(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析システムにおいて使用される第１流体流および第２流体流を流すためのカセットであって、
当該カセットは、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるための装置としてセンサを備えており、
前記センサは、前記第１流体流を流すための第１流路と、前記第２流体流を流すための第２流路とを備えており、
前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状および寸法を有する少なくとも３つの部材から形成されており、
前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されており、
前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組み立てられて、前記第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、前記第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成され、
前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されている、カセット。
【請求項２】
前記第１流路および前記第２流路は、互いに平行に延びるように配置されており、
前記センサは、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるために、前記第１流路および前記第２流路を磁界に曝すように構成されており、
前記磁界は、前記第１流路および前記第２流路に対して略直交する向きに配向されている、請求項１に記載のカセット。
【請求項３】
前記磁界により、前記第１流路の前記第１流体流および前記第２流路の前記第２流体流において正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離が起こり、
前記センサは、前記第１流体流において起こる前記正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第１流路内の前記第１流体流の流れにより生ずる第１電圧を測定するとともに、前記第２流体流において起こる前記正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第２流路内の前記第２流体流の流れにより生ずる第２電圧を測定するように構成されており、
前記第１電圧および前記第２電圧は、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるために用いられる、請求項２に記載のカセット。
【請求項４】
前記センサは、透析治療用装置に少なくとも１つの信号を送信するように構成されており、当該信号は、測定された前記第１電圧および前記第２電圧、または当該測定された前記第１電圧および前記第２電圧より取得された値を含んでいる、請求項３に記載のカセット。
【請求項５】
前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第１流路に配置されるとともに、前記第１電圧を測定するように構成されており、
前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第２流路に配置されるとともに、前記第２電圧を測定するように構成されている、請求項３または４に記載のカセット。
【請求項６】
前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される、請求項１から５のいずれか一項に記載のカセット。
【請求項７】
前記第１流路は、前記第１流体流の流れの結果として前記第１流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備え、
前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されており、
前記第２流路は、前記第２流体流の流れの結果として前記第２流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備え、
前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第２流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されている、請求項５に記載のカセット。
【請求項８】
前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される、請求項７に記載のカセット。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載のカセットを備えている、透析治療用装置。
【請求項１０】
第１電圧と第２電圧の間の差異を含む信号を捕捉するように構成されており、
前記第１電圧は第１流体流に対応し、前記第２電圧は第２流体流に対応しており、
前記カセットにおける前記センサの前記第１電圧および前記第２電圧が測定される、請求項９に記載の透析治療用装置。
【請求項１１】
前記信号を用いて少なくとも１つのポンプの送出量を制御するように構成された制御ユニットを備えており、
前記少なくとも１つのポンプは、血液ポンプ、透析液ポンプ、および限外濾過ポンプのいずれかである、請求項１０に記載の透析治療用装置。
【請求項１２】
同一形状および寸法を有する少なくとも３つの部材を備える構造であって、
前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されており、
前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組み立てられて、第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成され、
前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されており、  
透析システムにおいて使用される第１流体流と第２流体流の差異を求めるための装置としてのセンサが設けられており、
前記第１流路は前記第１流体流を流すように構成されたものであり、前記第２流路は前記第２流体流を流すように構成されたものである、構造。
【請求項１３】
前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される、請求項１２に記載の構造。
【請求項１４】
透析システムにおいて使用される第１流体流と第２流体流の差異を求めるためのセンサであって、
前記センサは、前記第１流体流を流すための第１流路と、前記第２流体流を流すための第２流路とを備えており、
前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状および寸法を有する少なくとも３つの部材から形成されており、
前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されており、
前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組み立てられて、前記第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、前記第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成され、
前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されている、センサ。
【請求項１５】
前記第１流路および前記第２流路は、互いに平行に延びるように配置されており、
前記センサは、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるために、前記第１流路および前記第２流路を磁界に曝すように構成されており、
前記磁界は、前記第１流路および前記第２流路に対して略直交する向きに配向されている、請求項１４に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記磁界により、前記第１流路の前記第１流体流および前記第２流路の前記第２流体流において正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離が起こり、
前記センサは、前記第１流体流において起こる前記正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第１流路内の前記第１流体流の流れにより生ずる第１電圧を測定するとともに、前記第２流体流において起こる前記正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第２流路内の前記第２流体流の流れにより生ずる第２電圧を測定するように構成されており、
前記第１電圧および前記第２電圧は、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるために用いられる、請求項１５に記載のセンサ。
【請求項１７】
前記センサは、透析治療用装置に少なくとも１つの信号を送信するように構成されており、当該信号は、測定された前記第１電圧および前記第２電圧、または当該測定された前記第１電圧および前記第２電圧より取得された値を含んでいる、請求項１６に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第１流路に配置されるとともに、前記第１電圧を測定するように構成されており、
前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第２流路に配置されるとともに、前記第２電圧を測定するように構成されている、請求項１６または１７に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される、請求項１４から１８のいずれか一項に記載のセンサ。
【請求項２０】
前記第１流路は、前記第１流体流の流れの結果として前記第１流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備え、
前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されており、
前記第２流路は、前記第２流体流の流れの結果として前記第２流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備え、
前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第２流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されている、請求項１８に記載のセンサ。
【請求項２１】
前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される、請求項２０に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１流体流および第２流体流を輸送するためのカセット、透析治療用の装置、第１流体流および第２流体流用の流路を備える構造、ならびに当該流路または当該構造を構成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
慢性腎不全の場合、尿中出現性物質を除去し、体液を抜き取るため、血液浄化または血液処理用の装置を使用する様々な方法が用いられている。血液透析（ＨＤ）の場合、拡散質量輸送が広く行われているが、血液濾過（ＨＦ）の場合には、膜を介した対流質量輸送が用いられる。血液透析濾過（ＨＤＦ）は、これらの方法の両方を組み合わせたものである。腹膜透析（ＰＤ）の場合、体外循環血液回路は不要であり、接触膜として腹膜が使用される。
【０００３】
上述の方法においては、また連続動静脈血液濾過および血漿濾過（ＰＦ）においても、交換量が多いので、一方で抜き取られる体液と他方で投与される輸液との平衡、および全治療時間にわたって限外濾過される量の平衡を正確にとることが必要とされる。従来技術には、重量平衡方式および容積平衡方式が含まれる。
【０００４】
透析装置に流入する流体流と透析装置から流出する流体流を連続測定し、これらの相互平衡をとる方法も知られている。この目的のために、様々な態様の流量測定センサが実施されている。
【０００５】
必要とされる高い精度と、上記平衡をとるために用いられる流量センサの選択や較正に必要な多額の関連費用のため、コストが上昇する。さらに治療を施す医療スタッフにとっての管理容易性と衛生の両方の理由により、体外血液循環および透析液循環に関連する透析治療用装置は、できる限り使い捨て可能な形で一体化することが好ましい。また、これらの使い捨て透析装置またはカセットは一度だけしか使用されないので、その生産コストは低く保つことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開１０２２４７５０Ａ１号公報
【特許文献２】英国特許出願公開２００３２７４Ａ号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、医療用流体流の平衡化を改良することにある。医療用流体は、透析液または血液が好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、透析システムにおける第１流体流および第２流体流が流れるカセットにより達成される。当該カセットは、前記第１流体流と前記第２流体流の差異を求めるための装置としてセンサを備え、前記センサは、前記第１流体流のための第１流路と、前記第２流体流のための第２流路とを備えている。
【０００９】
上記カセットは、透析システムにおいて血液を輸送するために用いることも可能であり、この場合、センサを通る第１流体流および第２流体流は血液である。
カセットが血液と透析液の両方を輸送する流体系を備えることもあり得るが、この場合にセンサは、血液輸送流体系または透析液輸送流体系の一部をなすことができる。とりうる一実施形態においては、単一センサにおいて、血液がその第１流路を流れ、透析液がその第２流路を流れるように構成されうる。別のとりうる実施形態においては、複数のセンサが設けられ、２つの流路が血液輸送流体系に存在し、２つの流路が透析液輸送流体系に存在するように構成されうる。
【００１０】
概して本発明は、２つの流体流の平衡をとること、または２つの流体流間の差異、とりわけ医療用流体流間の差異を求めることに係るものである点に留意すべきである。そして実施形態の幾つかの例においては、当該流体流は、透析液流と血流の少なくとも一方とされうる。以下の説明において、ある特定の実施形態の例が透析液流や血流のような特定の流体流に係るものとされたとしても、同様の目的にかなう他の実施形態の例が一般的な（医療用）流体流に係るものとされうる。同様にして、ある実施形態の例が初めに一般的な（医療用）流体流に係るものとして示されたとしても、便宜的に当該実施形態の例を、透析液流や血流のような特定の医療用流体流に係るものとすることができる。
【００１１】
本発明によれば、２つの流体流の平衡をとるための小型部品または装置としてセンサを備える、透析システム用のカセットが提供される。本発明に係るカセットを用いると、独立した平衡システムの形成が可能となり、平衡化において高い精度を確保しうる。
【００１２】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記第１流路および前記第２流路は、互いに平行に延びるように配置されており、前記センサは、前記第１流体流と前記第２流体流の平衡をとるために、あるいはそれらの間の差異を求めるために、前記第１流路および前記第２流路を磁界に曝すように構成されている。
ここで第１流路および第２流路は、第１流路における第１流体流が、第２流路における第２流体流と逆方向に流れるか、もしくは、第１流体流および第２流体流が同じ方向に流れるように構成することができる。
【００１３】
本発明によれば、センサは２つの流体流の平衡をとるための小型部品または装置の形態で提供される。当該センサは、当該平衡をとるために磁界のみを必要とする。また両流体流を共通の磁界内に送り込むことによって、２つの流体流の平衡をとる際の誤差を大幅に低減することができる。そのような誤差は、例えば２つの別個の流量センサについての２つの独立した磁界が相違する場合に生じる可能性があるためである。また第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置としてのセンサは、小型になるように構成することが可能であり、カセットにセンサを収容するために大きなスペースを必要としなくなる。
【００１４】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記磁界により、前記第１流路の前記第１流体流および前記第２流路の前記第２流体流において正電荷キャリアと負電荷キャリアの分離が起こる。前記センサは、前記第１流体流において起こる前記静電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第１流路内の前記第１流体流の流れにより生ずる第１電圧を測定するとともに、前記第２流体流において起こる前記静電荷キャリアと負電荷キャリアの分離、および前記第２流路内の前記第２流体流の流れにより生ずる第２電圧を測定するように構成されている。前記第１電圧および前記第２電圧は、前記第１流体流と前記第２流体流の平衡をとるために、またはそれらの間の差異を求めるために用いられる。
【００１５】
よって本発明によれば、２つの流体流が流れる流路における単一磁界を使用して、単一装置（センサ）における２つの流体流または透析液流のバランスを極めて正確にとることができる。
【００１６】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記センサは、透析治療用装置に少なくとも１つの信号を送信するように構成されており、当該信号は、測定された前記第１電圧および前記第２電圧、または当該測定された前記第１電圧および前記第２電圧より取得された値を含んでいる。よって透析システムの他のユニット、部品、または装置からのカセットおよびセンサの独立性が高められる。
【００１７】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第１流路に配置されるとともに、前記第１電圧を測定するように構成されており、前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットが前記第２流路に配置されるとともに、前記第２電圧を測定するように構成されている。これにより、装置の流路における電圧を正確に測定することが可能になる。
【００１８】
本発明に係る実施形態の別例によれば、前記センサは、前記第１流路および前記第２流路を有する測定セルを備えている。当該測定セルは、磁界の強度および伝播波形が等しい磁界が両流路に作用するように磁界に曝される。これにより磁界がセンサ内の２つの流路に対して等しく作用することが確実となる。よって計測セルは、当該磁界によって包囲される構成とされうる。
【００１９】
本発明に係る実施形態の一例においては、第１流路および第２流路は、同じ形状およびサイズを有している。とりわけ両流路は、形状、サイズ、および寸法に関して同様とされる。よって高い精度で平衡をとることが可能となる。
【００２０】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状および寸法を有する少なくとも３つの部材から形成されており、前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されている。前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組み立てられて、前記第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、前記第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成される。前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されている。
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、略直方体の形状を呈している。また本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、その他の適当な形状を備えることもできる。
【００２１】
これにより、極めて正確かつ再現可能な流路断面が可能になる。透析システムにおける流路構成の温度依存性に鑑みると、このことは非常に重要である。
【００２２】
また２つの流路を同様に、場合によっては完全に同一に形成することが可能になるため、確実に精度よく平衡をとることが可能となる。
【００２３】
本例の実施形態に係る一態様においては、前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される。これにより、２つの流路を備える構造を迅速かつ低コストで作製することができる。また平衡化の精度確保について妥協が求められることもない。
【００２４】
本例の実施形態に係る一態様においては、前記少なくとも３つの部材は、同じ射出成形金型を用いて製造された部材である。これにより、複数の流路を完全に同一に、または少なくともほぼ同様に形成することが容易になる。
【００２５】
本例の実施形態に係る別態様においては、前記第１流路は、前記第１流体流の流れの結果として前記第１流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備えている。前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されている。前記第２流路は、前記第２流体流の流れの結果として前記第２流体流に起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成された追加の電圧計測ユニットを備えている。前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第２流路において前記追加の電圧計測ユニットが配置された側面と対向する側面に配置されるとともに、前記磁界は、これらの側面と平行な向きに配向されている。
【００２６】
本発明に係る実施形態の別例においては、前記第１流路および前記第２流路は、これらを含む単一の流路内に隔壁を設けることにより同一の形態を有するように形成されており、前記磁界は、前記隔壁と平行な向きに配向されている。
【００２７】
本例の実施形態に係る一態様においては、前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路において前記隔壁と対向する側面に配置されており、前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第２流路において前記隔壁と対向する側面に配置されている。共通の電圧計測ユニットが前記隔壁に配置され、前記第１流体流の流れおよび前記第２流体流の流れの結果として前記第１流体流および前記第２流体流において起こる前記分離により生ずる電圧を測定するように構成されている。前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニット、前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニット、および前記共通の電圧計測ユニットは、前記第１流路および前記第２流路において、同じ高さに配置されている。
【００２８】
本例の実施形態に係る別態様においては、前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路において前記隔壁と対向する側面に配置されており、前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第２流路において前記隔壁と対向する側面に配置されている。前記第１流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニット、および前記第２流路のための少なくとも１つの電圧計測ユニットは、前記第１流路および前記第２流路において、同じ高さに配置されている。
【００２９】
上記２つの実施態様例から明らかなように、カセット、および平衡をとるための装置としてのセンサは、本発明に係る上述の、および後述の利点を失うことなく、特定の条件に対する高い柔軟性と適応性をもって実施することができる。
【００３０】
上述の本発明の目的は、透析治療用装置によっても達成される。当該透析治療用装置は、上述の、そしてさらに詳細に後述するカセットに相当する少なくとも１つのカセットを収容するように構成された、少なくとも１つの収容手段を備えている。
【００３１】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記透析治療用装置は、第１電圧と第２電圧の間の差異を含む信号を捕捉するように構成されている。前記第１電圧は第１流体流に対応し、前記第２電圧は第２流体流に対応しており、前記カセットにおける前記センサの前記第１電圧および前記第２電圧が測定される。
【００３２】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記透析治療用装置は、前記信号を用いて少なくとも１つのポンプの送出量を制御するように構成された制御ユニットを備えている。
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも１つのポンプは、血液ポンプ、透析液ポンプ、および限外濾過ポンプのいずれかである。
【００３３】
上述の本発明の目的は、同一形状および寸法を有する少なくとも３つの部材を備える構造によっても達成される。前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されている。前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組み立てられて、前記第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、前記第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成される。前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されている。
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、略直方体の形状を呈している。また本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、その他の適当な形状を備えることもできる。
【００３４】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記構造は、第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置に挿入されるように構成されている。ここで、第１流体流と第２流体流は、それぞれ透析液流または血流、透析液流または血流とされうる。前記第１流路は前記第１流体流用に構成されたものであり、前記第２流路は前記第２流体流用に構成されたものである。
【００３５】
本発明に係る実施形態の一例においては、第１流体流と第２流体流の平衡をとるための上述の装置は、上記で概要が示され、下記でさらに詳細に説明されるカセットのセンサに相当する。
【００３６】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される。
【００３７】
本例の実施形態の実施一例によれば、前記少なくとも３つの部材は、同じ射出成形金型を用いて製造された部材である。
【００３８】
上述の本発明の目的は、同一形状および寸法を有する少なくとも３つの部材によって、第１流体流のための第１流路、および第２流体流のための第２流路を形成する方法によっても達成される。前記少なくとも３つの部材の各々には、互いに逆を向く２つの面の少なくとも一方に流溝が形成されている。前記少なくとも３つの部材が前記流溝が形成されている側に積み重ねられることにより、または並べられることにより組立てを行ない、前記第１流路が当該少なくとも３つの部材のうち第１部材と第２部材の間に形成され、前記第２流路が当該少なくとも３つの部材のうち当該第２部材と第３部材の間に形成され、前記第１流路および前記第２流路は、同一の形状を有するとともに、互いに平行に延び、上下方向または横方向に並んで配置されているようにする。
【００３９】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、略直方体の形状を呈している。また本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は、その他の適当な形状を備えることもできる。
【００４０】
本発明に係る実施形態の一例においては、前記少なくとも３つの部材は締結装置を有しており、当該締結装置により当該少なくとも３つの部材は嵌合される。
【００４１】
前記少なくとも３つの部材は、例えば透過レーザ溶接、ミラー溶接、超音波溶接、接着等のような様々な技術的手段を用い、流体漏れのないように相互に取付けされうる。
【００４２】
上記で簡潔に紹介され、下記でさらに詳細に説明されることになる本発明の内容によれば、透析液流の独立した平衡化が精度の大幅な改善とともに可能となる。また本発明によれば、測定の正確さに係る要求、および実施や設計の精密さに係る要求を満たしつつ、透析液流の平衡化に係る課題解決が低コストで可能とされる。
【００４３】
添付の図面を参照しつつ、本発明に係る実施形態の例について以下詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態の一例に係る透析装置に透析液流を送り込むためのカセットの使用法を示す図である。（ｂ）は、本発明の実施形態の別例に係る透析装置に透析液流を送り込むためのカセットの使用法を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の一例に係る第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置を示す図である。
【図３】本発明の実施形態の一例に係る第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置内に配置された、第１流体流と第２流体流用の流路を示す図である。
【図４】本発明の実施形態の別例に係る第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置内に配置された、第１流体流と第２流体流用の流路を示す図である。
【図５】本発明の実施形態の一例に係る、２つの流体流用の２つの流路を備える構造の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態の別例に係る、２つの流体流用の２つの流路を備える構造の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の一例により構成された透析装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
図１の（ａ）および（ｂ）には、それぞれ本発明の実施形態の一例に係る透析装置に透析液流１０５、１０６を送り込むカセット１０の使用法が示されている。これらの図に関して留意すべきは、同じ参照符号を有するユニット、構成部品、または装置は、両例の実施形態において同じユニット、構成部品、または装置を示すことである。図１の（ａ）および（ｂ）には透析装置が示されていないが、例えば図７に示されているように実施することができる。
透析装置は、カセット１０の収容が可能な収容手段を備えている。カセット１０は、本例の実施形態によれば、カセット１０を透析装置に挿入して、所望の位置に配置することを可能にする２つのセンタリングユニット１０７を備えている。センタリングユニット１０７は、例えば、透析装置から突き出たピンを受けるガイド孔とすることができる。本発明によれば、透析装置にカセット１０を挿入するために他の手段を使用することもでき、センタリングユニット１０７に限定されるわけではない。
【００４６】
カセット１０のような透析液流を輸送するためのカセットは一般に知られている。従来のカセットについては、例えば特許文献１に記載がある。図１の（ａ）および（ｂ）に示されたカセット１０の描写は、本発明によるカセットの実施に不可欠な部分にほぼ焦点が絞られている。したがって一般にカセット１０内に配置される可能性のある透析装置の他の装置、ユニット、または構成部品（例えば、センサ、アクチュエータ等）は、見やすさを優先して図１の（ａ）および（ｂ）には示されていないが、本例の実施形態に係るカセット１０に組み込むことはできる。
【００４７】
カセット１０は、図１の（ａ）および（ｂ）に示すように、新しい透析液の供給源からの透析液入口１０２と、透析液出口１０３を備えている。
【００４８】
本例の実施形態に係るカセット１０は、透析液流１０５をポンプ輸送するために透析液ポンプ１０４を備えている。透析液ポンプ１０４のポンプ流量によって、透析液流量の大きさが定まる。
【００４９】
図１の（ｂ）に示す実施形態の例によれば、カセット１０は、さらに、透析フィルタの下流で透析フィルタ１１から透析液を除去することが可能な限外濾過ポンプ１０８を備えることもできる。
【００５０】
新しい透析液の供給源から入口１０２に流入した透析液流１０５は、流体流の平衡をとるように構成されたセンサ１０１を経由して透析フィルタ１１に至る。透析フィルタ１１においては、患者の血液と透析液との間で透析フィルタ１１の半透膜を介した質量輸送が生じる。その結果として、患者の血液が浄化され、毒素が取り除かれる。
さらに患者の血液から水を除去するため、半透膜の透析液側と血液側との圧力差により、半透膜を介して血液から流体を濾過して透析液に送り込むことができる。患者の血液から濾過されて透析側に送り込まれる単位時間あたりの流体量は、限外濾過量として知られており、各個別の事例毎に、担当する医師によって指示される。
透析フィルタ１１における流体輸送により、透析液フィルタ１１から流出する透析液流１０６は、透析フィルタ１１に流入する透析液流１０５より多くなる。２つの透析液流１０５、１０６間の差異は患者の血液から生じるものであり、当該差異は限外濾過量に等しくなる。
【００５１】
限外濾過量は、透析フィルタ１１の特性に加え、主として透析フィルタ１１の血液側と透析側との圧力差によって定まる。血液側の過剰圧力が高くなるほど、血液から濾過されて透析液側に送り込まれる流体の量が多くなる。半透膜のそれぞれの側に設定される圧力は、供給側の血液および透析液に比例する。したがって限外濾過量は、好ましくは透析液ポンプ１０４を介して透析液のポンプ流量を制御または調整することによって調整することができる。血液ポンプ（図１には示されていない）の制御、または、血液ポンプと透析液ポンプの双方を制御することも考えられる。
【００５２】
血液流量と透析液流量の少なくとも一方は、治療のため医師によって指示される。そのため、これらの量について許容される変更はごくわずかである。よって限外濾過ポンプ１０８（図１の（ｂ）参照）を使用して、膜透過圧を生じさせることもできる。これにより、透析液フィルタ１１の下流において、透析液フィルタ１１から透析液１０６が追加的に取り出される。この操作は。連続的にまたは周期的に行なうことができる。
例えば、透析液ポンプ１０４を蠕動式ローラポンプとすることにより、透析液が透析装置の上流における圧閉（オクルージョン）によってポンプ輸送される場合、限外濾過ポンプ１０８により透析液フィルタ１１の半透膜を介して透析フィルタ１１から追加的に除去される液体は、血液に由来するものに違いなく、したがって限外濾過液に相当する。この場合、限外濾過は連続して行なうことができる。
また例えば、透析液ポンプ１０４を遠心力ポンプとすることにより、透析液が透析装置の上流における圧閉によってポンプ輸送されない場合、限外濾過ポンプ１０８のポンプ輸送中に透析液流体回路を圧閉する手段を、透析フィルタ１１の上流に追加的に設けることを要する（例えば、図１の（ｂ）には示されていない圧搾弁）。この場合、限外濾過ポンプ１０８により透析液フィルタ１１の半透膜を介して透析フィルタ１１から追加的に除去される液体は、血液に由来するものに違いなく、したがって限外濾過液に相当する。この場合、限外濾過は周期的に行なうことができる。よって透析ポンプ１０４と限外濾過ポンプ１０８は交互に動作する。
【００５３】
いずれの場合も、限外濾過液に相当する追加除去された液体は、センサ１０１および流路１０１２を通って流れる。したがって限外濾過量が分かる。そして本実施形態においては、以下でさらに詳述する手法で、センサ１０１からのセンサ信号を用い、所望の限外濾過量が得られるように限外濾過ポンプ１０８の送出量を調整することができる。
【００５４】
センサ１０は、患者から生じる血流または透析流１０５を通すための第１流路１０１１と、濾過後に患者へ流れる血流または透析流１０６を通すための第２流路１０１２を備えている。この記述における「第１」および「第２」という指定は、限定的なものと見なされるべきではなく、ただ単にセンサ１０１における２つの流路１０１１、１０１２の区別を容易にするために用いているに過ぎない。
【００５５】
２つの流路１０１１、１０１２は、ほぼ互いに平行に配置されている。それらは上下または横並びに配置することができる。本発明は、これに関して限定を加えるものではない。血流または透析液流１０５、１０６は、本例の実施形態に係るセンサ１０１内を互いに逆方向に流れる。しかしながら、本発明は、流体流１０５、１０６が逆方向に流れる構成に限定されるものではない。実施形態の別例によれば、流体流１０５、１０６は、同じ方向に流れる構成とすることもできる。
【００５６】
図１に示す実施形態の例に似た実施形態の別例は、血液の平衡をとるためのセンサ１０１を用いることによって実現される。限外濾過中、流体は濾過されて血液側から透析液側に送り込まれるため、透析フィルタに流入する血流とそこから流出する血流が異なることになり、血液側で平衡をとる可能性も存在する。この差異もセンサ１０１によって検出することができる。
この実施形態の例は、図１に示す実施形態の例と同様に構成することができるが、入口１０２の血液が、ここではセンサ１０１の第１流路１０１１を通って流れるという違いがある。血液は、そこから透析フィルタの下方の血液入口を介して送り込まれ、フィルタを通り、フィルタの上方の血液出口からセンサの第２流路１０１２に通される。原理上は、両方の実施形態を単一のカセット１０に組み込むことも可能であり、この場合カセット１０は２つのセンサ１０１を備えることになる。
【００５７】
図１に示す本例の実施形態によれば、センサ１０１は、流路１０１１に血流または透析液流１０５が流れることによって、または流路１０１２に血流または透析液流１０６が流れることによって生じる電圧を捕捉する。電圧の捕捉については、図２に示す実施形態の例に関連してさらに明確に説明することにする。
電圧は、適合する電圧計測ユニット（例えば電極群）を用いてセンサ１０１で捕捉される。このような電圧計測ユニットの使用は周知であるため、詳細な説明は行わない。例えば、電極群の使用を開示する特許文献２を参照されたい。本発明によれば、任意の適合する公知の電圧計測ユニットを用いることができる。
【００５８】
センサ１０１は、流路１０１１、１０１２内の血流または透析液流１０５、１０６から捕捉または測定した電圧を透析装置に伝送または送信する。本例の実施形態によれば、センサ１０１は、図１には示されていない４つの電圧計測ユニットを備えており、当該ユニットのうちの２つが流路１０１１、１０１２のそれぞれに配置されている。
本発明によれば、用いられる電圧計測ユニットは４つの電圧計測ユニットに限定されるものではなく、様々な構成を採りうる。本例の実施形態においては、電極群が電圧計測ユニットとして用いられる。
測定電圧を透析装置に伝送または送信するため、センサ１０１は少なくとも１つの送信ユニットを備えている。本例の実施形態においては、この送信ユニットは接点である。さらに、本例の実施形態においては、接点の形態をなす４つの送信ユニット１０１３が用いられる。
本発明によれば、用いられる送信ユニット１０１３の数は４つに限定されるものではなく、様々な構成を採りうる。本例の実施形態においては、送信ユニット１０１３の数は、電圧計測ユニットの数に対応する。したがって電圧計測ユニットとして用いられる各電極は、１つの送信ユニットすなわち１つの接点１０１３に割り当てられる。接点１０１３は、４つの電極の接点である。
本例の実施形態においては、接点１０１３は、センサ１０１の一方の側においてセンサ１０１から導出されて、透析装置に導電接続される。これらの接点１０１３によって、センサ１０１は、測定または捕捉された電圧値を透析装置に送信し、透析装置は接点１０１３からの電圧値を読み取ることが可能になる。
【００５９】
流路１０１１、１０１２の電圧値は、血流または透析液流１０５、１０６の平衡をとるために用いられる。これについては、図７を参照してより詳細に説明することにする。
【００６０】
本発明は、送信ユニット１０１３として接点群を用いることに限定されるものではないことに留意すべきである。したがって例えば、受信器のコイルとして用いられるインダクタによって、透析機または透析装置によって供給される交番磁界からの誘導でカセット内にエネルギを生じさせ、受信器のコイルに生じる交流電圧の整流を既知の手法で行なうことによって、カセットに蓄積される電子電圧を発生させることができる。
この電子回路は、センサ１０１の電圧計測ユニットからの電圧値を処理し、例えば無線により、あるいは受信器のコイルの負荷変調を通じて、非接触で透析機または透析装置に送信される信号を生成するように構成することができる。
【００６１】
図２は、本発明の実施形態の一例に係る、第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置１０１を示している。本例の実施形態に係る装置１０１は、図１に示すセンサ１０１に対応し、その詳細な構成を示すものである。
【００６２】
本例の実施形態によれば、センサ１０１は、その内部に配置される計測セル２１を備えている。計測セル２１は、流路１０１１および流路１０１２を包囲するように、あるいは対向するように配置される。
本例の実施形態によれば、流路１０１１および１０１２は、直方体として例示されている。しかしながら本発明は、直方体流路に限定して適用されるものではなく、例えば円筒形のように他の流路がとりうる形状にも適用できることに留意すべきである。２つの流路１０１１、１０１２は、同様または同一の形態（形状、サイズ、寸法）を有するものとされる。
【００６３】
本例の実施形態によれば、センサ１０１の計測セル２１は、２つの流路１０１１、１０１２内の２つの流体流１０５、１０６が互いに逆方向に流れて通過するように構成または配置される。
センサ１０１内の計測セル２１は、血流または透析液流１０５、１０６の方向に対して、または流路１０１１、１０１２に対して垂直に向けられた磁界内に送り込まれると、流体内で正電荷キャリアと負電荷キャリアの電荷分離が生じることになる。この場合の駆動力はローレンツ力である。
血流または透析液流１０５、１０６、もしくは流路１０１１、１０１２に対する磁界の垂直配向は、図２において矢印２０により明らかにされている。血流および透析液流１０５、１０６の平衡をとるため、発生する電荷によって流路１０１１、１０１２に生じる電圧が測定される。
【００６４】
この場合、電位差は、磁界の距離および／または強度によって定まる。本例の実施形態によれば、センサ１０１内における媒質の導電率が決定的な役割を果たすことはない。しかしながら、本例の実施形態によれば、最低限の導電率が存在するはずである。このため、次式が適用される。
Ｕ＝ＢｖＤ                                                     （１）
ここで、Ｕは電圧であり、Ｂは磁界強度であり、ｖは流速であり、Ｄは流路１０１１、１０１２の内径である。
【００６５】
流路１０１１内を流れる血液または透析液、もしくは流路１０１２内を流れる血液または透析液によって電圧が生じる。流路１０１１からの血液または透析液が、計測セル２１を通過した後、流路１０１２の入口に直接還流することになった場合、誘導電圧は正確に相殺し合う。換言すると、第１流路１０１１と第２流路１０１２の電圧差はゼロに等しくなる。
２つの電圧間の差異の計算結果がゼロでない値になると、２つの流路１０１１、１０１２における体積流量は等しくないと断言できる。これは透析装置において通常起こる事態である。流路１０１１からの血流または透析液流１０５は、計測セル２１を通過した後、血流または透析液流１０６として流路１０１２の入口に直接還流することはなく、まずフィルタ１１に向かい、そこで行なわれる限外濾過の結果として、流体流に変化が生じるからである。透析システムの分野では、流路１０１１、１０１２の電圧差から導き出される流量は、限外濾過量とされる。
【００６６】
式（１）によれば、２つの測定流路１０１１および１０１２が同じ内径（Ｄ１＝Ｄ２＝Ｄ）で、磁界強度がＢの場合、両方の測定流路１０１１、１０１２における磁界はＢ１＝Ｂ２＝Ｂになる。このとき式（２）が導かれる。
Ｕ１−Ｕ２＝ｖ１−ｖ２                                  （２）
ここで、ｖ１−ｖ２は、２つの流路１０１１、１０１２間における流量差であり、本実施形態によれば、この流量差は限外濾過量と同じである。
【００６７】
したがって式（２）に基づいて限外濾過量を求めるにあたり、測定流路１０１１、１０１２の正確な寸法または磁界の強度を知る必要がない。２つの流路を通る流量の絶対測定が所望される場合に限って、ＤおよびＢを知ることが必要とされる。
【００６８】
図３の（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の一例に係る流路１０１１、１０１２の詳細を示す図である。本例の実施形態によれば、第１流路１０１１および第２流路１０１２は、上述のように電荷の分離によって生じ、流体流１０５、１０６が流れることによって発生する、流路１０１１、１０１２内の電圧を測定するための計測ユニットを備えている。
本例の実施形態においては、電圧計測ユニット３１、３２は電極である。この場合、各流路１０１１、１０１２は、流路１０１１、１０１２の対向する側面のそれぞれに電極３１、３２を備えている。本例の実施形態によれば、電極３１、３２は磁界の配向２０に対して平行に配置されている。
【００６９】
本発明は、流路１０１１、１０１２毎に電圧計測ユニットとして２つの電極を用いる構成に限定されるものではないことに留意すべきである。図３の実施形態は、一例として示したものに過ぎない。
【００７０】
本例の実施形態によれば、流路１０１１、１０１２について２つの電圧値が得られるので、血流または透析液流１０５、１０６の平衡をとるため、式（２）に基づいて２つの測定電圧間の差異が求められる。励磁界Ｂは、不変磁界または交番磁界とすることができる。発生する電圧は、不変励磁界の場合は直流電圧であり、交番励磁界の場合は交流電圧である。両方の場合とも、発生する電圧の瞬時振幅は、瞬時流体流量によって変調される。
２つの電圧間の差異の計算が、当業者には周知の方法で、例えばアナログ減算回路によって、あるいは当該目的のために設けられた計算装置における測定値のデジタル化および後続の数学的演算によって行われる。これらは、透析機または透析装置の制御装置の一部をなすことができる。
【００７１】
図４の（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の２つの別例に係る第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置に配置された、第１流体流および第２流体流、もしくは血流または透析液流用の流路４１、４２を示している。
【００７２】
図４の（ａ）に示す実施形態の例においては、２つの流路４１、４２は、隔壁４０によって分離されている。この場合、隔壁４０は、流路４１、４２が同様になるように、とりわけ流路４１、４２が形状、サイズ、および寸法に関して同様になるように、本来はより大きな流路内に配置されている。
本例の実施形態においては、流路４１、４２のそれぞれは電圧計測ユニット４１１、４２１を備えている。また電圧計測ユニット４１１、４２１は電極であり、対向する流路４１、４２の外壁に配置されている。これらの外壁は、磁界の配向２０に対して平行に配置されたものである。各電極４１１、４２１は、対応する流路４１、４２の電圧値を直接供給する。
【００７３】
図４の（ｂ）に示す実施形態の例においても、２つの流路４１、４２は、図４の（ａ）を参照して説明したように配置された隔壁４０によって分離されている。本例においては、２つの流路４１、４２は、電極の形態をなす全３つの電圧計測ユニット４１１、４２１、４３を備えている。本例は、図４の（ａ）に示す実施形態の例を拡張したものに相当しする。
両方の流路４１、４２の電圧を測定するための電極の形態をなす共通電圧計測ユニット４３が、電極４１１、４２１間において、電極４１１、４２１と同じ高さで隔壁４０に配置されている。図３に示した実施形態の例とそれぞれ同様に、各流路４１、４２の電圧値を求めるために、電極４１１、４２１、４３によって測定された流路４１、４２の電圧値に基づいて、さらなる計算が必要になる。
図３を参照して説明したように、当業者はこのような計算（例えば、振幅または平均電圧を用いるもの）に精通しているため、ここでは詳述しないことにする。本発明においては、現状に適した一般に使用されている計算方法を選択して用いることができる。
本例の実施形態においては、共通の中央電極の電位に基づいて、信号が対称に加えられる。このために必要とされるのは、当業者には周知の追加電子評価ユニットだけである。
【００７４】
図５の（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の一例に係る、２つの流体流、血流、または透析液流のために２つの流路５４＿１、５４＿２を備える構造の構成を示す図である。
【００７５】
流路の形状寸法が温度に左右されるため、非常に正確かつ再現可能な流路断面を備えることが必要になる。この要請は、使い捨て製品に対する低価格の要請に反する。血流または透析液流を輸送するために透析装置で用いられるカセット（図１のカセット１０参照）は使い捨て製品である。カセットの使い捨てという特性のため、それらの製造は、できるだけコストを抑制しうるように設計しなければならない。
本例の実施形態においては、計測セル２１は、対称性を有する部材５１、５２、５３から製造することが望ましい。本例においては、部材５１、５２、５３は、同じ射出成形金型または単一金型から製造される。３つの部材５１、５２、５３は、同様の形状および寸法を有している。部材５１、５２、５３の形状は略直方体であり、反対側となる側面にそれぞれ流溝５０を備えている。
本例の実施形態においては、３つの部材５１、５２、５３は、流溝５０が設けられた側面を次々と上に積み重ねて接合される。部材５１、５２、５３のそれぞれは、接合される側面の一方に突起５６を備え、接合されるもう一方の側面に突起５６を収容する凹部５７を備えている。部材５１、５２、５３を次々と上に積み重ねると、対応する突起５６と凹部５７が嵌合し、締結装置として機能する。
本例の実施形態においては、突起５６と凹部５７は、一例としてほぼ直方体の形状を呈している。本発明は、突起５６と凹部５７の形状を直方体形状に限定するものではなく、突起５６と凹部５７として適当な他の形状をとりうることに留意すべきである。また本発明によれば、他の適当な締結装置を用いることもできる。
図５の（ｂ）は、部材５１、５２、５３から組み立てられ、上下に並んで平行に延びる同一構成の２つの流路５４＿１、５４＿２を備える完成体構造を示している。
【００７６】
各部材５１、５２、５３は、典型的な機械的欠陥を備えている可能性があるので、巧みに溝を組み合わせ、配置する必要がある。すなわち各完成体構造ごとに、上方部材５１、５２の有する上半分の溝と、下方部材５２、５３の有する下半分の溝を結合させて流路５４＿１、５４＿２を形成する必要がある。本例においては、部材５１、５２、５３が正確に位置決めされていなくても、すなわち流路の対応する上半分と下半分が正確に上下に並んでいなくとも、上記の小さな突起や凹部により、同一構成を有する２つの流路５４＿１、５４＿２を得ることができる。
【００７７】
このようにして、ごく単純な手段で優れた精度を有する計測セル２１を実現することができる。
【００７８】
本例の実施形態においては、流溝５０はほぼ直方体の形状を有しているため、流路５４＿１、５４＿２も直方体形状を呈することになる。流流溝５０および流路５４＿１、５４＿２のこの形態は、一例として示されたものに過ぎず、本発明によれば、流溝５０すなわち流路５４＿１、５４＿２は、他の適切な形態をとりうることに留意すべきである。
【００７９】
図６の（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の別例に係る２つの流体流、血流、または透析液流用の２つの流路を備えた構造の構成を示している。
【００８０】
本例は、図５に示す実施形態の例に対応する。図６に示すように、部材６１、６２、６３は、それぞれ片側面のみに流溝６０を備えているという点において、図５に示す実施形態の例と相違する。本例に係る構造を得るための部材６１、６２、６３の組立ては、図５に示す実施形態の例における部材５１、５２、５３による組立てと同様に行われる。
本例の実施形態においては、部材６２、６３における溝６０が形成された片側面は、部材６１、６２の溝６０が形成されていない片側面に組み合わせられる。このとき、溝６０が上下に並んで平行に延びるように、同一構成の部材６１、６２、６３が確実に組み合わせられる必要がある。
図６の（ｂ）には、部材６１、６２、６３の組立てによって生じる流路６４＿１および６４＿２が明瞭に示されている。本例の利点は、流路５４＿１、５２＿２の上方部分と流路５４＿１、５２＿２の下方部分のように慎重に位置合わせをする必要がないため、部材６１、６２、６３の１００％正確な位置決めが求められず、わずかなずれが許容されうるという点にある。
【００８１】
本例の実施形態においては、部材６１、６２、６３のそれぞれが、接合される側面の一方に突起６６を備え、接合されるもう一方の側面に突起６６を収容する凹部６７を備えている。部材６１、６２、６３を次々と上に積み重ねると、対応する突起６６と凹部６７が嵌合し、締結装置として機能する。
図５に示す実施形態の例と同様に、突起６６と凹部６７は、一例としてほぼ直方体の形状を呈している。本発明は、突起６６と凹部６７の形状を直方体形状に限定するものではなく、突起６６と凹部６７として適当な他の形状をとりうることに留意すべきである。また本発明によれば、他の適当な締結装置を用いることもできる。
【００８２】
図５および図６に示す実施形態の例によれば、磁界は、積み重ねられた部材５１、５２、５３、または部材６１、６２、６３に対して垂直な配向２０にすることができる。その例が図５の（ｃ）に示されており、磁界の作用によって直流場が生じている。
例示された流路５４＿２は、電圧計測ユニットとして２つの電極５５を備えている。ここで、左側に配置された電極５５は、負電荷キャリアの電圧を測定するように構成されており、右側に配置された電極５５は、正電荷キャリアの電圧を測定するように構成されている。先に説明したように、正電荷キャリアと負電荷キャリアの電荷分離は、計測セル２１またはセンサ１０１において流路５４＿２に対して垂直な磁界の作用によって生じる。
【００８３】
本発明の実施形態の一例においては、透析液ポンプの流量を調整するため、透析装置に流入する透析液（すなわち患者からの血流または透析液流１０５）と透析装置から流出する透析液（すなわち患者への血流または透析液流１０６）との間の流量差の測定値として、センサ信号（例えばセンサ１０１より生じる信号）を使用することができる。
【００８４】
流入量より多い流出量は、患者の血液由来の流体が透析フィルタの半透膜を介して透析液に入り込んだことを表わしている。単位時間あたりのこの流体流量は、限外濾過量に相当する。
【００８５】
限外濾過量は、治療のため医師によって指示される。この場合、所望の流量差（センサの流路における電圧間の差異）の値によって定まるポンプ流量（すなわち、血液ポンプまたは透析液ポンプの設定）を調整する制御・調整ユニットにセンサ信号を送ることにより、限外濾過量を制御することが可能になる。
【００８６】
限外濾過量は、患者からの血流または透析液流１０５と、患者への血流または透析液流１０６と、透析装置の特性（例えば高流量特性）とによってほぼ定まる膜透過圧により定まる。
【００８７】
流量差を知ることによって、所望の限外濾過量が実現されるように、透析液ポンプと血液ポンプの少なくとも一方のポンプ出力を調整することが可能になる。例えば患者にストレスを与えないようにするため、患者からの血流または透析液流１０５を変えないことが望ましい場合が多い。患者への血流または透析液流１０６がより少ないということは、患者からの流体流１０５の側から患者への流体流１０６の側への膜透過圧の方が高いことを表わしている。その結果として、患者からの流体流１０５の側から患者への流体流１０６の側へより多くの流体が濾過されることになる。
【００８８】
逆の場合は、再濾過を意味するが、概して望ましくない。
【００８９】
図７は、本発明の実施形態の一例に係る人工透析のために構成または実施される透析装置７を示している。本例の実施形態においては、透析装置７は、血流または透析液流１０５、１０６を輸送するための少なくとも１つのカセットを収容するように構成された収容ユニット７１を備えている。このカセットは、図１を参照して説明したカセット１０と同じものである。
理解を容易にするために、図７には、本例の実施形態にとって不可欠な透析装置７の部品、ユニットや構成要素が示されている。もちろん当該透析装置７は、通常備えられる、その意図する目的にしたがって機能できるようにするための他の部品、ユニットや構成要素を有しうる。理解を容易にするために、これらの部品、ユニットや構成要素は、図７には示していない。
図１に示した実施形態の例について説明したように、カセット１０には、患者からの血流または透析液流１０５と、患者への血流または透析液流１０６の平衡をとるためのセンサ１０１が含まれている。本例の実施形態においては、２つの流体流１０５、１０６は、センサ１０１における各流路１０１１、１０１２において、互いに平行かつ逆方向に流れる（流体流１０５、１０６は、同じ方向に流れるようにしてもよい。）
【００９０】
本例の実施形態においては、透析装置７は、流路１０１１で捕捉された電圧と流路１０１２で捕捉された電圧との差異を含む信号を捕捉するように構成または実施される。先に説明したように、それぞれの電圧は、センサ１０１の流路１０１１、１０１２に対する磁界の垂直な配向２０によって、また流路１０１１、１０１２にそれぞれの血液流または透析液流１０５、１０６が流れることによって発生する。しかしながら、磁界の垂直な配向は一例に過ぎず、本発明によれば、磁界をそれ以外の配向角としうることに留意すべきである。
【００９１】
センサ１０１は、流路１０１１、１０１２におけるそれぞれの電圧を測定するように構成された適当な電圧計測ユニットを備えている。透析装置７は、電圧計測ユニットによって測定された電圧値を捕捉するように構成されている。電圧値の捕捉は、図１に示した接点、コイルその他の手段として実施可能な送信ユニット１０１３により可能となる。
本例の実施形態に係る透析装置７は、電圧計測ユニットによって測定された電圧値を用いて、各流路１０１１、１０１２の対応する電圧値を求める。各流路１０１１、１０１２ごとに複数の電圧計測ユニットによって複数の電圧値が測定された場合、例えば、平均演算を用いうる。複数の測定電圧値から一般的な代表電圧値を求めるためのこのような演算は、当業者には周知であるため、ここでは当該演算についてこれ以上詳述しないことにする。
【００９２】
本例の実施形態においては、透析装置７は、第１流路１０１１について求められた電圧値と第２流路１０１２について求められた電圧値を用いて、２つの流路１０１１、１０１２間の差異を計算する。先に説明したように、この差異は限外濾過量に相当する。
【００９３】
本例の実施形態においては、透析装置７は、計算により求めたセンサ１０１の第１流路１０１１と第２流路１０１２の電圧間の差異を用いて、血流または透析液流１０５、１０６の少なくとも一方の流れを制御または調整するように構成された制御・調整ユニット７２を備えている。
制御・調整ユニット７２は、現在の電圧間の差異を受信し、当該差異の評価後、当該差異が医師によって指示された限外濾過量に一致しないと判断した場合には、例えば、血液ポンプと透析液ポンプの少なくとも一方を適切に調整することによって、流量を制御または調整することができる。制御・調整ユニット７２は、血液ポンプと透析液ポンプの少なくとも一方を適切に調整することによって、血流または透析液流１０５、１０６の少なくとも一方の制御または調整を実施し、当該制御または調整後に現在の限外濾過量または流路１０１１、１０１２の電圧間の差異が、指示された限外濾過量または流路１０１１、１０１２の電圧間の差異に一致するようにする。
【００９４】
本例の実施形態においては、透析装置７は、流路１０１１、１０１２の現在の電圧または限外濾過量間の差異の計算後、制御・調整ユニット７２に対し、流路１０１１、１０１２の現在の電圧または限外濾過量間の差異を含む信号７３を送信するように構成されている。流路１０１１、１０１２の現在の電圧または限外濾過量間の差異が、医師によって指示された流路１０１１、１０１２の電圧または限外濾過量間の差異に一致しない場合、制御・調整ユニット７２は、上述のように血液流または透析液流１０５、１０６を制御または調整する。
【００９５】
以上のように本発明は、透析システムにおける流体流の平衡をとることに関するものである。とりわけ本発明は、透析システムにおいて第１流体流と第２流体流を輸送するためのカセットに関するものであり、第１流体流と第２流体流は、例えば透析液流または血流のような医療に係る流体の流れとされうる。カセットは、第１流体流と第２流体流の平衡をとるための装置としてセンサを備えており、センサは、第１流体流のための第１流路と、第２流体流のための第２流路を備えている。また本発明は、上述のように構成された少なくとも１つのカセットを収容するように構成された透析システムに関するものである。さらに本発明は、第１流体流と第２流体流のための２つの流路を形成する構造に関するものである。さらに本発明は、２つの流路または当該構造を形成するための方法に関するものである。
【００９６】
これまで添付の図面に記載の実施形態の例を参照して本発明の説明を行なってきた。しかしながら本発明はこれらに限定されるものではなく、上記の説明および添付した請求の範囲に開示された創作的着想の範囲内で修正を施すことができることは明らかである。本発明の本質を現わし、または本発明と均等な他のさらなる実施形態が存在しうることは自明であり、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正を施すことができる。
したがって例えば、センサの流路や、２つの流路を備えた構造を形成するための部材に形成された流体が通る溝は、様々な形状とすることができる。また流路に関する代表電圧値を求めるために、流路に関して測定された様々な電圧または電圧値を用いて様々な計算方法を採用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
７：透析装置、１０：カセット、１１：透析フィルタ、２１：計測セル、３１：電極、３２：電極、４０：隔壁、４１：流路、４２：流路、４３：電圧計測ユニット、５０：流溝、５１：対称部材、５２：対称部材、５３：対称部材、５４＿１：流路、５４＿２：流路、５６：突起、５７：凹部、６０：流溝、６１：構造部材、６２：構造部材、６３：構造部材、６４＿１：流路、６４＿２：流路、６６：突起、６７：凹部、７１：収容ユニット、７２：調整ユニット、１０１：センサ、１０２：透析液入口、１０３：透析液出口、１０４：透析液ポンプ、１０５：透析液流、１０６：透析液流、１０７：センタリングユニット、１０８：限外濾過ポンプ、４１１：電圧計測ユニット、４２１：電圧計測ユニット、１０１１：流路、１０１２：流路、１０１３：送信ユニット
【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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