第3章|血液浄化療法装置

生体機能代行装置学 第3章
収録 96問(第31〜39回)透析の原理・ダイアライザ・透析液と水処理・抗凝固・アクセス・監視・合併症

腎臓の機能を代行する。血液浄化の原理(拡散・濾過・浸透・吸着)ダイアライザと膜透析液組成と水処理抗凝固薬バスキュラーアクセス監視装置合併症CHDF/アフェレシス/腹膜透析が広く問われる。物質移動の原理を軸に整理する。

血液浄化の原理

4つの物質移動

拡散=濃度勾配による移動。小分子(尿素・K・クレアチニン)に有効=血液透析(HD)の主役。
濾過(限外濾過)=圧力(TMP)による移動。水分除去(除水)と中〜大分子に有効=血液濾過(HF)。
浸透=半透膜を介した水の移動(腹膜透析のブドウ糖)。吸着=担体表面への結合(エンドトキシン・LDL・β₂MG)。

血液透析(HD)=拡散主体で小分子除去に強い。血液透析濾過(HDF)=拡散+濾過で中〜大分子(β₂MG等)も除去。オンラインHDFは超純粋透析液を置換液に使う。小分子除去の指標=Kt/V(無次元・1.2以上が目安)

ダイアライザと膜素材

項目要点
構造中空糸型が主流。血液は中空糸内、透析液は外を向流(逆方向)で流し濃度差を最大化。膜面積1.0〜2.1m²
膜素材合成高分子(ポリスルホン・PMMA・PES・PAN)/セルロース系(CTA)。再生セルロース(銅アンモニアレーヨン)は補体活性化で減少
ふるい係数(SC)0〜1の無次元(濾液濃度÷血漿濃度)。分子量大でSC小、治療中はファウリングで低下、血液系<水系
KoA膜の総括物質移動係数×膜面積。クリアランス性能の指標

プライミングボリューム(全中空糸内容量)は概ね70〜150mL。透析導入時の血圧低下対策に関わる。

透析液組成と水処理

透析液の標準組成(覚える数値)

Na 140/K 2.0/Ca 2.5〜3.0/Mg 1.0/HCO₃⁻ 25〜30(重炭酸緩衝)/ブドウ糖 100〜150(mg/dL)/リン 0(mEq/L)
血中との濃度差で電解質を是正し、重炭酸で代謝性アシドーシスを補正する。カリウム・リンは体内から除去するため低〜無添加。

水処理の順序

プレフィルタ → 軟水化装置(Ca/Mg除去) → 活性炭ろ過(残留塩素・クロラミン除去) → RO装置 → ETRF(エンドトキシン捕捉フィルタ)
残留塩素は総塩素(遊離+クロラミン)で管理クロラミンは溶血の原因で活性炭が要。生物学的汚染は生菌数+エンドトキシンの両方で判定。

抗凝固薬

薬剤特徴・適応
未分画ヘパリン標準。ACT/APTTでモニタ。血液ポンプの後・ダイアライザの前に注入
ナファモスタットメシル酸塩半減期が短い(約8分)出血性病変・術後に選択
低分子ヘパリン抗Ⅹa作用主体。ACT/APTTに反映されにくく抗Ⅹa活性で評価
アルガトロバンHIT(ヘパリン起因性血小板減少症)で使用
クエン酸(局所抗凝固)回路内のCa²⁺をキレート。CRRTで用い、返血側でCa補充

HIT=ヘパリン-PF4抗体による血栓傾向。ヘパリンを全面中止し、血小板減少でも血小板輸血はしない。ACTでモニタできるのは未分画ヘパリンとナファモスタット。

バスキュラーアクセス

第一選択は自己血管内シャント(AVF)。使えなければ人工血管内シャント(AVG)。緊急・短期は非カフ型カテーテル、長期はカフ型(皮下トンネル)。合併症=スチール症候群(末梢虚血)・静脈高血圧・シャント瘤・閉塞・感染。穿刺部の消毒はアルコール・ポビドンヨード・クロルヘキシジン(過酢酸は器材用で皮膚に不適)。

監視装置とアラーム

監視項目検出方式
透析液濃度電気伝導度
漏血(血液の透析液側漏れ)透過光(光学式)
気泡(空気混入)超音波。返血側・患者直前に設置
透析液温度サーミスタ
回路内圧(静脈圧など)ストレインゲージ(圧トランスデューサ)

静脈圧上昇=返血側の狭窄・凝固・針位置不良、静脈圧低下=脱血不良・回路外れ。空気混入は脱血側の陰圧部で起こりやすい。

合併症 — 不均衡症候群・低血圧・溶血

透析中血圧低下への対応

除水速度を下げる・下肢挙上・生理食塩液(補液)・昇圧薬・低温透析
透析液温度を上げるのは誤り(血管拡張で血圧低下を助長)。血圧維持には低温透析(液温を下げる)。

  • 不均衡症候群=急速な尿素除去で血漿浸透圧が下がり脳浮腫(頭痛・悪心・けいれん)。導入初期に多い。低Na透析液は逆効果で、緩徐な導入・短時間頻回で予防
  • 溶血=低張透析液・過加温・化学汚染(クロラミン・銅)・回路の物理的狭窄が原因
  • その他=空気塞栓・出血・感染・長期合併症(透析アミロイドーシス/CKD-MBD)

CHDF・アフェレシス・腹膜透析

  • CHDF(持続的血液濾過透析)=ICUで緩徐・持続的に施行。循環動態が不安定な例に適す。置換液が必要(HF/HDF/CHDF/血漿交換で置換液・補充液が要)
  • アフェレシス:血漿分離は遠心分離法/膜分離法DFPP(二重濾過血漿分離)=アルブミンで置換PMX(エンドトキシン吸着)は直接血液灌流。LDL吸着=家族性高コレステロール血症。膜の細孔径は RO<透析膜<血漿分離膜の順に大きい
  • 腹膜透析(PD)=腹腔カテーテルを用いバスキュラーアクセス不要。除水の原動力はブドウ糖・イコデキストリンの浸透圧透析液はカリウム無添加。循環動態が安定・在宅可能だが、腹膜炎・被囊性腹膜硬化症(EPS)に注意