JP2013533793A - 複数の流体ラインを使用する医療システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
腹膜透析システムなどの医療システムは、患者の心地良さおよび使用し易さを向上させるための制御および他の特徴を備えることが可能である。例えば、腹膜透析システムは、患者ラインが患者に接続される前に準備されているか否かを検出する患者ライン状態検出器を備えることが可能である。さらに、患者ライン状態検出器は、患者ラインが準備のために適切に取り付けられたか否かを検出することができる。患者ラインの存在/不在および充填状態の両方は、光学系(例えば、単一の光学センサを利用するもの)を使用して判断することができる。
Description
持続的携行式腹膜透析(CAPD)は、PDの一般的な形態である。患者は、CAPDを手動で1日当たり約4回行なう。CAPDのための導出/導入処置中に、患者は、まず使用した腹膜透析液をその人の腹膜腔から導出し、次に、新しい腹膜透析液をその人の腹膜腔に注入する。この導出および導入処置は、通常約1時間掛かる。
持続的周期性腹膜透析(CCPD)は、1つの一般に使用されるAPDの手段である。CCPDのそれぞれの導入/滞留/導出段階中に、サイクラは、規定体積の透析液を導入する。規定された滞留期間後、サイクラは、患者からこの液体体積を完全に導出し、腹膜腔を空にするかまたは「ドライな状態にする」。典型的には、CCPDは、規定された治療体積を達成するために4〜8回の導入/滞留/導出サイクルを採用する。
イクラが提供する連続したCCPD導入/滞留/導出導入サイクルの導入体積とは異なるブドウ糖濃度を含むことができる。
TPDは、CCPDのように、最終の導入サイクルを備えることができる。これに代えて、TPDは、IPDのように、最終の導入サイクルを回避することができる。
、該チューブ区画を実質的に変形させることなくチューブ区画を保持するように配置されることが可能である。このように、検出器は、透析システムで頻繁に使用される共通のチューブで、特殊目的の接続具または他の構成要素を必要とせずに使用可能である場合がある。光学センサは、充填状態発光体の反対の空間の側に配置されることが可能であり、充填状態発光体によって放射された光を受けるように配置され、チューブ区画中の液体の存在または不在を判断する。一実施形態では、光学センサは、充填状態発光体の光軸に対して斜角に配置され、液体がチューブ区画中にあるか否かを検出するように配置されることが可能なセンサ光軸を有することが可能である。斜角は、90〜180°(例えば、約110〜120°)であることが可能であり、光学センサは、チューブ区画に液体が存在しても存在しなくても、充填状態発光体から光を受けるように配置されることも可能である。
可能である。患者ライン状態検出器は、上述したチューブ状態検出器が配置されることが可能である何れかの方法で配置されることが可能である。例えば、第1および第2発光体は、互いに隣接して、また、光学センサの反対側である患者ラインを受容するキャビティの側に配置されることが可能である。第3発光体は、光学センサのセンサ軸に対して斜角で配置されたその光軸を有するように配置されることが可能であり、それによって、患者ライン中の液体の検出を可能にする。上述したチューブ状態検出器の他の特徴部は、患者ラインの存在および/または患者ライン中の液体の存在などを示すための相対的な光源レベルの検出および使用を含み、患者ライン状態検出器に組み込まれることが可能である。
圧送および/またはバルブ機能を制御する。
ポンプ室を有した概して平面の本体を備え、流体用の複数の流路は、チャネルを備え、患者ライン・ポートは、患者ラインへの接続のために配置され、患者ライン・ポートは、少なくとも1つの流体経路を介して少なくとも1つのポンプ室と流体連通し、柔軟性のある膜は、少なくとも1つのポンプ室に亘って本体の第1側に取り付けられる。少なくとも1つのポンプ室に亘る膜のポンプ室部分は、本体におけるポンプ室凹部の使用可能領域に概して倣う無負荷形状を有することが可能であり、ポンプ室内の流体の移動のために動作可能に配置されることが可能である。一実施形態では、カセットは、再使用可能な自動腹膜透析サイクラ装置と動作可能に係合するように構成される。
別の実施形態では、一又は複数のスパイクの主軸は、流体運搬用カセットの概して平面の本体と実質的に同じ平面にある。
。キャップ・ストリッパは、第1方向に沿ってキャリッジと共に移動するのに加え、第1方向に交わる第2方向に移動するように配置されることが可能である。例えば、キャリッジは、透析液ライン上のキャップをカセットのスパイク上のキャップと係合させるように第1方向にAPDサイクラのカセットに向かって移動することが可能である。キャップ・ストリッパは、キャップと係合し(例えば、キャリッジの動作に交わる方向に移動することによって)、次に、キャリッジがスパイクからキャップを取り外すためにカセットから離れる際にキャリッジと共に移動することが可能である。次に、キャリッジは、キャップ・ストリッパ上のキャップから透析液ラインのコネクタ端部を引っ張ることが可能であり、それは、この時点で露出している透析液ラインのコネクタ端部を、カセット上の露出したスパイクに係合させることを可能にするように、キャリッジを後退させることが可能である。
イクを維持して人間による接触から保護しつつ、複数のコネクタ端部を対応するスパイクに流体接続すること含んでいる。
行な第1方向に沿って透析液ラインおよびそれぞれのキャップを移動させるように配置される。第1方向だけにキャリッジを移動させるキャリッジ駆動部は、駆動要素と、第1方向に沿って駆動要素を移動させる空気圧式の空気袋またはネジ駆動部を備えることが可能である。キャップ・ストリッパは、透析液ラインのコネクタ端部から一又は複数のキャップを取り外し、一又は複数のキャップがスパイク・キャップの対応する1つに固定されつつ、カセット上のスパイクから一又は複数のスパイク・キャップを取り外すように配置されるように設けられることが可能である。一実施形態では、キャップ・ストリッパは、透析液ラインにキャップを、および、カセット上のスパイクにスパイク・キャップを保持し、再び取り付けるように配置されることが可能である。
除くのに必要な時間の50%以上、または他の適切な時間であることが可能である。
イクにそれぞれ係合する複数の透析液ラインと、透析液ラインのそれぞれの印を読み取り、透析液ラインのそれぞれの種類を判断する制御システムとを備えている。制御システムは、透析液ラインのうちの一又は複数の固有性(アイデンティティ)に基づいてポンプ動作または他のサイクラ動作を調整することが可能である。例えば、透析液ラインは、導出サンプリング・ラインとして特定されることがあり、ポンプ動作は、導出サイクル中に、使用済み透析液を患者から導出サンプリング・ラインに導くように調整されることが可能である。
び配置された制御面とを備える。制御面は、流体の圧送およびカセットのバルブ動作を制御するように配置された複数の移動可能な部分を有することが可能であり、移動可能な部分のうちの少なくとも1つは、移動可能な部分近傍の領域から流体を取り出すように配置された付随する真空ポートを有することが可能である。
範囲内にある初期値から変化したときに、一度に測定されることが可能である。このように、第1および第2圧力の測定値と第3および第4圧力の測定値との間の時間を最小限することが可能である。
本発明の別の態様では、医療用点滴システムは、ポンプ制御室と、該ポンプ制御室に関連づけられた制御面であって、該制御面の少なくとも一部が、ポンプ制御室内の圧力変化に応じて移動可能であることと、制御面に隣接して配置された少なくとも1つのポンプ室を有し、少なくとも1つのポンプ室内の流体が制御面の一部の動作に応じて移動するように配置された流体運搬用カセットと、ポンプ制御室に流体接続可能な参照室と、ポンプ制御室内の圧力を調整するように配置され、従って流体運搬用カセットのポンプ室内の流体の移動を制御する制御システムとを備える。制御システムは、ポンプ制御室が参照室から分離されるときに、ポンプ制御室の第1圧力を測定し、参照室がポンプ制御室から分離されるときに、参照室の第2圧力を測定し、ポンプ制御室および参照室を流体接続し、参照室およびポンプ制御室を流体接続した後で、ポンプ制御室および参照室にそれぞれ関連づけられた第3および第4圧力を測定し、第1、第2、第3、および第4の測定された圧力と、ポンプ制御室および参照室が流体接続されるときに断熱的に生じるようなポンプ制御室および参照室内の圧力均一化を規定する数学的モデルとに基づいて、ポンプ制御室の容積を判断するように配置されることが可能である。
プ制御室が参照室から分離されるときに、ポンプ制御室の第1圧力を測定することであって、ポンプ制御室が、ポンプの一部の動作に基づいて少なくとも部分的に変化する容積を有すること、参照室がポンプ制御室から分離されるときに、参照室の第2圧力を測定すること、参照室およびポンプ制御室を流体接続した後で、ポンプ制御室および参照室の両方に関連づけられた第3圧力を測定すること、および、第1、第2、および第3の測定された圧力に基づいてポンプ制御室の容積を判断すること含む。
をチューブ閉塞位置から開位置に手動で移動させることを可能にするように構成および配置された解放部材を備えることが可能である。力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材の両方を曲げるのに十分な力を加えることが可能であり、その結果、第1および第2閉塞部材を曲げるための力アクチュエータによる力の付与に際して、チューブ接触部材は、チューブの閉塞と開位置との間で動作することが可能である。閉塞部材は、対向する第1および第2端に共に枢動可能に接続された板バネであること可能であり、チューブ接触部材は、第1端で板バネに接続されたピンチヘッドであることが可能である一方、板バネの第2端は、閉塞部が接続されるハウジングに直接的または間接的に取り付けられることが可能である。一実施形態では、力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材間に配置された膨張式の空気袋を備える。力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材が対向する領域における第1および第2閉塞部材間の距離を増大させることが可能であり、その結果、チューブ閉塞と開位置との間でチューブ接触部材を移動させる。一実施形態では、力アクチュエータは、チューブ接触部材をチューブ閉塞位置から開位置に移動させるために閉塞部材の一方または両方を曲げることが可能である。
[APDシステム]
図1は、本発明の一又は複数の態様を組み込むことが可能な自動腹膜透析(APD)システム10を示している。図1に示されるように、例えば、この例示の実施形態におけるシステム10は、透析液供給セット12(或る実施形態では、使い捨て式であることができる)と、透析液容器20(例えば、バッグ)によって供給される液体を圧送するために供給セット12と相互作用するサイクラ14と、APD処置を行なうための処理を管理する制御システム16(例えば、プログラムされたコンピュータまたは他のデータプロセッサ、コンピュータ・メモリ、ユーザまたは他の装置に情報を提供し、ユーザまたは他の装置から入力を受信するインタフェース、一又は複数のセンサ、アクチュエータ、リレー、空気圧ポンプ、タンク、電源、および/または他の適切な構成要素であり、ユーザ制御入力を受けるための幾つかのボタンだけが図1に示されているが、制御システムの構成要素
に関するさらなる詳細が以下に提供される)とを備える。この例示の実施形態では、サイクラ14および制御システム16は、共通のハウジング82に付随されているが、2つ以上のハウジングに関連づけられることが可能である、および/または、互いから分離されることが可能である。サイクラ14は、テーブル面または家庭で通常見受けられる他の比較的小さな面での操作に適した、コンパクトな設置面積を有することが可能である。サイクラ14は、例えば、ハウジング82の対向面のハンドルを介して手によって担持される、軽量且つポータブルであることが可能である。
る。ライン30は、カセット24のスパイク160に接続されることが可能であり、それは取外し可能なキャップによって覆われて図1に示されている。より詳細に下に記述される本発明の一態様では、サイクラ14は、カセット24の一又は複数のスパイク160からキャップを自動的に取り外し、それぞれのスパイク160に透析液容器20のライン30を接続することが可能である。この特徴部は、スパイク160との非減菌アイテムの接触の機会を減らすことによって、感染または汚染の可能性を減少することを補助することが可能である。
[カセット]
本発明の一態様では、カセット24は、透析液供給ラインに対して別々に閉塞することができる患者および導出ラインを備えることが可能である。つまり、患者ラインとの間の安全な臨界流れは、一又は複数の透析液供給ラインを通じた流れを閉塞する必要なしに、例えば、流れを止めるためにラインを挟むことによって制御されることが可能である。この特徴部は、閉塞が、患者の安全性に殆ど効果がないかまたはまったく効果がない他のラインの閉塞とは反対に、2本のラインだけに対して行なわれることが可能であるので、単
純化された閉塞装置を可能にすることがある。例えば、患者または導出ラインの接続部が非接続の場合には、患者および導出ラインを閉塞することが可能ある。しかし、透析液供給源および/またはヒータバッグ・ラインは、流れに対して開いたままであることが可能であり、それによって、サイクラ14に次の透析サイクルの準備をさせる。例えば、患者および導出ラインの個別の閉塞は、一又は複数の容器20からヒータバッグ22または他の透析液容器20にサイクラ14が透析液を圧送し続けることを許容しつつ、患者の安全性を確実にするのを補助することが可能である。
央チューブ156または単独の中央チューブなどに、任意の適切な方法で配置されることが可能である。ヒータバッグ、導出および患者ライン26,28,34のそれぞれに対する可撓性チューブは、中央チューブ156に接続され、外側リング158(存在すれば)によって係合されることが可能である。
、図5に示される種類の真空成形型に亘って膜を加熱および形成することによって構築されることが可能である。図5に示されるように、真空は、金型の壁に沿った多数の孔を通じて適用されることが可能である。これに代えて、金型の壁は、多孔性の気体浸透材料から構築されることができ、それは成型された膜のより均一に滑らかな表面をもたらすことが可能である。このように、膜15がポンプ室181に最大限に移動され、(潜在的に)スペーサ要素50と接触するように移動されるとき(例えば、ポンプ室181から流体を圧送する場合を図4において実線で示すように)、および、膜15がポンプ室181から最大に引き戻されるとき(例えば、ポンプ室181に流体を引き込む場合を図4における破線で示すように)の両方の場合に、膜15の伸張を必要とせずに(または膜15の少なくとも最小限の伸張)、膜15は、ポンプ作用を達成すべくポンプ室181に対して移動することが可能である。膜15の伸張の回避は、圧力サージ、またはシートの伸張による流体供給圧力の他の変化を防止するのを補助する、および/または、ポンプ動作中の圧力変動を最小限にしようとする際のポンプの制御を単純化するのを補助することが可能である。より詳細に下に記述されるように、膜15の故障の可能性の減少(例えば、伸張中の膜15に付与される応力がもたらす膜15の裂けによる)、および/または、ポンプ供給量測定値の正確さの改善、を含む他の利点も見受けられる。一実施形態では、ポンプ室部分151は、ポンプ室181の約85〜110%であるサイズを有するように形成される(例えば、容積を規定する)ことが可能であり、例えば、ポンプ室部分151がポンプ室容積の約100%である容積を規定する場合、ポンプ室部分151は、ポンプ室181内に位置し、停止して応力のないまま、スペーサ50に接することが可能である。
って、スペーサ要素50は、デッドスペース(またはトラップ容積)を提供することが可能であり、それは、ポンプ室181内の空気または他の気体をトラップして、幾つかの状況でポンプ室181から気体が圧送されるのを禁じるのを補助することが可能である。他の場合では、スペーサ50は、ポンプ室181の出口への気体の移動を補助することが可能であり、その結果、気体は、例えば準備中に、ポンプ室181から除去される。また、スペーサ50は、膜15がスペーサ要素50と接触するように押し付けられても、膜15がポンプ室内壁に付着するのを防止する、および/または、流れがポンプ室181を通じて継続することを可能にするのを補助することがある。加えて、もしシートが非均一にポンプ室内壁に接触した場合には、スペーサ50は、ポンプ室の出口ポート(開口187および/または191)の早期遮蔽を防止するのを補助する。スペーサ50の構成および/または機能に関するさらなる詳細は、米国特許第6,302,653号明細書および第6,382,923号明細書において提供されており、それらの両方は参照によってここに援用される。
・ポート184と密閉係合するように押し付けられない場合には、バルブ・ウェル183中の流体は、それぞれのバルブ・ポート184に流入することが可能である。このように、各バルブ・ポート184は、バルブ・ポート184に関連づけられた膜15の部分を選択的に動作させることによって開閉されることができるバルブ(例えば、「ボルケーノバルブ」)を規定する。より詳細に下に記述されるように、サイクラ14は、膜15の部分の位置を選択的に制御することが可能であり、その結果、バルブ・ポート(ポート184など)は、様々な流体チャネルおよびカセット24内の他の経路を通じて流れを制御するように開閉されることが可能である。バルブ・ポート184を通じた流れは、ベース部材18の後ろ側に導かれる。ヒータバッグおよび導出(ポート150および152)に関連づけられたバルブ・ポート184については、バルブ・ポート184は、ベース部材18の後ろ側に形成された共通チャネル200に導く。バルブ・ウェル183におけるように、チャネル200は、シート16によって他のチャネルおよびカセット24の経路から分離され、チャネル200を形成するベース部材18の壁と密着する。患者ライン・ポート154に関連づけられたバルブ・ポート184については、ポート184を通じた流れは、ベース部材18の後ろ側の共通チャネル202に導かれる。
たスパイク160を通じて、対応するバルブ・ポート186を通じて共通チャネル202に、開口188を通じて下側ポンプバルブ・ウェル189に、(開いた)下側ポンプバルブ・ポート190を通じて、下側開口187を通じてポンプ室181に引き込む。バルブ・ポート186は、独立して動作可能であり、任意の所望のシーケンスでまたは同時に、随意に、スパイク160および関連づけられた透析液源容器20のうちのいずれか1つまたはそれらの組合せを通じて流体を引き込むことを可能にする(勿論、1つのポンプ室181だけがそれ自体に流体を引き込むように動作可能である必要がある。他のポンプ室は、動作不可能とされ、適切な下側ポンプバルブ・ポート190を閉じることによって流れに対して遮蔽したままとされることが可能である)。
る特定の治療要求に依存して、透析液または異なる組成を有した他の溶液は、適切な透析液ライン30およびスパイク160を介してカセット24に接続されることが可能である。計測された量の各透析液が、カセット24を使用してヒータバッグ22に加えられ、また、マイクロプロセッサ・メモリに格納され、制御システム16によってアクセス可能な一又は複数の所定の組成に応じて混合される。これに代えて、特定の治療パラメータは、ユーザ・インタフェース144を介してユーザによって入力されることができる。制御システム16は、透析液またはスパイク160に接続された透析液容器の種類に基づいて適切な混合要求を演算するようにプログラムされることができ、次に、混合および患者への規定された混合物の供給を制御することができる。
[患者ライン状態検出装置]
一態様では、患者ライン状態検出器は、患者への流体ライン(患者ライン34など)が患者に接続される前にいつ適切に流体を準備されたかを検出する(患者ライン状態検出器は患者ラインに関して記述されているが、本発明の態様が任意の適切なチューブ区画もしくは他の導管の存在、および/または、チューブ区画もしくは他の導管の充填状態の検出を含むと理解されるべきである。このように、本発明の態様は、チューブ状態検出器が任意の適切な導管と共に使用されることが可能であるので、患者ラインとの使用に限定されるものではない)。幾つかの実施形態では、患者ライン状態検出器は、流体ラインの患者接続端部のチューブ区画の適切な準備を検出するために使用されることができる。患者ライン34は、患者の血管、体腔、皮下、または別の器官中の留置カテーテルに接続されることが可能である。一実施形態では、患者ライン34は、腹膜透析システム10の構成要素であることが可能であり、患者の腹膜腔に透析液を送り、腹膜腔から流体を受け取る。ラインの先端部近傍のチューブ区画は、検出器のセンサ素子が位置する受け台に直立姿勢で配置されることが可能である。図9−1Aは、患者ライン状態検出器1000の典型的な構成の前方斜視図であり、それはハウジング82の左側外部(例えば、前方ドア141の左側)に取り付けられるかまたは露出されることが可能である。患者ライン34は、好ましくは、患者に接続される前に準備されるべきである。なぜならば、そうでなければ患者に空気が送られ、合併症の危険性を高めるからである。幾つかの設定条件では、患者の腹膜透析カテーテルに接続される前に患者ライン34に1mLまでの空気が存在することを許容可能である。下に述べられる患者ライン状態検出器1000の典型的な構成は、一般にはこの基準を満たすかまたは超過する。なぜならば、それらの検出器が、ライン34の適切に位置したチューブ区画中の液位を検出することができ、その結果、最大でも約0
.2mLの空気が準備後にライン34の先端に残存することができるからである。
チューブ区画34aを検出器ハウジング1006から係合解除することができるであろう。
反対の側壁1018bに沿って配置されることが可能である。さらに、第3LED1032は、チャネル1012の後壁1020に沿って配置されることが可能である。この例示の実施形態では、LEDおよび光学センサ1026のそのような構成は、患者ライン34の準備中に、患者ライン状態検出器1000が3つの異なる状態を検出することを可能にする(チューブ区画34aまたはコネクタ36が略完全に流体で充填されている(準備済み状態)、チューブ区画34aまたはコネクタ36が不完全に充填されている(未準備状態)、またはチューブ区画34aおよび/またはコネクタ36がチャネル1012から不在である(ライン不在状態))。
の実施形態における光学センサ1026の光軸は、後壁1020に概ね平行であり、側壁1018bに概ね垂直である)。光学センサ1026の光軸に対してLED1032の角度付けをすることの利点は、約115°の角度に配向されたLED1032と、これに対する、光学センサ1026の光軸に垂直または平行に向けられた光軸を持ったLEDとを使用して、流体充填チューブ区画(ウェット・チューブ)を空気充填チューブ区画(ドライ・チューブ)から識別する際の光学センサ1026の性能を比較する一連の試験で確認された。その結果は、角度付きLEDベースのシステムがチューブ区画34a中の液体の存在または不在を特定際によりロバストであったことを示した。角度付きLED1032を使用して光学センサの信号強度閾値を選択することが可能であり、この閾値よりも上で、空のチューブ区画34aが安定して検出されることが可能である。また、それよりも下で、液体で充填されたチューブ区画34aを安定して検出することが可能である、光学センサ信号強度閾値を選択することも可能である。
度付きLED(1032)は、直角に配向されたLEDよりも信頼できるデータを生成することができる。
1012中の異物の存在を場合によっては示すことがある。変化物の製造は、LEDからの出力および光学センサ1026の感度を様々なアセンブリで変化させることがある。従って、患者ライン状態検出器1000の初期較正を行なうことが有利な場合がある。例えば、次の手順は、LEDおよびセンサの較正値を得るために使用されることが可能である。
(2)光学センサ1026の4つの異なる状態について問い合わせる。
(b)第1LED1028(LEDa)が点灯されている
(c)第2LED1030(LEDb)が点灯されている
(d)第3LED1032(LEDc)が点灯されている
(3)「点灯されたLEDがない」信号値を他の信号値のそれぞれから減算して、それらの環境補正値を判断し、「チューブなし」較正値としてこれらの3つの測定値を格納する。
(a)点灯されたLEDがない
(b)第1LED1028(LEDa)が点灯されている
(c)第2LED1030(LEDb)が点灯されている
(d)第3LED1032(LEDc)が点灯されている
(2)「点灯されたLEDがない」値を他の値のそれぞれから減算して、それらの環境補正値を判断する。
[結果]
環境補正LEDa値が0.10未満である場合、検出器に異物がある場合があるか、または、不確定であるとの結果がユーザに報告されることがある。
(a)LEDcに関連づけられた信号を確認し、
(i)LEDcに関連づけられた環境補正信号がその較正(チューブなし)値の約150%以上である場合、チューブ区画が空であるとユーザに報告する。
(iii)そうでなければ、結果は不確定であり、その測定(例えば、チューブ区
画が移動中であるか、凹凸があるか、または不明瞭である場合がある)を繰り返すか、または、チューブ区画が検出器に適切に挿入されることを確実にするために確認されるべきであるとユーザに報告する。
a)光学センサ1026が点灯されたLEDを持たないかを問い合わせ、これをLEDなし値として格納する。
c)光学センサ1026について問い合わせ、LEDなし値をLEDc値から減算し、これを初期値として格納する。
e)光学センサ1026について問い合わせ、LEDなし値を次のLEDc値から減算する。
[透析液ラインオーガナイザ]
図9−6、図9−7、および図9−8は、それぞれ、未搭載のオーガナイザ1038の
前方斜視図、未搭載のオーガナイザ1038の後方斜視図、および搭載済みのオーガナイザ1038の斜視図を示している。この実施形態では、オーガナイザ1038は、適度に可撓性のある材料(例えばPAXON AL55−003 HDPE樹脂など)から実質的に形成されることが可能である。オーガナイザ1038をこの材料または別の比較的柔軟性のある高分子材料から形成することは、透析液ラインまたは透析液ライン・コネクタを着脱する際のオーガナイザの1038の耐久性を向上させる。
はすべて、オーガナイザ1038の後部に沿った一連の空隙1056を生成することが可能である(例えば、図9−7に示されている)。
[ドアラッチ・センサ]
図9−11は、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の斜視図を示している。この例示の実施形態では、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ドアラッチ1080
に取り付けられるかまたは接続された磁石1078を備えることが可能であり、それが噛合するベースユニット・キャッチ1082を備えたラッチ位置を行き来するように枢動する際に、ドアラッチ1080と共に枢動することができる。センサ(図9−11には示されていない)は、ベースユニット・キャッチ1082近傍の、サイクラ14の前面パネル1084の後方に配置されることが可能であり、それによって、ドアラッチ1080がベースユニット・キャッチ1082に係合する際に、磁石1078の存在を検出する。一実施形態では、センサは、アナログのホール効果センサであることが可能である。ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の目的は、ドア141が閉じられることと、ドアラッチ1080がキャッチ1082と十分に係合して構造上正常な接続を確実にすることとの両方を確認することである。図9−11aは、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の断面図を示している。センサ1079は、前面パネル1084の後ろの回路基板1077上に配置される。センサ1079は、磁石1078の動線から好ましくは軸をオフセットして配向される。なぜならば、この配向では、センサ1079が、ドア141が閉じられる際に前面パネル1084に近づくほど、磁石1078の様々な位置をより良好に判断することが可能だからである。
noFieldRatio(シムなし比)は、ドア141が完全に開いた状態で(VDoor_Latch/VMonitor_5V0)によって演算される。
比=0.0は、磁界がないことを示し、
比>0.0は、幾らかの磁界を示しており、方向は特定しない。
nearRatio=noShimRatio−(0.025/0.060)×(noShimRatio−withShimRatio) …(2)
farRatio=noShimRatio−(0.035/0.060)×(noShimRatio−withShimRatio) …(3)
実施形態では、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、較正ファイルにnoFieldRatio、nearRatio、およびfarRatioを保存することが可能である。次に、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、較正ファイルからnoFieldRatio、nearRatio、およびfarRatioをロードすることが可能であり、次に、センサ・アセンブリ1076は、センサ1079用のヒステリシス範囲としてnearRatioおよびfarRatioを使用することが可能である。次に、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ドア141が開いている初期条件から開始し、次に、ラッチ・センサ比を繰り返し演算することが可能である。ラッチ・センサ比がnearRatio以上である場合には、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ラッチ状態を閉に変更し、ラッチ・センサ比がfarRatio以下である場合には、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ラッチ状態を開に変更する。ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076に対する他の実施形態では、middleRatioが、noShimRatioおよびwithShimRatioの平均を取ることによって較正データから演算されることができる。この場合には、middleRatio以上の測定値は、ドアラッチ1080が係合していることを示し、middleRatio以下の測定値は、ドアラッチ1080が係合していないことを示している。
[設定ローディングおよび動作]
図10は、図1のAPDシステム10の斜視図を示しており、サイクラ14のドア141が開位置まで下げられ、カセット24用の取付位置145および透析液ライン30のキャリッジ146を露出している(この実施形態では、ドア141は、ドア141の下部でヒンジによってサイクラ・ハウジング82に取り付けられている)。セット12をロードする際に、カセット24は、膜15およびカセット24のポンプ室側が上方に臨んだ状態で取付位置145に配置され、ポンプ室とバルブ・ポートに関連づけられた膜15の部分は、ドア141が閉じられたときに、サイクラ14の制御面148と相互作用する。取付位置145は、ベース部材18の形状と一致するように形成されることが可能であり、それによって、カセット24の取付位置145における適切な配向を確実にする。この例示の実施形態では、カセット24および取付位置145は、カセット24を取付位置145に適切な配向で配置することをユーザに要求するか、または、ドア141が閉じないように、大きい半径の単一のコーナを持った概して長方形の形状有している。しかし、カセッ
ト24および/または取付位置145に対する他の形状または配向の特徴も可能であると理解されるべきである。
の危険を、それら2つを互いに接続する際に、潜在的に減少する。例えば、ドア141の閉鎖に際して、インジケータ領域33は、何の透析液がどのライン30に関連づけられるかを特定するために(例えば、適切な画像化装置およびソフトウェア・ベースの画像認識によって視覚的に、RFID技術などによって)評価されることがある。インジケータ領域33のインジケータによってライン30の特徴を検出する能力に関する本発明の態様は、ユーザがシステム動作に影響することなくキャリッジ146の任意の位置にライン30を配置することを可能にするような利点を提供することが可能である。つまり、サイクラ14が透析液ラインの特徴を自動的に検出することができるので、システムが適切に機能するためにキャリッジ146の特定の位置に特定のラインを配置することを保証する必要はない。これに代えて、サイクラ14は、どのライン30がどこにあるかを特定し、カセット24および他のシステム特徴部を適切に制御する。例えば、或るライン30および接続された容器は、例えば、後の試験のために、使用済み透析液を受けるように意図されることがある。サイクラ14がサンプル供給ライン30の存在を特定することができるので、サイクラ14は、適切なスパイク160およびライン30に使用済み透析液を送ることができる。上で議論したように、カセット24のスパイク160がすべて共通チャネルに供給するので、任意の特定のスパイク160からの入力は、バルブおよび他のカセット特徴部を制御することによって、任意の望ましい方法でカセット24に送られることができる。
隔壁は、例えば、PVC、ポリプロピレン、またはシリコンゴムなどの柔軟性および/または自己シール性のある材料から構築されることが可能である。
よれば、サイクラ14は、カセット24の種類(または少なくとも患者ライン34の種類)を検出し、それによってサイクラ14およびカセット24を制御することが可能である。例えば、サイクラ14は、患者ライン34を準備するために必要とされる、カセット内のポンプによって供給される液体の体積を判断し、この体積に基づいて患者ライン34のサイズを判断することが可能である。患者ラインの種類を示す、カセット24、患者ライン34、または他の構成要素上のバーコードまたは他のインジケータを認識するなどの、他の技術を使用することも可能である。
し、そして、不正確に搭載された透析液ライン30は、「空」のデータ行列バーコード1102を閉塞して、そのスロットに対する、カメラ1104によって符号化されるデータ行列はないことになる。このように、カメラ1104は、キャリッジ146上のすべてのスロット1086におけるデータ行列を常に符号化すべきであり、不正確に搭載された透析液ライン30を露にする。
離れるように取り付けられることがある。FPGAがカメラ基板1106に取り付けられることも可能であり、OV3640画像センサとVoyagerのUIプロセッサとの間の中継として作用することが可能である。プロセッサの仕事をより簡単にすることに加えて、このアーキテクチャは、任意の他のVoyagerハードウェアまたはソフトウェアへの変更なしに、異なる画像センサを使用することを可能にすることがある。最後に、画像符号化は、オープンソース・パッケージのlibdmtxによって扱われ、それは多数のプログラミング言語からアドレス可能であり、試験用の命令ラインから実行することができる。
背面図で見ることができるように、この実施形態では、駆動要素133は、ネジ駆動部機構1321によって左右に移動される。図16におけるキャリッジ駆動部アセンブリ132の右後方斜視図で見ることができるように、ストリッパ要素は、空気袋139によって外方および内方に移動されるが、上述したように他の構成も可能である。
とを可能にする。スパイク・キャップ63上の第1フランジ63bは、透析液ライン・キャップ31の端部のストッパとして作用する。キャップ31の孔31bにおける溝または凹部を規定する壁は、対称であるか、または、好ましくは非対称的に構成されて返し部63cの形状に倣うことが可能である(キャップ31および溝または凹部の断面図については図33を参照)。スパイク・キャップ63上の第2フランジ63aは、ロッカ・アーム61のスパイク・キャップ係合部分61bが、必要ならば、スパイク160からスパイク・キャップ63を係合解除すべく付加的な引っ張り力を提供するために係合する、歯として作用する。
うに構成されることが可能である。
ることとを含んでいる。
るように、左方に移動し、ライン30のコネクタ端部30aをスパイク160に流体接続する。
とが可能である。本開示の別の態様によれば、キャリッジ駆動部アセンブリ132は、流体基板1122をさらに備えることが可能である。流体基板1122は、キャリッジ駆動部アセンブリ132の底部に取り付けられることが可能であり、アセンブリ132の長さを延長することも可能である。この例示の実施形態では、レシーバ1124(図示せず)がLED1120の直下の位置で流体基板1122に取り付けられることが可能であり、それは、自動接続基板1118に取り付けられる。従って、LED1120は、フォーク形状要素60に亘って光を放射することができ、光がレシーバ1124によって検出された場合、ストリッパ要素1491には透析液ライン・キャップ31は残されていないが、光がレシーバ1124に向かう途中で遮蔽された場合、ストリッパ要素1491にはキャップ31が残されていることがある。このLED1120およびレシーバ1124の組合せは、ユーザまたはサイクラ14によってストリッパ要素1491に不注意に残されることがあるキャップ31の検出を可能にする。本開示の態様によれば、流体基板1122は、キャリッジ駆動部アセンブリ132の内部に存在することがあり、サイクラ14を潜在的に故障させることがある、湿度、水分、または他の液体を検出する能力をさらに有することが可能である。
ができる機構もない。このように、特定のスパイク160に接続されるライン30がない場合には、そのスパイク160上のキャップ63は、カセット24の使用中に所定位置に残ることが可能である。これは、スパイク160での漏れおよび/またはスパイク160での汚染を防止するのを補助することが可能である。
のスカート160aは、個々のポスト160dと交換されることが可能である。ポスト160dは、スパイク160上にスパイク・キャップ63が適切に着座することを可能にすると共に、透析液供給セット12のパッケージングの前後の滅菌処理中にスパイク160の周囲の滅菌流体または気体のより完全な循環を可能にする。
。このように、ポンプ制御領域1482での制御シート148の部分は、ポンプ動作中に必ずしも伸ばされる必要がないかまたは弾性変形される必要がない。
いブロック170の制御室171を出入りすることが可能であり、それによって、望まれるように制御領域1481および1482を移動させて、カセット24のバルブ・ポートを開閉する、および/または、ポンプ室181でのポンプ作用を達成する。図37に示される1つの例示の実施形態では、制御室171は、バルブ制御領域1481のそれぞれの背面に接する筒状形状領域、および、ポンプ制御領域1482の背面に接する一対の楕円状空隙として配置されることが可能である。流体制御ポートは、各制御室171に設けられることが可能であり、その結果、サイクラ14は、制御室のそれぞれにおける流体の体積および/または流体の圧力を制御することができる。例えば、嵌め合いブロック170は、様々なポート、チャネル、開口、空隙、および/または制御室171と連通し、適切な空気圧/真空が制御室171に与えられることを可能にする他の特徴部を含む、マニホールド172に嵌ることが可能である。示されないが、空気圧/真空の制御は、制御可能なバルブ、ポンプ、圧力センサ、アキュムレータなどの使用を通じて、任意の適切な方法で行なわれることが可能である。勿論、制御領域1481,1482は、重力系、流体圧系、および/または機械系によって(リニアモータなどによって)、あるいは、空気圧系、流体圧系、重力系、および機械系を含む系の組合せによって、他の方法で移動されることがあると理解されるべきである。
域中の)は、供給行程中のカセット24のポンプ室の内壁または充填行程中の制御室171の内壁のいずれかに対して完全に拡張されたときも顕著な伸張力に晒されないことが可能である。従って、制御領域1482が制御室171内に非対称的に延びて、制御領域1482が制御室の一又は複数のポートを、その室が完全に空にされる前に、早期に閉じさせることが可能である。制御領域1482と制御ポートとの間の接触を防止する制御室171の内面に特徴部を有することは、制御領域1482が充填行程中に制御室内壁との均一な接触をなすことができることを確実にするのを補助することが可能である。
は、ポンプ制御室171内の圧力センサによって検出可能な方法で変化する。この圧力変動の変化は、行程の終端を特定するために使用されることができ、これに応じて、ポンプならびにカセット24および/またはサイクラ14の他の構成要素を制御することが可能である。
[閉塞部]
本発明の一態様では、一又は複数の柔軟性のあるラインを開閉する閉塞部は、一対の対向する閉塞部材を備えることが可能であり、それらは、バネ鋼から作られた平板(例えば、板バネ)などの可撓性要素として形成されることが可能であり、閉塞部を動作させるべく閉塞部材の一方または両方に力を加えるように構成された力アクチュエータを有する。或る実施形態では、力アクチュエータは、可撓性要素間に配置された拡張可能または拡大可能な部材を備えることが可能である。拡張可能部材のサイズを減少させた状態で、可撓性要素は、平坦または略平坦な状態であり、ピンチヘッドを付勢して、ラインを閉じるべく挟むように一又は複数のラインに係合する。しかし、拡張可能部材が可撓性要素を離すように付勢するときには、可撓性要素は、ピンチヘッドを曲げて引き戻し、ラインを解放して、ラインを通じた流れを可能にする。他の実施形態では、閉塞部材は、力アクチュエータによって加えられる力のレベルに対して本質的に剛性があることができる。或る実施形態では、力アクチュエータは、一方または両方の対向する閉塞部材に力を加えることが可能であり、それによって、閉塞部材間の距離を、それらが対向する領域の少なくとも一部で増加させ、可撓性チューブの開閉を達成する。
。つまり、ピンチヘッド161上の軸ガイドの開口と板バネ165上のフック形軸受によって形成された開口とは、互いに整列され、枢動軸164は、開口に挿入され、その結果、ピンチヘッド161および板バネ165は、互いに枢動可能に接続される。板バネ165は、鋼などの任意の適切な材料から作られることが可能であり、無負荷のときに概して水平となるように配置されることが可能である。板バネ165の反対の端部は、同様のフック形軸受を備えており、それは、第2枢動軸164によって線形調整器167に枢動可能に接続される。この実施形態では、力アクチュエータは、板バネ165間に配置された空気袋166を備え、その結果、流体(例えば、圧力下の空気)が空気袋に導入されたときに、空気袋は、枢動軸164間の領域で拡張して板バネ165を互いから離すように押すことが可能ある。線形調整器167は、サイクラ・ハウジング82に固定されている一方で、ピンチヘッド161は、浮遊可能とされるが、その移動は、ピンチヘッド・ガイド
163によって案内される。線形調整器167は、その下端にスロット孔を備え、アセンブリ全体が所定位置に調整されることを可能にし、従って、閉塞部147がサイクラ14に設置されたときに、ピンチヘッドを適切に配置することを可能にする。ターンバックル168または他の構成が、ハウジング82に対する線形調整器167の位置を調整するのを補助するために使用されることが可能である。つまり、ピンチヘッド161は、一般に適切に配置される必要があり、その結果、板バネ165が互いの近傍に配置され、空気袋166が実質的に空にされるかまたは大気圧にされた状態で、ピンチヘッド161は、患者および導出ラインを適切に圧迫して、チューブの切断、撚れ、または破損なしに、チューブの流れを閉じるように挟む。線形調整器167のスロット開口は、この閉塞部147の所定位置への高精度な位置決めおよび固定を可能にする。解放刃169によって提供されるようなオーバーライド解放装置は、随意に板バネ165間に配置され、より詳細に下で議論されるように、板バネ165を押し離すように回転されることが可能であり、それによって、ピンチヘッド161をピンチヘッド・ガイド163内に後退させる。解放刃169は、手動で動作されることが可能であり、例えば、電源喪失、空気袋166の故障、または他の状況の場合に、閉塞部147を無効化する。
件の場合には、空気袋166への空気圧を止めることが可能であり、それによって、空気袋166の空気を抜き、板バネ165を真っすぐにし、ピンチヘッド161を拡張してラインを閉塞する。示された構成の1つの考え得る利点は、板バネ165の復元力が平衡を保たれるということであり、その結果、ピンチヘッド161は、ピンチヘッド・ガイド163に対して移動するときに、一般にはピンチヘッド・ガイド163に拘束されない。加えて、板バネ165の対向する力は、アセンブリの枢動軸およびブッシングの非対称な磨耗量を減少させる傾向がある。また、一旦板バネ165が略直線位置になると、板バネ165は、ピンチヘッド161の長さに概して沿った方向に力を与えることができ、その力は、板バネ165上に空気袋166によって与えられる力よりも数倍大きく、それによって、板バネ165を互いに分離し、ピンチヘッド161を後退させる。さらに、板バネ165が平坦または略平坦な状態では、ピンチヘッド161によって与えられる圧迫力を克服するために、押し潰されたチューブ中の流体によって与えられる必要がある力は、それらの端部で板バネに加えられ、平坦にされた板バネの平面に本質的に平行なときに必要とされる比較的大きな力に達し、それによって、平坦にされた板バネのカラム安定性を壊すことによって板バネを座屈させる。その結果、閉塞部147は、ラインを閉塞するのに非常に効果的であり、故障の機会を少なくすることができる一方で、ピンチヘッド161を後退させるために空気袋166によって加えられる比較的小さな力を要求する。例示の実施形態の2重の板バネ配置は、板バネを曲げるのに必要な任意の所定の力に対して、および/または、板バネの任意の所定のサイズおよび厚さに対して、ピンチヘッドによって提供される圧迫力を著しく増大させるという付加的な利点を有することがある。
[ポンプ供給体積測定]
本発明の別の態様では、サイクラ14は、流量計、重量計、または流体体積もしくは重量の他の直接的な測定手段の使用なしに、システム10の様々なラインに供給される流体の体積を判断することが可能である。例えば、一実施形態では、カセット24内のポンプなどのポンプによって移動される流体の体積は、ポンプを駆動するために使用される気体の圧力測定値に基づいて判断されることが可能である。一実施形態では、体積判断は、2室を互いから分離し、分離した2室のそれぞれの圧力を測定し、2室内の圧力が部分的にまたは実質的に等しくなることを可能にし(2室を流体接続することによって)、圧力を測定することによってなされることができる。測定した圧力と、2室のうちの一方の既知
の容積と、均一化が断熱で生じるという仮定とを使用して、他方の室(例えば、ポンプ室)の体積を演算されることができる。一実施形態では、2室を流体接続した後で測定された圧力は、実質的には互いに等しくないことがある(つまり、2室内の圧力は、完全には均一化していないことがある)。しかし、下に説明されるように、これらの実質的に等しくない圧力は、ポンプ制御室の体積を判断するために使用されることが可能である。
室181、液体供給源、および/または液体出口の圧力を測定する、および/または、ポンプ室181から液体供給源または液体出口に供給される液体の体積を測定するように制御されることができる。体積測定に関して、ポンプ室181から供給される流体の体積を判断するために使用される1つの技術は、2つの異なるポンプ状態の参照室内の圧力に対して制御室171の相対圧力を比較することである。相対圧力を比較することによって、制御室171の容積の変化を判断することができ、それは、ポンプ室181の容積の変化に対応し、ポンプ室181から供給され、該ポンプ室に受ける体積に反映される。例えば、制御室171内の圧力がポンプ室導入サイクル中に低下され(例えば、開いたバルブX1を通じて圧力源から負圧を加えることによって)、その結果、膜15およびポンプ制御領域1482を制御室壁の少なくとも一部と接触するように(または膜15/領域1482の別の適した位置に)引き込んだ後で、圧力源から制御室を分離するようにバルブX1を閉じ、バルブX2を閉じ、それによって、制御室171から参照室を分離する。バルブX3は、開いて参照室を大気圧に通気することが可能であり、次に、閉じて参照室を分離する。バルブX1が閉じ、制御室および参照室内の圧力が測定された状態で、次に、バルブX2を開き、制御室および参照室内の圧力均一化を開始させる。参照室および制御室の初期圧力は、参照室の既知の容積と、均一化が開始された後(必ずしも完了している必要はない)で測定された圧力と共に、制御室の容積を判断するために使用されることがある。この処理は、シート15/制御領域1482がポンプ室181のスペーサ要素50と接触するように押し込まれるときに、ポンプ供給サイクルの終端で繰り返されることが可能である。供給サイクルの終端での制御室容積を導入サイクルの終端での体積と比較することによって、ポンプから供給された液体の体積を判断することができる。
PVγ=定数 …(1)
ここで、Pは圧力であり、Vは体積であり、γは定数に等しい(例えば、気体が空気などの二原子の場合には約1.4)。このように、次式は、バルブX2を開き圧力均一化が生じる前後の制御室および参照室内の圧力および容積を関連づけるように書かれることができる。
ここで、Prは、バルブX2を開く前の参照室ならびにラインL2およびL3の圧力であり、Vrは、バルブX2を開く前の参照室ならびにラインL2およびL3の容積であり、Pdは、バルブX2を開く前の制御室ならびにラインL0およびL1の圧力であり、Vdは、バルブX2を開く前の制御室ならびにラインL0およびL1の容積であり、Pfは、バルブX2を開いた後の参照室および制御室の均一化した圧力であり、Vfは、制御室、
参照室、ならびにラインL0、L1、L2、およびL3を備えたシステム全体の容積である(つまり、Vf=Vd+Vr)。Pr,Vr,Pd,Pf,およびγは既知であり、Vf=Vr+Vdであるので、この数式は、Vdについて解くために使用されることができる(ここでは、特許請求の範囲を含めて、容積値などを判断する際の「測定された圧力」に使用するように言及されるが、そのような測定された圧力値は、必ずしもpsi単位などの任意の特定の形態である必要がないと理解されるべきである)。これに代えて、「測定された圧力」または「判断された圧力」は、電位、抵抗値、マルチビットのデジタル値などのような圧力を代表する任意の値を含むことが可能である。例えば、ポンプ制御室内の圧力を測定するために使用される圧力変換器は、ポンプ制御室内の圧力を代表するアナログの電位、抵抗、または他の表示を出力することが可能である。トランスデューサからの生の出力は、測定された圧力、および/またはトランスデューサからのアナログ出力を使用して生成されたデジタル値、トランスデューサ出力に基づいて生成されるpsiまたは他の値などのような出力の或る修正された形態として使用されることも可能である。同じことが、判断された容積などの他の値にも言えるが、必ずしも立方センチメートルなどの特定の形態である必要はない。これに代えて、判断された容積は、容積の代表である任意の値を含むことが可能であり、例えば、立方センチメートルで実際の容積を生成するために使用されることができる。
ここで、Vrfは、参照室の容積、ラインL2およびL3の容積、ならびに開いた後でバルブX2の左または右に移動することが可能である「ピストン」の移動がもたらす容積調整を含む参照室系の最終(均一化後)容積であり、Vriは、参照室ならびに「ピストン」がバルブX2に位置する状態でのラインL2およびL3の初期(均一化前)容積であり、Pfは、バルブX2が開いた後の最終均一化圧力であり、Patmは、バルブX2が開く前の(この例では大気圧)参照室の初期圧力である。同様に、式(4)は、圧力均一化前後の制御室系の容積の関係を与える。
ここで、Vdfは、制御室の容積、ラインL0およびL1の容積、ならびに開いた後でバルブX2の左または右に移動することが可能である「ピストン」の移動がもたらす容積調整を含む制御室系の最終容積であり、Vdiは、制御室ならびに「ピストン」がバルブX2にある位置する状態でのラインL0およびL1の初期容積であり、Pfは、バルブX2が開いた後の最終圧力であり、Pdiは、バルブX2が開く前の制御室の初期圧力である。
(なお、この参照室および制御室の容積変化は、仮想ピストンの移動のみによるものである。参照室および制御室は、通常状態下の均一化処理中に実際には容積が変化しない)。また、式(3)からの関係を使用して、参照室系の容積変化は、次式から与えられる。
(6)
同様に、式(4)を使用して、制御室系の容積変化は、次式から与えられる。
Vriが既知であり、PfおよびPatmが測定されるかまたは既知であるので、ΔVrを演算することができ、それは式(5)によれば(−)ΔVdと等しいと想定される。従って、Vdi(参照室との圧力均一化前の制御室系の容積)は、式(7)を使用して演算されることができる。この実施形態では、Vdiは、L0およびL1が固定および既知の量である、制御室ならびにラインL0およびL1の容積を表わしている。VdiからL0およびL1を減算して、制御室の容積を単独で得る。上の式(7)を使用することによって、例えば、(例えば、導入サイクルの終端および導出サイクルの終端の)ポンプ動作の前(Vdi1)および後(Vdi2)の両方で、制御室の容積変化を判断することができ、従って、ポンプによって供給される(またはポンプに取り込まれる)流体の体積の測定値を提供する。例えば、Vdi1が充填行程の終端での制御室の容積であり、Vdi2がそれに続く供給行程の終端での制御室の容積である場合には、ポンプによって供給される流体の体積は、Vdi2からVdi1を減算することによって推定されることが可能である。この測定は圧力に基づいてなるので、体積判断は、圧送行程が完全か部分的であるかに拘わらず、ポンプ室181内の膜15/ポンプ制御領域1482の殆ど如何なる位置に対してもなされることができる。しかし、充填および供給行程の終端になされた測定は、ポンプ動作および/または流量への影響が殆どないか影響がまったくなしに達成されることができる。
小二乗法を使用して)、制御室用のデータセットおよび参照室用のデータセットに対する最近似線の傾斜が、最初に適切に互いに類似する(例えば、傾斜は両方とも零近傍であるかまたは互いに閾値内にある値を有する)タイミングを特定することが可能である。最近似線の傾斜が同様であるかまたは零に近いときに、圧力は、均一化したと判断されることが可能である。いずれかのデータセット用の第1圧力測定値は、最終均一化圧力(つまり、Pf)として使用されることも可能である。1つの例示の実施形態では、圧力均一化が、バルブX2を開いた後、一般に約200〜400ミリ秒以内に生じ、均一化の大部分が、約50ミリ秒以内に生じたことが分かった。従って、制御室および参照室内の圧力は、バルブX2を開く前の時点から均一化が達成される時点まで、均一化処理全体の間に約400〜800回、またはそれ以上の回数、サンプリングされることが可能である。
PriVriγ+PdiVdiγ=定数=PrfVrfγ+PdfVdfγ
…(8)
ここで、Pri=バルブX2を開く前の参照室内の圧力、Pdi=バルブX2を開く前の制御室の圧力、Prf=最終参照室内圧力、Pdf=最終制御室内圧力である。
1)制御室および参照室から、バルブX2を開く直前に開始し、PrおよびPdが等しく近づく状態で終了する一連の圧力データセットを得る。Priがキャプチャされた最初の参照室内圧力である場合には、図32における後続のサンプリング点は、Prj=Pr1,Pr2,...Prnと称される。
ΔVrj=Vrj−Vri=Vri(−1+(Prj/Pri)−(1/γ))
3)個々のそのようなΔVrjについて、式(7)を使用して、対応するVdijを演算する。
例えば、
ΔVr1=Vri*(−1+(Pr1/Pri)−(1/γ))
ΔVd1=−ΔVr1
従って、
Vdi1=ΔVd1/(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
Vdin=ΔVdn/(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))
1セットn個の制御室系初期容積(Vdi1〜Vdin)を、圧力均一化中のそのセットの参照室内圧力データ点Pr1〜Prnに基づいて演算して、今度は、圧力均一化期間全体に亘る制御室系初期容積(Vdi)の最適化された測定値を得る時点(f)を選択することができる。
る制御室内圧力測定値Pdを使用してΔVdj,kをすべて演算する。
Pr1に対応するVdiについて、
ΔVd1,1=Vdi1*(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
ΔVd1,2=Vdi1*(−1+(Pd2/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
ΔVd1,n=Vdi1*(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
Prnに対応するVdiについて、
ΔVdn,l=Vdin*(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
ΔVdn,2=Vdin*(−1+(Pd2/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
ΔVdn,n=Vdin*(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))
5)ΔVrおよびΔVdj,kの絶対値間の2乗誤差の合計を取る。
・
・
・
[空気検出]
本発明の別の態様は、ポンプ室181内の空気の存在と、存在する空気の体積(もしあれば)との判断を含んでいる。そのような判断は、例えば、準備シーケンスが適切に行なわれて、カセット24から空気を除去することを確実にするのを補助するのに、および/または、空気が患者に供給されないことを確実にするのを補助するのに重要である場合がある。或る実施形態では、例えば、ポンプ室181の底の下側開口187を通じて患者に流体を供給するときに、ポンプ室に捕集された空気または他の気体は、ポンプ室181内に残る傾向があることがあり、その気体の体積がポンプ室181の有効デッドスペースの容積よりも大きくない限り、患者に圧送されることを禁じられる。下で議論されるように、ポンプ室181に含まれる空気または他の気体の体積は、本発明の態様に従って判断されることができ、その気体は、気体の体積がポンプ室181の有効デッドスペースの容積よりも大きくなる前に、ポンプ室181から除去されることができる。
膜15/制御領域1482を充填行程の終端に制御室の壁に対して押し付けた状態で、制御室内の任意の空気空間の容積(例えば、制御室壁の溝または他の特徴部の存在、および、ラインL0およびL1の容積(合わせてVdfix)による)は、かなり正確に知られることができる(同様に、膜15/制御領域1482をポンプ室181のスペーサ要素
50に対して押し付けた状態で、制御室ならびにラインL0およびL1の容積を正確に知ることができる)。充填行程の後、制御室系の容積は、正圧の制御室プレチャージを使用して試験される。この試験した容積と充填行程の終端で試験した容積との間の如何なる相違も、ポンプ室内の空気の体積を示すことが可能である。式(9)を式(7)に代入して、制御室の体積変化ΔVdが、次式で与えられる。
…(10)
ΔVrは式(6)から演算されることができ、式(5)から、ΔVr=(−1)ΔVdであることが分かるので、式(10)は、次のように書き換えられる。
…(11)
そして、再び、
Vbi=(−1)ΔVr/(−l+(Pdf/Pdi)−(1/γ))−Vdfix
…(12)
従って、サイクラ14は、式(12)を使用して、ポンプ室181内に空気があるか否か、および泡の凡その体積を判断することができる。この気泡体積の演算は、例えば、ΔVr(式(6)から判断されるような)およびΔVd(Vdi=Vdfixを使用して式(7)から判断されるような)の絶対値が、互いに等しくないことが分かった場合に行なわれることが可能である。つまり、Vdiは、ポンプ室181内に存在する空気がない場合に、Vdfixと等しくなるべきであり、従って、Vdiの代わりのVdfixを使用して式(7)から与えられるΔVdの絶対値は、ΔVrと等しくなる。
[頭高検出]
幾つかの状況では、カセット24またはシステムの他の部分に関する患者の高さ位置を判断することが有用である場合がある。例えば、幾つかの状況での透析患者は、導入または導出動作中に患者の腹膜腔を流入出する流体による「引っ張り」または他の動きを感じることがある。この感覚を低減すべく、サイクラ14は、導入および/または導出動作中に患者ライン34に加えられる圧力を低下させることが可能である。しかし、患者ライン34に対する圧力を適切に設定すべく、サイクラ14は、サイクラ14、ヒータバッグ22、ドレイン、またはシステムの他の部分に対する患者の高さを判断することが可能である。例えば、導入動作を行なうときに、患者の腹膜腔がヒータバッグ22またはカセット24の5フィート上に配置される場合には、サイクラ14は、患者の腹膜腔がサイクラ14の5フィート下に配置される場合によりも高い圧力を、透析液を送るために患者ライン34に使用する必要がある場合がある。この圧力は、例えば、所望の目標ポンプ室内圧力
を達成すべく、可変時間間隔でバイナリ空気圧ソースバルブを交互に開閉することによって、調整されることが可能である。平均の所望の目標圧力は、例えば、ポンプ室内圧力が所定量だけ目標圧力を下回るときにバルブを開いたままにし、また、ポンプ室内圧力が所定量だけ目標圧力を上回るときにバルブを閉じたままにするように時間間隔を調整することによって維持されることができる。完全な行程体積の供給を維持するような如何なる調整も、ポンプ室の充填および/または供給時間を調整することによってなされることができる。可変オリフィス・ソースバルブが使用される場合には、目標ポンプ室内圧力は、バルブが開閉される間隔のタイミングを調整するのに加えて、ソースバルブのオリフィスを変化させることによって達することができる。患者位置の調整のために、サイクラ14は、流体の圧送を一瞬止めることが可能であり、それによって、患者ライン34をカセット中の一又は複数のポンプ室181と開放された流体連通状態のままにする(例えば、カセット24内の適切なバルブ・ポートを開くことによって)。しかし、ポンプ室181用の上側バルブ・ポート192などの他の流体ラインは閉じることが可能である。この条件では、ポンプのうちの1つに対する制御室内の圧力を測定することが可能である。本技術分野において周知であるように、この圧力は、患者の「頭」の高さに相関し、患者への流体の供給圧力を制御するためにサイクラ14によって使用されることができる。同様のアプローチは、ヒータバッグ22の「頭」の高さ(一般に知られる)および/または透析液容器20の頭高を判断するために使用されることができる。なぜならば、これらの構成要素の頭高は、適切な方法で流体を圧送するのに必要な圧力に影響がある場合があるからである。
[サイクラのノイズ低減特徴]
本発明の態様によれば、サイクラ14は、動作中にまたはアイドル状態で、サイクラ14によって生じたノイズを低減する一又は複数の特徴部を備えることが可能である。本発明の一態様では、サイクラ14は、該サイクラ14の様々な空気圧式装置を制御するために使用される圧力および真空の両方を生成する単一のポンプを備えることが可能である。一実施形態では、ポンプは、圧力および真空の両方を同時に生成することができ、それによって、全体的な実行時間を減少させ、ポンプをもっとゆっくりと(従って、より静かに)動作させることを可能にする。別の実施形態では、空気ポンプの始動および/または停止は、漸増または漸減する(例えば、始動時のポンプ速度または出力を増加させる、および/または、ポンプ速度または出力を減少させる)。この構成は、空気ポンプの始動および停止に関連する「オン/オフ」ノイズを低減するのを補助することが可能であり、従って、ポンプ・ノイズは、それほど気にならなくなる。別の実施形態では、空気ポンプは、目標出力圧力または体積流量に近づいた際に、低いデューティ・サイクルで動作されることが可能であり、その結果、空気ポンプは、停止されてその短時間後に作動されるのに対して、動作し続けることができる。その結果、空気ポンプのオン・オフのサイクルを繰り返すことによって生じる途絶を回避することが可能である。
空の供給を必要とする構成要素は、少なくとも比較的長い時間、空気圧/真空源から分離されることが可能である。例えば、サイクラ14中の閉塞部147は、一般に閉塞部の空気袋166内に一定の空気圧を必要とし、その結果、患者および導出ラインは、流れに対して開いたままである。サイクラ14が電源故障などなく適切に動作し続ける場合には、空気袋166は、システム動作の初めに一度膨張することがあり、シャットダウンされるまで膨張し続けることが可能である。発明者らは、幾つかの状況では、空気袋166などの比較的静的な空気動作式装置は、「きしみ」音を発生するか、または、供給された空気圧の僅かな変化に呼応してノイズを発生することを認識した。そのような変化は、空気袋166のサイズを僅かに変化させることがあり、それは、付随した機械部品を動かし、潜在的にノイズを発生させる。空気袋166および同様の空気圧式動力の要求がある他の構成要素の態様によれば、例えば、バルブを閉じることによって、空気ポンプ83および/またはタンク84から分離されることが可能であり、その結果、空気袋または他の空気圧式構成要素内の圧力変化を減少させ、従って、圧力変化の結果として生成されることがあるノイズを低減する。空気圧供給源から分離されることがある別の構成要素は、カセット取付位置145のドア141内の空気袋であり、それは、ドア141を閉じたときに、制御面148に対してカセット24を押し付けるように膨張する。他の適切な構成要素もまた、望まれるように分離されることがある。
放された空気圧は、解放に関連するノイズがより容易に聞き取れることがある空間に解放されるのに対して、遮音筺体に解放されることが可能である。別の実施形態では、空気圧を解放するように構成されたラインは共に、空気真空を解放するように構成されたラインと接続されることが可能である。この接続(周囲環境、アキュムレータ、または他のものへの通気を含むことがある)によって、圧力/真空解放によって生じるノイズをさらに低減することが可能である。
[制御システム]
図1に関して記述された制御システム16は、透析治療を制御し、透析治療に関する情報を通信するなど、多数の機能を有している。これらの機能は、単一のコンピュータまたはプロセッサによって扱われることが可能であるが、それらの機能の実施が物理的および概念的に分離された状態が維持されるように、異なる機能に対して異なるコンピュータを使用することが望ましい場合がある。例えば、1台のコンピュータが透析機類を制御し、別のコンピュータがユーザ・インタフェースを制御するために使用されることが望ましい場合がある。
ータ300およびユーザ・インタフェース・コンピュータ302の両方は、APDシステムの同一のシャーシ内に含まれることが可能である。これに代えて、一方もしくは両方のコンピュータまたは前述のコンピュータの一部(例えば、表示部324)は、シャーシの外部に配置されることが可能である。自動化コンピュータ300およびユーザ・インタフェース・コンピュータ302は、広域ネットワーク(WAN)、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、バス構造、無線接続、および/または或る他のデータ転送媒体によって結合されることが可能である。
ト331に関連づけられることが可能である。ポート331は、凹部333(例えば、APDシステムのシャーシ中の)と、該凹部内に配置されるコネクタ335とを備える。凹部は、ポート331に関連づけられたハウジング337によって少なくとも部分的に規定されることが可能である。患者データ・キー・コネクタ327およびポート・コネクタ335は、選択的に互いに電気的および機械的に結合されるように構成される。図65から分かることがあるように、患者データ・キー・コネクタ327およびポート・コネクタ335が結合されるときには、患者データ記憶装置325のハウジング329は、凹部333内に少なくとも部分的に受容される。
・アダプタ330を使用してUSBインタフェース326を介してシステムに患者の体重に関する情報を無線転送することが可能である。同様に、ブルートゥース対応血圧計カフは、USBブルートゥース・アダプタ330を使用してシステムに患者の血圧に関する情報を無線で転送することが可能である。ブルートゥース・アダプタは、ユーザ・インタフェース・コンピュータ302に内蔵されることが可能であるか、または、外部にあることが可能である(例えば、ブルートゥース・ドングル)。
格納を、ユーザ・インタフェースを制御するものから機能的に分離することが望ましいことがあるが、本発明はこの観点に限定されるものではない。
れることができる。
れるスクリーン間フローと、UIモデル360によって制御される表示可能なデータ項目から分離する。これは、スクリーン表示の視覚的な表現が、下層の治療ソフトウェアに影響することなく変更されることを可能にする。治療値およびコンテキストはすべて、UIモデル360に格納され、セーフティクリティカル治療機能からUIビュー338を分離する。
プリケーションは、UIビュー338によって再開または中断されることができる。
ュール370によって、処理が継続する。これは、段階がそれ以上なくなるまで繰り返され、そして治療が完了する。
[警告/警報機能]
APDシステムの条件またはイベントは、記録されたおよび/またはユーザに表示される警告および/または警報をトリガすることがある。これらの警告および警報は、ユーザ・インタフェース・サブシステムに存在するユーザ・インタフェース構成体であり、システムの任意の部分に生じる条件によってトリガされることがある。これらの条件は3つのカテゴリにグループ化されることがある((1)システム・エラー条件、(2)治療条件、および(3)システム動作条件)。
をすべてソートし、最優先イベントに関連づけられた警告/警報を表示する。
どれくらい迅速にユーザが応答する必要があるかに基づいて様々な種類にカテゴリ分けされることが可能である。3つの典型的な種類の警告は、「メッセージ警告」、「エスカレート警告」、および「ユーザ警告」である。これらの警告は、どのように情報がユーザに視覚的に提示されるか、および、どのように可聴プロンプトが使用されるかに基づいて異なる特性を有している。
これに代えてまたはこれに加えて、音声ガイダンス・システムは、遠隔のコールセンタに接続されている場合、システム構成、状態、およびエラー・コードについての関連情報を発声することができるように使用されることが可能である。システムは、ネットワーク、電話接続、または或る他の手段を介して遠隔のコールセンタに接続されることが可能である。
[スクリーン表示]
先に議論したように、UIビュー・サブシステム338(図47)は、ユーザへのインタフェースの表示を担当する。UIビュー・サブシステムは、自動化コンピュータ上で実行されるUIモデル・サブシステム360(図47)のクライアントであり、UIモデル・サブシステム360と接続する。例えば、UIビュー・サブシステムは、どのスクリーンがユーザに所定時間に表示されるべきかを判断すべくUIモデル・サブシステムと通信する。UIビューは、スクリーン・ビュー用のテンプレートを備えることが可能であり、表示言語、スキン、音声言語、および文化的な配慮がなされたアニメーションなど場所特有の設定を扱うことが可能である。
よびタイマ上に生じ、ステータスについてUIモデル・サブシステムに尋ねる問合せ・イベントである。ローカル・スクリーン・イベントは、単にUIビュー・レベルに影響する。これらのイベントは、ローカル・スクリーン移行であり(例えば、単一のモデル状態に対する複数のスクリーンの場合)、設定を見るために更新し(例えば、地域および言語オプション)、与えられたスクリーンからメディア・クリップの再生を要求する(例えば、指示アニメーションまたは音声プロンプト)。モデル・イベントは、どのようにイベントを扱うかを判断すべくUIビュー・サブシステムがUIモデル・サブシステムと協議しなければならないときに生じる。このカテゴリに該当する例は、治療パラメータの確認または「治療開始」ボタンを押すことである。これらのイベントは、UIビュー・サブシステムによって開始されるが、UIモデル・サブシステム中で扱われる。UIモデル・サブシステムは、このイベントを処理し、UIビュー・サブシステムに結果を返す。この結果は、UIビュー・サブシステムの内部状態を決定する。問合せ・イベントは、タイマが時間信号を生成し、UIモデル・サブシステムが問い合わせられるときに生じる。問合せ・イベントの場合、UIビュー・サブシステムの現在の状態は、評価用にUIモデル・サブシステムに送られる。UIモデル・サブシステムは、状態情報を評価し、UIビュー・サブシステムの所望の状態で応答する。これは、次のものを構成することが可能である:(1)状態変化(例えば、UIモデル・サブシステムおよびUIビュー・サブシステムの主な状態が異なる場合)、(2)スクリーン更新(例えば、UIモデル・サブシステムからの値がスクリーン上に表示された値を変更する場合)、または、(3)状態変化なし(例えば、UIモデル・サブシステムおよびUIビュー・サブシステムの状態が同一である場合)。図57は、上述した機能を行なうUIビュー・サブシステム338の典型的なモジュールを示している。
テムへのインデックスを備えることが可能である。
Claims (76)
- チューブ区画の存在または不在を検出するチューブ状態検出器であって、
チューブ区画が配置される空間に向けられた第1光軸を有する第1発光体と、
前記空間に向けられた第2光軸を有する第2発光体であって、該第2発光体が前記第1発光体に隣接することと、
前記第1および第2発光体の反対の空間の側に配置され、前記第1および第2発光体によって放射された光を受けるように配置され、前記空間内のチューブ区画の存在または不在を判断する光学センサとを備える検出器。 - 前記第2光軸は、前記第1光軸と略平行である請求項1に記載の検出器。
- 前記光学センサは、前記空間内にチューブ区画があるときに、前記第1発光体からの高光源レベルまたは低光源レベルを検出する請求項1に記載の検出器。
- 前記光学センサは、前記空間内にチューブ区画があるときに、前記第2発光体からの低光源レベルを検出する請求項4に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画がある場合、前記第1および第2発光体の両方に対して検出された光源レベルは、前記空間内でチューブ区画が不在であることが知られているときに検出される前記第1および第2発光体に対する較正光源レベルの15〜20%の範囲内にある請求項1に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画がない場合、前記第2発光体に対して検出された前記光源レベルは、前記第2発光体に対する前記較正光源レベルの15〜20%以下である請求項5に記載の検出器。
- 前記光学センサは、前記第1光軸と略同一直線上の光軸を有している請求項1に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画が配置される場合、前記第1光軸は前記チューブ区画の中心を通過する請求項1に記載の検出器。
- 前記空間内に前記チューブ区画が配置される場合、前記第2光軸は前記チューブ区画の中心から位置をずらして配置される、請求項8に記載の検出器。
- 前記光学センサは、センサ光軸を有し、前記検出器は、前記センサ光軸に対して斜角に配置された第3光軸を有する第3発光体をさらに備える、請求項1に記載の検出器。
- 前記斜角は110〜120°である請求項10に記載の検出器。
- 前記光学センサおよび第3発光体は、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記空間内にチューブ区画がない場合に検出される較正光源レベルの150%以上であり、また、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記較正光源レベルの125%以下であるように配置される請求項10に記載の検出器。
- 前記光学センサおよび第3発光体は、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが閾
値レベル以上であり、また、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記閾値レベル以下であるように配置される請求項10に記載の検出器。 - 前記閾値レベルは、前記空間内にチューブ区画がない場合に前記光学センサによって検出される光源レベルの125〜150%である、請求項13に記載の検出器。
- 前記第3発光体および光学センサは、前記空間内のチューブ区画が流体で充填される場合と、前記空間内のチューブ区画中の流体が空である場合との両方の場合に、前記光学センサが前記第3発光体から光を受けるように配置される請求項10に記載の検出器。
- 前記空間は、チューブ区画を実質的に変形させることなく、筒状外面を有した前記チューブ区画を受容および保持するように配置される請求項10に記載の検出器。
- 前記第1および第2発光体は、発光ダイオードである請求項1に記載の検出器。
- 前記チューブ区画は、透析システムの患者ラインの一部である請求項1に記載の検出器。
- 前記チューブ区画は、患者ラインの先端にある請求項1に記載の検出器。
- 流体がチューブ区画に含まれるか否かを検出するチューブ状態検出器であって、
チューブ区画が配置される空間を通過するように配置された光軸を有する充填状態発光体であって、前記空間が、筒状外面を有したチューブ区画を受容し、該チューブ区画を実質的に変形させることなく、前記チューブ区画を保持するように配置されることと、
前記充填状態発光体の反対の空間の側に配置され、前記充填状態発光体によって放射された光を受けるように配置され、前記チューブ区画中の流体の存在または不在を判断する光学センサであって、該光学センサが、前記充填状態発光体の光軸に対して斜角に配置されたセンサ光軸を有することとを備える検出器。 - 前記斜角は110〜120°である請求項20に記載の検出器。
- 前記光学センサおよび充填状態発光体は、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが前記空間内にチューブ区画がない場合に検出される較正光源レベルの150%以上であり、また、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが前記較正光源レベルの約125%以下であるように配置される請求項20に記載の検出器。
- 前記光学センサおよび充填状態発光体は、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが閾値レベル以上であり、また、前記空間内にチューブ区画があり、かつ前記チューブ区画が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記閾値レベル以下であるように配置される請求項20に記載の検出器。
- 前記閾値レベルは、前記空間内にチューブ区画がない場合に前記光学センサによって検出される光源レベルの125〜150%である請求項23に記載の検出器。
- 前記充填状態発光体は発光ダイオードである請求項20に記載の検出器。
- チューブ区画が配置される空間に向けられた第1光軸を有する第1発光体と、
前記空間に向けられた第2光軸を有する第2発光体であって、該第2発光体が前記第1発光体に隣接することとをさらに備え、
前記光学センサは、前記第1および第2発光体の反対の空間の側に配置され、前記第1および第2発光体によって放射された光を受けるように配置され、前記空間内のチューブ区画の存在または不在を判断する、請求項20に記載の検出器。 - 前記第2光軸は前記第1光軸と略平行である請求項26に記載の検出器。
- 前記光学センサは、前記空間内にチューブ区画があるときに前記第1発光体からの高光源レベルまたは低光源レベルを検出する、請求項26に記載の検出器。
- 前記光学センサは、前記空間内にチューブ区画があるときに、前記第2発光体からの低光源レベルを検出する、請求項28に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画がある場合、前記第1および第2発光体の両方に対して検出された光源レベルは、前記空間内でチューブ区画が不在であることが知られているときに検出される前記第1および第2発光体に対する較正光源レベルの15〜20%の範囲内にある、請求項26に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画がない場合、前記第2発光体に対して検出された前記光源レベルは、前記第2発光体に対する前記較正光源レベルの15〜20%以下である請求項30に記載の検出器。
- 前記光学センサは前記第1光軸と略同一直線上の光軸を有している、請求項26に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画が配置される場合、前期第1光軸は前記チューブ区画の略中心を通過する、請求項26に記載の検出器。
- 前記空間内にチューブ区画が配置される場合、前記第2光軸は前記チューブ区画の中心から位置をずらして配置される、請求項33に記載の検出器。
- 前記充填状態発光体および光学センサは、前記空間内のチューブ区画が流体で充填される場合と、前記空間内のチューブ区画中の流体が空である場合との両方の場合に、前記光学センサが前記充填状態発光体から光を受けるように配置される請求項20に記載の検出器。
- 前記空間は、前記チューブ区画を実質的に変形させることなく、筒状外面を有したチューブ区画を受容および保持するように配置される請求項20に記載の検出器。
- 前記チューブ区画は、透析システムの患者ラインの一部である請求項20に記載の検出器。
- 前記チューブ区画は、前記患者ラインの先端にある請求項37に記載の検出器。
- 前記チューブ区画は、前記患者ラインを患者アクセス接続部に接続するために使用されるコネクタの一部である請求項38に記載の検出器。
- 腹膜透析システムにおいて、
患者の腹膜腔に送るために前記透析液を圧送するように配置された少なくとも1つのポンプと、
前記ポンプから送られた透析液が前記患者ラインに導かれるように、前記少なくとも1つのポンプに流体結合された患者ラインであって、該患者ラインが、前記患者への接続のために配置された先端を有することと、
前記患者ラインに関連づけられ、前記患者ラインの存在と前記患者ラインの準備済み状態との両方を検出するように配置された患者ライン状態検出器とを備えるシステム。 - 前記患者ライン状態検出器は、前記患者ラインの先端を受容するように配置され、前記先端の存在と、前記患者ラインの先端が流体で充填されているか否かとを検出する請求項40に記載のシステム。
- 前記患者ライン状態検出器は、
前記患者ラインの先端を受容するキャビティと、
光を前記キャビティ内に導くように配置された、前記キャビティに関連づけられた一又は複数の発光体と、
該一又は複数の発光体によって放射された光を検出するように配置された一又は複数の光検出器とを備える請求項41に記載のシステム。 - 前記患者ライン状態検出器は、
前記患者ラインの一部が配置される空間に向けられた第1光軸を有する第1発光体と、
前記空間に向けられた第2光軸を有する第2発光体であって、該第2発光体が前記第1発光体に隣接することと、
前記第1および第2発光体の反対の空間の側に配置され、前記第1および第2発光体によって放射された光を受け、前記空間内の前記患者ラインの存在または不在を判断するように配置された光学センサとを備える請求項40に記載のシステム。 - 前記第2光軸は、前記第1光軸と略平行である請求項43に記載のシステム。
- 前記光学センサは、前記空間内に前記患者ラインの一部があるときに、前記第1発光体からの高光源レベルまたは低光源レベルを検出する請求項43に記載のシステム。
- 前記光学センサは、前記空間内に前記患者ラインの一部があるときに、前記第2発光体からの低光源レベルを検出する請求項45に記載のシステム。
- 前記空間内に前記患者ラインの一部がある場合、前記第1および第2発光体の両方に対して検出された光源レベルは、前記空間内でチューブ区画が不在であることが知られているときに検出される前記第1および第2発光体に対する較正光源レベルの15〜20%の範囲内にある請求項43に記載のシステム。
- 前記空間内に前記患者ラインの一部がない場合、前記第2発光体に対して検出された前記光源レベルは、前記第2発光体に対する前記較正光源レベルの15〜20%以下である請求項47に記載のシステム。
- 前記光学センサは、前記第1光軸と略同一直線上の光軸を有している請求項43に記載のシステム。
- 前記空間内に前記患者ラインの一部が位置する場合、前記第1光軸は前記患者ラインの一部の略中心を通過する請求項43に記載のシステム。
- 前記空間内に前記患者ラインの一部が位置する場合、前記第2光軸は前記患者ラインの一部の中心から位置をずらして配置される請求項50に記載のシステム。
- 前記光学センサは、センサ光軸を有し、前記検出器は、前記センサ光軸に対して斜角に配置された第3光軸を有する第3発光体をさらに備える、請求項43に記載のシステム。
- 前記斜角は、110〜120°である請求項52記載のシステム。
- 前記光学センサおよび第3発光体は、前記空間内に前記患者ラインの一部があり、かつ前記患者ラインの一部が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記空間内に前記患者ラインの一部がない場合に検出された較正光源レベルの150%以上であり、また、前記空間内に前記患者ラインの一部があり、かつ前記患者ラインの一部が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記較正光源レベルの125%以下であるように配置される請求項52に記載のシステム。
- 前記光学センサおよび第3発光体は、前記空間内に前記患者ラインの一部があり、前記患者ラインの一部が流体を含まない場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、閾値レベル以上であり、また、前記空間内に前記患者ラインの一部があり、前記患者ラインの一部が流体を含む場合には、前記光学センサによって検出される光源レベルが、前記閾値レベル以下であるように配置される請求項52に記載のシステム。
- 前記閾値レベルは、前記空間内に前記患者ラインの一部がない場合、前記光学センサによって検出される光源レベルの125〜150%である請求項55に記載のシステム。
- 前記患者ラインの一部は、前記患者ラインの先端である請求項43に記載のシステム。
- 前記第1および第2発光体は、発光ダイオードである請求項40に記載のシステム。
- 前記患者ライン状態検出器に関連づけられた前記患者ラインの一部は、筒状外面を有し、前記患者ライン状態検出器は、前記患者ラインを実質的に変形させることなく、前記患者ラインを受容および保持するように配置される請求項40に記載のシステム。
- チューブ区画の存在を検出するための方法において、
チューブ区画が随意に配置される空間に向かって第1光軸に沿って第1光を放射する工程と、
前記空間に向かって第2光軸に沿って第2光を放射する工程であって、前記第1および第2光が前記空間の第1側から放射される、第2光を放射する工程と、
前記第1側の反対側である前記空間の第2側の前記第1および第2光の少なくとも部分を検出する工程と、
前記第1および第2光の検出された部分に基づいて前記空間内のチューブ区画の存在または不在を判断する工程とを備える、方法。 - 前記第2光軸は前記第1光軸と略平行である請求項60に記載の方法。
- 前記第1光の第1較正レベルは、前記空間内にチューブ区画がない場合に検出され、第1光源レベルは、前記空間内にチューブ区画があるときに前記第1光について検出され、前記第1光源レベルは前記第1較正レベルよりも高いかまたは低い、請求項60に記載の方法。
- 前記第2光の第2較正レベルは、前記空間内にチューブ区画がない場合に検出され、第2光源レベルは、前記空間内にチューブ区画があるときに前記第2光について検出され、前記第2光源レベルは、前記第2較正レベルよりも低い請求項60に記載の方法。
- 前記第2光に対して検出された光源レベルが前記第2較正レベルの15〜20%以下であるときに、前記空間内にチューブ区画があるという判断がなされる請求項63に記載の方法。
- 前記第1光軸は、前記空間内にチューブ区画が配置される場合、前記チューブ区画の略中心を通過する請求項60に記載の方法。
- 前記第2光軸は、前記空間内にチューブ区画が配置される場合、前記チューブ区画中心からオフセットされる請求項60に記載の方法。
- 前記チューブ区画中に流体があるか否かを判断することをさらに含む請求項60に記載の方法。
- 前記チューブ区画中に流体があるか否かを判断する工程は、前記第1および第2光の少なくとも一部を検出するために使用されるものと同じ光学センサを使用して第3光源レベルを検出することを含んでなる、請求項60に記載の方法。
- 前記第3光源レベルは、前記第3光源レベルが検出されるセンサ光軸に対して傾斜した光軸に沿って放射された光に基づいて検出される請求項68に記載の方法。
- チューブ区画中の流体の存在を検出するための方法において、
チューブ区画が配置される空間に向かって光軸に沿って光を放射する工程であって、前記チューブ区画が、筒状外面を有する、チューブ区画が配置される空間に向かって光軸に沿って光を放射する工程と、
前記空間内に延びるセンサ光軸に沿った光を検出する工程であって、前記センサ光軸が、前記光軸に対して斜角に配置される、センサ光軸に沿った光を検出する工程と、
前記センサ光軸に沿って検出された検出光源レベルに基づいて前記空間内の前記チューブ区画中の流体の存在または不在を判断する工程とを備える、方法。 - 前記斜角は110〜120°である請求項70に記載の方法。
- 前記空間内にチューブ区画がない状態で、前記光軸に沿って光を放射する工程と、
前記空間内にチューブ区画がない状態で、光が前記光軸に沿って放射されている間、前記センサ光軸に沿った光を検出する工程と、
前記空間内にチューブ区画がない状態で、前記センサ光軸に沿って検出された光の較正レベルを判断する工程とをさらに備える、請求項70に記載の方法。 - 前記チューブ区画中の流体の存在または不在を判断する工程は、前記検出された光源レベルを前記較正レベルと比較することを含んでなる、請求項72に記載の方法。
- 前記空間内にチューブ区画があり、かつ流体を含まない場合、前記センサ光軸に沿って検出された光源レベルは、前記較正の150%以上であり、前記空間内にチューブ区画があり、かつ流体を含む場合、前記センサ光軸に沿って検出された光源レベルは、前記較正レベルの125%以下である請求項73に記載の方法。
- 前記判断する工程は、
前記センサ光軸に沿って検出された光源レベルが閾値以上である場合に、流体が前記チューブ区画中にないと判断し、前記センサ光軸に沿って検出された光源レベルが閾値レベル以下である場合に、前記チューブ区画中に流体があると判断することを含んでなる、請求項70に記載の方法。 - 前記閾値レベルは、前記空間内にチューブ区画がない場合、前記センサ光軸に沿って検出された較正レベルの125〜150%である請求項76に記載の方法。
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