臨床工学技士問題表示
臨床工学技士国家試験
解説
人工心肺回路では、体外循環中の回路内血液量(貯血槽レベル)を安定させるために、送血流量は脱血(静脈還流)に術野吸引血の戻りを加えた総流入量に整合させるのが基本である。落差脱血の落差は一般に50〜60cm程度が目安で、過大な落差は陰圧過大や血管・カニューレの虚脱、溶血を招く。脱血不良時はカニューレ位置・屈曲・陰圧条件・充満(ボリューム)など原因評価と是正が優先で、利尿剤投与は低容量を悪化させるため不適切。大動脈解離が疑われた場合は送血圧・流量をむしろ抑制し、送血中止や送血部位変更の検討が必要である。したがって、吸引戻りが多い場合に送血流量を(脱血量よりも)増やして総流入に合わせるという選択肢が正しい。
選択肢別解説
誤り。落差脱血で必要な落差は通常50〜60cm程度が目安であり、「少なくとも1m以上」は過大で、過度の陰圧により静脈・カニューレの虚脱や溶血、脱血不安定化のリスクが高まる。
正しい。術野吸引(サクション)からの戻りが増えると、貯血槽への流入は「脱血量+吸引戻り量」となる。貯血槽レベルを維持するには送血流量をこの総流入量に合わせて増やす(短時間の調整)。必要に応じて吸引の適正化や無駄な吸引の削減も併せて行う。
誤り。「できるだけ深くする」と一律に深く挿入するのは不適切。深くし過ぎると心房壁やSVC/IVC壁への吸着、開口部の閉塞を招き脱血不良を悪化させる。適切なのは原因に応じた再位置決め(浅く/深く/角度調整)、屈曲の是正、落差・陰圧条件の調整、カニューレ径の再検討などである。
誤り。脱血不良の背景に循環血液量不足がある場合、利尿剤はさらにボリュームを減らし脱血を悪化させる。まずは輸液による充満改善、カニューレ位置・屈曲の確認、落差やVAVDの最適化、送血流量の調整(還流に合わせて低減)などを行う。
誤り。大動脈解離を認めた場合に送血流量を上げると、送血圧上昇により解離の進展や偽腔灌流の増悪を招く。適切なのは送血を一時的に停止または流量を低下させて血圧をコントロールし、真腔送血の確認や送血部位(腋窩・大腿など)の変更を検討することである。
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解説
透析液供給装置および透析装置(コンソール)は、透析治療を安全・正確に行うために、透析液圧(ダイアライザ透析液側の圧力)、漏血(透析液側への血液混入)、除水(目標除水量・除水速度)の各項目を継続的に監視・制御する。透析液圧は異常圧や目詰まりを検知し、またTMP算出の要素として除水制御や安全管理に不可欠である。漏血は排液側の光学式漏血検出器で監視し、検出時にはアラーム・ポンプ停止などの安全動作が行われる。除水はバランシング機構や秤量方式などで目標値・速度を設定し、実測との差を監視して制御する。一方、エンドトキシン濃度は水処理・透析液清浄化の品質管理項目で、定期的な水質検査で評価されるのが一般的であり、装置の標準的な監視制御項目には含まれない。酸素飽和度は患者の全身状態をみる生体モニタ指標で、透析液供給装置やコンソールの監視制御項目ではない。
選択肢別解説
誤り。エンドトキシン濃度は透析液の清浄度に関する水質管理項目で、定期的な検査(例:エンドトキシン測定)で評価されるのが一般的。透析液供給装置やコンソールが治療中に標準で連続監視・制御する対象ではない。
誤り。酸素飽和度(SpO2)は生体モニタで監視する患者側の指標であり、透析液供給装置やコンソールの監視制御項目には含まれない。
正しい。透析液圧はダイアライザ透析液側の圧力で、異常圧や目詰まりの検知、TMP算出、除水制御・安全管理のためにコンソールで監視・制御される。
正しい。漏血はダイアライザから透析液側への血液混入であり、排液ラインの光学式漏血検出器で連続監視され、検知時はアラームやポンプ停止などの安全動作が行われる。
正しい。除水は目標除水量・除水速度を設定し、バランシング機構や秤量方式などで実測値を監視しながら制御する、コンソールの中核的な監視制御項目である。
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解説
膜型人工肺では、酸素化(PaO2)は主に吹送ガスの酸素濃度(FiO2)と血液側因子(血流量、Hb量、血液の酸素飽和度)で規定され、二酸化炭素除去(PaCO2)は主に吹送ガス流量(スイープガス流量)で調整するのが基本である。膜素材では、多孔質膜は微小孔を介してガス交換するため長時間使用で濡れ(親水化)や血漿漏出が起こりやすく、その結果ガスと血液が直接接触し得る。一方、均質膜(シリコーンなど)は非多孔質で血漿漏出を生じにくく長期使用に適する。流路構造では、外部灌流型(血液が中空糸の外側=シェル側を流れる)は流路が複雑で流れの乱れ(乱流・二次流)が生じやすく、内部灌流型(血液が中空糸内腔を流れる)よりも血流の乱れが起こりやすい。よって本問の正答は「外部灌流型は内部灌流型よりも血流に乱流が生じやすい」である。
選択肢別解説
誤り。吹送ガス流量(スイープガス流量)を増やすと主にCO2除去が促進されPaCO2が低下する方向に働く。PaO2は主としてFiO2と血液側因子に依存し、スイープガス流量の増加はPaO2に与える影響が小さい。
誤り。FiO2を上げるとPaO2が上昇するのが基本で、PaCO2の低下は主に吹送ガス流量の増加で得られる。FiO2の変更自体はCO2除去に本質的な効果を持たない。
誤り。多孔質膜は微小孔を介してガス交換するため、長時間使用で孔の濡れや血漿漏出が生じると、ガスと血液が直接接触し得る。したがって「直接接触しない」との断定は不適切。
誤り。均質膜(シリコーン等)は非多孔質であり、微小孔が存在しないため血漿漏出は起こりにくい。長期使用に適するのはこの特性による。
正しい。外部灌流型は血液が中空糸束の外側(シェル側)を流れるため流路が複雑で、流れの剥離や二次流が生じやすく乱れやすい。内部灌流型(中空糸内腔を直線的に流れる)に比べ、血流の乱れが生じやすい。
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解説
体外循環(人工心肺, CPB)では、低血圧・非拍動流・血液希釈・低体温・手術侵襲などのストレスが加わり、交感神経—副腎髄質系と体液調節ホルモン系が活性化される。具体的には、腎血流やNa負荷の低下などからレニン−アンジオテンシン−アルドステロン(RAA)系が賦活し、アルドステロン分泌が増える。一過性低血圧や非拍動流はバソプレシン分泌を促進し、ストレス反応でカテコラミン(アドレナリン等)も上昇する。一方、低体温やカテコラミン増加、膵血流低下はインスリン分泌を抑え、インスリン抵抗性も増大して高血糖に傾く。さらに、血液が人工材料(回路・貯血槽・人工肺)に接触することで補体系・白血球が活性化し、IL-6やTNF-αなど炎症性サイトカイン濃度が上昇する。以上より、1と5が正しく、2・3・4は誤りである。
選択肢別解説
正しい。体外循環中は腎血流の低下や血液希釈に伴う有効循環血漿量・Na負荷の低下が刺激となり、レニン放出→アンジオテンシンII生成→アルドステロン分泌が促進され、RAA系が活性化する。
誤り。体外循環は手術侵襲や低血圧・非拍動流などのストレスとなり、交感神経—副腎髄質系が亢進するため、アドレナリン(およびノルアドレナリン)分泌は増加するのが一般的である。
誤り。バソプレシン(抗利尿ホルモン, ADH)は低血圧や左房圧低下、非拍動流などで分泌が促進され上昇する。したがって「低下する」は不正確。
誤り。低体温、膵血流低下、カテコラミン増加などによりインスリン分泌は抑制され、同時にインスリン抵抗性が増大するため、高血糖をきたしやすい。「亢進する」は不適切。
正しい。血液が人工材料と接触することで補体活性化や好中球・マクロファージ活性化が起こり、IL-6、IL-8、TNF-αなど炎症性サイトカインの血中濃度が上昇する。虚血再灌流もこれを助長する。
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解説
臨床工学技士法における生命維持管理装置は、「人の呼吸、循環または代謝の機能の一部を代替・補助する目的で使用される装置」を指す。人工呼吸器や血液浄化装置(血液吸着装置を含む)、高気圧酸素治療装置、除細動器などはこの定義に合致する。一方、結石破砕装置は結石を破砕して排出を促す治療機器であり、生命維持機能(呼吸・循環・代謝)の代替や補助を直接の目的としないため、生命維持管理装置には含まれない。
選択肢別解説
血液吸着装置は血液中の毒素・サイトカイン・薬物などを選択的に除去する血液浄化療法の装置で、腎・肝などの代謝(解毒・排泄)機能の補助・代替に位置づけられるため、生命維持管理装置に含まれる。
結石破砕装置(ESWL等)は尿路や胆道などの結石を破砕するための治療機器であり、呼吸・循環・代謝機能の代替または補助を目的としない。したがって生命維持管理装置には含まれない(本設問の正答)。
高気圧酸素治療装置は加圧環境下で高濃度酸素を投与し、組織酸素分圧を上げることで低酸素状態の改善を図る。これは広義に呼吸機能(酸素化)の補助に該当し、生命維持管理装置に含まれると整理される。
人工呼吸器は自発呼吸が不十分な患者に対し換気を提供・補助して呼吸機能を代替・補助する装置であり、生命維持管理装置の代表例である。
除細動器は致死性不整脈(心室細動・無脈性心室頻拍)に対し電気ショックで洞調律回復を図り、循環の維持・回復を目的とするため、生命維持管理装置に含まれる。
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