JP5684889B2 - 導電性接触を用いる透析流体測定システム - Google Patents
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Description
(項目1)
透析器具と、
該透析器具のポンプアクチュエータとともに動作可能な使い捨てポンプカセット装置であって、電子セルを含む、使い捨てカセットと、
該電子セルと関連する電子機器であって、該使い捨て装置の該電子セルを通って流れる溶液の電気的特性を判定するように構成される、電子機器と
を備える、透析システム。
(項目2)
前記透析システムは、腹膜透析、血液透析、および結腸直腸透析から成る群より選択される種類である、項目1に記載の透析システム。
(項目3)
前記電子機器はさらに、前記溶液が適切に混合されているかどうかを判定するために前記電子セルを使用するように構成される、項目1に記載の透析システム。
(項目4)
前記電子機器は、前記溶液が適切に混合されていないと判断すると、(i)警報を鳴らせる、(ii)視覚メッセージを掲示させる、(iii)ポンプを停止させる、(iv)ラインを閉塞させる、および(v)弁を閉鎖させる、のうちの少なくとも1つを行うように前記透析器具とともに動作可能である、項目3に記載の透析システム。
(項目5)
前記電子機器はさらに、透析流体、非経口複合溶液、静脈内注入流体、および化学療法複合溶液から成る群からの1つとして、前記溶液を識別するために、前記電子セルを使用するように構成される、項目1に記載の透析システム。
(項目6)
前記電子機器はさらに、(i)前記透析器具と患者との間の接続が断絶されているかどうか、(ii)前記溶液の温度、および(iii)漏出弁のうちの少なくとも1つを判定するために、前記電子セルを使用するように構成される、項目1に記載の透析システム。
(項目7)
前記電子セルは、前記溶液と流体連通している第1の電極および第2の電極を含む、項目1に記載の透析システム。
(項目8)
前記第1および第2の電極は、(i)ステンレス鋼で形成される、(ii)前記使い捨て装置内で挿入成形される、(iii)接着結合によって該使い捨て装置に取り付けられる、(iv)導電性プラスチックで形成される、(v)該使い捨て装置の表面上に離間した関係で印刷される、(vi)該使い捨て装置のカセットに取り付けられる、(vii)該使い捨て装置の管類の一区間に取り付けられる、(viii)該使い捨て装置のテーパー状開口と嵌合するようにテーパー状である、(ix)前記溶液に対して非侵襲性である、および(x)前記器具との接続不良に対して保護される、のうちの少なくとも1つである、項目7に記載の透析システム。
(項目9)
前記電子機器は、前記第1および第2の電極のうちの少なくとも1つに電流および電圧信号のうちの一方を提供するように構成される、ソースと、該電流および電圧信号のうちの他方を測定することによって、該第1および第2の電極の間の前記溶液の抵抗を判定するように構成される、測定デバイスとを含む、項目7に記載の透析システム。
(項目10)
(i)前記信号は、約10,000Hz以下の周波数を有する、(ii)前記測定された抵抗は、前記医療用流体の導電率に比例する、(iii)前記電子機器は、該測定された抵抗にアルゴリズムを適用することによって、前記溶液の導電率を計算するように構成される、(iv)該導電率は、該溶液内の物質の濃度に直線的に比例する、および(v)第2の計測器が、前記第1および第2の電極に接続され、該第1および第2の電極のうちの少なくとも1つと前記器具との間の接続不良に対して前記システムを保護するように、または該接続不良について該システムに警告するように構成される、のうちの少なくとも1つである、項目9に記載の透析システム。
(項目11)
前記アルゴリズムは、前記溶液の温度を考慮する、項目10に記載の透析システム。
(項目12)
前記電子機器は、前記溶液の前記電気的特性を使用して照合チェックを行うように構成される、項目1に記載の透析システム。
(項目13)
前記照合チェックは、(i)前記溶液が特定の物質を含むかどうかを判定するために使用される、(ii)該溶液の導電率を導電率の許容範囲と比較するために使用される、および(iii)該濃度をデータベースに記憶されるルックアップテーブル内の少なくとも1つの値と比較することによって行なわれる、のうちの少なくとも1つである、項目12に記載の透析システム。
(項目14)
前記電子機器は、ある期間後に導電率の予期された段階的変化が発生するかどうかを感知して、前記溶液が患者に送達されることができるかどうかを判定するように構成される、項目1に記載の透析システム。
(項目15)
透析器具と、
該透析器具とともに動作可能な使い捨てカセットであって、該使い捨てカセットは、剛体構造を含み、該剛体構造は、それぞれ不均一な壁によって画定される第1および第2の開口を含む、使い捨てカセットと、
該第1および第2の開口の該不均一な壁と嵌合する不均一な形状を有する、第1および第2の導電性接点と、
(i)患者アクセス断絶、(ii)該カセットを通って流れる医療用流体の温度、および(iii)該カセットを通って流れる該医療用流体の導電率、のうちの少なくとも1つを判定するように、該第1および第2の接点とともに動作可能な電子機器と
を備える、透析システム。
(項目16)
前記電子機器は、(i)患者アクセス断絶、(ii)前記カセットを通って流れる医療用流体の温度、および(iii)該カセットを通って流れる該医療用流体の導電率、のうちの少なくとも2つを検出するように前記第1および第2の接点とともに動作可能である、項目15に記載の透析システム。
(項目17)
前記電子機器は、(i)患者アクセス断絶、(ii)前記カセットを通って流れる医療用流体の温度、および(iii)該カセットを通って流れる該医療用流体の導電率のそれぞれを検出するように、前記第1および第2の接点とともに動作可能である、項目15に記載の透析システム。
(項目18)
前記接点の前記不均一な形状および前記不均一な壁は、(i)テーパー状および(ii)階段状のうちの少なくとも1つである、項目15に記載の透析システム。
(項目19)
前記接点と前記使い捨てカセットの前記画定する壁との間に配置される無菌障壁を含む、項目15に記載の透析システム。
(項目20)
前記使い捨てカセットの前記剛体構造は、(i)該カセットの弁および流路部分の一部である、および(ii)該カセットから延在する第1および第2のポートを含む、のうちの1つである、項目15に記載の透析システム。
(項目21)
前記透析システムは、腹膜透析、血液透析、および結腸直腸透析から成る群より選択される種類のものである、項目15に記載の透析システム。
(項目22)
前記電子機器は、前記第1および第2の電極のうちの少なくとも1つに電流および電圧信号のうちの一方を提供するように構成される、ソースと、該第1および第2の電極の間の前記溶液の抵抗を判定するように構成される、測定デバイスとを含む、項目15に記載の透析システム。
(項目23)
(i)前記信号は、約10,000Hz以下の周波数を有する、(ii)前記測定された抵抗は、前記医療用流体の導電率に比例する、(iii)前記電子機器は、該測定された抵抗にアルゴリズムを適用することによって、前記溶液の導電率を計算するように構成される、(iv)該導電率は、該溶液内の物質の濃度に直線的に比例する、および(v)第2の計測器が、前記第1および第2の電極に接続され、該第1および第2の電極のうちの少なくとも1つと前記器具との間の接続不良に対して前記システムを保護するように、または該接続不良について該システムに警告するように構成される、のうちの少なくとも1つである、項目22に記載の透析システム。
(項目24)
二重チャンバ透析液供給部と、
該供給部とともに動作可能な使い捨てカセットであって、透析液が該使い捨てカセットを通って流れる際に該透析液に接触するように位置付けられる、第1および第2の電極を含む、使い捨てカセットと、
該透析液に電気信号を付与するように構成される、ソースと、
医療用流体が該使い捨てカセットの該電極を越えて流れる際に該医療用流体の電気的特性を測定するように構成される、電子機器と、
(i)導電率の値を計算するために、該測定された電気的特性およびアルゴリズムを使用し、(ii)該透析液が該二重チャンバ供給部の中で適切に混合されているかどうかを判定するために、該計算された導電率の値を使用するように構成される、処理することと
を備える、透析システム。
(項目25)
前記透析システムは、腹膜透析、血液透析、および結腸直腸透析から成る群より選択される種類である、項目24に記載の透析システム。
(項目26)
前記電極のうちの少なくとも1つに動作可能に連結される、温度センサを含み、前記処理することは、前記透析液の温度を判定するようにさらに構成される、項目24に記載の透析システム。
(項目27)
患者アクセス針を含み、前記処理することは、前記患者アクセスが断絶されているかどうかを判定するために、前記測定された電気的特性または異なる測定された電気的特性を使用するようにさらに構成される、項目24に記載の透析システム。
(項目28)
前記測定された電気的特性は、抵抗であり、前記異なる測定された電気的特性は、インピーダンスである、項目24に記載の透析システム。
(項目29)
前記アルゴリズムは、(i)前記電極のジオメトリ、(ii)該電極の間隔、および(iii)該電極とともに動作可能な前記カセットの経路に対する該電極の位置付けのうちの少なくとも1つに基づく、項目24に記載の透析システム。
(項目30)
医療用流体の供給部と、
該供給部から患者に該医療用流体を送出するように構成される、ポンプと、
該供給部および該ポンプとともに動作可能な使い捨て装置であって、該医療用流体が経路を通って流れる際に該医療用流体に接触するように位置付けられる、第1および第2の電極を有する経路を含む、使い捨て装置と、
該医療用流体に電気信号を付与するように構成される、ソースと、
該医療用流体が該使い捨てカセットの該電極を越えて流れる際に該医療用流体の電気的特性を測定するように構成される、電子機器と、
導電率の値を計算するために、該測定された電気的特性と、(i)該電極のジオメトリ、(ii)該電極の間隔、および(iii)該経路に対する該電極の位置付けのうちの少なくとも1つに基づくアルゴリズムとを使用するように構成される、処理することと
を備える、医療用流体システム。
(項目31)
前記ポンプは、(i)注入ポンプ、(ii)蠕動ポンプ、および(iii)膜ポンプ、および(iv)圧電ポンプから成る群より選択される種類である、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目32)
前記第1および第2の電極は、(i)ステンレス鋼で形成される、(ii)前記使い捨て装置内で挿入成形される、(iii)接着結合によって該使い捨て装置に取り付けられる、(iv)導電性プラスチックで形成される、(v)該使い捨て装置の表面上に離間した関係で印刷される、(vi)該使い捨て装置の該カセットに取り付けられる、(vii)該使い捨てカセットの管類の一区間に取り付けられる、(viii)該使い捨て装置の不均一な開口と嵌合するように不均一である、および(ix)前記医療用流体に対して非侵襲性である、のうちの少なくとも1つである、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目33)
前記信号は、(i)電圧信号であること、(ii)電流信号であること、および(iii)約10,000Hz以下の周波数を有することのうちの少なくとも1つによって特徴付けられる、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目34)
前記測定された電気的特性は、抵抗である、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目35)
前記導電率の値は、前記溶液内の物質の濃度に直線的に比例する、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目36)
前記処理することは、前記導電率の値を許容導電率の値の範囲と比較するようにさらに構成される、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目37)
前記処理することは、前記導電率の値が前記許容導電率の値の範囲外であると判断すると、(i)警報を鳴らせる、(ii)視覚メッセージを掲示させる、(iii)前記ポンプを停止させる、(iv)経路を閉塞させる、および(v)弁を閉鎖させる、のうちの少なくとも1つを行うように動作可能である、項目36に記載の医療用流体システム。
(項目38)
前記アルゴリズムに関連する前記電極の前記ジオメトリは、前記医療用流体が接触する、対面する前記電極の表面の形状を含む、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目39)
前記アルゴリズムに関連する前記電極の前記位置付けは、前記流体経路を該電極がどこまで横切って延在するかを含む、項目30に記載の医療用流体システム。
(項目40)
前記プロセッサはさらに、(i)前記医療用流体が正しい医療用流体であるかどうか、(ii)該医療用流体が適切な用量の成分流体を有するかどうか、および(iii)該医療用流体が適切に混合されているかどうか、のうちの少なくとも1つを判定するために、前記導電率の値を使用するように構成される、項目30に記載の医療用流体システム。
σ=(L*i)/(V*Ah)
と表すことができ、mS/cmの単位で表すことができる。断面水圧面積Ah全体が電極102に接触する、または電極102によって接触される、図3Aのセル100のジオメトリは、導電率の測定を単純化するが、貫流システム(flow through system)にとっては問題である。水圧面積Ahの一部は、流体が電極を越えて流れることを可能にするように、電極102によって覆われないか、または接触されない必要がある。そのような場合、(i)水圧面積Ah、(ii)電極102の接触面積および形状、および(iii)(ii)に対する(i)の関係の特定のジオメトリを考慮するように、セル定数kが方程式に追加される。ここで、貫流システムにおける等方性の均質物質の導電率は、以下のように表される。
σ=(k*L*i)/(V*Ah)
L'/L>>A'e/Ae、およびL'/L>>A'h/Ah
である。
Ae=π*l*De
図示した実施形態での水圧経路104の水圧面積Ahは、正方形または長方形であり、以下のように表すことができる。
Ah=l×w
式中、wは、カセット50の幅である(図2参照)。
Claims (18)
- 透析液試験システムであって、
前記透析液試験システムは、
透析液流路内に配置されるように構成される電気的接点と、
透析液が前記流路を通って前記接点を越えて流れるときに前記透析液の電気的特性を測定する手段と、
前記測定された電気的特性から、(i)前記透析液が混合サイクル中に適切に混合されていたかどうか、および(ii)患者アクセス断絶が後で処置中に発生したかどうかを決定する手段と
を備える、透析液試験システム。 - 前記電気的特性を測定することは、前記透析液の抵抗を測定することを含む、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記測定された抵抗を導電率の値に変換する手段を備える、請求項2に記載の透析液試験システム。
- 前記測定された抵抗を導電率の値に変換することは、(i)前記透析液の温度を考慮すること、および(ii)導電率を計算するためのアルゴリズムを適用することのうちの少なくとも1つを含む、請求項3に記載の透析液試験システム。
- 前記電気的接点に印加される電圧を測定し、前記電気的接点を介して供給される電流レベルが通常規格内にとどまる一方で前記電気的接点に印加される電圧がベース値に対して指定された量だけ減少したときに警報を提供する手段を備える、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 測定動作中に前記透析液の電気的特性を測定するために信号を前記接点を通して前記透析液へと導入する手段を備える、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記接点を使用して前記透析液の温度を決定する手段を備える、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記流路は、(i)チューブ、および(ii)使い捨てカセットのうちの1つである、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記透析液は、血液透析の透析液である、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記透析液の計算された導電率の値を、前記透析液に対する格納されたデータベース内の許容範囲と比較することにより、前記測定された電気的特性から、前記透析液が適切に混合されていたかどうかを決定する手段を備える、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 前記測定された電気的特性から、前記透析液が治療中に適切に混合されていたかどうかを決定する手段を備える、請求項1に記載の透析液試験システム。
- 透析液試験システムであって、
前記透析液試験システムは、
1対の電気的接点と流体連通している導管を通って透析液を流す手段と、
前記接点のジオメトリを考慮するアルゴリズムを使用して前記透析液の導電率を計算する手段と、
前記計算された導電率を使用して、(i)前記透析液が混合サイクル中に適切に混合されていたかどうか、および(ii)患者アクセス断絶が後で処置中に発生したかどうかを決定する手段と
を備える、透析液試験システム。 - 前記接点のジオメトリを考慮することは、(i)流れている透析液が接触する前記接点の表面積を考慮すること、および(ii)前記接点の相互に対する間隔を考慮することのうちの少なくとも1つを含む、請求項12に記載の透析液試験システム。
- 前記透析液が接触する前記接点の表面積を制御することにより、前記表面積が前記透析液の導電率を計算する際に既知であり得るようにする手段を備える、請求項12に記載の透析液試験システム。
- 計算動作中に信号を前記接点を通して導入する手段を備える、請求項12に記載の透析液試験システム。
- 前記計算された導電率を使用して、前記透析液が適切に混合されていたかどうかを決定することは、前記計算された導電率を、前記透析液に関連付けられた導電率レベルの所定範囲または所定導電率レベルと比較することを含む、請求項12に記載の透析液試験システム。
- 前記透析液の計算された導電率の値を、前記透析液に対する格納されたデータベース内の許容範囲と比較することにより、前記透析液が適切に混合されていたかどうかを決定する手段を備える、請求項12に記載の透析液試験システム。
- 測定された電気的特性から、前記透析液が治療中に適切に混合されていたかどうかを決定する手段を備える、請求項12に記載の透析液試験システム。
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