KR100342277B1 - 투석장치용수-제거제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제거하려는 계획된 용량의 물을 설정하기 위한 용량-설정 수단: 수-제거 속도를 설정하기 위한 속도-설정 수단; 및 상기 용량-설정 수단에 의해 설정된 제거하려는 계획된 용량의 물 및 상기 속도-설정 수단에 의해 설정된 수-제거 속도로부터 투석 치료의 최종 시간을 계산하여 표시하기 위한 시간-표시 수단을 포함하는 투석 장치용 수-제거 제어 시스템에 관한 것이다. 상기 제어 시스템은 투석시 속도-설정 수단을 작동시켜 단계적으로 수-제거 속도를 변화시키고, 시간-표시 수단이 수-제거 속도의 단계적인 변화와 동시에 투석 치료의 최종 시간을 계산할 뿐만 아니라 투석 치료의 계산된 최종 시간을 표시하도록 고안되어졌다.

Description

투석 장치용 수-제거 제어 시스템
본 발명은 투석 장치용 수-제거 제어 시스템, 보다 구체적으로는 일부 이유로 투석 치료의 예정된 완결 시간을 변경할 필요가 있는 경우 또는 기타 투석시, 계획된 수-제거 용량 및 수-제거 속도중 하나 이상의 예비 설정 값을 변경시키므로써 계획된 투석 치료의 완결 시간을 재계산하고 표시할 수 있는 수-제거 제어 시스템에 관한 것이다.
투석 장치는 만성 신기능 부전중 환자의 투석 치료를 위해 폭넓게 사용되어 왔다. 이러한 투석 장치는 일반적으로 투석기, 혈액 라인, 투석물 라인, 혈액 펌프, 수-제거 펌프 및 수-제거 제어 시스템으로 구성되어 있다. 수-제거 제어 시스템은 일반적으로 제거하려는 물의 용량을 설정하기 위한 용량-설정 수단, 수-제거속도를 설정하기 위한 속도-설정 수단 및 속도-설정 수단에 의해 설정된 수-제거 속도의 설정값을 기본으로 하는 수-제거 공정을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 제거하려는 물에 대한 설정 용량 및 수-제거 속도의 설정값으로부터 투석에 필요한 시간을 계산하고, 투석 치료의 소요 시간 및 실제 시간으로부터 투석 치료의 완결 시간, 즉 투석 치료 종료 시간을 측정하도록 고안되어 있다. 일반적으로, 제어 수단은 제거하려는 물의 용량 및 심지어 투석 치료중의 수-제거 속도를 변경시킬 수 있는 능력을 갖도록 고안되어 있다.
최근에 고성능 투석 장치가 개발되었고, 이는 혈액으로부터 다량의 물을 제거할 수 있다. 그러나, 물을 과도하게 제거하거나 불충분하게 제거하는 부적절한 수 제거 제어는 환자의 생명을 위태롭게 할 수 있다. 따라서, 올바르고 안전한 수-제거 제어를 보증하는 투석 장치용 수-제거 제어 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다.
이러한 요구에 부합하여, 예를들면 일본국 실용신안 공보 제 B-94-11001 호 및 일본국 특허 출원 제 94-14994 호에는 초여과 제어 시스템을 구비한 몇몇 투석 장치가 제안되어 있다.
상기 제 B-94-11001 호는, 여과시킬 물의 계획된 양을 설정하기 위한 용량-설정 수단, 여과 속도를 설정하기 위한 속도-설정 수단 및 속도-설정 수단에 의해 측정된 여과 속도를 기본으로 하는 초여과 공정을 제어하기 위한 제어 유니트를 포함하고, 상기 제어 유니트가 여과 용량 및 여과 속도중 하나 이상을 투석 치료시 변경시키도록 고안되었고, 상기 제어 유니트가 계획된 여과 용량, 여과-속도 및 상기 시간에 의해 여과되는 물의 용량을 사용하므로써 투석의 잔여 시간을 계산하고, 결과를 표시하는데 적합한 투석 장치를 개시하고 있다. 여과 용량 또는 여과 속도가 투석시 변경되는 경우, 제어 단위는 변경된 값으로부터 투석의 잔여 시간을 재계산하고, 결과를 표시한다.
상기 일본극 특허 출원 제 94-14994 호는, 수-제거의 제어를 위한 데이타로서, 제거하려는 계획된 용량의 물, 투석 치료의 계획된 완결 시간 및 현재 시간을 설정하기 위한 수단, 및 데이타로부터 투석 치료하는데 필요한 시간을 계산하기 위한 수단을 포함하고, 이로부터 투석개시 시간에 수-제거 속도가 자동적으로 계산되는 투석 장치용 수-제거계산 시스템을 개시하고 있다. 투석 치료가 일부 이유 또는 기타 이유로 지연되는 경우, 수-제거 속도는 투석 치료의 잔여 시간 및 제거하려는 물의 잔여 용량으로부터 자동적으로 재계산되어, 투석 치료의 지연시간을 소거하고, 이어서 계산된 새로운 값으로 수-제거 속도가 재설정된다.
그러나, 상기 제 B-94-11001 호의 투석 장치는 투석 치료의 잔여 시간을 나타내지만, 투석 치료의 완결 시간을 표시하지 못하여, 오퍼 레이터가 부주의로 인해 투석 치료의 완결 시간에 대해 잘못된 판단을 할 수 있다. 일부 이유 또는 기타 이유로 초기 계획된 시간내에 투석 치료를 종결시키기가 곤란한 경우, 초기 계획된 완결 시간보다 더 짧은 시간내에 투석 치료를 종결시킬 필요가 있다. 이러한 경우, 특히 많은 환자들이 동시에 치료받는 경우, 투석 치료는 동시에 종결되어, 후처리 및 다음 치료 준비로 인해 오퍼레이터가 작업을 진행시키지 못한다. 따라서, 오퍼레이터는 혈액 또는 초여과 속도로부터 제거하려는 계획된 용량의 물을 설정하는경우 계산상 실수를 범할 수 있다.
일본국 특허 출원 제 94-14994 호의 수-제거 계산 시스템은 초기 측정된 시간에서 투석 치료를 종결하기 위해 수-제거 속도를 재설정하도록 고안되어, 수-제거 속도가 너무 빨라서, 지나친 수-제거를 일으키게 된다. 이러한 문제점은 수-제거 속도의 상한값을 설정하므로써 극복할 수 있지만, 수-제거 속도가 상기 상한값을 초과할 때마다 수-제거 속도를 재계산할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 지나친 수-제거를 일으키지 않고, 투석 치료 계획을 제어하여 투석 치료의 동시적인 종결을 피하게 하는 투석 장치용 수-제거 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 및 기타 목적은
제거하려는 계획된 용량의 물 또는 계획된 수-제거 용량을 설정하기 위한 용량-설정 수단;
수-제거 속도를 설정하기 위한 속도-설정 수단; 및
상기 용량--설정 수단에 의해 설정된 계획된 수-제거 용량 및 상기 속도-설정 수단에 의해 설정된 수-제거 속도로부터 투석 치료의 완결 시간을 계산하여 표시하기 위한 시간-표시 수단을 포함하고,
투석시 속도-설정 수단을 작동시켜 단계적으로 수-제거 속도를 변화시키고, 시간-표시 수단이 수-제거 속도의 단계적인 변화와 동시에 투석 치료의 완결 시간을 계산할 뿐만 아니라 투석 치료의 계산된 완결 시간을 표시하도록 고안된 투석 장치용 수-제거 제어 시스템을 제공하므로써 이룩된다.
바람직한 태양에서, 속도-설정 수단은 상하 개폐식 스위치 또는 한쌍의 누름 버튼 스위치로 구성된다.
제어 시스템은 투석시 용량-설정 수단을 작동시키므로써 계획된 수-제거 용량을 단계적으로 변화시키고, 계획된 수-제거 용량의 단계적인 변화와 동시에 시간-표시 수단이 투석 치료의 완결 시간을 계산할 뿐만 아니라 투석 치료의 계산된 완결 시간을 표시하도록 고안될 수 있다. 상기의 경우에서, 계획된 수-제거 용량을 설정하기 위한 용량-설정 수단은 바람직하게는 상하 개폐식 스위치 또는 한쌍의 누름 버튼 스위치로 구성된다.
또다른 태양에서, 제어 시스템에 실제 투석 치료 시간에서 계획된 완결 시간까지의 잔여 시간을 계산하고 이를 표시하기 위한 표시수단이 제공된다.
본 발명의 상기 및 기타 목적 및 특징은, 동일한 부재에 대해 동일한 참고 번호를 부기한 첨부된 도면을 참고로 하여 그의 바람직한 태양과 관련된 하기 설명으로부터 분명해질 것이다.
제 1 도에 있어서, 혈액 라인 (1), 혈액 라인 (1)중에 배치된 투석기 (2), 혈액 라인 (1)의 상부 스트림 측면중에 배치된 혈액 펌프 (3), 투석기 (2)에 결합된 투석물질 라인 (4), 혈액으로부터 물을 제거하기 위한 투석물질 라인 (4)중에 배치된 수-제거 수단 (5), 투석물질 라인 (4)에 투석물질을 공급하기 위한 투석물질 펌프 (7) 및 수-제거 수단 (5) 및 투석물질 펌프 (7)를 제어하기 위한 수-제거 제어 유니트 (6)를 포함하는 혈액 투석 시스템을 나타내고 있다.
투석시, 환자의 정맥으로부터의 혈액을 혈액 라인 (1)을 통해 혈액 펌프 (3)에 의해 투석기 (2)중으로 도입시키고, 투석물질을 투석물질 라인 (4)을 통해 투석물질 펌프 (7)에 의해 투석기 (2)중으로 도입하여 혈액으로부터 독성 폐기물 및 과잉 물을 제거한다. 투석기 (2)에서, 혈액을 투석하고, 이어서 혈액 라인 (1)을 통해 환자의 동맥으로 보낸다. 동시에, 혈액중의 과잉 물을 예정된 속도로 게거하고, 투석물질 라인 (4)를 통해 수-제거 수단 (5)중으로 폐투석물질과 함께 도입시키고, 상기 시스템 밖으로 버린다. 투석시, 수-제거 수단 (5)의 수-제거 속도 및 투석물질 펌프 (7)의 작동을 제어 유니트 (6)에 의해 제어한다.
투석 치료를 시작한 후, 경고 신호로 인한 수 제거 제어의 방해로 인한 투석 치료의 지연을 방지하기 위해 수-제거 속도를 증가시킬 필요가 있거나, 또는 많은 환자의 투석 치료의 동시 종료로 인한 심한 과로를 일으킬 수 있다는 두려움 때문에 투석 치료의 완결 시간을 변경시킬 필요가 있다. 또한, 제거하려는 물의 계획된 양을 변화시킬 필요가 있다. 본 발명의 수-제거 제어 시스템은 수-제거 속도를 변화시키므로써 이러한 요구들이 충족되도록 고안되어졌다. 또한, 본 발명의 수 제거 제어 시스템은 계획된 수-제거 용량을 변화시키므로써 이들 요구에 부응하는 기능을 갖도록 고안되어졌다.
상기 태양에서, 제어 시스템은 심지어는 투석 치료를 수행하면서 속도-설정 수단 (스위치 (9))을 작동시키므로써 수-제거 속도 값이 단계적으로 변화될 수 있도록 고안되어졌다. 이 때문에, 속도-설정 수단은 한쌍의 상하 키(key) 스위치로 구성되어 있다. 또한, 용량-설정 수단은 한쌍의 상하 키 스위치로 구성되어 투석시 단계적으로 수 제거 용량의 값을 변화시킬 수 있다.
수-제거 수단 (5)은 일반적으로 일본국 실용신안 제 B-81-82호에 기재된 초여과 펌프 또는 일본국 실용신안 제 B-91-54590 호에 개시된 장치로 구성되어 있다. 일본국 실용신안 제 90-54590 호에 기재된 장치는 새로운 투석물질 및 사용된 투석물질을 임시로 저장하는 밀폐 용기를 포함하고, 상기 밀폐 용기는 투석물질 공급실, 투석물질 회수실, 및 이들 사이에 위치하고, 용량 제어 수단에 연결된 용량 변화실로 두개의 이동가능한 횡경막에 의해 구획되고, 상기 용량 제어 수단은 실리콘 오일을 함유하고 상기 오일을 용량 변화실로 유동시키거나 또는 그로부터 유동하여 나오도록 하여 용량 변화실의 용량을 조절한다.
수-제거 제어 유니트 (6)는 산술 및 논리 계산을 수행하고, 시스템의 기타 요소의 작동을 제어하는 마이크로프로세서(micro-processor) (나타내지 않았음)를 포함한다. 또한, 제어 유니트 (6)는 제 2 도에 나타낸 바와 같이 표시 판넬 (100)을 포함하며, 이는 수 제거의 제어에 필요한 데이터를 설정하기 위한 입력 수단이고, 임시 요구로서 제어 데이타를 표시하기 위한 수단이다. 일반적으로, 수 제거의 제어를 위해 필요한 데이타는, 예를들면 혈액으로부터 제거하려는 계획된 용량의 물, 수-제거 속도 및 투석 치료의 계획된 완결 시간을 포함한다.
제 2 도에 나타낸 바와 같이, 상기 태양에서 표시 판넬 (100)은 제거하려는 계획된 용량의 물을 설정하기 위한 용량-설정 스위치 (8), 수-제거 속도를 설정하기 위한 속도-설정 스위치 (9), 3개의 기본표시 창 (81, 91 및 2) 및 추가로 2개의 표시 창 (10 및 11)을 제공한다. 표시 창 (81)은 용량-설정 스위치 (8)에 의해 설정된 제거하려는 계획된 용량의 물을 표시하기 위해 사용하고, 표시 창 (91)은 속도-설정 스위치 (9)에 의해 설정된 수-제거 속도를 표시하기 위해 사용하며, 표시 창 (12)은 마이크로프로세서에 의해 계획된 수-제거 용량 및 수-제거 속도로부터 유도되는 투석 치료의 계획된 완결 시간을 표시하기 위해 사용한다. 추가 표시 창중 하나 (10)는 투석 치료의 개시로부터 경과된 시간을 표시하기 위해 사용하는 한편, 또다른 추가 표시 창 (11)은 실제 또는 현재 시간을 표시하기 위해 사용한다. 추가 표시 창 (10 및 11)은 선택적이며, 불필요한 경우 제거할 수도 있다.
경우에 따라서, 표시 판넬 (100)은 투석 치료의 실제 시간과 계획된 완결 시간 사이의 시간을 표시하기 위해 추가의 창을 포함하는 잔여-시간 표시 수단을 제공할 수도 있다. 잔여-시간 표시 수단은 각 환자에 대한 잔여 시간을 바로 볼 수 있기 때문에, 동시에 많은 환자를 치료하는 경우 투석 치료 계획을 쉽게 변경시킬 수 있게 한다.
사용시, 계획된 수 제거 용량은 우선 용량-설정 스위치 (8)를 눌러 설정하고, 이어서 수-제거 속도는 속도-설정 스위치 (9)에 의해 설정한다. 이들 설정 값은 각각 표시 창 (81) 및 (91)에 표시되고, 투석치료에 필요한 시간은 하기 식에 의해 계획된 용량 및 수-제거 속도의 설정 값으로부터 자동적으로 결정된다:
필요 시간 = 계획된 용량 /수-제거 속도.
이어서, 필요 시간 및 실제 시간으로부터, 투석 치료의 완결 시간이 제어 유니트 (6)에 의해 자동적으로 계산되고, 완결 시간-표시 창 (12)에 표시된다.
투석시, 투석 치료의 수-제거 속도 또는 계획된 완결 시간을 변경시킬 필요가 있는 경우, 수-제거 속도의 설정 값을 변경시키므로써 이를 수행할 수 있다. 초기에 계획된 물의 제거 용량을 변경시킬 필요가 있는 경우, 이는 속도-설정 스위치 (9)를 작동시켜 수행할 수 있다. 누름 버튼 스위치 (9)의 상부 또는 하부를 누르고, 누른 상태하에서 그대로 있는 경우, 수-제거 속도는 단계적으로 증가 또는 감소되고, 동시에 수-제거 속도 표시 창 (91)에 표시된다. 이와 동시에, 투석 치료의 새롭게 평가된 완결 시간이 재계산되고, 표시 창 (12)에서 투석 치료의 새로 계획전 완결 시간으로 표시된다.
투석 치료의 완결 시간의 변경은 속도-설정 스위치 (9)를 누르고, 표시 창 (12)에 표시된 투석 치료의 완결 시간이 투석 치료의 목적하는 완결 시간에 이를 때까지 계속 누르므로써 수행할 수 있다. 또한, 투석시 투석 치료의 완결 시간을 변경시키기가 쉽다. 더욱이, 투석시 투석 치료의 수-제거 속도 또는 완결 시간의 계산 착오 또는 입력 오류를 피할 수 있다.
수-제거 제어 유니트 (6)의 메모리에 각 환자에 대한 수-제거 속도의 상한값을 미리 저장시키므로써 제어 유니트는 수-제거 속도가 상한값을 넘는 것을 방지하기 때문에, 비록 수-제거 속도가 상한 값에 이른 후 누름 버튼 스위치가 계속 눌려져 있다 하더라도 지나친 수-제거를 피할 수 있다. 물론, 투석 치료의 완결 시간 표시는 수-제거 속도가 상한값에 이른 후에도 변경되지 않는다.
또한, 투석 치료의 계획된 완결 시간은 제거하려는 물의 용량을 조정하므로써 변경할 수 있다. 이는 상기 절차와 동일한 방식, 예를 들면 용량-설정 스위치 (8)의 상부 또는 하부를 누르므로써 수행한다.
본 발명의 제어 시스템은 제어 유니트에 의해 계산된 투석 치료의 잔여 시간을 표시하기 위한 수단을 제공한다. 상기의 경우에서, 투석 치료의 잔여 시간은 표시 창에 나타난다. 잔여 시간이 길면 길수록, 투석 치료의 완결. 시간의 변화 범위가 더욱 넓어진다. 또한, 투석 치료에 필요한 시간을 단축시키거나 또는 투석시 투석 치료의 지연을 방지할 필요성이 있는 경우, 잔여 시간 표시 수단을 사용하는 것이 편리하다.
상기에서 이해한 바와 같이, 본 발명에 따라서 투석 치료의 완결 시간을 계획할 수 있고, 따라서 많은 환자에 대한 투석 치료의 동시적인 종결을 피할 수 있다. 또한, 본 발명에 따라서 투석 치료의 완결 시간을 제어하기 쉽고, 계산 착오가 없고 수-제거 속도가 투석시 변경되는 경우 물이 과도하게 제거될 우려가 없는 제어 시스템을 제공한다.
본 발명은 바람직한 태양과 관련하여 첨부된 도면을 참고로 하여 충분히 기술되었지만, 당분야의 숙련자라면 여기에 다양한 변화 및 변형을 가할 수 있음을 이해할 것이다. 이러한 변화 및 변형은 본 발명의 범주를 벗어나지 않는한 청구범위에서 정의된 범위내에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1 도는 본 발명에 따르는 수-제거 제어 시스템을 갖는 투석 장치를 도시하는 도면이고,
제 2 도는 제 1 도의 수-제거 제어 유니트의 표시 판넬의 한 예를 도시하는 도면이다.

Claims (5)

  1. 계획된 수-제거 용량을 설정하기 위한 용량-설정 수단;
    수-제거 속도를 설정하기 위한 속도-설정 수단; 및
    상기 용량 설정 수단에 의해 설정된 계획된 수-제거 용량 및 상기 속도-설정 수단에 의해 설정된 수-제거 속도로부터 투석 치료의 완결 시간을 계산하여 표시하기 위한 시간-표시 수단
    을 포함하고,
    투석시 속도-설정 수단을 작동시켜 단계적으로 수-제거 속도를 변화시키고, 시간-표시 수단이 수-제거 속도의 단계적인 변화와 동시에 투석 치료의 완결 시간을 계산할 뿐만 아니라 투석 치료의 계산된 완결 시간을 표시하도록 고안된 투석 장치용 수-제거 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,속도-설정 수단이 상하 개폐식 스위치로 구성된 투석 장치용 수-제거 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템이, 투석시 용량-설정 수단을 작동시켜 계획된 수-제거 용량을 단계적으로 변화시키고, 시간-표시 수단이 계획된 수-·제거 용량의 단계적인 변화와 동시에 투석 치료의 완결 시간을 계산할 뿐만 아니라 투석 치료의 계산된완결 시간을 표시하도록 고안된 투석 장치용 수-제거 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 용량-설정 수단이 상하 개폐식 스위치로 구성된 투석 장치용 수-제거 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,상기 제어 시스템이 투석 치료의 실제 시간에서 완결 시간까지의 잔여 시간을 계산하고 표시하기 위한 표시 수단을 포함하는
    투석 장치용 수-·제거 제어 시스템.
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