JP6543279B2 - 腎不全血液療法、特に、在宅血液透析のための療法の予測および最適化 - Google Patents

Description

本開示は、概して、透析システムに関する。より具体的には、本開示は、血液透析、特に、在宅血液透析（「ＨＨＤ」）のための療法の予測および最適化のシステムならびに方法に関する。

血液透析（「ＨＤ」）は、一般に、拡散を使用して、患者の血液から老廃物を除去する。血液と透析液と呼ばれる電解質溶液との間の半浸透性透析膜にわたって発生する、拡散勾配が、拡散を生じさせる。血液濾過（「ＨＦ」）は、患者の血液からの毒素の対流輸送に依存する、代替腎置換療法である。この療法は、治療中、代用または置換流体を体外回路に添加することによって、達成される（典型的には、１０から９０リットルのそのような流体）。その代用流体および治療間に患者によって蓄積された流体は、ＨＦ治療の過程にわたって限外濾過され、ＨＦ治療は、中および大分子を除去する際に有益である対流輸送機構を提供する（血液透析では、透析セッション間で得られる流体とともに除去されるわずかな量の老廃物があるが、しかしながら、その限外濾過液の除去からの溶質牽引は、対流クリアランスを提供するために十分ではない）。

血液透析濾過（「ＨＤＦ」）は、対流および拡散クリアランスを組み合わせる、治療モダリティである。ＨＤＦは、標準的血液透析同様に、透析液を使用して、透析装置を通して流動させ、拡散クリアランスを提供する。加えて、代用溶液が、直接、体外回路に提供され、対流クリアランスを提供する。

在宅血液透析（「ＨＨＤ」）は、本モダリティの臨床転帰が、従来の血液透析より魅力的であるにも関わらず、今まで、採用が限定されてきた。毎日の血液透析治療は、治療施設を週２回または週３回訪問するよりも利点がある。ある事例では、より頻繁に治療を受ける患者は、頻度は低いが、恐らく、より長い治療を受ける患者より多くの毒素および老廃物を除去する。

前述の血液療法治療のいずれにおいても、科学に付随する技術が存在する。異なる患者は、同一療法に対して、異なって応答するであろう。ほとんどの透析が行われる施設では、患者の療法は、職員である臨床医または看護士の補助の下、経時的に、精緻化される。在宅療法では、患者は、定期的、例えば、毎月ベースで、臨床医または医師のオフィスを訪問するが、典型的には、看護士または臨床医に、自宅で療法を最適化するのを支援してもらうことはないであろう。本理由から、透析を開始して初期の段階において、血液透析または他の血液療法治療を最適化するのを補助する機構が、望ましい。

在宅療法またはＨＨＤはまた、患者に、施設内患者が有していない、療法選択肢を提供する。例えば、ＨＨＤは、所望に応じて、単一または二重針モダリティを使用して、夜間、療法を行うことができる。夜間療法を含む、いずれの療法も、患者が選択することができる、時間にわたって、行うことができる。患者は、施設に通う必要はないため、患者は、患者にとって便宜な日、例えば、週末に、療法を行うことができる。同様に、患者は、最も便宜および／または最も効果的である、療法頻度、すなわち、週あたりの療法の数を選択することができる。追加された柔軟性は、疑問を生じさせる。例えば、患者は、療法あたり２．５時間で週６回の療法がより良いのか、または療法あたり３時間で週５回の療法を実施するのがより良いのか迷う場合がある。このさらなる理由から、前もって、血液透析または他の血液療法治療を最適化するのを支援する方法だけが望ましいのではなく、最適化された療法のための療法パラメータが変更される場合に生じるであろうものを把握することが望ましい。

血液透析患者のための血液透析療法の最適化はまた、血液透析治療セッション中およびそれ以外において、血液透析患者の血清リンレベルを把握することによって、行うことができる。しかしながら、血清リンレベルは、血液透析患者のタイプおよび血液透析治療セッションの特性に応じて、変動するであろう。

ＨＤ治療中の血漿または血清（２つの用語は、同じ意味で使用されるであろう）リン動態は、従来の１または２コンパートメントモデルによって説明することはできない。以前のアプローチは、リンの分布が、古典的細胞内および細胞外流体コンパートメントに閉じ込められると仮定することによって、限定されてきた。ＨＤ治療中のリン動態と、短時間ＨＤ（「ＳＨＤ」）および従来のＨＤ（「ＣＨＤ」）治療セッション中の透析後回復期間とを説明可能なより正確な動態モデルは、ＨＤ療法によって治療される患者内の安定状態透析前血清リンレベルを予測するために使用することができる。本情報は、血液透析患者のための最適治療計画を決定する際、有用であり得る。

本開示は、２つの主な実施形態を記載しており、以下のローマ数字Ｉ下の第１の主な実施形態では、本開示は、血液透析、血液濾過、血液透析濾過等の腎不全血液療法、特に、在宅血液透析（「ＨＨＤ」）のためのシステムおよび方法を記載する。本開示のシステムおよび方法は、一実施形態では、医師、臨床医、または看護士（別様に規定されない限り、本明細書では、集合的に、「医師」と称される）のためのコンピュータ等、１つ以上のコンピュータ上に記憶することができる、３つの主要コンポーネントを有する。医師のコンピュータは、例えば、インターネット、ローカルエリア、または広域ネットワークを介して、腎不全療法機械とデータをネットワーク通信することができる。または、医師のコンピュータの出力は、携行し、腎不全療法機械に挿入される、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ドライブ等のポータブルメモリデバイス上に記憶することができる。第１のコンポーネントは、推定コンポーネントである。第２のコンポーネントは、予測コンポーネントである。第３のコンポーネントは、最適化コンポーネントである。推定コンポーネントの出力は、予測および最適化コンポーネントの両方への入力として使用される。予測および最適化コンポーネントは両方とも、例えば、尿素、ベータ２−ミクログロブリン（「β２−Μ」）、およびリンまたはリン酸塩（２つの用語は、同じ意味で使用されるであろう）に対して、好適な溶質クリアランスをもたらすであろう、療法処方を決定するために使用することができる。医師は、次いで、患者と相談し、患者が、患者の生活スタイルに最も適合すると考える、１つ以上の選択された処方を精選する。

以下に示されるように、最適化コンポーネントへの入力は、医師によって所望される療法成果である。最適化コンポーネントの出力は、血液透析、血液濾過、または血液透析濾過機械等、腎血液治療機械上で実施される、患者のための１つ以上の好適な療法処方である。療法処方は、（ｉ）療法頻度、例えば、週あたりの療法の数、（ｉｉ）療法持続時間、例えば、１時間から８時間、（ｉｉｉ）療法タイプ、例えば、単一針対二重針、（ｉｖ）透析液流量および／または療法中に使用される新鮮な透析液の全体的容積、（ｖ）血液流量、（ｖｉ）限外濾過速度および／または療法中に除去される限外濾過液の全体的容積、（ｖｉｉ）透析液組成、例えば、伝導性、ならびに（ｖｉｉｉ）、透析装置クリアランス能力または流束レベル等の透析装置または血液濾過器パラメータ等、療法パラメータを設定することができる。

初期または推定コンポーネントは、選択療法、例えば、血液透析、血液濾過、または血液透析濾過を受けている間、患者で実施される、試験を含む。試験は、治療時間、血液流量、および透析液流量等の一組の療法処方パラメータを使用する。患者が、治療を受けている間、血液サンプルが、例えば、３０分、４５分、または１時間の間隔において、治療にわたって、種々の時間で採取される。サンプルは、尿素濃度（小分子）、ベータ２−ミクログロブリン（「β２−Ｍ」）（中分子）、およびリン酸塩等のある療法マーカのレベルを決定するために分析される（ある透析療法は、あまりに多くのリン酸塩を除去する可能性があり、したがって、患者が、本現象を被りやすいかどうか把握することが望ましい）。一般に、マーカのそれぞれの濃度は、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩が、患者の血液から一掃されるのに伴って、経時的に、低下するであろう。

濃度またはクリアランス結果は、次いで、推定コンポーネントが、（ｉ）特定の患者、（ｉｉ）特定の分子、および（ｉｉｉ）その対応するアルゴリズムのための一組の推定患者パラメータを決定するために、一連のモデルまたはアルゴリズムに供給される。例えば、パラメータの１つは、Ｇであり、これは、食事、例えば、食物および飲物の摂取の結果、産生される、特定の溶質または分子の生成率である。別の推定患者パラメータである、Ｋ_Ｄは、分子に対する透析装置クリアランスである。さらに推定パラメータである、Ｋ_ＩＣは、分子または溶質に対する患者のコンパートメント間総括物質移動面積係数である。別の推定パラメータである、Ｋ_Ｍは、リンが、細胞外空間内に放出される速度を決定する、リンの移行クリアランスである。推定され得る、さらに別のパラメータである、Ｖは、リンの分布容積である。他の推定パラメータは、後述される。

予測コンポーネントは、推定コンポーネントまたはモジュールから、モジュールまたはアルゴリズムに供給される、推定患者パラメータを使用して、変動する一組の療法処方パラメータにわたって、１つ以上の溶質、例えば、尿素、β２−Μおよび／またはリン酸塩に対する、クリアランス結果を計算する。予測コンポーネントはまた、仮定された患者パラメータを使用する。例えば、Ｋ_ＮＲは、分子または溶質（溶質の非腎クリアランスもまた、多くの場合、本用語に含まれる）に対する患者の残留腎臓係数であり、これは、定数と考えることができ、個人ベースで推定される必要はない。以下に詳細に示されるのは、予測コンポーネントの出力を例証するグラフであり、療法持続時間および療法頻度の組み合わせが、ｘ−軸に沿って、グラフ化され、溶質濃度、例えば、尿素、β２−Μ、またはリン酸塩が、ｙ−軸に沿って、グラフ化されている。グラフは、（ｉ）溶質のための平均濃度レベルに対する視覚的な手掛かりを提供し、（ｉｉ）溶質が到達するであろう、最大濃度レベルを推定する。グラフは、尿素の標準的Ｋｔ／Ｖ、β２−Μの平均治療前血漿濃度（「ＭＰＣ」）、およびリンの透析前血漿濃度等、１つ以上の臨床的に容認可能なパラメータを決定するために使用することができ、すべて、順に、適切かつカスタマイズされた療法処方を識別するのを支援する。医師は、容認可能な処方を患者に通信することができ、患者は、次いで、ＨＨＤ機械にダウンロードするための１つ以上の選択された処方を精選する。

最適化コンポーネントは、予測コンポーネントの逆に動作し、代わりに、所望の溶質濃度レベルを推定コンポーネントのモデルに入力し、患者のための最適化された一組の療法処方パラメータを決定するために、推定コンポーネントの推定パラメータを使用する。最適化は、１つ以上の溶質、ならびに、例えば、療法頻度および持続時間に関する患者の選好に対して、患者のための医師の所望の溶質濃度クリアランスを考慮する。一実施例では、最適化コンポーネントは、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩クリアランスに対する医師の要件を入力し、クリアランス要件に一致する、複数の療法処方をもたらす。医師および患者は、次いで、容認可能な療法処方を確認し、腎不全血液療法、例えば、ＨＨＤ、機械にロードするために、１つ以上の選択された処方を選択する。

したがって、予測および最適化コンポーネントは両方とも、ＨＨＤ機械にダウンロードされる、選択された療法処方につながり得る。最適化コンポーネントは、（医師にとって）予測コンポーネントより反復的ではないため、予測コンポーネントより好適な療法処方を選択するために容易に使用され得る。しかしながら、予測コンポーネントは、医師および特定の療法処方に対して、より詳細な情報を提供することができる。したがって、本開示の特に有用な実装の１つでは、システムは、推定し、最適化し、選択を可能にし、次いで、最適化および選択された療法処方に対する詳細な結果を予測する。

患者の推定患者パラメータ、例えば、Ｇ、Ｖ_Ｄ、Ｋ_ＩＣ、およびＫ_Ｍは、周期的に更新され、患者の変化する状態を調節し、過去の療法から得られた実際のデータを調節することが想定される。例えば、患者は、血液検査の結果が、そのような変化を保証する場合、ダウンロードされた処方を変更することができるように、周期的に、血液検査を行うことができる。したがって、３つのコンポーネントは、周期的に、例えば、年に１回または１回、あるいは、医師が必要と見なす頻度において、循環または更新することができる。

以下のローマ数字ＩＩ下の第２の主な実施形態では、本開示は、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法を記載する。一実施形態では、方法は、血液透析治療セッション時間にわたる患者の血清リン濃度（「Ｃ」）と、初期血液透析治療セッション中の患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を治療セッションの総治療時間によって除算することによって計算される、限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを測定することと、患者に対する、リン移行クリアランス（「Ｋ_Ｍ」）およびリンの透析前分布容積（「Ｖ_ＰＲＥ」）を推定することと、患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間において、患者のＣを予測することとを含む。患者のＣは、血液透析治療セッション中、１５または３０分毎に測定することができる。

別の実施形態では、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測するためのコンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶するメモリデバイスとを含み、複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）血液透析治療セッション時間にわたる血液透析患者のＣに関連するデータと、治療セッションの総治療時間によって除算される、血液透析治療セッション中、血液透析患者の透析前体重と透析後体重との間の差異によって計算されるＱ_ＵＦとを受信することと、（ｂ）患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することと、（ｃ）血液透析中の任意の時間において、患者のＣを予測することとを行うように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作させる。プロセッサは、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、または血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間のうちの少なくとも１つに関連するデータを受信することができる。

さらに別の実施形態では、血液透析患者における安定状態透析前血清リンレベルを決定する方法は、血液透析患者のリンの正味生成（「Ｇ」）を得ることと、血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を決定することと、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを含む。

ある実施形態では、血液透析患者内の安定状態透析前血清リンレベルを決定するためのコンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶するメモリデバイスとを含み、複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）少なくとも、血液透析患者の食事からのリン摂取量または血液透析患者の尿素動態モデルから、Ｇに関連するデータを受信することと、（ｂ）患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定することと、（ｃ）血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを行うように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作させる。プロセッサは、血液透析治療セッションまたは血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間の約１ヶ月前に、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｍ、Ｖ_ＰＲＥ、ｔ_ｔｘ、Ｆ、Ｃ_ＰＲＥのうちの少なくとも１つに関連するデータを受信することができる。コンピューティングデバイスは、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、血液透析患者の治療計画を表示することができる。

本開示の利点は、故に、改良された腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示の別の利点は、臨床医が、鍵となる溶質クリアランス測定値に関して、特定の患者に対して、腎不全血液療法、例えば、ＨＨＤ療法を調節し得る、療法予測ツールを有する、腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示のさらに別の利点は、臨床医に、所望の標的目標を達成するための複数の選択肢をもたらす、腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示のなおも別の利点は、臨床的に実行可能かつ実践的試験手順を採用して、特定の腎血液療法に対する患者の応答を特性評価することを支援する、腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示のさらなる利点は、患者のための血療法を最適化する際、試行錯誤および誤差を低減するのを支援する、腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示のなおもさらなる利点は、療法に対する生活スタイル選択肢の最適化を試みる際、患者を補助する、腎不全血液療法システムおよび方法を提供することである。

本開示の別の利点は、短時間の従来の毎日の夜間血液透析中の患者内の血漿リンレベルを正確に予測することである。

本開示のさらに別の利点は、規定時間に対する、血液透析療法によって維持される患者内の安定状態透析前血漿リン血清レベルを正確に予測することである。

本開示のなおも別の利点は、血液透析患者の血漿リン血清レベルが、所望の範囲内に維持されるように、血液透析治療計画を開発または修正することである。

本開示のさらなる利点は、血液透析患者の血漿リン血清レベルが、所望の範囲内に維持されるように、血液透析治療計画を開発または修正する、システムを提供することである。

本開示のなおもさらなる利点は、透析液および他の透析補給物を節約し、療法を合理化し、療法コストを下げることである。

さらなる特徴および利点が本明細書で説明され、以下の発明を実施するための形態および図面から明白となるであろう。

図１は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の概略図である。 図２は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態のシステムコンポーネント選択画面の実施例である。 図３は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の患者パラメータ推定入力画面の実施例である。 図４は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の患者パラメータ推定出力画面の実施例である。 図５は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の療法予測入力画面の実施例である。 図６は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の療法予測出力画面の実施例である。 図７は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の療法最適化入力画面の実施例である。 図８Ａは、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の療法最適化ルーチン画面の実施例である。 図８Ｂは、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法の一実施形態の療法最適化ルーチン画面の別の実施例である。 図９は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法のための特徴のいくつかを要約する、概略流れ図である。 図９は、本開示の腎不全血液療法システムおよび方法のための特徴のいくつかを要約する、概略流れ図である。 図１０は、本開示のコンピューティングデバイスの実施形態を例証する。 図１１は、疑似的１コンパートメントモデルの概念的説明である。 図１２は、短時間ＨＤおよび従来のＨＤ治療中の患者１に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。 図１３は、短時間ＨＤおよび従来のＨＤ治療中の患者２に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。 図１４は、短時間ＨＤおよび従来のＨＤ治療中の患者３に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。 図１５は、短時間ＨＤおよび従来のＨＤ治療中の患者４に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。 図１６は、短時間ＨＤおよび従来のＨＤ治療中の患者５に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。 図１７は、時間平均期間にわたっての安定状態リン物質収支を説明するために使用される、概念的モデルである。 図１８は、透析装置リン酸塩クリアランスの関数として、透析前血清リン濃度に及ぼす治療頻度それ自体の影響を例証する。 図１９は、夜間形態の血液透析を参照して、治療時間および頻度の増加の影響を示す。 図２０は、透析前血清リン濃度−Ｋ_Ｍ＝５０ｍｌ／分に及ぼす、短時間の毎日の血液透析に関連する治療頻度および治療時間の影響を示す。 図２１は、透析前血清リン濃度−Ｋ_Ｍ＝５０ｍｌ／分に及ぼす、短時間の毎日の血液透析に関連する治療頻度および治療時間の影響を示す。 図２２は、透析前血清リン濃度−Ｋ_Ｍ＝１５０ｍｌ／分に及ぼす、短時間の毎日の血液透析に関連する治療頻度および治療時間の影響を示す。 図２３は、透析前血清リン濃度−Ｋ_Ｍ＝１５０ｍｌ／分に及ぼす、短時間の毎日の血液透析に関連する治療頻度および治療時間の影響を示す。

（Ｉ．療法推定、予測、および最適化）
次に、図面、特に、図１を参照すると、システム１０は、血液透析機械、特に、在宅血液透析（「ＨＨＤ」）機械等の腎不全血液療法機械１００に療法処方を実装するための本開示の最適化システムおよび方法の１つを例証する。本開示のシステムおよび方法を動作させるための特に好適なＨＨＤ機械の１つは、以下の米国特許出願：（ｉ）米国出願公開第２００８／０２０２５９１号、（ｉｉ）米国出願公開第２００８／０２０８１０３号、（ｉｉｉ）米国出願公開第２００８／０２１６８９８号、（ｉｖ）米国出願公開第２００９／０００４０３３号、（ｖ）米国出願公開第２００９／０１０１５４９号、（ｖｉ）米国出願公開第２００９／０１０５６２９号、米国出願公開第２００９／０１０７３３５号、および（ｖｉｉ）米国出願公開第２００９／０１１４５８２号に記載されており、そのそれぞれの内容は、参照することによって、本明細書に明示的に組み込まれ、依拠される。ＨＨＤ機械は、医師、臨床医、または看護士（便宜上、別様に規定されない限り、集合的に、以下、医師１４と称される）によって処方される、実施すべき療法処方を容認するために具体的に修正またはプログラムされる、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリを含む。療法は、例えば、フラッシュドライブまたはユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ドライブ等のメモリ記憶デバイスを介して、あるいはインターネットまたは他のローカルエリアもしくは広域データネットワークを介して、ＨＨＤ機械（便宜上、別様に規定されない限り、「ＨＨＤ機械」は、集合的に、以下、在宅血液透析、在宅血液濾過、在宅血液透析濾過、または継続的腎置換療法（「ＣＲＲＴ」）機械を指す）にダウンロードされる。

患者１２は、複数の好適な療法が提供され、例えば、患者の１日または週のスケジュールに基づいて、療法間で選択可能であり得る。複数の腹膜透析療法の提供およびそこからの選択を開示する、米国特許出願として、（ｉ）米国出願公開第２０１０／００１０４２４号、（ｉｉ）米国出願公開第２０１０／００１０４２３号、（ｉｉｉ）米国出願公開第２０１０／００１０４２６号、（ｉｖ）米国出願公開第２０１０００１０４２７号、および（ｖ）米国出願公開第２０１０００１０４２８号が挙げられ、それぞれ、本開示の譲受人に譲渡され、そのそれぞれの内容全体は、参照することによって、本明細書に組み込まれ、依拠される。

システム１０は、３つのコンポーネント、すなわち、推定コンポーネント２０、予測コンポーネント４０、および最適化コンポーネント６０を含む。

（推定コンポーネント）
推定コンポーネント２０は、実際に、選択療法、例えば、血液透析、血液濾過、血液透析濾過、またはＣＲＲＴ療法を行うことと、実際の療法中、異なる時間、例えば、５つの異なる時間において、血液サンプルを採取することとを伴う患者試験２２を含む。試験療法は、例えば、サンプル時間が、例えば、試験の開始時、１／２時間、１時間、および２時間である、４時間療法であることができる、または試験療法は、例えば、サンプルが、療法の開始時、１時間、２時間、４時間、５時間、６時間、および８時間の時点で採取される、８時間療法であることができる。試験療法持続時間およびサンプルの数は、所望に応じて、変動することができる。

尿素２４（小分子）、ベータ２−ミクログロブリン（「β２−Μ」）２６（中分子）、およびリン酸塩２８等の血液サンプルは、各々、あるマーカ溶質の濃度のレベルを決定するために分析される。ある透析療法、例えば、より長い療法を受けているある患者に対して、いくつかの事例では、リン酸塩が患者に戻される必要があるほどあまりに多くのリン酸塩が、患者から除去され得ることが知られている。システム１０は、患者が、低リン酸塩レベルを被りやすいかどうかの決定を想定する。

療法中の既知の時間で決定された濃度レベルは、各関心溶質に対して、モデル１つ、例えば、尿素２４に対する第１のモデル３０ａ、β２−Μ２６に対する第２のモデル３０ｂ、およびリン酸塩２８に対する第３のモデル３０ｃのように、一連のモデルまたはアルゴリズム３０に供給される。モデル３０（集合的に、モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、．．．．３０ｎを指す）は、各々、１つ以上のアルゴリズムを含むことができる。好適なモデル３０は、本明細書に論じられる。

推定コンポーネント２０の出力は、各関心溶質２４、２６、および２８に対する多数の推定患者パラメータ３２を含み、それらは、モデル３０を使用して、患者の血液結果に基づき、したがって、患者に特定的である。推定患者パラメータ３２は、患者の生理学的構成に対して調整されることが本開示にとって重要であるが、医師は、血液試験が、あまりに過酷または侵襲的であると感じる場合がある。したがって、システム１０は、実験的データを使用する代わりに、例えば、年齢、体重、性別、血液型、典型的血圧、高さ、療法持続時間、栄養状態、および着目溶質の動態に関連する疾患情報に基づいて、患者に対する典型的パラメータ値等、パラメータ３２を推定することも想定する。本データは、システム１０を使用して、経時的に、開発することができると考えられる。システム１０のモデル３０に対する重要なパラメータは、推定患者パラメータ３２と、以下のような既知、仮定、または計算された（モデル外の）値４２とを含む。
Ｋ_ＩＣ：分子または溶質に対する患者のコンパートメント間拡散係数であり、推定パラメータ３２である。
Ｋ_Ｄ：特定の分子または溶質に対する既知の透析装置クリアランスであり、モデル外で計算されたパラメータ４２であり得る。
Ｋ_Ｍ：患者のリン移行クリアランスであり、推定パラメータ３２である。
Ｋ_ＮＲ：特定の分子または溶質に対する患者の残留腎臓係数であり、定数であると仮定される、パラメータ４２であり得る。
Ｖ：リンの分布容積であり、推定パラメータ３２である。
Ｇ：患者の摂取量によって産生される、特定の溶質または分子に対する生成率であり、推定パラメータ３２であるか、または仮定されたパラメータ４２であり得る。
Ｖ_Ｐ：灌流または細胞外容積であり、推定パラメータ３２である。
Ｖ_ＮＰ：非灌流または細胞内容積であり、推定パラメータ３２である。
Ｖ_Ｄ：尿素およびベータ２−ミクログロブリンに対するＶ_Ｐ＋Ｖ_ＮＰに等しい、体内の溶質分布容積であり、推定パラメータ３２である。
Ｃ_Ｐ：溶質の細胞外濃度であり、試験２２から決定され、したがって、推定コンポーネント２０のモデル３０における既知数である、パラメータ４２である（Ｃ_Ｐは、測定された推定コンポーネント２０であり得るだけではなく、Ｃｐはまた、予測モジュールによって、Ｃｎｐとともに予測することができ、その後、測定および予測されたバージョンのＣｐ等を比較し、システム１０の性能を計測することができることに留意されたい）。
Ｃ_ＮＰ：溶質の細胞内濃度であり、測定することができず、試験２２の結果でもなく、モデルへの入力でもなく、代わりに、予測コンポーネントおよび最適化コンポーネントから予測された出力である。
Φ_ΝΡ：総分布容積に対する細胞内コンパートメント容積の比率である。Φ_Ｐ：総分布容積に対する細胞外コンパートメント容積の比率である、（両方とも、文献から既知のパラメータ４２である）。
α：透析間流体摂取量、すなわち、水摂取量であり、平均流体摂取量または体重増加に基づく、モデル３０外で計算される、パラメータ４２である。

前述のように、少なくとも７つの推定パラメータ３２、すなわち、Ｋ_ＩＣ、Ｋ_Ｍ、Ｖ、Ｇ、Ｖ_Ｐ、Ｖ_ＮＰ、およびＶ_Ｄが存在し、Ｖ_ＮＰおよびＶ_Ｄは、Φ_ΡおよびΦ_ＮＰを介してＶ_Ｄに関連する。便宜上、それらのうちの３つ、すなわち、Ｋ_ＩＣ、Ｖ_ＰおよびＶ_ＮＰのみ、図１に例証される。７つのパラメータの任意の１つ、一部、または全部は、推定コンポーネント２０およびモデル３０を介して、推定することができることを理解されたい。例えば、予測コンポーネント４０の下で、溶質に対する図５に後述されるもののような選択ボックスを介して、推定のための所望のパラメータを医師によって選択させることが想定される。

また、血液流量、透析液流量、透析液総容積、限外濾過流量、および限外濾過容積等の本明細書に論じられる動作パラメータ４４、また、以下のような患者の生活スタイルに影響を及ぼす動作パラメータ４４がある。
Ｔ：一事例では、各サンプルが、推定コンポーネント２０において採取される、持続時間であり、したがって、推定コンポーネント２０の試験２２に対する既知のパラメータ４２であり、別の事例では、予測コンポーネント４０および最適化６０コンポーネントにおける透析の持続時間である。
Ｆ：療法の頻度であり、試験２２の単一療法に対して１回として見なされるが、予測コンポーネント４０および最適化６０コンポーネントにおいて変動される。

（予測コンポーネント）
推定患者パラメータ３２は、次いで、予測コンポーネント４０におけるモデル、特に、個人化された溶質流束および容積流束ルーチン５０に供給される。個人化された溶質流束および容積流束ルーチン５０は、本質的に、コンポーネント２０の同一モデルまたはアルゴリズム３０を使用するが、ここでは、入力として、推定コンポーネント３０の推定患者パラメータ３２を使用し、変数の代わりに、パラメータ３２既知数を生成する。

図１に示されるように、患者予測コンポーネント４０は、透析装置クリアランスＫ_Ｄ等の特定の溶質に対する、他の既知、仮定、または計算される（モデル外の）値４２を個人化された溶質流束および容積流束ルーチン５０に取り込む。ルーチン５０に関して未知として残っているものは、（ｉ）透析持続時間（「Ｔ」）および透析頻度（「Ｆ」）等の可変処方動作パラメータ４４、ならびに（ｉｉｉ）溶質２４、２６、および２８に対する溶質濃度５２（細胞内および細胞外両方に対するＣ）である。予測コンポーネント４０に入力され、変動され得る、他の機械動作パラメータ４４は、血液流量、透析液流量、透析液総容積、限外濾過流量、および限外濾過容積を含む。溶質分布容積および体内総水分量は、療法を通して、一定ではない。システム１０は、故に、シミュレートされる療法持続時間中、システム１０を変化させる可変容積モデルを使用する。予測コンポーネント４０は、次いで、Ｆ、Ｔ、Ｋ_Ｄ等の所与の入力変数に基づいて、Ｃ_Ｐ、Ｃ_ＮＰ、Ｖ_Ｐ、およびＶ_ＮＰを算出する。患者予測コンポーネント４０は、例えば、グラフのｘ−軸値として、動作パラメータ４４に対する異なる実際値を入力し、例えば、グラフのｙ−軸値として、溶質濃度５２を出力する。

グラフによって、医師は、ある溶質の濃度５２が、特定の組の処方動作パラメータ４４に対して、例えば、１週間の過程にわたって、どのように変動するかを確認することが可能となる。医師は、平均値、または濃度５２に対する定量化の他の容認された測定値、例えば、尿素のクリアランスに対する標準化されたＫｔ／ｖを確認することができる。医師はまた、療法サイクルの過程にわたって、濃度５２に対するピーク値を確認することができる。

医師は、療法持続時間および頻度入力パラメータを変動させ、出力された溶質濃度の複数組のグラフを開発することができ、例えば、組１のグラフは、療法持続時間１および療法頻度１に対する尿素、β２−Μ、およびリン酸塩のためのものであり、組２のグラフは、療法持続時間２および療法頻度２に対する尿素、β２−Μ、およびリン酸塩のためのものである。所望に応じて、各組のグラフは、単一グラフ上に、例えば、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩濃度を療法持続時間１および療法頻度１に対する１つの単一グラフ上にマージすることができる。好適な溶質濃度をもたらす、療法持続時間および頻度は、次いで、患者に通信することができ、患者は、順に、生活スタイル選好５４を適用し、ＨＨＤ機械１００にダウンロードするための１つ以上の選択された療法処方５６をもたらす。患者または医師は、次いで、例えば、週毎に処方のうちの１つを選択し、治療を実施する。他の実施例では、血液流量および透析液流量はまた、あるクリアランス目標に到達するように、または患者の必要性に適合するように、調節され得る。

また、医師のために、視覚的外層および機能性を最適化すること、すなわち、グラフおよび表の外観および動作を最適化すること、例えば、所望の妥当パラメータの値のみ、操作可能にすることが明示的に想定される。システム１０は、各医師の必要性および選好に対してカスタマイズされるように、これらの値を操作することができる。本明細書に示される画面は、故に、実施例であることが意図される。実施例は、本発明を限定する意図はない。

（最適化コンポーネント）
最適化コンポーネント６０は、尿素２４の標的除去、β２−Μの標的除去、リン酸塩２８の標的除去、および限外濾過（「ＵＦ」）または治療間に患者内に蓄積された過剰な水の標的除去等、複数の療法標的６２を入力する。療法標的６２は、最適化ルーチン７０に入力される。一実施形態では、最適化ルーチン７０は、本質的に、ルーチン５０に関するように、推定コンポーネント２０から得られた推定患者パラメータ３２を入力した、推定コンポーネント２０に対する上述の動態モデルまたは式３０を使用する。次いで、各溶質に対する計算が、予測コンポーネント４０の逆において、行われる。すなわち、処方動作パラメータ４４を入力し、溶質濃度５２を計算する代わりに、所望の溶質濃度５２が、入力され、所望のまたは最適化された溶質濃度５２を満足するであろう動作パラメータ４４が、計算される。ここでは、最適化コンポーネント６０の結果７２は、予測コンポーネント４０の結果から独立している（より精密には、その逆である）。最適化ルーチン７０は、各指定される溶質に対して、所望のまたは最適化された溶質濃度５２に一致する、１つ以上の療法処方７２を識別する。

特に、最適化コンポーネント６０の最適化ルーチン７０を使用する、算出技法は、臨床医によって、目的としている入力標的値（例えば、β２−Μ透析前血清濃度（「ＭＰＣ」）、尿素標準的Ｋｔ／ｖ（ｓｔｄＫｔ／ｖ）、およびリン酸塩安定状態透析前血清濃度）を達成する、療法条件を識別する、ロバストかつ安定した手順であることが分かっている。算出技法は、複数の最適化された療法処方を識別し、最も少ない数の反復シミュレーションを行うことによって、それを行うことを試みる。最適化コンポーネント６０から出力された療法パラメータは、療法持続時間（「Ｔ」）、療法頻度（「Ｆ」）、血液流量および透析液流量（それぞれ、「Ｑ_Ｂ」および「Ｑ_Ｄ」）を含むことができる。

一実施例では、標的（すなわち、入力）尿素ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣは、それぞれ、２．０および２７．５ｍｇ／Ｌに設定され得る。以下の表Ｉ．１は、尿素ｓｔｄＫｔ／ｖ、β２−Μ ＭＰＣ、および療法持続時間の間の関係（例えば、曲線）を示す。本実施例では、入力標的値は、点線によって示される。比較的に容易かつ反復手順に従う最適化ルーチン７０は、最小必要Ｔにおいて、尿素ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣ標的値の両方が充足されるまで、療法持続時間Ｔ（所与の組のＦ、Ｑ_Ｂ、およびＱ_Ｄに対する）を変動させる。最小必要Ｔは、患者が機械に接続されている時間と、機械を起動し、透析液成分を消費するために必要とされる時間が最小限になるので、患者および血液透析機械両方にとって、最適Ｔであると予測される。

第１のサンプル反復では、最適化ルーチン７０は、Ｔ_１＝６００分でシミュレーションを行い、療法持続時間は、概して、所望より遥かに優れた妥当性パラメータをもたらすために十分に長い。第２のサンプル反復では、最適化ルーチン７０は、Ｔ_２＝６００／２＝３００分でシミュレーションを行い、満足のゆく結果をもたらす。第３のステップでは、最適化ルーチン７０は、Ｔ_３＝３００／２＝１５０分でシミュレーションを行い、本時間は、ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣの両方に対して、満足のゆく結果をもたらさない。第４の反復では、最適化ルーチン７０は、増加された時間Ｔ_４＝（１５０＋３００）／２＝２２５分でシミュレーションを行い、ｓｔｄＫｔ／ｖのみに対して、満足のゆく結果をもたらす。第５の反復では、最適化ルーチン７０は、さらに増加された時間Ｔ_５＝（２２５＋３００）／２＝２６３分でシミュレーションを行い、ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣの両方に対して、満足のゆく結果をもたらす。

各ステップの終了時、標的パラメータが両方とも達成されたかどうか、最適化ルーチン７０は、一実施形態では、標的と達成された値との間の差異を計算する。標的パラメータのうちの少なくとも１つに対する差異が、閾値を上回る場合、最適化ルーチン７０は、さらに別の反復を行い、標的値により近い結果を達成し、さらに、持続時間Ｔを短縮および最適化する。前述の手順を使用して、最適化ルーチン７０は、Ｔ＝（２６３＋２２５）／２＝２４４分（太垂直線）で最終シミュレーションを行う。ここで、ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣ標的は両方とも充足されており、達成されたｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣと標的ｓｔｄＫｔ／ｖおよびβ２−Μ ＭＰＣとの間の差異は、小さい。

例証されるように、２４４分の最適療法持続時間Ｔは、再び、所与の組のＦ、Ｑ_Ｂ、およびＱＤに対して、６回の反復のみで見出される。複数の最適化された療法処方は、次いで、例えば、療法持続時間、頻度、血液および／または透析液流量を変動させ、後述のように、生活スタイルに基づいて、患者に選択させるように、識別されることができる。

患者１２および医師１４は、患者の生活スタイル選好７４における所望のまたは最適化された溶質濃度５２および係数に一致する、療法処方を検討する。恐らく、患者１２は、患者の配偶者が、補助のために覚醒している時の日中の間の短時間の毎日の療法を好む。または、恐らく、患者は、月曜日、水曜日、および金曜日に運動し、それらの曜日に汗をかくため、ＵＦが少なく、したがって、他の曜日に治療を実施することを好む。

所望のまたは最適化された溶質濃度５２に一致する療法処方７２に、生活スタイル選好７４を適用することは、選択された１つ以上の療法処方７６をもたらす。選択された療法処方５６および７６は、例えば、機械１００への手動入力、メモリ記憶デバイス、例えば、フラッシュドライブまたはユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）ドライブからのダウンロード、あるいはインターネット等のデータネットワークからのダウンロードを介して、機械１００にダウンロードすることができる。

例えば、患者が、随時、行っている、定期的および周期的血液試験７８のため、随時、選択された１つ以上の療法処方５６または７６を修正することが想定される。患者は、経時的に、残留腎機能を喪失し、選択された１つ以上の療法処方５６または７６が修正される必要性を生じさせ得る。血液検査は、選択された１つ以上の療法処方５６または７６が、十分に効果的に１つ以上の溶質を除去していないことを示すいずれの場合も、変更を促す。患者は、体重が減る、または生活スタイルの変化を被る場合があり、その場合、代わりに、あまり過酷ではない１つ以上の療法処方５６または７６が使用される。いずれの場合も、生活スタイル選好７４は、潜在的に、選択された１つ以上の療法処方７６を修正する役割を継続して果たすであろうことが想定される。

（サンプルスクリーンショット）
図２から８Ｂは、図１に関連して説明されたシステム１０をさらに例証する、サンプルスクリーンショットである。図２から８Ｂのスクリーンショットは、医師の要求に応じて、カスタマイズされることができ、例えば、インターネット、ローカルエリア、または広域ネットワークを介して、ＨＨＤ機械１００とデータネットワーク通信することができる、医師、臨床医、または看護士によって使用される、１つ以上のコンピュータの処理およびメモリ上に実装することができる。また、特に、施設内機械の場合、機械１００の１つ以上の処理およびメモリにおいて、図２から８Ｂのシステム１０およびスクリーンショットを実装することが想定される。

図２は、医師に、患者パラメータ推定コンポーネント２０、療法予測コンポーネント４０、または療法最適化コンポーネント６０に入力するか、またはそれによって作業するかどうか選択させる、サンプル起動画面を例証する。システム１０については、最初から最後まで、前述に説明されている。しかしながら、患者パラメータ推定コンポーネント２０は、医師が、直接、予測コンポーネント４０または療法最適化コンポーネント６０のいずれかにジャンプすることができるように、既に行われていてもよい。前述のように、療法最適化コンポーネント６０は、予測コンポーネント４０から独立して動作することができる。したがって、医師は、特定の時間またはシステム１０の用途において、予測コンポーネント４０および最適化コンポーネント６０のうちの１つのみ、使用する場合がある。

予測コンポーネント４０および療法最適化コンポーネント６０は、患者パラメータ推定コンポーネント２０からの情報に依存するが、しかしながら、患者１２が、試験２２を受けることを所望しない場合、または医師１４が、患者１２に、試験２２を受けさせることを所望しない場合、好ましくはないが、年齢、性別、血液型、既知である場合、残留腎機能等、患者の情報に基づいて、標準化値を使用することが可能であり得ることに留意されたい。また、患者カテゴリに基づいて、実行可能な標準化された推定患者パラメータ３２を提供し得る、システム１０を使用して、経時的に開発される、推定患者パラメータ３２のデータベースを維持することが明示的に想定される。

図３は、パラメータ推定コンポーネント２０のためのサンプルデータ入力および試験２２結果画面を例証する。左側の画面は、氏名、年齢、性別、および体重等、患者情報を受け付ける。システム１０が、本入力されたデータのいずれかに基づいて、ファイルを検索可能であることが想定される。医師は、総治療時間、血液流量、透析液流量（または、総容積）、およびＵＦ速度または容積（図示せず）等、試験２２のためのデータを図３の画面の中央に入力する。患者は、次いで、本入力されたデータに従って、実施される試験療法を受ける。右側の図３の画面は、次いで、治療の過程にわたって、種々の時間において、尿素２４、β２−Μ２６、およびリン酸塩２８に対して行われた血液試験の結果を受け付け、分析された溶質の各々に対する時間ベースのプロファイルを形成する。図３に示されるサンプル時間は、開始時間、ならびに開始時間から１時間、２時間、４時間、５時間、６時間、および８時間を含む。より多いまたはより少ない時間入力を含む、他の間隔も、代替として、使用することができる。

図４は、サンプルの推定患者パラメータ３２ディスプレイ画面を例証する。推定患者パラメータ３２は、例えば、生成率Ｇ、細胞内クリアランスＫ_ＩＣ、リン移行クリアランスＫ_Ｍ、および分布容積Ｖ_Ｄ（Ｖ_Ｄ＝Ｖ_Ｐ＋Ｖ_ＮＰ、式中、Ｖ_Ｐは、灌流または細胞外容積であり、Ｖ_ＮＰは、非灌流または細胞内容積である）を含むことができる。Ｇ、Ｋ_ＩＣ、およびＶ_Ｄに対する値は、推定コンポーネント２０のモデル３０の出力であり、次いで、推定患者パラメータ３２のように、コンポーネント４０および６０に入力されたデータとして使用される。

図５は、予測コンポーネント４０のためのサンプル入力画面を例証する。例証される実施例では、医師は、画面の左側において、リン酸塩２８（チェックされていないボックス）に対してではなく、尿素２４およびβ２−Μ（チェックされたボックス）に対して、予測ルーチンを実施することを選択する。医師また、動作入力４４を入力し、すなわち、医師は、セッションあたり３時間（すなわち、Ｔ）、１週間に５回（すなわち、Ｆ）、実施される、療法をモデル化することを所望する。前述のように、代替として、またはＦおよびＴに加えて、入力（および、変動）され得る、他の機械動作パラメータとして、血液流量、透析液流量、透析液総容積、限外濾過流量および限外濾過総容積を含む。「Ｂａｃｋ（戻る）」および「Ｒｕｎ（実行）」ボタンによって、医師は、特定のコンポーネントが、選択されると、コンポーネント２０、４０、または６０の各々を通して、ナビゲートすることが可能となる。

図６は、個人化された溶質流束および容積式５０を実行後の結果を示す、予測コンポーネント４０のためのサンプル出力画面を例証する。所望に応じて、濃度結果は、例えば、左に沿った尿素濃度尺度と、右に沿ったβ２−Μ尺度とともに、単一グラフ上にマージすることができる。溶質濃度５２は、代替として、スプレッドシート形式で表示され得るが、図６では、ｘ−軸に沿って、特定の療法処方の使用開始からの日数とともに、グラフ形式で示される。このように、医師は、所与の頻度および持続時間、ならびに患者のために個人化された推定パラメータに対して、予測された溶質プロファイルを容易に確認することができる。溶質濃度５２はまた、平均または標準化形式、例えば、当業者によって理解される、標準的Ｋｔ／ｖとして、示される。ピーク濃度および平均または標準化濃度を知ることによって、医師は、提案された頻度および持続時間が、選択された溶質、ここでは、尿素２４およびβ２−Μ２６に対して、適切であるかどうか迅速に決定することができる。図６に描写されるように、Ｐは、灌流または細胞外を表し、ＮＰは、非灌流または細胞内を表す。溶質、例えば、尿素が、細胞外または血液容積内にある場合、透析装置は、溶質を容易に一掃することができる。溶質が、細胞内容積内にある場合、溶質は、最初に、細胞外容積内を通過し、Ｋ_ＩＣによって定義される抵抗を克服する必要がある。

図６は、特定の療法持続時間Ｔおよび頻度Ｆに対する濃度値を例証する。医師が、予測コンポーネント４０を再実行し、ＴおよびＦを変動させることが想定される。医師は、次いで、例えば、臨床的に容認可能である、（ｉ）Ｔ_１、Ｆ_１、（ｉｉ）Ｔ_２、Ｆ_２、（ｉｉｉ）Ｔ_３、Ｆ_３等から、１つ以上の組のグラフを選択することができる。容認可能なグラフまたはその対応する療法処方は、次いで、患者によって検討されることができ、患者は、患者の生活スタイルのニーズおよび／または要件に最も一致する、１つ以上のグラフまたは処方を選択する。

図７は、最適化コンポーネント６０のためのサンプル入力画面を例証する。予測コンポーネント４０と反対に実行するため、医師は、最適化コンポーネント６０において、療法結果に対する所望の値、例えば、標準的Ｋｔ／ｖを介した、例えば、尿素に対する所望の値、例えば、１リットルあたりのミリグラム単位における透析前リン血漿濃度におけるリンに対する所望の値、例えば、１リットルあたりのミリグラム単位におけるβ２−Μに対する所望の値、および、例えば、１リットル単位における所望の限外濾過液（「ＵＦ」）除去値を入力する。ＵＦは、概して、機械制御機能であるが、溶質除去に影響を及ぼし得、したがって、ＵＦの入力は、最適化に望ましい。

図８Ａは、入力された尿素およびβ２−Μ（および、所望に応じて、リン酸塩）要件に対して、週あたりの日数（側面に沿って）における頻度と、時間（上面に沿って）における療法持続時間のスプレッドシートを示し、その溶質に対する要件に一致するであろう、治療に対応するセル内に「Ｘ」を置く、最適化ルーチン７０の実施例を示す。図８に示される１２の可能な組み合わせでは、２つが（３時間治療の４日およびその逆）が、尿素およびβ２−Μ要件に一致する。患者は、次いで、どちらの選択肢が、自分の生活スタイルにより適合するかを決定することができる。あるいは、両方の処方または選択された処方７２を機械に入力することができる。患者は、次いで、例えば、週毎に、２つの承認および選択された処方のうちのいずれが、その週により適合するかを決定する。

図８Ａはまた、最適化コンポーネント６０のための例示的入力されたパラメータ７２、ここでは、尿素およびβ２−Μ最適化ルーチン７０における頻度組み合わせの全部に対して、式中で使用される、結果として生じる血液流量、総溶液容積、透析液流量（または、総容積）、およびＵＦ速度（または、容積）を示す。医師は、システム１０から独立して、血液流量および透析液流量等を計算し、所望のＫ_Ｄ値を達成し得る。しかしながら、それらの計算は、予測コンポーネント４０および／または最適化６０コンポーネントの一部として生じる、計算から独立する。システム１０に対して、流量は、Ｋ_Ｄを決定するために入力され、これは、順に、予測コンポーネント４０および／または最適化コンポーネント６０に入力される。

図８Ｂは、入力された尿素およびβ２−Μ（および、所望に応じて、リン酸塩）要件に対して、週の日数における療法頻度（すなわち、Ｆ）（側面に沿って）および時間における療法持続時間（すなわち、Ｔ）（上面に沿って）のスプレッドシートを示す、最適化ルーチン７０の別の実施例を示す。ここでは、週の実際の日数が、示される。最適化コンポーネント６０は、同一日数の異なる組み合わせ、例えば、月曜日／水曜日／金曜日の３日対月曜日／水曜日／土曜日の３日を区別することができる。一実施形態では、システム１０は、療法頻度値が入力されると、ある事前設定日を仮定する。例えば、週あたり３日のＦに対して、システム１０は、例えば、月曜日／水曜日／金曜日を仮定するであろう。しかしながら、システム１０によって、医師１４は、具体的日数を入力可能となる（Ｆを入力するのとは対照的に）。システム１０は、入力された日数に従って、計算を行う。カスタム療法日をシミュレートする能力は、システム１０が、したがって、体内の溶質の蓄積をより正確に追跡することができるので、重要であり得る。

図８Ｂでは、各セルは、次いで、特定の溶質のクリアランスに対してだけではなく、分析された溶質に対しても、グループとして、３つのカテゴリ（例えば）のうちの１つに色分けされる、または別様に、指定される。ルーチン７０のチャートの右上に位置する、尿素に対する所望の標準化Ｋｔ／ｖ値は、溶質クリーナのグループを示す。溶質クリアランスの各セルは、本実施例では、不適切、境界線、または適切として、標識される。例えば、適切は、全要件に一致することを意味し、境界線は、いくつかの要件またはほぼ全要件に一致することを意味し得る一方、不適切は、ほとんどまたは全の要件に一致しないことを意味する。異なる意味を有する、３つより多いまたは少ない分類が、代替として、使用することができる。患者は、次いで、適切な療法処方セルのうちの１つから、例えば、最も過酷ではない療法処方を選択することができる。

次に、図９を参照すると、方法１１０は、本明細書に論じられるシステム１０のコンポーネント２０、４０、および６０間の関係を例証する。方法１１０は、コンポーネント２０、４０、および６０間の相互関係を理解するのを支援することを意味するものであり、いかようにも、前述に詳述されたコンポーネントのすべての代替を説明することを意味するものではない。

卵形１１２において、方法１１０は、開始する。ブロック１１４では、試験療法が、患者において行われ、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩等の種々の溶質に対して、濃度レベルを決定する。システム１０および方法１１０のための溶質は、それらの３つの溶質に限定されず、カルシウム、副甲状腺ホルモン（「ＰＴＨ」）、およびｐ−クレゾール硫酸等のあるタンパク結合溶質等、その他を含み得る。システム１０および方法１１０に、これらおよび他の溶質が含まれることが明示的に想定される。追加の溶質は、例えば、一般的妥当性に関連する場合、および／またはリン酸塩クリアランス／移行と相関する場合、少なくとも、推定コンポーネント２０における試験を介して、追跡することができる。追加の溶質は、リン酸塩に対して以下に行われるように、将来、モデルが追加の溶質に対して考案された場合、最終的に、予測コンポーネント４０を介して予測され、コンポーネント６０を介して最適化することができる。

ブロック１１６ａ、１１６ｂ、および１１６ｃでは、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩に対する濃度レベルが、対応する動態モデルに供給され、少なくとも１つの患者特定のパラメータを決定する。溶質の試験濃度のすべて、すべてに満たない溶質の試験濃度、または溶質に対するいくつかの平均試験濃度が、対応する動態モデルに入力され得る。

ブロック１１８ａ、１１８ｂ、および１８８ｃでは、少なくとも１つの患者推定パラメータが、療法持続時間（すなわち、Ｔ）および療法頻度（すなわち、Ｆ）等、少なくとも１つの機械動作パラメータとともに、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩に対する対応する動態モデルに供給され、溶質に対するクリアランス容積または溶液レベルを決定する。

ブロック１２０ａ、１２０ｂ、および１２０ｃでは、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩に対する溶質クリアランス値が、医師の評価のために、グラフ化される（単一の組み合わせられたグラフであり得る）か、または表化される。菱形１２２ａ、１２２ｂ、および１２２ｃでは、ブロック１１８ａから１１８ｃおよび１２０ａから１２０ｃが、別の組の入力された動作療法パラメータに対して、繰り返されるかどうか決定される。そうでない場合、ブロック１２４において、医師は、どのグラフ、表、処方が、臨床的に容認可能であるか決定する。

ブロック１２６ａから１２６ｃでは、尿素、β２−Μ、およびリン酸塩に対して、患者特定の推定パラメータは、所望の溶質除去レベルまたは溶質に対するレベルとともに、対応する動態モデルに供給され、式を充足し、１つ以上の溶質に対する所望のレベルを達成するであろう、１つ以上の機械動作パラメータを決定する。

ブロック１２８では、所望の溶質レベル（または、所望の溶質レベルのうちのいくつか）を達成する、機械動作パラメータが、医師のために、表化される。医師は、次いで、患者のための最も臨床的に容認可能な療法に関して、精緻化することができる。

予測ブロック１２４および最適化ブロック１２８の両方から供給される、ブロック１３０では、医師は、患者と相談し、どの１つ以上の選択された療法処方が、患者の個人的ニーズに最も適合するかを決定する。前述のように、機械動作パラメータは、Ｔ、Ｆ、ならびに流体流量および／または容積等のその他を含む。これらの他のパラメータは、医師によって要求される可能性が高く、患者と交渉可能なようなものではない。ある程度、ＴおよびＦは、他のパラメータを駆動させるであろう。例えば、より短い療法は、より高い流量を要求する可能性があるであろう。

ブロック１３２では、選択された１つ以上の療法処方は、患者の（または、医院の）腎不全療法機械（例えば、ＨＨＤ機械１００）にダウンロードされる。複数の選択された処方が、ダウンロードされる場合、患者は、例えば、毎週、どの処方を実施するかを選択する権限が付与され得る。代替として、医師は、少なくとも初期、どの処方を実施するかを指示し得る。処方ダウンロードは、データネットワークあるいはＵＳＢまたはフラッシュドライブ等のデータ記憶デバイスを介してであり得る。

代替実施形態におけるシステム１０は、後述およびセクションＩＩに詳述される、方法、モデル、および式のいずれかを組み込むことができることを理解されたい。

（動態モデル化）
（ｉ）尿素およびβ２−Μモデル化
システム１０のための尿素およびβ２−Μに対する好適な動態モデル３０は、以下に示され、Ｗａｒｄ（Ｗａｒｄｅｔａｌ，Ｋｉｄｎｅｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，６９：１４３１ｔｏ１４３７（２００６））に詳述されており、その内容全体は、参照することによって、本明細書に明示的に組み込まれる。下式は、２コンパートメントモデルに対するものであり、Ｗａｒｄに依拠する。

以下は、Ｃｌａｒｋ（Ｃｌａｒｋｅｔａｌ，Ｊ．ＡＭ．Ｓｏｃ．Ｎｅｐｈｒｏｌ．，１０：６０１−６０９（１９９９））（その内容全体は、参照することによって、本明細書に明示的に組み込まれる）によるものである。

前述の式は、尿素およびβ２−Μの両方に適用可能である。同一モデルは、両溶質のために使用されるが、生成率、非腎クリアランス、分布容積等のパラメータ値は異なる。

（ｉｉ）物質収支モデル化
システム１０のための電解質平衡、例えば、ナトリウム、カリウム等に対する好適なモデルの１つは、３コンパートメントモデルであり、 Ｕｒｓｉｎｏ ｅｔ ａｌ（Ｕｒｓｉｎｏ Ｍ． ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｌｕｔｅ Ｋｉｎｅｔｉｃｓ， Ａｃｉｄ−Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｕｓ， ａｎｄ Ｂｌｏｏｄ Ｖｏｌｕｍｅ Ｃｈａｎｇｅｓ Ｄｕｒｉｎｇ Ｐｒｏｆｉｌｅｄ Ｈｅｍｏｄｉａｌｙｓｉｓ， Ａｎｎａｌｓ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｖｏｌ． ２８， ｐｐ． ２０４−２１６ （２０００））に詳述され、その内容全体は、参照することによって、本明細書に明示的に組み込まれ、依拠される。

（ｉｉｉ）置換流体のためのモデル化修正
本明細書に説明されるように、システム１０は、透析に限定されず、血液濾過および血液透析濾過等の他の腎不全血液治療にも適用することができる。血液濾過および血液透析濾過は両方とも、透析の浸透圧クリアランスの代わりに（血液濾過）、またはそれに加え（血液透析濾過）使用される、対流クリアランスのための血液ラインに直接圧送される置換流体の使用を伴う。

以下の式は、すべて、置換流体の使用のために行うことができる、出願人が見出した、動態モデルへの修正を示す。以下の第１の式は、物質収支に及ぼす影響を示す。特に、係数Ｑ_Ｒ＊Ｃ_Ｓ，Ｒが、置換流体のために追加される。以下の第２の式は、透析装置クリアランスに及ぼす、対流クリアランス（Ｊ_ｓ（ｔ））の影響を示す。

（ＩＩ．リン酸塩モデル化）
（血液透析患者におけるリン酸塩予測方法およびその適用）
本明細書に論じられるシステムに照らして、血液透析療法の前、その間、および後に、血液透析患者内の血清または血漿リン濃度あるいはレベルを予測する方法を提供することが想定される。血清リンレベルを予測可能であることは、血液透析患者のための最適治療計画を決定する際、有用であり得る。これらの方法は、本明細書に説明されるシステムおよびコンピューティングデバイスの任意のものに組み込まれ、患者のための血液透析療法を最適化することができる。

末期腎疾患患者内の血清リンのレベル上昇は、主に、心臓関連の原因による、より高い死の危険と関連付けられている。そのような関連付けは、世界中の種々の国々間において、経時的に、実証されている。それに伴う生理学的機構は、完全に理解されていないが、血清リンレベルの不適切な制御およびカルシウムベースのリン酸塩結合剤の使用は、冠動脈石灰化、動脈壁の硬化、および高血圧の急速進行と関連付けられている。

ほとんどの血液透析（「ＨＤ」）患者内の血清リン濃度の制御は、リン酸塩の腸管吸収を阻止するための経口リン酸塩結合剤の毎日の服用と、ＨＤ治療によるリン酸塩の除去の両方を要求する。本二重アプローチにも関わらず、典型的西洋の食事は、高リン酸塩含有量を含有するため、多くの場合、高リン血症を発症する。カルシウムベースの経口リン酸塩結合剤は、その低コストのため、依然として、広く使用されているが、より効果的結合剤は、積極的に開発中である。種々の方法によって、週３回の療法中、リンの透析除去を増加させる他の努力も試みられたが、多くの場合、実質的改良が、伴っていない。週３回のＨＤ中およびより頻繁に適用されたＨＤ治療中の両方において、一貫して、血清リン濃度を低下させることが示された、唯一のＨＤ処方パラメータは、より長い治療の使用である。

ロバストかつ実践的リン動態モデルを使用して、血液透析を受ける患者の血清リンレベルを予測または決定する方法は、個々の患者ベースにおいて、新しいＨＤ治療モダリティを効果的に修正可能にする。ある実施形態では、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法が、提供される。方法は、血液透析治療セッション時間にわたる患者の血清リン濃度（「Ｃ」）（例えば、蛍光分析および比色分析等の任意の好適な測定方法を使用して）と、初期血液透析治療セッション中の患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を治療セッションの総治療時間によって除算することによって計算される限外濾過または流体除去速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを測定することと、以下の形式の解析解を有する支配輸送方程式に対して非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することとを含む。

式中、ｔは、血液透析治療セッション中の時間であり、Ｔは、血液透析治療セッションの終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、血液透析治療セッションの総持続時間であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、患者のリンの透析前分布容積であり、

である。

患者のＣ（すなわち、血清リン濃度）が、次いで、患者の以前に推定された組のＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥに対して、式ＡおよびＢを使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間において、予測されることができる。非線形最小２乗適合の代替として、Ｖ_ＰＲＥは、また、患者の体重または体内水分量のある割合として、推定することもできる。

別の実施形態では、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法は、限外濾過速度が、ごく僅か（すなわち、Ｑ_ＵＦ＝０）であると仮定される場合、提供される。方法は、初期血液透析治療セッション中の患者のＣを測定すること（例えば、蛍光分析および比色分析等の任意の好適な測定方法を使用して）と、以下の形式の解析解を有する支配輸送方程式に対して非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することとを含む。

患者のＣは、患者の所与の組の以前に推定されたパラメータＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥに対して、式ＤおよびＥを使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間において、予測することができる。代替として、Ｖ_ＰＲＥはさらに、患者の体重または体内水分量のある割合として、推定することができる。ある実施形態では、Ｋ_Ｍは、Ｑ_ＵＦ≠０である場合からのデータを使用して推定され、Ｑ_ＵＦ＝０である式Ｄにおいて使用され得る。

本明細書に説明される、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法のいずれにおいても、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定することができる。

Ｑ_ＢおよびＱ_Ｄは、血液流量および透析液流量であり、それらで、所望の透析装置クリアランスＫ_Ｄが、式ＦおよびＧを使用して計算される。Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量および透析液流量Ｑ_Ｂ，ＭおよびＱ_Ｄ，Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，Ｍをもたらし、Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である。代替として、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔにおいて、決定することができる。

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、Ｃ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である。

非線形最小２乗適合の代替として、Ｋ_Ｍは、以下の代数式を使用して決定することができる。

患者のＣは、例えば、１５または３０分毎等、血液透析治療セッション中の任意の好適な時間において、測定することができ、ｔ_ｔｘは、例えば、２、４、または８時間等、任意の好適な時間であることができる。Ｔは、例えば、３０分または１時間等、任意の好適な時間であることができる。

Ｖ_ＰＯＳＴは、患者が、正常に水和されていると見なされる場合、血液透析治療終了時のリンの分布容積である。本パラメータは、細胞外流体の容積に近い。したがって、Ｖ_ＰＯＳＴは、患者の水和状態を評価するために使用することができる、臨床的に関連する患者パラメータである。以前に決定されたＶ_ＰＲＥが既知である用途では、Ｖ_ＰＯＳＴは、以下の式を使用して決定することができる。

そして、好適な療法が、Ｖ_ＰＯＳＴの値に基づいて、患者に提供されることができる。式Ｋから分かるように、Ｑ_ＵＦ＝０である場合、Ｖ_ＰＯＳＴ＝Ｖ_ＰＲＥとなる。

血液透析中の患者内のリン移行を予測する方法の具体的ステップは、コンピューティングデバイスを使用して行うことができる。そのようなコンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶しているメモリデバイスとを含むことができる。複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）血液透析治療セッション時間にわたる血液透析患者のＣに関連するデータと、血液透析治療セッション中の血液透析患者の透析前と透析後との間の体重の差異を治療セッションの総治療時間によって除算することに基づいて計算されるＱ_ＵＦとを受信することと、（ｂ）以下の形式の解析解を有する支配輸送方程式に対して非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することと、

（ｃ）患者の所与の組の推定パラメータＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥに対して、式ＬおよびＭを使用することによって、血液透析中の任意の時間において、患者のＣを予測することとを行うようにプロセッサにディスプレイデバイスおよび入力デバイスと動作させる。式ＬおよびＭに対する変数は、本明細書に記載される式のいずれかを使用して決定することができることを理解されたい。血液透析患者に対して得られた情報／データは、表示／印刷され、医療提供者によって使用され、血液透析患者のための改良された治療および栄養計画を提供することができる。未知の係数のいずれも、血液透析中の患者内のリン移行を決定する方法について、以前に論じられた適切な式または測定を使用して決定することができる。

Ｑ_ＵＦ＝０である場合、

である。

コンピューティングデバイスは、また、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、または血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間のうちの少なくとも１つに関連するデータを受信するために、事前にプログラムされるか、または、プロセッサにディスプレイデバイスおよび入力デバイスと動作させるソフトウェアに従って実行されることができる。ある実施形態では、コンピューティングデバイスは、セクションＩに説明される、システム１０であることができる。

血液透析中の患者内のリン移行を決定する前述の方法とともに、ＨＤ療法によって治療される患者内の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_ＳＳ−_ＰＲＥ」）を予測するための物質収支モデルもまた、開発された。物質収支モデルは、個々の患者内の安定状態透析前血清リンレベルを決定するために、透析中および回復期間に対する疑似的１コンパートメントモデルと組み合わせて使用された。本モデルを使用して、個々の血液透析患者の血清リンレベルに及ぼす、特定の療法パラメータ（例えば、透析装置リン酸塩クリアランス、週の療法頻度、療法持続時間等）の影響を評価することができる。

開示される安定状態物質収支モデルは、透析中のリン動態を、食事からの摂取量、リン酸塩結合剤の使用、および残留腎クリアランスと組み合わせることにより、安定状態透析前血清リンレベルを予測する。以前のモデルによるものと異なり、本モデルによる予測は、簡略化された計算を伴う。故に、本モデルは、日々の臨床実践に容易に統合されることができる。さらに、モデルは、患者特定のパラメータを伴い、個人化された予測を可能にする。本モデルは、最終的に、ＨＨＤデバイスによる療法を最適化し、最小必要容積の透析液（すなわち、最小限の水消費）を使用して、適切な量のリンを除去するために使用することができる。代替として、モデルは、透析液中の要求されるリン酸塩補給剤の量を決定するために使用することができる。

動態モデルの用途では、血液透析患者内のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する方法が、提供される。方法は、少なくとも、患者の食事からのリン摂取量または患者の尿素動態モデルから、リンの正味生成（「Ｇ」）を得ることと、以下の式を使用して、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定することとを含む。

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間（例えば、治療セッションあたりの分単位における）であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である。患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響は、患者に対するＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}の最適範囲を得るように、シミュレートすることができる。例えば、患者パラメータは、Ｇ、Ｋ_Ｍ、またはＶ_ＰＲＥであることができ、治療パラメータは、ｔ_ｔｘ、Ｋ_Ｄ（例えば、Ｑ_Ｂ、Ｑ_Ｄ）、またはＦであることができる。

代替実施形態では、血液透析患者内のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を予測する方法が、提供される。方法は、以下の式を使用して、リンの正味生成（「Ｇ」）を決定することを含む。

式中、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ−ＩＮ}は、式Ｐを使用するＧの計算の前の規定時間に対する、血液透析療法（例えば、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される）によって維持される血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルである。規定時間は、Ｇが計算される時の前の、例えば、少なくとも１週間、２週間、３週間、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月以上であることができる。Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間（例えば、治療セッションあたりの分単位における）であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である。

Ｇが、式Ｐを使用して計算されると、または、他の方法によって推定されると、安定状態血清リン濃度に及ぼす血液透析治療パラメータの変化の影響を予測することに使用することができる。例えば、血液透析患者のＧが、既知となると、異なる血液透析治療条件下の患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}は、式Ｐを再整理して式Ｏを形成し、既知のＧを利用して、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を解くことによって、予測することができる。患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響は、シミュレートすることができ、血液透析患者の治療計画は、次いで、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、修正することができる。

一般に、末期腎疾患を伴う患者内の安定状態透析前血清リンレベルの最適範囲が存在する。所望の最適範囲内の安定状態透析前リンレベルをもたらす、最適処方／計画／栄養療法は、例えば、本明細書に前述されるＨＨＤシステムの最適化コンポーネントにおいて、式ＯおよびＰを使用して決定することができる。血液透析処方または患者挙動における変化（例えば、食事の変化）は、Ｇの変化につながり得るので、所望の範囲内にＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を維持するための式ＯおよびＰに基づく在宅血液透析療法の最適化は、有利である。

血液透析患者内のＧまたはＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する方法のいずれにおいても、

は、以下の式を使用して決定することができる。

式中、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｑ_ＷＧは、透析間時間間隔中の患者による流体増加の定率であり（Ｑ_ＷＧ＝（ｔ_ｔｘＱ_ＵＦ）／（１００８０／Ｆ）によって計算される）、Ｑ_ＵＦは、患者から除去される、流体の定率であり、Ｖ_ＰＲＥは、血液透析治療セッションの前の患者のリンの透析前分布容積であり、Ｖ_ＰＯＳＴは、血液透析治療セッション終了時の患者のリンの透析後分布容積である。

血液透析療法中の患者からの正味限外濾過または流体除去が無視可能であり、血液透析療法間の体重増加は存在しない場合、血液透析患者内のＧまたはＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する方法のいずれにおいても、

は、以下の式を使用して決定することができる。

式ＳおよびＴに対する変数は、本明細書に記載される式のいずれかを使用して決定することができることを理解されたい。

血液透析患者内のＧまたはＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する方法のいずれにおいても、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定することができる。

Ｑ_ＢおよびＱ_Ｄは、血液流量および透析液流量であり、それらで、所望の透析装置クリアランスＫ_Ｄが、式ＵおよびＶを使用して計算される。Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量および透析液流量Ｑ_Ｂ，_ＭおよびＱ_Ｄ，_Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，_Ｍをもたらし、Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である。代替として、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔにおいて、決定することができる。

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、Ｃ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である。

非線形最小２乗適合の代替として、Ｋ_Ｍは、以下の代数式を使用して決定することができる。

式中、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度である。Ｇは、以下の式を使用して決定することができる。

式中、Ｉ_Ｐは、血液透析患者のリンの週あたりの食事からの摂取量であり、Ａ_Ｐは、血液透析患者の％リン吸収であり、Ｉ_Ｂは、血液透析患者の週あたりの結合剤摂取量であり、Ｐ_Ｂは、結合剤の結合力である。

ある実施形態では、Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥは、前述のように、血液透析中の患者内のリン移行を予測する方法を使用して決定することができる。この場合、Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥは、血液透析治療セッション時間にわたる血液透析患者のＣと、初期血液透析治療セッション中の患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を治療セッションの総治療時間によって除算することによって計算されるＱ_ＵＦとを測定することと、以下のような解析式に対して、非線形最小２乗適合を使用して、血液透析患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することとによって、決定される。

式中、ｔは、血液透析治療セッション中の時間であり、Ｔは、血液透析治療セッションの終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、血液透析治療セッションの総持続時間であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、患者のリンの透析前分布容積であり、

である。

血液透析患者内のＧまたはＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する方法はまた、適切な治療／食事の変化を決定または修正し、一定時間期間にわたって、血液透析患者内の所望のリン血清レベルに一致させるために使用することができる。例えば、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、リン摂取量のレベルを決定または修正するために使用することができる。方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、患者に投与されるリン結合剤を決定または修正するために使用することができる。方法はさらに、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、透析液に添加されるリン塩補給剤の量を決定または修正するために使用することができる。

方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、総血液透析治療セッション時間を決定または修正するために使用することができる。方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、頻度Ｆを決定または修正するために使用することができる。方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、要求される血液流量および／または透析液流量を決定または修正するために使用することができる。Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}の好ましい範囲は、患者特定であり得ることを理解されたい。

血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定する具体的ステップは、コンピューティングデバイスを使用して、行うことができる。そのようなコンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶しているメモリデバイスとを含むことができる。複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）少なくとも、血液透析患者の食事からのリン摂取量または血液透析患者の尿素動態モデルから、Ｇに関連するデータを受信することと、（ｂ）以下の式を使用して、患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を決定することであって、

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、（例えば、治療セッションあたりの分単位における）、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、（ｃ）血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを行うように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと動作させる。式ＤＤに対する変数は、本明細書に記載される適切な式のいずれかを使用して決定することができることを理解されたい。

別のそのようなコンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶しているメモリデバイスとを含むことができる。複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）以下の式を使用して、リンの正味生成（「Ｇ」）を決定することであって、

式中、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ−ＩＮ}は、式ＥＥを使用するＧの計算の前の規定時間に対する、血液透析療法（例えば、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される）によって維持される血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルであり、規定時間は、Ｇが計算される場合の前の、例えば、少なくとも１週間、２週間、３週間、１ヶ月、２ヶ月、３ヶ月、４ヶ月以上であることができ、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、（ｂ）以下の式を使用して、血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を予測することと、

（ｃ）血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを行うように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと動作させる。式ＥＥおよびＦＦに対する変数は、本明細書に記載される適切な式または方法のいずれかを使用して決定することができることを理解されたい。

本明細書に説明されるコンピューティングデバイスのいずれにおいても、血液透析患者に対して得られた情報／データは、表示／印刷され、医療提供者によって使用され、血液透析患者のための改良された治療および栄養計画を提供することができる。未知の係数の任意のものは、血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベルを決定する方法のために、本明細書に論じられる適切な式または測定のいずれかを使用して決定することができる。

コンピューティングデバイスは、また、血液透析治療セッションまたは血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間の約１ヶ月前に、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｍ、Ｖ_ＰＲＥ、ｔ_ｔｘ、Ｆ、Ｃ_ＰＲＥのうちの少なくとも１つに関連するデータを受信するために、事前にプログラムされること、または、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと動作させるソフトウェアに従って実行されることができる。コンピュータデバイスは、本情報を利用して、例えば、式ＤＤまたはＦＦを使用して、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、これらの患者パラメータまたは治療パラメータのうちの１つ以上の影響をシミュレートする（例えば、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの１つ以上の変化が、どのようにＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に影響を及ぼすか確認する）。コンピューティングデバイスは、本明細書に開示される方法のいずれかを使用して、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、血液透析患者の治療計画を表示するように、事前にプログラムすることができる。ある実施形態では、コンピューティングデバイスは、セクションＩに説明される、システム１０であることができる。

本明細書に説明されるコンピュータデバイスのいずれも（セクションＩに説明されるシステム１０の任意の部分を含む）、データを受信し、そのデータに基づいて、計算を行うことが可能なプロセッサを有する、デバイスであることができる。そのようなコンピューティングデバイスは、例えば、ハンドヘルドクライアントデバイス、パーソナルコンピュータクライアントデバイス、データベースサーバ等）であることができる。本明細書に説明されるコンピューティングデバイスの電気システムのより詳細なブロック図は、図１０に例証される。これらのコンピューティングデバイスの電気システムは、類似し得るが、これらのデバイス間の構造的差異は、周知である。例えば、典型的ハンドヘルドクライアントデバイスは、典型的データベースサーバと比較して、小型かつ軽量である。

図１０では、例示的コンピューティングデバイス２０２は、好ましくは、アドレス／データバス２０６によって、１つ以上のメモリデバイス２０８、他のコンピュータ回路２１０、および１つ以上のインターフェース回路２１２に電気的に連結される、１つ以上のプロセッサ２０４を含む。プロセッサ２０４は、マイクロプロセッサのＩＮＴＥＬＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）ファミリからのマイクロプロセッサ等の任意の好適なプロセッサであり得る。メモリ２０８は、好ましくは、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含む。好ましくは、メモリ２０８は、本明細書に説明される実施形態に従って、必要な計算を行うことができ、および／または血液透析システム内の他のデバイスと相互作用する、ソフトウェアプログラム（例えば、Ｍａｔｌａｂ、Ｃ＋＋、Ｆｏｒｔｒａｎ等）を記憶する。本プログラムは、任意の好適な様式において、プロセッサ２０４によって、実行され得る。メモリ２０８はまた、別のコンピューティングデバイスから読み出され、および／または入力デバイス２１４を介して、ロードされる、文書、ファイル、プログラム、ウェブページ等を示す、デジタルデータを記憶し得る。

インターフェース回路２１２は、イーサネット（登録商標）インターフェースおよび／またはユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）インターフェース等の任意の好適なインターフェース規格を使用して、実装され得る。１つ以上の入力デバイス２１４が、データおよびコマンドをコンピューティングデバイス２０２に入力するために、インターフェース回路２１２に接続され得る。例えば、入力デバイス２１４は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント、および／または音声認識システムであり得る。

１つ以上のディスプレイ、プリンタ、スピーカ、および／または他の出力デバイス２１６も、インターフェース回路２１２を介して、コンピューティングデバイス２０２に接続され得る。ディスプレイ２１６は、ブラウン管（「ＣＲＴ」）、液晶ディスプレイ（「ＬＣＤ」）、または任意の他のタイプのディスプレイであり得る。ディスプレイ２１６は、コンピューティングデバイス２０２の動作中、生成されるデータの視覚的表示を生成する。視覚的表示は、人的入力、ランタイム統計、測定された値、計算された値、データ等のためのプロンプトを含み得る。

１つ以上の記憶デバイス２１８も、インターフェース回路２１２を介して、コンピューティングデバイス２０２に接続され得る。例えば、ハードドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、および／または他の記憶デバイスが、コンピューティングデバイス２０２に接続され得る。記憶デバイス２１８は、任意のタイプの好適なデータを記憶し得る。

コンピューティングデバイス２０２はまた、ネットワーク２３０への接続を介して、他のネットワークデバイス２２０とデータを交換し得る。ネットワーク接続は、イーサネット（登録商標）接続、デジタル加入者回線（「ＤＳＬ」）、電話回線、同軸ケーブル等、任意のタイプのネットワーク接続であり得る。これによって、コンピューティングデバイス２０２は、所望の用途に応じて、好適な透析機械、患者データベース、および／または病院ネットワークと通信可能となる。

（実施例）
限定ではなく、一例としての以下の実施例は、本開示の種々の実施形態の例証であり、さらに、本開示の実施形態によるシステムおよび方法によって行われる、実験的試験を例証する。

（実施例１）
（目的）
本分析の目的は、臨床データを使用して、疑似的１コンパートメントモデルから、患者特定のパラメータ（例えば、Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥ）を推定するための非線形最小２乗適合の手順を実証し、異なるＨＤ治療モダリティにわたって、パラメータ推定の有効性を評価することとした。

（疑似的１コンパートメントモデル）
疑似的１コンパートメントモデルの概念的説明は、図１１に示される。本モデルでは、リンは、分布容積とも呼ばれる、容積Ｖおよびリン濃度Ｃのコンパートメントから、透析装置によって除去される。分布容積は、血漿と平衡状態にあると仮定される。本コンパートメント内へのリン移行は、透析装置にアクセス可能でない体内のリンプールから生じる。これらのプールは、透析前血漿リン濃度（「Ｃ_ＰＲＥ」）と等しい一定リン濃度を伴う大きなコンパートメントとして表される。分布容積内へのリン移行の速度は、リン移行クリアランス（「Ｋ_Ｍ」）によって乗算される、透析前血漿リンレベルと瞬間血漿リンレベルとの間の差異として、説明される。Ｋ_Ｍは、コンパートメント間物質移動係数に類似し、治療および透析後回復期間の間、一定であると仮定される。リン酸塩の残留腎クリアランスは、本実施例では、無視される。

ＨＤ治療セッション中およびその直後のリン分布容積の容積およびリン濃度の変化は、式Ｅ−Ａ１およびＥ−Ａ２によって表される。

式中、Θは、透析治療が、生じる（Θ＝１）かまたは生じない（Θ＝０）かを示す、変数である、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｑ_ＵＦは、限外濾過（「ＵＦ」）速度である。上記動態モデルはまた、治療中に除去される全流体が、リンの分布容積からであると仮定する。

時間依存血漿リン濃度に対する閉形式解析解は、式１および２を積分することによって、求めることができる。透析中（Θ＝１）および回復（Θ＝０）期間に対して、リン濃度の時間依存は、それぞれ、式Ｅ−Ａ３およびＥ−Ａ４によって示されるように、表すことができる。

式中、Ｖ_ＰＲＥは、透析前リンの分布容積であり、ｔは、治療中の時間であり、Ｔは、治療終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、回復期間の前の治療の総持続時間である。また、リンの分布容積は、透析後回復期間の間、一定のままであると仮定される。

（方法）
臨床データは、交差試験に参加した、５名の慢性血液透析患者から得た。患者は、１週間離して、短時間ＨＤ（「ＳＨＤ」）治療セッションと従来のＨＤ（「ＣＨＤ」）治療セッションとを受けた。血液サンプルは、ＳＨＤ中、ｔ＝０、６０、９０分において、ＣＨＤ治療中、ｔ＝０、３０、６０、１２０、１８０分において、収集した。透析液サンプルは、治療開始後、６０分において収集し、透析装置リン酸塩クリアランスを決定した。追加の血液サンプルが、治療終了後、ｔ＝１０秒、２、１０、３０、６０分において、収集した。血漿および透析液サンプルは、リンに対して検定された。

患者特定のパラメータ（Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥ）が、式３および４を使用して、臨床データに対する非線形最小２乗適合によって推定された。最小２乗適合は、科学的算出ソフトウェア（ＭＡＴＬＡＢｖ２００８ａ、Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ、Ｎａｔｉｃｋ、ＭＡ、ＵＳＡ）を使用して行った。モデルは、ＳＨＤデータとＣＨＤデータとに別個に適合され、各患者に対して、２組のＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥ推定をもたらした。Ｑ_ＵＦは、患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を総治療時間によって除算することによって計算された。透析装置リン酸塩クリアランスは、式Ｅ−Ａ５に従って、計算され、式中、Ｃ_Ｄは、透析液流出物中のリンの濃度であり、Ｑ_Ｄは、透析液流量である。

各患者からの臨床データに対する非線形回帰が、図１２−１６に提示される。図１２は、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中の患者１に対するモデル化および測定された血漿リン濃度を示す。図１３は、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中の患者２に対して、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。図１４は、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中の患者３に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。図１５は、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中の患者４に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。図１６は、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中の患者５に対する、モデル化および測定された血漿リン濃度を示す。ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッション中、モデル化および測定された血漿リン濃度間の十分な一致があった。

パラメータ推定の詳細な要約は、表ＩＩ．１に提示される。パラメータ推定は、患者間で大きく変動したが、各患者に対して、ＳＨＤおよびＣＨＤ治療セッションから得られた推定は、類似していた。標準誤差（「ＳＥ」）の低い値は、パラメータ推定における高い精度を示す。

これらの結果は、Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥが、ＨＤ治療時間から独立した患者特定のパラメータであることを示唆する。したがって、週３回の従来の療法（３−４時間）から短時間毎日の療法（２−３時間）および夜間ＨＤ（６−１０時間）療法に及ぶ、動態モデル予測が、従来のＨＤ治療から推定されるＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥ値を使用して、実行可能であり得る。

（実施例２）
（目的）
本研究の目的は、従来の４時間血液透析治療からのデータを使用して、疑似的１コンパートメントモデルから、患者パラメータＫ_Ｍを推定するための単純方法の適用を実証し、非線形最小２乗適合を使用して、得られた結果との比較を介して、推定されるＫ_Ｍ値の正確性を評価することとした。

（方法）
臨床データは、ＣＨＤ治療を受けた、５名の慢性血液透析患者から得た。血液サンプルは、治療中、ｔ＝０、３０、６０、１２０、１８０分において、および治療終了後、１０秒、２、１０、３０、６０分において収集した。透析液サンプルは、治療開始から６０分において収集し、透析装置リン酸塩クリアランスを決定した。血漿および透析液サンプルは、リンに対して検定された。

Ｋ_Ｍは、式Ｅ−Ｂ１を使用して、各患者に対して算出し、式中、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｑ_ＵＦは、限外濾過速度または正味流体除去速度であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度である。

Ｑ_ＵＦは、患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を総治療時間によって除算することによって計算された。透析装置リン酸塩クリアランスは、式Ｅ−Ｂ２によって従って計算され、式中、Ｃ_Ｄは、透析液流出物中のリンの濃度であり、Ｑ_Ｄは、透析液流量である。

式Ｅ−Ｂ１の正確性を評価するために、算出されたＫ_Ｍ値は、実施例１に説明されるように、血漿リンの１０個の測定された透析中および透析後回復濃度に対して、非線形最小２乗適合を使用して得られた推定と比較された。

（結果）
式Ｅ−Ｂ１を使用して算出された個々の患者に対するＫ_Ｍ値と、頻繁な測定に対して非線形最小２乗適合から推定された個々の患者に対するとＫ_Ｍ値は、透析前および透析後血漿リン濃度、限外濾過速度、ならびに透析装置リン酸塩クリアランスとともに、表ＩＩ．２に提示される。式Ｅ−Ｂ１を使用して得られたＫ_Ｍ値と非線形最小２乗適合を使用して得られたＫ_Ｍ値との間に十分な一致があった。

これらの結果は、式Ｅ−Ｂ１が、患者特定のＫ_Ｍの推定のために、血漿リン濃度の頻繁な測定に対して、非線形最小２乗適合を行う代替として使用することができることを示唆する。その単純代数ならびに透析前および透析後血液サンプルのみの利用によって、個々の患者ベースに、ＨＤ治療中のリン移行の動態を研究するための実践的方法となる。

（実施例３）
（安定状態リン物質収支モデル）
（目的）
前述のように、発明者らは、血液透析（より一般的には、体外治療）および透析後回復期間の間、血清または血漿リン濃度の変化を説明するための動態モデルを提案する。本動態モデルは、１）血漿または血清中のリンの透析前濃度、２）リン酸塩の透析装置クリアランス、３）リンの分布容積、４）治療中に除去された流体の量、および５）患者特定のリン移行クリアランスの知識から、時間および総リン酸塩除去の関数として、透析中リン濃度の予測を可能にする。後述される安定状態リン物質収支モデルは、前の動態モデルと組み合わせて使用され、前述のパラメータ２−５が、確立され、週あたりの血液透析治療の頻度および血液透析治療持続時間が、処方され、リンの正味生成（以下に定義される）および残留腎臓または腎リンクリアランスがすべて、既知である場合、任意の血液透析治療処方下、個々の患者に対する透析前血清リン濃度の決定を可能にするであろう。代替として、前の動態モデルと組み合わせた安定状態リン物質収支モデルは、前述のパラメータ１−５が、確立され、週あたりの血液透析治療の頻度、血液透析治療持続時間、および残留腎臓リンクリアランスが、既知である場合、所与の患者に対して、リンの正味生成を決定するために使用することができる。他の物質収支モデルにおけるように、患者は、安定状態にあると仮定される。

（安定状態物質収支モデル）
血液透析によって治療される患者に対して、時間平均期間、すなわち、１週間にわたって、安定状態リン物質収支を説明するために使用されるモデルは、図１７に図式的に示される。本モデルは、治療および透析後回復期間の間のリン動態を特性評価する、前述の動態モデルの一般化されたバージョンである。モデルは、リンが、単一の十分に混合したコンパートメント内に分布されると仮定する。

その分布容積（「Ｖ」）内において、リンの濃度（「Ｃ」）変化をもたらす、いくつかの経路が存在する。リンの食事からの摂取量は、ほとんどが、食事のタンパク質から導出される。しかしながら、食物添加剤もまた、有意な量のリン酸塩を含有し得る。食事からのリン摂取量の量は、多くの場合、従来の週３回の血液透析によって除去され得るリン酸塩の量を超える。したがって、透析患者は、多くの場合、血清リン濃度を制御するために、経口リン酸塩結合剤を処方される。食事からのリン摂取量から、結合され、腸管吸収されないリン酸塩の量を差し引いたものが、組み合わされ、リンの正味生成（「Ｇ」）として、定義されることができる。本パラメータは、本モデルでは、定数であると仮定されるであろう。リンは、透析装置クリアランス（「Ｋ_Ｄ」）または残留腎または腎臓クリアランス（「Ｋ_Ｒ」）によって、直接、その分布容積から、除去されることができる。動態モデルにおいて前述されるように、リンはまた、瞬間と透析前（「Ｃ_ＰＲＥ」）リン濃度との間の差異に比例する割合において、他のコンパートメントから移行され得る。比例パラメータは、リン移行クリアランス（「Ｋ_Ｍ」）と称される。リンはまた、臨界組織濃度（「Ｃ_ｔ」）に応じて、組織に沈着され得る。本プロセスは、組織沈着クリアランス（「Ｋ_ｔ」）として、モデル化されている。

図１７に示されるモデルは、血液透析患者内のリン分布のための全主要経路を識別するために考案された。しかしながら、複雑過ぎて、臨床的に有用ではない可能性が高く、簡略化が要求される。具体的には、リンの組織沈着は、他の経路と比較して、少ない可能性が高く、本物質収支モデルにおける第一近似として、無視することができる。

図１７に示されるモデルのための物質収支微分方程式（リンの組織沈着を無視する）は、以下となる。

血液透析治療セッションは、週を通して対称的に配置されると仮定すると、１週間にわたって式Ｅ−Ｃ１を積分することは、治療の１つの完全サイクル（ｔ_ｔｘの治療時間を伴う）および治療間の透析間間隔（Ｔ_ｉの時間を伴う）にわたって積分することに匹敵する。小文字ｔは、治療中の時間を示し、０からｔ_ｔｘまで変動する一方、Ｔは、透析間間隔の間の時間を示し、０からＴ_Ｉまで変動することに留意されたい。ｔ_ｔｘおよびＴ_ｉの値は、関連し、週あたりの治療の数に依存する（前述の数学的分析は、一般的であり、週あたりの任意の数の血液透析治療セッションに適用される。ここでは、Ｆは、週あたりの治療の数を示す）。ｔおよびＴが、時間単位で報告される場合、Ｔ_ｉ＝１６８／Ｆ-ｔ_ｔｘ
となる。ｔおよびＴが、分単位で報告される場合、Ｔ_ｉ＝１００８０／Ｆ−ｔ_ｔｘとなる。本積分は、再整理後、式Ｅ−Ｃ２をもたらす。

式中、Δ（ＣＶ）は、その分布容積内のリン質量の変化を示す。本式の左側の２番目の項は、移行経路を介して、Ｖ内に移動されたリンの（−）質量を示すことに留意されたい。

さらに、患者は、安定状態にあって、および体内の総リン質量（すなわち、式Ｅ−Ｃ２の左側）が、治療および透析間間隔の１つの完全サイクルの間、変化しないと仮定すると、式Ｅ−Ｃ２の左側は、ゼロでなければならない。したがって、式Ｅ−Ｃ２は、安定状態において以下のようになる。

本積分された物質収支式を使用するために、式Ｅ−Ｃ３における両方の積分を計算する必要がある。第一の積分は、治療中の時間期間にわたるものであり、第二の積分は、透析間間隔の間の時間期間にわたるものであることに留意されたい。

式Ｅ−Ｃ３における積分を評価するために、発明者らは、２つのさらなる仮定を行った。第１に、発明者らは、治療および透析後回復期間の間のリン濃度の変化が、リンの正味生成が無視できる場合の前に提案された動態モデルによって説明できると仮定する。第２に、発明者らは、この同一動態モデルが、透析後回復期間だけではなく、透析間間隔全体の間のリン濃度の変化を説明すると仮定する。動態モデルを説明する式は、以下である。

式Ｅ−Ｃ４は、解析的に解くことができる。治療中の血清リン濃度の時間依存性は、以下によって説明することができる。

式中、流体は、分布容積が、治療を通して、その初期透析前値（「Ｖ_ＰＲＥ」）から線形に減少するように、定率（「Ｑ_ＵＦ」）において、患者から除去されると仮定されている。数学用語で述べると、以下となる。

したがって、治療中に除去される全流体は、リンの分布容積から除去されると仮定される。

回復期間（および、透析間間隔全体）の間、式Ｅ−Ｃ４は、有効のままであるが、Ｋ_Ｄは、ゼロである。患者が、分布容積が、その初期透析後値（「Ｖ_ＰＯＳＴ」）から線形に増加するように、透析間間隔の間、定率（「Ｑ_ＷＧ」）において、流体を得ると仮定すると、透析間間隔の間の血清リン濃度の時間依存性を説明する解析解は、以下となる。

ここで、透析間間隔の間の分布容積の時間依存性は、以下によって説明される。

透析間間隔の間に得られた全流体は、リンの分布容積に閉じ込められると仮定されることに留意されたい。式Ｅ−Ｃ３における２つの積分は、今は、式Ｅ−Ｃ５およびＥ−Ｃ７を積分することによって求めることができる。透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度

は、式Ｅ−Ｃ５を積分することによって求められる。

式Ｅ−Ｃ７の積分と、ｔ＝ｔ_ｔｘである時の式Ｅ−Ｃ５からのＣ_ＰＯＳＴ／Ｃ_ＰＲＥの計算は、透析間間隔に対する正規化された時間平均血漿リン濃度

をもたらす。

式Ｅ−Ｃ３、Ｅ−Ｃ９、およびＥ−Ｃ１０が、組み合わせられると、安定状態におけるリン物質収支を支配する、結果として生じる式は、以下のように表すことができる。

Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ−ＩＮ}は、式Ｅ−Ｃ１１を使用する、Ｇの計算の前の規定時間に対する、血液透析療法（例えば、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される）によって維持される血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルである。式Ｅ−Ｃ１１は、透析前血清濃度が患者において測定されている場合、種々の治療および患者パラメータの知識を用いてＧを予測するために使用することができる。

Ｇが、式Ｅ−Ｃ１１を使用して計算されるか、または他の方法によって推定されると、以下のように、式Ｅ−Ｃ１１を再整理することによって、安定状態血清リン濃度に及ぼす、血液透析治療パラメータの変化の影響を予測することにおいて使用することができる。

一般に、末期腎疾患を伴う患者内の透析前血清リンレベルの最適範囲が、存在する。したがって、式Ｅ−Ｃ１２は、処方を最適化し、所望の透析前血清リン濃度を得るために使用することができる。血液透析処方または患者挙動（例えば、食事摂取量）の変化は、Ｇの変化につながり得ることに留意されたい。したがって、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}を最適化するために、式Ｅ−Ｃ１１およびＥ−Ｃ１２の反復使用が必要であり得る。

式Ｅ−Ｃ１２は、種々の治療および患者パラメータの知識によって、透析前血清リン濃度を予測するために使用することができる。したがって、式Ｅ−Ｃ９からＥ−Ｃ１２は、血液透析患者の安定状態リン物質収支を定義するものとして見なされ得る。

式Ｅ−Ｃ５からＥ−Ｃ１０は、治療中の無視可能な正味限外濾過または患者からの流体除去があり、治療間に体重増加がない場合、適用されない。治療中の無視可能な正味限外濾過があり、治療間に体重増加がない場合、式Ｅ−Ｃ５からＥ−Ｃ１０は、以下となる。

これらの条件下、式Ｅ−Ｃ１１およびＥ−Ｃ１２は、これらの修正された式と共に使用することができる。

（用途）
式Ｅ−Ｃ９からＥ−Ｃ１１は、実施例１および２において分析されたデータから、Ｇの患者特定の値を計算するために使用することができる。リン（「Ｃ_ＰＲＥ」）の測定された透析前濃度と、従来の４時間治療中のそのデータからのＧの計算値は、以下の表ＩＩ．３に要約される。

計算されたＧ値は、慢性血液透析患者内の期待されるリン正味生成率と一致する。

式Ｅ−Ｃ９からＥ−Ｃ１２はまた、透析前血清リン濃度に及ぼす、患者パラメータ（Ｇ、Ｋ_ＭおよびＫ_Ｒ）および治療パラメータ（ｔ_ｔｘ、Ｋ_Ｄ、およびＦ）の影響をシミュレートするために使用することができる。いくつかの異なるシミュレーションが、例証されるであろう。Ｋ_Ｒは、これらのシミュレーションにおいてゼロであると仮定されるであろう。これらのシミュレーション実施例は、安定状態物質収支モデルが、医療文献から期待されるものに類似する結果を予測することを示す。

週３回の血液透析に関連する条件下における治療時間の重要性は、臨床的関心が高い。したがって、発明者らは、同一透析用量または尿素Ｋｔ／Ｖにおいて、透析前血清リン濃度に及ぼす、治療時間の影響を検証した。発明者らは、週３回の血液透析中、安定状態血清リン濃度のコンピュータシミュレーションを行うために、前述のモデルを使用した。シミュレーションは、固定正味リン摂取量または生成率（食事からの摂取量から、経口結合剤による吸収を差し引く）、１．４の尿素Ｋｔ／Ｖ、およびリン酸塩の透析装置クリアランスと尿素との間の一定関係に対して行われた（すなわち、発明者らは、リン酸塩の透析装置クリアランスが、尿素に対するものの２分の１であり、リン分布容積が、尿素に対するものの３分の１であると仮定した）。

シミュレートされる透析前血清リン濃度（ｍｇ／ｄｌ）は、異なるＫ_Ｍ、１２Ｌの透析後リン分布容積、および２Ｌの治療あたりの正味流体除去を伴う仮説患者に対して、以下の表ＩＩ．４に表化される。

所与の患者に対して、所与の尿素Ｋｔ／Ｖにおおける治療時間の増加は、透析前血清リン濃度の軽度の低下をもたらした。類似所見は、１．０から２．０の尿素Ｋｔ／Ｖの他の値に対しても得られた（結果は示されない）。これらの予測は、透析用量または透析妥当性の唯一の尺度としての尿素Ｋｔ／Ｖの使用は、リン酸塩除去における差異の主要因とはならないことを示す。

図１８は、透析装置リン酸塩クリアランスの関数として、透析前血清リン濃度に及ぼす治療頻度それ自体の影響を例証しており、Ｋ_Ｍは、１００ｍｌ／分に等しく、Ｖは、１０Ｌと等しく、治療中、流体除去を伴わず、治療時間は、６３０分／週であり、リンの正味生成は、３ｇ／週と一定を維持すると仮定した。透析装置リン酸塩クリアランスから独立して、週あたり３回から週あたり６回の治療頻度の増加に応じて、透析前血清リン濃度に比較的に均一な低下が存在する。低下の均一性は、驚きに値し、本図に示されるように、Ｋ_Ｍ＝１００ｍｌ／分の場合、０．９８から１．００に変動した（１００から２００ｍｌ／分における透析装置リン酸塩クリアランスに対して）。濃度の比較的に均一な低下はまた、５０、１５０、および２００ｍｌ／分のＫ_Ｍに対しても明確である（データは、示されない）。透析前血清リン濃度のそれぞれの低下は、１．６７−１．８４（Ｋ_Ｍ＝５０ｍｌ／分）、０．６０−０．６３（Ｋ_Ｍ＝１５０ｍｌ／分）、および０．４０−０．４３（Ｋ_Ｍ＝２００ｍｌ／分）であった。

図１９は、夜間形態の血液透析を参照して、治療時間および頻度の増加の影響を例証する。週あたり３回の療法中の治療時間を２倍にすることは、透析前血清リン濃度の実質的低下をもたらす。これらの低下が、図１８におけるように、同一の週あたりの治療時間における治療頻度を２倍にするためのものと比較されると、治療時間を２倍にすること（同一治療頻度において）は、頻度を２倍にすること（同一週あたりの治療時間において）より透析前血清リン濃度に実質的影響を及ぼすと結論付けることができる。治療時間および治療頻度の両方を２倍にすることは、透析前血清リン濃度をさらに低下させる。

以前の臨床研究は、短時間の毎日の血液透析によって治療される患者が、多くの場合、より高い率のタンパク異化（または、タンパク態窒素の発現）と、タンパク質およびリン両方のより高い食事からの摂取量を有していることを示している。タンパク態窒素の発現率の増加は、約２０％であると報告されている。したがって、発明者らは、リンの正味生成が、従来の週あたり３回の血液透析療法中より３０％を超えて増加する場合、透析前血清リン濃度に及ぼす、短時間の毎日の血液透析に関連する治療頻度および治療時間の増加の影響を評価した。週あたりの６Ｌの流体除去を伴う１０Ｌの透析後リン分布容積を仮定する、これらの結果は、Ｋ_Ｍ＝５０ｍｌ／分に対しては、図２０−２１に、Ｋ_Ｍ＝１５０ｍｌ／分に対しては、図２２−２３に示される。期待されるように、透析前血清リン濃度は、より低いＫ_Ｍ値に対してより高かった。Ｋ_Ｍ、透析装置リン酸塩クリアランス（「Ｋ_Ｄ」）、ならびに治療頻度および治療時間間の相互作用は、リンの正味生成が、増加されると、複雑である。ＳＤＨＤの療法中のリンの正味生成が、２０％増加した場合の従来の週あたり３回の血液透析（「ＣＨＤ」）中および短時間の毎日の血液透析（「ＳＤＨＤ」）中の透析前血清リン濃度（ｍｇ／ｄｌ）のいくつかの具体的値は、表ＩＩ．５に表化される。

週あたりの治療時間の増加は伴わない（ＣＨＤおよびＳＤＨＤとも１２０分の治療時間）血液透析治療セッション頻度の増加は、透析装置リン酸塩クリアランスおよび患者特定のＫ_Ｍの両方に応じて、透析前血清リン濃度に増加または減少のいずれかをもたらし得る。さらに、透析装置リン酸塩クリアランスの低下を伴う短時間の毎日の血液透析は、治療時間が、実質的に増加しない限り、透析前血清リン濃度に減少をもたらなさない。発明者らは、短時間の毎日の血液透析中の透析装置リン酸塩クリアランスおよび治療時間の両方の増加が、透析前血清リン濃度の臨床的に有意な低下をもたらし得ると結論付ける。

本安定状態物質収支モデルの使用のさらなる実施例は、頻繁な夜間血液透析（例えば、週あたり６回、治療あたり８時間）中の最適血液透析処方を決定するためのその用途である。本療法中、Ｋ_Ｄｓは、多くの場合、透析前血清リン濃度を最適範囲内に維持するために、リン酸塩補給剤を透析溶液に添加することによって、実験的に低下される。しかしながら、最適Ｋ_Ｄを決定するための定量的指針は存在しない。発明者らは、前述のモデルを使用して、透析前血清リン濃度を３．６−５．０ｍｇ／ｄｌのＤｉａｌｙｓｉｓ Ｏｕｔｃｏｍｅｓ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ Ｐａｔｔｅｒｓ Ｓｔｕｄｙ（「ＤＯＰＰＳ」）によって推奨される範囲内に維持するＫ_Ｄを決定した。コンピュータシミュレーションが、所与の食事からのリン摂取量（例えば、経口結合剤を使用しないと仮定する）、１２Ｌの透析後リン分布容積、および１Ｌの治療あたり正味流体除去に対して、行われた。

安定状態における異なるＫ_Ｍを伴う仮説患者に対して、３．６から５．０ｍｇ／ｄｌの透析前血清リン濃度を維持するためのＫ_Ｄ（ｍｌ／分）の計算された範囲は、表ＩＩ．６に表化される。

これらのシミュレーションは、リンの食事からの摂取量および患者特定のＫ_Ｍの両方に応じて、Ｋ_Ｄの個別化が、頻繁な夜間血液透析中に要求されることを実証する。

（本開示のさらなる側面）
本明細書に説明される主題の側面は、単独で、または本明細書に説明される１つ以上の他の側面と組み合わせて、有用となり得る。前述の説明を限定するわけではないが、本開示の第１の側面では、腎不全血液療法システムは、腎不全血液療法機械と、患者の血液から溶質を除去するために、腎不全血液療法機械によって治療される患者のための療法処方と、複数の時間の各々における溶質の濃度レベルを決定するための、試験療法中の複数の時間に採取された複数の血液サンプルを含む、試験と、（ｉ）少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例、および（ｉｉ）療法処方のための療法持続時間、療法頻度、透析液流量、または血液流量のうちの少なくとも１つを決定するために、溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされたデバイスとを含む。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２の側面では、療法処方は、腎不全血液療法機械のメモリ内に記憶される。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３の側面では、（ｉ）腎不全血液療法機械は、在宅血液透析機械である、（ｉｉ）デバイスは、医師コンピュータを含む、または（ｉｉｉ）在宅血液透析機械は、医師コンピュータとデータネットワーク通信する、のうちの少なくとも１つである。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４の側面では、第１の事例におけるデバイスは、少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルの各々を使用するようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第５の側面では、第１の事例は、少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルの組み合わせを使用するようにプログラムされる。

第６の側面では、本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１の事例は、複数の異なる推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを使用するようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第７の側面では、第１の事例におけるデバイスは、所望の療法結果を充足する、複数の療法持続時間および療法頻度の組み合わせを決定するために、溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を使用するようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第８の側面では、満足のゆく療法持続時間および療法頻度の組み合わせのうちの少なくとも１つは、腎不全血液療法機械との使用のために選択される。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第９の側面では、少なくとも１つの推定患者パラメータは、生成率（Ｇ）、細胞拡散係数（Ｋ_ＩＣ）、および溶質分布容積（Ｖ_Ｄ）から成る群から選択される。

第１０の側面では、本明細書の任意の他の側面と使用され得るデバイスは、加えて、（ｉ）または（ｉｉ）のうちの少なくとも１つを行う際、少なくとも１つの入力された機械動作パラメータを使用するようにプログラムされる。

第１０および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１１の側面では、少なくとも１つの機械動作パラメータは、血液流量、透析液流量、透析液総容積、限外濾過流量、および限外濾過容積から成る群から選択される。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１２の側面では、溶質は、第１の溶質であり、動態モデルは、第１の動態モデルであり、複数の溶質および対応する動態モデルを含み、デバイスは、（ｉ）少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、対応する溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例、および（ｉｉ）療法処方のための療法持続時間または療法頻度のうちの少なくとも１つを決定するために、対応する溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を伴う第２の事例において、動態モデルのそれぞれを使用するようにプログラムされる。

第１２および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１３の側面では、デバイスはさらに、オペレータに、どの溶質、対応する動態モデル、および所望の療法結果を（ｉｉ）に含むかを選択させるようにプログラムされる。

第１２および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１４の側面では、溶質のうちの１つは、リン酸塩であり、その対応する動態モデルは、瞬間と療法あたりのリン酸塩濃度との間の差異に比例するリン酸塩の移行を仮定する。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１５の側面では、デバイスは、（ｉ）少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例、および（ｉｉ）パラメータに対する療法結果を予測するために、少なくとも１つの推定患者パラメータおよび療法持続時間または療法頻度のうちの少なくとも１つを伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１６の側面では、デバイスはさらに、オペレータに、どの溶質、対応する動態モデル、および所望の療法結果を第１５の側面の（ｉｉ）に含むかを選択させるようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１７の側面では、デバイスは、少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされ、デバイスはさらに、ユーザに、（ｉ）パラメータに対する療法結果を予測するために、少なくとも１つの推定患者パラメータおよび療法持続時間または療法頻度のうちの少なくとも１つを伴う第２の事例において、または（ｉｉ）療法処方のための療法持続時間、療法頻度、透析液流量、または血液流量のうちの少なくとも１つを決定するために、溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用することを選択させるようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１８の側面では、デバイスは、（ｉ）少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例、および（ｉｉ）療法処方のための療法持続時間、療法頻度、透析液流量、または血液流量のうちの少なくとも１つを決定するために、溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされる、処理およびメモリを含む。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第１９の側面では、デバイスは、（ｉ）少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例、および（ｉｉ）パラメータに対する療法結果を予測するために、少なくとも１つの推定患者パラメータおよび療法持続時間または療法頻度のうちの少なくとも１つを伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされる、処理およびメモリを含む。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２０の側面では、デバイスは、少なくとも１つの推定患者パラメータを推定するために、溶質の濃度レベルのうちの少なくとも１つを伴う第１の事例において、溶質に対する動態モデルを使用するようにプログラムされる、処理およびメモリを含み、デバイスはさらに、ユーザに、（ｉ）パラメータに対する療法結果を予測するために、少なくとも１つの推定患者パラメータおよび療法持続時間または療法頻度のうちの少なくとも１つを伴う第２の事例において、または（ｉｉ）療法処方のための療法持続時間、療法頻度、透析液流量、または血液流量のうちの少なくとも１つを決定するために、溶質に対する少なくとも１つの推定患者パラメータおよび所望の療法結果を伴う第２の事例において、溶質に対する動態モデルを使用することを選択させるようにプログラムされる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２１の側面では、溶質に対する濃度レベルは、患者の複数の物理的特性に基づいて、患者に対して推定される。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２２の側面では、腎不全療法と併用するための方法は、（ｉ）患者を試験し、試験の結果および腎不全療法によって除去された溶質に対する動態モデルを使用して、患者特定のパラメータを計算すること、（ｉｉ）患者特定のパラメータおよび機械動作パラメータを動態モデルに入力することによって、溶質に対する値を計算すること、または（ｉｉｉ）患者特定のパラメータおよび溶質に対する値を動態モデルに入力することによって、機械動作パラメータを計算することを含む。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２３の側面では、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法は、（ｉ）血液透析治療セッション時間にわたる患者の血清リン濃度（「Ｃ」）と、初期血液透析治療セッション中の患者の透析前体重と透析後体重との間の差異を治療セッションの総治療時間によって除算することによって計算される、限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを測定することと、（ｉｉ）以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、血液透析治療セッション中の時間であり、Ｔは、血液透析治療セッションの終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、血液透析治療セッションの総持続時間であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、患者のリンの透析前分布容積であり、Ｖ（ｔ）＝Ｖ_ＰＲＥ−Ｑ_ＵＦ×ｔ（１−Ｃ）である、ことと、患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥと、式１および式２を使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間において、患者のＣを予測することとを含む。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２４の側面では、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｑ_Ｂは、血液流量であり、Ｑ_Ｄは、透析流量であり、Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量Ｑ_Ｂ，Ｍおよび透析液流量Ｑ_Ｄ，Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，Ｍをもたらし、Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２５の側面では、Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔに対して決定され、

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、Ｃ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２６の側面では、Ｋ_Ｍは、以下の式

を使用して決定される。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２７の側面では、患者のＣは、血液透析治療セッション中、１５または３０分毎に測定される。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２８の側面では、ｔ_ｔｘは、２、４、または８時間である。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第２９の側面では、Ｔは、３０分または１時間である。

第２３および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３０の側面では、Ｖ_ＰＯＳＴは、以下の式

を使用して決定され、療法は、Ｖ_ＰＯＳＴの値に基づいて、提供することができる。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３１の側面では、血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法は、初期血液透析治療セッション中の限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）＝０に対して、血液透析治療セッション時間にわたって、患者の血清リン濃度（「Ｃ」）を測定することと、以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、血液透析治療セッション中の時間であり、Ｔは、血液透析治療セッションの終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、血液透析治療セッションの総持続時間であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、患者のリンの透析前分布容積である、ことと、患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥと、式３および式４を使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間において、患者のＣを予測することとを含む。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３２の側面では、コンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶するメモリデバイスとを含み、複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）血液透析治療セッション時間にわたる血液透析患者の血清リン濃度（「Ｃ」）に関連するデータと、治療セッションの総治療時間によって除算される、血液透析治療セッション中の血液透析患者の透析前体重と透析後体重との間の差異によって計算される限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを受信することと、（ｂ）以下の式に対して、非線形最小２乗適合を使用して、患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、血液透析治療セッション中の時間であり、Ｔは、血液透析治療セッションの終了後の時間であり、ｔ_ｔｘは、血液透析治療セッションの総持続時間であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、血液透析患者のリンの透析前分布容積である、ことと、（ｃ）式３−Ａおよび患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを使用することによって、血液透析中の任意の時間において、患者のＣを予測することとをおこなうように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作させる。

第３２および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３３の側面では、Ｑ_ＵＦ＝０の場合、

である。

第３２および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３４の側面では、プロセッサは、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、または血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間のうちの少なくとも１つに関連するデータを受信する。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３５の側面では、血液透析患者における安定状態透析前血清リンレベルを決定する方法は、血液透析患者のリンの正味生成（「Ｇ」）を得ることと、以下の式を使用して、血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を決定することであって、

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを含む。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３６の側面では、

は、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｑ_ＷＧは、透析間時間間隔の間、患者による流体増加の定率であり、Ｑ_ＵＦは、患者から除去される、流体の定率であり、Ｖ_ＰＲＥは、血液透析治療セッション前の患者のリンの透析前分布容積であり、Ｖ_ＰＯＳＴは、血液透析治療セッション終了時の患者のリンの透析後値である。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３７の側面では、正味限外濾過または血液透析療法中の患者からの流体除去が無視可能であり、血液透析療法間の体重増加がなく、Ｑ_ＵＦ＝０であり、

は、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｋ_Ｍは、患者のリン移行クリアランスであり、Ｖ_ＰＲＥは、血液透析治療セッション前の患者のリンの透析前分布容積であり、Ｖ_ＰＯＳＴは、血液透析治療セッション終了時の患者のリンの透析後値である。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３８の側面では、患者パラメータは、Ｇ、Ｋ_Ｍ、またはＶ_ＰＲＥであり、治療パラメータは、ｔ_ｔｘ、Ｋ_Ｄ、またはＦである。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第３９の側面では、Ｇは、以下の式を使用して、計算され、

式中、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ−ＩＮ}は、式５を使用するＧの計算の前の規定時間に対する、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される、血液透析療法によって維持される血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルであり、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４０の側面では、Ｇは、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｉ_Ｐは、血液透析患者のリンの週あたりの食事からの摂取量であり、Ａ_Ｐは、血液透析患者の％リン吸収であり、Ｉ_Ｂは、血液透析患者の週あたりの結合剤摂取量であり、Ｐ_Ｂは、結合剤の結合力である。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４１の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、リン摂取量のレベルを決定する。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４１の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、患者に投与されるリン結合剤を決定する。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４２の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、総血液透析治療セッション時間を決定する。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４３の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、頻度Ｆを決定する。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４４の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、要求される血液流量および／または透析液流量を決定する。

第３５および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４５の側面では、方法は、血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、透析液に添加されるリン塩補給剤の量を決定する。

本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４６の側面では、コンピューティングデバイスは、ディスプレイデバイスと、入力デバイスと、プロセッサと、複数の命令を記憶するメモリデバイスとを含み、複数の命令は、プロセッサによって実行されると、（ａ）少なくとも、血液透析患者の食事からのリン摂取量または血液透析患者の尿素動態モデルから、リンの正味生成（「Ｇ」）に関連するデータを受信することと、（ｂ）以下の式を使用して、患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を決定することであって、

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、および

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、（ｃ）血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートすることとを行うように、プロセッサに、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作させる。

第４６および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４７の側面では、プロセッサは、ディスプレイデバイスおよび入力デバイスと共に動作し、血液透析治療セッションまたは血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間の約１ヶ月前に、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｍ、Ｖ_ＰＲＥ、ｔ_ｔｘ、Ｆ、Ｃ_ＰＲＥのうちの少なくとも１つに関連するデータを受信する。

第４６および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４８の側面では、コンピューティングデバイスは、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、血液透析患者の治療計画を表示する。

第４６および本明細書の任意の他の側面と使用され得る第４９の側面では、コンピューティングデバイスはさらに、（ａ）以下の式を使用して、リンの正味生成（「Ｇ」）を決定し、

（ｂ）以下の式を使用して、血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を予測し、

（ｃ）血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす、患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの影響をシミュレートする。

本明細書で説明される現在好ましい実施形態への種々の変更および修正が、当業者に明白となることを理解されたい。そのような変更および修正は、本主題の精神および範囲から逸脱することなく、およびその意図された利点を軽減することなく行うことができる。したがって、そのような変更および修正は、添付する特許請求の範囲に包含されることを意図する。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法であって、
前記方法は、
血液透析治療セッション時間にわたる前記患者の血清リン濃度（「Ｃ」）と、限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを測定することであって、前記限外濾過速度は、初期血液透析治療セッション中の前記患者の透析前体重と透析後体重との間の差異が前記治療セッションの総治療時間によって除算されることによって計算される、ことと、
以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、前記患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、前記血液透析治療セッション中の時間であり、
Ｔは、前記血液透析治療セッションの終了後の時間であり、
ｔ_ｔｘは、前記血液透析治療セッションの総持続時間であり、
Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、
Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、
Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｖ_ＰＲＥは、前記患者のリンの透析前分布容積であり、

である、ことと、
前記患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥと、前記式１−Ａおよび１−Ｂとを使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間における前記患者のＣを予測することと
を含む、方法。
（項目２）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定され、

式中、

Ｑ_Ｂは、血液流量であり、
Ｑ_Ｄは、透析流量であり、
Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量Ｑ_Ｂ，Ｍおよび透析液流量Ｑ_Ｄ，Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，Ｍをもたらし、
Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である、
項目１に記載の方法。
（項目３）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔに対して決定され、

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、
Ｃ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、
Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、
Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である、
項目１に記載の方法。
（項目４）
Ｋ_Ｍは、以下の式を使用して決定される、

項目１に記載の方法。
（項目５）
前記患者のＣは、前記血液透析治療セッション中、１５分毎に測定される、項目１に記載の方法。
（項目６）
前記患者のＣは、前記血液透析治療セッション中、３０分毎に測定される、項目１に記載の方法。
（項目７）
ｔ_ｔｘは、２時間である、項目１に記載の方法。
（項目８）
ｔ_ｔｘは、４時間である、項目１に記載の方法。
（項目９）
ｔ_ｔｘは、８時間である、項目１に記載の方法。
（項目１０）
Ｔは、３０分である、項目１に記載の方法。
（項目１１）
Ｔは、１時間である、項目１に記載の方法。
（項目１２）
以下の式を使用して、Ｖ_ＰＯＳＴを決定することと、

Ｖ_ＰＯＳＴの値に基づいて、前記患者に療法を提供することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１３）
血液透析中の患者内の血清リン濃度を予測する方法であって、
前記方法は、
初期血液透析治療セッション中の限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）＝０に対して、血液透析治療セッション時間にわたる前記患者の血清リン濃度（「Ｃ」）を測定することと、
以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、前記患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、前記血液透析治療セッション中の時間であり、
Ｔは、前記血液透析治療セッションの終了後の時間であり、
ｔ_ｔｘは、前記血液透析治療セッションの総持続時間であり、
Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、
Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、
Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｖ_ＰＲＥは、前記患者のリンの透析前分布容積である、ことと、
前記患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥと、前記式２−Ａおよび２−Ｂとを使用することによって、任意の血液透析治療セッション中の任意の時間における前記患者のＣを予測することと
を含む、方法。
（項目１４）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定され、

式中、

Ｑ_Ｂは、血液流量であり、
Ｑ_Ｄは、透析流量であり、
Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量Ｑ_Ｂ，_Ｍおよび透析液流量Ｑ_Ｄ，_Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，_Ｍをもたらし、
Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である、
項目１３に記載の方法。
（項目１５）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔに対して決定され、

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、
Ｃ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、
Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、
Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である、
項目１３に記載の方法。
（項目１６）
Ｋ_Ｍは、以下の式を使用して決定される、

項目１３に記載の方法。
（項目１７）
前記患者のＣは、前記血液透析治療セッション中、１５分毎に測定される、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
前記患者のＣは、前記血液透析治療セッション中、３０分毎に測定される、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
ｔ_ｔｘは、２時間である、項目１３に記載の方法。
（項目２０）
ｔ_ｔｘは、４時間である、項目１３に記載の方法。
（項目２１）
ｔ_ｔｘは、８時間である、項目１３に記載の方法。
（項目２２）
Ｔは、３０分である、項目１３に記載の方法。
（項目２３）
Ｔは、１時間である、項目１３に記載の方法。
（項目２４）
以下の式を使用して、Ｖ_ＰＯＳＴを決定することと、

Ｖ_ＰＯＳＴの値に基づいて、前記患者に療法を提供することと
を含む、項目１３に記載の方法。
（項目２５）
コンピューティングデバイスであって、
ディスプレイデバイスと、
入力デバイスと、
プロセッサと、
複数の命令を記憶しているメモリデバイスと
を備え、
前記複数の命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ａ）血液透析治療セッション時間にわたる前記患者の血清リン濃度（「Ｃ」）と、限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とに関連するデータを受信することであって、前記限外濾過速度は、初期血液透析治療セッション中の前記患者の透析前体重と透析後体重との間の差異が前記治療セッションの総治療時間によって除算されることによって計算される、ことと、
（ｂ）以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、前記患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを推定することであって、

式中、ｔは、前記血液透析治療セッション中の時間であり、
Ｔは、前記血液透析治療セッションの終了後の時間であり、
ｔ_ｔｘは、前記血液透析治療セッションの総持続時間であり、
Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、
Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、
Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｖ_ＰＲＥは、前記患者のリンの透析前分布容積である、ことと、
（ｃ）前記患者の推定されたＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥと、前記式３−Ａとを使用することによって、血液透析治療中の任意の時間における前記患者のＣを予測することと
を行うように、前記プロセッサに、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作させる、コンピューティングデバイス。
（項目２６）
Ｑ_ＵＦ＝０である場合、

である、項目２５に記載のコンピューティングデバイス。
（項目２７）
前記プロセッサは、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、または前記血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間のうちの少なくとも１つに関連するデータを受信する、項目２５に記載のコンピューティングデバイス。（項目２８）
血液透析患者における安定状態透析前血清リンレベルを決定する方法であって、
前記血液透析患者のリンの正味生成（「Ｇ」）を得ることと、
以下の式を使用して、前記血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を決定することであって、

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、
ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、
患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす影響をシミュレートすることと
を含む、方法。
（項目２９）

は、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｑ_ＷＧは、前記透析間時間間隔の間における前記患者による流体増加の定率であり、
Ｑ_ＵＦは、前記患者から除去される流体の定率であり、
Ｖ_ＰＲＥは、血液透析治療セッション前の前記患者のリンの透析前分布容積であり、
Ｖ_ＰＯＳＴは、血液透析治療セッション終了時の前記患者のリンの透析後値である、
項目２８に記載の方法。
（項目３０）
血液透析療法中、正味限外濾過または前記患者からの流体除去が無視可能であり、かつ、血液透析療法間の体重増加がなく、Ｑ_ＵＦ＝であり、

は、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｖ_ＰＲＥは、血液透析治療セッション前の前記患者のリンの透析前分布容積であり、
Ｖ_ＰＯＳＴは、血液透析治療セッション終了時の前記患者のリンの透析後値である、
項目２８に記載の方法。
（項目３１）
前記患者パラメータは、Ｇ、Ｋ_Ｍ、またはＶ_ＰＲＥである、項目２９または３０のいずれかに記載の方法。
（項目３２）
前記治療パラメータは、ｔ_ｔｘ、Ｋ_Ｄ、またはＦである、項目２９または３０に記載の方法。
（項目３３）
Ｋ_Ｍは、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度である、項目２９または３０に記載の方法。
（項目３４）
Ｇは、以下の式を使用して計算され、

式中、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}−_ＩＮは、式４−Ｇを使用する計算の前の規定時間に対する、前記血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルであり、前記血液透析患者は、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される血液透析療法によって維持されており、
Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、
項目２８に記載の方法。
（項目３５）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して決定され、

式中、

Ｑ_Ｂは、血液流量であり、
Ｑ_Ｄは、透析流量であり、
Ｋ_ＯＡは、以前の測定の結果として得られたリン酸塩に対する透析装置総括物質移動面積係数であり、一組の血液流量Ｑ_Ｂ，_Ｍおよび透析液流量Ｑ_Ｄ，_Ｍは、透析装置クリアランスＫ_Ｄ，_Ｍをもたらし、
Ｈｃｔは、患者の血液サンプルから測定されたヘマトクリット値である、
項目２８に記載の方法。
（項目３６）
Ｋ_Ｄは、以下の式を使用して、任意の時間ｔに対して決定され、

式中、ｔ_ｓは、サンプリング時間であり、
Ｃ_Ｄ（ｔｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流出物内のリンの濃度であり、
Ｑ_Ｄ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける透析液流量であり、
Ｃ（ｔ_ｓ）は、時間ｔ_ｓにおける血清リン濃度である、
項目２８に記載の方法。
（項目３７）
Ｇは、以下の式を使用して決定され、

式中、Ｉ_Ｐは、前記血液透析患者のリンの週あたりの食事からの摂取量であり、
Ａｐは、前記血液透析患者の％リン吸収であり、
Ｉ_Ｂは、前記血液透析患者の週あたりの結合剤摂取量であり、
Ｐ_Ｂは、前記結合剤の結合力である、
項目２８に記載の方法。
（項目３８）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、リン摂取量のレベルを決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目３９）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、前記患者に投与されるリン結合剤を決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４０）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、総血液透析治療セッション時間を決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４１）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、頻度Ｆを決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４２）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、要求される血液流量および／または透析液流量を決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４３）
前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、約３．６ｍｇ／ｄｌから５．０ｍｇ／ｄｌの範囲にあるように、前記透析液に添加されるリン塩補給剤の量を決定することを含む、項目２８に記載の方法。
（項目４４）
Ｋ_ＭおよびＶ_ＰＲＥは、
血液透析治療セッション時間にわたる前記血液透析患者の血清リン濃度（「Ｃ」）と、限外濾過速度（「Ｑ_ＵＦ」）とを測定することであって、前記限外濾過速度は、初期血液透析治療セッション中の前記患者の透析前体重と透析後体重との間の差異が前記治療セッションの総治療時間によって除算されることによって計算される、ことと、
以下の式に非線形最小２乗適合を使用して、前記血液透析患者に対するＫ_ＭおよびＶ_ＰＲＥを計算すること
によって決定され、

式中、ｔは、前記血液透析治療セッション中の時間であり、
Ｔは、前記血液透析治療セッションの終了後の時間であり、
ｔ_ｔｘは、前記血液透析治療セッションの総持続時間であり、
Ｃ_ＰＲＥは、透析前血漿リン濃度であり、
Ｃ_ＰＯＳＴは、透析後血漿リン濃度であり、
Ｋ_Ｍは、前記患者のリン移行クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｖ_ＰＲＥは、前記患者のリンの透析前分布容積であり、

である、
項目２８に記載の方法。
（項目４５）
コンピューティングデバイスであって、
ディスプレイデバイスと、
入力デバイスと、
プロセッサと、
複数の命令を記憶しているメモリデバイスと
を備え、
前記複数の命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ａ）少なくとも、血液透析患者の食事からのリン摂取量または前記血液透析患者の尿素動態モデルから、リンの正味生成（「Ｇ」）に関連するデータを受信することと、
（ｂ）以下の式を使用して、前記患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を決定することであって、

式中、Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、
ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、

は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、
（ｃ）患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの前記血液透析患者のＣ_{ＳＳＰＲＥ}に及ぼす影響をシミュレートすることと
を行うように、前記プロセッサに、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作させる、
コンピューティングデバイス。
（項目４６）
前記プロセッサは、血液透析治療セッションまたは前記血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間の約１ヶ月前に、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｍ、Ｖ_ＰＲＥ、ｔ_ｔｘ、Ｆ、Ｃ_ＰＲＥのうちの少なくとも１つに関連するデータを受信する、項目４５に記載のコンピューティングデバイス。
（項目４７）
前記コンピューティングデバイスは、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、前記血液透析患者の治療計画を表示する、項目４５に記載のコンピューティングデバイス。
（項目４８）
コンピューティングデバイスであって、
ディスプレイデバイスと、
入力デバイスと、
プロセッサと、
複数の命令を記憶しているメモリデバイスと
を備え、
前記複数の命令は、前記プロセッサによって実行されると、
（ａ）以下の式を使用して、リンの正味生成（「Ｇ」）を決定することであって、

式中、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ−ＩＮ}は、式６−Ａを使用するＧの計算の前の規定時間に対する、前記血液透析患者の初期測定安定状態透析前血清リンレベルであり、前記血液透析患者は、Ｋ_Ｄ、Ｆ、およびｔ_ｔｘによって識別される血液透析療法によって維持されており、
Ｆは、週あたりの治療の頻度であり、
ｔ_ｔｘは、１回の血液透析治療セッションに対する治療時間であり、
Ｋ_Ｄは、透析装置リン酸塩クリアランスであり、
Ｋ_Ｒは、リン酸塩の残留腎クリアランスであり、
は、透析治療中の正規化された時間平均血漿リン濃度であり、

は、透析間間隔の間の正規化された時間平均血漿リン濃度である、ことと、
（ｂ）以下の式を使用して、前記血液透析患者の安定状態透析前血清リンレベル（「Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}」）を予測することと、

（ｃ）患者パラメータまたは治療パラメータのうちの少なくとも１つの前記血液透析患者のＣ_{ＳＳ−ＰＲＥ}に及ぼす影響をシミュレートすることと
を行うように、前記プロセッサに、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作させる、コンピューティングデバイス。
（項目４９）
前記プロセッサは、血液透析治療セッションまたは前記血清リン濃度を収集するためのサンプリング時間の約１ヶ月前に、前記ディスプレイデバイスおよび前記入力デバイスと共に動作し、Ｋ_Ｒ、Ｋ_Ｄ、Ｋ_Ｍ、Ｖ_ＰＲＥ、ｔ_ｔｘ、Ｆ、Ｃ_ＰＲＥのうちの少なくとも１つに関連するデータを受信する、項目４８に記載のコンピューティングデバイス。
（項目５０）
前記コンピューティングデバイスは、Ｃ_{ＳＳ−ＰＲＥ}が、所望の範囲内にあるように、前記血液透析患者の治療計画を表示する、項目４８に記載のコンピューティングデバイス。

Claims (21)

1. 体外血液治療のための腎不全血液療法システムであって、以下：
   腎不全血液療法機械；
   試験腎不全血液療法中の複数の時間に採取された複数の血液サンプルを含む試験からの結果であって、該複数の時間のそれぞれにおいて患者の血液から除去された複数の溶質のそれぞれに関する濃度レベルを含む、結果；
   複数の除去された血液溶質から少なくとも１つの除去された血液溶質を選択するために表示するように構成されたディスプレイデバイス；および
   （ｉ）少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを、該少なくとも１つの除去された血液溶質に関する、決定された該濃度レベルを使用して推定し、（ｉｉ）該少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを使用して、該少なくとも１つの除去された血液溶質に関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスを満たす、複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定し、そして、（ｉｉｉ）該腎不全血液療法機械の動作に関する該複数の容認可能な腎不全血液療法治療のうちの少なくとも１つの選択を可能にするようにプログラムされたデバイス
   を含む、腎不全血液療法システム。
2. 前記ディスプレイデバイスが、腎不全血液療法機械の動作に関する選択のために前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療を表示するようにさらに構成される、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
3. 前記少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターが、（ｉ）コンパートメント間拡散係数；（ｉｉ）移行クリアランス；（ｉｉｉ）分布容積；（ｉｖ）生成率；（ｖ）灌流もしくは細胞外容積；または（ｖｉ）非灌流もしくは細胞内容積のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
4. 請求項１に記載の腎不全血液療法システムであって、
   （ｉ）前記腎不全血液療法機械が在宅血液透析機械であること、
   （ｉｉ）前記プログラムされたデバイスが医師コンピュータであること、
   （ｉｉｉ）該腎不全血液療法機械が該医師コンピュータとデータネットワーク通信すること、または、
   （ｉｖ）前記ディスプレイデバイスは該プログラムされたデバイスのためのディスプレイデバイスであるか、もしくは該プログラムされたデバイスと共に動作すること、
   のうちの少なくとも１つの特徴を備える、腎不全血液療法システム。
5. 前記ディスプレイデバイスが、少なくとも１つの腎不全血液療法機械動作パラメーターの入力を可能にするようにさらに構成され、前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定する場合、前記プログラムされたデバイスは該少なくとも１つの腎不全血液療法機械動作パラメーターを使用するようにプログラムされる、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
6. 前記プログラムされたデバイスが、前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定する前に、前記少なくとも１つの除去された血液溶質に関する前記前もって決定された除去された血液溶質クリアランスを決定するようにさらに構成される、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
7. 前記プログラムされたデバイスが、前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療のうちの少なくとも２つを用いて、前記患者の生活スタイルに適合する患者治療スケジュールを創出するようにさらに構成される、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
8. 前記複数の除去された血液溶質が、(ｉ)尿素；（ｉｉ）ベータ２−ミクログロブリン；または（ｉｉｉ）リンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
9. 前記ディスプレイデバイスが、前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療のそれぞれに関する持続時間、頻度、血液流量および透析液流量を表示するように構成される、請求項１に記載の腎不全血液療法システム。
10. 体外血液治療のための腎不全血液療法システムであって、以下：
    腎不全血液療法機械；
    試験腎不全血液療法中の複数の時間に採取された複数の血液サンプルを含む試験からの結果であって、該複数の時間のそれぞれにおいて患者の血液から除去された複数の溶質のそれぞれに関する濃度レベルを含む、結果；
    （ｉ）少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを、複数の除去された血液溶質の少なくとも１つの除去された血液溶質に関する該決定された濃度レベルを使用して推定し、そして（ｉｉ）該少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを使用して、該少なくとも１つの除去された血液溶質に関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスを満たす、複数の適切な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせを決定するようにプログラムされたデバイス；および
    該腎不全血液療法機械の動作に関する該適切な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせのうちの少なくとも１つの選択のために、該複数の適切な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせを表示するように構成されたディスプレイデバイス
    を含む、腎不全血液療法システム。
11. 前記ディスプレイデバイスが、前記複数の除去された血液溶質のうちの１つより多くに関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスのそれぞれを満たす、適切な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせを表示するように構成される、請求項１０に記載の腎不全血液療法システム。
12. 前記ディスプレイデバイスが、
    （ｉ）前記複数の除去された血液溶質のうちの１つに関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスを満たすが、該複数の除去された血液溶質のうちの別のものに関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスは満たさない、腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせ、または
    （ｉｉ）該腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせのそれぞれに関する血液流量および透析液流量
    のうちの少なくとも１つを表示するように構成される、請求項１０に記載の腎不全血液療法システム。
13. 前記ディスプレイデバイスは前記プログラムされたデバイスのためのディスプレイデバイスであるか、もしくは該プログラムされたデバイスと共に動作する、請求項１０に記載の腎不全血液療法システム。
14. 体外血液治療のための腎不全血液療法システムであって、以下：
    複数の時間のそれぞれにおいて複数の除去された血液溶質のそれぞれに関する患者の濃度レベルを決定する手段；
    該複数の除去された血液溶質からの少なくとも１つの除去された血液溶質に関する該決定された濃度レベルを使用して、少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを推定する手段；
    該少なくとも１つの腎不全血液療法患者パラメーターを使用して、該少なくとも１つの除去された血液溶質に関する前もって決定された除去された血液溶質クリアランスを満たす、複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定する手段；および
    腎不全血液療法機械の動作に関する該複数の容認可能な腎不全血液療法治療のうちの少なくとも１つの選択を可能にする手段
    を含む、腎不全血液療法システム。
15. 前記患者を試験して前記複数の時間のそれぞれにおいて前記複数の除去された血液溶質のそれぞれに関する前記濃度レベルを決定する手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記患者の年齢、体重、高さ、性別、血液型、血圧、栄養状態または疾患情報のうちの少なくとも１つを使用して該患者の濃度レベルを決定する手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
17. 前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定する手段が、前記少なくとも１つの除去された血液溶質に関する容認可能な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせを決定する手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
18. 前記少なくとも１つの除去された血液溶質の標的除去に基づいて、前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療を決定する手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
19. 前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療のうちの少なくとも１つを前記腎不全血液療法機械にダウンロードする手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
20. 前記複数の容認可能な腎不全血液療法治療のうちの少なくとも２つを用いて、前記腎不全血液療法機械と共に使用するための、前記患者の生活スタイルに適合する患者の腎不全血液療法治療スケジュールを創出する手段を含む、請求項１４に記載のシステム。
21. 前記ディスプレイデバイスが、前記適切な腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせに加えて、少なくとも１つの境界線腎不全血液療法持続時間／頻度組み合わせを表示するように構成される、請求項１０に記載の腎不全血液療法システム。