Development of a blood circuit trouble detection system during haemodialysis using AI technology and waveform analysis.

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K10291
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 58010:Medical management and medical sociology-related
• Research Institution: Kawasaki University of Medical Welfare
• Principal Investigator: ONO JUNICHI 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (50435351)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 逸見 知弘 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (00413849) ; 立花 博之 川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 准教授 (00241216)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 臨床工学 / 血液透析 / 持続的腎代替療法 / 在宅血液透析 / 抜針事故 / 回路内凝血 / 機械学習 / 異常検知

Outline of Final Research Achievements

The objectives of this study were to 1) calculate the estimated blood flow rate using the intra-circuit pressure, 2) develop an abnormality detection method using the estimated blood flow rate, 3) evaluate the detection performance of needle dislodgement accidents, and 4) evaluate the detection performance of intra-circuit thrombus. It was found that the estimated blood flow rate(eFF and eFV) in the filter and return sections could be calculated with reasonable accuracy by using the discharge characteristics of the roller pump and the average intra-circuit pressure values. Furthermore, it was confirmed that the flow ratio (=eFF/eFV) can be used to rapidly detect needle dislodgement incidents and intra-circuit clotting during dialysis treatment.

Free Research Field

血液浄化

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、血液透析回路内圧から実血流量を高い精度で推定することが可能となった。また、フィルタ部、返血部の推定流量の比（Flow Ratio）を用いることにより、漏水センサによる出血を感知するよりも早く、抜針事故を検出できる可能性が示唆された。また、Flow Ratioを用いることにより、脱血不良の影響を受けず、透析治療中のフィルタ部ならびに返血部での凝血トラブルを迅速に検知することが可能であることが示唆された。本手法を用いることにより、高齢者の維持透析患者、在宅血液透析患者（長時間睡眠時透析）、集中治療室における持続的腎代替療法の安全性向上に大きく寄与するものと期待される。