JP2023548182A - 血液の体外治療のための装置、および血液の体外治療のための医療装置における設定流量を計算するプロセス - Google Patents

血液の体外治療のための装置、および血液の体外治療のための医療装置における設定流量を計算するプロセス Download PDF

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Abstract

持続腎代替療法(CRRT)装置は、臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信すること、送達される処方された透析用量(Dset)の設定値、およびCRRT血液治療を受けなければならない患者の血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすること、および抗凝固剤注入ラインを通る流体流量(QCit)と、PBP注入ラインを通る流体流量(QPBP)と、前希釈注入ラインを通る流体流量(Qrep.pre)と、後希釈注入ラインを通る流体流量(Qrep.post)と、後希釈重炭酸塩注入ラインを通る流体流量(QHCO3)と、イオンバランス注入ラインを通る流体流量(Qca)と、体外血液回路を通る血液流体流量(Qb)と、透析液供給ラインを通る流体流量(Qdial)と、流出流体ラインを通る流体流量(Qeff)と、の1以上を含む関連流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することによって、流量セットアップ手順を実行するように構成された制御ユニット(12)を含み、流体流量の設定値を計算することは、処方された透析用量(Dset)の設定値と、血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値と、に少なくとも基づく。

Description

本発明は、血液の体外治療を行う医療装置に関する。本発明は、体外流体処理のための医療装置における設定流量を計算するプロセスにも関する。
より詳細には、本発明は、抗凝固を伴うまたは伴わない持続腎代替療法(CRRT)、例えば、全身性抗凝固(例えば、ヘパリン)を伴うまたは伴わない/局所抗凝固(例えば、クエン酸塩)を伴うまたは伴わない、CRRTの状況において適用可能である。特に、本発明は、持続腎代替療法(CRRT)中に局所クエン酸塩抗凝固療法(RCA)を投与するために有利に使用することができる。
腎臓は、水分の除去、異化産物(尿素やクレアチニンなどの代謝による老廃物)の排泄、血液中の電解質濃度(ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、重炭酸塩、リン酸塩、塩化物など)の調節、および特に弱酸の除去とアンモニウム塩の生成によって得られる、体内の酸/塩基平衡の調節を含む、多くの機能を果たす。腎臓の機能を(一時的または永久的に)失った人では、これらの排泄および調節製造業者ニズムが機能しなくなるため、体は代謝によって水分と老廃物を蓄積し、かつ過剰な電解質、および一般にアシドーシスを示し、血漿のpHが7.35未満に下方にシフトする(血液のpHは通常、7.35と7.45の間の狭い範囲内で変化する)。前述したように、従来、腎機能障害を克服するために、患者の血液が膜の片面を循環し、かつ健康な被験者の血液の電解質に近い濃度で血液の主な電解質を含む透析液が反対側を循環する、半透膜(透析器)を有する交換器を介した体外循環による血液治療が行われている。さらに、半透膜で区切られた透析器の2つの区画間に圧力差が生じるため、血漿液の一部が限外濾過によって膜を通過し、透析液を含む区画に入る。代謝からの老廃物と電解質に関して透析器内で行われる血液処理は、膜を通る分子輸送の2つの製造業者ニズムによって行われる。一方では、分子は濃度の高い液体から濃度の低い液体に移動する。これが拡散輸送である。一方、特定の異化産物および特定の電解質は、熱交換器の2つの区画間に生じる圧力差の影響で膜を通過する血漿流体に同伴される。これが対流輸送である。そのため、腎臓の上記の3つの機能、つまり水分の除去、異化産物の排泄、および血液の電解質濃度の調節は、透析と血液濾過の組み合わせによって従来の血液処理装置で実行される(この組み合わせは血液透析濾過と呼ばれる。上記の治療の1つまたは複数を実行するために、体外血液処理装置は、流体を患者に直接、または体外血液回路に送達するための複数のラインを備える場合がある。
機械をセットアップするとき、オペレータは通常、血液ポンプの流量、各輸液ラインの個別の流量、透析ラインと流出ラインの流量(実際には、後者は、代替的に、設定された患者の流体除去率に基づいて計算することもできる)を設定する。各ラインの流量の設定値は、それぞれのポンプを制御するために使用され、つまり、複数のポンプが使用され、各ポンプは、各ラインの設定流量値に従って、それぞれの流体容器から流体を吸引または流体を供給する。そのため、機械のセットアップは、オペレータ側で比較的多くの流量を定義および入力する必要があるため、面倒である。さらに、流量のそれぞれを独立して設定すると、医療関連の処方パラメータに関する直観的な情報がオペレータに提供されない。最後に、複数のパラメータを個別に設定する必要があるため、誤差の原因となる可能性があり、および流体消費量を最適化することができない。
国際公開第2013/030642号は、血液処理装置、および流体の送達または収集のための医療装置をセットアップするプロセスを扱っており、制御ユニットは、オペレータによって流体流量に基づいて、かつ規定の用量値に基づいて流体流量のうちの2つ以上の設定値を計算するように構成されている。しかし、国際公開第2013/030642号は、酸塩基バランス管理の側面に焦点を当てておらず、およびCRRTとの関連での局所抗凝固における酸塩基バランスの問題に特に取り組んでいない。
体内の酸/塩基平衡の調節に関して、腎不全を克服するために採用されるアプローチは、体内の酸/塩基平衡が調節される機構に作用することであり、この機構は血液の緩衝系からなり、その主なものは、弱酸として炭酸を含み、そのアルカリ塩である重炭酸塩と関連している。腎不全に苦しむ患者のアシドーシスを修正するために、血液透析中に血管経路を介して直接的または間接的に重炭酸塩が投与されるのはこのためである。腎臓治療の分野では、持続腎代替療法(CRRT)が急性腎損傷の重症患者に広く使用されており、および回路の開存性を維持するには体外血液の抗凝固が必要である。ここ数十年、臨床現場ではさまざまな抗凝固戦略が使用されており、およびヘパリンが最も一般的に使用されている抗凝固剤である。ヘパリンには低コスト、モニタリングが容易、および元に戻すのが簡単という利点があるが、出血が増加する可能性がある。さらに、生命を脅かす合併症を引き起こす可能性のあるヘパリン誘発性血小板減少症II型のリスクもある。1980年代初頭に初めて臨床使用に導入された局所クエン酸塩抗凝固療法(RCA)は、CRRT局所回路抗凝固の最も適切な形態として推奨されており、および重度の肝機能障害のある患者にも安全に使用されている。しかし、重症患者へのクエン酸塩注入はさまざまな代謝系に影響を及ぼし、代謝性アルカローシス、低カルシウム血症、およびクエン酸塩過剰負荷/毒性を引き起こす可能性がある。これらの潜在的な障害は、臨床現場での訓練を受けたスタッフによる注意深いモニタリング、治療プロトコルの順守、および監視によって部分的に解決される可能性がある。上記の重要性にもかかわらず、クエン酸塩抗凝固療法療法は、患者の出血リスクを最小限に抑え(局所抗凝固効果)、かつ体外血液回路の寿命を延ばすため、持続腎代替療法(CRRT)に好ましい抗凝固療法の選択肢となっている。RCAには「大」血液流量との適合性に関していくつかの制限があるが、効率が主に流体交換速度によって左右され、かつ治療の大部分が200ml/分未満の血液流量で行われるCRRTではこれは問題にならない。患者に注入されたクエン酸塩の速い代謝は、RCAを成功させる重要な製造業者ニズムの一部である。クエン酸代謝は、エネルギー、ならびに重炭酸塩、およびCOを生成し、複合カルシウムを放出する。患者に大量のクエン酸塩が注入される状況では、代謝性アルカローシスが発生するまでに大量の重炭酸塩が生成される。クエン酸塩の蓄積は、全身のクエン酸塩濃度が大幅に増加するシナリオと一致する。これは、「正常な」クエン酸塩負荷と不十分なクエン酸塩代謝の組み合わせ、および「正常な」クエン酸塩代謝と大きなクエン酸塩負荷の組み合わせの2つの状況で発症する可能性がある。最初のシナリオは、クエン酸塩からの重炭酸塩の生成率が低いため、代謝性アシドーシスにつながる可能性がある。第2のシナリオは、本願において、特にRCAの文脈におけるCRRT療法に関して考慮され、かつ扱われる。クエン酸塩の蓄積の結果、(全身の)イオン化カルシウムを生理学的範囲内に保つために総カルシウム濃度を増加させる必要がある。これは、カルシウム注入率を高めることで実現できる。全身クエン酸濃度が安定した後(6から8時間)には安全な定常状態に達する可能性があるため、この問題は治療開始時の一時的な問題である。ただし、治療を中止すると、高カルシウム血症が起こる可能性がある(クエン酸塩が代謝され、かつ複合体に結合したカルシウムが放出されるため)。臨床現場では、クエン酸塩の蓄積は、全身のイオン化カルシウムに対する総カルシウムの比率をモニタリングすることによって診断される(比率>2.5は、クエン酸塩の蓄積の可能性を示す)。さらに、クエン酸塩が患者の全身循環に入ると、1:3で重炭酸塩に代謝され、したがって、1mmolのクエン酸塩から3mmolの重炭酸塩が生成される。クエン酸塩負荷が高い場合、大量の重炭酸塩が生成され、代謝性アルカローシスの危険性がある。したがって、局所抗凝固療法はヘパリンの副作用を大幅に軽減する可能性があるが、RCAではアルカローシスの深刻なリスクを回避するために患者の血液中の酸塩基バランスを適切に監視する必要がある。
欧州特許第0678301号明細書は、事故または外科手術後に一時的に腎不全に苦しむ人々の治療に特に適した集中治療用の人工腎臓に関する。従来技術文献で明らかにされているように、腎臓は、血漿廃棄物(例えば、尿素)を浄化し、かつ過剰な水を除去することに加えて、血液の酸塩基平衡を維持する上で重要な役割を果たす。血液中の重炭酸塩の最終濃度は、灌流液または透析液中の重炭酸塩の濃度、それぞれの流量、および膜交換器を通過する患者の血液の流量に依存するため、文書欧州特許第0678301号明細書の根拠における主な問題は、患者の血液中の重炭酸塩の濃度が所望の濃度に正確に一致することはほとんどないということである。欧州特許第0678301号明細書には、膜によって分離された2つのチャンバを備えた透析器を含む血液処理装置が記載されている。透析液容器(重炭酸塩を含まない)は、透析器の第2チャンバにつながるダクトを介して流体ポンプに接続されている。容器を透析器または血液回路に接続するために電磁クランプが提供されている。血液回路の戻りラインには気泡トラップが設けられている。気泡トラップは、重炭酸塩の溶液が入った注入容器に接続されている。欧州特許第0678301号明細書によれば、循環ポンプの流量QHCO3は、患者に送達される治療の種類にかかわらず、透析液ポンプの流量QOUTの関数として次の式:
HCO3=QOUT*[HCODES/[HCOSOL
または式:
HCO3=Cl*[HCODES/[HCOSOL
によって制御され、ここで、
QHCO3は循環ポンプの流量であり、
OUTは透析液ポンプの流量QOUTであり、
[HCODESは患者の血液中の重炭酸塩の所望の濃度であり、
[HCOSOLは容器内の溶液の濃度であり、
Clは重炭酸塩の透析器のクリアランスである。
注目すべきことに、この従来技術は、以下の透析器構成で排他的に機能する、クリアランス/透析液流量に基づく重炭酸塩溶液の注入後の特別な制御を使用することによって、患者の血液の酸塩基平衡を適切に調節することを目的としており:後希釈を伴うHFおよび後希釈を伴うHD(F)である。そのため、クエン酸塩が血液ポンプ前に注入される(例えば、局所抗凝固システム)および/または重炭酸塩含有溶液が事前注入される構成における適切な酸塩基管理の問題は未解決のままである。
特定の患者の状態への適応に関しては、患者モニタリングデータがアルカローシスまたはアシドーシスの問題を証明する場合、プロトコルには(これまでのところ体系的ではないが)クエン酸塩注入または透析液/置換流量を調節するためのガイドラインが含まれる場合がある。これらのガイドラインが存在する場合、そのガイドラインは主に経験的なものであるように見える。アシドーシスの場合、いくつかの文献では重炭酸塩の「ボーラス」注入が報告されている。いくつかの公開されているプロトコルの中には、いくつかの上流のモデリングから派生したものもあるが、「元の」プロトコルパラメータがどのようなものを使用されるのであれ、あるいは患者モニタリングデータに合わせてさらに調節された後であっても、治療から予想される緩衝バランスを表すパラメータは明示的に利用可能にはならない。現在のところ、CRRT中、特に局所クエン酸塩抗凝固療法(RCA)を使用する場合、酸塩基バランスの予測と制御は、特に証明されていない処方を使用する場合、依然として難しい問題である。
この状況において、本実施形態の一般的な目的は、上記の欠点の1つ以上を克服できる技術的解決策を提供することである。
より詳細には、本実施形態の目的は、血液の体外治療のためのCRRT医療装置と、局所抗凝固療法の文脈で、特に血液の適切な酸塩基バランスを同時に考慮しながら、処方補助を提供するように構成されたプロセスを利用可能にすることである。詳細には、本実施形態の目的は、酸バランスの制御/管理を可能にすることであり、システムは、また、簡単だが安全かつ制御された方法で体外血液回路の緩衝バランスを変更するように設計されている。
適切な緩衝バランスを考慮しながら設定流量を適切に計算でき、かつ装置のセットアップに必要な作業を可能な限り削減できる装置および方法を提供することが目的である。
本発明の態様のさらなる目的は、操作者が医学的に意味のあるパラメータを使用してCRRT血液治療装置を設定できるようにし、より使いやすいユーザインタフェースをもたらす装置およびプロセスを定義することである。特に、定常状態の酸塩基バランス目標を指定するパラメータ、クエン酸塩抗凝固療法の場合に特に重要なパラメータが処方に含まれている状況で、支援処方を提供することが目的である。
本発明の補助的な目的は、流体を処理するための医療装置と、治療前および治療中の流量設定を容易にし、かつ処方目標とシステム制約で流体の消費量を最適化することができる前記装置の設定流量を計算するプロセスを提供することである。
別の補助的な目的は、安全な方法で動作パラメータを制御できる装置である。
上記の目的の少なくとも1つは、添付の装置の請求項の1つ以上に係る装置によって実質的に達成される。上記の目的の1つ以上は、添付のプロセスの請求項のいずれか1つに係るプロセスによっても実質的に達成される。
本発明の態様に係る装置およびプロセスを以下に説明する。
第1の独立した態様は、持続腎代替療法(CRRT)装置に関し、
半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成されている血液ポンプ(21)と、
前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
1以上のさらなる流体ラインであって、
一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
一端で前記二次チャンバ(4)の入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)であって、
臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることを含む患者の処方を受信することと、
前記1つ以上の数学的関係を使用して1つ以上の動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
・前記シリンジ流体ライン(22)を通る流体流量(Qsyr)と、
・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
を含む群内で選択される1つ以上の流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、流量のセットアップ手順を実行するように構成されている前記制御ユニットと、を含み、
前記1つ以上の流体流量の設定値を計算することは、前記血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値に少なくとも基づく、持続腎代替療法(CRRT)装置である。
前の態様による一態様では、患者の処方を受け取ることは、送達される処方透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすることを含み、および1つ以上の動作パラメータを決定することは、少なくとも2つの動作パラメータを決定することを含み、動作パラメータの決定は、群内で選択された少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することを含み、少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することは、処方透析用量(Dset)の設定値と、血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値と、に基づく。
さらなる独立した態様は、持続腎代替療法(CRRT)装置をセットアップするプロセスを対象とし、前記装置は、
半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成されている血液ポンプ(21)と、
前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
1以上のさらなる流体ラインであって、
一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
一端で前記二次チャンバ(4)の入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)と、を含み、
前記方法は、
臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
送達される処方透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすること
CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることを含む患者の処方を受信することと、
前記1つ以上の数学的関係を使用して動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
を含む群内で選択される少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、前記制御ユニットによって実行されるステップを含み、
前記少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することは、前記処方透析用量(Dset)の前記設定値および前記血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の前記目標値に少なくとも基づく、持続腎代替療法(CRRT)装置をセットアップするプロセスである。
別の独立した態様では、持続腎代替療法(CRRT)装置が提供され、
半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成された血液ポンプ(21)と、
前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
1以上のさらなる流体ラインであって、
一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
一端で前記二次チャンバ(4)の前記入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)であって、
臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
送達される処方された透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすることと、
CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることと、を含む患者の処方を受信することと、
前記1つ以上の数学的関係を使用して動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
を含む群内で選択される2つ以上の流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、流量のセットアップ手順を実行するように構成されている前記制御ユニットと、を含み、
前記2つ以上の流体流量の設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の前記目標値に少なくとも基づく。
注目すべきであり、かつ、これまでの態様に従って、2つ以上の流体流量の各設定値を計算することは、処方された透析容量(Dset)の設定値および血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の目標値に少なくとも基づく。例えば、リストからの第1の流体流量(例えば、後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post))は、処方された透析用量(Dset)の設定値と、血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の目標値と、の両方に基づいて計算され、および、リストからの第2の流体流量(例えば、透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdai))は、処方された透析用量(Dset)の設定値と、血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の目標値と、の両方に基づいて計算される。
さらに独立した態様では、持続腎代替療法(CRRT)装置が提供され、
半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成された血液ポンプ(21)と、
前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
1以上のさらなる流体ラインであって、
一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
一端で前記二次チャンバ(4)の前記入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)であって、
臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
送達される処方された透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすることと、
CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることと、を含む患者の処方を受信することと、
前記1つ以上の数学的関係を使用して1つ以上の動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
・前記シリンジ流体ライン(22)を通る血液流体流量(Qsyr)と、
・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
を含む群内で選択される2つ以上の流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、流量のセットアップ手順を実行するように構成されている前記制御ユニットと、を含み、
前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)、
前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)、
前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)、
のいずれかの前記設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、の両方に少なくとも基づき(この流量は、前の態様で述べた少なくとも2つの流量のうちの1つであることに留意されたい)、および
少なくとも別の流体流量の前記設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、の両方に少なくとも基づく。
前の態様のいずれか1つに係るさらなる態様では、前記少なくとも別の流体流量(または前記少なくとも2つの流量)は、
前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)、または
前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)、
のいずれかであり、前記別の流体流量の前記設定値を計算することは、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、の両方に少なくとも基づく。
前述の態様のいずれか1つに係る第2の態様では、前記抗凝固剤注入ライン(51)は、使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において、その一端で前記血液回収ラインに接続され、抗凝固剤供給源(10)は、前記抗凝固剤注入ライン(51)の反対側の端に接続され、患者の処方を受け取ることは、局所抗凝固の強度を示す、局所抗凝固用量(DCit)、特に、クエン酸塩用量の設定値の入力を可能にすることをさらに含む。
前述の態様に係る第3の態様では、前記局所抗凝固用量(DCit)は、濃度と同じ単位を有し、より詳細には、処理血液1リットル当たりの抗凝固剤の注入量(mmol/L 血液)である。
前述の2つの態様に係る第4の態様では、前記制御ユニット(12)は、クエン酸塩流量の数学的関係を使用して、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)の前記設定値を前記局所抗凝固用量(DCit)の設定値と数学的に関係させるように構成され、特に、前記局所抗凝固用量(DCit)の設定値の関数として前記流体流量(QCit)の前記設定値を計算するように構成される。
前述の3つの態様のいずれか1つによ係る第5の態様では、前記制御ユニット(12)は、クエン酸塩流量の数学的関係を使用して、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)の前記設定値を、血液流量(Q)および/または前記抗凝固剤供給源(10)中の、抗凝固剤、特にクエン酸塩の濃度と数学的に関係付けるように構成され、特に前記血液流量(Q)の関数として前記流体流量(QCit)の前記設定値および/または前記抗凝固剤供給源(10)中の、抗凝固剤、特にクエン酸塩の濃度を計算するように構成される。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第6の態様では、前記1つまたは複数の数学的関係は、クエン酸塩流量の数学的関係を含み、および前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)は、以下の前記メモリ(16)に格納された前記クエン酸塩流量の数学的関係に基づいて計算され、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つによ係る第7の態様では、前記制御ユニット(12)は、抗凝固剤ポンプ(54)を駆動して、前記抗凝固剤について前記計算された流体流量(Qcit)で前記血液回収ラインに抗凝固剤を注入するように構成される。
前述の態様2または3のいずれか1つに係る第8の態様では、前記局所抗凝固用量(Dcit)は、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)である。
前述の7つの態様のいずれか1つに係る第9の態様では、前記設定値を計算することは、少なくとも3つの流体流量を計算することを含み、さらに、前記局所抗凝固用量(Dcit)の前記設定値に少なくとも基づき、特に前記1つ以上の数学的関係の少なくとも1つを使用する。
前述の態様のいずれか1つに係る第10の態様では、前記CRRT装置は、その一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルのいずれかに接続された前記イオンバランス注入ライン(74)、およびイオンバランス注入ライン(74)の反対側の端に接続されたイオンバランス溶液の供給源(11)を備え、患者の処方を受け取ることは、イオンバランス、特にカルシウムイオンバランスの強度を示す、イオン再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)、特にカルシウム補償パラメータの設定値の入力を可能にすることをさらに含む。
前述の態様に係る第11の態様では、前記イオン再確立溶液パラメータ(CaComp)は、前記濾過ユニット(2)で除去される前記カルシウムの補償値または補償パーセンテージを表し、例えば、0.05から2、または5%から200%を含む。
前述の10の態様に係る第12の態様では、前記イオン再確立溶液パラメータ(Dca)は、例えば、カルシウム、イオンで表した用量、例えばカルシウム濃度、特にカルシウム用量は、流出液中の総カルシウム濃度である。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第13の態様では、前記制御ユニット(12)は、カルシウム流量の数学的関係を使用して、イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)の前記設定値を前記イオン再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)の前記設定値と数学的に関係させるように構成され、特に前記イオン再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)の前記設定値の関数として前記流体流量(Qca)の前記設定値を計算するように構成される。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第14の態様では、前記制御ユニット(12)は、カルシウム流量の数学的関係を使用して、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値を流出流量(Qeff)と数学的に関係させるように構成され、特に前記流体流量(Qca)の前記設定値を前記流出流量(Qeff)の関数として計算するように構成される。
前述の5つの態様のいずれか1つに係る第15の態様では、前記制御ユニット(12)は、カルシウム流量の数学的関係を使用して、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値を、イオンバランス溶液供給源(11)内のカルシウム濃度(Cca)、および/または前記後希釈注入ライン(63)に接続された補助容器(64)内のカルシウム濃度(CCarep.post)、および/または前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)に接続された重炭酸塩容器(28)内のカルシウム濃度(CCaHCO3)と数学的に関係させように構成され、特に前記流体流量(Qca)の前記設定値を、前記イオンバランス溶液供給源(11)内の前記カルシウム濃度(Cca)の関数として、および/または前記後希釈注入ライン(63)に接続された前記補助容器(64)内の前記カルシウム濃度(CCarep.post)の関数として、および/または前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)に接続された重炭酸塩容器(28)内の前記カルシウム濃度(CCaHCO3)の関数として計算するよう構成される。
前述の6つの態様のいずれか1つに係る第16の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、カルシウム流量の数学的関係を含み、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値が、以下の前記メモリ(16)に格納された前記カルシウム流量の数学的関係に基づいて計算され、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様12に係る第17の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、カルシウム流量の数学的関係を含み、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値は、以下の前記メモリ(16)に格納された前記カルシウム流量の数学的関係に基づいて計算され、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、注入ラインのいずれかが欠落している場合、対応する流量が数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第18の態様では、前記制御ユニット(12)は、イオンバランスポンプ(75)を駆動して、イオン再確立溶液の前記計算された流体流量(Qca)で前記血液返還ライン(7)内または患者(P)内にイオン再確立溶液を注入するように構成される。
前述の9つの態様のいずれか1つに係る第19の態様では、前記設定値を計算することは、少なくとも3つの流体流量を計算することを含み、さらに、前記イオン再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記1つ以上の数学的関係のうちの少なくとも1つを使用する。
前述の態様のいずれか1つに係る第20の態様では、患者の処方を受け取ることは、さらに、前記血液流量(Q)の設定値の入力を可能にし、および前記少なくとも3つの流体流量の1以上(2つまたはすべて)の設定値を計算することは、前記血液流量(Q)の前記設定値に少なくとも基づき、特に前記1つ以上の数学的関係のうちの少なくとも1つを使用する。
前述の態様のいずれか1つに係る第21の態様では、患者の処方を受け取ることは、患者から少なくとも流体除去率(QPFR)の設定値の入力を可能にすることをさらに含み、および前記設定値を計算することは、少なくとも3つの流体流量を計算することを含み、および、少なくとも3つの流体流量のうちの1つ以上(2つまたはすべて)の設定値を計算することは、さらに、患者からの前記流体除去率(QPFR)の前記設定値に少なくとも基づき、特に前記1つ以上の数学的関係を使用する。
前述の態様のいずれか1つに係る第22の態様では、前記制御ユニット(12)は、流出流量の数学的関係を使用して、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を、前記流体除去率(QPFR)の前記設定値と数学的に関係させるように構成され、特に前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を前記流体除去率(QPFR)の前記設定値に基づき計算するよう構成される。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第23の態様では、前記制御ユニット(12)は、以下の前記1つ以上の数学的関係に含まれる流出流量の数学的関係に基づき、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を数学的に関係させる、特に計算するように構成され、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述する態様のいずれか1つに係る第24の態様では、前記CRRT装置は、前記1つ以上のさらなる流体ラインの1つに流体を供給する溶液の流体源を備え、前記溶液は、重炭酸塩または重炭酸塩前駆体の形態の少なくとも1つの緩衝剤を含む。
前述の態様に係る第25の態様では、前記重炭酸塩前駆体は、クエン酸塩、乳酸塩、および/または酢酸塩を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第26の態様では、CRRT治療を受けている前記患者の血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、定常状態で予想される前記患者の正味の緩衝負荷(NBL)のパラメータ関数であり、前記正味の緩衝負荷は、クエン酸塩または乳酸塩の代謝などの重炭酸塩前駆体の代謝による重炭酸塩生成、前記体外血液回路(17)内の重炭酸塩バランス、および/または、前記患者への重炭酸塩注入、および/または、クエン酸注入などの前記体外血液回路(17)への酸注入の合計である。
前述の態様に係る第27の態様では、正味の緩衝負荷は、定常状態で予想される前記患者の正規化された正味の緩衝(nNBL)負荷であり、特に患者の体重(BW)に対して正規化されたものであり、より詳細には前記正味の緩衝負荷(NBL)または前記正規化された正味の緩衝負荷(nNBL)である、CRRT治療を受けている前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)である。
前述の態様のいずれか1つに係る第28の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、以下の1つ以上、特に以下の4つに基づいている。
・前記患者に注入された前記重炭酸塩前駆耐、特にクエン酸塩(Jmet_cit)、および/または乳酸塩(Jmet_lact)の代謝から生成される重炭酸塩の単位時間当たりの量の推定値
・単位時間当たりの量として送達される前記CRRT血液治療からの重炭酸塩バランス(JHco3_bal
・単位時間当たりの量として送達される前記CRRT血液治療からの乳酸バランス(Jlact_bal
・単位時間当たりの量で表した、前記流体源に含まれるクエン酸からの酸注入(JH+
前述の態様に係る第29の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、重炭酸塩形態前駆体の代謝(Jmet_cit;Jlact)、前記重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)、および前記酸注入(JH+)の推定値の代数和であり、特に前記酸注入(JH+)は、前記患者の緩衝の損失をもたらす負の用語である。
前述の態様に係る第30の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は次のように定義され、
代替的に、乳酸バランスも考慮される場合、前記パラメータ(nNBL)は、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスは次のように定義される。
前述の態様のいずれか1つに係る第31の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)は、単位時間当たりの量に関して、流体源中に含まれるクエン酸からの酸注入(JH+)に基づき、前記酸注入(JH+)は、クエン酸濃度(Ccitric_pbp)およびクエン酸の注入率(Qcit)の関数であり、特に前記酸注入(JH+)は、前記クエン酸濃度(Ccitric_pbp)とクエン酸の前記注入率(Qcit)の3倍に等しい。
前述の態様のいずれか1つに係る第32の態様では、CRRT治療を受けている前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、患者の血漿重炭酸塩濃度(CpHCO3_pat0)を一定値と仮定して定義したパラメータであり、前記一定値は例えば25mMである。
前述の態様のいずれか1つに係る第33の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)は、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す推定される正味の緩衝負荷(Jbuffer_load/BW)に基づく。
前述の態様のいずれか1つに係るさらなる態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)は、定常状態における、前記患者の正規化された正味の緩衝負荷(NBL)に一定値を課すように定義され、前記一定値は、例えば、NBL=nNBL0・BW=0.1mmol/h/kgである。
前述の態様のいずれか1つに係る第34の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)は、定常時における前記患者の前記正規化された正味の緩衝負荷(NBL)に一定値を課すように定義され、前記一定値は、例えばnNBL0 BW=0.1mmol/h/kgである。
前述の態様のいずれか1つに係る第35の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、群内の前記少なくとも2つの流量を有する前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)にリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第36の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)のうちの1つ以上にリンクさせ、特に、前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、それぞれのラインを流れる前記流体中のそれぞれの重炭酸塩濃度(CHCO3rep.pre;CHCO3dial;CHCO3cit;CHCO3PBP)を掛けた前記流体流量(Qrep.pre;Qdial;Qcit;QPBP)とリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第37の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、前記血液流量(Q)、特に、前記濾過ユニット(2)の前記入口における、血液水流量(QbW)および/または血液水流量(Qbw_inlet)にリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第38の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、前記透析液供給ライン(8)を流れる流体中の重炭酸塩濃度(CHCO3dial)および/または前記濾過ユニット(2)の重炭酸塩クリアランス(KHCO3)にリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第39の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液内の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、濾過ユニット入口において、重炭酸塩血漿水濃度CpwHCO3_inletにリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第40の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液内の定常状態の重炭酸塩濃度を示すパラメータ(CpHCO3_pat)を、前記濾過ユニット(2)内の限外濾過流量(Qfil)、特に前記透析液供給ライン(8)を流れる前記流体中の重炭酸塩濃度(CHCO3dial)を掛けた前記限外濾過流量(Qfil)にリンクさせる。
前述の態様のいずれかに係る第41の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、定常状態nお重炭酸塩インジケーターの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケーターの数学的関係は、前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)を、前記流出ライン(13)を流れる使用済み透析液への重炭酸塩除去(JHCO3_eff)にリンクさせる。
前述の態様のいずれか1つに係る第42の態様では、前記1つ以上の数学的関係は定常状態の重炭酸塩インジケータの数学的関係を含み、および前記定常状態の重炭酸塩インジケータの数学的関係は以下の通りであり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
CpHCO3_patが前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータとして取られる場合、nNBLは(暗黙的に)定数、つまりnNBL0として取られる必要があり、逆の場合、nNBLが前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータとして取られる場合、CpHCO3_patは(暗黙的に)定数、つまりCpHCO3_pat0として取られる必要があることに注意されたい。
前述の態様のいずれか1つに係る第43の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の設定値に影響を与え、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の設定値は前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第44の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値に影響を与え、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値に影響を与える。特に、これは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算される前記少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第45の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)の前記設定値に影響を与え、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第46の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値に影響を与え、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dsat)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第47の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値に影響を与え、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dsat)の前記設定値と、定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第48の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)の前記設定値に影響を与え、特に、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値が動作パラメータとして前記制御ユニット(12)によって決定される場合、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dsat)の前記設定値と、定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第49の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)の前記設定値に影響を与え、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dsat)の前記設定値と、定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第50の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値に影響を与え、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算された少なくとも2つの流量のうちの1つである。
前述の態様のいずれか1つに係る第51の態様では、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の前記設定値に影響を与え、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである。特に、これは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値とに基づいて計算される少なくとも2つの流量のうちの1つである。
特に、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、関連する場合(すなわち、ラインが存在し、かつ適用される処理でゼロ以外の設定流量で前記ラインを使用する必要がある場合)、大多数の、特にすべての上記示された流体流量の計算に使用される。
前述の態様のいずれか1つ係る第52の態様では、前記1つ以上の数学的関係の少なくともいくつかは、CRRT治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、前記群において選択された少なくとも2つの流体流量と相関する。
前述の態様のいずれか1つに係る第53の態様では、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値が、動作パラメータとして前記制御ユニット(12)に決定される場合、
特に、前記制御ユニット(12)は、前記数学的関係を使用して、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第54の態様では、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)の設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第55の態様では、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第56の態様では、前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第57の態様では、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第58の態様では、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第59の態様では、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記体外血液回路(17)を通る前記流体流量(Q)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第60の態様では、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第61の態様では、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の前記設定値を計算することは、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づき、特に、前記制御ユニット(12)は前記数学的関係を使用して前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の前記設定値を計算する。
前述の態様のいずれか1つに係る第62の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、前記血液内の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、以下の少なくとも1つ、および特にすべてとリンクする正味の緩衝負荷の数学的関係を含み、
〇 重炭酸バランス(JHCO3_bal)、
〇 クエン酸塩の代謝(Jmet_cit)またはクエン酸塩負荷(Jcit_load)から生成される重炭酸塩、特にクエン酸負荷の代謝により、定常状態でクエン酸塩の1モル当たり3モルの重炭酸塩がもたらされ、すなわち
〇 乳酸塩の代謝(Jmet_lact)または乳酸バランス(Jlact_bal)から生成される重炭酸塩、特に、乳酸塩の代謝により、定常状態で乳酸塩1モル当たり重炭酸塩1モルがもたらされ、すなわち、
〇 酸注入JH+
オプションとして、前記正味の緩衝負荷の数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記物質移動速度のいずれかが欠落している場合、前記対応する物質移動項が数学的関係に存在しないか、または前記対応する値がゼロに設定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第63の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、単位時間当たりの量に関して送達されるCRRT血液治療からの重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)に基づく重炭酸塩バランスの数学的関係を含み、特に、前記重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)は、前記透析液供給ライン(8)および/または注入ライン(JHCO3_inf)からの重炭酸塩注入率と、透析液中への前記重炭酸塩の除去量(JHCO3_dial)との間の差であり、特に前記重炭酸塩バランスの数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記物質移動速度のいずれかが欠落している場合、前記対応する物質移動項が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する値がゼロに設定される。
前述の態様に係る第64の態様では、前記透析液供給ライン(8)からの重炭酸塩注入率(JHCO3_inf)は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)および前記透析液供給ライン(8)を流れる前記透析流体中の重炭酸塩濃度(CHCO3dial)の関数であり、特に、前記流体流量(Qdial)が前記重炭酸塩濃度(CHCO3dial)に掛けられる。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第65の態様では、前記注入ラインからの重炭酸塩注入率(JHCO3_inf)は、前記流体流量(Qrep.pre;Qrep.post;Qcit;QPBP;QHCO3;Qca)、および前記それぞれの重炭酸塩濃度(CHCO3rep.pre;CHCO3rep.post;CHCO3cit;CHCO3PBP;CHCO3HCO3;CHCO3ca)の関数であり、特に、前記流体流量(Qrep.pre;Qrep.post;Qcit;QPBP;QHCO3;Qca)が前記それぞれの重炭酸塩濃度(CHCO3rep.pre;CHCO3rep.post;CHCO3cit;CHCO3PBP;CHCO3HCO3;CHCO3ca)に掛けられる。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第66の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、重炭酸塩注入の数学的関係を含み、前記透析液供給ライン(8)および前記注入ライン(JHCO3_inf)からの前記重炭酸塩注入率は、特に、前記重炭酸塩注入の数学的関係に従い、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第67の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液への前記重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)および前記透析液供給ライン(8)に流れる前記透析液中の重炭酸塩濃度(CHCO3dial)の関数であり、特に、前記流体流量(Qdial)が前記重炭酸塩濃度(CHCO3dial)に掛けられる。
前述の5つの態様のいずれか1つに係る第68の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液中への前記重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、前記透析液中の重炭酸塩濃度(CHCO3_dial)の関数であり、特に、濾過入口(CpwHCO3_inlet)での重炭酸塩血漿水の濃度と前記透析液中の重炭酸塩濃度(CHCO3_dial)の間の差の関数である。
前述の6つの態様のいずれか1つに係る第69の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液への前記重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、前記濾過ユニット(2)における限外濾過流量(Qfil)および前記透析液供給ライン(8)に流れる前記透析液(CHCO3dial)における重炭酸塩濃度(CHCO3dial)の関数であり、特に、前記限外濾過流量(Qfil)が前記重炭酸塩濃度(CHCO3dial)に掛けられる。
前述の7つの態様のいずれか1つに係る第70の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液への前記重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、重炭酸塩クリアランス(KHCO3)の関数である。
前述の8つの態様のいずれか1つに係る第71の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液中への重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、前記流出ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の関数であり、特に、重炭酸塩クリアランス(KHCO3)は、前記流出流体流量(Qeff)と等しいと推定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第72の態様では、前記流出ライン(13)における使用済み透析液中への重炭酸塩の除去(JHCO3_eff)は、重炭酸塩クリアランス(KHCO3)の関数であり、および前記重炭酸塩クリアランス(KHCO3)は、1つ以上の流量の関数であり、特に前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)、濾過ユニット(2)における限外濾過量(Qfil)、および血液水流量(Qbwinlet)のうちの1つ以上を含む。
前述の態様に係る第73の態様では、前記重炭酸塩クリアランス(KHCO3)は、CRRT治療を目的とした前記濾過ユニット(2)の関数であり、特に、重炭酸塩のふるい係数(SCHCO3)および/または重炭酸塩の濾過ユニット表面積対拡散物質移動抵抗(S/RTHCO3)の比の関数である。
前述の態様のいずれか1つに係る第74の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、以下のような重炭酸塩クリアランスの数学的関係を含み、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
上記の式は、Qdial=0またはQfil=0で機能せず、このような状況において、Qdialおよび/またはQfilのいずれかまたは両方の0値を、例えば、1または0.1ml/hに置き換えることによって(人為的に)、無限値を削除することができることに留意されたい。それ以外の場合は、純粋なCVVHDまたは純粋なCVVHの特定の式を代わりに使用することもできる。
前述の態様のいずれか1つに係る第75の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、前記濾過ユニット(2)を通る限外濾過流量(Qfil)を、前記体外血液回路(17)における前記患者および注入流量(QPBP、Qcit、Qrep.pre、Qrep.Post、QHCO3、Qca)からの流体除去率(QPFR)にリンクさせる限外濾過流量の数学的関係を含み、特に、以下に従い、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第76の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、血液水流量(Qbw)を前記血液流体流量(Q)およびヘマトクリット(Hct)にリンクさせる血液水流量を含み、特に、以下に従い、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第77の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、前記濾過ユニット入口における血液水流量Qbwinletを、血液水流量(Qbw)、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)、および前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の1つ以上にリンクさせる濾過ユニット入口における血液水流量の数学的関係を含み、特に、濾過ユニット入口における血液水流量の数学的関係は次のとおりであり、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第78の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、重炭酸塩の除去の数学的関係を含み、特に、重炭酸塩の除去の数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第79の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、血液水流量(Qbw)、濾過入口での血液水流量(Qbwinlet)、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記液体流量(Qcit)、前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)、および前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の1つ以上を含む関数として、および/または前記対応する注入ラインおよび患者の血漿重炭酸塩濃度(CPHCO3pat)内を流れる前記流体中の重炭酸塩濃度(CHCO3cit;CHCO3PBP;CHCO3rep.pre)の関数として、濾過入口(CpwHCO3_inlet)での前記重炭酸塩血漿水濃度を相関させる濾過入口での血漿水濃度の数学的関係を含む。
前述の態様に係る第80の態様では、濾過入口における前記血漿水濃度の数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第81の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、単位時間当たりの量に関して送達される前記CRRT血液治療からの重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)に基づく重炭酸塩バランスの数学的関係を含み、特に、前記重炭酸塩バランスの数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
上記の式は、イオン置換(Ca)溶液中に重炭酸塩が存在しないことを前提としていることに留意されたい。
前述の態様のいずれか1つに係る第82の態様では、態様62の前記正味の緩衝負荷の数学的関係と態様81(または代替的に態様63+66+78)の前記重炭酸塩バランスの数学的関係が、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、前記群内で選択された前記少なくとも2つの流体流量とリンクさせ、前記制御ユニット(12)は、態様62の前記正味の緩衝負荷の数学的関係および態様81(または代替的に態様63+66+78)の前記重炭酸塩バランスの数学的関係を使用して、前記少なくとも2つの流体流量の設定値を計算する。
前述の態様に係る第83の態様では、態様75、76、77、および78の前記数学的関係が、前記少なくとも2つの流量の設定値を計算するために前記制御ユニット(12)によってさらに使用される。
前述の態様のいずれか1つに係る第84の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、単位時間当たりの量に関する前記患者へのクエン酸塩負荷(Jcit_load)に基づくクエン酸塩負荷の数学的関係を含み、特に前記クエン酸塩負荷(Jcit_load)は、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通るクエン酸塩注入率(Jcit_PBP)と、前記流出ライン(13)における流出液に対するクエン酸塩の除去率(Jcit_dial)との間の差であり、特に、前記クエン酸塩負荷の数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記物質移動速度のいずれかが欠落している場合、前記対応する物質移動項が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する値がゼロに設定される。
前述の態様に係る第85の態様では、前記クエン酸塩負荷(Jcit_load)、特に流出液に対する前記クエン酸塩の除去率(Jcit_dial)は、患者のクエン酸塩の代謝クリアランス(Kcit_met)の関数であり、特に、前記代謝クリアランスは、例えば、患者の体重(BW)に正比例し、基づき、例えば以下のように決定され、
患者のクエン酸塩代謝クリアランス(Kcit_met)は[ml/分]として測定され、および体重(BW)は[kg]として測定される。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第86の態様では、前記クエン酸負荷(Jcit_load)はクエン酸クリアランス(Kcit)の関数である。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第87の態様では、前記クエン酸塩負荷(Jcit_load)は、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の関数であり、特に、クエン酸塩クリアランス(Kcit)は前記流出流体流量(Qeff)に等しいと推定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第88の態様では、前記クエン酸塩負荷(Jcit_load)は、クエン酸塩クリアランス(Kcit)の関数であり、および前記1つ以上の数学的関係のクエン酸塩クリアランスの数学的関係に従って、前記クエン酸クリアランス(Kcit)は、1つ以上の流量の関数であり、特に、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)、濾過ユニット(2)における限外濾過率(Qfii)、および前記濾過ユニット入口での血漿水流量(Qpwinlet)のうちの1つ以上を含む。
前述の態様に係る第89の態様では、前記クエン酸塩負荷(Jcit_load)は、CRRT治療を目的とした前記濾過ユニット(2)の関数であり、特に、クエン酸塩のふるい係数(SCcit)および/またはクエン酸塩の拡散物質移動抵抗(S/RTCit)に対する濾過ユニットの表面積の比の関数である。
前述の態様の1つに係る第90の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、以下のようなクエン酸塩クリアランスの数学的関係を含み、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第91の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、血漿流量(Q)を前記血液流体流量(Q)およびヘマトクリット(Hct)にリンクさせる血漿流量を含み、特に、以下に従い、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第92の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、血漿水流量(Qpw)を前記血液流体流量(Q)およびヘマトクリット(Hct)にリンクさせる血漿水流量を含み、特に、以下に従い、
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第93の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、血漿水流量(Qpw)、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)、および前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の1つ以上に、濾過ユニット入口での血漿水流量Qpwinletをリンクさせる濾過ユニット入口での血漿水流量を含み、特に、濾過ユニット入口での血液水流量の数学的関係は以下であり、
用語の意味については、「用語集」に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される。
前述の態様のいずれか1つに係る第94の態様では、クエン酸塩負荷(Jcit_load)は、代替え的に、クエン酸塩用量(Dcit)および前記血液流(Qb)の関数、すなわち、Dcit・Qに応じた関数であり、または前記抗凝固剤ライン(51)内の前記クエン酸塩流量(Qcit)および総クエン酸塩濃度(Ccit_pbp)の関数、すなわちQcit・Ccit_pbpに応じた関数である。
前述の態様のいずれか1つに係る第95の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、クエン酸塩負荷(Jcit_load)を、クエン酸塩用量(Dcit)、および/または前記血液流量(Q)、および/またはクエン酸塩クリアランス(Kcit)、および/または前記濾過ユニット(2)の前記入口での血漿水流量(Qpw-inlet)にリンクさせるクエン酸塩負荷の数学的関係を含み、特に、前記クエン酸塩負荷の数学的関係は、以下のいずれかであり、
または
用語の意味については、「用語集」に与えられる。
前述の態様のいずれか1つに係る第96の態様では、態様67の前記正味の緩衝負荷の数学的関係および態様95の前記クエン酸塩負荷の数学的関係は、前記血液における定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、前記群内で選択された前記少なくとも2つの流体流量にリンクさせ、前記制御ユニット(12)は、態様67の前記正味の緩衝負荷の数学的関係および態様95の前記クエン酸塩負荷の数学的関係を使用して、前記少なくとも2つの流体流量の設定値を計算する。
前述の態様に係る第97の態様では、態様85、90、91、92、および83の前記数学的関係が、前記少なくとも2つの流体流量の設定値を計算するために前記制御ユニット(12)によってさらに使用される。
前述の態様のいずれか1つに係る第98の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された2つ以上の流体流量を計算するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第99の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された3つ以上の流体流量を計算するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第100の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された4つ以上の流体流量を計算するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第101の態様では、前記制御ユニット(12)は、「n」個の臨床処方パラメータを受け取るよう構成され、および前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するように構成され、前記複数の流体流量は、臨床処方パラメータの数以上であり、すなわち、m≧nである。
前述の態様のいずれか1つに係る第102の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記処方された透析用量(Dset)と、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)とを含む臨床処方パラメータの数「n」、および、以下の1つ以上を受け取るように構成され、
〇 局所抗凝固、例えば、クエン酸塩、用量(Dcit)とイオン、例えば、カルシウム、再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca
〇 前記患者からの流体除去率(Qpfr)および
〇 血液流量(Qb)
前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するようにさらに構成され、前記複数の流体流量は臨床処方パラメータの数以上であり、すなわちm≧nである。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第103の態様では、m>nの場合、前記制御ユニット(12)は、選択可能な追加の治療構成パラメータを提供し、前記追加の治療構成パラメータは、前記「m」の流体流量を計算するために使用されるさらなる数学的関係を追加し、特に、m=n+1の場合、1つの追加の治療構成パラメータが選択可能であり、m=n+2の場合、2つの追加の治療構成パラメータが選択可能である。
前述の態様のいずれか1つに係る第104の態様では、前記さらなる数学的関係は、対流拡散関係、血液前希釈関係、および注入前後関係のうちの1つ以上を含む。
前述の態様のいずれかに係る第105の態様では、前記装置は、局所抗凝固治療を実行するように構成され、および、
使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において、その一端で前記血液回収ラインに接続される前記抗凝固剤注入ライン(51);
前記抗凝固剤注入ライン(51)に抗凝固剤を提供する局所抗凝固剤供給源(10)であって、特にクエン酸塩を含む前記供給源;
前記血液返還ライン(7)または前記患者カテーテルのいずれかにその一端が接続されている前記イオンバランス注入ライン(74);、および、
イオンバランス溶液を前記イオンバランス注入ライン(74)に提供するイオンバランス溶液の供給源(11)であって、特にカルシウムイオンを含む前記供給源;
を含み、
前記制御ユニット(12)は、前記流量のセットアップ手順を実行するように構成され、前記流量のセットアップ手順は、
-前記患者の処方を受け取ることであって、
〇送達される、処方される抗凝固剤用量(Dcit)の設定値の入力を可能にすることをさらに含む、前記受け取ステップと、
-前記1つ以上の数学的関係を使用して、前記少なくとも2つの流体流量、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る少なくとも前記流体流量(Qcit)の前記設定値、および前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)を計算することを含む動作パラメータの決定することと、を含む。
前述の態様に係る第106の態様では、少なくとも、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)、および/または前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の設定値を計算することは、特に前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値が、動作パラメータとして前記制御ユニット(12)によって決定される場合には、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値に少なくとも基づく。
前述の態様に係る第107の態様では、少なくとも、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)、および/または前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値を計算することは、特に、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値が、動作パラメータとして前記制御ユニット(12)によって決定されるとき、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nBL;CpHCO3_pat)の前記目標値に少なくとも基づく。
前述の態様のいずれか1つに係る第108の態様では、1つ以上の前記数学的関係は、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、前記患者に注入されるクエン酸塩の代謝から生成される重炭酸塩の単位時間当たりの量(Jmet_cit)の推定値と相関させ、特に、クエン酸塩負荷の前記代謝により、定常状態でクエン酸塩の1モルあたり重炭酸塩3モルが生成され、すなわち、以下である。
前述の態様のいずれか1つに係る第109の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記流体流量の前記設定値および計算値に基づいて流体の前記流れを調節するために前記アクチュエータを制御するようにさらに構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第110の態様では、流体の前記流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)は、ポンプ、例えば回転ポンプおよび/または蠕動ポンプ、および/またはバルブを備える。
前述の態様のいずれか1つに係る第111の態様では、前記1つ以上の数学的関係は、CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を、前記群において選択された前記少なくとも2つの流体流量と相関する。
前述の態様のいずれか1つに係る第112の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記処方された用量値(Dset)および前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値を前記数学的関係に適用することによって、前記少なくとも2つの流体流量の前記設定値を計算するようにさらに構成される。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第113の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記臨床処方パラメータを前記数学的関係に適用することによって、前記少なくとも2つの流体流量の前記設定値を計算するようにさらに構成される。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第114の態様では、前記臨床処方パラメータは、前記数学的関係に前記患者からの流体除去率(Qpfr)をさらに含む。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第115の態様では、前記臨床処方パラメータは、前記体外血液回路(17)内の血流流量(Qb)をさらに含む。
前述の5つの態様のいずれか1つに係る第116の態様では、前記臨床処方パラメータは、前記処方された透析用量(Dset)および前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)をさらに含む。
前述の6つの態様のいずれかに係る第117の態様では、前記臨床処方パラメータは、前記局所抗凝固用量(Dcit)および/または前記イオン再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)をさらに含む。
前述の態様のいずれかに係る第118の態様では、前記メモリ(16)は、前記群内で選択された前記少なくとも2つの流体流量を相互に相関させる複数のさらなる数学的関係を格納する。
前述の態様に係る第119の態様では、前記CRRT装置は、前記血液回収ライン(6)にその一端で接続された前記前希釈注入ライン(29)、使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端が接続された前記前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)、および使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端が接続された前記抗凝固剤注入ライン(51)を含む前記群中から選択された予め設定された数の前希釈ライン、
前記血液返還ライン(7)にその一端が接続された前記後希釈注入ライン(63)、前記血液返還ライン(7)にその一端が接続された前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)、および前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルのいずれかにその一端が接続された前記イオンバランス注入ライン(74)を含む前記群内で選択された予め設定された数の後希釈ライン、を含み、
前記メモリに格納された前記さらなる数学的関係は、
前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)に、前希釈ラインおよび後希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)を関係付ける対流拡散関係、
前記血液(Qb)または血漿(Qp)の前記流量、および前希釈ラインの前記予め設定された数を通る前記血液回収ラインに注入される総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を関係付ける血液前希釈関係、
前希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を後希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)と関係付ける前後関係
のうちの1つ以上を含む。
前述の態様に係る第120の態様では、前記予め設定された数の前希釈ラインおよび後希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)と前記透析液供給ライン(8)を通る前記流量(Qdial)との間の第1分割を画定し、特に前記対流拡散関係は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)による前記予め設定された数の前希釈ラインおよび後希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)を分割する第1のパーセンテージ分割または第1の比率R1を画定する。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第121の態様では、前記血液の前希釈関係は、血液(Qb)または血漿(Qp)の前記流量による前記予め設定された数の前希釈ラインを通る前記血液回収ライン(6)に注入される総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を分割する第2の比率R2を画定する。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第122の態様では、前記前後関係は、前記予め設定された数の前希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)と、前記予め設定された数の後希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)との間の第3の分割を画定し、特に、前記前後関係は、前記予め設定された数の前希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を、前記予め設定された数の後希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)で分割する第3のパーセンテージ分割または第3の比率R3を画定する。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第123の態様では、前記制御(12)ユニットは、さらに、前記第1、第2、および第3の分割/比率R1、R2、R3のそれぞれについて予め設定された値または予め設定された範囲を格納するように構成される。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第124の態様では、前記制御ユニット(12)は、さらに、オペレータによる、前記第1、第2、および第3の分割/比率R1、R2、R3のそれぞれについて設定値または設定範囲の入力を可能にするように構成される。
前述の7つの態様のいずれか1つに係る第125の態様では、前記制御ユニット(12)は、ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるようにさらに構成され、前記治療構成は、前記さらなる数学的関係のうちの少なくとも1つと、オプションとして2つまたは3つの前記さらなる数学的関係と、を含み、および、前記処方された用量の設定値(Dset)、および前記数学的関係と前記ユーザが選択した前記さらなる数学的関係の両方に対して前記オペレータによって入力された、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値を、適用することによって前記流体流量の少なくとも2つの前記設定値を計算するようさらに構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第126の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるようにさらに構成され、前記治療構成を選択することは、正味の緩衝負荷(nNBL;NBL)と定常状態の患者重炭酸塩(CpHCO3_pat)の間のCRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を選択することを含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第127の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるようにさらに構成され、前記治療構成を選択することは、前記処方された透析量(Dset)の定義を選択することを含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第128の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるようにさらに構成され、前記治療構成を選択することは、臨床処方パラメータとして、または動作パラメータとして血液流量を選択することを含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第129の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記ユーザが、
-患者の体重(BW)、
-患者のヘマトクリット(Hct)、
-表面積(KO.A)別の濾過物質移動係数、ふるい係数(SC)、溶質クリアランス(Ksol)、濾過ユニット表面(S)、拡散物質移動抵抗(RT)、またはそれらの組み合わせなどの濾過ユニットパラメータ、
-前記ライン(29、63、23、74、8、52、51)に供給する1つ以上の容器の物質濃度、特に重炭酸塩濃度および/または乳酸塩濃度および/またはクエン酸塩濃度および/またはカルシウム濃度
のうちの1つ以上のエントリを受信することを含む治療構成値を入力できるようにさらに構成されている。
前述の態様に係る第130の態様では、前記制御ユニット(12)は、さらに、前記治療構成値を前記数学的関係に適用することによって前記少なくとも2つの流体流量の前記設定値を計算するように構成される。
前述の2つの態様のいずれか1つに係る第131の態様では、1つ以上の容器の前記物質濃度は、前記制御ユニット(12)に接続されたユーザインタフェース(15)介して、それぞれの容器ごとにオペレータによって入力され、および/または前記流体中の前記物質濃度は、前記制御ユニット(12)によって決定され、それぞれの容器ごとの識別コードをそれぞれの物質濃度に関連付ける。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第132の態様では、前記濾過ユニットの前記濾過ユニットパラメータはオペレータによって入力され、および/または前記濾過ユニットパラメータは前記制御ユニット(12)によって決定され、前記濾過ユニット(2)の識別コードを前記濾過ユニットパラメータに関連付ける。
前述の態様のいずれか1つに係る第133の態様では、前記装置は、前記二次チャンバの前記入口に接続された前記透析液供給ライン(8)を備え、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記透析液供給ライン(8)中の前記流体流量(Qdial)の前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された、定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するように構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第134の態様では、前記装置は、その一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前記前希釈注入ライン(29)を備え、特に、前記血液ポンプ(21)は前記血液回収ライン(6)のセグメントに対応して作動し、および、前記前希釈注入ライン(29)は前記血液ポンプ(21)の下流で前記血液回収ライン(6)に接続されており、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記前希釈注入ライン(29)内の前記流体流量(Qrep.pre)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第135の態様では、前記装置は、その一端で前記血液返還ライン(7)に接続された前記後希釈注入ライン(63)を備え、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記後希釈注入ライン(63)内の前記流体流量(Qrep.post)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第136の態様では、前記装置は、その一端で前記血液返還ライン(7)に接続された前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を備え、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)内の前記流体流量(QHCO3)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第137の態様では、前記装置は、その一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルのいずれかに接続された前記イオンバランス注入ライン(74)を備え、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記イオンバランス注入ライン(74)内の前記流体流量(Qca)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第138の態様では、前記装置は、使用中に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端で接続された前記前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)を備え、特に、前記血液ポンプ(21)は前記血液回収ライン(6)のセグメントに対応して作動し、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)内の前記流体流量(QPBP)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第139の態様では、前記装置は、使用中に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端で接続された前記抗凝固剤注入ライン(51)を備え、特に、前記血液ポンプ(21)は前記血液回収ライン(6)のセグメントに対応して作動し、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記抗凝固剤注入ライン(51)内の前記流体流量(Qcit)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第140の態様では、前記動作パラメータは、前記体外血液回路(17)内の血液流量(Q)をさらに含み、前記制御ユニットは、前記オペレータによって設定されていない、前記体外血液回路(17)内の前記血液流量(Q)について前記設定値を、前記臨床処方パラメータの少なくとも一部、特に、前記オペレータによって設定された定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータの前記目標値(nNBL;CpHCO3_pat)、および/または前記処方された透析用量値(Dset)に基づいて計算するよう構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第141の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記群において選択された前記流量の3つ以上、および特に、4つ以上の設定値を計算するよう構成される。
前述の態様のいずれか1つに係るよる第142の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記患者からの患者流体除去率(QPFR)の前記設定値を計算するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第143の態様では、前記処方された透析用量値(Dset)は、流量または流量の組み合わせについての処方された値を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第144の態様では、前記処方された透析用量値(Dset)は、
-前記流出ライン(13)を通る前記流量の前記処方された値である流出用量流量(Deff_set)、
-すべての注入ラインを通る前記流量(Qrep.pre、Qrep.Post、QPBP、Qcit、Qca、QHCO3)と、前記患者流体除去率(Qpfr)の合計の前記処方された値である、対流用量流量(Dconv_set)であって、オプションとして、前希釈のため修正された前記処方された対流用量流量値、
-前記透析流体ライン(Qdial)を通る前記流量の前記処方された値である拡散用量流量(Ddial_set)、
-推定尿素クリアランスの処方された値である尿素用量(Durea_set)、
-所定の溶質の推定クリアランスの処方された値であるクリアランス用量(KSolute_set
を含む群内で選択される1つの処方された値を含む。
前述の態様に係る第145の態様では、前記制御ユニット(12)は、注入ライン(29;51;52)が存在し、かつ前記治療ユニット(2)の上流に流体をを送達する場合に、次の式
Dosecorr_xxx=Fdilution×Dose_xxx(xxx=eff、conv、dial)
に従って、前記用量値に希釈係数(Fdilution)を掛け合わせることによって、それから<1である、前希釈効果を考慮して、上記で定義された用量のうちの前記選択1つを補正するように構成される。
前述の態様のいずれかに係る第146の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記入力された、または前記計算された血液流量(Qb)の設定値のいずれかを使用して前記血液ポンプ(21)を制御するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第147の態様では、前記CRRT装置は、前記制御ユニット(12)に接続されたグラフィック・ユーザ・インタフェース(15)をさらに備え、前記制御ユニットは、
-前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値を入力または選択するようにユーザに促す指標を前記グラフィック・ユーザ・インタフェース上に表示する、
-前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値を入力または選択するようにユーザに促す指標を前記グラフィック・ユーザ・インタフェース上に表示する、
-ユーザーが数学的関係の設定値を入力または選択できる、特に、前記第1、第2、および第3の比率のうちの1つ以上を入力または選択できる指標を表示することを含む、ユーザが選択しようとする1つ以上のさらなる数学的関係の選択を可能にする指標を前記グラフィック・ユーザ・インタフェース上に表示する、
-前記さらなる数学的関係の選択を検出する、および
-前記さらなる数学的関係を使用して、前記郡内で選択された少なくとも2つの流体流量の前記設定値を選択する
ように構成されている。
前述の態様のいずれか1つに係る第148の態様では、前記流体ラインを通る流体の流れを調節する前記アクチュエータは、前記前希釈注入ライン(29)を通る流れを調節する前注入ポンプ(31)および/または前記後希釈注入ライン(63)を通る流れを調節する後注入ポンプ(65)を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第149の態様では、透析液供給ライン(8)は前記二次チャンバ(4)の入口に接続されており、および前記流体ラインを通る流体の流れを調節するための前記アクチュエータは前記透析液供給ライン(8)を通る流れを調節するための透析液ポンプ(25)を少なくとも含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第150の態様では、前記流体ラインを通る流体の流れを調節するための前記アクチュエータは、前記前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)を通る流れを調節するための前記PBP注入ポンプ(53)、および/または前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流れを調節するための抗凝固剤ポンプ(54)を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第151の態様では、前記流体ラインを通る流体の流れを調節するための前記アクチュエータは、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流れを調節するための重炭酸塩ポンプ(24)、および/または前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流れを調節するためのイオンバランスポンプ(75)を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第152の態様では、前記CRRT装置は、使用済み透析液を収集するために前記流出ライン(13)の端部に接続された収集容器(62)をさらに含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第153の態様では、前記CRRT装置は、前記前希釈注入ライン(29)の端部に接続されたフレッシュ流体の交換容器(30)をさらに備え、特に、前記容器(30)は、交換溶液を含む袋である。
前述の態様のいずれか1つに係る第154の態様では、前記CRRT装置は、前記後注入ライン(63)の端部に接続されたフレッシュ流体の補助容器(64)をさらに含み、特に、前記容器(64)は交換溶液を含むバッグである。
前述の態様のいずれか1つに係る第155の態様では、前記CRRT装置は、前記透析液供給ライン(8)の端部に接続されたフレッシュ流体の液体容器(14)をさらに含み、特に、前記容器(14)はフレッシュ透析流体を含むバッグである。
前述の態様のいずれか1つに係る第156の態様では、前記CRRT装置は、前記前血液ポンプ注入ライン(52)の端部に接続されたフレッシュ流体のPBP容器(18)をさらに含み、特に、前記容器(18)は、交換溶液を含むバッグである。
前記の態様のいずれか1つに係る第157の態様では、前記CRRT装置は、前記抗凝固剤注入ライン(51)の端部に接続された局所抗凝固剤用の容器(10)をさらに含み、特に、前記容器(10)は、バッグであり、およびクエン酸塩を含み、およびオプションとしてクエン酸を含む。
前述の態様のいずれか1つに係る第158の態様では、前記CRRT装置は、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)の端部に接続された重炭酸塩容器(24)をさらに含み、特に、前記容器(24)は、重炭酸塩溶液、オプションとして濃重炭酸塩溶液を含むバッグである。
前述の態様のいずれか1つに係る第159の態様では、前記CRRT装置は、前記イオンバランス注入ライン(74)の端部に接続されたイオンバランス溶液容器(11)をさらに含み、特に、前記容器(11)はカルシウム濃縮溶液を含むバッグまたはシリンジである。
前述の態様のいずれか1つに係る第160の態様では、前記CRRT装置は、1つ以上の前記容器の重さを量る1つ以上のスケールをさらに含み、特に、前記装置は、前記容器のそれぞれに対応するスケールを備え、前記1つ以上のスケールは、前記制御ユニットに接続され、かつ対応する重量信号を前記制御ユニットに送信する。
前述の態様のいずれか1つに係る第161の態様では、前記メモリ(16)は、1つまたは複数の最適化基準を格納し、前記制御ユニット(12)は、前記最適化基準を適用することによって前記流体流量の前記設定値を計算するように構成される。
前述の態様に係る第162の態様では、前記最適化基準は、フレッシュ液体の前記容器(10;18;30;64;28;11;14)のうちの少なくとも1つを空にする時間、および/または前記収集容器(62)の充填時間は、フレッシュ流体の1つ以上の他の容器を空にする時間と実質的に同じ、またはその倍数であることを課す第1の最適化基準を含む。
前述の2つの態様のいずれかに係る第163の態様では、前記最適化基準は、前記流体ラインを通る流体消費を最小化することを課す第2の最適化基準を含む。
前述の3つの態様のいずれか1つに係る第164の態様では、前記最適化基準は、前記濾過ユニット(2)の寿命を最大化することを課す第3の最適化基準を含む。
前述の4つの態様のいずれか1つに係る第165の態様では、前記最適化基準は、所定の溶質の尿素クリアランスまたはダイアリザンスを最大化することを課す第4の最適化基準を含む。
前述の5つの態様のいずれか1つに係る第166の態様では、前記制御ユニット(12)は、ユーザが1つ以上の前記基準を選択することを可能にし、かつ前記選択された基準を使用して前記少なくとも1つの流量を計算するように構成される。
前述の6つの態様のいずれか1つに係る第167の態様では、前記制御ユニット(12)は、ユーザが1つ以上の前記基準および1つ以上の前記さらなる数学的関係を選択することを可能にし、かつ前記選択された基準および前記選択されたさらなる数学的関係を使用して少なくとも3つ以上の流量を計算するように構成される。
前述の態様のいずれか1つに係る第168の態様では、前記制御ユニット(12)は、前記選択されたさらなる数学的関係が互いに適合するか矛盾するかを判定するよう構成され、その後、
前記選択されたさらなる数学的関係が適合する場合、前記選択されたさらなる数学的関係および前記臨床処方パラメータに基づいて流量を計算するように構成され、
前記選択されたさらなる数学的関係の1つ以上が互いに矛盾する場合、
・ユーザに通知し、
・前記ユーザが前記選択されたさらなる数学的関係のそれぞれに優先順位を割り当てることができ、
・前記選択されたさらなる数学的関係に優先順位を割り当て、前記優先順位は予め決定されるか、またはユーザが調節可能であり、その後、前記優先順位付けされたさらなる数学的関係から流量が計算されるとすぐに、さらなる数学的関係を無視し、
・予め設定されたルールを使用して、さらなる数学的関係の間の妥協点を画定する、
上記サブステップの1つ以上を実行する。
前述の態様のいずれか1つに係る第169の態様では、前記制御ユニット(12)は、フレッシュ流体の各容器(10;18;30;64;28;11;14)、およびオプションとして前記収集容器(62)に含まれる流体の体積または重量を前記メモリ(16)に格納するように構成される。
前述の態様に係る第170の態様では、流体の体積または重量は、それぞれの容器に関連付けられ、かつ前記制御ユニット(12)に接続されたセンサによって検出される。
前述の態様に係る第171の態様では、前記流体の体積は、前記それぞれの容器に流体接続された前記注入ラインに作用する前記対応するポンプに関連する信号に基づいて、例えば蠕動ポンプに関連付けられたホールセンサからの信号に基づいて、またはシリンジポンプのプランジャーの位置に基づいて、検出される。
前述の態様に係る第172の態様では、前記流体の体積は、
-イオンバランス注入ライン(74)、
-前記シリンジ流体ライン(22)、
-前記抗凝固剤注入ライン(51)
のうちの1つ以上の対応するポンプに関連する信号に基づいて検出される。
前述の第170の態様に係る第173の態様では、前記センサは、前記容器の少なくとも1つの重さを量る重量計である。
前述の第170の態様に係る第174の態様では、前記センサは、液滴数に基づいて重量および/または体積を決定する液滴カウンターである。
前述の態様のいずれか1つに係る第175の態様では、前述の装置の態様のいずれか1つに係る装置の前記制御ユニットによって実行されると、前記制御ユニットが前述の態様に記載の前記それぞれのステップを実行するように構成される命令を含むデータキャリアが提供される。
本発明の態様は、非限定的な例として提供される添付図面に示されている。
本開示の態様によるCRRT体外血液処理装置を示す。
本開示の態様による血液処理装置の概略図を示す。 本開示の態様による血液処理装置の概略図を示す。 本開示の態様による血液処理装置の概略図を示す。 本開示の態様による血液処理装置の概略図を示す。 本開示の態様による血液処理装置の概略図を示す。
本発明の態様に係る、例えば、図1から6のタイプのCRRT体外血液処理装置における設定流量の計算を示すフローチャートである。
前述したように、体外血液治療(透析)は、急性腎不全と呼ばれる急速に進行する腎機能喪失、またはステージ5の慢性腎臓病(または末期腎疾患)と呼ばれる徐々に腎機能が悪化する患者に使用される場合がある。以下の説明では、主に集中治療療法に適した、または設計された体外血液処理装置のいくつかの実施形態について最初に説明する。その後、クエン酸塩による局所抗凝固療法が導入され、続いて定常状態の酸塩基バランスパラメータが定義される。有意義な臨床パラメータに基づいてCRRT処方を簡略化および/または支援する方法がその後に説明され、および以下の説明から明らかなように、説明される実施形態のいずれにおいても実施され得る。
定義
他に定義されない限り、使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般に理解されるものと同じ意味を有する。
「下流」という用語は、通常動作中に流体が第1の構成要素よりも前に第2の構成要素を通過する、第2の構成要素に対する流路内の第1の構成要素の位置を指す。第1の構成要素は第2の構成要素の「下流」にあると言え、一方、第2の構成要素は第1の構成要素の「上流」にある。図1は、装置1の通常動作中の流体の循環方向(参照番号200で示す)を示す。
「透析流体」を、濾過ユニット2の二次チャンバに導入される処理流体として定義する。透析流体はオンラインで調製することも、滅菌バッグに事前に詰めることもできる。通常、CRRT装置/用途では、透析流体だけでなく、置換流体(局所抗凝固剤流体および/またはイオン再構築溶液流体も場合によっては)も(使い捨て)バッグに収容される。
「透析液」または「流出液」を、濾過ユニット2の二次チャンバの出口からの流体として定義する。透析液または流出液は、血液から除去された尿毒症毒素を含む使用済みの透析流体であり、かつ限外濾過流体を含む場合もある。
我々は、「局所抗凝固剤」を、体外血液と混合すると、体外血液回路における血液凝固を実質的に防止し、かつ患者によって迅速に代謝され、それによって全身性抗凝固を回避する物質と定義する。
我々は、体外血液治療(CRRTなど)中の「正味の緩衝負荷」を、患者に注入されたクエン酸塩および/または乳酸塩などの重炭酸塩前駆体の代謝から生成される重炭酸塩(Jmet_cit;Jmet_lact)、患者の正味の損失または正味の利益と一致する体外血液療法からの重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)、および、例えば、必要に応じて、抗凝固剤溶液のクエン酸含有量からの酸注入の組み合わせと定義する。数学的な観点から、使用する正味の緩衝負荷(mmol/h)の一般的な定義は、以下である。
我々は、「クエン酸塩用量」を、処理血液1リットル当たりのクエン酸塩の注入量(mmol/L 血液)として定義し、クエン酸塩抗凝固療法の強度を定義する。
我々は、患者の「クエン酸塩の負荷」を、クエン酸塩が患者に返還される速度(mmol/h)として定義する。
我々は、「重炭酸塩バランス」を、透析液および/または置換流体からの注入率と透析液への重炭酸塩の除去率の差に一致する、体外血液治療における重炭酸塩の正味の注入率または損失率として定義する。
我々は、「カルシウム補償」(またはカルシウム補償パラメータ)を、透析液中の推定カルシウム損失を補償するためのカルシウム注入の相対用量として定義し、パーセントで表する。
我々は、特に流出液中の「総カルシウム濃度」を、イオン化カルシウムと結合カルシウムの両方を含む、流出液中の単位液体体積あたりのカルシウムの総量として定義する。
我々は、「KA」を濾過ユニットの物質移動面積係数として定義し、ここで、Kは無限の血液および透析液の流量におけるクリアランス、およびAは濾過ユニットの表面積である。「KA」は所定の溶質に固有のものであるため、特に考慮される溶質に応じて変化する。
本願において、「クエン酸塩」という用語は、その成分がクエン酸のナトリウム、マグネシウム、カルシウム、またはカリウム塩などのクエン酸の塩の形態であることを意味する。クエン酸(Cと表記)は、段階的に脱プロトン化されるため、「クエン酸塩」には、クエン酸(C3-と表記)、クエン酸水素(C2-と表記)、およびクエン酸二水素(C7-と表記)のすべての異なる形態が含まれる。
「クエン酸塩」または「総クエン酸塩」という用語は、クエン酸およびクエン酸のナトリウム、マグネシウム、カルシウム、またはカリウム塩などの任意のクエン酸の塩の総量を意味する。言い換えると、「総クエン酸塩」は、遊離クエン酸イオンと、複合体およびイオン対を含むクエン酸塩の合計である。
「緩衝剤」という用語は、重炭酸塩、または乳酸塩、クエン酸塩、または酢酸塩などの重炭酸塩前駆体を意味する。
我々は、「自由度の数」を、計算される動作流量の数から処方パラメータの数を引いた差として定義する。
用語集
以下の用語/パラメータは、体外血液処理装置の詳細な動作の以下の説明で提供される式全体を通じて一貫して使用される。
上記定数の値は一例であることに留意されたい。例えば、患者の血漿重炭酸塩濃度は、医療スタッフの決定に基づいて異なるレベル、例えば27mMに設定される場合があり、0.15mmol/h/kgなどの異なる値を想定し得る正規化された正味の緩衝負荷でも同じことが発生する。さらに、他の定数は、本説明の他の部分に影響を与えることなく、多少なりとも正確に推定されることができる。
CRRT治療に特化した体外血液処理装置
図1を参照すると、数字1は、特に集中治療療法のための体外血液処理装置を全体的に指す。体外血液処理装置1は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、限外濾過などの処理のいずれかを行うために設計されている。図1による装置は、特に持続腎代替療法(CRRT)用に設計されている。CRRTシステムは、急性疾患に罹患し、かつ一時的に腎機能全体を失った患者向けに設計された、非常に特殊な治療を提供するように構成されている。この点において、CRRTシステムは、慢性患者の治療のために設計された体外血液処理システムとは構造的および/または動作的に異なる可能性がある。慢性患者とは対照的に、急性患者は、通常、同時進行の重傷状態または手術からの回復中に、一時的に腎機能の完全な喪失を経験する。その結果、急性患者は非常に衰弱していることが多く、および通常、定期的な透析治療を受けられる状態ではなく、状態がさらに悪化し、かつ場合によっては生命を脅かす重篤な合併症を引き起こす可能性がある。上記のような状況下では、CRRTシステムは、患者の身体にさらなるストレスを引き起こすことなく、特に患者の血液に関する重要なパラメータが理想値または理想に近い値から逸脱することを許容せずに、健康状態が非常に悪い患者を個別に治療するように設計されている。そのため、この文書の範囲内で、CRRTシステムは以下の1つ以上の特徴によって本質的に特徴付けられる。CRRTには腎代替療法が含まれ、これは、利尿剤抵抗性または急性腎不全患者の継続的な流体除去を促進することを第一に目的とした補助療法を意味する。そのため、CRRTシステムは、本質的に、患者から継続的に正味の流体除去を必要とする。換言すれば、CRRTシステムは、(慢性患者の治療において、典型的に見られるような所望の目標減量を達成できるようにパラメータを制御するだけではなく)連続的な正味の減量率を生成するように構成された減量制御システムなどの流体バランス制御システムを必要とする。さらに、急性患者は血管外流体過負荷を経験するが、これは潜在的に重篤な結果(血液量減少性ショック、不整脈、低酸素血症、低換気など)を引き起こすことなく、短期間(慢性治療の数時間以内など)で安全に除去することはできない。そのため、CRRTシステムには、体外を循環する両方の血液および治療流体の必要な低流量(体外回路に注入または透析器を通して拡散)が使用されることを確保するために、システムパラメータ、特に流量に対するより正確な制御が本質的に含まれている必要がある。さらに、CRRT治療は、継続的に(例えば、数日または数週間にわたって、中断することなく/最小限の中断、例えばバッグ交換のための中断時間で)実施される。そのため、CRRTでの治療設定は、特定の治療時間(急性患者は未知の時間治療を必要とする可能性があるため不明)に関連する設定ではなく、流量設定に基づいている。したがって、CRRTシステムの動作は、達成すべきいくつかの事前に定義された絶対的な減量に基づいて行うことはできず、むしろ細心の注意を払って制御された患者の流体バランスに基づいて行う必要があり、設定された減量率に基づいて、治療時間全体(および事前に不明)の間、制御および維持する必要がある多数の動作パラメータを継続的に調節する必要がある。さらに、CRRT腎代替療法には、比較的長期間にわたって腎臓の機能を代替する療法が含まれるため、CRRTシステムでは、さらに、(血液から不要な物質を除去するため、および拡散によって血液に必要な物質を追加するため)透析器内でフレッシュ透析液の交換、および/または限外濾過と組み合わせたフレッシュ注入流体(血液から不要な物質を除去するため、および対流によって血液に必要な物質を追加するため)の少なくともいずれかが必要である。
少なくとも上記の理由により、CRRTシステムは次のことを可能にする特定の技術的特徴を示す必要がある。
-減量率の設定を可能にすること
-設定された減量率に従って余分な水分を継続的に除去すること
-CRRTと互換性のある比較的低い流量で連続的に動作すること
-適切な透析を実施することにより、および/または制御された流量で継続的に送達される置換流体により、イオン平衡のバランスをとりこと
最後に、治療が必要な患者の急性の状況を考慮し、および治療が必要な緊急事態の事前通知がなかったことを考慮して、できるだけ早くCRRT装置の準備を整えるために、統合された使い捨てセットを使用してCRRT装置を装着し、ラインと濾過ユニットのすべては、一緒にグループ化され、および使い捨てセット内ですでに適切に接続される。さらに、すべての流体は、事前に詰められたバッグ(例えば、それぞれ2、5、または10リットルのバッグに入った透析流体または交換流体)または事前に詰められたシリンジ(ヘパリンおよび/または濃カルシウム交換溶液)に含まれている。
図1の装置1は、体外血液回路17を有し、体外血液回路17は、例えば患者の静脈または動脈に導入された針またはカテーテルまたは埋め込みポートまたは他のアクセス装置(図示せず)を用いて患者Pから血液を採取し、および、血液回収ライン6を介して、例えば連続的に血液を濾過ユニット2に導く。濾過ユニット2は、半透膜5によって分離された一次チャンバ3と二次チャンバ4とを有し、処理に応じて、濾過ユニットの膜は異なる特性と性能を持つように選択される場合がある。
血液は、濾過ユニット2の一次チャンバ3を通過し、および血液返還ライン7を通って、処理された血液が患者に戻される。図1の例では、抗凝固剤ライン51との接続は、血液回収ライン6上の採血ゾーンのすぐ下流に設けられている。特に、機械には、流体を搬送するために対応するアクチュエータを使用することによって、抗凝固剤ライン51を供給するための少なくとも二次流体容器またはバッグなどの局所抗凝固剤の供給源10が装備されており、抗凝固剤ポンプ54、例えば蠕動ポンプを備える示されている例では、血液回収ライン6に直接接続して局所抗凝固剤を血液に直接導入することによって、前記ライン内の流体の流れを制御することが可能である。血液回収ライン6から濾過ユニット2に向かい、かつ濾過ユニット2から血液返還ライン7を通って患者Pに向かう流体(血液)循環200の方向(装置の通常使用中)を定めた後、既知の血圧センサ48が使用され、これ以上詳細には説明しないが、抗凝固剤ライン51のすぐ下流に配置される。血液回路17は、流体を搬送するためのアクチュエータ、すなわち、この特定の場合には、回路内の適切な血液流Qbを制御および管理するための少なくとも血液ポンプ21を備える。また、血液ポンプ21は、一般に、血液回収ライン(例えば図1に示すように)または血液返還ラインのいずれかに作用する蠕動ポンプである。オペレータは、ユーザインタフェース15を通じて血液流量Qbの設定値を入力することができ、および制御ユニット12は、治療中に、設定された血液流量に基づいて血液ポンプを制御するように構成される。あるいは、血液ポンプ21は、ユーザの入力/処方を必要とせずに自動的に制御されてもよく、その場合、制御ユニット12は、血液ポンプ21を、予め定められた流量、または、例えば、医療従事者によって設定される他の流量および制約(以下の説明から明らかなように)などの他のパラメータに基づいて計算された流量で制御し得ることに留意されたい。さらに、または代替的に、血液ポンプを圧力に基づいて制御することもでき、血液ポンプ21が血液ポンプの上流で検出された圧力信号に基づいて制御される場合、圧力センサ48が血液ポンプ21の上流の血液管路に存在し、例えば、制御ユニット12は、圧力センサ48によって検出された圧力を、予め定められた範囲内、または予め定められた閾値未満に保つ方法で、血液ポンプを駆動するように設計され得る。血液循環の方向に従って、循環血液からCOを除去するためのガス交換器46を血液回路に接続することができる。ガス交換器46は、体外血液を受け取り、血液からCOを除去し、かつ下流点で血液回路に血液を戻すことを可能にするために、血液回路17と流体連通している。図1は、濾過ユニット2の上流に配置されたガス交換器46を示すが、ガス交換器は、代替的に、血液循環方向に沿って濾過ユニットの下流に配置されてもよい。前述したように、装置の通常使用時の血液循環方向は、図1に矢印200で示されており、これは治療中の血流量Q方向も表す。ガス交換器46は、濾過ユニット2と直列に接続され、および局所抗凝固溶液が体外血液に送達される注入点50の下流に配置される。ガス交換器46は、ガス、特にCOを透過する膜によって分離された血液チャンバとガスチャンバを有し、ガス交換器は、例えば加圧空気または酸素を受け取るように、病院の医療ガス供給システムなどのガス源に接続できるガス入口と、ガスチャンバと流体連通して、体外血液から除去されたCOを有する排気されたガスを排出するガス出口とを備える。血液入口および血液出口は、体外血液回路17をガス交換器の血液チャンバと流体連通させる。
次に、血液は、血液回路内の正しい流れを制御する別の圧力センサ49を通過する。物質、分子および流体の適切な交換が半透膜によって行われる濾過ユニット2の一次チャンバ3を通過した後、処理された血液は血液返還ライン7に入り、最初に空気分離器19を通過し、通常は「バブルトラップ」として知られるこの装置は、血液中に存在する気泡を確実に検出して除去するように設計されている。空気分離器19から出た処理済み血液は、患者Pに戻される前に、気泡センサ55を通過し、患者の血液循環に再導入する必要がある処理済み血液内に前記危険な形成物が存在しないことを確認する。気泡センサ55のすぐ下流には、安全弁20(または静脈クランプ)が配置されており、警報の場合には患者へ向かう血液流を遮断することができる。特に、気泡センサ55が血液流の異常の存在を検出した場合、機械は安全弁20を介して血液の通過を即座に遮断し、患者への影響を回避することができる。対応する安全弁27(または動脈クランプ)が血液回収ライン上にあり、必要な場合に患者を体外血液回路から完全に隔離するために患者の血管アクセスを閉じる。次いで、処理された血液は、安全弁20の下流で、治療を受けている患者Pに戻される。図1の体外血液処理装置は、透析流体回路32を備え、透析流体回路32には、また、濾過ユニット2に通じる少なくとも透析供給ライン8と、濾過ユニットからの流出液(または透析液)ライン13と、を設けられる。前記透析液供給14を画定する少なくとも一次流体容器は、透析流体回路32の供給ライン8に供給するように設計される(一般に、一次流体容器は、適切な透析液を含む1つ以上のバッグから構成されるものとする)。供給ライン8は、バッグからの透析液の流量Qdialを制御し、および透析流体の循環の方向200を画定するための、少なくとも透析流体ポンプ25(図1の実施形態では蠕動ポンプ)などの流体を搬送するためのアクチュエータを含む。透析流体ポンプ25から循環方向200の下流には、透析供給ライン8を吸入分岐部57と注入分岐部58とに分岐する分岐部56がある。特に、注入分岐部58は、血液回路17の血液返還ライン7に接続されている。換言すれば、前記注入分岐58によって、一次流体容器の内容物を使用して血液ライン17内に直接後注入を行うことが可能である。逆に、吸入分岐部57は、流体を濾過ユニット2、特に前記ユニットの二次チャンバに直接搬送する。透析流体回路32は、さらに、注入分岐部58および吸入分岐部57内の流体流のパーセンテージを決定するためのセレクタ59を備えている。一般に、通常は分岐部56の近くに配置される前記セレクタ59は、吸入分岐部57内の流体の通過を可能にし、かつ注入分岐部58内の通過を遮断する第1の動作状態と、注入分岐部58内の流体の通過を可能にし、かつ吸入分岐部57内の通過を遮断する第2の動作状態と、の間に少なくとも配置することができる。換言すれば、前記セレクタ59は、いずれかの分岐部における流体の通過を交互に遮断することによって透析流体回路32上で動作する弁要素から構成され得る。代替的に、両方の分岐部を同時に通過しなければならない液体の量を事前に設定できる適切なセレクタを提供することもできる。また、時間や事前に確立された治療法に応じて、どちらかの分岐部内の流体の割合を変更することも可能である。透析液は吸入分岐部57を通って濾過ユニット2の二次チャンバ4に入る。特に、血流が通過する一次チャンバ3は、半透膜5によって透析液が通過する二次チャンバ4から分離されており、血液から主に対流および拡散プロセスによって透析液に向かう、危険な物質/分子および流体の適切な通過が確保され、および、同じ原理によって透析液から血液に向かう物質/分子の通過も保証される。その後、透析液は流出ライン13に入り、かつ適切な流出圧力センサ60を通過する。流体を搬送するためのアクチュエータ、例えば流体回路32内の流出ライン13の流量Qeffを制御する透析液ポンプ26が設けられる。また、前記ポンプは一般に蠕動ポンプである。次に、除去される流体は血液検出器61を通過し、かつ収集容器またはバッグ62に搬送される。図1による装置の油圧回路は、血液回路17の血液返還ライン7への供給流体のための少なくとも別の注入ライン63を含む。特に、注入流体は、少なくとも補助容器64から取られ、および流体を搬送するためのアクチュエータ、一般に注入ポンプ65(この例では蠕動ポンプ)を介して血液回路17の血液返還ライン7に直接送られ、流量Qrep-総置換流量を制御する。特に、注入液は空気分離器19に直接導入することができる。これも推測できるように、透析流体回路32の注入分岐部58および注入ライン63は、流体を血液回路17に流入させる共通の端部長さ66を備えている。前記吸入端長さ66は、注入方向に関して注入ポンプ65の下流に配置され、かつ流体を空気分離器19に直接運ぶ。さらに、図1の図面を参照すると、注入ライン63は、血液回路17の血液回収ライン6に接続された少なくとも1つ前注入分岐部67を備える。さらに詳細には、注入の方向に関して注入ポンプ65の下流には、注入ライン63を前注入分岐部67と後注入分岐部69とに分割する注入分岐部68がある。特に、前注入分岐部67は、バッグ64から取り出された流体を、血液循環方向に関して血液ポンプ21の下流およびガス交換器46の下流の血液回路17の血液回収ライン6に運ぶ。逆に、後注入分岐部69は共通の端部長さ66に直接接続されている。注入ライン63は、さらに、後注入分岐部69および前注入分岐部67に送られる液体流量のパーセンテージを決定するためのセレクタ70を備える。分岐部68の近くに配置されたセレクタ70は、前注入分岐部67内の流体の通過を可能にし、かつ後注入分岐部69内の流体の通過を遮断する少なくとも第1の動作状態と、後注入分岐部69内の流体の通過を可能にし、かつ前注入分岐部67内の流体の通過を遮断する少なくとも第2の動作状態との間で切り替えられ得る。明らかに、透析流体回路32上に存在するセレクタ59の場合と同様に、他のセレクタ70も、2つの分岐部のそれぞれを通過しなければならない流体のパーセンテージを決定することができ、かつ場合によっては計画された治療法に従って、それを時間内に変更することができる。さらに、セレクタ59および他のセレクタ70は、必ずしも同じではないが、一般に同じ性質のものである。特に、前注入分岐部/ライン67を通る流量は、注入ポンプ65および他のセレクタ70の適切な制御によって決定され得、制御ユニット12は、置換流量の前注入比PRE(0と1の間の値)を受信し、および前注入比PREおよび総置換流量Qrepに基づいて前注入流量Qrep.preを決定することができる。特に、Qrep.pre=PRE・Qrepである。代替的に、後注入比を対称的に使用することもでき、または前注入比と後注入比の比率間の比率も同様に(R3=Qre.Pre/Qrep.post)を使用することができる。
この装置は、主流体容器14および/または補助流体容器64および/または局所抗凝固剤容器10および/または収集容器62の少なくとも重量を決定するための手段71を備えている。特に、前記手段71は、重量センサ、例えば、それぞれのスケールA、B、C、D、およびE(例えば、機械に関連する各流体バッグに対する少なくとも独立したセンサ)を備える。特に、少なくとも4つの前記スケールがあり、各対は互いに独立しており、および、それぞれがバッグのそれぞれの重量を測定する。次に、血液回路17上で(少なくとも)アクティブ、および特に圧力値を読み取るための圧力センサ48上、血液ポンプ21上、ガス交換器46上、他方の圧力センサ49上、および気泡の存在を検出する装置55上、およびそれぞれの安全弁20、27上でアクティブな制御ユニットまたはCPU12がありであることが指摘されるべきである。制御ユニット12は、透析流体回路32も制御しなければならず、および特に、スケールA、B、C、D、および(場合によっては)Eによって検出されたデータ、およびバッグ14の重量に関して入力されるものとし、および、ポンプ25上、セレクタ59上、圧力センサ60上、次に透析液ポンプ26上で作用するものとし、および、最終的には、収集容器62の重量を決定する機能を有するスケールAによって検出されたデータを受け取ることになる。制御ユニット12は、また、補助容器64の重量(スケールCによってチェックされる)をチェックする注入ライン63上で作用し、および注入ポンプ65と他のセレクタ70の両方を制御することができることになる。制御ユニット12は、また、抗凝固剤ライン51に作用して、スケールBによって抗凝固剤流体容器10の重量を検出し、および以下に詳細に説明するように実行される処理に従って抗凝固剤ポンプ54を適切に制御する。明らかなように、局所抗凝固システムは、体外血液回路17に限定された抗凝固を提供するように、図1の装置1に実装されている。局所抗凝固システムについては、それぞれの説明段落で詳細に説明される。しかしながら、図1の装置には、代替的に(または追加で)、血液ポンプ21の下流にヘパリンを注入するためのシリンジポンプ9などの全身抗凝固システムが設けられてもよい。実際、以下の詳細な説明に記載される本発明の実施形態のアルゴリズムは、RCAを伴うCRRT治療構成と、RCAを伴わない全身(または行わない)抗凝固療法を伴うCRRT治療構成の両方で機能する。
制御ユニット12は、また、メモリ16と、オペレータの入力を受け取り、かつ装置の出力を表示するグラフィックユーザインタフェースなどのユーザインタフェース15と、に接続されている。例えば、グラフィックユーザインタフェース15は、ユーザの入力を入力するためのタッチスクリーン、表示画面、および/またはハードキー、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
局所抗凝固システム
局所抗凝固システムは、局所抗凝固剤10の供給源、例えば抗凝固作用を有する物質を少なくとも含む容器または袋を含む。例えば、純粋なクエン酸ナトリウム(Naクエン酸塩)またはクエン酸ナトリウムとクエン酸の混合物の形態のクエン酸塩は、血液抗凝固の目的で使用される。代替的に、純粋なクエン酸を抗凝固剤として使用することもできる。実際、クエン酸塩は複合体の生成においてカルシウムに対して高い親和性を有しており、および凝固カスケードのいくつかの段階は血液(イオン化)カルシウムに依存している。クエン酸塩の存在下でイオン化カルシウム濃度を適切に下げると、凝固カスケードが不活性化される。
正常な血漿には、約1.1から1.3mmol/lのイオン化カルシウム、0.1から0.2mmol/lの複合カルシウム、および0.9から1.2mmol/lのタンパク質結合カルシウムが含まれる。適切な抗凝固作用を達成するための一般的なガイドラインは、クエン酸塩注入後の体外血液回路内のイオン化カルシウム濃度が0.20から0.35mmol/lに達するようにクエン酸塩の量/用量を調節することである。抗凝固目的でクエン酸塩を添加した血漿には、(平均として)約0.3mmol/lのイオン化カルシウム、1.8mmol/lの複合カルシウム(主にCaクエン酸)および0.2mmol/lのタンパク質結合カルシウムが含まれる。RCA中、抗凝固の強度は注入されるクエン酸塩の量によって調節できる。後濾過ユニットのイオン化カルシウム濃度は、一般に、重要なパラメータ(0.20から0.35mmol/lの範囲が目標)として使用され、および血液ガス分析装置などで測定される。
局所抗凝固システムは、体外血液回路17の送達点50で局所抗凝固剤を送達するように配置される。クエン酸塩注入は、体外血液回路17の完全な抗凝固を得るために、血液回収ライン6のアクセス端の近くで投与されることが好ましい。一般に、送達点50は血液ポンプ21の上流に位置するが、送達点50が血液ポンプの下流の血液回収ライン6に位置することを排除するものではない。代替的に、または組み合わせて、クエン酸塩の送達点50は、濾過ユニット2の入口とすることができる。この後者の構成では、透析流体は、透析器の下流の血液回路内で約0.25から0.35mmol/lのイオン化カルシウムレベルを達成するのに十分な量のクエン酸塩を含む。現在の慢性治療用装置のように透析流体がオンラインで調製される場合、対応する濃縮物バッグ/容器を使用して、供給ライン8に沿って流れる治療流体にクエン酸塩を添加することができる。代替的に、特にCRRT装置の場合、透析流体の供給源14は、適切なクエン酸濃度または含有量を含む容器/バッグである。
市販のクエン酸溶液は、通常、それぞれのプラスチックバッグに詰められており(供給源10)、および生理溶液と濃縮溶液に分けることができる。生理的クエン酸塩溶液は、Baxter PrismoCitrate 10/2(10mmol/lのクエン酸ナトリウムおよび2mmol/lクエン酸を含む)およびBaxter RegioCit 18/0(18mmol/lのクエン酸ナトリウムを含む)など、ナトリウム濃度が約140mmol/lの溶液である。濃縮クエン酸溶液は、例えば、BiometのACD-A(抗凝固クエン酸デキストロース溶液)で、クエン酸ナトリウム(75mmol/l)、クエン酸(38mmol/l)、およびグルコースの混合物であり、およびFreseniusのクエン酸塩4%で、クエン酸塩136 mmol/lである。
クエン酸塩が患者の血管アクセスに近い血液回収ライン6に注入されると、アクセス部位からオペレータが設定した血液流量が得られるように血液ポンプ速度が自動的に調節される(血液ポンプ速度=k*(Q+Qcit)、ここでQは設定された(または計算された)血液流量-アクセス部位で望ましい、およびQcitはクエン酸塩注入流量である)。クエン酸塩の量は、処理される血液1リットルあたりのクエン酸塩の量(mmol/l 血液)である「クエン酸塩用量」パラメータ(Dcitrate)によって規定される。特に、クエン酸塩用量は、濾過ユニットに到達する希釈血液中のクエン酸塩濃度と一致しない。概念はむしろ、キレート化されるカルシウムの量に比例したクエン酸塩の量を提供することである。クエン酸塩ポンプ54のセットは、以下の通りであり、
ここで、
citはクエン酸塩注入流量、
は設定された血液流量、
citはクエン酸塩用量、
cit_pbpは抗凝固剤源中のクエン酸塩濃度である。これは、制御ユニット12のメモリ16に格納され、およびクエン酸塩用量Dcitおよび抗凝固剤供給源10内のクエン酸塩濃度を入力として与えて、クエン酸塩注入流量Qcitを決定するために使用されるクエン酸塩流量の数学的関係である。血液流量は、システム構成および処方パラメータに基づいて制御ユニットが決定する入力値(処方パラメータ)または計算値(動作パラメータ)のいずれかであり得る(以下の詳細な説明を参照)。
クエン酸塩注入は、透析器の下流の血液回路内のイオン化カルシウムのレベルを約0.25から0.35mmol/lに維持することを目的とした用量で送達される。通常、クエン酸塩用量は、血液の1.5から6.0mmol/lの範囲に含まれる。最も一般的な範囲は血液の2から4mmol/Lである。血液の3.0mmol/Lというクエン酸塩用量ガイドラインは世界的に遵守されている。
イオン化カルシウムとクエン酸の複合体はかなり小さな分子であり、濾過ユニット2を容易に通過する。損失率は、基本的に、流量、小分子に関する濾過効率、および溶質濃度に依存する。標準的な抗凝固療法の間、総カルシウムの約半分が物質移動に利用できないが(タンパク質に結合しているため)、クエン酸塩抗凝固療法療法の間、総カルシウムの約90%が利用可能になる。そのため、クエン酸塩局所抗凝固療法とカルシウムを含まない透析流体および/または置換流体の使用の組合せは、透析液への重大なカルシウム損失を意味する。RCAによる体外血液治療では、透析液へのカルシウム損失のバランスをとるためにカルシウム注入が必要である。RCA中、カルシウム注入は、患者の全身のイオン化カルシウムを正常範囲(例えば、1.0から1.2mmol/l)に保つように調節される。
したがって、装置1の局所抗凝固システムは、イオンバランス溶液11の供給源を含み、イオンバランス溶液11は、特に静脈血管アクセスに近い返還ライン7、または患者P(中央カテーテルへの注入が推奨)に直接のいずれかで血液中に再注入される。イオンバランス溶液11は、シリンジ、容器、またはバッグなどの容器に収容され、装置1の局所抗凝固システムは、適切なイオン置換注入率Qcaの送達を推進するために、イオン置換注入ライン74および対応するイオン置換ポンプ75を備える。図1は、おそらく静脈アクセスに近い血液返還ライン7に直接注入されるライン74を示す。もちろん、ライン74は、代替的に、患者Pに直接注入することもできる。図1の例では、ヘパリンを送達するために通常使用されるシリンジポンプ9を代わりに使用して、イオンバランス溶液を患者に直接送達するか、あるいは血液返還ライン中に送達することができる。イオンバランス溶液にはイオン化(濃縮)カルシウムが含まれており、およびその注入は患者の全身のイオン化カルシウムを正常レベルに戻すために実行される。特に、イオンバランス溶液にはイオン化マグネシウムも含まれる場合があり、RCA中に透析液中のマグネシウムの除去も増加するため、患者の全身のイオン化マグネシウムを正常レベルに戻すためにその注入が行われる。イオン置換注入率Qcaは、明らかになった患者の血液中のイオン化カルシウム濃度に基づいて調節することができ、あるいは米国特許第8,668,825号明細書(参照により本明細書に組み込む)に記載されているような自動制御を実施することもできる。
実施形態では、イオンバランス溶液の流量は、透析液中の推定カルシウム損失率に比例して維持される。例えば、以下の式(カルシウム流量の数学的関係)を通じて装置制御ユニットによって計算され、
ここで、CaCompはカルシウム補償パラメータ、Qcaはイオンバランス溶液の流量(ml/h)、Jcaは透析液中の推定カルシウム損失率(mmol/h)、Ccaはイオンバランス溶液のカルシウム濃度(mmol/l)、Qrep.postは後希釈の置換流量(ml/h)、Cca_rep.postは前希釈中の置換溶液のカルシウム濃度(mmol/l)、QHCO3は、後希釈重炭酸塩注入ライン23を通る流体流量(ml/h)、およびCca_HCO3は重炭酸塩容器内のカルシウム濃度である。カルシウム補償はユーザーが制御可能な設定であり、オペレータは通常5%と200%の間の範囲で設定できる。
特に、上記の式は、カルシウムを含む後置換溶液、およびカルシウムも含む重炭酸塩注入液を考慮に入れている。後置換溶液にカルシウムが含まれていない場合(または置換溶液が使用されていない場合)、式の第2項は無視する必要がある(ゼロに等しい)。重炭酸塩置換溶液にカルシウムが含まれていない場合(または重炭酸塩溶液が使用されていない場合)、式の第3項は無視する必要がある(ゼロに等しい)。
カルシウム流量の数学的関係は、様々な後注入溶液中の既知の(入力)カルシウム濃度に基づいてイオン再確立流量Qcaを決定するために制御ユニット12によっても使用される。さらに、望ましくない凝固作用を回避するために、濾過ユニット2の上流にはカルシウムが注入されないと仮定される(この点において、抗凝固剤溶液はカルシウムを含まず、かつ前希釈注入ライン67が存在しないか、または前注入された置換溶液はカルシウムを含まない)。さらに、イオン補償パラメータも処方の一部である。後注入の流量、すなわちQrep.postおよびQHCO3は動作パラメータであり、および制御ユニット12は処方パラメータおよび装置構成に基づいてそれらを決定する。また、例えば前述の米国特許第8,668,825号明細書に開示されているように、Jcaも推定される。
代替的に、医療スタッフは、流出液中のカルシウム濃度(mmol/l)に関して「カルシウム用量」Dcaを提供することもある。イオンバランス溶液流量Qcaは、設定カルシウム用量に基づいて、イオンバランス溶液のカルシウム濃度、置換溶液のカルシウム濃度、および濾過ユニット2の出口における血液中の推定のカルシウム濃度を考慮して計算される。
実際、透析流体(および交換溶液)に関しては、イオン化カルシウムが血液に移行するのを防ぐために、一般的にカルシウムを含まないものになっている。さらに、透析流体および/または置換流体は、クエン酸塩の代謝により緩衝液の含有量が調節され、かつ濃縮クエン酸塩溶液(高張)が使用される場合にはナトリウムが調節される場合がある。
緩衝剤に関しては、RCAは患者に戻されるクエン酸塩のかなりの部分(クエン酸塩は重炭酸塩に代謝される)により、酸塩基バランス平衡に複雑な影響を与えるため、処方を支援する場合、制御ユニット12は達成すべき定常状態の酸塩基バランスの目標の入力を必要とするであろう。実際、患者に返された血液には、かなりの濃度のクエン酸カルシウム複合体が含まれている。これらの複合体は肝臓、骨格筋、腎臓で(迅速に)代謝され、血流中にカルシウムを放出して、全身の抗凝固作用の発現を防ぎ、クエン酸塩の代謝により重炭酸塩が生成される(1モルのクエン酸塩に対して3モルのHCO)。
この点において、透析流体は、緩衝剤、例えば重炭酸塩を含まなくてもよい。供給源/容器/バッグ64からの緩衝剤は、適切な緩衝剤供給ライン63、69、66および対応する緩衝剤ポンプ65を介して血液返還ライン7に注入され得る。代替的に、または組み合わせて、酸バランスのさらなる制御を可能にするために、装置1は、例えば重炭酸塩については15から25mmol/Lの範囲で(および40mmol/Lまで、および/または0mmol/Lまで)、透析流体(低)緩衝液濃度を設定、および/または異なる緩衝液濃度の供給源バッグ14、64を使用する、可能性を介して、容易かつ制御された方法で体外血液回路の緩衝液バランスを変化させるように設計されてもよい。上記のように、特別に設計された重炭酸塩溶液を後注入して、酸塩基バランスをさらに制御することができる(例えば、図4から6を参照)。
前述したように、患者におけるクエン酸塩の蓄積は、低カルシウム血症、代謝性アシドーシス(代謝不良による重炭酸塩の生産量の低下)、または代謝性アルカローシス(クエン酸塩負荷が高いことによる過剰な重炭酸塩の生産)と相関する可能性がある。病院ではクエン酸塩の測定が一般的に利用可能ではないため、イオン化カルシウムに対する総カルシウムの比率が指標として使用され、つまり、2.5未満の値は正常(2.0未満の正常値)とみなされ、および2.5を超える値は総カルシウムに対するイオン化カルシウム濃度が低いことを示し、おそらく、かなりの全身濃度のクエン酸塩の存在によるものである。しかし、このモニタリングは、特に特定のSCUF治療などの”高”流量のRCAなど、酸/塩基アンバランスの関連リスクを伴う治療では、不十分な対策であると考えられている。
特定の実施形態
図2および3の実施形態は、図1に示される装置1の異なる構成を示し、図1の実施形態について説明した同じ構成要素も存在し、かつ同じ参照番号で識別されるため、再度詳細には説明しない。
図2の実施形態は、抗凝固療法を備えないか、または全身の抗凝固療法を備えるCRRT構成を指す。特に、全身の抗凝固療法が使用される場合には、ヘパリン容器(例えば、シリンジ9)を使用して、通常、血液ポンプ21の下流に注入するヘパリンライン22を介して、抗凝固剤のボーラスを回収ライン6に注入する。この実施形態は、前血液ポンプ注入流量QPBPを生成するPBPポンプ53を用いてPBP容器18に含まれる置換溶液(クエン酸塩を含まない)を注入するための前血液ポンプ(PBP)ライン52を含む。さらに、補助容器64に含まれる置換溶液を後注入するための後注入ラインが存在する。濾過ユニット2の二次チャンバ4に透析流体流量Qdialを提供するために、透析液供給源14も含まれ、流出流体流量Qeffは、透析液ポンプ26によって収集容器62に導かれる。図1と図2の実施形態を比較すると、図2の実施形態にはイオンバランス注入ライン74が全くなく(局所抗凝固が提供されない)、液供給源14からの流体が透析器に導かれ(セレクタ59がいかなる流体も後注入へ送られることを防止するように構成されている)、および補助容器64からの置換液はもっぱら後希釈に送られる(追加のセレクタ70は、いかなる流体も前注入へ送られることを防止するように構成されている)。
図3の実施形態は、局所抗凝固療法を備えるCRRT構成を参照しているため、図2の実施形態とは異なる。ヘパリンシリンジ9は使用されない。容器10は局所抗凝固剤(クエン酸塩)の供給源であり、および抗凝固剤ポンプ54はクエン酸塩注入流量Qcitを生成する。対応するイオンバランス注入ライン74およびイオンバランスポンプ75は、イオンバランス溶液の供給源11からカルシウム注入流量Qcaでカルシウム濃縮溶液を注入するために含まれる。
図4の実施形態は、実施形態2および3と同じ透析流体回路を含む。実施形態2で既に示したように、図4の実施形態は、抗凝固療法を備えないか、または全身性抗凝固療法を備えるCRRT構成を指す。これとは異なって、血液ポンプ21の下流に、前希釈した置換溶液を注入するための前注入ラインが含まれる。前注入ラインは、図1の注入ライン63であってもよく、他のセレクタ70は、補助容器63から来るすべての置換流体を前注入分岐部67を通して前希釈に導くように構成される。代替的に、置換供給源30に含まれる置換流体を送達する前希釈注入ライン29が設けられる。注入ポンプ31は、前注入置換流量Qrep.preを生成する。さらに、濃縮重炭酸塩溶液のための後希釈重炭酸塩注入ライン23も含まれる。重炭酸塩ポンプ24は、重炭酸塩濃縮物後注入流量QHCO3で重炭酸塩容器28から重炭酸塩濃縮物溶液を注入する。
図5の実施形態は、局所抗凝固療法を備えたCRRT構成を指す。ヘパリンシリンジ9は使用されない。容器10は局所抗凝固剤(クエン酸塩)の供給源であり、および抗凝固剤ポンプ54はクエン酸塩注入流量Qcitを生成する。対応するイオンバランス注入ライン74およびイオンバランスポンプ75は、イオンバランス溶液の供給源11からカルシウム注入流量Qcaでカルシウム濃縮溶液を注入するために含まれる。さらに、補助容器64に含まれる置換溶液を後注入するために後注入ライン63が存在する。さらに、濃縮重炭酸塩溶液用の後注入ライン23も含まれる。重炭酸塩ポンプ24は、重炭酸塩濃縮物後注入流量QHCO3で重炭酸塩容器28から重炭酸塩濃縮物溶液を注入する。
図6は別の実施形態であり、装置は可能なすべての注入ライン、すなわち2つの別個の後血液ポンプ注入ライン、すなわち、クエン酸塩注入(流量:Qcit)用の1つの抗凝固剤ライン51および前血液ポンプ置換流体注入(流量:QPBP)用の1つのPBP注入ライン52と、それぞれの前注入ポンプ31(流量:Qrep.pre)によって置換供給源30(例えば、事前に詰められた容器)から置換流体を注入する1つの前希釈注入ライン29と、置換溶液(流量:Qrep.post)を含む補助容器64から注入する1つの後希釈注入ライン63と、1つの後希釈重炭酸塩注入ライン23(流量:QHCO3)、カルシウム濃縮物溶液(流量:Qca)を注入する1つのイオンバランス注入ライン74と、フレッシュ透析流体(流量:Qdial)を濾過ユニットに導くための1つの透析供給ライン8と、使用済み透析液(流量:Qeff)を収集容器62に送るための1つの流出ライン13と、を含む。図6の実施形態では、前注入後血液ポンプライン29および後注入ライン63が別々の独立したラインとして表示され、代替的に、2つのライン29、63は、図1の実施形態のように併合されてもよく、この場合、1つの単一のバッグ64が、一方が前希釈で流体を導き、他方が後希釈で流体を導く2つの分岐部に同じ置換流体を提供する。それぞれの注入流体流量Qrep.postおよびQrep.preは、注入ポンプ65およびセレクタ70を適切に駆動することによって得られ、単一のポンプ65からの流れは、経時的にセレクタ70を介して前注入または後注入のいずれかに交互に導かれ、2つの状態のそれぞれに費やす時間を制御することで、前注入と後注入の流れの分割を制御できる。所望の流量値は、一定期間にわたる平均値として取得されるが、当然のことながら、この期間は十分な長さ、つまり少なくとも数分間でなければならない。
さらに、前血液ポンプに流体を注入する2つの注入ライン51および52は、局所抗凝固療法の場合にはクエン酸塩に使用される、または抗凝固療法がない場合またはシステム抗凝固療法の場合にはPBP置換流体に使用される、単一のラインに置き換えることができる。
最後に、特定の回路構成でラインが欠落している場合、以下の式/数学的関係のいずれかで対応する流量が省略される(またはその値がゼロに設定される)可能性があることに留意されたい。
流量の式
以下の流量の式は、詳細な説明で使用される流量の間の関係を表する。これらの式は装置のメモリ16に格納される。必要に応じて、制御ユニット12は、以下の式を利用して動作パラメータを決定する(以下のセクションで説明する)。
血漿流量は、次のように血液流量の関数である。
血漿水流量は、次のように血液流量の関数である
濾過入口での血漿水流量は次のとおりである。
血液水流量は、次のように血液流量の関数である。
濾過入口での血液水流量は次のとおりである。
濾過ユニットの限外濾過率は次のとおりである。
1つの単一の注入ライン63(図1のような)が使用される場合、置換流体の前注入率は、注入ポンプによって送達される(総)置換流量(Qrep)に前置換流体流因子(PRE)を掛け合わせたことに基づいて計算され得る。
流出流量は以下である。
臨床処方パラメータ
臨床処方パラメータは、特定の患者に対する治療処方を開始または更新するときに、CRRT装置が医療スタッフに要求するパラメータである。この装置は、医師に処方パラメータの入力を要求するか、確認または更新される提案値を提供するかのいずれかを行うことができる。確認/更新される処方パラメータは、患者カードまたは同様のサポートから読み取ることができる。
「補助処方」プロセスの目的は、臨床の観点から完全に意味のある処方パラメータに基づいて操作することであり、選択した対象となる処方パラメータを次の表に示す。
上記の臨床処方パラメータのすべてが必要/必須というわけではないが、それらの関連性は選択した治療オプションと医療スタッフの好みによって異なる。
例えば、表に列挙された血液流量は、後述するように、顧客の好みに従って処方パラメータ(医療スタッフによって設定)または動作パラメータ(システムアルゴリズムによって設定)として使用され得る。クエン酸塩用量とカルシウム補償は、局所抗凝固療法の場合に関連するが、抗凝固療法でない場合、または全身抗凝固療法の場合には必要ありません。
患者の流体除去率は処方として入力することも、代替的に、制御ユニットによって計算することもできる。
一般に、CRRT用量は、システムの中断時間を補正した臨床目標(KDIGOガイドラインによると20から25ml/kg/h)から導き出す必要がある「実行」用量であり、これにより、推奨される実行用量は25から30ml/kg/hの範囲になる。CRRT用量については、次の段落でさらに説明する。
前述したように、クエン酸塩用量は、抗凝固の強度を制御し、体外血液回路内のイオン化カルシウム濃度を0.2から0.35mMの範囲まで下げるように調節する必要がある。並行して、カルシウム補償は、計算されたデフォルトの損失率に対するカルシウム損失のバランスレベルを制御し、パーセントの代わりに、カルシウムバランスは、流出液中のカルシウムの濃度(カルシウム用量Dca)として規定される場合がある。
定常状態の酸塩基平衡目標は、定常状態の患者の重炭酸塩濃度(nNBLの仮定が必要)、または正規化された正味の緩衝負荷(重炭酸塩濃度の仮定が必要)として定義される。通常は、第2のオプションが優先される。定常状態では、nNBLは患者の代謝からのプロトン(H+)生成率のバランスをとることが期待される。定常状態の酸塩基バランス目標については、次の段落でさらに説明する。
患者の流体除去処方は、すべての患者の流体の入力と出力、および患者の流体状態の望ましい修正を考慮した患者の流体バランスの分析から直接導き出される。患者の流体除去率を設定することが好ましいことは明らかであるが、別の流体流量を設定すると、結果として患者の流体除去率を決定できる場合がある(例えば、流出流量を設定し、かつ注入流量と透析流量の知識がある数10を使用する)。
患者の血管アクセスに関するいくつかの技術的考慮事項を除けば、血液流量には強力な臨床的背景があるとは予想されない。処方パラメータとして選択された場合、医療処方は、所望の設定値を提供するか、血液流量の設定範囲の下限および/または上限を単に定義することができる。
CRRT用量の定義
本明細書において、CRRT用量は、主として流量または流量の組み合わせを指す(その場合、ml/hで表される)。ただし、CRRTにおける治療用量の追加の定義はml/kg/hで表され、患者の体重(BW)に対する流量(または流量の組み合わせ)の正規化を意味することに留意されたい。特に乳児の場合、文献によるCRRT用量は、患者の体表面積(BSA)に対して正規化された治療用量も指す。
用量(患者のサイズに対する「正規化」は別として)は、以下の例を使用して、最も一般的な方法で流量の組み合わせとして定義できる。
-流出用量(Deff):現場実践の完全な典型的な(そして単純な)例
-対流用量(Dconv):血液回路または患者へのすべての注入流量と患者の流体除去率の合計
-拡散用量(Ddiai):透析流量Qdial
-血液(または血漿)の濾過の上流の前希釈のため補正される上記のすべての用量
-尿素用量(Durea):推定尿素クリアランス
-クリアランス用量(Dsol):特定の溶質の推定クリアランスに基づいて計算された任意の用量(=>すべての流れ設定、および透析器/濾過の関連パラメータの式関数)。
CRRT透析用量の式
以下の用量の表現はすべて、患者のサイズ(体重BWまたは患者の表面 PA)に対して正規化されておらず、正規化用量(NDose)の式は、次のように直接表すことができる。
NDose=用量/BW;または
NDose=用量/BSA×1.73(表面積1.73mの患者-体表面積に正規化した場合、小児科の文献を参照)
例えば、次のいずれかの大きさを用量として使用できる。
・流出液用量(Deff):流出ラインを横切る流量、すなわちDeff=Qeff。
・対流用量(Dconv):患者に直接接続されている、または血液回路に接続されている1つまたは複数の注入ラインを通る流量と、患者の流体除去率との合計、つまり、
conv=QPBP+Qcit+Qsyr+Qrep.pre+Qrep.post+QPFR+Qca+QHCO3,または
conv=Qfil
であり、当然ながら、1つ以上のラインが存在しない場合、対応する流量項が定義に存在しないか、値が0に設定される可能性がある。
・拡散用量(Ddiai):濾過ユニットの二次チャンバに供給される流体の流量、すなわちDdiai=Qdial。
・尿素用量(Durea):推定尿素クリアランス(Kurea)で、CRRT条件では、最初の近似式は濾過尿素クリアランスが流出流量Qeffとほぼ同じであると仮定していることに留意されたく、さらに別では、特に大流量または小さな濾過(小児条件)で動作する場合、Qeffよりも正確な尿素クリアランスの推定値は、次の方程式によって得られ得る。
a)純粋な拡散モードの場合(置換流体の注入がなく、および患者の流体除去率がゼロまたは実質的にゼロである)、および逆流流れ構成(濾過ユニット2のチャンバ内の流体は向流である):
ここで、S(有効濾過表面積)は、使用中の血液透析器(すなわち、濾過ユニット2)に依存し、RTは、使用中の血液透析器(膜特性、濾過設計)と対象の溶質に依存する総物質移動抵抗であり(この場合は尿素)、S/RTは濾過ユニットの物質移動特性、つまりK0.A(ml/min)およびQbwinletは、濾過ユニット2の入口における血液水流量であることに留意されたい。
b)透析流体流量Qdialと1以上の流体の注入の両方が存在する場合、次のようになる。
ここで:S(有効濾過表面積)は、使用中の血液透析器に依存し、RTは、使用中の血液透析器(膜特性、濾過設計)と対象の溶質に依存する総物質移動抵抗であり(この場合は尿素)、QfilはCRRT濾過の限外濾過率であり、Qbwinletは、濾過ユニット2の入口における血液水の流量である。SCureaは尿素のふるい係数である(選択した濾過ユニットに依存)。
・クリアランス用量:特定の溶質の推定クリアランスで、特定の溶質については、最初の近似式は濾過の溶質クリアランスが流出流量Qeffとほぼ同じであると仮定し、代替的に、溶質クリアランスは、すべての流量設定および透析器/濾過の関連パラメータの関数として推定することもでき、代替的に、適切なセンサを配置して導電率または濃度を測定して、例えば欧州特許出願公開第0547025号明細書、または欧州特許出願公開第0658352号明細書、または欧州特許出願公開第0920887号明細書に記載されている方法の1つを使用して、特定の溶質(ナトリウムなど)の実際のクリアランスを計算できる(参照により本明細書に組み込まれる)。さらに別の代替案では、尿素クリアランスについて説明した上記段落a)およびb)の式が、RT(K0.A)およびSCxxxで使用され、特定の溶質「xxx」を考慮するように適合される。
以下の説明の過程で、患者の体重(BW)または患者表面積(BSA)に対して正規化されていない用量に関する上記の用量定義を参照する。もちろん、以下に説明する同じ原理と式は、用量値を体重BWまたは表面積BSAのいずれかで割ることによって、体重または患者の表面積に対して正規化できる。説明の最後にある例には、正規化されたCRRT用量と患者の体重が含まれる。
さらに、添付図面のライン51および67などの流体置換ラインが治療ユニットの上流に存在する場合、前希釈効果を考慮して上記で定義された用量を補正することができる。上記で定義された各用量は、用量値に希釈係数Fdilutionを乗算することで補正できる。
Dosecorr_xxx=Fdilution・Dxxx(xxx=eff,conv,dial,等で)
希釈係数Fdilutionは、次のいずれかに従って定義できる。
血液希釈因子:
血漿希釈因子:
血漿水希釈因子:
血液水希釈因子:
上記式のQcitおよび/またはQPBPおよび/またはQrep.preおよび/またはQsyrが存在しないか無視できる場合、対応する項はキャンセルされる(または 0 に設定される)。アプリケーション全体において、式内の項が無視できる場合(通常、これはシリンジ流量に当てはまるが、それに限定されるわけでなく、その項は無視でき、つまり、その値が0とみなされるか、項が削除される。実際には、前希釈効果に対して補正された流出液用量は、Dosecorr_eff=Fdilution×Deffとなる。
dilution因子は、溶質の分布と赤血球膜を通過する能力に応じて選択される(例:赤血球を介したゆっくりとした拡散を伴うクレアチニン=>血漿希釈因子)。
例えば、尿素用量(Durea)が流出流量とほぼ同じであると仮定され、および尿素が全血液中に分布し、および赤血球膜を通って急速に移動する可能性がある場合、前希釈のために考慮すべき補正因子は全血を指し、次のとおりである。
より洗練された式は、特に大流量または小さな濾過(小児条件)で動作する場合、Qeff(数11および数12で前述したとおり)よりも正確な尿素クリアランス(Kurea)の推定値を提供できる。
緩衝負荷の定義
体外治療中の正味の緩衝負荷(Jbuffer_load)は、次の(1つ以上)の組み合わせとして定義される。
・患者に注入されたクエン酸塩の代謝(Jmet_cit)および/または患者に注入された乳酸塩の代謝(Jmet_lact)から生成される重炭酸塩-より一般的には、すべての重炭酸塩前駆体の代謝から生成される。
・患者の正味の損失または正味の利益と一致する可能性がある体外血液療法による重炭酸塩バランス(JHCO3_bal)。
・必要に応じて、抗凝固剤溶液(JH+)のクエン酸含有量などからの酸注入。
数学的な観点から、正味の緩衝負荷の一般的な定義は次のとおりである。
慣例により、体外血液療法により患者に緩衝液/重炭酸塩の正味の増加がもたらされる場合は正味の緩衝負荷が正となり、かつ緩衝液の損失の場合は負となる。
生理学的観点から、体外血液療法は、プロトンの代謝生成(タンパク質代謝)のバランスを保つために、患者に正味の緩衝の増加をもたらすことが期待される。しかしながら、患者が(重度の)代謝性アルカローシスの状況で治療を開始するシナリオでは、正味の緩衝液損失が望ましい場合がある。
緩衝バランスパラメータは、
・患者へのクエン酸塩注入率(クエン酸塩負荷)、
・重炭酸塩と他の緩衝液(乳酸塩など)のバランス、
・クエン酸塩代謝に関する仮定(1モルのクエン酸塩が3モルの重炭酸塩で代謝される)、
・クエン酸塩、重炭酸塩および他の緩衝液の患者の全身濃度に関する仮定(固定値または他のサブモデルから計算することができる)
の1つ以上のモデリングから導出される。
設定された緩衝バランス目標は、CRRT実行中の治療の現在の緩衝バランス(これには現在の患者のクエン酸塩と重炭酸塩のレベルに関する特別な知識が必要である)とは一致しないが、患者の重炭酸塩が例えば25mMで安定する定常状態で予想される(正規化された)正味の緩衝負荷と一致する。
酸塩基の定常状態はゆっくりと確立され、および通常24時間後に測定可能な変化が現れ、CRRTの観点から、酸塩基状態が定常状態に達していると考えるには、2日が妥当な最小値であると考えられる。ここで導入する緩衝液バランス分析の枠組みでは、酸塩基バランスの定常状態は次の場合に達する。
-一定のクエン酸塩負荷と重炭酸塩の生成につながるので、患者の全身のクエン酸塩濃度が体のすべての区画にわたって安定している。
-代謝プロトン生成率GH+を正味の緩衝負荷でバランスさせた結果、患者の重炭酸塩濃度が体のすべての区画にわたって安定している。
クエン酸負荷
クエン酸塩負荷は、患者へのクエン酸塩の正味の注入率として定義され、および前血液ポンプの抗凝固回路からのクエン酸塩注入率(Jcit_PBP)と透析液へのクエン酸塩除去率(Jcit_dial)との差と一致し、つまり、血液回路へのクエン酸塩注入と透析器/透析液を通るクエン酸塩損失との差と一致する。
数学的な観点から、以下の式は、RCA中の酸塩基バランスの処方に関連する、患者に返されるクエン酸塩の量(クエン酸塩負荷)の計算に関する
患者のクエン酸塩負荷の定義は次のとおりである。
クエン酸塩注入の計算は、クエン酸塩用量(Dcit)の定義に従って2つの方法で表すことができる。
数学的な観点から、クエン酸塩注入率の定義は次のとおりである。
このアプローチでは、クエン酸とクエン酸塩の形態は同じように考慮される。
透析液中へのクエン酸塩の除去率は、クエン酸カルシウム複合体(Kcit)の濾過クリアランスの定義と濾過入口でのクエン酸濃度(血漿水中の)から表される。
数学的な観点から、流出液へのクエン酸塩除去の定義は次のとおりである。
クエン酸塩負荷(主な変形)
体外血液回路におけるクエン酸塩物質移動をモデル化するための仮説には、クエン酸塩が血漿中に(赤血球中ではなく)分布しているという仮定、CRRT濾過のクエン酸塩クリアランスが物質移動計算用の血漿水中のクエン酸塩濃度にも基づいて計算されるという仮定、血液アクセス時の患者のクエン酸塩代謝とゼロ以外の定常状態のクエン酸塩濃度が考慮されるという仮定、および患者のクエン酸塩クリアランスが体重に比例するという仮定を含む。
濾過入口での血漿水流量の定義は次のとおりである。
ここでは(および以下)、RCAが提供されるため(つまり、PBP置換流体とシリンジ流量は考慮されず-説明された理由により、用語は括弧内に含まれている)、(クエン酸塩)抗凝固剤ライン51以外の前血液ポンプの注入ラインは存在せず、およびヘパリンは使用/注入されないと仮定する。
ゼロ以外の透析流体および濾過流量を使用したCRRTにおけるクエン酸クリアランスの式(式21)は次のとおりである。
上記の除去率の計算に使用されるクエン酸物質移動パラメータは既知であり、および定数は選択した透析器に依存することに留意されたい。
例えば、次の表は、使用済みのいくつかのBaxter Prismaflexセットの値を示している。
より単純な式を使用すると、精度が低くなる可能性がある。例えば、Kcitは流出流量Qeffと同等であると仮定することができる。
濾過入口での血漿水クエン酸濃度(Cpwcit_inlet)は、患者のクエン酸濃度の増加を考慮して、または考慮せずに定義できる。
単純かつ大まかな推定では、治療期間中ずっと患者のクエン酸塩濃度が無視できる程度にとどまるとみなすが(次の段落を参照)、より正確なアプローチでは、患者のクエン酸代謝クリアランスの推定値(Kcit_met)を介して患者の全身クエン酸塩濃度(Cpcit_pat)の増加を推定する必要がある-以下を参照。実際、RCA治療中、一部のクエン酸塩が患者内に蓄積するため、血液アクセスでのクエン酸塩濃度は決してゼロにはならない。(無視した場合)約10%の偏りを避けるために、この蓄積を考慮する必要がある。それには、患者の肝臓および筋肉におけるクエン酸代謝率(Kcit_met)の知識が必要であり、これは広範囲に変動する可能性があり、および最終的な推定値に大きな偏りをもたらす可能性がある。しかし、「正常な」クエン酸代謝を有する患者に生じる「最小限の」蓄積を考慮することは適切である可能性がある。この点において、患者のクエン酸塩濃度は、典型的な代謝クリアランス値(約)700ml/min(文献より)を仮定して、定常状態で計算される。文献には記載されていないが、患者のクエン酸塩クリアランスは体重に比例すると考えられる。
定常状態での患者の全身クエン酸塩濃度の式は次のとおりである。
上記によると、患者のクエン酸代謝クリアランス(ml/min)の推定値は次のとおりである。
濾過入口でのクエン酸塩血漿水濃度の式は次のとおりである
上記の式18、式20、式22、および式24の組み合わせにより、クエン酸濃度パラメータを排除でき、および、流量とクリアランスの関数として患者のクエン酸塩負荷を表現する。
上記のクエン酸塩負荷の数学的関係は、緩衝負荷パラメータ(クエン酸塩負荷に依存する)をクエン酸塩用量、血液流、代謝クリアランス、およびクエン酸塩クリアランス(それぞれの流量に依存する)、並びに、濾過ユニットにおける血漿流量および血漿水流量も測定と関連付けるように、本願の文脈において使用される。
クエン酸塩負荷(簡略化された変形)
前述の主な変形によれば、クエン酸塩抗凝固療法後の患者の全身クエン酸塩濃度(Cpcit_pat)の増加が考慮され、および式22および23によって推定される。この選択により、クエン酸塩負荷に関する上記の式25が導かれる。
この処方のより簡単な代替方法は、患者の全身クエン酸濃度の変化を無視し、およびそれを定数、例えばゼロとみなすことである。そのため、この代替案では、式22と式23は使用されない。患者の全身クエン酸塩濃度がゼロ(Cpcit_pat=0)と仮定される場合、式24および式25は次の式24-2および式25-2になります。
体外血液回路における重炭酸塩バランス
重炭酸塩バランスは、体外血液治療における重炭酸塩の正味の注入率または損失率として定義され、これは、透析流体および/またはすべての交換流体からの注入率(JHCO3_inf)と流出液への重炭酸塩除去率(JHCO3_effl)の差と一致する。
重炭酸塩平衡率の定義は次のとおりである。
体外血液回路における重炭酸塩物質移動をモデル化するための仮説には、重炭酸塩が血漿と赤血球の両方に分布しているという仮定、血液アクセスCpHCO3_Pat0での重炭酸塩濃度が固定されている(例えば、25mMに等しい)、もちろん、血液アクセス時の重炭酸塩濃度の異なる(固定)値を使用してもよいという仮定を含む。
他の仮定には、クエン酸塩溶液には重炭酸塩が含まれておらず、および前血液ポンプの他の重炭酸塩の注入が存在しないこと(逆の場合、重炭酸塩の含有量/濃度は、重炭酸塩バランスの濃度を考慮する必要があり、すなわち、Qcit・CHCO3citおよび/またはQPBP・CHCO3PBP)、CRRT濾過ユニットの重炭酸塩クリアランスが尿素クリアランスと同一であること、および透析液中の重炭酸塩除去がクエン酸塩と同様の式に従って計算され、かつ物質移動計算のための血漿水中の重炭酸塩濃度の考慮することを含む。重炭酸塩注入率の計算は、流体組成の知識(つまり、既知の重炭酸塩濃度)に基づいている。
重炭酸塩がカルシウム置換注入ライン74内にある場合(沈殿の潜在的なリスクがある可能性は低い)、項Qca・CHCO3caが式27に追加される。流体の組成(すなわち、重炭酸塩の濃度および/または_置換流体処方)は、(透析器からの要求に応じて)医師によって入力されるか、または、例えば製品名とその重炭酸塩の含有量/濃度を関連付けることによって、例えば透析器のリーダーを通じて読み取られることができる。
透析液への重炭酸塩除去の式は、クエン酸塩の場合と非常に似ているが、重炭酸塩が透析流体中に存在すること、物質移動パラメータ(K0A)の値が異なること、および患者の全身重炭酸塩について固定値が考慮されるという点で異なる。明らかに、透析流体中にクエン酸塩が存在した場合、対応するクエン酸塩負荷/バランスは、クエン酸塩についての対応する式において、および重炭酸塩について以下に示されるのと同じ方法で、そのような透析流体のクエン酸塩濃度を考慮することができる。
透析液への重炭酸塩除去の定義は次のとおりである。
クエン酸塩とは反対に、重炭酸塩は赤血球と血漿の間で容易に移動するので、全血液水は透析液への物質移動の計算に考慮される。さらに、重炭酸塩のCRRT濾過拡散物質移動係数は、それぞれの分子量(61対60g/モル)に基づいて尿素と同一であると見なされる。ふるい係数は1とみなする。
血液アクセス時の重炭酸塩の一定の生理学的値が考慮される。
濾過入口における血液水流量の定義は次のとおりである。
ゼロ以外の透析流体および濾過率を使用したCRRTにおける重炭酸塩クリアランスの式は、クエン酸塩の場合と同様であるが、上記の理由により、物質移動係数SCとK0Aは異なり、かつ血液回路で考慮される流量は血漿水流量(Qpw)ではなく全血液水流量(Qbw)である。実際、重炭酸塩は、移動が妨げられないと仮定すると、血漿と赤血球の両方に分布しており、クリアランス推定値の総血液水流量が考慮される。ゼロ以外の透析流体および濾過率を使用したCRRTにおけるクエン酸クリアランスの式(式29)は次のとおりである。
上記の除去率の計算に使用される重炭酸塩物質移動パラメータは既知であり、および選択された透析器に応じて一定の値であることに留意されたい。
例えば、次の表は、一部の使用済みのBaxter Prismaflexセットの値を示している。
上記の式(式29)の複雑さの代わりに、ほとんどの状況における重炭酸塩クリアランスの合理的な近似は、濾過重炭酸塩クリアランスの単純化された推定のための下式によって与えられる。
濾過入口での血漿水濃度は、以下の式31のセットから導出される。すなわち、
上記の式から、濾過入口での重炭酸塩血漿水濃度の式は次のようになる。
体外血液回路内の乳酸バランス(オプション)
乳酸バランスは、体外血液治療における乳酸塩の正味の注入率または正味の損失率として定義され、これは、透析流体および/または置換流体の注入率(Jlact_inf)と、透析液への乳酸塩除去率(Jlact_dial)の差と一致する。
乳酸塩は重炭酸塩の代替緩衝液として使用でき、より安定した溶液が得られるという利点がある。乳酸塩ベースの透析流体は透析ではよく知られており、例えば、NxStageのSystem Oneデバイスの家庭用透析バージョンで使用されている。さらに、乳酸塩は、pHと溶液の安定性を制御するために、特定の数の重炭酸塩溶液中に乳酸の形でも存在する。これは、3mM乳酸を含むBaxter Hemosol/PrismaSol CRRTソリューション シリーズの場合に当てはまる。クエン酸塩と同様に、乳酸塩は患者に注入されると、1モルあたりのモル変換率で急速に重炭酸塩に代謝される。乳酸塩は、患者の定常状態の血漿乳酸濃度が約1.5mMであると仮定すると、重炭酸塩とまったく同じ方法でモデル化できる。
乳酸塩の分子量は尿素の約2倍(112対60g/モル)であるにもかかわらず、乳酸塩クリアランスは尿素クリアランスと同一であると想定される場合がある。しかしながら、流量が主な制限因子となるCRRT環境では、クリアランス推定誤差は最小限である。もちろん、より正確な推定値を使用することもでき、例えば、溶質分子量に対するKAの出力依存性を使用する(尿素、クレアチニン、ビタミンB12、イヌリンに関する既知のKAからKA_乳酸塩を誘導することが可能である)。
体外血液回路における乳酸塩物質移動のモデル化の仮説には、乳酸塩が血漿および赤血球に分布していること、およびCRRT濾過ユニットの乳酸塩クリアランスが尿素クリアランスと同一であるという仮定が含まれる。さらに、血液アクセス時の患者の定常状態の血漿乳酸塩濃度は1.5mMに固定されていると想定され、明らかに、異なる固定値が想定され、かつ使用されてもよい。体外血液回路内の乳酸塩物質バランスは、乳酸塩負荷の代謝を考慮して重炭酸塩と同様の方程式で計算され、乳酸塩1モルあたり重炭酸塩1モルとなる。
乳酸塩の物質移動の式は次のとおりである。乳酸塩バランス率の定義は次のとおりである。
乳酸塩の注入率の計算は、流体組成の知識(つまり、既知の乳酸塩濃度)に基づいており、ここでは、重炭酸塩濃縮物溶液が注入されず、重炭酸塩濃縮物溶液中に乳酸塩が存在しないと仮定され(そうでない場合、項QHCO3・Clact.HCO3を考慮する必要がある)、前血液ポンプの注入でも同じことが起こる。
流体組成(すなわち、乳酸塩濃度および/または置換流体処方)は、医師によって入力されるか、または透析器のリーダーなどを通じて読み取られる場合がある。
透析液への乳酸塩除去の定義は次のとおりである。
乳酸塩は赤血球と血漿の間で容易に移動するので、全血液水は透析液への物質移動の計算に考慮される。さらに、重炭酸塩のCRRT濾過の拡散物質移動係数は尿素と同じと見なされる。ふるい係数は1とみなする。
乳酸塩クリアランス(Klact)は重炭酸クリアランス(KHCO3)と等しいと考えられるため、制御ユニットは前に提示したのと同じ式と同じ方法で計算する。濾過入口における乳酸塩血漿水濃度の式は次のとおりである。
正味の患者緩衝負荷
正味の患者緩衝負荷は、患者へのクエン酸塩注入率(すなわち、クエン酸負荷)および重炭酸塩生成に関連して定義される。この目標を達成するために、クエン酸塩代謝に関する仮説には次の仮定が含まれ、クエン酸塩負荷の代謝により、クエン酸塩1モルあたり3モルの重炭酸塩が生成され、かつ正味の緩衝液負荷(NBL)はクエン酸などの酸注入の速度によって減少する可能性がある。クエン酸塩代謝による重炭酸塩生成率(定常状態)は次のように表される。
酸注入率を表す式は次のとおりである。
式17、式37、および式38を組み合わせると、クエン酸塩負荷と重炭酸塩バランスの関数としての正味の緩衝負荷の式が得られる。
citrate_loadの式が式25(または簡略化された式25-2)で与えられるが、JHCO3_balの完全な式は式26、式27、式28、式29(または簡略化された式30)および式32から導出されることが重要であることに留意されたい。Jcitric_acidは式38から導出される。
治療の観点からは、正味の緩衝負荷は、代謝からのプロトン(H)生成率GH+を中和するために正である必要がある。文献では、典型的なGH+値は約1mmol/日/kg、または0.04mmol/h/kgであると報告されている。しかしながら、代謝によるプロトンの生成はタンパク質の異化に強く依存する。
乳酸塩が考慮される場合(オプション)、クエン酸塩負荷、乳酸塩バランス、および重炭酸塩バランスの関数としての正味の緩衝負荷の式は次のようになる。
この場合、Jcitrate_load、JHCO3_bal、および、Jcitric_acidの前述の式に加えて、Jlact_balの式、つまり、式33、式34、式35、式29-乳酸塩クリアランスKlactが重炭酸塩クリアランスKHCO3と等しいとみなされる場合-(または乳酸塩クリアランスの対応する式、または簡略化Klact=Qeff)および式36が必要である。
定常状態の酸塩基バランス処方
装置制御ユニットは、治療の開始前に定常状態の酸塩基バランス目標、すなわち定常状態の酸塩基バランス処方の設定値を受信するように構成されている。この追加の処方値は、制御部12が決定する収受の種流量に影響を与える。実際、定常状態の酸塩基バランス目標の定義は、ほぼすべての操作パラメータおよびその他の処方パラメータ(並びにシステム構成)に依存する。
前に示したように、定常状態の酸塩基バランスの処方は、
A)定常状態の患者の重炭酸塩濃度(nNBL、つまりnNBL0に関する仮定が必要)、または
B)正規化された正味の緩衝負荷またはnNBL(重炭酸塩濃度、つまり(CpHCO3_pat0)に関する仮定が必要)
のいずれかで特定できる。
定常状態では、nNBLは患者の代謝からのプロトン(H+)生成率のバランスをとることが期待される。
nNBL
体外血液治療のための装置の制御ユニット12は、オペレータが、CRRT血液治療を受けなければならない患者の血液中の定常状態の酸塩基(または緩衝)バランスを示すパラメータ(Jbuffer_load/BW)を入力できるようにする。このパラメータは、正味の患者緩衝(重炭酸塩)の増加または損失に関する治療の強度に関する定量的な情報を定義する。このパラメータは、クエン酸塩抗凝固療法の複雑な場合に非常に興味深いものであるが、体外透析治療(全身抗凝固療法を行うか、抗凝固療法を行わない)にも引き続き関連する。より詳細には、制御部12は、装置設定時(すなわち、CRRT治療の開始前)に、正味の緩衝負荷を受信する。
正規化された正味の緩衝負荷(nNBL)の定義は次のとおりである。
nNBLは、定常状態での酸塩基バランスレベルの指標パラメータとして選択され、および単位時間当たりおよび単位患者kg当たりに注入される緩衝の量(mmol)として表される。
この点で、Jbuffer_loadは、前に示した式を通じて他のいくつかの流量にリンクされていることに留意されたい。実際、Jbuffer_load、ひいてはNBLまたはnNBLは、式17、26、27、28(または式26、27、および28の組み合わせ26´)、29(または30)、32、38に基づいて定義され、乳酸塩が存在する場合、定義はさらに式29(または30)、33、34、35、および36に基づく。これらの式はすべて、CRRT装置構成の1つ以上の他の流量の関数である。そのため、定常状態の酸塩基バランス処方に設定値を課すことにより、種々の流体流量の間に制約が生じ、その結果、装置の動作流量に影響を与える。上述の式を解くことによって、装置制御ユニット12は、処方に一致する動作パラメータの対応する流量を導出することができる(以下の詳細な説明から明らかなように)。
特に、定常状態でのRCAを用いたCRRTに関する公開された臨床データのレビューでは、このnNBLパラメータと定常状態の患者の重炭酸塩および塩基過剰の両方との良好な相関関係が示されている。そのため、上記で定義した(正規化された)正味の緩衝負荷を使用する代わりに、正規化された正味の緩衝負荷(nNBL)の「デフォルト」値を仮定すると、緩衝バランスパラメータは定常状態の重炭酸塩濃度として表すことができ、この点については、さらなる段落を参照されたい。
前述の実施形態では、患者が想定される重炭酸塩レベル(例えば、25mM=>nNBL25)に達したとき、nNBLは緩衝バランスの値と一致する。nNBL25がプロトン生成率(G)と一致する場合、定常状態に達し、および患者は想定されるHCOレベル(25mM)で安定する。代替的に、nNBL25がプロトン生成率よりも大きい場合、患者の重炭酸塩は、nNBLCeqが(現在の)プロトン生成率と一致するような、Ceqまで増加する。nNBL25がGH+より低い場合、患者の重炭酸塩は想定レベルよりも低い値で安定する。
患者の血液中の定常状態の酸塩基(または緩衝)バランスを示すパラメータは、患者の体重に対して正規化されるものとして説明されているが、パラメータを患者の表面または別の患者関連の変数に対して正規化することも可能である。もちろん、たとえそれが最良のアプローチと考えられなかったとしても、制御ユニット12は、いかなる正規化も行わずに正味の緩衝負荷(mmol/h)を受信することもできる。
定常状態のHCO指標を備えた変形-CpHCO3_pat
代替的に、(望ましい/目標とする)nNBLレベルが選択されている場合、患者の重炭酸塩濃度(CpHCO3_pat)を定常状態の酸塩基平衡の指標パラメータとして使用するができる。このシナリオでは、患者の定常状態の重炭酸塩濃度を所定のnNBLレベル、例えばnNBL0=0.1mmol/h/kgの関数として表すように、以前の式を再配置することができる。クエン酸塩の式、すなわち式18から25、24-2、および25-2は変更されない。
それとは異なり、重炭酸塩の式はいくつかの並べ替えが必要である。さらに詳細には、定常状態の患者重炭酸塩の式(式31の再配置)は次のとおりである。
濾過入口での血漿水重炭酸塩濃度の式(式28の再配置)は次のようになる。
式42と43を結合すると、定常状態の患者重炭酸塩について次の式が得られる。
流出水に対する重炭酸塩損失の式(式17および26から)は以下である。
選択/設定されたnNBL0とJbuffer_loadの関係は次のとおりである。
したがって、式44は次のように表すことができる。
式45からのJbuffer_load、式38からのJH+、式37および式25または25-2からのJmet cit、および式27からのJHCO3_infが式44に入れられ、後者は式43と結合され、この結合された式のすべての項が知られている。CpwHCO3_inletは、最終的に式42に導入され、定常状態の患者重炭酸塩の値を定義する変数の式を導出し、定常状態の患者重炭酸塩の値は、医療スタッフによって設定されるパラメータであり、設定されるほぼすべての流体流量に影響する。
明らかなように、この解は代替パラメータ、すなわち定常状態の患者重炭酸塩濃度(これもCRRT血液治療を受けなければならない患者の血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータである)を提供し、正規化された緩衝負荷パラメータに関して、医療スタッフが適切な値を設定することを可能にし、かつ制御ユニット12がCRRT治療中に適切な酸塩基バランスを維持することを可能にする。
治療構成パラメータ
治療構成パラメータは、ローカルプロトコルおよび/または一部の顧客の好みに従ってCRRTモダリティを構成するようにシステムに設定できるユーザー設定である。必要に応じていつでも治療構成パラメータを設定できるが、これらのユーザー設定は、通常、特定の顧客の場所で一度だけ設定され、その後、治療を受けるすべての患者に使用される。
他のデフォルトの治療構成パラメータは、システムの技術的制約および/または製造業者の選択から得られる場合がある。これらの制約はシステムに組み込まれており、およびユーザが選択することはできない。このようなパラメータの例としては、流体回路の流量動作範囲(例えば、RCAにおけるカルシウム注入)、または安全性または技術的考慮事項に関連する特定の流量間の必須の関係(例えば、最大PBPまたはクエン酸塩流量対血液流量)がある。
治療構成パラメータ
治療設定パラメータは、治療される患者および処方された流体組成の組合せ(これも医療処方の一部である)に特有の変数である。
特に、ヘマトクリットは装置によって直接測定され、およびオンラインで監視されることもある。
流量動作範囲および/または物質移動係数など、複数のデフォルトの処理構成パラメータが濾過の種類からまとめられる場合がある。これらはユーザが選択することはできず、および製造業者から提供される。もちろん、濾過の種類を装置に提供する代わりに(リーダで濾過ユニットのコードを読み取るか、または使用する濾過ユニットをユーザインタフェースに入力/選択することによって)、関連するパラメータ値を手動で入力することもできる。以下の説明から明らかなように、小さな溶質のクリアランスが流出流量と同じと推定される最も単純なアプローチでは、濾過の識別は必要ではない。このタイプのアプローチは、小児科への応用や大量のCRRTなど、透析液と血液流が類似するシナリオでは不正確になる。
動作パラメータ
動作パラメータは、処方支援アルゴリズム(以下に図示)によって以下の関数として計算されるCRRTモニタ治療パラメータである。
-処方パラメータ
-治療構成パラメータ
-処理構成パラメータ
すべての動作パラメータは流量である。動作パラメータのリストは、CRRTシステムの性能と構成だけでなく、抗凝固法にも依存する。
特定の実施形態では、カルシウム注入は、RCA中にCRRTシステムによって直接制御されず、および注入は別個の注入ポンプによって実行され得る。この状況では、計算された処方値は外部イオンバランス注入ポンプ75に入力されるべきであり、および制御ユニット12は支援処方遵守を検証または保証しなくてもよい。全身抗凝固療法中の抗凝固剤注入(通常はシリンジによるボーラス注入)にも同じことが当てはまる。
CRRTシステムは、体外血液回路に沿った異なる位置での流体注入に利用可能な可変数のポンプを備えていてもよい。異なる数の注入ラインおよび/またはポンプを有する図2から6の例を参照されたい。
次の表は、例で考慮される動作パラメータ(それぞれのポンプに関連する)を示している。このリストでは最大7台のポンプ(血液ポンプを含む)について言及しているが、さらに多くのポンプや注入ラインを含むシステムも同様に検討できる。
PBPとクエン酸塩の流量は両方とも表に示されているが、これらは、通常、別の構成の同じポンプによって送られる。PBP流量は、クエン酸塩抗凝固療法を使用しない治療法に特有のものである。図6の実施形態は、2つの異なる前血液ポンプ注入ライン、すなわち、抗凝固剤(クエン酸塩)注入ライン51および別個のPBP注入ライン52を提供することに留意されたい。
抗凝固療法なし/全身抗凝固療法を伴う支援処方
全身抗凝固療法の場合、濃縮された抗凝固剤溶液が体外血液回路に注入される。この処方は臨床的に重要であるが、ヘパリン注入はCRRT処方と流量計算に関しては特に関係がなく、これは、(ヘパリン)注入流量が非常に低く、通常は5ml/h未満であり、全流体注入率の約0.1%に相当し、そのため、CRRT用量にあまり影響を与えず、および使用される抗凝固剤は酸塩基平衡を妨げない。これらの特性により、RRT中の全身抗凝固療法における抗凝固療法の処方は、RRT処方自体から完全に独立していると見なすことができ、おうよび次のセクションでは扱わず、したがって、抗凝固療法を使用しないか、または全身抗凝固療法を使用するすべての処方に同時に対処できる。
抗凝固療法を使用しない場合、または全身抗凝固療法を使用する場合、CRRT処方は以下から構築できる。
1 CRRT用量
2 定常状態の酸塩基平衡目標
3 患者の流体除去率(PFR)
4 オプションとして、血液流量
全身抗凝固療法の場合には、抗凝固剤処方もリストされる可能性があるが、他の処方パラメータと測定可能なほど干渉することはなく、および独立して対処できる。
3つの流体注入ポンプと1つの流出ポンプを備えたシステムでは、上記の3つの最初の処方パラメータから4つの流体流量が確定される。そのため、自由度が1つあり、動作流量パラメータの画定において治療構成から1つの追加設定を考慮することが可能になる。追加の注入ポンプを1つ追加すると、2つの自由度が利用可能になり、さらに2つの設定を選択して、制御ユニットが処方と設定に一致する対応する流量を提案できるようになる。注入ポンプが1つ少ない場合、3つの最初の処方パラメータは治療構成の流体流量を画定するのに十分である。
動作パラメータの定性的依存性
次の表は、抗凝固療法なしまたは全身性抗凝固療法における手術パラメータと処方パラメータ間の相互依存性を示しており、特に、この依存性は、CRRT用量に与えられた定義/選択に条件付きである。
X1:CRRT用量に対する流量の寄与は、それに与えられた定義によって依存する(前の段落を参照)。最も関連性の高い定義では、すべての流量(単にQeffまたは推定クリアランスに指すもの)が使用される。
X2:CRRT用量に対する血液速度の寄与は、選択した用量の定義にも依存する。血液流量は、前希釈効果が考慮されるとすぐに関係する(これは、単に流出流量をCRRT用量として指す場合には当てはまらない)。
X3:すべての注入流体または透析流体は、各注入溶液に関連する流体組成に従って酸塩基バランスに寄与する。血液流量は、CRRT濾過入口での緩衝溶質の前希釈と濃度に影響を与える。
X4:患者の流体除去率の処方は、透析システムの他のすべての注入流量に対する流出流量の定義によって直接制御され、これには、関連する場合は抗凝固剤流量も含まれる。
X5:血液流が1つの処方パラメータとして定義される場合、動作流量の定義において1つの自由度が失われ、これは、使用できる治療構成パラメータからの制約が少なくなるということを意味する。自由度の数は、計算される動作流量の数から処方パラメータの数を引いた差として定義される。
制御ユニットと処方支援アルゴリズム
制御ユニット12は、様々なセンサ、様々なラインを通る流量を調節するためのアクチュエータ(上記の例では、これらのアクチュエータはライン上で作動するポンプおよびスイッチバルブを含む)、およびユーザインタフェースに接続されている。制御ユニット12は、デジタルプロセッサ(CPU)と、メモリ16、アナログタイプの回路、またはそれらの組み合わせなどの必要なメモリ(または複数のメモリ)とを備えることができる。本明細書の過程において、制御ユニットが特定のステップを実行するように「構成」または「プログラム」されることが示され、これは実際には、制御ユニットの構成またはプログラミングを可能にする任意の手段によって達成され得る。例えば、1つ以上のCPUを備える制御ユニットの場合、制御ユニットによって実行されると、制御ユニットに本明細書に記載のステップを実行させる命令を含むプログラムを適切なメモリに格納することができる。代替的に、制御ユニットがアナログタイプである場合、制御ユニットの回路は、本明細書に記載されるステップを実行するために使用中に構成される回路を含むように設計されてもよい。方法の態様におけるステップは、状況によって別段の指示がない限り、一般に制御ユニットによって実行される。
図1から図6の例では、制御ユニット12は、以下に説明する流量のセットアップ手順を実行するように構成されている。図2の実施形態から始めると、合計5つの流量を定義(または生成)する5つのポンプが設定され、流量は医療スタッフが受け取るか、または制御ユニット12が計算する必要がある。
この流量のセットアップ手順は、治療構成を最初に設定する(または受け入れるか維持する)ことを含む。実際、制御ユニット12は、ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるように構成されている。利用可能な治療構成は、本説明の前の段落で例示的に開示されている。CRRT透析用量は説明された(または追加の)可能性の中から選択される。例えば、CRRT用量を流出用量Deffとして選択することができ、あるいは、尿素用量Dureaまたは任意の異なる用量タイプを選択することもできる。酸塩基バランスパラメータは、例えば、(正規化された)正味の緩衝負荷(n)NBLまたは患者の全身重炭酸塩血漿濃度の間で選択される。血液流量は、処方パラメータとして決定されてもよいし、または動作パラメータとして決定されてもよい。最後に、自由度の数(すなわち、制御ユニット12によって設定される流量の数から処方パラメータを差し引いたもの)に応じて、対流-拡散関係、血液前希釈関係、および前後関係のうち、1つ、2つ、またはそれ以上が追加の制約として選択できる(図7のステップ100参照)。
治療構成を設定/受け入れた後、必要な治療構成が提供される。図7のステップ101を参照されたい。特に、患者固有の値および装置または使い捨てまたは溶液固有の値を提供する必要がある。通常、患者の体重BW(またはCRRT用量の場合は同等、パラメータの正規化に応じて体表面BSA)を提供する必要がある。これは、本開示の最後にある例のように、患者の処方のいずれかが患者の体重に対して正規化されている場合に要求される。装置構成に応じて、ヘマトクリットHctが必要である。動作パラメータを計算するための特定の装置構成と数学的関係が必要な場合は、関連するバッグに含まれる特定の溶質の濃度も提供する必要がある。特に、酸塩基バランスに寄与するすべての溶質は、その濃度と特定の場所が提供される必要がある。例えば、一般にすべての重炭酸塩溶液が要求されるほか、さまざまなバッグ内のクエン酸塩とカルシウムの濃度も要求され、乳酸塩や酢酸塩などの他の重炭酸塩前駆体も必要になる場合がある。最後に、1つ以上の溶質のK0.Aなどの濾過ユニットのデータが要求される場合がある。すでに示したように、データは手動で入力することも、リーダーなどを介して自動的に取得することもできる。例えば、装置メモリは、製品コード(例えば、溶液バッグコードまたは濾過ユニットコード)に関連付けられたデータを含み得る。もちろん、装置入力システム(グラフィックユーザインタフェース)は、必要な値/パラメータのみの入力を促すこともできるし、あるいは、すべてのデータを要求し、その後、制御ユニット12が必要なものを排他的に使用することもできる。
上記のステップの後、装置は、オペレータによって値が入力される処方パラメータを受信する準備が整う(図7のステップ102を参照)。取得すると、制御ユニット12は、入力された処理構成データおよび処方パラメータとともに前述の数学的関係の1つ以上を使用して、様々な要求流量からなる動作パラメータを決定する。この点において、制御ユニット12は、処理構成データ、処方パラメータ、および動作パラメータを連立方程式としてリンクする数学的関係を使用し、これが解かれると提案または設定されるすべての関連流量を提供する。ステップ103の終わりに、制御ユニット12は、計算された動作パラメータをメモリ16に格納し、および計算された値をユーザに表示するためにユーザインタフェースに提供する。一般に、制御ユニット12は、対応するアクチュエータ(ポンプ)を駆動し、およびそれぞれのラインで計算された流量を達成する前に、提案された値が受け入れられるのを待つ。別の実施形態では、制御ユニット12は、流量が利用可能になると、それぞれのライン内の流量を達成するようにポンプを自動的に設定する。
課せられた条件が矛盾している場合、つまり治療および処理構成、課せられた既存の制約および処方パラメータを考慮した流量システムに対する解がない場合、ユーザに警告が提供される。おそらく、課せられた条件に近い提案された動作流量に関する1つ以上の解が、ユーザインタフェースを介してユーザに提供される。例えば、さらなる数学的関係(対流-拡散関係、血液前希釈関係、および前後関係)は、入力された処方パラメータを結び付ける他の主要な数学的関係に関しては低い優先順位を与えられる。前記対流-拡散関係、血液前希釈関係、および前後関係にもランクを課すことができる。代替的に、血液流量が処方パラメータとして選択された場合、血液流量は動作パラメータに移動され、およびその値は受信されるのではなく計算される。換言すれば、制御ユニット12は、異なる介入プロトコルによる矛盾する状況を管理するように構成され得る。オプションとして、動作流量に対する解の複数のセットがユーザの選択のために提供される。図2の例に移ると、PBP注入ラインと後希釈注入ラインのみが置換流体に使用される。設定される5つの流量があり、つまり、血液流量Qb、透析液流量Qdial、PBP流量QPBP、後希釈流量Qrep.post、および流出流量Qeffである。前に示したように、治療構成を受信したら、治療構成を提供する必要がある。流出用量が利用可能な用量タイプの中から選択され(血液の前希釈がCRRT透析用量に影響しないことを意味する)、小さな溶質の濾過ユニットのクリアランスが流出液流量と十分に等しいと考えられるという仮定が受け入れられる場合、濾過データは必要ない。体重、ヘマトクリット、および重炭酸塩濃度は、ユーザインタフェースを介してメモリに入力する必要がある。次に、制御ユニットは、処方用量値Dset、患者からの流体除去率の処方値Qpfr、定常状態の酸塩基バランスパラメータ目標、および血液流量Qbの設定を受信するのを待つ(図7のステップ102を参照)。
制御ユニット12に関連付けられた、または制御ユニット12に接続されたメモリ16は、流体流量QPBP、Qrep.post、Qeff、Q、QPFR、およびQdialを相関させる複数の数学的関係を格納する。4つの処方パラメータおよび設定すべき5つの流量があるので、追加の制約も選択可能である。この点に関して、前記メモリには追加の数学的関係が格納されており、それは以下のものであり得る。
-対流-拡散関係、前記注入ラインを通る総流体流量+患者流体除去率QPBP+Qrep.post+QPFRを前記透析液ラインQdialを通る流体流量と関係付け、対流-拡散関係は、実際には、第1の比R=(QPBP+Qrep.post+QPFR)/(Qdial)を定義することができる
-血液または血漿の流量QまたはQおよび前記前希釈注入ライン52を通る血液回収ラインに注入される流体の流量QPBPに関連する血液前希釈関係は第2の比R=Q/(QPBP)またはR=Q/(QPBP)を定義することができる。
-前希釈注入ラインを通る流体流量QPBPを後希釈注入ラインを通る流体流量Qrep.postと関連付ける前後関係は、実際には第3の比R=(QPBP)/(Qrep.post)を定義することができる。
制御ユニット12は、ユーザに、例えば、ユーザインタフェース12を介して、前記関係の1つを選択し、その後、オペレータによって、定常状態の酸塩基バランスパラメータをさまざまな流量にリンクする前述された数学的関係、およびユーザによって識別および選択された上記のさらなる数学的関係(および処方に従って流体バランスを維持するために満たされる必要がある流体バランス式:QPBP+Qrep.post+Qdial+Qpfr=Qeff;FBE-流体バランス式)に入力された、用量の設定値Dset、定常状態の酸塩基バランスの目標値、設定血液流量Q、および流体除去率の設定値Qpfrを適用することによって、すべての流量QPBP、Qrep.post、Qeff、およびQdialの設定値を計算することができる(図7のステップ103)。
補助流体を注入するためにシリンジポンプも存在/検討されている場合、例えば、ヘパリンが血液回収ラインにある場合、その後、シリンジの流量を考慮して上記の式を修正することができる。
前記第1、第2、および第3の比R、R、Rのそれぞれの事前に設定された値は、メモリに事前に格納され得ること、あるいは、制御ユニットは、オペレータによって、ユーザインタフェース12を介して前記第1、第2、および第3の比R、R、Rのそれぞれに対する設定値または設定範囲の入力を可能にしてもよいことに留意されたい。
1つの代替例では、図1の装置のメモリ16は、複数の最適化基準を(さらに)格納することができ、制御ユニット12は、これらの最適化基準を使用して、代替として、または上記比R、R、Rの組み合わせてとして、関連する動作流量の設定値を計算することができる。
例えば、メモリ16に格納される最適化基準は、フレッシュ流体の容器14、64、10、11のうちの少なくとも空にする時間および/または廃棄物容器62の充填時間が、フレッシュ流体の他の1つ以上の容器を空にする時間と実質的に同じか、その倍か、またはそれに比例することを課す第1の最適化基準を含んでもよい。メモリ16に格納された第2の最適化基準は、流体ラインを通る流体消費が最小限に抑えられることを課すことができる。メモリ16に格納された第3の最適化基準は、濾過ユニット2の寿命を最大化することを課すことができる。メモリ16に格納された第4の最適化基準は、所与の溶質の尿素クリアランスまたはダイアリサンスが最大化されることを課すことができる。
実際には、最適化基準がメモリ16に格納されている場合、制御ユニット12は、ユーザが、例えば、ユーザインタフェース12を介して、満たしたい基準を、選択できるように構成することができ(ステップ100)、さらに、定常状態の酸塩基バランスパラメータを様々な流量および選択された最適化基準に結び付ける前述の数学的関係、および上記の流体バランス式(FBE)に基づいて、関連する動作流量の設定値を計算するように構成することができる。
選択された数学的関係(および最終的には選択された基準)に互換性がある場合、その後、選択された数学的関係(および最終的には最適化基準)に基づいて設定流量が計算される。一方、選択された数学的関係(および/または選択された基準)が矛盾する場合、制御ユニット12は、以下のサブステップのうちの1つ以上を実行するように構成され得る。
-ユーザに通知;ユーザは互換性のある選択を再入力する権限を有する。
-数学的関係(および/または選択された基準)に優先順位を割り当てる;優先順位は、事前に決定されるか、またはユーザが調節可能であり、いずれの場合でも、制御ユニットは、優先順位付けされた基準/数学的関係から流量が計算されるとすぐに、基準または数学的関係を無視するように構成される。
-事前に設定されたルールを使用して、矛盾する数学的関係および/または基準の間の妥協点を定義する。
変形例によれば、制御ユニットは、流量のセットアップ手順を使用して、様々なラインを介して流量設定値を最初に計算し、および治療の第1の間隔中に、前記計算された設定値を使用して調節するためにアクチュエータを制御することができる。次に、一定の時間間隔の後、またはユーザ入力の検出時に、制御ユニットは、1つ以上の異なる処方値および/または異なるように選択された(または値が変更された)さらに数学的関係にのみ基づいて、様々なラインを通る流量の設定値を再計算することができ、および、第1の期間に続く第2の期間中に新しく計算された設定値を適用する。例えば、流量のセットアップ手順により、特定の送達用量が達成されるように流量を設定することができる。一方、ある時点でユーザがバッグを空にする同期を優先したい場合は、制御ユニットが流量の設定値を再計算して、流体バッグを空にする同期を可能な限り同期できるように、最初の最適化基準を課すことを選択できる。
図3は、局所抗凝固プロトコルが使用されるCRRT装置の異なる構成を示している。この2番目の例では、設定される6つの流量、つまりQcit、Qrep.post、Qeff、Q、Qca、およびQdialがある。しかしながら、局所抗凝固療法では、クエン酸塩用量とカルシウム補償パラメータが患者の処方パラメータとして提供される必要がある。そのため、CRRT装置の制御ユニット12は、医療スタッフに、CRRT透析量、酸塩基バランスパラメータ、患者流体除去率、クエン酸塩用量、およびカルシウム補償パラメータを入力することを要求する。血液流量が処方パラメータとして選択される場合、それ以上の自由度はない。そのため、医師が要求された情報を入力すると、それ以上数学式を選択することはできない。制御ユニット12は、関連する数学的関係の式システムを通じて動作パラメータを計算する。もちろん、異なるシステム構成(すなわち、追加のカルシウムの後注入)および使用されるバッグの異なる内容(例えば、バッグ10内のクエン酸塩)に基づいて、制御ユニット12が使用する関連する数学的関係は、図2の例に関しては異なる(以下に報告する詳細な例から明らかなように)。式システムにはいくつかの制約が定義されており、これは主にクエン酸塩の注入と、流量の解が存在しないシステムにつながる可能性のある強制された酸塩基パラメータ目標を維持する必要性によるものである。繰り返しになるが、そのような状況では、上記で定義した1つ以上のアプローチを採用できる。繰り返しになるが、詳細な例でこの状況を明らかにする。
図4の構成は、前希釈ラインおよび重炭酸塩後希釈ラインが使用されるHDF構成を提供する。特に、後希釈ラインでは、高濃度の重炭酸塩の置換溶液が注入される。この構成により、酸塩基バランスをより自由に調節できるようになる。また、この構成では、制御ユニット12は、CRRT装置の設計、決定された処方パラメータのタイプ/性質、処理構成パラメータ、処方パラメータに課せられた値、および対応する関連数学的関係に基づく関連数学的関係を利用する。
図5は、CRRT装置の別の実施形態、すなわち、カルシウム再注入ラインに加えて後希釈置換溶液および後希釈重炭酸塩溶液を含む局所抗凝固療法を備えたHDF構成を示す。設定すべき7つの流量、および、通常は6つの処方パラメータがあり、つまり血液流量、酸塩基バランス目標、CRRT透析用量、クエン酸塩用量、およびカルシウム再注入パラメータ値である。そのため、ここでも、ユーザは対流/拡散分割、前希釈比、および前後注入比の中から1つを追加で選択することができる。図5の構成では、制御ユニット12が多くの数学的関係を使用して、様々な流体の相互作用、特に酸塩基バランスの観点から適切に考慮する必要がある。

このセクションでは、CRRT装置の動作をより良く説明するためにいくつかの例を提供する。
抗凝固療法を行わない、または全身抗凝固療法を行うCRRTの内容では、すべて同様の重炭酸塩含有量を有する流体を使用する場合、定常状態の酸塩基バランス平衡を調節する可能性は限られているように見える。低い重炭酸塩含有量の流体(例えば、25mM未満)と、高い重炭酸塩含有量の流体(例えば、40mM超)を同時に使用する場合、いくつかの可能性が存在する。
図2に示す装置を参照すると、4つの流体ポンプ(透析流体ポンプ25、流出ポンプ26、PBP注入ポンプ53、および後希釈注入ポンプ65)が設けられており、したがってHDF療法を実行することができる。
次の例S1からS5(Sは全身性抗凝固療法または抗凝固療法なしを表する)は、上記の回路構成と図2に基づいている。
例S1
流出用量はCRRT用量として選択されるため、血液の前希釈は用量に影響せず、および式を解くのが簡単になる。この単純なアプローチの文脈では、小さな溶質(重炭酸塩など)の濾過クリアランスも流出流量と同等とみなされるため、濾過のタイプ/性能に関する情報は必要ない。
さらに、定常状態の重炭酸塩が酸塩基バランス処方パラメータとして選択され(定常状態の重炭酸塩を選択する場合、装置制御ユニットはnNBL0が0.1mmol/h/kgに等しいと想定する)、血液流量も処方パラメータの中から選択される(構成の自由度が減る)。5つのポンプが使用可能で、かつ4つの処方値が入力される。これより、システムは1つの自由度を有し、およびすべての動作流量パラメータの計算を取得するために、1つの治療構成制約をさらに選択することができる。
治療構成のうち、対流/拡散分割、前希釈比、および前/後注入比のいずれかを選択できる。これらの関係の事前に定義された(変更可能な)値もメモリに含まれ、およびユーザーに表示される。また、必要な処理設定値もオペレータによって入力されたり、または制御ユニット12によって取得されたりする。
次の処方がユーザインタフェース12を介してユーザによって入力されたと仮定する。
-患者:BW(体重)=75kg
-Het(%)=32
-CRRT用量Deff=28ml/kg/h、ここで用量は、kgあたりの「流出用量」である
-定常状態の重炭酸塩目標値:CpHCO3_pat=25mmol/l
-患者の流体除去率:QPFR=120ml/h
-血液流量:Q=200ml/min
メモリ16には、特に最小/最大流量に関して多くの追加の制約が格納されており、例えば、透析流量(Qdial):0から6000ml/h、および置換流量(Qrep.post):0から4000ml/h。
オペレータは以下を選択する(または事前に設定している)
-拡散/対流分割:50-50、つまり比:R=1.0
次いで、制御ユニット12は、動作パラメータ、すなわち、以下のように様々な流量を計算する。
特に、
流出流量は、CRRT透析用量と体重から次のように決定され:Qeff=28×75=2100ml/h、-Qdial、Qrep.Post、およびQeffは、以下の式のセットによって定義され、明示的に示されている。
=Qdial/(Qrep.post+QPBP)=1.0
dial+QPBP+Qrep.post+QPFR=Qeff=2100
上記2つの式を使用すると、Qdialを直接計算して、かつ990ml/hに設定でき、さらにQPBP+Qrep.postは990ml/hに相当する。
次に、QPBPが、次のステップで計算する残りの未知パラメータとして任意に選択される。
fiiはPBP流量、後希釈流量、および患者の流体除去率に関連する数8に基づいて計算される。
次に、患者の定常状態の重炭酸塩濃度(CpwHCO3pat)は、次の数学的関係、つまり数42、数43(KHCO3がQeffに等しいと仮定する-数30参照)によって定義され、これは、さらなる流体流量制約を生成するさまざまな流量を関連付ける(以下の式では、不足している流体ラインを指す用語は、数42、および数43に提供されている一般式から削除されている)。
上記2つの式のすべての項は、以下に示すように、QPBPの関数として計算または表現できる。QbwとQbw_inletは数6および数7を使用して決定される。
HCO3_effは数44に基づいて決定される。
buffer_loadは数45に基づいて決定される(nNBL0=0.1と仮定)。
HCO3_infは数27に基づいて決定され、JHCO3_infはmmol/hおよびQPBPはml/hを示す。
上記の重炭酸塩率の式を使用して、濾過入口における重炭酸塩の血漿水濃度の以下の式を導き出すことができる。
したがって、定常状態の患者の血漿重炭酸塩の式は次のようになる。
上の式の1つの解は正であり、かつ予想されるPBP流量と一致する。
それから、後置換流量は次のように簡単に導出される。
流量値は最終的に四捨五入される。
例S2
前の例S1と同様に、流出用量はCRRT用量として選択され(血液前希釈は用量に影響しない)、小さな溶質(重炭酸塩など)の濾過クリアランスも流出流量と等しいと見なされる。
逆に、正規化された正味の緩衝負荷nNBLが酸塩基バランス処方として選択され(nNBLの場合、装置制御ユニットはCpHCO3_pat0が25mMに等しいと想定する)、血液流量も処方パラメータの中から選択される(構成の自由度が減る)。前の例と同様に、5つのポンプが使用可能で、かつ4つの処方値が入力される。そのため、システムは1つの自由度を有し、およびすべての動作流量パラメータの計算を取得するために、1つの治療構成制約をさらに選択することができる。
治療構成のうち、対流/拡散分割、前希釈比、前/後注入比のいずれかを選択できる。これらの関係の事前に定義された(変更可能な)値もメモリに含まれ、およびユーザに表示される。さらに、必要な処理設定値もオペレータによって入力されたり、または制御部12によって取得されたりする。変更された値は、異なる背景の陰影で識別される。
酸塩基バランスの調節のいくつかの可能性を提供するために、酸塩基バランスの処方がnNBLに切り替えられ、および低重炭酸塩濃度と高重炭酸塩濃度の溶液が使用されることに留意されたい。
次の処方がユーザインタフェース12を介してユーザによって入力されたと仮定する。
-患者:BW(体重)=75kg
-Het(%)=32
-CRRT用量Deff=28ml/kg/h、ここで用量はkgあたりの「流出用量」
-正規化された正味の緩衝液負荷nNBL目標値:nNBL=0.15mmol/h/kg
-患者の流体除去率:QPFR=120ml/h
-血液流量:Q=200ml/min
今回は、オペレータは次を選択する。
-前/後注入の比33%から67%、つまり比:R=0.5
次いで、制御ユニット12は、動作パラメータ、すなわち、以下のように様々な流量を計算する。
特に:
流出流量は次のように決定される:Qeff=28×75=2100ml/h、
-Qdial、Qrep.Post、およびQeffは、明示的に示されている以下の式セットによって定義される。
=QPBP/Qrep.post=0.5
dial+QPBP+Qrep.post+QPFR=Qeff=2100
次に、正規化された正味の緩衝バランス(nNBL)は、次の数学的関係、つまり数41、数26、数27、数28に基づいて定義され、さらなる流体流量制約を生成するさまざまな流量を関連付ける(不足している流体ラインに関連する項は関連する式から削除されている)。
仮定によれば、KHCO3は流出流量で近似される(数30参照)。
filは数8に基づいて計算される。
CpwHCO3inletは数32に基づいて決定され、患者の患者血漿重炭酸塩濃度が25mMに設定されていると仮定する。
bwおよびQbw_inletは数6および数7を使用して決定される。
dial=600ml/h、Qrep.post=920ml/h、QPBP=460ml/hに至る
例S3
前の例S2と同様に、流出用量はCRRT用量として選択され、小さな溶質(重炭酸塩など)の濾過クリアランスは流出流量と等しいと見なされ、正規化された正味の緩衝負荷nNBLも酸塩基バランス処方として選択される(nNBLの場合、装置制御ユニットはCpHCO3_patが25mMに等しいと想定する)。
逆に、血液流量は処方パラメータから削除される(構成の自由度が増加する)。現在、5つのポンプが使用可能であり、かつ3つの処方値が入力されている。そのため、システムは2つの自由度を有し、およびすべての動作流量パラメータの計算を取得するために、2つの治療構成制約をさらに選択できる。
治療構成のうち、対流/拡散分割、前希釈比、前/後注入比のいずれかを選択できる。これらの関係の事前に定義された(変更可能な)値もメモリに含まれ、かつユーザに表示される。さらに、必要な処理設定値もオペレータによって入力されたり、または制御部12によって取得されたりする。変更された値は、異なる背景の陰影で識別される。
酸塩基バランスの調節のいくつかの可能性を提供するために、酸塩基バランスの処方がnNBLに切り替えられ、および低重炭酸塩濃度と高重炭酸塩濃度の溶液が使用されることに留意されたい。
次の処方がユーザインタフェース12を介してユーザによって入力されたと仮定する。
-患者:BW(体重)=75kg
-Het(%)=32
-CRRT用量Deff=28ml/kg/h、ここで用量はkgあたりの「流出用量」
-正規化された正味の緩衝液負荷nNBL目標値:nNBL=0.15mmol/h/kg
-患者の流体除去率:QPFR=120ml/h
オペレータは以下を選択する
-拡散/対流分割:50-50、つまり比:R=1.0
-前/後注入の比33-67、つまり比:R=0.5
は計算される動作パラメータであるため、対流拡散のさらなる数学的関係が、例えば例S2に使用される以前の式/数学的関係に追加される。
次いで、制御ユニット12は、動作パラメータ、すなわち、様々な流量を計算しようと試みる。制御ユニットの計算に委ねられた血液流量設定によって提供される追加の自由度により、前/後注入の比を決定する追加の式を選択することができる。使用されるその他の式は、前の例S2で使用されたものと同じであるが、この場合、式システムには、課された設定による解がない。
例S1およびS2では、CRRT流れ構成制約だけでなく、すべての処方パラメータと正確に一致する動作パラメータを見つけることができる。例S3では、自由度(血流)が1つ追加されているため、2つのCRRT流れ構成制約に対してすべての処方パラメータを同時に満たすことはできず、この場合、システムは、すべての処方パラメータを満たす動作流量を提供するために、2つの流れ構成制約(おそらく事前に定義された優先順位付けから)のうち1つを選択する必要があるが、2番目の制約は選択されない。
同じ例S3では、2つの治療流れ構成制約のうちの1つだけを考慮すると、複数の解が存在する。システムは、「ドロップした」流れ制約に最も近い解を報告するか(例S3では、Q=100ml/minのパラメータのセット、対流拡散分割は67%から33%ではなく66%から34%)、またはオペレータにいくつかのオプションを提供することができる。この例では、最も近い解に加えて、1つ大きい血液流量(Q=200ml/min)の動作パラメータが提案されている。
次の例S4およびS5には、前の一連の例と同じシステム構成が含まれていると考えられる。さらに、例S4およびS5は、CRRT用量の選択された定義を除き、例S1およびS2と同一であり、以下の例S4およびS5では、CRRT用量は尿素クリアランスを指し、したがって前希釈の効果が考慮される。
これに関連して、尿素のクリアランス(CRRT用量-数12参照)および重炭酸塩(酸塩基バランス分析)の推定には、より複雑な式が使用され、濾過の物質移動特性(K0.A)を知っておく必要がある。
例S4
この例は例S1と同一であるが、CRRT用量の選択された定義が異なる。
上記の処方データと選択された制約により、制御ユニットはユーザに次の動作流量パラメータを提案することがある。
例S5
この例は例S2と同一であるが、CRRT用量の定義が選択される。
上記の処方データと選択された制約により、制御ユニットはユーザに次の動作流量パラメータを提案することができる。
K0.Aパラメータは、使用中のCRRT濾過のタイプに関連し、および重炭酸塩または尿素の拡散物質移動性能を特定し、これらの例では、これらは同一であると想定されており、この仮定は、2種の分子量が類似していることに依存している(尿素については60g/mol、HCOについては61g/mol)。
前希釈の効果を統合したCRRT用量の使用で予想されるように、例S1およびS2と比較した場合、例S4およびS5ではより高い流出流量が計算される。
クエン酸塩抗凝固療法による処方支援
クエン酸塩抗凝固療法の文脈では、前述のように、クエン酸塩溶液が体外回路のアクセスライン、特に患者の血管アクセスの隣で、血液ポンプの上流に注入される。同時に、血液中のイオン含有量を再確立するためのカルシウム溶液が患者または回路の返還ラインに直接注入され、流出液へのカルシウム(および場合によっては他のイオン)の損失のバランスが保たれる。
2つの注入の流量は、抗凝固処方(体外血液回路において一定レベルのイオン化カルシウムに達するように滴定されるクエン酸塩の量)およびCRRT用量処方(カルシウム損失に対する)、ならびにクエン酸塩とカルシウムの溶液のそれぞれの濃度に関連する。
「濃縮」溶液(例えば、110から140mMのクエン酸塩、>500mMのカルシウム)の場合でも、クエン酸塩とカルシウムの注入の合計流量は、CRRT用量に測定可能な寄与を有する(5から10%の範囲)。
さらに、注入されたクエン酸塩の一部は患者に戻って、かつ代謝され、カルシウムの放出と重炭酸塩の生成を引き起こし、酸塩基バランス平衡に影響を与える。
したがって、全身抗凝固療法とは対照的に、クエン酸塩抗凝固療法の処方は、CRRT用量および酸塩基バランス管理の両方と複雑な相互作用を有している。これらの相互作用により、クエン酸塩抗凝固療法を伴うCRRTの処方がかなり複雑になる。
処方
クエン酸塩抗凝固療法が使用される場合、CRRT患者の処方は次の臨床処方パラメータから構築され、これらはすべて、CRRT処理に取り組む医療スタッフにとって明確な意味を持つ。
1.CRRT用量
2.定常状態の酸塩基平衡目標
3.抗凝固剤(クエン酸塩)の用量
4.イオン(カルシウム)バランス
5.患者の流体除去率(PFR)
6.オプションとして、血液流量
4つの流体ポンプ(透析+注入ポンプ)と1つの流出ポンプを備えたシステムでは、上記の5つの最初の処方パラメータから5つの流体流量が定義される。そのため、自由度は残されておらず、および(血液流を動作パラメータとして定義しない限り)治療構成から追加の設定を考慮するオプションもない。
動作パラメータの定性的依存性
次の表は、動作パラメータと処方パラメータの間の相互依存性を示しており、重要なのは、この依存性はCRRT用量に与えられた定義に条件付きである可能性があることである。
X1:CRRT用量に対する流量の寄与は、それに与えられた定義に依存する(前の段落を参照)。最も関連性の高い定義では、すべての流量(単にQeffまたは推定クリアランスを指すもの)が使用される。
X2:CRRT用量に対する血液速度の寄与は、選択した用量の定義にも依存する。クエン酸塩注入が血液速度に比例するRCAの状況では、血液速度は実際に使用されるCRRT用量のほぼすべての表現に干渉する。
X3:すべての流体注入または透析液は、それに関連する流体組成に応じて酸塩基バランスに寄与する。血液流量の影響は、前希釈効果に加えて患者に返されるクエン酸塩の量、および関連する重炭酸塩の生成を定義するように、抗凝固療法を行わない場合または全身抗凝固療法を行う場合よりも重大である。注入流量が非常に低い場合(<20ml/h)、カルシウム注入の寄与はわずかである。
X4:患者の流体除去率の処方は、透析システムの他のすべての注入流量に対する流出流量の定義によって直接制御され、これには、関連する場合は抗凝固剤流量も含まれる。
X5rca:血液流が処方パラメータとして定義される場合、動作流量の定義において1つの自由度が失われ、これは、使用できる治療構成パラメータからの制約が少なくなるということを意味する。RCAを備えた現在のCRRTシステムのほとんどでは、血液流を処方パラメータとして選択し、かつ酸塩基バランス平衡を処方しようとする場合、自由度が残されていない。
X6:RCAにおけるクエン酸塩注入流量は、通常、所定のクエン酸塩用量係数によって血液流に比例するように処方される。結果として得られる流量は、通常、前血液ポンプによって注入され、および全身抗凝固療法のPBP流量と一致する。
X7:カルシウム注入は、流出液への損失の推定に関連して定義される。これらの損失は、クエン酸カルシウム複合体のクリアランス、つまりすべての動作流量、および濾過の物質移動特性に依存する。基本的なシステムでは、カルシウムの損失が流出液の流量に比例すると仮定する場合がある。

簡略化された式が考慮される場合もあるが、CRRT濾過内のクエン酸錯体と重炭酸塩の物質移動の間の相互作用の複雑さにより、濾過クリアランスのより正確な推定値の使用が正当化され、使用中の濾過の物質移動特性へのアクセスが必要になる。この文脈では、すべての例にこれらのパラメータが含まれる。例では、臨床現場で一般的に使用される「濃縮」または「希釈」クエン酸塩溶液の使用を説明する。
以下のすべての例では、クエン酸塩および透析の溶液のカルシウム濃度はゼロであると想定されている。いくつかの例では、後注入流体中のカルシウムの存在が考慮される。
100ml/h未満の場合を除き、すべての流量は次の10の位に四捨五入される。
次の例全体で使用されるシステム構成は、カルシウム注入用のポンプが1つ追加されている点を除いて、例S1からS5で検討されたシステム構成と同等である。もちろん、前血液ポンプの注入ラインは、前の例S1からS5のような置換溶液ではなく、クエン酸塩を注入する。前血液ポンプの注入ラインは、物理的に前の例で使用したものと同じにすることができるが(図1参照)、クエン酸塩のそれぞれの流量と容器濃度を識別するために「cit」という表記が使用され、および異なる参照番号が使用される(図3と図2参照)。RCAのシステムには5つの流体ポンプと血液ポンプが含まれる。
例C1からC6のCRRTシステム定義を次の表に示す。
次の例C1からC5は、上記の回路構成と図3に基づいている。
CRRT用量として流出液用量を使用した例
この最初の一連の例では、CRRT用量は、前希釈の補正なしの流出率を指す。
このセクションの連続する例で変更されたパラメータは、色付きのセルで識別される。
例C1
最初の参考例は、酸塩基バランス処方として正規化された正味の緩衝液負荷、臨床処方パラメータとして希釈クエン酸溶液の使用、および血液流量を使用して構築される。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
次に示すように、臨床商法パラメータは医療スタッフによって入力する。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することを可能にする自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは次の動作流量を決定する(Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。
特に、流出流量QeffはCRRT用量と患者の体重に基づいて決定される。
eff=30・85=2550ml/h
抗凝固剤流量Qcitはクエン酸塩流量の数学的関係(数1)によって血液流量に関連する
血液流量Qとクエン酸塩用量Dcitが課され、およびクエン酸塩濃度が既知であるため、Qcitは上記の式から直ちに導出される。
カルシウム流量は、カルシウム流量の数学的関係(数2)から導出され、欠落している流量およびゼロに等しいまたは無視できる項は、説明の一般的な式から削除された。
前の例で示したように、流出流量は流体バランスを考慮する必要がある(数10参照)
最後の、より複雑な制約は、すべての流量との相互作用と、重炭酸塩および重炭酸塩前駆体、つまりクエン酸塩からの緩衝バランスの効果による、正規化された正味の緩衝負荷パラメータ目標nNBLに基づいている。正味の緩衝負荷の数学的関係は、パラメータをクエン酸塩負荷および重炭酸塩バランスとリンクさせる(数40および数41)
クエン酸負荷は、クエン酸代謝クリアランスを考慮したクエン酸負荷の数学的関係(数25)に基づいて決定される。
クエン酸クリアランスKcitは数21から導出される(SCcit=1の場合)。
ここで、濾過ユニット入口における血漿水流量Qpwinletは数5から得られる。
また、血漿水流量Qpwは数4から計算される。
濾過ユニット2を通過する限外濾過流量は(数8)である。
クエン酸塩の代謝クリアランスは数22で推定される。
逆に、正味の緩衝負荷の第2の項、つまり重炭酸塩バランスJHCO3_balは、例えば数26から得られる。
重炭酸塩クリアランスは、重炭酸塩クリアランスの数学的関係(数29)を通じてより正確に推定される。SCHCO3=1
濾過ユニット入口における血液液流量Qbwinletは数7から得られる。
血液水流量は数6から導出される。
最後に、濾過入口で必要な血漿水重炭酸塩濃度CpwHCO3_inletは、数32から求められる。
ここで、定常状態における患者の血漿中の重炭酸塩濃度は固定され、かつ一定であるとみなされる(例えば、25mM)。上記のすべての数学的関係を使用して、制御ユニット12はすべての動作処方パラメータを決定する。
例C2
第2の例は、前の例C1を参照として使用しており、および血液回路のイオン化カルシウムを推奨レベル(例えば、0.25から0.35mMの範囲)内に維持するために必要となり得る、クエン酸塩用量処方の変更にさらに必要とされる流量の変化を示す。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することができる自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは次の動作流量を決定する(Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。見てわかるように、すべての動作流量はクエン酸塩用量の変化によって大きく影響されるが、流出流量にも影響される。
例C3
前の2つの例の続きとして、例C3はクエン酸塩用量の増加にさらに必要な変更を示している。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することができる自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは動作流量を決定しようとする(2列目において、Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。見てわかるように、処方と互換性のある式システムの解はない。
すべての動作流量はクエン酸塩用量の変化によって大きく影響されるが、流出流量およびそれは所望の目標を達成することができない。3列目は、Qを動作パラメータ(規定の制限値内で変化する可能性がある)として考慮して提案された解を示す。
例C4
例C4は、希釈クエン酸塩溶液を「濃縮」クエン酸塩溶液に置き換えたC1参照に基づいており、カルシウム溶液も濃度の低いものに変更されている。
強調表示されている変更は、C1の例を参照したものである。
治療構成は次の表のように設定される。治療構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することができる自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは動作流量を決定しようとする(2列目Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。見てわかるように、処方と互換性のある式システムの解はない。
すべての動作流量はクエン酸塩用量の変化によって大きく影響されるが、流出流量およびそれは所望の目標を達成することができない。3列目は、Qを動作パラメータ(規定の制限値内で変化する可能性がある)として考慮して提案された解を示している。
上記の例C1からC4は、流体の重炭酸塩組成が固定されている場合に、適切な酸塩基バランスを定義するためのクエン酸塩抗凝固療法中の血液流量の重要性を示している。
尿素クリアランス用量をCRRT用量として有する例
抗凝固療法なしまたは全身抗凝固療法で提供される一連の例と同様に、次の例はRCAに関連して提供され、ここで、CRRT用量には前希釈の因子が含まれており、例えば、尿素クリアランス用量について言及している。
例C1からC4では、同じシステム構成が使用されている(図3参照)。使用される数学的関係は、例C1で使用されるものと基本的に同じであるが、CRRT透析用量は数12を使用して決定される。
例C5
この例は例C1を参照して構築されており、流出CRRT用量を尿素クリアランス用量に置き換えている(関連する段落参照)。変更点は例C1を参照して強調表示されている。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することができる自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは次の動作流量を決定する(Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。
例C6
例C2とC1の間で行われたのと同様のシミュレーションが、ここではC6とC5の間で繰り返される。
C6とC5の間の変更点は、次の表で強調表示されている。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
処方パラメータは6つの制約を提供するため、追加の治療構成をさらに設定することができる自由度はない。
上記の装置を設定すると、制御ユニットは次の動作流量を決定する(Qが示されているが、これはすでに130ml/minに設定されている処方パラメータである)。
例C5およびC6は、「希釈」クエン酸溶液を使用する場合の血液前希釈の主な影響を示し、および尿素クリアランス用量のような前希釈の影響を統合したCRRT用量に言及する。流出流量は、例C5からC6とC1からC2との間で大幅に増加している(約400から500ml/h)。
並行して、これらの例は、CRRT用量を増加しながら、望ましい酸塩基バランスを維持するために必要な透析液と後置換流量の主要な調節を示している。
重炭酸塩後注入システムの構成
このセクションでは、濃縮重炭酸塩溶液が、濾過後に注入され、およびCRRT療法を通じて(透析液を含むすべての流体を介して)注入されるすべての重炭酸塩の大部分に寄与するシステムに関連した処方支援の例を提供する。理想的には、この主要部分は50%を超え、および100%に達する可能性があり、後者の場合、これは、濃重炭酸注入を除いて、すべての流体に重炭酸塩が含まれていないことを意味する。
システム構成の目的は、酸塩基バランスの処方をCRRT用量および/またはクエン酸塩用量の処方から可能な限り分離して、これらのパラメータを独立して変更できる自由度を高めることである。
このセクションで提供されるすべての例は、尿素クリアランスに基づくCRRT用量を使用して構築されているため、事前希釈の影響が考慮されている。
抗凝固療法なし、または全身性抗凝固療法の例
次の例全体で使用されるシステム構成は、流体ポンプの数(n=4)と、前希釈で1つと後希釈で1つの注入回路の存在に関して、例S1からS5で検討したシステム構成と同等であるが、次の表に示すように、いくつかの変更が含まれている。
例BS1からBS2を参照したCRRTシステムの定義(BSは重炭酸塩+全身または抗凝固なしを意味する)を以下の表に示し、および図4にも示す。
例BS1
この例は例S5に相当するが、流体の組成と治療構成パラメータが異なる。治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
1つの自由度が利用できるため、追加の制約を1つ選択でき、この例では、対流拡散分割(または比)が選択され、および50%-50%またはR1=1に設定される。
上記の臨床処方パラメータおよび治療構成の追加のユーザ選択が与えられ、制御ユニット12は、以下の動作パラメータ(Qは処方の一部である)を決定する。
例BS2
この例は前の例と同等で、およびはるかに高い正味の緩衝負荷を目標としている。前の例BS1からの変更点は、背景のセルで強調表示されている。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
臨床処方パラメータは前の例BS1と同じであるが、nNBLは0.15からかなり高い値0.25に変更されている。
残りの動作パラメータの計算された流量は次のとおりである(Qは依然として処方の一部である)。
後注入として重炭酸塩注入のみを行うシステムの状況では、後注入率は酸塩基バランスの処方によって決まるため、前後注入率などの治療パラメータを含めることは関連せず/できない。換言すれば、前後注入率を選択すると、制御ユニットは式システムに解を返さなくなる。したがって、対流/拡散比の選択は、治療の追加制約の中で唯一合理的な選択であるようである。
例BS1とBS2の比較は、総重炭酸塩注入の80%以上が単一の供給源から得られる構成において、酸塩基バランスの重炭酸塩後注入の流量への強く直接的な依存性を示している。
特に、例BS2の「高」nNBLレベル処方は、極めて高いCRRT処方透析用量(例えば、約50ml/kg/h)を使用しない限り、例S4からS5の従来のシステムおよび重炭酸塩流体構成では提供することができない。
クエン酸塩抗凝固療法の例
重炭酸塩注入の概念は、クエン酸塩抗凝固療法(RCA)との関連でさらに説明される。
選択されたシステム構成は、重炭酸塩後注入ポンプを追加した例C1からC6の構成に相当する。そのため、このシステムには6つの液体ポンプと1つの血液ポンプが含まれている(図5の例参照)。例BC1からBC3のCRRTシステム定義(BCは重炭酸塩+クエン酸塩抗凝固療法を表する)を次の表に示す。
使用した回路構成については、図5を参照。
例BC1
この例は前の例C5に似ているが、重炭酸塩の後注入後の追加と緩衝液を含まない透析液の使用が異なる。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
以下に示すように、Qは、正規化された正味の緩衝負荷、患者流体除去率(QPFR)、およびRCA処方に対して、送達される処方透析用量(Dset-尿酸クリアランス)に加えて、依然として処方パラメータである。
6つの処方パラメータと決定される7つの流量に基づき、1つの残りの自由度がある。しかしながら、システム構成および臨床処方パラメータを考慮すると、選択された対流拡散分割に到達することはできない。
制御ユニット12は、選択された対流拡散比に最も近い動作パラメータの流量に関する解を提供する。この場合、対流拡散比は57%から43%(R1=1、33)である。代替案として、Qは処方パラメータから動作パラメータに移動し、および対流拡散比は元の設定どおり50%から50%に維持される。その結果、血液流量は100ml/分に減少する。
例BC2
BC2の例はBC1に似ているが、クエン酸塩溶液をより高濃度に変更している。BC1からの変更点が強調表示されている。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
臨床処方パラメータは例BC1に関して変更されていない。
クエン酸塩の抗凝固剤バッグ濃度の変化(増加)に応じて、制御ユニット12は、設定血流量を変更すること、および/または、対流/拡散分割を変更することの必要はなく、動作流量の解を見つける。
例BC3
BC3は、例BC2で与えられたクエン酸塩用量の処方を変更したときの流量の変化を示している。
BC2からの変更点が強調表示されている。
治療構成は次の表のように設定される。処理構成データは、以下に報告されている2番目の表に従って要求および入力される。
以下に示すように、クエン酸塩の用量は3.1から3.5mmol/Lに増加する。
計算された動作パラメータは次のとおりである(血液流量は処方パラメータである)。
重炭酸塩後注入ポンプを追加すると、自由度が1つ追加され、および例BC1では1つの治療構成制約を考慮できるようになる(C5と比較した場合)。しかしながら、「希釈」クエン酸塩溶液を使用すると、対流流れが大きくなり、および対流流量と拡散流量が等しいHDF処方を達成することが困難になる。
例BC2は、透析/拡散の寄与が大きく、さらにクエン酸塩溶液の流量の減少(対流流体交換に寄与する)を伴うCRRT治療構成を目標とする場合、より高濃度のクエン酸塩溶液の利点を文書化している。
例BC3は、同じ酸塩基平衡目標を維持するために、(抗凝固強度調節の目的で)クエン酸塩用量の変化が、重炭酸塩後注入率の調節によって容易にバランスがとれることを示している。
他のシステム特徴との互換性
処方支援特徴およびオプション特徴と高度なCRRTシステムの間には、高レベルの相互作用が存在する。
血流量管理:血管アクセス性能に応じて血液ポンプ速度を自動的に最適化するモジュールがシステムに装備されている構成では、システムは処方パラメータではなく動作パラメータとして定義された血液流で動作する必要がある。しかしながら、最大血液流量値は、オペレータが設定可能な制約として提供される必要がある。このような状況では、制御ユニットは、「血液ポンプ管理」モジュールによって血液流量が調節されるたびに、さまざまな流量設定を自動的に再計算する。
TMPモニタリング/対流:TMP(または他の圧力パラメータ)に応じて対流流量を自動的に最適化するモジュールがシステムに装備されている構成では、処方支援システム、つまり制御ユニットが対流流量を調節するたびにさまざまな流量設定を自動的に再計算する。
用量制御:処方支援モジュールは流量設定の計算を提供し、用量制御システムは数日間の治療にわたる全体的なCRRT用量の臨床目標を達成するために、治療中の「瞬間的な」CRRT用量要件を監視する。酸塩基バランス処方パラメータの組み込みによる処方支援の強化により、用量制御システムは安全かつ実用的な方法でクエン酸塩抗凝固療法に適用できるようになる。
数学的関係
以下に、制御ユニット12が、患者の処方パラメータ、処理構成パラメータ、および動作パラメータをリンクするために使用する主な数学的関係を報告する。数学的関係は、本願の前のセクションで詳細にすでに説明されている。必要および/または選択された患者の処方パラメータおよび処理構成パラメータが受信されると、制御ユニット12は、関連する数学式を使用して、動作パラメータに対するライン内の流体の設定流量を計算するように構成される。次に、制御ユニット12は、受け入れのための設定および計算された流量をユーザに出力し、および受け入れの後、関連するラインで設定および計算された流量を得るために様々なアクチュエータ(ポンプ)を駆動することができる。代替的に、制御ユニット12は、設定され計算された流量を達成するようにアクチュエータを自動的に設定してもよい。
式1-クエン酸塩流量の数学的関係
式2-カルシウム流量の数学的関係
式3-血漿流量の数学的関係
式4-血漿水流量の数学的関係
式5-濾過ユニット入口における血漿水流量の数学的関係
式6-血液水流量の数学的関係
式7-濾過ユニット入口における血液水流量の数学的関係
式8-限外濾過流量の数学的関係
式9-前後分割
式10-流出流量の数学的関係
式11-尿素クリアランス(純粋拡散モード)
式12-尿素クリアランス(拡散および/または対流モード)
式13/14/15/15´-希釈因子
式16-尿素用量(前希釈のため補正)
式17-正味の緩衝負荷の数学的関係
式18/19/20-クエン酸塩負荷の数学的関係
式21/22/23/24/24´-クエン酸クリアランスと入口濃度の数学的関係
式25/25´-クエン酸負荷の数学的関係
式26/26´-重炭酸塩バランスの数学的関係
式27-重炭酸塩注入の数学的関係
式28-重炭酸塩除去の数学的関係
式29/30-重炭酸塩クリアランスの数学的関係
式31-血漿水重炭酸塩濃度式
式32-濾過入口における血漿水重炭酸塩濃度の数学的関係
式33/34/35/36-乳酸塩の数学的関係
式37-患者のクエン酸代謝クリアランス
式38-酸注入式
式39/40/41-正味の緩衝負荷の数学的関係
式42/43/44/45/42´/44´-定常状態の酸塩基バランス指標の数学的関係
(式42´)
(式44´)

Claims (31)

  1. 持続腎代替療法(CRRT)装置であって、
    半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
    前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
    前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成されている血液ポンプ(21)と、
    前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
    1以上のさらなる流体ラインであって、
    一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
    一端で前記二次チャンバ(4)の入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
    一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
    を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
    前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る前記流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
    1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
    前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)であって、
    臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
    〇送達される処方された透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすることと、
    〇CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることと、を含む患者の処方を受信することと、
    前記1つ以上の数学的関係を使用して1つ以上の動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
    ・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
    ・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
    ・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
    ・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
    ・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
    ・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
    ・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
    ・前記シリンジ流体ライン(22)を通る流体流量(Qsyr)と、
    ・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
    ・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
    を含む群内で選択される少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、流量のセットアップ手順を実行するように構成されている前記制御ユニットと、を含み、
    前記少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、に少なくとも基づく、持続腎代替療法(CRRT)装置。
  2. 患者の処方を受け取ることは、さらに、
    前記血液流量(Q)の設定値の入力を可能にして、前記設定値を計算することであって、前記設定値を計算することは少なくとも3つの流体流量を計算することを含み、前記少なくとも3つの流体流量の1つの設定値を計算することは、さらに、前記血液流量(Q)の前記設定値に少なくとも基づき、特に前記1つ以上の数学的関係のうちの少なくとも1つを使用する、前記設定値を計算すること、および/または
    前記患者から少なくとも流体除去率(QPFR)の設定値の入力を可能にして、前記設定値を計算することであって、前記設定値を計算することは少なくとも3つの流体流量を計算することを含み、前記少なくとも3つの流体流量のうちの1つの設定値を計算することは、さらに、前記患者からの前記流体除去率(QPFR)の前記設定値に少なくとも基づき、特に前記1つ以上の数学的関係を使用する、前記設定値を計算することを含む、請求項1に記載のCRRT装置。
  3. 前記制御ユニット(12)は、流出流量の数学的関係を使用して、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を、前記流体除去率(QPFR)の前記設定値と数学的に関係させるように構成され、特に前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を前記流体除去率(QPFR)の前記設定値に基づき計算するよう構成され、前記制御ユニット(12)は、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)を、以下の前記1つ以上の数学的関係に含まれる流出流量の数学的関係に基づき、数学的に関係させるよう構成され、特に計算するように構成され、
    用語の意味については、用語集に与えられ、前記注入ラインまたは前記透析液供給ラインのいずれかが欠落している場合、前記対応する流量が前記数学的関係に存在しないか、または前記対応する流量がゼロに設定される、請求項1または2に記載のCRRT装置。
  4. 前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値が、
    〇前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)であって、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qrep.pre)、
    〇前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)であって、前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qrep.post)、
    〇前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)であって、前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る前記流体流量(QHCO3)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(QHCO3)、
    〇前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)であって、前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qca)、
    〇前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)であって、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qdial)、
    〇前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)であって、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(Qcit)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qcit)、
    〇前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)であって、前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(QPBP)、
    〇前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)であって、前記体外血液回路(17)を通る前記血液流体流量(Q)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記血液流体流量(Q)、
    〇前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)であって、前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、前記流体流量(Qeff)、の1つ以上の前記設定値に影響を与える、請求項1から3のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  5. 前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された3つ以上の流体流量、特に前記群内で選択された4つ以上の流体流量を計算するように構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  6. 前記制御ユニット(12)は、「n」個の臨床処方パラメータを受け取り、前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するように構成されており、前記複数の流体流量は、前記臨床処方パラメータの数以上、すなわち、m>nであり、
    オプションとして、前記制御ユニット(12)は、前記処方された透析用量(Dset)と、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)と、を含む「n」個の臨床処方パラメータ、および、
    〇局所抗凝固剤、例えば、クエン酸塩、用量(Dcit)と、イオン、例えば、カルシウム、再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)、
    〇前記患者からの流体除去率(Qpfr)、
    〇血液流量(Q)、および
    〇シリンジ流量(Qsyr)の1つ以上を受け取るように構成され、
    前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するようにさらに構成され、前記複数の流体流量は前記臨床処方パラメータの数以上であり、すなわちm≧nである、請求項1から5のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  7. m>nの場合、前記制御ユニット(12)は、選択可能な追加の治療構成パラメータを提供し、前記追加の治療構成パラメータは、前記「m」の流体流量を計算するために使用されるさらなる数学的関係を追加し、特に、m=n+1の場合、1つの追加の治療構成パラメータが選択可能であり、m=n+2の場合、2つの追加の治療構成パラメータが選択可能であり、特に、前記さらなる数学的関係は、対流拡散関係、血液前希釈関係、および前後注入関係のうちの1つ以上を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  8. 前記制御ユニット(12)は、前記流体流量の前記設定値および計算値に基づいて前記流体の流れを調節するために前記アクチュエータを制御するようにさらに構成され、前記流体の流れを調節するための前記アクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)は、ポンプ、例えば回転ポンプおよび/または蠕動ポンプ、および/またはバルブを備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  9. 前記血液回収ライン(6)にその一端で接続された前記前希釈注入ライン(29)、使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端が接続された前記前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)、および使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域内の前記血液回収ラインにその一端が接続された前記抗凝固剤注入ライン(51)を含む前記群内で選択された予め設定された数の前希釈ライン、
    前記血液返還ライン(7)にその一端が接続された前記後希釈注入ライン(63)、前記血液返還ライン(7)にその一端が接続された前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)、および前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルのいずれかにその一端が接続された前記イオンバランス注入ライン(74)を含む前記群内で選択された予め設定された数の後希釈ライン、を含み、
    前記メモリに格納された前記さらなる数学的関係は、
    前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)に、前希釈ラインおよび後希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)を関係付ける対流拡散関係、
    前記血液(Q)または血漿(Q)の前記流量、および前希釈ラインの前記予め設定された数を通る前記血液回収ラインに注入される総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を関係付ける血液前希釈関係、
    前希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を後希釈ラインの前記予め設定された数を通る総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)と関係付ける前後関係
    のうちの1つ以上を含む、請求項8に記載のCRRT装置。
  10. 前記対流拡散関係は、前記予め設定された数の前希釈ラインおよび後希釈ラインを通る総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)と、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流量(Qdial)との間の第1分割を画定し、特に、前記対流拡散関係は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)によって、前記予め設定された数の前希釈ラインおよび後希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.pre+Qrep.post+Qpbp+QHCO3+Qca+Qcit)を分割する第1のパーセンテージ分割または第1の比率R1を画定し、および/または
    前記血液の前希釈関係は、前記予め設定された数の前希釈ラインを通る前記血液回収ライン(6)に注入される前記総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)によって、血液(Q)または血漿(Q)の前記流量を分割する第2の比率R2を画定し、および/または
    前記前後関係は、前記予め設定された数の前希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)と、前記予め設定された数の後希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)との間の第3の分割を画定し、特に、前記前後関係は、前記予め設定された数の後希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.post+QHCO3+Qca)によって、前記予め設定された数の前希釈ラインを通る前記総流体流量(Qrep.pre+Qpbp+Qcit)を分割する第3のパーセンテージ分割または第3の比率R3を画定する、請求項9に記載のCRRT装置。
  11. 前記制御ユニット(12)は、ユーザが1つ以上の治療構成を選択できるようにさらに構成され、
    前記治療構成は、少なくとも1つのさらなる数学的関係と、オプションとして2つまたは3つの前記さらなる数学的関係と、を含み、前記処方された用量(Dset)の前記設定値、および前記数学的関係と前記ユーザが選択した前記さらなる数学的関係の両方に対して前記オペレータによって入力された、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値を、適用することによって前記流体流量の少なくとも2つの前記設定値を計算するようさらに構成され、および/または
    前記治療構成を選択することは、正味の緩衝負荷(nNBL;NBL)と定常状態の患者重炭酸塩(CpHCO3_pat)の間のCRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)を選択することを含み、および/または
    前記治療構成を選択することは、前記処方された透析量(Dset)の定義を選択することを含み、および/または
    前記治療構成を選択することは、臨床処方パラメータとして、または動作パラメータとして血液流量を選択することを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  12. 前記制御ユニット(12)は、前記ユーザが、
    患者の体重(BW)、
    患者のヘマトクリット(Hct)、
    表面積(KO.A)別の濾過物質移動係数、ふるい係数(SC)、溶質クリアランス(Ksol)、濾過ユニット表面(S)、拡散物質移動抵抗(RT)、またはそれらの組み合わせなどの濾過ユニットパラメータ、
    前記ライン(29、63、23、74、8、52、51)に供給する1つ以上の容器の物質濃度、特に重炭酸塩濃度および/または乳酸塩濃度および/またはクエン酸塩濃度および/またはカルシウム濃度
    のうちの1つ以上のエントリを受信することを含む治療構成値を入力できるようにさらに構成されており、
    前記制御ユニット(12)は、さらに、前記治療構成値を前記数学的関係に適用することによって前記少なくとも2つの流体流量の前記設定値を計算するように構成される、請求項1から11のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  13. 前記処方された透析用量値(Dset)は、流量のための処方された値、または流量の組合せを含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  14. 前記処方された透析用量値(Dset)は、
    前記流出ライン(13)を通る前記流量の前記処方された値である流出用量流量(Deff_set)、
    すべての注入ラインを通る前記流量(Qrep.pre、Qrep.Post、QPBP、Qcit、Qca、QHCO3)と、前記患者流体除去率(Qpfr)の合計の前記処方された値である、対流用量流量(Dconv_set)であって、オプションとして、前希釈のため修正された前記処方された対流用量流量値、
    -前記透析流体ライン(Qdial)を通る前記流量の前記処方された値である拡散用量流量(Ddial_set)、
    -推定尿素クリアランスの処方された値である尿素用量(Durea_set)、
    -所定の溶質の推定クリアランスの処方された値であるクリアランス用量(Ksolute_set
    を含む群内で選択される1つの処方された値を含む、請求項1から13のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  15. 少なくとも2つの流体流量の前記設定値を計算することは、前記処方された透析容量(Dset)の前記設定値および前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の前記目標値の両方に少なくとも基づく前記少なくとも2つの流体流量の各設定値を計算するステップである、請求項1から14のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  16. CRRT治療を受けている前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、定常状態で予想される前記患者の正味の緩衝負荷(NBL)のパラメータ関数であり、前記正味の緩衝負荷は、クエン酸塩または乳酸塩の代謝などの重炭酸塩前駆体の代謝による重炭酸塩生成、前記体外血液回路(17)内の重炭酸塩バランス、および/または、前記患者への重炭酸塩注入、および/または、クエン酸注入などの前記体外血液回路(17)への酸注入の合計である、請求項1から15のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  17. 前記正味の緩衝負荷(nNBL)は、
    または
    として定義され、
    用語の意味については、用語集に与えられている、請求項1から16のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  18. 前記正味の緩衝負荷は、定常状態で予想される前記患者の正規化された正味の緩衝(nNBL)負荷であり、特に患者の体重(BW)に対して正規化されたものであり、より詳細には前記正味の緩衝負荷(NBL)または前記正規化された正味の緩衝負荷(nNBL)である、CRRT治療を受けている前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、
    である、請求項1から17のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  19. CRRT治療を受けている前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL)は、患者の血漿重炭酸塩濃度(CpHCO3_pat0)を一定値と仮定して定義したパラメータであり、前記一定値は例えば25mMである、請求項1から18のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  20. 前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)は、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す推定される正味の緩衝負荷(Jbuffer_load/BW)に基づくものである、請求項1から15のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  21. 前記患者の前記血液中の定常状態の重炭酸塩濃度を示す前記パラメータ(CpHCO3_pat)は、定常状態における、前記患者の前記正規化された正味の緩衝負荷(NBL)に一定値を課すように定義され、前記一定値は、例えば、nNBL0 BW=0.1mmol/h/kgである、請求項1から15のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  22. 前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値に影響を与え、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである前記後希釈注入ライン(63)を通る前記流体流量(Qrep.post)の前記設定値に影響を与える、請求項1から21のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  23. 前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の前記設定値に影響を与え、前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)の設定値は前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、請求項1から22のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  24. 前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値は、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値に影響を与え、前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)の前記設定値は、前記制御ユニット(12)によって計算される動作パラメータである、請求項1から23のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  25. 前記制御ユニット(12)は、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、前記処方された透析用量(Dsat)の前記設定値と、の両方に少なくとも基づいて、前記群内で選択された3つ以上の流体流量を計算するように構成される、請求項1から24のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  26. 前記制御ユニット(12)は、「n」個の臨床処方パラメータを受け取るよう構成され、および前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するように構成され、前記複数の流体流量は、前記臨床処方パラメータの数以上であり、すなわち、m≧nである、請求項1から25のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  27. 前記制御ユニット(12)は、前記処方された透析用量(Dset)と、前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)と、を含む「n」個の臨床処方パラメータ、および、
    〇局所抗凝固、例えば、クエン酸塩、用量(Dcit)と、イオン、例えば、カルシウム、再確立溶液パラメータ(CaComp;Dca)、
    〇前記患者からの流体除去率(Qpfr)、および
    〇血液流量(Qb)
    の1つ以上を受け取るように構成され、
    前記制御ユニット(12)は、前記群内で選択された複数「m」個の流体流量を計算するようにさらに構成され、前記複数の流体流量は前記臨床処方パラメータの数以上であり、すなわちm≧nである、請求項1から26のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  28. 前記装置は、局所抗凝固治療を実行するように構成され、および
    使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において、一端で前記血液回収ラインに接続される前記抗凝固剤注入ライン(51)、
    前記抗凝固剤注入ライン(51)に抗凝固剤を提供する局所抗凝固剤の供給源(10)であって、特にクエン酸塩を含む前記供給源、
    前記血液返還ライン(7)または前記患者カテーテルのいずれかに、一端が接続されている前記イオンバランス注入ライン(74)、および、
    イオンバランス溶液を前記イオンバランス注入ライン(74)に提供するイオンバランス溶液の供給源(11)であって、特にカルシウムイオンを含む前記供給源、
    を含み、
    前記制御ユニット(12)は、前記流量のセットアップ手順を実行するように構成され、前記流量のセットアップ手順は、
    前記患者の処方を受け取ることであって、
    〇送達される、処方される抗凝固剤用量(Dcit)の設定値の入力を可能にすることをさらに含む、前記受け取るステップと、
    前記1つ以上の数学的関係を使用して、前記少なくとも2つの流体流量、前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る少なくとも前記流体流量(Qcit)の前記設定値、および前記イオンバランス注入ライン(74)を通る前記流体流量(Qca)を計算することを含む動作パラメータの決定することと、を含む、請求項1から27のいずれか一項に記載のCRRT装置。
  29. 持続腎代替療法(CRRT)装置であって、
    半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
    前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
    前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成されている血液ポンプ(21)と、
    前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
    1以上のさらなる流体ラインであって、
    一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
    一端で前記二次チャンバ(4)の入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
    一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
    を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
    前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る前記流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
    1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
    前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)であって、
    臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
    〇送達される処方された透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすることと、
    〇CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることと、を含む患者の処方を受信することと、
    前記1つ以上の数学的関係を使用して1つ以上の動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
    ・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
    ・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
    ・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
    ・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
    ・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
    ・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
    ・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
    ・前記シリンジ流体ライン(22)を通る流体流量(Qsyr)と、
    ・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
    ・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
    を含む群内で選択される少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、流量のセットアップ手順を実行するように構成されている前記制御ユニットと、を含み、
    前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る前記流体流量(QCit)、
    前記PBP注入ライン(52)を通る前記流体流量(QPBP)、
    前記前希釈注入ライン(29)を通る前記流体流量(Qrep.pre)、
    のいずれかの前記設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、の両方に少なくとも基づき、
    少なくとも別の流体流量の前記設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、の両方に少なくとも基づく、持続腎代替療法(CRRT)装置。
  30. 前記少なくとも別の流体流量は、
    前記透析液供給ライン(8)を通る前記流体流量(Qdial)、または
    前記流出流体ライン(13)を通る前記流体流量(Qeff)、
    のいずれかであり、前記別の流体流量の前記設定値を計算することは、前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHC03_pat)の前記目標値と、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、の両方に少なくとも基づく、請求項29に記載のCRRT装置。
  31. 持続腎代替療法(CRRT)装置をセットアップするプロセスであって、前記装置は、
    半透膜(5)で仕切られた一次チャンバ(3)と二次チャンバ(4)を有する濾過ユニット(2)と、
    前記一次チャンバ(3)の入口に接続された血液回収ライン(6)と、前記一次チャンバ(3)の出口に接続された血液返還ライン(7)と、を有する体外血液回路(17)であって、患者の心臓血管系に接続するように構成されている前記体外血液回路(17)と、
    前記体外血液回路(17)を通る血液の流れを制御するように構成されている血液ポンプ(21)と、
    前記二次チャンバ(4)の出口に接続された流出流体ライン(13)と、
    1以上のさらなる流体ラインであって、
    一端で前記血液回収ライン(6)に接続された前希釈注入ライン(29)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈注入ライン(63)と
    一端で前記血液返還ライン(7)に接続された後希釈重炭酸塩注入ライン(23)と、
    一端で前記血液返還ライン(7)または患者カテーテルに接続されたイオンバランス注入ライン(74)と、
    一端で前記二次チャンバ(4)の入口に接続された透析液供給ライン(8)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された前血液ポンプ-PBP-注入ライン(52)と、
    一端で使用時に前記血液ポンプ(21)の上流に位置する前記血液回収ラインの領域において前記血液回収ラインに接続された抗凝固剤注入ライン(51)と、
    一端で前記血液回収ラインに接続されたシリンジ流体ライン(22)と、
    を含む群から選択される1つ以上のさらなる流体ラインと、
    前記流体ライン(23、8、13、29、52、51、63、74)を通る前記流体の流れを調節するためのアクチュエータ(24、25、26、31、53、54、65、75)と、
    1つ以上の数学的関係を格納するメモリ(16)と、
    前記メモリ(16)と前記アクチュエータに接続された制御ユニット(12)と、を含み、
    前記方法は、
    臨床処方パラメータを含む患者の処方を受信することであって、前記受信するステップは、
    〇送達される処方された透析用量(Dset)の設定値の入力を可能にすること
    〇CRRT血液治療を受けなければならない前記患者の前記血液中の定常状態の酸塩基バランスを示すパラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の目標値の入力を可能にすることを含む患者の処方を受信することと、
    前記1つ以上の数学的関係を使用して動作パラメータを決定することであって、前記動作パラメータの決定は、
    ・前記抗凝固剤注入ライン(51)を通る流体流量(QCit)と、
    ・前記PBP注入ライン(52)を通る流体流量(QPBP)と、
    ・前記前希釈注入ライン(29)を通る流体流量(Qrep.pre)と、
    ・前記後希釈注入ライン(63)を通る流体流量(Qrep.post)と、
    ・前記後希釈重炭酸塩注入ライン(23)を通る流体流量(QHCO3)と、
    ・前記イオンバランス注入ライン(74)を通る流体流量(Qca)と、
    ・前記体外血液回路(17)を通る血液流体流量(Q)と、
    ・前記透析液供給ライン(8)を通る流体流量(Qdial)と、
    ・前記流出流体ライン(13)を通る流体流量(Qeff)と、
    を含む群内で選択される少なくとも2つの流体流量の設定値を計算することを含む動作パラメータを決定することと、を含む、前記制御ユニットによって実行されるステップを含み、
    少なくとも2つの流体流量の各設定値を計算することは、前記処方された透析用量(Dset)の前記設定値と、前記血液中の定常状態の酸塩基のバランスを示す前記パラメータ(nNBL;CpHCO3_pat)の前記目標値と、の両方に少なくとも基づく、持続腎代替療法(CRRT)装置をセットアップするプロセス。
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