(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析器を有する体外血液処理機器における透析液流量または血液流量を予め設定するための装置であって、
前記透析器が、半透膜によって、予め設定された血液流量Ｑｂの血液が流通する血液チャンバと、予め設定された透析液流量Ｑｄの透析液が流通する透析液チャンバとに分けられ、
前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置が、前記予め設定された血液流量Ｑｂおよび前記予め設定された透析液流量Ｑｄのそれぞれに応じて前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂを決定する装置において、
前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置は、予め設定された血液流量Ｑｂとして定められたものが前記透析液流量Ｑｄであり、あるいは、予め設定された透析液流量Ｑｄとして定められたものが前記血液流量Ｑｂであり、
前記透析器の計量特性に応じて前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂが決定され、それにより、前記血液流量Ｑｂ又は前記透析液流量Ｑｄのいずれかが所定量だけ増大された場合に、血液処理の有効性の計量特性が少なくとも所定の大きさ以上増加することを特徴とする装置。
【請求項２】
透析処理の計量特性が前記透析処理のクリアランスＫであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記透析器の計量特性が前記透析器の物質移動係数ｋ０Ａであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置は、前記血液処理の有効性が異なる様々な処理モードを予め設定するための入力ユニットを有し、所定の処理モードに関して前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂが決定され、それにより、前記血液流量Ｑｂ又は前記透析液流量Ｑｄのいずれかが所定量だけ増加した場合に、前記血液処理の有効性の計量特性が、所定の処理モードに対して割り当てられる大きさ以上高まることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置は、数学的方程式から前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂを計算する計算ユニットを有することを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記透析液流量Ｑｄを計算するための数学的方程式が多次元多項式であることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
透析器を有する血液の体外処理のための血液処理機器であって、前記透析器が、半透膜によって、予め設定された血液流量Ｑｂの血液が流通する血液チャンバと、予め設定された透析液流量Ｑｄの透析液が流通する透析液チャンバとに分けられる前記血液処理機器において、請求項１から６のいずれかに記載の前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための装置を有することを特徴とする血液処理機器。
【請求項８】
前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置によって前記予め設定された透析液流量Ｑｄまたは前記予め設定された血液流量Ｑｂを設定する制御ユニットを有することを特徴とする、請求項７に記載の血液処理機器。
【請求項９】
所定の透析液流量Ｑｄで透析液を圧送するための透析液ポンプ及び／又は所定の血液流量Ｑｂで血液を圧送するための血液ポンプを有し、前記透析液流量または前記血液流量を予め設定するための前記装置によって、予め設定される透析液流量および血液流量にそれぞれ基づき透析液または血液が圧送されるように透析液ポンプの速度または血液ポンプの速度を設定する前記制御ユニットを有することを特徴とする、請求項８に記載の血液処理機器。
【請求項１０】
透析器を有する体外血液処理機器において設定される透析液流量または血液流量を前記体外血液処理機器で予め設定するための方法であって、前記透析器が、半透膜によって、予め設定された血液流量Ｑｂで血液が流通する血液チャンバと、予め設定された透析液流量Ｑｄで透析液が流通する透析液チャンバとに分けられ、前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂが、前記予め設定された血液流量Ｑｂおよび前記予め設定された透析液流量Ｑｄのそれぞれに応じて決定される方法において、
前記血液流量Ｑｂに応じて決定されるものが前記透析液流量Ｑｄであり、あるいは、前記透析液流量Ｑｄに応じて決定されるものが前記血液流量Ｑｂであり、
前記透析器の計量特性に応じて前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂが決定され、それにより、前記血液流量Ｑｂ又は前記透析液流量Ｑｄのいずれかが所定量だけ増加した場合に、血液処理の有効性の計量特性が少なくとも所定の大きさ以上増加することを特徴とする方法。
【請求項１１】
透析処理の計量特性が前記透析処理のクリアランスＫであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記透析器の計量特性が前記透析器の物質移動係数ｋ０Ａであることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
血液処理の有効性が異なる様々な処理モードが予め設定され、所定の処理モードに関してその透析液流量Ｑｄまたは血液流量Ｑｂが決定され、前記血液流量Ｑｂ又は前記透析液流量Ｑｄのいずれかが所定量だけ増加した場合に、血液処理の有効性の計量特性が、所定の処理モードに対して割り当てられる大きさ以上増加することを特徴とする、請求項１０から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記透析液流量Ｑｄまたは前記血液流量Ｑｂが数学的方程式を用いて計算されることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記透析液流量Ｑｄを計算するための前記数学的方程式が多次元多項式であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
透析器を有する体外血液処理機器を動作させる方法であって、前記透析器が、半透膜によって、予め設定された血液流量Ｑｂの血液が流通する血液チャンバと、予め設定された透析液流量Ｑｄの透析液が流通する透析液チャンバとに分けられ、請求項１１から１７のいずれかに記載の方法によって決定される前記透析液流量が透析液流量として設定され、または、請求項１０から１５のいずれかに記載の方法によって決定される前記血液流量が血液流量として設定される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透析器を有する体外血液処理機器における透析液流量または血液流量を予め設定するための装置および方法であって、前記透析器が半透膜によって予め設定された血液流量の血液が流通する血液チャンバと、予め設定された透析液流量の透析液が流通する透析液チャンバとに分けられる装置および方法に関する。また本発明は、透析液流量または血液流量を予め設定するための装置を有する血液処理機器及び体外血液処理機器を動作させる方法に関する。
【０００２】
血液透析、血液ろ過および血液透析ろ過などの血液洗浄治療で使用されるプロセスにおいて、患者からの血液は、半透膜によって血液チャンバと透析液チャンバまたはろ過チャンバとに分けられる透析器またはフィルタを有する体外血液回路を通じて運ばれる。血液透析ろ過では、血液透析および血液ろ過の両方が行なわれる。本発明は、血液が透析器の血液チャンバを通じて流れ且つ透析液がその透析液チャンバを通じて流れる血液洗浄治療で使用される全てのプロセスに関連する。
【背景技術】
【０００３】
透析器の性能及び／又は透析処理の有効性を定めることができる様々な既知の物理的及び／又は化学的な測定基準が存在する。透析器の性能に関する１つの既知の測定基準はクリアランスＫである。物質のクリアランスＫは、透析器に流入した液中の対象物質がどれほど完全に取り除かれたかを示す流量の割合である。透析処理の有効性において、特に重要性を有するものは、透析量Ｋｔ／Ｖと呼ばれるものであり、尿素におけるクリアランスＫと有効処理時間ｔとの積を尿素が分配される患者の身体の容積Ｖで割った商として規定される。
【０００４】
米国特許第５，１００，５５４号明細書によって、２つの異なる透析液入力濃度のそれぞれにおいて透析器電解質移動を測定できる、クリアランスを決定するための方法が開示されている。透析処理の有効性が血液流量および透析液流量に依存することが米国特許第５，１００，５５４号明細書から分かる。
【０００５】
独国特許第６９５３１１３７Ｔ２号明細書（国際公開第９５／３２０１０号）によって、処理中に透析処理の有効性の計量特性が測定され且つ透析処理において最適な有効性を得ることができるようにするために測定基準に基づいて透析処理のパラメータが決定される、透析処理の有効性を最適化するための方法および装置が開示されている。この公報からは、選択されたパラメータ、例えば血液流量をプロセッサが所定の増分で段階的に増大させ、排出透析液のサンプルが取得されるという点で尿素センサが特性変数を連続的に測定することが詳細に渡って推論できる。現在測定された濃度と前の濃度とを比較することにより、現在の濃度が前の濃度よりも低いか或いは高いかどうかが確かめられる。現在の濃度が前の濃度よりも低い場合には、前の濃度が最適値を表わすと結論付けられる。結果として、濃度の最大値が決定されるようになっている。
【０００６】
従来、一部の既知の透析機器は、ユーザによって変更できない一定流量の透析液を用いて動作されてきた。一方、最近の一部の機器は、例えば３００、５００、および、８００ｍｌ／分などの異なる透析液流量を手動で設定することができる。高いクリアランスを得るために、基本的に必要とされるものは、非常に高い血液流量での非常に高い透析液流量である。
【０００７】
所定の透析液流量が設定される場合には、高い透析液流量を用いて高いクリアランスを得ることができるが、新鮮な透析液を供給して使用済みの透析液を処分するコストが増大することに留意しなければならない。したがって、実際に目指すものは、透析液の比較的低い消費量において比較的高いクリアランスである。
【０００８】
幅広く使用される透析器が、透析液流量に対する血液流量の比率が１：２で用いられる場合には、５００ｍｌ／分の不変の透析液流量と比べて、クリアランスの減少が僅かしか起こらないことが知られている（非特許文献１）。
【０００９】
したがって、米国特許第５，０９２，８３６号明細書は、予め設定された基準にしたがって透析液流量を血液流量に対応して制御することを提案している。特に提案されていることは、血液流量に一定の因数を掛け合わせることにより得られる透析液流量が設定されることである。血液流量と透析液流量との間の比例関係と同様に提案されることは、透析液流量が無限に高くなると想定された場合に存在しなければならない最大クリアランスの所定のパーセンテージが得られるその透析液流量を所定の透析器のそれぞれの血液流量毎に与える数値データマトリクスである。実際は、パーセンテージはたとえば９５％でもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，１００，５５４号
【特許文献２】米国特許第５，０９２，８３６号
【特許文献３】独国特許第６９５３１１３７Ｔ２号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】（Ｊ．Ｅ．Ｓｉｅｇｄｅｌｌ、Ｂ．Ｔｅｒｓｔｅｅｇｅｎ、Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｏｒｇａｎｓ、１０（３）、２１９頁〜２２５頁、１９８６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明に内在する目的は、一方で透析処理における高い有効性を実現し且つ他方で透析液の消費量を抑えることを考慮する体外血液処理機器における最適な透析液流量または血液流量を予め設定するための装置および方法を提供することである。本発明の更なる目的は、比較的低い透析液流量で比較的高い有効性の透析処理を行なうことができる血液処理機器を提供することである。また、本発明の目的は、透析液の適度な消費を伴って比較的高い有効性の透析処理を行なうことができるように血液処理機器を動作させる方法を特定することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの目的は、請求項１、８、１１および１８の特徴によって本発明にしたがって達成される。本発明の有利な実施形態が従属請求項の保護対象を形成する。
【００１４】
体外血液処理機器における透析液流量または血液流量を予め設定するための本発明に係る装置および本発明に係る方法では、予め設定された血液流量に関してその透析液流量Ｑｄが決定され、それにより、該流量が所定量だけ増大された場合に、血液処理の有効性の計量特性が所定の大きさ以上高まる。あるいは、予め設定された透析液流量に関してその血液流量Ｑｂが決定されてもよく、それにより、該流量が所定量だけ増大された場合に、血液処理の有効性の計量特性が所定の大きさ以上上昇する。
【００１５】
この場合、本発明に係る装置および本発明に係る方法が前提とすることは、予め設定された血液流量における透析液流量、或いは予め設定された透析液流量に対する血液流量における最適な値から、それぞれの場合の透析液流量および血液流量の更なる増大、追加透析液によって透析処理の有効性の増大を依然として達成することができるが、更に高い有効性のそのような処理のためにそれぞれの場合に必要とされる血液流量の更なる増大は、それらに伴う有効性の増大に対して経済的な恩恵をもたらさないということである。したがって、目標基準として要望されるのは、クリアランスを所定量だけ増大するために必要とされる追加透析液の消費量が所定量を超えないその動作基点である。すなわち、更なるクリアランス（ｍｌ／分）を得るべく消費するためにどのくらいの量（ｍｌ／分）の透析液を準備すべきかが決定される。あるいは、要望されるのは、クリアランスを所定量だけ増大するために必要となる血液流量の更なる増大が所定量を超えないその動作基点である。
【００１６】
血液処理の有効性が違う異なる処理モードを予め設定することができる。その場合、所定の処理モードにおいて透析液流量Ｑｄまたは血液流量Ｑｂが決定され、それにより、該流量が所定量だけ増大した場合に、血液処理の有効性の計量特性が、所定の処理モードに対して割り当てられる大きさ以上高まる。
【００１７】
実際には、透析液流量ＱｄをクリアランスＫで割った商Ｑｄ／Ｋにおける１０：１の比率は、有効であることが判明した。しかしながら、基本的に、５：１〜２０：１の範囲の比率も許容され得る。
【発明の効果】
【００１８】
最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔまたは血液流量Ｑｂｏｐｔは、血液流量および透析液流量のそれぞれに依存するだけでなく、透析処理のために使用される透析器にも依存する。したがって、本発明に係る装置および本発明に係る方法は、場合によっては透析器の計量特性、特に透析器の物質移動係数ｋ０Ａに応じて決定されるべき最適な透析液流量または血液流量を提供する。
【００１９】
血液流量Ｑｂと透析器の計量特性、特に物質移動係数ｋ０Ａとに対応した最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを３次元の特性群として透析機器のメモリに記憶することができる。しかしながら、記憶スペースを考慮すると、特性群は適切な数学的方程式によって規定され、この数学的方程式から、予め設定された血液流量および物質移動係数において最適な透析液流量を計算することができることが好ましい。３次元の特性群は、高次多項式によって、特に全ての交差項を含む２つ以上の変数の３次多項式によって近似されることが好ましい。同じことが、必要な変更を加えて、透析液流量に応じた最適な血液流量の選択肢についても当てはまる。
【００２０】
透析液流量または血液流量を予め設定するための本発明に係る装置および本発明に係る方法は、透析器を有する体外血液処理機器において設定される透析液流量または血液流量を前記体外血液処理機器で予め設定するための方法であって、処理する医師に対して最適な透析液流量または血液流量の設定を提案するために使用されてもよい。この場合、本発明に係る装置は、血液処理機器の一部であってもよく、あるいは、別個のユニットを形成してもよい。しかしながら、血液処理機器は、最適な透析液流量または血液流量を予め設定するための本発明に係る装置を既に有することが好ましい。また、予め設定された透析液流量または血液流量が処理する医師に対して提案されるだけでなく血液処理のために自動的に設定されることも好ましい。
【００２１】
透析液流量または血液流量を予め設定するための本発明に係る装置および本発明に係る方法は、処理する医師に対して最適な透析液流量または血液流量の設定を提案するために使用されてもよい。この場合、本発明に係る装置は、血液処理機器の一部であってもよく、あるいは、別個のユニットを形成してもよい。しかしながら、血液処理機器は、最適な透析液流量または血液流量を予め設定するための本発明に係る装置を既に有することが好ましい。また、予め設定された透析液流量または血液流量が処理する医師に対して提案されるだけでなく血液処理のために自動的に設定されることも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は最適な透析液流量を予め設定するための本発明に係る装置を有する、血液の体外処理のための本発明に係る機器の主な構成要素の極めて簡略化された概略図である。
【図２】図２は様々な血液流量Ｑｂに関する所定の透析器における透析液流量Ｑｄ（ｍｌ／分）に対応したクリアランスＫ（ｍｌ／分）を示している。
【図３】図３は異なる透析液流量Ｑｄおよび血液流量Ｑｂにおいてクリアランスを１ｍｌ／分増大させるために必要とされる透析液の追加量を示している。
【図４】図４は最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔが血液流量Ｑｂおよび透析器の物質移動係数の関数として表わされる３次元の特性群を示している。
【図５】既知の方法と比較して、図５は本発明に係る方法、すなわち、本発明に係る装置の場合の血液流量Ｑｂ（ｍｌ／分）に対応した透析液流量Ｑｄ（ｍｌ／分）を示している。
【図６】既知の方法と比較して、図６は本発明に係る方法、或いは言い換えると、本発明に係る装置の場合の血液流量Ｑｂ（ｍｌ／分）に応じたクリアランスＫ（ｍｌ／分）を示している。
【図７】図７は本発明に係る方法、或いは言い換えると、本発明に係る装置の場合のクリアランスＫｏｐｔと、既知の方法の場合のクリアランスＫ（Ａ、Ｂ）との違いを血液流量Ｑｂ（ｍｌ／分）の関数として示している。
【図８】既知の方法と比較して、図８は本発明における最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを血液流量Ｑｂで割った商を血液流量Ｑｂの関数として示している。
【図９】既知の方法と比較して、図９は最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを血液流量Ｑｂで割った商を血液流量Ｑｂの関数として示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、最適な透析液流量を予め設定するための本発明に係る装置を有する本発明に係る血液処理機器の一実施形態を示している。最適な血液流量を予め設定するための本発明に係る装置を有する血液処理機器は、本発明に係る基準にしたがって決定されるものが、血液流量に応じた透析液流量Ｑｄではなく、透析液流量Ｑｄに応じたその血液流量Ｑｂであり、それにより、該流量が所定量だけ増大された場合に、血液処理の有効性の計量特性が所定の大きさ以上高まるという点だけが、図１に示される機器と異なる。その他の点では、両方の機器部分が同じ構成要素を備える。
【００２４】
より明確にするため、血液処理機器の必須の構成要素だけが図１に示されている。これは、血液透析または血液透析ろ過のための血液処理機器の個々の構成要素が一般に当業者に良く知られているからである。
【００２５】
本発明に係る透析機器は、半透膜２によって血液チャンバ３と透析液チャンバ４とに分けられる透析器１を有する。患者からは、血液ポンプ６が接続される動脈血ライン５が、透析器の該血液チャンバ３の入口へと延びており、一方、静脈血ライン７が該血液チャンバの出口から患者へと延びている。
【００２６】
透析液源８では新鮮な透析液が利用できるようにされる。該透析液源８からは、透析液送り込みライン９が、透析器１の該透析液チャンバ４の入口へと延びており、一方、透析液送出ライン１０が該透析液チャンバの出口から排液出口１１へと延びている。該透析液送出ライン１０には透析液ポンプ１２が接続されている。
【００２７】
透析機器は、制御ライン１４、１５を介して該血液ポンプ６および透析液ポンプ１２に接続される制御ユニット１３を有する。該制御ユニット１３は、予め設定された血液流量Ｑｂが血液ライン５で設定され且つ予め設定された透析液流量Ｑｄが透析液ラインで設定されるように血液ポンプおよび透析液ポンプ６、１２を予め設定されたポンプ流量で動作させるための制御信号を生成する。
【００２８】
透析のための様々なパラメータの入力のため、透析機器は、例えば英数字キーボード１６Ａを有する入力ユニット１６を有する。様々な他の変数と同様に、前記入力ユニット１６を用いて入力されてもよいものは、例えば、血液流量Ｑｂ、および、使用されるべき透析器１の有効性の計量特性、特に、透析器の物質移動係数ｋ０Ａである。入力ユニット１６はデータライン１７を介して前記制御ユニット１３に接続されており、制御ユニット１３によって、予め設定された透析パラメータを用いて透析処理が行われるように透析機器の個々の構成要素、特に血液ポンプおよび透析液ポンプが動作する。
【００２９】
予め設定された血液流量Ｑｂに関して、透析機器は、最適な透析液流量Ｑｄを事前に設定する。このため、透析機器は、最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを予め設定するための装置１８を有する。装置１８の構成および動作については以下で詳しく説明する。
【００３０】
透析器の物質移動係数ｋ０Ａによって特定され得る所定の有効性を有する所定の透析器１を用いて透析処理が行なわれるものとする。血液透析の場合には、以下の方程式を使用して、血液流量Ｑｂ、透析液流量Ｑｄ、および、透析器１の物質移動係数ｋ０Ａから、クリアランスＫが計算される。
【数１】
0005395666.tif 000002
【００３１】
図２は、様々な血液流量Ｑｂに関する透析液流量Ｑｄに応じたクリアランスＫを示している。図示のように透析液流量Ｑｄが高い場合、クリアランスＫの飽和が生じる。従って、特定の血液流量において透析液流量が増加すると、クリアランスにおける測定可能なゲインが生じなくなる。血液流量Ｑｂに対応して、本発明に係る装置は、透析機器のための最適な動作基点として最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを予め設定する。異なる血液流量における最適な動作基点が図２に円で示されている。これらの動作基点に関しては、追加クリアランスのｍｌ／分当たりの追加透析液の比率１０：１が選択されている。所定の動作基点を発端として、透析液流量Ｑｄが更らに増加する場合は、透析液流量の増加に伴って、透析処理の計量特性における所定量、特にクリアランスＫの所定量を越えて増加することはない。そのため、最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔは、所定値未満である透析処理の計量特性、特にクリアランスＫの透析液流量Ｑｄに対する依存度を規定し、図２に示されるように、その関数の導関数として表される透析液流量である。その結果、考慮されることは、クリアランスの絶対値ではなく、導関数である。図３は、クリアランスＫを１ｍｌ／分だけ増大させるために１００ｍｌ／分〜６００ｍｌ／分の異なる血液流量Ｑｂでどのくらいの量（ｍｌ／分）の追加透析液が必要とされるのかを示している。
【００３２】
試験によれば、実際に、１０：１の比率は、透析液の許容できる消費量に基づき透析処理によって比較的有効性が高い動作基点が得られることが分かった。１０：１というこの目標基準が図３に水平破線で示されている。異なる血液流量における曲線とのそれぞれの交点は、様々な動作基点を表わしている。実際には前述した透析液流量依存関数の導関数を容易に計算することができないため、本発明は逐次近似解を提供する。
【００３３】
図２および図３に明示されているように、血液流量Ｑｂ＝１００ｍｌ／分では、動作基点が飽和範囲内にある。しかしながら、Ｑｂ＝６００ｍｌ／分における動作基点では、透析液流量が更らに増加すると、それに伴ってクリアランスのゲインが生じると推量できる。しかしながら、この場合に提起される問題点は、動作基点の右側では、たった１ｍｌ／分のクリアランスのゲインを得るために、透析液流量が１０ｍｌ／分を越える量だけ増加しなければならないという点である。
【００３４】
図２および図３は、所定の物質移動係数ｋ０Ａを有する１つの特定のタイプの透析器のみにおける透析液流量に応じたクリアランスを示している。しかしながら、実際には、異なる物質移動係数を有する点が違う異なる透析器を透析機器の部品で使用できる。図４は３次元の特性群を示しており、この特性群において、それぞれが所定の物質移動係数ｋ０Ａによって区別される異なる透析器に対し最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを血液流量Ｑｂの関数として定めることができる。
【００３５】
図４に示される特性群は、最適な透析液流量を予め設定するための本発明に係る装置１８のメモリ内にテーブルの形態で記憶することができる。記憶スペースを考慮し、本発明は適切な関数によって近似されるべき特性群を提供する。この目的のために様々な数学的プロセスが知られている。
前述した実施形態において、３次元の特性群は、想定し得る全ての交差項を用いて２軸で３次多項式により近似される。これにより、４×４＝１６個のパラメータを有する以下に記すモデル方程式が得られる。
【数２】
0005395666.tif 000003
【００３６】
前記方程式の体系における個々のパラメータは最小二乗法によって決定される。該最小二乗法は、未加工データとモデルとの間の差の２乗の和を最小する。実際に、特性群（表面）とモデル方程式との間の一致は適切に整合する。
【００３７】
遂行する透析処理において、処理を行う医師は、入力ユニット１６のキーボード１６Ａから入力を行い所定の血液流量Ｑｂを予め設定する。それに応じて、制御ユニット１３が血液ポンプ６のポンプ流量（速度）を設定する。また、医師は前記入力ユニット１６から、透析処理のために使用される透析器１の詳細も入力する。この場合、メモリに記憶される所定のタイプの透析器に属する物質移動係数ｋ０Ａが決定される。しかしながら、使用されている透析器の特定の物質移動係数ｋ０Ａを直接に入力することも可能である。
【００３８】
予め設定された血液流量Ｑｂおよび予め設定された物質移動係数ｋ０Ａの値は、制御ユニット１３からデータライン１９を介して装置１８によって受けられる。前記装置１８は、前述した３次方程式に基づいて最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを計算する計算ユニット１８Ａを有する。最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを示すため、前記装置１８は、例えばスクリーンまたはディスプレイの形態を成す表示ユニット１８Ｂを有する。
【００３９】
前記装置１８はまた、最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔに関して計算された値をデータライン１９を介して制御ユニット１６へ送信する。そして前記制御ユニット１６は、透析液が最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔで圧送されるように透析液ポンプ１２の速度を設定する。
【００４０】
好ましい実施形態において、前記入力ユニット１６は、異なる目標基準の入力値を備える。前述した１０：１の比率に加えて目標基準として設定してよいものは、例えば５：１の比率、すなわち、１ｍｌ／分の追加クリアランスにおける５ｍｌ／分の追加透析液、および、１５：１または２０：１の比率である。
【００４１】
モード設定（５：１、１０：１および１５：１または２０：１）に応じて、前記装置１８の計算ユニット１８Ａは、最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを計算する。この場合、５：１の比率は、透析液を節約する必要があるために、通常のクリアランス値を得ることができない節約モードを表わし、１０：１の比率は通常モードを表わし、また、１５：１または２０：１の比率は、特に高いクリアランスを得るために、多量の透析液を使用する必要がある強化モードを表わしている。
【００４２】
血液透析において限外ろ過流量も考慮に入れる場合、先に与えられた方程式（１）の代わりに得られるものは、限外ろ過を考慮に入れた血液透析における以下の方程式（３）である。
【数３】
0005395666.tif 000004
ここで、
ＱＢ＝血液流量
ＱＤ＝透析液流量
ＱＦ＝ろ過流量、この場合は、限外ろ過のみ
ｋ０Ａ＝物質移動面積係数
【００４３】
以下では、血液透析だけでなく血液ろ過も行なわれる血液透析ろ過法のより一般的なケースについて説明する。血液透析ろ過法の場合、流量間の関係は、血液透析ろ過法における以下のより一般的な方程式によって規定される。
【数４】
0005395666.tif 000005
【数５】
0005395666.tif 000006
σ＝反射係数（０＜σ＜１）、(例えば、尿素の場合、σ＝０)
ｉ＝流入における添字
ｏ＝流出における添字
ＱＦ＝全ろ過流量＝限外ろ過流量ＱＵＦと置換流量ＱＳとの和
ＱＦ＝ＱＵＦ＋ＱＳ
ＱＤｉ＝透析器の透析液入口に存在する流量；一般に、機械で設定された透析液流量ＱＤに対応する
ＱＤｏ＝透析器の透析液出口に存在する流量
ＱＤｏ＝ＱＤｉ＋ＱＦ
ＱＢｉ＝透析器の血液入口に存在する流量
ＱＢｉ＝ＱＢ＋ｆ・ＱＳ
この場合、ｆは、希釈前または希釈後における因数；希釈後においてはｆ＝０、希釈前においてはｆ＝１、混合希釈においてはｆ＝０〜１。
ＱＢｏ＝透析器の血液出口に存在する流量
ＱＢｏ＝ＱＢｉ＋ＱＦ
ＱＢ＝動脈内注入点の上流側の体外血液回路に存在する血液流量；一般に、ユーザによって設定される血液流量に対応する。
【００４４】
以下、図５〜図９を参照して、所定の透析液流量を予め設定するための本発明に係る方法の既知の方法と比較した際の違いについて説明する。図５〜図９において、最大３００ｍｌ／分までの血液流量Ｑｂに関して５００ｍｌ／分の一定の透析液Ｑｄが設定され且つ３００ｍｌ／分よりも多い血液流量Ｑｂに関して８００ｍｌ／分の一定の透析液流量Ｑｄが設定される既知の方法が「Ａ」として示されている。血液流量Ｑｂに１．２の因数を掛け合わせることによって透析液流量が計算される既知の方法が「Ｂ」として示されている。図５は、本発明に係る方法における血液流量Ｑｂに応じた透析液流量Ｑｄを既知の方法「Ａ」および「Ｂ」と比較して示しており、一方、図６は、本発明に係る方法および既知の方法「Ａ」、「Ｂ」における血液流量に応じたクリアランスＫを示している。
【００４５】
図７は、クリアランスの変化に関し、本発明に係る方法と既知の方法との間の違いを明示するために、本発明に係る方法を用いて得られる最適な透析液流量ＱｄｏｐｔでのクリアランスＫｏｐｔと、既知の方法を用いて得られるクリアランスＫＡおよびＫＢとの間の差異を血液流量Ｑｂの関数として示している。既知の方法「Ａ」と比較した場合、本発明に係る方法を用いることで、クリアランスが比較的僅かな量だけ減少される場合でも、比較的多量の透析液を節約できる。方法「Ｂ」を用いると、方法「Ａ」を用いるよりも多くの透析液を節約できるが、クリアランスの大きな減少ももたらす。
【００４６】
図８および図９は、３つの異なる透析器に関し、１０：１（図８）および５：１（図９）という選択された「目標基準」において、本発明に基づいて血液流量に対し標準化される最適な透析液流量Ｑｄｏｐｔを示している。図示のように、目標基準１０：１を選択した場合、異なる透析器において、Ｑｂ＝２００〜４００の動作範囲で１．５の因数が第１の近似値として妥当であると判断される。一方、１．２の因数は、１０：１の目標基準に対して低過ぎる。しかしながら、５：１の目標基準、すなわち、１ｍｌ／分のクリアランスにおいて５ｍｌ／分の透析液が選択される場合、状況は変化する。この場合、１．２の因数がより良好な近似値であるのが分かる。本発明に係る教示を参照することで、方法Ａと方法Ｂとの間で妥当な値が適切に見出され、また、ユーザは、流量の増加によって処理の有効性に対して及ぼす影響において直に考察できる数量化された動作基点を得ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  透析器
２  半透膜
３  血液チャンバ
４  透析液チャンバ
５  動脈血ライン
６  血液ポンプ
７  静脈血ライン
８  透析液源
９  透析
１０  透析液送出ライン
１１  排液出口
１２  透析ポンプ
１３  制御ユニット
１４、１５  制御ライン
１６  入力ユニット
１７、１９  データライン
１８  透析液流量または血液流量を予め設定するための装置
１８Ａ    計算ユニット
１８Ｂ    表示ユニット
Ｋ        クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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