(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓配管ラインに液体を送出する医療装置の蠕動可撓チューブポンプをモニタするための、前記可撓配管ラインに液体を送出する医療装置の作動方法であって、前記蠕動可撓チューブポンプが前記可撓配管ラインを閉鎖するための複数の変位体を有し、前記ポンプの動作中、前記ポンプによって消費される電力もしくはこの電力と相互に関連する変数、および／または可撓配管セグメント内の圧力、もしくはこの圧力と相互に関連する変数を検知する手段によって、前記ポンプによって消費される電力もしくはこの電力と相互に関連する変数、および／または前記ポンプの上流側もしくは下流側の可撓配管のセグメント内の圧力、もしくは前記ポンプの上流側もしくは下流側の圧力と相互に関連する変数が決定される方法において、前記ポンプによって消費される前記電力もしくはこの電力と相互に関連する前記変数、および／または前記ポンプの上流側もしくは下流側の可撓配管の前記セグメント内の前記圧力、もしくは前記ポンプの上流側もしくは下流側のこの圧力と相互に関連する前記変数が、複数の前記変位体のうちの対応する個々の変位体と関連する時間範囲の間、前記電力もしくはこの電力と相互に関連する変数、および／または前記圧力もしくはこの圧力と相互に関連する変数を検知する手段によって検知されることと、個々の変位体に関連する測定信号を比較する手段によって、前記個々の変位体に関連する測定信号が互いに比較されることと、前記個々の測定信号間に、予め設定された大きさよりも大きい差が存在している場合、前記ポンプが適切に動作していないことが、前記測定信号を比較する手段によって結論付けられることと、を特徴とする方法。
【請求項２】
前記測定信号を比較する手段によって、前記個々の変位体の各々に関連する前記測定信号から、直流成分および／または前記直流成分の上に重畳している少なくとも１つの交流成分が判断され、前記個々の測定信号の前記直流成分および／または前記交流成分が互いに比較されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記個々の変位体に関連する前記直流成分および／または前記交流成分の平均が前記測定信号を比較する手段によって、予め設定された時間間隔で判断されることと、対応する個々の直流成分および／または交流成分の平均が前記測定信号を比較する手段によって互いに比較され、前記平均間に、予め設定された大きさよりも大きい差が存在している場合に、前記可撓チューブポンプが適切に動作していないことが、前記測定信号を比較する手段によって結論付けられることと、を特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記個々の測定信号の前記直流成分および／または交流成分を判断するために、前記測定信号を比較する手段によって前記測定信号のフーリエ解析が実施されることを特徴とする請求項１から３の一項に記載の方法。
【請求項５】
前記測定信号と前記個々の変位体を関連付けるために、前記変位体の位置を判断する手段によって前記変位体の位置が判断されることを特徴とする請求項１から４の一項に記載の方法。
【請求項６】
前記可撓チューブポンプが閉鎖ローラポンプであり、前記可撓配管ラインが、支台として作用するローラ軌道を形成しているステータと、回転可能に取り付けられたローラを備えたロータとの間に配置されていることを特徴とする請求項１から５の一項に記載の方法。
【請求項７】
体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプが動作されることを特徴とする請求項１から６の一項に記載の方法。
【請求項８】
前記蠕動可撓チューブポンプが、血液処理ユニットまで通っている動脈可撓配管ラインの中に配置され、前記血液処理ユニットから静脈可撓配管ラインが導かれ、前記動脈可撓配管ラインおよび静脈可撓配管ラインは前記血液処理ユニットとともに体外血液回路を形成していることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
可撓配管ラインに液体を送出するための蠕動可撓チューブポンプをモニタするための構造であって、前記可撓チューブポンプが前記可撓配管ラインを閉鎖するための複数の変位体を有し、前記構造が、前記ポンプの動作中、前記ポンプによって消費される電力もしくはこの電力と相互に関連する変数、および／または前記ポンプの上流側もしくは下流側の可撓配管のセグメント内の圧力、もしくは前記ポンプの上流側もしくは下流側のこの圧力と相互に関連する変数を検知するための手段（１７Ｂ、１７Ｂ’）を有する構造において、前記ポンプによって消費される前記電力もしくはこの電力と相互に関連する前記変数、および／または前記ポンプの上流側もしくは下流側の可撓配管の前記セグメント内の前記圧力、もしくは前記ポンプの上流側もしくは下流側のこの圧力と相互に関連する変数を検知するための前記手段（１７Ｂ、１７Ｂ’）が、前記個々の変位体に関連する測定信号が複数の前記変位体のうちの対応する前記個々の変位体に関連する時間範囲にわたって判断されるように設計されていることと、前記構造が、前記個々の変位体に関連する前記測定信号を互いに比較するための手段（１７Ｃ）であって、前記個々の測定信号間に、予め設定された大きさよりも大きい差が存在している場合に、前記可撓チューブポンプが適切に動作していないことを結論付けるように設計されている手段（１７Ｃ）を有していることと、を特徴とする構造。
【請求項１０】
前記測定信号を比較するための前記手段（１７Ｃ）が、前記個々の変位体の各々が割り当てられている前記測定信号から、直流成分および／または前記直流成分の上に重畳している少なくとも１つの交流成分が判断されるように設計されており、前記個々の測定信号の前記直流成分および／または前記交流成分が互いに比較されることを特徴とする請求項９に記載の構造。
【請求項１１】
前記測定信号を比較するための前記手段（１７Ｃ）が、前記個々の測定信号の前記直流成分および／または交流成分を判断するためにフーリエ解析を実施するための手段を有していることを特徴とする請求項９および１０のいずれかに記載の構造。
【請求項１２】
前記可撓チューブポンプは、前記可撓配管ラインが、支台として作用するローラ軌道（６Ｃ）を形成しているステータと、回転可能に取り付けられたローラ（６Ａ、６Ｂ）を備えたロータとの間に前記可撓配管ラインが配置されている閉鎖ローラポンプ（６）であることを特徴とする請求項９から１１の一項に記載の構造。
【請求項１３】
前記ポンプによって消費される前記電力および／または前記圧力を検知するための前記手段（１７Ｂ、１７Ｂ’）が、前記測定信号と前記個々の変位体を関連付けるために前記変位体の位置を判断するための手段（６Ｅ、６Ｄ）を有していることを特徴とする請求項９から１２の一項に記載の構造。
【請求項１４】
前記蠕動可撓チューブポンプが、体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプ（６）であることを特徴とする請求項９から１３の一項に記載の構造。
【請求項１５】
請求項９から１４の一項に記載の構造を有していることを特徴とする血液処理装置。
【請求項１６】
血液処理ユニット（１）であって、動脈可撓配管ライン（５）が前記血液処理ユニット（１）まで通っており、かつ、前記血液処理ユニット（１）から静脈可撓配管ライン（７）が導かれている血液処理ユニット（１）を有し、前記蠕動可撓チューブポンプ（６）が前記動脈可撓配管ライン（５）の中に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載の血液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓配管ラインに液体を送出するための蠕動可撓チューブポンプ、特に、可撓配管ラインを閉鎖するための複数の変位体を有する、体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプをモニタする方法に関する。また、本発明は、さらに、蠕動可撓チューブポンプ、特に、体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプをモニタするための構造、および蠕動可撓チューブポンプをモニタするための構造を有する体外血液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば血液透析などの体外血液処理プロセスでは、処理すべき血液は、体外血液回路内を、半透膜によって血液チャンバおよび透析流体チャンバに分離されるダイアライザの血液チャンバを通って流れ、一方、透析流体は、透析流体システム内を透析器の透析流体チャンバを通って流れる。体外血液回路は、血液チャンバへ通じている動脈可撓配管ライン、および血液チャンバから導かれている静脈可撓配管ラインを有している。体外血液処理装置の可撓配管ラインは、通常、１回だけの使用を意図した使い捨てアイテムの形態で提供されている。血液処理装置の既知の要素は、一般的には透析器の血液チャンバの上流側に配置される血液ポンプを有しており、それにより体外血液回路内に血液の適切な流れが確実にあるようにしている。
【０００３】
血液ポンプには、満たさなければならない厳しい技術要求事項がある。したがって、検討可能なポンプは、特定のタイプのポンプにすぎない。実際に成功しているのは、動脈可撓配管ラインおよび静脈可撓配管ラインを介して患者の血液を送出する可撓チューブポンプである。
【０００４】
可撓チューブポンプは、それらが動作する方式から、蠕動ポンプとも呼ばれている。それらの送出作用は、少なくとも一点では、送出チャンバとして作用するくびれまたは閉止（閉鎖）が弾性可撓配管ラインに沿って移動し、それによりトラップされた液体が送出方向に変位することに基づいている。
【０００５】
最も広く使用されているタイプの可撓チューブポンプでは、弾性可撓配管は、移動するくびれ部分で完全に閉じるように設定されている。したがってこれらのポンプは、閉鎖可撓チューブポンプとも呼ばれている。
【０００６】
ポンプ内の可撓配管に沿って血液を運ぶ可動くびれまたは閉鎖は、異なる形態を取ることができる。支台として作用する湾曲したローラ軌道を形成するステータと、軌道内に回転可能に取り付けられ、かつ、ローラを備えたロータとの間に可撓配管が挿入されるローラポンプが知られており、これは、ローラが可撓配管の上を送出方向に転がることを意味している。ローラは、印加される圧縮力をそれらが可撓配管に加えるよう、ロータの上にばねで取り付けられることが好ましい。ローラポンプ以外にも、可撓配管に沿って配置された一連の可動圧縮部材（フィンガ）によって閉鎖体が形成されるフィンガポンプが同様に知られている。
【０００７】
異なるタイプのローラポンプおよびフィンガポンプの概説については、Dialysetechnik,  4th  edition,  Gesellschaft  fuer  angewandte  Medizintechnik  m.b.H.  und  Co.  KG,  Friedrichsdorf,  1988を参照されたい。
【０００８】
この種の可撓チューブポンプを医療装置の要素内、とりわけ血液処理装置の要素内で適切に動作させるために存在している要求は厳しい。血液処理装置の知られている要素では、蠕動可撓チューブポンプは、血液を送出するためのみではなく、他の液体を送出するためにも使用されている。
【０００９】
蠕動可撓チューブポンプが動作している間、可撓チューブポンプに挿入された可撓配管ラインをポンプの台に適切に配置することができないおそれ、あるいは可撓配管ラインに沿って変位体を適切に案内することができないおそれがある。蠕動可撓チューブポンプがこの種の障害を有している場合、ポンプが適切に動作することは保証されない。可撓配管のセグメントがポンプの台に正しく配置されない場合、特に可撓配管ラインが損傷するおそれがある。少なくとも、可撓配管ラインが適切に閉鎖されない可能性のため、液体が適切に送出される保証はない。
【００１０】
米国特許第５６２９８７１号明細書に、血液透析装置の様々なサブアセンブリを動作させるための能力をモニタするための方法および構造が記述されている。これらには可撓チューブポンプが含まれており、ポンプのあらゆる故障の検出を可能にするために、可撓チューブポンプへの電流または供給電圧がモニタされている。
【００１１】
ポンプへの電流を使用してポンプ流量を決定することは、米国特許第４７８１５２５号明細書によって知られている。国際公開第９７／４５１５０号には、ポンプのポンプ圧を決定する方法が記述されており、ポンプへの電流が決定されている。
【００１２】
電気蠕動可撓チューブポンプ、特に体外血液処理装置の要素内で液体を送出するための可撓チューブポンプを動作させる方法および構造は、国際公開第２００７／１０４４３５号によって知られている。可撓チューブポンプの適切な動作をモニタすることができるよう、ポンプの電力消費またはその電力消費と相関する物理変数がモニタされる。ポンプへの電流のモニタリングは、ポンプへの電流が周期的に変化しない直流成分を有しており、この直流成分の上に周期的に変化する交流成分が重畳していることに基づいている。可撓チューブポンプの適切な動作をモニタすることができるよう、血液を処理している間、電力消費の交流成分が電力消費の直流成分に関して増減する状態がモニタされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５６２９８７１号明細書
【特許文献２】米国特許第４７８１５２５号明細書
【特許文献３】国際公開第９７／４５１５０号
【特許文献４】国際公開第２００７／１０４４３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の基礎をなしている目的は、可撓配管ラインを閉鎖するための複数の変位体を有する蠕動可撓チューブポンプ、特に体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプの適切な動作をモニタすることである。
【００１５】
また、それとは別に、本発明の基礎をなしている目的は、蠕動可撓チューブポンプ、特に体外血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプの適切な動作をモニタするための構造を提供することである。
【００１６】
本発明の他の目的は、蠕動可撓チューブポンプの適切な動作をモニタするための構造を有する体外血液処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、これらの目的は、請求項１、９および１６の特徴によって達成される。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題を形成している。
【００１８】
本発明による方法および本発明による構造の基本は、ポンプの動作中、ポンプによって消費される電力および／またはポンプの上流側もしくは下流側の可撓配管のセグメント内の圧力がモニタされ、電力および／または圧力が複数の変位体のうちの対応する個々の１つに関連する時間範囲内で検知され、したがって個々の変位体に関連する測定信号が得られることである。本発明による方法および本発明による構造は、可撓チューブポンプが適切に動作していない場合、個々の変位体に関連付けることができる電力または圧力に対する信号が互いに明らかに異なることが見出されたことに基づいている。一方、ポンプが適切に動作している場合、すべての変位体は電力消費または圧力に対する同じ効果を有しているため、電力消費またはポンプの上流側または下流側の可撓配管のセグメント内の圧力に関する有意な差は出現しない。
【００１９】
電力消費および圧力は、可撓血液配管のセグメントがポンプの台に適切に配置されていない場合、特に著しく異なる。しかし、変位体が不適切に案内される場合も、同じくこの種の非対称性が生じることになる。例えば、ローラポンプの場合、ローラの軸受に障害が生じ、あるいは個々のローラの戻りばねに障害が生じると、場合によっては電力消費または圧力に差が生じることになる。
【００２０】
ローラポンプのローラなどの変位体が可撓配管ラインのセグメントを担うと、ローラは、その時点で可撓配管ラインのセグメントの閉鎖を開始するため、ポンプの電力消費が増加する。一方、ローラが可撓配管ラインのセグメントから再び持ち上がると、ローラは、その時点ではもはや可撓配管ラインのセグメントを閉鎖する必要がないため、ポンプの電力消費が減少する。
【００２１】
可撓配管ラインがポンプの台に適切に配置され、また、変位体が可撓配管ラインを適切に閉鎖していることを前提として、ローラの軸受および戻りばねが適切に機能していると仮定すると、個々のローラが可撓配管のセグメントを担っても、あるいは可撓配管のセグメントから離れて移動しても、電力消費および圧力に差は生じない。しかしながら、可撓配管ラインがポンプの台に適切に配置されていない場合、あるいはローラの軸受または戻りばねに障害が生じている場合はそうではない。
【００２２】
ポンプの不適切な動作の指標は差であり、この差は、例えばローラポンプのローラなどの個々の変位体に関連付けられる測定信号間の予め設定された大きさよりも大きい。また、予め設定された時間間隔にわたる個々の測定信号の平均を判断し、対応する個々の成分の平均を互いに比較することも可能である。これにより、測定信号の上に重畳した妨害信号に起因する不適切な評価の実施を防止することができる。しかしながら、原理的には、信号間の差を見出すことができる他の統計的評価方法も可能である。
【００２３】
本発明による方法および本発明による構造の場合、電力消費または圧力が直接測定されるかどうか、あるいはそれが電力消費または圧力と相互に関連する変数であるかどうかは重要ではない。電力消費は、例えば、血液ポンプの電動機に印加される電圧と、電動機に流れる電流との積から計算することができる。しかしながら、電圧を一定であると仮定することができる場合、電力と相互に関連する変数として電流を判断するだけで十分である。
【００２４】
また、可撓チューブポンプが有している変位体の数も同じく重要ではない。一般的なタイプのローラポンプは、通常、２つのローラしか有していない。したがって、２つのローラの各々への関連する測定信号の割当てを可能にするためには、ローラポンプの１回転３６０°をローラポンプの１／２回転に対応するそれぞれ１８０°の２つの時間範囲に分割するだけで十分である。
【００２５】
対応する個々の変位体への関連する個々の測定信号の割当ては、完全な１回転を、与えられた事例における変位体の数に対応する角度範囲の数に分割することによって実施することができる。
【００２６】
本発明の好ましい一実施態様では、測定信号と変位体を関連付けるために、変位体が所定の範囲内に位置しているかどうかを見出すことができるよう、個々の変位体の位置が判断される。変位体の位置は、広く知られているホール効果センサを使用することによって、あるいは、変異体の数を考慮したうえでポンプの回転数をカウントすることによって、単純で、かつ、簡単な方法で見出すことができる。
【００２７】
本発明の他の好ましい実施態様では、個々の変位体の各々と関連する測定信号から、直流成分および／または直流成分の上に重畳している少なくとも１つの交流成分が判断され、測定信号の直流成分および／または交流成分が互いに比較され、それにより、ポンプの不適切な動作を意味する個々の測定信号中の成分間の差を見出すことができる。
【００２８】
変位体と関連する測定信号の直流成分および交流成分の判断は、フーリエ解析によって実施されることが好ましい。
【００２９】
血液処理装置の可撓チューブポンプの電力消費をモニタするためには、多大なコストがかかったり、あるいは技術的な観点からの複雑性が増したりすることはない。また、いずれにしても一般的には血液処理装置の体外血液回路に圧力センサが存在するため、圧力をモニタするために多大な技術的コストがかかったり、技術的複雑性が増したりすることもない。可撓チューブポンプが適切に動作していないかどうかを判断するための測定された変数の評価は、血液処理装置の既知の要素に既に存在している、血液処理を制御し、かつ、モニタするための計算および評価ユニット（ハードウェアおよびソフトウェア）によって実行することができる。通常、そのために必要であるのは、適切なプログラミングのみである。しかしながら、可撓チューブポンプをモニタするための構造に独自の計算および評価ユニットを持たせることも可能である。血液処理装置およびモニタリング構造は、単一の要素の設備を形成することができ、あるいは互いに独立して動作可能な異なるアセンブリにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】血液処理装置の蠕動可撓チューブポンプをモニタするための、本発明による構造を有する本発明による体外血液処理装置の簡易略図である。
【図２】可撓チューブポンプをモニタするための、本発明による構造を有する本発明による体外血液処理装置の代替実施形態を示す図である。
【図３】ローラポンプの全体構造を示す図である。
【図４Ａ】可撓チューブポンプが適切に動作している場合の、可撓チューブポンプの第１の変位体に関連する測定信号を示す図である。
【図４Ｂ】可撓チューブポンプが適切に動作している場合の第２の変位体に関連する測定信号を示す図である。
【図５Ａ】可撓チューブポンプが適切に動作していない場合の、可撓チューブポンプの第１の変位体に関連する測定信号を示す図である。
【図５Ｂ】適切に動作していない場合の第２の変位体に関連する測定信号を示す図である。
【図６Ａ】可撓チューブポンプが適切に動作していない場合の、フーリエ解析によって直流成分および１つまたは複数の交流成分（高調波）に分解される前の、第１の変位体に関する第１の測定信号を示す図である。
【図６Ｂ】適切に動作していない場合の、直流成分および交流成分に分解される前の第２の変位体に関する第２の測定信号を示す図である。
【図７】２つの変位体に関する、分解後の測定信号の直流成分および交流成分（高調波）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３２】
体外血液処理装置、特に血液透析装置は、半透膜２によって血液チャンバ３および透析流体チャンバ４に分割されるダイアライザ１を有している。血液ポンプ６が挿入される動脈血液ライン５は、患者から血液チャンバ３の入口まで通っており、一方、静脈血液ライン７は、血液チャンバの出口からドリップチャンバ８を介して患者まで通っている。
【００３３】
新鮮な透析流体は、透析流体源９で利用することができる。透析流体供給ライン１０は、透析流体源９からダイアライザ１の透析流体チャンバ４の入口まで通っており、一方、透析流体取出しライン１１は、透析流体チャンバ４の出口から吐出出口１２まで通っている。透析流体取出しライン１１には、透析流体ポンプ１３が挿入されている。
【００３４】
血液ポンプ６は、電気で動作する蠕動可撓チューブポンプ、特にローラポンプであり、動脈血液ライン５および静脈血液ライン７は可撓配管ラインである。動脈可撓配管ライン５は、ローラポンプ６の台の中に置かれている。
【００３５】
ローラポンプについては概ねよく知られているので、詳細に説明する必要はない。したがって図３は、ローラポンプ６が動作する原理を示す一般的な構造図にすぎず、ローラポンプ６は、この実施形態では２つのローラ６Ａ、６Ｂを有しており、図３にはそのうちの１つのみが示されている。ローラ６Ａおよび６Ｂは、ロータ（図示せず）の上に回転可能に取り付けられている。この実施形態では動脈血液ライン５である可撓配管ラインは、ローラと、後に支台として作用するローラ軌道６Ｃを形成するステータとの間に配置されている。動脈可撓配管ライン５が中に配置されているローラ軌道６Ｃは、ローラを備えたロータを密閉しており、ローラは、ローラ軌道に向かって予荷重がかけられている。
【００３６】
透析装置は、制御ライン１５、１６を介して血液ポンプ６および透析流体ポンプ１３に接続された中央制御ユニット１４を有している。制御ユニット１４は、血液ポンプ６および透析流体ポンプ１３を動作させるための所定の電圧および所定の電流を供給しており、したがって、血液は、血液ライン５、７を通って、予め設定された血液流量Ｑｂで流れ、また、透析流体は、透析流体ライン１０、１１を通って、予め設定された透析流体流量Ｑｄで流れる。
【００３７】
また、透析装置は、例えば状態評価手段または限外濾過手段などの他のコンポーネント、および血液処理をモニタするための様々なセンサを有することも可能であるが、より分かり易くするために、これらは示されていない。
【００３８】
可撓チューブポンプの適切な動作をモニタするための本発明による構造は、本実施形態では体外血液処理装置の一部の形態で記述されている。本実施形態では、モニタされるのは血液ポンプ６である。しかしながら、基本的には、血液処理装置の他のポンプの適切な動作、例えば置換ポンプの適切な動作などをモニタすることも可能である。
【００３９】
本実施形態では、血液ポンプをモニタするための構造が体外血液処理装置と関連して記述されているが、この構造は、蠕動可撓チューブポンプの適切な動作をモニタするために、医療技術設備のあらゆるアイテムに使用することができる独立したサブアセンブリとすることも可能である。
【００４０】
以下、血液ポンプ６をモニタするための構造の動作について詳細に説明する。
【００４１】
血液ポンプ６のモニタリングは、本実施形態では、血液ポンプ６によって消費される電力の評価に基づいている。血液ポンプ６は、ポンプのロータを駆動するための直流電動機を有している。この場合、電動機に印加される電圧は一定であると仮定することができるため、電動機に流入する電流を測定するだけで十分である。原理的には血液ポンプを交流電動機または他の電動機駆動デバイスによって動作させることも可能であることに留意されたい。
【００４２】
モニタリング構造１７は、模式的にのみ示すが、ポンプへの電流Ｉ（ｔ）を判断するための手段１７Ａを有しており、この手段１７Ａは、データライン１８によって血液処理装置の中央制御ユニット１４に接続されている。この中央制御ユニット１４は、前記ポンプを動作させるために、ポンプ６への所定の電流を設定している。
【００４３】
また、モニタリング構造１７は、第１または第２の変位体、例えばローラポンプ６の第１または第２のローラ６Ａまたは６Ｂなどに関連する、ポンプへの電流Ｉ１、２（ｔ）を検知するための手段１７Ｂをさらに有している。第１または第２のローラ６Ａ、６Ｂのためのポンプへの電流Ｉ１、２（ｔ）は、互いに比較することができる第１または第２の測定信号を生成している。そのために、モニタリング構造１７は、２つのローラ６Ａおよび６Ｂに関連する測定信号Ｉ１（ｔ）とＩ２（ｔ）とを比較するための手段１７Ｃを有している。これらの２つの測定信号の比較に基づいて、ポンプが適切に動作していること、あるいはポンプが適切に動作していないことが結論付けられる。
【００４４】
ポンプが適切に動作していない場合、データライン１８を介して血液処理装置の中央制御ユニット１４に送信される制御信号が生成される。次に、血液処理装置の中央制御ユニット１４は、機構を制御しているシステムに対するアクションを取ることができる。また、ポンプが適切に動作していないことが分かると、データライン１９を介して、視覚および／または音声警報を与える視覚および／または音声警報ユニット２０に送信される警報信号を生成することができる。
【００４５】
次に、図４ないし６を参照して、蠕動可撓チューブポンプの２つの変位体６Ａおよび６Ｂへの関連する測定信号の割当てについて説明する。
【００４６】
ローラ６Ａおよび６Ｂを運んでいるローラポンプ６のロータの１回転は、０〜１８０°の第１の角度範囲および１８０〜３６０°の第２の角度範囲に分割される。０〜１８０°の第１の角度範囲は、第１のローラ６Ａに関連するように割り当てられ、一方、１８０〜３６０°の第２の角度範囲は、第２のローラ６Ｂに関連するように割り当てられる。ローラ６Ａおよび６Ｂの位置を見出すことができるよう、ローラポンプ６は、第１および第２のホール効果センサ６Ｄおよび６Ｅを有しており、これらは、２つの角度範囲のうちのそれぞれ対応する個々の角度範囲に割り当てられている。また、ホール効果センサを１つだけ使用し、かつ、センサからの２つの信号の間に存在する角度範囲を経過時間にわたって補間することも可能である。第１のローラ６Ａが第１の角度範囲に入ると、第１のホール効果センサ６Ｄが信号を生成し、一方、第２のホール効果センサ６Ｅは、第２のローラ６Ｂが第２の角度範囲に入ると信号を生成する。ホール効果センサからの信号は、ローラの位置に幾何学的に厳密に対応している必要はない。その代わりに、適切なオフセット角を使用することによって同じく良好に関連付けることができる。これらの２つの信号は、ローラに関連する電流をデータライン２１、２２を介して検知するための手段１７Ｂによって受信される。ポンプへの対応する個々の電流を知覚するための手段１７Ｂは、第１の角度範囲０〜１８０°内で測定された、ポンプへの電流に対応する第１の信号Ｉ１（ｔ）、および第２の角度範囲１８０〜３６０°内で測定された電流に対応する第２の測定信号Ｉ２（ｔ）を生成する。
【００４７】
図４Ａは、第１のローラ６Ａに関連するポンプ電流Ｉ１（ｔ）を示し、一方、図４Ｂは、第２のローラ６Ｂに関連するポンプ電流Ｉ２（ｔ）を示す。図４Ａおよび４Ｂは、血液ポンプが適切に動作している場合を示している。この場合、２つのローラに関連するポンプへの電流Ｉ１（ｔ）およびＩ２（ｔ）は互いに実質的に同じであり、つまりこれらの間に差はほとんどない。
【００４８】
一方、図５Ａおよび５Ｂは、血液ポンプが適切に動作していない場合を示している。この場合、第１のローラに関連するポンプへの電流Ｉ１（ｔ）と、第２のローラに関連するポンプへの電流Ｉ２（ｔ）とは異なっている。ポンプへの第１の電流は、ポンプへの第２の電流より小さい。この場合、可撓配管ラインを例えばローラのための支台に適切に挿入することができないか、あるいは場合によっては２つのローラのうちのいずれか一方の軸受または戻りばねに障害が生じている可能性がある。不適切な動作状態は、２つのポンプ電流Ｉ１（ｔ）およびＩ２（ｔ）を比較することによって確証される。
【００４９】
ポンプへの電流を比較するために、本発明による構造は、ポンプへの電流をフーリエ解析する用意がされている。そのために、第１の角度ウインドウのみをカバーしている第１の測定信号Ｉ１（ｔ）から、また、第２の角度ウインドウのみをカバーしている第２の測定信号Ｉ２（ｔ）から、図６Ａおよび６Ｂに示されている対応する個々の連続測定信号Ｉ１（ｔ）およびＩ２（ｔ）が生成される。そのために、どちらかの角度範囲が所定の場合に検知されなくても、例えば、先行する角度範囲または後続する角度範囲に対するポンプへの電流を取得することができる。第１の測定信号Ｉ１（ｔ）は、例えば、１８０〜３６０°の第２の角度範囲毎に、０〜１８０°の先行する角度範囲に対する測定信号を取得することによって得られる。第２のローラに関連する測定信号Ｉ２（ｔ）も対応する方法で生成される。当業者は、フーリエ解析によってこれらの２つの測定信号を評価することができる他の数学的方法についても周知のことであろう。
【００５０】
次に、これらの２つの測定信号Ｉ１（ｔ）およびＩ２（ｔ）が、フーリエ解析によって直流成分および第１高調波に分解される。しかしながら、測定信号は、評価のための基本として取得される他の高調波に分解することも可能である。そのために、ポンプへの電流を比較するための手段１７Ｃは、フーリエ解析を実施するための手段を有している。
【００５１】
図７は、ポンプへの２つの電流のフーリエ解析の結果を示す。血液ポンプが適切に動作している間は（図７に示された場合ではない）、直流成分ＤＣ１およびＤＣ２には互いに相違はない。また、ポンプが適切に動作している間は、第１高調波ＡＣ１およびＡＣ２にも互いに実質的な相違はない。一方、図７に示されている場合のようにポンプが不適切に動作している場合、直流成分ＤＣ１と直流成分ＤＣ２は明らかに異なっている。第１高調波ＡＣ１と第１高調波ＡＣ２も同じく明らかに異なっている。ポンプが適切に動作していないことを確証するために、ポンプへの電流を比較するための手段１７Ｃは、ローラポンプの第１のローラに関連する直流成分ＤＣ１と、ローラポンプの第２のローラに関連する直流成分ＤＣ２とを比較し、および／または第１のローラに対する第１高調波ＡＣ１と第２のローラに対する第１高調波ＡＣ２とを比較している。
【００５２】
２つの交流成分ＡＣ１とＡＣ２の間、および／または２つの直流成分ＤＣ１とＤＣ２の間の差が、予め設定された大きさよりも大きい場合、ポンプが適切に動作していないことが結論付けられ、これは、例えば、可撓血液配管のセグメントがポンプの台に適切に配置されていない場合、あるいは２つのローラのうちのいずれか一方の戻りばねに障害が生じている場合である。この実施形態では、血液ポンプの不適切な動作は、約１２７分と１２９分の間における時間スケール上で明らかになっている。血液ポンプが適切に動作していないことが分かると、制御ユニット１４に対する制御信号および警報ユニット２０に対する警報信号が生成され、これは、機構の制御システム内でアクションが取られ、警報が与えられたことを意味している。機構の制御システム内で取られるアクションは、例えば、血液ポンプ６の停止および静脈血液ライン７の上に配置されたチューブクランプ２３の閉鎖であってもよく、チューブクランプ２３は、制御ライン２４によって制御ユニット１４に接続されている。
【００５３】
図２は、本発明の一代替実施形態を示したもので、評価が電力消費に基づいて実施されるのではなく、血液ポンプ６の上流側または下流側の動脈血液ラインの圧力に基づいて実施される点でのみ、図１を参照して説明した実施形態とは異なっている。したがって、血液処理装置およびモニタリング構造の互いに対応している部品には、同じ参照符号が与えられている。ポンプへの電流を判断するための手段（１７Ａ）の代わりに、モニタリング構造１７は、血液ポンプ６の上流側および下流側の動脈血液ライン５の圧力を判断するための手段１７Ａ’を有しており、この手段１７Ａ’は、それぞれデータライン２５および２６を介して、血液ポンプ６の上流側の圧力センサ２７およびポンプの下流側の圧力センサ２８に接続されている。個々の変位体に関連するポンプへの電流を検知するための手段（１７Ｂ）の代わりに、変位体に関連する圧力を検知するための手段（１７Ｂ’）が提供されている。図２には２つの圧力センサが示されているが、原理的には、血液ポンプ６の上流側または下流側の圧力測定で十分である。
【００５４】
測定信号の評価は、この代替実施形態では、血液ポンプの電力消費を評価するための準備がなされている第１の実施形態と同じ方法で実施される。異なっている点は、ポンプへの電流の代わりに、測定される、個々の変位体に関連する圧力が評価されることのみである。したがって図１の説明を参照されたい。
【図１】
0005645820.tif 000002
【図２】
0005645820.tif 000003
【図３】
0005645820.tif 000004
【図４Ａ】
0005645820.tif 000005
【図４Ｂ】
0005645820.tif 000006
【図５Ａ】
0005645820.tif 000007
【図５Ｂ】
0005645820.tif 000008
【図６Ａ】
0005645820.tif 000009
【図６Ｂ】
0005645820.tif 000010
【図７】
0005645820.tif 000011