JP2009500058A - フィルタを検査するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

血液透析濾過装置（１）の処理流体のフィルタ（４）（１３）を検査するための方法において、各フィルタは、ガスで満たされた第１のチャンバ（６、１５）を液体で満たされた第２のチャンバ（７、１６）から分離する湿った半透膜（５，１４）を有している。第１のチャンバは、空気を供給するポンプ（１９）によって加圧され、一方、第２のチャンバは、使用済み透析液の排出ポンプ（１７）によって減圧状態に置かれる。第１のチャンバを含む第１の閉じられた系が形成されるとともに、第２のチャンバを含む第２の閉じられた系が形成される。２つの圧力ゲージ（Ｐ１，Ｐ２）が所定の時間にわたって２つの閉じられた系内の圧力を監視する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、フィルタを検査するための装置および方法に関する。

具体的に、本発明は、通常、体外血液処理のための装置のフィルタに関して、特に、液体に含まれる細菌を除去する目的で血液透析及び／又は血液透析ろ過のための装置の範囲内にある透析液及び／又は置換液のオンライン形成のための装置で一般に使用される膜フィルタに関して適用できるが、これらに限定されない。

膜フィルタは、細菌を濾過できる半透膜に液体を通過させることにより無菌液の製造で使用される。また、フィルタの膜の特性をチェックして細菌を処理する際の膜の効率を保証するための様々な方法も知られている。

周知の方法のうちの１つは、所定の限界よりも大きいサイズを持つ孔を有する膜孔が無くても検査できる泡立ち点検査（ＢＰＴ）である。ＢＰＴは、膜孔を毛細管と見なし、また、孔の最大半径が圧力測定によって決定される。検査は、簡単に言うと、以下の段階を備えている。すなわち、膜が湿らされ、それにより、孔が液体で満たされ；膜の第１の側がガス源に接続され、一方、気泡の容易な検出のために、反対側が液体に接続され；膜の第１の側がガスで徐々に加圧され；一方、第１の側のガス圧が比較的低く保たれ、膜孔内に収容された液体を通じて拡散により膜の第２の側へ向けて適度な量のガスが移動し；ガス流のこの量は第１の側のガス圧の増大速度に比例し；ガス圧が特定のレベルに達すると、最も大きな孔内に収容された液体が押し出されて孔自体から出るとともに、かなりの量のガスが最も大きな孔を横断して膜の第２の側に接続された液体に達し、それにより、液体中に気泡が形成され；この状況では、更なる加圧作用により、ガスが膜の第２の側へと更に移動するが、圧力の増大は認識できず；この状況で達するかなり安定な圧力（泡立ち点圧力、すなわち、ＢＰ圧力）は、膜孔の最大半径の周知の関数であり、したがって、これの決定を行なうことができ；加圧作用を停止することにより、ＢＰ圧力がほぼ平衡した状況がもたらされる。

従来技術文献ＵＳ４，６１４，１０９は、ＢＰ圧力の検索とＢＰ圧力に達する前のガス拡散の決定とに基づいてフィルタの湿った膜の透過性をチェックするための方法について記載している。この方法において、フィルタ膜には最初に液体が含浸されており；その後、ガスの導入によって膜の入口側が徐々に加圧され；拡散によって膜を通過するガスが目盛り付き容器内に集められ；膜の２つの側で測定される膜間圧力と目盛り付き容器を使用して測定される単位時間当たりの膜を通じて拡散されるガスの量とに基づいて膜の透過性が計算される。特定のポイント（それを視覚的に検出できることから、可視泡立ち点と呼ばれる）で加圧を続けることにより、膜の出口側で気泡の生成が急に増大し；これは、前述したように、泡立ち点圧力に達する際に、拡散によって（僅かな部分で）、また、膜の孔を通じたガス管路の形成の影響によって（主な部分で）、膜を通じたガスの通過が起こるという事実に起因している。

また、ＵＳ４，６１４，１０９は、膜の入口側でのみ行なわれる圧力測定によって、すなわち、無菌フィルタの場合にはこれらの測定を行なうことによって膜の無菌側を汚染しないように無菌でないと見なされる側でのみ行なわれる圧力測定によって、膜間圧力を決定することができる方法について記載している。これは、膜の入口側と特定の基準圧系との間の圧力勾配を測定することによって行なわれ、上記基準圧系は、各検査の冒頭で、検査圧力を形成するガス源に対して接続される。

ＵＳ５，０６４，５２９は、膜の有効ＢＰＴ圧力が膜製造メーカによって示される孔の最大直径に対応する所望のＢＰ圧力に一致しているかどうかをチェックするための自動ＢＰＴ（気泡形成の瞬間を観察する必要がない）について記載しており；第１の段階では、所定の一定の加圧速度で膜の第１の側がガスで加圧され、この第１の段階の最後に、膜の第１の側で測定された圧力が所定の理論圧に対応していなければならず；加圧速度および加圧時間は、前述の理論圧が所望のＢＰ圧力よりも低くなるように選択され；所定時間後に測定された圧力が理論圧に対応していない場合には、おそらく膜の破壊あるいはフィルタの誤った設置に起因する欠陥が示唆され；第２の段階では、特定の期間にわたって加圧が中止され、この期間では圧力が略一定を保たなければならず；これに反して大きな圧力降下がある場合には、おそらく孔が誤った状態で液体で満たされたことに起因する欠陥が示唆され；第３の段階では、膜の第１の側の加圧が所定の時間にわたって所定の速度で行なわれ、この間、理論的には所望のＢＰ圧力に達し；第３の段階の最後に、所望のＢＰ圧力が所定の許容範囲内で測定される場合には、孔の最大直径が望ましい直径であると見なされる。

ＵＳ５，５９４，１６１は、１つ以上のフィルタ要素の完全性を検査するための方法について記載しており、この方法では、フィルタ要素の入口側が湿らされるとともに一定に保たれるガス圧に晒され、一方、閉じられた系の一部を既に形成した出口側で圧力が測定される。所定時間後に出口圧力が所定の閾値を越えない場合、フィルタ要素は損傷していないと見なされる。

ＵＳ６，２２８，２７１は、フィルタ膜の完全性を検査するための方法について記載しており、この方法において、フィルタ入口チャンバは、液体が抜き出されるとともに、大気圧の空気で満たされ、一方、出口チャンバは液体で満たされたままである。その後、膜間圧力を形成するために出口チャンバ内に減圧が形成され；減圧が例えば０．２〜０．９ｂａｒ（絶対圧）の値で安定した後であって、かつ、出口チャンバから液体を完全に排出する前に、液体が出口チャンバから出る際の液体の一定流量が測定され、この流量は膜の穿孔を通過する空気流量に対応し；しがたって、膜の完全性は、液体流量に関して測定された値に基づいて測定される。

フィルタ膜の完全性を測定するための他の周知の方法はシール圧下での検証法に基づいており、この検証法にしたがって、フィルタの少なくとも１つのチャンバ内で膜間圧力勾配が形成されて経時的に監視される。一般的なシール圧検査は、例えば、膜の一方側を所定のガス圧に至らせることを伴っており、この所定のガス圧は、ＢＰ圧よりも低く、拡散範囲内、すなわち、第２の膜チャンバ内の圧力が第１の側の圧力に比例して増大する範囲内にあり；この圧力に達すると、ガス供給が中断されるとともに、第１の側の圧力が監視され；単位時間当たりの圧力降下が所定の閾値を超える場合には、膜が何らかの欠陥を呈していると理解される。

ＵＳ４，７０２，８２９は、血液透析濾過装置のフィルタの完全性を検証するための加圧シールタイプの方法について記載しており、この方法では、互いに前後に配置された２つの無菌フィルタを透析液が通過することにより置換液がオンラインで実現され、各フィルタは、細菌を保持できる可湿性の半透膜によって分離された２つのチャンバを有している。フィルタシールの検証方法は、透析回路の洗浄段階後、当該回路を洗浄液で満たし且つ可湿性フィルタ膜を湿らせた状態で始まる。フィルタシール検証方法は、血液処理装置の下流側の透析回路内に予め配置され且つ患者体重降下測定値を得るための透析処理で用いられる限外濾過ポンプを使用する。フィルタ検査中、限外濾過ポンプは、第２のフィルタの第１のチャンバの内部に空気を吸引するために使用され、この吸引空気は、第１のチャンバの吸排気部に配置された微小孔性の撥水性フィルタを通り抜ける。また、吸引された空気は、２つのフィルタ間に備えられた回路分岐部の閉塞が無い場合、第１のフィルタの第２のチャンバにも入ることができる。吸引される空気のために空間を残す液体は、２つのフィルタの膜を通じて、限外濾過ポンプによって除去される。フィルタの可湿性膜が湿っている場合には、これらの膜自体は空気を実質的に透過させない。したがって、第１のフィルタの第２のチャンバおよび第２のフィルタの第１のチャンバは大気圧の空気によって完全に占められ、また、チャンバ内に流入した空気は膜を通じて逃げることができないため、限外濾過ポンプは、液体によって占められるチャンバ内、すなわち、第１のフィルタの第１のチャンバ内および第２のフィルタの第２のチャンバ内に減圧を形成することができる。その後、限外濾過ポンプは、液体で満たされた透析回路の部分が所定の減圧に達するまで作動される。その後、減圧は、例えば圧力が所定の量だけ増大するのに必要な時間を測定することにより、あるいは、所定時間後の減圧を測定することにより、圧力ゲージを用いて監視される。減圧を監視することにより、減圧下の回路部分および膜によって構成されたシステムの流体シールを評価することができる。

ＵＳ４，８３４，８８８は、透析装置に対する透析液の供給システムに配置された無菌フィルタの完全性の制御方法について記載しており、この方法によれば、循環ポンプを停止させ、あるいは、一方が未使用透析液供給ライン上に配置され且つ他方が使用済み透析液排出ライン上に配置された２つのインタセプト弁を閉じ、無菌フィルタの第１のチャンバの出口を排出ラインに結合する濯ぎライン上に配置されたインタセプト弁を閉じ、第１のチャンバの出口とインタセプト弁との間の濯ぎラインに配置された通気弁を開き、透析処理中に患者の体重損失を計算するために使用される限外濾過ポンプを始動させ、最後に排出ライン上に配置された圧力ゲージを使用して圧力を監視することにより、透析装置が除去されて、透析液回路内の流れが中断される。限外濾過ポンプは、通気弁を通じた空気の流入、したがって、無菌フィルタの第１のチャンバ内への空気の流入を引き起こし、一方、第１のチャンバ内に収容された液体は、押し出されて膜を通過し、したがって、第２のチャンバの内部を通過する。液体が第１のチャンバから追い出されると、湿った膜は、損傷していなければ、空気不透過バリアに相当し、そのため、限外濾過ポンプの最後の作用は、無菌フィルタの第２のチャンバに接続されている回路の部分で減圧を引き起こし；所定の度合いの減圧に達したことを示す信号を圧力ゲージが送ると、限外濾過ポンプが停止され；所定期間後に減圧が大きく変化しなくなった場合、フィルタ膜は損傷していないと見なされる。

水と可溶性粉末とを混合することにより血液透析用の濃縮物を製造するためのプラントに関するＵＳ５，５９４，１６１では、プラントの一部であるフィルタの完全性を検証するための検査が使用される。プラントは、混合タンク内で血液透析濃縮物を製造する最中に解放されるガスを排除するため或いはフィルタ膜の完全性を評価するために監視される過圧をフィルタの２つのチャンバの一方で形成するために使用されるガスポンプを備えている。

ＵＳ５，８０８，１８１は、体外血液処理のための装置の透析回路に配置された膜フィルタを検証するための方法について記載しており、この方法では、チェックされるべきフィルタの膜が液体で完全に湿らされ、検証されるべき２つのフィルタチャンバのうちの一方を収容する透析回路の分岐部が回路の残りの部分から分離され、分離された分岐部内にガスが注入されることにより過圧が引き起こされ、一方、チャンバ内に収容された液体が膜を通過することにより除去され；チャンバ内が所定の過圧レベルに達した後にガス供給が中断され；その後、例えば、単位時間当たりの圧力降下と損傷していないフィルタ膜の特性である限界値とを比較することによって過圧が制御される。

ＥＰ４０７７３７は、２つの段階で透析フィルタの膜を検査するための方法について記載している。すなわち、第１の段階では、透析装置の血液チャンバが、血液チャンバから透析液チャンバへの圧力勾配に晒され；第２の段階では、膜が反対の勾配に晒される。この検査は、２つの圧力勾配のうちの一方または他方の効果のみによって、出現するかもしれない或いは気付くかもしれない漏れの存在を決定することができる。
ＵＳ４，６１４，１０９ ＵＳ５，０６４，５２９ ＵＳ５，５９４，１６１ ＵＳ６，２２８，２７１ ＵＳ４，７０２，８２９ ＵＳ４，８３４，８８８ ＵＳ５，８０８，１８１ ＥＰ４０７７３７

（発明の概要）
本発明の主な目的は、１または複数のフィルタに接続された液圧回路内で高圧を使用しない信頼性のある正確なフィルタの検査のための方法を提供することである。この目的は、膜の一方側に過圧を形成し且つ膜の他方側に減圧を形成することで、検査されるべきフィルタの膜間圧力を形成することにより達成される。

本発明の更なる目的は、前述した方法を作動させるための簡単で経済的な装置を提供することである。

本発明の利点は、血液透析装置や血液透析濾過装置などの体外血液処理のための装置のフィルタを検査するために本発明が簡単且つ経済的に適用できるという点である。

更なる利点は、比較的些細な理由により適していない（破壊、漏れ、過度の透過性または孔サイズなどに起因する）フィルタのための非常に正確で且つ感度が良い検証方法も本発明が利用可能にするという点である。

この利点は、フィルタチャンバへの入口及び／又はフィルタチャンバからの出口でガス量及び／又は液体を読み取ることに基づく検査によって達成される。

更に他の利点は、比較的迅速に行なうことができるチェックのための方法を本発明が提供するという点である。これは、第１に、膜の２つの反対の側で動作する２つのアクチュエータを使用して膜間圧力が形成されるという事実によって、第２に、検査ガスを流入させるために必要なフィルタチャンバからの液体の排出が膜を横断しない接線方向の液体流によって行なわれるため、行なうことができる。

更なる利点は、欠陥状況の検出が膜の不適切性に起因しているかどうか或いはそうではなく欠陥状況の検出がフィルタに接続された液圧回路の他の部分での漏れに起因しているかどうかを本発明が認識するという点である。この利点は、膜の両側の独立した監視によって得られる。

また、２つの連続したフィルタの場合（例えば、血液透析濾過装置においては、第１のフィルタが透析液用のものであり、第２のフィルタが置換液用のものである）、本発明は、１つのフィルタだけに欠陥がある場合には２つのフィルタのうちのどれが欠陥状態にあるのか、また、確かにこれらのフィルタのうちの１つだけが欠陥状態にあるのかを検出できる。

本発明の更なる特徴および利点は、添付図面に単に非限定的な実施例の形態で示された本発明の少なくとも好ましい実施形態に関する詳細な説明から明らかになる。

ここで、非限定的な実施例の形態で与えられる添付図面を参照して本発明を説明する。

図１を参照すると、１は体外血液処理（血液透析ろ過法）のための装置の全体を示しており、２は未使用透析液を示しており、３は透析液循環ポンプであり、４は、第１のチャンバ６を第２のチャンバ７から分離する半透膜５を有する第１のフィルタであり、８は、透析チャンバ１０を血液チャンバ１１から分離する半透膜９を有する血液処理デバイスであり、１２は代替液循環ポンプであり、１３は、第１のチャンバ１５を第２のチャンバ１６から分離する半透膜１４を有する第２のフィルタであり、１７は使用済み透析液排出ポンプであり、１８は使用済み透析液排出部であり、１９は、撥水性エアフィルタ２０によって大気に接続されたガスポンプである。

ポンプ３が、透析液源を第１のフィルタ４の第１のチャンバ６の入口６ａに対して接続した未使用透析液の供給ラインの第１の経路上に配置されている。供給ラインの第２の経路が、第１のフィルタ４の第２のチャンバ７の出口７ａをデバイス８の透析チャンバの入口１０ａに接続する。

ポンプ１７が、透析チャンバ１０の出口１０ｂを排出部１８に接続する使用済み透析液用の排出ライン上に配置されている。

ポンプ１９は、作動していないときにそれが動作可能に関連付けられている管路を閉塞するタイプのものである。

体外血液回路は、デバイス８の血液チャンバ１１の入口１１ａへと患者の血液を取り込む動脈ラインＬＡと、血液チャンバ１１の出口１１ｂから患者へと血液を戻す静脈ラインＬＶとを備えている。

注入ポンプ１２が、透析液供給ラインの第２の経路から第２のフィルタ１３の第１のチャンバ１５の入口１５ａに至るまで分岐する注入ラインの第１の経路上に配置されている。ポンプ１２は、閉塞し且つ可逆的であり、両方の循環方向で流体を移動させることができる。注入ラインの第２の経路が、第２のチャンバ１６の出口１６ａを体外血液回路に対して（例えば、図１に示されるように静脈ラインＬＶと、及び／又は、動脈ラインＬＡと）接続する。

第１のバイパスライン２１が、ポンプ３の下流側ポイントにある未使用透析液供給ラインを、ポンプ１７の上流側ポイントにある使用済み透析液排出ラインに対して接続する。シャント弁Ｖ１が、ポンプ３からくる流体を第１のフィルタ４または第１のバイパスライン２１へと選択的に方向付ける。

周知のタイプの図示しない第１のデバイス（例えば、流量計）が、流体の流量を測定するために未使用透析液供給ラインの第１の経路上に予め配置されている。流体の流量を測定するための第２のデバイス（例えば、第２の流量計）が、バイパスライン２１の下流側の使用済み透析液排出ライン上に配置されている。流量測定デバイスは、良く知られ且つ透析処理で使用されるように、患者の体液平衡を制御することを目的として、処理中に体外血液と透析装置との間で交換される流体の量に関連する情報を集めることができる。

第２のバイパスライン２２が、第１のバイパスライン２１の下流側ポイントにある未使用透析液供給ラインを、第１のバイパスライン２１の上流側ポイントにある使用済み透析液排出ラインに接続する。インタセプト弁Ｖ２が第２のバイパスライン２２を選択的に閉じ或いは開く。第２のバイパスライン２２は、以下で更に説明するように、フィルタチェック方法において第１のフィルタ４の第１のチャンバ６からの液体の急速な排出を可能にする。

第３のバイパスライン２３が、第１のフィルタ４の第１のチャンバの出口６ｂを、第１のバイパスライン２１の上流側ポイントにある排出ラインに接続する。第４のバイパスライン２４が、第２のフィルタ１３の第１のチャンバ１５の出口１５ｂを、第１のバイパスライン２１の上流側ポイントにある排出ラインに接続する。好ましい実施形態では、第３のバイパスライン２３および第４のバイパスライン２４が１つの経路を共有している。インタセプト弁Ｖ３が第４のバイパスライン２４を選択的に開き或いは閉じる。

ガス供給ライン２５が、ガスポンプ１９を、バイパスライン２３，２４間に共通のバイパスライン経路に接続する。三方弁Ｖ４が、２つのフィルタ４，１３の第１のチャンバ６，１５の出口６ｂ，１５ｂに接続された第１の通路を、ガスポンプ１９に接続された第２の通路または使用済み透析液排出ラインに接続された第３の通路と選択的に連通させる。

第５のバイパスライン２６が、注入ラインの分岐点の下流側ポイントにある未使用透析液供給ラインの第２の経路を、使用済み透析液排出ライン２１と接続させる。シャント弁Ｖ５が、分岐点からくる流体を、透析チャンバ１０または第５のバイパスライン２６へと選択的に方向付ける。インタセプト弁Ｖ６が第５のバイパスライン２６を選択的に閉じ或いは開く。

インタセプト弁Ｖ７が、注入ラインの分岐点の上流側にある未使用透析液供給ラインの第２の経路上に配置されている。

接続ライン２７が、注入ラインの第２の経路を、注入ラインの第１の経路の分岐部と第５のバイパスライン２６との間のポイントにある未使用透析液供給ラインの第２の経路に接続する。インタセプト弁Ｖ８が注入ラインの第２の経路を選択的に開く或いは閉じる。シャント弁Ｖ９が、第２のフィルタ１３の第２のチャンバ１６の出口１６ａに接続された第１の通路を、体外回路に接続された第２の通路または接続ライン２７に接続された第３の通路に対して選択的に接続する。

第１の圧力ゲージＰ１が、２つのフィルタ４，１３の第１のチャンバの出口６ｂ及び／又は出口１５ｂに対して接続されている回路の経路内の圧力を測定する。第２の圧力ゲージＰ２が、２つのフィルタ４，１３の第２のチャンバの出口７ａ及び／又は出口１６ａに対して接続されている回路の経路内の圧力を測定する。

図１は、処理中に通常は未使用または使用済み透析液或いは注入液が行き来する回路ラインを太い線で示している。

ここで、装置が液体で満たされている状況（例えば、装置プライミング段階後で且つ患者への接続前）を発端として、第１のフィルタ４および第２のフィルタ１３の完全性の第１の検証方法について説明する。

第１のチャンバ６，１５を空気で満たす第１の充填段階（図２参照）では、ポンプ３，１７が作動しており；弁Ｖ１が流体を第１のバイパスライン２１へ方向付け；ガスポンプ１９が動作して外部環境から空気を直接に取り込み；弁Ｖ４が、ポンプ１９に接続されている通路を開放するとともに、排出ラインに接続されている通路を閉じ；弁Ｖ２が開かれることにより、ポンプ１９によって移動される空気が液体に代えて第１のフィルタ４の第１のチャンバ６を満たすことができ、液体はポンプ１７によって駆動されて移動して第２のバイパスライン２２を通過することができ；第２の弁Ｖ７が閉じられることにより、第１のフィルタ４の第２のチャンバ７が液体で満たされたままとなり；注入ポンプ１２が（注入ポンプが処理中にとる方向に対して）逆に動作する一方で、弁Ｖ３，Ｖ６が開かれるとともに、弁Ｖ５がバイパスライン２６へ向けて開かれ且つデバイス８に対して閉じられ、それにより、ポンプ１９によって駆動される空気がポンプ１２およびポンプ１７によって除去される液体に代えて第２のフィルタ１３の第１のチャンバ１５を満たすことができ；弁Ｖ８が閉じられて弁Ｖ９が接続ライン２７を閉じることにより、第２のフィルタ１３の第２のチャンバ１６が液体で満たされたままとなる。この第１の段階の最後に、２つのフィルタ４，１３の第１のチャンバ６，１５が空気で満たされる。動脈ラインＬＡおよび静脈ラインＬＶは、外部環境と連通しない閉じられた系を形成するように構成されている。

図２は、第１の空気充填段階中に流体が行き来する回路ラインを太い線で示している。

第１のチャンバ６，１５の第２の加圧段階（図３参照）では、弁Ｖ２が閉じられるとともに、注入ポンプ１２（ラインを閉塞することができる）が停止され、それにより、第１のチャンバ６，１５とポンプ１７と排出部１８との間の連通が閉じられ、一方、弁Ｖ３は開放したままであり、また、弁Ｖ４は、チャンバ６，１５とポンプ１９との連通を開放する位置を維持し；弁Ｖ７，Ｖ８が開かれるとともに、弁Ｖ９が接続ライン２７との連通を開き、それにより、２つのフィルタ４，１３の第２のチャンバ７，１６がポンプ１７に接続される。２つの膜５，１４が濡れており、したがって、これらの膜が空気を実質的に透過させないこの状況では、拡散現象は別として、ガスポンプ１９が空気をチャンバ６，１５へ供給し、それにより、チャンバ内に過圧が形成され、一方、排出ポンプ１７の作用は、液体で満たされているチャンバ７，１６内の減圧を引き起こす。

図３において、破線は、減圧状態にある液圧回路の一部を示している。この第２の段階中、第１の段階と同様、ポンプ３が透析液を循環させ続け、透析液は、弁Ｖ１によってバイパスライン２１へと逸らされ、その結果、排出部１８へと送られる。

第２の段階は、過圧および減圧が所定の検査値に達したときに終了し；基本的に、圧力ゲージＰ１によって測定される圧力Ｐ_１がＰ_１＞Ｐ_ｍａｘ（Ｐ_ｍａｘは所定値）となると、ポンプ１９が停止し；圧力ゲージＰ２によって測定される圧力Ｐ_２がＰ_２＜Ｐ_ｍｉｎ（Ｐ_ｍｉｎは所定値）になると、弁Ｖ６が閉じ、それにより、チャンバ７，１６がポンプ１７から分離され；この状況（図４参照）では、第１のチャンバ６，１５が過圧状態にある閉じられた系の一部となり、一方、第２のチャンバ７，１６は減圧状態にある閉じられた系の一部となる。

膜５，１４の完全性の第３の検証段階は、圧力ゲージＰ１，Ｐ２内の圧力を監視することを含んでおり、これは、系が図４に示される状況にある状態で、様々な基準にしたがって行なうことができる。

第１の基準は、所定の期間ΔＴ後に圧力ゲージＰ１によって圧力が測定され；圧力が量ΔＰ_１＜ΔＰ_１ｍａｘ（ΔＰ_１ｍａｘは所定の閾値）だけ下がった場合には、膜５，１４が損傷されていないと見なされ；一方、時間ΔＴ後に状況がΔＰ_１＞ΔＰ_１ｍａｘとなる場合には、２つの膜５，１４のうちの少なくとも一方が損傷されていると見なされ、あるいは、チャンバ６，１５を含む過圧状態の閉じられた系が漏れていると見なされる、というものである。あるいは、圧力Ｐ１が所定の限界を超えて降下するに至る時間をチェックし、または、圧力Ｐ１の降下速度をチェックすることができる。

第２の基準を用いると、所定時間ΔＴ後に圧力ゲージＰ２によって測定される圧力が量ΔＰ_２＜ΔＰ_２ｍａｘ（ΔＰ_２ｍａｘは所定の閾値）だけ上昇した場合には、膜５，１４が損傷されていないと見なされ；一方、時間ΔＴ後に状況がΔＰ_２＞ΔＰ_２ｍａｘとなる場合には、２つの膜５，１４のうちの少なくとも一方が損傷されていると推定され、あるいは、チャンバ７，１６を含む減圧状態の閉じられた系が漏れに晒されていると推定される。あるいは、圧力Ｐ２が所定の限界を超えて上昇するのに必要な時間を検証し、または、圧力Ｐ２の増大速度をチェックすることができる。

第３の基準を用いると、時間ΔＴ後にΔＰ_１＞ΔＰ_１ｍａｘという結果およびΔＰ_２＞ΔＰ_２ｍａｘという結果の両方に至る場合には、２つの膜５，１４のうちの一方が損傷されていると見なされ、一方、測定された圧力変化ΔＰ_１およびΔＰ_２のうちの一方だけがそれぞれの閾値よりも大きい場合には、膜５，１４が損傷されておらず且つ回路に漏れがあると見なされる。圧力Ｐ１が所定の限界を下回って降下するに至る時間を検証できるとともに、圧力Ｐ２が所定の限界を超えて上昇するに至る時間を検証でき、また、両方の時間が所定の最小時間を越える場合には膜５，１４が損傷していないと決定することができる。また、圧力Ｐ１，Ｐ２の変化の速度がいずれも所定の閾値速度を越えるかどうかを検証することもできる。

膜５，１４のうちの一方が損傷している場合、チャンバ６，１５を含む閉じられた過圧系内に含まれる空気の一部は、チャンバ７，１６を含む減圧状態の閉じられた系のコンプライアンスのおかげにより、損傷した膜をうまく通過する。これは、圧力ゲージＰ１によって検出される圧力の大幅な降下および圧力ゲージＰ２によって検出される圧力の大幅な増大の両方を決定付ける。単位時間当たりの圧力の比較的大きな変化が圧力ゲージＰ１および圧力ゲージＰ２の両方によって検出される場合には、膜のうちの一方が損傷されていると判断される。

以上の基準は、１つのフィルタだけが検証される場合にも適用できる。

全ての場合において、検証方法の第３の段階は、単位時間にわたる圧力の変化が所定の閾値を越えるかどうか、すなわち、膜５，１４の一方または他方が損傷していたかどうかについての検証が行なわれる第１のサブ段階と、第１のサブ段階において過度な圧力変化が検出された場合、すなわち、所定の閾値を超えた場合に、監視を受ける２つのチャンバ間に配置された弁（例えば、監視されるチャンバがチャンバ６，１５である場合には弁Ｖ３、または、チャンバ７，１６が監視される場合には弁Ｖ８、または、これらの両方）が閉じられ、それにより、２つのチャンバのうちの一方が他方から分離され、作動中の圧力ゲージ（Ｐ１またはＰ２またはこれらの両方）が一方のチャンバのみに接続され；過度な圧力変化が続く場合、すなわち、第２の時間にわたって圧力ゲージが閾値を越える圧力変化を検出する場合には、損傷されたフィルタが圧力ゲージに接続されているフィルタであると判断され、一方、圧力変化が停止し或いは遅くなる場合には、損傷したフィルタが他方のフィルタであると判断される、その後の第２のサブ段階とを含むことができる。両方の圧力ゲージＰ１，Ｐ２がチェックのために使用される場合、第２のサブ段階は、例えば圧力ゲージＰ１が第１のフィルタ４に接続され且つ圧力ゲージＰ２が第２のフィルタ１３に接続されるように弁Ｖ３およびＶ７を閉じることにより、各圧力ゲージが異なるフィルタ４または１３に対して接続されるように行なわれる。

第２の好ましい実施形態において、検証方法は、図２を参照して前述したように第１のチャンバ６，１５を空気で満たす第１の段階と、第１のチャンバ６，１５を加圧する第２の段階とを備えており、第２の段階の最後においては、過圧および減圧がそれぞれの所定の検査値に達すると、先の場合と同様、ポンプ１９が停止され、圧力ゲージＰ１によって測定される圧力Ｐ_１がＰ_１＞Ｐ_ｍａｘになると、弁Ｖ７およびＶ８が開いたままでいる間、チャンバ７，１６とポンプ１７との間の連通が開放されたままとなり；この状況では、第１のチャンバ６，１５が過圧状態の閉じられた系の一部となり、一方、第２のチャンバ７，１６は、作動し続けるポンプ１７によって減圧状態に維持される閉じられていない系の一部となる。圧力ゲージＰ２を使用して減圧値を制御するとともにそれを所定値に維持することができる。

膜５，１４の完全性の第３の検証段階に付随して、所定の期間ΔＴ後に圧力ゲージＰ１によって圧力が測定され；この圧力が量ΔＰ_１＜ΔＰ_１ｍａｘ（ΔＰ_１ｍａｘは所定の閾値）だけ降下する場合には、膜５，１４が損傷されていないと見なされ；一方、時間ΔＴ後に状況がΔＰ_１＞ΔＰ_１ｍａｘとなる場合には、２つの膜５，１４のうちの少なくとも一方が損傷されていると見なされ、あるいは、チャンバ６，１５を含む過圧状態の閉じられた系が漏れていると見なされる。

前述した第３の段階中、チャンバ７，１６内で所定の減圧値を維持するためにポンプ１７が制御される。チャンバ７，１６内で維持される減圧により、チャンバ６，１５内でガス過圧を増大させることなく、したがって、液圧回路で任意の更なる歪みを伴うことなく、膜間圧力勾配を増大させることができる。

第２の好ましい実施形態の検証方法は単一フィルタにも適用できる。

第２の好ましい実施形態の方法では、第３の監視段階中に、例えば患者の体液平衡のために処理中にＨＤＦ装置が使用する流量計により測定される流量値の差を使用して、液体流がフィルタのチャンバ７，１６から出るときにこの液体流量が測定される第１の変形を含めることができる。液体流量は、膜を通過してチャンバ７，１６に入る空気流量に対応しており、これは膜５，１４の状態を示している。液体流量が測定される間、チャンバ７，１６内の減圧Ｐ_２は、例えば０．２〜０．９ｂａｒ（絶対圧）などの所定値に一定に維持される。測定される液体流量が所定の閾値を越える場合には、２つの膜５，１４のうちの少なくとも一方が損傷されて破損や漏れを呈し或いは非常に大きな孔または過度な透過性を有していると見なされる。

第２の好ましい実施形態の方法では第２の変形を含めることができ、この第２の変形では、第１の変形に加えて、減圧Ｐ_２だけでなく、第１のチャンバ６，１５内の過圧Ｐ_１も、膜５，１４を通過する空気を供給するポンプ１９を作動させることよって、例えば１．２〜３．０ｂａｒ（絶対圧）などの一定の所定値に維持される。ポンプ１９によって供給される空気流量（例えば容積移送式ポンプであるポンプの速度から計算できる）は、チャンバ７，１６から出る液体において測定された流量に対応する。したがって、空気流量は膜の状態も示している。方法の第２の好ましい実施形態のこの第２の変形では、第１のチャンバ６，１５がポンプ１９によって一定の過圧に維持され、一方、第２のチャンバ７，１６がポンプ１７によって一定の減圧に維持され；第１のチャンバから第２のチャンバへ向かって膜５，１４を通過する空気流量によって膜の状態が評価され、この流量は、第２のチャンバ７，１６から出る液体流量を測定することにより或いは第１のチャンバ６，１５に対して供給される空気流量を測定することにより或いは上記測定の両方により計算される。

検査方法の第２の実施形態２つの前述した変形は、単一フィルタに適用できる。

第３の実施形態において、フィルタ４，１３を検証するための方法は、チャンバ６，１５を空気で満たし、液体が満たされたチャンバ７，１６内に減圧を生み出し、チャンバ７，１６を含む閉じられた系を形成し、チャンバ７，１６内の減圧を監視することを含んでいる。例えば所定時間ΔＴ後に圧力ゲージＰ２によって測定された圧力が量ΔＰ_２＜ΔＰ_２ｍａｘ（ΔＰ_２ｍａｘは所定の閾値）だけ上昇した場合には、フィルタが損傷していないと見なされる。

前述した検査方法は透析フィルタにも適用できる。

図５〜図８は、体外血液処理のための装置の単一フィルタに適用された検査方法に関するものである。

図５は、簡単のため図１の装置に類似する要素が同じ参照符号を使用して表わされた透析のための装置を示している。

膜５が湿っており且つチャンバ６，７がいずれも液体で満たされている状況を発端とするフィルタ４の第１の検査方法は、第１のチャンバ６から液体を排出してこの第１のチャンバをポンプ１９から来る空気で満たす第１の段階を備えている。この第１の段階（図６参照）において、状況は以下の通りである。すなわち、ポンプ１７は、第１のチャンバ６から液体を除去するとともに、この液体を弁Ｖ２が開いた状態で排出部１８へと送る。疎水性フィルタ２０を介して外部環境から来る空気は、ポンプ１９によって第１のチャンバ６へと供給される。この場合、弁Ｖ４は、ポンプ１９へ向けて開くとともに排出ラインに対して閉じられており、弁Ｖ５は、バイパス２６に向けて開くとともに、透析器のポート１０ａに対して閉じており、弁Ｖ６はバイパス２６を閉じ、それにより、第２のチャンバ７は作動しているポンプ１７と連通せずに液体で満たされたままである。この第１の段階の最後に、第１のチャンバ６が空気で満たされ、第２のチャンバ７は依然として液体で満たされている。

第２の段階（図７参照）では、第１のチャンバ６が過圧状態に置かれ、第２のチャンバ７が減圧状態に置かれる。すなわち、弁Ｖ２が閉じられて、ポンプ１９が空気を第１のチャンバ６に対して供給し続け；弁Ｖ６が開放することにより、ポンプ１７が第２のチャンバ７と連通し；圧力ゲージＰ１，Ｐ２が相対圧信号を装置の制御ユニットへ送り、この制御ユニットは、既に前述した例と同様、ポンプ１９を制御して第１のチャンバ６内を一定の過圧状態（例えば、絶対圧で１．２〜３．０ｂａｒの値）に維持するとともに、ポンプ１７を制御して第２のチャンバ６内を一定の減圧状態（例えば、絶対圧で０．２〜０．９ｂａｒの値）に維持し；膜５の状態は、一定圧のこの状況では第１のチャンバ６へ入る空気流量及び／又は第２のチャンバ７から出る液体流量に基づいて計算される。前述したように、これらの流量は、容積移送式ポンプ１９の速度と、透析処理中に患者の体液平衡を維持するために装置に設けられるデバイスにより供給される流量データとから計算することができる。例えば、体液平衡デバイスは２つの流量計（図示せず）を備えることができ、その場合、一方の流量計が未使用透析液供給ライン上に配置され、他方の流量計が使用済み透析液排出ライン上に配置され、それにより、２つの流量計によって測定された流量の差により、第２のチャンバ７から出る液体流量を決定することができる。無論、透析装置のための周知のタイプの他の体液平衡デバイスを使用して、チャンバ７から出る液体流量を計算することができる。

両方の流量が閾値を越える場合には、膜５が適していないと見なされる（例えば、膜が、破損や漏れを呈し、大きな孔を有するなどの理由による）。２つの流量が所定の閾値だけ互いに異なっている場合には、膜は適しており且つ大きな流量が測定される側の液圧回路の部分に漏れが存在していると見なされる。

上記方法の代わりに、２つの閉じられた回路を形成することができ、その場合、各回路が２つのチャンバ６，７のうちの一方を含み、一方の回路が過圧状態であり、他方の回路が減圧状態である。また、閉じられた系の一方または両方の圧力の変化を経時的に監視することができ、その場合、第１のチャンバ６と第１の圧力ゲージＰ１とを含む第１の系（図８に長い破線で示されている）は、ポンプ１９が動いていないときに閉じられた弁Ｖ２とポンプ１９との間に形成され、第２のチャンバ７と第２の圧力ゲージＰ２とを含む第２の系（図８に短い破線で示されている）は、弁Ｖ６の閉塞によって形成される。膜が損傷し或いは不適切である場合（膜が、破損や漏れを呈し、大きな孔を有するなどの理由による）には、第１のチャンバから膜５を介した第２のチャンバへの空気の通過に起因して、圧力ゲージＰ１に接続された第１の系で圧力降下が得られ、圧力ゲージＰ２に接続された第２の系で圧力増大が得られる。上記空気の通過は、前述したように、液体で満たされた第２の系のコンプライアンスのおかげにより許容される。

第１のチャンバ６を含む第１の閉じられた系が空気過圧状態で形成され、一方、弁Ｖ６を開放したまま第２のチャンバ７がポンプ１７によって一定の減圧状態に維持される、更なる検査方法も可能である。この場合、監視段階は、第２のチャンバ７から出る液体流量（本明細書中で既に前述した）および圧力ゲージＰ１での圧力降下を読み取ることを含んでいる。液体流量および圧力降下の両方がそれぞれの閾値を超える場合、膜が不適切であると見なされる。

更なる方法は、ポンプ１９によって第１のチャンバ６内を一定の空気過圧に維持することにあるが、第２のチャンバ７は、弁Ｖ６が閉じられた状態で、減圧状態の閉じられた系の一部である。この場合、監視段階は、圧力ゲージＰ２での圧力の増大の監視と、第１のチャンバ６に入る空気流量、したがって、チャンバ７が一部を成す閉じられた系のコンプライアンスに起因して第２のチャンバ７に入る空気流量を読み取ることとを含んでいる。空気流量および圧力増大の両方がそれぞれの閾値を超える場合には、膜が不適切であると見なされる。

図５の透析装置に関連する前述した検証方法は、例えば透析液供給ラインから分岐し且つ図１の装置と同様に注入流体のためのフィルタを組み込む注入ライン上に配置される注入ポンプを備える血液透析濾過装置にも適用できる。

本発明のフィルタ検査方法が適用される血液透析ろ過のための装置の図である。 フィルタ検査方法の第１の段階にある図１の装置を示している。 フィルタ検査方法の第２の段階にある図１の装置を示している。 フィルタ検査方法の第３の段階にある図１の装置を示している。 本発明のフィルタを検査するための方法が適用される血液透析濾過装置の図である。 本発明のフィルタ検査方法の第１の段階にある図５の装置を示している。 本発明のフィルタ検査方法の第２の段階にある図５の装置を示している。 本発明のフィルタ検査方法の第３の段階にある図５の装置を示している。

Claims (16)

1. フィルタを検査するための方法であって、
   第１のチャンバ（６，１５）を第２のチャンバ（７，１６）から分離する湿った半透膜（５，１４）を有するフィルタ（４，１３）を少なくとも備える体外血液処理のための装置（１）を設けることと、
   前記第１のチャンバ（６，１５）と前記第２のチャンバ（７，１６）との間に圧力勾配を形成することと、
   前記第１のチャンバ（６，１５）内及び／又は前記第２のチャンバ（７，１６）内の圧力を監視することと、
   の各段階を備える方法。
2. 前記第１のチャンバ（６，１５）は、大気圧を上回る第１の圧力（Ｐ_１）のガスを収容し、前記第２のチャンバ（７，１６）は、大気圧を下回る第２の圧力（Ｐ_２）の液体を収容する請求項１に記載の方法。
3. 体外血液処理のための装置を設ける前記段階は、
   前記装置の液圧回路の供給ラインを未使用処理流体源（２）に対して接続することと、
   前記液圧回路の排出ラインを使用済み処理流体の排出部（１８）に対して接続することと、
   前記第１のチャンバ（６）の第１の流体ポート（６ａ）および前記第２のチャンバ（７）の第２の流体ポート（７ａ）を前記供給ラインに対して接続することと、
   の各サブ段階を備える請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記液圧回路の第１の部分を当該回路の残りの部分からシール状態で分離し、前記第１の部分は前記第１の圧力（Ｐ_１）の前記第１のチャンバ（６）を含むことと、
   前記液圧回路の第２の部分を当該回路の残りの部分からシール状態で分離し、前記第２の部分は前記第２の圧力（Ｐ_２）の前記第２のチャンバ（７）を含むことと、
   前記第１のチャンバ（６）内及び／又は前記第２のチャンバ（７）内の圧力を監視することと、
   の各段階を更に備える請求項２または請求項３に記載の方法。
5. 前記液圧回路の第１の部分を当該回路の残りの部分からシール状態で分離し、前記第１の部分は前記第１の圧力（Ｐ_１）の前記第１のチャンバ（６）を含むことと、
   前記監視段階中、前記第２のチャンバ（７）内の一定圧を大気圧よりも低いレベルに維持するとともに、前記第２のチャンバから出る液体流量を直接的に或いは間接的に測定することと、
   の各段階を更に備える請求項２または請求項３に記載の方法。
6. 前記液圧回路の第２の部分を当該回路の残りの部分からシール状態で分離し、前記第２の部分は前記第２の圧力（Ｐ_２）の前記第２のチャンバ（７）を含むことと、
   前記監視段階中、前記第１のチャンバ（６）内の一定圧を大気圧よりも高いレベルに維持するとともに、前記第１のチャンバに入るガス流量を直接的に或いは間接的に測定することと、
   の各段階を更に備える請求項２または請求項３に記載の方法。
7. 前記監視段階は、
   前記第２のチャンバ（７，１６）内の前記第２の圧力（Ｐ_２）を一定レベルに維持し及び／又は前記第１のチャンバ（６，１５）内の前記第１の圧力（Ｐ_１）を一定値に維持することと、
   前記第１のチャンバ（６，１５）に入るガス流量及び／又は前記第２のチャンバ（７，１６）から出る液体流量を直接的に或いは間接的に測定することと、
   の各サブ段階を備える請求項２または請求項３に記載の方法。
8. 体外血液処理のための装置を設ける前記段階は、前記第１のチャンバ（６）の第３の流体ポート（６ｂ）を前記供給ラインと前記排出ラインとの間に配置される前記液圧回路のバイパスライン（２３）に対して接続するサブ段階を備える請求項３ないし請求項７のいずれか１項に記載の方法。
9. 圧力勾配を形成する前記段階は、前記第３の流体ポート（６ｂ）を介してガスを前記第１のチャンバ（６）に対して供給することを備える請求項８に記載の方法。
10. 前記第１のチャンバ（６）をガスで満たすことと、前記第１のポート（６ａ）を通じて液体を前記第１のチャンバから排出させることと、の各段階を備える請求項３ないし請求項９のいずれか１項に記載の方法。
11. フィルタを検査するための装置であって、
    体外血液処理のための流体源（２）と、
    前記流体源（２）に対して接続された供給ラインと、
    前記供給ラインに接続された流体チャンバ（１０）を体外血液回路に対して接続された血液チャンバ（１１）から分離する半透膜（９）を有する血液処理デバイス（８）と、
    前記流体チャンバ（１０）を使用済み処理流体の排出部（１８）に接続する排出ラインと、
    第１のチャンバ（６）を第２のチャンバ（７）から分離する半透膜（５）を有し、前記第１のチャンバ（６）は前記供給ラインに接続された第１の流体ポート（６ａ）を少なくとも有し、前記第２のチャンバ（７）は前記供給ラインに接続された第２の流体ポート（７ａ）を少なくとも有するフィルタ（４）と、
    前記第１のチャンバ（６）と前記第２のチャンバ（７）との間に圧力勾配を形成する手段（１７，１９）と、
    前記第１のチャンバ（６）内の圧力及び／又は前記第２のチャンバ（７）内の圧力を監視するための手段（Ｐ１，Ｐ２）と、
    圧力勾配を形成するための前記手段および圧力を監視するための前記手段に対して接続されるとともに、請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載のフィルタ（４）を検査するための方法を実行するようにプログラムされるコントローラと、
    を備える装置。
12. 圧力勾配を形成するための前記手段は、大気圧を上回る圧力を前記第１のチャンバ（６）内に形成するための手段（１９）と、大気圧を下回る圧力を前記第２のチャンバ（７）内に形成するための手段（１７）とを備える請求項１１に記載の装置。
13. 前記供給ラインと前記排出ラインとの間に配置されたバイパスライン（２３）を少なくとも備え、前記第１のチャンバ（６）は、前記バイパスライン（２３）に接続された第３の流体ポート（６ｂ）を少なくとも有する請求項１０ないし請求項１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 前記第３の流体ポート（６ｂ）を通じてガスを前記第１のチャンバ（６）に対して供給するための手段（１９）を備える請求項１３に記載の装置。
15. ガスを供給するための前記手段は、一方側が疎水性フィルタ（２０）を介して外部環境に接続され且つ反対側が弁（Ｖ４）を介して前記バイパスライン（２３）に接続されたポンプ（１９）を備える請求項１４に記載の装置。
16. 前記第１のチャンバ（６）の上流側の前記供給ライン上に配置された供給ポンプ（３）と、
    前記排出ライン上に配置された排出ポンプ（１７）と、
    前記供給ラインの第１の経路と前記排出ラインの第２の経路とを接続する少なくとも２つの更なるバイパスライン（２１，２２）であって、前記第１の経路は前記供給ポンプ（３）と前記第１のチャンバ（６）との間に配置され、前記第２の経路は前記排出ポンプ（１７）の上流側に配置されている、２つの更なるバイパスライン（２１，２２）と、
    前記バイパスライン（２１，２２）上に配置された２つのバイパス弁（Ｖ１およびＶ２）と、
    を備える請求項１１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の装置。

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