JPH07136250A

JPH07136250A - 血液透析機械の操作法、時間変更パラメータのプログラミング法、透析機械の操作法、腎臓透析機械及び血液透析機械

Info

Publication number: JPH07136250A
Application number: JP5153356A
Authority: JP
Inventors: Bruce A Peterson; エイピーターソンブルース; E Hogard Michael; イーホガードマイケル; D Johnson Hurley; ディージョンソンハーレイ; D Kelly Thomas; ディーケリートーマス; Mcevoy Long Jean; マックェボイロングジーン; G Preston William Jr; ジープレストンジュニアウイリアム
Original assignee: Althin Medical Inc
Current assignee: Althin Medical Inc
Priority date: 1993-06-24
Filing date: 1993-06-24
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】【目的】誤操作を防止できる。【構成】血液透析機械を操作するにあたり、処理パラ
メータを変化し設定する際に用いられる人と機械のイン
タフェース工程において、(a) タッチスクリーンインタ
フェースに処理パラメータに応じて印を形成し、(b) 印
にタッチし、(c)前記タッチに対応してタッチスクリー
ン領域にデータ入力ディスプレイを引き出し、(d) １又
はそれ以上のデータ入力ディスプレイのボタンにタッチ
することにより処理パラメータに対応してパラメータ値
を入力し、(e) データ入力ディスプレイの第１領域にタ
ッチしてパラメータ値の入力を信号で送り、(f) 新しく
入力したパラメータ値の確認を求めるボタンをタッチス
クリーン上に表示し、(g) 確認を求めるボタンにタッチ
し、(h) 前記(b) 〜(g) の段階に応答して、処理パラメ
ータに対応したパラメータ値を生じさせて変化させるこ
とからなるパラメータ値の誤った変化を最小にする血液
透析機械の操作法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は腎臓透析機械の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】腎臓透析機械はこの技術において良く知
られており、例えば、米国特許第3,598,727 号、第 4,1
72,033号、第 4,267,040号および第 4,769,134号明細書
に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の機械は多数の有
利な特徴を提供するが、特定の限界を有する。本発明は
従来の特定の欠点を解決することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の主な構成は以下
の通りである。血液透析機械の操作にあたり、処理パラ
メータを変化し設定する際に用いられる人と機械のイン
タフェース工程においてタッチスクリーンインタフェー
スに処理パラメータに応じて印を形成し、印にタッチ
し、前記タッチに対応してタッチスクリーン領域にデー
タ入力ディスプレイを引き出し、１又はそれ以上のデー
タ入力ディスプレイのボタンにタッチすることにより処
理パラメータに対応してパラメータ値を入力し、データ
入力ディスプレイの第１領域にタッチしてパラメータ値
の入力を信号で送り、新しく入力したパラメータ値の確
認を求めるボタンをタッチスクリーン上に表示し、確認
を求めるボタンにタッチし、前記(b) 〜(g) の段階に応
答して、処理パラメータに対応したパラメータ値を生じ
させて変化させることからなるパラメータ値の誤った変
化を最小にする。

【０００５】

【実施例】次に図面を参照して本発明を実施例により説
明する。液圧回路本発明の方法を実施するのに用いる優れた血液透析機械
の好適例を現す液圧回路10を図１に示す。液圧回路10は
次の主要構成部分から成る：注入水圧制御装置12、水オ
ン／オフ弁14、熱交換器16、ヒータ18、安全サーモスタ
ット20、「Ａ」濃縮物ポンプ22、供給弁24、エアギャッ
プチャンバ26、「Ａ」洗浄フィッティング28、「Ｂ」洗
浄フィッティング30、脱気噴霧器32、エア除去ポンプ3
4、排出エアトラップ36、「Ａ」伝導度プローブ38、
「Ｂ」濃縮物ポンプ40、供給ポンプ42、「Ｂ」混合室4
4、「Ｂ」伝導度プローブ46、透析物フィルタ48、供給
制御装置50、入力圧イクォライザ52、フローイクォライ
ザ54、出力圧イクォライザ56、行程終了センサ59、透析
物伝導度プローブ60、透析前フローセンサ６2 、透析物
圧力変換器64、バイパス弁66、透析物試料ポート68、透
析後フローセンサ70、透析物圧力ポンプ72、ＵＦ除去制
御装置74、ＵＦフローメータ76、血液漏れ検出装置78、
および洗浄弁80。前記構成要素を図１に示すよう相互に
連結する。

【０００６】注入水圧制御装置12を加圧水供給源82に連
結して水供給圧を約20psigのレベルに減少させ安定化さ
せる。水オン／オフ弁14を機械の動力の作動時に開放
し、それにより水を供給源82から液圧回路10に流し得
る。機械の動力を停止した際、水オン／オフ弁14を閉じ
る。熱交換器16は「使用した(spent) 」または流出透析
物からの熱を、導管84を介して通過させ、導管86を介し
て通過する注入冷却水に移す。その際これら２種の液体
を向流で熱交換器16の別々であるが近接した区分を介し
て通す。この方法で、注入水を暖めヒータ18により水に
供給する必要がある熱エネルギーの量を減少させる。

【０００７】さらにヒータ18は注入水を血液透析のため
に適当な温度、約38℃に暖める。代表的なヒータ18は従
来技術として既知の抵抗型であり、約1500ｗに位する。
ヒータ18は下流のサーミスタ20または類似の温度感受性
装置を含む。従来技術で知られているようなサーミスタ
は温度の変化に対応して反比例する電気的な耐性の変化
を受ける本質的な温度感受性抵抗器である。サーミスタ
２０は水温を適当なレベルに維持するのに必要とされる
ようなヒータ18の作動および停止を切換えるためのサー
ミスタからの信号を用いる機械のマイクロプロセッサに
連結される。「Ａ」濃縮物ポンプ22は従来技術として既
知の「酸」または「アセテート」濃縮物をその容器88か
らエアギャップチャンバ26に進ませる。「Ａ」濃縮物ポ
ンプ22は固定容積カム駆動ポンプである。１分間当たり
の正確な回転数の回転を行うよう較正し得るステッパー
モータ90を使用して「Ａ」濃縮物ポンプ22を駆動するの
が好ましい。ステッパーモータはシャフト（図示せず）
を含みそれに可撓性ダイヤフラム92を掛合するカム（図
示せず）を装着し、それによりカムのそれぞれの回転当
たり「Ａ」濃縮物の既知の容積を送出する。カム上の光
学センサ（図示せず）はマイクロプロセッサ（図示せ
ず）による処理のためのカムの角の回転を監視する。マ
イクロプロセッサは、透析物流速さらにタッチスクリー
ン（以下に詳細に説明する）を用いる機械の操作者によ
り入力された濃縮物パラメータに関係する情報を用い
て、血液透析治療のための水および「Ａ」濃縮物の正確
な比率を達成するために必要な濃縮物の量を計算する。
それによりマイクロプロセッサはステップモータシャフ
トの角速度を調整する。

【０００８】「Ａ」濃縮物ライン94を用いて、「Ａ」濃
縮物をその供給源88から「Ａ」濃縮物ポンプ22に送出す
る。機械を洗浄する際、「Ａ」濃縮物ライン94を「Ａ」
濃縮物ラインのための洗浄水の供給源としてはたらく
「Ａ」洗浄フィッティング28に連結する。機械を消毒す
る際、「Ａ」濃縮物ライン94は「Ａ」濃縮物ポンプ22に
「Ａ」濃縮物ライン94への化学的消毒薬の送出を可能に
させ消毒フィッティング96に連結する。加熱した水は供
給弁24を介してエアギャップチャンバ26に入る。供給弁
24をレバー98により作動させる。レバー98をエアトラッ
プ36内のフロート100 に連結する。このようにして、フ
ロート100 はフロートを支持している水のレベルが低下
する際に供給弁24を開放しエアトラップ36内の水のレベ
ルが上昇する際に供給弁24を閉じることにより、液圧回
路10への水流を制御する。チャンバ26内のエアギャップ
102 は大気圧である。エアギャップ102 は注入水が水供
給源82の圧低下の場合において逆流（上流へ）するのを
防ぐはたらきをする。

【０００９】近接センサ（図１には示さないが以下に詳
述する）を「Ａ」洗浄フィッティング28中に設ける。近
接センサは「Ａ」濃縮物ライン94が「Ａ」洗浄フィッテ
ィング28に連結されたか否かを感知し、それにより機械
の危険な操作を妨ぐ重要な安全相互連結を特徴づけるも
のとして機能する。「Ｂ」洗浄フィッティング30は
「Ｂ」濃縮物ライン104 を洗浄するために水を提供す
る。洗浄中に「Ｂ」濃縮物ライン104 を「Ｂ」洗浄フィ
ッティング30に連結する。さらにアセテート透析中、
「Ｂ」濃縮物ライン104 はそれを通じてアセテート透析
物溶液を再循環させるために「Ｂ」洗浄フィッティング
30に連結される。

【００１０】さらに、「Ｂ」洗浄フィッティング30は
「Ａ」洗浄フィッティグ28を設けたものと同様な近接セ
ンサ（図１には示さないが以下に詳細に説明する）を設
ける。液圧回路は操作可能な構成要素を含み、そこを通
過する液体から溶存ガスを除去する。一方、液体を脱気
しない場合、そこに溶存するガスは、機械が患者の限外
濾過を実施する際の精度を含めて、透析処理の過程に有
害な影響を及ぼす場合がある。

【００１１】脱気を促進するために、液体を大気中より
低い気圧（約 500mmHg) で約1500mL／分の速度でエア除
去噴霧器32を介して流す。低下した圧力はエア除去噴霧
器32の上流の流量レストリクタ106 を介してエア除去ポ
ンプ34による液体の吸引により達成する。エア除去噴霧
器32は液体を大気中より低い圧力にさらして液体を小滴
に破壊し、これは気泡の形成に好都合である。

【００１２】エアトラップ36は大気中に開放する排出口
108 を介して脱気噴霧器32により液体から遊離した気泡
を排出する。また、エアトラップは上述したフロート10
0 を含む。「Ａ」伝導度プローブ38は水と「Ａ」濃縮物
の混合物の電気的伝導度を測定する。伝導度は「Ａ」濃
縮物溶液が正しく比例しているかどうかを確かめる正確
な方法である。「Ａ」伝導度プローブ38で測定した伝導
度は「Ａ」濃縮物のイオン強度および電解質の特性に依
存して変化する場合がある。伝導度は温度により影響さ
れるので、「Ａ」伝導度プローブ38にさらにサーミスタ
110 を設ける。サーミスタ110 は必要な温度補償を実施
するマイクロプロセッサ（図示せず）に連結される。

【００１３】「Ｂ」濃縮物ポンプ40はその供給源112 か
ら重炭酸塩濃縮物を送出し重炭酸塩透析療法中でのみ操
作する。「Ｂ」濃縮物ポンプ40は「Ａ」濃縮物ポンプ22
に類似した固定容積カム駆動ポンプである。「Ｂ」濃縮
物ポンプ40はステッパーモータ114 により駆動される。
「Ａ」濃縮物ポンプで用いたように、ステッパーモータ
シャフトの角速度を光学センサーにより監視する。光学
センサは安全な血液透析療法のための正しい透析物組成
を達成するために必要な「Ｂ」濃縮物の量を計算し対応
してカムの角速度を制御する機械のマイクロプロセッサ
に連結される。「Ｂ」濃縮物ポンプ40は透析物流速が透
析処理中にポンプ速度を増加させまたは減少させること
により変化する現象において透析物流速の変化を自動的
に補正する。

【００１４】また図１は任意の第３の濃縮物供給源116
、「Ａ」および「Ｂ」濃縮物ポンプ22，40、対応する
混合チャンバ120 および伝導度プローブ122 と同様な方
法で操作可能な第３の固定容積カム駆動濃縮物ポンプ11
8 を示す。「Ｂ」混合チャンバ44は「Ｂ」濃縮物の混合
を介して「Ａ」濃縮物および水の比例した混合物を提供
して透析物を形成し透析物が「Ｂ」伝導度プローブ46に
入る。「Ｂ」伝導度プローブ46は透析物の伝導度を監視
する。「Ａ」伝導度プローブ46に結合した電子回路（図
示せず）は「Ｂ」伝導度プローブ46で測定した伝導度か
ら「Ａ」伝導度プローブ38で測定した伝導度を控除す
る。アセテート透析中、これらの伝導度読みの違いはゼ
ロである必要がある。伝導度測定が温度により影響を受
けるので、サーミスタ124 は「Ｂ」伝導度プローブ46に
含まれ「Ｂ」伝導度読みの温度補正を提供する。サーミ
スタ124 はさらに余分な高温警報サブシステムの一部を
含む。

【００１５】液圧回路をさらに説明する前に、簡単にフ
ローイクォライザを説明するのが適当である。フローイ
クォライザ54はほとんど等容積の第１チャンバ126 およ
び第２チャンバ128 を含む。各チャンバ126 ，128 は２
つのコンパートメント、１つは「透析装置前」または
「前」コンパートメント130 ，132 と称し、他は「透析
装置後」または「後」コンパートメント134 ，136 を含
む。それぞれの向かい合った「前」および「後」の対の
チャンバは可撓性ダイヤフラム138 ，140 により分割さ
れる。電磁式弁142 〜149 は各コンパートメントの充填
および排出を制御する。一般に、各コンパートメント13
0 ，132 ，134 ，136 は完全に満たされてその内容が排
出される。さらに、「前」コンパートメント130 ，132
を交互に充填および排出して「後」コンパートメント13
4 ，136 を交互に充填および排出する。また、「前」コ
ンパートメント130 ，132 を充填することはそれぞれ反
対側の「後」コンパートメント134,136 の対応する排出
を生じる。「前」コンパートメント130 ，132 は供給ポ
ンプ42から交互に充填され交互に透析装置に排出され
る。「後」コンパートメント134,136 は透析装置から回
収する「使用した」透析物でそれぞれ交互に充填し使用
した透析物を排出ライン150 に排出する。例えば供給ポ
ンプ42からの透析物は「前」コンパートメント132 に入
り、それにより図１のダイヤフラム140 を右側に移動さ
せて、「後」コンパートメント136 を空にする。

【００１６】フローイクォライザ54は４段階サイクルを
介して操作する。第１段階では、弁142 ，145 ，147 お
よび148 を開き、それにより「前」コンパートメント13
0 を新鮮透析物で充填してダイヤフラム138 を図１の右
側に移動させる。このようにしてダイヤフラム138 の移
動は「後」コンパートメント134 に含まれる「使用し
た」透析物を放出し、これは「前」コンパートメント13
0 の容積に等しい容積を有し、排出ライン150 に通す。
同時に、透析装置からの流出透析物は「後」コンパート
メント136 に入り、それにより図１の左側に移動される
ダイヤフラム140に「前」コンパートメント132 からの
新鮮透析物の等しい容積を透析装置に排出させる。第２
段階において、すべての電磁弁142 〜149 を短時間（約
125 ミリ秒）閉じる。この短い停止は少なくとも２つの
前記弁を同時に開放する場合に、この効果になる限外濾
過の精度に影響を及ぼす有害な効果を除去する。第３段
階では、電磁弁143 ，144 ，146 および149 に電圧を与
え、「後」コンパートメント134 を透析装置からの流出
透析物で満たし、それにより「前」コンパートメント13
0 からの新鮮透析物を透析装置に排出する。さらに、
「前」コンパートメント132 を供給ポンプ42からの新鮮
透析物で同時に満たし、それにより残留「後」コンパー
トメント136 からの流出透析物を排出ライン150 に排出
する。第４段階では、すべての電磁弁142 〜149 を再度
約125 ミリ秒間、閉じる。

【００１７】対立する「前」および「後」コンパートメ
ント130 ，134 および132,136 の容積が等しいので、フ
ローイクォライザ54は透析装置へのおよび透析装置から
の透析物流れの容積測定上のバランスを保つ。かかる容
積測定上の等しいことのさらなる利点は透析物の透析装
置への流れが広範囲な流量にわたって正確に測定され得
ることである。供給ポンプ42は２種の機能を有する：
(a) 適当な透析物流量を供給し加圧してフローイクォラ
イザーのコンパートメントを透析物で満たすこと、およ
び(b) 透析物フィルタ48、供給制御器50、「Ｂ」混合チ
ャンバ44，および「Ｂ」伝導度プローブ46を含むループ
152 を介して透析物の流れを形成すること。供給ポンプ
42は12.5psigの最大調整圧でタッチスクリーンを用いて
操作者により設定された透析物流速より速い約50mL／分
の流速で透析物を送出する。透析物フィルタ48を用いて
フローイクォライザ54に入る微粒子異質物質の下流への
通過を妨げる。供給制御装置50を約16psigの出力圧に調
節する。フローイクォライザ54の「前」および「後」コ
ンパートメントが１または３段階中に充填サイクルの終
りに達する際には、圧力がループ152 中でかかる。圧力
が約16psigに増加した際、供給制御装置50を十分に開放
して次の1 または3 段階までループ152 を介して供給ポ
ンプ42の透析物アウトプットを通す。

【００１８】入力圧イクォライザ52はフローイクォライ
ザ54の入口154 で液圧を平衡化しその結果コンパートメ
ント130,132,134,136 が同一の速度で充填される。同様
に、出力圧イクォライザ56はフローイクォライザ54の出
口156 で液圧を平衡にする。入力および出力圧イクォラ
イザは以下により詳細に説明する。また入力圧イクォラ
イザ52は下流ライン158 ，160 を介して流れる透析物の
圧力をフローイクォライザ入口154 の透析物の圧力と自
動的に平衡にする。フローイクォライザ入口154 で圧力
が透析物圧力ポンプ72により発生する圧力を超えるとき
には、入力圧イクォライザ52はライン158 ，160 の透析
物の流れを制限する。かかる圧力の平衡化はフローイク
ォライザ54の両チャンバ126 ，128 を同一の速度で充填
し得る。

【００１９】行程終了センサ58，59は出力圧イクォライ
ザの出口156 に設ける。行程終了センサ162 ，164 はフ
ローイクォライザコンパートメントが充填サイクルの終
了（行程の終了）に達した際に証合する。コンパートメ
ントが満たされる場合、行程終了センサ58，59は流れの
ない信号を機械のマイクロプロセッサに送り、コンパー
トメントが満たされていることを示す。

【００２０】透析物伝導度プローブ60は透析物が透析装
置に入る前に透析物の伝導度を測定する。機械のマイク
ロプロセッサはタッチスクリーンを用いて操作者により
入力された濃縮物組成情報に基づく期待された伝導度値
（次に詳細に説明する）と測定された伝導度を比較す
る。測定された透析物伝導度が期待された伝導度値を過
度に上下する場合、機械のマイクロプロセッサは伝導度
警報を作動させる。また、バイパス弁66は伝導度警報中
に誘発されて導管166 を介して透析装置から透析物を迂
回させる。

【００２１】透析物伝導度プローブ60は伝導度読みの温
度補正をし得るサーミスタ168 を含む。またサーミスタ
168 からの電気信号を用いて機械のタッチスクリーン上
の透析物温度表示ならびに基本的な高温および低温警報
限界を提供する。伝導度プローブ60により測定されたよ
うな透析物伝導度はさらに機械のタッチスクリーン上に
表示される。

【００２２】透析物フローセンサ62には自己加熱可変サ
ーミスタならびに対照サーミスタ（図１に示さないが次
に詳細に説明する）が含まれる。透析物フローセンサ62
は主としてバイパスモニタとして用いられる。機械がバ
イパスを使用している場合には、フローセンサ62を通過
する透析物流の結果として得られる不足はバイパス弁66
が正しく機能していることの証明として役立つ。

【００２３】透析物圧力変換器64は透析物圧力を感知し
圧力読みを透析物圧力に比例するアナログ信号に転換さ
せる。アナログ信号を機械のマイクロプロセッサにより
タッチスクリーン上の透析物圧力表示、圧力警報および
他の透析物制御機能（図１には示さず）に対する基礎と
して用いる。

【００２４】バイパス弁66は透析装置からの透析物流を
そらすことにより温度または伝導度警報の現象下の血液
透析患者を保護する。バイパス弁66は３方向電磁弁であ
り、誘発される際、透析装置に通じる導管170 をふさぎ
導管166 を介して透析装置の下流の位置172 に透析物流
をそらす。透析物試料ポート68は１つの器具で操作者が
個々の試験のために注射器を用いて透析物の試料を得る
ことができる。第２の透析物フローセンサ70を透析装置
後（「静脈の」）ライン174 に配置する。第２フローセ
ンサ70は第１フローセンサ62と同様に構成し次に詳細に
説明する。第２フローセンサ70を用いて機械の限外濾過
能力の精度を確認する。

【００２５】透析物圧力ポンプ72を透析装置の下流に配
置する。ライン158 ，160 を含む付随の再循環ループは
流出透析物を入口圧イクォライザ52に導く。これにより
再循環ループ158 ，160 はフローイクォライザ54に伝達
され得る圧力差を平衡にするのに役立ち、またＵＦフロ
ーメータ76を満たすことが要求された場合に十分な液圧
の供給源としてはたらく。透析物圧力ポンプ72は1500mL
／分の一定流速で液圧回路10を介した全体的な透析物流
速に影響を与えることなく透析物を循環させる。結果と
して、透析物圧力ポンプ72は透析装置膜を横切る圧力差
を調整するのに使用し得る。

【００２６】透析物圧力ポンプ72が圧送のために適切な
容積の透析物を受けとる限り液圧回路10を介する透析物
のフローダイナミクスは影響を受けない。しかし、液体
を再循環ループ158 ，160 から除去する必要がある場合
には、透析物圧力ポンプは透析装置からの一層多量の容
積を要求することによりその失われた量を取り戻すよう
に試みる。フローイクォライザ54が透析装置へおよび透
析装置から流通する透析物の容積を一定にするので、ル
ープ158 ，160 から損失する任意の流体を置換するのに
有効な流体だけがそれ自体透析装置から供給される必要
がある。従って、再循環ループ158 ，160 から除去され
る液体の量を正確に制御する（ＵＦフローメータ76を用
いる）ことにより、操作者は透析装置を介して血液透析
患者から除去する必要がある液体の量を正確に制御する
ことができる。透析物圧力ポンプ72により圧送される透
析物が部分的に流れを制限するので、それにより十分な
圧力がＵＦ除去制御装置74の入力側に供給される。ＵＦ
除去制御装置74はＵＦフローメータ76の入力側178 で液
圧を調整する。

【００２７】ＵＦフローメータ76はダイヤフラム186 を
介して２種のコンパートメント182，184 に分離された
チャンバ180 を含む。各サブコンパートメント182 ，18
4 は、それぞれそれと結合した対応する弁188 ，190 を
有する。ＵＦフローメータ76のサブコンパートメント18
2 ，184 は対応する弁188,190 が開放される際に満たさ
れる場合があるにすぎない。第１サブコンパートメント
182 が満たされる場合には、反対側の第２コンパートメ
ント184 の内容物が排出ライン192 に注がれ空になる。
ＵＦフローメータ76を介したＵＦ除去の速度は、対応す
る弁188 ，190が交互に開閉する際の速度により支配さ
れる。

【００２８】液体がＵＦフローメータ76を介して再循環
ループ158 ，160 を出る場合には、対応して一層少ない
液体が再循環ループ158 ，160 を介して再循環する。こ
れにより透析装置中の透析物圧力に対応する減少を生じ
させる透析物圧力ポンプ72の入力側172 で対応する「窮
乏(starvation)」を生じさせる。減少した透析物圧力は
ＵＦフローメータ76を介して再循環ループ158,160 から
除去される液体の容積と等量の、患者から除去すべき液
体の容積を生じさせる。これらの容積は透析装置が所望
の速度で患者から前記容積を除去するのに十分な限外濾
過能力を有する場合には等しくなる。

【００２９】フーイクォライザ54から排出される流出透
析物は血液漏れ検出装置78を通過し血液の存在について
監視される。血液漏れ検出装置78は、次にさらに詳細に
説明するが、光源194 および光電セル196 を含みそこを
通過する流出透析物溶液を介して透過する光を監視す
る。血液が患者から透析装置膜を介して透析物中に漏れ
る場合、血液漏れ検出装置78を介して通過する透析物は
それを通過する光の一部を吸収する。光電セル196 に達
する光の量の対応する減少は、減少が過大である場合、
機械による血液漏れ警報を誘発する。

【００３０】血液漏れ検出装置78からの流出透析物は導
管84を介して熱交換器16に次いでドレーン198 に送られ
る。洗浄弁80はＵＦフローメータ76に約４L/h の速度で
再循環ループ158,160 から洗浄水を除去させ得る。かか
る洗浄は再循環ループ158,160 およびＵＦフローメータ
76の適切なフラッシングを確実にする。しかし、液体が
洗浄中に比較的高速でループ158 ，160 から除去するた
め、さらに洗浄弁80は液体の等容積をループ158 ，160
に戻すことができる。

【００３１】ユーザインタフェース好適例では、タッチスクリーンユーザインタフェースを
用いた。タッチスクリーンはこの技術で既知であり、米
国カリフォルニア州西サンディエゴ所在のエログラフ
ィックス社(Elographics) を含む多数の供給元から商業
上入手し得る。医療機械のためのユーザインタフェース
の適用におけるタッチスクリーンの使用は更に既知であ
り、例えば米国特許第4,974,599 号および第4,898,578
号の、ここに参考として記載した開示において示され
る。従来技術において、上述の特許により示されたよう
に、タッチスクリーンはコンピータおよびCRT に関連し
て用いられコンピュータ制御の下に変化させることがで
きる制御パネルを提供する。コンピュータ、CRT,および
タッチスクリーンをこの形式で協同させて操作すること
ができる手段はよく知られており、それ自体、本発明の
一部を形成しない。

【００３２】図７は、タッチスクリーン501 ，CRT ディ
スプレイ503,および装置の他の成分を制御するのに用い
たコンピュータシステム500 のブロック線図を示す。こ
のコンピュータは通常の方法の原語'C' でプログラミン
グされ次に記載した他のダイヤログおよび機能を達成す
る。図８は図７のシステムの操作者に通常示されるタッ
チスクリーンディスプレイを示す。ここには、第１処理
パラメータを示す。これらには、ヘパリンポンプ速度、
透析物流速、透析物伝導度、透析物温度、経過した処理
時間、除去したすべての限外濾過物、膜透過圧、および
限外濾過速度が含まれる。また患者の動脈および静脈血
圧を（水銀柱および絶対値の両形態で）示す。スクリー
ンの底部の直線インジケータは血液ポンプ流速を示す。
スクリーンの上部の空間は警報およびヘルプメッセージ
用に空いている。

【００３３】これらのディスプレイ要素のほとんどは境
界ボックス内に存在する。境界は視覚上の警報インジケ
ータとして機能し対応する警報限界を超えると変色し発
光する。多数のボタンはディスプレイの右側に示され
る。第１番目はRESET ボタンであり警報状態が解除され
た後に警報状態をセットし直すのに使用される。HELPボ
タンは多数のヘルプメッセージを介してユーザを案内す
る。SET LIMITSボタンは動脈圧、静脈圧および温度(TM
P) を含む種々のパラメータに対する警報限界を設定す
る。MENUS ボタンはディスプレイの右側のボタンを付加
的制御機能に対応する他のボタンと取り替えるととも
に、スクリーン上の他の場所に表示されたパラメータを
維持する。RINSE ボタンは相互連結に応じる条件で洗浄
モードを開始する。MUTEボタンはほとんどのオーディオ
警報を100 秒間静まらせる。付加的ボタンはスクリーン
のこの部分に表れる場合がある。ボタン位置はプログラ
ムし直すとができ、これに関連した種々のネームを附す
ることができる。さらに、タッチスクリーン上のそれら
の位置はプログラムの作り直しにより変化させることが
できる。

【００３４】表示されたパラメータの１つ、例えばヘパ
リンポンプ速度を変化させることを所望する場合、操作
者は単に対応するインジケータに触れればよい。次いで
計算器様キーボードが図９に示すようにディスプレイ上
に置かれた窓に現れる。このキーボード上で、ユーザは
選択したパラメータに対する新しい値を入力することが
できる。所望のパラメータをこの形式で入力し、操作者
が計算器ディスプレイ上の ENTERボタンを押すと計算器
ディスプレイは消失する。訂正したパラメータは対応す
るインジケータ上で（その境界が明るくなる状態で) 置
換しユーザがスクリーンの一層下の右側に表れるボタン
によって入力された変化を確認することを指示される。

【００３５】VERIFYボタンが表示された後手短に触れら
れない場合、VERIFYボタンは消失し機械は依然のパラメ
ータを継続する。適切に確認された場合、変更が機能す
る。この好適例において、ユーザは１〜５秒間内にパラ
メータを確認する。若干のパラメータはパラメータ窓に
表示される単一の数で表すことができない。時間を切り
替えるようにプログラミングされたパラメータ（いわゆ
るプロファイルパラメータ）が典型的である。この種類
においては透析物溶液のナトリウム濃度、透析物溶液の
重炭酸塩濃度、kT/V、および限外濾過速度が属する。

【００３６】この好適例において、かかるプロファイル
パラメータはディスプレイスクリーン上に棒グラフの形
態で選択的に表示される。実施例としてナトリウムを用
いる場合、Ｙ軸は130 〜160 mEq ／Ｌの範囲のナトリウ
ム濃度を示す。Ｘ軸は処理時間を示し、15分間隔に分割
されている。かかるディスプレイを図10に示す。プロフ
ァイルパラメータを表示するための棒グラフの使用はこ
の技術において既知である。しかし、従来技術はプロフ
ァイル曲線を特徴づけるデータを機械に入力する便利な
方法を提供することができない。代表的に、かかるデー
タ入力は個々の各期間のデータを入力するキーパッドに
より実施される。しかし、この方法は多数のキー操作を
必要としエラーに対する確率が増える。この好適例で
は、対照的に、プロファイルパラメータはタッチスクリ
ーン上の望ましいプロファイル曲線を簡単にトレースす
ることにより入力される。

【００３７】より詳細には、プロファイルパラメータの
プログラミングは次のように実施される：図８の主要な
タッチスクリーンディスプレイ中から、ユーザはMENUボ
タンを押す。次いで図11のプログラミングスクリーンが
現れ、これにはナトリウム、重炭酸塩、kT/V、および限
外濾過のプログラミングに対応するボタンがその右側に
沿って含まれる。次いでプログラミングをされるべき所
望のパラメータを対応するボタンの接触により選択す
る。この接触に応じて、図10のスクリーンが現れる。す
でにプロファイルがプログラミングされている場合、こ
のプロファイルがこのスクリーン上で棒グラフ形式に示
される。プロファイルがプログラミングされていなけれ
ばグラフは空状態になる。

【００３８】ユーザにナトリウムプロファイルをプログ
ラミングさせる前に、まず機械は用いるナトリウム濃度
のナトリウム値を要求する。このデータをポップアップ
キーパッドで入力する。処理時間が早めにプログラミン
グされない場合、さらに機械はポップアップキーパッド
によるこのデータを要求する。次いでユーザはタッチス
クリーン上の所望のプロファイル曲線をトレースし、さ
らにコンピュータは事実上同時に一連のトレースした曲
線に対応するバー（棒）を表示する。あるいはまた、ユ
ーザは所望のプロファイル曲線上の個々の点でスクリー
ンに接触することができる。例えば、ナトリウムにおけ
る140 〜160 mEq/Ｌの直線的増加をプログラミングする
ために、ユーザは処理期間の開始に対応する縦座標140
、および処理期間の終了に対応する縦座標160 でグラ
フに接触する。次いでコンピュータはこれらの点の間の
直線的に増大する一連のバーに適合する。

【００３９】さらに個々の接触を用いて、段階化したプ
ロファイルをプログラミングすることができる。第１の
処理時間を150 mEq/Ｌの位置とし第２の処理時間を135
mEq/Ｌの位置とする必要がある場合には、ユーザはまず
第１の処理時間に対応する縦座標の150 mEq/Ｌの位置で
スクリーンに接触する。第１の時間の終了に対応する縦
座標で、ユーザは２つの位置を押す。すなわち150 mEq/
Ｌの位置で押し（コンピュータが中間期間において150
mEq/Ｌに対応するバーを取り入れるようにし）、次に13
5 mEq/Ｌで押す。最後に、ユーザは第２の処理時間の終
了に対応する縦座標の135 mEq/Ｌの位置でスクリーンに
接触する。するとコンピュータは135 mEq/Ｌに対応する
バーを第２の処理時間で取り入れる。

【００４０】望ましいプロファイル曲線を入力した後、
ENTER ボタンを押して機械のプログラムを設定する。こ
の好適例では、コンピュータは各バーの高さを一連の個
々の値の１つにいわゆる“スナップ(snap)" 」させる。
ナトリウムの場合、これら個々の値の間隔は１mEq/Ｌで
ある。このプログラミング操作中に数値データ窓がスク
リーンに表示されこの窓内には特定のバーに対する数値
的な対応部を表示することができる。まず曲線をトレー
スする際、コンピュータは規定されるような各バーに対
応する数値的パラメータをこの窓内に表示する。プロフ
ァイルをプログラミングした後には、まず曲線を固定す
るLOCKボタンに接触し、次いで関連のバーに接触するこ
とにより任意のバーに対する数値的な対応部を表示する
ことができる。

【００４１】プロファイルが設定された後、ユーザは所
定の観点からそれを変更することを望み得る。もちろ
ん、１つの方法は上述のプログラミング処理を単に繰返
すことである。他の方法は特定のバーの高さを調整する
ことである。これは２つの方法のいずれでも行うことが
できる。第１の方法は変更すべきバーに単に接触するこ
とである。バーの高さはユーザの指の動きを追従する。
第二の調整方法はまず所望のバーが明るくなるまで右矢
印ボタンに繰返し接触する（または押したままにする）
ことにより調整すべきバーを選択することである。（右
矢印ボタンはこのように明るくすることがバーを左から
右にスクロールし、最も右側のバーの後に最も左側のバ
ーに戻るようにする。明るくさせることは選択されたバ
ーを表示する。）選択したバーに対応する数値的パラメ
ータは数値データ窓に表示される。この値はその後表示
されたパラメータを、それぞれ増加および減少させるア
ップおよびダウン矢印キーにより調整される場合があ
る。この好適例では、アップおよびダウン矢印キーはナ
トリウムパラメータを0.1 mEq/Ｌ、すなわち最初のデー
タ入力処理中で与えられた解像度で用いたステップの1/
10のステップで変化させる。この様にプログラミングさ
れた他のパラメータに対しても同様な比率を用いる。再
び、ENTER ボタンを押してプログラミング操作を完了さ
せる。

【００４２】他のパラメータに関してもプロファイルパ
ラメータを実行前に確認する必要がある。上述の詳細な
データプロファイル処理が終了した後、プログラミング
したプロファイルに対応するデータがコンピュータのメ
モリに記憶される。定期的に、例えば15分毎に１回、シ
ステムのソフトウエアプログラム中の時間的な割り込み
によりコンピュータが次の期間（この場合15分）の間プ
ログラミングされたパラメータの値に対してこのメモリ
をポーリングするようにする。物理的パラメータは通常
の調整機構を用いることにより調整される。処理が始ま
るとシステムは次に現れる期間に対応する棒グラフのバ
ーをプログラミングする。過去の期間に対応するバーは
処理の変遷を反映し変化し得ない。未来から過去を容易
に識別するために、それぞれに対応するバーを種々の色
で表示する。インタフェースのすべての観点において、
ユーザはこの好適例でユーザが次に押す可能性の最もあ
るボタンが明るくなるという特性により１つの接触から
次の接触へ導かれる。例えば、機械がリンスモードにあ
りこれらの操作の完了に近づく場合次に生じる可能性の
ある処理を表すセルフテストボタンが明るくなる。同様
に、セルフテスト処理が完了に近づくと、プロイムボタ
ンが明るくなる。この構成により、初心者ユーザでも機
械の種々の処理段階にわたって容易に導かれる。

【００４３】上述のユーザインタフェースに加え、透析
機械との連絡はRS-232C 連続データインタフェース530
およびデータカードにより行うこともできる。データカ
ード( さらにメモリーカードまたはRAM カードとして知
られる) はこの技術において既知であり、米国特許第4,
450,024 号、第4,575,127 号、第4,617,216 号、第4,64
8,189 号、第4,683,371 号、第4,745,268 号、第4,795,
898 号、第4,816,654 号、第4,827,512 号、第4,829,16
9 号および第4,896,027 号明細書により示され、この開
示を参考のためにここに記載した。この好適例では、処
理パラメータを機械にロードし治療分析のために機械か
ら記録患者パラメータをダウンロードするのにデータカ
ードを使用することができる。

【００４４】データカードにより機械に提供することが
できる処理パラメータには限外濾過プロファイル、ナト
リウムプロファイル、重炭酸塩プロファイル、血液ポン
プ流速、処理時間、所望の限外濾過除去容積、透析物流
速、透析物温度、血圧測定スケジュールおよび警報、ヘ
パリン処方、等がある。機械により記録され後の治療分
析のためメモリーカードにダウンロードすることができ
る患者パラメータには: 透析物の温度および伝導度( 共
に流体回路の種々の点で代表的に測定される) 、静脈、
動脈、透析物、最大および最小血圧、血液流速、処理さ
れた総血液限外濾過速度、除去された総限外濾過物、限
外濾過物到達個所、機械の状態に関する瞬時的データ、
等がある。

【００４５】さらに、データカードは機械により読み取
られる特定の処理を開始するあるコードを機械に伝達し
得る。これらの処理には較正モード、技術者モード、血
圧モニタリング機能の使用可能化、診断のための直列ポ
ートを経て伝達されるパラメータの修正、等が含まれ
る。この好適例で用いるカードは登録商標「ENVOY 」と
してマイクロチップテクノロジ社(Micro Chip Technolo
gies) により市販されておりEEPROMの形態で32k のデー
タを記憶する。また同様のカードもデータキー社(Datak
ey) により市販されている。処理パラメータを含むカー
ドが機械により読み取られる場合、記憶されたパラメー
タは直ちに有効とならない。その代わりに、各パラメー
タはスクリーン上に表示され操作者は、スクリーン上に
現れるプロンプトによってそれぞれ個々に確認すること
を要求される。パラメータが確認されない場合、機械操
作のその仕方が変化しない。この好適例において、メモ
リカードからロードされたパラメータは、それらのそれ
ぞれのパラメータ窓内に表示されそれらは明るくなった
窓のパラメータの確認を要求するシステムに応じて、順
次に明るくなる。他の例では、多数のパラメータを確認
するために群として表示する。

【００４６】ここで図７に戻って説明するに、ユーザイ
ンタフェースおよび機械の処理の他の仕方を制御するコ
ンピュータシステム500 はＡＴバス508 により相互接続
された型番 Intel 80286のマイクロプロセッサ504 およ
び256Kの RAM506 を含むIBM-AT互換性マザーボード502
を用いて形成する。このマザーボード中の拡張スロット
内に７個の追加のボード、即ち、メモリボード510 ，Ｒ
Ｓ−２３２ボード512（これは患者血圧モニターを制御
するためのものである）、入出力システムコントロー
ラボード514 、限外濾過／比例制御システムコントロ
ーラボード516 、血液ポンプシステムコントロー
ラボード518 、タッチスクリーンインタフェース
ボード520 およびＥＧＡディスプレイアダプタボード
522 を連結する。

【００４７】コンピュータシステムは、５つの主たる役
割、すなわち(1) ユーザインタフェース（すなわち、Ｃ
ＲＴディスプレイおよびタッチスクリーンを介する）；
(2)機械の状態制御（すなわち、洗浄，注入，透析
等）；(3) マイクロコントローラ伝送；(4) セルフテス
トの実行；および(5) 較正を有する。これらの機能は、
上記の拡張ボードと関連してＡＴコンピュータにより実
行される。

【００４８】次に各構成素子をより詳細に説明するに、
メモリボード 510は型番 80286のマイクロプロセッサの
ためにファームウェアを含む。メモリボードは 384Ｋま
での読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）524 および８Ｋの不
発揮性スタティックランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
526 を備えることができる。さらにメモリボードに含ま
れるのは、メモリインタフェース528 RS-232C インタフ
ェース530 、および時刻クロック532 である。インタフ
ェース528 は通常のものでありメモリ524 および 526の
アドレッシングを簡単に処理する。RS-232C インタフェ
ースは一般的な目的に用いられ（血圧モニタと共に用い
られるRS-232インタフェース512 と相対するものであ
る）、代表的に機械にプログラミング命令を遠隔的に供
給したり、機械から患者処理データをインターロゲイト
したりするのに用いられる。時刻クロック532 特に、獲
得される患者データを時間／日付で印すのに用いられる
と共に（付添いのいないウォーミングアップのような）
自動機械処理を制御し得る時刻基準を与えるのに用いら
れる。

【００４９】ホスト制御プログラムは‘Ｃ’プログラミ
ング言語で作成される。このコードは連係編集されてＲ
ＯＭ524 内にロードされている。ホスト制御プログラム
の目的は、入出力、血液ポンプおよび限外濾過コントロ
ーラサブシステムからのデータを集め、さらに種々のコ
ントローラサブシステムに制御機能を出力することと、
ユーザインタフェースタッチスクリーンからデータを入
力することと、警報限界および使用処理状態の違反に対
するデータを監視し、さらに適切なプログラム警報状態
インジケータを設定することと、データを評価して制御
プログラムすなわち、スタンバイ、洗浄、セルフテス
ト、注入、および透析の現処理状態を決定することと、
ユーザインタフェースのＣＲＴ部分に対する表示データ
を更新することである。ＲＡＭメモリ526 は較正および
機械的パラメータを記憶するのに用いられる。

【００５０】ホストＡＴマザーボードと矛盾せずにメモ
リボードを動作させるために、マザーボードは、アドレ
ス 256Ｋよりも上でデータバッファを不作動とすること
により変更する必要がある。メモリコントローラのＲＯ
Ｍスペースは 256Ｋ〜 640Ｋまでのアドレススペース内
にマッピングされ 256Ｋと 312Ｋとの間の部分は 832Ｋ
〜 888Ｋのアドレス範囲にもマッピングされる。この上
部アドレス範囲におけるコードはＢＩＯＳ拡張として形
成され、その結果電源投入時の初期化に続くマザーボー
ドのＢＩＯＳソフトウェアによりＲＯＭが制御されるこ
とになる。標準ＢＩＯＳ拡張とは異なり、ホストコード
はＲＯＭが制御された後ＢＩＯＳに復帰しない。

【００５１】RS-232ボード512 は患者血圧モニタのコン
ピュータ化リモートコントロールを行う。RS-232制御に
適合する適切な血圧モニタは米国のオレゴン州ヒルズボ
ーロ（Hillsboro ）のスペースラボズ社（Spacelabs ）
により市販されている。

【００５２】タッチスクリーンインタフェースボード52
0 はエログラフィックス社により部品番号Ｅ271-400 と
して市販されておりこの好適例に用いられるＥ272-12タ
ッチパネル501 とあいまって動作するように設計されて
いる。インタフェースボード520 の機能はタッチスクリ
ーンから戻された信号を型番80286 のマイクロプロセッ
サ504 により用いるのに適切なデータフォーマットに変
換することである。インタフェースボード520 を駆動さ
せるための常駐ソフトウェア（terminate andstay resi
dent software）はエログラフィックス社により市販さ
れている。

【００５３】ＥＧＡディスプレイアダプタカード522 は
通常のものでありＲＧＢ信号をＣＲＴディスプレイ503
に供給する。

【００５４】３つのマイクロコントローラサブシステム
（血液ポンプシステム518 ，限外濾過／比例制御システ
ム516 ，および入出力システム514 ）は以下に詳細に説
明する。

【００５５】血液ポンプシステム血液ポンプコントローラ518 は型番intel8040 のマイク
ロコントローラを用いて形成され５つのサブシステムを
制御しまたは監視するはたらきをする。これらサブシス
テムは(1) 血液ポンプと(2) 血圧測定（動脈、静脈およ
び膨脹室）と(3) ヘパリン送出と(4) レベル調整と(5)
周囲温度とである。血液ポンプコントローラはこれによ
り制御される装置に動作電力を制御可能に供給する血圧
ポンプパワーボード（図示せず）と関連して動作する。

【００５６】一層詳細には、血圧ポンプコントローラ51
8 の主動作ポンプヘッドが回転し、操作者が選択した速
度で圧送するように血液ポンプモータに電力を供給する
ことである。

【００５７】血液ポンプコントローラシステムは次の主
構成部分から成る。種類設置位置ユーザパラメータ入力ホストコントローラソフトウェア速度エラー制御血液ポンプコントローラハードウェア速度エラー制御ＢＰパワーボード光学的速度センサモーターシャフト上モータ電力駆動回路ＢＰパワーボード

【００５８】操作者は所望の血液ポンプ速度情報をビデ
オスクリーン（ＣＲＴ）タッチパネル上で入力する。ホ
ストコントローラ（型番80286 のマイクロプロセッサ）
はこの情報を適切なモータ速度に転換し次いでこのモー
タ速度を血液ポンプコントローラボード上の血液ポンプ
コントローラ（型番8040）に送る。8040コントローラは
モータ速度情報をアナログレベルに転換し、これを血液
ポンプパワーボード上のモータ速度制御ＩＣ（ＬＭ2917
-8）に供給する。

【００５９】光学的速度センサは血液ポンプモータの後
部シャフトに装着され、シャフトの片側にＬＥＤ、およ
び反対側に光トランジスタを有する。シャフトはこれを
貫通する２つの孔を有し、各孔はシャフトに対しかつ互
いに垂直である。これによりシャフトの１回転当たりに
受け取られる４つの光学的パルスが得られる。

【００６０】この回転信号はモータ速度制御ＩＣ（ＬＭ
2917-8）と8040コントローラとの双方により監視され
る。モータ速度制御ＩＣ（ＬＭ2917-8）は8040コントロ
ーラから所望の速度情報とモータ速度とを比較すること
により迅速に応答する速度制御を行う。この比較の結果
得られるエラー信号をモータ電力駆動回路に入力させ
る。

【００６１】モータ電力駆動回路は＋24Ｖのパルス幅変
調駆動信号を約30kHz の周波数でモータに供給する。こ
の駆動は電流制限されており、モータが停止されている
場合でも損傷が生じない。

【００６２】8040コントローラは、回転モータ速度情報
を80286 マイクロプロセッサにより命令された所望の速
度と比較しそれによってモータ速度制御ＩＣ（ＬＭ2917
-8）に供給されたレベルを訂正する。このようにして80
40コントローラはポンプの最終的な精度を保証し、モー
タ速度制御ＩＣ（ＬＭ2917-8）較正が全く必要でない。
さらに、8040コントローラは例えば不足速度または超過
速度の問題を制御するために監視することができ、これ
ら問題はモータ速度制御ＩＣ（ＬＭ2917-8）またはモー
タ駆動回路の故障から生じる恐れがある。

【００６３】さらに8040コントローラはモータの逆起電
力を用いて回転信号に依存しないモータ速度をも監視す
る。モータ駆動回路は周期的（0.5 秒毎）に約６ミリ秒
間ターンオフされモータ端子の電圧が測定される。これ
により回転信号のように正確に表示を行わないが、例え
ば回転信号が失われた場合のような故障を決定し得る。

【００６４】血圧測定血圧測定には静脈、動脈および膨脹室（単針処理のため
の）圧力測定が含まれる。これら３つのすべての測定シ
ステムには同一のハードウェアが含まれる。各圧力は、
血液ポンプ電力ボードに装着した検出システムＳＣＸ15
ゲージ検出圧力変換器により感知される。各変換器は、
−400 〜＋600mmHg の測定範囲を得るよう設計された差
動増幅器に接続される。各増幅器の出力は、血液ポンプ
制御システムのＡ／Ｄ入力チャネルを駆動し、その位置
でこの出力が10ビットデジタル値に変換される。それぞ
れの圧力入力の較正はソフトウェアにおいて完全に行わ
れ、このようにするには入力圧力範囲およびすべての構
成要素公差にわたる０〜＋５ＶのＡ／Ｄ入力範囲内に各
増幅器の出力が保たれることを保証するように各増幅器
を設計する必要がある。

【００６５】ヘパリン送出ヘパリン送出はラックおよびピニオン機構のピニオンを
回転させるステッパーモータを駆動することにより達成
する。ピニオンはラックを移動し、ヘパリン注射器のプ
ランジャが同じ距離移動するように機械的に固定する。
ステッパーモータは血液ポンプコントローラボード518
上に位置する8040マイクロコントローラにより制御され
る。操作者が前面パネルタッチスクリーンを介して１時
間当たりのミリリッター（mL/h) で所望のヘパリン速度
を入力すると、ホスト80286 マイクロプロセッサはこの
情報を適切なモータステップ速度に変換しこれを血液ポ
ンプマイクロコントローラに送る。血液ポンプマイクロ
コントローラはモータステップ速度の論理信号を血液ポ
ンプパワーボードに出力しそこでヘパリンモータ電力駆
動回路が適切なステッパーモータコイルを附勢する。

【００６６】また血液ポンプマイクロコントローラ518
からのモータステップ速度の論理信号は入出力コントロ
ーラボード8040マイクロコントローラ514 に入力され
る。入出力マイクロコントローラはこの信号を監視して
ヘパリンモータが適切な速度で動いているかどうかを決
定する。超過速度状態にあることが決定される場合、血
液ポンプ電力ボードに至る不差動ラインを介してヘパリ
ンモータが不差動にされる。

【００６７】ヘパリンポンプの状態に関する情報を得る
ためには２種類の光学センサがある。釈放センサは前面
パネル注射器ホルダアームが釈放位置にある場合を検出
する。行程終了センサはピニオンがラック上を上昇する
場合を検出し、この上昇は歯車の歯がかみ合わないとき
に生じる。この状態は過剰圧力状態を示している。血液
ポンプマイクロコントローラはこれらのセンサの状態を
監視しホスト80286 マイクロプロセッサにこの情報を送
る。

【００６８】このような圧力適合を達成するために、図
４に示すように、入口154 に入力圧イクォライザ52及び
出口156 に出力圧イクォライザ56を形成する。入力圧イ
クォライザ52は第１及び第２密閉キャビティ248 、250
を分割する可撓性のダイヤフラム246 を有する。ステム
252 はダイヤフラム246 の中央に取付けられ、端に流れ
制限素子254 を有する。出力圧平衡装置56は同様に第１
及び第２密閉キャビティ258, 260を分割する可撓性のダ
イヤフラム256 を有する。ダイヤフラム256 の中央から
両側にステム262, 264が延設され、各端に流れ制限素子
266, 268を有する。

【００６９】供給ポンプ42からの透析物は第２キャビテ
ィ250 を介して妨げられず流れて流れイクォライザ54の
「前」コンパートメントに入る。第１キャビティ248 は
透析物を透析装置から流れイクォライザ54の「後」コン
パートメントに流す。又、第１キャビティ248 は、透析
物圧力ポンプ72を含むループの部分である。この液圧構
成は同じ圧力を維持し、これにより流れイクォライザ54
の入口154 にて同じ流量を維持することがわかる。

【００７０】出力圧平衡装置56に関して、圧力が両キャ
ビティ258, 260にて等しい場合は、各々を通る流量は同
じである。第１キャビティ258 の圧力が第２キャビティ
260の圧力を超える場合は、流れ制限素子268 はライン1
50 への流れを妨げ、これにより第２キャビティ260 の
圧力は上がる。この液圧構成は同じ圧力を維持し、これ
により流れイクォライザ54の出口156 にて同じ流量を維
持することがわかる。故に、上記のように圧力及び流量
は同じなので、両ダイアフラム138, 140（図１）は同時
にストロークが終る。

【００７１】又ストロークを終了させるのに必要な時間
は制御できる。透析物量はタッチスクリーンを使用する
操作者により設定される。この流量は弁142 〜149 のシ
フト周期を決定する。透析物流量が多ければ多い程、弁
142 〜149 が頻繁にシフトする。しかしながら、液圧ラ
インの機械機能障害又は吸鞍が発生すると、片方又は両
方のダイヤフラム138, 140のストロークの終了時間の超
過を生じ得る。

【００７２】上記のように、流量センサ162, 164（図
１）を、ダイヤフラム138, 140がストロークの終了に達
した場合を確証するために流れイクォライザ54の出口15
6 に形成する。ダイヤフラム138 又は140 がストローク
の終了に達すると、対応する流れセンサ162 又は164 は
ノーフロー信号をマイクロプロセッサにそれぞれ送る。
流れセンサ162, 164はリファレンス及びセンシングサー
ミスタ（図示せず）をそれぞれ有し、上記のバイパス弁
流れセンサ62及びセンサ70と同様にして機能する。

【００７３】流れセンサ162, 164がストロークの終了を
検出する前にシフトのために弁142〜149 がマイクロプ
ロセッサからの信号を受けると、弁はマイクロプロセッ
サがストローク終了信号を受けるまでマイクロプロセッ
サによりシフトを妨げられる。ストローク終了時間が過
度に長くなると、マイクロプロセッサは、ストローク終
了時間をスピードアップするために供給ポンプ42のポン
ピング速度を上げはじめる。

【００７４】スクローク終了時間を制御することは機械
のＵＦ除去精度を上げるだけでなく、透析装置を介して
透析物が流れるようにしてできる限り所望の浸透勾配に
維持し、水を用いて濃度を正確な割合で混合し透析物を
形成する。

【００７５】パワーオフから開始する経時モード本明細書にて記載したマイクロプロセッサプロヂラミン
グはパワーオフ状態からの経時モード開始を達成するた
めに従来的に行なわれ得る。公知技術の通り、機械の消
毒、洗浄及び濃縮物及び処理がなされる状態に透析物を
調製するための温度の“用意(coming up) ”は処理日の
開始前に典型的になされなければいけないっかいな仕事
である。多数の透析機械を有する大きな診療所では、こ
れらの仕事を手動で行うことに実質的に時間及び人手を
消費してしまい得る。機械をオフにしてさえも、メイン
スイッチを切らなければ、あるいは機械の電源コードの
プラグを抜かなければ機械の電機は継続して入ってい
る。

【００７６】この結果、プログラミングは操作者による
タッチスクリーン上のオーパッドディスプレイの使用を
含めて用意に適用され、ある明示された機械機能が自動
的に開始される所望の時間を入力する。これらの機能は
（熱クリーニングのような）消毒、及び所望の温度及び
透析物処理のためのイオン強度の透析物の調製の開始を
含む。

【００７７】短時間のパワーオフ間の機械パラメータの
保存本発明の血液透析機械に、（約20分より少ない) 一時な
電力の中断の発生において操作者により入力された前の
ある操作パラメータを保存するバッテリバックアップを
形成する。電力の回復に際して、機械はスタンバイモー
ドにある。下記のパラメータのすべては30秒毎、又は機
械状態のどんな主な変化に際しても、静電的にＲＡＭ中
に残される。機械による最終の「タイムスタンプ」（こ
の時にパラメータが残される）の後の、20分より短い中
断後の電力の回復に際して、下記のパラメータが回復さ
れる。

【００７８】温度補正蓄積された除去ＵＦ値所望のＵＦ除去値ＵＦ除去速度Ｕけオーバーライドフラグ現在の機械状態前の機械状態自己試験合格／不合格フラグタイムスタンプ設定の透析時間経過した処理時間設定した又は経過した処理時間表示フラグマニュアルの又は計算したＵＦ速度表示フラグヘパリンポンプ速度蓄積した血液蓄積したヘパリン伝導性、温度、設定処理時間、ヘパリン等のための警報
窓限度種々のナトリウム及び炭酸水素塩のためのプロファイル
設定電力の回復に際し、「透析」モードをタッチスリーン上
の適当な「ボタン」に操作者がタッチすることにより回
復できる。

【００７９】ドリップチャンバレベル調製装置公知技術のように、血液透析処理には体外循環血液ライ
ンセットの使用が必要である。血液ラインセットは種々
の異なる形態の多くの製品から利用できる。事実上すべ
ての血液ラインセットは少なくとも静脈のドリップチャ
ンバを有している。普通は、動脈ドリップチャンバも含
まれている。ドリップチャンバは幾つかの機能を有して
おり、血液を患者に戻す前に体外循環血液から空気及び
泡を除去する装置を提供すること、及び体外循環動脈及
び静脈血の圧力を測定できる便利な部位を提供すること
を含んでいる。

【００８０】ドリップチャンバを含む体外循環血液ライ
ンセットの部分は通常は特別なクリップ等を使って整然
と便利に配置されて血液透析機械の前に結合される。各
ドリップチャンバは典型的にルーア（er) 結合として公
知の型のめす結合で終わる短いチーブセグメントを含
む。めすルーアは機械の前又は近くにおすルーア結合に
結合するために適用され、これにより、機械の圧力測定
成分にドリップチャンバの必須の結合を提供する。

【００８１】ドリップチャンバには血液レベルを調整す
る装置を形成しなければいけない、特に、血液レベルを
血液中に空気が再び連行される程ドリップチャンバ内で
低く確実に下げないようにしなければいけない。公知の
透析機械は操業者が機械の１又はそれ以上のノブを回転
させて、対応するドリップチャンバに結合した蠕動ポン
プを回転させることが必要である。特に蠕動ポンプは回
転させにくいので、このような手動の操作は面倒なやっ
かいな仕事であることがわかる。

【００８２】本発明の機械は図５に示すように、従来の
血液透析機械にあった手動の蠕動ポンプに置き換えて、
蠕動ポンプ272 のような電動式の可逆な正置換ポンプを
形成することによりこの問題を克服した。蠕動ポンプ27
2 は可撓性チューブ274 に連結され、その一端276 を大
気に解放している。他端278 はそれぞれ動脈ドリップチ
ャンバ284 及び静脈ドリップチャンバ286 に結合した
「動脈」弁280 及び「静脈」弁282 に平衡に連結してい
る。弁280, 282は好ましくは公知のソレノイド弁であ
る。各ドリップチャンバ284, 286は対応するルーア結合
288, 290を介して対応する弁280, 282に連結する。各ル
ーア結合288, 290の囲まれた上流には圧力変換器のよう
な圧力測定装置292, 294があり、マイクロプロセッサ
（図示せず）に結合している。

【００８３】機械の前には、それぞれ動脈及び静脈「ア
ップ」ボタン296, 298並びにそれぞれ動脈及び静脈「ダ
ウン」ボタン300, 302があり、対応する弁280, 282及び
蠕動ポンプ272 の操作を制御する。例えば動脈「アッ
プ」ボタン296 を挿すと弁280が開き、蠕動ポンプ272
の回転が始まり、これにより、動脈ドリップチャンバ28
4 内の血液レベルを上げる。動脈「ダウン」ボタン300
を挿すと弁280 が開き、蠕動ポンプ272 の反対の回転が
始まり、これにより、動脈ドップチャンバ284 内の血液
レベルが下がる。静脈「アップ」及び「ダウン」ボタン
298, 302は同様に静脈ドリップチャンバ286 内の血液レ
ベルを制御するために操作する。

【００８４】透析物流量を増加することなく透析装置を
通る透析物流速を増加すること現在使用されているほとんどの血液透析装置は、前に使
用されていた平行板又はコイル透析装置よりもっとコン
パクトな形を一般に有する中空繊維型である。公知の中
空繊維透析装置は細い中空繊維の束からなり、各繊維は
半透膜材料でできており、外円筒シェル中に入ってい
る。シェルは透析機械により調整された透析物が流れる
「透析物コンパートメント」と呼ばれる繊維周囲の空間
を規定する。患者の血液は中空繊維の管腔を通って導か
れ、透析機械の血液ポンプにより進ませられる。

【００８５】繊維膜を通る血液から透析物への代謝の溶
質の除去は半透膜にわたる浸透勾配を含む多くのファク
ターに依存する。浸透勾配は、統制物のイオン強度及び
イオンプロファイル、透析物コンパートメントを通る透
析物流量、及び透析物コンパートメントを通って流れる
透析物の流力学を踏む多くのファクタに依存する。

【００８６】透析物の流量は十分な供給の新鮮な透析物
に繊維をさらすために十分に高いことが必要であり、患
者の血液からの毒性溶質の満足な除去を満足な速度でな
すことが大切である。新鮮な透析物の連続した供給にさ
らされない透析物コンパートメント中の閉塞したテッド
ペース又は領域は除去に悪影響を与える。このようなデ
ッドスペースは透析物の流量を単に上げることにより減
少できる。しかしながら、透析物流量の増加は高価な透
析物濃縮物の消費をも増す。故に、特に大きい透析装置
では、透析物コンパートメントを通る正味の透析物流れ
における対応する増加を要することなく透析物コンパー
トメントを通る透析物流速を増加することが有利であ
る。

【００８７】本発明の透析機械の実施態様は図６に示し
たように透析装置に平衡な透析物再循環ポンプを組込む
ことによりこの問題を解決する。

【００８８】図６は透析物コンパートメントを規定する
アウターシェル306 を有する典型的な中空繊維透析装置
208 を示す。体外循環血液は機械の血液ポンプ（図示せ
ず）により、動脈血液ライン308 を通って患者（図示せ
ず）からポンプで導かれ、透析装置208 の中空繊維（図
示せず）を通って、その後、静脈血液ライン310 を通っ
て患者に戻される。又、図６は「動脈」透析物ライン20
6 及び「静脈」透析物ライン174 （図１参照）を示す。
電気的に駆動するギアポンプのような透析物再循環ポン
プ312 は透析装置208 に平行な透析物ライン206, 174に
結合される。ポンプ312 は透析機械（図示せず）により
分配される透析物の流量に関連してポンプ312 のポンピ
ング速度を調整する可変速コントローラにより駆動され
得る。

【００８９】「静脈」透析物ライン174 から「動脈」透
析物ライン206 へ「使用した」透析物の部分を透析物コ
ンパートメント306 を通って再び通るために再循環する
ことにより、透析物コンパートメントを通る透析物の流
速を透析物流れにおける相当する増加をすることなく上
げることができる。これにより、この特徴に関して高価
な透析物濃縮物の消費を増やすことなく特別な透析装置
にて除去を改良できる。

【００９０】血液漏出検出装置現在使用されているすべての透析機械は現実には血液漏
出検出装置を使用して、血液コンパートメントから透析
装置の透析物コンパートメントに漏出した血液の存在に
ついて透析装置からの透析物流れをモニタする。

【００９１】現在使用されているほとんどの透析機械は
通常500mL/min の固定した速さでのみ透析物流れを分配
できる。これらの機械の血液漏出検出装置は固定したレ
ベルでセットされた、１人の患者又は一連の患者を処理
する間でさえ変化しない検出感度で操作する。500mL/mi
n の透析物流量にて、多くの従来の血液漏出検出装置を
セットして、透析物に0.35mL/minにて流れる25％のヘマ
トクリット値を有する血液を検出する。

【００９２】本発明の透析機械は500 〜1000mL/minの範
囲の流量にて透析物を分配でき、100 mL/minの増分で調
整できる。種々の透析物流量では、患者からの固定した
漏出速度の血液は異なる量の透析物で希釈される。故
に、500 mL/minにて流れる透析物中の小量の血液漏出を
検出できる固定した感度レベルを有する血液漏出検出装
置は1000mL/minにては透析物流れ中で同様の血液漏出を
検出できない。

【００９３】本発明の透析機械に、緑色ＬＥＤ194 及び
光センサ196 を用いる血液漏出検出装置78を設ける（図
１参照）。（赤い血液が緑色の光を強く吸収して、血液
の存否間で血液漏出検出装置中でよりはっきりしたコン
トラストを生じるので緑色ＬＥＤを用いる。）血液漏出
検出装置は自動的に比例して調整される感度を有し、50
0 〜1000mL/minの調整範囲内のあらゆる透析物流量を有
する透析物中への所定の漏速度の血液を検出する。血液
漏出検出器感度のこのような自動的な調整は所望の透析
物流量を選択する操作者に応答してマイクロプロセッサ
によりなされる。マイクロプロセッサはＬＥＤ194 の照
明レベルを変えることにより血液漏出検出装置の感度を
調整する。

【００９４】キャリブレーション（Calibration ）計画
器及びデータ記録器及び警報メッセージ記録器本発明の透析機械は技術者活性化「キャリブレーショ
ン」モードを有し、キャリブレーションデータ、あるキ
ャリブレーション又は調整がなされる日付、及び特別な
透析センタがあるカリブレーション又は調整がなされる
ことを望む日付の入力ができるプログラムがくまれてい
る。又、機械は自動的に技術者が機械を操作するのを実
質的に補助できる警報メッセージを記録する。

【００９５】キャリブレーションモードは内部キャリブ
レーションスイッチを入力することにより活性化され得
る。キャリブレーションが完了すると、機械は、内部キ
ャリブレーションスイッチを切ることにより、且つメイ
ン電力スイッチを使用する機械を再スタートさせること
により、操作モードに再び戻る。キャリブレーションモ
ードを入力した際、タッチスクリーンは種々のキャリブ
レーションの表を表示し、操作者がリストされたキャリ
ブレーションのいずれかに関連したデータ又は日付を入
力するための準備をする。

【００９６】機械はマイクロプロセッサにより使用され
る多数の成分モニタを含み、各々の成分が機械技術者に
関する操作上の異常を経験して、その事柄を観察し、記
録する。例えば、「Ａ」及び「Ｂ」比例ポンプ22，40
（図１参照）は各々ステッパモータ90，114 で駆動され
る。ステッパモータ90，114 はモータシャフトの回転に
つき200 ステップを使用する。ステッパモータ90，114
に光エンコーダを形成し、これにより機械のマイクロプ
ロセッサは濃縮物分配の速さを正確にモニタ及び制御す
るのみならず、ステッパモータ操作をモニタする。ステ
ッパモータが190「ステップ」につき１回完全に回転し
た場合は、これによる透析物導伝性に悪影響がない場合
でさえも、マイクロプロセッサが「観察」し、この異常
を記録する。警報メッセージのリストを下記に示す。こ
のリストにおいて、メッセージのグループの上のシステ
ム名は参考にすぎない。括弧を有するメッセージはソフ
トウェア機能を示す。このような機能の現実の誤りは機
械の操作中に生じるのは望ましくないが、メッセージは
ソフトウェアの誤りを取り除くのに役立つ。特にメカニ
カルな機能障害を修理するために技術者に特別な価値を
有するメッセージにはアスタリスクを付けた。

【００９７】血液ポンプシステム “illegal qlen in BP XMIT” “Blood Pump Low Speed” ＊ “BP Control Shutdown ” ＊ “BP Command Error” ＊ “Blood Pump Overspeed Alarm” ＊ “Bld Pmp Overspeed Alarm ” ＊ “Illegal index in bp xmit( ) ” “Illegal index in bp input( )” “long timer error” UF/PROP システム “Too much time between EOS signals ” ＊ “Early EOS detection ” ＊ “UF SHUTDOWN ” ＊ “UF Command Error” ＊ “UF Time scheduled Event Error ” ＊ “Unidentified Error in MISC ERRFLG” “A Pump Noise” ＊ “A Pump Missed Steps ” ＊ “B Pump Noise” ＊ “B Pump Missed Steps ” ＊ “C Pump Noise” ＊３つのポンプシステムに対して “C Pump Missed Steps ” ＊ “A temperature prode error ” ＊ “B temperature prode error ” ＊ Ioシステム “illegal qlen in IO XMIT” “IO XMIT: bad stat chnge %d, %d ” “Illegal io xmit( ) index ” “Illegal index in io input( )” “Illegal index in ioport xmit( ) ” IOPORTシステム “No 8255...port terminated ” ＊ “Set pwr state: hw ver=1 ” “Set pwr state: hw ver=2 ” “Set power state: Can't power on ” ＊ “Set power state: Can't power off” ＊ “Converse: illegal return from uccm( ) ” “Switch failure in reset port( ) function” “Command buffer full in add cmd( )” “Unrecognizable command in make cmd( )” “Illegal number of data bytes in make cmd( )” “Illegal number of data bytes in make cmd( )”

【００９８】好ましい実施態様を参照して本発明の原理
を説明し図示したが、このような原理から外れることな
く配置及び詳細を変えることができるのは明らかであ
る。

【００９９】レベル調整レベル調整システムにより、操作者は、動脈および静脈
ドリップチャンバにおける血液レベルを変化させること
ができる。レベルアップおよびレベルダウンボタンが各
ドリップチャンバに存在する。血液ポンプコントローラ
ボード５１８上の８０４０マイクロコントローラは、ボ
タンの位置を監視する。ボタンを押した際に、弁はこの
ドリップチャンバを選択し、動力がモータに供給され、
従って蠕動ポンプのポンプヘッドが回転してドリップチ
ャンバに正または負の圧力を加える。ソフトウェア論理
は１回に１つのボタンが押されたことのみを受け入れ
る。２つのボタンが同時に押された際には、両方が無視
される。

【０１００】電動部回路構成は、血液ポンプパワーボー
ド上に位置する。モータを、正または逆方向に駆動する
ことができる。血液ポンプコントローラボードからの方
向信号は、パルス幅変調モータ速度信号と共に、２つの
二極性半ブリッジモータドライバを調節する。両方の半
ブリッジモータドライバが同一のモータ速度信号を受け
る一方、モータ方向信号は一方では高く、他方では低
く、従ってこれによりモータが回転する方向が決定され
る。半ブリッジドライバは、約３０ｋＨｚの２４Ｖパル
ス幅変調駆動電圧をモータに与える。

【０１０１】レベル調整の他の詳細を以下に記載する。周囲温度調節キャビネット冷却システムの目的は、キャビネット内部
の温度を５０℃の最高温度より低く保持して電子部品が
確実に作動するようにすることである。（ほとんどの電
子部品は６０℃において作動するように定格されてお
り、例外はヒータ調節に用いるソリッドステートリレー
である。）ファンがキャビネットの低部に位置し、高温
のキャビネット空気を排出する。周囲室温の取り入れ口
が機械の背面のＣＲＴの下に位置する。

【０１０２】キャビネット冷却システムは以下の主要な
構成要素から成る：記載位置キャビネットファンキャビネットの低部血液ポンプ温度ＩＣ血液ポンプパワーボード種々の入出力温度ＩＣ種々の入出力電力ボードソフトウェアファン調節ホストコントローラキャビネットファン駆動血液ポンプパワーボード

【０１０３】２個のＬＭ３５ＤＺ温度ＩＣを血液ポンプ
および種々の入出力電力パワーボード上に配置する。こ
のＩＣは、温度℃に対して線型である（１０．０ｍＶ／
℃）電圧を出力する。これらの温度の読み取りは、ファ
ン調節ソフトウェアに入力される。

【０１０４】ファン調節ソフトウェアは常に、２つの温
度の高い方に応答する。代表的な値は以下の通りであ
る。４６℃においてファンは低速モードで作動し、４８
℃において高速モードで作動する。これらのしきい温度
において２℃のヒステリシスが存在する。すなわちファ
ンは４６℃において再び低速で作動し、４４℃において
停止する。さらに、６０℃において、キャビネット温度
警報が発生し、この結果機械は運転停止状態となる。

【０１０５】ファンパワードライバは血液ポンプパワー
ボード上に配置されている。血液ポンプコントローラボ
ードからのモータ速度信号は、３０ｋＨｚパルス幅変調
信号のデューティサイクルを決定する。この信号は受動
フィルタに入力されて直流信号をモータに与える。

【０１０６】ＵＦ／比例制御調節システム限外濾過／比例制御（ＵＦ／ＰＲＯＰ）コントローラ５
１６をインテル８０４０マイクロコントローラを用いて
構成し、これは、限外濾過および透析物調整に関連する
システムを調節する役割を有する。このコントローラ
は、作動電力を限外濾過／比例制御コントローラにより
調節された装置に調節可能に供給する限外濾過／比例制
御電力カード（図示せず）に関連して作動する。６個の
サブシステムが、ＵＦ／比例制御コントローラ５１６に
より調節または監視される。これらは、ａ．温度調節ｂ．比例制御調節ｃ．流れ調節ｄ．ＵＦ除去調節ｅ．伝導度監視ｆ．温度監視である。

【０１０７】温度調節ＵＦ／ＰＲＯＦシステム５１６は透析温度を、零電圧交
点ソリッドステートリレーを動作させ、これが電力を１
５００Ｗヒータ（図１の符号１８）に５Ｈｚパルス幅変
調ディジタル信号（ヒータイネーブル信号）と共に供
給することにより調節する。ヒータイネーブル信号の
デューティサイクルは、過去のデューティサイクルの合
計および温度エラー訂正値により０．５秒間隔で更新さ
れる。訂正値は、所望の温度（ホストにより記憶されて
いる）と測定された調節温度（ヒータハウジングの直
下流において測定した）との間の差異に比例する。

【０１０８】ホストにより決定される所望の温度を、ユ
ーザが入力した所望の温度および安定な「Ｂ」伝導度プ
ローブ（図１，符号46）温度を用いて計算する。安定な
「Ｂ」伝導度プローブ温度がユーザが入力した所望の温
度と０．０５℃以上異なる場合には、ＵＦ／ＰＲＯＦコ
ントローラに伝送される調節温度しきい値を、「Ｂ」伝
導度プローブ温度がユーザが入力した所望の温度と等し
くなるように更新する。このようにして、「Ｂ」伝導度
プローブにおける透析温度を調整して、流量および
「Ｂ」伝導度プローブ温度における周囲温度の影響（並
びにスクリーンに表示される最初の温度）を補正する。
この調節温度調整を最大５分間隔で実施する。

【０１０９】比例制御調節ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６は、濃縮物対水比例制御
比率を、透析物流量、「Ａ」濃縮物流量および「Ｂ」濃
縮物流量を調節することにより調節する。

【０１１０】「Ａ」および「Ｂ」濃縮物ポンプ（図１、
それぞれ符号２２および４０）はステッパモータ駆動
（それぞれカム／フォロアによる）ダイヤフラムポンプ
でありこれはステッパモータ回転あたり校正された容
量の濃縮物を送給する。これらの流量を、ステッパモ
ータの速度を調節することにより調節する。濃縮物ポン
プは一方向性であり、これらの取り入れおよび出力圧送
行程のために３方向弁の適切な発動作用を用いる。取り
入れ行程を、ポンプアセンブリのカム上に載置されたピ
ンを検出する光学的なインタラプタセンサにより発生し
た信号により同期化する。「Ａ」および「Ｂ」濃縮物ポ
ンプに関する他の詳細を以下に記載する。

【０１１１】ＵＦ／ＰＲＯＰコントローラ５１６は、ス
テッパモータが回転（各同期パルス間）あたり２００
モータステップを必要とするという事実を用いて濃縮
物ポンプの駆動エラーを抑制する。遅いかまたは早い同
期パルスを受けた場合には、関連するエラー状態を、機
械の技術者モード（以下にさらに詳細に記載する）の間
にスクリーン上に報告する。

【０１１２】洗浄モードの間、ホストは、「Ａ」および
「Ｂ」洗浄ポート相互連結情報（以下にさらに詳細に記
載する）に基づいて濃縮物処理モードを決定する。
「Ｂ」濃縮物ライン（図１、符号１０４）が「Ｂ」洗浄
ポート（図１、符号３０）と結合していない場合には、
重炭酸塩処理を、比例制御比率を設定することにより開
始し、伝導度警報は適切に制限する。逆に、「Ｂ」濃縮
物ラインが「Ｂ」洗浄ポートと結合している場合には、
酢酸塩処理を開始する（以下にさらに詳細に記載す
る）。透析物流量および比例制御比率を用いて、ホスト
は関連する濃縮物流量を決定し、２つの濃縮物ポンプ速
度をＵＦ／ＰＲＯＰコントローラに記憶させる。比例制
御モード（酢酸塩または重炭酸塩透析）をプライムまた
は透析モードで変化させることはできない。

【０１１３】透析物流量の調節を、以下のＵＦ／ＰＲＯ
Ｐコントローラの流れ調節の記載において説明する。

【０１１４】流れ調節ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６は透析物流量を流れイク
ォライザ（図１、符号５４）弁（流れイクォライザチャ
ンバ内のすべての流体が交換された場合）の切り換えの
間の時間を調節することにより調節する。

【０１１５】平均の流れイクォライザ容量を、校正モー
ドの間に校正（測定）する。流れイクォライザ弁（図
１、符号１４２〜１４９）の切り換えの間の時間をホス
トにより概算し（校正定数により）、ＵＦ／ＰＲＯＰコ
ントローラに記憶させてユーザが入力した所望の透析物
流量が達成される。

【０１１６】流れイクォライザチャンバ（図１、符号１
２６，１２８）へ／から流体を確実に完全に移送するた
めに、２つの流れセンサ（図１、符号５８，５９；以下
にさらに詳細に記載する）を流路内に配置して透析物流
がないことを検出する。両方のセンサが流れがないこと
を検出した時間は、行程終了として決定されている。行
程終了時間は、行程終了の検出と所望の流れイクォライ
ザ弁切り換えとの間の時間として決定される。供給ポン
プ速度が瞬間の透析物流量を調節するため、ＵＦ／ＰＲ
ＯＰコントローラが供給ポンプ速度をサーボ制御して均
衡した行程終了時間を維持する。

【０１１７】流れイクォライザ容量を校正し、行程終了
時間を調節するため、ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６
は、透析物流量をユーザの入力した値に正確に調節する
ことができる。

【０１１８】ＵＦ除去調節ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６はＵＦ除去速度を、ＵＦ
流れメータ弁（図１、符号１４２〜１４９）の切り換え
の間の時間を調節することにより調節する。ＵＦ／ＰＲ
ＯＰシステムは集積したＵＦ容量を、ＵＦ流れメータ行
程を計数することにより調節する。

【０１１９】ＵＦ流れメータ容量を校正モードにおいて
校正（測定）するため、ホスト（型番８０２８６マイク
ロプロセッサ）がＵＦ／ＰＲＯＰコントローラを通過す
る速度（弁切り換えの間の秒数）を概算し、従ってユー
ザが入力したＵＦ除去速度を達成することができる。

【０１２０】同様にして、ユーザが入力したＵＦ除去容
量をＵＦ流れメータの行程容量対ＵＦメータ行程の数に
より概算する。ホストは、ＵＦメータ行程の数をＵＦ／
ＰＲＯＰコントローラに伝送する。次に、ＵＦ／ＰＲＯ
Ｐコントローラは、行程数が零より大きい限りは、所望
の速度において、ＵＦ流れメータ弁を切り換え、行程数
の減少を示す。次に、ホストは、集積したＵＦ除去容量
を、行程容量により概算した残りのＵＦ流れメータ行程
の数を、操作者が入力した所望のＵＦ除去容量から減ず
ることにより計算することができる。集積した容量は透
析モードの間表示される。この値は洗浄モードの間残存
し、自己試験モードの入力により消去される。

【０１２１】洗浄において、ＵＦ除去速度は３．６Ｌ／
ｈであり、スクリーンにはＵＦ容量が集積していないこ
とが示される。自己試験モードの間に、機械により実施
された特定の自己試験の間を除いて何のＵＦ除去も発生
しない（ＵＦ容量は集積しない）。プライムモードにお
いて、ＵＦ除去速度を操作者により設定し、これは０．
５Ｌ／ｈ以下である（ＵＦ容量は集積しない）。透析モ
ードの間、ＵＦ除去速度を操作者により設定し、これは
０．１〜４．００Ｌ／ｈの間に制限される。ＵＦ除去を
透析モードで行うために、以下の条件を満たさなければ
ならない：１．目的のＵＦ容量およびＵＦ速度が入力済みである
（または処理時間および目的のＵＦ容量が入力済みであ
り、機械により計算されたＵＦ速度を用いる）。２．血液ポンプは圧送している。３．目的のＵＦ容量に到達していない。

【０１２２】伝導度監視伝導度を、透析物の電解質組成の測定として用いる。伝
導度は通常、溶液が電流を通じる能力として定義され
る。透析物の伝導度は、温度および透析物の電解組成に
より変化する。

【０１２３】ＵＦ／ＰＲＯＰシステムは、各伝導度プロ
ーブの電極対の間の交流抵抗測定を用いて液圧回路中の
２つの位置（伝導度プローブ）における伝導度を測定す
る。２つの流路位置は、「Ａ」伝導度プローブ（図１、
符号３８）および「Ｂ」伝導度プローブ（図１、符号４
６）においてである。

【０１２４】各プローブの一方の電極は、他方の電極
（電流検出電極）が実際の接地点に保持されている間１
ｋＨｚの交流電圧が与えられる。２種の電圧が、抵抗測
定回路により発生する。電圧の比は、それぞれのプロー
ブの抵抗に比例する。プローブの抵抗は、温度および伝
導度の関数として設計されている。各伝導度プローブが
サーミスタを有するため、各プローブにおける温度は既
知である。プローブから誘導されたモデル、プローブに
おいて測定された温度およびプローブにおいて測定され
た抵抗を用いて、伝導度を計算する。

【０１２５】各伝導度プローブを校正モードの間に校正
し、この際に、各プローブの抵抗を既知の伝導度および
温度において（外部基準メータを用いることにより）測
定して前記した関係におけるプローブのベース抵抗を概
算する。

【０１２６】ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６は、「Ａ」
および「Ｂ」プローブにおいて測定された伝導度から警
報を発生する。これらの伝導度警報を用いて比例制御比
を確認するため、警報は、「Ａ」伝導度および全伝導度
の「Ｂ」部を試験する（「Ｂ」部＝「Ｂ」伝導度−
「Ａ」伝導度）ことにより発生される。警報の限界は濃
縮物処理モードから決定され、ホストによりＵＦ／ＰＲ
ＯＰコントローラに記憶される。従って、重炭酸塩透析
処理の間のみホストは零でない期待された「Ｂ」伝導度
部を記憶する。

【０１２７】ホストは、洗浄モードの間、「Ａ」および
「Ｂ」洗浄ポート相互連結情報を読み取ることにより濃
縮物処理モードを決定する。「Ｂ」濃縮物ラインが
「Ｂ」洗浄ポート上に存在しない場合には、重炭酸塩処
理が、比例制御比を設定することにより開始され、伝導
度警報が適切に制限する。逆に、「Ｂ」濃縮物ラインが
「Ｂ」洗浄ポートに結合されている場合には、酢酸塩処
理が開始される。洗浄モードから排出することにより、
透析処理の残余に対する濃縮物処理モードが設定される
（濃縮物処理モードは洗浄モードでのみ調整される）。

【０１２８】温度監視ＵＦ／ＰＲＯＰシステム５１６は、流路中の３個所の位
置において透析物温度を測定する。第１の位置はヒータ
（図１、符号１８）の直後であり、このサーミスタ、ヒ
ータサーミスタ（図１、符号２０）を最初の温度調節
フィードバックに用いる。次の２つのサーミスタ（図
１、符号１１０および１２４）を「Ａ」および「Ｂ」伝
導度プローブ（図１、それぞれ符号３８および４６）中
に備える。これらの温度を用いて「Ａ」および「Ｂ」伝
導度測定値を温度補正する。また「Ｂ」伝導度温度を用
いてバックアップ高温警報を発生する。

【０１２９】機械全体にわたって用いられる温度測定回
路は、７．５５Ｖの電源と直列の３０６２Ωのセベニン
・エクィバレント(Thevenin Equivalent) 回路を有する
分圧器から成る。この分圧器回路は、大地に基準電位を
とった温度測定システムに用いられているサーミスタに
接続された場合に、次式

【数１】Ｔ（℃）＝（3.77Ｖ−Ｖ温度）（12.73)（℃／
Ｖ）＋37℃ の温度関係の電圧を発生する。

【０１３０】温度測定システムにおいて用いられる成分
パラメータの許容差は、１０％までとすることができる
ため、温度対電圧の関係を校正しなければならない。温
度測定値の校正は、３０および４０℃において行われる
２点校正である。校正操作の結果各温度プローブ／回路
の勾配とオフセットとの両方の定数が得られる。

【０１３１】ＵＦ／ＰＲＯＦコントローラにおいて、上
記でＶ温度と記載した電圧は、表定基準においてこのシ
ステムにおける３つの温度プローブに関して測定される
（「Ａ」および「Ｂ」温度に関して０．２秒間隔および
ヒータ温度に関して１秒間隔）。

【０１３２】スクリーン上に表示された温度を、バイパ
ス弁（図１参照）の直前に位置する最初の（「透析
物」）に伝導度プローブにおいて、入出力コントローラ
により測定する。

【０１３３】入力／出力調節システム９種のサブシステムを入出力調整システム５１４により
調節または監視する。これらは、・空気検出装置・血液漏れ検出装置・透析物圧力モニタ・ヘパリンポンプ超過速度モニタ・バイパスシステムおよび流れセンサ・伝導度モニタ・温度モニタ・ラインクランプ・電力故障警報器である。

【０１３４】空気検出装置空気検出装置アセンブリは、１セットの２ＭＨｚ圧電結
晶を用いる。一方の結晶は超音波送信機として機能し、
第２の結晶は受信機として機能する。送信機および受信
機は、別個にであるが同一のアセンブリ内に収容され
る。これらのアセンブリの間には５．１ｍｍ（０．２０
インチ）の距離があり、ここに、透析の間、静脈血管ラ
インが位置する。エミッタは、リボンケーブルにより入
出力コントローラ５１４に接続された入出力電力ボード
５３６上に位置する結晶発振器から誘導された２ＭＨｚ
方形波により駆動される。結晶アセンブリ間の血液ライ
ン中に流体が存在する際には、２ＭＨｚ信号を検出装置
アセンブリに結合する。検出装置アセンブリからの戻り
信号は、入出力電力ボード５３６上に位置する２つの独
立した回路により増幅および整流される。これらの直流
出力レベルを２つの異なる方法を用いて監視する。第１
の方法はソフトウェアが発生する警報であり第２のもの
はハードウェアが発生する警報である。

【０１３５】ソフトウェア警報検出（最初の警報）１つの出力を入出力電力ボード５３６からＡ〜Ｄコンバ
ータに供給し、入出力コントローラボード５１４上の８
０４０マイクロコントローラにより読み取る。この値は
４００ミリ秒の期間にわたり平均化され、これに１５／
１６が乗じられ、これから５０ｍＶを減算することによ
り低減化される（ノイズイミュニティのため）。次にこ
の新たな値をアナログレベルに逆に変換して警報限界と
して用いる。このソフトウェアにより発生した限界を検
出装置からの整流された直流信号と比較する。このコン
パレータの出力状態をボード上の８０４０マイクロコン
トローラにより監視する。未平均化の信号が、校正可能
な時間以上にわたりソフトウェアにより発生した限界以
内である際には警報が発生する。ソフトウェア警報の感
度は３００ｍＬ／分の血液流において１０μＬである。

【０１３６】ハードウェア警報検出（第２の警報）ハードウェア警報は、ソフトウエアにより発生した警報
より過剰である。この警報は、入出力電力パワーボード
５３６上の２つのコンパレータを用いる。１つのコンパ
レータは、最小の直流レベルを、静脈管系中の流体の存
在を確実にする整流された検出装置信号から求める。第
２のコンパレータは交流結合されて、管系中の多量の気
泡に反応する。この検出装置の感度は、３００ｍＬ／分
の血液流において約３００μＬである。双方のコンパレ
ータの出力端子は互いにワイヤＯＲ結合されており従っ
ていずれのコンパレータも警報を発生する。

【０１３７】血液漏れ検出装置検出装置アセンブリは、高効率の緑色のＬＥＤおよびフ
ォトセルから成る。これらの構成要素は、透析物が通過
するハウジング内に備えられる。これらの構成要素の両
方は、入出力液圧パワーボードに接続されている。ＬＥ
Ｄは、入出力液圧パワーボード５３４（これはまたリボ
ンケーブルにより入出力コントローラ５１４に接続され
ている）上の電圧対電流コンバータに接続されている。
この回路への入力は入出力コントローラボード５１４か
ら送られる。フォトセルは７５０キロオーム抵抗器を介
して＋５Ｖ基準電源に接続されている。これにより、入
出力コントローラボードにおいて監視される分圧器が供
給される。

【０１３８】ＬＥＤを介した電流は調節可能であり、入
出力コントローラボードからのＤ〜Ａ出力を介して調節
される。ＬＥＤの光強度を調整してフォトセルに、抵抗
が警報しきい値以下となる位置を照射させる。血液漏れ
の間、ハウジング内の血液の存在によりフォトセルを照
射する光が弱められ、これによりフォトセル抵抗と電圧
との両方が増加する電圧の増加（入出力コントローラボ
ード上のマイクロコントローラにより監視される）の結
果血液漏れ警報が発生する。以下に血液漏れ検出装置に
ついてさらに詳細に記載する。

【０１３９】透析物圧力モニタ透析物圧力を、透析装置のすぐ上流に位置する抵抗ブリ
ッジ圧力変換器（図１、符号６４）により検出する。変
換器を、−４００〜５００ｍｍＨｇの測定を行うために
設計された入出力液圧パワーボード５３４上の差動増幅
器回路に接続する。差動増幅器回路はまた、ソフトウェ
ア校正可能変数、ＤＡＣ、ＯＦＦＳＥＴから発生するオ
フセット入力を有する。増幅器の出力は、入出力コント
ローラシステムのＡ／Ｄ入力チャネルを駆動し、この位
置においてこれを１０ビットディジタル値に変換する。
圧力入力の校正をソフトウェアにおいて完全に処理し、
これは、増幅器の設計が、出力が入力圧力範囲およびす
べての成分許容差にわたり０〜＋５ＶのＡ／Ｄ入力範囲
内に確実に保持されることを必要とする。

【０１４０】ヘパリンポンプ速度超過モニタヘパリンポンプが設定された速度を超過しないことを確
実にするために、入出力コントローラボードソフトウェ
アは、ヘパリンポンプ工程速度の１／４に等しい血液ポ
ンプコントローラボードからのクロック信号を監視す
る。ヘパリンポンプの速度超過が発生した場合には、入
出力コントローラボードは、血液ポンプパワーボードへ
達するハードウェアラインを介してヘパリンポンプを不
作動とし、ホストに警報を通知する。

【０１４１】ヘパリンポンプが適正な速度で作動してい
るか否かを決定するために、１０個のクロック信号が発
生するのに必要な時間を測定し（および可変ＨＥＰＴＩ
ＭＥＲに記憶させる) 、ホスト（ＨＰ−Ｐ−ＭＩＮ）に
より設定された最小の時間と比較する。測定された時間
がホストにより設定された限界より小さい場合には規定
速度警報が発生する。ホストには規定速度警報が通知さ
れ、ヘパリンポンプは血液ポンプパワーボードへのハー
ドウェアラインを介して不作動になる。

【０１４２】ヘパリンポンプ速度が変化する際には、ホ
ストは最小の時間、ＨＰ−Ｐ−ＭＩＮをリセットし、入
出力コントローラは第１のクロック信号がタイマを始動
するのを待機する（この第１のクロックは１０個のうち
の１個として数えない）。このようにして、警報論理
は、ヘパリンポンプステッパモータと再同期化される。

【０１４３】入出力コントローラボード５１４はまた、
高速ボーラスモードで送給されるヘパリンの全量を監視
する。これが、所定の速度より速い速度でクロック信号
を受信した際には、これは、ポンプが高速モードで作動
していることを想定する。これは高速カウンタ、Ｈ−Ｓ
ＰＤ−ＣＮＴＲを有し、これはホストにより設定され
る。カウンタより高速なカウントが発生した場合には、
高速警報が発生する。ホストには高速警報が通知され、
ヘパリンポンプは血液ポンプパワーボードへのハードウ
ェアラインを介して不作動になる。

【０１４４】バイパスシステムおよび流れセンサバイパスモードは、最初の透析警報が入出力コントロー
ラボードにより検出された際、過剰の透析警報がＵＦ／
ＰＲＯＰコントローラボード５１６により検出された
際、ホストがバイパスを求めた際または手動バイパスボ
タンが押された際に開始される。

【０１４５】バイパス弁（図１、符号６６）は、滅勢さ
れるとバイパス位置に存在する。このバイパス弁は、入
出力液圧パワーボード上の直線オン／オフトランジスタ
制御を伴う公称＋２４Ｖの電源により駆動される。

【０１４６】バイパスシステムに故障が存在しないこと
を確認するために、透析装置の上流でありバイパス弁の
すぐ下流に位置する流れセンサ（図１、符号６２）が流
れを抑制する。流れがバイパスの間に存在する場合に
は、バイパス故障警報が発生し、機械が安全、無機能、
運転停止状態となる。バイパスモードでない際に流れが
ない場合には、流れのない警報が発生する（流れセンサ
に関して以下にさらに詳細に記載する）。

【０１４７】流れセンサは２つのサーミスタから成る。
第１のものは、流体温度を決定するのに用いられる基準
サーミスタである。第２のサーミスタは希釈熱を用いて
流体の流れを検出する。入出力液圧パワーボード５３４
上のサーミスタからの電圧出力は、入出力コントローラ
ボード上のＡ／Ｄ入力チャネルを駆動し、ここでこれら
は１０ビットディジタル値に変換される。入出力コント
ローラコード中のソフトウェアアルゴリズムはこれらの
入力を用いて流れ状態を決定する。分圧器の設計は、出
力が、入力温度／流れ範囲およびすべての成分許容差に
わたり０〜＋５ＶのＡ／Ｄ入力範囲内に確実に保持され
る。

【０１４８】伝導度監視透析物伝導度プローブ（図１、符号６０）は、透析装置
の直前の流路に挿入された２個のステンレススチールプ
ローブを有する。伝導度プローブに対する駆動信号は、
入出力液圧ボード５３４上で発生した容量結合した方形
波である。この信号は伝導度プローブおよびモニタ回路
に伝送される。モニタ回路と戻り信号との両方が整流お
よび濾過される。これらの直流値は、温度信号と共に入
出力コントローラボード５１４に送られる。

【０１４９】入出力コントローラボードにおいて、温
度、伝導度および伝導度基準信号は、ボード上の８０４
０マイクロコントローラにより監視されるＡ〜Ｄコンバ
ータに入力される。マイクロコントローラは、温度補正
伝導度を計算する。次にこの値をＣＲＴ上に、伝導度
（ミリジーメンス毎センチメートル（ｍＳ／ｃｍ））と
して表示する。

【０１５０】温度監視透析物伝導度プローブ（図１、符号６０）内に備えられ
たサーミスタ（図１、符号１６８）はこの抵抗を、温度
の変化に応答して変化させる。透析物伝導度およびこの
プローブにおいて測定された温度の値はＣＲＴに表示さ
れ、患者の安全のための最初の警報を発生するのに用い
られる。両方の値が所定の限界外である場合には、バイ
パス状態およびオーディオ警報が発生する。

【０１５１】サーミスタは、入出力液圧ボードにおける
抵抗分圧回路網に接続されている。この分圧回路網の出
力は種々の入出力コントローラボード５１４に送られ、
ここでこれはボード上の８０４０マイクロコントローラ
によりＡ〜Ｄコンバータ回路網を介して監視される。こ
の情報から、コントローラはオフセットを用いて温度を
計算し、校正からホストに記憶されているパラメータを
得る。温度測定値の校正は、３０および４０℃において
行われる２点方法である。

【０１５２】ラインクランプラインクランプはソレノイドにより開き、バネ戻り機構
により締まる。ソレノイドが附勢されていない際にはバ
ネはプランジャをソレノイドから離す。これによりプラ
ンジャが血管系を締める。ソレノイドが附勢されている
際には、これはプランジャを、バネ力より大きい力で引
く。これにより血管系が開く。電力故障の際には、ソレ
ノイドは滅勢されて血管系を締める。

【０１５３】ソレノイドはラインクランプボードにより
調節される。ラインクランプボード上にはパルス幅変調
電流コントローラがある。この回路は、ラインクランプ
がプランジャを引くのに十分な電流を流す。プルイン
後、コントローラは電流をラインクランプを開放に保持
することができるレベルまで降下させる。この電流のカ
ットバックにより、ソレノイドの温度が低下し、より信
頼できる装置が得られる。またラインクランプボードに
は、ソレノイドに記憶された力が放散するのを助ける迅
速な釈放回路が存在する。この回路の結果機械の寿命に
わたりより迅速であり再現可能なクランプ時間が得られ
る。

【０１５４】ラインクランプの調節は、種々の入出力コ
ントローラボード５１４から入出力パワーボード５３６
を介して伝えられる。クランプを開放させたり締めたり
する調節信号は、ラインクランプボードにおいて光学的
に結合される。これは、ラインクランプを作動させるの
に用いられる高電圧とマイクロプロセッサからの調節信
号に用いる定電圧との間の電気的絶縁を与える。

【０１５５】電力故障警報電力故障警報回路は、種々の入出力電力ボード５３６上
に位置し、１ファラッド（Ｆ）のコンデンサにより給電
されるＣＭＯＳ電力状態フリップフロップを備える。フ
ロントパネルパワーボタンまたは８０２８６システムコ
ントローラのいずれかにより切り換えうるフリップフロ
ップは、以下の機能を与える：

【０１５６】・電力が機械に供給されない際（すなわち
＋５Ｖ供給がオフである際）およびフリップフロップが
オン状態になる際には常に、電力を１Ｆコンデンサから
オーディオ警報装置に供給する。電力が機械に供給され
ている際には常に、フリップフロップの出力状態は８０
２８６により準備完了状態にされており、これが目的の
機械パワーステートの指示を与える。また、フリップフ
ロップがオン状態にある際には、電力をフロントパネル
パワースイッチＬＥＤに供給する。・上記した第１の機
能の結果電力故障警報が発生する。警報は、機械が作動
中に電力を失うかまたはフロントパネルパワーボタン
が、機械に電力が供給されていない際に「オン」となっ
た場合のいずれかに発生する。警報は、フリップフロッ
プを、フロントパネルパワーボタン「オフ」を押すこと
によりオフに切り換えることにより消すことができる。

【０１５７】バイパス弁流れセンサ本発明の透析機械は透析装置への透析物流がバイパスの
間完全に中断されることを確実にするために用いられる
バイパス弁流れセンサを備える。バイパス弁流れセンサ
は、図２に図式的に示すように、第１のサーミスタ202
および第２のサーミスタ204 を備える。図２はまた、単
純化された図式的な形で流れイクォライザ54、バイパス
弁166 および透析装置208 を示す。第１のおよび第２の
サーミスタ202 ，204 は、当業において知られている負
の温度係数（ＮＴＣ）型である。第１のまたは「検出」
サーミスタ202 は20mAの一定の電流を供給される一方、
第２のまたは「基準」サーミスタ204 は、無視できるほ
どに小さい電流により駆動される。

【０１５８】両方のサーミスタ202 ，204 の電気抵抗
は、電子回路（図示せず）を用いて測定する。所与の温
度Ｔにおける各サーミスタ202 ，204 の抵抗Ｒ(T) は、
以下の関係：Ｒ（Ｔ）＝（Ｋ₁)・exp(−Ｋ₂ ・Ｔ) （式中Ｋ₁およびＫ₂は定数である）により決定され
る。従って、サーミスタ抵抗はこの温度の関数である。
基準サーミスタ204 に入力される電力が無視できるほど
小さいため、基準サーミスタ204 の温度は、流動してい
るか否かにかかわらず常にこれを包囲する液体の温度に
ほとんど等しい。他方、検出サーミスタ202 はほとんど
一定の電流を供給されている。従って、検出サーミスタ
202 は相当の自己加熱を受ける。サーミスタ202 ，204
を通過した透析物流がない条件、例えばバイパスの間、
基準サーミスタ204 の温度は基準電極204 を包囲する透
析物の温度に等しい。しかし、検出サーミスタ202 の流
れのない温度が自己加熱の結果基準サーミスタ204 の温
度より実質的に高い。透析物がサーミスタ202 ，204 を
過ぎて流れている条件の間、基準サーミスタ204 の温度
は再び透析物の温度と等しい。検出サーミスタ202の温
度は、基準サーミスタ204 の温度より高いが、検出サー
ミスタ202 が流れのない状態にある場合の検出サーミス
タ202 の温度よりも若干低くなる。これは、検出サーミ
スタ202 を過ぎた透析物流が自己加熱エネルギーの一部
をサーミスタ202 から逃散させ、これによりサーミスタ
202 の温度を下げるためである。バイパス流れセンサ
は、約３mL／分ほどの低い流れを検出することができ
る。

【０１５９】検出サーミスタ202 が一定電流源により駆
動されるため、サーミスタ２０２に入力される電力の量
は式Ｐ＝Ｉ²Ｒの関係により制限される。この結果、検
出サーミスタ202 により達成可能な最終的な自己加熱温
度は自己制限され、これにより検出サーミスタ202 が熱
逃散状態により損傷されるのを防止する。２つのサーミ
スタ202 ，204 は、これらを横切っての電気抵抗を30お
よび40℃の両方において透析物がない条件下で個別に測
定することにより校正する。数学的関係は、検出サーミ
スタ202 の抵抗と基準サーミスタ204 の抵抗とを30〜40
℃の間の任意の温度において等式化する校正の間用いら
れる。Rh(t) がＴ＝ｔにおける検出サーミスタ抵抗を示
し、Rr(t) がＴ＝ｔにおける基準サーミスタ抵抗を示す
場合には、透析物流がない場合には、Rh(t) ＝Ａ・Rr
(t) ＋Ｂであり、式中ＡおよびＢは以下に示した方程式
により決定された校正定数である（Rh(30)、Rh(40)、Rr
(30)およびRr(40)を校正の間測定するため）： Rh(30)＝Ａ・Rr(30)＋Ｂ Rh(40)＝Ａ・Rr(40)＋Ｂ

【０１６０】従って、サーミスタ抵抗が等しい場合に
は、サーミスタ202 ，204 に結合された電子回路（図示
せず）はこのような等しい抵抗を「透析物流がない」状
態と認定する。しかし、第１および第２のサーミスタ20
2 および204 の抵抗が等しくない場合には、これは、任
意の透析物流（３mL／分より大きい）が第１および第２
のサーミスタ202 ，204 を通過している際に発生する
が、電子回路は「透析物流」状態を認定する。従って、
機械がバイパス状態である際には常に、電子回路が、第
１および第２のサーミスタ202 ，204 間の抵抗が等しく
ないことを検出して流れを示した場合には、機械は警報
状態を発生して操作者にバイパス弁66の故障を通知す
る。上記したバイパス弁流れセンサ62の利点は、これに
より、透析物バイパス弁66を機能的にすなわちバイパス
弁66が透析装置208 への透析物流が実際に遮断されてい
るか否かを決定することにより試験することができるこ
とである。これは、血液透析機械におけるこのような流
れセンサの第１に知られる使用である。他の関連の技術
分野において知られているバイパス弁センサは、例えば
バイパス弁が附勢されているか否かを試験するのみであ
る。このような機構の一例は、弁を調節するソレノイド
がこれに電流を流すことに応答して位置を変化させたか
否かを決定するセンサである。これに対して、本発明に
おいて、バイパス弁流れセンサはバイパス弁66が実際に
適正に設置されていることを確認する。

【０１６１】バイパス間に限外濾過のないセンサこの特徴は、図１および２において符号70により図式的
に示したが、第１および第２のサーミスタ210 ，212 を
前記したバイパス弁流れセンサ62と同様に用いる。第１
および第２のサーミスタ210 ，212 は、透析装置208 の
すぐ下流であるがバイパスライン166 の上流の導管174
を介して流れる透析物に暴露される。この特徴70を、機
械機能の自動試験の間、機械のマイクロプロセッサによ
り調節されるように用いる。このような試験の間、透析
物流を透析装置208 からバイパスする。流れイクォライ
ザ54は、透析装置208 の透析物コンパートメント（図示
せず）に通常流入する透析物の容量と、透析装置208 か
ら流出する透析物の容量とを量的に整合させる。バイパ
スの間、バイパス弁66およびバイパスライン166 を通過
する透析物の容量は、流れイクォライザ54を通ってライ
ン158 を介して逆流する容量に等しい。ＵＦライン178
がＵＦ流れメータ76により閉塞されるため、第１のおよ
び第２のサーミスタ210 ，212 をいずれかの方向に流れ
た透析物流は、透析膜（図示せず）を介して血液コンパ
ートメント（図示せず）へ、または血液コンパートメン
トから透析物コンパートメントへ流れる透析物によらな
ければならない。このような流れを検出された場合に
は、機械は操作者警報を発生する。

【０１６２】限外濾過機能の自動試験この特徴を、機械を患者の治療に用いる前に発生する機
械機能の自動試験の間用いる。この自動試験を機械のマ
イクロプロセッサおよび他の自己試験ルーチンにより調
節する。限外濾過機能試験が自動的に補償される一例
は、機械が洗浄状態であり、いずれの有力な透析物警
報、例えば温度および伝導度もなしに透析物を生成して
いる際である。完全な自己試験ルーチンは、操作者が、
透析処理を開始する前にタッチスクリーン上の「試験」
ボタンに触れた際に開始する。

【０１６３】限外濾過機能を試験するために、透析物ラ
イン174 ，206 （図１および２）を結合し、透析物が透
析装置を用いる必要なしに循環することができるように
しなければならない。透析装置を用いないため、流れイ
クォライザ54は、ライン174を介して通過する透析物の
容量と実質的に等しい容量の透析物をライン206 に排出
する。従って、透析物が流れイクォライザ54からこの出
口156 を介して流出し、互いに結合されたライン206 お
よび174 を介して通過し、流れイクォライザ54にこの入
口154 を介して再流入する量的に閉鎖されたループが形
成される。この閉鎖されたループに、ＵＦ流れメータ76
が含まれる。このＵＦ流れメータ76は別個の容量の流体
が閉鎖さされたループから除去されるようにする。また
閉鎖されたループには、透析物圧力変換器64が含まれ
る。

【０１６４】試験を実施するために、ＵＦ流れメータ76
は約３mLの透析物を閉鎖されたループから除去する。こ
の３mLの除去は変換器64において測定された透析物圧力
を約200 〜300mmHg 低下させるのに十分である。閉鎖さ
れたループに漏れが存在しない場合には、この低下した
圧力は実質的に一定に保持される。機械は、低下した透
析物圧力を約30秒間にわたり監視し、この間、圧力を、
初期の低い値から±50mmHg以内に保持しなければならな
い。圧力が上昇し、限界を超過した場合には、機械は操
作者警報を発生する。

【０１６５】濃縮物ラインの接続に基づいた比例制御モ
ードの自動設定前記したように、濃縮物洗浄フィッティング、例えば
「Ａ」および「Ｂ」洗浄フィッティング（それぞれ28，
30）（図１）を、それぞれ対応する濃縮物ライン94，10
4 がここに接続されているか否かを検出するセンサに近
接させて備える。濃縮物ラインが対応する洗浄フィッテ
ィングに接続されているか否かに関するこのような情報
は機械のマイクロプロセッサにより用いられて適正な比
例制御モード、例えば酢酸塩または重炭酸塩透析を設定
する。

【０１６６】例えば、機械の「透析」モードの間、機械
のマイクロプロセッサが「Ｂ」濃縮物ライン104 が
「Ｂ」洗浄フィッティング30に接続されていることを示
す信号を受信した場合には、機械は「Ａ」濃縮物ポンプ
22のみを作動させる。「Ｂ」濃縮物ライン104 が「Ｂ」
洗浄フィッティング30に接続されていない場合には、機
械は「Ａ」および「Ｂ」濃縮物ポンプ（それぞれ22，4
0）の両方を作動させる。「Ａ」および「Ｂ」濃縮物ラ
イン94, 104 のこのような接続はまた、「Ａ」濃縮物の
比例制御比を命令する。酢酸塩透析の間、「Ａ」濃縮物
対透析物の容量比は１：35である。ドレーク・ウィルロ
ック・ブランド（Drake Willock brand)濃縮物を用いた
重炭酸塩透析の間、例えば「Ａ」濃縮物対透析物の容量
比は１：36.83 である。従って、機械は「Ａ」濃縮物ポ
ンプ22の圧送速度を、「Ｂ」濃縮物ライン104 が「Ｂ」
洗浄フィッティング30に接続されているか否かに応答し
て自動的に調整する。

【０１６７】近接したセンサを図3Aおよび3Bに示す。図
3Aは、例えば、機械の右側218 上に配置された「Ａ」お
よび「Ｂ」洗浄フィッティング28，30の定積の説明であ
る。各洗浄フィッティングの環状表面220 ，222 上に
は、傾斜凹部（それぞれ224 ，226 ）が存在する。図3B
に示した「Ａ」洗浄フィッティング28の右側立面図で示
すように、傾斜凹部224 の下に発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）228 が存在する（図式的に示す）。当業において知
られている型の光センサ230 もまた傾斜凹部224 の下に
配置されている。ＬＥＤ228 は、キロヘルツ範囲のパル
ス信号により附勢される（60Hz照明により妨害されない
ようにするため) 。ＬＥＤ 228および光センサ230 は、
ＬＥＤ228 からの光232 が傾斜凹部224 の第１の面234
を通過し、「Ａ」濃縮物ライン94の端部上のコネクタ23
8 の環状の表面230 で反射され、傾斜凹部224 の第２の
表面240 を通過して光センサ230 により検出されるよう
に配向されている。

【０１６８】光センサ230 がＬＥＤ228 からの反射光を
受けている間には、機械のマイクロプロセッサ回路構成
（図示せず）はこのような状態を「Ａ」濃縮物ライン94
が「Ａ」洗浄フィッティング28に接続されていることを
示すものと「翻訳」する。光232 がＬＥＤ230 に当たる
ように反射されていない場合には、マイクロプロセッサ
回路構成はこのような状態を、「Ａ」濃縮物ライン94が
「Ａ」洗浄フィッティング28に接続されておらず、例え
ば「Ａ」濃縮物の供給に接続されていることを示すもの
と「翻訳」する。

【０１６９】透析物伝導度の予測機械のマイクロプロセッサの作動を調節するソフトウエ
アは、正確な透析物伝導度を予測するルーチンを有す
る。このような予測は用いる濃縮物の特定のブランドを
自動的に表すが、これは、種々の群の濃縮物のブランド
が種々の比例制御を必要として、正確なイオン強度およ
び電解プロファイルを有する透析物を与えるためであ
る。種々の群の濃縮物が現在市販されている。これらは
以下のものを含む：（１）コーブ(Cobe)により製造され
ている重炭酸塩濃縮物（種々のナトリウムおよび種々の
重炭酸塩透析に使用可能であり一部の「Ａ」濃縮物対1.
43部の「Ｂ」濃縮物対45部の透析物の比率への希釈用で
ある）；（２）ドレークウィルロック（Drake Willoc
k)により製造されている重炭酸塩濃縮物（種々のナトリ
ウム透析にのみ使用可能であり、一部の「Ａ」濃縮物対
1.83部の「Ｂ」濃縮物対36.83 部の透析物の比率への希
釈用である）；並びに（３）１部の酢酸塩濃縮物対35部
の透析物の比率への希釈用である酢酸塩濃縮物。機械は
技術者により、いずれのブランドの濃縮物を用いるかに
関して「教えられる」かまたはプログラムされる。この
ようなプログラミングは、機械を「校正」モードにした
状態でタッチスクリーンを用いて実施される。

【０１７０】ソフトウエアは、各群の濃縮物および任意
の単一の群内の濃縮物を用いた酢酸塩または重炭酸塩透
析に対して異なるアルゴリズムを用いて基準線の伝導度
の「計算」値を計算する。各アルゴリズムは、あるデー
タを操作者がタッチスクリーンを用いて入力することを
必要とする。例えば、重炭酸塩透析に関して、機械は操
作者に、ナトリウムおよび重炭酸イオン強度の基準線
（すなわち、標準または不変比例制御比に対して調整し
ていない）値を入力するように「依頼」する。濃縮物の
適切な比例制御を仮定すると、機械は、「計算された」
透析物伝導度を決定する。透析処理を開始する前に、機
械が適切な温度において濃縮物を比例制御し、透析物を
生成している際には、タッチスクリーンは透析物伝導度
プローブ60（図１）により測定された「実際の」透析物
伝導度の値を表示し、操作者に、この値が濃縮物ラベル
における濃縮物製造者により正確であると述べられた値
に対して正確であることを確認するように「依頼」す
る。操作者が、表示された伝導度の値が正確であると応
答した場合には、機械は、表示された「実際の」値と
「計算された」値とを比較する。「計算された」値が表
示された値と異なる場合には、操作者が機械に、表示さ
れた値が正確であると「告げた」ため、機械は表示され
た基準線値を正確であると考える。機械はまた、表示さ
れた基準線値／計算された基準線値の比率を計算し、後
に透析処理の間に決定されたいずれの計算値にもこの比
率を乗算して新たな「期待された」伝導度の値を得る。
例えば、可変のナトリウム透析に関して、操作者は、近
づく透析処理のコースにわたり患者に送給される種々の
ナトリウムプロファイルをプログラムする。機械が処理
てのコースの間に操作者によりプログラムされたように
ナトリウム濃度を変化させた際には常に、これに従って
透析物伝導度が変化するが機械は「計算された」伝導度
の値を決定し直し、上記の比率を用いて新たな「期待さ
れた」伝導度の値を決定する。これらの期待された伝導
度の値を機械が用いて上側および下側の伝導度警報限界
を計算して初期のまたは調整された「期待された」伝導
度の値の±５％に設定する。

【０１７１】コーブブランドの重炭酸塩濃縮物に関し
て、計算された基準線透析物伝導度は以下のアルゴリズ
ムにより決定される：

【数２】計算された伝導度（mS/cm)＝〔−0.036 ＋3.7
×10^-5（〔Na⁺〕−130 ）〕〔HCO₃ ^-〕＋〔14.37 ＋0.
101 （〔Na⁺〕−130 ）〕（ここで操作者は、ナトリウムおよび重炭酸塩の基準線
濃度をタッチスクリーンを用いて入力する。）

【０１７２】ドレークウィルロックブランドの重炭
酸塩濃縮物に関して、重炭酸塩透析物の計算された基準
線伝導度は、以下のアルゴリズムにより決定される：

【数３】計算された伝導度（mS/cm)＝〔0.1038〔Na⁺〕−0.54 （ここで操作者は、ナトリウムの基準線濃度をタッチス
クリーンを用いて入力する。）

【０１７３】すべてのブランドの酢酸塩濃縮物に関し
て、酢酸塩透析物の計算された基準線伝導度は以下のア
ルゴリズムにより決定される：

【数４】計算された伝導度（mS/cm)＝0.0895〔Na⁺〕＋1.41 （ここで操作者は、ナトリウムの基準線濃度をタッチス
クリーンを用いて入力する。）

【０１７４】重炭酸塩透析に関して、機械はまた、同様
にして「Ａ」伝導度プローブ38（図１）において測定さ
れた伝導度の周辺に警報限界を自動的に設定する。（酢
酸塩透析の間には、「Ａ」伝導度プローブ38における伝
導度は透析物伝導度プローブ60における伝導度に等しい
ため、「Ａ」伝導度プローブにおける伝導度の周辺の警
報限界の設定は不要である。）重炭酸塩透析に関して、
機械は、操作者が、表示された透析物伝導度の値が正確
であることを確認したことに基づいて、「Ａ」濃縮物が
適切に（正確な比例制御比において）比例制御されてい
ることを「推測」する。機械は、操作者によりタッチス
クリーンを介して供給された基準線のナトリウムおよび
重炭酸塩濃縮物情報に基づいて、「Ａ」伝導度プローブ
において基準線の「計算された」伝導度を決定する。次
に、機械は、「Ａ」伝導度プローブ38において測定され
た実際の伝導度／「Ａ」伝導度プローブにおいて計算さ
れた伝導度の比率を計算する。次に、機械が、操作者に
よりプログラムされるような透析処理のコースの間にナ
トリウム濃度を変化させる際には常に、機械は新たな計
算された伝導度の値を決定し、上記の比率を用いて、
「Ａ」伝導度プローブにおける新たな「期待された」伝
導度の値を決定する。

【０１７５】コーブブランドの重炭酸塩濃縮物に関し
て、「Ａ」伝導度プローブにおいて計算された基準線伝
導度は以下のアルゴリズムにより決定される：

【数５】計算された伝導度（mS/cm)＝〔−0.110 ＋9.7
×10^-5（〔Na⁺〕−130)〕〔HCO₃ ^-〕＋〔15.04 ＋0.10
5 （〔Na⁺〕−130 ）〕（ここで操作者は、ナトリウムの基準線のナトリウムお
よび重炭酸塩濃度をタッチスクリーンを用いて入力す
る。)

【０１７６】ドレークウィルロックブランドの重炭
酸塩濃縮物に関して、「Ａ」伝導度プローブにおいて計
算された基準線伝導度は以下のアルゴリズムにより決定
される：

【数６】計算された伝導度（mS/cm)＝0.1114〔Na⁺〕−5.90 （ここで操作者は、基準線のナトリウム濃度をタッチス
クリーンを用いて入力する。)

【０１７７】流れイクォライザ行程終了時間の調節上記したように、流れイクォライザ54（図１）は４段階
サイクルを介して作動する。第１および第３段階におい
て、「前」コンパートメント130 ，132 および「後」コ
ンパートメント134 ，136 は交互にこれらの内容物を満
たし、また排出する。第２および第４段階において、
「前」および「後」チャンバからの液体の流入および流
出を調節する弁142 〜149 はすべて約125 ミリ秒の間オ
フ状態にある。従って、これらの短い第２および第４段
階の間に、透析物は透析装置に流入しない。

【０１７８】好ましくは、第２および第４段階の開始時
に、ダイヤフラム138 ，140 はすでに行程終了に達して
いる。さらに好ましくは、ダイヤフラム138 ，140 は即
時に行程終了に達している。行程終了は、例えば「後」
コンパートメント134 が、段階の開始時に完全に空の状
態から開始した後の段階の間の完全に満たされた状態に
到達した瞬間である。上記のことに関して、例えば、
「後」コンパートメント134 が満たされることが、１つ
の段階の間に「前」コンパートメント132 が満たされる
のと同時に行程終了に到達し、「後」コンパートメント
136 が満たされることが、別の段階の間に「前」コンパ
ートメント130 が満たされるのと同時に行程終了に到達
するのが好ましい。このように、行程終了と同時に到達
することにより、さもないと一段階中に満たされるべき
「前」および「後」コンパートメント（例えば130 およ
び136 ）が正確に同一の速度で満たされなくなるという
結果を生じるような限外濾過の不正確さが除去される。

【０１７９】弁143 ，144 ，146 および149 が、弁142
，145 ，147 および148 がオフとなるのと同時にオン
になるため、またその逆であるため、並びにコンパート
メント130 ，134 および132 ，136 の各対が正確に同一
の容量を有するため、コンパートメントの対（130 ，13
6 および134 ，132 ）が同時に行程終了に到達すること
が可能である。しかし、各チャンバ126 ，128 が正確に
同一の流れ限界を有すると仮定すると、行程終了を同時
に達成するには、少なくとも入口154 における圧力が整
合されており、出口156 における圧力が整合されている
ことが必要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を実施するのに用いる一例の腎臓
透析機械の配置図である。

【図２】流れセンサを有する本発明の流路の図式図であ
る。

【図３】Ａは本発明に用いる濃縮物ライン近接センサの
等尺図であり、Ｂは本発明に用いる濃縮物ライン近接セ
ンサの図式図である。

【図４】入力および出力圧イクォライザと液圧流路との
接続を示す図式図である。

【図５】本発明に用いる自動ドリップチャンバレベル調
整器の図式図である。

【図６】透析物流量を増加させずに透析物流速を増加さ
せる方法の一例を示す図式図である。

【図７】本発明の好適例で使用したコンピュータシステ
ムのブロック線図である。

【図８】本発明の好適例で使用したタッチスクリーンデ
ィスプレイを示す図である。

【図９】データ入力のための計算器窓を備えた図８のタ
ッチスクリーンを示す図である。

【図１０】本発明の好適例で使用した入力スクリーンの
外観図を示す。

【図１１】本発明の好適例で使用したプログラミングス
クリーンを示す図である。

【符号の説明】

42 供給ポンプ 48 透析物フィルタ 52 入力圧イクォライザ 56 出力圧イクォライザ 60 透析物伝導度プローブ 62 透析装置前フローセンサ 64 透析物圧力変換器 68 透析物試料ポート 126 第１チャンバ 128 第２チャンバ 130 「透析装置前」コンパートメント（「前」コンパー
トメント） 132 「透析装置前」コンパートメント（「前」コンパー
トメント） 134 「透析装置後」コンパートメント（「後」コンパー
トメント） 136 「透析装置後」コンパートメント（「後」コンパー
トメント） 138 可撓性ダイヤフラム 140 可撓性ダイヤフラム 154 フローイクォライザの入口 156 出力圧イクォライザの出口 174 透析装置後（「静脈の」）ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者マイケルイーホガードアメリカ合衆国オレゴン州 97045 オレゴンシティージャクソンストリート 1506 (72)発明者ハーレイディージョンソンアメリカ合衆国オレゴン州 97229 ポートランドエヌダブリューナインティフィフス 375 (72)発明者トーマスディーケリーアメリカ合衆国オレゴン州 97225 ポートランドエスダブリューキャニオンレイン 7221 (72)発明者ジーンマックェボイロングアメリカ合衆国オレゴン州 97219 ポートランドエスダブリュールラデル 5935 (72)発明者ウイリアムジープレストンジュニアアメリカ合衆国オレゴン州 97213 ポートランドエヌイーデービス 6124

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】血液透析機械を操作するにあたり、処理
パラメータを変化し設定する際に用いられる人と機械の
インタフェース工程において、(a) タッチスクリーンイ
ンタフェースに処理パラメータに応じて印を形成し、
(b) 印にタッチし、(c) 前記タッチに対応してタッチス
クリーン領域にデータ入力ディスプレイを引き出し、
(d) １又はそれ以上のデータ入力ディスプレイのボタン
にタッチすることにより処理パラメータに対応してパラ
メータ値を入力し、(e) データ入力ディスプレイの第１
領域にタッチしてパラメータ値の入力を信号で送り、
(f) 新しく入力したパラメータ値の確認を求めるボタン
をタッチスクリーン上に表示し、(g) 確認を求めるボタ
ンにタッチし、(h) 前記(b) 〜(g) の段階に応答して、
処理パラメータに対応したパラメータ値を生じさせて変
化させることからなるパラメータ値の誤った変化を最小
にする血液透析機械の操作法。
【請求項２】所定の期間内に前記ボタンがタッチされ
ない場合、スクリーンから確認を求めるボタンを除去す
ることを更に含む請求項１記載の方法。
【請求項３】処理パラメータの許容されるパラメータ
値の範囲に対応して上限及び下限を設け、データ入力ディスプレイを引き出しパラメータ値を変化
する場合、スクリーン上に前記上下限を表示することを
更に含み、前記上下限が、前記処理パラメータに対応し
た印を表示した後前記印にタッチするスクリーン上の位
置に表示される請求項１記載の方法。
【請求項４】工程制御システムの時間変更パラメータ
をプログラミングする方法において、前記方法が、(a)
タッチスクリーンインタフェースを形成し、(b) タッチ
スクリーン上に時間変更パラメータに対応した第１軸及
び時間に対応した第２軸を表示し、(c) 多くの点にてタ
ッチスクリーンにタッチし、パラメータ対時間曲線上に
点を規定し、(d) 前記曲線に対応して一連の棒をタッチ
スクリーン上に表示し、(e) 変更のために前記棒の１つ
を選択し、(f) スクリーン上で選択した棒に対応した数
字パラメータを表示し、(g) 第１又は第２位置にてスク
リーンにタッチし、表示された数字パラメータをそれぞ
れ増加又は減少し、これにより選択された棒が対応する
数字パラメータの値を変え、(h) 第３位置にてスクリー
ンにタッチし、(b) 〜(g) の段階の完成を知らせ、(i)
工程制御システムが時間に関する時間変更パラメータを
変える際に関係するメモリにて棒に対応したデータを記
憶する段階を含んでなる時間変更パラメータのプログラ
ミング法。
【請求項５】スクリーン上に時間変更パラメータの過
去の値に対応した第１視覚認識可能な指標で表わされた
第１シリーズの棒を表示し、スクリーン上に時間変更パラメータの新しいプログラミ
ングされた値に対応した前記第１視覚認識可能な指標と
は異なる第２視覚認識可能な指標で表わした第２シリー
ズの棒を表示し、変更のために選択されるべき第２シリーズの棒のみ容認
して変更のために選択する段階を更に含む請求項４記載
の方法。
【請求項６】工程制御システムが透析機械である請求
項５記載の方法。
【請求項７】時間変更パラメータが限外濾過であり、
方法がスクリーン上に患者から除去すべき全限外濾過液
量を表わすパラメータ対時間曲線下の面積に対応した数
字パラメータを表示する段階を更に含む請求項６記載の
方法。
【請求項８】所望の処理パラメータを確立するために
透析機械を操作する方法において、前記方法が、コンピュータに関連した第１データカードインタフェー
ス装置及び透析機械に関連した第２データカードインタ
フェース装置を形成する段階、第１データカードインタフェース装置と共にコンピュー
タを操作し、限外濾過プロファイル、ナトリウムプロフ
ァイル、重炭酸塩プロファイル、血液ポンプ流速、処理
時間、透析物流速、透析物温度、血液圧力測定スケジュ
ール、血液圧力警報限度及びヘパリン処方よりなる群の
うち３つ又はそれ以上に関するパラメータを含む所望の
処理パラメータのセットをデータカードに負荷する段
階、第２データカードインタフェース装置と共に透析機械を
操作し、前記データカードから前記処理パラメータを読
む段階、前記パラメータの各々に対して透析機械に関連した表示
装置に前記パラメータを表示する段階、表示装置を介して、表示されたパラメータが正しいかど
うかを尋ね、及び操作者に同様の確認を求める段階、操作者が前記パラメータを確認したときのみ処理パラメ
ータとして表示されたパラメータを確立する段階を含む
透析機械の操作法。
【請求項９】透析物コンパートメント、透析膜により
透析物コンパートメントから分割された血液コンパート
メント、透析物入力、透析物出力、血液入力及び血液出
力を有する透析装置、透析物調製装置及び透析装置の透析物コンパートメン
ト、透析物入力及び出力を含む透析物回路を介して透析
物を循環する装置、透析装置の血液コンパートメント、血液入力及び血液出
力を含む血液回路を介して透析患者からの血液の体外循
環を行う装置、透析膜を介して血液コンパートメントから透析物コンパ
ートメントに前選択された液体の正味通過を行う装置を
含んでなる腎臓透析機械。
【請求項１０】透析物コンパートメントからの透析物
流出を自動的に回避するために透析物回路中にバイパス
弁、及び透析物コンパートメントからの透析物流出をバ
イパス弁が回避するときには腎臓透析機械から透析物コ
ンパートメントに透析物が流れていないことを検出する
ための透析物回路中の流れセンサを更に含んでなる請求
項９記載の腎臓透析機械。
【請求項１１】透析物コンパートメントからの透析物
流出を自動的に回避するために適用された透析物回路中
の弁、及び前記弁が透析物コンパートメントからの透析
物流出を回避するときには血液コンパートメントから透
析物コンパートメントへ又は透析物コンパートメントか
ら血液コンパートメントへ液体の正味通過が生じないこ
とを検出するための透析物回路中の流れセンサを更に含
む請求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項１２】透析膜を介して血液コンパートメント
から透析物コンパートメントへ前選択された液体の正味
通過を行う前記装置が、透析物の第１体積を透析装置の透析物コンパートメント
に分配する装置、第１体積に等しい透析物の第２体積を透析装置の透析物
コンパートメントから同時に除去する装置、及び第１体
積を分配する前記装置と第２体積を分配する前記装置と
の間の透析物回路中に設置された、限外濾過流れメータ
を含んでなり、前記限外濾過流れメータが透析物の第１
体積を分配する前記装置と透析物の第２体積を除去する
前記装置との間の透析物回路から前選択された液体の体
積を除去操作可能である請求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項１３】第１体積を分配する前記装置と第２体
積を除去する装置との間の透析回路中に体積測定的に密
閉された液圧ループを作る装置、及び圧力警報限度に対
して密閉ループ中の液圧を監視する圧力監視装置を含む
請求項12記載の腎臓透析機械。
【請求項１４】透析膜を介して血液コンパートメント
から透析物コンパートメントへ前選択された液体の正味
通過を行う前記装置の自己試験を実施可能であり、前記
限外濾過流れメータが設定体積の液体を密閉ループから
除去し、前記圧力監視装置が圧力警報限度に対して設定
時間密閉ループ中で対応する圧力降下を監視する請求項
13記載の腎臓透析機械。
【請求項１５】第１型の透析物を個別に調製する装
置、第２型の透析物を個別に調製する装置を含んでな
り、第１型の透析物を調製する装置が第１濃縮ポンプ、第１
濃縮ポンプに結合しコネクタ端を有する第１濃縮ライ
ン、及び第１濃縮ラインのコネクタ端を受けるために適
応される第１洗浄取付けを含み、第２型の透析物を調製する装置が第１型の透析物を調製
する装置及び第２濃縮物ポンプの両方、第２濃縮ポンプ
に結合しコネクタ端を有する第２濃縮ライン、及び第２
濃縮ラインのコネクタ端を受けるために適用される第２
洗浄取付けを含む請求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項１６】第１型の透析物を調製する装置及び第
２型の透析物を調製する装置と結びつく比例モード制御
装置を更に含んでなり、前記比例モード制御装置が第２濃縮ラインのコネクタ端
が第２洗浄取付けに結合するときには第１型の透析物を
調製する装置を駆動でき、第２濃縮ラインのコネクタが
第２洗浄取付けに結合しないときは第２型の透析物を調
製する装置を駆動できる請求項15記載の腎臓透析機械。
【請求項１７】前記比例モード制御装置が、第１濃縮ラインのコネクタ端が第１洗浄取付けに結合さ
れているか否か及び第２濃縮ラインのコネクタ端が第２
洗浄取付に結合されているか否かを検出する第１及び第
２洗浄取付のそれぞれに形成された近接センサを更に含
んでなる請求項16記載の腎臓透析機械。
【請求項１８】透析物を調製する装置により調製され
た透析物の予想伝導率読みを決定でき、前記予想伝送率
読み付近に伝導率警報限度を自動的に設定できる制御装
置を更に含む請求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項１９】透析装置の透析物コンパートメントに
第１体積の透析物を分配する前記装置及び透析装置の透
析物コンパートメントからの第１体積に等しい第２体積
の透析物を同時に除去する前記装置が、第１チャンバ及び第１チャンバに体積が実質的に等しい
第２チャンバを有する流れイクォライザを集合的に含ん
でなり、各チャンバが可撓性不浸透性膜により「前透析装置」コ
ンパートメント及び「後透析装置」コンパートメントに
分割されており、第１チャンバの「前透析装置」コンパートメント及び第
２チャンバの「後透析装置」コンパートメントが選択的
に同時に充填され及び空にされ、第１チャンバの「後透析装置」コンパートメント及び第
２チャンバの「前透析装置」コンパートメントが選択的
に第１チャンバの「前透析装置」コンパートメント及び
第２チャンバの「後透析装置」コンパートメントと共に
選択的に同時に充填され及び空にされる請求項12記載の
腎臓透析機械。
【請求項２０】各「前透析装置」コンパートメントが
入口及び出口を有し、各「後透析装置」コンパートメン
トが入口及び出口を有し、流れイクォライザが、対応する「前透析装置」及び「後
透析装置」コンパートメントの入口に結合した出口をそ
れぞれ有する入口弁、及び対応する「前透析装置」及び
「後透析装置」コンパートメントの出口に結合した入口
をそれぞれ有する出口弁を更に含んでなり、「前透析装置」コンパートメントの入口に結合した弁の
入口が一緒に結合し、「後透析装置」コンパートメント
の入口に結合した弁の入口が一緒に結合し、これにより
流れイクォライザ入口を形成し、「前透析装置」コンパートメントの出口に結合した弁の
出口が一緒に結合し、「後透析装置」コンパートメント
の出口に結合した弁の出口が一緒に結合し、これにより
流れイクォライザ出口を形成する請求項19記載の腎臓透
析機械。
【請求項２１】「前透析装置」及び「後透析装置」コ
ンパートメントの入口にて液圧を平衡にするための流れ
イクォライザの入口に結合した第１圧力平衡装置、及び
「前透析装置」及び「後透析装置」コンパートメントの
出口にて液圧を平衡にするための流れイクォライザの出
口に結合した第２圧力平衡装置を更に含んでなる請求項
20記載の腎臓透析機械。
【請求項２２】流れイクォライザの第１及び第２チャ
ンバに対するストローク終了時間を自動的に決定する検
出装置を更に含んでなる請求項21記載の腎臓透析機械。
【請求項２３】パワーオフ状態の前選択期間の後前選
択機械機能を自動的にオンにする装置を更に含む請求項
９記載の腎臓透析機械。
【請求項２４】パワーオフ状態の間機械操作パラメー
タを自動的に保存する装置を更に含んでなり、機械操作パラメータが血液コンパートメントから透析装
置膜を介して透析物コンパートメントに通された液体の
正味体積を表わす値を含む請求項９記載の腎臓透析機
械。
【請求項２５】チャンバ中に前選択レベルにまで血液
の体積を含むための少なくとも１つのドリップチャンバ
を有する血液ラインセットを用いる血液の体外循環を行
うのに適用し、前記機械がドリップチャンバに結合された第１端及び、
可逆容量形ポンプに結合された第２端を有する自動作動
弁を有するドリップチャンバレベル調整器を更に有し、
該ポンプ及び弁が制御的に作動され機械操作者がチャン
バのレベルを選択的に上げ下げできる請求項９記載の腎
臓透析機械。
【請求項２６】前選択流量にて透析物回路を通って透
析物を循環する手段及び前選択流量に応じて過度の流速
の流速にて透析物コンパートメントを通って透析物を循
環する手段を更に含む請求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項２７】前選択流量にて透析物回路を通って透
析物を循環する装置、透析物コンパートメントの下流に位置する透析物回路中
の、透析物通路を介して通す光を発生するＬＥＤを含む
ブロックリーク検出器、及びブロックリーク検出器の透
析物を介して通る透析物の流速に比例する強度にて光を
生じるＬＥＤからの光を受ける光検出器、を更に含む請
求項９記載の腎臓透析機械。
【請求項２８】機械検出データ、前の機械検定日付、
次の機械検定日付及び機械検定手順からなる群から選択
した情報を記憶し、及び機械操作者による要求の情報を
検索可能な電子メモリを更に含んでなる請求項９記載の
腎臓透析機械。
【請求項２９】活性可能な機械成分の操作を制御し、
前記機械成分の操作上の状態に適合する前記機械成分か
らデータを受け取り、機械成分が設定操作限界の外側を
操作する場合警報メッセージを発生し、電子メモリに前
記警報メッセージを記憶し、及び機械操作者による要求
の前記警報メッセージをリコールし且つ表示するマイク
ロプロセッサを更に含む請求項28記載の腎臓透析機械。
【請求項３０】血液透析機械を操作する方法にあた
り、使用者と機械のインタフェース工程において、(a)
機械に操作可能に結合した機械の使用者が機械操作パラ
メータを選択するためにスクリーン上の領域にタッチす
ることを求める印を表示するのに適用されるタッチスク
リーンを形成し、(b) 機械操作パラメータを選択するた
めに領域にタッチし、(c) 前記タッチに応答して、機械
操作パラメータに関係する、機械操作パラメータの許容
的に設定可能な範囲の表示を含むデータ入力表示をスク
リーン上に引き出して、これにより使用者が前記範囲内
で機械操作パラメータに関係したパラメータ値を選択し
て入力でき、(d) パラメータ値を選択して入力するため
にデータ入力表示にタッチし、これにより機械が、選択
された機械操作パラメータ及び入力パラメータ値に一致
して操作開始することを含んでなる血液透析機械の操作
法。
【請求項３１】前記(c) の段階のデータ入力表示が別
個の数字に各々対応した、使用者が機械操作パラメータ
の数字の値を選択可能に適用された多数のボタンを有す
るキーパッド表示を含んでなる請求項30記載の方法。
【請求項３２】前記(d) の段階の後、(d) の段階で使
用者により選択された機械操作パラメータの値の表示を
スクリーンに引き出す段階を更に含む請求項30記載の方
法。
【請求項３３】機械操作パラメータの値の表示をスク
リーン上に引き出す段階が前記パラメータの数字の表示
を引き出すことを含む請求項32記載の方法。
【請求項３４】機械操作パラメータ値の表示をスクリ
ーン上に引き出す段階が前記パラメータの図の表示を引
き出すことを含む請求項32記載の方法。
【請求項３５】機械操作パラメータの値の表示をスク
リーン上に引き出す段階が前記パラメータの棒グラフの
表示を引き出すことを含む請求項34記載の方法。
【請求項３６】機械操作パラメータの値の表示をスク
リーン上に引き出す段階が前記パラメータのアナログ表
示を引き出すことを含む請求項32記載の方法。
【請求項３７】複数の操作モードのいずれにも操作可
能な血液透析機械を操作する方法にあたり、使用者と機
械のインタフェース工程において、(a) 機械に操作可能
に結合した、操作モードに応じてスクリーン上の第１領
域に機械の使用者がタッチすることを求めるモード選択
の印を表示するのに適用したタッチスクリーンを形成
し、(b) 対応した操作モードを選択するために第１領域
にタッチし、(c) (b) の段階にて選択された操作モード
を使用者が確認することを促がしこれにより機械操作モ
ードの故意でない変化を防止し、(d) 操作モードの選択
を確認し、これにより前記操作モードでの操作を機械が
開始することを含んでなる血液透析機械の操作法。
【請求項３８】前記(d) の段階の後、前記操作モード
に一致して、使用者がスクリーン上の第２領域にタッチ
することを求める操作印を含む表示をスクリーン上に引
き出し、これにより、前記操作モードに一致して機械操
作パラメータを選択する段階を更に有する請求項37記載
の方法。
【請求項３９】機械操作パラメータを選択するために
第２領域にタッチする段階を更に含む請求項38記載の方
法。
【請求項４０】第２領域のタッチに応答して、機械操
作パラメータに関連した使用者が、パラメータに関連し
たパラメータ値を選択して入力することを求めるデータ
入力表示をスクリーン上に引き出す段階を更に含む請求
項39記載の方法。
【請求項４１】データ入力表示を引き出した後、デー
タ入力表示にタッチしてパラメータ値を選択し且つ入力
し、これにより選択した機械操作パラメータ及びパラメ
ータに関連した入力パラメータ値に一致して機械が操作
を開始する段階を更に含む請求項40記載の方法。
【請求項４２】前記(c) の段階が、スクリーン上にモ
ード確認印を引き出すことを含んでなる請求項37記載の
方法。
【請求項４３】 (d) の段階がモード確認印にタッチし
て対応した操作モードの選択を確認することを含む請求
項42記載の方法。
【請求項４４】 (a) 透析温度及び透析濃度からなる群
から選択された透析パラメータを制御する装置、及び血
液透析装置の透析物コンパートメントに透析物を分配す
る装置、及び(b) 前記透析物分配装置に操作的に結合し
た、血液透析をする血液透析機械の操作に適切なパラメ
ータに対応した印を表示し、使用者が印にタッチするこ
とによりパラメータにおける変化を開始できるように適
用したタッチスクリーンからなる使用者と機械インタフ
ェースを含む血液透析機械。
【請求項４５】タッチスクリーンが、時間変化機械操
作パラメータのプログラム設定を使用者から求める印を
更に形成する請求項44記載の血液透析機械。
【請求項４６】タッチスクリーンが、機械操作パラメ
ータに関しての警報限度のプログラム設定を使用者から
求める印を更に形成する請求項44記載の血液透析機械。
【請求項４７】患者に抗凝血剤を分配する装置を更に
含み、タッチスクリーンが抗凝血剤分配の速さに対応し
て使用者から入力を求める印を更に形成する請求項44記
載の血液透析機械。
【請求項４８】規定流量にて患者から血液透析装置の
血液コンパートメントを介して患者に戻す血液分配装置
を更に含み、タッチスクリーンが血液分配装置に関連し
てパラメータの可視表示を更に形成する請求項44記載の
血液透析機械。
【請求項４９】前記血液分配装置に関連したパラメー
タが、血液流量、動脈の血圧、及び静脈の血圧からなる
群から選択される請求項48記載の血液透析機械。
【請求項５０】前記(f) の段階が新しく入力されたパ
ラメータ値の確認を促がすことを更に含む請求項１記載
の方法。
【請求項５１】前記促進が前記ボタンを強調すること
からなる請求項50記載の方法。
【請求項５２】前記所定の期間が15秒より短い請求項
２記載の方法。
【請求項５３】前記(c),(d) 及び(e) の段階のデータ
入力表示がタッチスクリーン上に表示されたキーパッド
である請求項１記載の方法。
【請求項５４】血液透析機械の操作法にあたり、処理
パラメータを変化させ設定する際に用いられる人と機械
のインタフェース工程において、(a) パラメータ選択印
に関するタッチスクリーンインタフェースを形成し、
(b) パラメータ選択印にタッチし、(c) 前記タッチに応
答して、タッチスクリーン上に値選択印及び値入力印を
引き出し、(d) 処理パラメータに対応してパラメータ値
を選択するために値選択印にタッチし、(e) パラメータ
値を入力するために値入力印にタッチし、(f) (b) 〜
(e) の段階に応答して、入力されたパラメータ値を前記
パラメータ値に対する許容的操作的範囲に対応した設定
限度と比較し、入力したパラメータ値が前記限度内の場
合、処理パラメータが入力されたパラメータ値に一致し
て操作を開始する血液透析機械の操作法。
【請求項５５】血液透析機械を操作する方法にあた
り、処理パラメータを変化させ設定する際に使用する人
と機械のインタフェース工程において、(a) パラメータ
選択印に関してタッチスクリーンインタフェースを形成
し、(b) パラメータ選択印にタッチし、(c) 前記タッチ
に応答して、タッチスクリーン上に値選択印及び値入力
印を引き出し、(d) 値選択印にタッチして、処理パラメ
ータに対応したパラメータ値を選択し、(e) 値入力印に
タッチしてパラメータ値を入力し、(f) 前記(b) 〜(e)
の段階に応答して、警報限度を引き出して入力パラメー
タ値に関連した設定インクレメントにてセットし、これ
により、血液透析機械の次の操作の間、パラメータ値が
警報限度の外側になると警報信号を発することができる
ことからなる血液透析機械の操作法。
【請求項５６】血液透析機械の操作法にあたり、使用
者と機械のインタフェース工程において、(a) 操作的に
機械に結合した、機械の使用者がスクリーン上の領域に
タッチすることを求める印を表示するために適用された
タッチスクリーンを形成し、これによりスクリーンが機
械操作パラメータの表示を生じ、(b) スクリーン上の領
域にタッチし、(c) 前記タッチに応答して、機械操作パ
ラメータに関連した、機械操作パラメータの前のセット
値の表示を含み、使用者が機械操作パラメータに関連し
た所望の値を選択し入力できるアナログ表示をスクリー
ン上に引き出し、(d) データ入力ディスプレイにタッチ
し、機械操作パラメータの所望の値を選択して入力し、
これにより、機械が所望の値に一致して操作を開始する
ことを含んでなる血液透析機械の操作法。