(57)【要約】  本発明は、体外血液処理デバイスをコントロールするためのデバイス及び方法に係り、特に、血液透析デバイスに係る。この血液透析デバイスは、半透性膜（２）で血液チャンバ（３）と透析液チャンバ（４）に分割されたダイアライザ（１）を有し；血液チャンバの中を通って、規定された血液流速Ｑｂで、血液を移送するための血液ポンプ（６）、及び透析液チャンバの中を通って、規定された透析液流速Ｑｄで、透析液を移送するための透析液ポンプ（１２）を有している。血液透析デバイスのための、本発明に基づくコントロール・デバイス、及び本発明に基づくコントロール方法は、以下の事実に基づいている：即ち、血液処理の間に、それぞれ予め規定された異なる血液流速に対して、当該予め規定された血液流速で、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが維持される透析液流速が決定され；および／または、血液処理の間に、それぞれ予め規定された異なる透析液流速に対して、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが維持される血液流速が決定される。血液処理の間の、例えば、血液流速の減少は、所望のクリアランスが再び実現されるように、透析液流速の増大をもたらす。本発明に基づくコントロール・デバイス及び本発明に基づくコントロール方法はまた、血液濾過透析デバイスのために意図されており、この血液濾過透析デバイスにおいて、血液流速及び透析液流速に加えて、限外濾過率及び置換率もまた、考慮に入れられる（図３）。
2009539440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外血液処理装置をコントロールするための装置であって、
前記血液処理装置は：
半透性膜で第一のチャンバと第二のチャンバに分割された交換ユニットであって、第一のチャンバが体外血液回路の一部であり、この体外血液回路に、与えられた血液流速Ｑｂで、血液を送るための血液ポンプが配置された、交換ユニットと；
および／または、与えられた透析液流速Ｑｄで、前記交換ユニットの第二のチャンバの中を通して、透析液を送るための手段と；
および／または、与えられた置換基流速Ｑｓで、体外血液回路の中に、置換基を供給するための手段と；
および／または、置換基流速Ｑｓと与えられた限外濾過流速Ｑｆの合計に対応する液体の流速で、前記交換ユニットの第一のチャンバから、半透性膜を通して、その第二のチャンバの中へ、限外濾過液を引き出すための手段と；
を有し、
前記血液処理装置をコントロールするための当該装置は：
前記血液ポンプの送り速度を与えられた血液流速Ｑｂに設定するためのコントロール信号を生成するための、及び、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを貯えるための記憶ユニット（２６）のために、透析液流速Ｑｄ、限外濾過流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、少なくとも一つの与えられた流速を設定するためのコントロール信号を生成するための、コントロール・ユニット（１３）を有し、
演算ユニット（１３’）が設けられ、この演算ユニットは：
血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、少なくとも一つの予め規定された流速で、血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、他の流速のいずれかの内の少なくとも一つが、クリアランスＫまたはダイアリザンスＤの、流速への予め規定された依存性のみに基づいて計算され、この依存性に基づき、前記予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが維持される、
ようにデザインされていることを特徴とする装置。
【請求項２】
下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
もし、前記コントロール・ユニット（１３）により予め規定された、前記少なくとも一つの流速の変更が有る場合に、前記演算ユニット（１３’）は、血液処理によりとられる時間の少なくとも一部の間に、血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、他の流速のいずれかの内の前記少なくとも一つを連続的に計算する。
【請求項３】
下記特徴を有する請求項１に記載の装置：
前記コントロール・ユニットは、前記コントロール・ユニット（１３）が、血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び計算される置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の前記少なくとも一つの流速を設定するためのコントロール信号を生成するように、演算ユニット（１３’）と協同し、その結果として、前記少なくとも一つの流速が確立されるようになる。
【請求項４】
血液透析装置をコントロールするための装置であって、
前記血液透析装置は：
半透性膜で血液チャンバと透析液チャンバに分割されたダイアライザと；
与えられた血液流速で、血液チャンバの中を通して血液を送るための血液ポンプと；
与えられた透析液流速で、透析液チャンバの中を通して、透析液を送るための透析液ポンプと；
を有し、
前記血液透析装置をコントロールするための当該装置は：
前記血液ポンプの送り速度を、与えられた血液流速Ｑｂに設定するためのコントロール信号を生成するため、及び前記透析液ポンプの送り速度を、与えられた透析液流速Ｑｄに設定するためのコントロール信号を生成するための、コントロール・ユニット（１３）と；
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを貯えるための記憶ユニット（２６）と；
を有し、
演算ユニット（１３’）が設けられ、この演算ユニットは、
予め規定された血液流速Ｑｂに対して、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスが、前記予め規定された血液流速で維持される透析液流速Ｑｄが、血液流速及び透析液流速への、クリアランスまたはダイアリザンスの予め規定された依存性のみに基づいて、決定され；
および／または、
予め規定された透析液流速Ｑｄに対して、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが前記予め規定された透析液流速で維持される血液流速Ｑｂが、血液流速及び透析液流速へのクリアランスまたはダイアリザンスの予め規定された依存性のみに基づいて、決定される；
ようにデザインされていることを特徴とする装置。
【請求項５】
下記特徴を有する請求項４に記載の装置：
もし、前記コントロール・ユニットにより予め規定された透析液流速Ｑｄまたは血液流速Ｑｂの変更が有る場合には、前記演算ユニット（１３’）は、血液処理によりとられる時間の少なくとも一部の間に、血液流速Ｑｂまたは透析液流速Ｑｄを連続的に計算する。
【請求項６】
下記特徴を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の装置：
前記コントロール・ユニット（１３）は、決定された透析液流速Ｑｄが確立されるように、透析液ポンプを送り速度で運転するためのコントロール信号を生成し、；および／または、
前記コントロール・ユニット（１３）は、決定された血液流速Ｑｂが確立されるように、前記血液ポンプを送り速度で運転するためのコントロール信号を生成する。
【請求項７】
下記特徴を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の装置：
所望のクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを入力するための入力ユニット（２４）が、入力されたクリアランスまたはダイアリザンスが前記記憶ユニットの中に貯えられ、前記コントロール・ユニット（１３）が、入力されたクリアランスまたはダイアリザンスを、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスとして引き継ぐように、前記記憶ユニット（２６）と協同する、
【請求項８】
下記特徴を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の装置：
所望の血液流速および／または透析液流速を入力するための入力ユニット（２４）が、入力された血液流速Ｑｂおよび／または透析液流速Ｑｄで、前記血液ポンプおよび／または前記透析液ポンプを運転するために、コントロール信号が生成されるように、前記コントロール・ユニット（１３）と協同する。
【請求項９】
下記特徴を有する請求項１から８のいずれか１項に記載の装置：
前記演算ユニット（１３’）は、以下のようにデザインされている：即ち、
予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが維持されるために、もし、血液流速Ｑｂの増大がある場合には、透析液流速Ｑｄが十分に減少され、もし、血液流速Ｑｂの減少がある場合には、透析液流速Ｑｄが十分に増大され；
および／または、
予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが維持されるために、もし、透析液流速Ｑｄの増大がある場合には、血液流速Ｑｂが十分に減少され、もし、透析液流速Ｑｄの減少がある場合には、血液流速Ｑｂが十分に増大される。
【請求項１０】
下記特徴を有する請求項４から９のいずれか１項に記載の装置：
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤと、血液流速Ｑｂ及び透析液流速Ｑｄとの間の関係が、以下の式により規定され：
【数１】
2009539440.tif 000012
ここで、ＫＯＡは係数である。
【請求項１１】
下記特徴を有する請求項１０に記載の装置：
異なるタイプのダイアライザに対して、前記係数ＫＯＡのための異なる値が前記記憶ユニット（２６）の中に貯えられ、これらの異なる値が、前記コントロール・ユニット（１３）により引き継がれる。
【請求項１２】
下記特徴を有する請求項１１に記載の装置：
前記コントロール・ユニット（１３）は、前記測定ユニットにより決定されるクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを使用して、前記コントロール・ユニットにより予め規定された血液流速Ｑｂ及び透析液流速Ｑｄに対して、前記係数ＫＯＡが計算されるように、前記測定ユニット（２１）と協同する。
【請求項１３】
血液処理装置であって：
半透性膜で第一のチャンバと第二のチャンバに分割される交換ユニットであって、第一のチャンバは、与えられた血液流速Ｑｂで血液を送るための血液ポンプがその中に配置された体外血液回路の一部である、交換ユニットと；
および／または、与えられた透析液流速Ｑｄで、前記交換ユニットの第二のチャンバの中を通して、透析液を送るための手段と；
および／または、与えられた置換基流速Ｑｓで、体外血液回路の中に、置換基を供給するための手段と；
および／または、置換基流速Ｑｓと与えられた限外濾過流速Ｑｆの合計に対応する液体の流速で、第一のチャンバから半透性膜の中を通して第二のチャンバの中へ、限外濾過液）を引き出すための手段と；
を有し、
請求項１から３のいずれか１項に記載のコントロール装置を有していることを特徴とする血液処理装置。
【請求項１４】
血液透析装置であって：
半透性膜（２）で、血液チャンバ（３）と透析液チャンバ（４）に分割されたダイアライザ（１）と；
与えられた血液流速Ｑｂで、前記血液チャンバ（３）の中を通して、血液を送るための血液ポンプ（６）と；
与えられた透析液流速Ｑｄで、前記透析液チャンバ（４）の中を通して、透析液を送るための透析液ポンプ（１２）と；
を有し、
請求項４から１２のいずれか１項に記載のコントロール装置を有していることを特徴とする血液透析装置。
【請求項１５】
体外血液処理装置をコントロールする方法であって、
当該体外血液処理装置は：
半透性膜で第一のチャンバと第二のチャンバに分割された交換ユニットであって、第一のチャンバは、与えられた血液流速Ｑｂで血液を送るための血液ポンプがその中に配置された体外血液回路の一部である、交換ユニットと；
および／または、与えられた透析液流速Ｑｄで、前記交換ユニットの第二のチャンバの中を通して、透析液を送るための手段と；
および／または、与えられた置換基流速Ｑｓで、体外血液回路の中に、置換基を供給するための手段と；
および／または、置換基流速Ｑｓと与えられた限外濾過流速Ｑｆの合計に対応する液体の流速で、第一のチャンバから半透性膜を通して第二のチャンバの中に、限外濾過液）を引き出すための手段と；
を有し、
当該方法は、以下のステップを有していることを特徴とする方法：
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを貯え；
血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、予め規定された流速で、血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、他の流速のいずれかの内の少なくとも一つを、流速へのクリアランスＫまたはダイアリザンスＤの予め規定された依存性のみに基づいて、計算し；
この依存性に基づき、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが維持される。
【請求項１６】
下記特徴を有する請求項１５に記載の方法：
前記少なくとも一つの予め規定された流速の変更がある場合に、血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、他の流速のいずれかの内の前記少なくとも一つが、血液処理によりとられる時間の少なくとも一部の間に、連続的に計算される。
【請求項１７】
下記特徴を有する請求項１６に記載の方法：
血液流速Ｑｂ、透析液流速Ｑｄ、限外濾過液流速Ｑｆ、及び計算された置換基流速Ｑｓからなる流速のグループの中の、前記少なくとも一つの流速が、設定される。
【請求項１８】
血液透析装置をコントロールする方法であって、
当該血液透析装置は：
半透性膜で血液チャンバと透析液チャンバに分割されたダイアライザと；
与えられた血液流速Ｑｂで、前記血液チャンバの中を通して血液を送るための血液ポンプと；
与えられた透析液流速Ｑｄで、前記透析液チャンバの中を通して、透析液を送るための透析液ポンプと；
を有し、
当該方法は、以下のステップを有していることを特徴とする方法：
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤを貯え；
予め規定された血液流速Ｑｂに対して、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが予め規定された血液流速Ｑｂ維持される透析液流速Ｑｄを、血液流速及び透析液流速への、クリアランスまたはダイアリザンスの予め規定された依存性のみに基づいて、決定し；
および／または
予め規定された透析液流速Ｑｄに対して、予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが、予め規定された透析液流速Ｑｄで維持される血液流速Ｑｂを、血液流速及び透析液流速への、クリアランスまたはダイアリザンスの予め規定された依存性のみに基づいて、決定する。
【請求項１９】
下記特徴を有する請求項１８に記載の方法：
もし、予め規定された透析液流速Ｑｄまたは血液流速Ｑｂに変更がある場合には、血液処理によりとられる時間の少なくとも一部の間に、血液流速Ｑｂまたは透析液流速Ｑｄが連続的に計算される。
【請求項２０】
下記特徴を有する請求項１８または１９に記載の方法：
決定された透析液流速Ｑｄまたは血液流速Ｑｂが設定される。
【請求項２１】
下記特徴を有する請求項１８から２０の何れか１項に記載の方法：
所望のクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが入力され、入力されたこのクリアランスまたはダイアリザンスは、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスである。
【請求項２２】
下記特徴を有する請求項１８から２１の何れか１項に記載の方法：
所望の血液流速Ｑｂおよび／または透析液流速Ｑｄが入力され、入力された血液流速または透析液流速が確立されるような送り速度で、前記血液ポンプまたは透析液ポンプが運転される。
【請求項２３】
下記特徴を有する請求項１８から２２の何れか１項に記載の方法：
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが維持されるために、もし、血液流速Ｑｂの増大がある場合には、透析液流速Ｑｄが十分に減少され、もし、血液流速の減少がある場合には、透析液流速が十分に増大され；
および／または、
予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが維持されるために、もし、透析液流速Ｑｄの増大がある場合には、血液流速Ｑｂが十分に減少され、もし、透析液流速の減少がある場合には、血液流速が十分に増大される。
【請求項２４】
下記特徴を有する請求項２３に記載の方法：
予め規定されたクリアランスＫまたはダイアリザンスＤと、血液流速Ｑｂ及び透析液流速Ｑｄとの間の関係が、以下の式により規定され：
【数２】
2009539440.tif 000013
ここで、ＫＯＡは係数である。
【請求項２５】
下記特徴を有する請求項２４に記載の方法：
異なるタイプのダイアライザに対して、前記係数ＫＯＡに対する異なる値が、記憶ユニットから読み出される。
【請求項２６】
下記特徴を有する請求項２５に記載の方法：
予め規定された血液流速Ｑｂで、クリアランスＫまたはダイアリザンスＤが測定され、予め規定された透析液流速Ｑｄ及び係数ＫＯＡが計算される。
【請求項２７】
体外血液処理装置のコントロール装置ためのコンピュータ・ソフトウェア製品であって、
コントロール装置がソフトウェアにより運転されるとき、請求項１８から２６のいずれか１項に基づく方法ステップが実行されることを特徴とするコンピュータ・ソフトウェア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外血液処理装置をコントロールするための装置、そして特に、血液透析装置または血液濾過（haemofiltration）装置または血液濾過透析（haemodiafiltration）装置、に係る。この装置は、半透性膜で第一及び第二のチャンバに分割されたダイアライザ（dialyser）またはフィルターを有している。これに加えて、本発明はまた、この種のコントロール装置を有する体外血液処理装置、及び体外血液処理装置をコントロールする方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
血液透析は、体外血液処理プロセスとして良く知られている。血液透析において、体外血液回路の中で、処理対象の血液は、与えられた血液流速で、ダイアライザ（これは、半透性膜で血液チャンバと透析液（dialysis fluid）チャンバに分割されている）の血液チャンバの中を通って、流れる。これに対して、透析液は、与えられた透析液流速で、ダイアライザの透析液チャンバの中を通って流れる。血液透析に加えて、血液濾過も同様に、血液処理プロセスと呼ばれている。血液濾過透析は、血液透析と血液濾過の両者の組み合わせである。
【０００３】
ダイアライザにおける物質交換（metabolic exchange）は、対流的な性質及び拡散的な性質の両方を有している。拡散的な物質交換（diffusivemetabolic exchange）の場合、関与する物質に対して、透過膜を通過する単位時間当たりの質量移動（mass transfer）は、血液と透析液の間の濃度勾配に比例する；一方、対流的な物質交換（convective metabolic exchange）の場合、質量移動は、濾過液（filtrate）の量に依存する。その理由は、血液と濾過液の両者の中の、透過可能な物質の濃度が同一であるからである（Blutreinigungsverfahren [blood cleansing processes], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, New York, 4th. ed. 1990, pages 11 to 13）。
【０００４】
透析処理の間に、濃度勾配が徐々に小さくなるので、単位時間当たりに交換される物質の量に対して、固定値が与えられることが可能でない。クリアランス（clearance）は、ダイアライザの性能の測定可能な指標を構成しており、この指標は、濃度に依存しない。
【０００５】
物質のクリアランスは、ダイアライザの中を通る全流量の中の部分であって、関与物質が完全に取り除かれた部分である。ダイアリザンス（dialysance）は、ダイアライザの性能を規定するための他の用語であって、その場合、透析液の中に含まれる物質も考慮に入れられる。
【０００６】
ゼロの等しい限外濾過（ultrafiltration）に対して、与えられた物質に対する、ダイアリザンスＤまたはクリアランスＫを決定するために、以下のことが見出されている。
【０００７】
ダイアリザンスＤは、関与物質に対する、血液サイドでの質量移動  Ｑｂ（Ｃｂｉ−Ｃｂｏ）  と、ダイアライザの与えられた入力での、血液と透析液の間の物質の濃度の差  （Ｃｂｉ−Ｃｄｉ）  との間の比に等しい：
【数３】
2009539440.tif 000003
【０００８】
質量バランスの故に、以下の関係が成り立つ：
【数４】
2009539440.tif 000004
【０００９】
透析液（dialysate）サイドでの、ダイアリザンスに対して、以下の式が、（１）及び（２）から導かれる：
【数５】
2009539440.tif 000005
【００１０】
（１）から（３）の中の記号の意味は、以下の通りである：
Ｑｂ＝有効血液流速
Ｑｄ＝透析液流速
Ｃｂ＝物質が溶解されている血液の体積の中での、その物質の濃度
Ｃｄ＝透析液の中での物質の濃度
ｉ  ＝ダイアライザの入口
ｏ  ＝ダイアライザの出口
【００１１】
EP 0 428 927 A1 は、血液透析のパラメータの決定（vivo determinatin）の方法を開示している。この方法において、透析液電解質移動が、二つの異なる透析液の入力濃度のそれぞれで、測定される。血液中の入力濃度が一定であると仮定すると、ダイアリザンスは、この既知の方法により、以下のように、決定される；第一の測定及び第二の測定の時の、ダイアライザの入口サイド及び出口サイドでの、透析液のイオン濃度の間の差を決定し；この差を、入力サイドでの透析液のイオン濃度の、第一の測定の時と第二の測定の時の間の差で割り；その結果に、透析液の流速を乗ずる。
【００１２】
ダイアリザンスを決定するもう一つの方法は、US 6,702,774 B1 の中に記載されている。この既知の方法において、ダイアリザンスが決定される物質の与えられた量が、ボーラス（bolus；一回分の投入量）として、ダイアライザの上流に加えられ、ダイアリザンスが、ダイアライザの上流に加えられた物質の量、ダイアライザの下流での物質の濃度の時間についての積分値、及び透析液の流速から計算される。
【００１３】
また、ダイアライザの最大のダイアリザンスを決定する方法もあり、それは、DE 197 39 100 C1 から知られている。
【００１４】
Sigdell と Tersteegen は、限外濾過を行わない透析に対して、クリアランスとダイアリザンスと、血液及び透析液流速との関係を研究している（Sigdell, J., Tersteegen, B.: Clearance of a Dialyzer under varying Operation Conditions； Artificial Organs 10(3): 219-225, 1986）。Sigdell と Tersteegen が、実際に見出したことによれば、クリアランスまたはダイアリザンスを増大させるために、透析液流速を血液流速の３倍以上に設定することは、無意味であるように思われる。
【００１５】
様々な方法が、クリアランスに対する限外濾過の影響を考慮に入れるための方策として、提案されている。しかしながら、典型的な流速（Ｑｆ＝１５ｍＬ／ｍｉｎ、Ｑｄ＝５００ｍＬ／ｍｉｎ、Ｑｂ＝３００ｍＬ／ｍｉｎ）において、限外濾過の影響は、比較的小さく、無視されることが可能である。Werynski と Waniewski は、流速とその結果として生じるクリアランスの間の関係に対する一般式を見出し、血液濾過透析を扱っている。彼らは、特殊なケースとして、血液透析を含めている（Wernyski, A.  and Waniewski, J.:  Theoretical Description of Mass Transport in Medical Membrane devicess、Artificial Organs 19、pp. 420-427 （1995））.
透析装置の既知の装置は、予め決定された限界内で、処置の医師より設定される血液流速で、運転される。同様に、透析液流速も、予め決定された限界内で設定され、その値は、一般的に、５００ｍｌ／ｍｉｎと８００ｍｌ／ｍｉｎの間である。これは、透析ドーズを与え、その値は、クリアランスＫと有効処理時間Ｔの積を、分配の体積Ｖで割った商  （Ｋ・Ｔ／Ｖ）  から計算される。
【００１６】
今日、実用的には、尿素についての上記の商  （ＫＴ／Ｖ）  を、予め規定された限界値よりも高くすると言う要求、特に、１．３よりも高くすると言う要求がある。このケースでは、分配の体積Ｖが、患者に依存する。このことは、血液を処理する際に、医師は、クリアランスＫのみを予め規定することが可能であることを意味しており、このクリアランスＫは、血液及び透析液の流速、及び処理時間Ｔに依存する。結果として、要求された透析ドーズが実現されるためには、クリアランスまたはダイアリザンスに対して与えられた、処理の間に適用されることが確保されるべき値があり、また、それは、所望の処理時間に対して、計算により見付け出されることが可能である。しかしながら、もし、処理の間に、血液流速または透析液流速が変化する場合には、与えられたクリアランスが得られることを確保することが可能でない。
【００１７】
US 5,092,836 は、血液透析の方法を開示していて、この方法では、透析液の節約を可能にすることが意図されている。この方法は、血液流速または透析液流速に対して、固定値を予め規定することを考慮していない。その代わりに、この方法の意図は、透析液流速が予め規定されることにあり、その流速は、予め規定された血液流速に対して一定の比を有している。
【００１８】
また、WO 2004/022135 A1 から、透析装置が知られている、この装置において、ダイアリザンスが測定され、そして、限外濾過の速度を変更することにより、透析ドーズ  ＫＴ／Ｖ  と患者による重量の所望のロスとの両方が、同時に得られることが確保される。
【００１９】
US A 5,744,031 は、血液処理プロセスをコントロールする方法を開示している。この方法において、ダイアリザンスを決定するため、導電率の測定が行われ、ダイアリザンスに対して測定された値が、所望の値と比較され、ダイアリザンスに対する実際の値が、所望の値に対応するように、血液流速または透析液流速が変更されることを可能にする。この既知の方法は、ダイアリザンスが決定されることを可能にするために、血液処理の間に導電率を測定することが要求される限りにおいて、不利である。しかしながら、導電率の連続測定は、コスト及び複雑さを増大させるのみではなく、どの程度迅速に調整がなされることが可能であるかついても、限界がある。その理由は、もし、測定された変数が要求される精度で検出されることを可能にしようとする場合に、個々の測定のために、比較的長い時間が要求されるからである。
【００２０】
血液透析と血液濾過の両者、及び二つのプロセスの組み合わせ、即ち血液濾過透析、に対して、流速とクリアランスまたはダイアリザンスとの間の関係が、US 2003/0230533 A1 から知られている。この公報の開示内容は、以下の記載に対して、リファレンスとしてここに組み込まれる。
【特許文献１】欧州特許出願公開第 EP 0 428 927 A1 号明細書
【特許文献２】米国特許第 US 6,702,774 B1 号明細書
【特許文献３】独国特許第 DE 197 39 100 C1 号明細書
【特許文献４】米国特許第 US 5,092,836 号明細書
【特許文献５】国際特許出願公開第 WO 2004/022135 A1 号明細書
【特許文献６】米国特許第 US A 5,744,031 号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第 US 2003/0230533 A1 号明細書
【非特許文献１】Blutreinigungsverfahren [blood cleansing processes], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart, New York, 4th. ed. 1990, pages 11 to 13
【非特許文献２】Wernyski, A.  and Waniewski, J.:  Theoretical Description of Mass Transport in Medical Membrane devicess、Artificial Organs 19、pp. 420-427 （1995）
【発明の開示】
【００２１】
本発明の基礎にある目的は、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスで、最適な血液処理を可能にする体外血液処理装置をコントロールするための装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、この種のコントロール装置を有する血液処理装置を提供することにある。本発明の目的はまた、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスで、最適な血液処理を可能にする体外血液処理装置をコントロールする方法を規定することにある。最後に、本発明の目的は、この種のコントロール装置のための、コンピュータ・ソフトウェア製品を提供することにある。
【００２２】
これらの目的は、本発明に基づき、請求項１，４，１３，１４，１５，１８及び２７の特徴により、実現される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項の主題を構成する。
【００２３】
本発明に基づくコントロール装置及び本発明に基づく方法は、体外血液処理装置のために意図されており、この体外血液処理装置は、血液透析装置と血液濾過装置の両者の形態を取ることが可能である。更にまた、本発明に基づくコントロール装置及び方法は、血液濾過透析装置のために意図されることも可能である。
【００２４】
適用の異なる例は、ダイアリザンスまたはクリアランスに対する影響をそれぞれ有している異なる流速が、個々の処理プロセスの中で役割を果たす点に関して異なっている。このようにして、血液濾過透析において、血液流速及び透析液流速の変更に対してのみではなく、限外濾過流速または置換基（substituent）流速が変更される可能性にも、対応する形態が作られる。しかしながら、個々の流速に対するダイアリザンスまたはクリアランスの依存性が、適用される全ての例に対して知られているので、本発明に基づくコントロール装置の代替的な実施形態の間に、基本的な相違はない。
【００２５】
全ての処理プロセスをカバーする、対外血液処理の一般的なケースにおいて、言及されるものは、交換ユニットであるが、これは、血液透析及び血液濾過のそれぞれの特定のケースにおいて、ダイアライザまたはフィルターのいずれかの形態を取ることが可能である。
【００２６】
例えば、体外血液透析装置は、一つの実施形態が関係している。この装置は、半透性膜で血液チャンバと透析液チャンバに分割されたダイアライザと；与えられた血液流速Ｑｂで、血液チャンバの中を通して血液を送るための血液ポンプと；与えられた透析液流速Ｑｄで、透析液チャンバの中を通して透析液を送るための透析液ポンプと；を有している。
【００２７】
本発明に基づくコントロール装置は、独立のアセンブリを形成しても良く、あるいは、体外血液処理装置の一部であっても良い。本発明に基づくコントロール装置の主要のコンポーネント（例えばコントロール・ユニット（マイクロ・プロセッサ）及び記憶ユニットなど）は、何れにせよ、血液処理装置の既知の装置のパーツであるので、本発明に基づくコントロール装置は、大きな技術的なコストまたは複雑さを伴うことなく、血液処理装置の既知の装置の中に、設けられることが可能である。もし、要求される全てのハードウエアが、入手可能である場合には、本発明に基づくコンピュータ・ソフトウェア製品に対応する形態は、要求されるものの全てであっても良い。
【００２８】
本発明に基づく装置及び本発明に基づく方法は、異なる流量または流速が処理の前に予め規定されること、および／または、異なる流量または流速（例えば血液流速または透析液流速など）が、処理の間に変更されること、を前提としている。
【００２９】
例えば、血液流速が、血液処理の前またはその間に、それぞれ、予め規定されまたは変更されるときには、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、好ましくは、予め規定された処理期間の間、維持されるように、透析液流速が予め規定されまたは変更される。基本的に、透析液流速は、予め規定されるだけで良く、自動的に設定される必要はない。しかしながら、好ましくは、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが維持される透析液流速もまた、装置より設定される。これは、自動的に、またはユーザーによる確認の後に、行われても良い。
【００３０】
血液流速は、血液処理の間に、一回またはそれ以上、変更されても良いが、基本的には、連続的に変更される。そのとき、透析液流速は、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、好ましくは、予め規定された処理期間の中で、維持されるように、常時、設定される。反対に、透析液流速の変更があるときには、血液流速は、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、好ましくは、予め規定された処理期間の中で、維持されるように、設定される。極めて重大なことは、与えられたケースにおける流速が、クリアランスまたはダイアリザンスの測定（例えば導電率の測定など）に基づくことなく、流速に対するクリアランスまたはダイアリザンスの既知の依存性に基づいて、決定されることである。このようにして、流速が、迅速に且つ連続的に調整され、それにより、処理の間に、クリアランスまたはダイアリザンスが望み通りの値になることが確保されることが可能性になる。
【００３１】
基本的に、透析液流速と血液流速の両者が変更されても良い。しかしながら、実用的には、血液流速の変更が行われることが、一般的である。その場合、透析液流速のみが、適合するように調整される。
【００３２】
血液処理に先立って、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、入力ユニットから、好ましくは入力され、記憶ユニットの中に貯えられる。所望のダイアリザンスまたはクリアランスは、このように、コントロール・システムに対する所望の値（即ちセット・ポイント）を構成する。
【００３３】
更なる可能性のある実施形態は、クリアランスまたはダイアリザンスに対する、所望の値の入力のためではなく、これらのパラメータの測定のために、対応する形態を作る。クリアランスまたはダイアリザンスは、透析処理の開始時に、好ましくは測定され、そのとき、コントロールが、ダイアリザンスまたはクリアランスの更なる測定無しで、処理の過程に亘って行われる。たとえ、透析液流速または血液流速処理の間に変更された場合であっても、測定された値は、血液処理により実現されるべき所望の値を、このようにして、構成する。ダイアリザンスまたはクリアランスを測定する実際の方法は、従来技術の一部である。
【００３４】
所望のクリアランスまたはダイアリザンスと、例えば、血液流速または透析液流速との間の関係は、式により規定されることが可能である。この式は、血液流速及び透析液流速のパラメータとともに、唯一つの更なるアイテム“係数ＫＯＡ”を含んでいる。この係数は、本質的に、ダイアライザの半透性膜の表面積に依存し、且つ、拡散に対するダイアライザの前記透過膜の抵抗に依存する。この係数ＫＯＡは、血液処理が始まる前に、予め規定され、様々なタイプのダイアライザに対して貯えられることが可能である。しかしながら、予め規定された血液流速及び透析液流速で、クリアランスまたはダイアリザンスを測定することにより、そして、クリアランスまたはダイアリザンスと血液流速及び透析液流速との間のの関係を規定する式から、この係数を計算することにより、この係数ＫＯＡが決定されることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施形態が、以下において、図面を参照ながら、詳細に説明される。
【００３６】
対外血液処理における、ダイアリザンスまたはクリアランスと流速の間の関係が、以下において説明される。流速に対するダイアリザンスまたはクリアランスの依存性は、US 2003/0230533 A1 の中に詳細に説明されていて、その開示内容は、リファレンスとしてここに組み込まれる。
【００３７】
図１は、血液透析処理のケースを示している。血液ダイアライザ（haemodialyser）１００は、半透性膜１０２で二つのチャンバ１０３及び１０４に分割され、フレッシュな透析液が、流速Ｑｄで且つ物理化学的な特性Ｃｄｉで、透析液導入ライン１０７から、第一のチャンバ１０４の中に流入する。このチャンバ１０４から、流量  Ｑｄ＋Ｑｆ  が、透析液取り出しライン１０８を介して流出する。この流量は、これは、後に取り除かれることになる限外濾過流量Ｑｆにより増大されていて、物理化学的な特性Ｃｄｏを有している。血液は、流速Ｑｂで且つ物理化学的な特性Ｃｂｉで、血液導入ライン１０５から、第二のチャンバ１０３の中に流入する。血液の流れは、限外濾過流量Ｑｆにより減少され、且つ物理化学的な特性Ｃｂｏを有しており、この流れが、血液取り出しライン１０６を通って、このチャンバ１０３から出る。
【００３８】
血液は、血液ポンプ１０９により送られ、他方、透析液は、透析液ポンプ１１０により送られる。これらのポンプの送り速度は、血液流速及び透析液流速を、それぞれ、決定する。限外濾過流速は、限外濾過装置により、予め規定される。この限外濾過装置は、参照符号１１１で示されている。コントロール・ユニット１１２は、演算ユニットを有しており、血液処理をモニターするため及びそれぞれの流速を設定するために、用いられる。
【００３９】
図２ａ及び２ｂは、同様に、血液濾過装置の概略図である。この血液濾過装置において、血液フィルター２０１（半透性膜２０２で二つのチャンバ２０３及び２０４に分割されている）が、交換ユニットとして設けられている。血液サイドで、使用される用語は、図１のケースと同一である。置換基流体のための導入ライン２０７もまた、設けられている。このラインは、血液導入ライン（２０５）（予備希釈、図２ａ）、または、血液取り出しライン２０６（後希釈、図２ｂ）のいずれかに、直接接続されている。
【００４０】
このラインを通って、置換基流体が、直接に、即ち透過膜２０２を介することなく、流速Ｑｓで且つ物理化学的な特性Ｃｓで、体外血液回路Ｉに供給される。更にまた、流体が、透過膜２０を介して、流速  Ｑｏ＝Ｑｆ＋Ｑｓ  で、血液から引き抜かれる。この流体は、第一のチャンバ２０４の中に流入し、限外濾過液（ultra filtrate）取り出しライン２０８を介して、物理化学的な特性Ｃｆで、このチャンバから出る。限外濾過装置及びコントロール・ユニットは、参照符号１１１及び１１２により、もう一度識別される。
【００４１】
図２ａ及び２ｂにはまた、破線で示された経路が示されている。この経路は、置換基導入ライン２０７から分岐して、第一のチャンバ２０４へ伸びる。血液濾過透析への適用において、この経路に沿う流れが、同様に、存在する。流れの状態は、透析液流速Ｑｄに加えて、括弧の中に示された項が、役割を演ずるようになる限りにおいて、このように変化する。
【００４２】
限外濾過液取り出しラインに沿う流量は、そのとき、Ｑｏ＝Ｑｆ＋Ｑｓ＋Ｑｄ  となる。同一の記号  Ｃｓ及びＣｆ  が、依然、物理化学的な特性のために使用されている。図２ａ及び２ｂに示された経路に対して、Ｃｓは、血液濾過透析により変更されないまま残る。しかしながら、Ｃｆの値は、変化する。その理由は、物理化学的特性Ｃｓを有している流量  Ｑｓ＋Ｑｄ  の中のＱｄの比率が、今や、第一のチャンバの中を通って流れ、透過膜を通ってそれに加えられる流量  Ｑｓ＋Ｑｆ  と混合するからである。それらの二つは、その後、限外濾過液取り出しライン２０８により、一緒に取り除かれる。
【００４３】
流速とダイアリザンスの間の関係は、以下において、説明される。所望のダイアリザンスが維持されることになるように、他の流速の内の少なくとも一つが計算されることを可能にするように、与えられたダイアリザンス及び流速の内の少なくとも一つが予め規定されると想定される。以下に詳しく説明される関係は、与えられたダイアリザンス及び流速の内の少なくとも一つのが処理の間に予め規定されるケースをカバーする。もし、与えられたダイアリザンスが処理の間に予め規定される場合には、問題とされる流速が、計算されることが可能であり、このようにして、所望のダイアリザンスが維持されることを可能にする。この計算は、流速の内の一つが変更されたときに、導電率の測定が行われる必要性無く、いつでも、行われることが可能である。
【００４４】
ダイアリザンスの拡散比（diffusive proportion）  Ｄdiff  は、式４から計算される：
【数６】
2009539440.tif 000006
【００４５】
ここで
κ＝１  は、予備希釈であり、κ＝０  は、後希釈である。
【００４６】
フィルター係数ＫＯＡは、時間１と２の中の二つのポイントの間で一定であると仮定され、この係数は、以下のように計算される：  
【数７】
2009539440.tif 000007
【数８】
2009539440.tif 000008
【００４７】
上記の式は、流速Ｑｆ,Ｑｓ,Ｑｄ及びＱｂと、パラメータＫＯＡ，Ｄ及びＤdiff  との間の関係を示す。
【００４８】
本発明に基づいて、流速の内の少なくとも一つが、予め規定される、他の流速の内の少なくとも一つは、上記の式から決定され、このようにして、所望のダイアリザンスＤが得られることを可能にする。上記の式からの流速の決定は、計算の既知の方法により、数値的に実行されることが可能である。
【００４９】
以下において、US 2003/0 230 533 から知られているダイアリザンスＤを決定する方法が、図２ａ及び２ｂを参照しながら、短く説明される。領域２５０は、図２ａ及び２ｂにおいて、破線により、輪郭が示されている。もし、この領域が、ダイアライザ１を構成する一種のブラック・ボックスであるとみなされる場合には、図１に示された装置に適用されるフォーマルな対応形態は、血液濾過において存在する状態に移行されることが可能である。
【００５０】
もし、物理化学的な特性が濃度である場合には、見出される式は、以下のようになる：
【数９】
2009539440.tif 000009
【００５１】
ここで、αはギブス−ドナン（Gibbs-Donnan）係数である。  
【数１０】
2009539440.tif 000010
【００５２】
イオン・ダイアリザンスＤの初期の決定の後、流速Ｑｓ,Ｑｆ,Ｑｄ及びＱｂの内の少なくとも一つが既に変更されている時間の中の後続のポイントで、ダイアリザンスの更なる値が計算されることが可能である。しかしながら、これは、流速Ｑｓ,Ｑｆ,Ｑｄ及びＱｂが、それらが変化する前の時間に、知られているを前提条件として必要とする。流速Ｑｆ1,Ｑｓ1,Ｑｄ1及びＱｂ1での、ダイアリザンスの初期の決定は、導電率の測定に基づいて、既知の方法により実行されることが可能である。これらの方法は、従来技術の一部であり、そのために、それらについて更に説明する必要はない。この種の方法は、例えば EP 0 428 927 A1 または US 2003/0230533 の中に記載されている。
【００５３】
以下において、クリアランスまたはダイアリザンスと個々の流量（即ち、流速）との間の、以上に記載された関係が、それが血液透析のケースに適用されたときについて、図３を参照して、説明される。
【００５４】
体外血液処理装置は、血液透析装置であって、この装置は、血液チャンバ３と透析液チャンバ４に半透性膜２で分割されたダイアライザ１を有している。患者から、動脈血管５（その中に血液ポンプ６が接続されている）が、血液チャンバ３の入口に伸び、これに対して、静脈血管７は、血液チャンバの出口から患者に伸びている。
【００５５】
フレッシュな透析液は、透析液の供給源８から供給される。透析液の供給源８から、透析液導入ライン９が、ダイアライザ１の透析液チャンバ４の入口へ伸び、これに対して、透析液取り出しライン１０は、透析液チャンバの出口から、排出口１１へ伸びている。透析液ポンプ１２が、透析液取り出しライン１０に接続されている。
【００５６】
透析装置は、コントロール・ユニット１３を有し、このコントロール・ユニット１３は、コントロール・ライン１４，１５により、血液ポンプ６及び透析液ポンプ１２に接続されている。コントロール・ユニット１３は、予め規定された送り速度で血液及び透析液ポンプ６，１２を運転するためのコントロール信号を生成する。このことは、予め規定された血液流速Ｑｂが、血管５の中で確立されることを意味し、また、予め規定された透析液流速Ｑｄが、透析液ライン１０の中で確立されることを意味している。
【００５７】
透析液導入ライン９の中には、導電率センサー１６が、透析液チャンバ４の入口に配置されている。この導電率センサーは、透析液チャンバの上流で、透析液の中の、与えられた物質の入力濃度Ｃｄｉを決定する。また、透析液取り出しライン１０の中には、導電率センサー１７が、透析液チャンバ４の出口に配置されている。この導電率センサーは、透析処理の間に、ダイアライザの下流において、透析液の中で確立される関与物質の出力濃度Ｃｄｏを測定する。
【００５８】
導電率センサー１６，１７から測定された値は、信号ライン１８，１９を介して、クリアランスＫまたはダイアリザンスＤを決定するための装置２１に供給される。コントロール・ユニット１３へ伸びるデータライン２２を介して、クリアランスまたはダイアリザンスを決定するための装置２１は、血液ポンプ６及び透析液ポンプ１２のためのコントロール信号を受け取る。これらの信号は、血液流速Ｑｂ及び透析液流速Ｑｄを、それぞれ、予め規定する。装置２１から、もう一方において、コントロール・ユニット１３が、データライン２２を介して、装置２１により決定されたクリアランスまたはダイアリザンスを受け取る。
【００５９】
ダイアライザ１の上流での透析液の中のＮａの濃度が変更されるを可能にするために、更なる装置２３が設けられている。この装置により、ダイアライザの中に流入する透析液が、その組成に関して、変更されるされることが可能である。コントロール・ライン２０を介して、装置２３がコントロール・ユニット１３に接続されている。
【００６０】
更に、透析装置は、入力ユニット２４を有し、この入力ユニットは、データライン２５によりコントロール・ユニット１３に接続されている。所望のクリアランスＫまたはダイアリザンスＤが、入力ユニット１３から、入力されることが可能である。所望の血液流速Ｑｂまたは透析液流速Ｑｄが、入力されることが可能であり、それによって、一方または他方のいずれか、または両方のパラメータが予め規定され、および／または、処理の間に変更されることを可能にする。記憶ユニット２６もまた、設けられており、この記憶ユニットは、同様に、データライン２７によって、コントロール・ユニット１３に接続されている。コントロール・ユニット２４から入力された値は、記憶ユニット２６の中に貯えられ、コントロール・ユニットにより、記憶ユニットから読み出されることが可能である。
【００６１】
透析装置は、様々な運転のモードを許容する。それについては、以下において詳細に説明される。しかしながら、ダイアリザンスまたはクリアランスが測定されることは、全ての運転のモードにおける必要条件ではない。それ故に、参照符号２１，２３、及び１６及び１７により識別されるコンポーネントにより構成されるクリアランスまたはダイアリザンスを測定するための装置は、問題とされる運転のモードに対して、省略される場合もある。
【００６２】
透析装置もまた、例えば、ドリップ・チャンバ、遮断部材その他の、他のコンポーネントを有しているが、それらは、当業者に良く知られており、記載の明瞭性を確保するために、ここには示されていない。透析装置は、限外濾過装置を有していても良い。
【００６３】
入力ユニット２４は、例えば、スクリーン入力装置またはキーボードを有している。この入力ユニット２４を用いて、ユーザーは、所望のクリアランスＫまたはダイアリザンスＤ、並びに、血液透析のための様々な他のパラメータを入力する。これに加えて、処理の期間Ｔ及び所望の血液流速Ｑｂ、および／または、透析液流速Ｑｄが入力されることも、可能である。これらの値は、記憶ユニット２６の中に貯えられる、コントロール・ユニット１３により読み出されるされることが可能である。
【００６４】
コントロール・ユニット１３は、演算ユニット１３’を有し、この演算ユニットは、所望のクリアランスまたはダイアリザンス及び血液流速から、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが実現されることを可能にするために要求される透析液流速を計算する。もし、ユーザーが予め規定した対象が、血液流速ではなく、透析液流速である場合には、演算ユニット１３’は、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが実現されることを可能にするために要求される血液流速を計算する。
【００６５】
係数ＫＯＡを用いて、要求された透析液流速Ｑｂまたは血液流速Ｑｄの計算が、以下の式に基づいて、実行される：
【数１１】
2009539440.tif 000011
【００６６】
この式において、ＫＯＡは、本質的に、ダイアライザの半透性膜の実際の表面積Ａ（単位：ｍ２）、及び拡散に対するダイアライザの透過膜の抵抗Ｒ（単位：ｍ２ｍｉｎ／ｍｌ＝１０４ｍｉｎ／ｃｍ）に依存する係数である（ＫＯＡ＝Ａ／Ｒ）。
【００６７】
先に与えられた式が、ダイアリザンスまたはクリアランスが一般的な形態である場合の関係を規定しているのに対して、式９は、血液透析の特別なケースに対して、この関係を規定している。当業者に良く知られている数値的な方法が、式を解くために、一般的に使用される。
【００６８】
係数ＫＯＡは、ダイアライザの特徴的な指標であって、この値は、コントロール・ユニット１３により、記憶ユニット２６から読み出される。ダイアライザの異なるそれぞれのタイプに関係する複数の係数ＫＯＡが、記憶ユニット２６の中に貯えられても良い。入力ユニット２４を用いて、ユーザーは、処理が始まる前に、ダイアライザの与えられたタイプを入力することが可能である。このようにして、コントロール・ユニット１３が、与えられたケースに適用される係数を、記憶ユニット２６から読み出すことを可能にする。
【００６９】
式（９）の中で与えられた、血液流速及び透析液流速とクリアランスまたはダイアリザンスの間の関係のために、もし、所望のクリアランスまたはダイアリザンスを実現しようとする場合には、血液流速の減少は、透析液流速の増大をもたらす。反対に、もし、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスを実現しようとする場合には、血液流速の増大は、透析液流速の減少をもたらす。他方、もし、変更される対象が、血液流速ではなく、透析液流速である場合には、透析液流速の増大は、血液流速の減少をもたらし、そして、透析液流速の減少は、血液流速の増大をもたらす。
【００７０】
もし、処理の間に、変更が、透析液流速または血液流速に対して行われる場合には、この変更は、個々のステップで、または連続的に、行われることが可能である。それぞれのケースにおいて、血液流速または透析液流速は、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、予め規定された処理時間に亘って、維持されるように、コントロール・ユニット１３により、常時、調整される。
【００７１】
血液ポンプ６及び透析液ポンプ１２の送り速度をコントロールするとき、コントロール・ユニット１３は、血液流速及び透析液流速に対して、下回ってはならないまたは超えてはならない特定のそれぞれの最小または最大の流速があると言うことを考慮に入れる。血液流速は、特に、血管へのアクセスに依存する特定の上限値を超えてはならない。所望のクリアランスまたはダイアリザンスの実現のために、血液または透析液のそれぞれの流速が、限界値を超えることが必要となる場合には、コントロール・ユニット１３は、ユーザーに対して、この異常の条件についての信号を発する。
【００７２】
この目的のため、音声および／または視覚的警報を発する、例えば、警報装置（図示せず）が設けられても良い。そのとき、コントロール・ユニット１３は、より長いまたはより短い処理時間を予め規定することが可能である、それによって、血液流速及び透析液流速に対して予め規定された限界内で、流速の設定が行われること可能にする。
【００７３】
以下において、コントロール装置の代替的な実施形態が説明される。この形態では、ダイアリザンスを測定するための装置が使用される。
【００７４】
ダイアリザンスの測定のための基礎は、ダイアライザ１の上流での、入力濃度Ｃｄｉ（例えば透析液の中のＮａの濃度など）が、透析液の組成を変更するための装置２３により、短い時間の間に変更されると言うこと、及び、透析液の中の入力濃度Ｃｄｉ及び出力濃度Ｃｄｏが、測定手段１６，１７により、ダイアライザの上流及び下流で、測定されると言うことである。測定された値は、クリアランスまたはダイアリザンスを決定するための装置２１により加工される、この装置は、クリアランスまたはダイアリザンスを計算するための演算ユニット２１’を有している。
【００７５】
基本的に、与えられた血液流速及び透析液流速に対する、クリアランスＫまたはダイアリザンスＤの計算は、式（１）から（３）を用いて、実行されるされることが可能である。クリアランスまたはダイアリザンスを決定するこの方法は、EP 0 428 927 A1 の中に詳細に記載されており、この文献は、リファレンスとしてここに組み込まれる。
【００７６】
クリアランスまたはダイアリザンスを決定する更なる方法は、US 6,702,774 B1 から知られている。この方法は、特に短い測定時間を有していることにより特徴付けられる。この文献も同様に、リファレンスとしてここに組み込まれる。短い測定時間のために、この方法を適用することは、本発明に基づくコントロール装置のケースにおいて、好ましい。
【００７７】
コントロール・ユニット１３は、処理の開始時に、クリアランスまたはダイアリザンスを決定するための装置２１をコントロールし、そして、このようにして、この装置２１は、処理の開始時に、予め規定された血液流速及び透析液流速で、クリアランスまたはダイアリザンスを決定する。クリアランスまたはダイアリザンスに対して決定された値は、次に、コントロール・ユニットにより読み出され、このコントロール・ユニットは、式９に基づいて、係数ＫＯＡを計算する。その後で、この係数ＫＯＡは、式９から流速の連続計算のために使用可能になる。この実施形態は、ダイアライザのタイプが入力ユニットから入力される必要が無く、且つ、異なる係数が記憶ユニットの中に貯えられたダイアライザの異なるタイプに割り当てられる表を備える必要が無い、と言う優位性を有している。
【００７８】
更なる代替的な実施形態は、所望のクリアランスまたはダイアリザンスが、入力ユニット２４から入力されずに、処理の開始時にコントロール・ユニット１３により予め規定される場合に対応する形態である。コントロール・ユニット１３が、クリアランスまたはダイアリザンスとして、予め規定するものは、クリアランスまたはダイアリザンスを決定するための装置２１が、例えば処理の開始時に、決定した値である。
【００７９】
血液透析を参照して説明されたフォーマルな対応形態は、血液濾過に適用されることも可能である。それ故に、血液濾過装置のためのコントロール装置は、流速の評価において、血液流速に加えて、限外濾過流速および／または置換基流速を考慮に入れるが、透析液流速を考慮に入れないことのみに関して、以上に記載されたコントロール装置とは異なっている。血液濾過透析において、血液流速及び透析液流速のみではなく、限外濾過流速および／または置換基流速も考慮に入れられる。
【００８０】
もし、流速の内の一つ（例えば透析液流速など）、が変更される場合には、コントロール・ユニット１３の演算ユニット１３’は、式４から６の中で規定された関係に基づいて、血液処理の間に所望のクリアランスまたはダイアリザンス確保が実現される他の流速の内の一つ（例えば血液流速または限外濾過流速または置換基流速など）を、計算するが、導電率の測定が連続的に行われる必要は無い。
【００８１】
このケースで、要求されることは、クリアランスまたはダイアリザンスが、流速のセット“Ｑｆ１および／またはＱｓ１および／またはＱｄ１および／またはＱｂ１”に対して、一回、測定されることのみであり、それによって、もし、流速の変更があった場合には、もう一方の流速が、パラメータの計算のみに基づいて、適切なやり方で、調整されることが可能である。この測定は、クリアランスまたはダイアリザンスを決定するための装置２１により行われ、それは、透析液または置換基流体の組成の短い変更の後に、導電率の測定を行うことにより、行われる。他の流速のいずれか一方の計算は、予め規定されたクリアランスまたはダイアリザンスが実現されることを確保するために、一方の流速の変更に対して反対に作用する意図により、行われるものであって、この計算は、一方の流速が変更されたときにはいつでも、行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】図１は、血液透析における、液体または流体に適用される状態の単純化された概略図である。
【図２ａ】図２ａは、予備希釈があるときの、血液濾過における、液体または流体に適用される状態の単純化された概略図である。
【図２ｂ】図２ｂは、後希釈があるときの、血液濾過における、液体または流体に適用される状態の単純化された概略図である。
【図３】図３は、血液透析のケースの、本発明に基づく体外血液処理装置の主要なコンポーネント、並びに本発明に基づくコントロール装置の単純化された概略図である。
【図１】
2009539440.tif 000014
【図２ａ】
2009539440.tif 000015
【図２ｂ】
2009539440.tif 000016
【図３】
2009539440.tif 000017
【国際調査報告】
2009539440.tif 000018
2009539440.tif 000019
2009539440.tif 000020
2009539440.tif 000021