JPH08504116A - 腎臓透析法及び装置 - Google Patents

腎臓透析法及び装置

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JPH08504116A
JPH08504116A JP6512402A JP51240294A JPH08504116A JP H08504116 A JPH08504116 A JP H08504116A JP 6512402 A JP6512402 A JP 6512402A JP 51240294 A JP51240294 A JP 51240294A JP H08504116 A JPH08504116 A JP H08504116A
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Abstract

(57)【要約】 透析フィルタ(48)と、可変の限外ろ過のような時間を共に変化するパラメータに従って作動する機能とを有する血液透析回路(10)に対し作動指令を提供する方法が開示される。この方法によれば、所望の時間の期間、目標限外ろ過量のようなパラメータの目標累計値、及びパラメータのプロファイル累計値を画成する、パラメータ値の縦座標及び時間による横座標により設定された領域内で座標のプロットとして表現可能なパラメータの目標累計値が入力される。このパラメータの累計値が目標累計値に等しくない場合、次に、提案された時間と共に変化するプロファイルを横座標に沿って変化させ、累計値が等しくなるようにする。次に、回路(10)はその変化したプロファイルに従って作動し、時間の期間内に入力された目標累計値を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】 腎臓透析法及び装置 発明の分野 本発明は、腎臓透析機械の改良に関する。 発明の背景 腎臓透析機械は当該技術分野で周知であり、例えば米国特許第3,598,727号、 同第4,172,033号、同第4,267,040号、及び同第4,769,134号に記載されている。 従来技術の機械は、多数の有利な特徴を提供するものの一定の限界がある。本 発明は、従来技術の特定の欠点を解消し、従来では得られなかった新規な特徴を 提供しようとするものである。 本発明の特徴及び有利な点の説明は、添付図面に関する以下の詳細な説明の欄 に記載されている。 図面の簡単な説明 図1A及び図1Bは、本発明による腎臓透析機械の好適な実施例の概略図的な 液圧回路の図、 図2は、流路の位置を示し、また、本発明による前置透析器の流れセンサ及び 後置透析器の流れセンサの構成要素を示す概略図、 図3a及び図3bは、それぞれ、本発明の自動比例モード設定機能の一部を備 える濃縮液管の近接センサの斜視図及び概略図、 図4は、本発明の液圧流路内に供給及び排出圧力均等弁を相互に接続する状態 を示す概略図、 図5は、本発明の自動液化チャンバの液位調節装置の概略図、 図6は、透析液の流量を増すことなく、透析器を流れる透析液の流速をは速め る手段の好適な実施例の概略図、 図7は、好適な実施例で使用されるコンピュータシステムのブロック図、 図8は、好適な実施例で使用されるタッチスクリーンディスプレイの図、 図9は、データ入力のための計算機ウィンドウを有する図8のタッチスクリー ンの図、 図10は、好適な実施例で使用されるプロファイル入力スクリーンの図、 図11は、好適な実施例に使用されるプログラム化スクリーンの図である。 詳細な説明 液圧回路 本発明による改良にかかる血液透析器の好適な実施例を示す液圧回路10が、 図1A及び図1Bに図示されている。該液圧回路10は、次の主要な構成要素か ら成っている。即ち、流入する水の圧力調整弁12と、水のオン・オフ切換え弁 14と、熱交換器16と、ヒータ18と、安全サーモスタット20と、「A」濃 縮液ポンプ22と、供給弁24と、クリアランスチャンバ26と、「A」水洗い 接続具28と、「B」水洗い接続具30と、脱気スプレーヤ32と、空気除去ポ ンプ34と、通気トラップ36と、「A」導電率プローブ38と、「B」濃縮液 ポンプ40と、供給ポンプ42と、「B」混合チャンバ44と、「B」導電率プ ローブ46と、透析液フィルタ48と、供給調整弁50と、供給圧力均等弁52 と、流れ均等弁54と、排出圧力均等弁56と、ストローク終了センサ59と、 透析液導電率プローブ60と、前置透析器の流量センサ62と、透析液の圧力変 換器64と、バイパス弁66と、透析液の標本採取ポート68と、後置透析器の 流量センサ70と、透析液の圧力ポンプ72と、UF排出調整弁74と、UF流 量計76と、血液漏洩検出器78と、水洗い弁80とである。上述の構成要素は 、図1A及び図1Bに示すように、相互に接続されている。 流入する水の圧力調整弁12は、加圧水供給源82に結合され、供給水の圧力 を約20psigの程度まで減圧し且つ安定させる。 水のオン・オフ切換え弁14は、機械の電源をオンにしたとき開放し、これに より、水が水供給源82から液圧回路10内に流動するのを許容する。機械をオ フにすると、水のオン・オフ切換え弁14は閉じる。 熱交換器16は、導管84を流れる「使用済み」透析液、即ち、廃棄透析液か らの熱を導管86を通って冷却器に流入する水に伝達し、それは、これら2つの 液体が熱交換器16内に独立しているが、隣接する仕切室を通って反対方向に流 れるからである。このようにして、流入する水は加温され、このため、ヒータ1 8によって水に付与しなければならない熱エネルギ量が少なくて済む。 ヒータ18は、流入する水を血液透析に適した約38℃の温度まで加温する。 典型的なヒータ18は、約1500ワットの定格値を有する、当該技術分野で公知の 抵抗型である。該ヒータ18は、下流のサーミスタ20又は類似の温度検出装置 を備えている。当該技術分野で公知のサーミスタは、基本的に、対応する温度変 化に反比例した電気抵抗値の変化を生ずる温度感知型抵抗器である。サーミスタ 20は、水温を適正なレベルに保つのに必要なように該サーミスタからの信号を 利用してヒータ18のオン・オフを切り換える機械のマイクロプロセッサ(図1 A及び図1Bに図示せず)に結合される。 「A」濃縮液ポンプ22は、当該技術分野で公知であるように、「酸」又は「 アセテート」濃縮液をその容器88から空隙チャンバ26内に送り込む。「A」 濃縮液ポンプ22は、定容積形カム被動ポンプである。正確な回転数/分の回転 数にて回転するように較正可能なステッパモータ90を使用して、「A」濃縮液 ポンプ22を駆動することが望ましい。該ステッパモータは、シャフト(図示せ ず)を備え、該シャフトには、可暁性ダイヤフラム92に係合するカム(図示せ ず)が取り付けられ、カムが一回転する毎に公知の体積の「A」濃縮液を供給す る。カムに設けられた選択随意のセンサ(図示せず)がマイクロプロセッサ(図 示せず)で処理すべくカムの回転角度を監視する。機械のオペレータがタッチ釦 (以下により詳細に説明)を使用して入力した透析液の流量及び濃縮液のパラメ ータに関する情報を利用して、マイクロプロセッサは、血液透析治療用の水と「 A」濃縮液との正確な比を実現するのに必要な濃縮液の量を計算する。これによ り、マイクロプロセッサは、ステッパモータのシャフトの角速度を調整する。 「A」濃縮液管94を使用して、「A」濃縮液をその供給源88から「A」濃 縮液ポンプ22に供給する。機械を水洗いするとき、「A」濃縮液管94は、「 A」濃縮液管に対する水洗い水の供給源として機能する「水」洗い接続具28に 結合される。 機械を滅菌処理するとき、「A」濃縮液管94は、「A」濃縮液ポンプ22が 化学的滅菌剤を「A」濃縮液管94に供給することを可能する滅菌処理接続具9 6に結合される。 温水は、供給弁24を通じて空隙チャンバ26に入る。該供給弁24は、レバ ー98により作動される。該レバー98は、空気トラップ36内のフロート10 0に結合されている。このため、フロート100は、該フロートを支持する水位 が低下したとき、供給弁24を開放し、また、空気トラップ36内の水位が上昇 したとき、供給弁24を閉じることにより、減圧回路10に流れる水の量を制御 する。 チャンバ26内の空隙102は大気圧力にある。空隙102は、給水源82内 の圧力が低下したとき、流入する水が逆に(上流に)流れるのを防止する。 「A」水洗い接続具28内には、近接センサ(図1A及び図1Bには図示して いないが、以下に更に詳細に説明)が設けられている。該近接センサは、「A」 濃縮液管94が「A」水洗い接続具28に結合されたことを検出し、また、結合 されていないことを検出し、これにより、機械の危険な作動を防止する重要な安 全インターロック機能を発揮する。 「B」水洗い接続具30は「B」濃縮液管104を水洗いする水を供給する。 水洗い中、「B」濃縮液管104は「B」水洗い接続具30に係合されている。 アセテート透析中、「B」濃縮液管104は又、アセテート透析溶液を循環させ るべく「B」水洗い接続具30にも係合されている。 また、「B」水洗い接続具30には、「A」水洗い接続具28に設けられたも のと同様の近接センサ(図1A及び図1Bには図示しないが、以下に更に詳細に 説明)が設けられている。 減圧回路は、貫流する液体から溶融したガスを除去する作用可能な構成要素を 含む。さもなければ、流体を脱気しなかった場合、溶解したガスは、機械が患者 の限外ろ過を行う精度を含む、透析治療の過程に悪影響を及ぼす。脱気を促進す るため、液体は、大気圧以下の圧力(約500mmHg)にて約1500mL/分の流量で空 気除去スプレーヤ32を経て流れる。空気除去スプレーヤ32の上流にて流量絞 り弁106を通じ空気除去ポンプ34を介して液体を吸引することにより、圧力 は減圧する。空気除去スプレーヤ32は、大気圧以下の圧力を受けたとき、液体 を小さい液滴に分解するが、このことは、気泡の形成に有利である。 空気トラップ36は、大気に開放した排気口108を通じて脱気スプレーヤ3 2により液体から遊離した気泡を排出する。また、空気トラップは上述のフロー ト100を有している。 「A」導電率プローブ38は、水と「A」濃縮液との混合体の導電率を測定す る。導電率は、「A」濃縮溶液が正確な比例状態となったか否かを判断する正確 な判断材料である。「A」導電率プローブ38にて測定した導電率は、「A」濃 縮液のイオン強度、及び電解質プロファイルに依存して変化する。導電率は温度 による影響を受けるため、「A」導電率プローブ38にもサーミスタ110が設 けられている。該サーミスタ110は、必要な温度補償を行うマイクロプロセッ サ(図示せず)に結合されている。 「B」濃縮液ポンプ40は、重炭酸塩濃縮液をその供給源112から供給し、 また、重炭酸塩透析治療のときにしか作動しない。該「B」濃縮液ポンプ40は 「A」濃縮液ポンプ22と同様の定容積形のカム被動ポンプである。該「B」濃 縮液ポンプ40は、ステッパモータ114により駆動される。「A」濃縮液ポン プの場合と同様に、ステッパモータシャフトの角速度は、光センサによって監視 される。該光センサは、安全な血液透析治療のため、正確な透析液組成を得るの に必要な「B」濃縮液の量を計算し、これに応じ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接続されている。「B」濃縮液ポンプ40は、透析治療 中に、上記の流量が変化した場合、ポンプの流量を加減することにより、透析液 の流量の変化を自動的に補正する。 また、図1A及び図1Bには、選択随意の第三の濃縮液供給源116と、「A 」及び「B」濃縮液ポンプ22、40と同一の方法で作動可能な第三の定容量の カム被動の濃縮ポンプ118と、対応する混合チャンバ120と、導電率プロー ブ122とが示してある。 「B」混合チャンバ44は、「B」濃縮液を「A」濃縮液と水との比例した混 合体と完全に混合させることにより、透析液が「B」導電率プローブ46に入る 前に、透析液を形成する。 「B」導電率プローブ46は、透析液の導電率を監視する。「B」導電率プロ ーブ46に結合された電子回路(図示せず)は、「B」導電率プローブ46にて 測定された導電率から「A」導電率プローブ38にて測定された導電率を差し引 く。アセテート透析中、これらの導電率の測定値の差は零となる。導電率パラメ ータは温度による影響を受けるから、「B」導電率の測定値の温度補償を行うた め、「B」導電率プローブ46には、サーミスタ124が設けられている。該サ ーミスタ124は、冗長型の高温警報補助システムの一部を備えている。 液圧回路について更に説明する前に、流れ均等弁54について簡単に説明する のが便宜である。該流れ均等弁54は、第一のチャンバ126と、略同一容積の 第二のチャンバ128とを備えている。これらのチャンバ126、128の各々 は、一方が「前置透析器」又は「前置仕切り室」130、132と称し、その他 方が「後置透析器」又は「後置仕切り室」134、136と称する、二つの仕切 り室から成っている。対向した対の「前置」チャンバ及び「後置」チャンバは、 各々、可撓性ダイヤフラム138、140によって分離されている。ソレノイド 作動弁142−149が各仕切り室の充填及び排出を制御する。全体として、各 仕切り室130、132、134、136は、その内味が排出される前に、完全 に充填される。また、「前置」仕切り室130、132は、交互に充填及び排出 を行い、「後置」仕切り室134、136も交互に充填及び排出が行われる。ま た、「前置」仕切り室130、132を充填することにより、対向する「後置」 仕切り室134、136もそれぞれ対応する排出が行われる。「前置」仕切り室 130、132は交互に供給ポンプ42から充填され、また、交互に透析器に排 出される。「後置」仕切り室134、136は、透析器から戻る「使用済み」透 析液が充填され、交互に、その使用済みの透析液を排液管150に排出する。例 えば、供給ポンプ42からの透析液は「前置」仕切り室132に入り、これによ り、図1A及び図1Bのダイヤフラム140を右方向に変位させ、「後置」仕切 り室136を空にする。これと同時に「前置」仕切り室130が空になる間に、 「後置」仕切り室134が充填される。 流れ均等弁54は、4相サイクルを介して作動する。第一の相において、弁1 42、145、147、148がオンにされ、これにより、「前置」仕切り室1 30に新たな透析液を充填し、ダイヤフラム138を図1A及び図1Bの右方向 に変位させる。かかるダイヤフラム138の変位によって「前置」仕切り室13 0内の容積に等しい容積の「後置」仕切り室134内に保持された「使用済み」 透析液が押し出され、排液管150に流れるようにする。これと同時に、透析器 からの廃棄透析液は、「後置」仕切り室136に入り、これにより、ダイヤフラ ム140を付勢して図1A及び図1Bの左方向に変位させ、体積の等しい新たな 透析液を「前置」仕切り室から透析器内に押し出す。第二の相において、ソレノ イド弁142−149の全てが、短時間(約125マイクロ秒)オフにされる。こ の短時間の遮断により、上記弁の少なくとも二つが同時に開放する場合に生ずる であろう限外ろ過に対する悪影響が解消される。第三の相において、ソレノイド 弁143、144、146、149が励起され、「後置」仕切り室134が透析 器からの廃棄透析液にて充填され、これにより、新たな透析液を「前置」仕切り 室130から透析器に押し出す。また、「前置」仕切り室132には、同時に、 供給ポンプ42から新たな透析液が充填され、これにより、残りの「後置」仕切 り室136から廃棄透析液を排管150に押し出す。第四の相において、ソレノ イド弁142−149の全てが再度、約125マイクロ秒間、オフにされる。 対向した「前置」及び「後置」仕切り室130、134、132、136の容 積が等しいから、流れ均等弁54は、透析器に入り、又は透析器から出る透析液 の流れを自然に均衡させる。かかる容積を均等にすることのもう一つの有利な点 は透析器への透析液の流量を広範囲の流量に亙って正確に測定可能な点である。 供給ポンプ42は、二つの機能を有する。即ち、(a)流れ均等弁の仕切り室 に透析液を充填するのに十分な透析液の流量及び圧力を提供することと、(b) 透析液フィルタ48、供給調整弁50、「B」混合チャンバ44、「B」導電率 プローブ46から成るループ152を流れる透析液の流れを形成することとであ る。供給ポンプ42は、12.5psigという最高調整圧力及びオペレータがタッチス クリーンを使用して設定した透析液の流量よりも多量の約50mL/分の流量にて 透析液を供給する。 流れ均等弁54に入る微粒子の異物の下流への流れを妨害するため透析液フィ ルタ48を使用する。供給調整弁50を約16psigの排出圧力に調整する。流れ均 等弁54の「前置」仕切り室及び「後置」仕切り室が相1又は相3にて充填サイ クルの終了時に達すると、ループ152内に圧力が蓄積する。この圧力が約16ps igまで上昇すると、供給調整弁50が十分に開放して、次の相1又は相3迄、供 給ポンプ42の排出透析液がループ152を通って流れるようにする。 供給圧力等圧弁52は、流れ均等弁54の入口155における液圧を均衡させ 、 仕切り室130、132、134、136が同一の速度で充填されるようにする 。同様に、排出圧力等圧弁56は、流れ均等弁54の出口156における液圧を 均衡させる。供給圧力及び排出圧力の均等弁については、以下に、更に詳細に説 明する。 また、供給圧力の均等弁52は、下流の流動管158、160を通って流れる 透析液の圧力を流れ均等弁の入口154における透析液の圧力と自動的に均衡さ せる。流れ均等弁の入口154の圧力が透析液の圧力ポンプ72によって発生さ れる圧力を上廻ると、供給圧力の均等弁52は、管158、160を流れる透析 液の量を制限する。かかる圧力均衡によって、流れ均等弁54内の両方のチャン バ126、128を同一の速度で充填することが可能となる。 排出圧力均圧弁の出口156には、ストローク終了センサ162、164が設 けられている。このストローク終了センサ162、164は、流れ均等弁の仕切 り室が充填サイクルの終了(ストロークの終了)時に達したことを確認する。仕 切り室が満杯のとき、ストローク終了センサ162、164は機械のマイクロプ ロセッサに対し流れ無し信号を送り、仕切り室が満杯であることを表示する。 透析液の導電率プローブ60は、透析液が透析器に入る前にその透析液の導電 率を測定する。機械のマイクロプロセッサは、オペレータがタッチスクリーンを 使用して入力した濃縮液のフォーミュレーションの情報に基づいて、予想される 導電率の値(以下に、更に詳細に説明)と測定導電率とを比較する。その測定し た透析液導電率が予想される導電率の値よりも過剰に大きく、又は小さい場合、 機械のマイクロプロセッサが導電率警報を発生させる。また、導電率の警報中、 バイパス弁66を作動させ、透析液を導管166を通じて透析器から排出する。 透析液の導電率プローブ60は、導電率の測定値の温度補正を行うことを可能 にするサーミスタ168を備えている。該サーミスタ168からの電子信号を利 用して、機械のタッチスクリーン上に透析液の温度を表示し、また、一次的な高 温及び低温警報限界点を表示する。また、導電率プローブ60によって測定した 透析液の導電率も機械のタッチスクリーンに表示される。 透析液の流量センサ62は、自己加熱による可変サーミスタ及び基準サーミス タ(図1A及び図1Bに図示しないが、以下に更に詳細に説明)を備えている。 透析液の流量センサ62は主としてバイパスモニターとして使用される。機械が バイパス中にあるときは、常に、流量センサ62を通る透析液の流量が不足する ことはバイパス弁66が正確に作動していることを確認する手段となる。 透析液圧力変換器64は、透析液の圧力を感知し、その圧力測定値を透析液の 圧力に比例するアナログ信号に変換する。このアナログ信号は、機械のマイクロ プロセッサによって利用され、タッチスクリーン上の透析液の圧力表示、圧力の 警報、及びその他の透析液の制御機能(図1A及び図1Bには図示せず)の基礎 となる。 バイパス弁66は、温度又は導電率の警報が出たとき、透析液を透析器の外に 向けることによって血液透析患者を保護する。バイパス弁66は、三方向ソレノ イド弁であり、該ソレノイド弁は、作動されたとき、透析器に達する導管170 を閉塞し、透析液の流れが導管166を経て透析器の下流の位置172まで流れ るのを遮断する。 透析液の標本採取ポート68は、独立的に試験するためオペレータが注射器を 使用して透析液の標本を得るための手段である。 第二の透析液流量センサ70が後置透析器(「静脈」)の管174内に配置さ れている。該第二の流量センサ70は、第一の流量センサ62と同様の構造をし ており、以下に、更に詳細に説明する。この第二の流れセンサ70は、機械の限 外ろ過の性能の精度を点検するために使用される。 透析液の圧力ポンプ72は、透析器の下流に配置されている。管158、16 0を含む、関連する再循環ループが廃棄透析液を供給圧力の均等弁52に伝達す る。これにより、再循環ループ158、160は、流量均等弁54に伝達される であろう圧力差を均衡させる働きをし、また、必要なときに、UF流量計76を 充填するのに十分な液圧源として機能する。 透析液ポンプ72は、液圧回路10を通る透析液の全体的な流量に影響を与え ることなく、1500mL/分という一定の流量にて透析液を再循環ループ158、 160に循環させる。その結果、透析液圧力ポンプ72は、透析器の膜における 圧力差の調整に利用可能となる。 透析液の圧力ポンプ72が圧送のための十分な量の透析液を受け取る限り、液 圧回路10を流れる透析液の流れ運動力学は影響を受けない。しかしながら、液 体が再循環ループ158、160から除去されるならば、透析液の圧力ポンプは 、透析器に対しより多くの量を要求することにより、その失った量を補充しよう とする。流れ均等弁54は、透析器に入り且つ透析器から出る透析液の量を一定 に保つから、透析器自体からの流体が、ループ158、160から失われた全て の流体を補充するために利用可能な唯一の流体でなければならない。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ことにより (UF流量計76を使用して)、オペレータは、透析器を介して血液透析患者か ら除去しなければならない流体量を正確に制御することが可能となる。 透析液の圧力ポンプ72によって圧送される透析液の一部の流れが制限される ため、UF排出量の調整弁74の入口には十分な圧力が付与される。このUF排 出量の調整弁74は、UF流量計76の入口178における液圧を調整する。 UF流量計76は、ダイヤフラム186を介して二つの副仕切り室182、1 84に仕切られたチャンバ180を備えている。これらの副仕切り室182、1 84の各々は、夫々関係付けられた対応する弁188、190を有している。U F流量計76の副仕切り室182、184の何れも対応する弁188、190が 開放しているときにしか充填することが出来ない。第一の副仕切り室182が充 填されているとき、対向する第二の仕切り室184は、その内味を排液管192 に排出している。UF流量計76を通じてUFを排出される量は、対応する弁1 88、190が交互に開放し且つ閉じる程度によって制御される。 液体がUF流量計76を通って再循環ループ158、160から出ると、再循 環ループ158、160を通って再循環される液体もこれに応じて減少する。こ れにより、透析液圧力ポンプ72の入口172に対応する「欠乏」状態が生じ、 その結果、透析器内の透析液の圧力を低下させる。透析液の圧力が低下すると、 患者から排出すべき液体の量をUF流量計76を介して再循環ループ158、1 60から排出される液体の量に等しなる。透析器が上記の量を患者から所望の程 度に排出するのに十分な限外ろ過性能を持つ限り、これらの体積は等しい。 流れ均等弁54から排出された廃棄透析液は、血液漏洩検出器78を通り且つ 該検出器78によって血液の存在の有無が監視される。以下に、更に詳細に説明 する血液漏洩検出器78は、光源194と、貫流する排出透析液を通じて伝達さ れる光を監視するフォトセル196とを備えている。血液が透析器膜を通じて患 者から透析液に漏洩すると、その血液漏洩検出器78を流れる透析液は、透過す る光の一部を吸収する。フォトセル196に達する光の量がこれら対応して減少 し、しかもその減少が過大であるならば機械により血液漏洩警報が作動させる。 血液漏洩検出器78から廃棄透析液は、導管84を経て熱交換器16に進み、 それから排出管198に送られる。 水洗い弁80は、UF流量計76が約4L/時の量にて水洗い水を再循環ルー プ158、160から排出することを可能にする。かかる水洗いは、再循環ルー プ158、160及びUF流量計76を十分に洗浄することを確実にする。しか しながら、水洗い中、液体は比較的多量にてループ158、160から排出され るため、水洗い弁80は、また同等の量の液体をループ158、160に戻すこ とを可能にする。 ユーザインターフェース 好適な実施例において、タッチスクリーンユーザインターフェースが採用され てる。 タッチスクリーンは当該技術分野で公知であり、カリフォルニア州、サンディ エゴのエログラフィックス・ウエスト(Elographics West)を含む多数の製造メ ーカから市販されている。また、例えばその開示内容を引用して本明細書の一部 に含めた米国特許第4,974,599号及び同第4,898,578号に記載されたように、タッ チスクリーンは、医療機械用のユーザーインターフェースに適用することも公知 である。 上記の特許に記載されたように、従来技術において、タッチスクリーンは、コ ンピュータ及びCRTと共に使用され、コンピュータ制御の下に変化させること の出来る制御盤を提供している。このようにしてコンピュータ、CRT、及びタ ッチスクリーンを協働可能に作動させることの出来る手段は、周知であり、それ 自体は、本発明の一部を構成するものではない。 図7には、タッチスクリーン501、CRTディスプレイ503及び装置のそ の他の構成要素を制御するために使用されるコンピュータシステム500のブロ ッ ク概略図が示してある。このコンピュータは、従来の方法により言語「C」でプ ログラムされており、以下に説明する対話及びその他の機能を果たす。 図8には、図7のシステムのオペレータにに通常、提供されるタッチスクリー ンディスプレイが示してある。理解されるように、主要な治療パラメータが表示 される。これらには、ヘパリンの圧送量、透析液の流量、透析液の導電性、透析 液の温度、経過治療時間、限外ろ過による総排出量、膜内の圧力及び限外ろ過量 が含まれる。また、患者の動脈及び静脈の血圧も表示される(水銀柱の形態で及 び数字形態の双方にて)。スクリーン下部の線形の表示は血液の圧送量を示す。 スクリーン上部のスペースは、警報及び援助メッセージ用に確保されている。 これらの表示要素の殆んどは、縁取りしたボックス内にある。この縁は、視覚 的な警報表示手段として機能し、対応する警報限界点に違反したとき、色を変え 且つ点滅する。 ディスプレイの右側には、多数の釦が表示される。最初のは、再設定(RESET )釦であり、警報状態が修復されたときに、警報状態を再設定するために使用さ れる。支援(HELP)釦は、ユーザに様々な援助メッセージを通じて指令を与える 。セットリミットは、動脈及び静脈の血圧、温度を含む各種パラメータの警報限 界値を設定する。メニューは、ディスプレイの右側の釦に代えて、スクリーンの 何れかに表示されたパラメータを維持しつつ、追加の制御機能に対応した追加的 な釦を表示する。水洗い釦は、インターロックが適合するならば、水洗いモード を開始させる。ミュートは、殆んどの警報の音を100秒間、止める。スクリーン のこの部分に追加的な釦を現すことが可能である。釦の位置は再プログラム化可 能であり、また、多数の図形凡例をその釦と関連させることが可能である。また 、再プログラム化により、タッチスクリーン上におけるその位置を変更すること も出来る。 ヘパリンの圧送量のような、表示されたパラメータの一つを変更しようとする 場合、オペレータは、対応したインジケータに触れるだけでよい。次に、計算器 様式のキーボードが、図9に示すように、ディスプレイに重ね合わせたウィンド ウ中に急に現れる。ユーザは、選択したパラメータに対する新たな値をこのキー ボードで入力することが出来る。このようにして所望のパラメータが入力された ならば、オペレータが計算器のディスプレイ上の入力(ENTER)釦を押し、計算 器ディスプレイは消える。対応するインジケータ(その縁が点灯した)内で修正 したパラメータに置き換え、ユーザは、スクリーンの右側下方に現れる釦を通じ て、入力した変更を確認することが可能となる。表示後、直ちに確認(VERIFY) 釦を押さなかったならば、その確認釦は消え、機械は、その以前のパラメータの ままである。適宜に確認されたならば、その変更は有効となる。好適な実施例に おいて、パラメータを確認するためのユーザに利用可能な時間は、1秒乃至5秒 である。 一部のパラメータは、パラメータウィンドウに表示された単一の数字で表示す ることが出来ない。その例は、時間と共に変化するようにプログラム化されたパ セメータである(いわゆる、プロファイル化したパラメータである)。透析溶液 のナトリウム濃度、透析溶液の重炭酸塩濃度、kT/V、及び限外ろ過量がこの 種類に含まれる。 好適な実施例において、かかるプロファイル化したパラメータは、ディスプレ イスクリーンに棒グラフの形式で選択的に表示される。一例して、ナトリウムを 使用すると、Y軸は130乃至160mEq/Lの範囲のナトリウム濃度を示す。X軸 は15分間隔に分けた治療時間を示す。このようなディスプレイが図10に示し てある。 プロファイル化パラメータを表示するために棒グラフを使用することは、当該 技術分野にて公知である。しかしながら、従来の技術では、プロファイル曲線に 特徴を持たせるデータを機械に入力するのに便宜な方法を提供することは出来な かった。典型的に、かかるデータの入力は、それぞれの別個の時間間隔に対する データをキーパッドを通じて入力した行われていた。しかしながら、この方法は 、多数のキーを押すことが必要であり、多くのエラーの機会が生じる。 これに反して、好適な実施例において、プロファイル化したパラメータは、タ ッチスクリーン上で所望のプロファイル曲線を追跡するだけで入力される。 より詳細には、プロファイル化したパラメータのプログラム化は、次のように して行われる。 ユーザは、図8の主タッチスクリーンディスプレイから、メニュー(MENU)釦 を押す。次に、図11のプログラム化スクリーンが現れ、このスクリーンは、ナ トリウム、重炭酸塩、kT/V及び限外ろ過のプログラム化に対応した釦をその 右側部に含む。次に、対応する釦に触れて、プログラム化を欲するパラメータを 選択する。 この釦に触れることに応答して、図10のスクリーンが現れる。一つのプロフ ァイルが既にプログラム化されているならば、そのプロファイルは、このスクリ ーン上に棒グラフで表示される。プログラム化されていなければ、グラフは何も 表示しない。 ユーザがナトリウムプロファイルをプログラム化するのを可能にする前に、機 械は、最初に、使用しようとするナトリウム濃縮液のナトリウム値を求める。こ のデータは、ポップアップ・キーパッドにより入力される。最初に治療時間をプ ログラム化していない場合、また、機械は、このポップアップ・キーパッドによ ってこのデータを求める。 次に、ユーザは、タッチスクリーン上にて所望のプロファイル曲線を追跡し、 コンピュータは、その追跡した曲線に対応する一連の棒を実質的に同時に表示す る。 これと代替的に、ユーザは、所望の曲線プロファイル上の異なる点にて、スク リーンに触れてもよい。例えば、ナトリウムが140乃至160mEq/Lの範囲で直 線状に増大するようにプログラム化するためには、ユーザは、治療期間の開始に 対応する座標の点140にてグラフに触れ、また、治療期間の終了に対応する座 標の点160にてグラフに触れる。次に、コンピュータは、これらの点の間にて 直線状に増大する一連の棒に対応する。 また、別個に触れることにより、段状のプロファイルをプログラム化すること も出来る。最初の治療時間が150mEq/Lであり、第二の時間が135mEq/L であるならば、ユーザは、最初にその最初の時間の開始時に対応した座標の点1 50にてスクリーンに触れる。第一の時間の終了時に対応した座標にて、ユーザ は二つの位置に触れる。最初に点150に触れ(コンピュータが点150に対応 した棒により中間時間を充たすため)、再度、点135に触れる。最後に、ユー ザは第二の時間の終了時に対応した座標の点135にてスクリーンに触れる。次 に、コンピュータは、第二の時間にて点135に対応したバーを充たす。 所望のプロファイル曲線が入力された後、入力(ENTER)釦に触れて、機械内 のプログラムを設定する。 好適な実施例において、コンピュータは、各棒の高さを一連の異なる値の一つ に「素早く合わせる」。ナトリウムの場合、この別個の値の間隔は、1mEq/ Lのステップ数としてある。 このプログラミング操作中にスクリーンには、特定の棒に対応する数値を表示 することの出来る数字データウインドウが表示される。この曲線を最初に追跡し たとき、コンピュータは、各棒が設定されたときの各棒に対応する数字パラメー タをこのウインドウに表示する。プロファイルがプログラム化された後、任意の 棒に対応した数字は、最初に曲線をロックするロック(LOCK)釦に触れ、次に、 対象とする棒に触れることにより、表示することが出来る。 プロファイルが設定された後でユーザは特定の点でそれを変更したい場合があ る。勿論、その一つの方法は、上述のプログラミング手順を単に繰り返すことで ある。別の方法は、特定の棒の高さを調節することである。これは、二つの方法 の一つで行うことが出来る。最初の方法は、変更しようとする棒に触れるだけで よい。棒の高さは、ユーザの指の動きに従う。第二の調節方法は、最初に所望の 棒が点灯する迄、右側矢印(Right Arrow)釦を繰り返して触れる(又は押し且 つ保持する)ことにより調節すべき棒を選択することである。(右側矢印釦は、 左方向から右方向に棒を順次に点灯させ、最右側の棒の後に最左側の棒に戻るサ イクルを実施する。この点灯により、選択された棒が明らかとなる。)選択され た棒に対応した数字パラメータは、数字データウインドウに表示される。次に、 この値は、表示されたパラメータをそれぞれ増減させるアップ及びダウン矢印キ ーにより調節することができる。好適な実施例において、これらのアップ及びダ ウン矢印キーは、最初のデータ入力手順で入力された分解能の十分の一である0. 1mEq/Lのステップにて、ナトリウムパラメータを変化させる。このように して、プログラム化されたその他のパラメータに対し同様の比率が有効である。 再度、入力釦を押してプログラム化過程を完了させる。 その他のパラメータと同様、プロファイル化したパラメータも有効となる前に 確認する必要がある。 上述のデータプロファイル化手順が完了したならば、そのプログラム化したプ ロファイルに対応するデータをコンピュータの記憶装置に記憶させる。15分毎に 一回というように定期的にシステムのソフトウェアプログラムを遮断することに より、コンピュータは、次の間隔時間(この場合、15分間)に対するプログラム 化したパラメータの値についてこの記憶装置を保存する。これに応じて、従来の 調節機構を使用して物理的パラメータが調節される。 治療が開始したならば、システムは、次の時間間隔に対応する棒グラフの棒の みをプログラム化することを許容する。経過した時間間隔に対応する棒は、治療 経過を示し、変更することは出来ない。過去と将来とを容易に区別し得るように 、それぞれの対応する棒は異なる色で表示される。 インターフェースの全ての局面において、ユーザは、ユーザが次に押す最も可 能性の高い釦が点灯するようにした好適な実施例の一つの特徴によって、一つの タッチから次のタッチに案内される。例えば、機械が水洗いモードにあり、これ らの過程の終了に近づくと、自己試験(Self-Test)釦が点灯し、これが次の可 能性のある過程であることを示す。同様に、自己試験過程が終了に近づくと、起 動(Prime)釦が点灯する。この構成によって、未熟なユーザでも機械の各種の 操作相を通じて容易に誘導される。 上述のユーザインターフェースに加えて、透析機械との連絡は、RS−232C シリーズのデータインターフェース530及びデータカードにより行うことも出 来る。 データカード(メモリカード、又はRAMカードとしても公知のもの)は、そ の関示内容を引用して本明細点の一部に含めた米国特許第4,450,024号、同第4,5 75,127号、同第4,617,216号、同第4,648,189号、同第4,683,371号、同第4,745,2 68号、同第4,795,898号、同第4,816,654号、同第4,827,512号、同第4,829,169号 及び同第4,896,027号に記載されているように、当該技術分野で公知である。好 適な実施例において、データカードは、治療パラメータを機械に入力し、また、 治療の解析のために記憶させた患者のパラメータを機械から読み取ることが出来 る。 データカードによって機械に付与することの出来る治療パラメータには、限外 ろ過プロファイル、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 プの流量、治療時間、所望の限外ろ過の排出量、透析液の流量、透析液の温度、 血圧の測定計画、警報及びヘパリンの処方が含まれる。 機械により記憶され、治療の解析のため、後でメモリカードに読み取ることの 出来る患者のパラメータには、透析液の温度及び導電率(共に、典型的な流体回 路中の幾つかの点で測定される)、静脈、動脈の透析液、拡散期及び収縮期の血 圧、血液の流量、処理した総血液量、限外ろ過量、排出した総限外ろ過液、目標 限外ろ過、及び機械の状態が含まれる。 更に、データカードは、機械で読み取られたとき、特殊な操作を開始する特定 のコードを機械に伝達することが出来る。これらの操作には、血圧の監視機能、 診断のために一連のポートを通じて伝達されるパラメータの変更等を可能にする 較正モード及び保守モードが含まれる。 この好適な実施例で使用されるカードは、マイクロ・チップ・テクノロジーズ (Micro Chip Technologies)からエンヴォイ(ENVOY)という製品名で市販され ており、EEPROMのフォームにて32Kのデータ記憶容量がある。同様のカードは、 データキー(Datakey)からも入手可能である。 治療パラメータを含むカードが機械によって読み取られると、記憶させたパラ メータは、直ちには効力を生じない。その代わり、その各々がスクリーンに表示 され、オペレータは、各個人を確認するため、スクリーンに表示される文字によ り問い合わせる必要がある。あるパラメータが確認されないならば、その機械の 操作段階は不変である。好適な実施例において、メモリカードから記憶されたパ ラメータは、そのそれぞれのパラメータウインドウに表示され、その各々が連続 的に点灯して、システムは、その点灯したウインドウ内のパラメータを確認する ことを要求する。別の実施例において、一つの群として確認するために、複数の パラメータが表示される。 次に、図7を参照すると、ユーザインターフェース及び機械のその他の操作段 階を制御するコンピュータシステム500がATバス508によって相互に接続 されたインテル(Intel)80286マイクロプロセッサ504及びRAM506の25 6Kを含むIBM−AT互換可能な母基盤502の周りに組み込まれている。こ の母基盤のエキスパンションスロット内には、メモリボード510、RS−232 ボード512(患者の血圧のモニターの制御専用)、入力/出力システムコント ローラボード514、限外ろ過/比例システムコントローラボード516、血液 ポンプシステムのコントローラボード518、タッチスクリーンインターフェー スボード520及びEGAディスプレイアダプタボード522という7つの追加 的なボードが差し込んである。 該コンピュータシステムには、(1)ユーザインターフェース(即ち、CRT ディスプレイ及びタッチスクリーンを通ずるインターフェース)、(2)機械の 状態制御(即ち、水洗い、起動、透析等)、(3)マイクロコントローラとの連 絡、(4)自己試験の実施、(5)較正、という5つの主たる機能がある。これ らの機能は、上述のエキスパンションボードと共に、ATコンピュータによって 行われる。 次に、各構成要素についてより詳細に説明すると、メモリボード510は、80 286マイクロプロセッサ用のファームウェアを保持している。該メモリボードは 読出し専用メモリ(ROM)524を384Kまで保持し、また、消去不能静止ラ ンダムアクセスメモリ(RAM)526を8Kまで保持することが出来る。又、 メモリボードには、メモリインターフェース528、RS−232Cインターフェ ース530)一日時間クロック532が設けられている。インターフェース52 8は、従来型式であり、単にメモリ524、526の呼出しを取り扱うに過ぎな い。RS−232Cインターフェースは汎用型であり(血圧の監視専用とされるR S−232Cインターフェース512と異なり)、典型的に、患者の治療データに 対するプログラミング指令を遠隔的に発し、機械から患者の治療データを呼び出 すために使用される。一日時間クロック532は、特に、患者のデータを取得し た時刻/日付を刻印し、機械の自動的操作(無人のウォームアップのような操作 )を制御することの出来る基準となる一日の時刻を提供する。 ホスト制御プログラムは、「C」プログラミング言語で書き込まれる。このコ ードは、編集、連結し且つROM524に記憶される。このホスト制御プログラ ムの目的は、次の通りである。 入力/出力、血液ポンプ及び限外ろ過コントローラ副システムからデータを入 手し、各種のコントローラ副システムに制御機能を提供すること。 ユーザのインターフェースタッチスクリーンからデータを入力すること。 警報限界点の違反、及び、使用するため操作状態に関するデータを監視し、適 正なプログラム警報状態インジゲータを設定すること。 制御プログラムの現在の作動状態、即ち、待機、水洗い、自己試験、起動、及 び透析中であるかどうかを判断すべくデータを評価すること。 ユーザインターフェースのCRT部分に対するディスプレイデータを更新する こと。 RAMメモリ526は、較正及び機械のパラメータを記憶するために使用され る。 メモリボードがホストAT−母基盤と抵触せずに作動するようにするためには アドレス256K上方のデータバッファを作動不能にすることによって、母基盤を 修正する必要がある。メモリコントローラのROMスペースは、256Kから640K までアドルススペース内にマッピングされ、256Kと312Kとの間の部分は、アド レス領域832K乃至888Kにマッピングされる。この上方のアドレス領域における コードは、BIOS延長としての形態とされ、その結果、ROMは、電源オンの 初期化に続いて、母基盤のBIOSソフトウェアによって制御される。標準的な BIOS延長と異なり、ホストコードは、制御された後にBIOSに戻ることは ない。 RS−232ボード512は、患者の血圧モニターをコンピュータにて遠隔制御 することを可能にする。RS−232制御に適応させた適当な血圧モニターは、オ レゴン州、ヒルズボロウのスペースラボズ(Spacelabs)から入手可能である。 タッチスクリーン・インターフェースボード520は、エログラフィクスから 部品番号E271−400として市販されており、好適な実施例で使用される、E272−1 2タッチパネル501と共に作動可能にしてある。このインターフェースボード 520の機能は、タッチスクリーンから戻った信号を80286マイクロプロセッサ 504が使用するのに適したデータ形式に変換することである。インターフェー ス520を駆動するのに適した終了及び保持ソフトウェアは、エログラフィクス から入手可能である。 EGAディスプレイアダプタカード522は、従来型式であり、CRTディス プレイ503に対しRGB信号を発生する。 次に、三つのマイクロコントローラ副システム(血液ポンプシステム518、 限外ろ過/比例システム516及びI/0514)について、特に詳細に説明す る。 1 血液ポンプシステム 血液ポンプコントローラ518は、Intel8040マイクロコントローラを使用し て構成され、五つの副システムの制御又は監視を行う。これらの副システムは、 (1)血液の圧送、(2)血圧(動脈、静脈及び膨張チャンバ)の測定、(3) ヘパリンの投与、(4)液位の調整、(5)大気温度である。血液ポンプコント ローラは、該血液ポンプコントローラによって制御される装置に対して作動電気 を制御可能に提供する血液ポンプ電気ボード(図示せず)と共に作動する。 更に詳細には、血液ポンプコントローラ518の主たる機能は、血液ポンプモ ータに電気を供給して、ポンプヘッドが回転し且つオペレータが選択した量にて 圧送するようにすることである。 血液ポンプコントローラシステムは、次の主要な構成要素から成っている。名称 配置位置 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の制御 血液ポンプコントローラ ハードウェア速度エラーの制御 BP電気ボード 光速度センサ モータシャフト上 モータ電気ドライバ回路 BP電気ボード オペレータは、ビデオスクリーン(CRT)のタッチパネルに所望の血液ポン プ流量の情報を入力する。ホストコントローラ(80286マイクロプロセッサ)は この情報を適当なモータ速度に交換し、このモータ速度は、血液ポンプのコント ローラボード上の血液ポンプコントローラ(8040)に送られる。8040コントロー ラは、モータ速度の情報をアナログ値に変換し、このアナログ値は、血液ポンプ 電気ボード上のモータ速度コントローラIC(LM2917−8)に送られる。 光速度センサは、血液ポンプモータの後方シャフト上に取り付けられ、LED がこのシャフトの一端部に配置され、また、フォトトランジスタがその反対側に 取り付けられている。該シャフトは、二つの穿孔穴を有しており、該穴の各々は シャフトに対して且つ互いに垂直である。その結果、シャフトが一回転する毎に 四つの光パルスが受信される。 この回転計の信号は、LM2917−8及び8040コントローラの双方によって監視 される。LM2917−8は、モータ速度をLM8040からの所望の速度情報と比較す ることにより、迅速に応答する速度制御を行う。この比較の結果は、モータの電 気ドライバ回路へ入力を提供するエラー信号である。 モータ電気ドライバは、約30KHzの周波数にて、モータに対し+24Vのパル ス幅変調の駆動力を提供する。この駆動力は、モータ停止のときの損傷を防止す るため、限界電流保護が為されている。 8040コントローラは、回転計のモータ速度情報と80286マイクロプロセッサに より指令された所望の速度とを比較し、これに応じてLM−2917−8に付与され るレベルを補正する。このようにして、8040コントローラは、ポンプの極限精度 を保証し、LM2917−8の回路は、較正が不要である。更に、8040コントローラ は、LM2917−8又はモータ駆動回路の不良に起因する速度不足又は過速度とい った制御上の問題点の有無を監視する。 また、8040コントローラは、モータのバックEMFを使用して、回転計の信号 と独立的にモータ速度を監視する。定期的(0.5秒毎)にモータの駆動は約6マ イクロ秒だけオフにし、モータ端子における電圧が測定される。これは、回転計 の信号ほど精密な結果は得られないが、回転計の信号が失われたときのような全 体的な不良を判断することが可能である。 血圧の測定 血圧の測定は、静脈、動脈及び膨張チャンバ(単一針治療の場合)の圧力を含 む。これら三つの測定システムは、同一の機器を含む。各圧力は、血液ポンプ電 気ボードに取り付けられたセンセム(SenSym)SCX15ゲージの感知圧力変換器 によって感知される。変換器の各々は、−400乃至+600mmHgの測定範囲を提 供し得るようにされた差動増幅器に接続されている。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、この時点にて、この出力は10 ビットのデジタル値に変換される。圧力入力の各々の較正は完全にソフトウェア 内で取り扱われ、その出力が入力圧力範囲及び全体的な構成要素の許容公差に亙 って0乃至+5VのA/D入力範囲内に保たれるのを確実にするような各増幅器 の設計であることを必要とする。 ヘパリンの投与 ヘパリンの投与は、ラック及びピニオン機構のピニオンを回転させるステッパ モータによって行われる。ピニオンはラックを動かし、ヘパリン注射器のプラン ジャが動く距離が等しいようなその機械的装置であるようにする。ステッパモー タは、血液ポンプコントローラボード518に取り付けた8040マイクロプロセッ サによって制御される。オペレータが前面パネルタッチスクリーンを介して時間 当たりのミリリットル(mL/時)にて所望のヘパリン量を入力すると、ホスト 80286マイクロプロセッサは、この情報を適当なモータステップ量に変換し、そ れを血液ポンプマイクロプロセッサに送る。血液ポンプマイクロプロセッサは、 血液ポンプ電気ボードに対しモータステップ量の論理信号を出力し、ここで、ヘ パリンモータ電気駆動回路が適当なステッパモータコイルを励起する。 また、血液ポンプマイクロコントローラ518からのモータのステップ量の論 理信号は、I/Oコントローラボード8040マイクロプロセッサ514に入力され る。I/O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 当な速度で回転しているか否かを判断する。過速度状態であると判断するならば 該マイクロプロセッサは、血液ポンプの電気ボードに達する不作動線を介してヘ パリンモータを不作動にする。 ヘパリンポンプの状態に関する情報を提供する二つの光センサがある。非係合 センサは前面パネルの注射器ホルダアームが非係合位置にあることを検出する。 ストローク終了センサは、ピニオンがラックに沿って上昇したことを検出し、こ れは、歯車の歯がかみ合わないときに生じる。これは、過剰圧力の状態であるこ とを示す。血液ポンプマイクロプロセッサは、これらのセンサの状態を監視し、 その情報をホスト80286マイクロプロセッサに伝達する。 液位の調節 液位調節システムは、オペレータが、動脈及び静脈の滴下チャンバ内の血液の 液位を変更することを可能にする。各滴下チャンバには、一つの液位加減釦が設 けられている。血液ポンプコントローラボード518に設けられた8040マイクロ コントローラは、これらの釦の位置を監視する。釦に触れたとき、弁が滴下チャ ンバを選択し、電気がモータに供給され、嬬動ポンプのポンプヘッドが回転して 滴下チャンバに正圧又は負圧を加える。ソフトウェアの論理は、一度に一つの釦 に触れることしか許容しない。二つの釦に同時に触れたならば、その双方が無視 される。 モータ駆動回路は血液ポンプ電気ボードに設けられている。該モータは、正回 転方向又はその逆方向に駆動することが出来る。血流ポンプコントローラボード からの方向信号は、パルス幅変調のモータ速度信号と共に、二つの双極半ブリッ ジモータドライバを制御する。半ブリッジモータドライバの双方は、同一のモー タ速度を受け取る一方、モータ方向信号は、モータの回転方向を判断すべく一端 にて大きく、その他端にて小さい。半ブリッジドライバは、モータに対し約30K Hzの24Vパルス幅変調の駆動電圧を提供する。 液圧の調節のその他の詳細は以下に記載する。 大気温度の制御 キャビネットの冷却システムの目的は、電子構成要素が作動することを保証さ れた50℃の最高温度よりも低くキャビネットの内部温度を保つことである。 (殆どの電子構成要素は60℃で作動する定格とされており、その例外は、ヒータ の制御に使用されるソリッドステートのリレーである。)ファンがキャビネット の基部に設けられて、暖かいキャビネットの空気を排出する。大気空温用の吸気 口が機械の後側にてCRTの下方に設けられている。 キャビネットの冷房システムは、次の主要な構成要素から成っている。名称 配置位置 キャビネットファン キャビネットの基部 血液ポンプの温度IC 血液ポンプの電気ボード 雑用I/O温度IC 雑用I/O電子機器電気ボード ソフトウェアファンの制御装置 ホストコントローラ キャビネットファンの駆動装置 血液ポンプの電気ボード 二つのLM35DZ温度ICが血流ポンプ及び雑用I/O電子機器電気ボードに 取り付けられている。このICは、温度℃と直線的な電圧を出力する(10.0mV /℃)。これらの温度測定値は、ファンの制御ソフトウェアに入力される。 ファンの制御ソフトウェアは、常に、二つの温度のうち高温の値に応答する。 典型的な値は、次の通りである。46℃にて、ファンは低速モードにてオンとなり 、また、48℃にて、ファンは高速度モードにてオンとなる。これら閾値温度にて 2℃のヒステリシスがある、即ち、ファンは46℃にて低速度に戻り、また、44℃ にてオフとなる。更に、60℃にて、キャビネットの温度警報が発生し、その結果 、機械は遮断状態となる。 ファン電源ドライバは血液ポンプ電気ボードに設けられている。血液ポンプコ ントローラボードからのモータ速度信号が30KHzパルス幅変調信号による負荷 サイクルを判断する。この信号は受動フィルタに入力されて、モータに対し直流 信号を提供する。 UF/比例制御システム 限外ろ過/比例(UF/PROP)コントローラ516は、Intel8040マイクプロセ ッサを使用して構成され、限外ろ過及び透析液の形成に関連するシステムを制御 する機能を有している。このコントローラは、限外ろ過/比例コントローラによ って制御される装置に対し作動電気を制御可能に提供する限外ろ過/比例電源カ ード(図示せず)に関係して作動する。UF/比例コントローラ516によって 六つの副システムが制御され、又は監視される。これらは、次のものが含まれる 。 a.温度制御 b.比例制御 c.流量制御 d.UF排出制御 e.導電率の監視 f.温度の監視 温度制御 UF/PROPシステム516は、5Hzパルス幅変調デジタル信号(ヒータ 作動信号)にて、1500Wヒータ(図1A及び図1Bの部品18)に電気を提供す るソリッドステートリレーにおける電圧を零にすることにより、透析液の温度を 制御する。ヒータ作動信号の負荷サイクルは、0.5秒毎に、過去の負荷サイクル 及び温度エラーの補正値の合計値によって更新される。この補正値は、所望の温 度(ホストにより記憶された値)と測定した制御温度(ヒータハウジングの直ぐ 下流で測定された値)との差に比例する。 ホストによって求めた所望の温度は、ユーザの入力による所望の温度、及び安 定的な「B」導電率プローブ(図1A及び図1Bの部品46)の温度を使用して 計算される。安定的な「B」導電率プローブの温度がユーザの入力による所望の 温度と0.05℃以上の差がある場合、UF/PROPコントローラに送られた制御 温度の限界値を更新して、「B」導電率プローブ温度がユーザの入力による所望 の温度に等しくなるようにする。このようにして、「B」導電率プローブにおけ る透析液の温度が調節され、「B」導電率プローブの温度(及び、ビデオスクリ ーンに表示される一次的温度)に対する流量及び大気温度の影響を補正し得るよ うにする。この制御温度の調節は、最高、5分毎に一回行う。 比例制御 UF/PROPシステム516は、透析液の流量、「A」濃縮液の流量、及び 「B」濃縮液の流量を制御することにより、濃縮液対水の比例比率を制御する。 「A」及び「B」濃縮液ポンプ(それぞれ、図1A及び図1Bの部品22、4 0)は、ステッパモータ被動(各々、カム/従動子)によるダイヤフラムポンプ であり、該ポンプは、ステッパモータの一回転毎に濃縮液の較正量を供給する。 その流量は、ステッパモータの速度を制御することにより制御される。濃縮液ポ ンプは単一方向であり、三方向弁を適正に作動させてその吸入及び排出圧送スト ロークに利用する。この吸入ストロークは、ポンプ組立体のカムに取り付けられ たピンを検出する光遮断センサにより発生された信号により同期化される。「A 」及び「B」濃縮液ポンプに関する更に詳細は、以下に説明する。 UF/PROPコントローラ516は、ステッパモータが濃縮液ポンプのステ ッピングエラーの有無を点検するためには、一回転当たり200のモータステップ (同期化パルスの各々の間)を必要とすることを利用する。機械の保守モードの 間に遅れ又は早期の同期化パルスを受信した場合、該当するエラー状態がスクリ ーンに表示される(以下に詳細に説明する)。 水洗いモード中、ホストは、「A」及び「B」水洗いポートの相互ロック情報 に基づいて濃縮液の治療モードを判断する(以下に更に詳細に説明する)。「B 」濃縮液管(図1A及び図1Bの部品104)が「B」水洗いポート(図1A及 び図1Bの部品30)に接続されていない場合、比例比率及び導電率の警報限界 点を適正に設定することにより、重炭酸塩治療が開始される。これと逆に、「B 」濃縮液管が「B」水洗いポートに結合されている場合、アセテート治療が開始 される(以下に更に詳細に説明する)。透析液の流量及び比例比率を利用して、 ホストは、該当する濃縮液の流量を判断し、二つの濃縮液ポンプの量をUF/P ROPコントローラに記憶させる。始動、又は透析モードにて比例モード(アセ テート又は重炭酸塩透析の場合)を変更することは出来ない。 透析液の流量の制御は、次のUF/PROPコントローラに関して説明する流 量の制御の欄に記載する。 流量の制御 UF/PROPシステム516は、流れ均等弁(図1A及び図1Bの部品54 )の切換え時間を制御することにより、透析液の流量を制御する(但し、流れ均 等弁のチャンバ内の全ての流体が交換されていることが条件である)。 較正モード中、流れ均等弁の平均体積が画成(測定)される。流れ均等弁(図 1A及び図1Bの部品142−149)を切り換える時間は、ホストにより測定 し(較正定数に従い)、UF/PROPコントローラに記憶させ、ユーザの入力 した所望の透析液流量が実現されるようにする。 流れ均等弁のチャンバ(図1A及び図1Bの部品126、128)への/から の流体の伝達を完全なものにするため、二つの流量センサ(図1A及び図1Bの 部品58、59、以下に更に詳細に説明)が流体路内に配置されて、透析液の流 れが存在しないことを検出する。これらの二つのセンサが流れが存在しないこと を検出する時点はストロークの終了時と判断される。ストロークの終了時は、ス トロークの終了が検出された時点と所望の流れ均等弁の切換え時との間の時点に て設定される。供給ポンプの速度は、瞬間的な透析液の流量を制御するから、U F/PROPコントローラは、一定のストローク終了時を保つため供給ポンプの 速度をサーボ制御する。 流れ均等弁の体積は較正され、また、ストローク終了時が制御されるから、U F/PROPシステム516は、透析液の流量をユーザの入力した値に正確に制 御する。 UF排出量の制御 UF/PROPシステム516は、UF流量弁(図1A及び図1Bの部品14 2−149)の切換え時間を制御することにより、UFの排出量を制御する。U F/PROPシステムは、UF流量計のストローク数を計数することにより、合 計UF量を制御する。 UF流量計の容積は、較正モードにて較正(測定)されるから、ホスト(8028 6マイクロプロセッサ)がUF/PROPコントローラに供給する量(弁の切換 え時間の間の秒数)が測定され、このようにして、ユーザが入力したUF排出量 が達成される。 同一の方法にて、ユーザの入力したUF排出量は、UF流量計のストローク容 積対UF流量計のストローク数とにより測定される。ホストは、UF流量計スト ローク数をUF/PROPコントローラに伝達する。次に、UF/PROPコン トローラは、UF流量弁を切り換え、ストローク数が零以上である限り、ストロ ーク数を所望の値に減分する。次に、ホストは、ストロークの容積により測定さ れるUF流量弁の残りのストローク数をオペレータの入力した所望のUF排出量 から差し引くことにより、UF排出量の合計値を計算することが出来る。合計量 の値は、透析モード中に表示される。この値は、水洗いモード中に保持され、自 己試験モードを入力したときに消去される。 水洗い中、UF排出量は3.6L/時であり、ビデオスクリーンは、UF量の合 計値が零であることを示す。自己試験モード中、機械が行う特定の自己試験中を 除いて、UFの排出は全く行われない(UF量の合計値は零)。始動モード中、 UFの排出量は、オペレータによって設定され、0.5L/時以下である(UF量 の合計値は零)。透析モード中、UFの排出量はオペレータによって設定され、 0.1乃至4.00L/時間の範囲に制限される。透析モード中にUFの排出を行うた めには、次の条件を満たさなければならない。 1.目標とするUF容積及びUF量が入力されること(又は、治療時間及び目 標とするUF容積が入力されまた機械の計算によるUF量が採用されること)。 2.血液ポンプが圧送していること。 3.目標UF容積に達していないこと。 導電率の監視 導電率は、透析液の電解質組成の測定手段として使用される。導電率は、通常 溶液が電流を通す性質として定義される。透析液の導電率は、透析液の温度及び 電解質の組成によって異なる。 UF/PROPシステムは、導電率プローブの対の電極の各々における交流電 流の抵抗測定値を使用して、液圧回路中の二つの位置(導電率プローブ)にて導 電率を測定する。これら二つの流路の位置は、「A」導電率プローブ(図1A及 び図1Bの部品38)及び「B」導電率プローブ(図1A及び図1Bの部品46 )である。 プローブの各々の一方の電極は、1KHzの交流電圧で励起される一方、その 他方は、仮想接地状態(電流感知電極)に維持される。二つの電圧は、抵抗測定 回路によって発生される。電圧の比は、夫々のプローブの抵抗値に比例する。プ ローブの抵抗値は温度及び導電率の関係としてモデル化される。導電率プローブ の各々は、サーミスタを含むため、そのプローブの各々における温度が求められ る。このプローブ用に構成されたモデル、プローブで測定された温度、及びプロ ーブで測定された抵抗値を使用して、導電率が計算される。 導電率プローブの各々は、較正モード中に画成され、その時点にて、上述の関 係におけるプローブ基部の抵抗値を測定するため、各プローブの抵抗値が、既知 の導電率及び温度にて測定される(外部の基準計を使用して)。 UF/PROPシステム516は、「A」及び「B」プローブにて測定された 導電率に基づき警報を発生させる。これらの導電率警報は、比例比率を確認する ために使用されるから、これらの警報は、総導電率の「A」導電率部分及び「B 」導電率部分を試験することにより発生される(「B」部分=「B」導電率−「 A」導電率)。警報限界点は、濃縮液の治療モードから求められ、ホストにより UF /PROPコントローラに記憶させる。故に、重炭酸塩透析治療中に限り、ホス トは零以外の予想される「B」導電率部分を記憶する。 ホストは、水洗いモード中、「A」及び「B」水洗いポートの相互ロックの情 報を読み取ることにより、濃縮液の治療モードを判断する。「B」濃縮液管が「 B」水洗いポートに無い場合、重炭酸塩治療は、比例比率及び導電率警報限界点 を適正に設定することにより開始される。これと逆に、「B」濃縮液管が「B」 水洗いポートに結合されているならば、アセテート治療が開始される。水洗いモ ードから出ると、直ちに残りの透析治療に対し濃縮液治療モードが設定される( 濃縮液治療モードの調節は、水洗いモードでしか行われない)。 温度監視 UF/PROPシステム516は、流体路内の三つの位置にて透析液の温度を 測定する。その第一の位置は、ヒータ(図1A及び図1Bの部品18)の真後ろ にあり、ヒータサーミスタ(図1A及び図1Bの部品20)であるこのサーミス タを使用して、一次的な温度制御フィードバックを行う。次の二つのサーミスタ (図1A及び図1Bの部品110、124)が「A」及び「B」導電率プローブ (図1A及び図1Bのそれぞれ部品38、46)内に保持されている。これらの 温度を使用して、「A」及び「B」導電率測定値の温度補正を行う。また、「B 」導電率温度は、バックアップの高温警報を発生させるのにも使用される。 機械の全体に使用される温度測定回路は、7.55Vの電源と直列の3062Ωのセビ ニン(Thevenin)等価回路を有する分圧器から成っている。この分圧回路は、接 地に対する基準とした温度測定システムに使用されるサーミスタに接続したとき 、T(℃)=(3.77V−V温度)(12.73)(℃/V)+37℃となる電圧対温度 の関係を形成する。 温度測定システムに使用される構成要素パラメータの許容公差は、10%程の大 きさとなり、故に、温度対電圧の関係を較正しなければならない。温度測定値の 較正は、30℃及び40℃で行われる二点の較正である。この較正方法の結果、温度 プローブ/回路の各々に対する勾配及びオフセットの双方の較正定数が得られる 。 UF/PROPコントローラにおいて、V温度として上述した電圧は、所定の 基準(「A」及び「B」温度に対して0.2秒毎、及びヒータ温度に対して1秒毎 )にて、そのシステム内の三つの温度プローブについて測定される。 ビデオスクリーンに表示された温度は、バイパス弁(図1A、図1B参照)の 直前に配置された一次的(透析液)導電率プローブにて、I/Oコントローラに より測定される。 入力/出力制御システム I/O制御システム514により、九つの副システムが制御され又は監視され る。これらは、 空気検出器 空気検出器組立体は、1組みの2MHz圧電結晶を利用する。一方の結晶は、 超音波トランスミッタとして機能する一方、第二の結晶はレシーバとして機能す る。トランスミッタ及びレシーバは、別個であるが、同一の組立体内に収容され ている。これらの組立体の間には、5.02mm(0.20インチ)の距離があり、透析 中、静脈血液管がこの間に配置される。エミッタは、リボンケーブルによりI/ Oコントローラ514に接続されたI/O電気ボード536に設けられた結晶発 振器から得られる2MHz方形波により駆動される。結晶組立体の間の血液管内 に流体が存在する場合、2MHz信号は、検出器組立体に結合される。同様に、 検出器組立体からの戻り信号は、I/O電気ボード536に設けられた二つの独 立的な回路により増幅され且つ整流される。これらの直流出力レベルは、二つの 異なる方法を利用して監視される。その第一の方法は、ソフトウェアにより発生 される警報であり、その第二は、ハードウェアにより発生される警報である。 ソフトウェアの警報の検出(一次的警報) 一つの出力は、I/O電気ボード536から交流対直流変換器に供給され、I /Oコントローラボード514に設けられた8040マイクロコントローラにより読 み取られる。この値は、400マイクロ秒の時間に亙って平均化され、15/16を掛 けて50mVを差し引く(ノイズの影響を無くすため)ことにより小さくする。次 に、この新たな値は、警報限界点として使用すべくアナログレベルに変換して戻 す。このソフトウェアにより発生される限界点は、検出器からの整流した直流信 号と比較される。この比較器の出力状態は、ボード8040にて監視される。平均前 の信号が較正可能な時間よりも長時間、ソフトウェア発生限界点以下に低下して いるときに警報が発生される。ソフトウェア警報の感度は、300mL/分の血液 流量のとき10マイクロリットルである。 ハードウェアの警報の検出(二次的警報) ハードウェアの警報は、ソフトウェアにより発生される警報に対して冗長性が ある。この警報は、I/O電気ボード536に設けられた二つの比較器を使用す る。一方の比較器は、静脈管内に流体が存在することを確実にする整流後の検出 器から最小の直流レベルを求める。第二の比較器は、管内の大きい気泡に反応す るように交流結合されている。この検出器の感度は、300mL/分の血流量のと き約300マイクロリットルである。双方の比較器の出力は、一方の比較器が一つ の警報を発生するように共に線で結合されている。 血流漏洩検出器 この検出器組立体は、高効率の緑色LEDとフォトセルとから成る。これらの 構成要素は、使用済みの透析液が貫流するハウジング内に取り付けられる。これ らの構成要素の双方は、I/O液圧出力ボードに接続する。LEDは、I/O液 圧出力ボード534(これは、リボンケーブルによって、I/Oコネクタ514 に接続されている)上にて、電圧対電流交換器に接続されている。この回路への 入力は、I/Oコントローラボード514から供給される。フォトセルは、750 kΩの抵抗器を通じて+5Vの基準電源に接続される。これは、I/Oコントロ ーラボード上で監視される分圧器を提供する。 LEDを流れる電流は調節可能であり、I/OコントローラボードからD対A 出力を介して制御される。LEDの高輝度は調節して、フォトセルの抵抗が警報 閾値以下となる点までフォトセルを照射する。血液の漏洩中、ハウジング内に血 液が存在する場合、フォトセルに当たる光が減衰し、このことは、フォトセルの 抵抗及び電圧の双方を増大させる。この電圧の増大の結果(これは、I/Oコン トローラボード上のマイクロコンピュータにより監視される)、血液漏洩警報が 発生する。 透析液の圧力の監視 透析液の圧力は、透析器の丁度、上流に設けられた抵抗型ブリッジ圧力変換器 (図1A、図1Bの部品64)によって感知される。この変換器は、−400乃至 +500mmHgの測定を為し得るようにしたI/O液圧出力ボード534上に設 けられた差動増幅器の回路に接続される。また、この差動増幅器回路は、ソフト ウェアで較正可能な変動因子、DAC−OFFSETから来るオフセット入力を 有する。増幅器の出力は、I/OコントローラシステムのA/D入力チャネルを 駆動し、この時点で、この出力は、10ビットのデジタル値に変換される。圧力入 力の較正は、完全にソフトウェア内で取り扱われ、入力圧力範囲及び全ての構成 要素の許容公差に亙ってA/D入力の範囲が0乃至+5Vに止まることを保証す るような増幅器の設計であることを必要とする。 ヘパリンポンプの過速度モニター ヘパリンポンプがその設定速度を超えないようにするため、I/Oコントロー ラボードのソフトウェアは、ヘパリンポンプのステップ量の1/4に等しい、血 液ポンプコントローラからのクロック信号を監視する。ヘパリンポンプが過速度 になったならば、I/Oコントローラボードは、血液ポンプ電気ボードまで達す るハードウエア線を介してヘパリンポンプを不作動にし、ホストに警報状態であ ることを知らせる。 ヘパリンポンプが正確な速度で作動しているかどうかを判断するため、10個の クロック信号が発生するまでに必要な時間を測定し(且つ可変のヘプタイマー( HEPTIMER)に記憶させる)、ホストにより設定された最小時間(HP−P−MIN)と 比較する。その測定時間がホストの設定限界点よりも短い場合、正常な速度警 報が発生する。ホストは、正常な速度警報の通知を受け、ヘパリンポンプは血液 ポンプの電気ボードへのハードウェア線を介して不作動にされる。 ヘパリンポンプの流量が変化すると、ホストは最小時間である、HP−P−M INを再設定し、I/Oコントローラは、最初のクロック信号がタイマーを再始 動させるのを待つ(この最初のクロックは、10個のクロックの一つとして計数さ れない)。このようにして、警報論理は、ヘパリンポンプのステッパモータによ って再同期化される。 また、I/Oコントローラボード514は、高速度の大量投与モードにて投与 されるヘパリンの総量も監視する。該ボードが所定の速度よりも早い速度でクロ ック信号を受け取ったとき、該ボードは、ポンプが高速度モードで作動している と想定する。該ボードは、ホストによって設定される高速度カウンタである、H −SPD−CNTRを有する。カウンタよりも高速度となると、高速度警報が発 生する。ホストは、高速度警報の通知を受け、ヘパリンポンプは血液ポンプ電気 ボードへのハードウェア線を介して作動される。 バイパスシステム及び流量センサ 一次的な透析液警報がI/Oコントローラボードにより検出されたとき、冗長 型の透析液警報がUF/PROPコントローラボード516により検出されたと き、ホストがバイパスを要求するとき、又は手操作バイパス釦を押したときに、 バイパスモードが開始される。 バイパス弁(図1A、図1Bの部品66)は、不作動になったとき、バイパス 位置にある。該弁は、I/O液圧出力ボードに設けられた直線状オン/オフ・ト ランジスタコントロールを有する公称+24Vの電源で駆動される。 バイパスシステムが故障していないことを確認するため、透析器の上流及びバ イパス弁の丁度、下流に設けられた流量センサ(図1A、図1Bの部品62)が 流れの有無を調べる。バイパス中に流れがあるならば、バイパス不良警報(Bypa ss Fail)が発生され、機械は安全な不作動の停止状態とされる。バイパスモー ドでないときに、流れが存在しないならば、流れ無し警報(No Flow)が発生す る(流れセンサの更に詳細は、以下に説明する)。 この流れセンサは、二つのサーミスタから成っている。その第一は、流体温度 を測定するために使用される基準サーミスタである。第二のサーミスタは、熱希 釈液を利用して流体の流れを感知する。I/O液圧出力ボード534上に設けら れたサーミスタからの電圧出力は、I/O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、これらの出力は10ビットのデジタル値に変換される。 I/Oコントローラ10のソフトウェア・アルゴリズムがこれらの入力を使用し て流れ状態を判断する。分圧器の設計のため、入力温度/流量範囲に亙り且つ全 ての構成要素の許容公差に亙って、出力を0乃至+5VのA/D入力範囲に保つ ことが確実となる。 導電率の監視 透析液の導電率プローブ(図1A、図1Bの部品60)は、透析器の直前にて 流路内に挿入された二つのステンレス鋼プローブから成っている。この導電率プ ローブに対する駆動信号は、I/O液圧出力ボード534上で発生したコンデン サ結合の方形波である。この信号は、導電率プローブ及びモニター回路に送られ る。モニター回路及び戻り回路は、共に整流され且つフィルタされる。これらの 直流値は、温度信号と共に、I/Oコントローラボード514に送られる。 I/Oコントローラボードにおいて、温度、導電率、及び導電率の基準信号は ボード上の8040マイクロコントローラによって監視される交流対直流交換器に入 力される。マイクロコントローラは、温度補償後の導電率を計算する。次に、こ の値は、センチメートル当りのミリシーメンス(mS/cm)の単位の導電率として CRTに表示される。 温度監視 透析液の導電率プローブ(図1A、図1Bの部品60)内に取り付けられたサ ーミスタ(図1A、図1Bの部品168)は、温度変化に応答して、その抵抗値 が変化する。このプローブにて測定された透析液の導電率及び温度の値は、CR Tに表示され、また、患者の安全のための一次的警報を発生させるのに使用され る。その何れかの値が所定の警報限界点から外れる場合、バイパス状態及び可聴 警報が発生される。 サーミスタはI/O液圧ボード上の抵抗器の分割器回路網に配線されている。 この分割器回路網の出力は、雑用I/Oコントローラボード514に送られ、こ こで、その出力は、A対D変換器回路網を介してボード上の8040マイクロコント ローラによって監視される。この情報に基づき、コントローラは較正によりホス ト内に記憶させたオフセット及びゲインパラメータを使用して温度を計算する。 この温度測定値の較正は、30℃及び40℃で行われる二点法である。 線のクランプ 線のクランプは、ソレノイドによって開放され、ばね戻しによってクランプす る。ソレノイドが作動していないとき、ばねはプランジャを押してソレノイドか ら離す。これにより、プランジャは血液管をクランプする。ソレノイドが作動さ れると、該ソレノイドはばね力に打ち勝つのに十分な力でプランジャを引き寄せ る。これにより、血流管のクランプが解除される。停電のとき、ソレノイドは不 作動となり、血流管を閉じる。 ソレノイドは線クランプボードによって制御される。線クランプボードは、パ ルス幅を変調させた電流コントローラである。この回路は、プランジャを引き込 むのに十分な電流を線クランプに印加する。引っ込んだ後、コントローラは、線 クランプを開放状態に保持することの出来るレベルまで電流を低下させる。この 電流の低下により、ソレノイドの温度が低くなり、信頼性の高い装置となる。ま た、線クランプボードには、ソレノイド内に蓄えた力を発散する働きをする急速 放出回路が配置されている。この回路によって、機械の寿命中、より急速で且つ より反復可能なクランプ時間が得られる。 この線クランプの制御は、I/O電気ボード536を介して雑用I/Oコント ローラボード514により行われる。クランプ及びクランプ解除の制御信号は、 線クランプボードに光学的に結合される。これは、線クランプを作動させるのに 使用される高電圧とマイクロコントローラからの制御信号に使用される低電圧と を電気的に絶縁させる。 停電警報 停電警報回路は、雑用I/O電源ボード536上に設けられており、該回路は 1ファラッド(F)コンデンサにより給電されるCMOS出力状態のフリップフ ロップを備えている。前面電源釦、又は80286システムコントローラの何れかに より駆動することの出来るフリップフロップは、次の機能を提供する。 フリップフロップがオン状態にあるとき、1Fコンデンサから可聴警報装置に通 電される。機械に通電されると、フリップフロップの出力状態は、所期の機械の 出力状態を表示する80286によって待機状態となる。また、フリップフロップが オン状態にあるとき、前面パネルの電源スイッチLEDに通電される。 うか、又は機械に通電されないとき、前面パネルの電源釦を押したとき、警報が 発生する。この警報は、前面パネルの電源釦をオフに押して、フリップフロップ をオフにすることにより、鳴る音を止めることが出来る。 次に、本明細書の一部を構成する七つの付属的機器(A−G)について説明す るが、これは、好適な実施例の特別な特徴を更に明らかにする。 バイパス弁の流量センサ 本発明の透析機械は、バイパス中、透析器への透析液の流れが完全に遮断され たことを確認するために利用されるバイパス弁を備えている。該バイパス弁の流 量センサは、図2に概略図的で示すように、第一のサーミスタ202と、第二の サーミスタ204とを備えている。図2には、流れ均等弁54と、バイパス弁1 66と、透析器208とが簡略化した形態で示してある。第一及び第二のサーミ スタ202、204は、当該技術分野で公知の負温度係数(NTC)型である。 第一又は「感知」サーミスタ202は、20mAの定電流で励起される一方、第二 又は「基準」サーミスタ204は、無視し得る程に小さい電流で駆動される。 これらサーミスタ202、204の電気抵抗は、電子回路(図示せず)を使用 して測定される。所定の温度Tにおけるサーミスタ202、204の各々の抵抗 は、次の等式で求められる。 R(T)=(K1)exp(−K2T) ここで、K1、K2は定数である。従って、サーミスタの抵抗は、その温度の関数 である。 基準サーミスタ204への電気入力は、無視し得る程に小さいため、基準サー ミスタ204の温度は、流動しているか、又は流動していないかを問わずに、常 にその周囲の液体の温度に略等しい。他方、感知サーミスタ202は著しく小さ い電流で作動する。従って、感知サーミスタ202は、感知し得る程に自己加熱 する。バイパス中のように、サーミスタ202、204を通る電流が存在しない とき、基準サーミスタ204の温度は、基準サーミスタ204を囲繞する透析液 の温度に等しい。しかしながら、自己加熱の結果としての感知サーミスタ202 の流れ無しの温度は、基準サーミスタ204の温度よりも著しく高い。透析液が サーミスタ202、204を流動する状態のとき、基準サーミスタ204の温度 は再度、透析液の温度に等しくなる。感知サーミスタ202の温度は、基準サー ミスタ204の温度よりも高い一方、流れ無しの状態のときの温度よりは多少、 低い。これは、感知サーミスタ202を流れる透析液が自己加熱エネルギの一部 をサーミスタ202から奪って、これにより、サーミスタ202の温度を低下さ せるからである。バイパス流れセンサは、約3mL/分程の僅かな流れを検出す ることが出来る。 感知サーミスタ202は、定電流の電源により駆動されるため、サーミスタ2 02に入力される電気量は、P=I2Rの等式に従って制限される。その結果、 感知サーミスタ202により得られる極限的な自己加熱温度は、自動的に制限さ れ、このため、感知サーミスタ202は、損傷させる虞れのある急激な温度上昇 状態から保護される。 二つのサーミスタ202、204は、30℃及び40℃にて透析液の流れ無しの状 態の時、そのサーミスタ個々の電気抵抗を測定することによって較正される。 30℃乃び40℃の任意の温度にて感知サーミスタ202の抵抗と基準サーミスタ2 04の抵抗とを等しくする算術的な関係が較正中に利用される。Rh(t)がT =tにおける感知サーミスタの抵抗を示し、Rr(t)がT=tにおける基準サ ーミスタを示すならば、透析液の流れ無しのとき、Rh(t)=ARr(t)+ Bとなり、ここで、(Rh(30)、Rh(40)、Rr(30)、Rr(40)は、較 正中に測定されるから)、A、Bは、以下に示す等式によって求められた較正定 数である。 Rh(30)=ARr(30)+B Rh(40)=ARr(40)+B 従って、サーミスタの抵抗が等しいならば、サーミスタ202、204に結合 された電子回路(図示せず)は、抵抗値が等しいということを「透析液の流れ無 し」の状態を表示するものと認識する。しかしながら、任意の透析液の流れ(約 3mL/分以上)が第一及び第二のサーミスタ202、204を通過するときに 生じるように、第一及び第二のサーミスタ202、204の抵抗が等しくないな らば、電子回路は、「透析液の流れ」状態であると認識する。故に、機械がバイ パス状態にあるときは、流れを表示する、第一及び第二のサーミスタ202、2 04における抵抗が等しくないと電子回路が感知したならば、機械は、警報状態 を作動させて、オペレータに対しバイパス弁66が作動不良であることを知らせ る。 上述のバイパス弁流量センサ62の利点は、透析液バイパス弁66の作動を試 験すること、即ち、バイパス弁66が透析器208への透析液の流れを実際に遮 断したか否かを判断することを試験することを可能にする点である。これは、か かる流量センサを血液透析機械に使用する最初の公知の方法である。当該技術分 野で公知のその他のバイパス弁センサは、例えば、バイパス弁が励起しているか 否かを単に試験するものである。かかる機構の一例は、弁を制御するソレノイド が電流の印加に応答して位置を変化させたか否かを判断するセンサである。これ に反して、本発明においては、バイパス弁の流量センサは、バイパス弁66が実 際に適正に着座したことを確認する。 バイパス中の限外ろ過不作動センサ 図1及び図2に部品70として概略図的に示したこの機器は、上述のバイパス 弁の流量センサ62と同様の方法にて第一及び第二のサーミスタ210、212 を利用する。これらの第一及び第二のサーミスタ210、212は、透析器20 8の丁度、下流であるが、バイパス管166の上流にある、導管174を通って 流れる透析液に露呈される。 この機器70は、機械のマイクロプロセッサによって制御されるように、機械 の機能を自動的に試験するときに利用される。かかる試験中、透析液の流れは、 透析器208からバイパスされる。流れ均等弁54は、通常、透析器208の透 析液仕切り室(図示せず)に入る透析液の容積と透析器208から出る透析液の 容積とを自動的に釣り合わせる。バイパス中、バイパス弁66及びバイパス管1 66を通る透析液の体積は、管158を介して流れ均等弁54に戻る体積に等し い。UF管178は、UF流量計76によって閉鎖されるため、透析液が第一及 び第二のサーミスタ210、212を通って両方向に流れるのは、透析液が透析 器の膜(不図示)を通ってその血液仕切り室に流入、又は、その血液仕切り室か らその透析液の仕切り室まで流れることによるものでなければならない。斯かる 流れが検出されたならば、機械はオペレータに警告を発する。 限外ろ過機能の自動試験 この機能は、患者の治療に機械が使用される前に行われる機械の機能の自動試 験に利用される。この自動試験は、その他の自己試験方法と共に、機械のマイク ロプロセッサによって制御される。自動的に限外ろ過試験が行われるときの例と しては、機械が水洗い中であり、また、温度及び導電率といった既存の透析液警 報を伴わずに透析液を形成しているときがある。透析治療を開始する前に、オペ レータがタッチスクリーン上の「試験」釦に触れると、完全な自己試験手順が開 始される。限外ろ過の機能を試験するため、透析液管174、206(図1、図 2)を共に接続し、透析器を使用する必要なく、透析液が全体を循環することを 可能にする。透析器を使用しないから、流れ均等弁54は、管174を通って流 れる透析液の体積に略等しい量の透析液を管206内に排出する。従って、自然 に閉じるループが形成され、ここで、透析液はその出口156を通って流れ均等 弁54から出て、共に結合された管206、174を通じて流れ、再度、その入 口154から流れ均等弁54に入る。この閉ループ内には、UF流量計76が設 けられている。該UF流量計76は、閉ループから異なる量の流体を排出するこ とを可能にする。また、この閉ループ内には、透析液圧力変換器64が設けられ ている。 試験を行うため、UF流量計76は、閉ループから約3mLの透析液を排出す る。この3mLの排出は、変換器64の出口で測定される透析液の圧力を約200 乃至300mmHgだけ低下させるのに十分である。閉ループに漏洩がないなら、 この低い圧力は、略一定に保たれる。機械は、最初の低圧の±50mmHgの限界 値に保つ必要がある約30秒間、透析液の低い圧力を監視する。圧力が上昇して、 限界値を超えたならば、機械は、オペレータに対する警報を作動させる。 濃縮液管の接続に基づく比例モードの自動設定 上述のように、例えば、「A」及び「B」水洗い接続具28、30には、それ ぞれ(図1A及び図1B)、対応する濃縮液管94、104がそれぞれ接続され ているか否かを検出する近接センサが設けられている。機械のマイクロプロセッ サは、一つの濃縮液管が対応する水洗い接続具に結合されているか否かに関する 情報を利用して、例えば、アセテート又は重炭酸塩透析のような比例モードを正 確に設定する。 例えば、機械の「透析」モード中に機械のマイクロプロセッサが「B」濃縮液 管104が「B」水洗い接続具30に結合されたことを表示する信号を受信した 場合、機械は、「A」濃縮液ポンプ22のみを作動させる。「B」濃縮液管10 4が「B」水洗い接続具30に結合されていない場合、機械は「A」及び「B」 濃縮液ポンプ22、40をそれぞれ共に作動させる。 また、かかる「A」及び「B」濃縮液管94、104が接続することにより、 「A」濃縮液の比例比率が決まる。アセテート透析中、「A」濃縮液対透析液と の体積比は、1:35である。例えば、ドルーク・ウィルロック(Drake Willock )という製品名の濃縮液を使用する重炭酸塩透析中、「A」濃縮液対透析液との 体積比は、1:36.83である。従って、機械は、「B」濃縮液管104が「B」 水洗い接続具30に結合されているか否かに応答して、「A」濃縮液ポンプ22 の圧送量を自動的に調節する。 近接センサは、図3A及び図3Bに示してある。図3Aは、例えば、機械の右 側218に配置された「A」及び「B」水洗い接続具28、30の等角図である 。水洗い接続具の環状面220、222は、それぞれ角度を付けた凹所224、 226が形成されている。図3Bに示した「A」水洗い接続具28の右側面図に 示すように、角度を付けた凹所224の下方には、発光ダイオード(LED)2 28(概略図的に図示)が設けられている。また、当該技術分野で公知の型式の フォトセンサ230も角度を付けた凹所224の下方に配置されている。該LE D228は、キロヘルツの範囲のパルス状信号で励起される(60Hzの照射によ る機能喪失を防ぐため)。LED228及びフォトセンサ230は、次のように 方向決めされる、即ち、LED228からの光232が角度を付けた凹所224 の第 一の面234を透過し、「A」濃縮液管94の端部のコネクタ238の環状面2 36から反射され、角度を付けた凹所224の第二の面240を透過し、フォト センサ230によって検出されるように方向決めされる。 フォトセンサ230がLED228から反射された光を受けると、機械のマイ クロプロセッサの回路(図示せず)は、「A」濃縮液管94が「A」水洗い接続 具28に結合されたことを表示する状態であると「解釈」する。光232がLE D230に衝突するように反射しない場合、マイクロプロセッサの回路は、その 状態を「A」濃縮液管94が「A」水洗い接続具28に結合されていないが、例 えば、「A」濃縮液の供給源に結合されていることを示す状態であると「解釈」 する。 透析液の導電率の予測 機械のマイクロプロセッサの作動を制御するソフトウェアは、透析液の導電率 を正確に予測する方法を含んでいる。異なる濃縮液の製品群にとって、正確なイ オン強度及び電解質プロファイルを有する透析液を形成するために必要とする比 例が異なるから、かかる予測は、使用される特定の濃縮液の製品を自動的に反映 するものとなる。 現在、各種の濃縮液群が市販されている。これらには、次のものが含まれる。 即ち、(1)コーベ(Cobe)が製造する重炭酸塩濃縮液(可変ナトリウム及び可 変重炭酸塩透析に利用可能であり、「A」濃縮液の1部分乃至「B」濃縮液1.43 部分と透析液45部分との比で希釈する)、(2)ドレーク・ウィルコックが製造 する重炭酸塩濃縮液(可変ナトリウム透析にのみ利用可能であり、「A」濃縮液 1部分乃至「B」濃縮液1.83部分と透析液36.83部分との比で希釈する)、(3 )アセテート濃縮液1部分と透析液35部分との比にて希釈するアセテート濃縮液 である。機械は、どの濃縮液製品が使用されているかに関し、担当員から「指令 」を受ける、即ち、プログラム化される。かかるプログラム化は、機械が「較正 」モードにあるとき、タッチスクリーンを使用して行われる。 ソフトウェアは、各群の濃縮液及び任意の一つの群内の濃縮液を利用してアセ テート又は重炭酸塩透析に対し異なるアルゴリズムを利用して、基準となる導電 率の「計算」値を計算する。各アルゴリズムは、オペレータがタッチスクリーン を使用して、特定のデータを入力することを要求する。例えば、重炭酸塩透析の 場合、機械は、オペレータに対してナトリウム及び重炭酸塩のイオン濃度の基準 値(即ち、標準値に対し加減していない値、又は一定の比例比率)を入力するよ うに「要求」する。濃縮液の比率が適正であると想定すれば、機械は、透析液の 「計算」導電率を求める。透析治療を開始する前に、機械が濃縮液を比例させ、 適正な温度にて透析液を形成するとき、タッチスクリーンは、透析液の導電率プ ローブ60(図1A、図1B)により測定した「実際の」透析液の導電率を表示 し、濃縮液の製造メーカーが濃縮液のラベルに正確な値として記載した値に対し てその値が正確であるか否かをオペレータに「質問」する。その表示された導電 率の値が正確であるとオペレータが応答すると、機械は、その表示された「実際 の」値と「計算」値とを比較する。「計算」値が表示された値と異なる場合、オ ペレータは、その表示された値の方が正確であると機械に「告げる」ため、機械 は、その表示された基準値を正確な値であると見なす。また、機械は、計算した 基準値に対する表示された基準値の比を計算し、その後に、透析治療中に得られ た計算値にその比を掛けて、新たな「予測」導電率の値を得る。例えば、可変ナ トリウム透析の場合、オペレータは予定する透析治療中に患者に付与される可変 ナトリウムのプロファイルをプログラム化する。オペレータがプログラム化した 治療期間中に機械がナトリウムの濃度を変更するとき、従って、透析液の導電率 を変更するとき、機械は「計算」導電率の値を再び求めて、上記の比を適用して 、新たな伝導率の「予測」値を求める。機械はこれらの伝導率の予測値を使用し て、最初の又は調節後の伝導率の「予測」値の±5%にて導電率の上限値及び下 限値を計算し且つ設定する。 コーベという製品名の重炭酸塩濃縮液の場合、透析液の計算による基準導電率 は、次のアルゴリズムで求められる。 計算導電率mS/cm=[−0.036+3.7×105([Na+]−130)][HCO3 -] +[14.37+0.101([Na+」−130)] ここで、オペレータは、タッチスクリーンを使用してナトリウムの基準濃度を 入力する。 ドレーク・ウィルコックという製品名の重炭酸塩濃縮液の場合、その重炭酸塩 透析液の計算による基準導電率は、次のアルゴリズムで求められる。 計算導電率mS/cm=0.1038[Na+]−0.54 ここで、オペレータは、タッチスクリーンを使用して、ナトリウムの基準濃度 を入力する。 全ての製品のアセテート濃縮液について、アセテート透析液の計算による基準 導電率は、次のアルゴリズムで求められる。 計算導電率mS/cm=0.895[Na+]+1.41 ここで、オペレータは、タッチスクリーンを使用してナトリウムの基準濃度を 入力する。 重炭酸塩透析の場合、機械は、また、同様の方法にて「A」導電率プローブ3 8(図1A、図1B)によって測定した導電率付近に自動的に警報限界点を設定 する(アセテート透析中、「A」導電率プローブ38における導電率は、透析液 導電率プローブ60における導電率に等しく、このため、「A」導電率プローブ による導電率付近に警報限界点を設定する必要はない)。重炭酸塩透析の場合、 機械は、表示された透析液の導電率の値が正確であるとオペレータが確認するこ とにより、「A」透析液が正確に比例している(正確な比例比率である)と「推 定」する。機械は、オペレータがタッチスクリーンを介して提供した基準となる ナトリウム及び重炭酸塩の濃度情報に基づいて「A」導電率プローブにおける基 準となる「計算」導電率を求める。次に、機械は、「A」導電率プローブ38に て測定した実際の導電率と「A」導電率プローブにおける計算による導電率との 比を計算する。次に、機械がオペレータによってプログラム化された透析治療中 、ナトリウムの濃度を変更するとき、機械は、計算による新たな導電率の値を求 め、上記比を適用して、「A」導電率プローブにおける導電率の新たな「予測」 値を求める。 コーベという製品名の重炭酸塩濃縮液の場合、「A」導電率プローブにおける 計算による基準導電率は、次のアルゴリズムで求められる。 計算導電率mS/cm=[−0.110+9.7×105([Na+]−130)][HCO3 -] +[15.04+0.105([Na+]−130)] ここで、オペレータは、タッチスクリーンを使用して基準となるナトリウム及 び重炭酸塩の濃度を入力する。 ドレーク・ウィルコックという製品名の重炭酸塩濃縮液の場合、「A」導電率 プローブにおける計算による基準導電率は、次のアルゴリズムで求められる。 計算導電率mS/cm=0.1114[Na+]-5.90 ここで、オペレータは、タッチスクリーンを使用して基準ナトリウムの濃度を 入力する。 流れ均等弁によるストロークの終了時間の制御 上述したように、流れ均等弁54(図1A、図1B)は、4相サイクルにて作 動する。第一及び第三相において、「前置」仕切り室130、132及び「後置 」仕切り室134、136は、その中身の充填及び排出を交互に行う。第二及び 第四の相において、「前置」「後置」チャンバに対する液体の流入及び排出を制 御する弁142−149は、全て約125マイクロ秒間、オフ位置にある。故に、 これら短時間の第二及び第四の相の間、透析液が透析器まで流れることはない。 第二及び第四の相の開始時に、ダイヤフラム138、140は、既にストロー クの終了時に達していることが望ましい。更に、望ましくは、ダイヤフラム13 8、140は同時にストローク終了時となるようにする。 ストロークの終了時とは、例えば、その相が開始するときの完全に空の状態か ら開始して、「後置」仕切り室134が、その相の間に完全な充填状態に達した ときをいう。上述によれば、例えば、ある相のとき、「前置」仕切り室132の 充填と同時に、「後置」仕切り室134の充填がトロークの終了時に達し、また 、別の相のときには、「前置」仕切り室130の充填と同時に、「後置」仕切り 室136の充填が「ストロークの終了に達するようにすることが望ましい。この ように、同時にストローク終了時となる結果、例えば、ある相のときに充填すべ き「前置」及び「後置」仕切り室(例えば、130、136)が、正確に同時に 充填されない場合に生ずるような限外ろ過の不正確さが解消される。 弁143、144、146、149は、全て、弁142、145、147、1 48がオフとなると同時にオンとされ、また、その逆であり、また、各対の仕切 り室130、134、132、136の容積は正確に等しいから、対の仕切り室 (130、136、134、132)は、同時にストロークを終了することが可 能である。しかしながら、各チャンバ126、128からの流れの絞り量が正確 に等しいと仮定するならば、同時にストロークを終了するためには、少なくとも 、入力154の圧力を等しくし且つ出力156の圧力を等しくすることが必要で ある。 かかる圧力を均等にするために、図4に示すように、入口154には、入口圧 力均等弁52を設け、また、出口156には、出口圧力均等弁56を設ける。入 口圧力均等弁52は、第一及び第二の包み込みキャビティ248、250を分離 する可撓性ダイヤフラム246にて形成されている。ステム252がダイヤフラ ム246の中央に取り付けられ、流れ絞り要素254にて終端となっている。同 様に、出口圧力均等弁56は、第一及び第二の包み込みキャビティ258、26 0を分離する可撓性ダイヤフラム256にて形成されている。各々が流れ絞り要 素266、268にて終端となるステム262、264が、ダイヤフラムの両側 にてダイヤフラム256の中央から伸長している。 供給ポンプ42からの透析液は、第二のキャビティ250を通って妨害されず に流動し、流れ均等弁54の「前置」仕切り室に入る。第一のキャビティ248 は、透析液を透析器から流れ均等弁54の「後置」仕切り室まで流動させる。ま た、第一のキャビティ248は、透析液の圧力ポンプ72を含むループの一部で もある。この液圧の形態は流れ均等弁54の入口154における圧力、したがっ て、流量を等しく保つことが確認されている。 出口圧力均等弁56の場合、二つのキャビティ258、260の圧力が等しけ れば、その各々を流れる流量も等しい。例えば、第一のキャビティ258内の圧 力が第二のキャビティ260内の圧力よりも高ければ、流れ絞り要素268は、 管150内への流れを妨害し、これにより、第二のキャビティ260内の圧力を 上昇させる。この液圧形態は、流れ均等弁54の出口156における圧力、従っ て、流量を等しく保つことが確認されている。 故に、上述のように圧力及び流量が等しいから、双方のダイヤフラム138、 140(図1A、図1B)が同時にストロークを終了する。 また、ストローク終了時となる迄の所要時間を制御することも可能である。透 析液の流量は、オペレータがタッチスクリーンを使用して設定する。この流量に よって弁142−149が移動する回数が決まる。透析液の流量が多ければ多い 程、弁142−149が移動する回数が増える。しかしながら、機械の作動不良 又は液圧管の閉塞があれば、一方又は双方のダイヤフラム138、140のスト ロークが終了する時間は過度に長くなる。 上述のように、ダイヤフラム138、140がストローク終了時に達したこと を確認するため、流れ均等弁54の出口156には、流量センサ162、164 (図1A、図1B)が設けられている。ダイヤフラム138又は140がストロ ークの終了時に達したとき、対応する流量センサ162、又は164がそれぞれ マイクロプロセッサに対して流れ無しの信号を送る。流量センサ162、164 の各々は、基準及び感知サーミスタ(図示せず)から成っており、上述のバイパ ス弁が流量センサ62、70と同様の方法で作動する。 流量センサ162、164がストロークの終了時を検出する前に、弁142− 149が移動するようにマイクロプロセッサから信号を受け取ると、マイクロプ ロセッサがストローク終了信号が受信するまで、弁は、マイクロプロセッサによ り移動が阻止される。ストロークが終了する迄の時間が過度に長いと、マイクロ プロセッサは、供給ポンプ42の圧送量を増やしてストロークが終了する時間を 速くする。 ストロークが終了する時間を制御することは、機械のUF排出量の精度を向 上させるのみならず、透析器を流れる透析液の量を可能な限り多く保ち、所望の 浸透勾配が維持されるようにし、また、透析液を形成するため、濃縮液と水との 比例及び混合状態が正確に保つことを可能にする効果がある。 停電後の調時モードの開始 本明細書に記載したマイクロプロセッサのプログラム化は、停電状態から調時 モードを開始させ得るように従来型式にて具体化することが可能である。当該技 術分野で周知であるように、機械の滅菌処理、水洗い、及び治療を開始する状態 にて透析液を形成し得るように濃縮液及び温度の「準備をする」ことは、面倒な 作業であり、典型的に、治療の日よりも先に行われなければならない。多数の透 析器を有する大規模なクリニックでは、こうした作業を手で行うことは、相当な 時間及びその他の労力を必要とする。 電源スイッチを切り、又は機械の電源コードが外れていない限り、機械が「オ フ」であっても、機械の電子機器は絶えず通電されている。その結果、プログラ ム化はオペレータがタッチスクリーン上のキーパッドディスプレイを使用して、 所望の特定の機械の機能が自動的に開始される所望の時間を入力することに容易 に実現可能であるようにされている。こうした機能には、滅菌処理(熱処理のよ うな)、水洗い、透析治療のための所望の温度及びイオン強度にてこの透析液を 形成することが含まれる。 短時間の電気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は、一時的な停電時(約20分以内)、その前にオペ レータが入力した特定のパラメータを保存するバッテリバックアップ装置が設け られている。通電が回復すると、機械は、待機モードとなる。 30秒毎に、又は機械状態に何らかの大きな変化が生じたとき、次の全てのパラ メータは、静的RAMに保存される。機械による直近の「時間スタンプ」(パラ メータが格納される時間)から20分以内に通電が復旧すると、次のパラメータが 復旧する。 温度補正 UF排出量の累計値 所望のUF排出量 UF排出速度 UFオーバーライド・フラッグ 機械の現在の状態 機械の従前の状態 自己試験合格/不合格フラッグ 時間スタンプ 処方透析時間 経過治療時間 処方又は経過治療時間のディスプレイフラッグ 手動又は計算UF量のディスプレイフラッグ ヘパリンの圧送量 累計血液量 累計ヘパリン量 導電率、温度、処方治療時間、ヘパリン等の警報ウィンド限界値 可変ナトリウム及び重炭酸塩のプロファイル設定値 通電が回復すると、オペレータがタッチスクリーンの適当な「釦」に触れるこ とにより、「透析」モードを回復させることが出来る。 滴下チャンバの液位調節装置 当該技術分野で公知であるように、血液透析治療は、生体外の血液管セットを 使用しなければならない。血液管セットは、各種の形態にて、多数の製造メーカ から入手可能である。実質的に、全ての血液管セットは、少なくとも一つの静脈 滴下チャンバを備えている。通常、動脈滴下チャンバも設けられている。これら の滴下チャンバは、血液を患者に戻す前に生体外血液から空気及び気泡を除去す る手段を提供すること、及び生体外動脈及び静脈の血圧を測定することの出来る 便宜な箇所を提供することを含む、幾つかの機能を果たす。 滴下チャンバを含む生体外の血液管セットの一部分は、通常、特殊なクリップ 等を使用して規則的で且つ便宜な形態にて血液透析機械の正面に取り付けられて いる。各滴下チャンバは、典型的に、当該技術分野にてルア接続具として公知の 型式の雌型接続具が端末に設けられた短い管部分を備えている。該雌型ルアは、 機械の前面に、又はその付近に設けられた雄型接続具に接続可能にされており、 これにより滴下チャンバと機械内の圧力測定要素との必須の接続部を提供する。 これらの滴下チャンバには、その内部の液位を調節する手段を設け、特に、血 液中に空気が再度、取り込まれる程、滴下チャンバの血液の液位が低下しないよ うにしなければならない。当該技術分野で現在公知の透析機械は、オペレータが 通常、機械の一又は複数のノブを回転させ、対応する滴下チャンバに結合された 嬬動ポンプを回転させることを必要とする。特に、嬬動ポンプは、回転が難しい から、かかる手動操作は、面倒で煩わしい作業であることが分かっている。 本発明の機械は、図5に概略図で示すように、従来の血液透析機械に見られる 手動の嬬動ポンプに代えて使用される嬬動ポンプ272のような電気駆動の可逆 容積形ポンプを提供することにより、かかる問題点を解決するものである。該嬬 動ポンプ272には、その一端276が大気に開放した可撓性管274が取り付 けられている。その他端278は、それぞれ動脈滴下チャンバ284及び静脈滴 下チャンバ286に結合された「動脈」弁280及び「静脈」弁282に平行に 結合されている。これらの弁280、282は、当該技術分野で公知の型式のソ レノイド弁であることが望ましい。滴下チャンバ284、286の各々は、対応 するルア接続具288、290を介して対応する弁280、282に結合されて いる。ルア接続具288、290の各々の上流には、マイクロプロセッサ(図示 せず)と連通した圧力変換器のような圧力測定装置292、294が設けられて いる。 機械の前面には対応する弁280、282及び嬬動ポンプ272の機能を制御 する動脈及び静脈「上昇」釦296、298、動脈及び静脈「下降」釦300、 302が、それぞれ設けられている。例えば、動脈「上昇」釦296を押すと、 弁280が開放して、嬬動ポンプ272が回転し始め、動脈滴下チャンバ284 内の血液の液位を上昇させる。動脈「下方」釦300を押すと、弁280が開放 し、嬬動ポンプ272を反対方向に回転させ、動脈滴下チャンバ284内の血液 の液位を低下させる。これらの静脈「上昇」及び「下方」釦298、302は、 同一の方法にて機能し、静脈滴下「チャンバ」286内の血液液位を制御する。 透析液の流量を増すことなく 透析器を流れる透析液の流速を増すこと 現在、使用されている殆どの血液透析器は、一般に、従来技術分野に使用され た平行板又はコイル透析器よりもよりコンパクトな形状を有する中空ファイバ型 式のものである。当該技術分野で公知の中空ファイバ透析器は、典型的に、各フ ァイバが半不透過性の膜材料で形成され且つ外側の円筒状外殻内に収容された細 い中空ファイバ束を備えている。該外殻は、「透析液仕切り室」と称するファイ バを囲繞するスペースを画成し、透析器により形成された透析液は、この仕切り 室を通って流れる。患者の血液は機械に設けられた血液ポンプにより駆動されて 、中空ファイバの内腔を通じて伝達される。 代謝性溶媒が細いファイバ膜を通って血液から透析液に流れることは、半透過 性膜の浸透勾配を含む、多数の因子に依存する。この浸透勾配は、透析液のイオ ン強度、イオンプロファイル、透析液仕切り室を流れる透析液の流量及び透析液 の仕切り室を流れるときの透析液の流動力学を含む、多数の因子に依存する。 十分な量にて供給される新たな透析液にファイバを露呈させ、満足し得る速度 にて患者の血液から有害な溶媒を満足し得る程度に除去するのに十分な透析液の 流量であることが重要である。連続的に供給される新たな透析液に露呈されない 透析液の仕切り室内のデッドスペース、又は閉塞領域があることは、その透過に 悪影響を及ぼす。かかるデッドスペースは、透析液の流量を増すだけで、少なく することが出来る。しかしながら、透析液の流量を増せば、高価な透析濃縮液の 消費速度が速まる。故に、特に、大形の透析器の場合、透析液の仕切り室を流れ る透析液の純流量を対応させて増すことなく、透析液の仕切り室を流れる透析液 の流速を速くすることが有利である。 本発明の透析機械の一つの実施例は、図6に概略図で示すように、透析器と平 行に透析液再循環ポンプを組み込むことによって、この問題点を解決するもので ある。 図6には、一つの透析液仕切り室を画成する外側外殻306を有する典型的な 中空ファイバ透析器208が示してある。生体外血液は、患者(図示せず)から 動脈血液管308、透析器208の中空ファイバ(図示せず)を通じて機械の血 液ポンプ(図示せず)によって圧送され、次に、静脈血液管310を通じて患者 に戻される。また、図6には、「動脈」透析液管206及び「静脈」透析液管1 74が示してある(図1A、図1Bも参照)。電気駆動の歯車ポンプのような透 析液の再循環ポンプ312が透析器208と平行に透析液管206、174に供 給されている。ポンプ312は、可変速度のコントローラによって駆動し、透析 機械(図示せず)によって供給される透析液の流量に関するポンプ312の圧送 量を調節することが出来る。 「使用済み」の透析液の一部を「静脈」透析液管174から「動脈」透析液管 206に再循環させ、透析液の仕切り室306を透過させることにより、透析液 の流量を対応させて増すことなく、透析液の仕切り室を流れる透析液の流速を速 くすることが可能である。従って、この特徴により、高価な透析濃縮液の消費量 を増すことなく、特定の透析器に対するクリアランスを改善することが可能とな る。 血液の漏洩検出器 現在、使用されている略全ての透析機械は、血液仕切り室から透析器の透析液 仕切り室内に漏洩する可能性のある血液の有無に関して透析器から流動する透析 液を監視するため、血液漏洩検出器を使用している。 現在、使用されている殆どの透析機械は、通常、500mL/分の透析液の一定 の流量しか供給することが出来ない。これらの機械に設けられた血液漏洩検出器 は、一定のレベルに設定され、一人の患者又は一連の患者を治療するときに一定 の検出感度にて機能する。多くの従来の血液漏洩検出器は、透析液の流量が500 mL/分のとき、0.35mL/分にて透析液中に流れるヘマトクリット値が25%の 血液を検出し得るように設定されている。 本発明の透析機械は、500乃至1000mL/分の範囲にて、100mL/分の増分ず つ調節可能な流量で透析液を供給することが出来る。透析液の各種の流量のとき の患者からの一定の血液漏洩量は、透析液により異なる量にて希釈される。故に 、500mL/分にて流動する透析液の血液の僅かな漏洩分を検出することが可能 であるように、一定の感度レベルにした血液漏洩検出器は、1000mL/分にて流 動する透析液中の同一の血液漏洩分を検出することは出来ない。 本発明の透析機械には、緑色LED194及びフォトセンサ196(図1A、 図1B)を採用する血液漏洩検出器78が設けられている。(緑色LEDを使用 する理由は、赤血球による緑色光の吸収が顕著であり、血液が存在するときと存 在しないときとで血液漏洩検出器内に顕著な濃淡差が生ずるためである。)該血 液漏洩検出器は、500乃至1000mL/分の調節可能範囲に亙り、任意の透析液流 量の透析液内に漏洩する所定の血液漏洩量を感知し得るよう、比例可能な方法に て自動的に調節される感度を有する。かかる血液漏洩検出器の感度を自動的に調 節することは、オペレータによる所望の透析液流量の選択に応答して、マイクロ プロセッサにより行われる。該マイクロプロセッサは、LED194の発光レベ ルを変更することで血液漏洩検出器の感度を調節する。 較正設定器、データ・ロガー及び警報メッセージ・ロガー 本発明の透析機械は、担当員による励起可能な「較正」モードを有し、また、 較正データ、特定の較正又は調節の日付、特定の透析センターが特定の較正又は 調節を行うことを望む日付を入力し得るようにプログラム化されている。また、 該機械は、機械の保守を行う担当員にとって極めて有用な警報メッセージを自動 的に発生させる。 較正モードは、内部の較正スイッチをオンにすることにより作動可能である。 較正が完了したならば、内部の較正スイッチを切って機械を作動モードに戻し、 電源スイッチを使用して機械を再始動させる。較正モードに入ったならば、タッ チスクリーンが各種の較正表を表示し、そのリストアップされた較正の何れかに 関するデータ又は日付をオペレータが入力するための手段を提供する。 該機械は、マイクロプロセッサが使用する多数の事象を感知し且つ「記録」す る多数の構成要素モニターを備えており、それぞれの構成要素は、対象とする作 動不良を機械の担当員に知らせる。例えば、「A」及び「B」比例ポンプ22、 40(図1A、図1B)は、各々それぞれステッパモータ90、114により駆 動される。これらのステッパモータ90、114は、モータシャフトが一回転す る毎に200回の「ステップ」を利用する。ステッパモータ90、114には、光 エンコーダが設けられており、該光エンコーダにより機械のマイクロプロセッサ は透析液の供給量を正確に監視し且つ制御するのみならず、ステッパモータの作 動をも監視する。ステッパモータが190回の「ステップ」にて完全に一回転する ならば、マイクロプロセッサは、それにより透析液の導電率に何ら悪影響がない 場合でも、この異常を「感知」し、記録する。警報メッセージのリストを以下に 掲げる。このリストにおいて、メッセージ群の最初に記載したシステムの名称は 単に参考のためである。カッコ内に記載したメッセージは、ソフトウェアの機能 を示す。機械の作動中、かかる機能が実際に不良になるとは考えられないが、こ れらのメッセージは、ソフトウェアをデバッギングするときに有用である。担当 員にとって、特に機械的作動不良を修理するときに有用なメッセージは、星印( *)を付して示してある。 血液ポンプシステム 「BP−XMITの異常」 「血液ポンプ低速」 * 「BP制御遮断」 * 「BP指令エラー」 * 「血液ポンプ過速度警報」 * 「血液ポンプ過速度警報」 * 「bp−xmit()の指示異常」 「bp−入力()の指示異常」 「長さタイマーのエラー」 UF/PROPシステム 「EOS信号間の時間が長すぎる」 * 「EOS検出が早すぎる」 * 「UF遮断」 * 「UF指令エラー」 * 「UFタイマーの予定事象エラー」 * 「雑用ERRFLGの原因不明のエラー」 「ポンプ騒音」 * 「ポンプステップエラー」 * 「Bポンプ騒音」 * 「BPポンプステップエラー」 * 「Cポンプ騒音」 *(3つのポンプシステムの場合) 「Cポンプステップエラー」 * 「A温度プローブエラー」 * 「B温度プローブエラー」 * IOシステム 「IO−XMITの異常なqlen」 「IO−XMIT:状態の変化が不良 %d、%d」 「io−xmit()の指示の異常」 「io入力()の指示の異常」 「ioポート−xmit()の指示の異常」 IO−PORTシステム 「No.8255...ポート終了」 * 「hw−ver=1の出力状態に設定」 「hw−ver=2の出力状態に設定」 「パワーオンに出来ず、出力状態に設定」 * 「パワーオフに出来ず、出力状態に設定」 * 「逆;uccom()からの戻りの異常」 「ポート再設定()機能のスイッチ不良」 「呼び出し指令のとき指令バッファ満杯」 「指令時()の指令不明」 「指令時()のデータバイト数の異常」 「指令時()のデータバイト数の異常」 UFプロファイル化 本発明によるUFプロファイル化の特徴は、オペレータに対し、透析中、変化 可能なUFプロファイルをプログラム化し、目標とするUF排出量を実現する方 法を提供することである。この特徴は、上述の可変ナトリウム及び可変重炭酸塩 と同様である。 UFプロファイル化の特徴の詳細は、付属書Aに記載されている。 UFプロファイル化の特徴に関するユーザインターフェースの詳細な説明は、 付属書Bに記載されている。 好適な実施例に関して、我々の発明の原理を説明し且つ図示したが、本発明は その原理から逸脱せずに構成及び細部の点で変更が可能であることが明らかであ ろう。従って、我々の発明は、請求の範囲の精神に含まれる全ての実施例及びそ の均等物を対象とするものである。 UFプロファイル化の明細書 付属書A グローガン等による出願 スクリーンの操作 主スクリーン、即ち、透析スクリーンにてUFの目標メータに触れると、UF スクリーンと称するディスプレイの右側に新たな組みの釦が現れる。これらの釦 は、主スクリーン(MAIN SCREEN)、目標UF(TARGET UF)、ブランク(BLANK )、UFデータ報告(UF DATA REPORT)、プロファイルUF(PROFILE UF)、ブ ランク(BLANK)(再スタートプロファイル(RESTART PROFILE))及びブランク (確認(Verify))と称する。各釦の機能は、次の通りである。 UFスクリーン 主スクリーン − 主透析、即ち、主スクリーンへの復帰。 目標UF − 目標UFを入力するため、計算器を作動させる。 データレポート − UFパラメータでデータレポートを作動させる。 プロファイルUF − プロファイル化グラフ及び釦を作動させる。 プロファイル再スタート − 治療の変更後、以前のプロファイルでプロファイ ル化グラフ及び釦を作動させる。 注:目標UFウィンドウは、主モード、即ち、透析モードのときにしか呼び出せ ない。 プロファイルUF釦に触れると、UFプロファイルスクリーンと称するスクリ ーンに新しい組みの釦が現れ、プロファイル化スクリーンが主スクリーンに重な り合う。これらの釦は、最後のスクリーン(LAST SCREEN)、グラフロック解除 /確認(GRAPH UNLOCK/VERIFY)(二重機能)、UF専用/確認(UF ONLY/VERIF Y)、計算プロファイルの設定(SET CALC PROFILE)、平均プロファイルの設定 (SET AVERAGE PROFILE)、テンプレートプロファイル(TEMPLATE PROFILES)及 びブランク(BLANK)(確認)と称する。 プロファイル再スタート(RESTART PROFILE)釦は、次の事象の一つにより、 ユーザが入力したプロファイルが妨害された後、透析モードでのみ現れる。即ち 、目標UFを変更したとき、治療時間を変更したとき、UF量を手動変更したと き、又は警報によりUF量を最小値に設定したときである。プロファイルUF釦 に触れたときと同様、触れたとき、UFプロファイルが現れる。更に、グラフは 、それ以前に確認したプロファイルに初期設定される。 UFプロファイル化スクリーンの機能は、次の通りである。 UFプロファイル化スクリーン 最終のスクリーン − UFスクリーンへの復帰 グラフロック解除 − プロファイリル化グラフの解除 グラフ確認 − プロファイルが目標UFに一致したとき、グラ フをロックし、さもなければ、プロファイル調 節スクリーンを作動させる。 計算プロファイルの設定 − 目標UFに達する一定の量にてUFプロファイ ルを設定する(ロック解除が必要)。 UF専用 − UF専用プロファイル化用のグラフを作動させ る(ロック解除が必要)。 UF専用確認 − プロファイルUF専用領域をロックする。 可変プロファイル設定 − 最初の未了の時間領域と治療の最後の時間領域 との間の全治療プロファイルを直線にて平均 化する。 テンプレートプロファイル − テンプレートプロファイルスクリーンを作動さ せる。初期化 UFプロファイル化前の最初に入力する最小のものは、治療時間目標UFであ る。これらは、計算器を介して入力する。 処方治療時間がグラフの作動前に設定されなかった場合、グラフの下左側コー ナ部分に、時間が未設定(TIME NOT SET)というメッセージが現れる。その時間 を設定し、目標UF量が設定されないならば、目標UF未設定(TARGET UF NOTS ET)というメッセージが現れる。グラフの操作 グラフは、0乃至4.0L/時間に対して、0.1L/時間の単位で目盛ったUF排 出量を示す縦軸を有する。横軸は治療時間を示し、15分の間隔にて、0乃至6時 間に目盛ってある。 Y軸の点灯棒は、UF量の限界値を示す。X軸の同様の点灯棒は、処方された 治療時間を示す。 グラフモードインジケータは、グラフロック/確認(GRAPH LOCK/VERIFY)釦 の別の機能を表示する。この釦は、グラフの下方右側に位置し、グラフモードX を示す。ここで、Xは、ロック又はロック解除である。 グラフ上部及び下部の矢印は、グラフ内の現在の有効な触れ操作領域を示す。 上部矢印の上方には、その時間領域に対する現在のUF量を表示する数字が示し てある。 各時間領域は、その領域に対する排出量をグラフで示すマーカを有する。グラ フが非ロック状態にあるとき、グラフ上で最大及び最小のUF量に触れると、そ の領域のマーカがその触れた箇所まで動く。グラフがロック状態にあるとき、そ の領域のマーカを直線で結び、マーカは動かない。 プロファイル化領域の寸法は、15、30又は60分の間隔の目盛りにて選択する。 15分以外の寸法の領域の場合、各15分の個々のマーカ及び触れ操作領域が全体と して機能する。 機械全体で均一となるように、ナトリウム及び重炭酸塩・プロファイル化オプ ションに、選択可能な領域寸法が加えられる。 グラフの上部には、次の三つのUF量インジケータが現れる。 −目標(TARGET):これは、入力した目標値を示す。 −プロファイル済み(PROFILED):任意の時点にてプロファイルにより表示され 、領域を変更する毎に更新される計算量を表示する。これは、プロファイルを入 力する間に、グラフ確認(GRAPH VERIFY)釦に触れたとき、目標量との比較のた めに使用される。 −排出済み(REMOVED):これは、計算UF量の内、現在までの治療時間中に排 出された実際の量を示す。 処方された時間及び目標UFが設定されたならば、プロファイリル化グラフは 最初に、処方された時間に亙って目標UFに一致する一定の量に設定される。こ れは、直線状の横線として現れる。これは、オペレータが目標UF量に一致する プロファイルを選択するときの指針となることを目的とする。 この時、オペレータはUFプロファイルを選択する三つのオプションがある。 その二つのオプションは、プロファイルを手で調節することを含む。第三のオプ ションは、次章で説明する、所定のプロファイルテンプレートを呼び出すことで ある。 一つのプロファイルを手操作で選択するためには、オペレータは、グラフロッ ク解除(GRAPH UNLOCK)に触れ、これにより、その線をグラフから消して、ユー ザによるプロファイル化が可能であるようにする。オペレータは、このとき、各 時間領域に対するUF量を手でプロファイルするか、又は平均量の開始及び/又 は終了時点を測定するという二つのオプションを有する。 平均化方法:ユーザは、第一及び/又は最後の時間領域内のグラフ位置に触れ ることにより、平均化した直線状プロファイルを選択することが出来る。次に、 平均プロファイル設定(SET AVERAGE PROFILE)釦に触れることにより、その他 の部分のマーカが、開始マーカと終了マーカとの間の略直線内に配置される。 手操作方法:UF排出量及び治療時間の限界点の各種の点にてグラフに触れる ことにより、ユーザは、その治療時間の全体に亙って一つのプロファイルを「描 く」ことが出来る。このプロファイルを描くとき、グラフの上部のプロファイル 値が連続的に更新される。これは、オペレータが目標UFに近いプロファイルを 選択するときに有用である。 これらの方法の一つによって、一つのプロファイルを選択したならば、オペレ ータは、グラフ確認(GRAPH VERIFY)釦に触れる。このとき、合計プロファイル 量、即ち、プロファイル値を目標UF量と比較する。差があるならば、スクリー ンには、新たな組みの釦が現れる。その名称は、最後のスクリーン(LAST SCREE N)、ブランク(BLANK)、プロファイル調節(ADJUST PROFILE)、目標の調節( ADJUST TARGET)、ブランク(BLANK)、ブランク(BLANK)、ブランク(BLANK) (確認)とする。これは、UFプロファイル確認スクリーンと称する。 UFプロファイルの調節スクリーン 目標調節−確認釦に触れる。触れたならば、目標UF値はプロファイル値に変 化し、ディスプレイはグラフがロックされた状態でUFプロファイル化に戻る。 プロファイル調節−次の手順に従って、目標UFとなるように、グラフを自動 的に上下に動かし、確認釦に触れる。確認釦に触れたならば、グラフは、グラフ がロックされた状態でUFプロファイル化スクリーンに変化する。 1.プロファイルの全ての部分は、次の例外を除いて等しくなるように調節す る。最小UF又は最大UF量に対する全ての領域を「固定」する。これらの領域 は、目標UF量に一致するように変更されない。 2.調節の結果、任意の領域が最小又は最大量に違反する結果となる場合、こ れらの領域は、最小又は最大値に設定し、他の部分はUFに一致させるための手 順1に従い、余剰な量によって等しくなるように調節する。 3.グラフで表示するため、値は小数点1桁まで丸める。しかしながら、実際 のUF量は、0.01L/時間の単位にて実行され且つ表示される。 4.こうした手順により、目標UFに一致し得ないならば、エラー状態が表示 され、釦は「ピーと鳴り」、グラフロック解除(GRAPH UNLOCK)に戻らない。 治療中の任意の時点でプロファイル化グラフを変更することが出来る。終了時 間の部分は、暗い棒で表示され、これは、当然に、変更することが出来ない。オ ペレータは、以前と同様にグラフを非ロック状態にし、その残りの治療時間に亙 って実行すべき平均化又は手操作プロファイルを選択する。現在の量は変更する ことが出来、また、治療中の任意の時点でUFだけを始動し、又は停止させるこ とが出来る。 グラフが非ロック状態にある間に、計算プロファイル設定(SET CALC PROFILE )釦に触れることにより、未了の全てのプロファイル領域は、目標UF排出量に 達する一定の量に設定される。これは、グラフが非ロック状態にある任意の時点 で行うことが出来、オペレータが介入する前の当初のプロファイルを表現するか らプロファイル化中の「消去(clear)」釦として機能する。 グラフに入力し且つ確認し、更に、目標UF量の変化に伴って変更され、又は 警報によって最小UF量になったならば、UFスクリーン上の最後のプロファイ ル再設定(RESET LAST PROFILE)釦に触れることにより、グラフには、その前の プロファイルが現れる。終了した時間領域は、その領域における最後の量を表示 する。プロファイルが目標に一致しないならば、オペレータは、グラフロック解 除(GRAPH UNROCK)及びグラフ確認(GRAPH VERIFY)釦に触れ、これにより、上 述の通常の動作が行われる。プロファイル−テンプレート操作 UFプロファイルスクリーン上のNo.6釦(テンプレート・プロファイル)に 触れると、スクリーンの右側には、次の釦が現れる。即ち、最終スクリーン(LA ST SCREEN)、模倣ナトリウム(MIRROR SODIUM)、プロファイル呼び出し(RECA LL PROFILE)No.n、プロファイル保存(SAVE PROFILE)No.n、ブランク(BLAN K)、ブランク(BLANK)、ブランク(BLANK)(確認(Verify))である。テン プレートプロファイルスクリーンの機能は次の通りである。 テンプレートプロファイルスクリーン 最終スクリーン −UFプロファイルスクリーンへの復帰。 類似ナトリウム −Naプロファイルに似たUFプロファイルを設定。 呼び出しプロファイルNo.n−SRAMからプロファイルを呼び出す。 保持プロファイルNo.n −現在のプロファイルをSRAMに保持する。 模倣ナトリウム釦に触れると、UFグラフはNaプロファイルと略同一のXY 座標に設定され、目標UF値に一致するための移動は行われない。オペレータは 必要に応じてプロファイルを確認し且つ調節する必要がある。 プロファイルテンプレートは、その名称が示すように、テンプレート又は基本 的形状体としてのみ機能することを目的とする。オペレータは、必要に応じてプ ロファイルを確認し且つ調節する必要がある。 プロファイル呼び出し釦に触れると、グラフは保持プロファイルに設定され、 確認釦が現れる。プロファイルを何ら保持しないならば、釦はピーと鳴って、利 用可能なプロファイルが無いことを示すメッセージが指令ウインドウに現れる。 少なくとも一つのプロファイルが利用可能であるならば、そのプロファイルは 非ロック状態に表示され、また、別のプロファイルが利用可能であるならば、釦 のプロファイル番号が増分する。釦に連続的に触れると、次の利用可能なプロフ ァイルが呼び出され、釦の数が増分され、第六、即ち最後の利用可能なプロファ イルが表示される迄続く。釦は、最初のプロファイル付近に位置する。次に、所 望のプロファイルが表示されたならば、オペレータは、確認及び最終スクリーン に触れて、そのプロファイルを作動させる。 プロファイル保持No.n釦は、最初に、何れかの釦を押す前にプロファイル保 持に設定される。最初に釦に触れたとき、この釦は点灯し、プロファイル保持No .1に変わり、確認釦が現れる。その後、釦に触れる毎に釦のプロファイル位置 が増分し、第六の位置に達し、第一のプロファイル付近の位置となるまで続く。 確認釦に触れると、現在のプロファイルは、釦に表示された記憶位置に格納し たそれ以前のプロファイルを再度、書き込む。 釦位置No.5は、将来の拡張のために保持する必要がある。標準的なローム(R OM)プロファイルは、これらを作動させたときに、プロファイル呼び出しNo.n のの機能と同様に、この釦により呼び出すことが出来る。UF専用 UFプロファイルスクリーンにて、UF専用釦に触れると、UF専用プロファ イル入力のためのグラフが利用可能となる。UF専用釦は、UF専用確認に変化 する。 このモードのとき、一つの領域に触れると、透析時間棒の「B」が点灯し、そ の時間領域がUF専用であることを表示する。これと逆に、点灯部分に触れると 、時間の棒から「B」を消して、その部分中のUF専用を消す。 UF専用確認釦に触れると、その釦は、UF専用に戻り、選択した領域が作動 可能となる。 点灯した「B」が処方された時間軸に残り、選択したUF専用領域であること を示す。このようにして、終了、現在、及び将来のバイパス時間領域が表示され る。 機械がUF専用状態にあるとき、透析液の流量は自動的に300mL/分まで減 少する。バイパス過程が完了したとき、該機械は、その前に設定した流量に自動 的に再設定される。 UF専用は、手操作によるバイパスモードを無効にする。手操作バイパスが有 効であるときにオペレータが現在の時間領域に対しUF専用を選択すると、手操 作バイパスは解除される。手操作によるバイパス釦は、UF専用中は不作動であ り、手操作によるバイパスのとき、点滅している。 主スクリーンの下方左側コーナ部分に設けられた機械状態インジケータは、U F専用が有効であるときにUF専用を表示する。UF専用は、二次的な透析状態 である。クロック及び治療パラメータ 処方された治療時間は、以前と同様に、計算器を介入して入力される。この時 間は、UF専用時間及び透析時間(血液及び透析液が透析器内を循環する時間) を含む総治療時間を示す。 UF専用時間及び透析時間に対し別個のクロックが設けられる。治療時間ウィ ンドウ内の治療経過時間は、透析中の経過時間の累計値を表示する。UF専用時 間及び透析時間の双方がUFデータレポートに表示される。 UF専用中又は生体外警報、或いは透析警報中に透析時間が増すことはない。 UF専用時間は、プロファイル化したUF専用時間の間でしか累計されない。 この時間は、生体外の警報、及びUF量が零に設定されたときには、累計されな い。 手操作及び透析液の警報バイパス中、UFの排出は続行される。故に、合計治 療時間の前に、UF目標時間に達する。その場合、UF量は、治療時間が満了す る迄、最小となる。 処理済みの血液の合計量は、透析時間内にしか累計されない。注入したヘパリ ンの合計量は、UF専用のときを含んで、ヘパリンが注入される全ての時点で累 計される。警報及びメッセージ パラメータが変更されたとき、又は、プロファイル調節釦に触れたとき、ユー ザ入力によるプロファイルが目標量に一致するように調整されないため、プロフ ァイル化したUF量が目標量に一致しない場合、オペレータに対しプロファイル 化グラフを再調節するように指令するメッセージがウィンドウに現れる。更に、 可聴警報が約90秒毎に間欠的に鳴る。 UF量を手操作により変更したならば、グラフは、その残りの治療に対する新 たな値に設定される。目標量又は治療時間を変更したならば、グラフは目標量に 等しい一定の量に設定される。この場合、プロファイル再スタート(RESTART PR OFILE)釦がUFスクリーンに現れ、上述のように機能する。 UF、UFプロファイル、UFプロファイル確認、又はUFプロファイルテン プレートスクリーンが作動し、生体外の警報又は透析液の警報が発生されると、 機械は、主スクリーン(起動又は透析)に戻る。プロファイリル化グラフがロッ クされないとき、直近のロック済みプロファイルが保持され、UFプロファイル 化グスクリーンが入力された次の時点でロックモードで表示される。UF専用モ ードが有効であるならば、直近に確認したUF専用プロファイル化済みの領域が 有効となる。 全ての警報、又は最終スクリーン(LAST SCREEN)釦に触れたため、UFプロ ファイルスクリーンを作動させたとき、グラフが非ロック状態にあるならば、ピ ーというエラー音が鳴って、「UFプロファイルが確認されていない」ことを表 示するメッセージが、指令ウィンドウに現れる。UFデータレポート このデータレポートは、指令ウィンドウ及び警報ウィンドウに重なり合う。次 にデータが含まれる。 時間 治療時間 経過透析時間 残りの透析時間 経過UF専用時間 残りのUF専用時間 体積 目標UF UF排出量 UF残量 UF専用目標量 UF専用排出量 UF専用残量 UFプロファイル化のためのユーザインターフェース 付属書B グローガン等による出願 図12乃至図18には、次の動作を伴う一連のスクリーンディスプレイが示し てある。 1.図12:全てのウィンドウが不作動状態にあるときの始動モードにおける 主スクリーン。 目標UFウィンドウに触れる。 UF制御釦が現れる。 目標UFウィンドウに目標UFの最大値及び最小値が表示される。 2.図13: 目標UF量釦に触れる 3.図14:キーパッドが現れる。 排出すべき量をL単位で入力する。 システム1000(登録商標名)が必要なUF量を計算する。 4.図15: UFデータレポートを見るため、UFデータレポート釦に触れる。 5.図16:UFデータレポートが現れる。 6.図17: UFをプロファイルするため、UFプロファイル釦に触れる。 7.図18:UFプロファイルコントロールが現れる。 図19: 図19は主メインプロファイルスクリーン、又はUFプロファイルスクリーン を示す図である。処方された治療時間及び排出すべき目標UF量を入力したなら ばUFプロファイルは治療時間に亙って目標量に一致する計算値に設定される。 図19において処方された治療時間は5時間(X軸の点灯棒で表示)であり目 標量は9.50Lである。この量は9.5L/5.0時間=1.9L/時間として計算した。 処方された治療時間及び/又は目標量が設定されない場合、グラフの下左側コ ーナ部分にエラーメッセージが現れる。 UF量の最小値及び最大値は、X軸の点灯棒で示してある(それぞれ0.50及び 3.50L/時)。これらは、較正モードにて設定される。 図20: グラフロック解除/グラフ確認(GRAPH UNLOCK/GRAPH VERIFY)釦及びUF専 用/UF専用確認(UF ONLY/UF ONLY BERIFY)釦は、以下に説明する二重の機能 を有する。確認(VERIFY)釦(位置7)は、オペレータの確認が必要なときに適 時に現れる。 図20において、グラフロック解除(GRAPH UNLOCK)釦に触れ、これによりイ ンジゲータ「ブリップ」から接続線を除去し、グラフがプロファイル化可能であ るようにする。 グラフロック解除釦はグラフ確認に変化し、グラフの下右側コーナーのモード インジゲータがロック解除状態を表示する。 5時間の治療時間を越える全てのブリップは、UF量の最小値に設定されるこ とを留意すること。治療時間を延長しない限り、これらは変更することは出来な い。 図21: 図21において、オペレータは、最初の15分の時間領域(X軸)内の約2.7 L/時間(Y軸)にてプロファイル化グラフに触れている。この時間領域のブリ ップは直ちにその接触位置まで動く。 ロック解除モードのとき、オペレータはグラフの任意の領域に触れることによ りプロファイルを「描く」ことが出来る。各時間領域に対応するブリップは、直 ちにその時間領域内の接触位置まで動く。 UF量の最大値以上(3.5L/時間の仮想の水平線の上方)であるが、グラフ の領域内(4.0L/時間の仮想の水平線の下方)にて接触したならば、ブリップ は最大量まで移動する。UF量の最小値の下方で且つ0L/時間のグラフ限界点 の上方にて触れた場合には、逆の結果となる。 グラフの上端の「プロファイル済み」値は、第一の時間領域内の変化に起因し てプロファイル量が僅かに増すことを反映して、9.54Lに変化している。この値 は、プロファイル曲線の整数、即ちこのプロファイルにより排出される流体量を 示す。 図22: 図22において、オペレータは、平均プロファイル設定(SET AVERAGE PROFIL E)釦に触れ、これにより、プロファイルは最初及び最後の時間領域間の近似直 線に設定される。この特徴は、プロファイルのロックが解除される任意の時点で 使用することが出来、また、最初或いは最後の時間領域の何れかを調節すること が出来る。 透析モードにおいて、最初の未了時間領域が、平均プロファイルの開始点とな る。完了した時間領域は何れの時点でも変更されることはない。 プロファイル化した値は、プロファイル整数の顕著な増大を反映して、11.50 に変更される。 図23: 図23において、オペレータは、グラフ確認釦に触れている。プロファイル化 した値及び目標値が等しいならば、グラフはロックされ、グラフ確認釦は、グラ フロック解除に変化して戻り、各ブリップを通じて一本の線が引かれる。 図24−図25: この場合、プロファイル及び目標値は等しくない。故に、グラフ確認(GRAPHV ERIFY)釦に触れると、UFプロファイル調節(UF Profile Adjust)スクリーン が現れる(図24)。 一つのプロファイルを選択したならば、手操作で又は平均或いは計算釦の何れ かを使用してUFの排出量が適正であるかどうかを確認する必要がある。 図24に示したスクリーンの場合、オペレータは、二つのオプションが可能で ある。目標値をプロファイル値に変更し、又は、プロファイル調節を目標値にす る。この例において、オペレータは、プロファイル調節釦に触れ、これにより、 プロファイルは目標に一致するように下方に動き、プロファイル値がその移動を 表示する。 プロファイルが移動し、目標値に一致したら、確認(VERIFY)釦が現れる。時 間を置くと(約5秒)、プロファイルはその元の状態まで上方に移動する。この 例において、確認釦に触れ、グラフをロックされた状態(図25)にて、ディス プレイをUFプロファイルスクリーンに戻す。 プロファイルの最初の形状が保たれるよう、各ブリップを等しい量だけ上下に 移動させることでプロファイルは調節される。何等かの理由で、プロファイルが 調節されない場合、ピーというエラー音が鳴り、指令ウィンドウにエラーメッセ ージが現れる。 最終スクリーン釦に触れて、プロファイル又は目標値を何等の調節をすること なく、図24のスクリーンからUFプロファイルスクリーンに戻すことが出来る 。 図25において、移動したプロファイルを確認し、UFプロファイルスクリー ンは、ロックモードにて提供される。 オペレータが図24のスクリーンの目標調節釦に触れると、その目標値は11.5 0に変化し、確認(VERIFY)釦が消える。この確認釦に触れると、ディスプレイ はUFプロファイルスクリーンに進み、目標値は11.50Lに設定され、グラフは その以前の状態にロックされる。 確認釦に触れずに時間が経過すると(約5秒)、目標値は9.50に戻り、UFプ ロファイル調節スクリーンが有効となる。 図25において、グラフロック解除釦に触れて、図26に示したロック解除プ ロファイルにする。 図26−図27: 図26において、プロファイル計算設定釦に触れる。この釦は、最初のプロフ ァイルを変更した後にプロファイルを最初の形状に再設定する(図27)「消去 」釦として機能する。 ここから、オペレータは、排出した目標量を示すから、このプロファイルを基 準として使用して一つのプロファイルを描くことが出来る。 図27において、プロファイルは計算設定釦により「消去」されている。 場合によっては、計算プロファイルは目標値と僅かに異なり、これは、プロフ ァイル値及び目標値の差として表示される。この場合、グラフ確認釦及びプロフ ァイル調節釦に触れたならば、プロファイルは、完全な直線状の横線まで移動す ることが出来ない。これは、プロファイルを目標値に一致させるために使用され るアルゴリズムのためである。これは「前面加重」されており、これは、移動す ベき体積が残る時間領域の数で均一に分割できない場合、プロファイルが目標値 に一致するまで、最先(正面)の時間領域は、最小単位にて移動することを意味 す る。 図28: 図28において、オペレータは、ブリップにより示された構成において、グラ フに触れることによりプロファイルを「描いて」いる。こうした限界点以外の点 に触れているから、矢印で示したブリップは、UF量の最大及び最小値に設定さ れる。 また、図28において、オペレータは、プロファイル化して、グラフ確認釦に 触れて、そのプロファイルをロックしている。プロファイル値及び目標値は等し くないことに留意すべきである。現在、グラフ確認(GRAPH VERIFY)釦に触れる と、調節(Adjust)スクリーンが現れる(図29)。 図29: 図29において、UFプロファイル調節スクリーンが表示され、プロファイル 調節(ADJUST PROFILE)釦に触れている。 その前に最大及び最小値に設定された領域は、こうした設定値のままである。 移動論理は、ある限界点に設定されたブリップを動かさず、また、ある限界点を 超えるまでブリップを動かさない。プロファイルを移動させる過程にて、何れか のブリップが限界量に一致し、又はそれを上廻るならば、こうしたブリップはそ の限界点に設定され、余分な量は、残りのプロファイルに亙って均一に分配(移 動)される。 図30: 図30において、移動したプロファイルは、確認され、また、グラフはロック モードにある。 UF専用釦を使用して、UF専用時間領域をプログラム化する。「UF専用」 は、透析器内の透析液が静止している間の透析液システムがバイパス中、UFシ ステムが患者から流体を排出する機械状態である。 UF専用釦は、グラフロック解除/グラフ確認釦と同様に作用する。この釦は グラフがUF専用のプロファイル化を可能にする。UF専用釦は、グラフがロッ ク状態にあるとき、不作動にされる。 UF専用プロファイル化を開始するためには、グラフロック解除及びUF専用 釦に連続的に触れる。 図31: 図31において、グラフは、ロック解除されたUF専用入力モードにある。U F専用釦は、UF専用釦に変化して、この釦は、グラフ確認釦と極めて同様の状 態にて作用し、この状態で触れたとき、プロファイル値をロックする。グラフ確 認釦と異なり、UF専用機能のとき、移動又は調節は何も行われない。 UF専用プロファイルモードのとき、ブリップは、グラフに触れたことに応答 しない。 図32: 図32において、第三及び第十五の時間領域にてグラフに触れている。グラフ に触れると、UF限界量(点線のボックスで示す)に関係なく、その領域中、U F専用が作動される。一つの領域をUF専用に予め設定したならば、触れたとき 釦は専用以外に変化し、また、その逆となる。この領域の状態は、処方された時 間の棒「B」(バイパス)にて示してある。 処方された治療時間を超える時間領域はUF専用に設定することは出来ない。 UF設定領域を選択したならば、次に、UF専用確認釦に触れ、表示された領 域をロックして、UF専用を機能させ、UFプロファイルスクリーンが表示され る(図33)。 図33: 図33において、UF専用時間領域が確認されている。機械は、治療中の:45 及び3:45時間にてUF専用状態に入る。 これらのUF専用時間領域は、その時間領域が完了していないならば、任意の 時点で変更することが可能である。 また、図33において、テンプレートプロファイル釦に触れており、UFプロ ファイルテンプレートスクリーンにする(図34)。 図34: 図34において、プロファイル保持(SAVE PRLFILE)釦に触れると、確認釦が 現れ、プロファイル保持釦に「No.1」が付与される。 確認釦の時間が経過する間(約5秒間)、再度、プロファイル保持釦No.1に 触れると、この釦は、プロファイル保持No.2釦に変化し、確認釦の制限時間は 5秒に再設定される。その後に触れると(確認釦の時間が経過する前)「No.n 」は6まで増大し、次に1に戻り、その後に同様である。 確認釦に触れると、プロファイル保持No.n釦に表示された記憶位置に現在の プロファイルが記憶され、その前に記憶させたプロファイルを再び書き込む。確 認釦の時間が経過すると、プロファイルは保持されずプロファイル保持No.nは プロファイル保持に戻る。 また、図34において、確認釦に触れ、プロファイルは、No.1の位置に記憶 される。 図35: 図35において、プロファイルテンプレートの機能により、治療毎にオペレー タがプロファイルテンプレートを記憶させ且つ検索することが可能となる。テン プレートは静的RAMに記憶させ、ここで、電気が切れたときでも保持される。 システム1000は、六個までのテンプレートを記憶し且つ検索する。 また、図35において、オペレータは、このプロファイルを記憶させようとす るときプロファイル保持釦に触れている。 図35のスクリーンから、最終ページ(LAST PAGE)釦に触れて、UFプロフ ァイルスクリーンに戻る。 図36: 図36において、オペレータは、新しいプロファイルを手操作で入力する。こ れは、グラフがロック解除される任意の時点にて可能である。 図37: 図37において、オペレータは、プロファイル保持釦に二回触れて、該プロフ ァイル保持釦にプロファイル保持No.2釦を表示させる。次に、確認釦に触れ、 現在のプロファイルを位置2に記憶させる。 図38: 図38において、オペレータは、プロファイル呼び出し(RECALL PRLOFILE) 釦に触れ、これにより釦はプロファイル呼び出しNo.1に変わり、確認釦が現れ るようにする。更に、位置No.1にて記憶されたプロファイルがグラフに描かれ る。再度、確認釦の時間が経過する前に、プロファイル呼び出し釦に触れると、 次に記憶させたプロファイルが表示され、釦の数が増分される(プロファイル記 憶釦と極めて良く似た状態にて)。確認釦の時間が経過すると、プロファイル呼 び出し釦の数に関係なく、最初のプロファイル呼び出し釦に触れる前(図35) に、グラフは最初のプロファイルに戻る。 確認釦に触れると、現在のプロファイル(プロファイル呼び出し釦に表示され たもの)がグラフに残り、作用可能なプロファイルとなる。 図39: 図39において、オペレータは類似ナトリウムプロファイル釦に触れており、 これにより、ナトリウムプロファイルに似たプロファイルがグラフに現れ、これ により、確認釦が現れる。 類似ナトリウム機能は、調節前のプロファイルがオペレータに利用可能となる 点でプロファイル呼び出し機能と同様である。 類似プロファイルを判断するためには、ナトリウムプロファイルを現在のUF 量限界値に合わせる。図39に示したナトリウムプロファイルは、実際には、ナ トリウムグラフの上方の最左側コーナ部で開始され、下方の右側コーナ部まで伸 長する(ナトリウムプロファイルは限界治療時間を超えることが許容される)。 類似プロファイルは、UF量の限界点内に含まれるように適合させ、これによ り、UF量3.50Lにて類似プロファイルの上方左側コーナ部が開始される。治療 時間を超えなければならないUF量が最小であるため、下方右側コーナ部は、截 頭円錐形となる。 確認釦に触れると、(プロファイル呼び出し/確認と同様に)類似プロファイ ルは作用可能なプロファイルとなる。確認釦の時間が経過すると、最初のプロフ ァイルがグラフに復帰する。 プロファイルの間隔は、15分領域に分割され、また、較正プログラム中、30又 は60分に変更することが出来る。この間隔を30又は60分に設定したならば各領域 内のブリップは、その領域に触れたときに同時に移動する。 図40: 図40には、30分及び60分間隔の双方が示してある。左側の破線ボックスは、 30分間隔の領域を示す。この破線ボックスに触れると、両方のブリップがその位 置まで移動する。 同様に、右側の破線ボックスは60分間隔の領域を示す。 また、較正中にUF専用時間領域も調節可能である。 図41: 図41には、グラフがUF専用入力モードにあるときの同一の領域が示してあ る。 各領域の「B」は、UF量をプロファイルする間にブリップが機能するときと 同時に機能する。
【手続補正書】特許法第184条の7第1項 【提出日】1994年4月11日 【補正内容】 出願時の請求項1乃至7を補正 請求の範囲 1.プログラム化可能な記憶装置及び限外ろ過機能を有する血液透析機械に対 し、該機械が時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者からの流体の限外ろ 過を行い得るように作動指令を提供する方法にして、 (a)前記プログラム化可能な記憶装置に透析のために処方された時間を入力 する段階と、 (b)前記プログラム化可能な記憶装置に対し患者から排出すべき流体の目標 限外ろ過量を入力する段階と、 (c)前記プログラム化可能な記憶装置に対し、限外ろ過量軸及び時間軸の座 標のプロット点として表現可能であり、プロファイル−限外ろ過量を画成する、 提案された限外ろ過プロファイルを入力する段階と、 (d)前記プロファイル−限外ろ過量を目標UF量と等しくするのに必要な程 度、提案されたUFプロファイルを限外ろ過量軸に沿って動かし、血液透析機械 が、入力された処方時間内に前記移動した限外ろ過プロファイルに従って流体を 限外ろ過する一方、入力された目標限外ろ過量を達成することを可能にする段階 と、を備えることを特徴とする方法。 2.プログラム化可能な記憶装置及び限外ろ過機能を有する血液透析機械に対 し、該機械が時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者の限外ろ過を行い得 るように作動指令を提供する方法にして、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)前記タッチスクリーンを使用し、前記プログラム化可能な記憶装置に対 し処方された透析時間を入力する段階と、 (c)前記タッチスクリーンを使用して、前記プログラム化可能な記憶装置に 対し患者から排出すべき流体の限外ろ過量を入力する段階と、 (d)前記タッチスクリーン上に、限外ろ過プロファイル領域を画成する第一 及び第二の交軸を表示し、第一の軸が限外ろ過量に対応し、第二の軸が時間に対 応するようにする段階と、 (e)前記限外ろ過プロファイル領域内の複数の点にて、前記タッチスクリー ンに触れ、プロファイル限外ろ過量を画成する、提案した連続的な限外ろ過量対 時間プロファイルを画成する段階と、 (f)前記プロファイル限外ろ過量を目標限外ろ過量と等しくするのに必要な 程度、提案されたプロファイルを第一の軸に沿って動かし、血液透析機械が、入 力された処方時間内に前記移動したプロファイルに従って流体を限外ろ過する一 方、入力された目標限外ろ過量を達成することを可能にする段階と、を備えるこ とを特徴とする方法。 3.プログラム化可能な記憶装置と、時間可変の限外ろ過プロファイルに従い 、患者からの流体の限外ろ過を行う機能とを有する血液透析機械に対し、作動指 令を提供する方法にして、 (a)前記血液透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成 されたユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)前記タッチスクリーンを使用し、前記プログラム化可能な記憶装置に対 し処方された透析時間を入力する段階と、 (c)前記タッチスクリーンを使用して、前記プログラム化可能な記憶装置に 対し患者から排出すべき流体の限外ろ過量を入力する段階と、 (d)目標限外ろ過量を表示する段階と、 (e)前記目標限外ろ過量を表示する間に、前記タッチスクリーン上に、限外 ろ過プロファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸が限外 ろ過量に対応し、第二の軸が時間に対応するようにし、前記限外ろ過プロファイ ル領域内で、プロファイル限外ろ過量を画成する限外ろ過量対時間プロファイル が表示され得るようにする段階と、 (f)プロファイルUF量のディスプレイを提供する段階と、 (g)表示された目標限外ろ過及びプロファイル限外ろ過量を観察しつつ、目 標限外ろ過量に等しいプロファイル−限外ろ過量を画成する限外ろ過量対時間の プロファイルを画成し得るように、限外ろ過プロファイル領域内の複数の点にて 、 タッチスクリーンに触れる段階と、を備えることを特徴とする段階。 4.ユーザがプログラム化可能な記憶装置と、時間可変のナトリウムプロファ イルに従い、透析液中のナトリウム濃度を変化させる機能と、透析方法のため機 械を使用する間に、各種の時間にて特定のナトリウム及び限外ろ過特性を有する 透析液を形成することを機械が可能であるようにすべく、時間可変の限外ろ過プ ロファイルに従い、患者からの流体の透析を行う機能とを備える透析液形成機械 に対し、作動指令を提供する方法にして、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)所望のナトリウムプロファイルをユーザのプログラム可能な記憶装置内 にプログラム化する段階と、 (c)機械のユーザがナトリウムプロファイルに実質的に適合する限外ろ過プ ロファイルを形成することを可能にする指示をタッチスクリーンに提供する段階 と、 (d)前記タッチスクリーンを使用して、前記タッチスクリーン上に、限外ろ 過プロファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸が限外ろ 過量に対応し、第二の軸が時間に対応するようにする段階と、 (e)段階(c)にて提供された指示に触れ、タッチスクリーンが限外ろ過プ ロファイル領域内に、段階(b)にてプログラム可されたナトリウムプロファイ ルに実質的に適合する限外ろ過プロファイルを表示するようにする段階と、を備 えることを特徴とする方法。 5.ユーザがプログラム化可能な記憶装置と、透析方法のため機械を使用する 間に、各種の時間にて特定の限外ろ過特性を有する透析液を形成することを機械 が可能であるようにすべく、時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者から の流体の限外ろ過を行う機能とを備える透析液形成機械に対し、作動指令を提供 する方法にして、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)第一の限外ろ過プロファイルを該記憶装置にプログラム化する段階と、 (c)機械のユーザが前記記憶装置から第一の限外ろ過プロファイルを呼び出 すことを可能にする指示をタッチスクリーン上に提供する段階と、 (d)前記タッチスクリーンを使用して、前記タッチスクリーン上に、限外ろ 過プロファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸が限外ろ 過量に対応し、第二の軸が時間に対応するようにする段階と、 (e)段階(c)にて提供された指示に触れ、タッチスクリーンが限外ろ過プ ロファイル領域内に、第一の限外ろ過プロファイルに実質的に適合する第二の限 外ろ過プロファイルを表示するようにする段階と、を備えることを特徴とする方 法。 6.プログラム化可能な記憶装置を備える血液透析機械に対し、該機械が時間 と共に変化する作動パラメータに従って作動可能であるようにする作動指令を提 供する方法にして、 (a)前記プログラム化可能な記憶装置に、時間を入力する段階と、 (b)前記プログラム化可能な記憶装置に、前記時間中に機械を作動させる間 に達成される作動パラメータに対応する目標累計値を入力する段階と、 (c)前記プログラム化可能な記憶装置に、前記時間中、機械を実行可能な作 動パラメータの時間と共に変化する、提案されたプロファイルを入力する段階で あって、該プロファイルがパラメータ値の縦座標及び時間系横座標により画成さ れた領域内の座標のプロットとして表現可能であり、該プロットがパラメータの プロファイル累積値を画成するようにする段階と、 (d)前記プロファイルの累計値を目標累計値と等しくするのに必要な程度、 提案された時間と共に変化するプロファイルを座標に沿って変化させ、血液透析 機械が、作動する間に、時間の期間内内に入力された目標累計値を達成すること を可能にする段階と、を備えることを特徴とする方法。 7.透析器の透析液仕切り室を通じて透析液を循環させる手段と、透析器の血 液仕切り室を通じて血液を生体外に循環させる手段と、を備える、血液透析装置 にして、 (a)プログラム化可能な記憶手段と、 (b)ある時間期間を前記記憶手段に入力する手段と、 (c)前記時間期間中に装置を作動させる間に達成すべき、時間と共に変化す るパラメータの目標累積値を前記記憶手段に入力する手段を備え、 (d)前記プログラム化可能な記憶手段に、前記時間中に装置により実行すべ き作動パラメータの時間と共に変化する提案されたプロファイルを入力する手段 と、を備え、該提案されたプロファイルが、パラメータの値の縦座標及び時間に よる横座標により画成された領域内で座標のプロットとして表現可能であり、該 プロットがパラメータのプロファイル累積値を画成するようにし、 (e)前記入力された時間期間及び入力された提案プロファイルに応答して、 プロファイル累積値と目標累積値とを比較する手段と、 (f)前記(e)に記載された前記手段に応答し、前記提案されたプロファイ ルを縦座標に沿って変化させ、前記プロファイル累積値が目標累積値と等しくな るようにする手段と、 (g)前記提案されたプロファイルに代えて、変更されたプロファイルを前記 記憶手段に入力する手段と、 (h)前記(g)に記載された前記手段に応答して、該装置が変更された移動 プロファイルに従って作動し、該装置が作動する間に、前記時間内で入力された 目標累積値を実現することを可能にする手段と、を備えることを特徴とする血液 透析装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョンソン,ハーレイ・ディー アメリカ合衆国オレゴン州97229,ポート ランド,ノース・ウエスト・ナインティフ ィフス・アベニュー 375 (72)発明者 ケリー,トーマス・ディー アメリカ合衆国オレゴン州97225,ポート ランド,サウス・ウエスト・キャニオン・ レーン 7221 (72)発明者 ウルフ,アラン・ジョージ アメリカ合衆国オレゴン州97201,ポート ランド,サウス・ウエスト・バーバー・ブ ールバード 4940 【要約の続き】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.プログラム化可能な記憶装置及び限外ろ過機能を有する血液透析機械に対 し、該機械が時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者の限外ろ過を行い得 るように作動指令を提供する方法にして、 (a)前記プログラム化可能な記憶装置に透析のために処方された時間を入力 する段階と、 (b)前記プログラム化可能な記憶装置に対し患者から排出すべき目標UF量 を入力する段階と、 (c)前記プログラム化可能な記憶装置に対し、UF量軸及び時間軸の座標の プロット点として表現可能であり、プロファイル−UF量を画成する、提案され たUFプロファイルを入力する段階と、 (d)前記プロファイル−UF量が目標UF量に等しくない場合、プロファイ ルUF量が目標UF量と等しくなる迄、提案されたUFプロファイルをUF量軸 に沿って動かす段階と、次に、提案されたUFプロファイルに代えて、該移動し たUFプロファイルを前記プログラム化可能な記憶装置に入力し、前記移動した UFプロファイルに従って患者に限外ろ過を行う間に、血液透析機械が、入力さ れた処方時間内で入力した目標UF量を達成することを可能にする段階と、を備 えることを特徴とする方法。 2.プログラム化可能な記憶装置及び限外ろ過機能を有する血液透析機械に対 し、該機械が時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者の限外ろ過を行い得 るように作動指令を提供する方法にして、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)前記タッチスクリーンを使用し、前記プログラム化可能な記憶装置に対 し処方された透析時間を入力する段階と、 (c)前記タッチスクリーンを使用して、前記プログラム化可能な記憶装置に 対し患者から排出すべき目標UF量を入力する段階と、 (d)前記タッチスクリーン上に、UFプロファイル領域を画成する第一及び 第二の交軸を表示し、第一の軸がUF量に対応し、第二の軸が時間に対応するよ うにする段階と、 (e)前記UFプロファイル領域内の複数の点にて、前記タッチスクリーンに 触れ、プロファイルUF量を画成する、対案された連続的なUF量対時間プロフ ァイルを画成する段階と、 (f)前記プロファイル−UF量が目標UF量に等しくない場合、プロファイ ルUF量が目標UF量と等しくなる迄、提案されたUFプロファイルをUF量軸 に沿って動かす段階と、次に、移動したUFプロファイルを前記プログラム化可 能な記憶装置に入力し、前記移動したUFプロファイルに従って患者の限外ろ過 を行う間に、血液透析機械が入力した処方時間内で入力した目標UF量を達成す ることを可能にする段階と、を備えることを特徴とする方法。 3.プログラム化可能な記憶装置と、時間可変の限外ろ過プロファイルに従い 、患者の限外ろ過を行う機能とを有する血液透析機械に対し、作動指令を提供す る方法にして、 (a)前記血液透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成 されたユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)前記タッチスクリーンを使用し、前記プログラム化可能な記憶装置に対 し処方された透析時間を入力する段階と、 (c)前記タッチスクリーンを使用して、前記プログラム化可能な記憶装置に 対し患者から排出すべき目標UF量を入力する段階と、 (d)目標UF量を表示する段階と、 (e)前記目標UF量を表示する間に、前記タッチスクリーン上に、UFプロ ファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸がUF量に対応 し、第二の軸が時間に対応するようにし、前記UFプロファイル領域内で、プロ ファイルUF量を画成するUF量対時間プロファイルが表示され得るようにする 段階と、 (f)プロファイルUF量のディスプレイを提供する段階と、 (g)表示された目標UF及びプロファイルUF量を観察しつつ、目標UF量 に等しいプロファイル−UF量を画成するUF量対時間のプロファイルを画成し 得るように、UFプロファイル領域内の複数の点にて、タッチスクリーンに触れ る段階と、を備えることを特徴とする段階。 4.ユーザがプログラム化可能な記憶装置と、時間可変のナトリウムプロファ イルに従い、透析液中のナトリウム濃度を変化させる機能と、透析方法のため機 械を使用する間に、各種の時間にて特定のナトリウム及び限外ろ過特性を有する 透析液を形成することを機械が可能であるようにすべく、時間可変の限外ろ過プ ロファイルに従い、患者の透析を行う機能とを備える透析液形成機械に対し、作 動指令を提供する方法にして、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)所望のナトリウムプロファイルをユーザのプログラム可能な記憶装置内 にプログラム化する段階と、 (c)機械のユーザがナトリウムプロファイルに実質的に適合する限外ろ過プ ロファイルを形成することを可能にする指示をタッチスクリーンに提供する段階 と、 (d)前記タッチスクリーンを使用して、前記タッチスクリーン上に、UFプ ロファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸がUF量に対 応し、第二の軸が時間に対応するようにする段階と、 (e)段階(c)にて提供された指示に触れ、タッチスクリーンがUFプロフ ァイル領域内に、段階(b)にてプログラム化されたナトリウムプロファイルに 実質的に適合する限外ろ過プロファイルを表示するようにする段階と、を備える ことを特徴とする方法。 5.ユーザがプログラム化可能な記憶装置と、透析方法のため機械を使用する 間に、各種の時間にて特定の限外ろ過特性を有する透析液を形成することを機械 が可能であるようにすべく、時間可変の限外ろ過プロファイルに従い、患者の透 析を行う機能とを備える透析液形成機械に対し、作動指令を提供する方法におい て、 (a)前記透析機械に作用可能に接続されたタッチスクリーンとして形成され たユーザ/機械のインターフェースを提供する段階と、 (b)第一の限外ろ過プロファイルをユーザのプログラム可能な記憶装置にプ ログラム化する段階と、 (c)機械のユーザがナトリウムプロファイルに実質的に適合する限外ろ過プ ロファイルを形成することを可能にする指示をタッチスクリーンに提供する段階 と、 (d)前記タッチスクリーンを使用して、前記タッチスクリーン上に、UFプ ロファイル領域を画成する第一及び第二の交軸を表示し、第一の軸がUF量に対 応し、第二の軸が時間に対応するようにする段階と、 (e)段階(c)にて提供された指示に触れ、タッチスクリーンがUFプロフ ァイル領域内に、第一の限外ろ過プロファイルに実質的に適合する第二の限外ろ 過プロファイルを表示するようにする段階と、を備えることを特徴とする方法。 6.プログラム化可能な記憶装置を備える血液透析機械に対し、該機械が時間と 共に変化する作動パラメータに従って作動可能であるようにする作動指令を提供 する方法にして、 (a)前記プログラム化可能な記憶装置に、時間を入力する段階と、 (b)前記プログラム化可能な記憶装置に、前記時間中に機械を作動させる間 に達成される作動パラメータに対応する目標累計値を入力する段階と、 (c)前記プログラム化可能な記憶装置に、前記時間中、機械を実行可能な作 動パラメータの時間と共に変化する、提案されたプロファイルを入力する段階で あって、該プロファイルがパラメータ値の縦座標及び時間系横座標により画成さ れた領域内の座標のプロットとして表現可能であり、該プロットがパラメータの プロファイル累積値を画成するようにする段階と、 (d)前記プロファイルの累積値が目標累積値に等しくない場合、提案された 時間と共に変化するプロファイルを縦座標に沿って変化させ、該プロファイルの 累積値が目標累積値と等しくなるようにし、次に、提案されたプロファイルに代 えて、変更されたプロファイルをプログラム化可能な記憶装置に入力し、血液透 析機械が作動中、前記時間以内で入力した目標累積値が達成され得るようにする 段階と、を備えることを特徴とする方法。 7.透析器の透析液仕切り室を通じて透析液を循環させる手段と、透析器の血 液仕切り室を通じて血液を生体外に循環させる手段と、を備える血液透析装置に して、 (a)プログラム化可能な記憶手段と、 (b)ある時間の期間を前記記憶手段に入力する手段と、 (c)前記時間の期間中に装置を作動させる間に達成すべき、時間と共に変化 するパラメータの目標累積値を前記記憶手段に入力する手段を備え、 (d)前記プログラム化可能な記憶手段に、前記時間中に装置により実行すべ き作動パラメータの時間と共に変化する提案されたプロファイルを入力する手段 と、を備え、該提案されたプロファイルが、パラメータの値の縦座標及び時間に よる横座標により画成された領域内で座標のプロットとして表現可能であり、該 プロットがパラメータのプロファイル累積値を画成するようにし、 (e)前記入力された時間の期間及び入力された提案プロファイルに応答して プロファイル累積値と目標累積値とを比較する手段と、 (f)前記(e)に記載された前記手段に応答し、前記提案されたプロファイ ルを縦座標に沿って変化させ、前記プロファイル累積値が目標累積値と等しくな るようにする手段と、 (g)前記提案されたプロファイルに代えて、変更されたプロファイルを前記 記憶手段に入力する手段と、 (h)前記(g)に記載された前記手段に応答して、該装置が変更された移動 プロファイルに従って作動し、該装置が作動する間に、前記時間内で入力された 目標累積値を実現することを可能にする手段と、を備えることを特徴とする血液 透析装置。
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