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。

はじめに


エンドトキシンという名称は、臨床工学技士をやっていれば多く聞くことがあると思います。透析の水質管理の場面や敗血症性ショックでの原因物質など、多くの場面で出会うことがあると思います。

私が学校では「エンドトキシンはグラム陰性菌の菌体外膜毒素!!」と学びました。間違ってはいなかったのですが、中身を把握せずにいたので、この機会に学びなおそうと思いました。「エンドトキシンそもそも論・入門編」って感じで見てください。

エンドトキシンによる生体作用

エンドトキシンが体内に入ると、多核白血球やマクロファージを介して炎症性メディエーターが産生され、発熱・血圧低下などの敗血症性ショックをきたします。

 

グラム陰性菌とグラム陽性菌について

細菌類にグラム染色すると大きく2種類(紫・赤)に大別されます。グラム陽性菌は紫色に染まる菌で、グラム陰性は紫色に染まらず赤く見えるもの菌です。

その染色の違いは細胞壁の構造によるものです。

グラム陰性菌 陽性菌


エンドトキシンとは何ぞや


グラム陰性菌は水性菌とも呼ばれ、栄養分の乏しい水中でも繁殖することが出来るため、すべての水の汚染原因となっています。

 

エンドトキシンは、グラム陽性菌に含まれていません。グラム陽性菌にも陰性菌のどちらにもペプチドグリカン層は存在しますが、グラム陰性菌ではペプチドグリカン層の外側にさらに外膜があります。

 

グラム陰性菌の外膜(最外層)の構造は、脂質二重膜です。外側にリポ多糖体(lipopolysaccharideLPS)、そして内側をリン脂質が裏打ちしています。LPSは油性のlipid Aと親水性の多糖体が結合した両親媒性分子です。

 

細菌が死んで膜が破砕した際に遊出してきます!!

 

エンドトキシンとは物質としてはLPSのことです。

※外毒素とは細菌が産生して外部に放出する毒素で菌体成分ではないです。

 

しかし、実際はエンドトキシンが遊離する場合、LPSだけで存在することよりも、LPSとリン脂質がくっついた状態(ミセル会合体)で存在していると考えられています。これが大きさの分布に幅広い原因といえます。(分子量が数十万〜数百万)


エンドトキシンとは











はじめに

慢性透析で使用される薬剤は、患者さんの状態に合わせて処方されています。多くの場合、急変時以外は透析終了時に投薬する施設も多いのではないでしょうか。

それらの薬剤を一部まとめてみました。


透析だけではカバーできない腎臓の機能


腎臓の大まかな機能としては、

腎臓 薬


腎不全の患者さんは主にこれらの機能が不全になるため、透析治療を行う。しかし腎臓の機能は多岐にわたり、透析だけではカバーしきれない。それ以外の部分を投薬でカバーします。

今回は、③と④に対する薬剤について書きます。

 

③に対する薬剤:腎性貧血治療薬


腎性貧血の原因として、

①赤血球造血の抑制、②鉄代謝の障害、③赤血球寿命の短縮

であります。

 

①赤血球造血の抑制

造血ホルモンであるエリスロポエチンの生成低下が原因なので、1)エリスロポエチンを増やす薬剤や、2)エリスロポエチンレセプターに作用し提出赤血球造血刺激を行う薬剤などの大きく分けて2種類の薬剤で、赤血球造血を促す。

 

1)エリスロポエチン製剤:EPO製剤

              エスポー (エポエチンアルファ)

              エポジン (エポエチンベータ)

 

2)赤血球造血刺激因子製剤:ESA

              ミルセラ (エポエチンベータペゴル)

ネスプ (ダルベポエチンα)

 

 

②鉄代謝の障害

鉄欠乏の原因として、透析操作の失血や回路内残血やリン吸着剤による鉄吸収の抑制、EPO製剤による鉄消費の亢進などです。

 

1)鉄剤

フェジン(含糖酸化鉄)

 

 

③赤血球寿命の短縮

寿命短縮の原因として、カルニチンの不足による赤血球の膜障害が挙げられます。膜障害とは浸透圧脆弱性、変形能の障害、代謝障害などがです。しかし、現在でも原因の解明出来てないことも多いそうです。

 

1)カルニチン欠乏症治療薬

エルカルチン (レボカルニチン)

 

 

③に対する薬剤:CKD-MBD治療薬


CKD-MBDとは「慢性腎臓病と骨ミネラル代謝異常」の事です。腎臓の働きの一つにビタミンDを活性化させカルシウムの吸収を促進させています。細かい説明を飛ばしますが、活性型ビタミンDとカルシウムの欠乏による代謝異常の事です。それらの対処として、活性型ビタミンDを増やすこと、もしくは、「カルシウムが血中に多いよ!!」と副甲状腺に思い込ませることが必要です。

 

1)活性ビタミンD3製剤

              マキサカルシトール(オキサロール)確認

              カルシトリオール(ロカルトロール)確認

 

2)カルシウム受容体作動薬

              パーサビブ(エテルカルセチド塩酸塩)

 

 

【その他の透析関連併用治療薬】

①リン吸着剤

②カリウム抑制剤

③降圧剤

④皮膚掻痒症治療薬

⑤下痢

⑥糖尿病治療薬

 

 

さいごに

今回は使用頻度の多い薬剤について書きましたが、それも氷山の一角だと思います。透析業務に携わる臨床工学技士として、最低限の薬剤の知識は必要だと思います。しかし、私の性格的に全部理解をしたいと思うのですが、、、難しい!!面白くない暗記に頼らざる得ないのが悔しいです。それを理解出来る薬剤師さんやお医者さんはすごいとあらためて思います。


はじめに

現在ダイアライザの構造の種類は、中空糸型と積層型があり、シェア率としては、中空糸型が98.5%、積層型が1.5%になっています。中空糸型の構造がほとんどをシェアしています。

積層型は平板型やプレート型、キール型とも呼ばれ、実際に使用した医療者はわかると思いますが、中空糸型とは違う手技があります。

 

それは、「プライミング時」と「開始時:脱血時」にダイアライザ内の透析液側の圧力を下げる手技が必要になることです。

今回は、なぜそのような手技が必要な理由を記事にしました。


積層型ダイアライザの基本情報

積層型のダイアライザといえば、「H12ヘモダイアライザ」が一番使われているのはないでしょうか?積層型のダイアライザの基本情報を記述します。

l  膜素材:PAN(アクリルニトリルとメタアリルスルホン酸ナトリウムの共重合体)

(ポリアクリルニトリル共重合体)

l  膜材質:ハイドロゲル構造(親水性により)

l  膜構造:対称膜(全体が緻密層) 

l  膜電荷:強い陰性荷電(70mVぐらい) ACE阻害薬は使用禁忌

 PS膜は―5mVぐらい


積層型ダイアライザの構造

図

積層型と中空糸型の構造の違いです。

膜は黄色で表現してます。

 

中空糸型は膜がストロー状をしていて、内部に血液が流れ、外部に透析液が流れる「内部灌流型」です。

 

積層型は、血液側と透析液側と支持材の層構造(ミルフィーユ)になっていて、血液側層に透析膜が挟み込み、その膜の反対側に透析液側流れている構造です。流れ方は、中空糸と同じで、向流(血液と透析液が逆向きに流れている)になっています。

 

構造が違うのは一目瞭然だと思いますが、この違いどのように影響するかというと、血液側層にコンプライアンスがあることです。

コンプライアンスがあるということは、血液側圧力と透析液側圧力のバランスにより、血液側充填量が変化します。

血液側容量を確保されるためには、常に、血液側圧力>透析液側圧力になる必要があります。なので逆濾過はほとんど起きないです。

 

実際の内部での圧力分布は、流入口と流出口の場所で変わるので、


図

この図のようになることが考えられます。


プライミングと透析開始時の手技について

プライミング時には、透析液側を開放する必要があり、膜に過度な圧力避けるためや、膜全体に洗浄を行うために必要なのが考えられます。

 

透析開始時には、血液充填量を多く確保するために、透析液側の圧力を大気開放にする必要あります。

「プライミングの時に充填量確保されているではないか」と思う方もいると思いますが、プライミングと開始時の間にガスパージの工程があるため、そこで、透析液側の圧力が変化していることが考えられます。


最後に

手技の違いを作業的に覚えるのではなく、構造を理解することにより、意味を理解して手技を行うと、とても面白いです。

適応患者やPAN膜、ハイドロゲル構造、吸着能の話は、また別の記事で記載します。




はじめに

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


はじめに

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。

 

低流量で透析効率が上がる理由

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意点

   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

 


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