JP2544897B2 - 透析装置における限外濾過圧算出方法 - Google Patents
透析装置における限外濾過圧算出方法Info
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Description
に限外濾過制御システムを備えた透析装置において、ダ
イアライザの血液側流量、透析液側流量および限外濾過
速度の変更による透析液側圧力損失および血液側圧力損
失の変化に影響を受けない限外濾過圧の算出方法に関す
る。
析療法を行う装置として広く普及されている。この透析
療法は、特に尿の出ない患者にとって、飲食した水分を
除去する(一般に、限外濾過または除水という)、とい
う生命を維持するために必要な手段であり、透析装置の
存在は極めて重要である。
開発され、多量の限外濾過が可能となったが、反面限外
濾過制御を誤ると、必要以上に水分を除去したり、また
は充分な水分の除去ができなくなり、患者の生命に危険
を及ぼす事態を生じる惧れがあり、このため透析装置は
適正かつ安全な限外濾過管理を行うことができる機能を
保持することが要求されるようになった。
する透析液流量と、ダイアライザから流出する透析液流
量とを等しくする複式ポンプを使用した透析液の等流量
回路を構成し、しかもこの等流量回路から所定量の液を
除去すると、これと同等量の水分をダイアライザの血液
側から除去することができる限外濾過ポンプを設けた限
外濾過制御システムを備えた透析装置が開発されてい
る。
濾過量を設定すると、この設定された値に従って、限外
濾過ポンプを介して限外濾過量に見合う液が除去される
ため、ダイアライザの性能のバラツキによる限外濾過誤
差を無視することができ、正確な限外濾過を達成するこ
とができる。しかし、この種の透析装置においても、長
時間運転を行うと、ダイアライザの透析膜に目詰まりを
生じたり、塵芥や炭酸塩析出物の噛み込み等により、背
圧弁のダイアフラムからの洩れや、ポンプ機械部品の摩
耗等を生じて、正確な限外濾過制御を行うことが困難と
なり、限外濾過不良を生じる危険がある。このため、従
来の透析装置では、限外濾過不良の原因となる現象を透
析液圧の変化で検出する監視方式が採用されている。
御システムを備えた透析装置の一構成例を示す概略系統
図である。図3において、参照符号10はダイアライザ
を示し、このダイアライザ10の透析膜10aを介して
画成された透析液側には、複式ポンプ12を介して等流
量回路を構成する透析液給液系14と透析液排液系16
とが接続されている。この場合、複式ポンプ12は、単
一のプランジャと2つの同一容積からなる交互に吸込・
吐出動作を行うポンプ部18a、18bを備えた往復動
ポンプで構成される。
液給液系14と透析液排液系16には、それぞれ電磁切
換弁を介して前記ダイアライザ10の入口と出口とをバ
イパス管20により短絡する。前記透析液排液系16に
は、バイパス管20と複式ポンプ12との接続点間に加
圧ポンプ22を設け、この加圧ポンプ22の下流側に脱
気チャンバ24を介して限外濾過ポンプ26を備えた限
外濾過系28が分岐接続される。
ポンプ26のそれぞれ吐出側には、背圧弁を設けて、各
ポンプの背圧を所定値に保持するよう設定することによ
り、各ポンプの吐出流量を一定に保持することができ
る。この場合、脱気チャンバ24は、電磁開閉弁を介し
て導出される脱気パイプ30を複式ポンプ12の下流側
の透析液排液系16に連通接続する。一方、ダイアライ
ザ10の透析膜10aを介して画成された血液側には、
適宜血液ポンプ32を介して患者Kと結合される血液系
34が接続される。
液排液系16に対し、加圧ポンプ22の上流側に透析液
圧力を測定する透析液圧力センサ36を付設すると共
に、血液系34の静脈接続側に静脈圧力センサ38を付
設して、後述する透析治療に際しての監視機構として使
用する。
いては、バイパス管20を遮断して透析液給液系14と
透析液排液系16とをダイアライザ10に連通し、複式
ポンプ12、加圧ポンプ22および限外濾過ポンプ26
をそれぞれ駆動して透析液を供給すると共に、血液ポン
プ32を駆動して前記ダイアライザ10に患者Kの血液
を供給することにより、透析治療が行われる。
流量と透析液排液系16の流量は等しくなり、これら透
析液系は等流量回路を構成する。そこで、限外濾過ポン
プ26の駆動により、所定の限外濾過量を透析液排液系
16から限外濾過系28へ除去すれば、ダイアライザ1
0の透析膜10aを通して血液側から透析液側に前記限
外濾過量と同量の水分を除去することができる。なお、
限外濾過ポンプ26を備えた限外濾過系28は、透析液
給液系14に設けることもできる。
システムを備えた透析装置としては、図4に示すよう
に、ダイアライザ10の透析膜10aで仕切られた一方
の画室に連通接続される透析液系14、16に一対の隔
膜チャンバ40、42を接続配置した構成からなるもの
が知られている(特公昭56−82号公報)。さらに、
図5に示すように、ダイアライザ10の透析膜10aで
仕切られた一方の画室に連通接続される透析液系14、
16に一対のビスカスチャンバ44、46を接続配置し
た構成からなるものも知られている(特開平1−280
468号公報)。
Mとしては、図6において略示するように、ダイアライ
ザ10に流入する透析液流量QDiと、ダイアライザ10
から流出する透析液流量QDoとを制御することによっ
て、ダイアライザ10に流入する血液流量QBiと、ダイ
アライザ10から流出する血液流量QBoとを制御して、
患者Kの限外濾過量を制御するよう構成され、これによ
り透析液側のダイアライザ10の出口圧PDoである排液
系圧と、血液側のダイアライザ10の出口圧PBoである
静脈圧とで、基本的に次のような限外濾過制御監視を行
っている。
の幅の上下限警報レベルを設け、透析液圧の前記所定幅
以上の変化により警報を発生する。
ダイアライザの透析膜の限外濾過圧(TMP)を算出
し、このTMPに対して所定の幅の上下限警報レベルを
設け、TMPの前記所定幅以上の変化により警報を発生
する。
て、その性能を評価する基準として、限外濾過率(UF
R)が用いられる。一般に、この限外濾過率(UFR)
は、前記限外濾過圧(TMP)との関係から、次のよう
な近似式で表される。
出する方法として、次の各方法が知られている。
o)と血液側出口圧(PBo)との差圧により算出する。
測定位置と透析液側の測定位置とのヘッド差圧αを補正
して算出する。
Di,PDo)の平均圧と血液側出入口圧(PBi,PBo)の
平均圧との差圧により算出する。
測定位置と透析液側の測定位置とのヘッド差圧αを補正
して算出する。
析液側には、流路抵抗(RB ,RD)が存在する。この
ため、それぞれの流路に液体が流れると、その流量(Q
B ,QD )に応じて圧力損失(ΔPB ,ΔPD )がそれ
ぞれ発生する。これらの関係は、次式(6a)、(6
b)に示す通りである。なお、血液と透析液は、通常膜
を隔ててそれぞれ互いに反対方向に流れているので、流
量QB とQD および圧力損失ΔPB とΔPD のそれぞれ
一方は負の値となる。
P2 )を前記式(2)または(3)により算出する場
合、血液側または透析液側の流量(QB ,QD )が一定
ならば、前記圧力損失(ΔPB ,ΔPD )は変わらず、
限外濾過圧(TMP1 またはTMP2 )は限外濾過速度
に対して一定値を示すが、流量を変化させると、圧力損
失が変化するため、限外濾過圧も変化する。
力(PBi,PDi)を測定する圧力センサ39、37(図
6参照)を増設して、それぞれ血液側出入口圧(PBi,
PBo)の平均圧と透析側出入口圧(PDi,PDo)の平均
圧とから、圧力損失(ΔPB,ΔPD )に影響されない
限外濾過圧(TMP3 またはTMP4 )を前記式(4)
または(5)により算出することができる。
側の入口圧力(PBi,PDi)の測定値より、前記式
(3)の関係から、次式(7)により算出することもで
きる。
た各限外濾過圧(TMP1 〜TMP4 )の算出方法にお
いて、前記(1)項および(2)項の算出方法では、血
液流量または透析液流量を変化させると、限外濾過圧が
変化するため、警報を発生する難点がある。すなわち、
正確な限外濾過圧(TMP)および限外濾過率(UF
R)を測定することができない。
出方法では、圧力を測定するセンサが4個必要となり、
製造コストが増大すると共に各圧力センサの精度のばら
つきによる信頼性に難点がある。
ステムを備えた透析装置において、ダイアライザの血液
側流量および/または透析液側流量の変更に際して限外
濾過圧(TMP)を一定に保持し、また限外濾過速度の
変更に際してもその速度と限外濾過圧との関係を一定に
保持し、さらに2個の圧力センサで正確な限外濾過圧並
びに限外濾過率(UFR)の算出を達成することができ
る透析装置における限外濾過圧算出方法を提供すること
にある。
め、本発明に係る透析装置における限外濾過圧算出方法
は、限外濾過制御システムを備えた透析装置において、
ダイアライザの血液側流路抵抗RB および/または透析
液側流路抵抗RD を求めると共に、これらの流路抵抗R
B 、RD と血液側流量QB 、透析液側流量QDとからそ
れぞれ限外濾過を考慮しない血液側圧力損失PBxおよび
/または透析液側圧力損失PDxを次式により求め、PBx=RB QB PDx=RD QD 得られた前記圧力損失PBx、PDxとダイアライザの血液
側出口圧PBo、透析液側出口圧PDoとの関係から次式 TMPx =PBo−PDo+PBx+PDx により限外濾過圧TMPx を算出することを特徴とす
る 。
圧力損失PDxを、次式 PBx=RB QB PDx=RD QD により算出し 、次いで、ダイアライザの血液側出口圧P
Bo、透析液側出口圧PDoおよび血液側の測定位置と透析
液側の測定位置とのヘッド差圧αとの関係から、次式 TMPx'=PBo−PDo+PBx+PDx+α により限外濾過圧TMPx'を算出することができる 。
ステムを備えた透析装置において、血液側流路から限外
濾過量vB を血液側流量QB から差し引くことにより限
外濾過を考慮した血液側圧力損失PByを次式 PBy=RB (QB −vB ) により求め、および/または 透析液側流路への限外濾過
量vD を透析液側流量QD に加えることにより限外濾過
を考慮した透析液側圧力損失PDyを次式 PDy=RD (QD −vD ) により求め 、得られた前記圧力損失PBy、PDyとダイア
ライザの血液側出口圧PBo、透析液側出口圧PDoとの関
係から、次式 TMPy =PBo−PDo+PBy+PDy により限外濾過圧TMPy を算出することができる 。
圧力損失PDyを、次式 PBy=RB (QB −vB ) PDy=RD (QD +vD ) により算出し 、次いで、ダイアライザの血液側出口圧P
Bo、透析液側出口圧PDoおよび血液側の測定位置と透析
液側の測定位置とのヘッド差圧αとの関係から、次式 TMPy'=PBo−PDo+PBy+PDy+α により限外濾過圧TMPy'を算出することができる 。
方法によれば、ダイアライザの血液側流路抵抗RB 、透
析液側流路抵抗RD と、血液側流量QB 、透析液側流量
QD とからそれぞれ限外濾過を考慮しない血液側圧力損
失PBxおよび透析液側圧力損失PDxを求めて、限外濾過
圧TMPx を算出することにより、この限外濾過圧TM
Px は、血液側流量および透析液側流量にそれぞれ影響
されないものとして算出することができる。
RB および透析液側流路抵抗RD は、後述するように、
血液側出口圧PBoおよび透析液側出口圧PDoの測定のみ
で得られるので、圧力計を増設する必要はない。
液側流量QB から差し引くことにより限外濾過を考慮し
た血液側圧力損失PByを求めると共に、透析液側流路へ
の限外濾過量vD を透析液側流量QD に加えることによ
り限外濾過を考慮した透析液側圧力損失PDyを求めて、
限外濾過圧TMPy を算出することにより、この限外濾
過圧TMPy は、血液側流量および透析液側流量並びに
限外濾過速度にそれぞれ影響されないものとして算出す
ることができる。
液側の流量を変えることは少ないために、血液流量のみ
を変える場合については、血液側流路抵抗RB だけを求
めて、正確な限外濾過圧TMPを算出することができ
る。同様に、透析液流量のみを変える場合については、
透析液側流路抵抗RD だけ を求めて、正確な限外濾過圧
TMPを算出することができる。
を求める場合は、限外濾過を考慮しない透析液側圧力損
失PDxを無視して、限外濾過圧TMPx を算出すること
ができる。同様に、透析液側流路抵抗RD のみを求める
場合は、限外濾過を考慮しない血液側圧力損失PBxを無
視して、限外濾過圧TMPx を算出することができる。
また、血液流量のみを変える場合には、限外濾過を考慮
した透析液側圧力損失PDyを無視して、限外濾過圧TM
Py を算出することができる。同様に、透析液流量のみ
を変える場合には、限外濾過を考慮した血液側圧力損失
PByを無視して、限外濾過圧TMPy を算出することが
できる。
場合としては、例えば食事中に血液流量を下げたり、除
水速度を上げる時に血液流量を上げたり、脱血(患者か
ら希望する血液流量が取れない)の時に血液流量を下げ
る等である。また、透析治療中に透析液流量を変更する
場合としては、例えばイーカム治療、すなわち透析液流
量を0ml/min にして除水のみ行う時である。
過圧算出方法の実施例につき、添付図面を参照しながら
以下詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図3および
図6に示す構成と同一の構成部分については同一の参照
符号を付し、その詳細な説明は省略する。
外濾過圧算出方法を実施するダイアライザの監視条件を
示す説明図である。すなわち、図1において、参照符号
10はダイアライザ、10aは透析膜、14は透析液給
液系、16は透析液排液系、34は血液系、36は透析
液圧力センサ、38は静脈圧力センサをそれぞれ示す。
抵抗RB を求め、この血液側流路抵抗RB と血液側流量
QB とから、血液側圧力損失PBxを、次式(8)により
毎血液側流量について求める。
を血液側流量QB より差し引くことにより、血液側圧力
損失PByを、次式(9)により求める。
抗RD を求め、この透析液側流路抵抗RD と透析液側流
量QD とから、透析液側圧力損失PDxを、次式(10)
により毎血液側流量について求める。
過量vD を透析液側流量QD に加えることにより、透析
液側圧力損失PDyを、次式(11)により求める。
て、ダイアライザ10の血液側出口圧PBoと透析液側出
口圧PDoとから、それぞれ圧力損失PBxおよびPDxを求
めて、限外濾過圧TMPx を次式(12)により算出す
る。なお、血液側の測定位置と透析液側の測定位置との
ヘッド差圧をαとする。
過圧(TMPx )は、血液側流量および透析液側流量に
それぞれ影響されないものとして算出することができ
る。
て、ダイアライザ10の血液側出口圧PBoおよび透析液
側出口圧PDoを求め、血液側流路34からの限外濾過量
vB を血液側流量から差し引き、また透析液側流路1
4、16への限外濾過量vD を透析液側流量に加えて、
それぞれ圧力損失PByおよびPDyを求めて、限外濾過圧
TMPy を次式(13)により算出する。なお、血液側
の測定位置と透析液側の測定位置とのヘッド差圧をαと
する。
過圧(TMPy )は、血液側流量および透析液側流量並
びに限外濾過速度にそれぞれ影響されないものとして算
出することができる。
流路抵抗RD 並びにヘッド差圧αの算出について説明す
る。
に変更した際の限外濾過圧TMPm、TMPnは、前記
式(12)より、次式(14a)および(14b)で表
される 。
等限外濾過率UFRの条件下においては、限外濾過圧は
同じであるから、次式(15)の関係が成立する。な
お、血液流量変更の直前、直後の短時間では、ダイアラ
イザの膜の状態および血液の状態が変化しないため、変
更後の限外濾過率UFRも同じである。
a)および(14b)を代入することによって、血液側
流路抵抗RB は次式(16)により算出することができ
る。
透析治療の開始時だけではなく、治療中においても実施
することにより、治療中の血液側の流路抵抗の変化に適
正に対応することができる。
に変更した際の限外濾過圧TMPm、TMPnは、前記
式(12)より、次式(17a)および(17b)で表
される 。
析液側流路抵抗RD は次式(18)により算出すること
ができる。
は、透析治療の開始時だけではなく、治療中においても
実施することにより、治療中の透析液側の流路抵抗の変
化に適正に対応することができる。
(14b)、あるいは前記式(17a)または(17
b)に代入することにより算出することができる。この
場合、限外濾過速度が0の時は、限外濾過圧TMPも0
である。なお、このヘッド差圧αによる補正は、透析治
療の開始時だけではなく、治療中においても実施するこ
とにより、治療中の血漿浸透圧の変化に適正に対応する
ことができる 。
明によれば、限外濾過制御システムを備えた透析装置に
おいて、透析治療中に血液側流量および/または透析液
側流量を変更した際において、常に一定の限外濾過圧
(TMP)となるように算出することができる。また、
限外濾過速度を変更した際においても、この限外濾過速
度と限外濾過圧(TMP)との関係が常に一定となるよ
うに算出することができる。
2個使用する場合であっても、正確な限外濾過圧(TM
P)および限外濾過率(UFR)を算出することができ
る。特に、本発明においては、測定系内の流路の圧損を
求めて、これを補正しているため、血液側および透析液
側の流量0の状態での限外濾過圧(TMP)および限外
濾過率(UFR)の算出が可能となる。
性値としての限外濾過圧(TMP)および限外濾過率
(UFR)の算出が可能になり、より一層安全で高精度
の限外濾過制御システムならびに限外濾過制御監視シス
テムを運転を容易に実現することができる。
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、本
発明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。
方法を実施するダイアライザの監視条件を示す説明図で
ある。
方法を実施するダイアライザの監視条件の別の構成例を
示す説明図である。
の一構成例を示す概略系統図である。
の別の構成例を示す概略系統図である。
のさらに別の構成例を示す概略系統図である。
イザとその周辺の構成例を示す概略説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 限外濾過制御システムを備えた透析装置
において、 ダイアライザの血液側流路抵抗RB および/または透析
液側流路抵抗RD を求めると共に、これらの流路抵抗R
B 、RD と血液側流量QB 、透析液側流量QDとからそ
れぞれ限外濾過を考慮しない血液側圧力損失PBxおよび
/または透析液側圧力損失PDxを次式により求め、PBx=RB QB PDx=RD QD 得られた前記圧力損失PBx、PDxとダイアライザの血液
側出口圧PBo、透析液側出口圧PDoとの関係から次式 TMPx =PBo−PDo+PBx+PDx により 限外濾過圧TMPx を算出することを特徴とする
透析装置における限外濾過圧算出方法。 - 【請求項2】 血液側圧力損失PBx、透析液側圧力損失
PDxを、次式 PBx=RB QB PDx=RD QDに より算出し、 次いで、ダイアライザの血液側出口圧PBo、透析液側出
口圧PDoおよび血液側の測定位置と透析液側の測定位置
とのヘッド差圧αとの関係から、次式 TMPx'=PBo−PDo+PBx+PDx+αに より限外濾過圧TMPx'を算出してなる請求項1記載
の透析装置における限外濾過圧算出方法。 - 【請求項3】 限外濾過制御システムを備えた透析装置
において、 血液側流路から限外濾過量vB を血液側流量QB から差
し引くことにより限外濾過を考慮した血液側圧力損失P
Byを次式 PBy=RB (QB −vB ) により求め、および/または 透析液側流路への限外濾過量vD を透析液側流量QD に
加えることにより限外濾過を考慮した透析液側圧力損失
PDyを次式 PDy=RD (QD −vD ) により 求め、 得られた前記圧力損失PBy、PDyとダイアライザの血液
側出口圧PBo、透析液側出口圧PDoとの関係から、次式 TMPy =PBo−PDo+PBy+PDy により 限外濾過圧TMPy を算出することを特徴とする
透析装置における限外濾過圧算出方法。 - 【請求項4】 血液側圧力損失PBy、透析液側圧力損失
PDyを、次式 PBy=RB (QB −vB ) PDy=RD (QD +vD )に より算出し、 次いで、ダイアライザの血液側出口圧PBo、透析液側出
口圧PDoおよび血液側の測定位置と透析液側の測定位置
とのヘッド差圧αとの関係から、次式 TMPy'=PBo−PDo+PBy+PDy+αに より限外濾過圧TMPy'を算出してなる請求項3記載
の透析装置における限外濾過圧算出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5289634A JP2544897B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 透析装置における限外濾過圧算出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5289634A JP2544897B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 透析装置における限外濾過圧算出方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07136249A JPH07136249A (ja) | 1995-05-30 |
JP2544897B2 true JP2544897B2 (ja) | 1996-10-16 |
Family
ID=17745781
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5289634A Expired - Lifetime JP2544897B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 透析装置における限外濾過圧算出方法 |
Country Status (1)
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---|---|---|---|---|
JP2004081833A (ja) * | 2002-06-27 | 2004-03-18 | Koninkl Philips Electronics Nv | フィルタ目詰まり指数算出方法、フィルタ目詰まり監視方法及び装置、並びにベッドサイドシステム |
JP5276906B2 (ja) * | 2008-06-16 | 2013-08-28 | 日機装株式会社 | 血液浄化装置 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5289634A patent/JP2544897B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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