JP4334771B2 - 効率的な血液透析濾過法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液透析濾過として周知の血液浄化法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
血液透析濾過は、標準的な透析と血液濾過とを一つのプロセスに組み合わせたものであり、それによって、高フラックス膜を含む透析器カートリッジが拡散及び対流の両方によって物質を血液から除去するのに使用される。拡散による物質の除去は、膜の一方側に透析物溶液を流す一方、膜の他方側に血液を同時に流すことによって半透過性膜に横切る濃度勾配を確立することによって実現される。血液透析濾過を用いて物質の除去をエンハンスするために、透析器カートリッジの前（前希釈）又は透析器カートリッジの後（後希釈）のいずれかで置換流体を連続的に血液に加える。置換流体の量と等しい量が、付加的な溶質とともに、透析器カートリッジ膜を横切って限外濾過器で濾過される。
【０００３】
置換流体は通常、大きなフレキシブルバッグに収容された無菌／非発熱性流体として購入され、又は、それを無菌かつ非発熱性にする適当なフィルタカートリッジを介して非無菌透析物の濾過によってオンラインで製造される。このような置換流体のオンライン製造は、特に、D.LimidらによってInternational Journal of Artificial Organsの20巻3号（1997年）の153頁から157頁に掲載された“Clinical Evaluation of AK-100 ULTRA for Predilution HF with On-Line Prepared Bicabonate Substitution Fluid. Comparison with HD and Acetate Postdilution HF”に記載されている。
【０００４】
一般に、血液透析濾過スキームでは、高フラックス半透過性膜を含む単一の透析器カートリッジを用いる。このようなスキームは、例えば、P.AhrnholzらによってInternational Journal of Artificial Organsの20巻2号（1997年）の81頁から90頁に掲載された“On-Line Hemodiafiltration with Pre- and Postdilution: A Comparison of Efficiency”（“Ahrnholzら”と称する）に記載されている。置換流体が、透析器カートリッジに対して前希釈モード又は後希釈モードのいずれかで血液流れに導入される。血液から小さな物質及び大きな物質の両方を最大限に除去する好適なモードは後希釈モードであり、これは、血液と透析物流体との間で最も高濃度勾配を実現する。しかしながら、置換流体のオンライン生成を有する典型的な後希釈モードにおいて、血液濃度は透析物流体に対して低くされている。結果として、物質の除去（又は浄化値（clearance））は、“Ahrnholzら”に記載されているように下がることが可能である。これは特に、尿素のような小さめの分子に対してはあてはまり、それによって、物質輸送が対流プロセスによるより拡散プロセスによってもっと進む。
【０００５】
第１及び第２の透析器カートリッジを用いた血液透析濾過スキームは、J.H.MillerによるTransactions of American Society of Artificial Internal Organ（1994年）の377頁から380頁に掲載された“Technical Aspects of High-Flux Hemodiafiltration for Adequate Short(Under 2 Hours)Treatment”に記載されている。このスキームでは、置換流体は、第１の透析器カートリッジにおける膜を横切って流体の同時濾過を用いて第２の透析器カートリッジの膜を介しての逆濾過される。
【０００６】
単一の透析器カートリッジを用いて前希釈透析濾過と後希釈透析濾過とを比較するとき、異なるサイズの分子の除去に関してあるトレードオフが存在する。例えば、オンライン後希釈透析濾過を用いて、大きな分子の除去をエンハンスするために（オンライン後希釈透析濾過と比較して）高めの対流濾過率を達成することができるが、しかしながら、これは尿素やクレアチニンのような小さな分子の除去を低減することを犠牲にしてできるものである。しかしながら、オンライン後希釈透析濾過において、限られた量の流体だけが透析器カートリッジを通過するので、その限られた量の流体だけを血液から濾過することができる。濾過可能量は、血液流量、血液ヘマトクリット、及び血液蛋白質濃度を含む複数の要因に依存する。通常、濾過可能量は血液流量に依存して、通過血液流の20％から30％である。例えば、血液流量300ml/minでは、濾過可能量は約90ml/minである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
オンライン後希釈スキームにおける対流濾過に関連した限界を超える血液透析濾過法及びその装置を提供することが本発明の目的である。単一の透析器カートリッジを用いてオンライン前希釈透析濾過に関連した小分子の浄化値の損失を低減することも本発明の目的である。
【０００８】
本発明は血液透析濾過を実施する改善された方法を提供する。本発明はまた、改善された血液透析濾過を実施するために、標準ＵＦ制御透析装置に関連して使用されるように適合された装置も提供する。
【０００９】
透析装置に関連して使用するように適合された本発明の実施形態に従って血液透析濾過装置は、透析濾過用の複数の透析器（例えば、透析器カートリッジまたは透析器カートリッジ部）と、無菌置換流体を生成する少なくとも一つの無菌フィルタ構成物（例えば、無菌フィルタカートリッジ）と、透析器と少なくとも一つの無菌フィルタカートリッジと透析装置との間の入力及び出力を制御する制御ユニットとを含んでいる。
【００１０】
透析器は、透析器カートリッジのカバーあるいはハウジング内に組み込まれている半透過性膜を含んでいてもよい。膜は各透析器を血液室と透析物室とに分離する。本発明の実施形態では、少なくとも一つの第１及び第２の透析器を、透析濾過を実施するために使用される。少なくとも一つの無菌フィルタも半透過性膜を含んでいてもよい。無菌フィルタは、透析物からバクテリア、エンドトキシン、及び他の微粒子とを除去するのに用いられ、それによって、適当な置換流体流れオンラインを生成してもよい。制御装置は、他のシステム構成要素の作動と整合するために必要となるように、様々なポンプ、圧力モニタリング装置、バルブ、電子部品、コネクタ取付部品、管等を含んでいる。
【００１１】
血液は第１の透析器の血液室に入り、それによって、いくらかのプラズマは半透過性膜で濾過され隣の透析物室に入る。血液が第１の透析器を出る際に、置換流体は、血液が第１の透析器から濾過される率より高い率で血液に加わる。希釈血液は第２の透析器の血液室に入り、それによって、（置換流体の過剰量に等しい）付加プラズマが半透過性膜で濾過され隣の透析物室に入る。この方法では、置換流体は、第２の透析器に対する前希釈流体と共に第１の透析器に対する後希釈流体として働く。
【００１２】
この方法の利点は、は第１の透析器カートリッジにおける小さな分子量の物質の浄化値におけるゲインが、第２の透析器に入る血液濃度の希釈による小さな分子量の浄化値のロスの影を薄めることである。さらに、後希釈モードで作動する単一透析器を用いた濾過に比べて、プラズマの全濾過レベルは実質的に２倍に（例えば、入り血液流量の40％から60％が濾過されるかもしれない）ので、より大きめの分子量の物質の浄化値はかなりエンハンスされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、図面と共に、好適な実施形態の以下の詳細な説明からさらに十分に理解され認識される。
【００１４】
本発明による血液透析濾過法及びその装置は、現存のＵＦ制御された透析装置に結合して使用される付属型システムにおいて以下に記載される。しかしながら、本発明の血液透析濾過法及びその装置も、スタンドアロン型の透析／血液透析濾過装置で実施できることを認識されたい。
【００１５】
本発明の実施形態では、図面を参照して以下に記載するように、血液透析濾過装置は、第１及び第２の透析器カートリッジを含む。代替として、第１及び第２の独立した透析器部を有する単一のカートリッジを用いてもよい。装置は半透過性膜を含む少なくとも一つの無菌フィルタを含んでもよい。無菌は、透析物からバクテリア、エンドトキシン、他の微粒子を除去するのに効果があり、これによって適当な置換流体流れオンラインを生成する。血液透析濾過装置は、システムの異なる構成要素間で調整するために流体モジュールも含んでいる。流体モジュールは、他のシステム部品の作動を調整するために要求されたように、様々なポンプ、圧力モニタリング装置、バルブ、電子部品、コネクタ取付部品、管等を含んでいる。
【００１６】
システムの作動中、血液は第１の透析器カートリッジの血液仕切りに入り、それによって、プラズマの一部を隣接する透析物仕切りへの半透過性膜を通して濾過される。血液が第１の透析器カートリッジを去るときは、血液が第１の透析器カートリッジから濾過される率より高い率で置換流体が血液に付加される。次に希釈された血液が第２の透析器カートリッジの血液室に入り、それによって、（置換流体の過度量に等しい）付加プラズマが半透過性膜を通して濾過され隣接した透析物室に入る。このように、置換流体は、第２の透析器カートリッジに対して前希釈流体として作用するのと同様に、第１の透析器カートリッジに対して後希釈流体として作用する。
【００１７】
本発明の方法は第１の透析器カートリッジにおける小さな分子量の物質の浄化値においてかなりのゲインを与えることは当業者によって認識されるだろう。ここで、そのゲインは、血液が第２の透析器カートリッジに入る際に、血液濃度の希釈による小さな分子量の浄化値のロスの影を薄める。さらに、後希釈モードで作動する単一透析器を用いた濾過に比べて、プラズマの全濾過レベルはかなり増加する（例えば、入り血液流量の40％から60％が濾過されるかもしれない）ので、より大きめの分子量の物質の浄化値はかなりエンハンスされる。
【００１８】
透析物流体は透析装置によって生成される。本発明の実施形態では、透析物流体は第２の透析器カートリッジに入り、血液流方向に反平行に流れる。透析物流体は血液流体に対して濃度勾配を与えるように作用し、それによって、半透過性膜を介した溶質の拡散を促進する。透析物が透析物室を横切るときに、透析物流量は、上述のように透析物室に入る際に濾過するプラズマによって増大する。
【００１９】
第２の透析器カートリッジを出る際に、透析物流体は、血液流体に反平行に流れるのに反して、第１の透析器カートリッジにポンプでくみ出されてもよい。透析物流量は、半透過性膜を介したプラズマの濾過に起因して、透析物流体が再び透析物室を通過する際に増加する。透析器カートリッジを出る際に、使用された透析物は透析装置に戻る。
【００２０】
２つの透析器カートリッジの間に配置した透析物ポンプは、各カートリッジの膜を介して濾過されるプラズマの量を調整するように作用する。例えば、ポンプの速度を増大することは第２の透析器カートリッジの濾過率を増大する一方、第１の透析器カートリッジの濾過率を低減する。しかし、ポンプの速度を低減することは第２の透析器カートリッジの濾過率を遅くする一方、第１の透析器カートリッジの濾過率を増大する。
【００２１】
本発明に関連して使用する無菌／非発熱性置換流体は、新鮮な透析物溶質の一部を透析物注入ラインから引き、それを無菌のフィルタカートリッジを介してポンプでくみ出すことによって用意される。本発明の実施形態では、無菌フィルタカートリッジは、溶液が置換流体として血液流れに導入される前に、透析物溶液の少なくとも二重濾過を実施する。この二重濾過は、２つの独立した限外濾過器濾過フィルタ、又は、置換流体の多重濾過を実施するための多重セクションを有する単一カートリッジによって実施される。オンライン置換流体を生成する多重濾過の使用は、処理中にフィルタの一つが以上になった場合でも、本発明のシステムをより安全にする。
【００２２】
本発明に関連した透析物装置は、透析物を準備すること、透析物流量を測定すること、ネットのような限外濾過器濾過を制御すること、血液の存在に対して使用された透析物をモニターすることに等の通常の機能の全てを実施してもよい。透析濾過付属システムは透析装置と関連して作動し、それによって、透析装置からの透析物流体は、血液透析濾過付属システムによって各透析器及び無菌フィルタカートリッジに再分散される。透析濾過付属システムはの流体処理構成要素は、処理の透析濾過を制御しかつ実施するマイクロプロセッサユニットと共に集積されてもよい。
【００２３】
本発明の付属装置の一実施形態では、図１を参考にして以下に記載するように、透析装置は透析器カートリッジの一つにおける膜内外圧力（ＴＭＰ）をモニターする。どの透析器カートリッジがモニタされるかの選択は、透析装置のタイプに依存してもよい。例えば、現存の装置の中には透析物注入圧力をもとにＴＭＰを決定するものもある一方、ＴＭＰ計算のためのパラメータとして透析物放出を使用するものもある。従って、本発明の実施形態では、透析濾過付属システムは、透析装置によってモニタされるＴＭＰは最悪の（すなわち、最大の）ＴＭＰを有するカートリッジであることを保証するためにハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでもよい。
【００２４】
本発明の付属装置の他の実施形態では、図２を参考にして以下に記載するように、各透析器カートリッジの透析物圧力は、透析物の注入ライン及び放出ラインの双方において透析物ポンプを用いて独立に制御されてもよい。この実施形態では、透析装置によってモニタされる透析物圧力は、注入及び放出速度を調整することによって一定に維持されてもよい。さらに、この構成では、ＴＭＰは一又は二以上の透析器カートリッジの上で連続的にモニタされかつ表示されてもよい。さらに、本発明のいくつかの実施形態では、ＴＭＰ閾値は異なるモードを活性化するように設定されてもよく、例えば、血液透析濾過付属システムは、通常の透析セッションに戻るように、又は一度予め決めたＴＭＰ閾値を超えると透析濾過のレベルを低減するように設計されてもよい。
【００２５】
本発明の実施形態に対応する血液透析濾過装置を用いるシステム２つの代替実施形態を示した図１及び図２を参照する。図１及び図２のいずれの装置でも、浄化された血液２７は、血液モニタ装置１３７及び２６を通過した後に第１の透析器カートリッジに入る。血液モニタ装置１３７及び２６は、入り血液圧力及び／又は入り血液流量をモニタし、モニタされた流量にすばやく反応する入力を制御ユニット４０に供給する。血液は、従来技術で周知のような適切な管、例えば、フレキシブル塩化ポリビニル（ＰＶＣ）から成る血液線配線によって運搬される。入り血液の流量は一般に100ml/minから600ml/min、好適には200ml/minから500ml/minの範囲である。
【００２６】
まず、透析器カートリッジ２３は、透析器を血液室４５と透析物室４６とに分割する半透過性膜２４を含んでいる。血液２７が血液室４５を通過するとき、血液物質を含むプラズマは半透過性膜２４を介して濾過する。付加的な血液物質も、血液室４５と透析物室４６との間の濃度差による拡散によって半透過性膜２４を通って伝達される。
【００２７】
透析器カートリッジは、血液透析、血液透析濾過、血液濾過、あるいは血液濃縮、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）から入手可能なフレセニウスＦ６０、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）から入手可能なバクスターＣＴ110、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）から入手可能なミンテックヘモコアＨＰＨ1000、あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なホスパルフィルトラル16に対して適当なタイプである。膜２４は中程度から高フラックス膜に対する媒体であることが好ましく、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なポリスルホン、セルローストリアセテート、あるいはアクリロニトリル膜である。
【００２８】
透析器カートリッジ２３から出る部分透析された血液は、無菌置換流体１６に混合され、血液／置換流体混合物１７を形成する。この混合物は、透析器カートリッジ２２を血液室４７と透析物室４８とに分割する半透過性膜２５を含む第２の透析器カートリッジ２２に入る。混合物１７が血液室４７を通過するとき、血液物質を含むプラズマが半透過性膜を介して濾過される。第１の透析器カートリッジにおいてと同様に、付加血液物質は血液室と透析物室との間の濃度差による拡散によって半透過性膜２５を通って伝達される。浄化血液２８は第２の透析器カートリッジ２２を出て、適当な管、例えば従来技術で周知のような血液ラインＰＶＣ管を通して（図示しない）患者に再循環される。浄化血液２８の圧力は圧力センサ１３６によってモニタしてもよい。
【００２９】
第２の透析器カートリッジは、血液透析、血液透析濾過、血液濾過、あるいは血液濃縮、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）から入手可能なフレセニウスＦ６０、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）から入手可能なバクスターＣＴ110、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）から入手可能なミンテックヘモコアＨＰＨ400、あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なホスパルフィルトラル16に対して適当なタイプである。膜２５は中程度又は高フラックス膜に対する媒体であることが好ましく、膜２４を参照して上記で説明したポリスルホン、セルローストリアセテート、あるいはアクリロニトリルで膜である。
【００３０】
上記のように、本発明で用いる透析物溶液は、標準ＵＦ制御透析装置４３によって用意してもよい。新鮮な透析物溶液が、透析装置４３から導管４１を通って透析物ラインコネクタ３９に流れる。図１に示した血液透析濾過装置の第１実施形態では、透析物ラインコネクタ３９は透析器カートリッジ２２上の透析物入口ポート１に結合されている。
【００３１】
図２で示したように、血液透析濾過装置の第２の実施形態では、透析物ラインコネクタ３９は、該ラインコネクタ３９の接続に際してスイッチＳ１を入れるように駆動するコネクタ１５０に結合されている。スイッチＳ１が入れられると、バルブ１５１が開いて適切な導管を介して透析物ポンプ１５３に流れることが可能になる。バルブ１５１が開放されると、バルブ１５４を含むバイパスループは流体がポンプ１５３をバイパスするのを可能にする。透析物ポンプからの流体は、透析器カートリッジ２２上の透析物入口ポート１に接続された導管１５５を通って流れる。
【００３２】
本発明の実施形態では、40,000ダルトン以下でカットオフされた分子量を有する少なくとも２つのフィルタ膜を通しての透析物の濾過によって無菌置換流体の準備を行う。これを達成するため、新鮮な透析物溶液の一部は、第２の透析器カートリッジ２２の透析物室４８に入る前に、いくつかの点で、透析物流体流れから分離してもよい。透析物流体の分離された一部は、置換ポンプ８につながる導管２を通って流れてもよい。導管２における流量及び前ポンプ圧力は流れメータ１０及び圧力変換器９によってモニタされてもよい。置換流体ポンプ８は、必要な圧力を生成して流体を導管１２の下へ押出し、第１及び第２無菌フィルタ１１及び１３のそれぞれ通って血液流れ１８の中へ入るようにする。無菌フィルタ１１及び１３の途中で、後ポンプ圧力及び温度を、圧力変換器１３２と温度センサ１３３とによってモニタする。
【００３３】
まず、無菌フィルタカートリッジ１１は、フィルタカートリッジを上流室４９と下流室５とに分離する半透過性膜１４を含んでいる。上流室４９は、入口ポート５６と出口ポート５４とを有し、後者は導管１９に接続されている。バルブ１３０及びバルブ２９の開放の際に、出口ポート５４と導管１９とを介して空気を上流室４９から排気してもよい。バルブ１３０の閉鎖によって、透析物流体が半透過性膜１４に濾過（又は透過）され、下流室５へ入るように作用する。
【００３４】
次に下流室５からの濾過液は、フィルタカートリッジを上流室５０と下流室５１とに分離する半透過性膜１５を含む第２の無菌フィルタカートリッジ１３に流れる。上流室５０は、カートリッジ１１の室５及びカートリッジ１３の室５０の両方から空気を排気するための出口ポート５５を有する。出口ポート５５は、バルブ１３０と２９との間の排気ラインに接続された導管２０に接続されている。バルブ２９及び１３０の両方の閉鎖によって、透析物が半透過性膜１５に濾過（又は透過）され、下流室５１へ入るように作用する。濾過された透析物流体は、無菌フィルタカートリッジに入る血液逆流を最小にする室５１からかつチェックバルブ１３４を通って流れる。
【００３５】
無菌フィルタカートリッジ１３を出る無菌透析物（又は置換流体）１６は血液流出カートリッジ２３と混合し、上記のような血液／置換流体混合物を形成する。（図示しない）本発明のいくつかの実施形態では、置換流体の一部は、血液が血液濃縮に起因して第２の透析器カートリッジにおいて過度に粘性が強くならないならば、第２の透析器カートリッジ２２を出る血液流れに加えられてもよい。
【００３６】
無菌フィルタカートリッジ１１及び１３の呼び水入れ（priming）あるいは流水式洗浄の間、バルブ１３０及び２９はそれらを流れすぎるように開放されている。バルブ２９の下流流れは、適切な流体導管を介して、透析器カートリッジ２３の透析物出口ポート５２近傍の結合点に向かう。空気が呼び水入れの間に無菌フィルタカートリッジ１１及び１３から追い出されることを保証するために制御ユニット４０へ入力を供給する空気検出器１２４がバルブ２９の下流に配置されていてもよい。
【００３７】
置換流体として使用されない透析物は、透析物室４８の入口ポート１を介して第２の透析器カートリッジ２２に入り、かつ、室４８を通って横切るように血液流れに対して逆平行に流れる。透析濾過の間、プラズマは半透過性膜２５を介して濾過され、透析物流体と混合する。透析物流体は、濾過されたプラズマと共に、出口ポート３で、流体がバイパスバルブ１３１を含む第１の経路とポンプ１２０を含む第２の経路とに向かう導管１７４を通って透析器カートリッジを出ていく。バルブ１３１及びポンプ１２０の下流では、２つの経路が再合流し、合流した流れは第１の透析器カートリッジ２３の透析物室４６の入口ポート４に接続されている。圧力変換器１２３及び１２２は、ポンプ１２０をまたいだ前ポンピング圧力及び後ポンピング圧力をモニターし、これらの圧力に反応した入力が制御ユニット４０に備えられている。最小透析物流体が透析濾過作動を実施するように維持されることを保証するために、流れスイッチ３４が透析物入口ポート４につながるライン上に位置してもよい。
【００３８】
システムの正常作動の間、バルブ１３１が閉鎖され、全流れがポンプ１２０に転送される。このモードでは、ポンプの速度は、第２の透析器カートリッジ膜２５を介して生じる限外濾過量を制御するのに用いることができる。例えば、ポンプ１２０によってくみ出される流量が室４８への注入透析物流量に合致するならば、膜を介した流体のネットの限外濾過はゼロである。限外濾過率における注入透析物流量を超えてくみ出すポンプ速度の増加は、これらの２つの流量間の差に等しい。入口ポート４を通って第１の透析器カートリッジ２３に入る透析物流体は、透析物室４６を横切るように血液流に対して逆平行に流れる。プラズマはカートリッジ２３の半透過性膜２４を介して室４６に入る際に濾過され、ここで、プラズマは透析物流体に混合され、混合された流体は透析物出口ポート５２を出る。
【００３９】
使用済み透析物流体は以下のように透析装置に戻ってもよい。図１の実施形態では、透析装置透析物出口ラインコネクタ３８は透析物出口装置５２に接続される。導管４２は使用済み透析物を透析物出口コネクタから透析装置４３へ運ぶ。
【００４０】
図２の実施形態では、使用済み透析物は、透析物ポンプ１５３を参照して上述したバイパスフィルタと同様に、透析物出口ポンプ１５７につながりバイパスループを有する導管１５６を介して流れる。ポンプ１５７のバイパスループはバルブ１５８を含む。バルブ１５８が開放しているとき、透析物流体はポンプ１５７をバイパスする。透析装置へ戻る流体の透析圧力をモニタするため、圧力変換器１５９をポンプ１５７の下流に備えてもよい。バルブ１５８を閉鎖するとき、ポンプの速度は透析物流体戻り圧力を制御するのに用いることができる。透析装置への流体の戻りは、コネクタ１６１が透析装置コネクタ３８へ適切に接続されたときにだけ可能になるようにしてもよい。これは、戻りバルブ１６０を開放するために、コネクタ１６１と３８とを適当に接続する際に作動されるスイッチＳ２によって達成可能である。
【００４１】
制御ユニット４０は透析濾過を制御するプロセッサを含んでいる。制御ユニットは、上記のような例えば圧力変換器、流れメーター、流れスイッチ等の血液透析濾過装置の様々な構成要素からの入力を受ける。適当な制御ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いると、制御ユニット４０は、ポンプ速度の設定値、バルブの開放／閉鎖のような様々なシステム機能を制御する。システムパラメータは、制御ユニット１４０に関連したディスプレイ１４０上に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 透析器膜内外圧力（ＴＭＰ）のモニタは透析装置によって実施され、また、ＵＦ制御透析装置に関係して使用される本発明に従う透析システム血液透析濾過装置の概略構成図である。
【図２】 透析器ＴＭＰは血液透析濾過装置によってモニタされ、標準ＵＦ制御透析装置に関係して使用される本発明に従う血液透析濾過装置の第２の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
２ 導管
１７ 血液／置換流体混合物
２２，２３ 透析器カートリッジ
２４、２５ 半透過性膜
２７ 血液
２８ 浄化血液
４０ 制御ユニット
４５ 血液室
４６ 透析物室
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液透析濾過として周知の血液浄化法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
血液透析濾過は、標準的な透析と血液濾過とを一つのプロセスに組み合わせたものであり、それによって、高フラックス膜を含む透析器カートリッジが拡散及び対流の両方によって物質を血液から除去するのに使用される。拡散による物質の除去は、膜の一方側に透析物溶液を流す一方、膜の他方側に血液を同時に流すことによって半透過性膜に横切る濃度勾配を確立することによって実現される。血液透析濾過を用いて物質の除去をエンハンスするために、透析器カートリッジの前（前希釈）又は透析器カートリッジの後（後希釈）のいずれかで置換流体を連続的に血液に加える。置換流体の量と等しい量が、付加的な溶質とともに、透析器カートリッジ膜を横切って限外濾過器で濾過される。
【０００３】
置換流体は通常、大きなフレキシブルバッグに収容された無菌／非発熱性流体として購入され、又は、それを無菌かつ非発熱性にする適当なフィルタカートリッジを介して非無菌透析物の濾過によってオンラインで製造される。このような置換流体のオンライン製造は、特に、D.LimidらによってInternational Journal of Artificial Organsの20巻3号（1997年）の153頁から157頁に掲載された“Clinical Evaluation of AK-100 ULTRA for Predilution HF with On-Line Prepared Bicabonate Substitution Fluid. Comparison with HD and Acetate Postdilution HF”に記載されている。
【０００４】
一般に、血液透析濾過スキームでは、高フラックス半透過性膜を含む単一の透析器カートリッジを用いる。このようなスキームは、例えば、P.AhrnholzらによってInternational Journal of Artificial Organsの20巻2号（1997年）の81頁から90頁に掲載された“On-Line Hemodiafiltration with Pre- and Postdilution: A Comparison of Efficiency”（“Ahrnholzら”と称する）に記載されている。置換流体が、透析器カートリッジに対して前希釈モード又は後希釈モードのいずれかで血液流れに導入される。血液から小さな物質及び大きな物質の両方を最大限に除去する好適なモードは後希釈モードであり、これは、血液と透析物流体との間で最も高濃度勾配を実現する。しかしながら、置換流体のオンライン生成を有する典型的な後希釈モードにおいて、血液濃度は透析物流体に対して低くされている。結果として、物質の除去（又は浄化値（clearance））は、“Ahrnholzら”に記載されているように下がることが可能である。これは特に、尿素のような小さめの分子に対してはあてはまり、それによって、物質輸送が対流プロセスによるより拡散プロセスによってもっと進む。
【０００５】
第１及び第２の透析器カートリッジを用いた血液透析濾過スキームは、J.H.MillerによるTransactions of American Society of Artificial Internal Organ（1994年）の377頁から380頁に掲載された“Technical Aspects of High-Flux Hemodiafiltration for Adequate Short(Under 2 Hours)Treatment”に記載されている。このスキームでは、置換流体は、第１の透析器カートリッジにおける膜を横切って流体の同時濾過を用いて第２の透析器カートリッジの膜を介しての逆濾過される。
【０００６】
単一の透析器カートリッジを用いて前希釈透析濾過と後希釈透析濾過とを比較するとき、異なるサイズの分子の除去に関してあるトレードオフが存在する。例えば、オンライン後希釈透析濾過を用いて、大きな分子の除去をエンハンスするために（オンライン後希釈透析濾過と比較して）高めの対流濾過率を達成することができるが、しかしながら、これは尿素やクレアチニンのような小さな分子の除去を低減することを犠牲にしてできるものである。しかしながら、オンライン後希釈透析濾過において、限られた量の流体だけが透析器カートリッジを通過するので、その限られた量の流体だけを血液から濾過することができる。濾過可能量は、血液流量、血液ヘマトクリット、及び血液蛋白質濃度を含む複数の要因に依存する。通常、濾過可能量は血液流量に依存して、通過血液流の20％から30％である。例えば、血液流量300ml/minでは、濾過可能量は約90ml/minである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
オンライン後希釈スキームにおける対流濾過に関連した限界を超える血液透析濾過法及びその装置を提供することが本発明の目的である。単一の透析器カートリッジを用いてオンライン前希釈透析濾過に関連した小分子の浄化値の損失を低減することも本発明の目的である。
【０００８】
本発明は血液透析濾過を実施する改善された方法を提供する。本発明はまた、改善された血液透析濾過を実施するために、標準ＵＦ制御透析装置に関連して使用されるように適合された装置も提供する。
【０００９】
透析装置に関連して使用するように適合された本発明の実施形態に従って血液透析濾過装置は、透析濾過用の複数の透析器（例えば、透析器カートリッジまたは透析器カートリッジ部）と、無菌置換流体を生成する少なくとも一つの無菌フィルタ構成物（例えば、無菌フィルタカートリッジ）と、透析器と少なくとも一つの無菌フィルタカートリッジと透析装置との間の入力及び出力を制御する制御ユニットとを含んでいる。
【００１０】
透析器は、透析器カートリッジのカバーあるいはハウジング内に組み込まれている半透過性膜を含んでいてもよい。膜は各透析器を血液室と透析物室とに分離する。本発明の実施形態では、少なくとも一つの第１及び第２の透析器を、透析濾過を実施するために使用される。少なくとも一つの無菌フィルタも半透過性膜を含んでいてもよい。無菌フィルタは、透析物からバクテリア、エンドトキシン、及び他の微粒子とを除去するのに用いられ、それによって、適当な置換流体流れオンラインを生成してもよい。制御装置は、他のシステム構成要素の作動と整合するために必要となるように、様々なポンプ、圧力モニタリング装置、バルブ、電子部品、コネクタ取付部品、管等を含んでいる。
【００１１】
血液は第１の透析器の血液室に入り、それによって、いくらかのプラズマは半透過性膜で濾過され隣の透析物室に入る。血液が第１の透析器を出る際に、置換流体は、血液が第１の透析器から濾過される率より高い率で血液に加わる。希釈血液は第２の透析器の血液室に入り、それによって、（置換流体の過剰量に等しい）付加プラズマが半透過性膜で濾過され隣の透析物室に入る。この方法では、置換流体は、第２の透析器に対する前希釈流体と共に第１の透析器に対する後希釈流体として働く。
【００１２】
この方法の利点は、は第１の透析器カートリッジにおける小さな分子量の物質の浄化値におけるゲインが、第２の透析器に入る血液濃度の希釈による小さな分子量の浄化値のロスの影を薄めることである。さらに、後希釈モードで作動する単一透析器を用いた濾過に比べて、プラズマの全濾過レベルは実質的に２倍に（例えば、入り血液流量の40％から60％が濾過されるかもしれない）ので、より大きめの分子量の物質の浄化値はかなりエンハンスされる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、図面と共に、好適な実施形態の以下の詳細な説明からさらに十分に理解され認識される。
【００１４】
本発明による血液透析濾過法及びその装置は、現存のＵＦ制御された透析装置に結合して使用される付属型システムにおいて以下に記載される。しかしながら、本発明の血液透析濾過法及びその装置も、スタンドアロン型の透析／血液透析濾過装置で実施できることを認識されたい。
【００１５】
本発明の実施形態では、図面を参照して以下に記載するように、血液透析濾過装置は、第１及び第２の透析器カートリッジを含む。代替として、第１及び第２の独立した透析器部を有する単一のカートリッジを用いてもよい。装置は半透過性膜を含む少なくとも一つの無菌フィルタを含んでもよい。無菌は、透析物からバクテリア、エンドトキシン、他の微粒子を除去するのに効果があり、これによって適当な置換流体流れオンラインを生成する。血液透析濾過装置は、システムの異なる構成要素間で調整するために流体モジュールも含んでいる。流体モジュールは、他のシステム部品の作動を調整するために要求されたように、様々なポンプ、圧力モニタリング装置、バルブ、電子部品、コネクタ取付部品、管等を含んでいる。
【００１６】
システムの作動中、血液は第１の透析器カートリッジの血液仕切りに入り、それによって、プラズマの一部を隣接する透析物仕切りへの半透過性膜を通して濾過される。血液が第１の透析器カートリッジを去るときは、血液が第１の透析器カートリッジから濾過される率より高い率で置換流体が血液に付加される。次に希釈された血液が第２の透析器カートリッジの血液室に入り、それによって、（置換流体の過度量に等しい）付加プラズマが半透過性膜を通して濾過され隣接した透析物室に入る。このように、置換流体は、第２の透析器カートリッジに対して前希釈流体として作用するのと同様に、第１の透析器カートリッジに対して後希釈流体として作用する。
【００１７】
本発明の方法は第１の透析器カートリッジにおける小さな分子量の物質の浄化値においてかなりのゲインを与えることは当業者によって認識されるだろう。ここで、そのゲインは、血液が第２の透析器カートリッジに入る際に、血液濃度の希釈による小さな分子量の浄化値のロスの影を薄める。さらに、後希釈モードで作動する単一透析器を用いた濾過に比べて、プラズマの全濾過レベルはかなり増加する（例えば、入り血液流量の40％から60％が濾過されるかもしれない）ので、より大きめの分子量の物質の浄化値はかなりエンハンスされる。
【００１８】
透析物流体は透析装置によって生成される。本発明の実施形態では、透析物流体は第２の透析器カートリッジに入り、血液流方向に反平行に流れる。透析物流体は血液流体に対して濃度勾配を与えるように作用し、それによって、半透過性膜を介した溶質の拡散を促進する。透析物が透析物室を横切るときに、透析物流量は、上述のように透析物室に入る際に濾過するプラズマによって増大する。
【００１９】
第２の透析器カートリッジを出る際に、透析物流体は、血液流体に反平行に流れるのに反して、第１の透析器カートリッジにポンプでくみ出されてもよい。透析物流量は、半透過性膜を介したプラズマの濾過に起因して、透析物流体が再び透析物室を通過する際に増加する。透析器カートリッジを出る際に、使用された透析物は透析装置に戻る。
【００２０】
２つの透析器カートリッジの間に配置した透析物ポンプは、各カートリッジの膜を介して濾過されるプラズマの量を調整するように作用する。例えば、ポンプの速度を増大することは第２の透析器カートリッジの濾過率を増大する一方、第１の透析器カートリッジの濾過率を低減する。しかし、ポンプの速度を低減することは第２の透析器カートリッジの濾過率を遅くする一方、第１の透析器カートリッジの濾過率を増大する。
【００２１】
本発明に関連して使用する無菌／非発熱性置換流体は、新鮮な透析物溶質の一部を透析物注入ラインから引き、それを無菌のフィルタカートリッジを介してポンプでくみ出すことによって用意される。本発明の実施形態では、無菌フィルタカートリッジは、溶液が置換流体として血液流れに導入される前に、透析物溶液の少なくとも二重濾過を実施する。この二重濾過は、２つの独立した限外濾過器濾過フィルタ、又は、置換流体の多重濾過を実施するための多重セクションを有する単一カートリッジによって実施される。オンライン置換流体を生成する多重濾過の使用は、処理中にフィルタの一つが以上になった場合でも、本発明のシステムをより安全にする。
【００２２】
本発明に関連した透析物装置は、透析物を準備すること、透析物流量を測定すること、ネットのような限外濾過器濾過を制御すること、血液の存在に対して使用された透析物をモニターすることに等の通常の機能の全てを実施してもよい。透析濾過付属システムは透析装置と関連して作動し、それによって、透析装置からの透析物流体は、血液透析濾過付属システムによって各透析器及び無菌フィルタカートリッジに再分散される。透析濾過付属システムはの流体処理構成要素は、処理の透析濾過を制御しかつ実施するマイクロプロセッサユニットと共に集積されてもよい。
【００２３】
本発明の付属装置の一実施形態では、図１を参考にして以下に記載するように、透析装置は透析器カートリッジの一つにおける膜内外圧力（ＴＭＰ）をモニターする。どの透析器カートリッジがモニタされるかの選択は、透析装置のタイプに依存してもよい。例えば、現存の装置の中には透析物注入圧力をもとにＴＭＰを決定するものもある一方、ＴＭＰ計算のためのパラメータとして透析物放出を使用するものもある。従って、本発明の実施形態では、透析濾過付属システムは、透析装置によってモニタされるＴＭＰは最悪の（すなわち、最大の）ＴＭＰを有するカートリッジであることを保証するためにハードウェア及び／又はソフトウェアを含んでもよい。
【００２４】
本発明の付属装置の他の実施形態では、図２を参考にして以下に記載するように、各透析器カートリッジの透析物圧力は、透析物の注入ライン及び放出ラインの双方において透析物ポンプを用いて独立に制御されてもよい。この実施形態では、透析装置によってモニタされる透析物圧力は、注入及び放出速度を調整することによって一定に維持されてもよい。さらに、この構成では、ＴＭＰは一又は二以上の透析器カートリッジの上で連続的にモニタされかつ表示されてもよい。さらに、本発明のいくつかの実施形態では、ＴＭＰ閾値は異なるモードを活性化するように設定されてもよく、例えば、血液透析濾過付属システムは、通常の透析セッションに戻るように、又は一度予め決めたＴＭＰ閾値を超えると透析濾過のレベルを低減するように設計されてもよい。
【００２５】
本発明の実施形態に対応する血液透析濾過装置を用いるシステム２つの代替実施形態を示した図１及び図２を参照する。図１及び図２のいずれの装置でも、浄化された血液２７は、血液モニタ装置１３７及び２６を通過した後に第１の透析器カートリッジに入る。血液モニタ装置１３７及び２６は、入り血液圧力及び／又は入り血液流量をモニタし、モニタされた流量にすばやく反応する入力を制御ユニット４０に供給する。血液は、従来技術で周知のような適切な管、例えば、フレキシブル塩化ポリビニル（ＰＶＣ）から成る血液線配線によって運搬される。入り血液の流量は一般に100ml/minから600ml/min、好適には200ml/minから500ml/minの範囲である。
【００２６】
まず、透析器カートリッジ２３は、透析器を血液室４５と透析物室４６とに分割する半透過性膜２４を含んでいる。血液２７が血液室４５を通過するとき、血液物質を含むプラズマは半透過性膜２４を介して濾過する。付加的な血液物質も、血液室４５と透析物室４６との間の濃度差による拡散によって半透過性膜２４を通って伝達される。
【００２７】
透析器カートリッジは、血液透析、血液透析濾過、血液濾過、あるいは血液濃縮、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）から入手可能なフレセニウスＦ６０、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）から入手可能なバクスターＣＴ110、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）から入手可能なミンテックヘモコアＨＰＨ1000、あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なホスパルフィルトラル16に対して適当なタイプである。膜２４は中程度から高フラックス膜に対する媒体であることが好ましく、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なポリスルホン、セルローストリアセテート、あるいはアクリロニトリル膜である。
【００２８】
透析器カートリッジ２３から出る部分透析された血液は、無菌置換流体１６に混合され、血液／置換流体混合物１７を形成する。この混合物は、透析器カートリッジ２２を血液室４７と透析物室４８とに分割する半透過性膜２５を含む第２の透析器カートリッジ２２に入る。混合物１７が血液室４７を通過するとき、血液物質を含むプラズマが半透過性膜を介して濾過される。第１の透析器カートリッジにおいてと同様に、付加血液物質は血液室と透析物室との間の濃度差による拡散によって半透過性膜２５を通って伝達される。浄化血液２８は第２の透析器カートリッジ２２を出て、適当な管、例えば従来技術で周知のような血液ラインＰＶＣ管を通して（図示しない）患者に再循環される。浄化血液２８の圧力は圧力センサ１３６によってモニタしてもよい。
【００２９】
第２の透析器カートリッジは、血液透析、血液透析濾過、血液濾過、あるいは血液濃縮、例えば、フレセニウスメディカルケア（レキシントン、マサチューセッツ）から入手可能なフレセニウスＦ６０、バクスターヘルスケア（デアフィールド、イリノイ）から入手可能なバクスターＣＴ110、ミンテックコーポレーション（ミネアポリス、ミネソタ）から入手可能なミンテックヘモコアＨＰＨ400、あるいはホスパルエージー（スイス）から入手可能なホスパルフィルトラル16に対して適当なタイプである。膜２５は中程度又は高フラックス膜に対する媒体であることが好ましく、膜２４を参照して上記で説明したポリスルホン、セルローストリアセテート、あるいはアクリロニトリルで膜である。
【００３０】
上記のように、本発明で用いる透析物溶液は、標準ＵＦ制御透析装置４３によって用意してもよい。新鮮な透析物溶液が、透析装置４３から導管４１を通って透析物ラインコネクタ３９に流れる。図１に示した血液透析濾過装置の第１実施形態では、透析物ラインコネクタ３９は透析器カートリッジ２２上の透析物入口ポート１に結合されている。
【００３１】
図２で示したように、血液透析濾過装置の第２の実施形態では、透析物ラインコネクタ３９は、該ラインコネクタ３９の接続に際してスイッチＳ１を入れるように駆動するコネクタ１５０に結合されている。スイッチＳ１が入れられると、バルブ１５１が開いて適切な導管を介して透析物ポンプ１５３に流れることが可能になる。バルブ１５１が開放されると、バルブ１５４を含むバイパスループは流体がポンプ１５３をバイパスするのを可能にする。透析物ポンプからの流体は、透析器カートリッジ２２上の透析物入口ポート１に接続された導管１５５を通って流れる。
【００３２】
本発明の実施形態では、40,000ダルトン以下でカットオフされた分子量を有する少なくとも２つのフィルタ膜を通しての透析物の濾過によって無菌置換流体の準備を行う。これを達成するため、新鮮な透析物溶液の一部は、第２の透析器カートリッジ２２の透析物室４８に入る前に、いくつかの点で、透析物流体流れから分離してもよい。透析物流体の分離された一部は、置換ポンプ８につながる導管２を通って流れてもよい。導管２における流量及び前ポンプ圧力は流れメータ１０及び圧力変換器９によってモニタされてもよい。置換流体ポンプ８は、必要な圧力を生成して流体を導管１２の下へ押出し、第１及び第２無菌フィルタ１１及び１３のそれぞれ通って血液流れ１８の中へ入るようにする。無菌フィルタ１１及び１３の途中で、後ポンプ圧力及び温度を、圧力変換器１３２と温度センサ１３３とによってモニタする。
【００３３】
まず、無菌フィルタカートリッジ１１は、フィルタカートリッジを上流室４９と下流室５とに分離する半透過性膜１４を含んでいる。上流室４９は、入口ポート５６と出口ポート５４とを有し、後者は導管１９に接続されている。バルブ１３０及びバルブ２９の開放の際に、出口ポート５４と導管１９とを介して空気を上流室４９から排気してもよい。バルブ１３０の閉鎖によって、透析物流体が半透過性膜１４に濾過（又は透過）され、下流室５へ入るように作用する。
【００３４】
次に下流室５からの濾過液は、フィルタカートリッジを上流室５０と下流室５１とに分離する半透過性膜１５を含む第２の無菌フィルタカートリッジ１３に流れる。上流室５０は、カートリッジ１１の室５及びカートリッジ１３の室５０の両方から空気を排気するための出口ポート５５を有する。出口ポート５５は、バルブ１３０と２９との間の排気ラインに接続された導管２０に接続されている。バルブ２９及び１３０の両方の閉鎖によって、透析物が半透過性膜１５に濾過（又は透過）され、下流室５１へ入るように作用する。濾過された透析物流体は、無菌フィルタカートリッジに入る血液逆流を最小にする室５１からかつチェックバルブ１３４を通って流れる。
【００３５】
無菌フィルタカートリッジ１３を出る無菌透析物（又は置換流体）１６は血液流出カートリッジ２３と混合し、上記のような血液／置換流体混合物を形成する。（図示しない）本発明のいくつかの実施形態では、置換流体の一部は、血液が血液濃縮に起因して第２の透析器カートリッジにおいて過度に粘性が強くならないならば、第２の透析器カートリッジ２２を出る血液流れに加えられてもよい。
【００３６】
無菌フィルタカートリッジ１１及び１３の呼び水入れ（priming）あるいは流水式洗浄の間、バルブ１３０及び２９はそれらを流れすぎるように開放されている。バルブ２９の下流流れは、適切な流体導管を介して、透析器カートリッジ２３の透析物出口ポート５２近傍の結合点に向かう。空気が呼び水入れの間に無菌フィルタカートリッジ１１及び１３から追い出されることを保証するために制御ユニット４０へ入力を供給する空気検出器１２４がバルブ２９の下流に配置されていてもよい。
【００３７】
置換流体として使用されない透析物は、透析物室４８の入口ポート１を介して第２の透析器カートリッジ２２に入り、かつ、室４８を通って横切るように血液流れに対して逆平行に流れる。透析濾過の間、プラズマは半透過性膜２５を介して濾過され、透析物流体と混合する。透析物流体は、濾過されたプラズマと共に、出口ポート３で、流体がバイパスバルブ１３１を含む第１の経路とポンプ１２０を含む第２の経路とに向かう導管１７４を通って透析器カートリッジを出ていく。バルブ１３１及びポンプ１２０の下流では、２つの経路が再合流し、合流した流れは第１の透析器カートリッジ２３の透析物室４６の入口ポート４に接続されている。圧力変換器１２３及び１２２は、ポンプ１２０をまたいだ前ポンピング圧力及び後ポンピング圧力をモニターし、これらの圧力に反応した入力が制御ユニット４０に備えられている。最小透析物流体が透析濾過作動を実施するように維持されることを保証するために、流れスイッチ３４が透析物入口ポート４につながるライン上に位置してもよい。
【００３８】
システムの正常作動の間、バルブ１３１が閉鎖され、全流れがポンプ１２０に転送される。このモードでは、ポンプの速度は、第２の透析器カートリッジ膜２５を介して生じる限外濾過量を制御するのに用いることができる。例えば、ポンプ１２０によってくみ出される流量が室４８への注入透析物流量に合致するならば、膜を介した流体のネットの限外濾過はゼロである。限外濾過率における注入透析物流量を超えてくみ出すポンプ速度の増加は、これらの２つの流量間の差に等しい。入口ポート４を通って第１の透析器カートリッジ２３に入る透析物流体は、透析物室４６を横切るように血液流に対して逆平行に流れる。プラズマはカートリッジ２３の半透過性膜２４を介して室４６に入る際に濾過され、ここで、プラズマは透析物流体に混合され、混合された流体は透析物出口ポート５２を出る。
【００３９】
使用済み透析物流体は以下のように透析装置に戻ってもよい。図１の実施形態では、透析装置透析物出口ラインコネクタ３８は透析物出口装置５２に接続される。導管４２は使用済み透析物を透析物出口コネクタから透析装置４３へ運ぶ。
【００４０】
図２の実施形態では、使用済み透析物は、透析物ポンプ１５３を参照して上述したバイパスフィルタと同様に、透析物出口ポンプ１５７につながりバイパスループを有する導管１５６を介して流れる。ポンプ１５７のバイパスループはバルブ１５８を含む。バルブ１５８が開放しているとき、透析物流体はポンプ１５７をバイパスする。透析装置へ戻る流体の透析圧力をモニタするため、圧力変換器１５９をポンプ１５７の下流に備えてもよい。バルブ１５８を閉鎖するとき、ポンプの速度は透析物流体戻り圧力を制御するのに用いることができる。透析装置への流体の戻りは、コネクタ１６１が透析装置コネクタ３８へ適切に接続されたときにだけ可能になるようにしてもよい。これは、戻りバルブ１６０を開放するために、コネクタ１６１と３８とを適当に接続する際に作動されるスイッチＳ２によって達成可能である。
【００４１】
制御ユニット４０は透析濾過を制御するプロセッサを含んでいる。制御ユニットは、上記のような例えば圧力変換器、流れメーター、流れスイッチ等の血液透析濾過装置の様々な構成要素からの入力を受ける。適当な制御ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いると、制御ユニット４０は、ポンプ速度の設定値、バルブの開放／閉鎖のような様々なシステム機能を制御する。システムパラメータは、制御ユニット１４０に関連したディスプレイ１４０上に表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 透析器膜内外圧力（ＴＭＰ）のモニタは透析装置によって実施され、また、ＵＦ制御透析装置に関係して使用される本発明に従う透析システム血液透析濾過装置の概略構成図である。
【図２】 透析器ＴＭＰは血液透析濾過装置によってモニタされ、標準ＵＦ制御透析装置に関係して使用される本発明に従う血液透析濾過装置の第２の実施形態の概略構成図である。
【符号の説明】
２ 導管
１７ 血液／置換流体混合物
２２，２３ 透析器カートリッジ
２４、２５ 半透過性膜
２７ 血液
２８ 浄化血液
４０ 制御ユニット
４５ 血液室
４６ 透析物室
Claims (5)
- 置換流体源と血液透析装置（４３）とを含む血液透析システムにおける血液透析濾過装置であって、
第１の半透過性の膜（２４）を含む第１の透析器（２３）であって、
前記第１の半透過性の膜（２４）が、血液を受ける第１の血液入口と部分的に透析濾過された血液を放出する第１の血液出口とを有する第１の血液室（４５）を規定し、
かつ前記第１の半透過性の膜（２４）が、第１の透析物入口（４）と第１の透析物出口（５２）とを有する第１の透析物室（４６）を規定するようにした第１の透析器（２３）と；
血液／置換流体混合物を得るために、前記の部分的に透析濾過された血液と置換流体とを混合する手段（１７，１８）と；
第２の半透過性の膜（２５）を含む第２の透析器（２２）であって、
前記第２の半透過性の膜（２５）が、前記血液／置換流体混合物を受ける第２の血液入口と透析濾過された血液を放出する第２の血液出口とを有する第２の血液室（４７）を規定し、
かつ前記第２の半透過性の膜（２５）が、第２の透析物入口（１）と第２の透析物出口（３）とを有する第２の透析物室（４８）を規定するようにした第２の透析器（２２）と；
前記透析装置（４３）から透析物を受けかつ殺菌された透析物流体を前記混合手段（１７，１８）に供給する少なくとも一つの無菌フィルタ（１１，１３）と；
前記第１及び第２の透析器（２３，２２）を通る血液の流れと、透析装置（４３）と前記第１及び第２の透析物室（４６，４８）と前記の少なくとも一つの無菌フィルタ（１１，１３）との間の透析物流体の循環とを制御する制御装置（４０）と；
第１及び第２の透析器の間に配置され、前記第１及び第２の透析物室に流体連通する中間ポンプ（１２０）であって、第２の透析器（２２）から第１の透析器（２３）への透析物流体の流速が所定の速度に調整可能に設定されるよう制御可能である中間ポンプ（１２０）と；
を有し、
前記第１及び第２の透析器（２３，２２）が単一のカートリッジに含まれ、さらに
透析物流体は、前記透析装置（４３）から第１の導管（４１）を通して前記第２の透析器（２２）の前記第２の透析物入口（１）に送られ、その状況で、前記透析物流体は前記第２の透析物室（４８）を通して流れ、かつ第２の透析物出口（３）を第１の透析物入口（４）に接続する第２の導管（１７４）を通して出、その透析物流体は前記第１の透析物室（４６）を通して第１の透析物出口（５２）に流れる血液透析濾過装置。 - 透析物流体の第１の流れが、前記透析装置（４３）から第１の導管（４１）を通して前記第２の透析物入口（１）に流れ、前記第１の流れの一部が前記少なくとも１つの無菌フィルタ（１１，１３）に第３の導管（１２）を通して送られる請求項１に記載の血液透析濾過装置。
- 前記少なくとも１つの無菌フィルタは第１の無菌フィルタ（１１）と第２の無菌フィルタ（１３）を含み、前記第１の無菌フィルタ（１１）は前記第１の無菌フィルタ（１１）を第１の上流の室（４９）と第１の下流の室（５）に分割する第３の半透過性の膜（１４）を含み、前記第２の無菌フィルタ（１３）は前記第２の無菌フィルタ（１３）を第２の上流の室（５０）と第２の下流の室（５１）に分割する第４の半透過性の膜（１５）を含む請求項１に記載の血液透析濾過装置。
- 前記透析物流体は、前記透析装置（４３）から第１の導管（４１）を通して前記第１の上流の室（４９）に流れ、前記透析物流体は、前記第１及び第２の無菌フィルタ（１１，１３）に接続する第４の導管を通して前記第２の上流の室（５０）に流れ込む前に前記第３の半透過性（１４）の膜を介して濾過され、前記透析物流体は、前記第４の半透過性の膜（１５）を介して濾過され、前記第２の下流の室（５１）は、前記殺菌された透析物流体が導入されるように、第５の導管によって前記混合する手段（１７，１８）に流動可能に接続される請求項３に記載の血液透析濾過装置。
- 前記置換流体は、第１の導管（４１）を通して透析物流体源から少なくとも１つの無菌フィルタ（１１，１３）に流れる前記透析物流体の一部を含み、その状況で、前記透析物流体の前記一部は、前記少なくとも１つの無菌フィルタ（１１，１３）を通過させることによって殺菌されて前記置換流体を形成する請求項１に記載の血液透析濾過装置。
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