JP5115867B2 - 透析装置及びその石灰化の定量方法 - Google Patents

Description

本発明は、透析液のろ過のための少なくとも１つのフィルタと透析装置の石灰化を定量する手段とを有する透析装置に関する。さらに、本発明は、透析装置の石灰化の定量方法に関する。

高濃度のカルシウムイオン（Ｃａ^２＋）及び炭酸水素イオン（ＨＣＯ_３ ⁻）を共に含む透析液を使用する場合、石灰（ＣａＣＯ_３）の沈殿が起こり、その結果、透析装置に石灰の沈着物が生じる。例えば、低ｐＨの酸をさらに含む場合、長時間の透析を行う場合、又は２度の透析処置の間に脱石灰処理を行わない場合等の、過酷な条件において、例えば、運搬ポンプの遮断又は透析液フィルタの石灰化により、石灰の沈着物が透析液の生成を失敗させる。

予め決めておいた透析装置の石灰化度の検出により、透析装置の透析液の回路における自動脱石灰化を開始させる手段を有する透析装置が、ＥＰ０８３４３２８Ａ１により知られている。これは、血液漏れ検知器の窓の曇り又は透析液の運搬ポンプの特有のパラメータの定量により透析装置の石灰化度を検出できる。脱石灰の基準を定めておくと、さらに、全自動工程の脱石灰サイクルを惹起する透析装置が可能となる。

結果として透析の失敗及び処置の目的の未達成が生じるといった装置側における石灰化の問題は、一般に知られているが、カルシウムを患者に供給するという点における装置の石灰沈着物の影響は、以前にはまれにしか注目されていなかった。透析装置において、石灰として沈着する析出したカルシウムはもはや患者に送られないことは明らかである。ＣａＣＯ_３の沈殿により、透析器の透析側の入り口におけるＣａ^２＋イオンの含量が投与量の５０％以下に減少することが実験による測定において示されている。このイオン濃度の減少は特定の条件における石灰化による装置の不具合よりも速く起こる。

この現象により、透析液のＣａ^２＋イオンの濃度が血漿中のカルシウムイオンの濃度以下の状態において、患者はこの透析液を用いた処置をかなり長い間受けることとなり、透析処置における望まれない状態により、患者からカルシウムが除去されることとなる。カルシウムイオンは、神経伝導、筋収縮、心筋収縮及び血圧に関して非常に重要である。従って、装置の石灰化の結果として、患者にとって不利益なことが起こることが想像される。

石灰化が透析処置の中断を引き起こす前、及び患者がかなりの長期間にわたって非常に低いカルシウムイオン濃度において処置される前に、透析装置の石灰化を確実に検知できるように、はじめに述べた特性を持つ透析装置をさらに発展させることが、本発明の根本の目的である。

この目的は、請求項１に記載の特徴を有する透析装置により達成される。本発明は、１又はそれ以上のセンサを備える透析装置の石灰化を定量する手段を有する透析装置を提供し、該透析装置において、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液のイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータをフィルタの上流又は下流において検出されるように、１又は複数のセンサが形成及び設置されている。透析装置の石灰化を定量するための手段は、さらに、１又は複数のセンサにより検出されたイオン濃度又はパラメータ値に基づいて透析装置の石灰化を定量するように形成された評価又は算出ユニットを有する。

１又は複数のセンサは、例えば、伝導率センサ、イオン選択性電極、ｐＨ電極、又は、分光学法の手段を用いたセンサ等である。

本発明の根本の考えは、イオン濃度、好ましくはＣａ^２＋濃度、又は伝導率のようなイオン濃度若しくはその変化のパラメータが、１又は複数のフィルタの下流、又は上流と下流とにおいて検出されることが好ましいということ、また、これに基づいてフィルタの石灰化が確認されるということである。この点について、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の溶液のイオン濃度又は前記のパラメータが検出される。その他の溶液は、例えば、Ｃａ^２＋又はＨ^＋イオン等のイオンを含む溶液である。また、２つのセンサが少なくとも１つのフィルタに連結し、１つのセンサがフィルタの上流に設けられ、他の１つがフィルタの下流に設けられる。フィルタの上流及び下流において、確認のために直接に記録された２つの伝導率の測定値の比較により、フィルタのモニタリング又はフィルタの石灰化度を定量をすることが考えられる。フィルタの上流の伝導率の値がフィルタの下流の伝導率の値よりも大きい場合に、フィルタの石灰化が存在する。

「イオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータ」の検出という用語は広く解釈され、なかでも、イオンの定量のための間接的な測定方法も含まれる。例えば、脱石灰化において生じるＣＯ_２の定量が考えられ、これは本発明の範囲内である。ＣＯ_２濃度は化学平衡を通して他のイオン濃度と関連し、また、例えば、ＣＯ_２量、ＣＯ_２濃度又はＣＯ_２体積の定量は、イオン濃度の代表的なパラメータの検出の具体例である。

センサが少なくとも１つのフィルタの第１の側及び第２の側の両方の上流及び下流に、それぞれ連結していることが考えられる。この設置は、第１の側及び第２の側の両方のフィルタの石灰化を検出できるようにする。

さらに、本発明において、少なくとも１つのバイパスラインが設けられ、バイパスラインは遮断することができ、開放状態においては、少なくとも１つのフィルタを回避して、２つのセンサをつなぐことができる。透析液、脱石灰化を行うための溶液又は測定溶液がフィルタを回避して、まず１つのセンサを通って流れた後に他のセンサを通るようにセンサをそれぞれ接続すれば、センサにより得られた測定値におけるフィルタの影響が防止される。これは、それぞれのセンサの測定値を比較することをできるようにし、また、センサの校正をできるようにする。

さらに、本発明において、センサは１つのフィルタ毎又は複数のフィルタ毎に１つのみ設けられ、また、センサはフィルタの下流に設けられる。フィルタの石灰化のモニタリングは、１つのセンサ、例えば、フィルタの下流に設けられた伝導率測定セルを用いることにより可能である。石灰化の定量は、例えば、処置の開始前又は開始時に伝導率の測定値を定量し、測定値の変化が起こっているか否か及び測定値の変化がどの程度かに関して、処置中又は処置後に確認できるように行うことができる。

少なくとも１つのバイパスラインが設けられ、バイパスラインは遮断することができ、開放状態においては、少なくとも１つのフィルタを回避して、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液を供給できることが特に有利である。例えば、フィルタの下流に設けられた伝導率測定セルのように、１つのみのセンサを用いてフィルタの上流及び下流におけるイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータの測定をすることも可能である。フィルタの上流のイオン濃度又は前記のパラメータを検出させる場合、バイパスラインは開かれ、バイパスラインによりフィルタの上流における溶液をセンサに供給する。バイパスラインを閉じると、溶液はフィルタを通って流れ、フィルタの下流における測定値が検出される。１つのフィルタ毎又は複数のフィルタ毎に、電気的に接続しているセンサは１つのみ必要とされることが利点である。加えて、複数のセンサの互いの校正を不要にさせる。

本発明はさらに、透析装置、特に、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の透析液のろ過のための少なくとも１つのフィルタを有する透析装置の石灰化を定量する方法に関する。

その方法は、透析液又は脱石灰化を行うための溶液又は測定溶液のイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータは、透析装置の石灰化の測定のためにフィルタの下流、又は上流と下流とにおいて測定され、石灰化は測定されたイオン濃度又は石灰化のパラメータ値に基づいて定量されることを特徴とする。上述のように、イオン濃度の代表的なパラメータは、例えば伝導率、ｐＨで表されるパラメータ、又はイオン選択性電極により測定されるパラメータ又は例えば光の吸収若しくは透過のような分光学的方法により測定されるパラメータである。イオン濃度はＣａ^２＋イオン濃度又はＨ^＋イオン濃度が好ましい。

少なくとも１つのフィルタに接続するように２つのセンサは設けられ、センサは、フィルタの下流と上流とにそれぞれ設けられる。石灰化度は、上流と下流とにおいて測定されたイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータの比較により定量される。好ましくは処置の前又は処置の開始時である第１の時点における、複数のセンサの測定値の差異をとり、この差異を第１の時点の後、特に処置中である第２の時点における石灰化度の定量に考慮できる。前記の測定値の差異は、センサの校正により除去することができる。

さらに、本発明において、遮断が可能なバイパスラインが設けられ、バイパスラインが開放状態である場合において、フィルタの１つを回避しつつ、２つのセンサをつなぐことができ、測定値の差異の定量又はセンサの校正を目的としてバイパスラインを開放させることができる。

センサは１つのフィルタ又は複数のフィルタ毎にフィルタの下流に１つのみ設けられ、好ましくは処置の開始前又は開始時である第１の時点において、センサを用いて測定値を取り、第１の時点の後、特に処置中である第２の時点において、測定値の変化が起こっているか否かを確認できる。

センサは１つのフィルタ又は複数のフィルタ毎にフィルタの下流に１つのみ設けられ、遮断が可能なバイパスラインが設けられ、また、バイパスラインが開放状態である場合において、少なくとも１つのフィルタを回避し、センサに透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液を供給するように設けられ、処置の開始時又は処置中においてバイパスを開放して測定されたセンサの測定値とフィルタを通って流れた後に得られた測定値とを比較できると考えられる。

さらに、本発明において、脱石灰化が行われ、脱石灰化の後又は脱石灰化中に脱石灰化の評価が行われ、該評価は、１つ又は複数のセンサによりフィルタの上流及び下流において検出されたイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータの測定値の比較に基づく。

さらに、脱石灰化の後に脱石灰化の評価ができ、該評価は脱石灰化の前と後とのセンサの測定値の比較に基づき、これと共に、イオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを検出するためにセンサは１つ又は複数のフィルタの下流に設けられている。

イオン濃度は、例えば、Ｃａ^２＋イオン濃度又はＨ^＋イオン濃度であってもよい。

本発明のさらなる詳細及び有利な点は、図に示した具体例を参照にし、より詳細に説明する。

大気に接触してから、静止状態の透析液のＣａの沈殿に基づく伝導率のタイムカーブである。 透析液のオンライン調製をする透析器の模式図である。 脱石灰化の前及び後の新鮮な透析液の、透析処置中におけるＣａ^２＋イオン濃度及び伝導率のタイムカーブである。 石灰化したフィルタを設置する場合及び除去する場合の、Ｃａ^２＋イオン濃度及び伝導率のタイムカーブである。 １つのフィルタ毎に２つの伝導率測定セルを備える石灰化モニタリングの模式図である。 １つのフィルタ毎に２つの伝導率測定セルと、バイパス回路を備える石灰化モニタリングの模式図である。 １つのフィルタ毎に１つの伝導率測定セルと、バイパス回路を備える石灰化モニタリングの模式図である。 図２に示す模式図において、伝導率測定セルを加えることにより、全てのフィルタの石灰化モニタリングをする透析器の模式図である。 図２に示す模式図において、校正可能性を有する伝導率測定セルを加えることにより、全てのフィルタの石灰化モニタリングをする透析器の模式図である。 図２に示す模式図において、伝導率測定セル及びバイパス回路を加えることにより、全てのフィルタの石灰化モニタリングをする透析器の模式図である。

透析液の伝導率は、それぞれの成分によって決まる。伝導率に主に寄与するのは、ＮａＣｌであるが、Ｃａ^２＋イオンが相対的に低い濃度で存在しても伝導率に寄与する。Ｃａ^２＋及びＨＣＯ^３−を両方含む透析液が大気に接触すると、ＣＯ_２の脱ガスが炭酸水素を消費させて、ｐＨ値がアルカリ性側に傾き、その結果、炭酸カルシウムの沈殿物が生じる。この現象は、下記の反応式により示される。

Ｃａ^２＋＋２ＨＣＯ_３ ⁻→ＣａＣＯ_３↓＋ＣＯ_２↑＋Ｈ_２Ｏ
透析液からイオンが除かれると透析液の伝導率は低下する。これは、研究室の試験において証明された。図１は静置した透析液を大気に接触させた状態における、時間経過による伝導率の低下を示す。図１から明らかであるように、溶液の伝導率は経時的に低下している。さらに、図１に示す測定値から分かるように、これはカルシウムイオンの含有量の減少及び炭酸水素イオンの消費により起こっている。

透析液中のＣａ^２＋イオン濃度の変化の定量化は、伝導率の変化を通して可能となる。

典型的な透析液の伝導率に対するＣａ^２＋イオン濃度の影響を表す式は、下記の関係を満たす。

１０μＳ／ｃｍの伝導率の測定精度を用いると、ＣａＣＯ_３の沈殿によるＣａ^２＋イオン濃度の変化は０．１ｍｍｏｌ／ｌの精度で定量化できる。

対照的に、酸成分及び炭酸水素塩を含む成分を含むＲＯ水混合液から透析器を用いて、新鮮な透析液が連続的に産生されるならば、透析液の産生と透析装置への輸送との短い間に、初期の沈殿物が産生しないことが期待される。

ＣａＣＯ_３の沈殿の問題のさらなる説明のために、参考として図２を示す。この図は、ＲＯ水、酸及び炭酸水素から透析液のオンライン調製をする透析器の模式図を示している。図２から分かるように、２つの無菌フィルタであるＤ１及びＤ２が透析装置Ｄ３の上流に設けられている。この点において、無菌フィルタＤ１及びＤ２は、透析装置Ｄ３に到達する透析液が第１の無菌フィルタＤ１の第１の側から第２の側に移動し、第２の無菌フィルタＤ２の第１の側に流れるように設けられる。血液ろ過法及び血液透析ろ過法にはあることだが、必要とされる患者の血液に加えられ、これに置換工程が増やされる。本発明は、血液ろ過法又は血液透析ろ過法に当然に限定されず、血液透析の工程も含む。

さらに図２から分かるように、伝導率測定セル２０は第２の無菌フィルタＤ２の上流に設けられ、第２の伝導率測定セル４０は透析装置Ｄ３及び第１の無菌フィルタＤ１の下流に設けられている。

透析液の伝導率は、伝導率測定セル２０により連続的に測定される。

さらに、Ｎａ^＋イオン及びＣａ^２＋イオンの濃度は、透析装置Ｄ３の下流において直接取られた透析液のサンプルを用いて測定される。

図３において、伝導率の測定値（実線）及びＣａイオン濃度の測定値（丸）が示されている。高濃度のＣａ^２＋及びＨＣＯ_３ ⁻を含む透析液を用いると、約２時間後、透析液のＣａ^２＋イオン濃度及び伝導率が明らかに低下している。図３に示すように、例えば過酢酸のような脱石灰化洗浄液を用いて強く洗浄した後には、最初のＣａ^２＋イオン濃度が再び測定された。伝導率も同様に再び上昇したが、測定値を取る必要がある伝導率測定セル自体の石灰化の電位的な影響と同様にセルの経時的なドリフトも影響している。Ｎａ^＋イオン濃度は、透析液の産生において関連する混合液における変化が防止されるように、どの場合においても一定に維持している。

図３に示す伝導率及びカルシウムイオン濃度の低下の過程は、結晶化核、粗表面又はポンプを用いた運搬法により透析液を運ぶことによる圧力の変動の存在がＣａＣＯ_３の沈殿を起こすため、透析液が高いＣａ^２＋イオン濃度及びＨＣＯ_３ ⁻イオン濃度で過飽和していることにより説明される。

研究室における試験において、特に、透析液フィルタＤ１及びＤ２は石灰化の優先的な場所であるだけでなく、石灰化の開始においてフィルタ自体のさらなる沈殿を促進することが示される。

これを確認するために、図２と同様の設置において透析器における透析液フィルタＤ１及びＤ２の設置及び除去を行う。伝導率は、伝導率測定セル２０及び４０により連続的に測定させる。上記のように、ナトリウムイオン濃度及びカルシウムイオン濃度は、透析装置Ｄ３の上流において取られた透析液のサンプルを測定する。

図４から分かるように、センサ２０（ＬＦ２）及びセンサ４０（ＬＦ４）において、フィルタＤ１を設けた場合の伝導率は、フィルタが無い場合と比較して約６０μＳ／ｃｍ低下した。フィルタＤ１の設置により伝導率の低下と共に、透析装置Ｄ３の上流のＣａ^２＋イオン濃度が０．６ｍｍｏｌ／ｌ低下した。

石灰化フィルタＤ２をさらに設けた場合、センサ４０に流れるまでに２つの石灰化フィルタＤ１及びＤ２を通るため、センサ４０における伝導率（ＬＦ４）はさらに約５０μＳ／ｃｍ低下し、Ｃａ^２＋イオン濃度はさらに０．４ｍｍｏｌ／ｌ低下した。伝導率センサ２０における伝導率（ＬＦ２）は一定であった。

２つのフィルタＤ１及びＤ２を除去した後は、図４に示すように、両方の測定セルにおける伝導率及びＣａ^２＋イオンの濃度は再び最初の値に達した。

図では分かりにくいが、図４に示す「ＬＦ４」の値の曲線は、例えば「フィルタＤ１及びＤ２を設置」の範囲内だけでなく、それよりも前において「ＬＦ２」のパラメータの曲線と実質的に同じ位置にも存在する。

さらに、図３及び図４に示す曲線は、体外の血液回路における血液の代わりに循環させた比較液を用いて、体外の構造において得られた測定値である。石灰化の発生において有利な成分及び不利な成分があり、石灰化は特に、炭酸水素、カルシウム及び酢酸の含有量に関係する。この組み合わせは、試験のために石灰化が遅く進むよりもむしろ速く進むように選択される。従って、データ及び曲線は、透析処置の平均的なものを示しているわけではない。示した測定値は、本発明の枠組み内における役割を果たす効果をより明確にするため、ある程度極端な条件におけるものである。

Ｃａ^２＋イオン濃度の値は、前記の式を用いて伝導率の変化から計算されたＣａ^２＋イオンの濃度の変化から近似値を示している。Ｎａ^＋イオン濃度は、透析液の産生に関連する混合液の変化を防止するようにどの場合においても一定である。

ここで示す具体例における石灰化の検知は、炭酸カルシウムであるカルシウムの沈殿物による伝導率の変化を含む透析液の産生において一定に維持する混合比を用いる伝導率の変化に基づく。

従って、測定システム及び伝導率の測定は比較測定の期間を超えてドリフトを受けていないことを確認する必要がある。

研究室における試験では、ＣａＣＯ_３の過飽和が生じる透析液の組成を用いて行ったのみである。

本発明において、透析器又は透析装置における透析液フィルタの石灰化を検知するための装置は、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液の伝導率がフィルタ又は透析装置を通る前及び後に測定されるように設けられる２つの伝導率測定セルを備える。本発明のこのような点は図５に示され、伝導率測定セルを１及び２で示し、フィルタをＤで示している。

伝導率測定セル１、２は、前もって互いに校正されている必要がある。図６に示すように、フィルタＤの影響を確実に防止するためには、バイパス１００をフィルタＤを囲むように設ける必要がある。バイパスライン１００は、バルブによって遮断可能である。フィルタＤと接続するラインも同じくバルブによって遮断可能である。従って、図６に示すバルブの切り替えに依存して、フィルタＤ又はバイパスライン１００のどちらかに流すことができる。伝導率測定セル１、２の校正が行われる場合、バイパスライン１００に流れる。フィルタＤの石灰化の測定が行われる場合、バイパスライン１００は閉じられ、フィルタの方に流れ、伝導率測定セル１、２により、フィルタＤの上流及び下流において測定される伝導率の値が異なるか否か測定される。

これに代わって、図７に示す伝導率測定セル２の１つのみにより、石灰化のモニタリングを行うことも可能である。この測定セルはフィルタＤの下流に設けられる。さらに、バイパスライン２００が、フィルタＤを囲むように設けられる。図７に示すように、バイパスライン２００は同じくバルブによって遮断可能である。フィルタＤに接続するラインにも同様に適用される。フィルタＤの上流におけるイオン濃度又はイオン濃度の代表的なパラメータが測定される場合、バイパスライン２００は開放され、伝導率測定セル２により伝導率が測定される。フィルタＤを通った後の伝導率が測定される場合、フィルタＤに接続しているラインを開放しバイパスライン２００が閉じられる。

図７に示すように設置すると、エレクトロニクスが付随する伝導率測定セルが１つのみ必要となり、さらに、測定セルの複数の校正を免れるという利点がある。不利な点としては、伝導率の測定をするために流れの切り替えを行うと、安定化時間が発生する。さらに、患者の透析処置を行うためにフィルタＤの通過が必要な場合、透析ができない時間がかなり長く生じる。

図２に示す模式図に、図５に示した原理に従って伝導率測定セルを設けた模式図を図８に示す。伝導率測定セル１０、２０は無菌フィルタＤ１の石灰化のモニタリングを行い、伝導率測定セル１０、４０は無菌フィルタＤ１の第１の側の石灰化のモニタリングを行う。伝導率測定セル２０、３０は無菌フィルタＤ２の石灰化のモニタリングを行い、伝導率測定セル３０、４０は透析装置Ｄ３の石灰化のモニタリングを行う。

図９に示す模式図は、図６に示す原理を備え、同時校正が可能である。図９に示すように、バイパスライン１００は、伝導率測定セル１０、２０、３０のそれぞれが伝導率測定セル４０と連続して接続するようにそれぞれに設けられている。従って、伝導率測定セルの校正は、引き続いて設置されたフィルタＤ１、Ｄ２及び透析装置Ｄ３のそれぞれを回避して伝導率測定セル１０、２０及び３０が連続して伝導率測定セル４０と接続しているバルブ回路に対応させることにより伝導率測定セルの校正が行われる。透析中においては、図８に示す模式図と一致するように、バルブが切り替えられる。

さらに図１０に示すように、フィルタＤ１、Ｄ２及び透析装置Ｄ３のモニタリングは、バイパスライン２００の導入により伝導率測定セル４０のみを設けるだけで可能となる。

伝導率測定セル４０は、フィルタＤ１、Ｄ２及び透析装置Ｄ３の下流に設けられる。参照測定のために、透析液がフィルタＤ１、Ｄ２及び透析装置Ｄ３の周囲のバイパスを流れるように、バイパスライン２００に設けられたバルブＶ３、Ｖ６及びＶ７を開放し、フィルタＤ１、Ｄ２及び透析装置Ｄ３と接続するラインに設けられたバルブＶ２、Ｖ５及びＶ８を閉じる。バルブＶ１０及びＶ９も同じく閉じる。

フィルタＤ１の石灰化をチェックする場合、透析液がフィルタＤ１の第１の側から第２の側にのみ流れるようにバルブＶ２、Ｖ６及びＶ７を開くと、バルブＶ６及びＶ７の開放によりフィルタＤ２及び透析装置Ｄ３の周辺のバイパスに流れる。この場合、他の全てのバルブは閉じる。

無菌フィルタＤ１の第１の側のチェックを行う場合、バルブＶ２及びＶ１０を開き、その他の全てのバルブを閉じる。この場合、透析液はバルブＶ２を通って流れ、次に無菌フィルタＤ１の第１の側を通って、その後にバルブＶ１０を通って、最後に伝導率測定セル４０に達する。

無菌フィルタＤ２の石灰化状態のチェックは、バルブＶ３、Ｖ５及びＶ７を開き、それ以外のバルブを閉じることにより行う。透析装置Ｄ３のチェックは、バルブＶ３、Ｖ６、Ｖ８及びＶ９を開き、それ以外のバルブを閉じることにより行う。

下記に示す表は、どのバルブを開き、どのバルブを閉じれば、どのフィルタ又は透析装置のチェックができるかを示すと共に、どの伝導率測定セルが、それぞれの開閉により、置換されるかを示している（図９の符号を参照）。

バルブの切り替えは理論上可能であるが、切り替えが、透析処置のために規定された伝導率センサ及び／又は透析液のためのフィルタ段階の欠陥のため、実際にほとんど関連しないとまだ考慮されない。

図１０に示す原理のように、図８及び図９に示す伝導率測定セルの数を部分的に減らすことも可能である。

装置の石灰化の連続的なモニタリングのために、伝導率は連続的に測定される。この目的のために、伝導率測定におけるドリフトは、０．０１ｍＳ／ｃｍの精度の伝導率の変化（伝導率の絶対値でない）を検知されることを補償する必要がある。

図９に示すように設置した場合における装置の石灰化の連続的なモニタリングの方法は、以下の通りである。

全ての伝導率測定セル１０、２０、３０及び４０を校正した後、伝導率がそれらを用いて測定される。フィルタＤ１及びＤ２のモニタリングは、それぞれのフィルタの上流又は下流においてそれぞれ直接測定された伝導率の比較によりなされる。フィルタの下流において測定された伝導率が、フィルタの上流において測定された伝導率よりも低い場合、フィルタの石灰化が起こっている。石灰化度は、濃度差において前記に示した式により表される。処置中の透析液の成分の変化が終わるまでかなり長い安定化時間を待つことが重要である。

最初から存在するフィルタの石灰化は、本発明に係る方法を用いることにより簡単に検知できる。

透析装置Ｄ３をモニタリングする場合、血液ポンプを止めることによる患者への影響を除くことが必要である。それと共に、伝導率測定セル３０及び４０における伝導率の速い安定化のために、透析液の流速をできるだけ速くすべきである。フィルタＤ１及びＤ２の場合も、前記と同様に評価する。

図８に示すように、バイパスラインを経由して伝導率測定セルの校正を行わない場合、それぞれの伝導率測定セル１０、２０、３０及び４０の測定値の差異は、伝導率が安定し、患者への影響のない処置の開始時において測定される必要がある。最初の測定値の差異を取れば、上記のようにモニタリングが可能である。しかしながら、この方法では、処置の開始時に既に石灰化が起こっている場合はそれを正確に検知できないため、これは図９に示す設置に対して不利な点である。

前記のように、１つのフィルタ毎に２つの伝導率測定セルを設けるのでなく、伝導率測定セルを１つのみを設けることも可能である。この点について、図１０に示すように、複数のフィルタに対し、１つの伝導率測定セルを設けることもできる。この点について、フィルタＤ１及びＤ２をそれぞれモニタリングするために、図７又は図１０に示すように、フィルタの下流に伝導率測定セルを設けることが必要である。例えば図７に示すようなフィルタをバイパスするバイパスラインが無い場合、また、処置中に透析液の成分が一定に維持される場合、伝導率の初期値（ＬＦ_０）は処置の開始時に測定及び保存される。ＬＦ０の値から連続的に測定された伝導率が低下することは、石灰化の増加を示している。

開始時に既に存在する石灰化は、この方法において検知されない。

処置中に透析液の組成が変化する場合、例えば、処置中に使用者により望ましいナトリウム値が調節される場合、伝導率の変化における期待値は、開始時の濃度組成及び伝導率の測定値を基に経験的に決定された式により算定される。伝導率の測定値が期待値よりも低下している場合、石灰化を示している。

フィルタにそれぞれバイパスを設ける場合、全ての範囲の連続的な石灰化モニタリング及び初期の石灰化モニタリングが、全てのフィルタにおいて上記のように達成できる。

石灰化フィルタの存在は、例えば、処置間の不十分な脱石灰化が原因である。他に、既に石灰化したフィルタの使用又は透析装置の複数回の使用が原因である。上記のような状態では、石灰の沈着のため透析の失敗のおそれがあり、ある場合には、非常に低い透析液のＣａ^２＋イオンの濃度のため患者を危険にさらすこととなる。

また、前記のような状態では、過飽和溶液が存在し、伝導率の測定値はチェックされるフィルタ及び／又は透析装置の上流及び下流において記録されるように、石灰化の検知は、濃縮混合液からなる。バイパス回路を用いる場合、それぞれの場合において十分に長い安定化時間を取る必要がある。下流において測定された伝導率が上流において測定された伝導率よりも低い場合、石灰化が起こっており、前記の式を用いて石灰化度を決定できる。

脱石灰化の工程自体をモニタリングする場合、脱石灰化工程の前及び後又は脱石灰化中にも伝導率の測定を行う。

モニタリングされるフィルタの石灰化度は、脱石灰化を行う前に前記の方法（フィルタの上流及び下流の伝導率を測定する）により、測定される。脱石灰化の後、フィルタの上流及び下流の伝導率を新たに測定する。フィルタの上流及び下流の伝導率が同一の場合、フィルタは完全に脱石灰化されている。

フィルタの下流に伝導率測定セルが１つのみ設けられている場合も、脱石灰化の評価は可能である。これは、例えば、図２のフィルタＤ１及び伝導率測定セル２０に適用される。これらの脱石灰化の評価を行うために、過飽和溶液が存在するように濃縮混合液がセットされる必要がある。また、伝導率の測定は、伝導率測定セルを下流に設けることにより行われ、その後、脱石灰化を行う。前記の濃縮混合液が再び確立された後に、伝導率の安定を待ち、下流の測定セルにより再び伝導率を測定する。脱石灰化の後の伝導率が石灰化の前よりも大きい場合、脱石灰化は少なくとも部分的に成功している。石灰化の除去の程度は、前記の式により算定できる。この工程は、伝導率が脱石灰化の前と後とにおいて変化がなくなるまで繰り返される。

脱石灰化中に、脱石灰化の進行を評価することもできる。この方法は、透析液又は脱石灰化に用いる酸の中のＨ^＋イオンの特異的な伝導率が他のものの４倍〜５倍を超えることに基づく。酸によるフィルタの脱石灰化において、ＣａＣＯ_３が溶液中に入るとＨ^＋イオンを消費して、下記のような反応式が示される。

ＣａＣＯ_３＋Ｈ^＋→Ｃａ^２＋＋ＨＣＯ_３ ⁻
脱石灰化の工程は、例えば図６に示すような設置により、フィルタの上流と下流との伝導率の比較によりモニタリングできる。Ｈ^＋イオンの消費がＣａＣＯ_３との反応により起きている場合、高いＨ^＋イオン濃度のため、フィルタの上流の酸溶液が下流よりも伝導率が高い。フィルタの上流及び下流の伝導率が同一の場合、脱石灰化が完全に終了している。

脱石灰化の前及び後の透析液の伝導率の測定は、この工程を用いることが必要である。これの代わりに、脱石灰化中にｐＨセンサによりモニタリングを行うこともできる。前記の状態において、脱石灰化中にＨ^＋イオンの消費が起こるため、アルカリ性側にシフトする。ｐＨの変化が無くなれば、ＣａＣＯ_３によるＨ^＋イオンの消費が起こっていないため、脱石灰化は終了している。

Claims (18)

1. 透析液のろ過をするための少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）と、
   透析装置の石灰化を定量する手段とを備え、
   前記透析装置の石灰化を定量する手段は、透析装置の石灰化の定量のために１又はそれ以上のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）を備え、
   前記１又はそれ以上のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）は、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液のイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを、前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の下流、又は上流と下流とにおいて検出できるように形成及び設置され、
   前記透析装置の石灰化を定量する手段は、前記１又はそれ以上のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）により検出された前記イオン濃度又はパラメータ値に基づいて透析装置の石灰化を定量するために形成された評価又は算出ユニットをさらに備えていることを特徴とする透析装置。
2. 前記１又はそれ以上のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）は、伝導率センサ、イオン選択性電極、ｐＨ電極又は分光法の手段を用いたセンサであることを特徴とする請求項１に記載の透析装置。
3. 前記イオン濃度は、Ｃａ^２＋イオンの濃度又はＨ^＋イオンの濃度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の透析装置。
4. ２つの前記センサは、少なくとも１つの前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）と連結し、前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の上流及び下流にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の透析装置。
5. 前記センサ（１０、２０、４０）は、それぞれ前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ１）の第１の側及び第２の側の両方の上流及び下流に連結していることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の透析装置。
6. 少なくとも１つのバイパスライン（１００）をさらに備え、
   前記バイパスライン（１００）は、遮断をすることができ、開放状態においては、前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を回避して、透析液、脱石灰化を行う溶液又はその他の測定溶液を前記センサ（１、１０、２０、３０）からその他のセンサ（２、４０）へ導くように設けられていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の透析装置。
7. 前記センサ（２、４０）は、１つの前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）又は複数の前記フィルタ（Ｄ１、Ｄ２）毎に該フィルタの下流に１つのみ設けられていることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の透析装置。
8. 少なくとも１つのバイパスライン（２００）をさらに備え、
   前記バイパスライン（２００）は、遮断をすることができ、開放状態においては、前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を回避して、透析液、脱石灰化を行う溶液又はその他の測定溶液を前記センサ（２、４０）へ供給するように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の透析装置。
9. 透析液のろ過をするための少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を備え、
   透析装置の石灰化を定量するために、透析液、脱石灰化を行うための溶液又はその他の測定溶液のイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の下流、又は上流と下流とにおいて測定され、
   前記透析装置の石灰化は、測定されたイオン濃度又はパラメータに基づいて定量されることを特徴とする透析装置の石灰化の定量方法であって、特に、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
10. 前記イオン濃度の代表的なパラメータは、伝導率、ｐＨ又はイオン選択性電極若しくは分光法の手段により測定されたパラメータであることを特徴とする請求項９に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
11. 少なくとも１つの前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）と連結するように２つのセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）が設けられ、
    前記センサは、前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の上流と下流とにそれぞれ１つずつ設けられ、
    前記フィルタの石灰化は、前記フィルタの上流と下流とにおいて測定されたイオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを比較することにより定量されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
12. 前記複数のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）の測定値の差異は、好ましくは透析処置の開始前又は開始時である第１の時点において定量され、
    前記差異は、第１の時点の後であり、好ましくは透析処置中である第２の時点における石灰化の定量において考慮に入れられることを特徴とする請求項１１に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
13. 少なくとも１つのバイパスライン（１００）をさらに備え、
    前記バイパスライン（１００）は、遮断をすることができ、前記バイパスライン（１００）が開放状態である場合において、前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を回避して、透析液、脱石灰化を行う溶液又はその他の測定溶液を前記センサ（１、１０、２０、３０）から、他のセンサ（２、４０）へ導くように設けられ、
    前記バイパスライン（１００）は、前記センサ（１、２、１０、２０、３０、４０）の測定値の差異の定量の目的又は前記センサ（１、２、１０、２０、３０、４０）の校正のために開放されることを特徴とする請求項９〜１２のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
14. 前記センサ（４０）は、前記１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）又は複数のフィルタ（Ｄ１、Ｄ２）毎に該フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の下流に１つのみ設けられ、
    測定値は、好ましくは透析処置の開始前又は開始時である第１の時点において、前記センサ（２、４０）により測定され、
    第１の時点の後であり、好ましくは透析処置中である第２の時点において、測定値が変化したか否か確認されることを特徴とする請求項９〜１３のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
15. 前記センサ（２、４０）は、前記１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）又は複数のフィルタ（Ｄ１、Ｄ２）毎に該フィルタの下流に１つのみ設けられ、
    少なくとも１つのバイパスライン（２００）をさらに備え、
    前記バイパスライン（２００）は、遮断をすることができ、前記バイパスライン（２００）が開放状態である場合において、前記少なくとも１つのフィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を回避し、透析液、脱石灰化を行う溶液又はその他の測定溶液を前記センサ（２、４０）へ供給するように設けられ、
    バイパスラインが開放状態の場合において、定量された前記センサの測定値は、前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）を通った後において測定された測定値と比較されることを特徴とする請求項９〜１４のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
16. 脱石灰化が行われ、
    前記脱石灰化の評価は、前記脱石灰化の後又は前記脱石灰化中に行われ、
    前記脱石灰化の評価は、前記イオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の上流及び下流において検出する、前記１又は複数のセンサ（１、２、１０、２０、３０、４０）の測定値に基づくことを特徴とする請求項９〜１５のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
17. 前記脱石灰化の評価は、前記脱石灰化の後に行われ、
    前記脱石灰化の評価は、前記脱石灰化の前と後とにおける前記センサ（２、４０）の測定値の比較に基づいて行われ、
    前記センサ（２、４０）は、前記イオン濃度又はイオン濃度若しくはその変化の代表的なパラメータを検知するために、１又は複数の前記フィルタ（Ｄ、Ｄ１、Ｄ２）の下流に設けられていることを特徴とする請求項９〜１６のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。
18. 前記イオン濃度は、Ｃａ^２＋イオンの濃度又はＨ^＋イオンの濃度であることを特徴とする請求項９〜１７のうちのいずれか１項に記載の透析装置の石灰化の定量方法。

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