(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液が血管アクセスから体外血液サーキットの動脈側部分を介して血液処理エレメント内に流れ、該血液処理エレメントから静脈側部分を介して前記血管アクセスに戻る体外血液処理中に、前記体外血液サーキットの前記静脈及び動脈側部分内の測定された静脈圧及び動脈圧を解析ユニットが解析して該解析ユニットが血管アクセス不良を検出する血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記測定された静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数を決定し、
前記解析ユニットが、前記静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する前記テスト関数を用いて、前記測定された静脈圧及び動脈圧から前記干渉が除去された圧力差を決定し、
前記解析ユニットが、前記干渉が除去された圧力差を解析して前記血管アクセス不良を検出する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項２】
請求項１記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記干渉が除去された圧力差の決定を可能とするために、前記静脈圧及び動脈圧間の差を形成し、前記静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する前記テスト関数を用いて、前記形成された差である前記圧力差から前記干渉を除去する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記テスト関数を、先行する一時間間隔において決定し、次の一時間間隔において測定された圧力差を、前記先行する一時間間隔において決定されたテスト関数と比較し、前記先行する一時間間隔において決定されたテスト関数を、前記次の一時間間隔での静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する算定された関数として採用する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項４】
請求項３記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記テスト関数を前記体外血液処理中に連続して決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記血管アクセス不良を検出可能とするために、前記静脈及び動脈圧力差と前記テスト関数との差を決定し、前記圧力差と前記テスト関数との差が予め設定された限界値を上回る場合に血管アクセス不良があるものと判断する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。  
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記解析ユニットが、前記静脈及び動脈圧信号に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数を、三角関数の一次結合から決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項７】
請求項６記載の血管アクセスの監視装置の作動方法であって、
前記静脈及び動脈圧信号に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数は、以下の式
0005391263.tif 000017
によって定義され、
係数Ａ及びＢは、周波数ωｋの周期的な干渉ｋの次数ｎの高調波による寄与を決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置の作動方法。
【請求項８】
血液が血管アクセスから体外血液サーキットの動脈側部分を介して血液処理エレメント内に流れ、該血液処理エレメントから静脈側部分を介して前記血管アクセスに戻る体外血液処理を行う体外血液処理装置の血管アクセスの監視装置であって、
前記体外血液サーキットの前記静脈及び動脈側部分内の圧力を測定する測定ユニット（１８，１９）と、
前記測定された静脈圧及び動脈圧を解析して血管アクセス不良を検出可能とする解析ユニット（２２）とを備え、
前記解析ユニット（２２）は、前記測定された静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数を決定する手段を備え、前記静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する前記テスト関数を用いて、前記測定された静脈圧及び動脈圧から前記干渉が除去された圧力差を決定し、前記干渉が除去された圧力差を解析して血管アクセス不良の検出を可能とする、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項９】
請求項８記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記干渉が除去された圧力差の決定を可能とするために、前記静脈圧及び動脈圧間の差を形成し、前記静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する前記テスト関数を用いて、前記形成された差である前記圧力差から前記干渉が除去される、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１０】
請求項９記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記テスト関数を、先行する一時間間隔において決定し、
次の一時間間隔において測定された圧力差を、前記先行する一時間間隔において決定されたテスト関数と比較し、前記先行する一時間間隔において決定されたテスト関数を、前記次の一時間間隔での静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義する算定された関数として採用する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記テスト関数を、前記体外血液処理中に連続して決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１２】
請求項８〜１１の何れかに記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記血管アクセス不良を検出可能とするために、前記静脈及び動脈圧力差と前記テスト関数との差を決定し、前記圧力差と前記テスト関数との差が予め設定された限界値を上回る場合に血管アクセス不良があるものと判断する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２の何れかに記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記静脈及び動脈圧信号に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数を、三角関数の一次結合から決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の血管アクセスの監視装置であって、
前記解析ユニット（２２）は、前記静脈及び動脈圧信号に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数を、以下の式
0005391263.tif 000018
によって定義し、
係数Ａ及びＢが、周波数ωｋの周期的な干渉ｋの次数ｎの高調波による寄与を決定する、
ことを特徴とする血管アクセスの監視装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４の何れかに記載の血管アクセスの監視装置を備えたことを特徴とする体外血液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外血液処理、特に血液透析、血液濾過又は血液透析濾過等の慢性血液洗浄療法中の血管アクセスの監視方法、及び特に血液透析、血液濾過又は血液透析濾過のための体外血液処理装置用の血管アクセスの監視装置に関する。また、本発明は、血管アクセスの監視装置を有する体外血液処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液透析、血液濾過又は血液透析濾過等の慢性血液洗浄療法に採用される周知の方法では、患者からの血液を体外血液サーキットを介して搬送する。患者の血管システムへのアクセスとしては、動静脈瘻、血管インプラント、又は同様の各種のカテーテルが用いられる。患者と体外血液サーキットとの間の接続は、一般的に前記瘻や血管インプラントに刺し通される注射針によって形成される。
【０００３】
血液処理中に体外血液サーキットと血管システムとの間の接続が外れ或いは体外サーキット内で血液漏出が発生した場合、直ちに体外血流を止めさえすれば患者が深刻な血液の喪失を被ることを防止できる。従って、体外血液サーキットは、一般に保護システムを備え、システム内の動脈圧及び静脈圧（ＰＡ及びＰＶ）と体外サーキットへの空気の侵入とが絶えず監視されている。
【０００４】
周知の圧力ベースの保護システムは、装置側に位置して、患者及び体外サーキットの動脈側部分間の接続の外れに迅速に反応するものがある。しかしながら、その周知の圧力ベースの保護システムは、血管アクセスからの静脈針の抜け出しに対する反応が常に確かなものではない。また、静脈チューブシステム内での血液の漏出時には、結果として生じる静脈圧の低下が、保護システムを確実に作動させるのに十分なほど大きくないことがある。
【０００５】
米国特許第６２２１０４０号公報には、動脈針及び静脈針の双方の滑脱を、より確実に検出可能な血管アクセスの監視装置が記載されている。血管アクセスを監視するために、体外血液サーキットの動脈側部分及び静脈側部分の双方での圧力を圧力センサによって監視する。血管アクセスの状態の特有の値は、演算ユニットで動脈圧及び静脈圧から演算されると共に解析ユニットで解析されて血管アクセス不良を検出可能とする。血管アクセスの状態の特有の値を演算可能とするために、体外サーキット内の静脈圧及び動脈圧の和と差が判断される。
【０００６】
上記体外血液サーキットの動脈及び静脈側部分内の圧力を監視する方法に加え、体外サーキット内に伝播する脈圧の監視に基づく周知の監視装置がある。
【０００７】
独国特許第１０１１５９９１号公報（米国特許出願公開第２００２／０１７４７２１号公報）には、体外血液処理中にホースラインシステム内の狭窄を検出する方法が記載されている。この方法では、振動圧力信号をホースラインシステム内に発生させ、その振動圧力信号を測定する。振動圧力信号の周波数スペクトルは狭窄を検出するために解析され、周波数スペクトルの変化があるときには狭窄があるものとされる。この目的のために、体外サーキットの静脈側部分内の振動圧力信号のフーリエ変換が行われる。静脈圧信号のフーリエスペクトルからは静的な部分が抽出されて、少なくとも一つの圧力信号の調和振動の減衰が確定されると共に、その減衰の変化から狭窄があるものと判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６２２１０４０号公報
【特許文献２】独国特許第１０１１５９９１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／０１７４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、機材面での相対的な低コスト又は低複雑化が要求される体外血液処理中に、大きな安全性及び信頼性で体外血液サーキットの動脈側及び静脈側の双方での血管アクセス不良を検出可能とする血管アクセスの監視方法を明示することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、機材面での相対的な低コスト又は低複雑化が要求される体外血液処理装置用の安全で信頼性のある動脈及び静脈血管アクセスの監視装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、高い安全性及び信頼性並びに機材面での相対的な低コスト又は低複雑化で動脈及び静脈血管アクセスの監視を可能と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】
【００１２】
本発明によれば、かかる目的を請求項１，８，及び１５の特徴によって達成することができる。本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１３】
本発明に係る方法及び装置は、体外血液サーキットの静脈側部分内の静脈圧と動脈側部分内の動脈圧との差を監視することに基づく。この差は、以下、静脈及び動脈圧力差としても参照される。
【００１４】
動脈圧及び静脈圧を測定するために、本発明に係る方法及び装置内では、周知の血液処理装置の一部として既に存在するセンサを使用することができる。本発明に係る保護システムを実装可能とするための装置側での変更は、装置の制御システムの変更に制限することができる。
【００１５】
本発明は、静脈圧及び動脈圧の測定値が、それらに重なる干渉信号を有し、これらの信号が、測定された圧力信号の圧力差にのみ基づく血管アクセス不良の検出を可能にする安全且つ確実な解析を困難にする根本的な問題となるという結果に基づいている。圧力信号は、例えば体外血液サーキット内に配置された血液ポンプ、限外濾過ポンプ、及びバルブ等によって調節される。
【００１６】
本発明に係る方法及び装置においては、体外血液サーキット内の前記干渉を定義するテスト関数が決定される。テスト関数を用いて、測定された静脈圧及び動脈圧から前記干渉を除かれた圧力差が決定され、この圧力差が解析されて血管アクセス不良の検出を可能にする。
【００１７】
基本的には、体外血液サーキット内の静脈圧のみを監視して血管アクセス不良の検出を可能にするときであっても、体外血液サーキット内の干渉を定義するテスト関数が決定されるという利点がある。しかしながら、利点があるのは、静脈圧及び動脈圧の双方が考慮されるためである。これは、圧力差に基づいて血管アクセスを監視することにより、患者へのアクセスの位置の変化に起因する体外血液サーキット内の静水圧の変化を補うことを可能にするからである。
【００１８】
干渉が除かれた圧力差の実際の解析は、血管アクセス不良を検出可能とするために、多種多様な基準と関連付けることができる。本発明に極めて重要なことは、テスト関数によって干渉が除かれた圧力差が解析されることである。
【００１９】
干渉が除かれた圧力差の決定は、圧力差を形成する前に、個々の動脈及び静脈圧信号から干渉を除去することによって行うことができる。しかしながら、まず圧力差を形成して、その圧力差から干渉を除去することも可能である。
【００２０】
従って、請求項での静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数の決定では、圧力差が形成された後に一つのテスト関数で干渉を「一度」除去するケースと、圧力差を形成する前に二つのテスト関数で干渉を「二度」除去するケースとの双方が意図されている。これらのケースが可能となるのは、次の通りである。
【００２１】
干渉は、テスト関数
0005391263.tif 000002
【００２２】
によって静脈圧ＰＶから除去され、テスト関数
0005391263.tif 000003
【００２３】
によって動脈圧ＰＡから除去される。干渉が除去された二つの信号からは圧力差が形成される。すなわち、二つのテスト関数がある。
【００２４】
テスト関数
0005391263.tif 000004
【００２５】
はＰＶから決定されて、テスト関数
0005391263.tif 000005
【００２６】
はＰＡから決定され、そしてＰＶ−ＰＡは
0005391263.tif 000006
【００２７】
によって干渉が除去される。このケースは、第１のケースと同等であるが、テスト関数が一つのみである。
【００２８】
静脈圧及び動脈圧の圧力差ＰＶ−ＰＡは、テスト関数
0005391263.tif 000007
【００２９】
によって干渉が除去される。
【００３０】
好適な実施形態では、相対的に低コスト及び個々の変数の演算に伴う低複雑化に注目し、圧力差の形成前に動脈圧及び静脈圧から干渉を除去するのではなく、まず静脈圧及び動脈圧の圧力差を形成し圧力差が形成された後にのみ、事前に形成された圧力差から干渉の除去がテスト関数によって行われる。圧力差の形成に先がけて演算対象から個別に干渉を除去するのを避けることにより、必要な演算作業量を相対的に低くしておくことができる。
【００３１】
本発明は、干渉が周期的な性質があるという結果に基づく。従って、テスト関数は、直交性の要件を満たす三角関数の一次結合から生成することができる。この種のテスト関数は、圧力差の形成後に、圧力差から干渉が除去されることを可能にする。
【００３２】
測定された静脈圧及び動脈圧に影響を及ぼす干渉を定義するテスト関数は、体外血液処理中の血管アクセスが正常な状態であるとみなされる所定の一時間間隔において測定された圧力差を定義する関数であり、すなわちシステム内の血管アクセス不良の圧力差のみを定義する。これは、例えば医師によって血管アクセスが正常な状態であることを見て確かめることを確実なものとすることができる。
【００３３】
次の一時間間隔においては、先行する一時間間隔において決定されたテスト関数を用いて測定された圧力差から干渉が除去される。従って、先行する一時間間隔において決定されたテスト関数は、次の一時間間隔のために、静脈及び動脈圧信号に影響を及ぼす干渉を定義する算定された関数として採用される。これは、連続する時間間隔が相互に直接連続するときに特に利用される。従って、本発明は、できるだけ近い時間でテスト関数を決定する。
【００３４】
好適な実施形態においては、テスト関数が体外血液処理中に連続的に決定されると共に継続的に最適化される。
【００３５】
原則として、テスト関数は、当業者によく知られた種々のアルゴリズムによって決定される。好ましくは、テスト関数の係数は、当業者にとって周知の最小二乗法によって決定される。
【００３６】
最も単純なケースの本発明の好適な実施例では、干渉が除去された圧力差が予め設定された限界値と比較され、圧力差が予め設定された限界値よりも少ない場合に血管アクセス不良があると判断する。しかしながら、干渉が除去された圧力差の解析に他の基準を用いることも同様に可能である。他の基準は、相互に組合せてもよい。
【００３７】
以下、本発明に係る血管アクセスの監視方法及び血管アクセスの監視装置を有する体外血液処理装置の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る血管アクセスの監視装置と共に血液透析装置の主要な構成を示す極めて簡素化された概略図である。
【図２】圧力差を補正する補正因子を動脈圧の関数として示している。
【図３】干渉のある圧力信号及び干渉が除去された圧力信号を時間関数として示している。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００４０】
図１は、動脈及び静脈血管アクセスの監視装置を有する血液処理装置の簡素化された概略図である。血液処理装置は、透析器、フィルタ、吸収器、酸素供給器、又は血液遠心分離器からなる血液処理エレメントを有している。本実施例では、血液処理装置が、血液処理エレメントとして透析器を備えた透析装置である。
【００４１】
前記監視装置は、独立したユニットでもよいが、同様に透析装置の一部であってもよい。監視装置は、個々の構成が既存の透析装置内に存在するため、透析装置の一部であるのが好ましい。監視装置には、例えば透析装置内に何れにしても存在する圧力センサを利用することができ、さらには透析装置の制御及び演算ユニットも利用することができる。
【００４２】
前記透析装置は、半透膜２によって血液室３と透析液室４とに分割された透析器１を備えている。血液室３の流入口には、動脈血液ライン５が接続され、動脈血液ライン５内には、蠕動血液ポンプ６が接続されている。血液室の下流側では、静脈血液ライン７が血液室の流出口から患者へ伸びている。静脈血液ライン７内には、点滴室８が接続されている。動脈及び静脈血液ライン５，７の端部には、患者に挿入された注射針５ａ，７ａが接続されている。動脈及び静脈血液ラインは、使い捨てタイプの可撓チューブシステムの一部である。
【００４３】
未使用の透析液は、透析液源９内で提供される。透析液源９からは、透析液補給ライン１０が透析器の透析液室４の流入口に伸び、透析液室の流出口からは、透析液取出ライン１１が排出口に伸びている。透析液供給用の透析液ポンプは、図１内に図示していない。
【００４４】
血流の中断を可能とするために、静脈血液ライン７上の点滴室８の下流側には、電磁的に作動する遮断クランプ１３が設けられている。動脈血液ポンプ６及び静脈遮断クランプ１３は、制御ライン１４，１５を介して透析装置の中央制御及び演算ユニット１６によって動作される。
【００４５】
透析装置は、明確さの目的から図１に示していない平衡手段及び限外濾過手段等の他の構成を備えていてもよい。
【００４６】
血管アクセスの監視装置１７は、動脈血液ライン５内の圧力を監視する圧力センサ１８と静脈血液ライン１７内の圧力を監視する圧力センサ１９とを有する測定ユニット１８，１９を備えている。圧力センサ１８，１９からの測定値は、データライン２０，２１を介して監視装置１７に属する演算及び解析ユニット２２に送信される。演算及び解析ユニット２２は、測定値を解析して血管アクセス不良の検出を可能とする。監視装置１７の演算及び解析ユニット２２は、透析装置の中央制御及び演算ユニット１６の一部であってもよい。演算過程で発生する中間結果は、演算及び解析ユニット２２にデータライン２４を介して接続されたメモリユニット２３内に記憶される。
【００４７】
監視装置１７の演算ユニット２２には、制御ライン２６を介してアラームユニット２５が接続されている。アラームユニット２５は、追加制御ライン２７を介して透析装置の中央制御及び演算ユニット１６に接続されている。
【００４８】
以下、圧力監視プロセスの理論的原理及び本発明に係る監視装置の動作方法について詳細に説明する。
【００４９】
血液ポンプ６が作動しているときに装置側の静脈血液ライン７で測定された静脈圧は、静脈貫通針７ａからの背圧、瘻での内圧、及び静水圧によって構成される。静水圧は、静脈圧センサ１９及び患者の心臓間の幾何学上の高低差に依存して患者の鉛直方向での位置の変化があった場合に変化する。静脈圧に対しては、静脈針７ａの上流側での背圧が主に寄与する。静脈圧センサ１９からの圧力信号は、一般的に定常状態信号ではなく、それに重なる血液ポンプ６、限外濾過ポンプ（図示せず）、及び油圧弁や透析装置の他の構成（図示せず）による周期的な干渉信号を有している。
【００５０】
前記瘻での内圧は、静脈圧への小さな寄与のみであり、一般的な静脈システムで穿刺の下流で落ちる平均血圧及び流動圧からなる。前記瘻での内圧による装置側で測定された静脈圧への寄与は、約８〜１０％であり、患者へのアクセスの本質の関数として１５ｍｍＨｇと３５ｍｍＨｇとの間で変化する。
【００５１】
静脈貫通針の転位があった場合は、前記瘻での内圧の寄与によって静脈圧が下がる。しかしながら、周知の監視装置のいくつかは、静脈圧のために監視される圧力が下限よりも通常は低下しないので、血管アクセス不良に起因する瘻での内圧の減少を検出することができない。これに対し、本発明は、静脈圧に対する干渉の寄与を除去することによって、血管アクセス不良による瘻での内圧の低下を検出することができる。このように安定した静脈圧は、その動特性を維持して、血管アクセスの監視のために測定された変数として透析中に用いることができる。
【００５２】
静脈針が外れた場合は、周期的な干渉が除去された静脈圧が低下する一方、装置側で測定された動脈圧は大きく変化しないままである。従って、基本的には、動脈圧を考慮する必要性がない。しかしながら、患者の位置が変化することによって静水圧が変化することがある。従って、本発明では、静脈圧の監視だけでなく、静脈圧及び動脈圧の差を監視する。
【００５３】
穿刺位置が変化し或いは例えば患者が腕を上げたり立ち上がる等した場合は、静水圧の変化の影響が圧力差の決定によって補正される。
【００５４】
動脈圧の変化は一般的に血液ポンプ（好ましくは蠕動の血液ポンプ）から引き出された血液チューブの一部断面を変化させるので、動脈圧が低下して動脈及び静脈貫通針５ａ，７ａの背圧も低下すると血液を送り込む実効率が下がる。従って、鉛直方向での患者の位置の変化は、絶対動脈圧に依存する動脈及び静脈の測定位置での僅かに異なる反応をもたらす。これらの反応は、以下説明するように本発明の場合は許容される。
【００５５】
体外血液処理中には、測定ユニットの動脈及び静脈血液センサ１８，１９から測定値（ＰＡ及びＰＢ）が継続的に送信され、演算及び解析ユニット２２で血液ポンプ６の半サイクルでの平均値が求められると共にメモリユニット２３に記憶される。動脈及び静脈圧センサ１８，１９が血液チューブ５，７のシステムに結合された異なる経路により、センサの動特性の調整が必要となることがある。これは、動脈圧センサ１８によって測定された圧力の低域フィルタリングによって行われるのが好ましい。低域フィルタリングは、演算及び解析ユニット２２によって実行される。
【００５６】
演算及び解析ユニットは、動脈圧ＰＡの関数として補正因子κを決定し、圧力の測定部分での静水圧の変化をもたらす患者の位置変化の結果としての圧力信号に対する補正を適用する。図２は、κ（ＰＡ）の関数依存性の一例を示している。ＰＡ＞０では、一般的に補正が必要ない、つまり、この範囲においてκ（ＰＡ）が１００％有効に等しい。
【００５７】
血管アクセス不良の検出を可能とするために、演算及び解析ユニット２２は、以下の式によって静脈圧及び動脈圧（ＰＶ（ｔ）及びＰＡ（ｔ））から算出された補正圧力差ＰＶＡ（ｔ）を監視する。
0005391263.tif 000008
【００５８】
この関数は、時間ｔ＝ｎπ／ωＱｂでの算出に有効であり、nは、血液ポンプ６が有するロータヘッド又はローラの数であり、ωＱｂは、血液ポンプの角振動である。この状況下では、ポンプが同一角で回転すると、実際の送り出し速度に拘わらず、各一対の測定位置間で血液が一定量送り出される。すなわち、反応時間又は反応速度は、各ケースにおいて一定である血液の所定量に関連して起こる。
【００５９】
静脈側の外れがある場合は、外された注射針を介して流れる血液の量が血液ポンプの送り出し割合に依存せず、監視基準が血流に結びつく。
【００６０】
演算及び解析ユニット２２は、体外血液処理中の以下のテスト関数も継続して監視する。
0005391263.tif 000009
【００６１】
式（２）の係数Ａ及びＢは、周波数ωｋの周期的な干渉ｋの次数ｎの高調波による寄与を決定する。係数Ａ及びＢは、最小二乗法によって体外血液処理中に連続して算定される。算定は、血液ポンプの半サイクル毎に最適化される。忘却因子は、そのときに得られる算定と過去の算定との間を結合する。
【００６２】
式（２）において、第１加数Ｂ０は、干渉が除去された安定した圧力差を与え、第２加数は、全ての周期的な寄与要因による干渉によって形成される寄与を与える。寄与係数は、算定が成功した場合にゆっくりと変化するだけであり、当面の圧力状態の近似値は、式（２）によって得ることができる。テスト関数の決定は、演算及び解析ユニット２２内で以下のように行われる。
【００６３】
テスト関数は、補正因子によって補正されたときに適切な血管アクセスであるとみなすことができる血液処理の一時間間隔において、静脈及び動脈圧力センサ１８，１９によって測定された静脈圧及び動脈圧から算出された圧力差ＰＶＡ（ｔ）を定義する。その時間間隔内で血管アクセス不良が存在しないので、補正された圧力差ＰＶＡ（ｔ）は、テスト関数によって定義された圧力
0005391263.tif 000010
【００６４】
に一致し、この圧力は、干渉成分及び有効信号（Ｂ０）のみからなる。
【００６５】
予め設定された一時間間隔において決定されるテスト関数
0005391263.tif 000011
【００６６】
は、血管アクセス不良が検出されるべき次の一時間間隔用として算定された関数として採用される。血管アクセス不良は、次の時間間隔において補正された圧力差及び算定された関数（テスト関数）を比較する際に演算及び解析ユニット内に予め設定された特定の基準を満たすときに検出される。
【００６７】
最小二乗法によるテスト関数の決定は、下記の論理的原理に基づいている。
【００６８】
干渉は、複数の異なる周波数の信号発信源によって生成された一つの信号からなるとみなされる。この信号は、一連の調和関数に分解される。分解は、全ての信号発信源の成分を含むものである。帰納的最小二乗法（ＲＬＳ）により、算定は、フーリエ係数で形成されるものであり、その係数の連続最適化は連続して行われる。
【００６９】
p（t）を、離散検出時間のための物理的に測定された出力信号とする。出力信号の算定された関数は、以下の式によって得られる調和関数分解ｄ（ｔ）の合計である。
0005391263.tif 000012
【００７０】
調波ｎ及び信号発信源ｋのフーリエ係数は、αｎ，ｋ及びβｎ，ｋにより与えられる。対応するサイクル長は、Ｔｋである。Ｋは、信号発信源の数であり、Ｎは、分解するために十分であるとみなされる制限された高調波数である。適切な低域フィルタは、制限された調波ｐ（ｔ）の算定に必要である。
【００７１】
信号発信源のサイクル長を知った上で、算定ｄ（ｔ）の係数が決定され、離散時間間隔［Ｍ−Ｉ，Ｍ］内での検出時ｔの数のための二乗平均平方根誤差｜ｐ（ｔ）−ｄ（ｔ）｜２の合計が最小化されることを意味する。
【００７２】
これは、時間が経過した状態での二乗平均平方根誤差の影響を減少させる忘却因子０＜λ＜１が許容される場合に特に正確である。
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【００７３】
現時点ｔ及び経過した状態での時点ｔ’間の期間ｔ−ｔ’がｔ’の経過によって次第に長くなるにつれて、ｐ（ｔ’）及びｄ（ｔ’）間の極値の偏差を被る影響力を定数λにより低減させる結果となる。
【００７４】
しかしながら、当業者にとってよく知られたテスト関数を決定する他の数学的方法もある。
【００７５】
テスト関数（算定された関数）の決定は、演算及び解析ユニット２２が、安定した寄与を含まない圧力条件の近似値を、以下の式によって測定される圧力差ＰＶＡ（ｔ）から減じる。
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【００７６】
得られた圧力差ＰＰＶＡ（ｔ）は、観測可能なものであり、その動特性が測定された変数ＰＶＡの動特性と比較可能であるが、周期的な干渉成分を有していない。しかしながら、この観測可能なものは、現在の周期的な性質である個々の不安定度を除去することもできる。例えばスパイクフィルターを、この目的で使用することができる。
【００７７】
体外血液処理中には、演算及び解析ユニット２２が、以下の基準の継続的なチェックを行う。
【００７８】
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【００７９】
上記基準は、ゆっくり変化する安定した寄与Ｂ０と関連し干渉が除去された圧力差ＰＰＶＡにおいて、Ｃｒｉｔ０近くの正の変化が起こるとすぐに満たされる。これが起こると、演算及び解析ユニット２２は、アラームユニット２５が制御ライン２６を介して受信するアラーム信号を発生させる。アラームユニット２５は、音響及び／又は視覚アラームを発信する。アラームユニットは、制御ライン２７を介して透析装置の制御及び演算ユニット１６に制御信号も送信し、静脈遮断クランプ１３を閉じると共に血液ポンプ６を停止させて血液処理を中断する。
【００８０】
前記方法を説明するために、図３は、干渉の影響を受けている静脈圧及び動脈圧から算出された圧力差を時間関数として示している。静脈圧ＰＶ及び動脈圧ＰＡは、静脈及び動脈圧力センサ１８，１９によって測定され、圧力差は、演算及び解析ユニット２２で静脈圧及び動脈圧から演算される。静脈圧力センサ１９によって測定された静脈圧信号は、図３において符号Ｉによって識別され、動脈圧力センサ１８によって測定された動脈圧信号は、符号ＩＩとして識別されている。圧力差は、符号ＩＩＩで識別されている。
【００８１】
図３では、時間関数として、干渉が除去された圧力差も符号ＩＶで識別して示している。圧力差を明確に示すために、式（５）にあるＢ０分のずれを生じさせておらず、関数
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【００８２】
を再現している。信号ＩＶのために、重要な軸は、右側のＹ軸である。圧力差は、テスト関数（算定された関数）により測定された圧力差のための信号を比較することによって得られた。測定された圧力差のための信号がテスト関数（算定された関数）と一致する或いは僅かに異なる場合は、血管アクセスが正常な状態であるとみなされる。これに対し、血管アクセス不良がある場合は、測定された圧力差のための信号が、適切な血管アクセスのときに存在する周期的干渉のみを定義するテスト関数（算定された関数）と一致せずに、そのテスト関数に対して予め設定された量だけ相違する。これは、干渉が除去された圧力差の変化（信号IV）から明確になる。図３において示される干渉は、テスト用のチューブシステム上で実行された処理動作に対応する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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