JP6346237B2 - 複数の流体ラインを使用する医療システムおよび方法 - Google Patents
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Description
持続的携行式腹膜透析(CAPD)は、PDの一般的な形態である。患者は、CAPDを手動で1日当たり約4回行う。CAPDのための導出/導入処置中に、患者は、まず使用した腹膜透析液をその人の腹膜腔から導出し、次に、新しい腹膜透析液をその人の腹膜腔に注入する。この導出および導入処置は、通常約1時間掛かる。
持続的周期性腹膜透析(CCPD)は、1つの一般に使用されるAPDの手段である。CCPDのそれぞれの導入/滞留/導出段階中に、サイクラは、規定体積の透析液を導入する。規定された滞留期間後、サイクラは、患者からこの液体体積を完全に導出し、腹膜腔を空にするかまたは「ドライな状態にする」。典型的には、CCPDは、規定された治療体積を達成するために4〜8回の導入/滞留/導出サイクルを採用する。
イクラが提供する連続したCCPD導入/滞留/導出導入サイクルの導入体積とは異なるブドウ糖濃度を含むことができる。
TPDは、CCPDのように、最終の導入サイクルを備えることができる。これに代えて、TPDは、IPDのように、最終の導入サイクルを回避することができる。
た光を受けるように配置され、空間内のチューブ区画の存在または不在を判断する。
検出器は、チューブ区画が配置される空間を通過するように配置された光軸を有する充填状態発光体を備えることが可能である。空間は、筒状外面を有したチューブ区画を受容し、該チューブ区画を実質的に変形させることなくチューブ区画を保持するように配置されることが可能である。このように、検出器は、透析システムで頻繁に使用される共通のチューブで、特殊目的の接続具または他の構成要素を必要とせずに使用可能である場合がある。光学センサは、充填状態発光体の反対の空間の側に配置されることが可能であり、充填状態発光体によって放射された光を受けるように配置され、チューブ区画中の液体の存在または不在を判断する。一実施形態では、光学センサは、充填状態発光体の光軸に対して斜角に配置され、液体がチューブ区画中にあるか否かを検出するように配置されることが可能なセンサ光軸を有することが可能である。斜角は、90〜180°(例えば、約110〜120°)であることが可能であり、光学センサは、チューブ区画に液体が存在しても存在しなくても、充填状態発光体から光を受けるように配置されることも可能である。
を備えることが可能である。一実施形態では、単一の光検出器は、液体が患者ライン中にあるか否かと、患者ラインの存在または不在との両方を判断するために使用されることが可能である。患者ライン状態検出器は、上述したチューブ状態検出器が配置されることが可能である何れかの方法で配置されることが可能である。例えば、第1および第2発光体は、互いに隣接して、また、光学センサの反対側である患者ラインを受容するキャビティの側に配置されることが可能である。第3発光体は、光学センサのセンサ軸に対して斜角で配置されたその光軸を有するように配置されることが可能であり、それによって、患者ライン中の液体の検出を可能にする。上述したチューブ状態検出器の他の特徴部は、患者ラインの存在および/または患者ライン中の液体の存在などを示すための相対的な光源レベルの検出および使用を含み、患者ライン状態検出器に組み込まれることが可能である。
2つ以上の予め形成されたポンプ部分を備えることが可能である。他の実施形態では、膜は、カセットを備える必要がなく、例えば、サイクラの制御面がカセットと相互作用し、圧送および/またはバルブ機能を制御する。
って透析液ラインへの接続のためにキャップの取外しを補助する。
別の実施形態では、一又は複数のスパイクの主軸は、流体運搬用カセットの概して平面の本体と実質的に同じ平面にある。
第1方向に沿って移動するように配置されることが可能であり、キャップ・ストリッパは、キャリッジの透析液ライン上のキャップに係合するように配置されることが可能である。キャップ・ストリッパは、第1方向に沿ってキャリッジと共に移動するのに加え、第1方向に交わる第2方向に移動するように配置されることが可能である。例えば、キャリッジは、透析液ライン上のキャップをカセットのスパイク上のキャップと係合させるように第1方向にAPDサイクラのカセットに向かって移動することが可能である。キャップ・ストリッパは、キャップと係合し(例えば、キャリッジの動作に交わる方向に移動することによって)、次に、キャリッジがスパイクからキャップを取り外すためにカセットから離れる際にキャリッジと共に移動することが可能である。次に、キャリッジは、キャップ・ストリッパ上のキャップから透析液ラインのコネクタ端部を引っ張ることが可能であり、それは、この時点で露出している透析液ラインのコネクタ端部を、カセット上の露出したスパイクに係合させることを可能にするように、キャリッジを後退させることが可能である。
取り外すことなくスパイクからスパイク・キャップを取り外すこと、キャップをスパイク・キャップのそれぞれ1つに係合させること、および、空間内にコネクタ端部およびスパイクを維持して人間による接触から保護しつつ、複数のコネクタ端部を対応するスパイクに流体接続すること含んでいる。
圧力/真空の引き込みをもたらす。一実施形態では、実質的な時間は、5分以上、1時間以上、患者の腹膜腔に対する人為的な透析に適した体積の透析液を供給するかまたは取り除くのに必要な時間の50%以上、または他の適切な時間であることが可能である。
とも幾つかを包囲するハウジングと、該ハウジングに取り付けられ、ハウジングに取外し可能に取り付けられることが可能な流体運搬用カセットの動作を制御するように構築および配置された制御面とを備える。制御面は、流体の圧送およびカセットのバルブ動作を制御するように配置された複数の移動可能な部分を有することが可能であり、移動可能な部分のうちの少なくとも1つは、移動可能な部分近傍の領域から流体を取り出すように配置された付随する真空ポートを有することが可能である。
ことが可能である。別の実施形態では、第3および第4圧力は、2室内の圧力が約50〜70%の均一化に達したとき、例えば、2室内の圧力が均一化圧力値の約50〜70%の範囲内にある初期値から変化したときに、一度に測定されることが可能である。このように、第1および第2圧力の測定値と第3および第4圧力の測定値との間の時間を最小限することが可能である。
であり、それらは最小または閾値以下の差の値に対応する。
本発明の別の態様では、医療用点滴システムは、ポンプ制御室と、該ポンプ制御室に関連づけられた制御面であって、該制御面の少なくとも一部が、ポンプ制御室内の圧力変化に応じて移動可能であることと、制御面に隣接して配置された少なくとも1つのポンプ室を有し、少なくとも1つのポンプ室内の流体が制御面の一部の動作に応じて移動するように配置された流体運搬用カセットと、ポンプ制御室に流体接続可能な参照室と、ポンプ制御室内の圧力を調整するように配置され、従って流体運搬用カセットのポンプ室内の流体の移動を制御する制御システムとを備える。制御システムは、ポンプ制御室が参照室から分離されるときに、ポンプ制御室の第1圧力を測定し、参照室がポンプ制御室から分離されるときに、参照室の第2圧力を測定し、ポンプ制御室および参照室を流体接続し、参照室およびポンプ制御室を流体接続した後で、ポンプ制御室および参照室にそれぞれ関連づけられた第3および第4圧力を測定し、第1、第2、第3、および第4の測定された圧力と、ポンプ制御室および参照室が流体接続されるときに断熱的に生じるようなポンプ制御室および参照室内の圧力均一化を規定する数学的モデルとに基づいて、ポンプ制御室の容積を判断するように配置されることが可能である。
置との間でチューブ接触部材を移動させることが可能である。閉塞部は、力アクチュエータによって閉塞部材に力が加えられない場合であっても、オペレータがチューブ接触部材をチューブ閉塞位置から開位置に手動で移動させることを可能にするように構成および配置された解放部材を備えることが可能である。力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材の両方を曲げるのに十分な力を加えることが可能であり、その結果、第1および第2閉塞部材を曲げるための力アクチュエータによる力の付与に際して、チューブ接触部材は、チューブの閉塞と開位置との間で動作することが可能である。閉塞部材は、対向する第1および第2端に共に枢動可能に接続された板バネであること可能であり、チューブ接触部材は、第1端で板バネに接続されたピンチヘッドであることが可能である一方、板バネの第2端は、閉塞部が接続されるハウジングに直接的または間接的に取り付けられることが可能である。一実施形態では、力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材間に配置された膨張式の空気袋を備える。力アクチュエータは、第1および第2閉塞部材が対向する領域における第1および第2閉塞部材間の距離を増大させることが可能であり、その結果、チューブ閉塞と開位置との間でチューブ接触部材を移動させる。一実施形態では、力アクチュエータは、チューブ接触部材をチューブ閉塞位置から開位置に移動させるために閉塞部材の一方または両方を曲げることが可能である。
[APDシステム]
図1は、本発明の一又は複数の態様を組み込むことが可能な自動腹膜透析(APD)システム10を示している。図1に示されるように、例えば、この例示の実施形態におけるシステム10は、透析液供給セット12(或る実施形態では、使い捨て式であることができる)と、透析液容器20(例えば、バッグ)によって供給される液体を圧送するために供給セット12と相互作用するサイクラ14と、APD処置を行うための処理を管理する制御システム16(例えば、プログラムされたコンピュータまたは他のデータプロセッサ、コンピュータ・メモリ、ユーザまたは他の装置に情報を提供し、ユーザまたは他の装置から入力を受信するインタフェース、一又は複数のセンサ、アクチュエータ、リレー、空気圧ポンプ、タンク、電源、および/または他の適切な構成要素であり、ユーザ制御入力
を受けるための幾つかのボタンだけが図1に示されているが、制御システムの構成要素に関するさらなる詳細が以下に提供される)とを備える。この例示の実施形態では、サイクラ14および制御システム16は、共通のハウジング82に付随されているが、2つ以上のハウジングに関連づけられることが可能である、および/または、互いから分離されることが可能である。サイクラ14は、テーブル面または家庭で通常見受けられる他の比較的小さな面での操作に適した、コンパクトな設置面積を有することが可能である。サイクラ14は、例えば、ハウジング82の対向面のハンドルを介して手によって担持される、軽量かつポータブルであることが可能である。
析液を作製するためにサイクラ14によって使用される材料)を収容することが可能である。ライン30は、カセット24のスパイク160に接続されることが可能であり、それは取外し可能なキャップによって覆われて図1に示されている。より詳細に下に記述される本発明の一態様では、サイクラ14は、カセット24の一又は複数のスパイク160からキャップを自動的に取り外し、それぞれのスパイク160に透析液容器20のライン30を接続することが可能である。この特徴部は、スパイク160との非減菌アイテムの接触の機会を減らすことによって、感染または汚染の可能性を減少することを補助することが可能である。
[カセット]
本発明の一態様では、カセット24は、透析液供給ラインに対して別々に閉塞することができる患者および導出ラインを備えることが可能である。つまり、患者ラインとの間の安全な臨界流れは、一又は複数の透析液供給ラインを通じた流れを閉塞する必要なしに、例えば、流れを止めるためにラインを挟むことによって制御されることが可能である。この特徴部は、閉塞が、患者の安全性に殆ど効果がないかまたはまったく効果がない他のラインの閉塞とは反対に、2本のラインだけに対して行われることが可能であるので、単純
化された閉塞装置を可能にすることがある。例えば、患者または導出ラインの接続部が非接続の場合には、患者および導出ラインを閉塞することが可能ある。しかし、透析液供給源および/またはヒータバッグ・ラインは、流れに対して開いたままであることが可能であり、それによって、サイクラ14に次の透析サイクルの準備をさせる。例えば、患者および導出ラインの個別の閉塞は、一又は複数の容器20からヒータバッグ22または他の透析液容器20にサイクラ14が透析液を圧送し続けることを許容しつつ、患者の安全性を確実にするのを補助することが可能である。
央チューブ156または単独の中央チューブなどに、任意の適切な方法で配置されることが可能である。ヒータバッグ、導出および患者ライン26,28,34のそれぞれに対する可撓性チューブは、中央チューブ156に接続され、外側リング158(存在すれば)によって係合されることが可能である。
、図5に示される種類の真空成形型に亘って膜を加熱および形成することによって構築されることが可能である。図5に示されるように、真空は、金型の壁に沿った多数の孔を通じて適用されることが可能である。これに代えて、金型の壁は、多孔性の気体浸透材料から構築されることができ、それは成型された膜のより均一に滑らかな表面をもたらすことが可能である。1例では、成型された膜シート15は、真空形態金型に取り付けられたままばり取りされる。次に、真空形態金型は、カセット本体18に対してばり取りされた膜シート15を押し付けて、それらを一緒に結合させる。1実施態様において、膜シート15、16はカセット本体18に熱溶着される。このように、膜15がポンプ室181に最大限に移動され、(潜在的に)スペーサ要素50と接触するように移動されるとき(例えば、ポンプ室181から流体を圧送する場合を図4において実線で示すように)、および、膜15がポンプ室181から最大に引き戻されるとき(例えば、ポンプ室181に流体を引き込む場合を図4における破線で示すように)の両方の場合に、膜15の伸張を必要とせずに(または膜15の少なくとも最小限の伸張)、膜15は、ポンプ作用を達成すべくポンプ室181に対して移動することが可能である。膜15の伸張の回避は、圧力サージ、またはシートの伸張による流体供給圧力の他の変化を防止するのを補助する、および/または、ポンプ動作中の圧力変動を最小限にしようとする際のポンプの制御を単純化するのを補助することが可能である。より詳細に下に記述されるように、膜15の故障の可能性の減少(例えば、伸張中の膜15に付与される応力がもたらす膜15の裂けによる)、および/または、ポンプ供給量測定値の正確さの改善、を含む他の利点も見受けられる。一実施形態では、ポンプ室部分151は、ポンプ室181の約85〜110%であるサイズを有するように形成される(例えば、容積を規定する)ことが可能であり、例えば、ポンプ室部分151がポンプ室容積の約100%である容積を規定する場合、ポンプ室部分151は、ポンプ室181内に位置し、停止して応力のないまま、スペーサ50に接することが可能である。
を防止するのを補助する(図4において右側ポンプ室181に示されるように、内壁は、側部181aおよび底部181bによって規定される。スペーサ50は、この実施形態では底部181bから上方に延びるが、側部181aから延びることができるかまたは他の方法で形成されることができる)。ポンプ室の内壁との膜15の接触を防止することによって、スペーサ要素50は、デッドスペース(またはトラップ容積)を提供することが可能であり、それは、ポンプ室181内の空気または他の気体をトラップして、幾つかの状況でポンプ室181から気体が圧送されるのを禁じるのを補助することが可能である。他の場合では、スペーサ50は、ポンプ室181の出口への気体の移動を補助することが可能であり、その結果、気体は、例えば準備中に、ポンプ室181から除去される。また、スペーサ50は、膜15がスペーサ要素50と接触するように押し付けられても、膜15がポンプ室内壁に付着するのを防止する、および/または、流れがポンプ室181を通じて継続することを可能にするのを補助することがある。加えて、もしシートが非均一にポンプ室内壁に接触した場合には、スペーサ50は、ポンプ室の出口ポート(開口187および/または191)の早期遮蔽を防止するのを補助する。スペーサ50の構成および/または機能に関するさらなる詳細は、米国特許第6,302,653号明細書および第6,382,923号明細書において提供されており、それらの両方は参照によってここに援用される。
は、膜15がポンプ動作中にスペーサ50と接触するように押し付けられる際に、膜15の変形(例えば、スペーサ50間の空隙への膜のたるみ)を防止するのを補助するように示されている。
よって、および、ウェル183の周囲の壁との膜15の密閉係合によって、互いから流体的に分離されている。上述したように、膜15は、例えば、サイクラ14に搭載される際に、壁と接触するように押し付けられることによって、各バルブ・ウェル183の周囲の壁(およびベース部材18の他の壁)に密閉係合することが可能である。膜15がバルブ・ポート184と密閉係合するように押し付けられない場合には、バルブ・ウェル183中の流体は、それぞれのバルブ・ポート184に流入することが可能である。このように、各バルブ・ポート184は、バルブ・ポート184に関連づけられた膜15の部分を選択的に動作させることによって開閉されることができるバルブ(例えば、「ボルケーノバルブ」)を規定する。より詳細に下に記述されるように、サイクラ14は、膜15の部分の位置を選択的に制御することが可能であり、その結果、バルブ・ポート(ポート184など)は、様々な流体チャネルおよびカセット24内の他の経路を通じて流れを制御するように開閉されることが可能である。バルブ・ポート184を通じた流れは、ベース部材18の後ろ側に導かれる。ヒータバッグおよび導出(ポート150および152)に関連づけられたバルブ・ポート184については、バルブ・ポート184は、ベース部材18の後ろ側に形成された共通チャネル200に導く。バルブ・ウェル183におけるように、チャネル200は、シート16によって他のチャネルおよびカセット24の経路から分離され、チャネル200を形成するベース部材18の壁と密着する。患者ライン・ポート154に関連づけられたバルブ・ポート184については、ポート184を通じた流れは、ベース部材18の後ろ側の共通チャネル202に導かれる。
ルブ・ポート190が開き、上側ポンプバルブ・ポート192が閉じられることが可能である。次に、ポンプ室181に関連づけられた膜15の部分(つまり、ポンプ膜151)を移動することが可能であり(例えば、ベース部材18およびポンプ室内壁から遠ざける)、その結果、ポンプ室181の圧力を低下させ、それによって、流体を、選択されたスパイク160を通じて、対応するバルブ・ポート186を通じて共通チャネル202に、開口188を通じて下側ポンプバルブ・ウェル189に、(開いた)下側ポンプバルブ・ポート190を通じて、下側開口187を通じてポンプ室181に引き込む。バルブ・ポート186は、独立して動作可能であり、任意の所望のシーケンスでまたは同時に、随意に、スパイク160および関連づけられた透析液源容器20のうちの何れか1つまたはそれらの組合せを通じて流体を引き込むことを可能にする(勿論、1つのポンプ室181だけがそれ自体に流体を引き込むように動作可能である必要がある。他のポンプ室は、動作不可能とされ、適切な下側ポンプバルブ・ポート190を閉じることによって流れに対して遮蔽したままとされることが可能である)。
動作は、十分な透析液が患者から取り除かれてドレインに圧送されるまで繰り返されることが可能である。
[患者ライン状態検出装置]
一態様では、患者ライン状態検出器は、患者への流体ライン(患者ライン34など)が患者に接続される前にいつ適切に流体を準備されたかを検出する(患者ライン状態検出器は患者ラインに関して記述されているが、本発明の態様が任意の適切なチューブ区画もしくは他の導管の存在、および/または、チューブ区画もしくは他の導管の充填状態の検出を含むと理解されるべきである。このように、本発明の態様は、チューブ状態検出器が任意の適切な導管と共に使用されることが可能であるので、患者ラインとの使用に限定されるものではない)。幾つかの実施形態では、患者ライン状態検出器は、流体ラインの患者接続端部のチューブ区画の適切な準備を検出するために使用されることができる。患者ライン34は、患者の血管、体腔、皮下、または別の器官中の留置カテーテルに接続されることが可能である。一実施形態では、患者ライン34は、腹膜透析システム10の構成要素であることが可能であり、患者の腹膜腔に透析液を送り、腹膜腔から流体を受け取る。ラインの先端部近傍のチューブ区画は、検出器のセンサ素子が位置する受け台に直立姿勢で配置されることが可能である。図9−1Aは、患者ライン状態検出器1000の典型的な構成の前方斜視図であり、それはハウジング82の左側外部(例えば、前方ドア141の左側)に取り付けられるかまたは露出されることが可能である。患者ライン34は、好ましくは、患者に接続される前に準備されるべきである。なぜならば、そうでなければ患者に空気が送られ、合併症の危険性を高めるからである。幾つかの設定条件では、患者の腹膜透析カテーテルに接続される前に患者ライン34に1mLまでの空気が存在すること
を許容可能である。下に述べられる患者ライン状態検出器1000の典型的な構成は、一般にはこの基準を満たすかまたは超過する。なぜならば、それらの検出器が、ライン34の適切に位置したチューブ区画中の液位を検出することができ、その結果、最大でも約0.2mLの空気が準備後にライン34の先端に残存することができるからである。
り外されるのを防止するのを補助する。コネクタ36の隆起要素37aが十分に可撓性のある材料(例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、または他の同様の高分子ベースの材料など)で作られていれば、コネクタ36に対する引張力の閾値は、コネクタ36およびチューブ区画34aを検出器ハウジング1006から係合解除することができるであろう。
を導くように配置されることが可能である。第1LED1028および第2LED1030によって放射された光は、概して平行方向に、それらの光が最も近い側壁1018aに概して垂直に導かれることが可能である。光学センサ1026は、チャネル1012の反対の側壁1018bに沿って配置されることが可能である。さらに、第3LED1032は、チャネル1012の後壁1020に沿って配置されることが可能である。この例示の実施形態では、LEDおよび光学センサ1026のそのような構成は、患者ライン34の準備中に、患者ライン状態検出器1000が3つの異なる状態を検出することを可能にする(チューブ区画34aまたはコネクタ36が略完全に流体で充填されている(準備済み状態)、チューブ区画34aまたはコネクタ36が不完全に充填されている(未準備状態)、またはチューブ区画34aおよび/またはコネクタ36がチャネル1012から不在である(ライン不在状態))。
は、光学センサ1026の光軸に対して約115°±5°の光軸を有するように設定されることが可能である。図9−3に示される例示の実施形態では、光学センサ1026の光軸に対するLED1032の光軸の角度θは、約115°±5°に設定された(この特定の実施形態における光学センサ1026の光軸は、後壁1020に概ね平行であり、側壁1018bに概ね垂直である)。光学センサ1026の光軸に対してLED1032の角度付けをすることの利点は、約115°の角度に配向されたLED1032と、これに対する、光学センサ1026の光軸に垂直または平行に向けられた光軸を持ったLEDとを使用して、流体充填チューブ区画(ウェット・チューブ)を空気充填チューブ区画(ドライ・チューブ)から識別する際の光学センサ1026の性能を比較する一連の試験で確認された。その結果は、角度付きLEDベースのシステムがチューブ区画34a中の液体の存在または不在を特定際によりロバストであったことを示した。角度付きLED1032を使用して光学センサの信号強度閾値を選択することが可能であり、この閾値よりも上で、空のチューブ区画34aが安定して検出されることが可能である。また、それよりも下で、液体で充填されたチューブ区画34aを安定して検出することが可能である、光学センサ信号強度閾値を選択することも可能である。
のそれぞれのパルス後にLED信号強度は反復して読み取られる。次に、センサのレベルにおいて流体導入ラインを示す読み取りが達成されるや否や、準備を停止されることが可能である。流体の増加するパルスは、蓄圧器をポンプ作動または制御室に接続するバルブの短時間パルスを命令することによって達成されることが可能である。これに代えて、コントローラは、連続的圧力をポンプ作動または制御室にかけることを命令することが可能であり、ポンプの出口バルブが短時間、かつ一連の流体パルスを生成する近くで開くように命令することが可能である。
。サイクラ・コントローラは、さらなるポンプ作用を休止し、患者ライン状態検出器1000内の患者ライン34の先端を適切に位置決めする必要性についてユーザ・インタフェース144を介してユーザに報知するようにプログラムされることができる。
(2)光学センサ1026の4つの異なる状態について問い合わせる。
(b)第1LED1028(LEDa)が点灯されている
(c)第2LED1030(LEDb)が点灯されている
(d)第3LED1032(LEDc)が点灯されている
(3)「点灯されたLEDがない」信号値を他の信号値のそれぞれから減算して、それらの環境補正値を判断し、「チューブなし」較正値としてこれらの3つの測定値を格納する。
(a)点灯されたLEDがない
(b)第1LED1028(LEDa)が点灯されている
(c)第2LED1030(LEDb)が点灯されている
(d)第3LED1032(LEDc)が点灯されている
(2)「点灯されたLEDがない」値を他の値のそれぞれから減算して、それらの環境補正値を判断する。
[結果]
環境補正LEDa値が0.10未満である場合、検出器に異物がある場合があるか、または、不確定であるとの結果がユーザに報告されることがある。
(a)LEDcに関連づけられた信号を確認し、
(i)LEDcに関連づけられた環境補正信号がその較正(チューブなし)値の約150%以上である場合、チューブ区画が空であるとユーザに報告する。
(iii)そうでなければ、結果は不確定であり、その測定(例えば、チューブ区画が移動中であるか、凹凸があるか、または不明瞭である場合がある)を繰り返すか、または、チューブ区画が検出器に適切に挿入されることを確実にするために確認されるべきであるとユーザに報告する。
a)光学センサ1026が点灯されたLEDを持たないかを問い合わせ、これをLEDなし値として格納する。
c)光学センサ1026について問い合わせ、LEDなし値をLEDc値から減算し、これを初期値として格納する。
e)光学センサ1026について問い合わせ、LEDなし値を次のLEDc値から減算する。
、組立ておよび位置決めの僅かな変動によるものであることがある)。それにより、較正では、それぞれのサイクラには、湿潤チューブで発生したデータポイントから乾燥チューブで発生したデータポイントを最適に分離する湿潤/乾燥閾値信号強度範囲が割り当てられることが可能である。
[透析液ラインオーガナイザ]
図9−6、図9−7、および図9−8は、それぞれ、未搭載のオーガナイザ1038の前方斜視図、未搭載のオーガナイザ1038の後方斜視図、および搭載済みのオーガナイザ1038の斜視図を示している。この実施形態では、オーガナイザ1038は、適度に可撓性のある材料(例えばPAXON AL55−003 HDPE樹脂など)から実質的に形成されることが可能である。オーガナイザ1038をこの材料または別の比較的可撓性のある高分子材料から形成することは、透析液ラインまたは透析液ライン・コネクタを着脱する際のオーガナイザの1038の耐久性を向上させる。
することがある。これは、ラインがオーガナイザ1050から不注意に取り外されないことを保証する。
ときにオーガナイザ1038を所定位置に保持するためにロック機構として作用することができる。オーガナイザ1038がクリップ1058内に配置されるときに、面取り部1072は、隆起支持リング1054によって生成された、ベース1042の後部の空隙1056に嵌合する。図9−7を再び参照して、また、本発明の別の態様によれば、複数のランプ1074が、オーガナイザ1038の後部から外方に延びること可能である。ランプ1074は、斜面として概して形成されることが可能である。これは、クリップ1058に入れられる際にオーガナイザ1038がサイクラ14から遠ざかるような角度となることを可能にし、それは、以前の設計に対する多数の利点を提供する。例えば、この例示の実施形態では、オーガナイザ1038の角度は、タブ1044も、オーガナイザ1038に接続されたライン(またはライン・キャップ)のうちの何れも、蓋143が開閉される際にヒータ蓋143と干渉しないことを保証する。加えて、オーガナイザ1038の可撓性と結び付けて、サイクラ14に対するオーガナイザ1038の角度は、両方とも、ユーザに、透析液ラインのコネクタ端部30aからに代えて、その底部から透析液ライン30を取り外させる。好ましくは、ユーザは、コネクタ端部30aを把持することによって透析液ライン30を取り外すべきでなく、なぜならば、そうする際に、ユーザが一又は複数のキャップ31を不注意に取り外すことがあり、汚染および流出を生じさせることがあるからである。オーガナイザ1038の別の利点は、色分けされたライン30を分離するのを補助することによって、ユーザが色分けされた透析液ライン30を正しい容器20に接続するのを補助することである。
[ドアラッチ・センサ]
図9−11は、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の斜視図を示している。この例示の実施形態では、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ドアラッチ1080に取り付けられるかまたは接続された磁石1078を備えることが可能であり、それが噛合するベースユニット・キャッチ1082を備えたラッチ位置を行き来するように枢動する際に、ドアラッチ1080と共に枢動することができる。センサ(図9−11には示されていない)は、ベースユニット・キャッチ1082近傍の、サイクラ14の前面パネル1084の後方に配置されることが可能であり、それによって、ドアラッチ1080がベースユニット・キャッチ1082に係合する際に、磁石1078の存在を検出する。一実施形態では、センサは、アナログのホール効果センサであることが可能である。ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の目的は、ドア141が閉じられることと、ドアラッチ1080がキャッチ1082と十分に係合して構造上正常な接続を確実にすることとの両方を確認することである。図9−11aは、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076の断面図を示している。センサ1079は、前面パネル1084の後ろの回路基板1077上に配置される。センサ1079は、磁石1078の動線から好ましくは軸をオフセットして配向される。なぜならば、この配向では、センサ1079が、ドア141が閉じられる際に前面パネル1084に近づくほど、磁石1078の様々な位置をより良好に判断することが可能だからである。
集することによって、センサ1082のロバスト性を判断すべく、試験が行われた。室温測定値は、低温測定値よりも繰り返し高かったが、0インチ〜0.060インチの範囲の数パーセントの違いだけであった。
noFieldRatio(シムなし比)は、ドア141が完全に開いた状態で(VDoor_Latch/VMonitor_5V0)によって演算される。
比=0.0は、磁界がないことを示し、
比>0.0は、幾らかの磁界を示しており、方向は特定しない。
nearRatio=noShimRatio−(0.025/0.060)×(noShimRatio−withShimRatio) …(2)
farRatio=noShimRatio−(0.035/0.060)×(noShimRatio−withShimRatio) …(3)
一実施形態では、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、較正ファイルにnoFieldRatio、nearRatio、およびfarRatioを保存することが可能である。次に、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、較正ファイルからnoFieldRatio、nearRatio、およびfarRatioをロードすることが可能であり、次に、センサ・アセンブリ1076は、センサ1079用のヒステリシス範囲としてnearRatioおよびfarRatioを使用することが可能である。次に、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ドア141が開いている初期条件から開
始し、次に、ラッチ・センサ比を繰り返し演算することが可能である。ラッチ・センサ比がnearRatio以上である場合には、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ラッチ状態を閉に変更し、ラッチ・センサ比がfarRatio以下である場合には、ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076は、ラッチ状態を開に変更する。ドアラッチ・センサ・アセンブリ1076に対する他の実施形態では、middleRatioが、noShimRatioおよびwithShimRatioの平均を取ることによって較正データから演算されることができる。この場合には、middleRatio以上の測定値は、ドアラッチ1080が係合していることを示し、middleRatio以下の測定値は、ドアラッチ1080が係合していないことを示している。
[設定ローディングおよび動作]
図10は、図1のAPDシステム10の斜視図を示しており、サイクラ14のドア141が開位置まで下げられ、カセット24用の取付位置145および透析液ライン30のキャリッジ146を露出している(この実施形態では、ドア141は、ドア141の下部でヒンジによってサイクラ・ハウジング82に取り付けられている)。セット12をロードする際に、カセット24は、膜15およびカセット24のポンプ室側が上方に臨んだ状態で取付位置145に配置され、ポンプ室とバルブ・ポートに関連づけられた膜15の部分は、ドア141が閉じられたときに、サイクラ14の制御面148と相互作用する。取付位置145は、ベース部材18の形状と一致するように形成されることが可能であり、それによって、カセット24の取付位置145における適切な配向を確実にする。この例示の実施形態では、カセット24および取付位置145は、カセット24を取付位置145に適切な配向で配置することをユーザに要求するか、または、ドア141が閉じないように、大きい半径の単一のコーナを持った概して長方形の形状有している。しかし、カセット24および/または取付位置145に対する他の形状または配向の特徴も可能であると理解されるべきである。
部分に関連づけられることが可能であり、例えば、互いと密着されることが可能であり、その結果、膜15の部分は、制御面148の対応する部分の動作に応じて移動する。例えば、膜15および制御面148は、互いに接近して配置されることが可能であり、適切な真空(または周囲よりも低い圧力)は、制御面148に適切に配置された真空ポートを通じて導入され、膜15と制御面148との間で維持されることが可能であり、その結果、膜15および制御面148は、バルブ・ポートを開閉させる、および/または、ポンプ作用をもたらすための動作を必要とする少なくとも膜15の領域において、本質的に互いに貼り付く。別の実施形態では、膜15および制御面148は、互いに付着するか、または、適切に関連づけられることが可能である。
続された容器は、例えば、後の試験のために、使用済み透析液を受けるように意図されることがある。サイクラ14がサンプル供給ライン30の存在を特定することができるので、サイクラ14は、適切なスパイク160およびライン30に使用済み透析液を送ることができる。上で議論したように、カセット24のスパイク160がすべて共通チャネルに供給するので、任意の特定のスパイク160からの入力は、バルブおよび他のカセット特徴部を制御することによって、任意の望ましい方法でカセット24に送られることができる。
、蓋143は、例えば、トレイ142内のヒータバッグ22を配置した後で閉じられることが可能であり、それによって、熱をトラップして加熱処理を促進するのを補助する、および/または、その加熱面などのヒータ・トレイ142の比較的暖かい部分を触ることまたは他の接触を防止するのを補助する。一実施形態では、蓋143は、閉位置にロックされることが可能であり、それによって、例えば、トレイ142の部分が皮膚の火傷をもたらすことがある温度に加熱される状況で、トレイ142の加熱部分に触れることを防止する。蓋143の開放は、例えばロックによって、蓋143の下側の温度が適切に低い温度になるまで防止されることが可能である。
キャリッジ146の特定のスロットに捕らえられる。チューブがキャリッジ146に取り付けられたときにインジケータ領域33のインジケータが適切に配置された状態で、リーダまたは他の装置は、インジケータの印(例えば、ライン30に接続された容器20中の透析液の種類、透析液の量、製作年月日、メーカの固有性などを表す)を特定することができる。キャリッジ146は、キャリッジ146の上端部および下端部で一対のガイド130に取り付けられる(下側ガイド130だけが図11に示されている)。このように、キャリッジ146は、ガイド130に沿ってドア141上を左から右へと移動することができる。カセット取付位置145に向かって移動する際(図11における右方)、キャリッジ146は、ストッパ131と接触するまで移動することができる。
ップ止めされることが可能である特定タグ1100を収容する能力を有している。インジケータ領域33は、キャリッジ146に取り付けられるときに、ID部1090内に嵌合するような大きさとされ、構成された環状の形状を有することが可能である。特定タグ1100は、各ライン30に関連づけられた透析液の種類、透析液の量、製作年月日、およびメーカの固有性に関する表示を提供することが可能である。図11−1に示されるように、ID部1090は、2次元(2−D)バーコード1102を備えることが可能であり、それはID部1090の底に印刷されることが可能である。バーコード1102は、1辺当たり10個のブロックを持ったデータ行列シンボルであることが可能であり、「空」のデータ行列コードを含むことがある。バーコード1102は、透析液ライン30がキャリッジ146に搭載されたときに特定タグ1100の真下にあるキャリッジ146に配置されることが可能である。しかし、代替の実施形態では、バーコード1102は、ステッカまたはレーザ彫刻によってキャリッジ146のID部1090に付与されることが可能である。また、別の実施形態では、バーコード1102は、長さおよび幅の寸法が変化し、1辺当たりのブロックの個数が変化するデータ行列を含むことが可能である。
に特定のライン30が配置されることを確実にする必要はない。これに代えて、サイクラ14は、どのライン30がどこにあるかを特定し、カセット24および他のシステムの特徴を適切に制御することが可能である。
プを取り外し、透析液ライン30上のキャップ31を取り外し、スパイク160にライン30を接続するように機能する。駆動要素133は、ロッド134に沿って左から右に移動するように構成される。この例示の実施形態では、空気袋は、ロッド134に沿って駆動要素133の動作に動力を供給するが、任意の適切な駆動機構が、モータ、油圧系などを含み、使用されることが可能である。駆動要素133は、キャリッジ146上の対応するスロット146aに係合する前方に延びたタブ135を有している(キャリッジ146上の上部スロット146aを示す図11を参照)。スロット146aとのタブ135の係合は、駆動要素133がガイド130に沿ってキャリッジ146を移動することを可能にする。駆動要素133は、窓136をさらに備えており、それを通じて、CCDまたはCMOSイメージャなどの画像化装置が、キャリッジ146に取り付けたライン30上のインジケータ領域33のインジケータの画像情報をキャプチャすることが可能である。インジケータ領域33のインジケータに関する画像情報は、例えば画像解析によって、画像化装置から、印を取得することが可能である制御システム16に提供されることが可能である。駆動要素133は、ロッド134に沿って左右の両方にキャップ・ストリッパ149を選択的に移動させることができる。キャップ・ストリッパ149は、空気圧式の空気袋などの別個の駆動機構を使用して前後に延びている。
るように、ロッカ・アーム61は、カセット24からのスパイク・キャップ63の取外しを支持する。ロッカ・アーム61のそれぞれは、透析液ライン・キャップ係合部分61aおよびスパイク・キャップ係合部分61bを備えている。ロッカ・アーム61は、通常は動作するように付勢されており、その結果、スパイク・キャップ係合部分61bは、図18におけるロッカ・アーム61に示されるように、ストリッパ要素1491の近傍に配置される。しかし、キャップ31が対応するフォーク形状要素60によって受けられるときに、透析液ライン・キャップ係合部分61aは、キャップ31と接触し、それはロッカ・アーム61を枢動させ、その結果、スパイク・キャップ係合部分61bは、図17に示されるようにストリッパ要素1491から離れるように移動する。この位置によって、スパイク・キャップ係合部分61bは、スパイク・キャップ63(特に、スパイク・キャップ63上のフランジ)に接触することができる。
におけるストリッパ要素1491は、透析液ライン30のキャップ31に係合するように構成されたフォーク形状要素60を使用する。図11−5に示される実施形態では、ストリッパ要素1491は、フォーク形状要素60を備えるだけでなく、複数の検出要素1112および複数のロッカ・アーム1114をさらに備えることが可能である。検出要素1112およびロッカ・アーム1114は、ストリッパ要素1491に沿って垂直に走る2本の平行列に配置されることが可能である。一実施形態では、各縦列は、5つの個々の検出要素1112およびロッカ・アーム1114を備えることが可能であり、それらのそれぞれが、フォーク形状要素60のそれぞれに対応した列に概して整列されるように配置される。各検出要素1112は、対応するロッカ・アーム1114のうちの1つに機械的に接続またはリンクされることが可能である。加えて、各検出要素1112およびロッカ・アーム1114を備えたアセンブリは、非係合位置に向かって各ロッカ・アーム1114を付勢し続ける付勢バネ(図示せず)と、フォーク形状要素60における透析液ライン・キャップ31の存在によって接触および移動される位置にある検出要素1112とを備えることが可能である。各検出要素1112は、フォーク形状要素60の対応する透析液ライン・キャップ31との接触によってストリッパ要素1491の後部に向かって変位および傾斜されることができる。検出要素1112とロッカ・アーム1114との間の機械的な接続を通じて、ロッカ・アーム1114は、透析液ライン・キャップ31と検出要素1112との間の接触に際してスパイク・キャップ63に向かって横方向に枢動または傾動することができる。ロッカ・アーム1114がスパイク・キャップ63に向かって回転または傾斜すると、それは、スパイク・キャップ63上の第2フランジ63aに係合することができ、ストリッパ・アセンブリがその対応するスパイクからスパイク・キャップ63を取り外すことを可能にする。
[透析液コネクタ・ヒータ]
一実施形態では、コネクタ・ヒータは、透析液ライン30のインジケータ領域33近傍に設けられることが可能である。コネクタ・ヒータはコネクタ端部30a、特に、突き刺し壁または中隔30bの温度を制御して、カセット24上のスパイク160に透析液ラインを取り付けるのに必要なキャリッジ力を制限することが可能である。透析液ラインのコネクタ端部30aの突き刺し壁または中隔30bの硬度に影響するのに十分な雰囲気温度(室温)の変動が存在する場合があり、これは、今度は、スパイク160を透析液ライン30のコネクタ端部30aに接合するにおいてキャリッジ146の性能に影響することがある。例えば、より低い雰囲気温度では、突き刺し壁または中隔30bの増大した硬度は、それを貫通するのにスパイク160に対するより大きな力を要することがある。一方、より高い雰囲気温度では、突き刺し壁または中隔は柔軟過ぎて、スパイク160と接触すると分離するよりはむしろ変形することがある。
をするために閉じることができる。図26では、ドア141は閉じられている。ライン30上のインジケータ領域33にある識別子またはインジケータは、様々なライン特性を特定するために読み取られることが可能であり、その結果、サイクラ14は、どの透析液がどのくらい搭載されるかなどを判断することができる。図27では、キャリッジ146は、左方に移動し、カセット24上の対応するスパイク・キャップ63と共にライン30上のキャップ31に係合している。動作中に、駆動要素133は、キャップ・トリッパ149に係合し、同様にキャップ・ストリッパ149を左方に移動させる。しかし、キャップ・ストリッパ149は、後退位置に残る。図28では、キャップ・ストリッパ149は、前方に移動して、フォーク形状要素60をキャップ31に係合させ、それによって、スパイク・キャップ63に結合されているキャップ31に係合する。もしあれば、ロッカ・アーム61は、スパイク・キャップ63に対する係合位置に移動することが可能である。次に、図29に示されるように、キャリッジ146およびキャップ・ストリッパ149は、カセット24から離れるように右方に移動し、その結果、カセット24上の対応するスパイク160からキャップ31およびスパイク・キャップ63を引っ張る。それは、この動作中に、ロッカ・アーム61(もしあれば)は、カセット24からスパイク・キャップ63を引っ張るのを支援することが可能である。図30では、キャップ・ストリッパ149は、右方へのその移動を止め、キャリッジ146は、カセット24から離れるように移動し続ける。これは、ライン30のコネクタ端部30aをキャップ31から引かせ、フォーク形状要素60によってキャップ・ストリッパ149上にキャップ31およびスパイク・キャップ63を取り付けたままにする。図31では、キャップ・ストリッパ149は、後退し、再びカセット24に向かって移動するためにキャリッジ146用の経路に何もない状態にする。図32では、キャリッジ146は、カセット24に向かって移動し、ライン30のコネクタ端部30aをカセット24の対応するスパイク160に係合させる。キャリッジ146は、サイクラ動作中にこの位置に残ることがある。一旦処置が完了すると、図24〜図32に示される動作は、逆にされ、スパイク160および透析液ライン30に再びキャップを嵌め、サイクラ14からカセット24および/またはライン30を取り外すことが可能である。
ある。第2キャップ・ストリッパ・センサは、キャップ・ストリッパ149が完全に拡張されたときを検出するように配置されることが可能である。第1キャリッジ・センサは、キャリッジ146が「ホーム」位置にあるとき、つまり、カセット24およびライン30を搭載することを可能にする位置にあるときを検出するように配置されることがある。第2キャリッジ・センサは、キャリッジ146がスパイク・キャップ63に係合する位置にあるときを検出するように配置されることが可能である。第3キャリッジ・センサは、ライン30からキャップ31を取り外す位置にキャリッジ146が到達したときを検出するように配置されることが可能である。第4キャリッジ・センサは、ライン30のコネクタ端部30aをカセット24の対応するスパイク160に係合する位置にキャリッジ146が移動したときを検出するように配置されることが可能である。他の実施形態では、単一のセンサが、上述したキャリッジ位置の2つ以上を検出するために使用されることができる。キャップ・ストリッパおよびキャリッジ・センサは、電子制御基板(自動接続基板)に入力信号を供給することができ、それは、ひいてはユーザ・インタフェース144を介してユーザに特定の確認またはエラー・コードを伝えることができる。
ップ31が残されていることがある。このLED1120およびレシーバ1124の組合せは、ユーザまたはサイクラ14によってストリッパ要素1491に不注意に残されることがあるキャップ31の検出を可能にする。本発明の態様によれば、流体基板1122は、キャリッジ駆動部アセンブリ132の内部に存在することがあり、サイクラ14を潜在的に故障させることがある、湿度、水分、または他の液体を検出する能力をさらに有することが可能である。
しかし、上述され、図33に示されるように、ポート150,152,154は、中央チューブ156だけを備え、スカート158は備えないことが可能である。これも図34に示されている。図34に図示された実施形態は、左側ポンプ室181の外面に形成された隆起リブを備えている。隆起リブは、右側ポンプ室181にも設けられ、カセット取付位置145でのドア141内の機構を、ポンプ室181の外壁の追加接触箇所に提供することが可能であり、この機構は、ドア141が閉じられたときに、制御面148に対してカセットを押し付ける。隆起リブは必要ではなく、これに代えて、ポンプ室181は、図34の右側ポンプ室181に対して示されるように、リブまたは他の特徴部を持たないことがある。同様に、図3、図4、および図6の実施形態におけるスパイク160は、スパイク160のベース部にスカートまたは同様の特徴部を備えないが、図33における実施形態は、スカート160aを備えている。これも図34に示されている。スカート160aは、スカート160aとスパイク160との間の凹部のスパイク・キャップ63の端部を受容するように配置されることが可能であり、スパイク160とスパイク・キャップ63との間のシールを形成するのを補助する。
部周囲の間欠リブ66および67は、スパイク・キャップ64とスパイク160のベース部160cとの間の滑り嵌めを提供することが可能であると共に、減菌気体または流体がキャップ付きのスパイク160のベース部に亘ってより遠くに浸透することを許容する。図35Cに示されるように、スパイク・キャップ64の断面図では、3個1セットの内側リブ66,67,68は、スパイク・キャップ64とスパイク160のベース部160cとの間の滑り嵌めを提供するように使用されることが可能である。一実施形態では、リブ66およびリブ67は、それらの周面に沿って中断または間隙66aおよび67aを有し、スパイク160のベース部160cに亘って、カセットの外部の気体または流体が流れることを許容する。第3リブ68は、スパイク・キャップ64とスパイク160のベース部160cとの間の密閉係合をなすために周囲に不完全な箇所がなく、スパイク160の外表面の残りの部分からベース部160c密閉する。他の実施形態では、スパイク・キャップ64内のリブは、周方向にではなく縦方向に配向されるか、または、スパイク・キャップ64とスパイク160との間の滑り嵌めを提供する他の配向とされることが可能であると共に、外部気体または流体がスパイク160のベース部160cの外側に接触することを許容する。示された実施形態では、例えば、カセット、スパイク・キャップ、およびスパイク160のベース部160cの殆どの外面が、カセットの外部をエチレン・オキサイド・ガスに露出させることによって減菌することができる。段付き特徴部160bの直径およびスパイク160の先端は、スパイク・キャップ64の重複部分の内径より小さいので、カセットの内部からスパイク管腔に入る如何なる気体または流体も、スパイク160の外面に密閉リブ68まで達することができる。このように、カセットの流体通路に入るエチレンオキシドなどの如何なる減菌気体も、スパイク160の外表面の残りの部分に到達することが可能である。一実施形態では、気体は、例えば、患者ライン34または導出ライン28の端部の通気キャップを通じてカセットに入ることが可能である。
、ポンプ室181と協働する膜15の関連する形状部分151を移動させる。膜15の形状部分151のように、ポンプ制御領域1482は、制御領域1482がポンプ室181内に拡張される際にポンプ室181の形状に対応するように形成されることが可能である。このように、ポンプ制御領域1482での制御シート148の部分は、ポンプ動作中に必ずしも伸ばされる必要がないかまたは弾性変形される必要がない。
ポンプ室に結合され、嵌め合いブロック170に隣接した制御面148の制御領域1481および1482、ならびにカセット24に隣接した膜15の関連する領域(形状部分151など)を間に挟む。空気または他の制御流体は、領域1481,1482用の嵌め合いブロック170の制御室171を出入りすることが可能であり、それによって、望まれるように制御領域1481および1482を移動させて、カセット24のバルブ・ポートを開閉する、および/または、ポンプ室181でのポンプ作用を達成する。図37に示される1つの例示の実施形態では、制御室171は、バルブ制御領域1481のそれぞれの背面に接する筒状形状領域、および、ポンプ制御領域1482の背面に接する一対の楕円状空隙として配置されることが可能である。流体制御ポートは、各制御室171に設けられることが可能であり、その結果、サイクラ14は、制御室のそれぞれにおける流体の体積および/または流体の圧力を制御することができる。例えば、嵌め合いブロック170は、様々なポート、チャネル、開口、空隙、および/または制御室171と連通し、適切な空気圧/真空が制御室171に与えられることを可能にする他の特徴部を含む、マニホールド172に嵌ることが可能である。示されないが、空気圧/真空の制御は、制御可能なバルブ、ポンプ、圧力センサ、アキュムレータなどの使用を通じて、任意の適切な方法で行われることが可能である。勿論、制御領域1481,1482は、重力系、流体圧系、および/または機械系によって(リニアモータなどによって)、あるいは、空気圧系、流体圧系、重力系、および機械系を含む系の組合せによって、他の方法で移動されることがあると理解されるべきである。
力供給ブロック上に取り付けられたアクチュエータ面は、前後に動いて流体を圧送し、および/またはポンプ・カセット24の膜15上で押し、もしくは引っ張ることによってバルブを開閉するように配置された可撓性がある領域を備えた、ガスケットまたは制御面148に似ているか、またはそれと同等である。サイクラ14に対しては、制御面148は、制御領域1481、1482の背後の制御体積171A、171Bに供給された空気圧式の正圧および負力によって作動される。制御面148は、接合ブロック170の前方面上の隆起した面2744上でリップ2742としっかりと嵌合させることによって、圧力供給ブロックまたは接合ブロック170に取り付けられる。接合ブロック170は、1又は複数の対応するポンプ制御面1482の卵型の曲面形状と整列し、かつそれを支持するための1又は複数の表面凹所2746を備えることが可能であり、それはポンプ制御室を形成する。表面凹所がある、またはそれがない同様な構成が、圧送カセットの1又は複数のバルブを制御するための対応する制御面1481と整列させるためにバルブ制御領域171Aを形成するにおいて備えられていることが可能である。接合ブロック170は、さらに、制御流体または気体のポート173Cからポンプ制御面1482の全裏面への流れを容易とするための、ポンプ制御面1482の背後に接合ブロック170の凹所2746の表面に溝2748を備えることが可能である。それに代えて、溝2748を有するよりはむしろ、凹所2746は、粗面化された面または接線方向に多孔性の面で形成されることが可能である。
2、X3、および空気袋2630、2640、2650および蓄圧器2610、2620への流れを制御するバイナリ・バルブ2661〜2667を含む。カートリッジ・バルブ2710はバルブ・ポート2714に押され、回路基板2712を介してハードウェア・インタフェース310に電気的に接続される。
接続は制限されておらず、その結果、閉塞部147は迅速に閉じることが可能である。
1491を後退させた後に、ドア141が開けられるのが可能である。
、大気圧または他の或る参照圧よりも低い負圧または真空)を生じさせる他の構成要素を備えることが可能であり、それによって、制御面148の領域および他の空気圧動作構成要素の動作を制御する。制御システム16(または少なくともその部分)に関するさらなる詳細が下に提供される。
開き、圧力が第2の上限を上回るときにバイナリ・バルブX1Bを閉じる。導入ストロークの間に、オン−オフ・コントローラは圧力が第3の限度を上回るときに(制御体積171Bを負圧溜め2610に接続する)バイナリ・バルブX1Aを開き、圧力が第4の限度未満であるときにバイナリ・バルブ1Aを閉じ、ここに、第4の限度は第3の限度未満であって、第3および第4の両限度は第1の限度未満である。供給ストロークおよび続いてのFMS測定中の経時的な圧力のプロットが図66に示される。膜15が制御室171Bに亘って移動するにつれて、制御室圧力2300は第1の下限2312と第2の上限2310との間を振動する。圧力は、膜15が移動を停止するときに、限度の間の振動を停止させる。膜15は、典型的には、それがカセットのスタジアム・ステップ50の何れかと接触するか、またはそれが制御室表面171Bと接触するときに、移動を停止する。膜15は、出口流体ラインが閉塞される場合に、移動を停止することも可能である。
ることが可能である。これに代えて、それぞれのEOS検出基準は、制御室171Bにおける圧送圧力の関数であることが可能である。
[閉塞部]
本発明の一態様では、一又は複数の可撓性のあるラインを開閉する閉塞部は、一対の対向する閉塞部材を備えることが可能であり、それらは、バネ鋼から作られた平板(例えば、板バネ)などの可撓性要素として形成されることが可能であり、閉塞部を動作させるべく閉塞部材の一方または両方に力を加えるように構成された力アクチュエータを有する。或る実施形態では、力アクチュエータは、可撓性要素間に配置された拡張可能または拡大可能な部材を備えることが可能である。拡張可能部材のサイズを減少させた状態で、可撓性要素は、平坦または略平坦な状態であり、ピンチヘッドを付勢して、ラインを閉じるべく挟むように一又は複数のラインに係合する。しかし、拡張可能部材が可撓性要素を離すように付勢するときには、可撓性要素は、ピンチヘッドを曲げて引き戻し、ラインを解放して、ラインを通じた流れを可能にする。他の実施形態では、閉塞部材は、力アクチュエータによって加えられる力のレベルに対して本質的に剛性があることができる。或る実施形態では、力アクチュエータは、一方または両方の対向する閉塞部材に力を加えることが可能であり、それによって、閉塞部材間の距離を、それらが対向する領域の少なくとも一部で増加させ、可撓性チューブの開閉を達成する。
成が、ハウジング82に対する線形調整器167の位置を調整するのを補助するために使用されることが可能である。つまり、ピンチヘッド161は、一般に適切に配置される必要があり、その結果、板バネ165が互いの近傍に配置され、空気袋166が実質的に空にされるかまたは大気圧にされた状態で、ピンチヘッド161は、患者および導出ラインを適切に圧迫して、チューブの切断、撚れ、または破損なしに、チューブの流れを閉じるように挟む。線形調整器167のスロット開口は、この閉塞部147の所定位置への高精度な位置決めおよび固定を可能にする。解放刃169によって提供されるようなオーバーライド解放装置は、随意に板バネ165間に配置され、より詳細に下で議論されるように、板バネ165を押し離すように回転されることが可能であり、それによって、ピンチヘッド161をピンチヘッド・ガイド163内に後退させる。解放刃169は、手動で動作されることが可能であり、例えば、電源喪失、空気袋166の故障、または他の状況の場合に、閉塞部147を無効化する。
保たれるということであり、その結果、ピンチヘッド161は、ピンチヘッド・ガイド163に対して移動するときに、一般にはピンチヘッド・ガイド163に拘束されない。加えて、板バネ165の対向する力は、アセンブリの枢動軸およびブッシングの非対称な磨耗量を減少させる傾向がある。また、一旦板バネ165が略直線位置になると、板バネ165は、ピンチヘッド161の長さに概して沿った方向に力を与えることができ、その力は、板バネ165上に空気袋166によって与えられる力よりも数倍大きく、それによって、板バネ165を互いに分離し、ピンチヘッド161を後退させる。さらに、板バネ165が平坦または略平坦な状態では、ピンチヘッド161によって与えられる圧迫力を克服するために、押し潰されたチューブ中の流体によって与えられる必要がある力は、それらの端部で板バネに加えられ、平坦にされた板バネの平面に本質的に平行ときに必要とされる比較的大きな力に達し、それによって、平坦にされた板バネのカラム安定性を壊すことによって板バネを座屈させる。その結果、閉塞部147は、ラインを閉塞するのに非常に効果的であり、故障の機会を少なくすることができる一方で、ピンチヘッド161を後退させるために空気袋166によって加えられる比較的小さな力を要求する。例示の実施形態の2重の板バネ配置は、板バネを曲げるのに必要な任意の所定の力に対して、および/または、板バネの任意の所定のサイズおよび厚さに対して、ピンチヘッドによって提供される圧迫力を著しく増大させるという付加的な利点を有することがある。
[ポンプ供給体積測定]
本発明の別の態様では、サイクラ14は、流量計、重量計、または流体体積もしくは重量の他の直接的な測定手段の使用なしに、システム10の様々なラインに供給される流体の体積を判断することが可能である。例えば、一実施形態では、カセット24内のポンプなどのポンプによって移動される流体の体積は、ポンプを駆動するために使用される気体の圧力測定値に基づいて判断されることが可能である。一実施形態では、体積判断は、2室を互いから分離し、分離した2室のそれぞれの圧力を測定し、2室内の圧力が部分的にまたは実質的に等しくなることを可能にし(2室を流体接続することによって)、圧力を測定することによってなされることができる。測定した圧力と、2室のうちの一方の既知の容積と、均一化が断熱で生じるという仮定とを使用して、他方の室(例えば、ポンプ室)の体積を演算されることができる。一実施形態では、2室を流体接続した後で測定された圧力は、実質的には互いに等しくないことがある(つまり、2室内の圧力は、完全には均一化していないことがある)。しかし、下に説明されるように、これらの実質的に等し
くない圧力は、ポンプ制御室の体積を判断するために使用されることが可能である。
して制御室171の相対圧力を比較することである。相対圧力を比較することによって、制御室171の容積の変化を判断することができ、それは、ポンプ室181の容積の変化に対応し、ポンプ室181から供給され、該ポンプ室に受ける体積に反映される。例えば、制御室171内の圧力がポンプ室導入サイクル中に低下され(例えば、開いたバルブX1を通じて圧力源から負圧を加えることによって)、その結果、膜15およびポンプ制御領域1482を制御室壁の少なくとも一部と接触するように(または膜15/領域1482の別の適した位置に)引き込んだ後で、圧力源から制御室を分離するようにバルブX1を閉じ、バルブX2を閉じ、それによって、制御室171から参照室を分離する。バルブX3は、開いて参照室を大気圧に通気することが可能であり、次に、閉じて参照室を分離する。バルブX1が閉じ、制御室および参照室内の圧力が測定された状態で、次に、バルブX2を開き、制御室および参照室内の圧力均一化を開始させる。参照室および制御室の初期圧力は、参照室の既知の容積と、均一化が開始された後(必ずしも完了している必要はない)で測定された圧力と共に、制御室の容積を判断するために使用されることがある。この処理は、シート15/制御領域1482がポンプ室181のスペーサ要素50と接触するように押し込まれるときに、ポンプ供給サイクルの終端で繰り返されることが可能である。供給サイクルの終端での制御室容積を導入サイクルの終端での体積と比較することによって、ポンプから供給された液体の体積を判断することができる。
PVγ=定数 …(1)
ここで、Pは圧力であり、Vは体積であり、γは定数に等しい(例えば、気体が空気などの二原子の場合には約1.4)。このように、次式は、バルブX2を開き圧力均一化が生じる前後の制御室および参照室内の圧力および容積を関連づけるように書かれることができる。
ここで、Prは、バルブX2を開く前の参照室ならびにラインL2およびL3の圧力であり、Vrは、バルブX2を開く前の参照室ならびにラインL2およびL3の容積であり、Pdは、バルブX2を開く前の制御室ならびにラインL0およびL1の圧力であり、Vdは、バルブX2を開く前の制御室ならびにラインL0およびL1の容積であり、Pfは、バルブX2を開いた後の参照室および制御室の均一化した圧力であり、Vfは、制御室、参照室、ならびにラインL0、L1、L2、およびL3を備えたシステム全体の容積である(つまり、Vf=Vd+Vr)。Pr,Vr,Pd,Pf,およびγは既知であり、Vf=Vr+Vdであるので、この数式は、Vdについて解くために使用されることができる(ここでは、特許請求の範囲を含めて、容積値などを判断する際の「測定された圧力」
に使用するように言及されるが、そのような測定された圧力値は、必ずしもpsi単位などの任意の特定の形態である必要がないと理解されるべきである)。これに代えて、「測定された圧力」または「判断された圧力」は、電位、抵抗値、マルチビットのデジタル値などのような圧力を代表する任意の値を含むことが可能である。例えば、ポンプ制御室内の圧力を測定するために使用される圧力変換器は、ポンプ制御室内の圧力を代表するアナログの電位、抵抗、または他の表示を出力することが可能である。トランスデューサからの生の出力は、測定された圧力、および/またはトランスデューサからのアナログ出力を使用して生成されたデジタル値、トランスデューサ出力に基づいて生成されるpsiまたは他の値などのような出力の或る修正された形態として使用されることも可能である。同じことが、判断された容積などの他の値にも言えるが、必ずしも立方センチメートルなどの特定の形態である必要はない。これに代えて、判断された容積は、容積の代表である任意の値を含むことが可能であり、例えば、立方センチメートルで実際の容積を生成するために使用されることができる。
ここで、Vrfは、参照室の容積、ラインL2およびL3の容積、ならびに開いた後でバルブX2の左または右に移動することが可能である「ピストン」の移動がもたらす容積調整を含む参照室系の最終(均一化後)容積であり、Vriは、参照室ならびに「ピストン」がバルブX2に位置する状態でのラインL2およびL3の初期(均一化前)容積であり、Pfは、バルブX2が開いた後の最終均一化圧力であり、Patmは、バルブX2が開く前の(この例では大気圧)参照室の初期圧力である。同様に、式(4)は、圧力均一化前後の制御室系の容積の関係を与える。
ここで、Vdfは、制御室の容積、ラインL0およびL1の容積、ならびに開いた後でバルブX2の左または右に移動することが可能である「ピストン」の移動がもたらす容積調整を含む制御室系の最終容積であり、Vdiは、制御室ならびに「ピストン」がバルブX2にある位置する状態でのラインL0およびL1の初期容積であり、Pfは、バルブX2が開いた後の最終圧力であり、Pdiは、バルブX2が開く前の制御室の初期圧力である。
(なお、この参照室および制御室の容積変化は、仮想ピストンの移動のみによるものである。参照室および制御室は、通常状態下の均一化処理中に実際には容積が変化しない)。また、式(3)からの関係を使用して、参照室系の容積変化は、次式から与えられる。
同様に、式(4)を使用して、制御室系の容積変化は、次式から与えられる。
7)
Vriが既知であり、PfおよびPatmが測定されるかまたは既知であるので、ΔVrを演算することができ、それは式(5)によれば(−)ΔVdと等しいと想定される。従って、Vdi(参照室との圧力均一化前の制御室系の容積)は、式(7)を使用して演算されることができる。この実施形態では、Vdiは、L0およびL1が固定および既知の量である、制御室ならびにラインL0およびL1の容積を表している。VdiからL0およびL1を減算して、制御室の容積を単独で得る。上の式(7)を使用することによって、例えば、(例えば、導入サイクルの終端および導出サイクルの終端の)ポンプ動作の前(Vdi1)および後(Vdi2)の両方で、制御室の容積変化を判断することができ、従って、ポンプによって供給される(またはポンプに取り込まれる)流体の体積の測定値を提供する。例えば、Vdi1が充填行程の終端での制御室の容積であり、Vdi2がそれに続く供給行程の終端での制御室の容積である場合には、ポンプによって供給される流体の体積は、Vdi2からVdi1を減算することによって推定されることが可能である。この測定は圧力に基づいてなるので、体積判断は、圧送行程が完全か部分的であるかに拘わらず、ポンプ室181内の膜15/ポンプ制御領域1482の殆ど如何なる位置に対してもなされることができる。しかし、充填および供給行程の終端になされた測定は、ポンプ動作および/または流量への影響が殆どないか影響がまったくなしに達成されることができる。
を、例えば最小二乗法を使用して生成し、最近似線の傾きを判断することを含む。例えば、新しい圧力が制御室または参照室に対して測定される都度、最小二乗近似線が、最新の測定値および9個の先の圧力測定値を含むデータセットに対して判断されることが可能である。この処理は、圧力データの幾つかのセットに対して繰り返されることが可能であり、判断は、最小二乗近似線の傾斜が最初に負(または非零値)になったときになされることが可能であり、後続のデータセットに対してさらに負の方へ(または零傾斜から逸れるように)成長させ続ける。最小二乗近似線が適切な増加する非零傾斜を有する点は、2室の初期圧力を特定するために使用されることが可能である(つまり、バルブX2が開く前の時点で)。
が可能である。何れかのデータセット用の第1圧力測定値は、最終均一化圧力(つまり、Pf)として使用されることも可能である。1つの例示の実施形態では、圧力均一化が、バルブX2を開いた後、一般に約200〜400ミリ秒以内に生じ、均一化の大部分が、約50ミリ秒以内に生じたことが分かった。従って、制御室および参照室内の圧力は、バルブX2を開く前の時点から均一化が達成される時点まで、均一化処理全体の間に約400〜800回、またはそれ以上の回数、サンプリングされることが可能である。
PriVriγ+PdiVdiγ=定数=PrfVrfγ+PdfVdfγ
…(8)
ここで、Pri=バルブX2を開く前の参照室内の圧力、Pdi=バルブX2を開く前の制御室の圧力、Prf=最終参照室内圧力、Pdf=最終制御室内圧力である。
1)制御室および参照室から、バルブX2を開く直前に開始し、PrおよびPdが等しく近づく状態で終了する一連の圧力データセットを得る。Priがキャプチャされた最初の参照室内圧力である場合には、図32における後続のサンプリング点は、Prj=Pr1,Pr2,...Prnと称される。
ΔVrj=Vrj−Vri=Vri(−1+(Prj/Pri)−(1/γ))
3)個々のそのようなΔVrjについて、式(7)を使用して、対応するVdijを演算する。
例えば、
ΔVr1=Vri*(−1+(Pr1/Pri)−(1/γ))
ΔVd1=−ΔVr1
従って、
Vdi1=ΔVd1/(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
Vdin=ΔVdn/(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))1セットn個の制御室系初期容積(Vdi1〜Vdin)を、圧力均一化中のそのセットの参照室内圧力データ点Pr1〜Prnに基づいて演算して、今度は、圧力均一化期間全体に亘る制御室系初期容積(Vdi)の最適化された測定値を得る時点(f)を選択することができる。
Pr1に対応するVdiについて、
ΔVd1,1=Vdi1*(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
ΔVd1,2=Vdi1*(−1+(Pd2/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
ΔVd1,n=Vdi1*(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
Prnに対応するVdiについて、
ΔVdn,l=Vdin*(−1+(Pd1/Pdi)−(1/γ))
ΔVdn,2=Vdin*(−1+(Pd2/Pdi)−(1/γ))
・
・
・
ΔVdn,n=Vdin*(−1+(Pdn/Pdi)−(1/γ))
5)ΔVrおよびΔVdj,kの絶対値間の2乗誤差の合計を取る。
・
・
・
る。この例では、Pdfが、Prfと同時にまたは略同時に生じる。
[空気検出]
本発明の別の態様は、ポンプ室181内の空気の存在と、存在する空気の体積(もしあれば)との判断を含んでいる。そのような判断は、例えば、準備シーケンスが適切に行われて、カセット24から空気を除去することを確実にするのを補助するのに、および/または、空気が患者に供給されないことを確実にするのを補助するのに重要である場合がある。或る実施形態では、例えば、ポンプ室181の底の下側開口187を通じて患者に流体を供給するときに、ポンプ室に捕集された空気または他の気体は、ポンプ室181内に残る傾向があることがあり、その気体の体積がポンプ室181の有効デッドスペースの容積よりも大きくない限り、患者に圧送されることを禁じられる。下で議論されるように、ポンプ室181に含まれる空気または他の気体の体積は、本発明の態様に従って判断されることができ、その気体は、気体の体積がポンプ室181の有効デッドスペースの容積よりも大きくなる前に、ポンプ室181から除去されることができる。
膜15/制御領域1482を充填行程の終端に制御室の壁に対して押し付けた状態で、制御室内の任意の空気空間の容積(例えば、制御室壁の溝または他の特徴部の存在、および、ラインL0およびL1の容積(合わせてVdfix)による)は、かなり正確に知られることができる(同様に、膜15/制御領域1482をポンプ室181のスペーサ要素
50に対して押し付けた状態で、制御室ならびにラインL0およびL1の容積を正確に知ることができる)。充填行程の後、制御室系の容積は、正圧の制御室プレチャージを使用して試験される。この試験した容積と充填行程の終端で試験した容積との間の如何なる相違も、ポンプ室内の空気の体積を示すことが可能である。式(9)を式(7)に代入して、制御室の体積変化ΔVdが、次式で与えられる。
ΔVrは式(6)から演算されることができ、式(5)から、ΔVr=(−1)ΔVdであることが分かるので、式(10)は、次のように書き換えられる。
そして、再び、
Vbi=(−1)ΔVr/(−l+(Pdf/Pdi)−(1/γ))−Vdfix
…(12)
従って、サイクラ14は、式(12)を使用して、ポンプ室181内に空気があるか否か、および泡の凡その体積を判断することができる。この気泡体積の演算は、例えば、ΔVr(式(6)から判断されるような)およびΔVd(Vdi=Vdfixを使用して式(7)から判断されるような)の絶対値が、互いに等しくないことが分かった場合に行われることが可能である。つまり、Vdiは、ポンプ室181内に存在する空気がない場合に、Vdfixと等しくなるべきであり、従って、Vdiの代わりのVdfixを使用して式(7)から与えられるΔVdの絶対値は、ΔVrと等しくなる。
[頭高検出]
幾つかの状況では、カセット24またはシステムの他の部分に関する患者の高さ位置を判断することが有用である場合がある。例えば、幾つかの状況での透析患者は、導入または導出動作中に患者の腹膜腔を流入出する流体による「引っ張り」または他の動きを感じることがある。この感覚を低減すべく、サイクラ14は、導入および/または導出動作中に患者ライン34に加えられる圧力を低下させることが可能である。しかし、患者ライン34に対する圧力を適切に設定すべく、サイクラ14は、サイクラ14、ヒータバッグ22、ドレイン、またはシステムの他の部分に対する患者の高さを判断することが可能である。例えば、導入動作を行うときに、患者の腹膜腔がヒータバッグ22またはカセット24の5フィート上に配置される場合には、サイクラ14は、患者の腹膜腔がサイクラ14の5フィート下に配置される場合によりも高い圧力を、透析液を送るために患者ライン34に使用する必要がある場合がある。この圧力は、例えば、所望の目標ポンプ室内圧力を達成すべく、可変時間間隔でバイナリ空気圧ソースバルブを交互に開閉することによって、調整されることが可能である。平均の所望の目標圧力は、例えば、ポンプ室内圧力が所
定量だけ目標圧力を下回るときにバルブを開いたままにし、また、ポンプ室内圧力が所定量だけ目標圧力を上回るときにバルブを閉じたままにするように時間間隔を調整することによって維持されることができる。完全な行程体積の供給を維持するような如何なる調整も、ポンプ室の充填および/または供給時間を調整することによってなされることができる。可変オリフィス・ソースバルブが使用される場合には、目標ポンプ室内圧力は、バルブが開閉される間隔のタイミングを調整するのに加えて、ソースバルブのオリフィスを変化させることによって達することができる。患者位置の調整のために、サイクラ14は、流体の圧送を一瞬止めることが可能であり、それによって、患者ライン34をカセット中の一又は複数のポンプ室181と開放された流体連通状態のままにする(例えば、カセット24内の適切なバルブ・ポートを開くことによって)。しかし、ポンプ室181用の上側バルブ・ポート192などの他の流体ラインは閉じることが可能である。この条件では、ポンプのうちの1つに対する制御室内の圧力を測定することが可能である。本技術分野において周知であるように、この圧力は、患者の「頭」の高さに相関し、患者への流体の供給圧力を制御するためにサイクラ14によって使用されることができる。同様のアプローチは、ヒータバッグ22の「頭」の高さ(一般に知られる)および/または透析液容器20の頭高を判断するために使用されることができる。なぜならば、これらの構成要素の頭高は、適切な方法で流体を圧送するのに必要な圧力に影響がある場合があるからである。
[サイクラのノイズ低減特徴]
本発明の態様によれば、サイクラ14は、動作中にまたはアイドル状態で、サイクラ14によって生じたノイズを低減する一又は複数の特徴部を備えることが可能である。本発明の一態様では、サイクラ14は、該サイクラ14の様々な空気圧式装置を制御するために使用される圧力および真空の両方を生成する単一のポンプを備えることが可能である。一実施形態では、ポンプは、圧力および真空の両方を同時に生成することができ、それによって、全体的な実行時間を減少させ、ポンプをもっとゆっくりと(従って、より静かに)動作させることを可能にする。別の実施形態では、空気ポンプの始動および/または停止は、漸増または漸減する(例えば、始動時のポンプ速度または出力を増加させる、および/または、ポンプ速度または出力を減少させる)。この構成は、空気ポンプの始動および停止に関連する「オン/オフ」ノイズを低減するのを補助することが可能であり、従って、ポンプ・ノイズは、それほど気にならなくなる。別の実施形態では、空気ポンプは、目標出力圧力または体積流量に近づいた際に、低いデューティ・サイクルで動作されることが可能であり、その結果、空気ポンプは、停止されてその短時間後に作動されるのに対して、動作し続けることができる。その結果、空気ポンプのオン・オフのサイクルを繰り返すことによって生じる途絶を回避することが可能である。
して開いたままである。サイクラ14が電源故障などなく適切に動作し続ける場合には、空気袋166は、システム動作の初めに一度膨張することがあり、シャットダウンされるまで膨張し続けることが可能である。発明者らは、幾つかの状況では、空気袋166などの比較的静的な空気動作式装置は、「きしみ」音を発生するか、または、供給された空気圧の僅かな変化に呼応してノイズを発生することを認識した。そのような変化は、空気袋166のサイズを僅かに変化させることがあり、それは、付随した機械部品を動かし、潜在的にノイズを発生させる。空気袋166および同様の空気圧式動力の要求がある他の構成要素の態様によれば、例えば、バルブを閉じることによって、空気ポンプ83および/またはタンク84から分離されることが可能であり、その結果、空気袋または他の空気圧式構成要素内の圧力変化を減少させ、従って、圧力変化の結果として生成されることがあるノイズを低減する。空気圧供給源から分離されることがある別の構成要素は、カセット取付位置145のドア141内の空気袋であり、それは、ドア141を閉じたときに、制御面148に対してカセット24を押し付けるように膨張する。他の適切な構成要素もまた、望まれるように分離されることがある。
と接続されることが可能である。この接続(周囲環境、アキュムレータ、または他のものへの通気を含むことがある)によって、圧力/真空解放によって生じるノイズをさらに低減することが可能である。
[制御システム]
図1に関して記述された制御システム16は、透析治療を制御し、透析治療に関する情報を通信するなど、多数の機能を有している。これらの機能は、単一のコンピュータまたはプロセッサによって扱われることが可能であるが、それらの機能の実施が物理的および概念的に分離された状態が維持されるように、異なる機能に対して異なるコンピュータを使用することが望ましい場合がある。例えば、1台のコンピュータが透析機類を制御し、別のコンピュータがユーザ・インタフェースを制御するために使用されることが望ましい場合がある。
ェース・コンピュータ302は、広域ネットワーク(WAN)、ローカル・エリア・ネットワーク(LAN)、バス構造、無線接続、および/または或る他のデータ転送媒体によって結合されることが可能である。
Epson)S1d13513チップによって駆動され、タッチスクリーンはウォルフソン・マイクロエレクトロニクス(Wolfson Microelectoronics)WM97156チップによって駆動される。一定レジスタ値の例としては、限定されるものではないが、スクリーンに表示された画素の数、表示された色の数が挙げられる。
る前に、患者データ・キー325がポート331に挿入される。ドア141は、ドア141が閉じられたときに、患者データ・キー325を収容するための第2の凹所2802を備えている。患者データ・キー325をドア141の背後に配置させると、すべての治療データがPDKに記録されることが可能であることを確実とする。この配置はユーザが該キーを治療半ばで取り出すのを妨げる。
ピュータ300およびユーザ・インタフェース・コンピュータ302の両方がセルフテストを完了するまで再び有効化されないように構成されることが可能である。
にする。
[FPGA]
幾つかの実施形態では、図45中のハードウェア・インタフェース310は、機械制御機能の予め規定されたセットを実行でき、かつ安全性のさらなる層をサイクラ・コントローラ16に提供することができる自動化コンピュータ300およびユーザ・インタフェース302からの別のプロセッサであることが可能である。フィールド・プログラマブレ・ゲート・アレイ(FPGA:field programmable gate array)のような第2のプロセッサは、自動化コンピュータ300からの幾らかの計算タスクをハードウェア・インタフェース310(例えば、FPGA)まで移動させることによって、サイクラ14の応答性およびスピードを増大させることが可能であり、その結果、自動化コンピュータ300はより多くの源を流体管理および治療制御に向けることが可能である。というのは、これらは源集約的演算を備えているからである。ハードウェア・インタフェース310は空気圧バルブを制御でき、様々なセンサからのデータを記録し、一時的に格納することが可能である。ハードウェア・インタフェース310によるバルブ、圧力レベルおよびデータ記録のリアルタイム制御は、自動化コンピュータ300で実行されるソフトウェア処理または機能がそれらに対して準備できると、自動化コンピュータ300が命令を送り、データを受容するのを可能とする。
・予測可能であり、かつ微小な分解時間ベースに基づいた空気圧式圧力センサ・データの獲得;
・自動化コンピュータ300によって要求されるまでのタイムスタンプでの圧力データの格納;
・その自動化コンピュータ30から受容したメッセージの有効化;
・1又は複数の空気圧式バルブの自動制御の提供;
・ピック・アンド・ホールド(Pick & Hold)機能性を提供し、および/または電流フィードバックを伴って幾つかのバルブを制御するための、可変パルス幅変調(PWM)デューティ・サイクルでの幾つかのバルブの制御;
・バルブ組合せ、最大圧力および温度と能力の自動化された、および冗長な安全性のチェ
ックの提供。
・必要に応じてフェール・セーフ・モードにサイクラ14を入れる他のコンピュータ300、302から独立していること。
・サイクラ14でのボタンの状態の監視およびボタン照明のレベルの制御;
・自動接続ネジ駆動機構1321の制御および自動接続位置決め感知の監視;
・透析液キャップ31および/またはスパイク・キャップ63の存在の検出;
・空気圧式ポンプの制御;
・準備センサLEDおよび検出器の制御;
・過電圧の検出および過電圧を検出するハードウェアの試験;
・1又は複数の流体検出器の制御および監視;
・ドア141上のラッチ1080および近接性センサ1076の監視;
・システム・レベルでの臨界電圧の監視。
・自動化コンピュータ300から受容されるべきシステム制御データの一体性の監視;
・治療中の患者ハザードを生じ得る組合せについての命令されたバルブの構成の評価;
・過剰に高いまたは低い温度についての流体およびパンの温度の監視;
・過電圧モニタの監視および試験;および
・ハードウェア・インタフェースから戻された臨界的データを有効化するための自動化コンピュータ300に対する手段の提供。
よび自動化コンピュータ300における安全性エグゼクティブ処理352、354によって制御される。
連続的失敗CRCチェックに際して起こる。
位置に基づいてのサイクラのシャットダウンは、患者を保護し、(必要であればリセットの後に)治療を完了する能力を維持する。ハードウェア・インタフェース310は、ヒータ・パンおよび/またはバッグ・ボタン上での過剰な温度、制御室または溜めにおける過剰な圧力を含む安全でない状態において、警鐘を発し、安全ラインの電源を切ることも可能である。ハードウェア・インタフェースは、水が流体トラップで検出されるとき、警鐘し、安全ラインの電源を切ることが可能である。
[ヒータ制御システム]
上述された制御システムを用いて、患者に供給される透析液が所定の温度の範囲内に維持されるのを確実とすることが可能である。治療処理中に、サイクラ14は、ヒータバッグ・ライン26を介して、接続された透析液容器20からの透析液をヒータバッグ22に導入する。ヒータバッグ22は、電気抵抗ヒータを備えることが可能なヒータ・パン142上に支えられている。ヒータバッグ22は断熱されたカバー143で覆われることが可能である。ヒータ・パン142に供給された熱エネルギーを制御するようにヒータ・コントローラを機能させて、患者に透析液を供給するに先立って透析液の温度を所望の設定値に制御することが可能である。透析液の温度は、患者の腹腔に供給されるに先立って安全範囲内にあって、患者に負傷または不快感を引き起こすこと、または低体温症または高体温症を引き起こすことを回避すべきである。ヒータ・コントローラは、ヒータ・パンの温度を、触れて安全な温度に制限することも可能である。ヒータ・コントローラは、透析液を適時に許容される温度の範囲内に加熱し、そこに維持するように構築して、最も効果的な治療を確実とする。
って制御されて、ヒータバッグにおける所望の流体温度を達成することが可能である。ヒータ制御エレクトロニクス505は、限定されるものではないが、パルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)信号(図49−2に示されたPWM信号511)を生じるヒータ制御モジュール509を備えることが可能である。入力−出力(IO:input−output)サブシステム344における電気的ハードウェアは、PWM信号511に基づいて、電力をヒータ要素508に接続し、IOサブシステム344でのハードウェアは、ヒータ・パン温度センサ504およびボタン温度センサ506の出力を読み取る。PWM信号511はヒータ要素508のそれぞれに供給された電力を制御することが可能であり、その結果、透析液ヒータ・システム500は、次に、ヒータバッグ22をユーザが設定可能な快適温度まで加熱することが可能であり、これは、好ましい安全温度範囲内に制御することが可能である。透析液ヒータ・システム500は、ヒータ・パン142の表面温度を、触れて安全な温度に限定することも可能である。ヒータ制御回路505のハードウェア構成要素はコントローラ16の部分であることが可能である。ヒータ・パン142およびヒータバッグ22をサイクラ12の電子的および空気圧式の構成要素から熱的に隔離するように機能するヒータ要素508の下方に配置された断熱体510もあることが可能である。加えて、ヒータ蓋143はヒータバッグ22を周囲の環境から隔離することが可能である。そのようにして、透析液ヒータ・システム500は、ボタン温度センサ506によって測定して、ヒータバッグ22内部の透析液温度をできる限り早く所望の流体設定値温度550(図49−3参照)まで持っていくように構築されることが可能であり、治療サイクルの残りを通じてその所望の流体設定値温度550を維持する。幾つかの実施形態では、温度センサはハードウェア・インタフェース310に接続する。同一のハードウェア・インタフェース310は、ヒータを使用不能とする安全リレーを制御することが可能である。
制御モジュール509に定期的に(例えば、略10ms毎に)送ることも可能である。更新された信号はヒータバッグ体積、ヒータ・パン温度515、ボタン温度517、設定値温度550およびヒータが使用可能とする機能を備えることが可能である。ヒータ制御モジュールはこれらの信号の幾つかまたはすべてを連続的に平均することが可能であるが、より低い頻度では(例えば、2秒毎に)その出力511を演算および更新するだけである。
温度にヒータ・パンの熱キャパシタンスを掛け、これに、流体温度にヒータバッグ中の流体の熱キャパシタンスを掛けたものを加えた総和として演算されることが可能であり、ここに、該総和は、ヒータ・パンの熱キャパシタンスとヒータバッグ中の流体の熱キャパシタンスとの総和で割られる。ヒータ・パンおよび流体の加重平均は、これに代えて、ヒータ・パンおよびバッグ中の流体の質量、またはヒータ・パンおよびバッグ中の流体の体積によって重み付けされるのが可能である。
内側ループ・コントローラ512の出力を飽和すると、長時間存在する温度誤差によるオーバシュートを最小限とするためにアンチワインドアップ・ロジック要素518を備えることも可能である。内側ループ・コントローラ512は、さらに、ヒータ・パンの現実温度515に作用して、ヒータの応答性を改良する離散微分項520を備えることが可能である。内側ループ・コントローラ512は、さらに、最大および/または最小の許容されたヒータ・コマンドまたはPWM信号511を設定する飽和制限要素521を含むことが可能である。内側ループ・コントローラ512は、さらに、略2秒毎に起こるコントローラ演算間でPWM信号511を一定に保持するための0次保持ロジック523を備えることが可能である。
平衡温度は、ヒータ508がオフとされ、かつヒータ・パン142および透析液導入ヒータバッグ22が平衡となることが許される場合にもたらされるであろう、ボタン・センサ506によって測定されたヒータバッグ温度である。平衡温度は、制御体積解析546におけるヒータ・パン142およびヒータバッグ22の模式的ブロック図を示す図49−6を参照することによって良好に理解されるのが可能である。制御体積解析546は、平衡温度532が判断されるのが可能であるモデル環境を描く。この例示的な実施形態では、透析液ヒータ・システム500は、少なくとも2つの熱質量:ヒータ・パン142およびヒータバッグ22を備えることが可能な制御体積548としてモデル化されるのが可能である。制御体積548の境界は、熱移動だけがヒータ・パン142およびヒータバッグ22の間で起こる完全な断熱材として機能すると想定されるのが可能である。このモデルでは、熱エネルギー549がヒータ要素508を介してシステムに加えられることが可能であるが、熱エネルギーはヒータ・パン142およびヒータバッグ22から取り除かれるのが可能でないことがある。このモデルでは、透析液ヒータ・システム500におけるように、ヒータ・パン142およびヒータバッグ22が平衡となるに従い、ヒータバッグ22がその目標温度に到達するのに丁度十分にヒータ・パン142を加熱するのが望ましい。従って、平衡温度532はヒータバッグ22の初期温度およびヒータ・パン142の初期温度の関数として演算されるのが可能である:
E=MpcpTp+VbρbcbTb=(Mpcp+Vbρbcb)Te
ここで、Mp、cpはヒータ・パン142の質量および比熱であり、Vp、ρb、cbはバッグ中の透析液の体積、密度および比熱であり、TpおよびTbは、それぞれ、ヒータ・パン515およびボタン517の温度である。平衡温度について解くと、パンおよびボタン温度の線形組合せが得られる:
Te=cTb+(1−c)Tp
ここで、
定数cは平衡定数であり、kは透析液に対するヒータ・パンの熱キャパシタンス比である。添字bはヒータバッグ22中の透析液を示す一方で、pはヒータ・パン142を示す。
の熱的オーバシュートを制限する。
度515、ボタン・センサ現実温度517、およびプローブ温度552は、すべて、略30分以内に流体設定値温度550に収束する。
・第1の構成要素の温度変化の速度が低いこと;
・第1の部分の温度が設定値温度の近傍であること;
・第1の部分の体積が幾らか最小レベルを超えること;
・制御出力信号が飽和されていないこと。
さらに、温度コントローラは、外側ループ・コントローラが、少なくとも、平衡温度についての比例制御項備え、かつ内側コントローラに対する設定値温度を出力するカスケード温度コントローラの外側ループ・コントローラであることが可能である。内側コントローラは、ヒータまたはクーラ要素で第1構成要素の温度を外側コントローラによって生じた設定値温度に制御する。
ユニバーサル電源
開示の態様によると、APDシステム10は、ライン電圧を、サイクラ14中の電気機械式要素およびエレクトロニクスの幾らかまたはすべてについてのDC電圧の1又は複数のレベルに変換するユニバーサル電源を備えることが可能であり、かつヒータ・パン142のための電気ヒータにAC電力を提供する。サイクラ14中の電気機械式要素は空気圧式バルブ、電気モータ、および空気圧ポンプを備えることが可能である。サイクラ14中のエレクトロニクスは制御システム16、表示部324、およびセンサを備えることが可能である。AC電力はヒータ・コントローラに供給されて、ヒータ・トレイ142上のヒータバッグ22中の透析液の温度を、ユーザ/患者に透析液を供給するに先立って所望の設定値に制御する。ユニバーサル電源は2つ(またはそれ以上の)ヒータ要素の構成を変化させて、ACライン電圧の2つの範囲:例えば、110±10ボルトrmsの第1の範囲;および220±20ボルトrmsの第2の範囲を受け入れる。この構成は、多数の異なる国においてAPDシステム10の使用を受け入れること意図する。治療セッションの開始中に、APDサイクラ14は、ヒータバッグ・ライン26を介して接続された透析液容器20からの透析液をヒータバッグ22に導入する。代替実施形態では、透析液の予め導入されたバッグを治療の開始時にヒータ・パン142上に置くことが可能である。
PWMヒータ回路
APDサイクラ中のヒータ・コントローラは、ヒータ・パン142に取り付けられたヒータ要素に供給された電力を変調する。APDサイクラは世界中の様々な場所で用いられることが可能であり、かつ100〜230ボルトrmsの電力を供給するAC本管に差し込まれることが可能である。ヒータ・コントローラおよび回路は、継続的に十分なヒータ電力を供給し、多数の方法でヒューズを飛ばすこともヒータ要素を損傷することもないようにしつつ、様々なAC電圧に適合させることが可能である。
能である。PWM要素2010のデューティ・サイクルは、さらに、最大値未満に低下させて、ヒータ・パン142の温度を制御することが可能である。
PWMMAX=(PMAX*RHEATER)0.5/Vrms
であり、ここで、PWMMAXは最大許容PWMデューティ・サイクルであり、PMAXは最大ヒータ電力であり、RHEATERはヒータ要素2000の公称抵抗であり、Vrmsは電圧検出部2020によって測定された供給電圧である。演算の別の例は
PWMMAX=PMAX/(I2*THEATER)
であり、ここで、Iは、電圧がかけられたときのヒータを通っての電流である。コントローラ2035は、最大PWMデューティ・サイクルを設定した後に、次に、PWM要素2010のPWMデューティ・サイクルを変動させて、温度センサ2007によって測定されるヒータ・パン142の温度を制御する。コントローラはPWM要素を制御して、例えば、PIDフィードバック・ループ、またはPIフィードバック・システムを含む多数の方法で所望の温度を達成するのが可能である。
デュアル電圧ヒータ回路
ヒータの抵抗を変化させるデュアル電圧ヒータ回路2012の例が、図49−11において模式的ブロック図として示されている。図49−11中のブロック図は、110および220ボルトrmsの2つの標準AC電圧に対する略一定のヒータ電力を提供するためのデュアル電圧ヒータ回路2012の1例を表している。デュアル電圧ヒータ回路2012は、ヒータを再構成することによって最大電流を制限し、それにより、回路2005におけるようなPWM要素のデューティ・サイクルを設定するソフトウェアのエラーに対して余り感受性でなくなる。回路2012は、PWM要素2010を通っての最大の電流の流れをより低下させ、これは、より小さくてより安価なSSRを可能とする。回路2012におけるヒータ構成の選択はヒータ変調から切り離されて、制御および信頼性を改良する。ヒータ電力を変調するPWM要素2010A、2010Bは、典型的には、SSRであり、これは、典型的には、故障時閉の状態にあり、それにより、最大電力を提供する。
ヒータ選択リレー2014は、高いサイクル用途について理想的よりは劣るが、典型的には、部分的には、電気機械式継電器が故障時開である傾向のため安全性臨界回路で好ましいことがある。プロセッサによるヒータ構成の選択はヒータ構成のより大きな制御を可能とする。
素2001、2002に直列で接続され、その結果、電流は1つの要素、次に、他の要素を通って流れる。直列構成は、1例の回路では、以下によって達成されるのが可能である;ヒータ要素2001の第1の端をPWM要素2010Aを介してL1回路2041に接続すること;ヒータ要素2001、2002の接合端を第1の極2014Aを介して開回路に接続すること;ヒータ要素2002の第2の端を第2の極2014Bを介してL2回路2042に接続すること。通電状態では、ヒータ選択リレー2014は、並列にヒータ要素に接続され、その結果、略半分の電流がそれぞれのPWMおよびヒータ要素を通って流れる。並列構成は以下によって同一例の回路で達成されるのが可能である:ヒータ要素2001の第1の端をPWM要素2010Aを介してL1回路2041に接続すること;ヒータ要素2002の第2の端をPWM要素2010Bを介してL1回路2041に接続すること;ヒータ要素2001、2002の接合端を第1の極2014Aを介してL2回路2042に接続すること。好ましい回路は電源が切られた状態でヒータ要素2001、2002を直列に接続する。というのは、より高い電圧AC本管に接続された場合、得られたより高い抵抗は電流の流れを制限し、ヒューズ2050の過剰負荷または加熱要素2001、2002の過剰加熱を回避するので、それはより安全な構成だからである。
。
デュアル電圧ヒータ回路の実行
本発明の一実施形態の回路図2212が図49−13に示されており、これは図49−11中のヒータ回路2012と同等である。回路2212では、リレー・コイル2014Dが非通電であるときは、ヒータ要素2001、2002はヒータ選択リレー2014によって直列に接続される。コントローラ(図示せず)は、トランジスタ・スイッチ2224Aを閉じるノード2224における信号を供給し、Vs DC電力2214を用いてリレー・コイルに通電することによって、ヒータ要素2001、2002およびPWM要素2010A、2010Bを並列に接続する。コントローラは、ノード2220における信号を介し、かつV電源2210で電力が与えられたPWM要素2010A、2010Bのデューティ・サイクルを変化させることによってヒータ電力を変調させる。電流は電流検知2022部で測定される。安全リレー2030は通常開いている。安全リレー2030は、コントローラから分離されているFPGA基板によって制御されるのが可能である。FPGA基板は、ヒータ・パン温度、電流検知および数個の他のパラメータを含むAPDサイクラの動作を監視する。FPGA基板は、ノード2228において信号を取り除くことによってリレーを開くことが可能である。安全リレー・コイル2030DにはV安全2218によって動力が与えられる。
[デュアル電圧ヒータ回路の操作]
ヒータ回路は、障害を与える電流がヒータ要素2001、2002またはヒューズ2050を通って流れるのを可能とせずに、適切なヒータ電力を提供するように操作される。ヒータ回路2212は、治療がAPDサイクラ14で実行され、AC本管における電圧変化に拘わらず操作中に変化されない前に構成されることが可能である。(図45中の)制御システム16は、非通電ヒータ選択リレー2014でヒータ制御回路2212を起動させ、それにより、ヒータ要素は直列に接続されて、電流を最小限とする。起動処理の一部として、自動化コンピュータ300中のソフトウェアは、PWM要素2010A、2010Bに100%デューティ・サイクルまで命令することによってヒータの電流の流れ試験を行うことが可能であり、得られた試験電流は電流感知部2022によって測定され、自動化コンピュータ300に伝達される。PWM要素2010のデューティ・サイクルは電流の流れ試験の後にゼロにリセットされるのが可能である。
であろう。試験電圧が90〜130V rmsの範囲にある場合、自動化コンピュータ300はヒータ選択リレーに通電して、ヒータ要素2001、2002を並列に再構成し、電流の流れ試験を反復し、試験電圧を再演算する。試験電圧が90〜130V rmsの範囲にある場合、自動化コンピュータ300がユーザ・インタフェース・コンピュータ302にエラーを送信しない場合、自動化コンピュータ300はADPサイクラ起動処理で進行するであろう。
ユーザ入力でのデュアル電圧ヒータ回路の操作
代替実施形態では、ヒータ要素2001、2002を再構成する前に、自動化コンピュータ300はユーザの介入を必要とすることがある。ユーザ入力の要求は、本発明の一実施形態の価値ある安全性特徴を提供する。図49−14は、入手可能なAC電圧に対してヒータ要素を適切に構成するにおいてユーザを含めるための方法2240を説明するロジック・フロー・チャートを示している。ステップ2241では、(図45中の)制御システム16は、非通電ヒータ選択リレー2014でヒータ制御回路2212(図49−13)を起動させ、それにより、ヒータ要素は直列に接続されて、電流を最小限とする。設定2242では、自動化コンピュータ300はPWM要素2010A、2010Bを100%デューティ・サイクルまで命令し、電流は電流感知部2022によって測定され、測定された試験電流はプロセッサに伝達される。PWM要素2010のデューティ・サイクルは、試験電流が測定された後に、ゼロにリセットされることが可能である。ステップ22
44では、自動化コンピュータ300は測定された試験電流を第1の範囲と比較する。ステップ2245では、測定された試験電流が第1の範囲内にある場合、ヒータ構成は正しく、APD操作がステップ2254で進められる。代替実施形態では、方法2240は、ユーザ・インタフェース・コンピュータ302がユーザに頼んで、ステップ2245からの進行前に、自動化コンピュータ300が測定された試験電流およびヒータ構成から判断したAC本管電圧を確認するステップ2245Aを含む。ユーザがAC電圧レベルを確認しない場合、方法2240はステップ2252まで進行し、エラーを表示する。
電流およびヒータ要素構成から試験電圧を演算することが可能であり、試験電圧が直列構成に対して略110V rmsであるかを評価することが可能である。これに代えて、ステップ2246は、測定された試験電圧が与えられた所定の値未満であるかを評価することが可能である。
ることが可能である。好ましい実施形態では、入ってくる交流は12V〜48Vの範囲の直流に変換されるであろう。
[データベースおよびインタフェース・システム]
同じくユーザ・インタフェース・コンピュータ302上のデータベース・サブシステム346は、透析機、患者、処方箋、ユーザ・エントリ、および治療履歴の情報のオンボード格納に使用されるデータベースにすべてのデータを格納し、データベースからすべてのデータを取り出す。これは、そのような情報がシステムによって必要であるときに共通のアクセス・ポイントを提供する。データベース・サブシステム346によって提供されるインタフェースは、幾つかの処理によってそれらのデータ格納要求に対して使用される。データベース・サブシステム346は、データベースのファイル・メンテナンスおよびバックアップも管理する。
ル360は、インタフェースを露出させて、UIビュー338または或る他の処理が現在のユーザ・インタフェース・スクリーンおよび表示すべきコンテンツのクエリを可能にする。このように、UIモデル360は、遠隔のユーザ・インタフェースおよびオンライン・アシスタンスなどのインタフェースがシステムの現在の動作状態を取得することができるという共通点を提供する。
クル体積を追跡および記録すること、治療体積を追跡および記録すること、透析治療(導出・導入・滞留)の実行を指示すること、治療セットアップ動作を制御することを含む。治療制御モジュール370は、治療演算モジュール370によって指図されるような治療の各段階を行う。
[ポンプ・モニタ/Mathリピータ]
ポンプ・モニタ/Mathリピータ処理は、ソフトウェア処理、または安全エグゼクティブ354とは別の自動化コンピュータ300で実行される機能である。ポンプ・モニタ/Mathリピータ処理は独立して実行される2つの別々のスレッドまたはサブ機能で実行される。本明細書ではMRスレッドと称されるmathリピータ・スレッドは、FMS演算の結果を確認する。PMスレッドと称されるポンプ・モニタ・スレッドは、透析機処理342からのルーチン状態メッセージで提供された情報からの関連終点に亘っての正味の流体および空気の流れを監視する。関連終点は、限定されるものではないが、5つの潜在的バッグ・スパイク、ヒータバッグ、患者ポートおよび導出ポートを備えることが可能
である。PMスレッドは、IOサーバ処理からの情報を介してヒータ・パン温度も監視するであろう。流体の流れ、空気の流れまたは温度に対する予め規定された限界を超えた場合、PMスレッドは警鐘を安全エグゼクティブ345に発信する。
[警告/警報機能]
APDシステムの条件またはイベントは、記録されたおよび/またはユーザに表示される警告および/または警報をトリガすることがある。これらの警告および警報は、ユーザ・インタフェース・サブシステムに存在するユーザ・インタフェース構成体であり、システムの任意の部分に生じる条件によってトリガされることがある。これらの条件は3つのカテゴリにグループ化されることがある((1)システム・エラー条件、(2)治療条件、および(3)システム動作条件)。
ステムは、フェール・セーフ・モードに入り、ここで記述される安全線を無効化することが可能である。
れらの条件は、システム動作の記録を提供すべく単に記録される。聴覚的または視覚的なフィードバックを提供する必要はない。
ザ相互作用が必要でないときには情報目的に使用される。警告をクリアするために何もする必要がないので、可聴プロンプトは、一般には、患者の邪魔をしたり、場合によっては眠っている患者を起こしたりすることを回避する。しかし、可聴警告は、随意に提示されることがある。図52は、典型的なメッセージ警告を示している。特に、図52は、透析液が所望の温度または範囲よりも下であるときにユーザに報知するために使用されることがある低温メッセージ警告394を示している。この場合、ユーザは、如何なる処置も講ずる必要はないが、透析液が熱されている間、治療が遅れると報知される。患者がさらなる情報を望む場合には、「ビュー」オプション396がタッチスクリーン上で選択されることがある。これは、図53に示されるように、スクリーン上に現われる警告に関する付加的な情報398をもたらす。メッセージ警告は、ユーザが修正しようとしている低流量イベントがあるときに使用されることが可能である。この場合、メッセージ警告は、ユーザがその問題を解決したか否かについてユーザにフィードバックを提供すべく低流量イベントがクリアされるまで、表示されることが可能である。
いる。この条件は、APDシステムが水平な面に配置されていないときに生じ、それは空気管理に対して重要である。特に、この条件は、APDシステムが水平面に対して35°などの所定閾値を超えて傾けられたことを傾斜センサが検出したときに生じる。下に述べられるように、復帰可能なユーザ警告は、傾斜センサが所定閾値よりも大きな絶対値を持った角度を検出した場合に、治療サブシステムによって生成されることが可能である。迷惑な警報を回避すべく、ユーザは、治療が始まる前に、APDシステムを水平にするように指示されることがある。傾斜閾値は、この治療前時間中には低いことがある(例えば、35°)。ユーザは、その問題が修正されたか否かに関するフィードバックを与えられることも可能である。
[優先的音響信号]
サイクラは、音響信号および音声ガイダンスをユーザに提供して、限定されるものではないが、数選択、音効果(ボタン選択、動作選択)、透析機状態、動作方向、警告、および警鐘を含む或る範囲の情報を伝達することが可能である。サイクラ・コントローラ16は、制御システム16において、コンピュータ300、302の一方または両方についてのメモリに格納された格納音ファイルからの音響信号および発声をスピーカに了知させることができる。それに代えて、発声は特殊なボイス・チップによって格納および生成されることが可能である。
1.警鐘
2.警告
3.音の効果
4.音声ガイダンス
5.数のシーケンスについての了知。
[可聴睡眠補助]
サイクラ14は、夜に癒し音を演奏して、睡眠を補助するオプションを備えることが可能である。雨、海洋波等のような音の演奏は音療法と称される。睡眠のための音療法は、幾人かのユーザに、夜間のノイズに対するより高い許容性、および睡眠妨害を最小限とするよりリズミカルな癒し音での夜間のノイズのマスクまたは置き換えを供給することができる。音療法は、聴覚過敏および耳鳴りなどの聴覚疾患を患っている個人を助けることが可能である。ユーザ・インタフェース324は、ユーザに、音の種類、体積レベルおよび持続時間を選択し、その結果、音療法が睡眠の初期時間中の前に演じることができるメニューを提供することが可能である。音ファイルはコンピュータ300、302のメモリに格納されることが可能であり、サイクラ14中のスピーカによって演じられることが可能である。別の例では、サイクラは外部スピーカを駆動するための出力ジャックを備えることが可能である。別の例では、音ファイルおよび/またはスピーカ駆動体エレクトロニクスは自動化コンピュータ300またはユーザ・インタフェース・コンピュータ302何れかから分離されていることが可能である。音ファイルは限定されるものではないが、雨の音、雷を伴った嵐、海洋波、雷、森の音、コオロギ、白色雑音、および桃色雑音(変動する振幅およびより大きな低温)を備えることが可能である。
[電池操作]
サイクラは、バックアップ電源として用いるための再充電可能なリチウムイオン電池を含むことが可能である。最小限、この電池は、ユーザに警告し、かつ処置の現在の状態を節約せずに、サイクラがオフとされないことを確実とすることを補助する。電力管理システムは、電池に残っている電荷の量に左右される電池通電時に、サイクラによって実行されることが可能である。電池が十分に充電された時、サイクラは節電または短い停電が治療の完了に干渉することを妨げることが可能である。サイクラ制御回路は電池の電荷の状態を測定することが可能であり、電池電荷レベルを動作可能な状態と相関させることが可能である。この情報は試験を通じて経験的に得られることが可能であり、電池電荷レベルと様々なサブシステムを動作させる能力との間の相関はメモリに格納されることが可能である。以下の機能は電池電荷レベルと関連づけられることが可能である:
レベル4:治療の1サイクルを実行するのに十分な電力。例えば、電池の電荷レベルが略1100ミリアンペア−時間と等しいか、またはそれよりも大きい場合に実行される。
レベル3:ユーザ導出を実行するのに十分な電力。例えば、電池の電荷レベルが略500ミリアンペア−時間と等しいか、またはそれよりも大きい場合に実行される。
レベル2:治療を終了し、警告を表示し、治療後明細を通じてユーザを案内するのに十分な電力。例えば、電池の電荷レベルが略300ミリアンペア−時間と等しいか、またはそれよりも大きい場合に実行される。
レベル1:治療を終了し、警告を表示するのに十分な電力。例えば、電池の電荷レベルが略200ミリアンペア−時間と等しいか、またはそれよりも大きい場合に実行される。
レベル0:動作するのに十分でない電力。
ば、治療を継続することが可能である。電池が20分の導出を行うのに十分な能力を有するに過ぎない場合(レベル3)、サイクラはユーザに警告し、ユーザに、導出するか、または導出せずに処理を終了するオプションを与える。電池がユーザに警告するのに十分な電力を有するに過ぎない場合(レベル2)、それはユーザに、導出するオプションを与え、ユーザは治療後明細を通じて案内されるであろう。明細を通じてユーザを案内するのに十分な電力が無い場合(レベル1)、ユーザは接続解除するように促され、次に、サイクラは電源を切る。この電池レベルでは、サイクラはドアを開放するのに十分な電力を有さない場合があり、従って、ユーザは治療を分析できないことがある。起動中に、サイクラは電池の状態にアクセスすることが可能であり、電池が故障を有する場合、または電池が十分な電荷を有さなくて、少なくとも、主電源が失われている場合に患者に警告する場合、ユーザに警告する。治療後明細を通じてユーザに提供し、警告および案内する十分な能力を有する電池なしに、ユーザに処置を開始させないようにサイクラはプログラムされることが可能である(電池レベル2)。
レベル4:
導入処理が開始されなかった場合、AC電力が回復するまで動作を停止する。停止は30分に限られる。
電池操作中に加熱がないので、ヒータバッグは再度導入されないであろう。
治療を終了し、サイクラ14からの透析液供給セット12aの取り除きを含む治療後明細を通じてユーザを案内する。
レベル3:
導入または導出処理にある場合、AC電力が回復するまで動作を停止する。停止は30分に限られる。
電池操作中に加熱が無いので、ヒータバッグは再度導入されないであろう。
治療を終了し、サイクラ14からの透析液供給セット12aの取り除きを含む治療後明細を通じてユーザを案内する。
レベル2:
治療を終了し、サイクラ14からの透析液供給セット12aの取り除きを含む治療後明細を通じてユーザを案内する。
レベル1:
治療を終了する。
レベル0:
動作するのに十分でない電力。
で上げる、調節された電圧ブースト・コンバータを備えることが可能である。供給された電池電圧は、電池が放電されるにつれて降下することがある。1例では、完全充電時のLi−イオン電池は12.3ボルトを供給することが可能である。電池が十分に放電された時、電池が9ボルトと低くなるまで枯渇するにつれ、供給された電圧は降下することがある。空気圧バルブは、信頼性良く十分に開くために最小電圧を必要とすることがある。1例では、バルブを信頼性良く開けるための最小電圧は12ボルトであることが可能である。
[スクリーン表示]
先に議論したように、UIビュー・サブシステム338(図47)は、ユーザへのインタフェースの表示を担当する。UIビュー・サブシステムは、自動化コンピュータ上で実行されるUIモデル・サブシステム360(図47)のクライアントであり、UIモデル・サブシステム360と接続する。例えば、UIビュー・サブシステムは、どのスクリーンがユーザに所定時間に表示されるべきかを判断すべくUIモデル・サブシステムと通信する。UIビューは、スクリーン・ビュー用のテンプレートを備えることが可能であり、表示言語、スキン、音声言語、および文化的な配慮がなされたアニメーションなど場所特有の設定を扱うことが可能である。
、UIビュー・サブシステムの内部状態を決定する。問合せ・イベントは、タイマが時間信号を生成し、UIモデル・サブシステムが問い合わせられるときに生じる。問合せ・イベントの場合、UIビュー・サブシステムの現在の状態は、評価用にUIモデル・サブシステムに送られる。UIモデル・サブシステムは、状態情報を評価し、UIビュー・サブシステムの所望の状態で応答する。これは、次のものを構成することが可能である:(1)状態変化(例えば、UIモデル・サブシステムおよびUIビュー・サブシステムの主な状態が異なる場合)、(2)スクリーン更新(例えば、UIモデル・サブシステムからの値がスクリーン上に表示された値を変更する場合)、または、(3)状態変化なし(例えば、UIモデル・サブシステムおよびUIビュー・サブシステムの状態が同一である場合)。図57は、上述した機能を行うUIビュー・サブシステム338の典型的なモジュールを示している。
い。変更を追跡すべく、UIビューは、現在のスクリーンをローカルに格納する。このスクリーンのローカル・シーケンスは、上述したテーブル・エントリによって扱われる。テーブル・エントリは、それぞれのボタンが押されたときに開始する行為を列挙している。
表示することができるように使用される。ヘルプ画面は、テキスト、画像、音声、および動画を含むことが可能である。
[自動腹膜透析治療制御]
持続的携行式腹膜透析(「CAPD」)は、伝統的には、手動で行われ、患者またはユーザは透析液をバッグからその人の腹膜腔に移動させ、3〜6時間の間の腹部での流体滞留を有し、次に、流体を収集または導出バッグに移す。これは、典型的には、1日当たり3または4回行われる。自動腹膜透析(「APD」)は、APDが、(例えば、眠っているかまたは夜に)数時間の時間中に一連の導入−滞留−導出サイクルを行う腹膜透析機(「サイクラ」)の助けを借りて達成される点でCAPDとは異なる。APDでは、サイクルの導入段階中に導入された流体と、何れかの限外ろ過流体とは、サイクルの次の導出段階中に完全には導出されないことがある。これはユーザのベッド中での位置の結果である場合があり、例えば、腹膜腔中の凹所での流体の隔離に導き、留置カテーテルが存在する流体のすべてにアクセスするのを妨げる。持続的周期性腹膜透析(「CCPD」)では、サイクラは、導入および滞留段階後に十分な導出を行って、それぞれの連続サイクルにて保持された流体(残存腹腔内体積)の蓄積を妨げることを試みる。APDは、概して、透析液の複数の短い夜間の交換を含み、他方、ユーザはサイクラに接続され、眠る。夜間治療の最後に、恐らくは異なる組成の一定体積の透析流体が、溶質の継続した交換、廃棄合成物の移動、および限外ろ過に対して日中に腹膜腔に残ることがある。間欠的腹膜透析(「IPD」)では、延長された残存(または日中)滞留サイクルを有さずに、透析液の多数回交換が(例えば、夜間に)一定期間に亘って行われる。
モードに変えるようにサイクラがプログラムされることも可能である。この場合、治療に加えるべき過剰なサイクルの数および導入すべき残りの透析液の体積に基づいて、残存体積(または初期導入体積の或るパーセントとしての体積)のチョイスを演算するようにサイクラはプログラムされる。例えば、サイクラ・コントローラは、さらなる1つ、2つ以上のサイクルを備えた残りのサイクルに基づいて残りの導入体積を演算することが可能である。これらの可能性のそれぞれについて導入体積を判断したならば、サイクラ・コントローラは、IPVが最大規定IPV(Max IPV)下で残ることを確実としつつ、どれくらい多くの残存体積がそれぞれの残りの導出段階の最後に残ることが可能かを演算することが可能である。次に、サイクラは、1つ、2つ以上のサイクルによって延長された治療においてそれぞれの残りのサイクルに対して利用可能な(初期導入体積のパーセンテージとしての、または体積換算で)一定範囲の可能な残存体積をユーザに提示することが可能である。ユーザは、選択された過剰サイクルの数および導出後残存体積の所望の量に基づいて選択をなすことが可能である。タイダル治療への切換えは、ユーザへの低導出流警告の数を低下させるのを補助することが可能であり、これは、夜間の治療中で特に有利であることが可能である。
ンを提供するのが可能である:ユーザは治療を終え、残存腹膜腔内体積をより低下させる試みにおいて導出段階を反復または延長するのが可能であるか、または続いての導入体積を低下させるためにサイクルを加えることが可能である。さらなる1又は複数のサイクルを加える治療時間に対する効果を演算した後(より低い体積での導入および導出時間の低下に対するサイクル数の増大)、さらなる1又は複数のサイクルによって生成したさらなる治療時間をオフセットするのに必要な時間の大きさによって続いての滞留回数をサイクラは随意に低下させることが可能である。
形成し、ならびにそれ内ではユーザがアクセスできるパラメータをユーザが調整することが可能な限界を設定するパラメータのセットを作り出し、または修飾するのを可能とするのを可能とする。臨床家モードは、臨床家が、さもなければユーザにとってアクセス可能な1又は複数の処置パラメータを固定し、ならびにユーザがそれを変化させるのを妨げるようにパラメータをロックするのを可能とすることも可能である。臨床家モードは権限のないアクセスを予防するようにパスワード保護されているのが可能である。臨床家モード用途は、データベースにインタフェース接続して、規定を備えたパラメータを読み出しおよびそれに書き込むように構築されることが可能である。好ましくは、「ユーザ・モード」は、ユーザが、治療の予備治療開始段階中にユーザがアクセス可能なパラメータにアクセスし、それを調整するのを許可する。加えて、「積極活動治療モード」は、治療中にユーザにとって随意に利用可能であってもよいが、ユーザ・モードで利用可能なパラメータまたはパラメータ範囲のサブセットだけにアクセスできる。或る実施形態では、サイクラ・コントローラは、積極活動治療モード中にパラメータ変化を可能として、現行の治療だけに影響を及ぼすようにプログラムされることが可能であり、パラメータの設定は続いての治療前に先に規定された値にリセットされる。或るパラメータは、好ましくは、まったくユーザが調整可能ではなく、規定設定を通じて臨床家の同意を得てユーザが調整可能であり、または規定をプログラムするにおいて臨床家によって設定された値の範囲内だけでユーザが調整可能である。ユーザによってのみ調整可能でないことがあるパラメータの例としては、例えば、最小初期導出体積または時間、最大初期導入体積、および最大IPVが挙げられる。ユーザが調整可能なパラメータは、例えば、(例えば、1サイクルと5サイクルとの間で調整可能な)クラスタにおけるタイダル導出頻度、および(例として、例えば、85%のデフォルト値からの所定の量だけ上方または下方に調整可能な)導出すべきタイダル治療導入体積のパーセンテージを備えることが可能である。代替実施形態では、臨床家モードは、夜間導入−滞留−導出サイクルに割り当てられた初期導入体積の所定の倍数(例えば、200%)よりも最大IPVが大きくなるようにユーザがプログラムするのを臨床家が妨げるのを可能とすることができる。
− サイクラを用いる日中交換の数;
− それぞれの日中交換に対して用いられるべき透析液の体積;
− 夜間治療に対する全時間;
− (日中滞留段階が用いられる場合に、最後の導入体積を含まない)夜間治療に対して用いられるべき透析液の全体積;
− サイクル当たりの導入されるべき透析液の体積;
− タイダル治療での、それぞれのサイクル中に導出および再導入されるべき流体の体積(夜間治療での初期導入体積のパーセンテージ);
− 夜間治療中に生成されるべき見積もられた限外ろ過体積;
− 治療の最後に供給されるべきであり、かつ長い期間に腹膜腔に残る透析液の体積(例えば、日中滞留);
− 治療を進めるのに必要とされる最小初期導出体積;
− (腹膜腔に導入された測定された体積、腹膜腔から取り出された測定された体積、および治療中に生成された限外ろ過の見積もられた体積に基づくことが可能な)サイクラが患者の腹膜腔に存在させる、存在することが知られた、または存在することが想定される最大腹腔内体積
を備えることが可能である。
− タイダル腹膜透析中に行われるべき全導出の頻度;
− 引き続いての導入が許される前に導出されなければならない日中治療中の腹膜に供給された体積の最小%;
− 見積もられた全UFの所定のパーセンテージが収集されない場合に、治療の最後に過剰な導出段階を行うようにとのユーザへの促し;
− 治療が開始される前に初期導出を行うのに必要な時間の最小の長さ;
− 日中治療モードまたは夜間治療モードの何れかにおいて、続いての導出を行うのに必要な時間の最小の長さ;− 導入回数または導出回数の何れかが変化した(それにより、ユーザの予定の破壊を回避するのを補助する)ときに、固定された全治療時間を維持するサイクラ・コントローラによって調整された可変滞留時間;
を備えることが可能である。
− 治療前の最小初期導出体積が、以前の治療の最後における現在規定された最終導入体積の所定のパーセンテージ未満である(例えば、<70%);
− 最大IPVがサイクル当たりの導入体積の所定のパーセンテージ範囲外である(例えば、<130%または>160%);
− 治療の最後に過剰な導出を行うように警告を引き起こすためのUV体積閾値が治療当たりの見積もられたUF体積の所定のパーセンテージ未満である(例えば、<60%);− 演算された、または入力された滞留時間が所定の数分間未満である(例えば、<30分):
− 治療当たりの見積もられたUF体積が治療当たりの全透析液体積の所定のパーセンテージよりも大きい(例えば、>25%);
− 流体ラインの準備、および空気緩和処理中の導出に対する流体の喪失を説明するために、治療のためのすべての透析液バッグ体積の総和はCCPD治療セッション中に用いられる透析液の体積よりも幾分大きくあるべきである;
場合、警鐘は発せられることが可能である。
[警鐘を最小限としつつIPVを増大させることの管理]
或る実施形態では、持続的周期性腹膜透析(「CCPD」)治療から標準タイダル腹膜透析(「TPD」)治療に変えずに、治療中に増大するIPVを追跡および管理するようにサイクラはプログラムされることが可能であり、これは、残存体積を初期導入体積の或るパーセンテージに固定するであろう。むしろ、順応性タイダル治療モードが開始されることが可能であり、そこでは、何れかの導出段階中に遭遇することがある何れかの遅い導出状態に呼応して、残存体積は変動し、または「揺れる」。何れかの続いての導入体積+予測UFが規定された最大IPV(「Max IPV」)を超えない限り、このモードが動作されるのを可能とするようにサイクラはプログラムされることが可能である。それにより、滞留段階IPVは、治療中に最大IPVまで増加し、または減少するのが許可されるのが可能であり、好ましくは、臨床家モードでは臨床家によって設定されるのが可能である。この順応性タイダル治療モードでは、治療中のそれぞれの導出段階において、割り当てられた時間内で、または低流または無流状態が規定されたまたは予め設定された数分間検出されていない限り、完全な導出をサイクラは継続的に試みる。導出段階の最後における残存体積が、次の導入段階において、または次の滞留段階中に最大IPVの超過に導くかもしれない量を超えない限り、それは変動し、または「揺れる」のが許される。好ま
しい実施形態では、サイクラが、続いての導入段階または滞留段階が最大IPVに到達しないまたはそれを超過しないと演算する限り、ユーザに警告または警鐘を発しないようにサイクラはプログラムされることが可能である。
[滞留時間減少に対する補充の制限]
或る実施形態では、1つは複数のサイクルを加えることによってサイクラが導入体積を減少させる場合、それは滞留時間を減少させて、全計画治療時間内に治療セッションを保つように試みることもできる。このモードは夜間治療で有用である場合もあり、その結果、患者は、朝の目覚めの計画された時間前に治療を終えていることを合理的に確実とすることができる。しかし、治療中に必要とされれば、サイクラはヒータバッグを継続して補充し、(PDカセットはそうでなければ患者との間で圧送しないときに)補充は概して滞留段階中に起こる。従って、幾つかの状況では、残りの滞留時間における必要な減少が、残りの新鮮な透析液をヒータバッグに補充するのに必要な見積もられた全時間未満である全残りの滞留時間に導くときに、全治療時間は延長される必要があることがある。従って、サイクラ・コントローラは、残りの治療サイクルで利用可能な最大滞留時間減少を演算し、残りの新鮮な透析液が適切に加熱されることを確実とするように全治療時間を延長することが可能である。サイクラ・コントローラはヒータバッグ中の透析液の体積、ヒータバッグ中の透析液の温度、および導入されることが予定された残りの新鮮な透析液の体積の追跡を保つので、それは、(その固有の圧送能力を仮定すれば)ヒータバッグを所定の体積まで補充するのに必要な時間、およびそれがユーザに導入される前に規定された温度までヒータバッグ中の透析液を持っていくのに必要な時間の量の見積もりを演算することができる。代替実施形態では、サイクラ・コントローラは何れかの時点でユーザとの間の圧送動作を中断して、ヒータバッグの補充用のポンプに係合することが可能である。例えば、ヒータバッグ中の流体の体積が、最後のサイクル中以外の、治療中の何れかの時点における所定の体積未満に落ちるのを妨げるようにサイクラ・コントローラはプログラムされることが可能である。
[治療の例示的なモード]
図67は、CCPDモードにあるときの、サイクラの順応性タイダル・モードのグラフ表示(体積または時間何れかにおいてスケール通りではない)である。明瞭性のため、治療の最初における初期導出は省略されている。最大IPV(Max IPV)700は、好ましくは臨床家によって設定された規定パラメータである。初期導入体積702もまた、好ましくは、規定パラメータとして臨床家によって設定される。予測UF体積は、滞留段階706中のさらなるIPV増加704によって表される。全治療に対する予測UF体積は臨床家によって規定に入力されることが可能であり、次に、サイクラは、治療中のサイクルの数および、従って、サイクル当たりの予測UF体積に基づいてサイクル当たりの滞留時間を演算することが可能である。限外ろ過は、導入−滞留−導出サイクル全体に亘って行われると予測されることに注意すべきであり、予測UF体積はサイクル期間全体に亘って限外ろ過された流体の体積を備えることは可能である。殆どの場合、滞留時間は導入または導出時間よりもかなり長く、導入または導出中の限外ろ過体積を比較的意味がな
いものとする。(導入および導出時間は、蓄圧器とポンプとの間の制御バルブを調節するためのコントローラによって用いられる圧力設定値を変えることによって調整可能であるときがある。しかし、ユーザに対する流体供給流量および圧力の調整性は、好ましくは、ユーザの快適を確保するために制限される)。そのようにして、サイクル704当たりの予測UF体積は、合理的には、サイクル中の限外ろ過の代表であることが可能である。この例でのサイクルの導出段階708は、治療のCCPDモードで起こるだろうように、完全な導出である。
積(+予測UF)を生じる場合、サイクラは(自動的に、またはユーザのオプションで)その新しい導入体積738においてCCPDを再開させるであろう。さもなければ、サイクラ・コントローラは、治療のさらに2つのサイクルに基づいて新しい導入体積を演算するであろう。(稀には、Max IPVが残りの治療中に違反されないことを確実とするために、2を超えるさらなるサイクルが必要とされることがある。さらなるサイクルが残りの滞留時間の実質的な減少を必要とする場合、特に、最小滞留時間が規定されているか、またはヒータバッグ補充制限が全治療時間の延長を必要とする場合、サイクラはユーザに警告することが可能である)。今や減少した導入体積738は、サイクラ・コントローラが、サイクル当たりの新しい導入体積と予測UF体積との総和の関数である改正最大残存IPV740を再演算するのを可能とする。見積もられた残存IP体積を改正最大残存体積740未満とする何れの続いての導出段階も、好ましくは、ユーザに何れのさらなる警告または警鐘もトリガせず、タイダル治療の順応性モードが使用可能なままとする。或る実施形態では、サイクラが残存滞留段階の持続時間を減少させて、計画された全治療時間内に留まらせる場合、サイクラは予測UF体積を再演算することが可能である。予測UF体積の何れの再演算された減少も、さらに、改正最大残存IPVを増加させることが可能である。図68に示された例では、サイクラは継続してCCPDモード治療を実行し、残りのサイクルにおいて十分導出させることが偶々可能である。ユーザにさらなる不便をかけないように、(特に、透析液の全体積および全治療時間が規定されたパラメータ内に保たれている場合)、サイクラは、随意に、治療に対する何れのさらなる調整もなすことが禁じられることがある。
トル単位)に変換することが可能であり、改正サイクル・モードが開始された後に継続してその目標残存体積を用いることが可能である。何れにせよ、サイクラ・コントローラは何れの改正導入体積の演算においても、継続してMax IPV700制限を適用することが可能である。
Claims (15)
- 腹膜透析装置のための加熱システムにおいて、
ヒータバッグとの間で透析液を圧送するように構成された圧送装置と、
100〜120ボルトの範囲のACライン電圧または200〜240ボルトの範囲のACライン電圧で動作するように構成可能な電気ヒータと、
前記電気ヒータを用いて前記透析液の温度を制御するように構成されたヒータコントローラと、
ライン電圧を1又は複数のDCの電圧に変換して、前記圧送装置および前記ヒータコントローラに通電し、前記電気ヒータを通っての測定された電流の流れに基づいて、100〜120ボルトの範囲、または200〜240ボルトの範囲の電圧で動作するように前記電気ヒータを構成するように構成されたユニバーサル電源とを備える、加熱システム。 - 前記電気ヒータは2つの加熱要素を備え、それぞれの加熱要素の端部は共通点に接続され、前記ユニバーサル電源は、並列または直列構成の間で切換え可能な構成にて、前記加熱要素をライン電圧に接続する1又は複数の電気スイッチを備え、前記ユニバーサル電源は、前記電気ヒータを通る電流を測定するための回路、および前記電気スイッチを制御して、前記加熱要素を測定された電流に基づいて構成するように配置された電源コントローラを備える、請求項1に記載の加熱システム。
- 前記1又は複数の電気スイッチはヒータ選択リレーを備え、該ヒータ選択リレーは前記電源コントローラが前記ヒータ選択リレーを通電状態とするための制御をするときに前記加熱要素を並列に接続する、請求項2に記載の加熱システム。
- 前記ヒータ選択リレーが非通電状態にあるときには前記加熱要素は直列に接続される、請求項3に記載の加熱システム。
- 前記ヒータコントローラはパルス幅変調を介した前記電気ヒータへの電力供給を制御するために前記電気ヒータに接続された固体リレーを制御する、請求項1に記載の加熱システム。
- 前記ヒータコントローラは2つの固体リレーを制御し、それぞれの前記固体リレーは異なる前記加熱要素に接続されて前記加熱要素への電力供給をパルス幅変調によって制御する、請求項2に記載の加熱システム。
- 療法の固体リレーは、ACライン電圧源のアクティブライン又は前記ACライン電圧源のニュートラルラインに接続される、請求項6に記載の加熱システム。
- 2つの前記固体リレーのうちの一方はACライン電圧源のアクティブラインに接続され、他方は前記ACライン電圧源のニュートラルラインに接続される、請求項6に記載の加熱システム。
- 前記ヒータコントローラ及び前記電源コントローラは単一のヒータ回路コントローラを含んでなる、請求項2に記載の加熱システム。
- 安全性コントローラからの信号に基づき、前記電気ヒータを前記ACライン電圧への接続から切断するための安全リレーをさらに備える、請求項2に記載の加熱システム。
- 前記ヒータコントローラ、前記電源コントローラ、及び前記安全性コントローラは単一のヒータ回路コントローラを含んでなる、請求項10に記載の加熱システム。
- 前記電源コントローラは、直列構成にて前記電気ヒータを通る電流を測定し、1又は複数の電気スイッチを制御して、測定された電流が所定の値未満である場合、前記加熱要素の構成を変化させるように配置される、請求項2に記載の加熱システム。
- 前記測定された電流の前記所定の値は、直列している前記電気ヒータに印加された200〜240ボルトのACライン電圧から生じる電流に対応する、請求項12に記載の加熱システム。
- 前記測定した電流が所定の値未満である場合には、前記ヒータコントローラは固体リレーに100%デューティ・サイクルまで命令し、前記1つ以上の電気スイッチは前記加熱要素を直列に配置し、前記電源コントローラは前記電気ヒータを通る電流を測定し、及び前記1つ以上の電気スイッチに前記加熱要素を並列に配置するように命令する、請求項6に記載の加熱システム。
- 腹膜透析装置のための電気ヒータの加熱要素を構成するための、腹膜透析装置のための加熱システムの作動方法であって、前記加熱ヒータは2つの加熱要素を備え、それぞれの加熱要素の端部は共通点に接続される、方法において、
コントローラが前記加熱要素を最初は直列構成にて構成する工程と、
前記コントローラが前記電気ヒータをライン電圧に接続させる工程と、
前記コントローラが前記電気ヒータを通っての電流の流れを測定する工程と、
前記コントローラが前記ライン電圧が100〜120ボルトの範囲、または200〜240ボルトの範囲にあるかを測定された電流の流れから判定する工程と、
判定された前記ライン電圧についての情報を前記コントローラが前記腹膜透析装置のユーザに供給する工程と、
最後に前記加熱要素を直列構成または並列構成の何れかにて構成する前にユーザからの検証信号を前記コントローラが受容する工程を備える、方法。
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