JP2008507313A - 血液の体外処理のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図2
Description
パラメータが回転速度ωである場合、限外濾過アクチュエータ2の少なくとも1つの動作パラメータを変更(増加及び/又は低減)し、
上述の変更の影響による限外濾過流量の変化量ΔQUFを測定し、
上述の変更の影響による膜透過圧の変化量ΔTMPを測定し、
上述の変化量ΔQUF及びΔTMPが、基準限界値ε(εはゼロに近い一定値)と以下の所定の関係ΔQUF/ΔTMP≦εを満たすかどうかをチェックし、
上述のチェックの結果としての信号を生成する。
限外濾過アクチュエータ2の少なくとも1つの動作パラメータを変更し、例えば速度Ω1から速度Ω2に変化させ、
上述の変更の影響による、限外濾過流量の変化量ΔQUF又は膜透過圧の変化量ΔTMPを測定し、
変化量ΔQUF又はΔTMPが基準限界値との所定の関係、ΔQUF≦(ΔQUF)min(ここで、(ΔQUF)minは最小しきい値)、又はΔTMP≧(ΔTMP)max(ここで、(ΔTMP)maxは最大しきい値)に一致するかどうかを確認し、
上記の制御の結果としての信号を生成し、これにより、ΔQUF≦(ΔQUF)minであるか又はΔTMP≧(ΔTMP)maxである場合には、関数ΔQUF(ω)又は1/TMP(ω)が最大値となるωの値が探索されたものとみなされる。
この例は、ライン上の透析液を準備するために置換液が透析循環路から引き出される、HDF又はHF装置に関する。しかし、この例は、例えば、バッグからの透析液及び/又は置換液が供給されるHF/HDF処理又は置換液が分離/独立に供給されるHF/HDF(例えばLVHDF)といった、さまざまな種類の圧力制御されるHF/HDF処理に適用することも可能である。
2)所定の時間、例えば30秒間待機する。
6)ステップ<事前定義された値(例えば|2|)になるまで1)から繰返す。
pUFR=(前の繰返しにおいて保存された)前のUF流量
cUFR=現在のUF流量(10秒平均)
ステップの初期値は、例えば50mmHgに事前定義される
上記で特定されるとおりに限界値を連続的に監視する
上述の(安定したTMPを待つ)ステップ2)は、測定されたTMPの値から、安定したTMsetに到達するときを決定する基準と組み合わせ、又はこの基準に(及び/又は)置き換えることができ、これによって、小さいステップを取るときのスキャン速度を上げ、大きいステップに対しては長い時間を許容することができる。
Claims (69)
- 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過するデバイスと、
以下の動作、すなわち、
前記限外濾過デバイスの動作状態を変更し、
前記動作状態を変更するときの前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第1量の複数の値を検出し、
前記値を比較して前記第1量の最適値を求める、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。 - 前記コントローラは、前記最適値から前記限外濾過デバイスの最適動作状態を選択する動作を実行するようにプログラムされている、請求項1に記載の装置。
- 前記コントローラは、前記限外濾過デバイスを前記最適動作状態に設定する動作を実行するようにプログラムされている、請求項2に記載の装置。
- 前記第1量は前記膜を通る限外濾過流量、又は前記限外濾過流量が依存する量を備えている、請求項1から3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1量は、前記膜を通して限外濾過された液体を少なくとも部分的に含む液の循環流量を備えている、請求項1から4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記最適値は、前記動作状態を変更するときの前記第1量の最大値に等しい値、前記第1量の最大値に関連する値、及び前記第1量の最大値に近い値の少なくとも1つの値である、請求項1から5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記最大値は、膜透過圧の関数としての、前記膜を通る最大の限外濾過流量を備えている、請求項6に記載の装置。
- 前記コントローラは前記最大の限外濾過流量に対応する膜透過圧の関数としての、前記膜透過圧を設定する動作を実行するようにプログラムされている、請求項7に記載の装置。
- 前記膜透過圧が所定の範囲内にある場合、前期設定された膜透過圧は所定のパーセンテージだけ、又は所定の量だけ減少された前記最大の限外濾過流量に対応する透過圧である、請求項8に記載の装置。
- 前記コントローラは、以下のアルゴリズム、
1)pUFR=cUFR、
2)TMPsetになるまで待機する、
3)cUFRをサンプリングする、
4)cUFR<pUFRである場合、ステップの符号を変更し、ステップの幅を低減する、
5)TMPset=TMPset+ステップ、
6)ステップ幅<事前定義された値になるまで1)から繰返す、
を実行するようにプログラムされており、
ここで、pUFR=前の繰返しにおいて保存された前のUF流量であり、cUFR=現在のUF流量であり、ステップの初期値が予め定義されている、
請求項8又は9に記載の装置。 - 前記限外濾過デバイスは少なくとも1つの限外濾過アクチュエータを備え、
前記最大値は前記アクチュエータの動作パラメータの関数として、前記膜を通る限外濾過流量の最大値を備える、請求項6に記載の装置。 - 置換液を血液中に注入するデバイスを備えている、請求項1から11のいずれか1項に記載の装置。
- 前記限外濾過デバイスの動作状態を変更する前記動作の前に、前記コントローラは、所定の期間の間、設定された値として又は血液流量の関数として決定される置換液の注入流量で、容積制御モードで作動させる動作を実行するようにプログラムされている、請求項12に記載の装置。
- 前記限外濾過デバイスは少なくとも1つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記限外濾過アクチュエータの少なくとも1つの動作パラメータを変更することを備えている、請求項1から13のいずれか1項に記載の装置。 - 少なくとも1つの動作パラメータの前記変更は、前記少なくとも1つの動作パラメータの所定のエンティティの変更を命令することを備えている、請求項14に記載の装置。
- 前記限外濾過アクチュエータは限外濾過される液体のラインに作用する、請求項14又は15に記載の装置。
- 前記限外濾過アクチュエータは少なくとも1つの流体循環ポンプを備えている、請求項14から16のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1量を測定する第1センサを少なくとも備えている、請求項1から17のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1量の最適値を求める前記動作は、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記第1量の少なくとも1つの変更を決定するフェーズと、
前記動作状態の前記変更によって生じる、前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第2量の少なくとも1つの変更を決定するフェーズと、
前記第1量の前記変更及び前記第2量の前記変更は、基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするフェーズと、
前記チェックフェーズ後に信号を生成するフェーズと、を備えている、請求項1から18のいずれか1項に記載の装置。 - 前記第2量は、前記半透膜の透過圧と、前記限外濾過デバイスのアクチュエータの動作パラメータとから成るグループ内で選択された量に相関している、請求項19に記載の装置。
- 前記所定の関係は、前記第1量の前記変更及び前記第2量の前記変更との間の比率を備えている、請求項19又は20に記載の装置。
- 前記比率が基準値より小さい場合に、前記所定の関係は満たされる、請求項21に記載の装置。
- 前記関係が満たされない場合、前記コントローラは前記フェーズを繰返すようにプログラムされている、請求項19から22のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2量を測定する第2センサを少なくとも備えている、請求項19から23のいずれか1項に記載の装置。
- 前記限外濾過デバイスは少なくとも1つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記アクチュエータの動作パラメータの第1値から第2値への移動を備え、
前記最適動作状態は、前記第1値及び/又は前記第2値の関数として選択されている、請求項2から24のいずれか1項に記載の装置。 - 前記最適動作状態は、前記第1値と前記第2値との間に含まれる前記動作パラメータの選択された値に対応する、請求項25に記載の装置。
- 前記最適動作状態は、前記第1値の近傍又は前記第2値の近傍に含まれる前記動作パラメータの選択された値に対応する、請求項25に記載の装置。
- 前記限外濾過デバイスは少なくとも1つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記限外濾過アクチュエータの少なくとも1つの動作パラメータを変更することを備え、
前記第1量は前記動作パラメータを備えている、請求項1から27のいずれか1項に記載の装置。 - 前記コントローラは前記動作を定期的に繰返すようにプログラムされている、請求項1から28のいずれか1項に記載の装置。
- 前記コントローラは、
前記膜に対して、第1値の循環流量で限外濾過されるように液体を循環させ、
前記第1値の循環流量における第1最適値を変更し、検出し及び求める前記動作を実行し、
前記膜に対して、第2値の循環流量で限外濾過されるように液体を循環させ、
前記第2値の循環流量における第2最適値を変更し、検出し及び求める前記動作を実行し、
前記第1最適値及び前記第2最適値を比較して前記第1量の最適値を求める、ようにプログラムされている、請求項1から29のいずれか1項に記載の装置。 - 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する少なくとも1つの第1アクチュエータと、
前記血液処理デバイスの血液チャンバに液体の流れを供給する少なくとも1つの第2アクチュエータと、
前記半透膜を通る限外濾過流量を測定する少なくとも1つのセンサと、
以下の動作、すなわち、
(i)前記第1アクチュエータの第1動作パラメータを変更し、
(ii)前記第1動作パラメータを変更したときに2つ以上の限外濾過流量値を検出し、
(iii)前記限外濾過流量値を比較して、前記第1動作パラメータを変更したときの前記限外濾過流量の第1最大値に等しい値、第1最大値に関連する値、及び第1最大値に近い値のうちの少なくとも1つである、前記限外濾過流量の第1最適値を求める、各動作
を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。 - 前記コントローラは、前記第1最適値に基づいて前記第1パラメータの設定された値を評価するようにプログラムされている、請求項31に記載の装置。
- 前記コントローラは、さらに、
(iv)前記第2アクチュエータの第2動作パラメータを変更し、
(v)(i)、(ii)及び(iii)を繰返して、前記第1動作パラメータを変更したときの前記限外濾過流量の第2最大値に等しい値、第2最大値に関連する値、及び第2最大値に近い値のうちの少なくとも1つである、前記限外濾過流量の第2最適値を求め、
(vi)前記第1最大値と前記第2最大値、又は前記第1最適値と前記第2最適値を比較し、
(vii)前記比較から、前記第1パラメータの設定された値と前記第2パラメータの設定された値とを評価する各動作、
を実行するようにプログラムされている、請求項31に記載の装置。 - 限外濾過される前記液体は液体成分と固体成分とを備え、
前記第2動作パラメータの変更が少なくとも前記液体成分の流量に影響を与える、請求項33に記載の装置。 - 前記第2動作パラメータの変更が、患者から導出される血液流量と、前記血液処理デバイスの前に血液中に注入される液の事前注入流量とのうちの少なくとも1つに影響を与える、請求項34に記載の装置。
- 前記第2アクチュエータは少なくとも、血液ポンプ及び/又は事前注入ポンプを備えている、請求項31から35のいずれか1項に記載の装置。
- 前記第1アクチュエータは少なくとも1つの流体循環ポンプを備え、
前記第1パラメータは前記少なくとも1つの流体循環ポンプの速度を備える、請求項31から36のいずれか1項に記載の装置。 - 血液中に置換液を注入するデバイスを備えている、請求項31から37のいずれか1項に記載の装置。
- 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過するアクチュエータと、
前記半透膜を通る限外濾過流量を測定する少なくとも1つの第1センサと、
前記半透膜の透過圧を測定する少なくとも1つの第2センサと、
以下の動作、すなわち、
限外濾過流量の少なくとも1つの値と、前記アクチュエータの第1動作状態における半透膜圧の少なくとも1つの値とを決定し、
前記アクチュエータに命令を与えて、前記第1状態と異なる第2動作状態に変化させ、
限外濾過流量の少なくとも1つの値と、前記第2動作状態における半透膜圧の少なくとも1つの値とを決定し、
2つの異なる動作状態に関連する前記値は基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックし、
前記チェックの結果として信号を生成する、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。 - チェックの前記動作は、
前記限外濾過流量の変更と前記膜透過圧に変更との間の比率を算出するフェーズと、
前記比率は基準値との所定の関係に一致するかどうかをチェックするフェーズと、を備えている、請求項39に記載の装置。 - 前記比率がゼロに近いか又は小さい値以下である場合に前記関係に一致する、請求項40に記載の装置。
- 前記第2センサは少なくとも4つの圧力ゲージを備え、前記各圧力ゲージはそれぞれ、前記血液処理デバイスに体外血液を移送する動脈ライン内と、前記血液処理デバイスから外部血液を除去する静脈ライン内と、前記血液処理デバイスに新しい処理液を移送する供給ライン内と、前記血液処理デバイスから使用済の処理液を除去する放出ライン内と、に配置されている、請求項39から41のいずれか1項に記載の装置。
- 血液中に置換液を注入するデバイスを備えている、請求項39から42のいずれか1項に記載の装置。
- 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過システムと、
前記血液処理デバイスの少なくとも1つの認識デバイスと、
事前に記憶された一連の値を含むメモリであって、前記値のそれぞれは対応する血液処理デバイスに関連する限外濾過流量に相関している、メモリと、
以下の動作、すなわち、
前記限外濾過システムにおいて使用されている前記血液処理デバイスを識別し、
識別された前記血液処理デバイスに対応する事前に記憶された値を選択し、
前記限外濾過システムに命令を与えて、前記選択された値に対応する限外濾過流量で作用させる、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。 - 前記事前に記憶された値は、前記識別された血液処理デバイスの前記半透膜を通る限外濾過流量に対応し、ここで、前記膜の膜透過圧の関数としての前記限外濾過流量の導関数が、ゼロに近い値か、又は所定の小さい値より小さい値であると仮定されている、請求項44に記載の装置。
- 血液中に置換液を注入する注入デバイスを備えている、請求項44又は45に記載の装置。
- 血液濾過処理及び血液透析濾過処理の1つ又は複数の処理を実行するようにされている、請求項1から46のいずれか1項に記載の装置。
- 血液透析処理及び純粋な限外濾過処理の1つ又は複数の処理を実行するように仕向けられている、請求項1から47のいずれか1項に記載の装置。
- 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
前記限外濾過デバイスの動作状態を変更するフェーズと、
前記動作状態を変更するときの前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第1量の複数の値を検出するフェーズと、
前記検出された値を比較するフェーズと、
前記比較の結果として前記限外濾過デバイスを設定するするフェーズと、を備える、限外濾過の方法。 - 前記第1量は前記膜を通る限外濾過流量を備えるか、又は前記限外濾過流量が依存する量を備えている、請求項49に記載の方法。
- 前記第1量は、前記膜を通して限外濾過された液体を少なくとも部分的に含む流体の循環流量を備えている、請求項49又は50に記載の方法。
- 前記限外濾過デバイスは、前記検出された値の前記比較から評価される前記第1量の最適値に基づいて選択される最適動作状態に設定される、請求項49から51のいずれか1項に記載の方法。
- 前記最適値は、前記動作状態を変更するときの、前記第1量の最大値に等しい値、前記第1量の最大値に関連する値、及び前記第1量の最大値に近い値の少なくとも1つの値である、請求項52に記載の方法。
- 前記第1量は前記膜を通る限外濾過流量を備え、
前記第1量の前記最大値は、膜透過圧及び前記限外濾過デバイスの限外濾過アクチュエータの動作パラメータのうちの少なくとも1つの関数として、前記限外濾過流量の最大値を備える、請求項53に記載の方法。 - 限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項49から54のいずれか1項に記載の方法。
- 動作状態を変更する前記フェーズは、前記限外濾過デバイスの限外濾過アクチュエータの少なくとも1つの動作パラメータの変更を備える、請求項49から55のいずれか1項に記載の方法。
- 前記限外濾過アクチュエータは限外濾過される液体のラインに作用する、請求項56に記載の方法。
- 前記第1量は、限外濾過された液を少なくとも部分的に含む液の循環流量を備える、請求項49から57のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第1量の前記検出された値を比較する前記フェーズは、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記第1量の少なくとも1つの変更を決定するサブフェーズと、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第2量の少なくとも1つの変更を決定するサブフェーズと、
前記第1量の前記変更及び前記第2量の前記変更は、基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするサブフェーズと、を備える、
請求項49から58のいずれか1項に記載の方法。 - 前記サブフェーズは、前記関係が満たされない場合に繰返される、請求項59に記載の方法。
- 前記フェーズは定期的に繰返される、請求項49から60のいずれか1項に記載の方法。
- 前記フェーズは、少なくとも2つの異なる場合に得られた結果を比較し、前記比較後に信号を送るために、限外濾過される前記液の流量の少なくとも2つの異なる値において実行される
請求項49から61のいずれか1項に記載の方法。 - 血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
前記限外濾過デバイスの第1動作状態において、前記半透膜を通る限外濾過流量に相関を有する少なくとも1つの第1値と、前記半透膜の膜透過圧に相関を有する少なくとも1つの第2値とを測定するフェーズと、
前記限外濾過デバイスに命令を与えて、前記第1動作状態と異なる第2動作状態に移動させるフェーズと、
前記第2動作状態において、限外濾過流量に相関を有する少なくとも1つの第3値と、膜透過圧に相関を有する少なくとも1つの第4値とを測定するフェーズと、
2つの異なる動作状態に関連して、前記第1、第2、第3、及び第4値が基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするフェーズと、を備える、限外濾過デバイスの制御方法。 - 前記限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項63に記載の方法。
- 血液処理デバイスの半透膜を通して液を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
各値が対応する血液処理デバイスに関連する限外濾過流量に相関を有する、設定された値を記憶するフェーズと、
前記限外濾過デバイスによって使用されている前記血液処理デバイスを識別するフェーズと、
識別された前記血液処理デバイスに対応する記憶された値を選択するフェーズと、
前記限外濾過デバイスに命令を与えて、前記選択された値に対応する限外濾過流量で作用させるフェーズと、を備える、限外濾過デバイスの制御方法。 - 前記限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項65に記載の方法。
- 前記記憶された値は、前記対応する血液処理デバイスの前記半透膜を通る限外濾過流量に相関を有し、
前記膜の膜透過圧の関数としての前記限外濾過流量の導関数が、ゼロに近い値か、又は所定の小さい値より小さい値であると仮定されている、請求項65又は66に記載の方法。 - 前記限外濾デバイスは、血液透析処理、純粋な限外濾過処理、血液濾過処理及び血液透析濾過処理のうちの1つ又は複数の処理を実行するようにされている装置の一部である、請求項49から67のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項49から68のいずれか1項に記載の制御方法を実行するようにプログラムされている、コントローラ。
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