が滴下するたびに発光します。なので、発光数が滴下数になることが分かります。

 

【滴下センサの仕組みについて】

※注意:いまから書くことは、私自身が、いろいろな事を試しながら仕組みを考察したものです。

■滴下センサの構造・動作について

滴下センサの構造は、点滴筒を内部に装着させた時に、点滴筒内を水平に発光させ、反対側に受光部を置くことによって、水滴の通過時に光が遮られ、滴下を検知できる構造になっています。

センサ

滴下時の検知動作は、実際に指で光を遮断してみると、光を遮断初期にカウントし、それ以外ではカウントすることはありませんでした。これらの動作を縦軸に受光量、横軸を時間のグラフにすると、下の図のようになります。

※受光量の単位が[V]の理由は、受光部にフォトトランジスタが使用されていると仮定した時です


センサ


受光量の変化時にカウントしているのが分かる。変化時といっても④ではカウントせず、②のみだけである。

上のグラフを微分してみると、

センサ

変化時のみに電圧(パルス波)が発生することがわかります。

 

これらの情報から電気回路を想定すると

微分回路とダイオードで、滴下時のLED発光とデジタル信号が出力できる回路に置き換えることができます。

センサ

前段で微分をし、真ん中あたりのダイオードで④の電圧を取り除き、パルス波を反転させて、LEDに電流を通過させる回路になっています。

アナログ回路の方が、動作が速いので、大方は間違っていないと思います。

 

【さいごに】

医療機器の内部構造については、メーカ側のブラックボックスになっていたりするなど、なかなか把握することはできません。しかし、工学的知識をつなぎ合わすことで何となくでも理解することができます。




【はじめに】

圧力トランスデューサとは、観血的血圧測定に使われるものです。観血的とは、血を観ると書くので、侵襲的(痛みがある)な方法で血圧を測定する方法です。逆に非侵襲的血圧測定は、マンシェットで測る測定方法の事です。観血的血圧測定のメリットとして、継続的に精度の高い血圧測定ができることです。

 

【圧力トランスデューサとは】

圧力トランスデューサとは、「圧力を測定するもの」という認識は一般的であり間違ってはいませんが、少しずれているとわたしは考えます。トランスデューサとは、変換器という意味なので、「圧力変換器」が明確な回答であります。では、圧力トランスデューサは何を何に変換しているのでしょうか。その答えはずばり、「圧力を電圧に変換する」です。

変換の意味のとらえ方は人それぞれですが、今回の場合のように、圧力とは普通は目に見えないが存在する力を、電圧という形で目に見える波形的や数値に、物理単位自体が変換されます。

 

今回はその圧力トランスデューサの仕組みを書きたいと思います。

 

【圧力トランスデューサの構造・原理】

圧力トランスデューサはストレインゲージでブリッチ回路を作っている仕組みになっています。

圧トラ

ストレインゲージとは、圧力を受けると抵抗値が変わる素子であります。

 

それをブリッチ回路という電気回路に組み込むと、

ブリッジ


圧力(mmHg)と電圧()が同等の変化をするので、血圧が持続的にモニタリングすることができます。

 

【さいごに】

ストレインゲージとかブリッチ回とか、臨床工学技士の国家試験で必要な知識として知っている人は多いと思います。しかし、それらの組み合わせで医療技術は出来ており、知識と知識をつなぎ合わせていくことで、実際の現場でも見るものの情報量が増えてくると思います。

工学的な観点から治療に関わることができるのは、臨床工学技士の大きな武器であるため、私自身、今回のような学生時代に学んだ知識を今でも大事にしています。




【閉塞性動脈硬化症について】

閉塞性動脈硬化症は腹部大動脈の末梢よりも下の動脈、つまり下肢の動脈に発生する動脈硬化による閉塞のことを言います。

施設によっては、末梢動脈疾患(PAD)とより広い概念を持つ名称で呼んでいるところもあると思います。

PADASOの関係を表した図を下記に示します。

 

1

このようにASOPADの一部であります。

病因因子としては、喫煙があげられ50代以下の男性に多いとされています。

 

【症状】

   疼痛

下肢動脈の閉塞による血行障害にて下肢の疼痛症状が現れます。

 

   壊死

下肢動脈の閉塞による虚血で下肢に対して十分な栄養が供給されずに生じる。

 

   間欠性跛行

歩行中、下肢に痺れや痛みを感じ、しばらく休むと痺れや痛みは収まり、またしばらく歩くと同様の症状が生じる。この一連の症状を間欠性跛行といいます。

 

Fontaine分類

閉塞性動脈硬化症はその症状から重症度を診断することができる。症状別に重症度を分類したものに、「Fontaine分類」というものがあります。

 

1

【治療】

   運動療法

トレッドミルやトラック歩行にて側副血行路を発達させる。側副血行路が発達することにより、下肢虚血が改善されます。下肢虚血が改善されることで、間欠性跛行の改善や血栓形成などを防ぐことにつながります。

 

   薬物療法

末梢血管拡張薬や抗血小板薬、血液抗凝固薬を用いる。抗血小板薬や血液抗凝固薬により血流の低下した下肢で血栓が形成されるのを防ぎます。

 

   経皮的血管形成術(PTA

病変部位にカテーテルを通し、バルーンやステントを用いて狭窄部位を拡張してしまう治療法です。

 

   外科的治療

人工血管や自己血管を用いてバイパスを行う方法のこと。

 

【臨床工学技士のかかわり】

臨床工学技士が閉塞性動脈硬化症の患者さんと関わる機会として最も多いのが、経皮的血管形成術(PTA)を行う時です。施設によって様々あると思いますが、私の勤める病院では、術中のモニタリングやIVUSの操作を行っています。

 

【参考文献】

1)    病気が見える循環器

2)    末梢閉塞性動脈疾患の治療ガイドライン


 

 





心室中隔欠損症とは】

心臓は右心房、右心室、左心房、左心室という4つの部屋から構成されており、各部屋は、弁と中隔により隔てられています。心室中隔欠損症は、右心房と左心房を隔てている中隔に孔が開いている状態を指し、日本で最も多くみられる先天性心疾患となっています。

 

【心室中隔欠損症の種類】

心室中隔欠損症は、欠損孔の位置によって下記のように分類することができます。

 

1


欠損孔の位置や欠損孔の大きさにより、シャント量や合併症が変化してきます。特に、アイゼンメンジャー化してしまうと予後が悪くなります。

 

【心臓カテーテル検査時の注目点】

   右心房→右心室でのO2 step up5%以上の増加

   左心室造影にて左→右シャントの確認

   肺動脈圧の確認

 

【アイゼンメンジャー症候群】

アイゼンメンジャー症候群とは、基礎疾患としてASDVSDのような左→右シャントを有する心疾患があります。病態がアイゼンメンジャー化してしまうと原疾患に対する手術は禁忌となります。

アイゼンメンジャー症候群に至るまでの一連の流れについて下記に示します。

   ASDVSDなどで左→右シャントを有する。

   左心系から右心系へと血液が流れ込み、肺血流が増加する。

   肺動脈へ流れる血流量が多くなるため、肺動脈の内膜に対するストレスが大きくなる。

   肺動脈の内膜が線維化し肥厚することで肺血管抵抗が増加する。

   肺血管抵抗が増加することで、肺高血圧症や肺血流低下が生じる。

   右心系の圧が左心系を上回る。

   左→右シャントから右→左シャントとなる。

 

 

【参考文献】

1) 小児慢性特定疾患情報センターHP

 

2) 病気が見える循環器

 




【心房中隔欠損症とは】

心房中隔欠損


心臓には右心房、左心房、右心室、左心室という4つの部屋があります。この4つの部屋は、弁や中隔により区分けがされております。

心房中隔欠損症とは、右心房と左心房を隔てている心房中隔に孔が開くことで、右心室と左心室がつながってしまう病態を言います。

先天性心疾患の中で最も多いのが心室中隔欠損症であり心房中隔欠損症は心室中隔欠損症に次ぐ2番目に多い先天性心疾患となっています。

 

【心房中隔欠損症の種類】

   単心房症

発生段階で心房中隔が形成できずに、右心房と左心房が一つの心房のように形成されている病態です。肺血流の増加に伴う心不全症状が現れる。

 

   二次孔型心房中隔欠損症

心房中隔に卵円窩を含む欠損孔がある状態。小児期では症状がみられないことが多く、年齢を重ねるとともに心不全などの症状がみられるようになります。

 

   静脈洞型心房中隔欠損症

卵円窩を含まない欠損孔が上大静脈付近および下大静脈付近にある状態のこと。上大静脈付近に欠損孔がある場合を上位欠損型、下大静脈付近に欠損孔がある場合を下大静脈型といいます。

 

【心臓カテーテル検査】

心房中隔欠損症が心エコーなどで認められた場合、心臓カテーテル検査にて手術適応かどうかの精査が行われます。

私自身が心臓カテーテル検査に携わる際には下記の項目に注目して検査中のモニタリングを行っています。

   右心房で7%以上のO2 step up

左心房より血液が流れ込むため、上下大静脈よりも右心房内にて酸素飽和度の上昇がみられる。

 

   肺動脈圧

欠損孔が大きい場合、右心房内に流れる血液量が多くなります。従って、右心室内に流れる血液量も増えることから肺動脈高血圧が生じることもあります。

 

   左心房造影時のシャント有無

左心房造影時に左右シャントの有無を確認します。

 

   肺体血流量比が2.0以上あるか

肺体血流量比が1.5~2.0以上ある場合、手術適応となります。

 

②と③はアイゼンメンジャー化の有無を把握するのに必要となります。

 

※肺体血流量比(Qp/Qs

 体循環血流量に対して肺循環血流量がどのくらいあるかを表している。

 正常時で1.0であり、肺循環血流量が増えるにしたがって肺体血流量比も大きくなります。


【はじめに】

PCPSとは、心肺機能の代替または補助を行う医療機器です。一般的には補助循環装置と呼ばれ、流量を補助する装置です。今回はPCPS(V-A ECMO)がメインでは無く、回路に使用されている血流計について書きます。

PCSPの血流計は、「超音波トランジットタイム型」が使われています。そもそも、なんでPCPS回路に血流計が必要なのかというと、遠心ポンプという前負荷と後負荷によって流量が変動してしまうポンプを使っているので、流量計が必須となっています。

 

【トランジットタイム型血流計について】

トランジットタイム型血流計とは、血流の順方向と逆方向に、パルス波(超音波)を通過させ、順方向と逆方向の通過時間(Transit time)の差で、血流量を測定するデバイスになっています。


トランジットタイム型血流計測定原理

血流と順方向の場合、通過時間は早くなり、逆方向の場合は遅くなります。

反射板ありも無しも原理的に変わりは無いが、反射板ありの方が、通過距離が長くなり、時間差が大きくなりと考えられます。

 

■この原理の例えに、「歩く歩道」で考えるとわかりやすいです。

歩く歩道とは空港などにある、ひらたいエスカレーターみたいなやつです。

その上を歩くと、〔歩行速度+歩く歩道の速度〕になり、移動速度がはやくなります。逆方向に歩くのを考えると〔歩行速度歩く歩道の速度〕となり、移動速度は遅くなります。


トランジットタイム型血流計測定原理②


この時、歩く歩道の上を決まった歩行速度で、両端から同時に歩き始めると、歩く歩道を渡りきる時間に差が出ます。この差は、歩く歩道の速度が速くなればなるほど広がります。この時間差で歩く歩道の速さを計算できます。


【トランジットタイム型血流計の測定式】


③トランジットタイム型血流計測定原理

トランジットタイム型血流計測定原理④


【気泡検知】

このトランジットタイム型血流計には、流速測定以外に気泡検知の機能もあります。音速は空気中で340m/s、水中で1500m/sと違いがあります。なので、気泡が伝搬経路にあれば、音速は1500340m/sに落ちるため、気泡を検知できます。一石二鳥の仕組みといえます。

 

【さいごに】

身近にある「音」の特性を使って、医療では、いろいろなことが出来ます。他にも、超音波画像診断装置、ドップラー血流計、超音波メス、IVUSなどなど、他にも多数あります。


【はじめに】

潰瘍性大腸炎や悪性関節リウマチは、病気の原因となる因子がはっきりと解明されていません。しかし、白血球が炎症原因の1つであることはわかっています。そのため、白血球を除去してあげることで炎症症状が軽減されます。今回は、血液浄化領域における白血球除去療法(以下、L-CAPとする)について書いていきたいと思います。

 

LCA-Pの仕組み】

L-CAPの回路図を以下に示します。

 

 

L-CAP回路図


 

L-CAPは静脈より血液を脱血し、専用の吸着材を使用したカラム内に通すことで白血球を吸着除去するといったものです。カラムの構造は以下の通りになります。

 

 

L-CAPカラム構造

 

吸着材にはポリエチレンテレフタレートが用いられ、顆粒球・単球および一部血小板を吸着します。顆粒球・単球はほぼ100%吸着し、血小板は50%前後吸着されます。血液の流れは図に示したように、吸着材の外側に血液が流入し赤血球や血漿成分は吸着材を通過し、返血されます。このようにして顆粒球・単球、一部の血小板を除去することができます。

 

【適応疾患】

L-CAPの適応疾患は、潰瘍性大腸炎と悪性関節リウマチの2つです。

    潰瘍性大腸炎

最初に保健適応となった疾患です。ステロイド抵抗性の潰瘍性大腸炎に対してL-CAPを用いた群とステロイドを増量した群とで行われた研究でL-CAPを用いた群が有意に改善が見られたという報告があります。

また、L-CAPの治療有効率は70%程度といわれています。

 

    悪性関節リウマチ

経口リウマチ薬を服用しても改善が見られなかった症例に対して、有意に改善が見られたという研究報告があります。

【抗凝固薬】

私の勤める施設では、抗凝固薬にメシル酸ナファモスタットを使用しています。潰瘍性大腸炎の場合、消化管出血があるため半減期の短いメシル酸ナファモスタットが有用となります。

メシル酸ナファモスタットは、生食または5%ブドウ糖にて希釈して使用します。

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