JP2023049990A - Blood purification system, control method, control program, learning device, and learning method - Google Patents

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JP2023049990A JP2021160094A JP2021160094A JP2023049990A JP 2023049990 A JP2023049990 A JP 2023049990A JP 2021160094 A JP2021160094 A JP 2021160094A JP 2021160094 A JP2021160094 A JP 2021160094A JP 2023049990 A JP2023049990 A JP 2023049990A
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輝彦 大石
Teruhiko Oishi
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Abstract

To provide a blood purification system, etc. capable of executing blood purification more appropriately.SOLUTION: A blood purification system includes: a line through which blood or fluid containing a filtrate flows; a plasma separation device for separating a plasma component from blood flowing through the line; a factor separation device for separating a factor component which causes a disease from the plasma component; a detection part for detecting blood information on blood flowing through the line; a liquid control mechanism for controlling the flow of fluid in the line on the basis of a control parameter; a parameter acquisition part for inputting the detected blood information to a learning model in which learning is executed so as to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and acquiring the control parameter output from the learning model; and a control part for controlling the liquid control mechanism on the basis of the acquired control parameter. Learning for the learning model is executed using supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multi-task learning.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、血液浄化システム、制御方法、制御プログラム、学習装置及び学習方法に関する。 The present disclosure relates to a blood purification system, control method, control program, learning device, and learning method.

透析などで用いられる血液浄化システムは、病院等の医療施設内に設けられた透析室に複数設置され、その透析室内で多数の患者に対する血液浄化が施されるように構成されている。かかる透析室内には、血液浄化に関係する患者の管理データ(患者の体重、血圧等)を記憶するサーバ(中央管理手段)が設置され、その管理データを個々の血液浄化システムに送信して表示させる。 2. Description of the Related Art A plurality of blood purification systems used for dialysis and the like are installed in a dialysis room provided in a medical facility such as a hospital, and are configured to perform blood purification for a large number of patients in the dialysis room. In such a dialysis room, a server (central control means) is installed to store patient management data (patient weight, blood pressure, etc.) related to blood purification, and the management data is transmitted to individual blood purification systems and displayed. Let

例えば、患者が透析を行う際、先ず体重計や血圧計にて透析前の体重及び血圧等が測定され、中央管理手段に送信されて患者の固有情報として記憶される。中央管理手段は、かかる患者の固有情報に基づいて、その患者の条件を所定の演算式による演算により求め、求められた条件を血液浄化システムに送信することで、患者毎に最適な血液浄化を行う。 For example, when a patient undergoes dialysis, the body weight and blood pressure before dialysis are first measured by a weight scale or a sphygmomanometer, and transmitted to the central management means and stored as patient-specific information. Based on the unique information of the patient, the central management means obtains the conditions of the patient by calculation using a predetermined arithmetic expression, and transmits the obtained conditions to the blood purification system, thereby performing optimum blood purification for each patient. conduct.

例えば、特許文献1には、病院等医療現場における透析室に複数の監視装置が設置された血液浄化システムが開示されている。 For example, Patent Literature 1 discloses a blood purification system in which a plurality of monitoring devices are installed in a dialysis room in a medical field such as a hospital.

特許文献2には、患者パラメータおよび血液除水システムのパラメータを監視し、患者パラメータの改善または患者パラメータの悪化をもたらすシステムパラメータを識別するシステムが開示されている。 US Pat. No. 6,201,200 discloses a system for monitoring patient parameters and blood dehydration system parameters and identifying system parameters that result in improved patient parameters or worsened patient parameters.

特開2012-249748号公報JP 2012-249748 A 特開2014-518692号公報JP 2014-518692 A

血液浄化システムでは、血液の浄化をより適切に実施することが求められている。 Blood purification systems are required to purify blood more appropriately.

血液浄化システム、制御方法、制御プログラム、学習装置及び学習方法の目的は、血液の浄化をより適切に実施することを可能とすることにある。 The purpose of the blood purification system, control method, control program, learning device, and learning method is to enable more appropriate blood purification.

実施形態に係る血液浄化システムは、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、検出部により検出された血液情報を入力し、学習モデルから出力された制御パラメータを取得するパラメータ取得部と、パラメータ取得部が取得した制御パラメータに基づいて、液体制御機構を制御する制御部と、を有し、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 A blood purification system according to an embodiment includes a line through which a liquid containing blood or filtrate flows, a plasma separation device that separates plasma components from the blood flowing through the line, and a factor separation device that separates disease-causing factors from the plasma components. a device, a detector that detects blood information about blood flowing in a line, a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on control parameters, and a predetermined control parameter when predetermined blood information is input. A parameter acquisition unit that inputs the blood information detected by the detection unit into the learning model that has been learned to output a control parameter that is output from the learning model, and based on the control parameter that the parameter acquisition unit acquires and a control unit for controlling the liquid control mechanism, the blood information being the degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, and filtrate. pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma separation device fouling, factor separation device fouling, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and patient connected to line including at least one of blood pressure, and the learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to obtain blood information when blood information is input It is learned to output a control parameter capable of stabilizing the blood condition indicated by the information.

実施形態に係る血液浄化システムにおいて、液体制御機構は、血液に対して所定の方向に磁界を印加する磁力調整器、ライン内の液体の流れを制御するポンプ、又は、ラインに抵抗を印加する抵抗付与部材を含み、制御パラメータは、磁力調整器が印加する磁界の強度、ポンプの駆動量、及び、抵抗付与部材が印加する抵抗の大きさの内の少なくとも一つを含むことが好ましい。 In the blood purification system according to the embodiment, the liquid control mechanism includes a magnetic force regulator that applies a magnetic field to the blood in a predetermined direction, a pump that controls the flow of liquid in the line, or a resistor that applies resistance to the line. Preferably, the applying member is included, and the control parameter includes at least one of the strength of the magnetic field applied by the magnetic force adjuster, the driving amount of the pump, and the magnitude of the resistance applied by the resistance applying member.

実施形態に係る血液浄化システムにおいて、学習モデルを、血漿分離デバイスの製品データ、ラインに流れる血液に関するデータ、血液浄化システムによるクリアランスデータ、原因物質除去量、又は、抗血栓性と関連付けて記憶する記憶部をさらに有することが好ましい。 In the blood purification system according to the embodiment, a memory for storing the learning model in association with the product data of the plasma separation device, data related to blood flowing in the line, clearance data by the blood purification system, amount of causative substance removed, or antithrombotic property It is preferable to further have a part.

実施形態に係る血液浄化システムにおいて、特定の制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御する前後に検出部により検出された血液情報と、特定の制御パラメータとに基づいて、学習モデルを生成する生成部をさらに有することが好ましい。 In the blood purification system according to the embodiment, a generation unit that generates a learning model based on the blood information detected by the detection unit before and after the liquid control mechanism is controlled based on the specific control parameter and the specific control parameter. It is preferable to further have

実施形態に係る血液浄化システムにおいて、血液浄化システムは、体外循環血液浄化システムであることが好ましい。 In the blood purification system according to the embodiment, the blood purification system is preferably an extracorporeal circulation blood purification system.

実施形態に係る血液浄化システムにおいて、血液浄化システムは、二重慮過血漿交換法によるアフェレーシスを実施することが好ましい。 In the blood purification system according to the embodiment, the blood purification system preferably performs apheresis by double plasmapheresis.

実施形態に係る制御方法は、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムの制御方法であって、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、検出部により検出された血液情報を入力し、学習モデルから出力された制御パラメータを取得し、取得した制御パラメータに基づいて、液体制御機構を制御することを含み、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 A control method according to an embodiment includes a line through which a liquid containing blood or filtrate flows, a plasma separation device that separates a plasma component from the blood flowing through the line, and a factor separation device that separates a disease-causing factor component from the plasma component. a detection unit for detecting blood information about the blood flowing in the line; and a liquid control mechanism for controlling the flow of the liquid in the line based on the control parameter. The blood information detected by the detection unit is input to a learning model that has been learned to output a predetermined control parameter when the information is input, the control parameter output from the learning model is obtained, and the obtained control Based on the parameters, the blood information includes controlling the fluid control mechanism, blood turbulence degree, blood vorticity, heart murmur degree, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure. , blood flow, plasma flow, filtrate flow, plasma separation device fouling, factor separation device fouling, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of the patient connected to the line Including at least one of, the learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning, and when blood information is input, the blood information is learned to output a control parameter capable of stabilizing the blood state shown in .

実施形態に係る制御プログラムは、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムに含まれるコンピュータの制御プログラムであって、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、検出部により検出された血液情報を入力し、学習モデルから出力された制御パラメータを取得し、取得した制御パラメータに基づいて、液体制御機構を制御する、ことをコンピュータに実行させ、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 A control program according to an embodiment includes a line through which a liquid containing blood or filtrate flows, a plasma separation device that separates plasma components from the blood flowing through the line, and a factor separation device that separates disease-causing factors from the plasma components. a control program for a computer included in a blood purification system comprising: a detection unit for detecting blood information about blood flowing in a line; and a liquid control mechanism for controlling the flow of liquid in the line based on a control parameter, inputting the blood information detected by the detection unit to a learning model that has been learned to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and acquires the control parameter output from the learning model. , to control the liquid control mechanism based on the acquired control parameters, and the blood information includes the degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure drop, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma separation device fouling, factor separation device fouling, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and The learning model includes at least one of blood pressure of a patient connected to the line, and the learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multi-task learning to input the blood information. is learned to output a control parameter capable of stabilizing the blood condition indicated by the blood information.

実施形態に係る学習装置は、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得するデータ取得部と、データ取得部が取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成する生成部と、学習モデルに関する情報を出力する出力制御部と、を有し、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 The learning device according to the embodiment includes a line through which a liquid containing blood or filtrate flows, a plasma separation device that separates plasma components from the blood flowing through the line, and a factor separation device that separates disease-causing factors from the plasma components. and a detection unit for detecting blood information about blood flowing in a line; and a liquid control mechanism for controlling the flow of liquid in the line based on the control parameter. a data acquisition unit that acquires a combination; a generation unit that uses the combination acquired by the data acquisition unit to generate a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input; and an output control unit for outputting information about the learning model, wherein the blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, pressure loss of blood pressure, plasma pressure, and filtrate. pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma separation device fouling, factor separation device fouling, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and patient connected to line including at least one of blood pressure, and the learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to obtain blood information when blood information is input It is learned to output a control parameter capable of stabilizing the blood condition indicated by the information.

実施形態に係る学習装置において、複数の血液浄化システムと通信するための通信部をさらに有し、データ取得部は、組合せを、通信部を介して複数の血液浄化システムから受信することにより取得することが好ましい。 The learning device according to the embodiment further has a communication unit for communicating with a plurality of blood purification systems, and the data acquisition unit acquires combinations by receiving them from the plurality of blood purification systems via the communication unit. is preferred.

実施形態に係る学習装置において、データ取得部は、特定の制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御し、特定の制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御する前後に検出部により検出された血液情報を取得することにより、組合せを取得することが好ましい。 In the learning device according to the embodiment, the data acquisition unit controls the liquid control mechanism based on the specific control parameter, and acquires blood information detected by the detection unit before and after controlling the liquid control mechanism based on the specific control parameter. It is preferable to obtain the combination by obtaining

実施形態に係る学習方法は、コンピュータが、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得し、取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成し、学習モデルに関する情報を出力する、ことを含み、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 A learning method according to an embodiment comprises a line in which a liquid containing blood or filtrate flows, a plasma separation device that separates plasma components from the blood flowing in the line, and a disease-causing factor component that separates disease-causing factors from the plasma components. Blood information and control parameters in a blood purification system having a factor separation device, a detection unit for detecting blood information about blood flowing in a line, and a liquid control mechanism for controlling the flow of liquid in the line based on control parameters Obtaining a plurality of combinations of, using the obtained combinations, generating a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and outputting information about the learning model; The blood information includes the degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure drop, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma a learning model comprising at least one of separation device fouling, factor separation device fouling, hematocrit in blood, albumin concentration in filtrate, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line; uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated in the blood information when the blood information is input. It is learned to output possible control parameters.

実施形態に係る制御プログラムは、コンピュータの制御プログラムであって、血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいてライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得し、取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成し、学習モデルに関する情報を出力する、ことをコンピュータに実行させ、血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイスのファウリング、因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、その血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。 A control program according to an embodiment is a computer control program comprising: a line through which liquid including blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through the line; A blood purification system having a factor separation device that separates factor components, a detection unit that detects blood information about blood flowing in a line, and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on a control parameter, Obtaining a plurality of combinations of blood information and control parameters, using the obtained combinations to generate a learning model learned to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and relating to the learning model The computer is made to output information, and the blood information is the degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure drop, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate. , plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma separation device fouling, factor separation device fouling, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of the patient connected to the line. Including at least one, the learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning, and when blood information is input, the blood information is indicated It is learned to output control parameters that can stabilize the blood condition.

血液浄化システム、制御方法、制御プログラム、学習装置及び学習方法は、血液の浄化をより適切に実施することができる。 The blood purification system, control method, control program, learning device, and learning method can perform blood purification more appropriately.

本発明の目的及び効果は、特に請求項において指摘される構成要素及び組み合わせを用いることによって認識され且つ得られるだろう。前述の一般的な説明及び後述の詳細な説明の両方は、例示的及び説明的なものであり、特許請求の範囲に記載されている本発明を制限するものではない。 The objects and advantages of the invention may be realized and obtained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the claims. Both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory, and are not limiting of the invention as claimed.

実施形態に係る管理システム100の概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of management system 100 concerning an embodiment. 血液浄化ユニット14を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a blood purification unit 14; 血液浄化システム40の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a blood purification system 40; FIG. 結果テーブル553のデータ構造の一例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the data structure of a result table 553; FIG. サーバ80の概略構成を示す図である。3 is a diagram showing a schematic configuration of a server 80; FIG. 制御装置50の学習処理の動作の例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of the operation of learning processing of the control device 50; 制御装置50の制御処理の動作の例を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing an example of control processing operations of the control device 50. FIG. サーバ80の学習処理の動作の例を示すフローチャートである。6 is a flow chart showing an example of the operation of learning processing of the server 80. FIG. 他の血液浄化ユニット14-2を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram showing another blood purification unit 14-2.

以下、実施形態の一側面に係る血液浄化システム、制御方法、制御プログラム、学習装置及び学習方法について図を参照しつつ説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Hereinafter, a blood purification system, a control method, a control program, a learning device, and a learning method according to one aspect of the embodiments will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to those embodiments, but extends to the invention described in the claims and equivalents thereof.

図1は、実施形態に係る管理システム100の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a management system 100 according to an embodiment.

図1に示すように、管理システム100は、一又は複数の血液浄化システム40及びサーバ80等を有する。各血液浄化システム40と、サーバ80とは、ネットワーク70を介して相互に通信可能に接続される。各血液浄化システム40は、体外循環血液浄化システムである。各血液浄化システム40は、二重慮過血漿交換法(DFPP:Double Filtration Plasmapheresis)によるアフェレーシスを実施する。各血液浄化システム40は、血液浄化ユニット14及び制御装置50等を有する。ネットワーク70は、インターネット又はイントラネット等の有線ネットワークである。ネットワーク70は、無線LAN(Local Area Network)等の無線ネットワークでもよい。 As shown in FIG. 1, the management system 100 has one or more blood purification systems 40, a server 80, and the like. Each blood purification system 40 and server 80 are connected via network 70 so as to be able to communicate with each other. Each blood purification system 40 is an extracorporeal circulation blood purification system. Each blood purification system 40 performs apheresis by double filtration plasmapheresis (DFPP). Each blood purification system 40 has a blood purification unit 14, a control device 50, and the like. Network 70 is a wired network such as the Internet or an intranet. The network 70 may be a wireless network such as a wireless LAN (Local Area Network).

図2は、血液浄化システム40に含まれる血液浄化ユニット14を示す模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing the blood purification unit 14 included in the blood purification system 40. As shown in FIG.

図2に示すように、血液浄化ユニット14は、血漿分離デバイス1、送血ライン3、返血ライン4、血液ポンプ5、因子分離デバイス7、血漿ライン8、血漿送液ポンプ9、濾液ライン10、濾液ポンプ11、磁力調整器16、血流検出器17、ヘマトクリット値検出器18、アルブミン濃度検出器19、第1圧力計21~23、第2圧力計25、第3圧力計26、第1流量計28、29、第2流量計30、第3流量計31、配管系33、33’、(三方)弁34、34’、配管系35、35’及びクランプ36等を有する。血液浄化ユニット14は、臨床環境において、血漿分離デバイス1を利用するために用いられる。血液浄化ユニット14は、分子量の大きい病因又は病因関連物質の除去を目的とした二重慮過血漿交換法を実施する。 As shown in FIG. 2, the blood purification unit 14 includes a plasma separation device 1, a blood feed line 3, a blood return line 4, a blood pump 5, a factor separation device 7, a plasma line 8, a plasma liquid feed pump 9, and a filtrate line 10. , filtrate pump 11, magnetic force regulator 16, blood flow detector 17, hematocrit value detector 18, albumin concentration detector 19, first pressure gauges 21 to 23, second pressure gauge 25, third pressure gauge 26, first It has flowmeters 28, 29, a second flowmeter 30, a third flowmeter 31, piping systems 33, 33', (three-way) valves 34, 34', piping systems 35, 35', clamps 36, and the like. A blood purification unit 14 is used to utilize the plasma separation device 1 in a clinical environment. The blood purification unit 14 performs double plasmapheresis for the removal of high molecular weight etiological or etiological-related substances.

送血ライン3、返血ライン4、血漿ライン8、濾液ライン10及び配管系33、33’は、血液又は濾液を含む液体が流れるラインの一例であり、血液回路である。送血ライン3、返血ライン4、血漿ライン8、濾液ライン10及び配管系33、33’として、例えばポリ塩化ビニル製のチューブが利用される。送血ライン3及び返血ライン4として、例えば内部に収容される液体の合計容量が約150mlとなる長さ及び径を有するチューブが利用される。送血ライン3、返血ライン4、血漿ライン8、濾液ライン10及び配管系33、33’として、他の部材が利用されてもよい。 The blood supply line 3, the blood return line 4, the plasma line 8, the filtrate line 10, and the piping system 33, 33' are examples of lines through which liquid including blood or filtrate flows, and are blood circuits. As the blood supply line 3, the blood return line 4, the plasma line 8, the filtrate line 10, and the piping systems 33, 33', for example, polyvinyl chloride tubes are used. As the blood supply line 3 and the blood return line 4, for example, tubes having a length and a diameter such that the total volume of liquid contained therein is about 150 ml are used. Other components may be utilized as the blood supply line 3, blood return line 4, plasma line 8, filtrate line 10 and tubing system 33, 33'.

配管系33は、血液回路であり、患者(動物又はヒト)からの採血部33aを有する。配管系33’は、血液回路であり、患者への返血部33bを有する。送血ライン3は、採血部33aから脱血した血液を、血液ポンプ5を介して血漿分離デバイス1へ送る。返血ライン4は、血漿分離デバイス1から流出した血液を返血部33bへ送る。血漿ライン8は、血漿分離デバイス1の血漿出口側ポート1bに接続され、血漿出口側ポート1bから流出した濾液(血漿成分を含む液体)を、血漿送液ポンプ9を介して因子分離デバイス7へ送る。濾液ライン10は、因子分離デバイス7に接続され、因子分離デバイス7から流出した濾液を、濾液ポンプ11を介して返血ライン4へ送る。 The piping system 33 is a blood circuit and has a blood sampling part 33a from a patient (animal or human). The piping system 33' is a blood circuit and has a blood return portion 33b to the patient. The blood feed line 3 feeds the blood removed from the blood collecting portion 33 a to the plasma separation device 1 via the blood pump 5 . The blood return line 4 sends the blood that has flowed out of the plasma separation device 1 to the blood return section 33b. The plasma line 8 is connected to the plasma outlet side port 1b of the plasma separation device 1, and the filtrate (liquid containing plasma components) flowing out from the plasma outlet side port 1b is sent to the factor separation device 7 via the plasma liquid feed pump 9. send. Filtrate line 10 is connected to factor separation device 7 and sends filtrate flowing out of factor separation device 7 to blood return line 4 via filtrate pump 11 .

血漿分離デバイス1は、各ラインに流れる血液から血漿成分と細胞成分とを分離する。血漿分離デバイス1は、血漿出口側ポート1a、血漿出口側ポート1b、血液入口側ポート1c、血液出口側ポート1d及び中空膜体1e等を有する。血液入口側ポート1cは、患者から脱血された血液の流入口である。中空膜体1eは、血液入口側ポート1cから流入した血液が通過する多数の中空糸膜を束ねて構成される。血液出口側ポート1dは、中空膜体1eを通過した血液の器外への流出口である。血漿出口側ポート1a、1bは、中空膜体1eによって濾過されて、中空膜体1eの外側に透過した濾液の器外への流出口である。血漿出口側ポート1aは、予備用のポートである。中空膜体1eによって濾過分離された血漿成分は、血漿出口側ポート1a又は1bから排出され、細胞成分が濃厚な血液は、血液出口側ポート1dから排出される。血漿分離デバイス1として、公称孔径0.3μm、内径350μm、膜厚50μm、膜面積0.5m2 のポリエチレン中空糸膜の血漿分離デバイス(「プラズマフローOP-05」旭化成メディカル株式会社製)が利用可能である。 The plasma separation device 1 separates plasma components and cell components from blood flowing through each line. The plasma separation device 1 has a plasma outlet side port 1a, a plasma outlet side port 1b, a blood inlet side port 1c, a blood outlet side port 1d, a hollow membrane body 1e, and the like. The blood inlet side port 1c is an inlet for blood removed from a patient. The hollow membrane body 1e is configured by bundling a large number of hollow fiber membranes through which the blood flowing from the blood inlet side port 1c passes. The blood outlet side port 1d is an outlet for the blood that has passed through the hollow membrane body 1e to the outside of the device. The plasma outlet ports 1a and 1b are outlets for the filtrate that has been filtered by the hollow membrane body 1e and permeated to the outside of the hollow membrane body 1e. The plasma outlet side port 1a is a spare port. The plasma component filtered and separated by the hollow membrane body 1e is discharged from the plasma outlet side port 1a or 1b, and the blood rich in cell components is discharged from the blood outlet side port 1d. As the plasma separation device 1, a polyethylene hollow fiber membrane plasma separation device (“Plasmaflow OP-05” manufactured by Asahi Kasei Medical Co., Ltd.) with a nominal pore size of 0.3 μm, an inner diameter of 350 μm, a film thickness of 50 μm, and a membrane area of 0.5 m 2 is used. It is possible.

因子分離デバイス7は、分離した血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する。因子分離デバイス7は、濾液出口側ポート7a、濾液出口側ポート7b、血漿出口側ポート7c、血漿入口側ポート7d及び中空膜体7e等を有する。血漿入口側ポート7dは、血漿分離デバイス1の血漿出口側ポート1bから流出した濾液の流入口である。中空膜体7eは、血漿入口側ポート7dから流入した濾液が通過する多数の中空糸膜を束ねて構成される。中空膜体7eとして、吸着ビーズが用いられてもよい。血漿出口側ポート7cは、中空膜体7eを通過した病気の原因となる因子成分の器外への流出口である。濾液出口側ポート7a、7bは、中空膜体7eによって濾過された濾液の器外への流出口である。濾液出口側ポート7bは、予備用のポートである。図2では、濾液ライン10が濾液出口側ポート7aに接続されているが、因子分離デバイス7内に含まれる中空膜体又は吸着ビーズを有効利用するには濾液出口側ポート7bに接続することがより好ましい。因子分離デバイス7として、例えばFresenius Medical Care社製 MONET(登録商標)が利用可能である。 The factor separation device 7 separates disease-causing factor components from the separated plasma components. The factor separation device 7 has a filtrate outlet port 7a, a filtrate outlet port 7b, a plasma outlet port 7c, a plasma inlet port 7d, a hollow membrane body 7e, and the like. The plasma inlet side port 7 d is an inlet for the filtrate that flows out from the plasma outlet side port 1 b of the plasma separation device 1 . The hollow membrane body 7e is configured by bundling a large number of hollow fiber membranes through which the filtrate flowing from the plasma inlet side port 7d passes. Adsorption beads may be used as the hollow membrane body 7e. The plasma outlet side port 7c is an outflow port for disease-causing factor components that have passed through the hollow membrane body 7e. The filtrate outlet ports 7a and 7b are outlets for the filtrate filtered by the hollow membrane body 7e to the outside of the apparatus. The filtrate outlet side port 7b is a spare port. In FIG. 2, the filtrate line 10 is connected to the filtrate outlet port 7a, but it can be connected to the filtrate outlet port 7b in order to make effective use of the hollow membrane or adsorbent beads contained in the factor separation device 7. more preferred. As the factor separation device 7, for example, MONET (registered trademark) manufactured by Fresenius Medical Care can be used.

血液ポンプ5は、送血ライン3に設けられ、送血ライン3内の血液の流れを制御する。血漿送液ポンプ9は、血漿ライン8に設けられ、血漿ライン8内の血漿の流れを制御する。濾液ポンプ11は、濾液ライン10に設けられ、濾液ライン10内の濾液の流れを制御する。血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11は、それぞれ、制御装置50による制御に従って、駆動量(出力量)を変更可能に設けられる。血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11として、例えばローラポンプが利用される。血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11として、他の公知のポンプが利用されてもよい。 A blood pump 5 is provided in the blood supply line 3 and controls the flow of blood in the blood supply line 3 . A plasma pump 9 is provided in the plasma line 8 and controls the flow of plasma in the plasma line 8 . A filtrate pump 11 is provided in the filtrate line 10 to control the flow of filtrate in the filtrate line 10 . The blood pump 5 , the plasma feed pump 9 , and the filtrate pump 11 are provided so that their driving amounts (output amounts) can be changed according to control by the control device 50 . A roller pump, for example, is used as the blood pump 5, the plasma feed pump 9 and the filtrate pump 11. FIG. Other known pumps may be used as blood pump 5, plasma feed pump 9 and filtrate pump 11.

磁力調整器16は、血漿分離デバイス1の所定位置を取り囲むように設けられ、血漿分離デバイス1内の血液に対して所定の方向に磁界を印加する。なお、磁力調整器16は、送血ライン3、返血ライン4又は血液浄化ユニット14に接続される患者の身体の所定位置を取り囲むように設けられ、送血ライン3、返血ライン4又は患者の体内の血液に対して所定の方向に磁界を印加してもよい。磁力調整器16は、環状磁石を有し、環状磁石内部の領域内で、血流の方向に対して平行に又は逆向きに一方向磁界を印加する。磁力調整器16は、制御装置50による制御に従って、印加する磁界の強度を変更可能に設けられる。磁界の強度は、磁界を印加する位置において、血液の粘度を所定量だけ低減させ且つ/又は血流中の乱流を所定量だけ抑制するのに充分な強度に設定される。磁力調整器16として、例えば電磁石、永久磁石又は超電導磁石等が利用される。 Magnetic force adjuster 16 is provided so as to surround a predetermined position of plasma separation device 1 and applies a magnetic field to blood in plasma separation device 1 in a predetermined direction. The magnetic force adjuster 16 is provided so as to surround a predetermined position on the patient's body connected to the blood supply line 3, the blood return line 4, or the blood purification unit 14. A magnetic field may be applied in a predetermined direction to the blood in the body. The magnetic force adjuster 16 has an annular magnet and applies a unidirectional magnetic field in a region inside the annular magnet, parallel or opposite to the direction of blood flow. The magnetic force adjuster 16 is provided so as to change the strength of the applied magnetic field under the control of the control device 50 . The strength of the magnetic field is set to a strength sufficient to reduce the viscosity of the blood by a predetermined amount and/or to reduce turbulence in the blood flow by a predetermined amount at the location of application of the magnetic field. As the magnetic force adjuster 16, for example, an electromagnet, a permanent magnet, a superconducting magnet, or the like is used.

磁力調整器16は、血漿分離デバイス1における血球成分の詰まりを抑制し、血漿分離デバイス1の圧上昇を抑制するとともに、血流の粘度及び血液の乱流を低減させることが可能である。これにより、血液浄化ユニット14は、患者の血圧を低下させ、高血圧症を改善させ、心雑音の発生を軽減させることが可能である。磁力調整器16の一方向磁界の強度が0.01テスラ未満では赤血球に対する磁力効果が低い。一方、100テスラを超える磁力調整器16は取り扱いが難しく、高価になる傾向がある。そのため、磁力調整器16の一方向磁界の強度は、0.01テスラ以上且つ100テスラ以下であることが好ましく、1テスラ以上10テスラ以下であることがより好ましい。 The magnetic force regulator 16 can suppress clogging of blood cell components in the plasma separation device 1, suppress pressure rise in the plasma separation device 1, and reduce blood flow viscosity and blood turbulence. Thereby, the blood purification unit 14 can lower the patient's blood pressure, improve hypertension, and reduce the occurrence of heart murmurs. If the strength of the unidirectional magnetic field of the magnetic force regulator 16 is less than 0.01 tesla, the effect of the magnetic force on red blood cells is low. On the other hand, the magnetic force regulator 16 exceeding 100 Tesla tends to be difficult to handle and expensive. Therefore, the intensity of the unidirectional magnetic field of the magnetic force adjuster 16 is preferably 0.01 tesla or more and 100 tesla or less, more preferably 1 tesla or more and 10 tesla or less.

血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9、濾液ポンプ11及び磁力調整器16は、血液浄化ユニット14の各ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構の一例である。 The blood pump 5 , plasma liquid transfer pump 9 , filtrate pump 11 and magnetic force regulator 16 are examples of a liquid control mechanism that controls liquid flow in each line of the blood purification unit 14 .

血流検出器17は、血漿分離デバイス1の所定位置に設けられ、血漿分離デバイス1内の血流の方向、速度及び/又は速度分布を検出する。なお、血流検出器17は、送血ライン3、返血ライン4又は血液浄化ユニット14に接続される患者の身体の所定位置に設けられ、送血ライン3、返血ライン4又は患者の体内の血流の方向、速度及び/又は速度分布を検出してもよい。血流検出器17として、例えばSuperSonic Imagine社製の超音波画像診断装置Aixplorer等が利用可能である。血液浄化ユニット14は、血流検出器17により、血流異常を短時間に且つ高精度に検出することができる。 A blood flow detector 17 is provided at a predetermined position of the plasma separation device 1 to detect the direction, velocity and/or velocity distribution of blood flow within the plasma separation device 1 . The blood flow detector 17 is provided at a predetermined position of the patient's body connected to the blood supply line 3, the blood return line 4, or the blood purification unit 14, and is connected to the blood supply line 3, the blood return line 4, or the patient's body. may detect the direction, velocity and/or velocity distribution of the blood flow. As the blood flow detector 17, for example, an ultrasonic diagnostic imaging apparatus Aixplorer manufactured by SuperSonic Imagine can be used. The blood purification unit 14 can detect abnormal blood flow in a short time with high accuracy by the blood flow detector 17 .

ヘマトクリット値検出器18は、返血ライン4に設けられ、返血ライン4内の血液中のヘマトクリット値を測定する。ヘマトクリット値とは、血液の濃度を示す指標であり、全血に占める赤血球の容積率で示される。なお、血漿分離デバイス1からの血漿の透過量に異常があるか否かを確認するためには、ヘマトクリット値検出器18は、血液出口側ポート1dの近傍に設けられることが好ましい。一方、血液浄化ユニット14に流入する血液中のヘマトクリット値と、血液浄化ユニット14から流出する血液中のヘマトクリット値との差を確認するためには、ヘマトクリット値検出器18は、送血ライン3の採血部33aと第1圧力計23の間と、返血ライン4の第1流量計29と返血部33bの間とにそれぞれ設けられることが好ましい。ヘマトクリット値検出器18として、例えばノバ・バイオメディカル(NOVA(登録商標) BIOMEDICAL)社製 StatStrip(登録商標) Hb/Hctが利用可能である。 A hematocrit value detector 18 is provided in the blood return line 4 and measures the hematocrit value in the blood in the blood return line 4 . The hematocrit value is an indicator of blood concentration, and is indicated by the volume ratio of red blood cells to whole blood. In order to confirm whether or not there is an abnormality in the amount of plasma permeating through the plasma separation device 1, the hematocrit value detector 18 is preferably provided near the blood outlet side port 1d. On the other hand, in order to check the difference between the hematocrit value in the blood flowing into the blood purification unit 14 and the hematocrit value in the blood flowing out from the blood purification unit 14, the hematocrit value detector 18 is connected to the blood supply line 3. Preferably, they are provided between the blood collecting portion 33a and the first pressure gauge 23 and between the first flowmeter 29 of the blood return line 4 and the blood return portion 33b. As the hematocrit value detector 18, for example, StatStrip (registered trademark) Hb/Hct manufactured by Nova Biomedical (NOVA (registered trademark) BIOMEDICAL) can be used.

アルブミン濃度検出器19は、濾液ライン10に設けられ、濾液ライン10内の濾液中のアルブミン濃度を測定する。アルブミン濃度検出器19として、例えば生化学分析装置(富士フィルム社製 DRI-CHEM NX700)が利用可能である。 An albumin concentration detector 19 is provided in the filtrate line 10 to measure the albumin concentration in the filtrate in the filtrate line 10 . As the albumin concentration detector 19, for example, a biochemical analyzer (DRI-CHEM NX700 manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) can be used.

第1圧力計23は、送血ライン3において採血部33aと血液ポンプ5の間に設けられ、送血ライン3内の血液圧力を測定する。第1圧力計21は、送血ライン3において血液ポンプ5と血漿分離デバイス1の間に設けられ、送血ライン3内の血液圧力を測定する。第1圧力計22は、返血ライン4において血漿分離デバイス1と返血部33bの間に設けられ、返血ライン4内の血液圧力を測定する。第1圧力計21及び第1圧力計22は、血漿分離デバイス1の入圧及び出圧を常時測定可能であり、第1圧力計21及び第1圧力計22により、血漿分離デバイス1による血液圧力の圧力損失が測定可能である。第2圧力計25は、血漿ライン8に設けられ、血漿ライン8内の血漿圧力を測定する。第3圧力計26は、濾液ライン10に設けられ、濾液ライン10内の濾液圧力を測定する。第1圧力計21~23、第2圧力計25及び第3圧力計26として、例えば半導体ピエゾ抵抗拡散圧力センサ等の公知の水圧計が利用可能である。 The first pressure gauge 23 is provided between the blood collecting portion 33 a and the blood pump 5 in the blood supply line 3 and measures the blood pressure in the blood supply line 3 . A first pressure gauge 21 is provided between the blood pump 5 and the plasma separation device 1 in the blood supply line 3 and measures the blood pressure in the blood supply line 3 . The first pressure gauge 22 is provided between the plasma separation device 1 and the blood return section 33b in the blood return line 4 and measures the blood pressure in the blood return line 4. The first pressure gauge 21 and the first pressure gauge 22 can always measure the pressure in and out of the plasma separation device 1 , and the blood pressure by the plasma separation device 1 is measured by the first pressure gauge 21 and the first pressure gauge 22 . of pressure loss can be measured. A second pressure gauge 25 is provided in the plasma line 8 and measures the plasma pressure within the plasma line 8 . A third pressure gauge 26 is provided in the filtrate line 10 to measure the filtrate pressure in the filtrate line 10 . As the first pressure gauges 21 to 23, the second pressure gauge 25 and the third pressure gauge 26, known water pressure gauges such as semiconductor piezoresistive diffusion pressure sensors can be used.

第1流量計28は、送血ライン3に設けられ、送血ライン3内の血液流量を測定する。第1流量計29は、返血ライン4に設けられ、返血ライン4内の血液流量を測定する。第2流量計30は、血漿ライン8に設けられ、血漿ライン8内の血漿流量を測定する。第3流量計31は、濾液ライン10に設けられ、濾液ライン10内の濾液流量を測定する。第1流量計28、29、第2流量計30、第3流量計31により、各ライン内のポンプ等によって制御される各ライン内の流量が、設定範囲内の流量であるか否かが判定可能である。第1流量計28、29、第2流量計30、第3流量計31として、例えばコリオリ質量流量計、電磁質量流量計、超音波質量流量計等の公知の流量計が利用可能である。 A first flowmeter 28 is provided in the blood supply line 3 and measures the blood flow rate in the blood supply line 3 . A first flow meter 29 is provided in the blood return line 4 and measures the blood flow rate in the blood return line 4 . A second flow meter 30 is provided in the plasma line 8 and measures the plasma flow rate within the plasma line 8 . A third flow meter 31 is provided in the filtrate line 10 to measure the filtrate flow rate in the filtrate line 10 . It is determined by the first flowmeters 28, 29, the second flowmeter 30, and the third flowmeter 31 whether or not the flow rate in each line controlled by the pump or the like in each line is within the set range. It is possible. As the first flowmeters 28, 29, the second flowmeter 30, and the third flowmeter 31, known flowmeters such as Coriolis mass flowmeters, electromagnetic mass flowmeters, and ultrasonic mass flowmeters can be used.

血流検出器17、ヘマトクリット値検出器18、アルブミン濃度検出器19、第1圧力計21~23、第2圧力計25、第3圧力計26、第1流量計28、29、第2流量計30及び第3流量計31は、血液浄化ユニット14の各ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部の一例である。 Blood flow detector 17, hematocrit value detector 18, albumin concentration detector 19, first pressure gauges 21 to 23, second pressure gauge 25, third pressure gauge 26, first flowmeters 28, 29, second flowmeter The 30 and the third flowmeter 31 are examples of a detection section that detects blood information about blood flowing through each line of the blood purification unit 14 .

臨床環境における血液浄化ユニット14には、抗凝固薬注入器、気泡探知機、警報機能等が含まれてもよい。また、血液浄化システム40は、安全に使用するために、災害又は停電発生時にも作動できるように発電装置やバッテリーを備えることが好ましい。 A blood purification unit 14 in a clinical setting may include an anticoagulant injector, an air bubble detector, an alarm function, and the like. In order to use the blood purification system 40 safely, the blood purification system 40 is preferably equipped with a power generator and a battery so that it can operate even in the event of a disaster or power outage.

採血部33aを介して患者から脱血した血液は、送血ライン3を通って、血液ポンプ5により血漿分離デバイス1へ送られる。血漿分離デバイス1へ送られた血液は、血液入口側ポート1cから中空膜体1eに流入し、血液出口側ポート1dから返血ライン4に流出される。一方、中空膜体1eによって濾過された濾液は、血漿出口側ポート1bから流出され、血漿ライン8を通って、血漿送液ポンプ9により因子分離デバイス7へ送られる。因子分離デバイス7へ送られた濾液は、血漿入口側ポート7dから中空膜体7eに流入し、病気の原因となる因子成分が分離されて、血漿出口側ポート7cから器外へ流出される。一方、中空膜体7eによって濾過された濾液は、濾液出口側ポート7aから流出され、濾液ライン10を通って、血漿送液ポンプ9により返血ライン4に送られる。血液出口側ポート1dから返血ライン4に流出された血液、及び、濾液出口側ポート7aから返血ライン4に送られた濾液は、返血部33bを介して患者に戻される。 Blood withdrawn from the patient via the blood collection unit 33 a is sent to the plasma separation device 1 by the blood pump 5 through the blood supply line 3 . The blood sent to the plasma separation device 1 flows into the hollow membrane body 1e from the blood inlet side port 1c and flows out to the blood return line 4 from the blood outlet side port 1d. On the other hand, the filtrate filtered by the hollow membrane body 1e flows out from the plasma outlet side port 1b, passes through the plasma line 8, and is sent to the factor separation device 7 by the plasma liquid sending pump 9. The filtrate sent to the factor separation device 7 flows into the hollow membrane body 7e through the plasma inlet side port 7d, where disease-causing factor components are separated and discharged out of the device through the plasma outlet side port 7c. On the other hand, the filtrate filtered by the hollow membrane body 7 e flows out from the filtrate outlet side port 7 a , passes through the filtrate line 10 , and is sent to the blood return line 4 by the plasma liquid sending pump 9 . The blood flowing out from the blood outlet side port 1d to the blood return line 4 and the filtrate sent to the blood return line 4 from the filtrate outlet side port 7a are returned to the patient via the blood return section 33b.

図3は、血液浄化システム40の概略構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the blood purification system 40. As shown in FIG.

血液浄化システム40の血液浄化ユニット14は、上記した構成に加えて、駆動装置15、心電図測定器41、溶血測定器42、脈拍計43、血圧計44及び血流計45等を有する。 The blood purification unit 14 of the blood purification system 40 has a driving device 15, an electrocardiogram measuring device 41, a hemolysis measuring device 42, a pulsometer 43, a sphygmomanometer 44, a blood flow meter 45, etc., in addition to the configuration described above.

駆動装置15は、一又は複数のモータを含み、制御装置50からの制御信号に従って血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11を駆動させて、血液浄化ユニット14の各ライン内の液体の流れを制御する。 The driving device 15 includes one or more motors, drives the blood pump 5, the plasma liquid feeding pump 9, and the filtrate pump 11 according to control signals from the control device 50, and removes the liquid in each line of the blood purification unit 14. control the flow.

心電図測定器41は、血液浄化ユニット14に接続された患者に装着され、その患者の心電図(心拍波形)を測定し、測定した心電図を出力する。心電図測定器41として、例えばApple Watch(Series 4、5、6)等の装着型心電図測定機器が利用可能である。Apple Watch(Series 4、5、6)は、クリスタル及び電極を有し、心電図アプリケーションと連係して第I誘導心電図に類似した心電図を記録する。心電図測定器41は、心拍リズムを常時検出し、心房細動(AFib)の兆候がある不規則な心拍リズムが検出された場合に、その旨を通知してもよい。 The electrocardiogram measuring device 41 is attached to a patient connected to the blood purification unit 14, measures an electrocardiogram (heartbeat waveform) of the patient, and outputs the measured electrocardiogram. As the electrocardiogram measuring device 41, for example, a wearable electrocardiogram measuring device such as Apple Watch (Series 4, 5, 6) can be used. The Apple Watch (Series 4, 5, 6) has a crystal and electrodes and works in conjunction with an ECG application to record an EKG similar to the Lead I ECG. The electrocardiograph 41 constantly detects the heart rhythm and may notify you if an irregular heart rhythm indicative of atrial fibrillation (AFib) is detected.

溶血測定器42は、血液浄化ユニット14に接続された患者に接続され、その患者の溶血の度合いを測定する。溶血とは、血液細胞の破壊を意味しており、特に赤血球の破壊を意味する。溶血測定器42として、市販されている全ての透析用監視装置(例えば、東レ社製 TR-3300M)に組み込まれている漏血検出器が利用可能である。 A hemolysis meter 42 is connected to the patient connected to the blood purification unit 14 and measures the degree of hemolysis of the patient. Hemolysis means destruction of blood cells, in particular destruction of red blood cells. As the hemolysis measuring device 42, a blood leakage detector incorporated in all commercially available dialysis monitoring devices (for example, TR-3300M manufactured by Toray Industries, Inc.) can be used.

脈拍計43及び血圧計44は、それぞれ血液浄化ユニット14に接続された患者に装着され、その患者の脈拍及び血圧を測定する。血流計45は、血液浄化ユニット14に接続された患者に接続され、その患者の循環血流量を測定する。脈拍計43、血圧計44及び血流計45として、公知の測定器が利用可能である。 A pulse meter 43 and a blood pressure meter 44 are attached to a patient connected to the blood purification unit 14, respectively, and measure the patient's pulse and blood pressure. The blood flow meter 45 is connected to the patient connected to the blood purification unit 14 and measures the circulating blood flow of the patient. As the pulse meter 43, blood pressure meter 44 and blood flow meter 45, known measuring instruments can be used.

制御装置50は、学習装置の一例であり、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。制御装置50は、入力装置51、表示装置52、第1通信装置53、インタフェース装置54、第1記憶装置55及び第1処理装置56等を有する。入力装置51、表示装置52、第1通信装置53、インタフェース装置54、第1記憶装置55及び第1処理装置56は、CPU(Central Processing Unit)バス等を介して相互に接続される。 The control device 50 is an example of a learning device, and is an information processing device such as a personal computer. The control device 50 has an input device 51, a display device 52, a first communication device 53, an interface device 54, a first storage device 55, a first processing device 56, and the like. The input device 51, the display device 52, the first communication device 53, the interface device 54, the first storage device 55 and the first processing device 56 are interconnected via a CPU (Central Processing Unit) bus or the like.

入力装置51は、タッチパネル式の入力デバイス又はキーボード、マウス等の入力デバイス及び入力デバイスから信号を取得するインタフェース回路を有し、利用者の入力操作に応じた操作信号を出力する。 The input device 51 has a touch panel type input device or an input device such as a keyboard and a mouse, and an interface circuit for acquiring signals from the input device, and outputs an operation signal according to a user's input operation.

表示装置52は、液晶、有機EL(Electro-Luminescence)等を含むディスプレイ及びディスプレイに画像データを出力するインタフェース回路を有し、画像データをディスプレイに表示する。 The display device 52 has a display including liquid crystal, organic EL (Electro-Luminescence), etc. and an interface circuit for outputting image data to the display, and displays the image data on the display.

第1通信装置53は、通信部の一例である。第1通信装置53は、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等の通信プロトコルに従った有線通信インタフェース回路を有する。第1通信装置53は、イーサネット(登録商標)等の通信規格に従って、ネットワーク70と通信接続する。第1通信装置53は、ネットワーク70を介してサーバ80から受信したデータを第1処理装置56に送り、第1処理装置56から受け取ったデータを、ネットワーク70を介してサーバ80に送信する。なお、第1通信装置53は、無線信号を送受信するアンテナと、無線LAN等の通信プロトコルに従った無線通信インタフェース回路とを有し、無線LAN等の通信規格に従って、ネットワーク70と通信接続してもよい。 The first communication device 53 is an example of a communication unit. The first communication device 53 has a wired communication interface circuit conforming to a communication protocol such as TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). The first communication device 53 communicates with the network 70 according to a communication standard such as Ethernet (registered trademark). The first communication device 53 sends data received from the server 80 via the network 70 to the first processing device 56 and sends data received from the first processing device 56 to the server 80 via the network 70 . The first communication device 53 has an antenna for transmitting and receiving wireless signals and a wireless communication interface circuit according to a communication protocol such as a wireless LAN, and communicates with the network 70 according to a communication standard such as a wireless LAN. good too.

インタフェース装置54は、USB(Universal Serial Bus)等のシリアルバスに準じるインタフェース回路を有する。インタフェース装置54は、血液浄化ユニット14が有する駆動装置15、磁力調整器16、血流検出器17、ヘマトクリット値検出器18、アルブミン濃度検出器19、第1圧力計21~23、第2圧力計25、第3圧力計26、第1流量計28、29、第2流量計30、第3流量計31、心電図測定器41、溶血測定器42、脈拍計43、血圧計44及び血流計45等と接続され、接続された各装置と通信可能に設けられている。インタフェース装置54は、接続する各装置から受信したデータを第1処理装置56に送り、第1処理装置56から受け取ったデータを、接続する各装置に送信する。なお、インタフェース装置54は、Bluetooth(登録商標)等の近距離無線通信規格に準じたインタフェース回路を有し、無線により、血液浄化ユニット14が有する各部と通信接続されてもよい。 The interface device 54 has an interface circuit conforming to a serial bus such as USB (Universal Serial Bus). The interface device 54 includes the driving device 15 of the blood purification unit 14, the magnetic force regulator 16, the blood flow detector 17, the hematocrit value detector 18, the albumin concentration detector 19, the first pressure gauges 21 to 23, and the second pressure gauge. 25, third pressure gauge 26, first flowmeters 28, 29, second flowmeter 30, third flowmeter 31, electrocardiogram measuring device 41, hemolysis measuring device 42, pulse meter 43, sphygmomanometer 44 and blood flow meter 45 etc., and is provided so as to be able to communicate with each connected device. The interface device 54 sends data received from each connected device to the first processing device 56, and transmits data received from the first processing device 56 to each connected device. The interface device 54 may have an interface circuit conforming to a short-range wireless communication standard such as Bluetooth (registered trademark), and may be wirelessly connected to each part of the blood purification unit 14 for communication.

第1記憶装置55は、記憶部の一例である。第1記憶装置55は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、第1記憶装置55には、制御装置50の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて第1記憶装置55にインストールされてもよい。可搬型記録媒体は、例えばCD-ROM(compact disc read only memory)、DVD-ROM(digital versatile disc read only memory)等である。コンピュータプログラムは、所定のサーバ等からインストールされてもよい。 The first storage device 55 is an example of a storage unit. The first storage device 55 includes memory devices such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), fixed disk devices such as hard disks, or portable storage devices such as flexible disks and optical disks. The first storage device 55 also stores computer programs, databases, tables, and the like used for various processes of the control device 50 . The computer program may be installed in the first storage device 55 from a computer-readable portable recording medium using a known setup program or the like. Examples of portable recording media include CD-ROMs (compact disc read only memory) and DVD-ROMs (digital versatile disc read only memory). The computer program may be installed from a predetermined server or the like.

第1記憶装置55には、データとして、学習モデル551、製品データ552、結果テーブル553等が記憶される。学習モデル551は、血液浄化ユニット14における血液の流れを制御するためのモデルである。学習モデル551は、第1処理装置56により生成され又はサーバ80から受信する。製品データ552は、血液浄化ユニット14に関するデータであり、血漿分離デバイス1による血漿成分、細胞成分の分離性能(濾過性能)、又は、因子分離デバイス7による因子成分の分離性能(濾過性能)等を示す。製品データ552は、入力装置51を用いて利用者により予め設定される。結果テーブル553には、血液浄化システム40による血液浄化毎に、血液浄化の結果が記憶される。結果テーブル553の詳細については後述する。 A learning model 551, product data 552, a result table 553, and the like are stored as data in the first storage device 55. FIG. Learning model 551 is a model for controlling blood flow in blood purification unit 14 . Learning model 551 is generated by first processing unit 56 or received from server 80 . The product data 552 is data relating to the blood purification unit 14, and indicates the plasma component and cell component separation performance (filtration performance) of the plasma separation device 1, the factor component separation performance (filtration performance) of the factor separation device 7, and the like. show. The product data 552 is preset by the user using the input device 51 . The result table 553 stores the result of blood purification for each blood purification by the blood purification system 40 . Details of the result table 553 will be described later.

第1処理装置56は、予め第1記憶装置55に記憶されているプログラムに基づいて動作する。第1処理装置56は、例えばCPUである。第1処理装置56として、DSP(digital signal processor)、LSI(large scale integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等が用いられてもよい。第1処理装置56は、入力装置51、表示装置52、第1通信装置53、インタフェース装置54及び第1記憶装置55等と接続され、各装置を制御する。第1処理装置56は、学習モデル551を生成するとともに、生成した学習モデル551を用いて血液浄化ユニット14における血液の流れを制御する。 The first processing device 56 operates based on a program stored in advance in the first storage device 55 . The first processing device 56 is, for example, a CPU. As the first processing device 56, a DSP (digital signal processor), LSI (large scale integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), or the like may be used. The first processing device 56 is connected to the input device 51, the display device 52, the first communication device 53, the interface device 54, the first storage device 55, etc., and controls each device. First processing device 56 generates learning model 551 and controls blood flow in blood purification unit 14 using generated learning model 551 .

第1処理装置56は、第1記憶装置55に記憶されたコンピュータプログラムを読み取り、読み取ったコンピュータプログラムに従って動作する。これにより、第1処理装置56は、第1データ取得部561、第1生成部562、第1出力制御部563、パラメータ取得部564及び制御部565として機能する。第1データ取得部561、第1生成部562及び第1出力制御部563は、それぞれデータ取得部、生成部及び出力制御部の一例である。 The first processing device 56 reads the computer program stored in the first storage device 55 and operates according to the read computer program. Thereby, the first processing device 56 functions as a first data acquisition section 561 , a first generation section 562 , a first output control section 563 , a parameter acquisition section 564 and a control section 565 . The first data acquisition unit 561, the first generation unit 562, and the first output control unit 563 are examples of the data acquisition unit, generation unit, and output control unit, respectively.

図4は、結果テーブル553のデータ構造の一例を示す模式図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the data structure of the result table 553. As shown in FIG.

結果テーブル553には、血液浄化システム40による血液浄化毎に、識別番号(測定ID)、学習モデル、患者データ、製品データ、血液データ、クリアランスデータ、原因物質除去量及び抗血栓性等が関連付けて記憶される。学習モデルは、血液浄化において使用された学習モデル551である。学習モデルとして、血液浄化において使用された学習モデル551の識別情報又は格納アドレス等が記憶されてもよい。患者データは、血液浄化が行われた患者の氏名、身長、体重等の患者に関するデータである。製品データは、利用者により予め設定された製品データ552である。 The result table 553 associates an identification number (measurement ID), learning model, patient data, product data, blood data, clearance data, causative substance removal amount, antithrombogenicity, etc. for each blood purification by the blood purification system 40. remembered. The learning model is the learning model 551 used in blood purification. As the learning model, identification information or a storage address of the learning model 551 used in blood purification may be stored. The patient data is data related to the patient, such as the name, height, and weight of the patient for whom blood purification was performed. The product data is product data 552 preset by the user.

血液データは、血液浄化ユニット14の各ラインに流れる血液に関するデータであり、血液浄化前の患者の脈拍、血圧、循環血流量、血液中のヘマトクリット値、又は、溶血の度合い等を含む。クリアランスデータは、血液浄化システム40によって浄化された血液に関するデータであり、血液浄化後の患者の脈拍、血圧、循環血流量、血液中のヘマトクリット値、溶血の度合い等を含む。クリアランスデータは、さらに、血液浄化中に測定された血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、又は、濾液中のアルブミン濃度等を含んでもよい。原因物質除去量は、血液浄化ユニット14によって除去された原因物質の量である。抗血栓性は、血液凝固系活性化抑制能であり、血液浄化ユニット14によって浄化された血液に形成されている血栓の度合いである。 The blood data is data relating to the blood flowing through each line of the blood purification unit 14, and includes the patient's pulse rate, blood pressure, circulating blood flow rate, blood hematocrit value, degree of hemolysis, and the like before blood purification. The clearance data is data relating to blood purified by the blood purification system 40, and includes the patient's pulse rate, blood pressure, circulating blood flow, blood hematocrit value, degree of hemolysis, and the like after blood purification. Clearance data may further include blood pressure measured during blood purification, blood pressure pressure drop, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, albumin concentration in filtrate, and the like. The causative substance removal amount is the amount of the causative substance removed by the blood purification unit 14 . The antithrombotic property is the ability to suppress activation of the blood coagulation system, and is the degree of thrombi formed in the blood purified by the blood purification unit 14 .

図5は、サーバ80の概略構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the server 80. As shown in FIG.

サーバ80は、制御装置50の上位コンピュータであり、学習装置の一例である。サーバ80は、第2通信装置81、第2記憶装置82及び第2処理装置83等を有する。第2通信装置81、第2記憶装置82及び第2処理装置83は、CPUバス等を介して相互に接続される。 Server 80 is a host computer of control device 50 and is an example of a learning device. The server 80 has a second communication device 81, a second storage device 82, a second processing device 83, and the like. The second communication device 81, the second storage device 82 and the second processing device 83 are interconnected via a CPU bus or the like.

第2通信装置81は、複数の血液浄化システム40と通信するための通信部の一例である。第2通信装置81は、TCP/IP等の通信プロトコルに従った有線通信インタフェース回路を有する。第2通信装置81は、イーサネット(登録商標)等の通信規格に従って、ネットワーク70と通信接続する。第2通信装置81は、ネットワーク70を介して制御装置50から受信したデータを第2処理装置83に送り、第2処理装置83から受け取ったデータを、ネットワーク70を介して制御装置50に送信する。なお、第2通信装置81は、無線信号を送受信するアンテナと、無線LAN等の通信プロトコルに従った無線通信インタフェース回路とを有し、無線LAN等の通信規格に従って、ネットワーク70と通信接続してもよい。 The second communication device 81 is an example of a communication section for communicating with multiple blood purification systems 40 . The second communication device 81 has a wired communication interface circuit conforming to a communication protocol such as TCP/IP. The second communication device 81 communicates with the network 70 according to a communication standard such as Ethernet (registered trademark). The second communication device 81 transmits data received from the control device 50 via the network 70 to the second processing device 83, and transmits data received from the second processing device 83 to the control device 50 via the network 70. . The second communication device 81 has an antenna for transmitting and receiving wireless signals and a wireless communication interface circuit conforming to a communication protocol such as a wireless LAN, and communicates with the network 70 according to a communication standard such as a wireless LAN. good too.

第2記憶装置82は、RAM、ROM等のメモリ装置、ハードディスク等の固定ディスク装置、又はフレキシブルディスク、光ディスク等の可搬用の記憶装置等を有する。また、第2記憶装置82には、サーバ80の各種処理に用いられるコンピュータプログラム、データベース、テーブル等が格納される。コンピュータプログラムは、例えばCD-ROM、DVD-ROM等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて第2記憶装置82にインストールされてもよい。コンピュータプログラムは、所定のサーバ等からインストールされてもよい。 The second storage device 82 includes memory devices such as RAM and ROM, fixed disk devices such as hard disks, portable storage devices such as flexible disks and optical disks, and the like. The second storage device 82 stores computer programs, databases, tables, and the like used for various processes of the server 80 . The computer program may be installed in the second storage device 82 from a computer-readable portable recording medium such as CD-ROM, DVD-ROM, etc. using a known setup program or the like. The computer program may be installed from a predetermined server or the like.

第2記憶装置82には、データとして、学習モデル821等が記憶される。学習モデル821は、第2処理装置83により生成され又は制御装置50から受信する。 A learning model 821 and the like are stored as data in the second storage device 82 . The learning model 821 is generated by the second processor 83 or received from the controller 50 .

第2処理装置83は、予め第2記憶装置82に記憶されているプログラムに基づいて動作する。第2処理装置83は、例えばCPUである。第2処理装置83として、DSP、LSI、ASIC、FPGA等が用いられてもよい。第2処理装置83は、第2通信装置81及び第2記憶装置82等と接続され、各装置を制御する。第2通信装置81は、学習モデル821を生成し、各制御装置50に送信する。 The second processing device 83 operates based on a program stored in advance in the second storage device 82 . The second processing device 83 is, for example, a CPU. A DSP, LSI, ASIC, FPGA, or the like may be used as the second processing device 83 . The second processing device 83 is connected to the second communication device 81, the second storage device 82, etc., and controls each device. The second communication device 81 generates a learning model 821 and transmits it to each control device 50 .

第2処理装置83は、第2記憶装置82に記憶されたコンピュータプログラムを読み取り、読み取ったコンピュータプログラムに従って動作する。これにより、第2処理装置83は、第2データ取得部831、第2生成部832及び第2出力制御部833として機能する。 The second processing device 83 reads the computer program stored in the second storage device 82 and operates according to the read computer program. Thereby, the second processing device 83 functions as a second data acquisition section 831 , a second generation section 832 and a second output control section 833 .

図6は、制御装置50の学習処理の動作の例を示すフローチャートである。 FIG. 6 is a flow chart showing an example of the learning process operation of the control device 50 .

以下、図6に示したフローチャートを参照しつつ、制御装置50の学習処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め第1記憶装置55に記憶されているプログラムに基づき主に第1処理装置56により制御装置50の各要素と協働して実行される。 An example of the operation of the learning process of the control device 50 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. The operation flow described below is executed mainly by the first processing device 56 in cooperation with each element of the control device 50 based on a program stored in the first storage device 55 in advance.

最初に、第1データ取得部561は、血液浄化ユニット14の各ラインに流れる血液に関する血液情報を取得する(ステップS101)。血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、血漿分離デバイス1のファウリング、因子分離デバイス7のファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、又は、患者の溶血の度合い、脈拍、血圧もしくは循環血流量を含む。血液情報は、上記した各パラメータのうちの一つ又は複数を含む。 First, the first data acquisition unit 561 acquires blood information about blood flowing through each line of the blood purification unit 14 (step S101). The blood information includes the degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, plasma separation device 1 Including fouling, fouling of the factor separation device 7, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, or degree of hemolysis, pulse, blood pressure or circulating blood flow of the patient. The blood information includes one or more of each parameter described above.

第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して血流検出器17から血液浄化ユニット14内の血流の方向、速度及び/又は速度分布を取得し、取得した各情報に基づいて血液の乱流の度合い及び血液の渦度を算出する。第1データ取得部561は、例えば、血流検出器17により検出された血流毎にレイノルズ数を算出し、算出したレイノルズ数が所定閾値以上であるか否かにより、各血流が乱流であるか層流であるかを判定する。第1データ取得部561は、血流検出器17により検出された全ての血流の数に対する、乱流である血流の数の割合を乱流の度合いとして算出する。また、第1データ取得部561は、血流検出器17から取得した血流の方向及び速度に基づいて、血流の速度ベクトルを算出し、算出した速度ベクトルのなすベクトル場の回転を渦度として算出する。渦度は、流れの回転するありさまを表現する量である。 The first data acquisition unit 561 acquires the direction, velocity and/or velocity distribution of the blood flow in the blood purification unit 14 from the blood flow detector 17 via the interface device 54, and based on the acquired information, The degree of turbulence and vorticity of the blood are calculated. For example, the first data acquisition unit 561 calculates the Reynolds number for each blood flow detected by the blood flow detector 17, and determines whether each blood flow is turbulent depending on whether the calculated Reynolds number is equal to or greater than a predetermined threshold. or laminar flow. The first data acquisition unit 561 calculates the ratio of the number of turbulent blood flows to the total number of blood flows detected by the blood flow detector 17 as the degree of turbulence. Further, the first data acquisition unit 561 calculates the velocity vector of the blood flow based on the direction and velocity of the blood flow acquired from the blood flow detector 17, and measures the rotation of the vector field formed by the calculated velocity vector as the vorticity. Calculate as Vorticity is a quantity that describes the rolling behavior of a flow.

第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して心電図測定器41から、血液浄化ユニット14に接続された患者の心電図を取得し、取得した心電図に基づいて心雑音の度合いを算出する。心雑音は、心臓の鼓動と調和せず、音律を乱している心臓の雑音である。心臓の雑音は、血液が心臓弁や心臓近くの血管を流れる時(弁の開閉時)等に発する特徴的な異常音である。異常音は、主に心臓弁の欠陥により発生する。第1データ取得部561は、取得した心電図に示される心拍リズムおいて、心房細動を示唆する不規則な心拍リズムの発生割合を心雑音の度合いとして算出する。例えば、制御装置50は、心房細動の心拍リズムの波形パターンを予め第1記憶装置55に記憶しておく。第1データ取得部561は、公知のパターンマッチング技術を利用して、取得した心電図に示される心拍リズム内で心房細動の心拍リズムと類似する波形を検出する。または、第1データ取得部561は、取得した心電図に示される心拍リズム内で各R波に対応するP波を検出し、P波の消失数に基づいて、心房細動を示唆する心拍リズムの発生を検出する。 The first data acquisition unit 561 acquires the electrocardiogram of the patient connected to the blood purification unit 14 from the electrocardiogram measuring device 41 via the interface device 54, and calculates the degree of heart murmur based on the acquired electrocardiogram. A heart murmur is a heart murmur that is out of sync with the heartbeat and out of rhythm. A heart murmur is a characteristic abnormal sound emitted when blood flows through a heart valve or a blood vessel near the heart (when a valve opens and closes). Abnormal sounds are primarily caused by heart valve defects. The first data acquisition unit 561 calculates, as the degree of heart murmur, the rate of occurrence of irregular heart rhythm suggestive of atrial fibrillation in the heart rhythm indicated in the acquired electrocardiogram. For example, the control device 50 stores the waveform pattern of the heartbeat rhythm of atrial fibrillation in the first storage device 55 in advance. The first data acquisition unit 561 uses a known pattern matching technique to detect a waveform similar to the heart rhythm of atrial fibrillation in the heart rhythm shown in the acquired electrocardiogram. Alternatively, the first data acquisition unit 561 detects P waves corresponding to each R wave in the heart rhythm shown in the acquired electrocardiogram, and determines the heart rhythm suggestive of atrial fibrillation based on the number of disappearances of the P waves. Detect occurrences.

第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して第1圧力計21~23から血液圧力を取得する。また、第1データ取得部561は、第1圧力計21から取得した血液圧力から、第1圧力計22から取得した血液圧力を減算した値を血液圧力の圧力損失として算出する。また、第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して第2圧力計25及び第3圧力計26から、それぞれ血漿圧力及び濾液圧力を取得する。また、第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して第1流量計28、29、第2流量計30及び第3流量計31から、それぞれ血液流量、血漿流量、濾液流量を取得する。 The first data acquisition unit 561 acquires blood pressure from the first pressure gauges 21 to 23 via the interface device 54 . Further, the first data acquisition unit 561 calculates a value obtained by subtracting the blood pressure acquired from the first pressure gauge 22 from the blood pressure acquired from the first pressure gauge 21 as the pressure loss of the blood pressure. The first data acquisition unit 561 also acquires the plasma pressure and the filtrate pressure from the second pressure gauge 25 and the third pressure gauge 26 via the interface device 54, respectively. Also, the first data acquisition unit 561 acquires the blood flow rate, plasma flow rate, and filtrate flow rate from the first flow meters 28 and 29, the second flow meter 30, and the third flow meter 31 via the interface device 54, respectively.

また、第1データ取得部561は、第2流量計30から取得した血漿流量から、血液浄化ユニット14の稼働を開始してから現在までの単位時間あたりの血漿分離デバイス1の濾液量を算出する。第1データ取得部561は、現在の、第2圧力計25から取得した血漿圧力と第1圧力計21から取得した血液圧力の圧力差を算出する。第1データ取得部561は、算出した濾液量から、算出した圧力差を除算した値を、単位時間でさらに除算した値を血漿分離デバイス1のファウリングとして算出する。同様に、第1データ取得部561は、第3流量計31から取得した濾液流量から、血液浄化ユニット14の稼働を開始してから現在までの単位時間あたりの因子分離デバイス7の濾液量を算出する。第1データ取得部561は、現在の、第3圧力計26から取得した濾液圧力と第2圧力計25から取得した血漿圧力の圧力差を算出する。第1データ取得部561は、算出した濾液量から、算出した圧力差を除算した値を、単位時間でさらに除算した値を因子分離デバイス7のファウリングとして算出する。 In addition, the first data acquisition unit 561 calculates the filtrate volume of the plasma separation device 1 per unit time from the start of operation of the blood purification unit 14 to the present from the plasma flow rate acquired from the second flowmeter 30. . The first data acquisition unit 561 calculates the current pressure difference between the plasma pressure acquired from the second pressure gauge 25 and the blood pressure acquired from the first pressure gauge 21 . The first data acquisition unit 561 calculates the fouling of the plasma separation device 1 by further dividing the value obtained by dividing the calculated pressure difference from the calculated amount of filtrate by the unit time. Similarly, the first data acquisition unit 561 calculates the filtrate volume of the factor separation device 7 per unit time from the start of operation of the blood purification unit 14 to the present from the filtrate flow rate acquired from the third flowmeter 31. do. The first data acquisition unit 561 calculates the current pressure difference between the filtrate pressure acquired from the third pressure gauge 26 and the plasma pressure acquired from the second pressure gauge 25 . The first data acquisition unit 561 calculates the fouling of the factor separation device 7 by further dividing the value obtained by dividing the calculated pressure difference from the calculated amount of filtrate by the unit time.

第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介してヘマトクリット値検出器18から血液中のヘマトクリット値を取得する。また、第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介してアルブミン濃度検出器19から濾液中のアルブミン濃度を取得する。また、第1データ取得部561は、インタフェース装置54を介して溶血測定器42、脈拍計43、血圧計44及び血流計45から、それぞれ血液浄化ユニット14に接続された患者の溶血の度合い、脈拍、血圧及び循環血流量を取得する。 The first data acquisition unit 561 acquires the hematocrit value in blood from the hematocrit value detector 18 via the interface device 54 . Also, the first data acquisition unit 561 acquires the concentration of albumin in the filtrate from the albumin concentration detector 19 via the interface device 54 . In addition, the first data acquisition unit 561 obtains the degree of hemolysis of the patient connected to the blood purification unit 14 from the hemolysis measuring instrument 42, the pulse meter 43, the sphygmomanometer 44, and the blood flow meter 45 via the interface device 54, Pulse, blood pressure and circulatory blood flow are obtained.

次に、第1データ取得部561は、血液浄化ユニット14における液体の流れに関する制御パラメータを取得する(ステップS102)。制御パラメータは、磁力調整器16により血液に対して所定の方向に印加する磁界の強度、又は、血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9もしくは濾液ポンプ11の駆動量を含む。制御パラメータは、上記した各パラメータのうちの一つ又は複数を含む。 Next, the first data acquisition section 561 acquires control parameters relating to the flow of liquid in the blood purification unit 14 (step S102). The control parameters include the intensity of the magnetic field applied to the blood in a predetermined direction by the magnetic force adjuster 16, or the drive amount of the blood pump 5, the plasma feed pump 9, or the filtrate pump 11. FIG. Control parameters include one or more of each of the parameters described above.

例えば、制御装置50は、制御パラメータの種別毎に、使用可能な様々な値を第1記憶装置55に記憶しておき、第1データ取得部561は、第1記憶装置55に記憶された値を順次読み出すことにより制御パラメータを取得する。なお、第1データ取得部561は、制御パラメータの種別毎に、使用可能な値の範囲で乱数値を発生させることにより、制御パラメータを取得してもよい。また、制御装置50は、制御パラメータの種別毎に、各制御パラメータの最適値を第1記憶装置55に記憶しておき、第1データ取得部561は、その最適値に対して微小量だけ変化させることにより、制御パラメータを取得してもよい。 For example, the control device 50 stores various usable values in the first storage device 55 for each type of control parameter, and the first data acquisition unit 561 acquires the values stored in the first storage device 55. are read out sequentially to acquire the control parameters. Note that the first data acquisition unit 561 may acquire control parameters by generating a random number within a usable value range for each type of control parameter. In addition, the control device 50 stores the optimum value of each control parameter in the first storage device 55 for each type of control parameter, and the first data acquisition unit 561 detects a slight change in the optimum value. The control parameters may be obtained by causing

次に、第1データ取得部561は、取得した制御パラメータに基づいて、磁力調整器16を制御し、又は、駆動装置15を介して血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9もしくは濾液ポンプ11を制御する(ステップS103)。 Next, the first data acquisition unit 561 controls the magnetic force regulator 16 based on the acquired control parameters, or controls the blood pump 5, the plasma liquid transfer pump 9, or the filtrate pump 11 via the driving device 15. (step S103).

次に、第1データ取得部561は、ステップS101の処理と同様にして、血液情報を取得する(ステップS104)。このように、第1データ取得部561は、ステップS102で取得した制御パラメータに基づいて血液浄化ユニット14の液体制御機構を制御し、その制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御する前後に検出部により検出された血液情報を取得する。これにより、第1データ取得部561は、血液情報と制御パラメータの組合せを取得する。 Next, the first data acquisition unit 561 acquires blood information in the same manner as in step S101 (step S104). In this way, the first data acquisition section 561 controls the liquid control mechanism of the blood purification unit 14 based on the control parameters acquired in step S102, and the detection section before and after controlling the liquid control mechanism based on the control parameters. Acquire blood information detected by Thereby, the first data acquisition unit 561 acquires a combination of blood information and control parameters.

次に、第1生成部562は、第1データ取得部561が取得した血液情報に基づいて、学習モデル551における報酬を設定する(ステップS105)。 Next, the first generation unit 562 sets a reward in the learning model 551 based on the blood information acquired by the first data acquisition unit 561 (step S105).

血液浄化システム40で使用される学習モデル551は、例えば強化学習により学習される。学習モデル551は、強化学習として例えばQ学習により学習される。学習モデル551は、血液浄化ユニット14を環境とし、制御装置50をエージェントとし、血液情報を状態とし、制御パラメータに基づく液体制御機構の制御を行動として、各制御パラメータに基づく制御の価値を定める行動価値関数を有する。上記した各血液情報は、上記した各制御パラメータを変更することによって変化する物理量である。即ち、各血液情報と各制御パラメータの間には相関関係が存在し、第1生成部562は、血液浄化ユニット14の状態に応じた適切な制御パラメータを決定することが可能な学習モデル551を生成することができる。 Learning model 551 used in blood purification system 40 is learned by, for example, reinforcement learning. The learning model 551 is learned by, for example, Q-learning as reinforcement learning. The learning model 551 uses the blood purification unit 14 as the environment, the control device 50 as the agent, the blood information as the state, the control of the liquid control mechanism based on the control parameters as the action, and the action that determines the value of control based on each control parameter. have a value function. Each blood information described above is a physical quantity that changes by changing each control parameter described above. That is, there is a correlation between each piece of blood information and each control parameter, and the first generator 562 creates a learning model 551 that can determine an appropriate control parameter according to the state of the blood purification unit 14. can be generated.

Q学習では、環境の状態sと、その状態sで選択される行動aとを独立変数として、状態sで行動aを選択した場合の行動の価値を表す行動価値関数Q(s,a)が学習される。Q学習では、状態sと行動aとの相関性が未知の状態で学習が開始され、任意の状態sで種々の行動aを選択する試行錯誤を繰り返すことにより、行動価値関数Qが反復して更新される。また、Q学習では、ある状態sである行動aが選択された場合に、報酬rが得られるように構成され、より高い報酬rが得られる行動aが選択されるように、行動価値関数Qが学習される。行動価値関数Qの更新式は、以下の式のように表される。

Figure 2023049990000002
In Q-learning, the action value function Q(s, a) representing the action value when the action a is selected in the state s is obtained by using the environmental state s and the action a selected in the state s as independent variables. be learned. In Q-learning, learning is started in a state where the correlation between state s and action a is unknown, and by repeating trial and error to select various actions a in arbitrary state s, action-value function Q repeats Updated. In addition, in Q-learning, when an action a in a certain state s is selected, a reward r is obtained, and an action value function Q is learned. An update formula for the action-value function Q is expressed as the following formula.
Figure 2023049990000002

上記式において、st及びatはそれぞれ時刻tにおける状態及び行動であり、行動atにより状態はstからst+1に変化する。rt+1は、状態がstからst+1に変化したことで得られる報酬である。maxQの項は、時刻t+1で最大の価値Qになる(と時刻tで考えられている)行動aを行ったときのQを意味する。α及びγはそれぞれ学習係数及び割引率であり、0<α≦1(通常は0.9~0.99)、0<γ≦1(通常は0.1程度)で任意に設定される。 In the above formula, s t and a t are the state and action at time t, respectively, and the state changes from s t to s t+1 by action a t . r t+1 is the reward obtained by changing the state from s t to s t+1 . The term maxQ means the Q when the action a that becomes the maximum value Q at the time t+1 (considered at the time t) is performed. α and γ are a learning coefficient and a discount rate, respectively, and are arbitrarily set within 0<α≦1 (usually 0.9 to 0.99) and 0<γ≦1 (usually about 0.1).

この更新式は、ある状態stにおける行動atの評価値Q(st,at)より、次の状態st+1における最良の行動maxat+1の評価値Q(st+1,maxat+1)の方が大きければQ(st,at)を大きくし、小さければQ(st,at)も小さくすることを示している。つまり、この更新式により、ある状態における、ある行動の価値は、それによる次の状態における最良の行動の価値に近づけられる。したがって、行動価値関数は、血液浄化ユニット14を稼働するのに最も適した状態となるような行動(稼働条件)の行動価値が高くなるように、即ち血液浄化ユニット14の最適な行動(稼働条件)の行動価値が高くなるように更新される。 This update formula is obtained from the evaluation value Q(s t , a t ) of the action a t in a certain state s t , the evaluation value Q(s t + 1 , maxa t+1 ) is larger, Q(s t , a t ) is increased, and if smaller, Q(s t , a t ) is also decreased. That is, this update formula brings the value of an action in a state closer to the value of the best action in the next state. Therefore, the action value function is set so that the action value of the action (operating condition) that is most suitable for operating the blood purification unit 14 becomes high, that is, the optimum action (operating condition) of the blood purification unit 14 ) is updated to have a higher action value.

各行動価値関数Qの初期値は、任意に設定される。第1生成部562は、ステップS106の実行回数を上記式の時刻として使用する。第1生成部562は、ステップS101で取得された制御前の血液情報を状態stとして特定し、ステップS102で取得された制御パラメータに基づく制御を行動atとして特定し、ステップS104で取得された制御後の血液情報を状態st+1として特定する。 The initial value of each action value function Q is set arbitrarily. The first generation unit 562 uses the number of executions of step S106 as the time in the above formula. The first generation unit 562 identifies the pre-control blood information acquired in step S101 as the state st , identifies the control based on the control parameter acquired in step S102 as the action at , and identifies the control based on the control parameter acquired in step S102 as the action at. The blood information after the control is specified as state s t+1 .

第1生成部562は、制御前後の血液情報(状態)の変化に基づいて、報酬rを設定する。第1生成部562は、制御前の血液情報に対する制御後の血液情報の変化(差)が小さいほど報酬rが大きくなり、変化(差)が大きいほど報酬rが小さくなるように、報酬rを設定する。例えば、血液情報毎に一又は複数の閾値が予め設定され、第1生成部562は、各血液情報の変化量を各閾値と比較することにより、報酬rを設定する。変化量が閾値の最大値より大きい場合、第1生成部562は、報酬rを0に設定してもよい。このように、第1生成部562は、特定の制御パラメータに基づいて血液浄化ユニット14を制御したときに、血液浄化ユニット14における血液の状態が安定しているほど報酬rが高くなるように、報酬rを設定する。これにより、第1生成部562は、現在の血液状態に対して、血液浄化ユニット14における血液の状態がより安定するような制御パラメータを選択するように学習された学習モデル551を生成することができる。 The first generator 562 sets the reward r based on the change in blood information (state) before and after control. The first generation unit 562 calculates the reward r such that the smaller the change (difference) in the blood information after control with respect to the blood information before control, the larger the reward r, and the larger the change (difference), the smaller the reward r. set. For example, one or more thresholds are set in advance for each blood information, and the first generator 562 sets the reward r by comparing the amount of change in each blood information with each threshold. If the amount of change is greater than the maximum value of the threshold, the first generator 562 may set the reward r to zero. In this way, when the blood purification unit 14 is controlled based on a specific control parameter, the first generation unit 562 increases the reward r as the blood condition in the blood purification unit 14 becomes more stable. Set reward r. As a result, the first generation unit 562 can generate the learning model 551 that has been learned to select control parameters that make the blood state in the blood purification unit 14 more stable with respect to the current blood state. can.

次に、第1生成部562は、第1データ取得部561が取得した血液情報と制御パラメータの組合せ、及び、設定した報酬に基づいて、行動価値関数を更新する(ステップS106)。第1生成部562は、特定した状態st、行動at、状態st+1及び設定した報酬rに基づいて、上記式に従って、行動価値関数Q(st,at)を更新する。 Next, the first generation unit 562 updates the action value function based on the combination of the blood information and the control parameter acquired by the first data acquisition unit 561 and the set reward (step S106). The first generator 562 updates the action value function Q(s t , a t ) according to the above formula based on the specified state s t , action a t , state s t+1 and the set reward r.

次に、第1生成部562は、学習の終了条件が満たされたか否かを判定する(ステップS107)。学習の終了条件として、例えば行動価値関数の総更新回数が所定回数以上になったこと、又は、各行動価値関数の更新回数の最大値又は最小値が所定回数以上になったこと等が事前に設定される。まだ学習の終了条件が満たされていない場合、第1データ取得部561及び第1生成部562は、ステップS101へ処理を戻し、ステップS101~S107の処理を繰り返す。これにより、第1データ取得部561は、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得し、第1生成部562は、第1データ取得部561が取得した各組合せを用いて、行動価値関数を更新する。なお、二回目以降の処理では、ステップS101の処理は省略され、第1データ取得部561は、直前のステップS104で取得した制御後の血液情報を、制御前の血液情報として使用してもよい。 Next, the first generation unit 562 determines whether or not the learning end condition is satisfied (step S107). As learning end conditions, for example, the total update count of the action-value function has reached a predetermined number or more, or the maximum or minimum update count of each action-value function has reached a predetermined number or more. set. If the learning end condition is not satisfied yet, the first data acquisition unit 561 and the first generation unit 562 return the processing to step S101 and repeat the processing of steps S101 to S107. As a result, first data acquisition unit 561 acquires a plurality of combinations of blood information and control parameters, and first generation unit 562 uses each combination acquired by first data acquisition unit 561 to generate an action value function. Update. Note that in the second and subsequent processes, the process of step S101 may be omitted, and the first data acquisition unit 561 may use the blood information after control acquired in the previous step S104 as the blood information before control. .

一方、学習の終了条件が満たされた場合、第1生成部562は、最終的に更新された各Q(s,a)の値(行動価値)の組合せ(行動価値テーブル)を有する学習モデル551を生成し、第1記憶装置55に記憶する(ステップS108)。学習モデル551は、所定の血液情報が状態として入力された場合に、その状態において行動価値が最も高くなる行動に対応する制御パラメータ、即ち血液情報を最も安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習されている。なお、学習モデル551は、所定の血液情報が状態として入力された場合に、その状態における各制御パラメータ(各値)の行動価値を出力するように学習されていてもよい。 On the other hand, when the end condition of learning is satisfied, the first generation unit 562 generates a learning model 551 having a combination (action value table) of finally updated values (action values) of each Q(s, a). is generated and stored in the first storage device 55 (step S108). Learning model 551 outputs a control parameter corresponding to an action with the highest action value in that state when predetermined blood information is input as a state, that is, a control parameter that can stabilize the blood information most. have been learned to Note that the learning model 551 may be learned so that when predetermined blood information is input as a state, the action value of each control parameter (each value) in that state is output.

これにより、血液浄化システム40は、血液浄化ユニット14の稼働を開始してから時間経過毎の最適な稼働条件を自動的に作成することができる。その結果、血液浄化システム40は、例えば、二重慮過血漿交換法によるアフェレーシスでの最適な稼働条件を導き出すことができる。 As a result, the blood purification system 40 can automatically create optimal operating conditions for each elapsed time after the start of operation of the blood purification unit 14 . As a result, blood purification system 40 can derive optimal operating conditions, for example, in double plasmapheresis apheresis.

次に、第1出力制御部563は、第1生成部562が生成した学習モデル551を、第1通信装置53を介してサーバ80に送信することにより出力し(ステップS109)、一連のステップを終了する。学習モデル551は、学習モデルに関する情報の一例である。一方、サーバ80は、第2通信装置81を介して制御装置50から学習モデル551を受信した場合、受信した学習モデル551を学習モデル821として第2記憶装置82に記憶するとともに、第2通信装置81を介して他の制御装置50に送信する。他の制御装置50は、第1通信装置53を介してサーバ80から学習モデル821を受信した場合、受信した学習モデル821を学習モデル551として第1記憶装置55に記憶する。これにより、管理システム100は、複数の血液浄化システム40で学習モデルを共有でき、学習モデルの生成効率を向上させることが可能となる。なお、ステップS109の処理は省略され、制御装置50は、自装置で生成した学習モデル551を、自装置でのみ使用してもよい。 Next, the first output control unit 563 outputs the learning model 551 generated by the first generation unit 562 by transmitting it to the server 80 via the first communication device 53 (step S109), and performs a series of steps. finish. A learning model 551 is an example of information about a learning model. On the other hand, when the server 80 receives the learning model 551 from the control device 50 via the second communication device 81, the server 80 stores the received learning model 551 as the learning model 821 in the second storage device 82, and 81 to other controllers 50 . When receiving the learning model 821 from the server 80 via the first communication device 53 , the other control device 50 stores the received learning model 821 as the learning model 551 in the first storage device 55 . As a result, the management system 100 can share the learning model among a plurality of blood purification systems 40, and can improve the efficiency of generating the learning model. It should be noted that the process of step S109 may be omitted, and the control device 50 may use the learning model 551 generated by its own device only in its own device.

図7は、制御装置50の制御処理の動作の例を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flow chart showing an example of the operation of the control process of the control device 50. As shown in FIG.

以下、図7に示したフローチャートを参照しつつ、制御装置50の制御処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め第1記憶装置55に記憶されているプログラムに基づき主に第1処理装置56により制御装置50の各要素と協働して実行される。制御処理は、入力装置51を用いて利用者により血液浄化の開始が指示された場合に実行される。 An example of the control processing operation of the control device 50 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. The operation flow described below is executed mainly by the first processing device 56 in cooperation with each element of the control device 50 based on a program stored in the first storage device 55 in advance. The control process is executed when the user instructs the start of blood purification using the input device 51 .

最初に、パラメータ取得部564は、図6のステップS101の処理と同様にして、血液浄化ユニット14から、血液浄化ユニット14の検出部により検出された血液情報を取得し、第1記憶装置55に記憶する(ステップS201)。 First, the parameter acquisition unit 564 acquires the blood information detected by the detection unit of the blood purification unit 14 from the blood purification unit 14 in the same manner as in the process of step S101 in FIG. Store (step S201).

次に、パラメータ取得部564は、第1記憶装置55に記憶された学習モデル551に、取得した血液情報を入力し、学習モデル551から出力された制御パラメータを取得する(ステップS202)。 Next, the parameter acquisition unit 564 inputs the acquired blood information to the learning model 551 stored in the first storage device 55, and acquires the control parameters output from the learning model 551 (step S202).

次に、制御部565は、パラメータ取得部564が取得した制御パラメータに基づいて、磁力調整器16を制御し、又は、駆動装置15を介して血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9もしくは濾液ポンプ11を制御する(ステップS203)。 Next, the control unit 565 controls the magnetic force regulator 16 based on the control parameters acquired by the parameter acquisition unit 564, or controls the blood pump 5, the plasma feed pump 9, or the filtrate pump 11 via the driving device 15. is controlled (step S203).

次に、第1データ取得部561は、図6のステップS104の処理と同様にして、血液情報を取得し、第1記憶装置55に記憶する(ステップS204)。 Next, the first data acquisition unit 561 acquires blood information and stores it in the first storage device 55 in the same manner as the process of step S104 in FIG. 6 (step S204).

次に、第1生成部562は、図6のステップS105の処理と同様にして、学習モデル551における報酬を決定する(ステップS205)。第1生成部562は、ステップS201で取得された血液情報と、ステップS204で取得された血液情報の変化に基づいて報酬を設定する。 Next, the first generating unit 562 determines a reward for the learning model 551 (step S205) in the same manner as the process of step S105 in FIG. The first generator 562 sets a reward based on the blood information acquired in step S201 and changes in the blood information acquired in step S204.

次に、第1生成部562は、図6のステップS106の処理と同様にして、行動価値関数を更新する(ステップS206)。第1生成部562は、ステップS201で取得された血液情報と、ステップS204で取得された血液情報と、ステップS202で取得された制御パラメータと、ステップS206で設定した報酬とに基づいて、行動価値関数を更新する。なお、ステップS204~S206の処理は省略され、第1生成部562は、制御処理では学習モデル551を更新しなくてもよい、 Next, the first generator 562 updates the action-value function in the same manner as in step S106 of FIG. 6 (step S206). Based on the blood information acquired in step S201, the blood information acquired in step S204, the control parameter acquired in step S202, and the reward set in step S206, the first generation unit 562 generates an action value Update functions. Note that the processing of steps S204 to S206 is omitted, and the first generation unit 562 does not need to update the learning model 551 in the control processing.

次に、制御部565は、入力装置51を用いて利用者により血液浄化の終了が指示されたか否かを判定する(ステップS207)。まだ、血液浄化の終了が指示されていない場合、制御部565は、ステップS201へ処理を戻し、ステップS201~S207の処理を繰り返す。 Next, the control unit 565 determines whether or not the user has instructed to end the blood purification using the input device 51 (step S207). If the end of blood purification has not yet been instructed, control unit 565 returns the process to step S201 and repeats the processes of steps S201 to S207.

一方、血液浄化の終了が指示された場合、制御部565は、制御処理の結果を結果テーブル553に記憶する(ステップS208)。 On the other hand, when the end of blood purification is instructed, control unit 565 stores the result of the control process in result table 553 (step S208).

制御部565は、第1記憶装置55から今回の血液浄化において使用された学習モデル551を読み出す。また、制御部565は、入力装置51を用いて利用者による患者データの入力を受け付ける。また、制御部565は、第1記憶装置55から血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7の製品データ552を読み出す。また、制御部565は、第1記憶装置55からステップS201で最初に記憶された血液情報を読み出し、血液浄化ユニット14の各ラインに流れる血液に関する血液データとして取得する。また、制御部565は、第1記憶装置55からステップS204で記憶された各血液情報を読み出し、血液浄化システム40によるクリアランスデータとして取得する。なお、制御部565は、ステップS204で最後に記憶された血液情報のみを血液浄化システム40によるクリアランスデータとして取得してもよい。 Control unit 565 reads learning model 551 used in the current blood purification from first storage device 55 . In addition, the control unit 565 receives input of patient data by the user using the input device 51 . Also, the control unit 565 reads the product data 552 of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 from the first storage device 55 . Further, the control unit 565 reads out the blood information first stored in step S201 from the first storage device 55, and obtains it as blood data related to the blood flowing through each line of the blood purification unit . In addition, the control unit 565 reads each piece of blood information stored in step S204 from the first storage device 55 and obtains it as clearance data by the blood purification system 40 . Note that the control unit 565 may acquire only the last blood information stored in step S204 as the clearance data by the blood purification system 40. FIG.

また、制御部565は、入力装置51を用いて利用者による、患者の原因物質除去量の入力を受け付ける。なお、血液浄化ユニット14に接続された患者に、原因物質除去量を測定するための測定器が接続され、制御部565は、インタフェース50を介して、その測定器から、患者の原因物質除去量を取得してもよい。 In addition, the control unit 565 receives an input of the patient's causative agent removal amount from the user using the input device 51 . A measuring device for measuring the amount of causative substance removed is connected to the patient connected to the blood purification unit 14, and the control unit 565 receives the amount of the causative substance removed from the patient via the interface 50 from the measuring device. may be obtained.

また、制御部565は、入力装置51を用いて利用者による、患者の抗血栓性の入力を受け付ける。例えば、血液浄化の終了後、血液浄化ユニット14から血液及び血漿成分が排出された上で、中空膜体1eに形成された血栓を固定するためのグルタルアルデヒド等の固定液が、送血ライン3及び返血ライン4内で所定時間循環される。その後、血液浄化ユニット14から血漿分離デバイス1が取り出され、取り出された血漿分離デバイス1について、その入口部分の中空膜体1eが目視で観察されることにより、血栓形成の有無が評価される。また、走査型電子顕微鏡により、所定の部位毎に中空膜体1eの内部の血栓の状態が観測される。例えば、中空膜体1eが、縦方向に濾過側、中央、外側(濾過側の反対側)の3領域に分けられ且つ横方向に入口側、中央、出口側の3領域に分けられ、縦横3×3の領域の各部位について、以下の評価が行われる。 In addition, the control unit 565 receives an input of the patient's antithrombotic properties from the user using the input device 51 . For example, after blood purification is completed, blood and plasma components are discharged from the blood purification unit 14, and a fixative such as glutaraldehyde for fixing thrombus formed in the hollow membrane body 1e is applied to the blood feed line 3. and is circulated in the blood return line 4 for a predetermined time. After that, the plasma separation device 1 is removed from the blood purification unit 14, and the presence or absence of thrombus formation is evaluated by visually observing the hollow membrane body 1e at the inlet portion of the removed plasma separation device 1. Further, the state of the thrombus inside the hollow membrane body 1e is observed for each predetermined site by a scanning electron microscope. For example, the hollow membrane body 1e is vertically divided into three regions, the filtration side, the center, and the outside (the side opposite to the filtration side), and horizontally divided into three regions, the inlet side, the center, and the outlet side. The following evaluation is performed for each site in the x3 area.

例えば、1部位につき15本程度の中空糸膜が無作為に抽出され、それぞれの中空糸膜について、血栓形成部分の断面積が計測され、各部位における血栓形成部分の断面積の中空糸膜1本当たりの平均値が算出される。そして、部位毎に、中空糸膜の平均断面積に対する血栓形成部分の断面積の平均値の割合が血栓形成率として算出される。そして、その血栓形成率を指標として、血漿分離デバイス1の抗血栓性が評価される。例えば、部位毎に、血栓形成率が5段階に区分されて点数化(スコアリング)される。血栓形成率が1%未満の場合は0点とされ、血栓形成率が1%以上25%未満の場合は1点とされ、血栓形成率が25%以上50%未満の場合は2点とされ、血栓形成率が51%以上75%未満の場合は3点とされ、血栓形成率が76%以上の場合は4点とされる。また、縦方向の領域毎に、又は、横方向の領域毎に、点数の平均値が算出されてもよい。これにより、中空膜体1eの血栓形成の傾向が領域毎に把握される。また、全部位での点数の平均値が、血漿分離デバイス1全体の抗血栓性の評価点とされてもよい。評価点が小さい程、抗血栓性が高いと評価される。 For example, about 15 hollow fiber membranes are randomly extracted from one site, and the cross-sectional area of the thrombus-forming part is measured for each hollow fiber membrane. An average value per book is calculated. Then, the ratio of the average value of the cross-sectional area of the thrombus-forming portion to the average cross-sectional area of the hollow fiber membrane is calculated as the thrombus formation rate for each site. Then, using the thrombus formation rate as an index, the antithrombotic property of the plasma separation device 1 is evaluated. For example, the thrombus formation rate is divided into five stages for each site and scored. A thrombus formation rate of less than 1% is scored as 0 points, a thrombus formation rate of 1% or more and less than 25% is scored as 1 point, and a thrombus formation rate of 25% or more and less than 50% is scored as 2 points. A score of 3 is given when the thrombus formation rate is 51% or more and less than 75%, and a score of 4 is given when the thrombus formation rate is 76% or more. Also, the average score may be calculated for each region in the vertical direction or for each region in the horizontal direction. As a result, the tendency of thrombus formation in the hollow membrane body 1e is grasped for each region. Also, the average value of scores at all sites may be used as the evaluation score for the antithrombotic property of the plasma separation device 1 as a whole. The smaller the score, the higher the antithrombotic property.

制御部565は、学習モデル551、患者データ、製品データ552、血液データ、クリアランスデータ、原因物質除去量及び抗血栓性を相互に関連付けて、新たな測定IDを割り当てて、結果テーブル553に記憶する。 The control unit 565 associates the learning model 551, patient data, product data 552, blood data, clearance data, causative substance removal amount, and antithrombotic property with each other, assigns a new measurement ID, and stores it in the result table 553. .

次に、第1出力制御部563は、血液浄化の結果を表示装置52に表示することにより出力し(ステップS208)、一連のステップを終了する。血液浄化の結果は、学習モデルに関する情報の一例である。これにより、利用者は、学習モデル551による効果を確認でき、高い効果を発揮する学習モデル551を特定して、他の制御装置50で共有することが可能となる。 Next, the first output control unit 563 outputs the result of blood purification by displaying it on the display device 52 (step S208), and ends the series of steps. Blood purification results are an example of information about the learning model. As a result, the user can confirm the effect of the learning model 551 , specify the learning model 551 exhibiting a high effect, and share the learning model 551 with other control devices 50 .

なお、制御装置50は、自装置に記憶された学習モデルを用いる代わりに、サーバ80に記憶された学習モデルを用いて制御パラメータを取得してもよい。その場合、ステップS202において、パラメータ取得部564は、第1通信装置53を介してサーバ80に血液情報を送信する。サーバ80の第2処理装置83は、第2通信装置81を介して制御装置50から血液情報を受信し、第2記憶装置82に記憶された学習モデル821に入力し、学習モデル821から出力された制御パラメータを取得する。第2処理装置83は、取得した制御パラメータを、第2通信装置81を介して制御装置50に送信し、パラメータ取得部564は、制御パラメータを、第1通信装置53を介してサーバ80から受信することにより取得する。 Note that the control device 50 may acquire control parameters using a learning model stored in the server 80 instead of using the learning model stored in its own device. In that case, the parameter acquisition unit 564 transmits the blood information to the server 80 via the first communication device 53 in step S202. The second processing device 83 of the server 80 receives the blood information from the control device 50 via the second communication device 81, inputs it to the learning model 821 stored in the second storage device 82, and outputs it from the learning model 821. get the control parameters. The second processing device 83 transmits the obtained control parameters to the control device 50 via the second communication device 81, and the parameter obtaining unit 564 receives the control parameters from the server 80 via the first communication device 53. Obtained by

制御装置50は、サーバ80に記憶された学習モデル821を利用することにより、サーバ80によって更新されている最新の学習モデル821を用いて血液浄化システム40を適切に制御することができる。一方、制御装置50は、自装置に記憶された学習モデル551を利用することにより、サーバ80との通信接続が切断されている状態でも血液浄化システム40を適切に制御することができる。 By using learning model 821 stored in server 80 , controller 50 can appropriately control blood purification system 40 using the latest learning model 821 updated by server 80 . On the other hand, control device 50 can appropriately control blood purification system 40 even when the communication connection with server 80 is disconnected by using learning model 551 stored therein.

以上詳述したように、血液浄化システム40は、血液浄化ユニット14に流れる血液に関する血液情報と、血液浄化ユニット14の制御パラメータとに基づいて学習モデル551を生成し、生成した学習モデル551を用いて血液浄化ユニット14を制御する。これにより、血液浄化システム40は、最適な稼働条件を自ら学習し、解明・提供することが可能となる。したがって、血液浄化システム40は、血液浄化ユニット14に流れる血液の状態をより安定化させることが可能となり、血液の浄化をより適切に実施することが可能となる。 As described in detail above, the blood purification system 40 generates the learning model 551 based on the blood information about the blood flowing through the blood purification unit 14 and the control parameters of the blood purification unit 14, and uses the generated learning model 551. to control the blood purification unit 14 . As a result, blood purification system 40 can self-learn, clarify, and provide optimal operating conditions. Therefore, the blood purification system 40 can further stabilize the condition of the blood flowing through the blood purification unit 14, and can purify the blood more appropriately.

特に、血液情報は、血液の乱流の度合い又は血液の渦度を含む。発明者は、血液の乱流(動きが不規則に絶えず変動している乱れた状態の流体)、及び、血液の渦度が血小板の生成を促進させることを発見した。血液の乱流の度合い及び血液の渦度の変化が大きいと、血漿分離デバイス1のファウリングが進行し易くなる。血液浄化システム80の稼働は数時間から数日間にわたり、人手による目視作業・操作には限界があるため、血液の乱流の度合い及び血液の渦度について、人手により最適条件を得ることは困難である。血液浄化システム40は、機械学習を用いることにより、血液の乱流の度合い及び血液の渦度について最適条件、特に人が想定し難い最適条件を取得することが可能となり、血漿分離デバイス1のファウリングをより低減させることが可能となる。 In particular, the blood information includes the degree of blood turbulence or blood vorticity. The inventors discovered that blood turbulence (fluid in a turbulent state with random, constantly fluctuating motion) and blood vorticity promote platelet production. When the degree of blood turbulence and the change in blood vorticity are large, fouling of the plasma separation device 1 tends to progress. Since the operation of the blood purification system 80 lasts from several hours to several days, and there is a limit to manual visual work and operation, it is difficult to manually obtain the optimum conditions for the degree of blood turbulence and blood vorticity. be. By using machine learning, the blood purification system 40 can obtain optimum conditions for the degree of blood turbulence and blood vorticity, especially optimum conditions that are difficult for humans to imagine. It is possible to further reduce the ring.

また、血液情報は、心雑音の度合いを含む。心雑音の度合いが大きいと患者からの脱血効率が悪くなる傾向にある。血漿分離デバイス1等の体外血液処理デバイスを用いる患者について、虚血性心疾患と診断された人のうち、症状がないと答えた人は半数以上存在するという調査結果がある。体外血液処理デバイスを用いてから最初の1年間は、特に心筋梗塞が起こりやすい。血液浄化システム40は、機械学習を用いることにより、心雑音の度合いについて最適条件、特に人が想定し難い最適条件を取得することが可能となり、血漿分離デバイス1を使用する患者が虚血性心疾患を起こす可能性を低減させることが可能となる。また、血液浄化システム80は、心電図測定器41を有するため、虚血性心疾患を患者に自覚させることも可能である。 The blood information also includes the degree of heart murmur. If the degree of heart murmur is large, the efficiency of blood removal from the patient tends to be poor. As for patients using an extracorporeal blood treatment device such as the plasma separation device 1, there is a survey result that more than half of the patients diagnosed with ischemic heart disease answered that they had no symptoms. Myocardial infarction is particularly likely during the first year after using an extracorporeal blood treatment device. By using machine learning, the blood purification system 40 can obtain an optimum condition for the degree of heart murmur, especially an optimum condition that is difficult for humans to imagine. It is possible to reduce the possibility of causing Moreover, since the blood purification system 80 has the electrocardiogram measuring device 41, it is possible to make the patient aware of ischemic heart disease.

また、制御パラメータは、血液に対して所定の方向に印加する磁界の強度を含む。磁界の強度は、わずかに変化するだけで血液の流れに多大な影響を与えるため、磁界の強度を適切に制御することは困難である。特に、磁界の強度が変化した場合に、血液の流れは即時には変化しないが、しばらくしてから変化するため、磁界の強度を適切に制御することは困難である。磁界の強度については微妙な調整を要するため、人手による目視作業・操作では最適条件を得ることは困難である。血液浄化システム40は、機械学習を用いることにより、磁界の強度について最適条件、特に人が想定し難い最適条件を取得することが可能となる。 Also, the control parameter includes the strength of the magnetic field applied to the blood in a predetermined direction. It is difficult to properly control the strength of the magnetic field, since even small changes in the strength of the magnetic field have a large effect on blood flow. In particular, when the strength of the magnetic field changes, the blood flow does not change immediately, but changes after a while, so it is difficult to properly control the strength of the magnetic field. Since the strength of the magnetic field requires delicate adjustment, it is difficult to obtain the optimum conditions by manual visual work and operation. By using machine learning, the blood purification system 40 can acquire the optimum conditions for the strength of the magnetic field, especially the optimum conditions that are difficult for humans to imagine.

発明者は、鋭意検討し実験を重ねた結果、血液浄化システム40に自ら学習する機能を設けることにより、最適な稼働条件が得られることを見出した。特に、血液浄化システム40は、二重慮過血漿交換法によるアフェレーシスに用いられる血漿分離デバイス1の抗血栓性を高めること、ライフタイムを延長すること、及び、ファウリングを低減することが可能な稼働条件を解明・提供することが可能となる。また、血液浄化システム40は、因子分離デバイス7のライフタイムを延長すること、及び、ファウリングを低減することが可能な稼働条件を解明・提供することが可能となる。また、血液浄化システム40は、病気の原因物質を低減することが可能な稼働条件を解明・提供することが可能となる。 As a result of intensive studies and repeated experiments, the inventors have found that the optimum operating conditions can be obtained by providing the blood purification system 40 with a self-learning function. In particular, the blood purification system 40 can enhance the antithrombotic properties of the plasma separation device 1 used for apheresis by double plasmapheresis, extend the lifetime, and reduce fouling. It becomes possible to elucidate and provide operating conditions. In addition, the blood purification system 40 can clarify and provide operating conditions that can extend the lifetime of the factor separation device 7 and reduce fouling. In addition, the blood purification system 40 can clarify and provide operating conditions that can reduce disease-causing substances.

また、一般に、閉鎖系循環試験装置を利用して適切な稼働条件を得るためには3日程度の時間が必要であるが、血液浄化システム40は、機械学習技術を利用することにより、短時間で適切な稼働条件を得ることが可能となる。また、制御装置50は、血液浄化ユニット14において濾液を行いながら血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7の性能を評価することが可能となり、血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7の性能評価を効率良く行うことが可能となる。また、制御装置50は、血液浄化ユニット14における血漿成分量、濾過量等を設定し、複数のポンプの動作をまとめて適切に管理することが可能となる。 In general, it takes about three days to obtain appropriate operating conditions using a closed-system circulation test device. , it is possible to obtain appropriate operating conditions. In addition, the control device 50 can evaluate the performance of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 while performing filtrate in the blood purification unit 14, and efficiently evaluate the performance of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7. can be done. In addition, the control device 50 can set the amount of plasma components, the amount of filtration, etc. in the blood purification unit 14, and collectively manage the operations of the plurality of pumps appropriately.

また、血液浄化ユニット14を制御する制御装置50が学習モデル551を生成することにより、血液浄化システム40は、簡易な構成で学習モデル551を生成することが可能となる。 In addition, the control device 50 that controls the blood purification unit 14 generates the learning model 551, so that the blood purification system 40 can generate the learning model 551 with a simple configuration.

図8は、他の実施形態に係るサーバ80の学習処理の動作の例を示すフローチャートである。本実施形態では、サーバ80の第2データ取得部831、第2生成部832及び第2出力制御部833が、それぞれデータ取得部、生成部及び出力制御部の一例である。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of the learning process operation of the server 80 according to another embodiment. In this embodiment, the second data acquisition unit 831, the second generation unit 832, and the second output control unit 833 of the server 80 are examples of the data acquisition unit, generation unit, and output control unit, respectively.

以下、図8に示したフローチャートを参照しつつ、サーバ80の学習処理の動作の例を説明する。なお、以下に説明する動作のフローは、予め第2記憶装置82に記憶されているプログラムに基づき主に第2処理装置83によりサーバ80の各要素と協働して実行される。 An example of the operation of the learning process of the server 80 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. The operation flow described below is executed mainly by the second processing device 83 in cooperation with each element of the server 80 based on a program stored in advance in the second storage device 82 .

最初に、第2データ取得部831は、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを、第2通信装置81を介して制御装置50から、即ち血液浄化システム40から受信することにより取得する(ステップS301)。制御装置50の第1データ取得部561は、図6のステップS101~S104の処理を繰り返し実行して血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得し、第1通信装置53を介してサーバ80に送信する。第2データ取得部831は、血液情報と制御パラメータの複数の組合せを、第2通信装置81を介して制御装置50から受信することにより取得する。なお、第2データ取得部831は、血液情報と制御パラメータの組合せを複数の制御装置50から、即ち複数の血液浄化システム40から受信することにより取得してもよい。これにより、第2データ取得部831は、学習モデル821の学習用データを効率良く取得することができる。 First, the second data acquisition unit 831 acquires a plurality of combinations of blood information and control parameters by receiving them from the control device 50, that is, from the blood purification system 40 via the second communication device 81 (step S301 ). The first data acquisition unit 561 of the control device 50 acquires a plurality of combinations of blood information and control parameters by repeatedly executing the processing of steps S101 to S104 in FIG. Send. The second data acquisition unit 831 acquires a plurality of combinations of blood information and control parameters by receiving them from the control device 50 via the second communication device 81 . Note that the second data acquisition unit 831 may acquire combinations of blood information and control parameters from a plurality of control devices 50 , that is, from a plurality of blood purification systems 40 . Thereby, the second data acquisition unit 831 can efficiently acquire the learning data of the learning model 821 .

次に、第2生成部832は、図6のステップS105の処理と同様にして、血液情報と制御パラメータの組合せ毎に、各組合せに対応する報酬を決定する(ステップS302)。 Next, the second generation unit 832 determines a reward corresponding to each combination of blood information and control parameters in the same manner as in step S105 of FIG. 6 (step S302).

次に、第2生成部832は、図6のステップS106の処理と同様にして、血液情報と制御パラメータの組合せ毎に、血液情報と制御パラメータの組合せ、及び、設定した報酬に基づいて、行動価値関数を更新する(ステップS303)。 Next, the second generating unit 832, in the same manner as in the process of step S106 in FIG. 6, for each combination of blood information and control parameters, based on the combination of blood information and control parameters and the set reward, acts Update the value function (step S303).

次に、第2生成部832は、図6のステップS108の処理と同様にして、最終的に更新された各Q(s,a)の値(行動価値)の組合せ(行動価値テーブル)を有する学習モデル821を生成し、第2記憶装置82に記憶する(ステップS304)。 Next, the second generation unit 832 has a combination (action value table) of finally updated values (action values) of each Q(s, a) in the same manner as the process of step S108 in FIG. A learning model 821 is generated and stored in the second storage device 82 (step S304).

次に、第2出力制御部833は、第2生成部832が生成した学習モデル821を、第2通信装置81を介して各制御装置50に送信することにより出力し(ステップS305)、一連のステップを終了する。学習モデル821は、学習モデルに関する情報の一例である。一方、各制御装置50は、第1通信装置53を介してサーバ80から学習モデル821を受信した場合、受信した学習モデル821を学習モデル551として第1記憶装置55に記憶する。 Next, the second output control unit 833 outputs the learning model 821 generated by the second generation unit 832 by transmitting it to each control device 50 via the second communication device 81 (step S305). End the step. A learning model 821 is an example of information about a learning model. On the other hand, when each control device 50 receives the learning model 821 from the server 80 via the first communication device 53 , it stores the received learning model 821 as the learning model 551 in the first storage device 55 .

以上詳述したように、血液浄化システム40は、サーバ80が学習モデル821を生成する場合も、血液の浄化をより適切に実施することが可能となる。 As described in detail above, blood purification system 40 can more appropriately purify blood even when server 80 generates learning model 821 .

特に、管理システム100は、各血液浄化システム40が利用する学習モデルをサーバ80で一元管理することが可能となり、各血液浄化システム40が利用する学習モデルの精度にばらつきが発生することを抑制することが可能となる。 In particular, the management system 100 can centrally manage the learning model used by each blood purification system 40 on the server 80, and suppresses variations in accuracy of the learning model used by each blood purification system 40. becomes possible.

なお、図8に示す学習処理は、サーバ80でなく、各制御装置50により実行されてもよい。即ち、各制御装置50は、他の制御装置50から血液情報と制御パラメータの複数の組合せを取得し、取得した組合せを用いて、学習モデル551を生成してもよい。 Note that the learning process shown in FIG. 8 may be executed by each control device 50 instead of the server 80 . That is, each control device 50 may acquire a plurality of combinations of blood information and control parameters from other control devices 50 and generate the learning model 551 using the acquired combinations.

図9は、さらに他の実施形態に係る血液浄化ユニット14-2を示す模式図である。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a blood purification unit 14-2 according to still another embodiment.

血液浄化ユニット14-2は、血液浄化ユニット14が有する各部を有し、血液浄化ユニット14の代わりに使用される。但し、血液浄化ユニット14-2は、配管系33、33’、(三方)弁34、34’、配管系35、35’を有さず、代わりに血液バッグ2、抵抗付与部材6、37、及び、開閉ポート24、24’、38、39等を有する。血液浄化ユニット14-2は、患者への使用を伴わない非臨床環境において、血流、血圧、血漿量又は濾液量について、実際の使用時とほぼ同一の状況下で血漿分離デバイス1を利用するために用いられる。血液浄化ユニット14-2は、血漿分離デバイス1の補体活性化抑制能、抗血栓性(血液凝固系活性化抑制能)、血漿分離デバイス1のライフタイム等の性能の比較評価、及び、血漿分離デバイス1のファウリング評価を実施可能である。また、血液浄化ユニット14-2は、因子分離デバイス7のアルブミンの喪失を抑え、血漿成分から病気の原因となる因子(成分)を分離する性能、因子分離デバイス7のライフタイム等の比較評価、及び、因子分離デバイス7のファウリング評価を実施可能である。 The blood purification unit 14-2 has each part of the blood purification unit 14 and is used instead of the blood purification unit 14. FIG. However, blood purification unit 14-2 does not have piping systems 33, 33', (three-way) valves 34, 34', piping systems 35, 35', but instead blood bag 2, resistance imparting members 6, 37, It also has open/close ports 24, 24', 38, 39, and the like. The blood purification unit 14-2 utilizes the plasma separation device 1 in a non-clinical environment that is not used on a patient under substantially the same conditions as in actual use with respect to blood flow, blood pressure, plasma volume, or filtrate volume. used for The blood purification unit 14-2 performs comparative evaluation of the ability of the plasma separation device 1 to inhibit complement activation, antithrombotic property (blood coagulation system activation inhibition ability), lifetime of the plasma separation device 1, and the like. A fouling assessment of the separation device 1 can be performed. In addition, the blood purification unit 14-2 suppresses loss of albumin in the factor separation device 7, and comparatively evaluates the performance of separating disease-causing factors (components) from plasma components, the lifetime of the factor separation device 7, etc. And a fouling assessment of the factor separation device 7 can be performed.

血液浄化ユニット14-2は、大気非接触下において、血漿分離デバイス1を介して試験用液体が循環して流れる閉鎖回路を有する。試験用液体として、ヒト血液(全血)が用いられるが、試験用液体はこれに限定されず、試験用液体として、ヒト血液に類する血液成分を有する動物の血液又は人工血液等の他の液体が用いられてもよい。 The blood purification unit 14-2 has a closed circuit in which the test liquid circulates through the plasma separation device 1 without contact with air. Human blood (whole blood) is used as the test liquid, but the test liquid is not limited to this, and other liquids such as animal blood or artificial blood containing blood components similar to human blood may be used.

送血ライン3及び返血ライン4は、血液バッグ2を介して接続される。 A blood supply line 3 and a blood return line 4 are connected via a blood bag 2 .

抵抗付与部材6は、返血ライン4に設けられる。抵抗付与部材6は、返血ライン4に代えて、又は加えて、送血ライン3に設けられてもよい。抵抗付与部材37は、濾液ライン10に設けられる。抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37は、各配置位置において、送血ライン3、返血ライン4又は濾液ライン10に抵抗を印加し、試験用液体(血液)の流量又は圧力を実使用環境に合わせるために使用される。特に、抵抗付与部材6は、人体の末梢抵抗を模擬して返血ライン4に絞り抵抗を付与し、人体の静脈を模擬して試験用液体の流れを調整する静脈モデルとして機能する。抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37として、例えばモータの駆動によって、各ラインに印加する力(抵抗)の大きさを変更可能なクランプが利用される。抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37として、弁等の他の様々な機器が利用可能である。抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37は、液体制御機構の一例である。駆動装置15は、抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37を駆動するためのモータをさらに有する。 A resistance imparting member 6 is provided on the blood return line 4 . The resistance applying member 6 may be provided in the blood supply line 3 instead of or in addition to the blood return line 4 . A resistance applying member 37 is provided in the filtrate line 10 . The resistance applying member 6 and the resistance applying member 37 apply resistance to the blood supply line 3, the blood return line 4, or the filtrate line 10 at each arrangement position to adjust the flow rate or pressure of the test liquid (blood) to the actual use environment. used for matching. In particular, the resistance imparting member 6 functions as a vein model that simulates the peripheral resistance of the human body to impart squeezing resistance to the blood return line 4 and simulates the veins of the human body to adjust the flow of the test liquid. As the resistance applying member 6 and the resistance applying member 37, a clamp capable of changing the magnitude of force (resistance) applied to each line by driving a motor, for example, is used. Various other devices such as valves can be used as the resistance applying member 6 and the resistance applying member 37 . The resistance applying member 6 and the resistance applying member 37 are examples of a liquid control mechanism. The drive device 15 further has a motor for driving the resistance applying member 6 and the resistance applying member 37 .

開閉ポート24、24’は、送血ライン3に対して試験用液体の供給又は排出を可能にする解放状態と、試験用液体の供給又は排出を不能にする閉塞状態とを切換え可能な活栓等で構成される。開閉ポート24,24’は、試験中の試験用液体のサンプル採取時、又は、試験後の試験用液体の交換時等に解放状態にセットされ、それ以外の場合に閉塞状態にセットされる。開閉ポート24,24’が閉塞状態にセットされると、血液浄化ユニット14-2の回路全体が空気非接触の状態に維持される。同様に、開閉ポート38は、濾液ライン10に対して解放状態と閉塞状態とを切換え可能な活栓等で構成される。開閉ポート39は、血漿ライン8に対して解放状態と閉塞状態とを切換え可能な活栓等で構成される。 The open/close ports 24, 24' are stopcocks or the like that can switch between an open state that enables the supply or discharge of the test liquid to the blood feeding line 3 and a closed state that disables the supply or discharge of the test liquid. consists of The open/close ports 24, 24' are set to an open state when the test liquid is sampled during the test or when the test liquid is replaced after the test, and are set to a closed state in other cases. When the open/close ports 24, 24' are closed, the entire circuit of the blood purification unit 14-2 is maintained in a non-air contact state. Similarly, the open/close port 38 is configured with a stopcock or the like that can switch between an open state and a closed state with respect to the filtrate line 10 . The open/close port 39 is configured with a stopcock or the like that can switch between an open state and a closed state with respect to the plasma line 8 .

血液浄化ユニット14-2は、血液浄化ユニット14-2内の各種液体の温度を一定に保つために、血漿分離デバイス1、血液バッグ2、因子分離デバイス7及び血液浄化ユニット14-2全体を温調する恒温手段を備えることが好ましい。恒温手段は、例えば内部に水が貯められた水槽と、水槽内の水温を所定温度に維持するヒータとを有する。血液バッグ2と、送血ライン3の一部とを水槽内に入れることにより、送血ライン3及び返血ライン4を流れる試験用液体を人間の体温(36~37℃程度)と同程度の一定温度に維持することが可能である。同様に、因子分離デバイス7と、血漿ライン8及び濾液ライン10の一部とを水槽内に入れることにより、血漿ライン8及び濾液ライン10内を流れる血漿成分を人間の体温(36~37℃程度)と同程度の一定温度に維持することが可能である。恒温手段は、血液浄化ユニット14-2全体が収容された密閉空間を所定温度に維持するヒータを有してもよい。 The blood purification unit 14-2 heats the plasma separation device 1, the blood bag 2, the factor separation device 7 and the whole blood purification unit 14-2 in order to keep the temperatures of various liquids in the blood purification unit 14-2 constant. It is preferable to provide a constant temperature means for regulating the temperature. The constant temperature means has, for example, a water tank in which water is stored and a heater for maintaining the water temperature in the water tank at a predetermined temperature. By placing the blood bag 2 and part of the blood supply line 3 in the water tank, the test liquid flowing through the blood supply line 3 and the blood return line 4 is heated to a temperature similar to that of a human body (approximately 36 to 37°C). A constant temperature can be maintained. Similarly, by placing the factor separation device 7 and part of the plasma line 8 and filtrate line 10 in a water tank, the plasma components flowing through the plasma line 8 and the filtrate line 10 are heated to human body temperature (approximately 36 to 37°C). ) can be maintained at a constant temperature. The constant temperature means may have a heater that maintains the sealed space containing the entire blood purification unit 14-2 at a predetermined temperature.

血液浄化ユニット14-2が有する各部は、実際の血液濾過時に用いられる血液浄化ユニット14における液体回路内に設けられた各機器の高低差による差圧の影響を模擬するために、同様の差圧を発生させる高低差を有するように配置される。また、血液浄化ユニット14-2が有する各部は、その高低差による重力の影響も加味されて配置される。例えば、血液ポンプ5は、最高地点に配置される。血液ポンプ5は、最下点である血液浄化ユニット14-2の装置設置面から、約600mm~700mm程度の高さに配置される。また、血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7は、血液入口側ポート1c及び血漿入口側ポート7dが上側で、血液出口側ポート1d及び血漿出口側ポート7cが下側となる向きで保持される。血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7の上端部分は、装置設置面から約400mm~500mm程度の高さ位置となるように配置される。 Each part of the blood purification unit 14-2 has the same differential pressure in order to simulate the effect of the differential pressure due to the height difference of each device provided in the liquid circuit in the blood purification unit 14 used in actual hemofiltration. is arranged so as to have a height difference that generates In addition, each part of the blood purification unit 14-2 is arranged in consideration of the effect of gravity due to the height difference. For example, the blood pump 5 is placed at the highest point. The blood pump 5 is arranged at a height of about 600 mm to 700 mm from the installation surface of the blood purification unit 14-2, which is the lowest point. The plasma separation device 1 and the factor separation device 7 are held with the blood inlet port 1c and the plasma inlet port 7d facing upwards, and the blood outlet port 1d and the plasma outlet port 7c facing downwards. The upper ends of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 are arranged at a height of about 400 mm to 500 mm from the installation surface of the device.

制御装置50は、血液浄化ユニット14を制御する場合と同様に、血液浄化ユニット14-2を制御する。但し、血液浄化ユニット14-2が使用される場合、血液浄化ユニット14-2の制御パラメータには、抵抗付与部材6及び抵抗付与部材37が付与する抵抗の大きさ(抵抗量)が含まれる。また、血液浄化ユニット14-2が使用される場合、血液情報には、心雑音の度合い、患者の血圧、患者の溶血の度合い、脈拍、血圧及び循環血流量は含まれない。 The controller 50 controls the blood purification unit 14-2 in the same manner as the blood purification unit 14 is controlled. However, when the blood purification unit 14-2 is used, the control parameters of the blood purification unit 14-2 include the magnitude of resistance (amount of resistance) applied by the resistance applying member 6 and the resistance applying member 37. FIG. Also, when the blood purification unit 14-2 is used, the blood information does not include the degree of heart murmur, patient's blood pressure, patient's degree of hemolysis, pulse, blood pressure, and circulating blood flow.

以下、血液浄化ユニット14-2を用いた血漿分離デバイス1の抗血栓性評価とライフタイム評価の試験方法及び因子分離デバイス7のライフタイム評価の試験方法について説明する。 Hereinafter, the test method for evaluating the antithrombotic property and lifetime evaluation of the plasma separation device 1 and the test method for evaluating the lifetime of the factor separation device 7 using the blood purification unit 14-2 will be described.

試験対象となる血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7が、血液浄化ユニット14-2に設置(セット)された上で、試験用液体として血液が、送血ライン3及び返血ライン4に充填される。血液ポンプ5が駆動され、血漿送液ポンプ9、濾液ポンプ11への血漿成分及び濾液の到達状況に合わせて血漿送液ポンプ9、濾液ポンプ11が順次、適宜駆動される。実際の使用環境と同一の条件で血液ポンプ5により脈動流が付与された血液は、血液バッグ2から血液ポンプ5を通過し、血液入口側ポート1cから血漿分離デバイス1に流入し、中空膜体1eを通過する。中空膜体1e内を通過した血液は、血液出口側ポート1dから返血ライン4に流れ、抵抗付与部材6を通過し、血液バッグ2に戻される。 After the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 to be tested are installed (set) in the blood purification unit 14-2, the blood feeding line 3 and blood return line 4 are filled with blood as a test liquid. be. The blood pump 5 is driven, and the plasma liquid-feeding pump 9 and the filtrate pump 11 are appropriately driven in sequence according to the state of arrival of plasma components and filtrate to the plasma liquid-feeding pump 9 and the filtrate pump 11 . The blood that has been given a pulsating flow by the blood pump 5 under the same conditions as the actual use environment passes from the blood bag 2 through the blood pump 5, flows into the plasma separation device 1 from the blood inlet side port 1c, and flows into the hollow membrane body. Pass 1e. The blood that has passed through the hollow membrane body 1 e flows from the blood outlet side port 1 d to the blood return line 4 , passes through the resistance applying member 6 , and is returned to the blood bag 2 .

血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11は、実際の使用環境に相当する時間(例えば、3時間~3日間程度)継続して駆動される。この間、第1圧力計21~23、第2圧力計25、第3圧力計26、第1流量計28、29、第2流量計30及び第3流量計31が定期的にモニタリングされ、血漿分離デバイス1の入口圧力、出口圧力又はその差圧等の経時的変化に関するデータが取得される。因子分離デバイス7についても同様に、因子分離デバイス7の入口圧力、濾液圧力等の経時的変化に関するデータが取得される。制御装置50は、取得されたデータから、血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7のライフタイムを求めることが可能である。血漿分離デバイス1及び因子分離デバイス7の入口圧力が初期値(例えば、70mmHg)から、所定値(例えば、150mmHg)まで上昇した場合、前述の駆動時間が経過していなくても、血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11が停止され、試験終了となり、試験開始時からの経過時間(稼働時間)もデータとして取得される。 The blood pump 5, plasma feed pump 9, and filtrate pump 11 are continuously driven for a period of time corresponding to the actual use environment (for example, about 3 hours to 3 days). During this time, the first pressure gauges 21 to 23, the second pressure gauge 25, the third pressure gauge 26, the first flowmeters 28, 29, the second flowmeter 30 and the third flowmeter 31 are periodically monitored to separate plasma. Data are acquired on changes over time such as the inlet pressure of the device 1, the outlet pressure, or the differential pressure therebetween. Similarly, for the factor separation device 7, data regarding temporal changes in inlet pressure, filtrate pressure, etc. of the factor separation device 7 are obtained. The controller 50 can determine the lifetimes of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 from the acquired data. When the inlet pressures of the plasma separation device 1 and the factor separation device 7 rise from the initial value (eg, 70 mmHg) to a predetermined value (eg, 150 mmHg), the blood pump 5, The plasma feed pump 9 and the filtrate pump 11 are stopped, the test is terminated, and the elapsed time (operating time) from the start of the test is also acquired as data.

試験中、所定時間毎に送血ライン3、血漿ライン8、濾液ライン10を流れる血液、血漿成分及び濾液がサンプルとして採取され、その都度、各種成分等が測定され、その各種成分等の経時的変化に関するデータも取得される。試験終了後、血液浄化ユニット14-2から血液、血漿成分が排出された上で、中空膜体1eに形成された血栓を固定するためのグルタルアルデヒド等の固定液が、送血ライン3及び返血ライン4内で所定時間循環される。このときの血液ポンプ5、血漿送液ポンプ9及び濾液ポンプ11のそれぞれの駆動条件は、血液による試験と同一の条件に設定される。そして、血液浄化ユニット14-2から血漿分離デバイス1が取り出され、取り出された血漿分離デバイス1について、血漿分離デバイス1の抗血栓性が評価される。このように、本実施形態では、大気非接触で、流量及び圧力と試験用液体の成分とが所望の状態に維持されながら血漿分離デバイス1の評価試験が実施され、患者を介さない非臨床環境下において、患者を介した実際の使用環境下とほぼ同一の試験が実施される。 During the test, the blood flowing through the blood supply line 3, the plasma line 8, and the filtrate line 10, the plasma component, and the filtrate are collected as samples at predetermined time intervals, and each time, various components are measured, and the various components are measured over time. Data on changes are also obtained. After the test is completed, the blood and plasma components are discharged from the blood purification unit 14-2, and a fixing solution such as glutaraldehyde for fixing thrombus formed in the hollow membrane body 1e is applied to the blood feed line 3 and the return line. It is circulated within the blood line 4 for a predetermined time. At this time, the driving conditions of the blood pump 5, the plasma feeding pump 9, and the filtrate pump 11 are set to the same conditions as in the blood test. Then, the plasma separation device 1 is taken out from the blood purification unit 14-2, and the blood plasma separation device 1 taken out is evaluated for its antithrombogenicity. As described above, in this embodiment, the evaluation test of the plasma separation device 1 is performed without contact with the atmosphere while the flow rate, pressure, and components of the test liquid are maintained at desired conditions. Under the hood, almost identical tests are performed under the actual use environment via patients.

なお、実施形態は、上記したものに限定されない。例えば、制御装置50と血液浄化ユニット14は、別個の装置でなく、一体の装置で構成されてもよい。その場合、例えば、血液浄化ユニット14の各装置は、制御装置50のCPUバス等に直接接続され、CPUバス等を介して制御装置50の第1処理装置56と情報の送受信を行う。 In addition, embodiment is not limited to what was described above. For example, the control device 50 and the blood purification unit 14 may be configured as an integrated device instead of separate devices. In that case, for example, each device of the blood purification unit 14 is directly connected to the CPU bus or the like of the control device 50, and transmits/receives information to/from the first processing device 56 of the control device 50 via the CPU bus or the like.

また、学習モデルは、強化学習以外の方式により学習されてもよい。例えば、学習モデルは、ディープラーニング等の教師あり学習により事前学習される。その場合、複数の血液情報と、各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータとが教師データとして用いられる。学習モデルは、各血液情報が入力された場合に、各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される。なお、学習モデルは、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、マルチタスク学習などを用いて学習されてもよい。 Also, the learning model may be learned by a method other than reinforcement learning. For example, the learning model is pretrained by supervised learning such as deep learning. In that case, a plurality of pieces of blood information and a control parameter capable of stabilizing the blood state indicated by each piece of blood information are used as teacher data. The learning model is trained to output control parameters capable of stabilizing the state of blood indicated by each piece of blood information when each piece of blood information is input. Note that the learning model may be learned using unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, multi-task learning, and the like.

学習モデルが教師なし学習を用いて学習される場合、学習モデルを生成する学習装置(制御装置50又はサーバ80)は、特定の制御パラメータと、その特定の制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御する前後に検出された血液情報との組合せを取得する。学習装置は、図6のステップS101~S104の処理又は図8のステップS301の処理と同様にして、制御パラメータと血液情報との組合せを取得する。学習装置は、k平均法等のクラスタリング技術を利用して、各制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御した後に検出された血液情報を分類(グループ化)する。作業者は、分類された血液情報のグループの中で血液の状態が最も安定しているグループを特定する。学習装置は、血液の状態が最も安定しているグループに属する血液情報に対応する、液体制御機構を制御する前に検出された血液情報と、制御パラメータとの組合せを教師データとして、教師あり学習により学習モデルを学習させる。これにより、学習装置は、血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを効率良く抽出することが可能となり、学習モデルの生成に要する時間を低減させることが可能となる。 When the learning model is learned using unsupervised learning, the learning device (control device 50 or server 80) that generates the learning model controls a specific control parameter and the liquid control mechanism based on the specific control parameter. A combination of the blood information detected before and after the detection is acquired. The learning device acquires combinations of control parameters and blood information in the same manner as in the processing of steps S101 to S104 in FIG. 6 or the processing of step S301 in FIG. The learning device uses a clustering technique such as k-means to classify (group) the blood information detected after controlling the liquid control mechanism based on each control parameter. The operator specifies the group with the most stable blood condition among the classified groups of blood information. The learning device performs supervised learning using, as teacher data, combinations of blood information detected before controlling the liquid control mechanism and control parameters corresponding to blood information belonging to the group with the most stable blood condition. Train the learning model by As a result, the learning device can efficiently extract the control parameters that can stabilize the blood state indicated by the blood information, and can reduce the time required to generate the learning model.

また、学習モデルが教師なし学習を用いて学習される場合、学習装置は、主成分分析等の次元削減技術を利用して、血液情報及び/又は制御パラメータの次元数を減少させてもよい。学習装置は、次元数を減少させた教師データを用いて、教師あり学習により学習モデルを学習させる。これにより、学習装置は、血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを効率良く抽出することが可能となり、学習モデルの生成に要する時間を低減させることが可能となる。 Also, if the learning model is trained using unsupervised learning, the learning device may utilize dimensionality reduction techniques such as principal component analysis to reduce the dimensionality of blood information and/or control parameters. The learning device learns a learning model by supervised learning using teacher data whose dimensionality has been reduced. As a result, the learning device can efficiently extract the control parameters that can stabilize the blood state indicated by the blood information, and can reduce the time required to generate the learning model.

学習モデルが半教師あり学習を用いて学習される場合、学習装置は、例えば、トランスダクションを用いて学習モデルを生成する。その場合、学習装置は、ブートストラップ法等により、教師データを生成する。まず、学習装置は、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータとの組合せ、及び、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることができない制御パラメータとの組合せを作業者から取得する。学習装置は、サポートベクターマシン等の分類技術を利用して、血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを含む組合せと、血液の状態を安定させることができない制御パラメータを含む組合せとを分類する分類器を生成する。学習装置は、さらに、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能であるか否かが不明な制御パラメータとの組合せを作業者から取得する。学習装置は、生成した分類器を用いて、取得した各組合せの中から、血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを含む組合せを抽出する。学習装置は、血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを含む組合せを教師データとして、教師あり学習により学習モデルを学習させる。これにより、学習装置は、血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを効率良く抽出することが可能となり、学習モデルの生成に要する時間を低減させることが可能となる。 If the learning model is trained using semi-supervised learning, the learning device generates the learning model using transduction, for example. In that case, the learning device generates teacher data by a bootstrap method or the like. First, the learning device combines a plurality of pieces of blood information with control parameters capable of stabilizing the state of blood indicated by each piece of blood information, and combines the plurality of pieces of blood information and the state of blood indicated by each piece of blood information. A combination of control parameters that cannot be stabilized is obtained from the operator. The learning device uses a classification technique such as a support vector machine to classify combinations including control parameters that can stabilize the blood state and combinations including control parameters that cannot stabilize the blood state. Generate a classifier that The learning device further acquires from the operator a combination of a plurality of pieces of blood information and control parameters for which it is unclear whether or not the blood state indicated by each piece of blood information can be stabilized. The learning device uses the generated classifier to extract combinations including control parameters capable of stabilizing the blood state from the acquired combinations. The learning device learns a learning model by supervised learning using combinations including control parameters capable of stabilizing the blood state as teacher data. As a result, the learning device can efficiently extract the control parameters that can stabilize the blood state indicated by the blood information, and can reduce the time required to generate the learning model.

また、学習モデルが半教師あり学習を用いて学習される場合、学習装置は、k近傍法等のグラフベースアルゴリズムを用いて教師データを生成してもよい。その場合、学習装置は、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータとの組合せ、及び、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能であるか否かが不明な制御パラメータとの組合せを作業者から取得する。学習装置は、例えばk近傍法により、血液の状態を安定させることが可能であるか否かが不明な制御パラメータが含まれる組合せの中から、血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータが含まれる組合せに近い組合せを抽出する。学習装置は、血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを含む組合せ及び抽出した組合せを教師データとして、教師あり学習により学習モデルを学習させる。これにより、学習装置は、血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを効率良く抽出することが可能となり、学習モデルの生成に要する時間を低減させることが可能となる。 Also, if the learning model is trained using semi-supervised learning, the learning device may generate training data using a graph-based algorithm such as the k-nearest neighbor method. In that case, the learning device combines a plurality of pieces of blood information with control parameters capable of stabilizing the state of blood indicated by each piece of blood information, A combination with a control parameter for which it is unknown whether or not it is possible to stabilize is obtained from the operator. The learning device, for example, by the k nearest neighbor method, selects a control parameter capable of stabilizing the blood state from combinations including control parameters for which it is unknown whether or not the blood state can be stabilized. Extract combinations that are close to the included combinations. The learning device learns a learning model by supervised learning using combinations including control parameters capable of stabilizing the blood state and extracted combinations as teacher data. As a result, the learning device can efficiently extract the control parameters that can stabilize the blood state indicated by the blood information, and can reduce the time required to generate the learning model.

学習モデルがマルチタスク学習を用いて学習される場合、複数の血液情報と各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータに加えて、追加パラメータが教師データとして用いられる。追加パラメータは、例えば、その制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御した後に検出された血液情報、又は、その制御パラメータに基づいて液体制御機構を制御した前後の血液情報の変化情報等である。学習装置は、各血液情報が入力された場合に、各血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータに加えて追加パラメータを出力するように、学習モデルを学習させる。これにより、学習装置は、血液の状態を適切な状態により近付けることが可能な制御パラメータを算出することが可能となる。 When the learning model is learned using multitask learning, additional parameters are used as teacher data in addition to control parameters that can stabilize the blood state indicated by the plurality of blood information and each blood information. The additional parameter is, for example, blood information detected after the liquid control mechanism is controlled based on the control parameter, or blood information change information before and after the liquid control mechanism is controlled based on the control parameter. The learning device learns the learning model so that when each piece of blood information is input, an additional parameter is output in addition to the control parameter capable of stabilizing the blood state indicated by each piece of blood information. This enables the learning device to calculate control parameters that can bring the blood state closer to the appropriate state.

これらにより、管理システム100は、血圧及び血圧を除く血液情報(例えば血液の乱流の度合い、血液の渦度又は心雑音の度合い)の顕著な安定化を実現して、患者の血圧を低下させ、高血圧症を改善させ、心雑音の発生を軽減させることが可能となる。 With these, the management system 100 achieves significant stabilization of blood pressure and blood information other than blood pressure (e.g., degree of blood turbulence, blood vorticity, or degree of heart murmur) to reduce the patient's blood pressure. , it is possible to improve hypertension and reduce the occurrence of heart murmurs.

また、管理システム100は、血液情報の顕著な安定化を実現することにより、短期間での治療効果の向上を図り、患者の金銭的負担の軽減、通院回数の低減による患者の心身的負担の軽減、及び、医療従事者の労働的負担の軽減を図ることが可能となる。 In addition, the management system 100 realizes remarkable stabilization of blood information, thereby improving the therapeutic effect in a short period of time, reducing the financial burden on the patient, and reducing the mental and physical burden on the patient by reducing the number of hospital visits. It is possible to reduce the burden and reduce the labor burden on medical staff.

また、管理システム100は、ホストコンピュータ(サーバ80)と血液浄化ユニット14及び/又は学習装置とを接続することにより、情報の蓄積と学習スピードの向上を図ることが可能となり、新規疾病治療の早期対応を図ることが可能となる。 In addition, the management system 100 can accumulate information and improve the learning speed by connecting the host computer (server 80) with the blood purification unit 14 and/or the learning device. It is possible to deal with it.

1 血漿分離デバイス、3 送血ライン、4 返血ライン、5 血液ポンプ、6 抵抗付与部材、7 因子分離デバイス、8 血漿ライン、9 血漿送液ポンプ、10 濾液ライン、11 濾液ポンプ、14、14-2 血液浄化ユニット、21~23 第1圧力計、25 第2圧力計、26 第3圧力計、28、29 第1流量計、30 第2流量計、31 第3流量計、37 抵抗付与部材、40 血液浄化システム、50 制御装置、53 第1通信装置、55 第1記憶装置、551 学習モデル、561 第1データ取得部、562 第1生成部、563 第1出力制御部、564 パラメータ取得部、565 制御部、80 サーバ、81 第2通信装置、821 学習モデル、831 第2データ取得部、832 第2生成部、833 第2出力制御部 1 Plasma separation device 3 Blood supply line 4 Blood return line 5 Blood pump 6 Resistance imparting member 7 Factor separation device 8 Plasma line 9 Plasma supply pump 10 Filtrate line 11 Filtrate pump 14, 14 -2 blood purification unit, 21 to 23 first pressure gauge, 25 second pressure gauge, 26 third pressure gauge, 28, 29 first flow meter, 30 second flow meter, 31 third flow meter, 37 resistance imparting member , 40 blood purification system, 50 control device, 53 first communication device, 55 first storage device, 551 learning model, 561 first data acquisition unit, 562 first generation unit, 563 first output control unit, 564 parameter acquisition unit , 565 control unit, 80 server, 81 second communication device, 821 learning model, 831 second data acquisition unit, 832 second generation unit, 833 second output control unit

Claims (14)

血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、
前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、
前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、
前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、
制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、
所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、前記検出部により検出された血液情報を入力し、前記学習モデルから出力された制御パラメータを取得するパラメータ取得部と、
前記パラメータ取得部が取得した制御パラメータに基づいて、前記液体制御機構を制御する制御部と、を有し、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする血液浄化システム。
a line through which a liquid containing blood or filtrate flows;
a plasma separation device for separating plasma components from blood flowing through the line;
a factor separation device for separating disease-causing factor components from the plasma components;
a detection unit that detects blood information about the blood flowing through the line;
a liquid control mechanism for controlling liquid flow in the line based on a control parameter;
The blood information detected by the detection unit is input to a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and the control parameter output from the learning model is acquired. a parameter acquisition unit for
a control unit that controls the liquid control mechanism based on the control parameters acquired by the parameter acquisition unit;
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A blood purification system characterized by:
前記液体制御機構は、血液に対して所定の方向に磁界を印加する磁力調整器、前記ライン内の液体の流れを制御するポンプ、又は、前記ラインに抵抗を印加する抵抗付与部材を含み、
前記制御パラメータは、前記磁力調整器が印加する磁界の強度、前記ポンプの駆動量、及び、前記抵抗付与部材が印加する抵抗の大きさの内の少なくとも一つを含む、請求項1に記載の血液浄化システム。
The liquid control mechanism includes a magnetic force adjuster that applies a magnetic field to blood in a predetermined direction, a pump that controls the flow of liquid in the line, or a resistance applying member that applies resistance to the line,
2. The control parameter according to claim 1, wherein the control parameter includes at least one of the strength of the magnetic field applied by the magnetic force adjuster, the driving amount of the pump, and the magnitude of resistance applied by the resistance applying member. blood purification system.
前記学習モデルを、前記血漿分離デバイスの製品データ、前記ラインに流れる血液に関するデータ、前記血液浄化システムによるクリアランスデータ、原因物質除去量、又は、抗血栓性と関連付けて記憶する記憶部をさらに有する、請求項1または2に記載の血液浄化システム。 A storage unit that stores the learning model in association with product data of the plasma separation device, data on blood flowing in the line, clearance data by the blood purification system, amount of causative substance removed, or antithrombogenicity, The blood purification system according to claim 1 or 2. 学習装置から前記学習モデルを受信する通信部をさらに有する、請求項1~3の何れか一項に記載の血液浄化システム。 4. The blood purification system according to any one of claims 1 to 3, further comprising a communication unit that receives said learning model from a learning device. 特定の制御パラメータに基づいて前記液体制御機構を制御する前後に前記検出部により検出された血液情報と、前記特定の制御パラメータとに基づいて、前記学習モデルを生成する生成部をさらに有する、請求項1~3の何れか一項に記載の血液浄化システム。 further comprising a generator that generates the learning model based on blood information detected by the detector before and after controlling the liquid control mechanism based on a specific control parameter and the specific control parameter; 4. The blood purification system according to any one of items 1 to 3. 前記血液浄化システムは、体外循環血液浄化システムである、請求項1~5の何れか一項に記載の血液浄化システム。 The blood purification system according to any one of claims 1 to 5, wherein said blood purification system is an extracorporeal circulation blood purification system. 前記血液浄化システムは、二重慮過血漿交換法によるアフェレーシスを実施する、請求項6に記載の血液浄化システム。 7. The blood purification system according to claim 6, wherein said blood purification system performs apheresis by double plasmapheresis. 血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムの制御方法であって、
所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、前記検出部により検出された血液情報を入力し、前記学習モデルから出力された制御パラメータを取得し、
前記取得した制御パラメータに基づいて、前記液体制御機構を制御することを含み、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする制御方法。
a line through which a liquid comprising blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through said line; a factor separation device for separating disease-causing factors from said plasma components; A control method for a blood purification system having a detection unit that detects blood information about blood and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on a control parameter, comprising:
The blood information detected by the detection unit is input to a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and the control parameter output from the learning model is acquired. death,
controlling the liquid control mechanism based on the obtained control parameter;
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A control method characterized by:
血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムに含まれるコンピュータの制御プログラムであって、
所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習された学習モデルに、前記検出部により検出された血液情報を入力し、前記学習モデルから出力された制御パラメータを取得し、
前記取得した制御パラメータに基づいて、前記液体制御機構を制御する、ことを前記コンピュータに実行させ、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする制御プログラム。
a line through which a liquid comprising blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through said line; a factor separation device for separating disease-causing factors from said plasma components; A control program for a computer included in a blood purification system having a detection unit that detects blood information about blood and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on control parameters,
The blood information detected by the detection unit is input to a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, and the control parameter output from the learning model is acquired. death,
causing the computer to control the liquid control mechanism based on the acquired control parameters;
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A control program characterized by:
血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、前記血液情報と前記制御パラメータの複数の組合せを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成する生成部と、
前記学習モデルに関する情報を出力する出力制御部と、を有し、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする学習装置。
a line through which a liquid comprising blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through said line; a factor separation device for separating disease-causing factors from said plasma components; A blood purification system having a detection unit that detects blood information about blood, and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on control parameters, wherein a plurality of combinations of the blood information and the control parameters are detected. a data acquisition unit to acquire;
a generating unit that generates a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input, using the combinations obtained by the data obtaining unit;
an output control unit that outputs information about the learning model,
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A learning device characterized by:
複数の前記血液浄化システムと通信するための通信部をさらに有し、
前記データ取得部は、前記組合せを、前記通信部を介して前記複数の血液浄化システムから受信することにより取得する、請求項10に記載の学習装置。
further comprising a communication unit for communicating with a plurality of said blood purification systems;
11. The learning device according to claim 10, wherein said data acquisition unit acquires said combination by receiving said combination from said plurality of blood purification systems via said communication unit.
前記データ取得部は、特定の制御パラメータに基づいて前記液体制御機構を制御し、前記特定の制御パラメータに基づいて前記液体制御機構を制御する前後に前記検出部により検出された血液情報を取得することにより、前記組合せを取得する、請求項10に記載の学習装置。 The data acquisition unit controls the liquid control mechanism based on specific control parameters, and acquires blood information detected by the detection unit before and after controlling the liquid control mechanism based on the specific control parameters. 11. The learning device according to claim 10, wherein the combination is obtained by: コンピュータが、
血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、前記血液情報と前記制御パラメータの複数の組合せを取得し、
前記取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成し、
前記学習モデルに関する情報を出力する、ことを含み、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする学習方法。
the computer
a line through which a liquid comprising blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through said line; a factor separation device for separating disease-causing factors from said plasma components; A blood purification system having a detection unit that detects blood information about blood, and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on control parameters, wherein a plurality of combinations of the blood information and the control parameters are detected. Acquired,
generating a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input using the acquired combination;
outputting information about the learning model;
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A learning method characterized by:
コンピュータの制御プログラムであって、
血液又は濾液を含む液体が流れるラインと、前記ラインに流れる血液から血漿成分を分離する血漿分離デバイスと、前記血漿成分から病気の原因となる因子成分を分離する因子分離デバイスと、前記ラインに流れる血液に関する血液情報を検出する検出部と、制御パラメータに基づいて前記ライン内の液体の流れを制御する液体制御機構と、を有する血液浄化システムにおける、前記血液情報と前記制御パラメータの複数の組合せを取得し、
前記取得した組合せを用いて、所定の血液情報が入力された場合に所定の制御パラメータを出力するように学習した学習モデルを生成し、
前記学習モデルに関する情報を出力する、ことを前記コンピュータに実行させ、
前記血液情報は、血液の乱流の度合い、血液の渦度、心雑音の度合い、血液圧力、血液圧力の圧力損失、血漿圧力、濾液圧力、血液流量、血漿流量、濾液流量、前記血漿分離デバイスのファウリング、前記因子分離デバイスのファウリング、血液中のヘマトクリット値、濾液中のアルブミン濃度、溶血の度合い、及び、前記ラインに接続される患者の血圧の内の少なくとも一つを含み、
前記学習モデルは、教師あり学習、教師なし学習、半教師あり学習、トランスダクション、又は、マルチタスク学習を用いて、血液情報が入力された場合に、当該血液情報に示される血液の状態を安定させることが可能な制御パラメータを出力するように学習される、
ことを特徴とする制御プログラム。
A control program for a computer,
a line through which a liquid comprising blood or filtrate flows; a plasma separation device for separating plasma components from the blood flowing through said line; a factor separation device for separating disease-causing factors from said plasma components; A blood purification system having a detection unit that detects blood information about blood, and a liquid control mechanism that controls the flow of liquid in the line based on control parameters, wherein a plurality of combinations of the blood information and the control parameters are detected. Acquired,
generating a learning model trained to output a predetermined control parameter when predetermined blood information is input using the acquired combination;
causing the computer to output information about the learning model;
The blood information includes degree of blood turbulence, blood vorticity, degree of heart murmur, blood pressure, blood pressure pressure loss, plasma pressure, filtrate pressure, blood flow rate, plasma flow rate, filtrate flow rate, and the plasma separation device. fouling of the factor separation device, blood hematocrit, filtrate albumin concentration, degree of hemolysis, and blood pressure of a patient connected to the line;
The learning model uses supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, transduction, or multitask learning to stabilize the blood state indicated by the blood information when the blood information is input. is learned to output control parameters that allow
A control program characterized by:
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