JP2012504481A - 体外での血液処理のための装置及び前記装置を管理する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、人体の外部で血液を処理する装置（２０）を、前記装置（２０）の動作を改善すべく制御するための方法に関するものであって、前記装置（２０）は、透析と称される血液を用いた溶質の交換及び限外濾過と称される血液を用いた液体の交換のための半透膜（２２）を備える。前記方法は、限外濾過の流れと、前記半透膜（２２）の両方の側でのいわゆる膜間圧力差との比に相当する限外濾過係数のいわゆる瞬時値を決定する工程；前記瞬時値を少なくとも１つの予め決定した特徴値と比較する工程；及び、前記限外濾過係数の最大値に達するように前記処理装置（２０）を制御する工程であって、前記限外濾過係数の前記最大値に相当する値まで限外濾過流量を変化させることを含んでいる前記制御工程；を含む。前記係数の最大値は、本発明の方法によって決定することができる。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、体外で血液を処理する装置を管理する方法に関する。更に、本発明は、この方法を実行するシステムに関する。

更に詳しくは、本発明は、血液中に存在する液体及び溶質を除去するために、体外で血液を処理する装置を管理する方法に関する。そのような方法は、より一般的には、血液透析と呼ばれている。

現時点において、いくつかの種類の血液透析が知られており、この血液透析は、溶質及び液体の交換が半透膜を介して実行されるフィルタ（透析器と呼ばれる）を備える装置（透析ジェネレータと呼ばれる）によって実行される。

いわゆる「純限外濾過（pure ultrafiltration）」法においては、除去すべき液体が、圧力勾配によって血液から取り去られ、そして、除去すべき溶質が、液体との対流によって運ばれる。

他の血液透析法では、所定の組成の流体が、透析器の非血液の区画へと導入される。半透膜を介しての血液からの液体の除去は、圧力勾配によって生じる。膜を介しての溶質の交換は、主として、溶質の濃度勾配に起因する拡散によって達成される。圧力及び膜の多孔性に応じて、水及び溶質のさまざまな交換を行うことが可能である。

血液透析濾過（haemodiafiltration）においては、溶質の交換が、拡散及び対流によって行われる。更なる量の液体が、限外濾過によって取り除かれる。置換液を血液へ注入して、除去された更なる量の液体を補償する。

これらの種類の血液透析はすべて、処理される血液からの余分な液体の除去を可能にする。処理の開始から終了までに除去される液体の総量（重量減）が、処理における最も重要なパラメータのうちの１つであり、一般に、処理の開始時に目標として設定される。

もう１つの重要なパラメータは、総処理時間である。処理対象の血液から単位時間あたりに取り除かれる液体の量が、重量減少率という名前で知られている。一般に、重量減少率は、一定の値又は所定のプロファイルに設定される。

血液透析濾過において、単位時間あたりに注入される液体の量が、注入率である。限外濾過率は、重量減少率と注入率との和として決定される。膜の両方の側での圧力の差が、膜間圧力（ＰＴＭ）と呼ばれる。

膜間圧力に対する１時間あたりの限外濾過率の比が、限外濾過係数（ＫＵＦ）と呼ばれる。

処理装置の製造者は、各々の種類の透析器について、標準的なウシの血液によって生体外で測定した限外濾過係数値（ＫＵＦ）を提示している。この値が、一般に、生体内において定数と考えられる。生体内では、所与の限外濾過流量（ＱＩＮＦ）に対して、タンパク質が膜へ吸着することによって対流の抵抗が変化し、従って膜間圧力（ＰＴＭ）が変化する。従って、限外濾過係数（ＫＵＦ＝ＱＩＮＦ／ＰＴＭ）は一定ではない。限外濾過係数は、血液の特性につれて変化する。血液の組成は、セッションの間に変化するか、又は、いくつかのセッションにわたって変化する可能性がある。血液透析濾過では、限外濾過の総流量が大きく増加する場合に膜間圧力が大きくなる。最大の流量値に達することができる。これは、膜間圧力（ＰＴＭ）の増大が流量の増加につながらない水平域（ｄＱｕｆ／ｄＰＴＭ＝０）である。

この限外濾過の総流量の最大値は、一般に、目標値として求められ、この場合、対流の抵抗は著しい。重量減が、セッションの間でのヘマトクリット値の増加につながり、これが血液濃縮及びタンパク質による膜の飽和につながり、膜間圧力の警報につながる可能性がある。これらの条件下では、特に高分子量の毒素の除去の能力が低下する。ＰＴＭが増加するにつれ、限外濾過係数（ＫＵＦ）は減少する。

本発明の目的は、これらの欠点を改善することにある。

本発明の別の目的は、体外で血液を処理する装置を管理する方法であって、処理装置の動作及び処理能力の改善を可能にする前記方法を提案することにある。

本発明の別の目的は、体外で血液を処理するための装置であって、現時点において知られている装置よりも良好な処理能力を有する装置を提供することにある。

本発明は、人体の外部で血液を処理するための装置を、前記装置の動作の改善を目的として管理する方法により、上述の目的を達成することを可能にするものである。前記装置は、透析と称される血液を用いた溶質の交換及び限外濾過と称される血液を用いた液体の交換を実行する半透膜を備えている。前記方法は、以下の工程：
・前記半透膜の両方の側での圧力の差、すなわち膜間圧力に対する限外濾過流量の比に相当する限外濾過係数のいわゆる瞬時値を決定する工程；
・前記瞬時値を少なくとも１つの予め決定した特徴値と比較する工程；及び
・前記比較にもとづいて、前記限外濾過係数の最大値に達するように前記処理装置を制御する工程であって、前記限外濾過係数の前記最大値に相当する値まで限外濾過流量を変化させることを含む前記制御工程；
の少なくとも１回の繰り返しを含む。

透析による血液からの尿毒症毒素の除去は、半透膜の透水率（hydraulic permeability）及び拡散透過率に依存する。処理のセッションの間に、一定の限外濾過流量において、タンパク質が膜へ吸着することによって、対流の抵抗が増加する。透水率が変化する。透水率は、膜間圧力（ＰＴＭ）（単位は、ｍｍＨｇ）に対する限外濾過流量（単位は、ｍＬ／ｈ）の比に等しい限外濾過係数（ＫＵＦ）を決定することによって測定される。

実際、出願人によって行われた研究によると、限外濾過係数は、特に限外濾過流量につれて変化することが示されている。その変化の曲線は、水平ではなくて放物線である。ＫＵＦの最大値（ＫＵＦ ｍａｘ）は、圧力（pressure stress）に対する最良の対流の流量に相当する。これは、膜の最適な透水率の値である。セッションの間に得られるこの値は、処理の特徴：血液の組成、流量、膜の種類、表面積、などを考慮する。

本発明は、透析装置を最適な流動学的状態で使用するための最適な限外濾過係数の決定を可能にする。

好都合には、本発明による方法は、透析装置の最大ではなくて最良の使用を可能にする。実際、限外濾過係数が（より低い膜間圧力に関して現時点において得られる限外濾過率よりも良好な限外濾過率に対応する）最大値であるときに透析装置の処理能力は最適である。これは、透析装置を最適な流動学的状態で使用することを可能にする値である。

好都合には、限外濾過係数を決定する工程が、以下の工程：
・膜間圧力を測定する工程；
・半透膜によって達成される限外濾過流量を計算する工程；及び
・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；
の少なくとも１回の繰り返しを含むことができる。

前記比較の工程の間に、予め決定した特徴値は：
・処理装置の製造者によって提供される値；又は
・前回の繰り返し又は１つ以上の以前の処理セッションの間に決定された値；
のいずれかを含むことができる。

従って、限外濾過係数の瞬時値を：
・処理装置の製造者によって提供される１つ以上の値；又は
・１つ以上の以前の繰り返し又は処理セッションの間に決定された１つ以上の値；
と比較することができる。

或る実施態様によれば、限外濾過係数の最大値は、進行中の処理セッションの間に、限外濾過流量に応じて前記限外濾過係数の変化を決定することによって測定することができ、
前記決定は、以下の工程：
・限外濾過流量を変化させる工程；
・この限外濾過流量について得られる膜間圧力を測定する工程；
・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；及び
・計算された前記限外濾過係数を限外濾過流量に関連付けて保存する工程；
の数回の繰り返しを含む。

この実施態様において、本発明による方法は第１の繰り返しを含み、前記第１の繰り返しの間に、限外濾過係数の第１の値ＫＵＦ_０が膜間圧力の測定の後で決定される。この値は、メモリに保存される。次いで、第２の繰り返しの間に、限外濾過流量が変更され、そして、限外濾過係数の新たな値ＫＵＦ_１が、膜間圧力の測定の後で決定される。ＫＵＦ_１＞ＫＵＦ_０である場合、ＫＵＦ_１がメモリに保存され、以下同様である。ＫＵＦ_ｋ＞ＫＵＦ_ｋ＋１が得られたときに、一連の繰り返しを停止する。最適な限外濾過流量は、限外濾過係数ＫＵＦ_ｋに相当する限外濾過流量である。この実施態様において、限外濾過係数の瞬時値は、以前の繰り返しの間で決定された限外濾過の値と比較される。上述のように、比較を、製造者によって提供される値又は以前のセッションの間で決定された値に対して実行することができる。

限外濾過係数の変化の決定は、血液処理セッションの間の任意の時点において実行可能である。変化の決定を、処理装置の処理能力を最適にするために、処理セッションの間に何回か実行することができる。自動的に実行するか、あるいは作業者の手動による介入によって作動させることができる。

上述のように、限外濾過流量の関数としての限外濾過係数の変化は、放物曲線に従って生じる。最適な限外濾過流量は、限外濾過係数がこの放物曲線の頂上に対応する値に実質的に等しいときの限外濾過流量である。

本発明の別の態様によれば、人体の外部で血液を処理する装置であって、透析と称される血液を用いた溶質の交換及び限外濾過と称される血液を用いた液体の交換を実行する半透膜を備えている透析チャンバを備えている装置が提案される。この装置は：
・前記半透膜の両方の側での圧力の差、すなわち膜間圧力に対する限外濾過流量の比に相当する限外濾過係数のいわゆる瞬時値を決定する手段；
・限外濾過流量を変化させる手段；及び
・前記瞬時値といわゆる最大値との比較に応じて、前記限外濾過流量を変化させる手段を制御するモジュール；
を備えている。

好都合には、限外濾過係数の瞬時値を決定する手段は：
・膜間圧力を測定するためのセンサ（より詳しくは、透析チャンバの各々の入り口及び出口に配置されて、透析チャンバの各々の入り口及び出口の圧力を測定する複数のセンサ）；
・限外濾過流量を決定する手段；及び
・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する手段；
を含むことができる。

各々のセンサ及び計算手段を、制御モジュールへと接続することができる。

本発明による装置は、好都合には、限外濾過流量の値について少なくとも１つの限外濾過係数値を保存するように構成された保存手段を備えることができる。

更に、制御手段は、場合により制御モジュールに組み込まれている保存手段に保存されたインストラクションを実行する手段を備えることができ、前記インストラクションは、進行中の処理セッションの間に、限外濾過流量に応じて前記限外濾過係数の変化を決定することによって限外濾過係数の最大値の計算を実行するものであり、
前記決定は、以下の工程：
・限外濾過流量を変化させる工程；
・この限外濾過流量について得られる膜間圧力を測定する工程；
・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；及び
・計算された前記限外濾過係数を限外濾過流量に関連付けて保存手段に保存する工程；
の数回の繰り返しを含む。

好都合には、手動による作動手段は、
・限外濾過係数の瞬時値の決定；及び／又は
・進行中の処理セッションの間での限外濾過係数の最大値の決定；
を手動で作動させるために配置することができる。

従って、作業者が、任意の時点で、必要なだけ、限外濾過係数の瞬時値の決定を作動させることができる。限外濾過の値が所定の値の分だけこの係数の最大値を下回る場合、制御モジュールは、限外濾過係数の最大値に達するように限外濾過流量を調節することができる。

本発明による装置を：
・純限外濾過による人体の外部での血液の処理；
・血液透析による人体の外部での血液の処理；又は
・血液透析濾過による人体の外部での血液の処理；
に使用することができる。

好都合には、透析チャンバが使い捨てである。

本発明の他の利点及び特徴が、実施の方法（決してこれに限られるわけではない）の詳細な説明及び添付の図面を検討することで明らかになるであろう。
同じ種類の透析器について、限外濾過流量の関数としての限界濾過係数の変化のプロファイルの例を示している。 純限外濾過処理、血液透析処理、又は血液透析濾過処理に利用することができる装置の概略図である。 本発明による装置の例の概略図である。

図１が、同じ種類の透析器について、限外濾過流量の関数としての限外濾過係数の変化のいくつかの例を示している。図１に示されるとおり、限外濾過流量の関数としての限外濾過係数ＫＵＦの変化の曲線が、増加し、最大値を通過し、次いで減少することを測定結果が示している。曲線の全体的な形状は、患者にかかわらず、あるいはセッションの時間のうちのどの瞬間かにかかわらず、放物線の形状である。他方で、ＫＵＦの値及び最大値は、異なっている。

従って、限外濾過係数は一定でない。限外濾過係数は、膜の特性、表面積、血液の組成、又は流量を含む多数の要因に応じて変化する。これが、新たな処理パラメータである。

処理の間に限外濾過係数を監視することで、所与の状況において患者の血液の浄化に使用される半透膜の処理能力を改善するために、限外濾過装置の動作条件を制御すること、そして、処理の間にフィルタの２つの変数、すなわち、性能並びに患者の血液の特性の変化を監視することが可能になる。

次に、図２を参照して、体の外部で体外の血液を処理するための本発明による装置２０を説明する。装置２０は、処理チャンバ２１を備えており、処理チャンバ２１は、処理チャンバ２１の内容積を２つの区画に分ける、すなわち処理対象の血液を受け取る区画２３と、例えば透析液を受け取る区画２４とに分ける半透膜２２を備えている。装置２０は、純限外濾過、血液透析、又は血液透析濾過の実行に適している。

純限外濾過処理の場合
更に、処理装置２０は、ポンプ２５（例えば、蠕動式）を備えており、前記ポンプ２５を配置して、調節及び制御された流量（Ｑ_ｓに等しい）で、ライン２６を介して患者の血液を処理チャンバ２１（透析器２１とも称される）に向かって循環させる。

血圧が、透析器２１の区画２３の前でセンサ２７によって測定される。血液は、半透膜２２に接触する。

処理後の血液は、ライン２８を介して患者へと戻される。圧力が、センサ２９によって測定される。

純限外濾過処理においては、透析器２１の区画２４へと接続されるライン３１に位置するポンプ３０が、重量減少率Ｑ_ＵＦに等しい限外濾過流量を測定するために適した公知の種類の装置によって精密に制御された流量で動作する。

ポンプ３２、３３、及び３４は閉じており、休止状態である。センサ３５が、透析器２１の手前でこのライン３１の圧力を測定する。

血液の液体が、半透膜２２を通って透析器の区画２４及びポンプ３０に向かって限外濾過される。センサ３６が圧力を測定する。

患者へと向かう透析器２１の戻りの流れが、Ｑ_Ｓ−Ｑ_ＵＦに等しい流量で生じ、Ｑ_ＵＦは、重量減少率である。

コントローラ３７が、センサ２７、２９、３５、及び３６からの圧力データ、並びに、ポンプ２５、３０、３２、３３、３４からの流量データを受け取る。コントローラ３７は、ポンプ２５、３０、３２、３３、３４の流量を制御するように構成されている。

このコントローラ３７は、センサ２７、２９、３５、及び３６によって４つの地点で測定された圧力の値にもとづいて、膜間圧力ＰＴＭを計算する。ＰＴＭは、血液区画２３の圧力平均から透析液区画２４の圧力平均を引き算したものに等しい。４つのセンサがない場合に、正確さは劣るが、ＰＴＭを、２つのセンサ（一方が血液の戻りのライン２８に位置し、他方が透析液の戻りのライン３１に位置する）によって決定することもでき、あるいは３つのセンサ（３番目のセンサは、透析器の入り口の血液ライン（すなわち、ライン２６）に配置される）によって決定することもできる。

限外濾過係数の最初の測定のために、コントローラ３７は、限外濾過ポンプ３０を停止させ、圧力の測定値が安定するのを待ち（約１分間）、次いでＰＴＭを計算して、この値（ＰＴＭ_０に等しい）をコントローラ３７に組み込まれている保存手段に保存する。次いで、ポンプ３０をプログラムされた重量減少に等しい流量値へと高め、測定値が安定するまで待ち（約１分間）、次いで膜間圧力ＰＴＭ_ｉを計算する。計算された限外濾過係数値は、重量減少率Ｑ_ＵＦを値（ＰＴＭ_ｉ−ＰＴＭ_０）で割ったものに等しい。

セッションの間に、定期的に、コントローラ３７は、値ＰＴＭ_０の更新を可能にする安定化期間にわたって限外濾過ポンプ３０を停止させることにより、ポンプ３０における限外濾過係数値を調節する。

限外濾過係数は、装置２０によって視覚化手段（図示されていない）上に表示され、そして、セッション間又はセッション内の変化を制御し、そして、装置２０の処理能力を改善するための手順を開始するか、又は、コントローラ３７を介して警告又は警報メッセージをもたらすために、メモリに保存された値（例えば、透析器の種類又は患者に特有の値や、セッションの開始時の値や、この患者の以前のセッションの間に測定された値）と比較することができる。

制御を開始するためのボタンを押すことによって、コントローラ３７は、限外濾過ポンプ３０を停止させ、圧力の測定値が安定するのを待ち（約１分間）、次いでＰＴＭを計算して、この値（ＰＴＭ_０に等しい）をメモリに保存する。次いで、コントローラ３７は、限外濾過ポンプ３０の流量を、値Ｑ_ＵＦｘまで、所定の安定化期間にわたり、段階的に増加させる。各段階の終わりにおいて、ＰＴＭはＰＴＭ_ｘに等しい。次いで、限外濾過係数が、以下の式によって決定される。

第１の段階において、限外濾過係数値が、メモリに保存されたさまざまな種類の膜の特有値、及び、患者についてプログラムされた重量減少と比較される。

結果に応じ、膜の種類に関係して、残った重量減少が、提供される全ての段階について生じる重量減少の合計よりも大きい場合に限り、種々の段階が計算機３７によってもたらされる。限外濾過流量及びＰＴＭは、プログラムされた限界よりも小さくなければならず、そうでない場合には、限外濾過係数の最適値は、最初の限界において得られたものになると考えられる。

各段階の終わりに決定された限外濾過係数値は、メモリに保存され、以前の値と比較される。この最後の値が、特定の予めプログラムされた値の以前の値よりも小さい場合、更なる段階は存在しない。計算機３７が、値の傾向線を計算し、最大のクリアランスを得るべく限外濾過ポンプ３０の流量を調節する。

計算機３７は、最適値に達した旨を知らせる信号を生成する。

限外濾過ポンプ３０の流量の値の確認が、計算機３７によって要求される。値が確認されると、限外濾過ポンプ３０は、与えられた期間にわたってこの値に維持されるか、あるいは、与えられた重量減少に達するときに停止させられる。限外濾過係数は、継続的に計算される。セッションの間に、定期的に、コントローラ３７は、値ＰＴＭ_０の更新を可能にする安定化期間にわたって限外濾過ポンプ３０を停止させることによって値を調節する。

値が確認されない場合、限外濾過ポンプ３０は、透析時間に対してプログラムされた重量減少の値に保たれる。

処理装置２０は、血液透析処理の実行も可能にする。

血液透析処理の場合
血液回路は、純限外濾過に対して不変である。

ポンプ３２及び３３が、透析液を透析器２１へ循環させることを可能にし、より正確には透析器２１の区画２４へ循環させることを可能にする。透析液は、透析器２１の区画２３に向かって半透膜２２を通過する。流量は、Ｑ_Ｄに等しい。透析器２１からの戻りは、Ｑ_Ｄに重量減速率を加えたものに等しい流量で、ライン３１によって生じる。

圧力センサ３５及び３６が、ＰＴＭの計算を可能にする。透析液の循環は、一般に、体積釣り合いモジュール３８によって制御され、体積釣り合いモジュール３８の特徴は、このモジュール３８を出る流量Ｑ_Ｄが、このモジュール３８へと戻る流量と同一であるというものである。重量の減少は、ポンプ３０によって達成される。流量Ｑ_ＵＦは、重量減少率に等しい。

体積釣り合いモジュール３８の代わりに、一方が透析器の入り口に位置し、他方が出口に位置する２つのポンプによって、透析液の循環を実行することも可能である。出口のポンプは流量Ｑ_Ｄを有し、この流量Ｑ_Ｄは、入り口のポンプの流量に重量減少率Ｑ_ＵＦを加えたものに等しい。公知の種類の装置が、流量を測定して精密に制御する。

限外濾過係数の測定及び調節は、純限外濾過について上述したやり方と同等のやり方で実行される。

処理装置２０を、血液透析濾過によって血液を処理するために使用することも可能である。

血液透析濾過処理の場合
公知の装置（例えば、計量又は超音波制御手段；図示されていない）によって制御される流量で、液体を、ポンプ３４によって、患者へと連続的に注入する。この液体を、無菌のバッグから取り出すか、あるいは、特定の無菌及び液体品質の条件下で、ライン３９上の透析液の回路から取り出すことができる。この後者の技法は、オンライン血液透析濾過として知られている。

装置は血液透析モードにあり、透析液が透析器２１を循環する。透析液の一部は、流量Ｑ_ＩＮでポンプ３４によって集められる。従って、透析器２１の入り口におけるライン３９の流量は、Ｑ_Ｄ−Ｑ_ＩＮに等しい。従って、ライン３１の透析器２１の出口における流量は、装置が血液透析の原理で動作しているため、Ｑ_Ｄ＋Ｑ_ＵＦに等しい。従って、Ｑ_ＩＮに等しい流量の液体が血液から限外濾過され、透析器２１の出口でＱ_Ｄ＋Ｑ_ＵＦに等しい流量が維持される。血液の区画において、透析器２１の出口における血液の流量は、Ｑ_Ｓ−Ｑ_ＵＦ−Ｑ_ＩＮに等しい。ポンプ３４がＱ_ＩＮに等しい流量で注入を行うため、患者へと戻る血液の流量は、Ｑ_Ｓ−Ｑ_ＵＦに等しく、すなわち流量が、血液透析の流量と同一である。

注入液体は、透析器からの血液ラインの出口、すなわちライン２８において注入することができ（事後希釈）るか、あるいは、入り口、すなわちライン２６において注入することができる（事前希釈）。

この透析の技法は、透析器２１の内部での限外濾過の増加を可能にする。すなわち、膜２２の限外濾過率が、Ｑ_ＩＮ＋Ｑ_ＵＦに等しい。限外濾過係数（ＫＵＦ）は、１時間あたりの限外濾過率（この場合には、Ｑ_ＩＮ＋Ｑ_ＵＦ）と膜間圧力との比である。

限外濾過係数の最初の測定のために、コントローラ３７は、限外濾過ポンプ３０及び注入ポンプ３４を停止させる。コントローラ３７は、圧力の測定値が安定するのを待ち（約１分間）、次いでＰＴＭを計算して、この値（ＰＴＭ_０に等しい）をメモリに保存する。コントローラ３７は、先の値にて限外濾過ポンプ３０を再び作動させ、次いで注入ポンプ３４を、ユーザによってもたらされてセッションの開始時にプログラムされる値へと高め、測定値が安定するまで待ち（約１分間）、次いで膜間圧力ＰＴＭ_ｉを計算する。計算される限外濾過係数値は、限外濾過率Ｑ_ＩＮｉ＋Ｑ_ＵＦを値（ＰＴＭ_ｉ−ＰＴＭ_０）で割ったものに等しい。

セッションの間に、定期的に、コントローラ３７は、値ＰＴＭ_０の更新を可能にする安定化期間にわたって限外濾過ポンプ３０及び注入ポンプ３４を停止させることによって値を調節する。

限外濾過係数は、コントローラ３７へと接続された視覚化手段に装置によって表示され、そして、セッション間又はセッション内の変化を制御して、装置２０の動作を改善するか、又は、コントローラ３７による警告又は警報メッセージをもたらすために、メモリに保存された値（例えば、透析器の種類又は患者に特有の値や、セッションの開始時の値や、この患者の以前のセッションにおいて得られた値）と比較することができる。

この場合には、注入ポンプ３４の流量を変化させることによって、最適な浸透性の状態が追求される。

制御を開始するためのボタンを押すことによって、コントローラ３７は、注入ポンプ３４及び限外濾過ポンプ３０を停止させ、圧力の測定値が安定するのを待ち（約１分間）、次いでＰＴＭを計算して、この値（ＰＴＭ_０に等しい）をメモリに保存する。次いで、コントローラ３７は、プログラムされた値にて限外濾過ポンプ３０を再び作動させ、次いで注入ポンプ３４を、ある値での段階及び所定の安定化期間だけ高める。各段階の終わりにおいて、限外濾過係数が、以下の式によって決定される。すなわち、（Ｑ_ＩＮｘ＋Ｑ_ＵＦ）が値（ＰＴＭ_ｘ−ＰＴＭ_０）によって除算される。限外濾過流量及びＰＴＭは、プログラムされた限界よりも小さくなければならず、そうでなければ、限外濾過係数の最適値は、最初の限界において得られたものになると考えられる。各段階の終わりにおいて、限外濾過係数値が、コントローラ３７によってメモリに保存され、メモリに保存された以前の値と比較される。この最後の値が、特定のプログラムされた値だけ以前の値よりも小さい場合、更なる段階は存在しない。コントローラが、図１に示されているような値の傾向線を計算し、最大のクリアランスを得るべく注入ポンプ３４の流量を調節する。

コントローラ３７は、最適値に達した旨を知らせる信号を生成する。

限外濾過ポンプ３０の流量の値の確認が、コントローラ３７によって要求される。値が確認されると、注入ポンプ３４がこの値に維持される。限外濾過係数は、継続的に計算される。セッションの間に、定期的に、計算機３７は、値ＰＴＭ_０の更新を可能にする安定化期間にわたって限外濾過ポンプ３０を停止させることによって値を調節する。セッションの間に、最適値を、手動又はプログラミングによって追求するか、あるいは、所定の限界内で測定されるＫＵＦの変化の結果として追求することができる。これは、例えば血液回路における凝固の回避を可能にする。

限外濾過ポンプ３０の流量の値が確認されない場合、注入ポンプ３４は、プログラムされた値に保たれる。

ＫＵＦ／ＵＦ曲線の特徴（形状及び最大値）は、透析器２１が患者にとって適切であるか否かの検証を可能にする。

この曲線は、１回の処理についてだけでなく、患者の疾病の経過にわたっても、患者に特有である。考えられる予防的処理によって合併症を少なくするために、血液の組成の特定の変化を、履歴の分析（例えば、最後又は以前のセッション）での曲線の形状を比較することによって検出することができる。

図３が、本発明による装置２０の実施例の概略図である。この図は、半透膜を備える透析器２１、ライン２６での血液の循環を可能にするポンプ２５、並びに注入ポンプ３４及びライン３１を示している。更に、本発明による装置２０は、装置２０の種々の構成要素へとエネルギーを供給するためのジェネレータＧを更に備えている。

透析器２１は、本発明による装置２０の外部に位置しており、ライン２６、２８、３１、及び３９を切り離すことによって容易に交換可能である。

本発明は、処理の開始時の患者に関する状態に応じて、体外での血液を処理する装置の動作の改善を可能にする。

本発明の別の利点は、患者の状況と、処理の間に変化する浄化の状態とに合わせることが可能な点にある。

更に、本発明による装置はコントローラを備えており、前記コントローラは、血液の組成の関数としてのパラメータの変化を検出することができ、従って、浄化の改善に有用な履歴の分析を提供することができる。

本発明による装置は、ヘマトクリット値の異常な上昇の検出、従って半透膜における凝固の防止を可能にする。

当然ながら、本発明は、上述した実施例には限定されず、本発明の技術的範囲を逸脱することなくこれらの例について多数の修正を行うことが可能である。

Claims (11)

1. 人体の外部で血液を処理するための装置（２０）を、前記装置（２０）の動作の改善を目的として制御するための方法であって、前記装置（２０）は、透析と称される血液を用いた溶質の交換及び限外濾過と称される血液を用いた液体の交換を実行する半透膜（２２）を備えており、前記方法は、以下の工程：
   ・前記半透膜（２２）の両方の側での圧力の差、すなわち膜間圧力に対する限外濾過流量の比に相当する限外濾過係数のいわゆる瞬時値を決定する工程；
   ・前記瞬時値を少なくとも１つの予め決定した特徴値と比較する工程；及び
   ・前記限外濾過係数の最大値に達するように前記処理装置（２０）を制御する工程であって、前記限外濾過係数の前記最大値に相当する値まで限外濾過流量を変化させることを含む、前記制御工程；
   の少なくとも１回の繰り返しを含む、前記方法。
2. 限外濾過係数を決定する工程が、以下の工程：
   ・膜間圧力を測定する工程；
   ・前記半透膜（２２）によって達成される限外濾過流量を計算する工程；及び
   ・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；
   の少なくとも１回の繰り返しを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 限外濾過係数の最大値が：
   ・処理装置（２０）の製造者によって予め定められる値；又は
   ・１つ以上の以前の処理セッションの間に予め定められる値；
   であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 限外濾過係数の最大値が、進行中の処理セッションの間に、限外濾過流量の関数としての前記限外濾過係数の変化を決定することによって測定され、
   前記決定が、以下の工程：
   ・限外濾過流量を変化させる工程；
   ・この限外濾過流量について得られる膜間圧力を測定する工程；
   ・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；及び
   ・計算された前記限外濾過係数を限外濾過流量に関連付けて保存する工程；
   の数回の繰り返しを含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
5. 限外濾過係数に応じて半透膜（２２）の透水率を決定する工程を更に含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 透析と称される血液を用いた溶質の交換及び限外濾過と称される血液を用いた液体の交換を実行する半透膜（２２）を備えている透析チャンバ（２１）を備えており、人体の外部で血液を処理する装置（２０）であって、前記装置（２０）が：
   ・前記半透膜の両方の側での圧力の差、すなわち膜間圧力に対する限外濾過流量の比に相当する限外濾過係数のいわゆる瞬時値を決定する手段；
   ・限外濾過流量を変化させる手段（３０）；及び
   ・前記瞬時値といわゆる最大値との比較に応じて、最大の限外濾過係数に達するように、前記限外濾過流量を変化させる手段（３０）を制御する手段（３７）；
   を備えている、前記装置。
7. 限外濾過係数の瞬時値を決定する手段が：
   ・膜間圧力を測定する手段（２７、２９、３５、３６、３７）；
   ・前記半透膜によって達成される限外濾過流量を測定する手段（２５、３０、３２、３３、３４）；及び
   ・前記限外濾過流量及び前記膜間圧力から限外濾過係数値を計算する手段（３７）；
   を含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置（２０）。
8. 限外濾過流量の値について少なくとも１つの限外濾過係数値を保存するための手段を更に備えることを特徴とする、請求項６又は７に記載の装置（２０）。
9. 制御する手段（３７）が、保存手段に保存されたインストラクションを実行する手段を備えており、前記インストラクションは、進行中の処理セッションの間に、限外濾過流量の関数としての前記限外濾過係数の変化を決定することによって限外濾過係数の最大値の計算を実行し、
   前記決定が、以下の工程：
   ・限外濾過流量を変化させる工程；
   ・この限外濾過流量について得られる膜間圧力を測定する工程；
   ・前記限外濾過流量を前記膜間圧力で除算することによって限外濾過係数値を計算する工程；及び
   ・計算された前記限外濾過係数を限外濾過流量に関連付けて保存する工程；
   の少なくとも１回の繰り返しを含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. ・限外濾過係数の瞬時値の決定、及び／又は
    ・進行中の処理セッションの間での限外濾過係数の最大値の決定
    を手動で作動させる手段を更に備えることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の装置（２０）。
11. 透析チャンバが使い捨てであることを特徴とする、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の装置（２０）。

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