JP2017136351A - 測定信号を換算し、定量変数を探知する方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】透析機内では、測定信号群の多数の測定が行われる。化学成分（例えば、尿毒素クレアチニン及び尿素等のような検体群）の定量的測度において、添加剤群が頻繁に使用されるが、透析機の環境内で添加剤群を使用すること、それを保存することは非常に厄介であり、透析内で定量的測定を行うセンサは、未だ確立できていない。
【解決手段】測定信号を換算し、及び／又は、量的変数を探知する方法であって、ある濃度で溶液中に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定することと、少なくとも該検体の減衰速度に対応する減衰速度を有する疑似連続的な測定信号を生成することとを備える。該測定信号の減衰速度と該検体の減衰速度とは、両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、相関付けられるものである。そうして、該検体の後続する濃度値群が、測定信号に基づいて計算される。
【選択図】図６
【解決手段】測定信号を換算し、及び／又は、量的変数を探知する方法であって、ある濃度で溶液中に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定することと、少なくとも該検体の減衰速度に対応する減衰速度を有する疑似連続的な測定信号を生成することとを備える。該測定信号の減衰速度と該検体の減衰速度とは、両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、相関付けられるものである。そうして、該検体の後続する濃度値群が、測定信号に基づいて計算される。
【選択図】図６
Description
本発明は、測定信号を換算し、定量変数を探知する方法に関するものである。
化学成分（例えば、尿毒素クレアチニン及び尿素等のような検体群）の定量的測度において、添加剤群が頻繁に使用される。該添加剤群が、例えば酵素群、着色剤群又はナノ粒子群、あるいは、例えばｐＨ値等の、計測溶液の一般的全体特性を変更する物質の、一意性を保証するために役立つ。
かかる添加剤群が、検体群を専門にし得る（即ち、これらを「目標」とすることができる）。
添加剤を使用すると、該当装置中にある量の添加剤を貯蔵しなければならぬという結果になる。こうすると、コストが必要となる。
通常、選択物質の濃度計算は、測定量を開発して行われ、測定量とは、（例えば電解質の）導電率、又は、（例えばクレアチニン、及び／又は、尿素の）消滅等に関する。
ここでしばしば、測定信号は、種々物質群の寄与度を重ね合せたものとなる。この場合、測定システムの仕事は、該当する測定信号に基づき、測定すべき変数を検出し、しかして、妨害物質群から該信号を分離することである。
実務上、これは、例えば、化学添加物群（酵素群）及び着色剤群の組み合わせを用いて、行なわれる。そうして、酵素と着色剤の間の相互作用の変化は、探索物質の濃度に比例し、しかして、簡単な変換が可能となる。
しかしながら、これは、濃度の測定を行うには、それぞれ酵素と着色剤の使用が必要になる点で、不利である。特に、透析機において、添加剤を連続使用することは問題である。透析機では、血液と透析液の間において、物質運搬が引き起こされ、プロセスとして単純な形態で記述可能なのであるが、該プロセスでは、血液からの物質群（尿毒素、電解質）が、膜（透析機）を介して、前処理された液体（透析液）へ運搬される。
透析機内では、測定信号群の多数の測定が行われるのであるが、使用済み透析流体（透析液）が透析機内に取り込まれた緩衝液として、血液の化学的イメージとなり、多数の尿毒素に混ぜられることになる。
ここで通常、光学センサ群が、運搬レート（例えば、Ｋｔ／Ｖ）を計算するために使用される。
該当添加剤が利用可能ならば、該センサは、例えば検体濃度等の、量的大きさを取得可能とする。
しかしながら、この環境内で添加剤群を使用することは非常に厄介であり、それを保存することは非常に骨が折れるため、現在に至るも、透析内で定量的測定を行うセンサは、確立できていない。
しかして、本発明は、基礎として、上記不利益群を除去し、かつ、添加剤を省きつつ、物質群の（疑似的）連続的定量測定を達成し得る方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、本目的は、請求項１の特徴を有する方法により解決される。本発明の有利な発展群／実施の形態群が、添付従属項群の主題となる。
本発明は、治療の始めにおける信号値に濃度値を適切にマッピング（キャリブレーション）することにより、生の信号を探知し、しかして、後続する濃度値群の計算を可能にするという、一般的な考え方に基づく。
治療の始めにおける添加剤（即ち、少なくとも単一の）追加は別として、変化する信号検出（例えば、ｐＨ値に関して）を周囲において更に行う必要はない。しかしながら、更なる測定群が、容易になし得る。
この場合、更なる変数群（例えば、分配量、又は、転送障害メカニズム群）を決定可能である。
前記基本的考え方に従い、治療の始めにおいて、濃度を一回測定すれば、後続する濃度値群を決定するには十分である。該決定は、血液からの（例えば、使用済み透析液中における）小分子性物質群の運搬が、定義済み運動機構につながる効果に対する特性を利用しつつ、適切な換算を行うことにより、添加剤を使用せずに、行える。しかして、前記不利益群が、上手な換算を行うことにより、回避可能である。
本発明は、特に、必要な使用添加剤を削減できる点、コスト及び材料の節約が実現される点、消耗が低く抑えられながら、高い安全性が得られる点といった、効果において、有利となる。
特に、次の方法によれば、上記利点群が実現され、且つ前記目的を解決できる。即ち、該方法は、測定信号を換算する、及び／又は、定量変数を探知する方法であって、
ある濃度で溶液内に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定すると共に、該検体のものに少なくとも対応する減衰速度を有する連続的測定信号を生成する工程と、
両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、該測定信号の減衰速度と該検体の減衰速度との相関をとる工程と、
該測定信号に基づいて、該検体の後続する濃度値群を計算する工程とを含む方法である。
ある濃度で溶液内に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定すると共に、該検体のものに少なくとも対応する減衰速度を有する連続的測定信号を生成する工程と、
両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、該測定信号の減衰速度と該検体の減衰速度との相関をとる工程と、
該測定信号に基づいて、該検体の後続する濃度値群を計算する工程とを含む方法である。
言い換えると、次の方法によれば、上記利点群が実現され、且つ前記目的を解決できる。即ち、該方法は、測定信号を換算する、及び／又は、定量変数を探知する方法であって、
定量変数として、溶液中に存在し、且つ、検体の減衰濃度経路を定義する所定減衰曲線を有する、該検体の少なくとも１つの測定値を生成する工程と、
センサ信号に基づく検体の減衰濃度経路に少なくとも対応する、減衰経路を有する、少なくとも疑似連続的信号を生成する工程であって、該検体は、該測定信号のある箇所を決定／定義し、且つ、該測定信号の残りの部分は、該検体によっては決定されないものと、
該検体の減衰曲線上における少なくとも１つの所定換算点と、該測定信号の経路とをそれぞれ用いて、該測定信号の経路と該検体の減衰曲線とを相関付ける工程と、
該測定信号に基づいて、該検体の後続する濃度値群を計算することにより、該定量変数を探知する工程とを含む方法である。
定量変数として、溶液中に存在し、且つ、検体の減衰濃度経路を定義する所定減衰曲線を有する、該検体の少なくとも１つの測定値を生成する工程と、
センサ信号に基づく検体の減衰濃度経路に少なくとも対応する、減衰経路を有する、少なくとも疑似連続的信号を生成する工程であって、該検体は、該測定信号のある箇所を決定／定義し、且つ、該測定信号の残りの部分は、該検体によっては決定されないものと、
該検体の減衰曲線上における少なくとも１つの所定換算点と、該測定信号の経路とをそれぞれ用いて、該測定信号の経路と該検体の減衰曲線とを相関付ける工程と、
該測定信号に基づいて、該検体の後続する濃度値群を計算することにより、該定量変数を探知する工程とを含む方法である。
好ましくは、更に次の方法工程群が行なわれる。
第１定量変数及び少なくとも１つの第２定量変数のために得られる、複数の測定信号経路群から、第１定量変数のための第１測定信号経路を選択する工程と、
第１定量変数を有する相当測定値の測定に基づいて、第２定量変数を有する第２測定信号経路の、少なくとも１つの測定値に関する、換算を行う工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性の点について、第１定量変数及び第２定量変数と共に得られた全ての測定値群をチェックする工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、該第１定量変数のための該第１測定信号経路に基づいて、該第２定量変数のための少なくとも１つの後続する測定値を計算する工程。
第１定量変数及び少なくとも１つの第２定量変数のために得られる、複数の測定信号経路群から、第１定量変数のための第１測定信号経路を選択する工程と、
第１定量変数を有する相当測定値の測定に基づいて、第２定量変数を有する第２測定信号経路の、少なくとも１つの測定値に関する、換算を行う工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性の点について、第１定量変数及び第２定量変数と共に得られた全ての測定値群をチェックする工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、該第１定量変数のための該第１測定信号経路に基づいて、該第２定量変数のための少なくとも１つの後続する測定値を計算する工程。
好ましくは、該第１定量変数は第１ｐＨ値であり、該第２定量変数は第２ｐＨ値であり、該測定値群は消滅値群である。
好ましくは、該第１及び該第２測定信号経路は、該消滅値群を決定するのに用いられる同じ波長の分析光に基づく。
好ましくは、分配量を計算するために、下記方法工程群が更に行なわれる：
該溶液中における、所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、測定された濃度と相関付ける工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における経過時間の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
該連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
該検体の血液側濃度を測定する工程と、
運搬された全質量を決定する工程と、
決定された該全質量、該検体の該溶液側濃度及び該検体の該血液側濃度に基づいて、分配量を決定する工程とを含む。
該溶液中における、所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、測定された濃度と相関付ける工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における経過時間の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
該連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
該検体の血液側濃度を測定する工程と、
運搬された全質量を決定する工程と、
決定された該全質量、該検体の該溶液側濃度及び該検体の該血液側濃度に基づいて、分配量を決定する工程とを含む。
好ましくは、該分配量が関係式Ｖ＝ｍ／（Ｃ１−Ｃ２）に従って計算され、ここで、Ｃ１は、治療期間の始めにおける該検体の濃度、Ｃ２は該治療期間の終わりにおける該検体の濃度、及び、ｍはこれら２つの測定された濃度群において運搬された該検体の全質量、及び／又は、その積分である。
好ましくは流体関連の転送障害を検出するために、更に下記方法工程群が行なわれる。
該溶液内に存在する所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、該測定された濃度と相関付ける工程と、
該消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における時間経過の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
該連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
該計算された濃度信号、及び／又は、該少なくとも１つの濃度値を、該測定された濃度と比較する工程と、
互いに比較された該信号、及び／又は、該値が相違する場合、転送障害が存在するかどうか決定する工程とを含む。
該溶液内に存在する所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、該測定された濃度と相関付ける工程と、
該消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における時間経過の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
該連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
該計算された濃度信号、及び／又は、該少なくとも１つの濃度値を、該測定された濃度と比較する工程と、
互いに比較された該信号、及び／又は、該値が相違する場合、転送障害が存在するかどうか決定する工程とを含む。
好ましくは、該溶液側は、透析液側である。
好ましくは、該治療期間中、１００％プリセットクリアランスの条件が含まれる。
好ましくは、該検体の該溶液側濃度及び該検体の該血液側濃度は、１００％のプリセットクリアランスを用いて測定される。
好ましくは、定量的方法、及び／又は、ｐＨシフト法が実行される。
好ましくは、消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値が、同時に該定量的方法を用いて測定される。
好ましくは、該定量的方法が実行中に既に決定された、消滅信号、及び／又は、消滅値が、採用される。
好ましくは、換算率、及び／又は、式の関係により、該濃度値は、該消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値と相関付けられる。
好ましくは、該計算値群に基づく積分をとることにより、運搬された全質量が決定される。
好ましくは、体内に含まれる余剰水を決定するために、下記工程群は更に行なわれる。
生体水総量、生体全質量及び油脂量を決定する工程と、
該生体全質量から該油脂量及び該生体水総量を引くことにより、除脂肪量を決定する工程と、
該除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、該液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
該決定された分配量と該生体水総量を同一視する工程と、
該決定された分配量から該最適液体量を引くことにより、余剰水量を決定する工程とを含む。
生体水総量、生体全質量及び油脂量を決定する工程と、
該生体全質量から該油脂量及び該生体水総量を引くことにより、除脂肪量を決定する工程と、
該除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、該液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
該決定された分配量と該生体水総量を同一視する工程と、
該決定された分配量から該最適液体量を引くことにより、余剰水量を決定する工程とを含む。
あるいは好ましくは、体内に含まれる余剰水を決定するために、更に下記工程は行なわれる。
生体水総量及び生体全質量を決定する工程と、
クレアチニン関連の所定運動モデルを用いる、直接測定により、除脂肪量を決定する工程と、
該除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、該液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
該決定された分配量と該生体水総量を同一視する工程と、
該決定された分配量から該最適液体量を引くことにより、余剰水の量を決定する工程とを含む。
生体水総量及び生体全質量を決定する工程と、
クレアチニン関連の所定運動モデルを用いる、直接測定により、除脂肪量を決定する工程と、
該除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、該液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
該決定された分配量と該生体水総量を同一視する工程と、
該決定された分配量から該最適液体量を引くことにより、余剰水の量を決定する工程とを含む。
図に関する後続する説明において、同様の工程群、要素群、及び／又は、構成要素群、或いは、ステップ群、要素群、及び／又は、構成要素群であって、同じ効果を有するものは、同様に呼ばれ、及び／又は、意味し、個別の図中において、同じ符号が付される。そうして、便宜上、冗長な態様では既述されない。
後続する典型的実施の形態が、少なくとも１つの先行する実施の形態に機能的に対応する場合（機能、配置、及び／又は、方法依存の手続き群、又は、動作シーケンス群が等しく構成される場合）、差分のみが以下既述される。
以下、添付図面を参照しながら、好ましい典型的な実施の形態群に基づいて、本発明は記述される。
図１は、（ａ）において、時間の関数として、使用済み透析液中における検体の濃度進展を概略図示し、（ｂ）において、時間の関数として、例えば吸光度センサ等の信号進展を概略図示し、（ｃ）において、換算例を示す。該換算では、計測信号に基づいて、検体の濃度群を計算するために、治療の始まりにおける濃度値が使用される。
しかして、図１は、単純化された態様で、３つの異なる曲線群を示す。
曲線（ａ）は、検体濃度の過程を示し、曲線（ｂ）は、測定信号の過程を示す。
該検体が該測定信号の一部を決定するように、該測定信号及び該検体は、関連付けられる。
測定信号の残量は、他の妨害物により決定され、しかして、第１例においては、該測定信号を特定の検体の正しい濃度へ直接変換することはできない。
実務上、添加剤群が、一意の配分を可能とするために使用される。
単一の利用可能な測定信号に基づいて、検体濃度を計算できないとしても、測定信号及び検体濃度が、同一又は一致する減衰速度群を持ち、且つ、かくして互いに関連付け可能な状況がある。
その場合、いわば連続的に利用可能な該測定信号に基づいて、いつでも更なる濃度を計算できる。
図１は、曲線（ｃ）により、単一換算を行えば、該測定信号を濃度に変換するのに十分なケースを示す。
しかして、治療の初めに初期換算を行えば、やっかいな濃度測定を回避できる。
そうすれば、次の又は後続する濃度値群が該測定信号に基づいて計算可能である限り、添加剤群に基づく定量法群又は他の確立された方法群の１つにより、換算点が絶対に決定され得るものである。
図２は、透析液の典型的なＵＶ−ＶＩＳ吸収スペクトル群（紫外線又は可視光線からなる電磁波を使用する種類における、分光法による吸収スペクトル群）を示す。該透析液は、２３０分間続く血液透析治療の時間軸上の、４つの等距離時点群において、ｐＨ値７．３及びｐＨ値３．８の使用済みのものである。
図２に関連し、且つ、第１典型的な実施の形態において、測定信号を換算し、且つ、定量変数を探知する方法は、ｐＨ値をシフトすることを基礎とする、クレアチニン及び尿素の測定を行うにあたり、添加剤群を節約することを目指すものである。
例えば、酸性媒質を加えることにより、溶媒のｐＨ値変化を基礎とする、使用済み透析液のｐＨ値をシフトすることは、クレアチニン及び尿素の濃度計算を可能にする。
このため、第１消滅値の測定から第２の消滅値の測定に移るまでに添加剤を加えながら、例えば、２つの消滅値が２５４ｎｍの波長で検出される。
該添加剤は、第２消滅信号に対して、第１、第２値又は信号の間の差分が検体濃度に比例するという影響を持つ。
本方法において、各濃度測定毎に添加剤の添加が必要となる。
本発明に係る方法に関する、本典型的実施の形態によれば、添加剤を加える頻度を削減できる。
図２に例示されるように、例えば、（１６個中の）４組のＵＶ−ＶＩＳスペクトル群が示されており、それは透析療法中に、取得され、且つ記録されたものである。
８つの図示されたスペクトル群のうちの一方の４つは、ｐＨ値７．３に関するものであり、又、該８つの図示されたスペクトル群のうちの他方の４つは、ｐＨ値３．８に関するものである。
見て分かるように、個々のスペクトルは、減衰的振る舞い或いは減衰速度の点に関し、高程度に相関している。
典型的な本実施の形態により、消滅値又は要求される複数の消滅値群が、線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、次のようにして決定され、又は計算される。即ち、ｐＨ値７．３を測定することに基づき、２５４ｎｍの特定波長を選択するか、又は基礎とすることにより、ｐＨ値３．８における消滅値群を初期換算することにより、ｐＨ値７．３における消滅値を測定することに基づき、ｐＨ値７．３及びｐＨ値３．８における消滅値群を、線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性の点に関しチェックすることにより、行われる。
言い換えると、第１定量変数又は第１ｐＨ値のため、及び、少なくとも１つの第２定量変数又は第２ｐＨ値のために、得られる、複数の測定信号経路群から、第１定量変数又は第１ｐＨ値のために得られる、第１測定信号経路が選択され、
第１定量変数又は第１ｐＨ値を用いて、該当する測定値を測定することに基づき、第２定量変数又は第２ｐＨ値を用いる、第２測定信号経路の少なくとも１つの測定値（例えば、消滅値）の換算が行われ、
第１測定値又は第１ｐＨ値及び第２測定値又は第２ｐＨ値を用いて、得られた全ての測定値群が、線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性（例えば、適切な形態を成す連結性）の点に関しチェックされ、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、第１定量変数又は第１ｐＨ値のための第１測定信号経路に基づいて、第２定量変数又は第２ｐＨ値のための少なくとも１つの後続する測定値が計算されるものである。
第１定量変数又は第１ｐＨ値を用いて、該当する測定値を測定することに基づき、第２定量変数又は第２ｐＨ値を用いる、第２測定信号経路の少なくとも１つの測定値（例えば、消滅値）の換算が行われ、
第１測定値又は第１ｐＨ値及び第２測定値又は第２ｐＨ値を用いて、得られた全ての測定値群が、線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性（例えば、適切な形態を成す連結性）の点に関しチェックされ、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、第１定量変数又は第１ｐＨ値のための第１測定信号経路に基づいて、第２定量変数又は第２ｐＨ値のための少なくとも１つの後続する測定値が計算されるものである。
ここで、かかる換算は次のように概説され得る。即ち、２つの所定の且つ該当する点群又は測定値群（例えば、消滅値群、好ましくは、治療の始めにおけるもの、しかして、各測定曲線群の発端におけるもの）が、それぞれ関連する測定信号経路群上において、互いに相関するか、又は一致する（いわば、重なる）ものである。
これら２点群が一致すれば、個々の測定曲線群の個々の減衰速度が合致することを、認定可能となる。
消滅値群を測定する場合、第１及び第２測定信号経路は、好ましくは、消滅値群の決定に使用される分析光と同じ波長に基づくものである。
線形性のチェックを更に説明すべく、図３は、７．３ｐＨ値及び３．８ｐＨ値における消滅測定に係る散布プロットを示す。該プロットは、プロットの全点による減衰結果を示すと共に、一点（ゼロクロスを含む）への適合線を示す。
特に、図３は、透析中において時間軸上異なる点群に関し、波長２５４ｎｍにおいて、７．３ｐＨ及び３．８ｐＨ間の消滅値群の散布図である。
加えて、２つの回帰分析結果群が描かれている。
第１適合線は、全てのデータ点に基づいて計算され、第２適合線は、被包囲点群及びゼロ交差の支援を受けて計算されたものである。
図３から知り得るように、両適合線群が、高程度の一致性を示す。
換算が、全点群に基づくか、或いはただ一点に基づくかによらず、２点の換算を行えば、ｐＨ値７．３の消滅値とｐＨ値３．８の該当値とを互いに対照させることが可能となる。
この場合、適合線の傾きは、患者特有の換算要素となる。
これによれば、濃度決定に実質的に必要となる添加剤使用がより少なくなることになり、更に、該使用は、治療の始めにのみ行えば足りることになる。
換算のために好ましく使用されるべき計測点群の個数は、それぞれの適用に依存するものであり、実装／デザインに依存する１つ以上のデータ点群を含み得る。
本発明に係る方法の、第２の典型的実施の形態では、消滅値群間における、更に近い接続、或いは、更に強い相関が利用される。
ここで、個々の波長群間の相関性に基づき、測定系における分析波長を自由に選択することが保証される。
この点は、様々な光源群を使用可能とし、相当なコスト利益を得る機会が付与されるものである。
図４は、２５４ｎｍにおける消滅値群と２９０ｎｍ（ｐＨ値７．３）における消滅値群間における、典型的な散布図であり、そこにおいて、非常に強い相関性を再び見て取ることができる。
このことにより、（分析光の）２５４ｎｍ波長を用いて始めに測定されるか、又は実行された、信号又は換算を、２９０ｎｍ波長へ転送できることになる。
この点により、探知又は探知プロセスのための、著しくより長い耐用年数を有する光源群を使用する機会が提供される。
図５は、第３の典型的実施の形態による、探知可能型測定システムによる、外部換算の概略図である。
上記において、単一の換算により選択物質濃度を決定する方法群と、測定信号の後続する「探知」が記述されてきたが、必要となる換算は、機械の内部構成要素群により実行されるものである。
原則として、換算ですら、外部装置を用いて行なわれても良い。
図５において、ここでは例としてテストストリップ６と結合し、外界センサとして構成される外部装置３は、透析機１の出口５から流出する使用済み透析液を測定できる。
選択された検体濃度は、外部装置３により読み取られ、該透析機に入力され得る。
該入力は、手動入力によるか、或いは、無線の、及び／又は、有線のインターフェース（例えば、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ）を介する、自動送信により、実行され得る。
そうして、例えば、事前に設定された規則に従い、該機械内部において、相対的な測定信号と定量的に検出された変数との間におけるマッチングがとられても良い。
該透析機１は、更に、（内部の）センサ２と、データ、及び／又は、値群を表示するディスプレイ装置４を備える。
こうすると、他の技術、及び／又は、装置群を一切追加せずに、該透析機１は、検体の更なる濃度値群を出力可能となる。
図６は、第４の典型的実施の形態による概略図であり、図中には、光学的消滅の典型的信号経過が示されている。該消滅は、横軸に沿う時間に対する、縦軸に沿う（例としての吸収）信号のものであり、該信号は、血液透析治療中のもので、治療の始めの換算点と、測定信号内の濃度群を示す後続する計算点群と、更には、関数、点群、或いは、測定信号経過下の積分を伴う。
上述した探知方法は、測定信号に基づいて、更なる濃度群を計算可能とし、これにより、結局のところ、透析中において、運搬された選択検体の総量となる、積分を計算するための基礎が形成される。
検体の該運搬総量は、追加の技術を用いれば、更なる変数群の測定に使用し得る。
例として、上述した探知方法は、透析中における、血液側濃度の定量的測度に使用し得る。
血流を削減することにより、例えば、使用済み透析液中の選択物質の濃度を、血液中における該物質濃度と関連付けることが可能となり、この場合、１００％のクリアランスを達成する機会を付与できる。
言い換えると、選択物質は、血液中及び使用済み透析液中において、同一濃度を有し、しかして、血液出口（ＢＡ）における濃度は、透析液入口（ＤＥ）における濃度と対応する。
（限外濾過率（ＵＦＲ）を省略して簡易化すると）マスバランスに基づく展開は、
Ｑｂ・ＢＥ＋Ｑｄ・ＤＥ＝Ｑｂ・ＢＡ＋Ｑｄ・ＤＡ （式１）
（ここで、Ｑｂは血流、Ｑｄは透析液流、ＢＥは血液入口濃度、ＤＥは透析液入口濃度、ＢＡは血液出口濃度、ＤＡは透析液出口濃度）なる基礎式を、血液入口濃度ＢＥとなるように除算すると、次のようになる。
Ｑｂ・ＢＥ＋Ｑｄ・ＤＥ＝Ｑｂ・ＢＡ＋Ｑｄ・ＤＡ （式１）
（ここで、Ｑｂは血流、Ｑｄは透析液流、ＢＥは血液入口濃度、ＤＥは透析液入口濃度、ＢＡは血液出口濃度、ＤＡは透析液出口濃度）なる基礎式を、血液入口濃度ＢＥとなるように除算すると、次のようになる。
ＢＥ＝ＢＡ＋（Ｑｄ／Ｑｂ）・（ＤＡ−ＤＥ） （式２）
１００％クリアランスの場合、即ち、血流が少ないと、血液出口濃度が透析液入口濃度に近くなり、
ＢＥ＝ＤＥ＋（Ｑｄ／Ｑｂ）・（ＤＡ−ＤＥ） （式３）
求める物質が、新鮮透析液中に存在しなければ（即ち、その濃度ＤＥ＝０なら）、結果は以下のとおりである。
ＢＥ＝（Ｑｄ／Ｑｂ）・ＤＡ （式４）
付加的仮定群に基づくと、それにより更なる変数群が決定可能となる。例えば、透析液量を決定する際に、透析において重要な機能又は役割を果たす、血液側分配量を決定できる。
この点に関し、上述した探知方法もが、血液側分配量を決定するために使用され得る。
例示として、上述した探知方法を用いる選択物質の血液側濃度の検出と、運搬された選択物質の全質量の決定とを組み合わせることにより、分配量Ｖを計算することは可能である。
Ｃ１・Ｖ−Ｃ２・Ｖ＝ｍ （式５）
Ｖ＝ｍ／（Ｃ１−Ｃ２） （式６）
ここで、Ｃ１及びＣ２は、好ましくは、治療の始めと治療の終わりにおける、２つの血液濃度群であり、ｍは、これら２つの測定された濃度群間において、撤去されるか又は運搬された、全質量（即ち、その積分）である。
上記文脈において、図７は、分配量を決定する探知方法を説明する図であり、特に、分配量Ｖの計算に要求される必須の測定量群を示す。
図７により、血流（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）及び透析液流（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）を適切に設定することによる治療中において、透析液側及び血液側間で１００％のクリアランスに調整されているという条件下、定量法（例えば、ｐＨシフト法）を用いて分配量を計算するために、所望の検体の濃度（値Ｃ１）が透析液側で測定される。
透析液流と血液流とが等しければ、血液からの物質群が、完全に透析液内へ流入するため、透析液内の濃度は、患者の血液内と同じになる。
式４は、異なる流れ群に適合する。
前述の定量的方法と共に、例えば、ｐＨシフト法に基づいて、消滅信号又は消滅値は測定されるか、或いは、既に決定された消滅信号又は既に決定された消滅値が採用されるものである。
続いて、換算率、又は、式の関係により、濃度値は、消滅値と、関連付けられるか、又は相関付けられる。
次ステップにて、消滅信号は、治療時間の関数として測定され、その後、そうして連続的に利用可能な信号に基づき、濃度信号は、時間軸上の所望点群において計算される。
更に、検体の血液側濃度は、定量法の更新適用による、値Ｃ２として、１００％クリアランスという前述条件下で測定されるものである。
そうして、計算値群に基づく積分をとることにより、運搬全質量ｍが決定される。
今、分配量Ｖは、上記式（６）を使用する、定められた変数群、及び／又は、値群を用いて、決定できる。
Ｃ２の計算値が測定値と一致しない場合、Ｃ２を測定することは、例えば、あらゆる転送障害メカニズム群又は転送問題群、即ち、流体関連の転送障害群を、検出し且つ認定するのに適するものである。
該目的のため、上述した探知方法は、ここでも同様に使用され得る。
図８は、透析液内における光学的消滅測定のみならず、透析メンブレンにおける転送問題事象を生じた検体の血液側濃度の実進行をも示す、信号過程を図示するものであり、また、例えば透析機内における、治療中の転送問題群を認定するための、必須プロセス群及び方法工程群群を示すものである。
図８により、血流（例えば、５０ｍｌ／ｍｉｎ）及び透析液流（例えば、５００ｍｌ／ｍｉｎ）を適切に設定することによる治療中において、透析液側及び血液側間で１００％のクリアランスに調整されているという条件下、定量法（例えば、ｐＨシフト法）を用いて分配量を計算するために、所望の検体の濃度（値Ｃ１）が透析液側で測定される。
透析液流と血液流とが等しければ、血液からの物質群が、完全に透析液内へ流入するため、透析液内の濃度は、患者の血液内と同じになる。
再び、式４は、異なる流れ群に適合する。
前述の定量的方法と共に、例えば、ｐＨシフト法に基づいて、消滅信号又は消滅値は測定されるか、或いは、既に決定された消滅信号又は既に決定された消滅値が採用されるものである。
続いて、濃度値は、換算率あるいは式関係により、消滅値と関連付けられるか相関付けられる。
次ステップにて、消滅信号は、治療時間の関数として測定され、その後、そうして連続的に利用可能な信号に基づき、濃度信号は、時間軸上の所望点群において計算される。
更に、検体の血液側濃度は、定量法の更新適用による、値Ｃ２として、１００％クリアランスという前述条件下で測定されるものである。
その後、計算された濃度値は、測定値と比較される。
各比較値群が等しいなら、転送問題が無いことが推定される。
各比較値群が等しくないなら、転送問題の存在が推定される。
上記方法の結果に基づき、治療中における清浄性能を保証できる。
例として、本目的のため通常使用される代表的標準であるところの、（Ｋｔ／Ｖ）値は、実存する転送問題群を伴い、実際、清浄性能が劣化しているにもかかわらず、特に良好な清浄性能を示す結果となろう。これは、転送障害メカニズム群のために、十分高量の尿毒症毒素を運搬することが不可能なためである。
しかしながら、前述の方法により、清浄性能が正確に決定され、しかして保証されるため、貧弱な清浄性能の事象が発生すると、システムは、警報を出力可能となり、その後、透析機が交換され得ることになるか、或いは、該当する透析量が達成されるまで、治療は、縮減された性能下で継続され得るものである。
図９は、生体水総量（流体管理）と共に、透析患者中に存在する余剰水の決定に関する概要例を示す。
本典型的実施の形態では、透析患者中に存在する余分水量は、次を決定することにより認定される。即ち、生体水総量（ＴＢＷ；Ｔｏｔａｌ Ｂｏｄｙ Ｗａｔｅｒ）、生体全質量（ＴＢＭ；Ｔｏｔａｌ Ｂｏｄｙ Ｍａｓｓ）、体内の除脂肪量、つまり、体重−蓄積脂肪（ＬＢＭ；Ｌｅａｎ Ｂｏｄｙ Ｍａｓｓ）、又は、透析患者の脂肪量或いは体脂肪である。
基本的に、（例えば、クレアチニンの）分配量Ｖは、生体総水量ＴＢＷと同一視しても良い。
分配量Ｖは、上述した定量的測定を行うセンサを用いて、計算しても良い。
これを基礎とすると、生体全質量は、体脂肪、除脂肪量ＬＢＭ及び余剰水ΔＨ2Ｏの合計と同一視して良い。
ヒトの除脂肪量ＬＢＭは、２６．８％の固体成分と７３．２％の最適液体に分割できるという、それ自体公知の関係を用いれば、流体管理に関し、図９の例示を図１０に示されるように変換することは、演繹可能である。
言い換えると、限外濾過を受けざるを得ない水量は、生体全質量ＴＢＭ、油脂量、及び体内の生体総水量ＴＢＷを測定することにより、認定できる。
これを基礎とすると、最適水量を計算することができ、生体総水量ＴＢＷの知識を用いて、余剰水量を決定できる。
あるいは、除脂肪量ＬＢＭを直接測定することにより、余剰水量を決定できる。
量的センサとしてクレアチニンセンサを使用すると、いわゆるクレアチニン運動モデルを用いる、除脂肪量ＬＢＭの直接測定もが可能となる。これは、生体総水量ＴＢＷの決定を別として、例えば、論文「クレアチニン動力学による除脂肪量評価」、Ｐｒａｋａｓｈ Ｒ． Ｋｅｓｈａｖｉａｈら、全米腎臓学協会ジャーナル、第４巻、７番、１９９４年によるものである。
ここで、体脂肪量の測定は省略しても良く、最適水量は、除脂肪量ＬＢＭを介し直接得られるものである。
そうして、余剰水量は、生体総水量ＴＢＷから最適水量を差し引くことにより、認定できる。
かくして、測定信号を換算し、及び／又は、量的変数を探知する、方法は、以上において記述された。
該方法は、ある濃度で溶液中に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定することと、少なくとも該検体の減衰速度に対応する減衰速度を有する疑似連続的な測定信号を生成することとを備える。
該測定信号の減衰速度と該検体の減衰速度とは、両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、相関付けられるものである。
そうして、該検体の後続する濃度値群が、測定信号に基づいて計算される。
言うまでもないが、本発明は、上述した典型的実施の形態群、数値群、その文脈で述べられた大小程度などにより限定されるものではなく、むしろ、当業者は、次の請求項群により定義される保護の範囲内において、改良群や等価物群を推論し得るものを含む。
Claims (17)
- 測定信号を換算する、及び／又は、定量変数を探知する方法であって、
ある濃度で溶液内に存在し、且つ、所定減衰速度を有する検体を測定すると共に、前記検体のものに少なくとも対応する減衰速度を有する連続的測定信号を生成する工程と、
両減衰曲線群の少なくとも１つの所定換算点を使用して、前記測定信号の減衰速度と前記検体の減衰速度との相関をとる工程と、
前記測定信号に基づいて、前記検体の後続する濃度値群を計算する工程とを含む方法。 - 更に、第１定量変数及び少なくとも１つの第２定量変数のために得られる、複数の測定信号経路群から、第１定量変数のための第１測定信号経路を選択する工程と、
第１定量変数を有する相当測定値の測定に基づいて、第２定量変数を有する第２測定信号経路の、少なくとも１つの測定値に関する、換算を行う工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性の点について、第１定量変数及び第２定量変数と共に得られた全ての測定値群をチェックする工程と、
線形連結性又は少なくとも十分な線形連結性があるたびに、前記第１定量変数のための前記第１測定信号経路に基づいて、前記第２定量変数のための少なくとも１つの後続する測定値を計算する工程とを含む請求項１記載の方法。 - 前記第１定量変数は第１ｐＨ値であり、前記第２定量変数は第２ｐＨ値であり、前記測定値群は消滅値群である請求項２記載の方法。
- 前記第１及び前記第２測定信号経路は、前記消滅値群を決定するのに用いられる同じ波長の分析光に基づく請求項２又は３に記載の方法。
- 分配量を計算する請求項１記載の方法であって、
前記溶液中に存在する、所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、測定された濃度と相関付ける工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における経過時間の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
前記連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
前記検体の血液側濃度を測定する工程と、
運搬された全質量を決定する工程と、
決定された前記全質量、前記検体の前記溶液側濃度及び前記検体の前記血液側濃度に基づいて、分配量を決定する工程とを含む方法。 - 請求項５記載の方法であって、前記分配量が関係式Ｖ＝ｍ／（Ｃ１−Ｃ２）に従って計算され、ここで、Ｃ１は、治療期間の始めにおける前記検体の濃度、Ｃ２は前記治療期間の終わりにおける前記検体の濃度、及び、ｍはこれら２つの測定された濃度群において運搬された前記検体の全質量、及び／又は、その積分である方法。
- 流体関連の転送障害を検出する請求項１記載の方法であって、
前記溶液内に存在する所望検体の溶液側濃度を測定する工程と、
消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、前記測定された濃度と相関付ける工程と、
前記消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値を、治療中における時間経過の関数として測定すると共に、連続的に利用可能な測定信号を得る工程と、
前記連続的に利用可能な測定信号に基づいて、濃度信号、及び／又は、時間上の所定離散点群における少なくとも１つの濃度値を、計算する工程と、
前記計算された濃度信号、及び／又は、前記少なくとも１つの濃度値を、前記測定された濃度と比較する工程と、
互いに比較された前記信号、及び／又は、前記値が相違する場合、転送障害が存在するかどうか決定する工程とを含む方法。 - 前記溶液側は、透析液側である、請求項５から７のいずれかに記載の方法。
- 前記治療期間中、１００％プリセットクリアランスの条件が含まれる請求項５から８のいずれかに記載の方法。
- 前記検体の前記溶液側濃度及び前記検体の前記血液側濃度は、１００％のプリセットクリアランスを用いて測定される請求項５から９のいずれかに記載の方法。
- 定量的方法、及び／又は、ｐＨシフト法が実行される請求項５から１０のいずれかに記載の方法。
- 消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値が、同時に前記定量的方法を用いて測定される請求項１１記載の方法。
- 前記定量的方法が実行中に既に決定された、消滅信号、及び／又は、消滅値が、採用される請求項１１記載の方法。
- 換算率、及び／又は、式の関係により、前記濃度値は、前記消滅信号、及び／又は、少なくとも１つの消滅値と相関付けられる請求項５から１３のいずれかに記載の方法。
- 前記計算値群に基づく積分をとることにより、運搬された全質量が決定される、請求項５から１４のいずれかに記載の方法。
- 体内に含まれる余剰水を決定する請求項５記載の方法であって、
生体水総量、生体全質量及び油脂量を決定する工程と、
前記生体全質量から前記油脂量及び前記生体水総量を引くことにより、除脂肪量を決定する工程と、
前記除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、前記液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
前記決定された分配量と前記生体水総量を同一視する工程と、
前記決定された分配量から前記最適液体量を引くことにより、余剰水量を決定する工程とを含む方法。 - 体内に含まれる余剰水を決定する請求項５記載の方法であって、
生体水総量及び生体全質量を決定する工程と、
クレアチニン関連の所定運動モデルを用いる、直接測定により、除脂肪量を決定する工程と、
前記除脂肪量を、所定固体成分と所定液体成分とに分割する工程であって、前記液体成分は最適液体量と見なされるものであるものと、
前記決定された分配量と前記生体水総量を同一視する工程と、
前記決定された分配量から前記最適液体量を引くことにより、余剰水の量を決定する工程とを含む方法。
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