1. 透析を始めたらやめられるのか？予防方法
透析が一生必要かどうかは、腎疾患の重症度に依存します。急性腎障害の場合、一時的に透析が必要になることがありますが、腎機能が回復すれば透析を中止できることもあります。しかし、慢性腎不全の患者は、腎移植を受けない限り、長期的または一生涯の透析が必要となることが一般的です。腎移植には適切なドナーが必要で、さらに患者は手術を受けるための特定の基準を満たさなければなりません。
透析を始める1年前、多くの患者は慢性腎疾患につながる高血圧、高血糖、高コレステロールなどの慢性疾患を診断されています。腎疾患を予防するためには、以下の点に注意することが重要です：
慢性疾患の管理：健康的な体重を維持し、定期的な運動を行う。
定期的な健康診断：血液検査（クレアチニンや血中尿素窒素の測定）や尿検査（タンパク尿の確認）を受ける。
症状の監視：足のむくみ、尿の泡立ち、血尿などの症状が現れたら早めに医師に相談する。
これらの対策により、腎疾患の発症リスクを減らし、透析が必要になる可能性を低下させることができます。
2. 透析の仕組みとは？血液透析とは
透析は一般的に「腎透析」と呼ばれ、血液透析と腹膜透析の2種類があります。血液透析は外部回路を使って血液を濾過するのに対し、腹膜透析は体内の腹膜をフィルターとして使用します。台湾では多くの患者が血液透析を選択しています。
1) 血液透析 (Hemodialysis)
血液透析は、患者の血液を体外に取り出し、濾過した後に体内に戻す治療法です。血液は「人工腎臓」とも呼ばれる透析装置を通じ、半透膜で濾過され、老廃物や余分な体液が除去されます。この治療は通常、週に2～3回透析センターに通い、1回のセッションは4～5時間かかります。血液透析は断続的に老廃物や体液を除去するため、患者は厳しい食事制限を守る必要があります。カリウム、リン、塩分、水分の摂取を制限する必要があり、たんぱく質は体重1kgあたり1.0～1.2g程度を摂取することが推奨されます。また、糖尿病患者は糖分の摂取も制限する必要があります。これらの食事管理により、透析治療の効果を高め、健康状態を維持することが可能です。
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2) 腹膜透析（Peritoneal Dialysis, PD）
腹膜透析（Peritoneal Dialysis, PD）は、患者自身の腹膜という自然の半透膜を利用して体内で血液を濾過する治療法です。カテーテルを腹腔に外科的に挿入し、透析液の出入り口として機能させます。患者は自宅で持続的携行式腹膜透析（Continuous Ambulatory Peritoneal Dialysis, CAPD）を行います。治療中は、透析液がカテーテルを通じて腹腔内に注入され、腹膜を介して血液と老廃物や電解質を交換した後、その液体が排出されます。
腹膜透析は自宅で行うことが可能で、患者は1日に4～5回透析液を交換し、1回のセッションは約4時間かかります。また、自動腹膜透析（Automated Peritoneal Dialysis, APD）もあり、これは患者が睡眠中に夜間操作で行う方法です。食事制限は血液透析に比べて厳しくありませんが、手技を慎重に行い、カテーテルの位置がずれたり感染したりしないよう適切に管理する必要があります。
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3) 透析装置における水処理
血液透析治療では、透析液が直接患者の血液と接触するため、水質が極めて重要です。病院では患者の安全を確保するために厳格な水質基準が設けられています。水道水に含まれるアルミニウム、クロラミン、フッ素、銅、亜鉛などの化学物質は、適切に除去されない場合、腎疾患患者に深刻なリスクをもたらす可能性があります。このリスクを理解することで、透析装置における水処理の重要性が明確になります。適切な水処理により、有害な汚染物質を除去し、医療用途に安全な水を確保することが可能です。
アルミニウム
水道水システムには、浮遊粒子を除去するための凝集剤としてアルミニウムが含まれている場合があります。健康な腎臓は余分なアルミニウムをろ過できますが、腎機能が低下している場合はアルミニウムが蓄積し、骨軟化症（骨が柔らかくなる状態）や透析性脳症（神経障害）を引き起こす可能性があります。
クロラミン
クロラミンは飲料水の消毒剤として使用され、長い配水システムで効果を発揮します。ただし、透析中に除去されない場合、クロラミンが透析膜を通じて血液に入り、ヘモグロビンと反応して溶血性貧血を引き起こす可能性があります。
フッ化物
フッ化物は歯のエナメル質を強化することで知られており、歯科健康のために飲料水に添加されています。しかし、腎疾患患者では余分なフッ化物を効果的にろ過できず、かゆみ、吐き気、不整脈などの症状を引き起こす可能性があります。
銅と亜鉛
銅と亜鉛は、水道管や継手から供給水に溶出する可能性があります。健康な腎臓はこれらの金属を調節できますが、腎機能が低下している場合、銅中毒、溶血性貧血、または免疫機能の低下を引き起こす可能性があります。
エンドトキシン
水道水にはグラム陰性菌を含む微生物が存在する場合があります。自治体のシステムで使用されるクロラミンは細菌を殺しますが、細菌の死細胞壁がエンドトキシンを放出する可能性があります。通常、エンドトキシンは肝臓や免疫系によって処理されますが、透析中にろ過されない場合、敗血症を引き起こす可能性があります。
4. 超純水とは？どのように作られるのか？
腎機能が低下した患者に対する水道水中の一般的な物質がもたらすリスクを理解することは、血液透析における水処理の重要性を浮き彫りにします。これらのリスクを軽減するために、透析センターでは「超純透析液」を製造しています。この透析液は、医療機器向上協会（AAMI）および国際標準化機構（ISO）が定めた厳格な水純度基準に従っています。この基準では、水中の微生物数が100 CFU/mL未満、エンドトキシン濃度が0.25 EU/mL未満であることが求められています。
この超純水は、透析中に患者の血液を安全に洗浄するために不可欠であり、有害な汚染物質が体内に入るリスクを最小限に抑えます。
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1) 前処理
前処理の主な目的は、不純物を除去し、主要な処理システムを保護することです。
1. 初期ろ過 - 大きな粒子、沈殿物、浮遊物質を除去します。
2. 活性炭ろ過 - 粒状活性炭（GAC）を含むフィルターを通じて水を通し、有機汚染物質、残留塩素、クロラミンを吸着します。
3. 軟水化（ウォーターソフトニング） - イオン交換樹脂を使用して、カルシウムイオンやマグネシウムイオンをナトリウムイオンと交換することで水を軟化し、スケールの形成を防ぎます。
4. マイクロンフィルター - 1ミクロンまでの不純物を除去します。
2) 一次浄化プロセス
この段階では、水を高度に純化することに重点を置きます。
5. 逆浸透（RO） - 浸透圧を利用して水を半透膜を通過させ、溶解塩、金属イオン、細菌、エンドトキシンなどを含む90%以上の汚染物質を除去します。
6. 脱イオン化（DI） - 混床イオン交換樹脂を使用して残存する陽イオンと陰イオンを除去し、イオン性汚染物質をさらに排除します。
3) 後処理システム
この段階では、水の純度を確保するための殺菌とろ過が重要です。
7. 限外ろ過（UF） - 湿潤環境のためにDIプロセス中に発生する可能性のある細菌を除去します。
8. 紫外線消毒（UV） - UV-C光を使用して微生物のDNAとRNAを破壊し、水を効果的に殺菌します。
9. 精密ろ過（マイクロフィルtration） - 最終段階では、0.2ミクロンフィルターを使用して最高純度の水を確保し、透析用途にも適しています。
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5. 超音波流量計と自動データ収集
タイのナムポンにあるLee Med Tech Co., Ltd.を訪問した際、超音波流量計やその他のセンサーが水処理システムにおけるデータ収集と伝送をどのように自動化しているかを探りました。Lee Med Tech Co., Ltd.は、フォートカウィラ病院の透析センターに水処理設備およびクラウドデータサービスを提供しています。
収集されたデータはクラウドプラットフォームに送信され、リアルタイムで分析とメンテナンスが行われ、水処理プロセスの信頼性と安全性を向上させています。医療技術と超純水システムにおけるセンサーの役割についての詳細は、記事「医療技術と超純水システムにおけるセンサー」をご覧ください。
現場では、LORRIC FU-ES超音波流量計を逆浸透（RO）装置の配管に設置しました。これらの流量計はRS485通信プロトコルを搭載しており、検出された流量情報をプログラマブルロジックコントローラー（PLC）に送信します。PLCは、事前に設定された制御指令に基づいて入力信号を処理し、機械および電気システムの監視と自動化を実現します。
PLCで収集されたデータは、TCP/IPを使用したMQTTプロトコルを介して指定されたクラウドネットワークに送信されます。このシステムにより、病院は透析に使用される水のデータを収集・整理することが可能になります。クラウドデータベースにログインすることで、スタッフは任意のコンピュータやモバイルデバイスからリアルタイムの水使用量や関連データにアクセスでき、効率的な監視と管理を実現します。
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なぜ「LORRIC FU-ES超音波流量計」を選ぶのか?
非侵入型設置: FU-ES超音波流量計はクランプ型設計を特徴としており、配管を切断したりシステムを停止したりすることなく設置が可能です。これにより、運転を中断せずに機器を設置できます。
多様な通信プロトコル: FU-ESはさまざまな通信プロトコルに対応しており、特定のニーズに基づいて柔軟に選択できます。オプションには、16ビット4-20mAアナログ出力、Modbus RTU RS485、NPN/PNP互換の2線式光カプラー信号スイッチが含まれます。
EchoSense技術: この高度なソフトウェア技術により、配管径、配管仕様、検出環境などのデータを自動的に検出します。複雑なパラメーター設定を必要とせず、設置後すぐに稼働可能です。Lee Med Techへの訪問時、FU-ESはPVC、ステンレス鋼316、PVDF配管に成功裏に設置され、さまざまな材料において信頼性の高い性能を実証しました。
FU-ESの多様な通信対応と簡単な設置設計により、LORRICは装置メーカーが流量データの自動収集を実現できるよう支援し、透析センターにクラウドデータベースを提供しました。今後も、装置および医療業界での応用をさらに進展させるLORRICの継続的なサポートに期待しています。
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LORRIC FU-ES 超音波流量計