臨床工学技士問題表示
臨床工学技士国家試験
解説
透析用患者監視装置に用いられるセンサーの原理と対象の組合せを問う問題。漏血検知は透析液廃液中の血液混入を光学的に検知するため透過光方式（赤外LEDと受光素子）を用いる。気泡検知は液体と気体で音響インピーダンスが大きく異なることを利用する超音波方式が一般的。温度計は温度による抵抗変化を利用するサーミスタ、圧力計はダイヤフラムの歪みを電気信号に変換するストレインゲージを用いる。一方、透析液の濃度管理は電解質による電気伝導率（電導度）の測定と温度補償で行うため、「濃度計—浸透圧」は誤りであり、これが不適切な組合せとなる。
選択肢別解説
正しい組合せ。漏血検知器は発光素子と受光素子からなるオプトセンサーで透過光量を監視する。透析液廃液中に血液が混入すると赤血球等により光の吸収・散乱が増え、受光量が低下して漏血異常として検知される。
正しい組合せ。気泡検知器は超音波の伝搬特性を利用する。液体中は超音波が伝わるが、気泡が存在すると音響インピーダンスの不連続で反射・減衰が生じ、受信信号が変化することで気泡を検出する。血液回路の静脈側監視で用いられる。
誤った組合せ。透析液の濃度計は浸透圧を直接測らず、ナトリウムなど電解質による電気伝導率（電導度）を測定し、サーミスタ等で温度補償して濃度を管理する。したがって「濃度計—浸透圧」は不適切。
正しい組合せ。サーミスタは温度によって抵抗値が変化する素子（多くはNTC型）で、透析液温度の測定・制御に広く用いられる。
正しい組合せ。圧力計はダイヤフラムの微小変形をストレインゲージで電気信号に変換する歪みゲージ式圧力センサーが用いられ、血液回路や透析液回路の陽圧・陰圧監視に適している。
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解説
PCPS（VA-ECMO）中に上肢（設問では左手）の酸素飽和度が低下する主因は、全身への酸素化血供給の低下（ポンプ流量低下など）か、ガス交換能の低下（生体肺悪化、人工肺側の酸素化不良、吹送酸素の不足）である。ACTの過度延長（例：400秒以上）は抗凝固が強い状態を示すに過ぎず、酸素化そのものを直接悪化させる機序はない。むしろACTが低すぎる場合に酸素ator血栓形成→ガス交換低下の懸念がある。したがって、挙げられた選択肢のうち「ACTが400秒以上」は原因として考えにくい。
選択肢別解説
脱血不良はポンプ流量の低下を招き、体循環への酸素化血供給が不足して末梢のSpO2低下を来す。カニュラ位置不良や循環血液量不足などで生じうるため、原因として妥当。
ACTが400秒以上は強い抗凝固状態を示す。これは血栓形成を抑制する方向であり、人工肺の血栓閉塞によるガス交換不良を起こしにくい。ACT延長それ自体はSpO2低下の直接原因とはならない（重篤な出血→高度貧血でもSpO2値は通常保たれやすく、少なくとも即時の上肢SpO2低下の機序としては不適）。従って『原因として考えられない』に該当する。
生体肺の機能不全は、心拍出が残存するVA-ECMOでしばしば上半身の低酸素（differential hypoxemia）を来す。肺で十分酸素化されない血液が上行大動脈から上肢へ送られ、上肢SpO2低下の原因となりうる。
人工肺への吹送酸素濃度（FiO2）が低下すると、人工肺出口血の酸素化が不十分となり、体循環への酸素供給が低下してSpO2が下がる。原因として妥当。
人工肺の血漿漏出（膜濡れ）は膜のガス透過性低下やシャント様挙動を招き、酸素化能が低下する。結果として動脈側の酸素化が悪化し、末梢SpO2低下の原因となる。
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解説
フェイルセーフは、故障や異常が発生した際に、装置やシステムが自動的に安全側（危険を最小化する状態）へ移行する設計思想である。予防的に誤操作自体をさせないフールプルーフ（例：誤接続防止の形状識別）や、機能を維持するための冗長化・バックアップ（フェールオペレーショナル）、単なる検知・警報（アラーム）とは区別される。本設問でフェイルセーフに該当するのは、断線などの異常時にエネルギ供給やガス供給を自動停止・遮断して被害を回避する2と3である。
選択肢別解説
医療ガス配管端末器のピン方式は、ガス種ごとに形状やピン配置を変えて誤接続を物理的に不可能にする仕組みで、事故の発生を未然に防ぐフールプルーフである。異常発生後に安全側へ移行させる機構ではないためフェイルセーフではない。
電気メスの対極板コード断線検知は、対極板回路の断線（高インピーダンス化）を検出し、通常は自動的に高周波出力を停止・禁止する。異常発生時にエネルギ供給を止めて熱傷等の二次被害を防ぐため、フェイルセーフに該当する。
麻酔器の酸素供給停止時に亜酸化窒素（N2O）を遮断する装置（O2フェイルセーフバルブ等）は、酸素低下という異常時に低酸素混合ガスの供給を自動的に防止する。異常発生後に安全側（N2O遮断）へ移行させる機構であり、フェイルセーフである。
IABP装置のバッテリ搭載は、停電や電源断でも駆動を継続させるための冗長化・バックアップ（フェールオペレーショナル）の考え方である。異常時に機能を停止して安全側へ移行させる設計ではないため、フェイルセーフではない。
心電図モニタの不整脈アラームは、異常の検知・通知機能であり、検知後にシステムを自動的に安全側へ移行させる（出力遮断・ガス遮断など）ものではない。よってフェイルセーフではない。
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