(57)【要約】本発明は、局所クエン酸抗凝血剤（ＲＣＡ）を体外血液システムに送達する総合的補液システム及び方法に関するものであり、このシステムは、限外ろ過可能な溶質の患者の血漿成分を連続的に測定するオンラインクリアランスモニタと（ＯＣＭ）と回路廃液オンラインセンサシステム（ＯＳＳ）を具える。【選択図】  図４ａ
2009527343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中への局所クエン酸塩抗凝血剤送達システムにおいて：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタと；
前記血液フィルタから上流にある前記動脈血ラインへの、前記動脈血ライン中の血液へ前−希釈液を注入する前−希釈接続部を有する前−フィルタ輸液ラインと；
前記血液フィルタから下流にある前記静脈血ラインへの、前記静脈血ライン中の血液へ後−希釈液を注入する後−希釈接続部を有する後−フィルタ輸液ラインと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムが更に、前記前−希釈輸液ラインに動作可能に接続された前−フィルタポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のシステムが更に、前記後−希釈輸液ラインに動作可能に接続された後−フィルタポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記前−希釈輸液がクエン酸塩抗凝血剤を含有する溶液を具えることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記後−希釈輸液が重炭酸塩を含有する溶液を具えることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムにおいて、前記前−希釈輸液と前記後−希釈輸液が、実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のシステムが更に、前記動脈血ラインに動作可能に接続された血液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のシステムが更に、前記血液フィルタと液通する廃液ラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムが更に、前記廃液ラインに動作可能に接続された限外ろ過ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムが更に、前記廃液ラインに動作可能に接続された溶質センサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムが更に、前記静脈血ラインに動作可能に接続された二次体外血液処理装置を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムが更に、前記後−希釈接続部から下流にある前記静脈血ラインに接続された、前記静脈血ライン中の血液に追加の輸液を注入する追加注入ラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムが更に、前記追加注入ラインに動作可能に接続された輸液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項１２に記載のシステムにおいて、前記追加の輸液がカルシウム−とマグネシウム−含有溶液であることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方に動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムにおいて、前記少なくとも一のヘマトクリットセンサが、前記前−希釈接続部から上流に配置された第１のヘマトクリットセンサと、前記前−希釈接続部から下流に配置された第２のヘマトクリットセンサとを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載のシステムが更に、前記システムの動作を調整し、モニタする制御プログラムを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１８】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中への局所クエン酸塩抗凝血剤送達システムにおいて：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタと；
前記血液フィルタから上流にある前記動脈血ラインへの、前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤含有溶液を注入する前−希釈接続部を有する前−フィルタ輸液ラインと；
前記血液フィルタから下流にある前記静脈血ラインへの、前記静脈血ライン中の血液へ重炭酸塩含有溶液を注入する後−希釈接続部を有する後−フィルタ輸液ラインと；
前記後−希釈接続部から下流にある前記静脈血ラインに接続された、前記静脈血ライン中の血液にカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入する追加注入ラインと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１９】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中への局所クエン酸塩抗凝血剤送達システムにおいて：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタと；
前記血液フィルタから上流にある前記動脈血ラインへの、前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤含有溶液を注入する前−希釈接続部を有する前−フィルタ輸液ラインと；
前記血液フィルタから下流にある前記静脈血ラインへの、前記静脈血ライン中の血液へ重炭酸塩含有溶液を注入する後−希釈接続部を有する後−フィルタ輸液ラインと；
前記後−希釈接続部から下流にある前記静脈血ラインに接続された、前記静脈血ライン中の血液にカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入する追加注入ラインと；
前記血液フィルタと液通する廃液ラインと；
前記廃液ラインに動作可能に接続した溶質センサと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中への局所クエン酸塩抗凝血剤送達する方法において：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタを提供するステップと；
前記血液フィルタから上流で、前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤含有溶液を注入するステップと；
前記血液フィルタから下流で、前記静脈血ライン中の血液へ重炭酸塩含有溶液を注入するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法が更に、前記クエン酸塩抗凝血剤含有溶液と、重炭酸塩含有溶液が、実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法が更に、カルシウム−とマグネシウム−含有溶液を前記後−希釈接続部から下流の前記静脈血ラインの血液中に注入するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法が更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方に動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを設けるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の方法が更に、前記血液フィルタに連通する廃液中に存在する溶質の濃度を検出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項２５】
腎代償治療システムにおける局所クエン酸塩抗凝血用前−フィルタ補液において、当該溶液が、ナトリウム約１３５−１５０ｍｍｏｌ／Ｌ、カリウム約０−４ｍｍｏｌ／Ｌ、クエン酸塩約８−１６．６７ｍｍｏｌ／Ｌ、クエン酸約０−１０ｍｍｏｌ／Ｌ、クロリド約９５−１２０ｍｍｏｌ／Ｌ、カルシウム薬０−４．０ｍｍｏｌ／Ｌ、マグネシウム約０−２．０ｍｍｏｌ／Ｌ、デキストロース約５．５−１１．０ｍｍｏｌ／Ｌ、及びリン酸塩約０−５．０ｍｍｏｌ／Ｌを具えることを特徴とする前−フィルタ補液。
【請求項２６】
体外血液回路における局所クエン酸塩抗凝血用前−フィルタ補液において、当該溶液が、ナトリウム、カリウム、クエン酸塩、クエン酸、クロリド、リン酸、及びデキストロースを具えることを特徴とする前−フィルタ補液。
【請求項２７】
請求項２６に記載の溶液において、前記溶液が実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とする溶液。
【請求項２８】
請求項２６に記載の溶液において、クエン酸塩とクエン酸の比が約７：１であることを特徴とする溶液。
【請求項２９】
請求項２６に記載の溶液において、前記ナトリウムが約１４０−１４５ｍｍｏｌ／Ｌの濃度で提供されていることを特徴とする溶液。
【請求項３０】
体外血液回路における局所クエン酸塩抗凝血用後−フィルタ補液において、当該溶液が、実質的に、ナトリウム約１３５−１５０ｍｍｏｌ／Ｌ、カリウム約０−４ｍｍｏｌ／Ｌ、重炭酸塩約２０−６０ｍｍｏｌ／Ｌ、クロリド約８５−１２０ｍｍｏｌ／Ｌ、カルシウム約０−４．０ｍｍｏｌ／Ｌ、マグネシウム約０−２．０ｍｍｏｌ／Ｌ、リン酸塩約０−５ｍｍｏｌ／Ｌ、及びデキストロース約５．５−１１．０ｍｍｏｌ／Ｌからなることを特徴とする後−フィルタ補液。
【請求項３１】
請求項３０に記載の補液において、カルシウムが約３．５ｍｍｏｌ／Ｌの濃度、カリウムが約１．７５ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、前記補液が実質的にリン酸塩フリーであることを特徴とする補液。
【請求項３２】
請求項３０に記載の補液が更に、乳酸を具えることを特徴とする補液。
【請求項３３】
体外血液回路における局所クエン酸塩抗凝血用後−フィルタ補液において、当該補液が、ナトリウム、カリウム、重炭酸塩、クロリド、リン酸塩、及びデキストロースを具えることを特徴とする後−フィルタ補液。
【請求項３４】
請求項３３に記載の補液において、前記補液が実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とする補液。
【請求項３５】
請求項３３に記載の補液において、カリウムが約２ｍｍｏｌ／Ｌの濃度あるいは約４ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であることを特徴とする補液。
【請求項３６】
請求項３３に記載の補液において、前記補液が単一チャンバ内で製造されることを特徴とする補液。
【請求項３７】
体外血液回路における局所クエン酸塩抗凝血用注入溶液において、当該溶液が、ナトリウム、クロリド、カルシウム、及びマグネシウムを具え、カルシウムとマグネシウムのモル比が２：１乃至４：１であることを特徴とする溶液。
【請求項３８】
請求項３７に記載の溶液が更に、微量金属を具えることを特徴とする溶液。
【請求項３９】
体外血液回路で局所クエン酸塩抗凝血を実行する制御方法において、当該方法が：
前−及び後−持続的静脈静脈血液ろ過（ＣＶＶＨ）モードで動作させる信号を受信するステップと；
血液フィルタ、血液及び輸液ライン、クエン酸塩抗凝血剤含有前−フィルタ溶液、重炭酸塩含有後−フィルタ溶液、及びカルシウム−及びマグネシウム−含有注入溶液の状態を通知する信号を受信するステップと；
再循環モードで接続された前記動脈及び静脈血ラインを用いてプライミングチェックを実行するステップと；
入力患者情報と治療情報を受信するステップと；
患者を前記システムに接続するステップと；
安全性チェックを実行し、警告を表示するステップと；
局所クエン酸塩抗凝血の処方、システム設定、及びカルシウム−及びマグネシウム−含有注入溶液の投与についての設定を決定するステップと；
入力データを分析するステップと；
必要があれば、前記処方を再計算するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３９に記載の方法が更に、全身クエン酸塩とカルシウムレベルに基づくカルシウム−含有溶液の注入を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４１】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中への局所クエン酸塩抗凝血を行うシステムにおいて：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタと；
前記血液フィルタから上流にある前記動脈血ラインへ接続された、前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤−含有溶液を注入する前−希釈接続部を有する前−フィルタ輸液ラインと；
酸及び塩基濃縮物から前記回路へ補液を提供する前記血液フィルタに動作可能に接続された容量バランスチャンバと；
前記血液フィルタから下流にある前記静脈血ラインへ接続された、前記静脈血ライン中の血液へカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入する輸液ラインと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項４２】
請求項４１に記載のシステムが更に、前記前−フィルタ輸液ラインに動作可能に接続された前−フィルタポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４３】
請求項４１に記載のシステムがさらに、前記動脈血ラインに動作可能に接続された血液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４４】
請求項４１に記載のシステムがさらに、前記容量バランスチャンバに液通した廃液ラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４５】
請求項４４に記載のシステムが更に、前記廃液ラインに動作可能に接続した溶質センサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４６】
請求項４１に記載のシステムが更に、前記輸液ラインに動作可能に接続した輸液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４７】
請求項４１に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方に動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４８】
請求項４１に記載のシステムが更に、前記血液フィルタと液通し治療液を含有するラインに動作可能に接続された第１の導電度センサと、前記血液フィルタに液通し廃液を含有するラインに動作可能に接続された第２の導電度センサと、を具える導電度ベースのオンラインクリアランスモニタを具えることを特徴とするシステム。
【請求項４９】
請求項４８に記載のシステムにおいて、前記オンラインクリアランスモニタが、前記溶液の導電度の差によって前記クエン酸塩抗凝血剤−含有溶液と前記カルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の不正接続を検出できることを特徴とするシステム。
【請求項５０】
請求項４１に記載のシステムにおいて、前記血液フィルタが前記システムから取り外せることを特徴とするシステム。
【請求項５１】
請求項４１に記載のシステムにおいて、前記クエン酸塩抗凝血剤含有溶液が、実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とするシステム。
【請求項５２】
請求項４１に記載のシステムが更に、前記システムの動作を調整しモニタする制御プログラムを具えることを特徴とするシステム。
【請求項５３】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中で局所クエン酸塩抗凝血を行う方法において：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタを提供するステップと；
前記血液フィルタから上流にある前−希釈接続部で前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤−含有溶液を注入するステップと；
酸及び塩基濃縮物から前記回路へ補液を提供するステップと；
前記血液フィルタから下流にある後−希釈接続部で前記静脈血ライン中の血液へカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項５４】
請求項５３に記載の方法が更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方にに動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを提供するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５５】
請求項５３に記載の方法が更に、前記クエン酸塩抗凝血剤−含有溶液と前記カルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の導電度を検出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５６】
請求項５３に記載の方法が更に、前記血液フィルタと連通する廃液中に存在する溶質の濃度を検出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５７】
体外血液回路用のクエン酸抗凝血剤溶液において、実質的に、塩化ナトリウム約１５０ｍｍｏｌ／Ｌと、総クエン酸塩約１５０ｍｍｏｌ／Ｌからなることを特徴とする溶液。
【請求項５８】
請求項５７に記載の溶液において、総クエン酸塩が、クエン酸塩三ナトリウム（ベーシック）約１３３．３３ｍｍｏｌ／Ｌと、クエン酸約１６．６７ｍｍｏｌ／Ｌを具えることを特徴とする溶液。
【請求項５９】
体外血液回路用のクエン酸抗凝血剤溶液において、実質的に、塩化ナトリウム、クエン酸塩三ナトリウム（ベーシック）、及びクエン酸からなり、クエン酸塩三ナトリム（ベーシック）とクエン酸が約８：１のモル比で提供されていることを特徴とする溶液。
【請求項６０】
体外血液回路用のクエン酸抗凝血剤溶液において、実質的に、塩化ナトリウム約２５０ｍｍｏｌ／Ｌと、総クエン酸塩約１５０ｍｍｏｌ／Ｌからなることを特徴とする溶液。
【請求項６１】
請求項６０に記載の溶液において、総クエン酸塩が、クエン酸塩三ナトリウム（ベーシック）約１００ｍｍｏｌ／Ｌと、クエン酸約５０ｍｍｏｌ／Ｌを具えることを特徴とする溶液。
【請求項６２】
体外血液回路用のクエン酸抗凝血剤溶液において、実質的に、塩化ナトリウム、クエン酸塩三ナトリウム（ベーシック）、及びクエン酸からなり、クエン酸塩三ナトリム（ベーシック）とクエン酸が約２：１のモル比で提供されていることを特徴とする溶液。
【請求項６３】
体外血液回路の静脈リム中の輸液の補液において、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、及びクロリドを具えることを特徴とする溶液。
【請求項６４】
請求項６３に記載の溶液が更に、微量金属を具えることを特徴とする溶液。
【請求項６５】
請求項６３に記載の溶液において、カルシウムとマグネシウムが約１：１乃至４：１のモル比で提供されていることを特徴とする溶液。
【請求項６６】
請求項６３に記載の溶液において、カルシウムが約５０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、マグネシウムが約２５ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、ナトリウムが約１５０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、クロリドが約３００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であることを特徴とする溶液。
【請求項６７】
請求項６３に記載の溶液において、カルシウムが約２００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、マグネシウムが約８０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、ナトリウムが約１５０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であり、クロリドが約７１０ｍｍｏｌ／Ｌの濃度であることを特徴とする溶液。
【請求項６８】
体外血液回路の補液塩基濃縮物において、実質的にナトリウム、ＨＣＯ３−、及び約１：２０の比のＨ２ＰＯ４−：ＨＰＯ４２−からなることを特徴とする濃縮物。
【請求項６９】
体外血液回路の補液酸濃縮物において、実質的にナトリウム、カリウム、クロリド、重炭酸塩、リン酸、及びデキストロースからなることを特徴とする濃縮物。
【請求項７０】
体外血液回路の透析液酸濃縮物において、実質的にナトリウム、カリウム、約１：２の比の酸及び塩クエン酸塩、クロリド、重炭酸塩、カルシウム、マグネシウム、リン酸、及びデキストロースからなることを特徴とする濃縮物。
【請求項７１】
体外血液回路の透析液酸濃縮物において、実質的にナトリウム、カリウム、酢酸、クロリド、重炭酸塩、及びデキストロースからなることを特徴とする濃縮物。
【請求項７２】
体外血液回路で局所クエン酸塩抗凝血（ＲＣＡ）を実行する制御方法において、当該方法が：
ＲＣＡモードで動作させる信号を受信するステップと；
治療タイプ、期間、及びアクセス接続を選択する信号を受信するステップであって、前記治療タイプが、持続的低効率透析（ＳＬＥＤ）、血液透析ろ過（ＨＤＦ）、あるいは純粋な血液ろ過（ＨＦ）を含むステップと；
血液フィルタ、血液及び輸液ライン、クエン酸塩抗凝血剤含有溶液、及びカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の状態を通知する信号を受信するステップと；
再循環モードで接続された前記動脈及び静脈血ラインを用いてプライミングチェックを実行するステップと；
入力患者情報と治療情報を受信するステップと；
患者を前記システムに接続するステップと；
安全性チェックを実行し、警告を表示するステップと；
局所クエン酸塩抗凝血の処方、システム設定、及びカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の投与についての設定を決定するステップと；
入力データを分析するステップと；
必要があれば、前記処方を再計算するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項７３】
請求項７２に記載の方法が更に、全身クエン酸塩とカルシウムレベルに基づくカルシウム−含有溶液の注入を調整するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７４】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中で局所クエン酸塩抗凝血を行うシステムにおいて：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタと；
前記血液フィルタから上流にある前記動脈血ラインへの、前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤−含有溶液を注入する前−希釈接続部を有する前−フィルタ輸液ラインと；
前記回路へ補液を提供する単一の濃縮物チャンバと；
前記血液フィルタから下流にある前記静脈血ラインへ接続された、前記静脈血ライン中の血液へカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入する輸液ラインと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項７５】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記血液フィルタに動作可能に接続された、前記回路に補液を提供する容量バランスチャンバを具えることを特徴とするシステム。
【請求項７６】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記前−フィルタ輸液ラインに動作可能に接続された前−フィルタポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項７７】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記動脈血ラインに動作可能に接続された血液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項７８】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記容量バランスチャンバに液通した廃液ラインを具えることを特徴とするシステム。
【請求項７９】
請求項７８に記載のシステムが更に、前記廃液ラインに動作可能に接続された溶質センサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８０】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記輸液ラインに動作可能に接続された輸液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８１】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方に動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８２】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記血液フィルタと液通し治療流体を含有するラインに動作可能に接続された第１の導電度センサと、前記血液フィルタに液通し廃液を含有するラインに動作可能に接続された第２の導電度センサと、を具える導電度ベースのオンラインクリアランスモニタを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８３】
請求項８２に記載のシステムにおいて、前記オンラインクリアランスモニタが、前記溶液の導電度の差によって前記クエン酸塩抗凝血剤−含有溶液と前記カルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の不正接続を検出できることを特徴とするシステム。
【請求項８４】
請求項７４に記載のシステムにおいて、前記血液フィルタが前記システムから取り外せることを特徴とするシステム。
【請求項８５】
請求項７４に記載のシステムにおいて、前記補液が、実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーであることを特徴とするシステム。
【請求項８６】
請求項７４に記載のシステムが更に、前記システムの動作を調整しモニタする制御プログラムを具えることを特徴とするシステム。
【請求項８７】
患者から血液を回収するアクセスカテーテルへ接続するように構成した動脈血ラインと、患者へ血液を戻すアクセスカテーテルへ接続するように構成した静脈血ラインを具える体外血液回路中で局所クエン酸塩抗凝血を行う方法において：
前記動脈血ラインと静脈血ラインに液通した血液フィルタを提供するステップと；
前記血液フィルタから上流にある前−希釈接続部で前記動脈血ライン中の血液へクエン酸塩抗凝血剤−含有溶液を注入するステップと；
前記回路へ補液を提供する単一の濃縮物源を提供するステップと；
前記血液フィルタから下流にある後−希釈接続部で前記静脈血ライン中の血液へカルシウム−及びマグネシウム−含有溶液を注入するステップと；
を具えることを特徴とする方法。
【請求項８８】
請求項８７に記載の方法が更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一方にに動作可能に接続された少なくとも一のヘマトクリットセンサを提供するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８９】
請求項８７に記載の方法が更に、前記クエン酸塩抗凝血剤−含有溶液と前記カルシウム−及びマグネシウム−含有溶液の導電度を検出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項９０】
請求項８７に記載の方法が更に、前記血液フィルタと連通する廃液中に存在する溶質の濃度を検出するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項９１】
体外血液回路用の補液において、実質的に、ナトリウム約１３０−１５０ｍｍｏｌ／Ｌと、カリウム約２−４ｍｍｏｌ／Ｌ、ＨＣＯ３−約２０−４０ｍｍｏｌ／Ｌ、クロリド約９０−１３５ｍｍｏｌ／Ｌ、リン酸約０−１．５ｍｍｏｌ／Ｌ、デキストロース約５．５−１１ｍｍｏｌ／Ｌからなることを特徴とする補液。
【請求項９２】
請求項９１に記載の補液において、実質的に約２０：１の比でＨＰＯ４２−：Ｈ２ＰＯ４−が提供されていることを特徴とする濃縮物。
【請求項９３】
体外血液回路へ接続するアクセスカテーテルにおいて、当該カテーテルが：
患者から血液を回収する第１のルーメンであって、その中に血液が入る入り口を有する第１のルーメンと；
患者へ血液を戻す第２のルーメンであって、そこから血液が出て行く出口を有する第２のルーメンと；
前記第１のルーメンに液通して注入液を注入する第３のルーメンであって、前記第１のルーメンと前記第１のルーメンの入り口近傍の開口を介して連通する第３のルーメンと；
を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項９４】
請求項９３に記載のカテーテルにおいて、前記第３のルーメンが、前記第１のルーメンの入り口近傍のその端部に閉栓を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項９５】
請求項９３に記載のカテーテルが更に、前記第２のルーメンに液通し、注入液を注入する第４のルーメンを具え、当該第４のルーメンが前記第２のルーメンと、前記第２のルーメンの出口近傍の開口を介して連通していることを特徴とするカテーテル。
【請求項９６】
請求項９５に記載のカテーテルにおいて、前記第４のルーメンが、前記第３のルーメンの出口近傍のその端部に栓を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項９７】
請求項９５に記載のカテーテルにおいて、前記ルーメンが長さが異なることを特徴とするカテーテル。
【請求項９８】
請求項９５に記載のカテーテルにおいて、前記ルーメンが少なくとも二つの異なる構成を有するラインコネクタを具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項９９】
請求項９５に記載のカテーテルにおいて、前記ルーメンが少なくとも二つの色が異なるラインコネクタを具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１００】
請求項９５に記載のカテーテルにおいて、前記ルーメンが少なくとも二つの長さが異なるラインコネクタを具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１０１】
体外回路に接続するアクセスカテーテルにおいて、当該カテーテルが：
第１のポンプサイクルの間に患者から血液を回収し、第２のポンプサイクルの間に患者へ血液を戻す第１のルーメンであって、入口端／出口端を有する第１のルーメンと；
前記第１のルーメンの入口端／出口端近傍にある開口を介して前記第１のルーメンと液通しており、前記第１のポンプサイクルの間に前記血液へ注入溶液を注入する第２のルーメンと；
前記第１のルーメンの入口端／出口端近傍にある開口を介して前記第１のルーメンと液通しており、前記第２のポンプサイクルの間に前記血液へ注入溶液を注入する第３のルーメンと；
を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１０２】
請求項１０１に記載のカテーテルにおいて、前記第２及び第３のルーメンが、前記第１のルーメンの入口端／出口端近傍にあるその端部に閉栓を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１０３】
請求項１０１に記載のカテーテルが更に、前記第２のポンプサイクルの間に前記第２のルーメンを介しての輸液を禁止する手段を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１０４】
請求項１０２に記載のカテーテルが更に、前記第１のポンプサイクルの間に前記第３のルーメンを介しての輸液を禁止する手段を具えることを特徴とするカテーテル。
【請求項１０５】
体外血液回路へ接続するコネクタにおいて、当該コネクタが：
第１のポンプサイクルの間に患者から回収した血液を受け取り、第２のポンプサイクルの間に患者へ戻すべき血液を受け取る中央ルーメンと；
前記中央ルーメンの一方の端部に配置され、アクセス針に接続するように構成した針接続部と；
前記中央ルーメンと液通して、動脈血ラインに接続するように構成された動脈血ポートと；
前記中央ルーメンと液通して、静脈血ラインに接続するように構成された静脈血ポートと；
前記中央ルーメンと液通して、前記第１のポンプサイクルの間に輸液を注入する動脈輸液ラインに接続するように構成された動脈サイクル輸液ポートと；
前記中央ルーメンと液通して、前記第２のポンプサイクルの間に輸液を注入する静脈輸液ラインに接続するように構成された静脈サイクル輸液ポートと；
を具えることを特徴とするコネクタ。
【請求項１０６】
請求項１０５に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈輸液ポートが、前記動脈及び静脈血ポートよりも前記針接続部に近いことを特徴とするコネクタ。
【請求項１０７】
請求項１０５に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈血ポートと前記動脈及び静脈輸液ポートが前記中央ルーメンから外側に向けて枝分かれしていることを特徴とするコネクタ。
【請求項１０８】
請求項１０５に記載のコネクタにおいて、前記針接続が回路プライミング用にキャップを具えることを特徴とするコネクタ。
【請求項１０９】
請求項１０５に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈輸液ポートの構成が異なることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１０】
請求項１０５に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈血ポートの構成が異なることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１１】
体外血液回路の動脈及び静脈血ラインを接続するコネクタにおいて、当該コネクタが：
第１のポンプサイクルの間に患者から回収した血液を受け取り、第２のポンプサイクルの間に患者へ戻すべき血液を受け取る中央ルーメンと；
前記中央ルーメンの一方の端部に配置され、アクセス針に接続するように構成した針接続と；
前記中央ルーメンと液通して、動脈血ラインに接続するように構成された動脈血ポートと；
前記中央ルーメンと液通して、静脈血ラインに接続するように構成された静脈血ポートと；
前記中央ルーメンと液通して、前記第１のポンプサイクルの間に輸液を注入する動脈サイクル輸液ラインと；
前記中央ルーメンと液通して、前記第２のポンプサイクルの間に輸液を注入する静脈サイクル輸液ラインと；
を具えることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１２】
請求項１１１に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈輸液ラインの各々が、構成が異なるバッグコネクタを具えることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１３】
請求項１１１に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈血ラインの各々が、特別な輸液ポンプによってのみ受け取るように構成した特別なキーセグメントを具えることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１４】
請求項１１１に記載のコネクタにおいて、前記動脈及び静脈輸液ラインの構成が異なることを特徴とするコネクタ。
【請求項１１５】
体外血液回路へ接続するコネクタキットにおいて、当該キットが：
患者から回収した血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、動脈血ラインに接続するように構成した動脈ポートと、    前記中央ルーメンと液通して、前記患者から回収した血液に輸液を供給する動脈輸液ラインに接続するように構成した動脈輸液ポートと、
を具える第１のコネクタと；
患者から回収した血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、静脈血ラインに接続するように構成した静脈ポートと、前記中央ルーメンと液通して、前記患者へ戻す血液に輸液を供給する静脈輸液ラインに接続するように構成した静脈輸液ポートと、
を具える第２のコネクタと；
を具えることを特徴とするコネクタキット。
【請求項１１６】
請求項１１５に記載のキットにおいて、前記動脈及び静脈輸液ポートの構成が異なることを特徴とするキット。
【請求項１１７】
請求項１１５に記載のキットにおいて、前記動脈及び静脈血液ポートの構成が異なることを特徴とするキット。
【請求項１１８】
体外血液回路へ接続するコネクタキットにおいて、当該キットが：
患者から回収した血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、動脈血ラインに接続するように構成した動脈ポートと、    前記中央ルーメンと液通して、前記患者から回収した血液に輸液を供給する動脈輸液バッグに接続するように構成され、その遠位端に動脈輸液コネクタを有する動脈輸液ラインと、
を具える第１のコネクタと；
患者から回収した血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、静脈血ラインに接続するように構成した静脈ポートと、    前記中央ルーメンと液通して、前記患者へ戻す血液に輸液を供給する静脈輸液バッグに接続するように構成され、その遠位端に静輸液コネクタを有する静脈輸液ラインと、
を具える第２のコネクタと；
を具えることを特徴とするコネクタキット。
【請求項１１９】
請求項１１８に記載のキットにおいて、前記動脈及び静脈輸液ラインの各々が、特別な輸液ポンプによってのみ受け取るように構成した特別なキーセグメントを具えることを特徴とするキット。
【請求項１２０】
体外血液回路へ接続するコネクタキットにおいて、当該キットが：
患者から回収した血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、その遠位端に設けた動脈血コネクタを有する動脈血ラインと、
前記中央ルーメンと液通して、前記患者から回収した血液に輸液を供給する動脈輸液バッグに接続するように構成され、その遠位端に動脈輸液コネクタを有する動脈輸液ラインと、
を具える第１のコネクタと；
患者へ戻す血液を受け取る中央ルーメンと、
前記中央ルーメンと液通して、その遠位端に設けた静脈血コネクタを有する静脈血ラインと、
前記中央ルーメンと液通して、前記患者へ戻す血液に輸液を供給する静脈輸液バッグに接続するように構成され、その遠位端に静脈輸液コネクタを有する静脈輸液ラインと、
を具える第２のコネクタと；
を具えることを特徴とするコネクタキット。
【請求項１２１】
請求項１２０に記載のキットにおいて、前記動脈及び静脈血コネクタと前記動脈及び静脈輸液コネクタの構成が異なることを特徴とするキット。
【請求項１２２】
請求項１２０に記載のキットにおいて、前記動脈及び静脈輸液ラインの各々が、特別な輸液ポンプによってのみ受け取るように構成した特別なキーセグメントを具えることを特徴とするキット。
【請求項１２３】
動脈リムと、静脈リムと、これらの間に液通する血液透析機と、当該血液透析機に入る治療液ラインと、前記血液透析機から出てゆく廃液ラインとを有する体外血液回路に使用するオンライン透析液導電度をモニタするシステムにおいて、当該システムが：
前記動脈リムへ導電度溶液のボーラスを導入する前記動脈リムと液通する輸液ラインと；
前記治療液ラインに動作可能に接続され、そこに含有されている液体中の第１の導電度Ｃ１を検出するように構成した第１の導電度センサと；
前記廃液ラインに動作可能に接続され、そこに含有されている液体中の第２の導電度Ｃ２を検出するように構成した第２の導電度センサと；
を具え、
Ｃ２（ｔ）−Ｃ１（ｔ）を用いて、オンライン透析液導電度を決定することを特徴とするシステム。
【請求項１２４】
請求項１２３に記載のシステムにおいて、前記導電度溶液がクエン酸ナトリウムを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２５】
動脈血ラインと、静脈血ラインと、これらの間に液通する血液フィルタと、当該血液フィルタから出てゆく廃液ラインとを有する体外血液回路に使用するオンラインセンサシステムにおいて、当該システムが：
そこへ前−希釈液を注入する前記動脈血ラインと液通する輸液ラインと；
前記廃液と接触することなく、そこに含まれる廃液中の少なくとも一の溶質の濃度を決定する前記廃液ラインに動作可能に接続された少なくとも一の溶質センサと；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２６】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記輸液ラインに動作可能に接続された輸液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２７】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記動脈血ラインに動作可能に接続された血液ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２８】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記廃液ラインに動作可能に接続された限外ろ過ポンプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１２９】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記溶質センサと連通するモニタを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３０】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一つに動作可能に接続された少なくとも一の圧力センサを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３１】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一つに動作可能に接続された少なくとも一の流体内空気検出器を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３２】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一つに動作可能に接続された少なくとも一の回路内血液検出器を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３３】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記動脈及び静脈血ラインの少なくとも一つに動作可能に接続された少なくとも一のラインクランプを具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３４】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質センサが連続モードで動作することを特徴とするシステム。
【請求項１３５】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質センサが間欠モードで動作することを特徴とするシステム。
【請求項１３６】
請求項１２５に記載のシステムが更に、前記溶質センサから上流で前記廃液ラインに動作可能に接続された逆流防止装置を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３７】
請求項１３６に記載のシステムにおいて、前記逆流防止装置が、少なくとも一のエアギャップデバイス、逆止弁装置、及び減圧ゾーン装置を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１３８】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質モニタがクエン酸塩濃度を決定するように動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１３９】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質モニタがカルシウム濃度を決定するように動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１４０】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質モニタがマグネシウム濃度を決定するように動作可能であることを特徴とするシステム。
【請求項１４１】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質センサがラーマン散乱分光法を用いて前記溶質の濃度を決定することを特徴とするシステム。
【請求項１４２】
請求項１２５に記載のシステムにおいて、前記溶質センサが：
前記廃液ラインに動作可能に接続された流水式光透明チャンバと；
前記廃液に接触させて設けた光−化学プローブであって、前記廃液中の溶質に結合できるプローブと；
前記チャンバに光を提供する光源と；
前記光−化学プローブの結合により光強度の変化を測定して溶質濃度を決定する少なくとも一の光検出器と；
を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１４３】
請求項１４２に記載のシステムが更に、前記光−化学プローブを前記廃液中に導入する混合手段を具えることを特徴とするシステム。
【請求項１４４】
請求項１４２に記載のシステムにおいて、前記光−化学プローブが前記チャンバに固定されていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願のクロスリファレンス
本出願は、２００６年２月２２日に出願した米国暫定出願第６０／７７５，７２９号；２００６年２月２２日に出願した米国暫定出願第６０／７７５，７２８号；２００６年４月１１日に出願した米国暫定出願第６０／７９１，０５５号：及び２００６年９月１９日に出願した米国暫定出願第６０／８４５，６４６号の利益を主張する。これらの出願はここに参照として組み込まれている。
【０００２】
発明の背景
１.発明の属する技術分野
本発明は、体外血液回路への局所クエン酸塩凝血剤送達（ＲＣＡ）システム及び方法に関する。
【０００３】
背景技術
持続的腎代償療法（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｒｅｎａｌ  ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｔｈｅｒａｐｙ：  ＣＲＲＴ）は、急性腎不全（ＡＲＦ）や、末期腎不全（ＥＳＲＤ）の患者に対して集中治療室で行われる体外血液治療（ｅｘｔｒａｃｏｒｐｏｒｅａｌ  ｂｌｏｏｄ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ：ＥＢＴ）の一の形式である。この患者は、しばしば、複数の共存疾患を伴っており、血行動態的に不安定である。ＣＲＲＴの特別な形式である持続的静脈静脈血液フィルタ（ＣＶＶＨ）（図１）では、血液が血液フィルタを介してポンプで送り出され、尿毒症毒素を含んだ血漿限外濾過液が、時間当たり１−１０リットルの速さで廃棄される（溶質の対流移動）。生理学的電解液と塩基濃縮液を伴う同量の無菌晶質液（代替液、ＣＲＲＴ液）を、血液フィルタの前（前希釈）か、血液フィルタの後（後希釈）のいずれかにおいて血液回路に注入して、体液量減少と循環虚脱を防ぐ。理論上及び生理学的観点から、１日に２４時間連続的に稼動する場合、ＣＶＶＨは自然腎臓の機能を複製する今日可能な腎代償療法（ＲＲＴ）モダリティに最も近い。この分野のほとんどの専門家は、これが腎臓疾患を伴う不安定な患者に対する好ましい治療モダリティであると信じている。にもかかわらず、ＩＣＵにおけるＲＲＴの９０％が間欠的血液透析（ＩＨＤ）、持続的低効率透析（ＳＬＥＤ）、あるいは、時に、持続的静脈静脈血液フィルタ透析として行われている。ＲＲＴの後者のこれらすべての方法に共通することは、ほとんどの溶質の廃棄が、主に、血液フィルタの膜を介して透析液中への血液血漿からの拡散プロセスによるものであることである。拡散は、対流に比べてより大きな溶質の廃棄効率がより低く、従って、理論的な観点からは、ＣＶＶＨがより優れたＲＲＴである。
【０００４】
ＩＣＵにおけるＣＶＶＨの限定的使用の最も重要な理由は、２４時間治療において体外血液回路のクロットを防ぐためには抗凝血が必須であることである。全身抗凝血は、受け入れがたい率の出血性合併症を伴い、安全に行うことができない。同様に、血漿交換、特殊なカラムへの血漿吸着、血液貯蔵手順、脂質アフェレーシスシステム、血漿吸着ベースの内毒素除去を含む体外血液治療、生尿細管細胞を含むバイオ腎臓装置、あるいは肝細胞移植治療回路を用いた治療は、強力な局所抗凝血を必要とする。局所クエン酸塩抗凝血は、回路のクロットの臨床的問題に対する解決の可能性として浮かんできている。
【０００５】
クエン酸塩（あるいは迅速に緩衝化したクエン酸）は、三価の負のクエン酸アニオンとしてヒトの血漿中に存在する。このイオンは、イオン化カルシウムを血漿中でキレート化して、単一の負のカルシウム−クエン酸塩複合体となり、フリーイオン化カルシウムレベルが低くなる。凝血カスケードは、機能を最適にするにはフリーイオン化カルシウムが必要であるため、体外血液回路（ＥＢＣ）中の血液クロットは、ＥＢＣの動脈（入ってくる）リムへクエン酸塩を導入することによって、完全に防止される。血液が体外処理ユニットを通過する際に、ＥＢＣの静脈（戻ってくる）リムへフリーイオン化カルシウムを局所的に導入することで、抗凝血効果を完全に反転させることができる。従って、理論的には、局所クエン酸塩抗凝血は、非常にパワフルであり、全身（患者内）出血傾向を伴うことなく、完全に反転させることができる。
【０００６】
局所クエン酸塩抗凝血は２０年以上行われてきた。にもかかわらず、現在記載されている局所クエン酸塩抗凝血法は、全て、頻繁な検査室測定と処方の調整を伴って回路中及び／又は中心静脈ラインにいくつかの潜在的に非常に危険なＩＶ輸液を行うＩＣＵ看護士の大きな労働力を要し、複雑である。医師の処方の間違い及び投薬における看護の間違いは、重要な合併症をすぐに引きおこし、死にいたることもある。その十分に立証された危険性のため、局所クエン酸塩凝血は、臨床の実務において広く使用されていなかった。ＲＣＡの認識されている危険には、高ナトリウム血症、代謝性アルカローシス、代謝性アシドーシス、低カルシウム血漿１（患者からの正味カルシウム損失による）、低カルシウム血症２（全身クエン酸塩循環による）、反動性高カルシウム血症（ＣＶＶＨをやめた後のクエン酸塩からのカルシウム放出による）、低りん血症、抗凝血レベルの変動、看護及び医師の誤り、イオン化低マグネシウム血症、フィルタ性能の低下、微量金属減少、アクセス切断、クエン酸塩、カルシウム輸液及び／又は患者への血液回路の間違った接続、及びクエン酸塩又はカルシウム輸液の自己による切断が含まれる。
【０００７】
発明の詳細な説明
要求事項として、本発明の詳細な実施例をここに述べる。しかしながら、開示されている実施例は、本発明の単なる例示であり、様々な変形例あるいは代替例を実施することができる。図面は、スケールどおりである必要はなく、特定の構成要素の詳細を示すために、特徴部分を拡大あるいは縮小して示している。従って、ここに開示された特定の構成及び機能の詳細は、限定と考えるべきではなく、本発明を様々な使用を本分野における当業者へ教示する単なる代表例である。
【０００８】
本発明は、局所クエン酸塩抗凝血剤（ＲＣＡ）を体外血液回路へ送出する、総合的な二補液システムと方法に関し、このシステムは、患者の限外ろ過可能な溶質の血漿含有量の連続測定用オンラインクリアランスモニタ（ＯＣＭ）と回路廃液オンラインセンサシステム（ＯＳＳ）を具える。本発明による一のシステムついて記載されている構成要素は、本発明の別のシステムにもどうように実装することができる。
【０００９】
本発明のシステム及び方法は、抗凝血を必要とする体外システムにＲＣＡを送達することができる。このシステムは持続的静脈−静脈血液ろ過（ＣＶＶＨ）に使用する現在の体外抗凝血法とＣＲＲＴ装置に関連する困難と患者に対するリスクに取り組むものである。このシステムは、治療処方の的確性と安全性を最大にするための、様々なＣＲＲＴと透析機械ハードウエア構成部品、ソフトウエア制御モジュール、及びクエン酸塩あるいはその他の溶質レベルをオンラインで測定するセンサモジュールの組み合わせを具え、本発明にかかるシステムの設計を完全に有効に使用するように設計された補液の使用に関する。
【００１０】
図２を参照すると、本発明によるＣＲＲＴ用システムが記載されており、これは総合的に符号１０で示される。システム１０は、動脈血ライン１４、動脈血ライン１４と液通する血液ろ過器１６、及び血液ろ過器１６と液通する静脈血ライン１８を具える。動脈血及び静脈血ライン１４、１８は、患者から血液を回収し、血液を患者に戻すためのアクセスカテーテル２０に接続するように構成されている。血液ポンプ２２は、動脈血ライン１４に操作可能に接続されており、ＣＲＲＴ回路２１を介するアクセスカテーテル２０からの血液の移動を容易にする。本発明の一態様によれば、血液ポンプ２２は、ポンピングレートが５ｍｌ／分、又はそれより細かいインクリメントの精密ポンプである。排出ライン２４も血液フィルタ１６と液通しており、廃液をドレインに送って廃棄する。限外ろ過ポンプ２６は、このプロセスを容易にするべく排出ライン２４に操作可能に接続されており、限外ろ過ポンプ２６全体は、スケールベースのシステム中の非容積限外ろ過ポンプでも良く、あるいはネット容積限外ろ過ポンプであっても良い。
【００１１】
ＣＲＲＴ回路１２について説明するが、本発明のシステムは、全体が、あるいは部分的に身体外にある、いずれかの体外回路を具えていると考えられる。更に、ここで用いられている「患者」の用語は、ヒトに限定されず、その他の種も含む。
【００１２】
更に図２を参照すると、システム１０は、血液フィルタ１６から上流側の動脈血ライン１４への、前希釈接続部３０を有する前フィルタ輸液ライン２８を更に具える。前フィルタ輸液ライン２８は、以下に述べるようなクエン酸塩含有する抗凝血剤溶液などの前希釈液を、前フィルタ源（例えば、バッグ３２）から供給する。前フィルタ輸液ポンプ３４は、前フィルタ輸液ライン２８に操作可能に接続されており、前希釈液の注入を容易にしている。ここでは、前フィルタポンプ３４は、容積ポンプとして実装されている。非容積ポンプは、スケールベースのバランシングと共に用いることができる。次いで、血液フィルタ１６が、血液が患者に戻る前に、血液からクエン酸塩抗凝血剤（及び結合したカルシウム）を除去するのに使用される。システム１０は、また、血液フィルタ１６から下流側の静脈血ライン１８への後希釈接続部３８を有する後フィルタ輸液ライン３６を具えており、抗凝血処理を行った血液を正常量に戻す。後フィルタ輸液ライン３６は、以下に述べるような、実質的にカルシウムフリーの重炭酸液などの後希釈液を、後フィルタ源（例えば、バッグ４０）から供給する。後フィルタ輸液ポンプ４１は、後フィルタ輸液ライン３６へ操作可能に接続されて、後希釈液の注入を容易にしている。後フィルタポンプ４１は容量ポンプとして実装されているが、スケールベースのバランシングと共に非容量ポンプを用いても良い。
【００１３】
本発明によれば、追加のＩＶ輸液ライン４２と関連ＩＶ輸液ポンプ４４を用いて、後希釈接続部３８から下流側の静脈血ライン１８へＩＶ溶液を送り込む。特に、ＩＶ輸液ポンプ４４を用いて、ＣＶＶＨ処方（以下に述べる）および患者の化学的値と調整して、予め混合したカルシウムとマグネシウムを含有する輸液をＩＶ輸液源（例えば、バッグ４６）から投与することができる。患者は、アルブミンと定状態クエン酸塩のレベルが異なってくることから、クエン酸塩抗凝血を逆転させるために必要なカルシウム供給量が異なる。また、骨から放出されるあるいは骨中に摂取されるカルシウム量も異なる。最後に、定状態になるまで膨張する全身クエン酸塩プールを飽和させるために、最初の数時間のＲＣＡ「充填」相で追加のカルシウムとマグネシウムを投与しなければならないことがある。図３に示すように、後フィルタ補液注入で正常量に戻した抗凝血剤血液を、いずれかの二次体外血液治療（ＥＢＴ）装置４８へかん流させることができる。
【００１４】
図４ａは、本発明によるシステムに含めることができる付加的構成部品を示す図である。システム１０は、動脈血ラインに操作可能に接続されたオンライン（例えば、光学的）ヘマトクリットセンサ５０及び／又は５２を一体化して、入ってくる血液の希釈を決定し、関連ディスプレイと通信することができる。ヘマトクリットセンサ５０、５２は、二重に配置されており、一つは前希釈接続部３０の前（センサ５０）に、もう一つは、前希釈接続部３０の後（センサ５２）に配置されている。第１のヘマトクリットセンサ５０を用いて、リアルタイムで動脈血漿フローを決定することができる。第２のヘマトクリットセンサ５２は、前希釈液が流れていないときに二つのセンサ５０、５２の互いに対する信頼性をチェックすることができる。既知のレート（機械設定と規定の輸血用ポンプ）で前希釈液が流れているときは、ヘマトクリットセンサ５０、５２の値によって前フィルタ輸液を用いて血液希釈度を決定することができ、これによって透析装置１６へ送出した血流の計算が行われる。オンラインヘマトクリットセンサ５０及び／又は５２は透析装置１６へ流れる血流中の血漿の量を分刻みで計算することができる。これによって、クエン酸塩含有前のフィルタ液にできる限り連続的に調整した投与を行って、ターゲットクエン酸塩に対する血漿の流量比を最も正確に達成することができる。ヘマトクリットセンサ５０及び／又は５２は、アクセス再循環の検出に用いることもできる。最後に、第１のヘマトクリットセンサ５０（前希釈輸液の前）の値によって、患者の血量をモニタすることができ、血行動態の悪化が生じる前に同時血液濃縮を伴う血管内容量の減少を患者に引きおこす過剰ネット限外ろ過を検出することができる。ドップラーベースの液体フロー、ヘマトクリットモニタ、及び輸液ポンプを、動脈血及び静脈血ライン１４、１８、ならびに補液ライン２８、３６及び廃液ライン２４に用いて、血液ポンプ２２の設定血流が血液ポンプ２２の動作によって送達される実際の血流に確実に合致し、その他の全ての液体フロー（前フィルタ液体フロー、排液フロー、静脈血フロー及びネット限外ろ過量）が機械設定によって期待されたフローとすべて確実に同じになるような、最大精度を得ることができる。
【００１５】
図４ｂに示すように、４つのヘマトクリットセンサ５０、５１、５２、５３は、体外回路１２の動脈リム１４と静脈リム１８中の血液ヘモグロビンの希釈を測定するのに使用される。図４ｂは、本発明によるシステム１０に一体化されている単一モジュラ実装用の体外血液回路１２の重要ポイントに、物理的に互いに非常に近接して配置されている４つのオンラインヘマトクリットセンサ５０−５３の包括バッテリィを示す。このような一体化は完全に可能であり、ここに述べるその他の全てのシステムにおいて意図されている。上述のセンサ５０、５２に加えて、センサ５１、５３が二重に配置されており、一つは後希釈接続部３８の前に、もう一つは後希釈接続部３８の後ろに配置されている。センサ５１を用いて測定される静脈リムヘモグロビン濃度は、このシステムに使用される一又はそれ以上の晶質液の輸液速度の同時増加を伴って、あるいは伴わずに血液フィルタ１６の増加した限外ろ過によって一時的に増えることがある。逆に、回路静脈リムヘモグロビン濃度（センサ５１）は、このシステムに使用される一又はそれ以上の晶質液の限外ろ過器中の同時増加を伴ってあるいは伴わなずに、より早い注入によって、一時的に減少することがある。当業者には自明であるように、このようにプログラムされた間欠的、一時的に変化する、動脈リムヘモグロビン濃度（センサ５０）の静脈リムヘモグロビン濃度中に対する影響によって、アクセス再循環の正確で自動化された間欠的計算が可能である。
【００１６】
システム１０は、更に、限外ろ過液の溶質濃度を決定する、廃液ライン２４に操作可能に接続した溶質センサあるいはセンサアレイ５６を具える集積オンラインセンサシステムを有しており、これは関連ディスプレイ５８と通信する。一の実施例では、溶質センサ５６が、オンラインクエン酸塩センサを具えていてもよく、このセンサは、検出されなかったクエン酸塩蓄積のリスクを低減するのに使用され、オンライン送達クリアランスとして、及び肝機能モニタとして二重に作用する。溶質センサ５６は、オンラインカルシウム及びマグネシウムモニタとしても機能する。６時間ごとに検査値をモニタしてクエン酸塩蓄積を検出する現在の臨床診療は、クリアランスゴールがより高く、肝機能の突然の低下を伴う同時に生じるより早いクエン酸塩蓄を伴う新しい治療プロトコルに適用することができない。より頻繁に検査テストを行うことは、臨床上に実用的でない。本発明にかかる溶質センサ５６によれば、患者の体内血漿中のクエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムレベルの導出が可能である。このようなモニタを行って、ＲＣＡを完全に安全に実行することができる。後フィルタ液のサマリ重炭酸塩含有量を調整することもでき、クエン酸塩の代謝を観察することで肝機能をリアルタイムでモニタできる。溶質センサ５６は、オンラインクリアランスモジュールとしても機能する。
【００１７】
これらの全ての要素を調整して、制御プログラムでモニタすることができる。このプログラムを用いて、前希釈液及び後希釈液の最適比率と、患者へのクエン酸塩負荷を最小にして、治療ゴールにたどりつく液体流量とを決定することができる。
【００１８】
本発明によれば、使い捨ての無菌液状クエン酸塩を用いることができる。システム１０は、限定するものではないが、５０−４５０ｍｌ／分の範囲、最適には７５−２００ｍｌ／分の範囲（２４時間ＣＶＶＨ対高容量血液ろ過（ＨＶＨＦ）動作モード）の血液フローで動作する。このことは、最も小さい最適性能カテーテルアクセスでもこのようなフローを送達するので、利益がある。本発明の一態様によれば、血液フィルタ１６をシステム１０から除いてもよく、適宜のサイズのフィルタを用いて上述の血流及び時間当たりの限外ろ過ゴールを得てもよく、クロットがない場合でもたんぱく質付着が予測できるため、選択的なフィルタ交換を２４時間ごとに行うことができる。臨床に適用（例えば、サイトカインの除去）するには、より頻繁なフィルタ交換が必要になる。
【００１９】
本発明によれば、対流クリアランスのみを用いることができる（拡散あるいは透析の要素は不要である）ので、達成される抗凝血が、血液フィルタ１６の軸に沿って均一を保ち、同時透析を行うＣＶＶＨを用いたその他のプロトコル（ＣＶＶＨＤＦ）と比較するとすばらしい結果が得られる。炎症性サイトカインを含む中分子量尿毒症毒素クリアランスの量も、どの従来のＣＲＲＴ装置よりも大きいことが予測される。ＣＶＶＨ機械又は必要なポンプとコントロールを付けた専用装置で稼動している本発明のシステム１０を用いた、最大操作血流は、限定するものではないが、４５０ｍｌ／分である、どのような体外血液回路にもクエン酸塩抗凝血を安全に提供することができる。
【００２０】
本発明によるＲＣＡシステムは、ＣＶＶＨ及びその他の体外回路における抗凝血用の個々の濃縮クエン酸塩輸液に関連するリスクを低減する。血液フィルタ１６によるクエン酸塩除去は、クエン酸塩抗凝血剤を用いるＣＶＶＨシステムの安全な操作に重要である。血液ろ過が停止して、血液が回路１２を通って流れ続けて凝血を防げると、クエン酸塩の独立した注入は、直ちに停止されなくてはならない。さもなければ、患者は、生死に関わるような過剰量のクエン酸塩を受け取ることになる。ＲＣＡシステム１０では、何らかの理由で血液ろ過が停止し、血液が回路１２に流れ続けて凝血を妨げた場合（例えば、補液バッグ３２、４０が空になるなど）、前希釈液を伴うクエン酸塩の送達と、後希釈液を伴うカルシウムの送達が直ちに中止されて、過剰なクエン酸塩とカルシウムの注入から患者を守る。
【００２１】
本発明にかかるＲＣＡシステムは、ヘルスケア介護者が、血液フィルタに基づいてＣＲＲＴをモニタし、調整する必要を大幅に減らす。後フィルタ液の使用によって、以下に述べる選択された液体によるカリウムとアルカリ含有量の変化を伴う治療の処方におけるクリアランスと変動性が強化される。最後に、本発明によるＲＣＡシステムは、血液ろ過あるいはその他の体外血液処理診療行為に関連する患者のクエン酸塩蓄積のリスクを大幅に低減する。本発明によるＲＣＡシステムが取り組んでいるＲＣＡの特に危険な点を以下に説明する。
【００２２】
１）高ナトリウム症：カルシウム溶液を含むイソナトリック溶液（ｉｓｏｎａｔｒｉｃ  ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）のみを使用することができる。治療によって臨床的に有意な高ナトリウム症（又は低ナトリウム症）は生じない。
【００２３】
２）代謝性アルカローシス：重炭酸塩と重炭酸塩（ｍＥｑ）に代謝可能なアニオンの和を、補液１リットル当たり２５−５０ｍＥｑ重炭酸塩当量に保つことができる。これは、文献中のほとんどのＣＶＶＨプロトコルに記載されている1リットル当たりの液状アルカリ含有量と一致している。２５−３０の範囲の全身血漿重炭酸塩を伴う穏やかな代謝性アルカローシスは、高クリアランスゴールが可能であるが、これは生じそうもなく、臨床的に高い関連性がある。この規模の２５及び５０個の重炭酸塩のバックの比率を（２：０、１：１、０：２）交換すること、及び／又は、後希釈液バッグを最大５ｍＥｑ／ＬＨａＨＣＯ３で補充する（標準ＩＶプッシュ重炭酸塩アンプルから）ことによって、５ｍＥｑ／Ｌのインクリメントで、前後希釈液重炭酸塩含有量を２５から５５へ、フレキシブルに調整することができる。
【００２４】
３）代謝性アシドーシス：液体アルカリ成分中の上述のフレキシビリティによって、クエン酸塩が代謝されない場合にのみ発現する。クエン酸塩が代謝されなくても、後希釈液が重炭酸塩ベースであれば、生死に関わる重炭酸塩のウォッシュアウトは、＞＝５０％クエン酸塩抽出物による処方では、発生しない。クエン酸塩センサ５６は、クエン酸塩の肝臓代謝の欠如を検出することができ、オペレータに一対の補液と肝外性の患者用に特別に設計した治療の設定の変更を警告することができる。前フィルタ液中に追加するクエン酸は、患者の立場からは有効な酸ではない。なぜなら、患者が消費する重炭酸塩が、ネットで酸を発生することなく肝臓中のクエン酸塩アニオンの代謝を介して再発生するからである。ほぼ肝外性の患者では、限外ろ過で失われた重炭酸塩は、クエン酸塩代謝によって再発生しない。しかしながら、クエン酸塩抽出が＞＝６０％であり、重炭酸塩後希釈液５０を用い、慎重に選択したカルシウムとマグネシウムの（より高い）投与量で、カルシウムの恒常性を適宜管理することができれば、このような患者でもＣＶＶＨを用いたＲＣＡを続けることができる。
【００２５】
４）低カルシウム症１（患者からのネットカルシウム損失による）：
限外ろ過総カルシウム及びマグネシウム損失は、本発明のＲＣＡシステムで容易に計算することができる。システムによって調整した専用の輸液の形で必要なカルシウムとマグネシウムの補給は、動態モデルによって予測され、クエン酸塩センサ５６によって測定したあらゆる進行中のクエン酸塩蓄を考慮して、積投与プログラムによって計算することができる。患者の全身総カルシウムレベルとイオン化カルシウムレベルは、６時間ごとに測定することができ、同様に、分配されるカルシウム量も擬人化されたクエン酸塩センサデータによって決定される。マグネシウムを投与して、総血漿Ｃａ：Ｍｇ  ＝  ２：１ｍＭ比を維持する（イオン化したマグネシウムの測定は、ルーチンでは得られず、全てのカルシウムのキレート剤（アルブミン、クエン酸塩、その他）も、マグネシウムをキレート化する）。
【００２６】
５）低カルシウム症２（クエン酸塩蓄積による）：クエン酸塩は、前希釈液に与えられる。これによって、別々にクエン酸塩輸液を用いる看護エラーのリスクが小さくなる。このプロトコルは、従来のどのプロトコルよりも少ない、患者へ３０−４０％のネットクエン酸塩負荷を有し、同様のあるいはより効果的な抗凝血を達成する。前フィルタ液状クエン酸塩含有量を慎重に選択し、クエン酸塩抽出を＞＝５０−６６％に保つことで、クエン酸塩蓄積が３．７５−５ｍＭ以上になるリスクを押さえる。最後に、クエン酸塩蓄積が生じたときの、代謝の欠乏による著しいクエン酸塩蓄積も、イオン化カルシウムが０．２５ｍｍｏｌ／Ｌ以上に低下する前に、クエン酸塩センサ５６により正確に検出することができる。このことは、センサで測定したクエン酸塩の全身血漿レベルを、本発明による動態モデルプログラムによって分析して、行う。動態プログラムは、ＣＶＶＨの処方（液状成分、流量、ならびに血液流量）と、入手可能なときのセンサデータを分析する。擬人化データを用いて患者の中のクエン酸塩配分量を予測することもできる。最後に、患者のクエン酸塩クリアランスをＬ／分で計算して、これを用いて期待されるクエン酸塩蓄積カーブを作り、カルシウムとマグネシウム補液を案内して、保持しているクエン酸塩を飽和させることができる。クエン酸塩非代謝（肝疾患の患者）では、ＣＶＶＨを伴うＲＣＡは、ＲＣＡ休止時の高カルシウム症へのリバウンドのリスクと、重炭酸塩消耗による代謝性アシドーシスのリスクを特に考慮して、停止するかあるいは慎重に続ける。
【００２７】
６）リバウンド高カルシウム症（ＣＶＶＨ停止後のクエン酸塩からのカルシウム放出による）：  ＲＣＡ処方によって、全身クエン酸レベルは確実に＜＝３−５ｍＭにとどまり、これは、クエン酸塩を代謝できるすべての患者においてＲＣＡが停止した後に放出されうる最大約０．６−１ｍのキレート化カルシウムに相当する。ほとんどの患者は、１ｍＭのクエン酸塩と、定常状態でクエン酸塩でキレート化された約０．２５ｍＭのＣａを有する。本発明によるＲＣＡシステムと方法は、全身イオン化カルシウムレベルを１．乃至１．２５当たりに維持するように設計されており、従って、ＲＣＡが停止した後の最も高いカルシウムレベルは、＜＝１．６−１．８５となり、ほとんどの患者は治療後、＜＝１．５ｍＭカルシウムレベルにリバウンドする。肝臓疾患を有する患者を、ＣＶＶＨ用のＲＣＡで治療を行うと、処方を変更して、定常状態のクエン酸塩レベルが、３ｍＭを超えず、イオン化カルシウムが１．０．Ａ３５ｍｌ／ｋｇ／時に維持され、どのサイズの患者にも治療ゴールが達成される。全マグネシウム量は、全カルシウム量の５０％（ｍＭ／ｍＭ）に維持される。これは、限外ろ過器により多くのカルシウムとマグネシウムが存在することになるので、大量の追加のカルシウムとマグネシウム輸液を必要とするであろう。肝機能が改善すると、この値は進行中のＣＶＶＨと、リバウンド高カルシウム症を伴わないカルシウムとマグネシウム輸液の低下で、徐々に正常化されてゆく。肝臓が改善しなければ、クエン酸塩が代謝されないので、リバウンド高カルシウム症は生じない。最後に、肝臓移植の前に、クエン酸塩抗凝血を行うことなく大量の血液ろ過を数時間行って、新しい肝臓（良好な代謝機能を具えた）を入れる前に全てのクエン酸塩とキレート化した余剰カルシウムとマグネシウムを洗い流すことができる。この方法は、肝外性の患者でも、高い投与量のＣＶＶＨ用ＲＣＡを受けることが可能である。
【００２８】
７）低リン血症：カルシウムあるいはマグネシウムの不足により、前フィルタ及び後フィルタ溶液の双方に、カルシウムあるいはマグネシウムの沈殿のリスクなしで製造業者によってリン酸塩を補充することができる。リン酸塩含有液は、高いろ過目標により有意なネットリン酸塩を除去できるため、血清リンが高い場合でも使用することができる。逆に、この液体は、必要に応じて、低リン血症を正常な状態にするように作用する。
【００２９】
８）抗凝血レベルの変動：前フィルタ液の一定組成、及び、治療の間一定に保たれる前フィルタ液への血漿流量によって、クエン酸塩レベルが確実に予測可能となり、回路中の抗凝血を非常に効果的なものにするとともに、患者への時間当たりのクエン酸塩負荷を明確に決めることができる。対流クリアランスのみを用いているため、イオン化カルシウムとクエン酸塩の濃度が変化せず、血液ろ過器１６の軸に沿って均一になる。これは、ＣＶＶＨＤＦを用いたその他のプロトコルと大きく異なる。患者のヘモグロビン濃度及び、総血漿タンパク質レベルによって、過剰血液濃縮が生じることなく、後希釈限外ろ過を最大にすることができる。
【００３０】
９）看護エラーおよび医師のエラー：これらのエラーは、本発明のシステム及び方法によればほぼ完全に除去される。看護士の役割は主に、総カルシウム及びイオン化カルシウムを調べるために特定のインターバルで血液サンプルを取得することであり、その結果として腎臓病を通知することである。看護士は、投与プログラム（本発明によるＣＶＶＨシステム用にウエブアプリケーションとして提供されるか、あるいはＲＣＡに組み込まれている）に基づいて混合したカルシウムとマグネシウムに必要な変更を行うことができる。この制御プログラムは、全処法を書き込んで、機械設定を継続的にモニタするので、医師のエラーはなくなる。クエン酸塩センサ５６は、あらゆる実験室監視の必要性をなくすことができる。
【００３１】
１０）イオン化低マグネシウム症：通常はイオン化マグネシウムを臨床的にモニタすることは不可能であるため、このプロトコルは全血漿カルシウムと全血漿マグネシウム間の比率を２：１ｍＭ／ｍＭに維持することを目的とする。これを達成するために、カルシウムとマグネシウムのｍＭ比は、調整したカルシウム／マグネシウム輸液中で２：１に保たれる。このような投与により、総マグネシウムレベル及びイオン化マグネシウムレベルが、定常状態の血漿クエン酸塩レベルに対して適正になる。
【００３２】
１１）フィルタ性能の低下：少量の溶質を除去する純粋な対流特性のために、膜間圧アラームが生じる前にこれが問題になることはない。クロットがない場合でも、フィルタのたんぱく質付着が予測できるため、２４時間ごとに選択的フィルタ交換を行うことが推奨される。
【００３３】
１２）微量金属の消耗：カルシウム輸液によってカチオン性微量金属の補充が提供され、これらの微量溶質の正確な質量バランスを修復することができる。なんらかの微量金属が、アニオンとしてのクロリドと適合しない場合、前フィルタ溶液中により高濃度で提供することができる。
【００３４】
１３）アクセス断接続：治療を受けるほとんどの患者は、断接続事故のリスクが低いカテーテルアクセスを有する。
【００３５】
１４）クエン酸塩、カルシウム、あるいは血液回路の患者への誤接続：    これらのエラーは、以下に述べるようなハードウエアとシステムの使い捨て配管セット設計によって防止される。
【００３６】
１５）クエン酸塩、後フィルタ、あるいはカルシウム輸液の断接続：    これは、適宜の回路配管設計（血液ラインの途切れることのない接続、ライン中のエア検出に加えてスケールベースのモニタ）によって完全に防止することができる。
【００３７】
上述した本発明のシステム及び方法に使用することができる様々な溶液及び液体について以下に述べる。明確に示されている場合を除いて、ここに述べる溶液と液体については、本明細書において物質量、反応状態、及び／又は使用状態を表わす全ての数値は、本発明の最も広い範囲を述べるにあたり「約」という用語で修正されると理解するべきである。数値限定における慣習は、一般的に好ましい。更に、「実質的にフリー」とのフレーズは、微量の物質、組成、あるいは成分が存在するのみであることを意味すると解するべきである。
【００３８】
単一の物質、組成、あるいは成分、又は、本発明に関連する所定の目的に合致した物質、組成、あるいは成分の群又はクラスは、２又はそれ以上の単一の物質、組成、あるいは成分、又は、物質、組成、あるいは成分の群あるいはクラスの混合物も当てはまることを意味する。また、特に逆のことを述べていない限り、パーセント、「〜の部」あるいは比の値は、重量である。化学用語における成分の記載は、明細書に記載されている何らかの組み合わせに加えたときの成分を意味し、一旦混合された混合物の成分中の化学化学的相互作用を排除する必要はない。
【００３９】
本発明のシステムで使用することができる補液には、以下に述べるＣＶＶＨ用の「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ」及び「ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ」溶液を含むことが好ましく、これは以下に詳細に述べる二つの処方で提供することができる。本発明のシステム及び方法を使用して、血液が血液ろ過器１６に入る前にクエン酸塩溶液を体外回路１２へ導入することができる。本発明のシステム及び方法は、前希釈血液ろ過と後希釈血液ろ過の組み合わせを用いることができ、ここでは、前希釈液がＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ、後希釈液がＢｉｃａｒｂＥａｓｙである。
【００４０】
ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙは、（生理学的にヒト血漿に対して）ほぼイソナトリック（ｉｓｏｎａｔｒｉｃ）であり、（その他の市販のＣＲＲＴ液に対して、及びリットル当たりの代謝可能な重炭酸塩等価アニオンの観点から）イソアルカリック（ｉｓｏａｌｋａｌｉｃ）である、クエン酸塩抗凝血剤含有血液ろ過溶液である。ＢｉｃａｒｂＥａｓｙは、カルシウムとマグネシウムが実質的にフリーであり、リン酸塩を含有する重炭酸塩ベースの血液ろ過液である。ＢｉｃａｒｂＥａｓｙは、単房バッグ４０で製造され、使用が容易であり、製造過程で有意にコストを節減できる。後希釈限外ろ過は、体外回路１２からクエン酸塩負荷の最大留分抽出を提供し、体外回路の所定の血流レートを達成する最大尿毒クリアランスを提供する。ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙとＢｉｃａｒｂＥａｓｙは、カルシウムとマグネシウムが実質的にフリーなので、生理学的なリン酸塩平衡のために両方にリン酸塩を加えることができる。前フィルタ液及び後フィルタ液の双方の成分と、本発明によるシステムの制御アルゴリズムによって、クエン酸塩で患者に負荷を掛けすぎることなく、あるいは、過度の塩−酸基の変化又は電解質変化を誘発することなく、1日１２時間のＣＶＶＨと高容量血液ろ過（ＨＶＨＦ）の特別な要求によって、高い血流と高い時間当たりのクリアランス率が達成できる。
【００４１】
本発明のシステムと共にＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ液を使用することで、別途の濃縮クエン酸塩輸液を用いる必要性および全ての関連するリスクが取り除かれる。血液フィルタによるクエン酸塩除去は、クエン酸塩抗凝血を用いるＣＶＶＨシステムの安全な操作に重要である。従来の設定にあるような別途のクエン酸塩輸液は、溶液クリアランスが中断される、あるいは患者が生死に関わるような過剰量のクエン酸塩を受け取った場合直ちに中止されるべきである。ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙを用いたシステムでは、何らかの理由で血液ろ過が停止した場合、前希釈液を伴うクエン酸塩の送達が直ちに停止される。
【００４２】
更に、補液からカルシウムとマグネシウムが実質的に完全に除去される一方で、ＣＶＶＨ回路中のこれらの２価カチオンのネットバランスは、組み合わせたカルシウムとマグネシウム補液を慎重かつ厳密に機械で調整して組み合わせることによって、個々の患者の中でゼロに保たれる。カルシウムとマグネシウム輸液に伴う看護エラーは、この輸液ポンプ４４をシステム１０に物理的に一体化して回路１２の静脈血ライン１８に追加の混合カルシウムとマグネシウムを送達することでなくすことができ、患者の生理学的なイオン化カルシウムレベルとフリーマグネシウムレベルを確実に維持することができる。本発明によるシステムは、このポンプ４４の流量設定をモニタし、その他の治療パラメータ及び患者パラメータに照らして検出値が通常であるかどうかをオペレータに警告する。最後に、製造業者による前フィルタ及び後フィルタ補液へのリン酸塩の強制的追加が、静脈注射でリン酸塩を別途に投与する必要性をなくし、ＣＶＶＨによる除去に起因する低リン酸塩症を防止する。前フィルタリン酸塩は、更に（若干の）Ｃａをキレート化し、抗凝血も行う。
【００４３】
前フィルタＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ液：
この液体は、ここに記載した液体成分の、１倍、５倍、１０倍、５０倍、あるいはその他のあらゆる濃度又は希釈度で提供できると理解される。更に、クエン酸塩は、イソクエン酸又は別の無毒で代謝性のカルシウムキレート剤で代替することができる。液体のこのような変形は、完全に意図されている。
【００４４】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）            １３５−１５０            １３５−１５０
カリウム  （Ｋ＋）                ０−４                    ０−４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）        ８−１６.６７              ２４−５０
クエン酸  （ＣｉｔＨ３）          ０−１０                  ０−３０
クロリド  （Ｃｌ−）          ９５−１２０                ９５−１２０
カルシウム（Ｃａ２＋）              ０−４.０                ０−８.０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            ０−２.０                ０−４.０
デキストロース                ５．５−１１．０            ５．５−１１．０
リン酸塩                      ０．０−５．０              ０．０−５．０
イヌリン                      ０−ｆｅｗ  ｍＭ            ０−ｆｅｗ  ｍＭ
ＰＡＨ                        ０−ｆｅｗ  ｍＭ            ０−ｆｅｗ  ｍＭ
微量金属                      Ｃａ輸液と不適合の場合のみ
【００４５】
ここでは、通常の蛍光プローブであるいはビオチンで標識したフォームでイヌリン及びＰＡＨを導入して、オンラインセンサシステムについて述べたように、糸球体ろ過速度と腎尿細管分泌機能をオンラインでモニタすることができる。更に、イヌリン、ＰＡＨ、及び微量金属を除く、実質的に全ての成分からなる上述の溶液を提供しても良い。
【００４６】
前フィルタ液１：「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１」
これは、リンを添加した高クエン酸塩液であり、好ましい操作モードのひとつは、前及び後希釈を同時に行うＣＶＶＨである。この溶液は、肝臓疾患があり、＞＝６６％クエン酸塩抽出に到達できない及び／又は以前から重度の代謝アシドーシスがある患者には、薦められない。この溶液は、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５／５０Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１と共に作用する。
【００４７】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）            １４０−１４５          １４０−１４５
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                ２又は４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）            １４                    ４２
クエン酸                            ２                      ６
クロリド（Ｃｌ−）              １０５又は１０７      １０５又は１０７
カルシウム（Ｃａ２＋）                ０                      ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）              ０                      ０
リン酸  （Ｈ3ＰＯ４−）              １．２５                １．２５
デキストロース                      ５．５                  ５．５
【００４８】
カルシウムとマグネシウムの両方を除去することは、最大抗凝血効果を得るため、及び液体にリンを安全に加えるために重要である。リンを沈殿させる２価イオンがないのでリンの添加が可能である。この比率でのクエン酸の添加は新規である。最後に、ほとんどの市販の補液よりナトリウムが若干多い。
【００４９】
ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６液は、大量に取り扱われているまったく正常な血漿電解質値を作る、最も可能性のある液である。カルシウムとマグネシウムの欠乏、クエン酸、及びリン酸と組み合わせた塩基性クエン酸塩の値が、このユニークな液を作る。使用する時点で複数の添加剤と共に公表された液体に追加溶液を添加することは、非常に面倒であり、代替にするには間違いを起こしやすい。
【００５０】
前フィルタ溶液１：「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ４」
これは、ＩＶ輸液ポンプ４４を持たない前希釈及び後希釈システムの変形である。これは、リンをより多く加えた高クエン酸塩液であり、一の好ましい操作モードは、前及び後希釈を同時に行うＣＶＶＨである。この溶液は、肝臓疾患があり、＞＝６６％クエン酸塩抽出に到達できない及び／又は以前から重度の代謝アシドーシスがある患者には、薦められない。この溶液は、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５／５０Ｃａ３．５／Ｋ２／４Ｐ０と共に作用する。
【００５１】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）                １４５                  １４５
カリウム（Ｋ＋）                    ２又は４                ２又は４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）              １５．０                ４５
クエン酸                              １                      ３
クロリド（Ｃｌ−）                １０２又は１０４      １０２又は１０４
カルシウム（Ｃａ２＋）                  ０                      ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）                ０                      ０
リン酸  （Ｈ3ＰＯ４−）                ４                      ４
デキストロース                        ５．５                  ５．５
【００５２】
カルシウムとマグネシウムの両方を除去することは、最大抗凝血効果を得るため、及び液体に安全にリンを加えるために重要である。前フィルタ液がカルシウムを有し、従って、リンを有することができないので、より多くのリンが添加される。このリン酸のために、クエン酸が低減する。
【００５３】
前フィルタ溶液１：「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６Ｃａ２．５Ｋ２／４Ｐ１」
これは、ポンプ４４のない独立した前希釈システムの変形である。この液は、カルシウムが加えられており、一の好ましい操作モードは、独立した前希釈ＣＶＶＨである。この溶液は、肝機能障害がある患者には薦められない。後フィルタがないため、安全に治療を行うためには、３３％の低いクエン酸塩抽出を、オンラインクエン酸塩センサに使用することが推奨される。
【００５４】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）                １４５                １４５
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                ２又は４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）            １４                    ４２
クエン酸                            ２                      ６
クロリド（Ｃｌ−）          １１２．５又は１１４．５    １１２．５又は１１４．５
カルシウム（Ｃａ２＋）                ２．５                      ５
マグネシウム（Ｍｇ２＋）              １．２５                    ２．５
リン酸  （Ｈ3ＰＯ４−）              １．２５                    １．２５
デキストロース                      ５．５                      ５．５
【００５５】
カルシウムとマグネシウムの双方を添加することで、これらのイオンの質量バランスが確実なものになる。抗凝血効果は低くなるが、過剰量のクエン酸塩によってまだ良好である。同様に、液体バッグ中の非常に低いイオン化カルシウムレベルと酸性ｐＨによって、製造業者による安全なリンの添加も可能である。
【００５６】
前フィルタ溶液２：「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８Ｃａ０Ｐ１」
このリンを添加した低酸性クエン酸塩液は、肝臓疾患があり、＞＝６６％クエン酸塩抽出に到達できない及び／又は以前から重度の代謝アシドーシスがある患者に使用することができる（初期使用）。この溶液は、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５／５０Ｃａ０／Ｋ２／４Ｐ１と共に作用する。
【００５７】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １４５                    １４５
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                  ２又は４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）            ７                        ２１
クエン酸                          １                        ３
クロリド（Ｃｌ−）          124.75又は126.75          124.75又は12.6.75
カルシウム（Ｃａ２＋）              ０                        ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            ０                        ０
リン酸  （Ｈ3ＰＯ４−）          １．２５                  １．２５
デキストロース                   ５．５                    ５．５
【００５８】
リン含有ＣＶＶＨ液の安全性は、ナトリウムとカリウムは、リンと共に沈殿しないという無機流体化学理論に基づいて予測される。リンの追加によって、高いクリアランスゴールがターゲットになっており、達成される場合に特に生じやすい比較的急性ではないが臨床的には有意なＣＶＶＨの合併症である、低リン酸塩症がなくなる。最後に、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙは、少なくとも二つの異なるカリウム濃度（２ｍＭと４ｍＭ）を装備しており、カリウムの質量バランスの操作をフレキシブルなものにする。
【００５９】
前フィルタ溶液２：「ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ４」
これは、ポンプ４４のない前希釈及び後希釈システムの変形である。この液は、より多くのリンを添加した酸性がより低いクエン酸塩液は、肝臓疾患があり、＞＝６６％クエン酸塩抽出に到達できない及び／又は以前から重度の代謝アシドーシスがある患者に使用することができる（初期使用）。この溶液は、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５／５０Ｃａ３．５／Ｋ２／４Ｐ０と共に作用する。
【００６０】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １４５                    １４５
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                  ２又は４
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）            ７                        ２１
クエン酸                          １                        ３
クロリド（Ｃｌ−）              120又は122               120又は122
カルシウム（Ｃａ２＋）              ０                        ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            ０                        ０
リン酸  （Ｈ3ＰＯ４−）            ４                        ４
デキストロース                   ５．５                    ５．５
【００６１】
リン含有ＣＶＶＨ液の安全性は、ナトリウムとカリウムは、リンと共に沈殿しないという無機流体化学理論に基づいて予測される。ナトリウムとカリウムは、リンと共に沈殿しない。より多くリンを追加することで、カルシウムを含有しており、従ってリンがフリーである後フィルタ重炭酸液と共に用いても、低リン酸塩症をなくす。液体中の酸含有総量は、ほぼ変わらない。
【００６２】
後フィルタＢｉｃａｒｂＥａｓｙ液：
この液体は、１倍、５倍、１０倍、５０倍、あるいは、ここに述べた液体成分のその他の濃度あるいは希釈比で提供することができる。
【００６３】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １３５−１５０          １３５−１５０
カリウム（Ｋ＋）                  ０−４                  ０−４
重炭酸塩                          ２０−６０              ２０−６０
クロリド（Ｃｌ−）                ８５−１２０            ８５−１２０
カルシウム（Ｃａ２＋）              ０−４                  ０−８
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            ０−２．０              ０−４．０
リン酸（ＰＯ４3−）                ０−５                  ０−１５
デキストロース                   ５．５−１１．０          ５．５−１１．０
【００６４】
後フィルタ溶液３及び４（ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１及びＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１）：
ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５とＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０は、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６液とＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８液と相補になるように設計されており、そのカリウム成分は変動する。ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８を伴うＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０は、以前から重度の代謝アシドーシス及び／又は肝臓疾患がある患者に使用することができる。これらの患者は、全身重炭酸塩レベルが約５又はそれより少なく、これらの患者に対するＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６液の使用が約ｐＨ６．０又はそれ以下の危険な回路酸化を引きおこす可能性がある。ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０溶液中の重炭酸塩の量は、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５中の量より多く、患者に肝臓疾患がある場合、ＣＶＶＨ回路を通ってより多くの重炭酸塩が提供され、従って、クエン酸塩を代謝できるその他の患者の代謝アシドーシスをより早く補正する。
【００６５】
リン酸塩の追加は、製造者の義務であり、二価のカチオン（マグネシウムとカルシウム）が液体から実質的に除去されるので安全である。リン酸塩は、単一バッグの中で重炭酸塩と混合されるときにＣＯ２の発生を防ぐ、ｉｃａｒｂＥａｓｙ溶液中の三塩基性塩及び二塩基性塩のｐＨ調整混合物として、あるいは単に三塩基性塩として提供される。後者の場合は、血液に入ると、リン酸塩が、血漿中に溶けている炭酸から水素イオンを拾い出すため、追加の重炭酸塩がいくらか発生する（後フィルタ液１リットル中約２．５ｍＥｑ）。最後に、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙは、少なくとも２種類の異なるカリウム濃度（２ｍＭと４ｍＭ）を持ち、カリウムの質量バランスの処理をフレキシブルなものにする。主な利点は、Ｃａ−炭酸塩とマグネシウム−炭酸塩の沈殿のリスクがあるため、専用の第２のコンパートメントに重炭酸塩を分離しなくてはならない現在の重炭酸塩製剤と異なり、ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５／５０Ｃａ０液を単一コンパートメントの滅菌バッグ４０中で製造できることである。
【００６６】
後フィルタ溶液３：「ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１」
肝臓疾患あるいは以前から重度の代謝アシドーシスの兆候がない患者に、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１と組み合わせて用いることが好ましい。
【００６７】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １４０                  １４０
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                ２又は４
重炭酸塩                          ２５                    ２５
クロリド（Ｃｌ−）                113.25又は115.25        113.25又は115.25
カルシウム（Ｃａ２＋）              ０                      ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            ０                      ０
リン酸（ＰＯ４3−）                １．２５                約３．７５
デキストロース                   ５．５                  ５．５
【００６８】
カルシウムとマグネシウムの除去、及び三塩基性リン酸塩の追加は、本発明にかかる新規の溶液を提供する。リン酸塩は、３塩基性塩と２塩基性塩の形状の間でｐＨを調整して、ＣＯ２を発生することなく液体中の重炭酸塩と相溶性となりうる。抽出重炭酸塩濃度は、臨床プロトコルによって異なる。より高い治療ゴールによれば、クエン酸塩の代謝が損なわれない限り後フィルタ液中の濃度がより低い重炭酸塩を使用する（を必要とする）ことができ、代謝性アルカローシスを防止する。
【００６９】
後フィルタ溶液３：「ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ２５Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ０」
これは、ポンプ４４のない前−後−希釈システムの変形例であり、肝臓疾患あるいは以前から重度の代謝アシドーシスの兆候がない患者に、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ４と組み合わせて用いることが好ましい。
【００７０】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １４０                  １４０
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                ２又は４
重炭酸塩                          ２９                    ２９
クロリド（Ｃｌ−）                128.5又は130.5          128.5又は130.5
カルシウム（Ｃａ２＋）              ３．５                  ７
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            １．７５                ３．５
リン酸（ＰＯ４3−）                    ０                  ０
Ｃａ入り乳酸                         ４                  ４
デキストロース                   ５．５                  ５．５
【００７１】
非常に高濃度のカルシウムとマグネシウムを追加した、本発明による新規な溶液である。リン酸塩が除去され、重炭酸塩は、従来の２チャンババッグのように、カルシウム、マグネシウム、および乳酸から分離するべきである。重炭酸塩の正確な濃度は、臨床プロトコルによって異なる。より高い処理ゴールによれば、クエン酸塩の代謝が損なわれない限り後フィルタ液中の濃度がより低い重炭酸塩を使用する（を必要とする）ことができ、代謝性アルカローシスを防止する。乳酸を加えて、使用時における成分混合後の酸性ｐＨを確実なものとし、炭酸の沈殿リスクをより小さくすることができる。重炭酸塩含有量は乳酸を加える前のものであり、混合後に２５になる。
【００７２】
後フィルタ溶液４：「ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１」
この溶液は、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ１と組み合わせて、肝臓疾患がある、あるいは以前から重度の代謝アシドーシスが直る前の患者に用いることが好ましい。
【００７３】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）                  １４０              １４０
カリウム（Ｋ＋）                      ２又は４            ２又は４
重炭酸塩                              ５０                ５０
クロリド（Ｃｌ−）        ８８．２５又は９０．２５      ８８．２５又は９０．２５
カルシウム（Ｃａ２＋）                    ０                  ０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）                  ０                  ０  
リン酸（ＰＯ４3−）                  １．２５              約３．７５
デキストロース                       ５．５                ５．５
【００７４】
カルシウムとマグネシウムの除去、及びリン酸塩の追加は、本発明にかかる新規の溶液である。最も大切なことは、回路を通る限外ろ過で失われた重炭酸塩と、肝臓疾患のある患者における肝臓でのクエン酸塩の重炭酸塩への変換がない部分を補充するように、重炭酸塩濃度が非常に高い。ＣＯ２を発生することなく液体中の重炭酸塩と相溶性になるように、および炭酸塩の形成を阻止するように、３塩基性塩と２塩基性塩の形状の間でｐＨを調整することができる。
【００７５】
後フィルタ溶液４：「ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０Ｃａ３．５Ｋ２／４Ｐ０」
この溶液は、ポンプ４４がない前希釈及び後希釈システム用の変形であり、肝臓疾患あるいは以前から重度の代謝アシドーシスの兆候がある患者に、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８Ｃａ０Ｋ２／４Ｐ４と組み合わせて用いることが好ましい。
【００７６】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）              １４０                  １４０
カリウム（Ｋ＋）                  ２又は４                ２又は４
重炭酸塩                          ５４                    ５４
クロリド（Ｃｌ−）                98.5又は100.5          98.5又は100.5
カルシウム（Ｃａ２＋）              ３．５                  ７
マグネシウム（Ｍｇ２＋）            １．７５                ３．５
リン酸（ＰＯ４3−）                ０                      ０
Ｃａ入り乳酸                      ４                      ４
デキストロース                   ５．５                  ５．５
【００７７】
非常に高濃度のカルシウムとマグネシウムの追加は、本発明による新規な溶液である。リン酸塩が除去され、従来の２チャンババッグのように、重炭酸塩は、カルシウム、マグネシウム、および乳酸から分離されるべきである。高濃度の重炭酸塩は、クエン酸塩代謝がない場合に必要である。乳酸を加えて、使用時における成分混合後の酸性ｐＨを確実なものとし、炭酸の沈殿リスクをより小さくすることができる。重炭酸塩含有量は乳酸と混合する前のものであり、混合後に５０になる。
【００７８】
溶液５：
Ｃａ：Ｍｇモル比が２：１乃至４：１（好ましくは２・５：１）の、濃縮カルシウム及びマグネシウムクロリド輸液（０．５倍、１倍、２倍、４倍、２０倍、又はその他の濃縮したあるいは希釈した製剤）である。
【００７９】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
カルシウム                            ５０                  １００
マグネシウム                          ２５                    ５０
ナトリウム                          １５０                  １５０
クロリド                            ３００                  ３００
【００８０】
全身血液血漿が正常な微量金属と全カルシウム成分を有する時点で、ＲＣＡを用いたＣＶＶＨを行う間に限外ろ過液と同じカルシウム対モル比で、微量金属を加えることができる。この液体は、アクセスカテーテル２０の静脈ポートにできるだけ近い回路１２の静脈血ライン１８に、注入することができる。本願によるシステムに一体化した専用のＩＶ輸液ポンプ４４で、液体フローを駆動する。注入量は、オペレータが設定することができ、カルシウム投与プログラムによって安全性をモニタして、定期的に更新される患者の化学的値、患者のカルシウム配分予測量、並びに、ＣＶＶＨ規定パラメータ用ＲＣＡとクエン酸塩センサデータと完全に調整するようにする。典型的な処方によれば、上記液体成分の流量は１００−１４０ｍｌ／時間となるであろう。これによって、ある商用装置（例えば、Ｐｒｉｓｍａｆｌｅｘ）を使用して、ＰＢＰポンプを用いた正確なポンピングと、１０％の投与ステップが可能になる。本発明のシステムを用いた最初の数時間の治療を行った後も輸液速度が安定して変化せず、カルシウム輸液速度の有意な変更が不要になる。
【００８１】
最後に、回路のプライミング溶液を、本発明によるＯＳＳの較正に使用することもできる。
【００８２】
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）                  １３０−１５０        １３０−１５０
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）                １−２０              ３−６０
クロリド（Ｃｌ−）                    １００−１４０        １００−１４０
カルシウム（Ｃａ２＋）                  ０．５−１０          １−２０
マグネシウム（Ｍｇ２＋）                ０．２５−５          ０．５−１０  
【００８３】
本発明の非限定的な一態様によれば、好ましい組成は：
ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム（Ｎａ＋）                    １４０                １４０
クエン酸塩（Ｃｉｔ３−）                    ７                    ２１
クロリド（Ｃｌ−）                    １２４．１            １２４．１
カルシウム（Ｃａ２＋）                    １．７                ３．４
マグネシウム（Ｍｇ２＋）                ０．８５                １．７  
である。
【００８４】
この溶液は、この手順の開始時の回路のプライミングに使用することができ、クエン酸塩、カルシウム、マグネシウム用の安全なセンサ５６の正確な機能をＯＳＳで試験できる。
【００８５】
本発明によるＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙとＢｉｃａｒｂＥａｓｙ液の設計の背後の論理的根拠は、以下に説明するとおりである。まず、ナトリム含有量は、１４０−１４５ｍＥｑ／リットルであり、全ての商用液体は、１４０ナトリウム溶液を使用している。このような液体で治療している患者は、血清値が約１３６に留まるか、あるいは高ナトリウム症になる。この説明は、Ｇｉｂｂｓ−Ｄｏｎｎａｎ効果の強さが、同じ液体を前フィルタあるいは後フィルタで輸液する場合に若干異なる（負の電荷を持つたんぱく質が前フィルタ輸液モードで希釈される）。本発明による溶液は、前フィルタ用に１４０の、及び後フィルタ用に１４５の工業基準ナトリウムを使用することができる。上述の通常の液体ナトリウム成分を５ｍＭ追加することによって、ほとんどの患者の血清ナトリウムレベルを１４０−１４２にすることができる。
【００８６】
カリウム含有量は２．０−４．０ｍＥｑ／リットルである。カリウム質量バランスの操作は、２．０あるいは４．０ＫのＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙとＢｉｃａｒｂＥａｓｙ液を選択することによって行われる。２バッグの各液体をつるして、所定の時間使用することができる。２および４Ｋバッグの比率は、従って、０：４乃至４：０に変化することができる。これによって、サマリ補液の全Ｋ成分を０．５ｍＥｑインクリメントで調整することができ、Ｋ質量バランスの目的に合致する。最後に、前希釈血液ろ過のみが行われる場合に、前希釈ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ液は、リン酸塩を伴う少なくとも２．０および４．０Ｋ製剤を有することになる。
【００８７】
前フィルタ液は、２０及び４０ｍＥｑ／リットルのアルカリ等量成分を有する。現行の血液ろ過液は、通常、４０−４７ｍＥｑ／リットルの乳酸塩（１／１重炭酸塩等量）又は、１３．３−１４ｍｍｏｌ／リットルあるいは４０−４２ｍＥｑ／リットルの三ナトリウム−クエン酸塩（３／１重炭酸塩等量）を含有する。いくつかのプロトコルにおいては、このような高アルカリ等量含有液で達成される高クリアランスをもってしても、血清重炭酸塩は、２４−２８の値あたりで安定し、重度のアルカローシスは生じない。正確な説明は不明であるが、身体代謝によって重炭酸塩を失っている不安定な患者と、又、重炭酸塩の限外ろ過と、その和が簡単に３０−４０ｍＥｑ／Ｌになり得る代謝可能なアニオン、クエン酸塩、及び乳酸塩によって説明することができる。メカニズムはどのようなものであっても、この液体を、クエン酸塩を代謝できる患者に、リットル当たり少なくとも３０ｍＥｑのネット重炭酸塩等量のクエン酸塩を送達するように設計することが賢明である。前フィルタ液のネットアルカリ含有量は、臨床データを用いて３５と４５ｍＥｑ／Ｌの間で微調整することができる。これらの計算は、正常に機能しないクエン酸塩代謝を想定して設計されているＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８液には適用せず、アルカリ質量バランスのために、高重炭酸塩ＢｉｃａｒｂＥａｓｙ５０液に依存している。同様のＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８及び１６バッグ（２：０、１：１、及び０：２）の比を変動させて、クエン酸塩投与をフレキシブルにすることもできる。
【００８８】
クエン酸塩とクエン酸を合わせた含有量は、ｍＥｑ／Ｌ（２４あるいは４８）である。クエン酸塩の総量は、８−１６ｍｍｏｌであり、クエン酸含有量は、３−８ｍＥｑである。クエン酸塩分子上の３つのカルボキシル基のｐＫａｓが異なるため、上記の混合物は、ほぼ等量のクエン酸塩Ｎａ３とクエン酸塩Ｎａ２Ｈを産生する。塩形態と酸形態の比がほぼ１／１であるので、液体ｐＨは約ｐＫａ３＝６．３になる。このことは、液体中のバクテリアの成長を抑えるという更なる利点がある。液体が患者の血液に近くなると、クエン酸塩ＨＮａ２が血液中の重炭酸塩と反応して、クエン酸塩Ｎａ３とＨ２ＯプラスＣＯ２を発生する。血漿２リットルと前フィルタ液１リットルの混合比で、ＲＢＣ緩衝液を無視すると、新しい重炭酸塩は−３になる（希釈後の全身血清値の６７％）。例えば、全身重炭酸塩が２４であれば、前フィルタ液注入後の回路の重炭酸塩は１３になる。しかし、少なくとも２７の総アルカリ含有量に対して、液体中に１４ｍＥｑ／リットルの追加のアルカリ等量クエン酸塩がある。発生したＣＯ２は、回路の酸化に寄与し、最後に回路を通じて及び肺ガス交換によって取り除かれる。患者の血液に加わるＣＯ２の量は、抗凝血剤として濃縮クエン酸デキシトローゼを用いたＣＶＶＨの臨床トライアルの結果と同様に、計算ベースで臨床的には有意でないが、局所クエン酸塩レベルが高い回路の酸化によって、結晶中のほとんど全てのカルシウムがアルブミンとその他のたんぱく質から除去され、自在に限外ろ過可能となる。これによって、ＣＶＶＨ回路中のカルシウム質量バランスの計算が非常に信頼性が高いものとなる。重炭酸塩レベルは、患者のクエン酸塩代謝によって、並びに、クエン酸塩が重炭酸塩に交換される後希釈ステップのアルカリ化効果によって保持される。回路の酸化は、おそらく血液クロットをさらに妨げる。
【００８９】
ＣＲＲＴ液カルシウム及びマグネシウムは、実質的に含有量ゼロである。前フィルタ液中の大量のクエン酸塩は、アルブミンからカルシウムとマグネシウムを揮散させる。限外ろ過可能な総カルシウムは、クエン酸塩によるアルブミンからのカルシウムの揮散によって、並びに、前フィルタ液による回路の有意な酸化によって、回路血液中の総カルシウムとほぼ同量になる。累積限外ろ過可能なカルシウム含有量は、０．２５ｍＭ／ｍＭクエン酸塩（全身血液中）、アルブミンから輝散した０．２ｍＭ／ｇ、及び前希釈効果のために調整した後のフィルタ可能な総カルシウム１．５−３．０ｍｍｏｌ／リットルのろ液に対する１．２５ｍＭのターゲット全身イオン化カルシウムにおいて、クエン酸塩蓄積量、アルブミンレベル、及び全身イオン化カルシウムに基づいて予測される。血清アルブミンとクエン酸塩が個々の患者で顕著に異なり、従って専用のＣａ及びＭｇの注入なしでは、総血漿カルシウムレベルを理想的なバランスに維持することができない。従って、本発明は、これらの全てのロスを、機械の操作で厳密に調製することのできる専用のカルシウムとマグネシウム注入で置き換えるようにしている。これによって、生理学的リン酸濃度の比率を自在に変えることができる前フィルタ及び後フィルタＣＲＲＴ液を、本発明の前−後希釈法による生理学的で対称的な液体コンセプトに、十分に一致させることができる。カルシウムとマグネシウムの欠乏によって、単一チャンバ重炭酸塩ベースの液体製剤に、現存の製剤を超える主たる製造利益が生じる。
【００９０】
カルシウムとマグネシウムの補液は、微量金属を含むことがある。これは、これらの二つのカチオン（及び、おそらくは、クエン酸塩でキレート化された微量金属）の単一の混合輸液を用いてカルシウムを投与することで厳密に調整され、ＣＶＶＨ回路を通るカルシウム、マグネシウム及び微量金属のフィルタによるロスを計算する。
【００９１】
デキストロース含有量は、５．５ｍｍｏｌ／リットルである。生理学的血漿グルコース濃度を合致させることは、ＣＶＶＨは栄養素の形であることを意味するものではない。集中治療室での厳密な血糖コントロールによる近年の改良された臨床結果に関する文献は、従来使用されてきたものより生理学的グルコース含有量が低い血液ろ過液の使用を保障するものでもある。準最適血糖値制御を行っており、クリアランスゴールＣＶＶＨが高い糖尿病患者から潜在的に準最適グルコースを除去することの影響を、ＩＣＵチームが認識する必要があり、正しい血糖値制御を維持する必要がある。
【００９２】
リン酸塩は、約１．２５ｍｍｏｌ／リットルである。カルシウムとマグネシウムがないため、ＣＲＲＴ液バッグ中で、Ｃａ３（ＰＯ４）２又はＭｇ３（ＰＯ４）２の沈殿のリスクなしで、リン酸塩を混合することができる。商用のシングルチャンバ重炭酸塩ベースのＣＲＲＴ液へのリン酸塩の追加は、初回は事実であり、現在入手可能な重炭酸塩ベースの溶液を超える重要な改良を与える。低リン血症あるいは高リン血症は、これらの液体設計では生じ得ない。最後に、前フィルタリン酸塩自体が、カルシウムをわずかにキレート化することによって、追加の抗凝血剤として作用することもできる。
【００９３】
クエン酸塩含有量は８あるいは１６ｍｍｏｌ／リットルであり、重炭酸塩含有量は２５又は５０ｍｍｏｌ／リットルである。Ｐｒｉｓｍａｆｌｅｘ機のスケールは、例えば、２個の液体バッグ各々保持する、あるいは１スケールにつき全部で１０リットルに保持することができる。クエン酸塩投与（前フィルタ液の流量に対する血漿フローの流量は、常に２：１に保たれている）のフレキシビリティは、８−ｍモルクエン酸塩バッグと１６−ｍモルクエン酸塩バッグの比率を０：２から１：１へ、２：０へと変化させることによって達成することができる。重炭酸塩投与におけるフレキシビリティは、２５−ｍモル及び５０−ｍモルの重炭酸塩バッグの比率を０：２から１：１へ、２：０へと変化させることによって達成することができる。また、前フィルタ液には、更に、フレキシビリティが必要であれば、１バッグ当たりハーフアンプル（２５ｍＥｑ）の重炭酸塩で補充することができる。
【００９４】
参考までに、２５℃での、ＲＣＡに対する酸のｐＫａ値は、以下のとおりである。
クエン酸塩  １：３．１３
クエン酸塩  ２：４．７６
クエン酸塩  ３：６．４０
カルボン酸  １：６．３７
カルボン酸  ２：１０．３３
リン酸  １：２．１２
リン酸  ２：７．２
リン酸  ３：１２．６７
【００９５】
本発明は、最適限外ろ過、前及び後希釈液、及び患者へのクエン酸塩負荷を最小に抑えて治療ゴールに到達するのに必要な血流レートを決定する制御プログラムを含む。この制御プログラムは、補充カルシウム及びマグネシウム注入レートを予測し、安全性を高める一体型単一カルシウムプラスマグネシウム輸液ポンプ４４の設定をモニタすることもできる。この制御プログラムは、また、クエン酸塩センサ５６あるいは臨床実験データを用いて、重炭酸塩バランスを計算し、患者の補液選択についての臨床ケア決定を通知することもできる。この制御プログラムは、本発明に関する液体の送達に用いるシステムのソフトウエアに組み込むことができる。この制御プログラムは、システムの使用を簡単にし、血流、前フィルタ液フロー、後フィルタ液フロー、ネット限外ろ過、並びにカルシウム及びマグネシウム補充注入のレートを含めて上述の治療変数を正確に計算できる。
【００９６】
医師は、治療期間、時間ごとに治療ゴールを選択して、重度の肝機能障害の存在あるいはアシドーシスの存在を表示することができる。全身ヘモグロビン及びアルブミン濃度も必要である。制御プログラムは、次いで、最も効果的で安全な、患者の全身血漿中に危険なクエン酸塩蓄積を生じることなく送達することができる処方を計算することができる。全患者（肝臓疾患のある患者を含む）が、２４時間ＣＶＶＨのための３５ｍｌ／ｋｇ／時間の治療ゴールに安全に到達することができる。クリアランスゴールは、前希釈の度合いを補正して表わす。独特の動態モデリングモジュールとクエン酸塩センサ５６を設けて、クエン酸塩蓄積、重炭酸塩洗浄又は蓄積を予測し、これらの合併症の前に特別な処方に伴う低カルシウム症又は高カルシウム症の進行が生じて、オペレータに治療パラメータの正しい変更を行うチャンスを提供する。
【００９７】
制御アルゴリズムの原理には以下のものが含まれる：
１）二種類の異なる液体を用いて同時前希釈及び後希釈ＣＶＶＨの操作モードとし、血液フィルタ１６の単一通路クエン酸塩抽出を最大にする。同時後希釈（クエン酸塩フリー）液交換に伴う所定の血液フローに可能な最大量の限外ろ過を新たに加えることにで、血液フィルタ１６を通る単一通路において、クエン酸塩負荷の５０−７５％の部分的除去を強化することができる。このことは、従来のＲＣＡプロトコルを用いた場合と同じ患者への必須のクエン酸塩負荷を有する本発明によるシステムと方法を使用することによって、高い前フィルタ液の２倍のレートに達しうることを意味する。限外ろ過は、後希釈ステップによって更に二重になる。概略の効果は、同じクエン酸塩負荷に対して尿毒クリアランスが３乃至４倍増加することである。臨床実験では、これによって、ほとんど全ての患者の治療を、安全性を顕著に強化して、最も積極的な３５ｍｌ／ｋｇ／時間の前希釈調整クリアランスゴールにすることができる。
【００９８】
２）十分な総血漿カルシウム対クエン酸塩比は、効果的な抗凝血に対して達成されなければならない。総カルシウム（ｍＭ）対総クエン酸塩（ｍＭ）比は、体外回路１２内で２乃至４の範囲になる。クエン酸塩の部分は、前フィルタ液中のクエン酸として提供することができる（トロンビンの酸性化とその他の凝血カスケードたんぱく質によって抗凝血を更に促進するため）。血漿フローは、ヘマトクリット及び血流センサモジュール５０、５２を用いてオンラインでモニタすることができる。これによって、回路１２に送達したカルシウム負荷計算して、必要な抗凝血剤注入レートを規定することができる。カルシウムとクエン酸塩の双方共ＲＢＣ容積に寄与しない。
【００９９】
３）この処方は、肝臓代謝が完全にない（肝臓疾患）場合でも、クエン酸塩蓄積の可能性を除去するべきである。このことは、クエン酸塩単一経路血漿抽出を、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６液が、２：１の血漿対液の比率で使用されている場合は６６％以上、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ８液が、２：１の血漿対液の比率で使用されている場合は５０％以上に維持することによって達成される。これは、肝臓機能に関係なく、全身血漿クエン酸塩を３．７５−５ｍＭ又はそれ以下に抑えることになる。
【０１００】
４）ターゲットの血漿中全カルシウムレベルは、オペレータによって規定されるべきである（通常、２−２．５ｍｍｏｌ／リットル、血清アルブミン濃度と達成したクエン酸塩抽出比による）。これは、定常状態での全身血漿イオン化カルシウム含有量に間接的に影響する。全身クエン酸塩レベルは、肝臓疾患があるＩＣＵの患者にも、少し影響する。なぜなら、３−５ｍＭレベルを超えるクエン酸塩蓄積は、特別な液体流量にフィルタ機能が維持されている場合には生じ得ないからである。
【０１０１】
５） クエン酸塩、カルシウムとマグネシウム、ナトリウムと重炭酸塩（及び微量金属ミネラル）についての正確な質量バランス計算が可能な処方と治療液成分を提供する。
【０１０２】
６） クエン酸塩と重炭酸塩投与におけるフレキシビリティをより大きくするために、別々に設けた前フィルタ液バッグと後フィルタ液バッグの比を変える。
【０１０３】
以下の記載において、使用されている略語は以下のとおりである。
Ｃｓｙｓ：クエン酸塩代謝ゼロ（肝臓疾患：ＲＣＡの最悪の場合）の患者の、計算した定常全身血漿クエン酸塩濃度
Ｅ：  単一フィルタ経路中の、治療液クエン酸塩濃度差減少対外見上の回路後抗凝血剤注入動脈血漿クエン酸塩の比（血漿クエン酸塩抽出比）
ＤＣｉｔ：ＱＰで表わしたときの、外見上のクエン酸塩血漿ダイアリザンス
ＱＢ：  ここでの総血流
ＱＰ：  動脈血血漿フロー（クエン酸塩の有効血水流）
Ｃｉｎｆ：前希釈効果が除去されている前フィルタ補液注入の結果としての、動脈血漿クエン酸濃度の増分
Ｈｇｂ：動脈血中のヘモグロビン濃度
Ｃ８、Ｃ１６Ｃｉｔ：クエン酸塩前フィルタ液中のクエン酸塩濃度（ｍＭ）
Ｂ２５、Ｂ５０：後フィルタ液中の重炭酸塩濃度（ｍＭ）
Ｑｕｆ：ネット限外ろ過負液バランスゴール
ＱＣａ／Ｍｇ：  カルシウムプラスマグネシウム注入レート
Ｑｐｒｅ：前フィルタクエン酸塩ベースの補液流量
Ｑｐｏｓｔ：後フィルタ重炭酸塩ベースの補液流量
ＤＣｉｔ：計算上のクエン酸塩ダイアリザンス（ＤＣｉｔ＊は、計算中に調整したＱＢＣｉｔとして表わした場合、ＤＣｉｔは、調整していないＱＰとして表わした場合）
ｆ：総血漿ＣａからＣａの限外ろ過画分を得るための訂正ファクタ
Ｓ：ふるい係数；ＳＣｏｎｄ；ＳＣｉｔ
【０１０４】
本発明による制御アルゴリズムは、限定するものではないが、以下のステップを具える。
【０１０５】
１） 前−及び後−ＣＶＶＨモードで機械を始動
【０１０６】
２）ａ）機械が、フィルタ、配管、クエン酸塩前フィルタ、重炭酸塩後フィルタ、及びカルシウム溶液を通知
ｂ）全ての消耗品が機械の通知どおりであることを確認
ｃ）配管を透析装置（予め接続されていなければ）と、液体バッグに接続
ｄ）輸液ポンプに配管を装填
ｅ）プライミング溶液をシステムに入れる
ｆ）システム一体性（現機械のプロトコル）を試験
【０１０７】
３）ＲＣＡプライミングチェック：再循環モードで接続されている回路動脈及び静脈端部で実行される。
ａ）回路プライミング溶液（Ｃａ，Ｍａ及びクエン酸塩用標準）をろ過することによってＯＳＳの精度を確認
ｂ）警告：ＯＳＳによって戻された値は正確でなく、正しいプライミング溶液を確認して、ＯＳＳをチェックする。
ｃ）ポンプ３４をオンにして、血液フィルタ１６のドレイン回路２４中のクエン酸塩濃度の増加を測定して（ＯＳＳが可能であれば）、前希釈ポンプ３４へのクエン酸塩補液の装填を確認する。
ｄ）警告：廃液クエン酸塩の変化に基づくクエン酸塩ポンプ３４に装填されたものがクエン酸塩輸液でない場合
ｅ）カルシウムポンプ４４をオンにして、血液フィルタ１６のドレイン回路２４中のカルシウムとマグネシウムの増加を測定して（ＯＳＳが可能であれば）、カルシウムポンプ４４へのカルシウム輸液の装填を確認する。
ｆ）警告：廃液カルシウムの変化に基づいてＣａ２＋−ポンプ４４に装填されたものがカルシウム輸液でない場合
【０１０８】
４）患者情報の入力
ａ）性別、身長、年齢、体重（ワトソンの容量と、ＶＥ計算が求められる場合、最小データには重みが加えられる）
ｂ）最小限の検査値は、ヘモグロビン、血清アルブミン、及び血清重炭酸塩濃度である。
【０１０９】
５）事前の選択に基づいてソフトウエアによって通知された治療情報
ａ）入力：透析タイプ（予測ＫｏＡＣｉｔ、ＳＣｉｔを決定する）
ｂ）入力：回路中で可能な最大血液濃度（６０％として規定することができる）
ｃ）入力：毎日の最大補液量（約８０−１００リットルとして規定することができる）
ｄ）入力：ＣＶＶＨ用の総前希釈調整血漿クリアランスゴール（約４０＋リットルである
ｅ）入力：治療ごとに（あるいは２４時間以上）所望の総ネット限外ろ過
ｆ）入力：ＣＲＲＴ機械警告パラメータを設定
ｇ）入力：予測肝臓血漿クエン酸塩クリアランス：正常０．５、弱０．２５、なし０（全てリットル／分）
ｈ）入力：カルシウム溶液のタイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ、おそらく均一）
ｉ）入力：可能な全身血液中の最大クエン酸塩レベル（約４．０ｍＭ）
【０１１０】
６）患者に接続
【０１１１】
７）ＣＶＶＨモードで最初に患者に接続した後の安全性チェック
ａ）治療開始、廃液クエン酸塩レベル（可能であれば）を観察して、クエン酸塩が静脈リブ１４に注入されていることを確認する。
ｂ）オンライン血液希釈技術（可能であれば）を用いてアクセス再循環を測定
【０１１２】
８）確認、警告の表示
ａ）１０−１５％の再循環が検出されたら警告。治療はまだ安全であるが、尿毒素のクリアランスには効果がより少ない。
ｂ）オンラインセンサでＨｇｂ濃度を測定（初期値から２０％以上違っていれば警告を出す）
ｃ）クエン酸塩含有前希釈液が、回路１２の動脈リブ１４にない場合は警告を出す。
【０１１３】
９）入力データの分析
ａ）設定血液濃度限度のＱＢのパーセンテージとして、可能な最大後類ルタフローを決定する
ｂ）血液中の血漿留分が＜＝０．６６であれば、上記最大後フィルタのプログラムＱｐｏｓｔは、（ＱＣａ／Ｍｇ＋Ｑｆ）を引いて、所定のＱＢと総Ｑｔｆを有する最大クエン酸塩クリアランスとなる。さもなければ、最大後フィルタは、ＱＢの５０％である。
ｃ）Ｑｐｒｅは、常にＱＰの５０％である（ＱＰ：Ｑｐｒｅ＝２：１）
ｄ）前希釈バッグＣ１６：Ｃ８比は、Ｅ＝０．６６であれば、２：０、０．６６−０．６の間であれば、１：１、０．６０−０．５０であれば、０．２である。
ｆ）Ｅ＞＝０．５であれば、ＣＶＶＨでは達成できない。なぜなら、制限された後ＵＦ、ＳＬＥＤ又はＣＶＶＨＤＦの使用が通知されるからである。
ｇ）後希釈バッグＢ２５：Ｂ５０比は：最初は１：１、２：０（通常）又は０：２（肝疾患）に調整
ｈ）前希釈液は１０リットルを目標に、６時間ごとに使用し、バッグの交換が予測可能である。
【０１１４】
１０）処方及び機械設定の決定
ａ）ＱＢ、ＱｐｒｅとＱｐｏｓｔ、Ｑｕｆ、ＱＣａ／Ｍｇの表示
ｂ）期待される最大Ｃｓｙｓ（＜＝４ｍＭクエン酸塩）の表示
ｃ）輸液交換前の期待される回路Ｃａロス（ｍｍｏｌ／時間）の表示（処方は、均一ＱＰと、ＤＣｉｔ対調整重量を有することができる）
ｄ）オペレータは、Ｋ定数（各液対タイプの２Ｋ及び４Ｋバッグ、２：０、１：１、０：２の比を使用）。異なるバッグの２：０、１：１、０；２の比率を使用して、各スケールが２本の５Ｌバッグを同時に保持できるシステムにおいて、Ｋ、クエン酸塩、重炭酸塩投与のフレキシビリティを得ることができる。
【０１１５】
１１）カルシウム投与
ａ）ＥＣｉｔは、本質的にＥＣａ＊ｆと等しく、ここで、ｆは、限外ろ過留分の補正値である（ｆは、比率２：０のＣ１６：Ｃ８前希釈液を使用する場合に約０．９５、１：１の場合に０．９、０：２の場合に０．８になる）。
ｂ）ターゲット全身血漿総Ｃａ（ｍＭ）が規定される。Ｃｓｙｓ（０．２５ｍＭＣａ／１ｍＭクエン酸塩）、全身アルブミン（０．２ｍＭＣａ／１ｇ／ｄＬ）と、ターゲット全身イオン化Ｃａ（全身クエン酸塩がＣｓｙｓ＝３に等しいと仮定される場合に、ターゲットＣａｉ＝１．００ＭＭ）を用いる。
ｃ）定常状態での回路Ｃａロスは、ＱＰ（リットル／時間）＊ターゲット全身総Ｃａ（ｍＭ）＊ＥＣｉｔ＊ｆに等しい。
ｄ）ＱＣａ／Ｍｇは、回路Ｃａロスと、Ｃａ輸液溶液のＣａ濃度とから容易に計算される。
ｅ）開始時に、オペレータは、１−４ａｍｐｓのＣａ−グルコン酸塩を１−２時間以上与えて、全身イオン化Ｃａを１．２５−１．５に近づけなくてはならない。
ｆ）Ｃａ投与は、廃液ライン２４に一体化したＯＳＳを用いて完全に自動化することができる。
【０１１６】
１２）連続安全性チェック
ａ）クエン酸塩溶液は、クエン酸塩ポンプ３４に正確に存在し、動脈リム１４は、動脈にある（ベースラインからの廃液クエン酸塩における一定の設定が期待される）（ＯＳＳを用いる）。上述の成分が異なるＩＶ流体全てを伴う廃液クエン酸塩及びカルシウムのモニタに基づいて、クエン酸塩バッグがカルシウムあるいは生理食塩水バッグあるいは動作中に反転したアクセス接続部に変わった場合は、警告を出す。
ｂ）入力：  アクセス血流レートを設定する：  現在の（ＱＢ）（警告：アクセスの問題によってＱＢが変わった場合、全てのポンプ速度と流体フローを再計算する）
ｃ）入力：  ヘモグロビン濃度を測定する（警告：１０％以上変わった場合、オペレータに生じうる出血あるいは過剰限外ろ過を警告する；処方を再計算し、ＣＢＣチェックとネット限外ろ過ターゲットの見直しを推奨する）
【０１１７】
１３）時間ごとの安全性チェック：  入力データ
ａ）入力：  静脈血ガス（ＶＢＧ）と、クエン酸塩注入前の動脈リムのイオン化カルシウム又はカルシウムを注入した後の血液回路１２の静脈リブ１８のイオン化カルシウムを測定する（全身動脈血ガス（ＡＢＧ）またはイオン化カルシウムを伴うＶＢＧも可）
ｂ）それのみが表示されている場合は、全身総及びイオン化カルシウム
ｃ）１２時間ごとのヘモグロビン（あるいはセンサを用いてオンラインで）
ｄ）一日１回のアルブミン、あるいは、受け取れる場合は、アルブミン／血漿生成物
ｅ）変更があれば、時間ごとのネットＵＦゴール
ｆ）ＱＢゼロで、標準プライミング液を濾過して、ＯＳＳをテストする
【０１１８】
１４）処方の再計算
ａ）再計算：最大後−フィルタ、次いで最大ＥＣｉｔ、重炭酸塩流量を調整
ｂ）前フィルタ液Ｃ１６：Ｃ８比
ｃ）後フィルタ液Ｂ２５：Ｂ５０比
ｄ）必要があれば、５Ｌバッグにつき１／２ａｍｐＮａＨＣＯ３でＢ２５又はＢ５０のいずれかを補充
ｅ）ＱＣａ／Ｍｇ輸液の比率を調整
ｆ）約１０Ｌ／６時間前−フィルタ液を使用するために、ＱＢ（ＱＰを調整）とＱｐｒｅを調整（ＯＰ：Ｐｐｒｅ２：１を維持）
【０１１９】
１５）その他の警告
ａ）２４−４８時間ごとに選択的にフィルタを交換して、クロットがない場合でもたんぱく質の付着を防止
ｂ）７２時間ごとに全回路を交換
ｃ）必要に応じて定期的にＯＳＳセンサを入れ替える
【０１２０】
本発明に係るシステム１０は、限外ろ過器中のカルシウム、マグネシウム、重炭酸塩を測定するＯＳＳを具えていても良い。ここに説明するように、ＯＳＳによって限外ろ過器から測定されたカルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩の値を、患者の血漿中の値に逆算するのに使用することができる。また、説明したように、全身血漿クエン酸塩濃度の速度曲線を用いて、クエン酸塩の肝臓クリアランスの正確な値、並びにクエン酸塩分配体積ＶＥを抽出することができる。上述のパラメータを使用して、全身クエン酸塩レベルを、未来のどの時点Ｔにおいても正確に予測することができる。カルシウムポンプ４４とクエン酸塩ポンプ３４、並びに治療液重炭酸塩濃度を含む全体的処方（フレキシブルである場合）を、本発明に係る機械ソフトウエアによって完全に制御することができる。
【０１２１】
フィルタ性能は、オンラインクエン酸塩クリアランス測定によってモニタすることができる。直接的なクエン酸塩クリアランス測定は、カルシウムとクエン酸塩投与の完全な処方を可能にする。カルシウムは、Ｃａ−クエン酸塩複合体として血液フィルタ１６を通ってほとんど完全に出てゆくので、測定したクエン酸塩のダイアリザンスは、総カルシウムダイアリザンスとほぼ同じになる。若干低いＣａ−ダイアリザンスは、ギブス−ドナン効果と、回路１２中の最小アルブミンに結合したＣａによる（回路１２の動脈リブ１４中に注入されたクエン酸塩の量、クエン酸塩注入の酸性度、及び血漿アルブミンレベルに応じて、約５−２０％）。
【０１２２】
本発明によれば、更に、ＲＣＡシステムが設けられている。このシステムは、オンラインクリアランスモニタ（ＯＣＭ）を具えていても良く、現在臨床的に使用されているＲＲＴのオンライン液体発生ベースのモダリティを有する全自動ＲＣＡを安全に提供する。ＲＣＡシステムのこの実施例は、符号１１０で示されており、図５−８に記載されている。ここでは、システム１０に記載されているものと同じ構成要素には、プレフィックス１を加えて、同じ符号が付されている。システム１１０は、最大の治療液効果を得るために、前−及び後−同時希釈血液ろ過を行うことができる。ＲＣＡシステム１１０のオンライン液体発生システムは、従来の二つ（酸と塩）濃縮成分デザインに続くものであり、従って、個々の患者のニーズに最も合うように、最終的なナトリウムと重炭酸塩濃度の最大変動を可能にする。最後に、システム１１０は、新しいオンライン治療液並びにフィルタ廃液の導電度を測定する透析機械モジュールを具えている。これらの測定は、クエン酸塩抗凝血溶液注入レートの変動に関連して得られ、従来技術と顕著に異なる計算を行って分析される。本発明にかかる方法によれば、従来技術では不可能であったＣＲＲＴ操作モードでも詳細なオンラインクリアランス測定が可能となり、従って、フィルタ性能（クリアランス）を連続モニタすることができる。これによって、治療処方の有効性と安全性が確実に維持される。
【０１２３】
ＲＣＡシステム１１０は、臨床的に病気の患者が、クエン酸塩の代謝ができない急性肝臓疾患を有する場合でも、この患者を安全に治療することができる。システムデザインは、患者にクエン酸塩が蓄積することを防止する一方で、体外回路の抗凝血を非常に有効に維持する。システム１１０は、あらゆる体外血液回路に完全に局部的抗凝血処理血液を、例えば最大動作血流５００ｍｌ／分で、提供する。システム１１０は、従って、抗凝血処理血液を特別な吸収カラム又は血漿分離装置を通すことによって、尿毒素溶質クリアランスを血漿交換又は血漿吸収と組み合わせた、新たなハイブリッド治療を提供するのに好ましい。透析におけるクエン酸塩除去に続いて、抗凝血処理血液を、カルシウム注入によって抗凝血が逆転する前に、生体尿細管細胞を含むバイオ人工腎臓装置を通して、あるいは、ＭＡＲＳ肝臓交換治療を介して還流させることができる。ＲＣＡシステム１１０は、オペレータからの最小限の入力でこれらのゴールを達成し、全ての動作モードにおいて診療を必要とすることなく、治療を送達する。このことは、設定を広げ、１２乃至２４時間ＣＲＲＴ手順を実行して、その有用性を高める。システム１１０は、中央の間欠的血液透析あるいは血液透析ろ過法、及び、毎日の又は夜間の血液透析を含む、ＲＲＴのあらゆるモダリティに非常に有効で安全なＲＣＡを提供するのに使用することもでき、ヘパリンの抗凝血が好ましくない外来患者のＲＲＴセッションのより大きな市場に適合可能である。
【０１２４】
以下により詳しく説明するように、本発明に係るシステム１１０は、システムの能力を完全に有効に使用するように設計された、新規な濃縮治療液、新規なクエン酸塩抗凝血剤、及び新規な、単一の予混合カルシウムプラスマグネシウム輸液を使用する。制御アルゴリズムが設けられており、オペレータが選択した治療ゴールに従う安全な治療処方を抽出する。特別なアクセスカテーテル及び／又は特別な回路配管コネクタによって、システム１１０は、血液がカテーテル先端（又は、アクセスニードルからの回路配管）に入るとすぐにＲＣＡを提供することができる。単一のニードル操作モードが、アクセス切断の問題をなくす。
【０１２５】
以下に、本発明に係るＣＲＲＴ用に設計された血液透析機械１６０に非常に有効で完全に安全なＲＣＡを提供するための総合的システム及び方法を述べる。図５ａ、６ａ、７ａ及び８ａを参照すると、システム１１０は、ＣＲＲＴ回路１１２を具え、この回路は動脈血ライン１１４、血液フィルタ１１６、及び静脈血ライン１１８を有する。システム１１０は、血液ポンプ１２２を具え、これは、可能な限り正確に、送達される設定に血流を合致させなければならない。システム１１０は、総限外ろ過液と、ＣＲＲＴ補液注入量を調整する容積測定バランスチャンバ１６２を具えており、機械のオペレータは頻繁な測定と様々な液体バッグの交換を伴うスケールベースでのシステムを当てにする必要がない。
【０１２６】
容積測定バランスチャンバ１６２は、前−あるいは後−希釈血液透析ろ過用オンライン治療液の一部を迂回させる補液ポンプ（例えば、容積測定）を具える（図６ａ）。このポンプによって取り除かれる液体は、血液フィルタ１１６へ送られた新鮮治療液全体から差し引かれる。バランスチャンバ１６２の動作は、前−希釈補液、後−希釈補液、あるいは透析液として体外回路へ送られる全ての新鮮治療液が、回路廃液全体から、ネット限外ろ過ポンプによるこのようなバランスをとる前に迂回させた廃液のわずかな部分を引いたものと、正確に同じになるようにする。この容量ポンプは、前−希釈補液（同時に前−後−希釈ＣＶＶＨ）として、又は、前−又は後−希釈血液透析ろ過の透析液として、治療液の約７５％を注入する。最後に、このポンプは、純粋な血液透析では、透析液としての治療液の１００％をくみ出すことができる。追加のポンプ１６４（例えば、容積ポンプ）を設けて、前−希釈血液透析ろ過（図６ａ）、後−希釈血液透析ろ過（図７ａ）、又は同時前−及び後−希釈血液透析ろ過（図８ａ）用オンライン治療液の一部を迂回させることができる。もう一つの容積ポンプは、廃液の塊が容積測定バランスチャンバに入る前に、ネット限外ろ過液として廃液のごく一部を迂回させることができる。更に別に任意のポンプは、単針透析モードを用いる場合にのみ必要な追加血液ポンプである。この動作モードの利点は、突発的なアクセス切断を機械が直ちに検出することである。このことは、ＩＣＵでのＣＲＲＴ用に又はセンターであるいは家庭での夜間の血液透析用に、永続的なアクセス（フィステル又はグラフト）を用いる場合に、大きな臨床的価値がある。
【０１２７】
本発明に係るシステム１１０は、体外回路１１２の動脈リブ１１４へ濃縮したクエン酸塩抗凝血剤を注入する、容量性の、精密ＩＶ輸液ポンプ１３４を具えている。ポンプ１３４は、０．１−２０ｍｌ／分の流速で稼動し、この流速の±３％に調整される。また、くみ出した液体を実質的に連続フローさせるために、一回のポンピングサイクル当たりの用量は、０．０５−０．２ｍｌ／サイクルの範囲である。ある実装では、このポンプ１３４は、ラインクランプ（図示せず）を制御する専用のエア検出器を有している。容量性の、精密ＩＶ輸液ポンプ１４４は、濃縮カルシウム及びマグネシウムクロリドを体外回路１１２の静脈リム１８８に注入して、カルシウムとマグネシウムの質量バランスを回復させるために設けられている。同じポンプの仕様を、ここではクエン酸塩ポンプ１３４として適用している。一の実装では、このポンプ１４４も、ラインクランプ（図示せず）を制御する専用のエア検出器を有している。上述のポンプは全て、血液透析機械のソフトウエアプログラムに内蔵した制御アルゴリズムによって操作され、安全性がモニタされている。
【０１２８】
図５ａは、持続的低効率透析（ＳＬＥＤ）又は４−５時間の間欠血液透析（ＩＨＤ）に適したポンプと液体配管を有するシステムを示す図である。図６ａは、前−希釈限外ろ過を用いた連続静脈−静脈血液透析（ＣＶＶＨＤＦ）に適したポンプと液体配管を有するシステムを示す図である。図７ａは、後−希釈血液透析ろ過（ＨＤＦ）に適したポンプと液体配管を有するシステムを示す図である。図８ａは、持続的同時前−希釈及び後−希釈静脈−静脈血液ろ過（ＣＶＶＨ）又は４−５時間の間欠高容量血液透析（ＨＶＨＦ）に適したポンプと液体配管を有するシステムを示す図である。
【０１２９】
ＲＣＡシステム１１０は、導電度ベースのオンラインクリアランスモニタ（ＯＣＭ）１７０を具える。このモニタは、あらゆる動作モードで、送達された少量の溶質クリアランスを正確に測定する。図５ｂ、６ｂ、７ｂ、及び８ｂは、オンラインで生成した透析液と、図５ａ、６ａ、７ａ及び８ａに示す様々な治療シナリオに対応する自動化ＲＣＡを有する本発明に係る導電度ベースのＯＣＭを示す図である。ここでは、ＣｐとＣｐｉｎを除く全てのパラメータが、既知であるか測定される。本発明によるＯＣＭ１７０は、ろ過した滅菌ピロゲンフリーのオンライン治療液を運ぶライン１７６と、廃液を運ぶライン１７８にそれぞれ操作可能に接続された、導電度センサ１７２、１７４を具える。導電度ダイアリザンスに基づいてＲＲＴを正確に投与することで、薬物投与のすこぶる有益なデータを有する薬剤師を提供し、ＣＲＲＴにおける臨床リサーチを補助することになる。
【０１３０】
本発明による正しい回路液体配管用の自動セルフチェック方法が提供されており、ＲＲＣ回路の接続を安全にモニタしている。開始時点では、患者を体外回路１１２に接続する前に、機械１６０が自動的に血液回路にプライミング溶液を満たし、輸液ラインから空気を除去する。機械１６０は、血液回路中に血液を再循環させる代わりに、プライミング溶液で数分間の偽治療セッションを行う。この間、カルシウムポンプ１４４とクエン酸塩ポンプ１３４に適宜の輸液の装填を、各ポンプからボーラスを与えることによって確認し、くみ出した薬剤注入に応じたフィルタ廃液導電度の予測される変化を確認する。この開始方法は、クエン酸抗凝血剤の導電度と、カルシウム注入が顕著に異なることを利用する。このスタートアップ期間に、ベースラインのフィルタ導電度ダイアリザンスも、回路中のプライミング溶液によって得ることができ、フィルタと処方液の流速についての予測される値と比較する。有意な差異があれば、フィルタ警告をトリガする。廃液導電度法を用いて医療ポンプの正しい装填を確認した後、患者に接続し、血液回路配管に血液を満たす。
【０１３１】
機械１６０は、次いで、少量のプライミング溶液塊を血液中に流して、オンライン血中赤血球容積センサ１５０を用いて血液回路の動脈リブ１１４中の血液希釈を探すことによって再循環のアクセスをチェックする。再循環が検出されると、機械１６０はオペレータを催促して、アクセス接続及び／又はアクセス自体を調べさせる。再循環を評価した後、機械１６０は、クエン酸塩ポンプ１３４に接続されている血液回路の動脈リムにクエン酸塩塊を送達して、フィルタ廃液導電度の撮像した変化を予測したものと比較する。クエン酸塩ポンプ１３４が間違って接続されて静脈リム１１８に注入していれば、この塊はフィルタ廃液には見られず、機械１６０はクエン酸塩注入を止めて、オペレータに誤接続を警告する。この初期クエン酸塩塊を入れる間に、ベースラインフィルタ導電度ダイアリザンスが、回路中の血液を用いて得られ、フィルタに対する期待値と処方液体流量と比較される。有意な差異があれば、フィルタアラームをトリガする。最後に、治療中断中に、患者が機械から切り離されると、血液回路は次いで間違って再接続され、クエン酸塩抗凝血剤が静脈へ注入され、フィルタ廃液導電度の結果としての顕著な変化（降下）が直ちに検出され、機械の警告がなされ、オペレータによって接続が見直されるまで、クエン酸塩注入とＲＲＴ送達が中断される。
【０１３２】
ＲＣＡシステム１１０は、ＣＲＲＴあるいは、ＲＣＡを用いたその他の体外血液治療手順の間に、抗凝血のために濃縮したクエン酸塩及び／又はカルシウム輸液を投与する看護士に関連するリスクをなくす。血液フィルタ１１６によるクエン酸塩の除去は、クエン酸塩抗凝血剤を用いたＣＲＲＴシステムの安全な操作に重要である。溶質除去が止まり、凝血を防止する体外回路を血液が流れ続けると、抗凝血剤溶液の注入が即座に中止されるか、生死に関わる過剰量のクエン酸塩を患者が受け取ることになる。ＲＣＡシステム１１０では、何らかの理由で溶質除去が止まり、凝血を防止する体外回路を血液が流れ続けると（例えば、機械が透析液／補液導電度アラームを有しているとき）、クエン酸塩並びにカルシウムとマグネシウム輸液の送達が、直ちに中止され、患者が過剰量のクエン酸塩あるいはカルシウムとマグネシウムを受け取ることを防止する。
【０１３３】
本発明に係る自動ＲＣＡシステム１１０は、ＣＲＲＴをモニタして調整する健康管理の人員の必要を顕著に減らす。ＣＲＲＴ間のオンライン導電度ダイアリザンスの測定を行い、本発明によるＲＣＡに伴う様々な動作モードを支持するためには、血液透析機械１６０を稼動させるソフトウエアに有意な変更が必要である。制御プログラム（以下に述べる）によって、特別な治療対象への処方と、ここの患者の状態を、わずかな変動を規定することによって化学的精度をもって、調整することができる。カルシウム輸液投与は、予測され自動化される。最後に、ＲＣＡシステム１１０は、血液ろ過、あるいはその他の体外血液処理治療の間の、ＲＣＡに関連する患者へのクエン酸塩蓄積のリスクを、例えば血流速度を最大５００ｍｌ／分まで減らす。このことは、この治療モダリティを、非常に特別な学術的健康管理学会から広範囲グループの患者に移し、ほとんどの（学術的でない）健康管理設定においてより経験のない看護人によってこの手順を安全に操作できるようにすることが期待される。
【０１３４】
ＲＣＡシステム１１０は、以下に述べるように、ＣＲＲＴ中のＲＣＡプロトコルの危険性をなくす。
【０１３５】
１）高ナトリウム症：  抗凝血性クエン酸塩が調整され、慎重に計算した前フィルタ輸液と、オンライン生成治療液は、患者の血液と接触するサマリ液中のオペレータが選択した最終ナトリウム濃度を常に１３５乃至１４５の範囲で確実に守り、並びに、患者へ戻る静脈液中の選択したナトリウム濃度（通常、１４０ｍＭ）に確実に到達する。
【０１３６】
２）代謝アルカローシス：  重炭酸塩と重炭酸塩に代謝可能なアニオン（ｍＥｑで）を、サマリ治療液１リットルにつき２５−４０ｍＥｑ重炭酸塩等量の間で維持することができる。これは、文献にある最も高い投与ＣＲＲＴプロトコルに記載される１リットル当たりの液体アルカリ成分と一致している。治療液の重炭酸塩濃度は、２５−４０ｍＭの範囲で自在に調整できるので、この合併症は、なくなるか、あるいは容易に直る。
【０１３７】
３）代謝アシドーシス：  このシステムは、患者へ重炭酸塩を投与するのにクエン酸塩代謝に頼っているわけではない。この処方は、肝機能に関係なく全身クエン酸塩レベルを低レンジ（０−３ｍＭ）に維持する。従って、代謝アシドーシスは、重症の肝臓疾患がある患者ですらも進行せず、重いクエン酸塩代謝の患者や、肝外性の患者ですらも、別途重炭酸塩を補充する必要なく、ＲＣＡシステム１１０を伴う高投与ＣＲＲＴを続けることができる。
【０１３８】
４）高カルシウム症１（患者からのネットカルシウム損失による）：限外ろ過総カルシウム及びマグネシウム損失は、導電度ダイアリザンスを直接的に測定し、ＣａとＭｇダイアリザンスを間接的に計算するシステム１１０で正確に計算することができる。機械１６０によって調整したカルシウムとマグネシウムを合わせた輸液は、動態モデリングによって予測される初期クエン酸塩蓄積も計算に入れて、制御プログラムによって投与される。システム１１０が完全に自動化され、治療中に輸液レートを変える必要がないことが期待される。このような予想投与により、オペレータは、所定の患者の目標（正常）イオン化カルシウムレベルに対応する目標全身血漿総カルシウムレベルを特定する、あるいは、「ダイヤルイン」するＣＲＲＴ処方を書くこともできるようになる。臨床的な慎重さによって、患者の全身総及びイオン化カルシウムレベルに、所望の輸液に調整して（このような調整は、期待されていない）６時間ごとに測定され続けるようにする。マグネシウムは、総血漿Ｃａ：Ｍｇ＝２：１乃至１：０．８に維持するために投与される（イオン化したマグネシウムの測定は、ルーチンで行われず、全てのカルシウムキレート剤（アルブミン、クエン酸塩、その他）もマグネシウムをキレート化するため）
【０１３９】
５）高カルシウム症２（クエン酸塩の蓄積による）：  クエン酸塩は機械制御されたＩＶポンプ１３４によって与えられる。これは、別個のクエン酸塩輸液に伴う看護エラーのリスクをなくす。ＲＣＡシステム１１０のデフォルトモードは、ＣＲＲＴの間の単一経路において、血液フィルタ１１６で７５％又はそれ以上のクエン酸塩抽出を提供する。これは、肝臓代謝がない場合でも、際立った全身クエン酸塩蓄積の可能性をなくす。適宜のカルシウム輸液投与が、制限された全身クエン酸塩の蓄積による初期の軽度高カルシウム症を防ぐ。これは、動態モデリングプログラムによって予測されるとおりに、予測されるクエン酸塩の全身血漿レベルを用いて行うことができる。この動態プログラムは、ＣＲＲＴ処方（液体成分、流量、並びに血流速度）を分析する。また、擬人化したデータを用いて、患者に分配されたクエン酸塩容量を予測する。最後に、安全のために、患者のクエン酸塩クリアランス（Ｌ／分）をゼロと予測して、予測されるクエン酸塩蓄積カーブを生成して、カルシウムとマグネシウム補液を、最初の数時間の治療で維持されているクエン酸を飽和させるようにする。全ての患者において、ＲＣＡシステム１１０は、常に、最も安全なモードで、クエン酸塩の蓄積の可能性あるいは有意な代謝アシドーシスの可能性がない状態で、稼動する。
【０１４０】
６）リバウンド高カルシウム症（ＲＣＡを用いるＣＲＲＴを止めた後のクエン酸塩からのカルシウム放出による）：  システム１１０は、全身クエン酸レベルが約３ｍｍｏｌ／リットルを超える治療処方は行わない。これは、全身クエン酸レベルが、クエン酸塩を代謝することができる全ての患者の、ＲＣＡが停止した後に放出されうる最大約０．６ｍＭのキレート化カルシウムに対応して＜＝３ｍＭに留まる。（ほとんどの患者は、１ｍＭの血漿クエン酸塩と、定常状態でのクエン酸塩によってキレート化された約０．２５ｍＭカルシウムを有する）。本発明によるＲＣＡプロトコルは、全身イオン化カルシウムレベルを約１−１．２５に維持するように設計されており、従って、ＲＣＡが停止した後の最も高いカルシウムレベルは、＜＝１．５−１．７５ｍＭとなり、ほとんどの患者は、治療後のカルシウムレベルが１．５ｍＭにリバウンドする。
【０１４１】
７）高リン酸症：  短期の外来透析患者あるいはＨＶＨＦを除く全ての動作モードにおいて、オンラインで生成した前フィルタ治療液に、濃縮液の製造者によって、カルシウム−又はマグネシウム−リン酸が沈殿するリスクなしで、生理学的量のリン酸を補充することができる。リン酸塩含有液は、高クリアランスゴールにより、高リン酸症が存在しながら有意なネットリン酸塩を除去することができるため、血清リンが高い場合でも使用することができる。逆に、前フィルタ液も、必要があれば正常値に向けて高リン酸症を治す働きをする。
【０１４２】
８）抗凝血剤の変動レベル：  回路１１２において維持される高いクエン酸塩対カルシウム比（及びいくつかの動作モードにおける、顕著な前希釈）は、クエン酸塩レベル、回路１１２における非常に効果的な抗凝血、並びに明確に規定された時間ごとの患者へのクエン酸塩負荷を確実に予測可能とする。
【０１４３】
９）看護エラー：  ＲＣＡシステム１１０は、看護士あるいはその他のオペレータがシステム１１０によって使用する液体を適時に確実に補給し、臨床的に慎重を期すディクテートとして総カルシウム及びイオン化カルシウムを定期的な実験室監視が必要なだけにするように設計されている。従って、看護エラーはシステム設計によってほぼ完全になくなり、主な看護士の役割は、特定の間隔で血液サンプルを得ることと、操作を行う医師に結果と、特定されたとおりに起こりうる手動の入力／確認治療処方を報告することである。
【０１４４】
１０）まれな、イオン化高マグネシウム症：  イオン化マグネシウムの臨床モニタリングは通常は不可能であるので、本発明の方法は、総血漿カルシウムと総血漿マグネシウムの２：１のモル比を維持することを目的とする。これを達成するためには、カルシウムとマグネシウムのモル比が、ＲＣＡシステム調整カルシウムプラスマグネシウム輸液中、並びに１倍の治療液（透析液）中で２：１に固定される。このような投与によって、総マグネシウムレベルとイオン化マグネシウムレベルが、定常状態の血漿クエン酸塩レベルに確実に好適なものになる。
【０１４５】
１１）  フィルタ機能の低下：  新規な導電度ベースのオンラインクリアランスモニタは、この厄介な問題を検出して、オペレータにフィルタを交換する必要があることを知らせる。追加のヘマトクリットセンサ１５０は、アクセス再循環を検出することができ、血液塊ベースのクリアランス測定、並びに、この減少のために抽出した全身クエン酸塩及びカルシウムレベルの補正が可能である。
【０１４６】
１２）  微量金属の欠乏：  カチオン性の微量金属の補充は、これらの微量金属についての正確な質量バランスを元の状態に戻すために、カルシウム輸液によって提供することができる。カルシウム輸液と相溶でない微量金属を、濃度を調整したクエン酸塩抗凝血剤輸液に提供することができる。
【０１４７】
１３）アクセス切断：  単針操作モードを新規な回路配管コネクタと組み合わせて使用して、ＣＲＲＴ用の永久アクセスあるいは毎日の夜間透析にアクセスする場合に、針の断接続を安全に検出することができる。
【０１４８】
１４）患者へのクエン酸塩、カルシウム、あるいは酸濃縮物、あるいは血液回路の誤接続：  これらのエラーは、システム１１０のハードウエア設計によって、並びに、導電度モニタリングベースの安全性チェックを介して防止される。
【０１４９】
１５）  カルシウム及び／又はクエン酸塩輸液の切断：  これは、適宜の回路配線設計（断接続不可能な、物理的に連続した注入を血液ラインに接続）によって完全に防止することができる。クエン酸塩注入の断接続も、回路の廃液導電度あるいはクエン酸塩濃度をモニタすることによって検出することができる。
【０１５０】
ＲＣＡシステム１１０の使用において、抗凝血クエン酸塩溶液は、本発明によって、クエン酸三ナトリウムと、クエン酸のモル比が５．３３：０．６６であり、総濃度が１００乃至５００ｍｍｏｌ／リットルの範囲で提供することができる。１００ｍｌ／分の血漿流量で、１５０ｍＭの溶液が、約２４０ｍｌ／時で注入される。クエン酸含有量が減って、導電度が高くなりｍオンラインクリアランス測定用に安全な（回路の酸化という観点から）間欠ボーラス投与が可能である。クエン酸塩濃度は、クリアランス測定中に正確な量のクエン酸塩ナトリウムのボーラス投与を正確に行うＦＤＡによって、最も高くなる。本発明による溶液が入手できない場合は、商業的に入手可能なクエン酸三ナトリウムを１００ｍｌ／分の血漿流量で、約２６０ｍｌ／分で使用（１３９ｍｍｏｌ／リットル）することができる。ここで、特に意図した変形例では、カルシウム輸液と相溶性のない微量金属ミネラルを、特定の微量金属ミネラルの回路質量バランスを元に戻すのに十分な濃度で上述のクエン酸塩溶液に加えてもよい。最後に、このクエン酸塩溶液の濃度も、カルシウム輸液に相関しており、これらの二つの液体の導電度が顕著に異なるようにする。
【０１５１】
更に、高凝血クエン酸塩溶液０−４０００ｍｍｏｌ／Ｌの濃度範囲の塩化ナトリウムを含有しており、溶液の導電度を上げる。この液体は、約１５０ｍＭでＮａＣｌを含有する。これによって、高濃度のクエン酸塩ナトリウム溶液を使用することなく、新規な導電度ベースのクリアランスモニタの精度があがる。高凝血剤のより高いナトリウムとクロリド成分は、必要に応じてオンライン透析液及び／又は補液のナトリウムとクロリド成分を減らすことによって、容易に補填される。なんらかの濃縮電解質溶液（基礎クエン酸塩抗凝血剤を用いるときに、０−２０００ｍｍｏｌ／Ｌの重炭酸塩ナトリウムのその他の特別な例を含む）をクエン酸塩抗凝血剤溶液に加えて、導電度測定によるオンラインクリアランスモニタの目的のために導電度を上げ、測定した導電度によって溶液を同定することを、本発明は完全に意図している。
【０１５２】
血液透析機械１６０の濃度比例システムによって、新規な酸濃度を設計することができる。最後に１倍の治療液濃度が全ての動作モードに対して規定される（当業者には明らかなとおり、３４倍の酸及び塩基濃度成分が１倍の値から得られる）。一の実装における酸濃縮物は、実質的にゼロのＣａ、Ｍｇ及びクエン酸塩成分を有し、いくらかはその中にリン酸塩を有する（ＣＲＲＴ濃縮物の場合）。ユニークな酸濃縮物を希釈して、標準重炭酸塩濃縮物と混合することができる。しかしながら、全てのユニークなＣＲＲＴ酸濃縮物の変形例では、リン酸塩を酸濃縮液に加えずに、リン酸二ナトリウムとリン酸一ナトリウムの約２０：１の混合物として、重炭酸塩と適合するｐＨとなって塩基濃縮液に存在する。ＣＲＲＴの純粋に拡散性かつ対流性の動作モードは、単一の液体デザインでよく機能する。この酸濃縮液の設計は、すべてのＣＲＲＴ用の処置の簡便さとフレキシビリティのために与えられる。リン酸を含まない同じ単一の酸濃縮液が、全ての強い、４−５時間の外来患者ＨＶＨＦ、ＨＤＦ、あるいはＩＨＤ操作モードに適している。
【０１５３】
Ｃａ：Ｍｇモル比が２：１（４：１乃至２：１の範囲）の新規の塩化カルシウムプラス塩化マグネシウム混合輸液と、一の実装における総カルシウム約２００ｍｍｏｌ／Ｌと総マグネシウム約８０ｍｍｏｌ／Ｌは、伝統的な導電度の低いクエン酸塩抗凝血剤の同時使用と共に意図されている。１００ｍｌ／分の血漿フローで、これは４０−７０ｍｌ／時のカルシウム輸液レートになる。この溶液の希釈は、正確に投与されるように選択される（ＩＶポンプのポンピング精度によって、適度に濃縮された溶液が使用される。）別のアプリケーションでは、総カルシウム約５０ｍｍｏｌ／Ｌと総マグネシウム約８０ｍｍｏｌ／Ｌで、導電度が高い新規なクエン酸塩抗凝血剤の同時使用によって、より一層希釈される。ここで意図している一の変形例では、微量金属ミネラルを、カルシウムに対する特定の予め規定されたモル比を有する各特定の微量金属を有する上記の溶液に加えることができる（マグネシウムについても同じことが言える）。このモル比（各特定の微量金属スピーシーズについての）は、ＲＣＡを行う間のＲＲＴ回路廃液中の総特定微量金属に対する総カルシウムのモル比と同じになる。（すなわち、この比は、ＲＣＡを行う間のヒト血漿中の各々の総モル濃度比とほぼ同じである）。ＣＡＵ微量金属の比率は、臨床的な質量バランスを検討した結果に基づいて改良される。
【０１５４】
最後に、一の実施例では、全てのカルシウム補液を、塩化ナトリウムで補充してナトリウム質量バランスの計算をより簡単にする１５０ｍｍｏｌ／リットルの最終濃縮液とし、この液体の最終導電度を調節することができる。なんらかの濃縮した電解溶液（塩化ナトリウムの特別な例を０−２０００ｍｍｏｌ／リットルの濃度範囲で含む）を質量バランスの計算を容易にする目的でカルシウム補液に加え、測定した（直接的に、あるいは、フィルタ廃液のその効果を介して間接的に）導電度によってその溶液を同定するためにその導電度をあげることは、完全に本発明の意図するところである。
【０１５５】
本発明のＲＣＡシステム１１０で使用することができる新規な流体は以下のとおりである。すべての１倍の最終透析液組成に共通するのは、希釈と酸と塩基の濃縮液を混合することによって生成されることである。この組成を酸濃縮液と塩基濃縮液の以下に示す分離は、初期テストに使用した透析機械（Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ２００８）のオンライン流体生成システムに最もよく適合するように選択された。しかしながら、限定するものではないが、混合によって同じ１倍のオンライン流体となる０．２５倍乃至５０倍の濃縮範囲を含む、濃縮し希釈した全ての製剤中の最終透析液成分の分離物の全置換は、完全に意図されている。また、全ての濃縮物は、乾燥パウダとして、また、水に溶かして希釈したものとして提供することができる。オンライン治療流体用に、完全１倍流体、並びに酸濃縮液から得る個々の溶質成分の部分をここに規定する。
【０１５６】
ＲＣＡシステム１１０用クエン酸塩抗凝血剤溶液
ＣＲＲＴ（前−後−希釈ＣＶＶＨ、前希釈２４時間ＣＶＶＨＤＦ、あるいは２４時間ＳＬＥＤＤ）を受ける全ての患者用に、通常使用されている高凝血剤溶液は、５．３３：０．６６モルのベーシックとクエン酸の混合物である。
【０１５７】
１．ＣＲＲＴ用クエン酸抗凝血剤１：
ＣＲＲＴ用クエン酸抗凝血剤１：
約４％ｗ／ｖ総クエン酸塩；
ベーシックとクエン酸
８：１モル比での混合物 ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
塩化ナトリウム                              １５０          １５０
総クエン酸塩                                １５０          ４５０
クエン酸（ベーシック）三ナトリウム        １３３．３３      ４００
クエン酸                                    １６．６７        ５０
【０１５８】
高張性ナトリウム成分が、オンラインクリアランス測定を可能にし、上述の新規な方法によってより正確になる。この精度は、液体ナトリウム濃度が最も高いときに最も大きくなり、クエン酸ナトリウムポンプ１３４の精度を考慮して制限される。また、正常な血漿を超える抗凝血剤の導電度インクリメントは、カルシウム輸液と有意に異なり（１５０％）、注入剤の事故による混同を検出する。保存中の抗バクテリア効果のために酸性成分が含まれており、これは、予測可能な回路のカルシウム−アルブミン分離、並びに、分離回路の酸性化効果による抗凝血に寄与する。この溶液は、クエン酸塩について約４％の単位体積当りの重量（ｗ／ｖ）の濃度限界が、直接注入する場合、ＦＤＡによって推奨されている。
【０１５９】
２．短期、強化ＩＨＤ、ＨＤＦ又は前−後ＨＶＨＦ用クエン酸抗凝血剤２：
短期、強化ＩＨＤ、ＨＤＦ又は
前−後ＨＶＨＦ用クエン酸抗凝血剤２：
約４％ｗ／ｖ総クエン酸塩；
ベーシックとクエン酸
２：１のモル比での混合物 ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
塩化ナトリウム                              ２５０          ２５０
総クエン酸塩                                １５０          ４５０
クエン酸（ベーシック）三ナトリウム          １００          ３００
クエン酸                                      ５０          １５０
【０１６０】
これらのクエン酸抗凝血剤は、デキシトロースを含有しておらず、総クエン酸塩及びナトリウム含有量がより高いため、従来技術と異なる（例えば、Ｂａｘｔｅｒ社のＡＣＤ−Ａ溶液）。この抗凝血剤の酸性度は非常に重要であり、カルシウムのキレート化を超えて凝血カスケードを更に崩壊させる。溶液２では、より短く、より強力な腎代償療法セッションにおける１リットルの血漿と混合したクエン酸塩総量が低減しているので、酸の比率は上がる。（ＣＲＲＴにおける日にちと逆に、フィルタ血塊を４−５時間回避する必要があるだけであるため、強力な抗凝血の必要がここでは少ない。）正確なオンラインクリアランス測定を行うためにナトリウム濃度が最も高く、より重要なことには、ＲＣＡに用いる特別な酸濃度で低いナトリウム成分を使用することができ、システムが使用の際に標準希釈率で生成した最終治療流体のより低い導電度を介してこれらの濃度を検出できる。このことは、ＲＣＡのないＲＲＴセッションの間にＲＣＡ用の低いあるいはゼロのカルシウム酸濃縮物を事故によって使用することを避けるために重要であり、比較的低いナトリウム酸濃縮物とより高いナトリウム抗凝血剤輸液を伴う最終透析液との組み合わせは、特に、本発明が期するところである。
【０１６１】
上述した二つの抗凝血剤流体は、同じ総モルクエン酸塩成分を有し、一方の溶液が他方の代わりにうっかり使用された場合の深刻なクエン酸塩投与エラーの機会をなくし、また、同じナトリウム（及び導電度）成分を有し、オンラインクリアランス測定の間で均一性を保っている。注入液の最大クエン酸塩成分に関するＦＤＡの推奨は、総クエン酸塩含有量を４％ｗ／ｖに制限した流体の使用を義務付けている。しかしながら、これらの流体は体外回路の一部であり、回路で直ちに希釈されるので、この制限は不要である。これらの注入液を厳格に機械制御で投与することによって、濃縮したクエン酸塩が患者の身体に入らないことは確実である。ベーシック対クエン酸の比が２：１乃至８：１の抗凝血液と、５０乃至１０００ｍｍｏｌ／リットルの総ミリモルクエン酸塩成分は、約４％ｗ／ｖの総クエン酸含有量とともに、本発明によって意図されている。０乃至２０００ｍｍｏｌ／リットルの範囲でベーシッククエン酸塩（５０−１２００ｍｍｏｌ／リットルのクエン酸塩）のみ、及び、導電度をあげるために追加の重炭酸塩ナトリウム又は塩化ナトリウムのいずれか、あるいは双方を有する抗凝血剤溶液は、本発明によって意図されている。最後に、設計が同じで、大量のヒトへの注入に安全であるその他のカルシウムのキレート剤（例えばイソクエン酸）によって交換されたクエン酸塩分子を有する抗凝血剤注入液も、本発明によって完全に意図されている。
【０１６２】
新規なカルシウムとマグネシウムの予混合単一補液：
カルシウムとマグネシウムのモル比が２：１（１：１乃至４：１の範囲）で０．２５倍乃至４倍の連続範囲の希釈／濃縮製剤を有する濃縮カルシウム及び塩化マグネシウムの注入が、本発明によって提供されている。ＣａとＭｇ含有量が同じで、これらのカチオンを伴う何らかのアニオンと共に、ヒトＩＶ輸液に使用することができる全てのその他の製剤も、完全に意図されており、これは、限定するものではないが、乳酸、酢酸塩、グルコン酸塩を含む。
【０１６３】
１．アクセスカテーテル又はアクセス針近傍の静脈血回路リム中のＣａＣ１２とＭｇＣ１２輸液
Ａ：  カテーテル近傍の静脈リム中の
ＣａＣ１２及びＭａＣ１２輸液 ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
カルシウム                                  ２００        １００
マグネシウム                                  ８０        １６０
ナトリウム                                  １５０        １５０
クロリド                                    ３００        ３００
微量金属                                テキスト参照    テキスト参照
Ｂ：  カテーテル近傍の静脈リム中の
ＣａＣ１２及びＭａＣ１２輸液 ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
カルシウム                                  ２００        ４００
マグネシウム                                  ８０        １６０
ナトリウム                                  １５０        １５０
クロリド                                    ７１０        ７１０
微量金属                                テキスト参照    テキスト参照
【０１６４】
上述の成分は、この輸液の最も普通の処方であり、ＣＲＲＴ用のＲＣＡの間のあらゆる動作条件に基づいて、カルシウムとマグネシウムが、廃液中約２：１乃至２：０８のモル比（患者の結晶中の定常状態のクエン酸塩レベルに依存する）で、蓄積された適度の全身クエン酸塩レベルに変えた場合に、正常の生理学的条件の下のヒト血漿中のこれらのイオンのモル比（約２．４：１）に応じて、体外回路から失われるという新規なコンセプトに基づく。従って、回路の静脈血リム中の血液の正常な総カルシウム及びマグネシウム成分を元に戻すカルシウムプラスマグネシウム輸液は、これらのイオンを２：１乃至２：０．８のモル比で含有していなければならない。このような溶液は、ＣＲＲＴを伴うＲＣＡの最適性能に重要である。約１００ｍｌ／分の血漿フローと回路中の対応するカルシウムとマグネシウムの損失をもって、上述のより希釈した（Ａ）流体は、２００−３００ｍｌ／時間といった都合の良い流速を提供する。上述のカルシウムとマグネシウムのモル比が、１：１乃至４：１の範囲にある溶液の、より希釈した（Ａ；ＣＲＲＴ用など）及びより濃縮した（Ｂ；外来患者ＨＤ用など）の形も、本発明によって意図されている。
【０１６５】
正しいカルシウム含有量の選択は、正確なポンピング（より希釈した流体が好まれる場合）の必要性と、注入すべき容量を制限し、クエン酸塩抗凝血剤溶液の導電度と導電度を異ならせる必要性によって決まる。直接的に（非接触の、滅菌法を用いるなどして）クエン酸塩とカルシウム輸液のオンライン導電度測定を使用する、あるいは、推測した（輸液バッグが適切に接続されていれば）クエン酸塩抗凝血剤及び／又はカルシウム輸液ボーラスに応じたフィルタ廃液の導電度の変化を用いて、クエン酸塩輸液とカルシウム輸液の事故による混同を検出するというアイディアは、本発明による、新規なアイディアである。
【０１６６】
カルシウム輸液による微量カチオン金属元素補充：
クロム、銅、マンガン、モリブデン、セレン、亜鉛、及び鉄といったカチオンの形の微量元素は、クエン酸塩によってキレート化される。クエン酸塩は、これらの微量金属のほとんどあるいは全てを、結晶中のそのキャリアたんぱく質からはがし、体外回路を通って患者の身体からそれを除去することが期待される。上記に詳述した、比例するマグネシウムの除去に関する概念と同様に、排出カルシウムに対する個々の腎代償療法回路の廃液のモル濃度比によって、微量金属の除去は、カルシウムの除去に比例することが期待される。従って、本発明は、±１００％の範囲の総モル濃度比で、ＲＣＡ間の回路廃液中の総微量金属に対する総カルシウムのモル濃度比で規定される、輸液中のカルシウムに対する固定モル比で、ヒトの結晶中に存在するカチオン性微量金属によって補填されるカルシウムとマグネシウムの輸液を提供する。Ｃａ２＋とＭｇ２＋を伴うアニオンと、カチオン性微量金属は、沈殿することなく、全てのカチオンと適合性があり、ＩＶ輸液に対して安全性でなくてはならない。限定するものではないが、考えられる候補には、クロリド、乳酸塩、グルコン酸塩、又は酢酸塩が含まれる。上述のモル比の条件を満足するこのカルシウムとマグネシウムの好適なアニオンと、多数の微量要素との可能性のある製剤は全て、本発明によって完全に意図されている。別のアプローチによれば、クエン酸塩抗凝血剤、透析液、あるいは前−又は後−希釈補液注入による微量元素置換を提供することが可能であり、従って、本発明は、これらの流体に微量金属元素を補填して、局所クエン酸抗凝血を行う間のこれらの金属の質量バランスを回復することを意図している。
【０１６７】
最後に、カルシウム補液は全て、塩化ナトリウムを補填して最終濃度を１５０ｍｍｏｌ／リットルとして、ナトリウム質量バランスの計算を容易にし、また、流体の最終導電度を調整することができる。質量バランスの計算を容易にする目的でカルシウム交換尿液に濃縮電解質溶液（０−４０００ｍｍｏｌ／リットルの濃度範囲の塩化ナトリウムの特別な例を含む）を加えること、及び、測定した（直接的に、又は、フィルタ廃液のその効果を介して間接的に）導電度を用いて溶液を同定するために導電度をあげることは、本発明によって完全に意図されている。
【０１６８】
治療モダリティ用リン酸塩を伴う重炭酸塩：
新規な１倍の透析液製剤の一実施例では、全ての新規な電解質特性が、酸濃縮物のユニークな成分によって提供されている。このように、商用透析機会に現在使用されている標準的な塩基性（重炭酸塩）濃縮物は、変更することなく使用することができる。しかしながら、一の実施例では、リン酸塩をこの塩基性濃縮物の一部として提供して、酸性濃縮物中のＣａ２＋及びＭｇ２＋イオンとの非適合性に関する問題をなくすことができる。
【０１６９】
１．リン酸塩を伴う塩基濃縮物：
ここで最も重要な設計特性は、水中にナトリウム−重炭酸塩を溶かしただけで調整した溶液のｐＨと同じ緩衝ｐＨとなる比率で、ジナトリウム塩およびモノナトリウム塩の混合物としてリン酸塩を提供する必要があることである。目標ｐＨ値は、ｐＨ＝（ｐＫａ１＋ｐＫａ２）／２として規定される。ここで、ｐＫａ１とｐＫａ２は、２５℃におけるカルボン酸の酸分離定数と、この濃縮液のイオン強度（目標ｐＨ約８．４を伴い、約６．４及び１０．３であることが期待される）である。リン酸塩ナトリウム塩のこの比は、式ｐＨ＝ｐＫａ２＋ｌｏｇ（塩／酸）から得られる。ここで、ｐＫａ２は、リン酸の第２の酸分離定数であり、２５℃で約７．１である。従って、塩（リン酸二ナトリウム）と酸（リン酸一ナトリウム）との比は約２０：１である。正確な比は、若干異なることがあり（これらのｐＫａは、濃縮物のイオン強度で若干異なることがある）、実験によって容易に決定することができる。これらの流体設計によれば、過剰なＣＯ２ガス、逆に言えば、ＣＯ３２−イオンが、重炭酸塩／リン酸塩混合濃縮物中に発生しない。この濃縮物は、１倍の重炭酸塩が、希釈に応じて２０乃至４０ｍｍｏｌ／リットルの間で変化するように提供される。リン酸塩は、重炭酸塩が３０であり、濃縮物の希釈によって０．８から約１．７ｍｍｏｌ／リットルの間で変化する場合に、１．２５ｍモルとなる。
【０１７０】
リン酸塩を伴う塩基濃縮物：
酸濃縮物と水で１倍に            
混合した後のリン酸塩寄与      １倍の塩基流体成分    １倍の塩基流体成分
を伴う塩基濃縮物 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        ３２．４４            ３２．４４
ＨＣＯ３−                        ３０                  ３０
Ｈ２ＰＯ４（−）：
ＨＰＯ４（２−）
比１：２０                        １．２５              ＊２．４４
【０１７１】
リン酸塩を伴わない塩基濃縮物：
酸濃縮物と水で１倍に          １倍の塩基流体成分    １倍の塩基流体成分
混合した後の塩基濃縮物 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        ３０                  ３０
ＨＣＯ３−                        ３０                  ３０
【０１７２】
様々な操作モードに特化したリン酸塩を伴う酸濃縮物：
最も重要な新規特性は、低ナトリウム、カルシウム及びマグネシウムと、追加したクエン酸塩及びリン酸塩成分（適用可能な場合）である。これらの流体も、塩化ナトリウムを補填したクエン酸塩溶液の使用を仮定している。約２５％＋／−の範囲は、これらのすべての新規な成分濃縮物について意図されている。１倍のナトリウム濃縮物はおおよそであり、ナトリウムモデリングプログラム（現在の透析機の標準特性）によって許される限り臨床的に変化して、個々の患者及び選択された治療モダリティに合わせることができる。最終の１倍治療流体は、理論的には、バッグに詰めた滅菌液として提供することもでき、このような使用のための成分も、ここで意図されている。
【０１７３】
前−及び後−同時希釈ＣＶＶＨに特化したリン酸塩を伴う酸濃縮物：
塩基濃縮物と水で１倍に            
混合した後のリン酸成分      １倍の最終流体成分    １倍の酸流体成分
を伴う補液酸濃縮物 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        １３６              １０６
カリウム                          ４．０              ４．０
クロリド                          １１０              １１０
重炭酸塩                            ３０                  ０
カルシウム                            ０                  ０
マグネシウム                          ０                  ０
リン酸                            １．２５            １．２５
デキシトロース                    ５．５              ５．５
【０１７４】
１２−２４時間ＳＬＥＤＤに特化したリン酸塩を伴う酸濃縮物：（回路からほぼ完全にカルシウムとクエン酸塩が除去された場合にのみ、臨床的に有害な血液が見つかる）
塩基濃縮物と水で１倍に
混合した後のリン酸成分      １倍の最終流体成分    １倍の酸流体成分
を伴う透析液酸濃縮物 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        １３９              １１１
カリウム                          ４．０              ４．０
酸とベーシッククエン酸１：２      ０．９              ２．７
クロリド                        １１４．１          １１４．１
重炭酸塩                            ２８                  ０
カルシウム                        ０．３              ０．６
マグネシウム                      ０．１５            ０．３
リン酸                            １．２５            １．２５
デキシトロース                    ５．５              ５．５
【０１７５】
カルシウムは、０．０ｍＭ乃至０．８ｍＭの範囲であり、マグネシウムは０．０ｍＭ乃至０．４ｍＭの範囲である（マグネシウムは、通常、カルシウムの４０−５０％である）。酸性クエン酸塩は、０．０ｍＭ乃至１．５ｍＭの間で変化し、総クエン酸塩は０．５ｍＭ乃至３．０ｍＭの間で変化する。上記流体のこのような変動は全て、本発明によって完全に意図されている。その他の全てのイオン濃度は、約±１０％変化することがあり、このような変動は全てここで、意図されている。
【０１７６】
全てのオンラインＣＲＲＴ用のリン酸塩を伴う単一の、障害酸性濃縮物：
塩基濃縮物と水で１倍に
混合した後のリン酸成分      １倍の最終流体成分    １倍の酸流体成分
を伴う治療液酸濃縮物 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        １３８              １０８
カリウム                          ４．０              ４．０
クロリド                          １１４              １１４
重炭酸塩                            ２８                  ０
カルシウム                            ０                  ０
マグネシウム                          ０                  ０
リン酸                            １．２５            １．２５
デキシトロース                    ５．５              ５．５
【０１７７】
カルシウムは、０．０ｍＭ乃至０．８ｍＭの範囲であり、マグネシウムは０．０ｍＭ乃至０．４ｍＭの範囲である（マグネシウムは、通常、カルシウムの４０−５０％である）。酸性クエン酸塩は、０．０ｍＭ乃至１．５ｍＭの間で変化し、総クエン酸塩は０．５ｍＭ乃至３．０ｍＭの間で変化する。上記流体のこのような変動は全て、本発明によって完全に意図されている。その他の全てのイオン濃度は、約±１０％変化することがあり、このような変動は全てここで、意図されている。
【０１７８】
前−及び後−希釈ＨＶＨＦと標準ＨＤ、及び後希釈ＨＤＦを含む全ての外来患者強化血液浄化治療用のリン酸塩を伴う単一の、障害酸性濃縮物：
塩基濃縮物と水で１倍に
混合した後の                １倍の最終流体成分    １倍の酸流体成分
透析液酸濃縮物成分 ｍｍｏｌ／リットル ｍＥｑ／リットル
ナトリウム                        １３６                ９９
カリウム              2.0又は3.0又は4.0      2.0又は3.0又は4.0
酢酸                              ３．０              ３．０          
クロリド              101又は102又は103    101又は102又は103    
重炭酸塩                            ３７                  ０
カルシウム                            ０                  ０
マグネシウム                          ０                  ０
デキシトロース                    ５．５              ５．５
【０１７９】
高血液フローの最も重大な問題は、全身にクエン酸塩が蓄積することである。従って、上述の流体中にはクエン酸塩はなく、酸化用に酢酸塩が使用されている（バクテリアの成長を防止するため）。酢酸塩の含有量は、臨床使用における標準の酸濃縮物に比較できるが、ほぼ酢酸塩フリーの治療流体が求められる場合は、１倍に顕著に減らすことができ、このような変更は、本発明によって完全に意図されている。３００ｍｌ以上の血液フローでは、現在のろ過技術が血漿クエン酸塩とカルシウムの抽出を単一経路中で６０−８０％に制限する。代替の実施例では、カルシウムは０．０ｍＭ乃至１．０ｍＭの範囲であり、マグネシウムは０．０ｍＭ乃至０．５ｍＭの範囲である（マグネシウムは、通常、カルシウムの４０−５０％である）。酸性クエン酸塩は、０．０ｍＭ乃至１．５ｍＭの間で変化し、総クエン酸塩は０．５ｍＭ乃至３．０ｍＭの間で変化する。上記流体のこのような変動はここに意図されている。その他の全てのイオン濃度は、約±１０％変化することがあり、このような変動は全てここで、意図されている。最後に、上述の１倍治療流体のいずれにおいても、カリウム（Ｋ）濃度は、２、３、又は４ｍＭである。
【０１８０】
特に、標準３４倍希釈におけるナトリウムは、安全にモニタを行うために（特に、高張性ナトリウムが変更したクエン酸塩抗凝血剤に存在する場合）、約３−５％のより少ない電解質含有量（上述のモル比は保って）の低又はゼロカルシウムとマグネシウム酸性濃縮物を提供することによって、約１３０ｍＭを目標にしており、この方法は本発明によって適用される。通常の希釈比での透析液の最終導電度は、従って、約１２．６となり、低ナトリウムとカルシウムとマグネシウムがないために、通常の１４．０より１０％低く、カルシウムとマグネシウムフリーの酸性濃縮物が使用されている新鮮な透析液導電度モニタリング（全ての透析機械でルーチンに行われている）を介して機械が検出することができるようにしている。オペレータが、ＲＣＡ用の特別な酸性濃縮物の使用を確認すると、酸性濃縮物の希釈比が自動的に調整されて、治療処方で求められている約１３４−１３８ｍＭのナトリウムを伴う最終流体を産生する。この方法の唯一の欠点は、このような酸性濃縮物を使用することによって、高ナトリウムプロファイルが若干制限されることである。
【０１８１】
１倍の流体成分について上記に述べられている。これらの値は、臨床経験に基づいて若干変更することができる。機械は、個々の患者に最もよく適合するように治療処方に応じて濃縮物の希釈を変更する。これによって、オンライン生成流体を使用する最終準備における電解質の濃度範囲となる。
【０１８２】
必要があれば、酸濃縮物にリン酸塩を提供して、バクテリアの成長を妨げる酸の形に代えることができる。短期の、強力な３−６時間、週あたり３回の治療用に特別に設計された酸及び塩基濃縮物からリン酸塩を取り除いても良い。リン酸を使用しない場合、酸濃縮物の酸性度は、クエン酸と酢酸を含有することによって確実になる。カルシウムとマグネシウムが欠落している場合、流体回路への塩付着物は生じそうもなく、酸化は主に、酸濃縮物におけるバクテリアの成長を防止する働きをする。クエン酸塩とナトリウムの含有率は、操作モード及び抗凝血溶液の成分と注入レートに関連する。より低いナトリウム、カルシウム及びマグネシウム含有率によって、標準希釈比における導電度がより低くなり、機械が、重要な安全性特性であるＲＣＡ用の目立つ酸濃縮物の存在を検出することができる。
【０１８３】
血液浄化における主な拡散モードをＣＲＲＴの間に使用する場合、（前希釈ＨＤＦ又はＳＬＥＤ）、面倒な生理学的結果を起こすことがある血液の完全なカルシウム除去を防止するためには、カルシウムとマグネシウムが新鮮な治療流体に存在していなければならない（この生じうる面倒な効果は、今日の臨床的プロトコルは体外回路中にこのような高い断片的クエン酸塩とカルシウム抽出物を達成しておらず、実際生じることが考えられないため、推論される）。
【０１８４】
示されている濃度は、パート１（酸）及びパート２（塩基）からの最終１倍の組み合わせた濃縮物に寄与している。濃縮物パート１とパート２からの流体の相対流量に依存して（機械とオンライン流体生成システムの設計に依存）、パート１とパート２の正確な組成設計が自然に規定することができ、所望の最終希釈サマリ１倍生成物を正しく産生する。このような計算と最終濃縮物組成は、オンライン流体生成の通常のやり方から、及び上述したような最終１倍流体に届く標的濃度範囲から当業者には明らかであり、本発明によって意図されている。
【０１８５】
本発明によるＲＣＡシステム１１０の物理的設計と流体組成（抗凝血剤、カルシウムとマグネシウムの輸液、別々の酸濃縮物と、塩基濃縮物）によれば、抗凝血剤強度（１リットルの血漿中に注入したクエン酸塩の量）、カルシウムとマグネシウムの注入レート、治療液体ナトリウム及びカリウム濃度と、治療液体重炭酸塩濃度の個別のフレキシブルな選択が可能になる。患者の身体中及び、ＲＣＡ中の体外回路におけるキーとなる少量の溶質の移動に関して詳細に知ることによって、治療動作モードを使用する間のすべての溶質について質量バランスの計算を自動的かつ詳細に行うことができる。これによって、流体流量と治療流体組成を個々の処方に最適にすることができる。この溶質流束処方と流体組成から推測することができ、またオンラインクリアランスの測定に基づいて認証／測定される。
【０１８６】
オンラインヘマトクリットセンサ１５０及びＯＣＭ１７０は、システム１１０の性能を連続的に安全にモニタする。ＯＣＭ１７０によれば、クリアランス投与、カルシウム投与、クエン酸塩蓄積量の予測、及び薬剤投与とリサーチ目的に重要な血液浄化の拡散対対流成分の計算が、数学的に正確になる。ヘマトクリットセンサ１５０は、アクセス再循環を検出することもできる。最後に、抗凝血剤注入ボーラスに基づく方法と、従来の透析液導電度モデリングに基づく方法を伴うオンラインクリアランスの連続測定によって、測定したアクセス再循環に相関する場合に、永久（動脈）アクセスが使用されている場合の臨床的に有益な精度を持って、患者の静脈出力のオンラインモニタが可能である。
【０１８７】
本発明によるソフトウエア制御モジュールは、正しい回路配管接続のを検証する要素を具えていても良く、オペレータによる安全なクエン酸塩処方の選択を案内することもできる。安全な測定としては、クエン酸塩の蓄積又はその他の合併症の可能性を伴う処方は許されない。このことは、ＲＣＡシステム１１０の下記のフローステップに詳細に述べられている。
【０１８８】
サポートされうる動作モードには：１）２４時間ＣＶＶＨ用又は強力４−５時間ＨＶＨＦ治療用（図８ａ及び８ｂ）の同時前希釈及び後希釈血液ろ過を行う純粋な対流ＲＲＴ；  ２）２４時間ＳＬＥＤ及び従来の４−５時間ＩＨＤ（図５ａ及び５ｂ）双方にネット限外ろ過のみを行う純粋な拡散ＲＲＴ；  ３）高血液フローと、クリアランス及び制御コストを最大にすることが所望される外来患者用４−５時間治療用（図７ａ及び７ｂ）の後希釈血液ろ過（オンライン後−ＨＤＦ）；  ４）対流及び拡散クリアランスを送出し、クロッティングを最小に抑えることが所望される２４時間ＣＲＲＴ用（図６ａ及び６ｂ）前−希釈血液ろ過（オンライン前−ＨＤＦあるいはＣＶＶＨＤＦ）；  ５）全ての拡張治療（ＣＲＲＴ又は夜間治療）モダリティ用追加単針操作モード；が含まれる。このモードの最も大きな利点は、患者からの血液回収が、アクセス針の断接続が生じた場合に即時に中止されることである。これに対して、二本の針が用いられている場合、静脈アクセスの断接続があると、機械が静脈針を介して血液を吸引し続けるときに致命的な出血が生じる可能性がある。
【０１８９】
本発明による新規なオンライン導電度ダイアリザンス法によれば、適宜の処方を伴うこれらの各モダリティについて、血漿少量溶質クリアランスを計算して、定期的に認証することができる。アクセス再循環がヘマトクリットセンサ１５０、１５２によってモニタされ測定されていることを仮定して、尿素などの溶質の全血液クリアランスをデータから推定することができる。このことは、医師に少量溶質時間当たりのクリアランスゴール、同様に、対流対拡散血液浄化の度合いの選択にかつてないフレキシビリティと正確さを提供する。各操作モードに対する処方を抽出する制御プログラムが開発されて、処方の記載の完全な自動化が可能となる。総治療流体フローは、使用する浄化方法に関係なく、通常、総血漿フローの２５０％、あるいは総血液フローの約１６０％を超えない。このような流体効率は、現在の伝統的な臨床透析処方で行われているものに完全に匹敵する。
【０１９０】
本発明によるＲＣＡ処方の原理は以下のとおりである。十分な血漿総カルシウム対クエン酸塩比として、効果的な抗凝血を行わなくてはならない。総カルシウム（ｍＭ）対クエン酸塩（ｍＭ）比は、体外回路中で２乃至４の範囲である。クエン酸塩の部分は、抗凝血剤輸液中のクエン酸として与えられる（トロンビンの酸化とその他の凝血カスケードたんぱく質を介して抗凝血を更に強化し、アルブミンに対する結合の混乱によってカルシウムの限外ろ過可能な画分を増やすため）。血漿フローは、ヘマトクリット及び血液フローセンサモジュール１５０、１５２を用いてオンラインでモニタすることができる。このことで、回路中に送出したカルシウム負荷を計算できるようになり、必要な抗凝血輸液レートを規定する。アクセス再循環も、ヘマトリクットセンサ１５０，５１２によってモニタできる。
【０１９１】
この処方は、肝臓代謝が完全にない場合（肝臓疾患）でもクエン酸塩蓄積の可能性をなくすものでなくてはならない。このことは、クエン酸塩血漿ダイアリザンスを体外回路中の血漿フローの約６０−８０％に保持し、これを１リットルの回路血漿中に注入したクエン酸塩の量と、使用した治療流体中のクエン酸塩濃度目標総血漿カルシウムに関連付けることで達成することができる。目標総血漿カルシウムレベルは、オペレータによって規定されるべきである（通常、血清アルブミン濃度によって２−２．５ｍｍｏｌ／リットル）。このことは、定常状態において全身血漿イオン化Ｃａに間接的に影響するであろう。総カルシウムの限外ろ過可能であり、透析可能な留分が選択されるべきである（カルシウム対クエン酸塩比に依存して、０．７乃至０．９５の範囲となる）。血漿アルブミンレベルは、目標とする総全身血漿Ｃａレベルにおける全身イオン化Ｃａレベルに影響を与えるため、更に、考慮する。全身クエン酸塩レベルは、肝臓疾患のあるＩＣＵの患者ですらも最小限の影響を有する。なぜなら、２乃至３ｍＭレベルを超えるクエン酸塩蓄積は、フィルタ機能が特定の流体流量で維持されているときには生じ得ないからである。クエン酸塩、カルシウムとマグネシウム、ナトリウムと重炭酸塩（及び微量金属ミネラル）について正しい質量バランス計算ができる処方及び治療流体組成を提供することができる。
【０１９２】
以下の記述において、略語の意味は以下のとおりである。
Ｃｓｙｓ：  クエン酸塩代謝ゼロ（肝臓疾患；ＲＣＡにおける最悪のケース）の患者における計算した定常状態全身血漿クエン酸塩濃度
Ｅ：単一フィルタ経路の治療流体クエン酸塩濃度差を低減するための見かけ上の回路後抗凝血剤注入動脈血漿クエン酸塩（血漿クエン酸塩抽出率）；（ＥＣｉｔ、ＥＣａ）
ＤＣｉｔ：  見かけ上のクエン酸塩血漿ダイアリザンス（ＤＣｉｔ＊は計算を行う間に調整したＱＢＣｉｔを表し、及び、ＤＣｉｔは、未調整のＱＰを表わす）
ＤＣｏｎｄ：  見かけ上の「サマリ導電度溶質」全血液ダイアリザンス。この値は、フィルタＫｏＡＣｏｎｄ、Ｑｂ、Ｑｄ、及びＱｕｆから予測することができ、及び／又は、ナトリウムクエン酸塩ボーラスベースの測定によって、又は、伝統的なオンライン導電度ダイアリザンス測定法によって決定することができる（高血流治療セッション用；後者の方法は、従来技術であり、ＳＬＥＤに適用できないので、ここでは言及していない）
ＱＢ：  分析した溶質の有効動脈血液水流；  ＱＢＣｏｎｄは、導電度についての動脈全血液水流とほぼ同じであり、ＱＢＣｉｔは、クエン酸塩についての動脈血血漿水流とほぼ同じである。クエン酸塩の場合、「Ｅ」を計算するために、血漿水容積を調整して、ＲＢＣｓ間の自由な水シフトと、高張性クエン酸塩抗凝血剤に応じた血漿スペースを得、ＤＣｉｔを、これらの調整を行って計算する。Ｅ＝ＤＣｉｔ＊／ＱＢＣｉｔ（＝ＤＣｉｔ／ＱＰ）を得たら、未調整のＱＰとＤＣｉｔを用いて、続くＣｓｙｓの計算を簡単にすることができる。
ＱＰ：高張性抗凝血剤輸液の効果を得るための調整を行っていない動脈血液血漿フロー（これらのシフトは、Ｅの計算の間に計上される）。
Ｃｉｎｆ：前フィルタ補液、又は、血液流体コンパートメント間の水シフト用調整を行う前の、抗凝血剤輸液の結果としての動脈血漿クエン酸塩濃度の上昇。（これらのシフトは、Ｅの計算の間に計上される）。
Ｈｇｂ：動脈血中のヘモグロビン濃度
Ｑｐｒｅ：前フィルタ補液流速
Ｑｐｏｓｔ：後前フィルタ補液流速
Ｑｄ：透析流体流速
Ｑｕｆ：ネット限外ろ過（負の流体バランスゴールプラスクエン酸塩及びＣａ輸液レート）ＱＣａ／Ｍｇ：カルシウムとマグネシウム輸液の流速
Ｑｔｆ：総治療流体流速（＝ＳＬＥＤ中のＱｄ）
ＤＣｏｎｄ：クエン酸ナトリウムボーラスベースの測定によって決まる「導電度溶質」ダイアリザンス
ＤＣｉｔ：計算したクエン酸塩ダイアリザンス（計算中の調整したＱＢＣｉｔを表わす場合はＤＣｉｔ＊、及び、未調整のＱＰを表わす場合は、ＤＣｉｔ）。
Ｄｄｉｆｆ：測定した総ダイアリザンスの計算した拡散成分（ＤｄｉｆｆＣｏｎｄ、ＤｄｉｆｆＣｉｔ）；ＳＬＥＤでは、拡散ダイアリザンスは、総ダイアリザンスに等しい）ＫｏＡ：質量移動領域係数；溶質に特定したフィル多機能の測定（ＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏａＣｉｔ）
ａとＳ：溶質拡散率とふるい係数；ａＣｏｎｄ；ａＣｉｔ；ＳＣｏｎｄ；ＳＣｉｔ
ｆ：透析可能／ろ過可能な総血漿Ｃａ留分を産出する補正ファクタ
【０１９３】
１）ＲＣＡモードで機械を始動
【０１９４】
２）ａ）治療タイプの選択：持続性低効率透析（ＳＬＥＤ）、血液透析ろ過（前−ＨＤＦ又は後−ＨＤＦ）、又は、純粋な血液ろ過（前−ＣＶＶＨ又は前＋後−ＣＶＶＨ）。
ｂ）治療期間の選択：１０時間又は２４時間
ｃ）アクセス接続の選択：レギュラー対単針
【０１９５】
３）ａ）機械が、フィルタ、配管、抗凝血剤とカルシウム溶液、及びＲＣＡ酸濃縮物をアドバイスする
ｂ）全てのディスポーザブルが機械によってアドバイスされていることを確認する
ｃ）配管を透析器に接続する
ｄ）輸液ポンプを接続する
ｅ）プライミング溶液でシステムを整える
ｆ）システム保全を試験する（現機械のプロトコル）
【０１９６】
４）ＲＣＡプライミングチェック：再循環モードで接続した回路動脈及び静脈端で実行する
ａ）治療流体の導電度が、ＲＣＡモードに特定の酸濃縮物のより小さい希釈のターゲットにあることを確認
ｂ）導電度が異常であれば警告を出す：ＲＣＡ治療についての不適正な酸濃縮物
ｃ）クエン酸塩ポンプをオンにして、透析器のドレイン回路中の導電度の上昇を測定して、クエン酸塩ポンプのクエン酸塩輸液負荷を確認
ｄ）警告：廃液の導電度の変化に基づいてクエン酸塩ポンプの負荷がクエン酸塩輸液溶液でない場合
ｅ）クエン酸塩ポンプをオンにして、透析器のドレイン回路中の導電度の上昇を測定して、カルシウムポンプのカルシウム輸液負荷を確認
ｆ）警告：廃液の導電度の変化に基づいてＣａ２＋ポンプの負荷がカルシウム輸液溶液でない場合
【０１９７】
５）入力患者情報
ａ）性別、身長、身長、体重（最小限のデータは体重）（ワトソン容量とＶＥ計算が必要な場合）
ｂ）最小限データは全身ヘモグロビンとアルブミン濃度
【０１９８】
６） ＳＬＥＤ、ＨＤＦ、又はＨＦの選択
【０１９９】
ＳＬＥＤの選択
７） 事前の選択に基づくソフトウエアによってアドバイスされた治療情報
ａ）確認：フィルタタイプ（期待されるＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｉｔ、ＳＣｏｎｄ、ＳＣｉｔを決定）
ｂ）入力：期待された最大アクセス血液流速（ＱＢ）
ｃ）確認：透析液流速（ＨＤ及びＨＤＦ２００％ＱＢ；  ＣＶＶＨ２００％ＱＰ）
ｄ）入力：治療毎に必要な総ネット限外ろ過（１０時間又は２４時間）
ｅ）確認：透析機警告パラメータの設定
ｆ）確認：クエン酸塩抗凝血剤溶液（ＩＣＶ対ＯＰＤ；ほぼ均一）
ｇ）確認：カルシウム溶液タイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ、ほぼ均一）
ｈ）確認：全身血液中の許容最大クエン酸塩レベル（２．０−４．０ｍＭ）
ｉ）確認：使用した透析酸及び塩基濃縮物
【０２００】
８）患者への接続
【０２０１】
９）隔離ＨＤモードでの患者への初期接続後の安全チェック
ａ）治療開始、廃液の導電度を見ることで動脈リブのクエン酸塩注入を確認
ｂ）自動オンライン血液ろ過又は温度技術によるアクセス再循環の測定
ｃ）１２時間ＳＬＥＤ中のＱＢ１５０−３００及びＱＤ３００−６００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｄ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｅ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算
ｆ）２４時間ＳＬＥＤ中のＱＢ（プライミング溶液）７５−１５０及びＱＤ１５０−３００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｇ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｈ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算（１２時間モードで、透析液ボーラスベースと血液ボーラスベースのＤＣｏｎｄが測定される）
【０２０２】
１０）確認アラームの表示
ａ）１０−１５％以上の再循環が検出されると警告する；治療は安全であるが、尿毒素のクリアランスにはあまり有効でない。
ｂ）オンラインセンサでＨｇｂ濃度を測定（初期の値と２０％以上差がある場合は、警告を出す）。
ｃ）回路の動脈リムのクエン酸塩がない場合は警告を出す（ボーラスの間に確認）
ｄ）フィルタＤｃｏｎｄが、生体内期待値から１０−２０％以上差がある場合、警告を出し、フィルタを拒絶することがある。
ｅ）低ナトリウムＲＣＡ酸濃縮物のＲＣＡモード希釈での補液の導電度の期待値と検出値が合致しなかった場合に警告を出す。
【０２０３】
１１）入力データの分析
ａ）生体内ＤＣｏｎｄを用いて処方と機械設定を決定
ｂ）発生したＱＢ、Ｃｉｎｆ、Ｑｄ  Ｑｕｆ、ＱＣｉｔ１、ＱＣａ／Ｍｇを機械に表示
ｃ）期待ＤＣｏｎｄ（ｍｌ／分）を表示（重量調整処方を使用する場合）
ｄ）期待最大Ｃｓｙｓを表示
ｅ）回路のＣａ２＋ロスに対する期待Ｃａ補液投与（ｍｍｏｌ／時）を表示（処方は、均一なＱＢとＤＣｏｎｄ対重量調整を有する）
【０２０４】
ＨＤＦ用：
７）事前の選択に基づくソフトウエアによってアドバイスされた治療情報
ａ）入力：  透析機タイプ（期待ＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｉｔ、ＳＣｏｎｄ、ＳＣｉｔを決定）
ｂ）入力：  回路中の許容最大血液濃度（５０−７０％の範囲に規定）
ｃ）入力：  治療流体サマリ流速（ＱＢの２００％）
ｄ）入力：  ＣＲＲＴの総クリアランスゴール（Ｋｔ／ＶベースのＤＣｏｎｄ又はＫｔのみ）
ｅ）入力：  治療毎に必要な総ネット限外ろ過（あるいは２４時間以上）
ｆ）入力：  透析機警告パラメータの設定
ｇ）入力：  クエン酸塩溶液タイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ；ほぼ均一）
ｈ）入力：  カルシウム溶液タイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ、ほぼ均一）
ｉ）入力：  全身血液中の許容最大クエン酸塩レベル（２．０−４．０ｍＭ）
ｊ）入力：  使用した透析酸及び塩基濃縮物
【０２０５】
８）患者への接続
【０２０６】
９）隔離ＨＤモードでの患者への初期接続後の安全チェック
ａ）治療開始、廃液の導電度を見ることで動脈リブのクエン酸塩注入を確認
ｂ）オンライン血液希釈技術によるアクセス再循環の測定
ｃ）１２時間ＳＬＥＤ中のＱＢ１５０−３００及びＱＤ３００−６００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｄ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｅ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算
ｆ）２４時間ＳＬＥＤ中のＱＢ（プライミング溶液）７５−１５０及びＱＤ１５０−３００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｇ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｈ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算（１２時間モードで、透析液ボーラスベースと血液ボーラスベースのＤＣｏｎｄが測定される）
【０２０７】
１０）確認アラームの表示
ａ）１０−１５％以上の再循環が検出されると警告する；治療は安全であるが、尿毒素のクリアランスにはあまり有効でない。
ｂ）オンラインセンサでＨｇｂ濃度を測定（初期の値と２０％以上差がある場合は、警告を出す）。
ｃ）回路の動脈リムのクエン酸塩がない場合は警告を出す（ボーラスの間に確認）
ｄ）フィルタＤｃｏｎｄが、生体内期待値から１０−２０％以上差がある場合、警告を出し、フィルタを拒絶することがある。
ｅ）低ナトリウムＲＣＡ酸濃縮物のＲＣＡモード希釈での補液の導電度の期待値と検出値が合致しなかった場合に警告を出す。
【０２０８】
１１）入力データの分析とＨＤＦ動作モードへの変更
ａ）設定した血液濃度でＱＢの％で後希釈が可能であるかを決定
ｂ）ＣＲＲＴであれば、前ＨＤＦ、ＱＢのＱｐｒｅ３０％、及びＱＤとしての残りの治療液を常に使用
ｃ）短期治療の場合、血液濃度の制限が許せば、Ｑｐｏｓｔ２０％のＱＢを用いて前ＨＤＦを使用
ｄ）さもなければ、同様にＱｐｒｅ３０％のＱＢを用いて短期治療用の前ＨＤＦを使用
ｅ）治療ゴール、患者データ、及びＤＣｏｎｄに基づく血液ボーラス、入手できる場合は透析液ボーラスベースのＤＣｏｎｄ値に基づいて処方と機械設定を決定
ｆ）ＱＢ、Ｃｉｎｆ、Ｑｐｒｅ（ｐｒｅ−ＨＤＦ）あるいはＱｐｏｓｔ（ｐｏｓｔ−ＨＤ    Ｆ）、Ｑｕｆ、ＱＣｉｔ１、ＱＣａ／Ｍｇを表示
ｇ）期待総ＤＣｏｎｄ（ｍｌ／分）を表示
ｈ）期待最大Ｃｓｙｓを表示
ｉ）補液の前に期待回路Ｃａロス（ｍｍｏｌ／時）を表示（処方は、均一なＱＢとＤＣｏｎｄ対重量調整を有していてもよい）
【０２０９】
ＨＦ用
１２）事前の選択に基づくソフトウエアによってアドバイスされた治療情報
ａ）入力：  透析機タイプ（期待されるＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｉｔ、ＳＣｏｎｄ、ＳＣｉｔを決定）
ｂ）入力：  回路中の許容最大血液濃度（５０−７０％の範囲に規定）
ｃ）入力：  治療流体サマリ流速（ＱＢの２００％）
ｄ）入力：  ＣＶＶＨの総クリアランスゴール（Ｋｔ／ＶベースのＤＣｏｎｄ又はＫｔのみ）
ｅ）入力：  治療毎に必要な総ネット限外ろ過（あるいは２４時間以上）
ｆ）入力：  透析機警告パラメータの設定
ｇ）入力：  クエン酸塩溶液タイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ；ほぼ均一）
ｈ）入力：  カルシウム溶液タイプ（ＩＣＵ対ＯＰＤ、ほぼ均一）
ｉ）入力：  全身血液中の許容最大クエン酸塩レベル（２．０−３．０ｍＭ）
ｊ）入力：  使用した透析液酸及び塩基濃縮物
【０２１０】
１３）患者への接続
【０２１１】
１４）隔離ＨＤモードでの患者への初期接続後の安全チェック
ａ）治療開始、廃液の導電度を見ることで動脈リブのクエン酸塩注入を確認
ｂ）オンライン血液希釈技術によるアクセス再循環の測定
ｃ）１２時間ＳＬＥＤ中のＱＢ１５０−３００及びＱＤ３００−６００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｄ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｅ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算
ｆ）２４時間ＳＬＥＤ中のＱＢ（プライミング溶液）７５−１５０及びＱＤ１５０−３００（ｍｌ／ｍｉｎ）での生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの測定
ｇ）選択された特定フィルタの期待値と比較；有意な差があればオペレータに警告
ｈ）上述の測定から生体内ＫｏＡＣｏｎｄベースラインの計算（１２時間モードで、透析液ボーラスベースと血液ボーラスベースのＤＣｏｎｄが測定される）
【０２１２】
１５）確認アラームの表示
ａ）１０−１５％以上の再循環が検出されると警告する；治療は安全であるが、尿毒素のクリアランスにはあまり有効でない。
ｂ）オンラインセンサでＨｇｂ濃度を測定（初期の値と２０％以上差がある場合は、警告を出す）。
ｃ）回路の動脈リムのクエン酸塩がない場合は警告を出す（ボーラスの間に確認）
ｄ）フィルタＤｃｏｎｄが、生体内期待値から１０−２０％以上差がある場合、警告を出す（フィルタを拒絶することがある）。
ｅ）低ナトリウムＲＣＡ酸濃縮物のＲＣＡモード希釈での補液の導電度の期待値と検出値が合致しなかった場合に警告を出す。
【０２１３】
１６）入力データの分析
ａ）設定した血液濃度でＱＢの％の時に後希釈が可能であるかを決定
ｂ）治療ゴール、患者データ、及びＤＣｏｎｄに基づく血液ボーラス、入手できる場合は透析液ボーラスベースのＤＣｏｎｄ値に基づいて処方と機械設定を決定
ｃ）上記の最大後フィルタ用にＱｐｏｓｔをプログラムし、所定のＱＢと総Ｑｔｆを有する最大クエン酸塩クリアランス用には、（Ｑｃｉｔ１＋ＱＣａ／Ｍｇ＋Ｑｕｆ）を引く。ＱｐｒｅはＱｔｆ（ＱＢの１５０％）−Ｑｐｏｓｔ。
ｄ）処方と機械設定を決定
ｅ）ＱＢ、Ｃｉｎｆ、Ｑｐｒｅ及びＱｐｏｓｔ（ｐｏｓｔ−ＨＤＦ）、Ｑｕｆ、ＱＣｉｔ１、ＱＣａ／Ｍｇを表示
ｆ）期待ＤＣｏｎｄ（ｍｌ／分）及び期待最大Ｃｓｙｓを表示
ｇ）補液の前に期待回路Ｃａロス（ｍｍｏｌ／時）を表示（処方は、均一なＱＢとＤＣｏｎｄ対重量調整を有していてもよい）
【０２１４】
全操作モード用：
１７）カルシウム投与
ａ）ＤＣｉｔは、ＤＣａに透析可能な留分についてのＤＣａ＊ｆ補正を掛けたものとほぼ等しい（アルブミンレベルとＣｉｎｆによって、０．９５から０．８）
ｂ）目標全身血漿総Ｃａ（ｍＭ）を規定：  Ｃｓｙｓ（０．２５ｍＭＣａ／１ｍＭクエン酸塩）、全身アルブミン（０．２ｍＭＣａ／１ｇ／ｄＬ）、及び目標全身イオン化Ｃａ（全身クエン酸塩が、Ｃｓｙｓ＝３に等しいと仮定すると、目標Ｃａｉ＝１．００ｍＭ）
ｃ）定常状態にある回路Ｃａロスは、ＤＣａ＊（目標全身総Ｃａ−Ｃａｔｆ）に等しい。ここで、Ｃａｔｆは、新鮮な治療流体中のカルシウム濃度（ｍＭ）である。
ｄ）ＱＣａ／Ｍｇは、回路Ｃａロスと、Ｃａ輸液のＣａ濃度から容易に計算される。    ｅ）開始時に、オペレータが１−２時間以上、１−４アンプルのＣａ−グルコン酸塩を与えて、全身イオン化カルシウムを１．２５−１．５近くにしなければならない。
【０２１５】
１８）連続的安全性チェック
ａ）クエン酸塩溶液はクエン酸塩ポンプに正しい状態であり、動脈リムは動脈である（ベースラインＣｔｆ導電度から廃液導電度を常にステップアップすることが期待される）。（クエン酸塩バッグがカルシウム又は生理食塩水に代わっていた場合、あるいは、導電度が異なる上記すべてのＩＶ流体を用いて廃液の導電度モニタリングに基づいて作動中にアクセス接続が逆になった場合、警告を出す。）
ｂ）正しい、独自のＲＣＡ酸濃縮物と標準塩基濃縮物が使用されている場合、ＲＣＡモードにおいて入力Ｃｔｆは一定である。（どの時点においても非ＲＣＡ酸濃縮物が供給されている場合、警告を出す）。
ｃ）入力：オンラインで測定した標準操作からの総Ｄｃｏｎｄと、予測したＣｐ（フィルタ性能が下がって、ボーラスクリアランスの呼び出し及び／又はフィルタ交換を早める場合、警告を出す）。
ｄ）入力：測定したアクセス血液流速：現（ＱＢ）（アクセスの問題が全てのポンプ速度と流体フローを再計算するためＱＢが変化する場合、警告を出す）。
ｅ）入力：測定したヘモグロビン濃度（警告：１０％以上変化した場合、出血の可能性あるいは、過剰限外ろ過の可能性をオペレータに警告する；処方を再計算し、オペレータにＣＢＣのチェックを薦め、ネット限外ろ過目標を修正する）
【０２１６】
１９）時間ごとの安全性チェック：  入力データ
ａ）入力：  オンライン測定した総Ｄｃｏｎｄ（血液ボーラスベース、及び可能な場合は、透析液ボーラスベースの両方法。
ｂ）入力：  測定した回路血液流速：  現（ＱＢ）
ｃ）入力：  設定治療流体流速（ＱＢの通常１５０−２００％）
ｄ）入力：  測定したヘモグロビン濃度
ｅ）入力：  設定した総ネット限外ろ過
【０２１７】
２０）処方の再計算
ａ）計算：  ＤｄｉｆｆＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｉｔ、ＤｄｉｆｆＣｉｔ、総ＤＣｉｔ。
ｂ）全身血液中の最大可能クエン酸塩を計算（Ｃｓｙｓ；２．０−４．０ｍＭ）
ｃ）Ｃｓｙｓが３ｍＭ以上であれば、警告を出し、以下のようにする：ＫｏＡＣｉｔ  が４０−６０％以上であり、フィルタの目標値より低い場合は、フィルタを交換する。フィルタの性能が制限内である場合は、Ｃｉｎｆを下げる（あるいはフィルタのサイズを大きくする）。クリアランスを再度測定し、計算したＣｓｙｓ＜＝４ｍＭになるまでＣｓｙｓを再計算する。
ｄ）全ての変更終了後に現クリアランスを表示する：ＤＣｏｎｄ（ｍｌ／ｍｉｎ）。    ｅ）ＱＢ、ＱＤ、Ｑｃｉｔ、ＱＣａ／Ｍｇ、ネットＵｆ、及びＱｐｒｅ及び／又はＱｐｏｓｔを適用可能に調整する。
【０２１８】
２１）その他の警告
ａ）クエン酸塩バッグがほぼなくなった場合：（機械がバッグ重量を測定する、あるいはバッグの体積を見て、新しいバッグの設定を記録する）。
ｂ）カルシウムバッグがほぼなくなった場合：（機械がバッグ重量を測定する、あるいはバッグの体積を見て、新しいバッグの設定を記録する）。
ｃ）ＲＣＡ酸濃縮物がほぼなくなった場合：（機械が酸濃縮物リザーバ重量を測定する）
ｄ）治療ゴール（トータル時間、又は総クリアランス、又は、総ネットＵＦに達した場合）：１２時間治療において。
【０２１９】
ＲＣＡシステム１１０は、限外濾過液中のカルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩を測定するオンラインセンサシステム（ＯＳＳ）を具えている。このＯＳＳからのデータを用いて、全身クエン酸塩とカルシウムレベルに応じてカルシウム輸液を調整することを除いて、上記に詳しく述べたものと同じフローステップをこのようなシステムに適用する。上述したとおり、ＯＳＳによってこの限外濾過液から測定したカルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩の値を用いて、患者の血漿中の値を逆算することができる。これも説明したとおり、全身血漿クエン酸塩濃度の動態曲線を用いて、クエン酸塩の肝臓クリアランスの正確な値、並びに、クエン酸塩拡散の値ＶＥを得ることができる。上述のパラメータを用いて、将来のどの時点Ｔでも全身クエン酸塩レベルを正確に予測することができる。従って、カルシウム及びクエン酸塩ポンプ、並びに、治療液体重炭酸塩濃度（フレキシブルな場合）を含む全処方を、機械ソフトウエアによって完全に制御することができる。
【０２２０】
導電度、並びにクエン酸塩クリアランスの測定の双方によって、フィルタ性能をモニタすることができる。直接的なクエン酸塩クリアランス測定は、カルシウムとクエン酸塩投与を完全に正確なものにすることができる。Ｃａ−クエン酸塩複合体として、ほぼ全体的にカルシウムは血液フィルタを通って出て行くので、測定したクエン酸塩ダイアリザンスは、総カルシウムダイアリザンスとほぼ等しくなる。若干低いＣａダイアリザンスは、Ｂｉｂｂ−Ｄｏｎｎａｎ効果と、回路中の最小アルブミン結合カルシウム（回路の動脈リブ中に注入したクエン酸塩の量、クエン酸塩輸液の酸性度、及び血漿アルブミンレベルに応じて、約５−２０％）によるものである。導電度ダイアリザンスに基づく血液ボーラスが測定されるいずれの時点においても、血液ボーラスベースのクエン酸塩ダイアリザンスも、機械で可能な場合は、ＯＳＳを用いて同時に測定される。
【０２２１】
本発明の別の態様について、家庭での夜間透析が再認識され、ＲＲＴの方法を拡大する。ほとんどの専門家は、それがＲＲＴの採用の方法であると信じており、すばらしい尿毒性及び血圧制御、１週間に３回の透析を行っているＥＳＲＤ患者に対する義務であるほとんどの食事制限からの解放、および最も重要なことはより質の良い生活ができるようになる。にもかかわらず、ほんのわずかなＥＳＲＤ患者のみが、現在夜間透析を行っている。
【０２２２】
夜間透析の制限付き使用の最も重要な理由には以下のものがある。体外回路のクロッティングと、関連する警告、及び睡眠の中断を防止するためには、８−１２時間の治療を行う間に非常に効率の良い抗凝血が義務である。通常使用されている唯一の薬剤であるヘパリンは、有意な副作用があり、より多量の投与することによって全身出血のリスクがある。更に、永久的なアクセス断管が生じた場合の主な出血のリスクを減らすためには、単針操作モードが好ましい。このことは、再び、強力な抗凝血を必要とする。複雑なオンライン透析流体発生システムは、家庭に配置して維持するには高価であり、有効性とコンプライアンスをモニタするのに使用することができるオンラインクリアランス測定は、夜間透析を遅くするように広く適用されていない。更に、ＲＣＡは、家庭での治療用に開発されていない。更に、生物膜形成と透析システムの部品のバクテリアによる汚染は大きな問題であり、費用は、週３回のセンターでの透析の全費用を著しく超えてはならない。
【０２２３】
本発明によれば、ＲＣＡホームシステム２１０（図１７ａ−１７ｄ）は、ＲＲＴ装置として設計することができ、家庭用夜間透析のための自動化ＲＣＡの送達を倍化する。本発明の一の目的は、前例がないほど高い対流又は拡散クリアランスを送達することができ、非常に複雑な治療プロトコルを必要とすることなく、家庭での設定で専門家でないものによって操作できる装置を提供することである。ＲＣＡホームシステム２１０は、ＲＣＡシステム１１０の変形バージョンであり、家庭用ＲＲＴの独自の目的のために特に再設計されている。従って、システム１１０の構成要素と同様のシステム２１０の構成要素は、プリフィックス「２」の置き換えを除いて同じ符号で特定されている。
【０２２４】
本発明に係るＲＣＡホームシステム２１０は、様々なＣＲＲＴと、独自に設計された装置の二つの特別な動作モードで構成された透析機ハードウエア構成要素と（同時前−及び後−希釈血液フィルタ及び継続的な低効率透析維持（ｃ−ＳＬＥＤ））、とソフトウエア制御モジュールの組み合わせを具えている。システム２１０は、クエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムレベルをオンラインで測定して、最大精度、流体効率、及び治療処方の安全性を確実なものにするセンサモジュール２５６を具えている。システム２１０は、システムの能力を完全に引き出すように設計された、新規な補液濃縮物、新規なクエン酸塩抗凝血剤、及び新規な単一予混合カルシウムプラスマグネシウム輸液を使用する。ほとんどの要素は、本発明のＲＣＡシステム１１０に関連して上記で述べた。
【０２２５】
ＲＣＡホームシステム２１０は、クエン酸塩の代謝を肝臓にたよることなく、対流クリアランス用に、時間当たり最大１２リットルを患者に安全に提供することができる。システムの設計によって、患者のクエン酸塩の蓄積を防ぎ、体外回路２１２の非常に有効な抗凝血を維持する。制御プログラムを用いて、オペレータが選択した治療ゴールによる安全な治療処方を得ることができる。オンラインクエン酸塩センサ２５６を用いて、クエン酸塩蓄積のリスク（これは、ＳＬＥＤモードでフィルタ性能が下がったときにのみ生じる）を減らし、オンライン送出クリアランスと肝臓代謝機能モニタを倍にする。
【０２２６】
本発明によるシステム２１０は、最大流体効率のために前−及び後−希釈ＣＶＶＨ可能な機械が図１７ａと１７ｂに、配管によっては前希釈ＣＶＶＨ又はＳＬＥＤとしてのみ機能するより単純な機械が図１７ｃと１７ｄに示されている。ＲＣＡシステムの共通の特徴は、繰り返して述べることをしないか、あるいは、簡単に繰り返すのみにする。最も重要な差と、新規な要素を以下に詳述する。
【０２２７】
ＲＣＡホームシステム２１０は、新規の、単一成分の約３０−５０倍の電解質濃縮物を含む、単一の滅菌バッグ２８０（例えば５リットルのプラスチックバッグ）を具える。血液ろ過補液は、ＲＣＡオンラインシステム２１０の水処理モジュールによって生成される超純水と混合することによって、この濃縮物から希釈することができる。オンライン流体の生成は、現在存在する透析機械からの確立したデザインを引き継いでいる。しかしながら、伝統的なツーバッグに変えて、本発明のシステム２１０では、カルシウムとマグネシウムを除いて必要な全ての電解質を含む、一の濃縮物チャンバ、あるいは、バッグ２８０を要するのみである。このことは、現在の流体混合システムとは大きく異なる。単一の濃縮物は、流体回路の複雑性を低減し、希釈度の確立された安全性チェックとして既成の補液の導電度をモニタすることによって、希釈手順を非常に正確かつ安全なものにする。治療液体ナトリウムと重炭酸塩濃度の日々のフレキシビリティは家庭での夜間透析プログラムには必要ないので、この流体生成の単純さは、大きな臨床的欠点を有していない。製造者が適度に可変である最終カリウム、重炭酸塩、およびおそらくはリン酸塩含有量を有するいくつか他の個々の単一成分濃縮物を提供するのであれば、個々の処方は、達成することができる。腹膜透析を行っている患者用の腹膜透析流体成分及び処方の選択と同様に、月に一度、患者に適宜の濃縮物を選択することができる。
【０２２８】
ＲＣＡホームシステム２１０は、２台の非常に正確な容量輸液ポンプ２３４、２４４を具えていても良い。このポンプは、図９−１６に示すように、ライン検出器とラインクランプ（図示せず）に専用エアを有しており、選択的にカラーコード化されており、クエン酸塩抗凝血剤と、カルシウムプラスマグネシム輸液を送達するための特別な配管を具える。輸液ライン２２８、２４２は、適宜の溶液バッグ２３２、２４６にのみ取り付ける特別な接続端を有し、他端は、体外回路２１２の入力ポイントに溶接して、回路２１２からの断管及び、注入剤バッグ２３２、２４６の誤接続のリスクを最小限に抑える。ポンプ２３４、２４４は、正しいタイプの注入剤配管のみを受け付けるように設計することができ、血液ポンプ２２２とその他の流体ポンプの操作に完全に一致させることができる。このことも、事故による誤った位置での誤った注入剤の接続を防止し、機会血液ポンプ２２２及び／又は補液ポンプ２６４が作動していないときにクエン酸塩とカルシウムプラスマグネシウム輸液を確実に停止する。更に、流体バッグ２３２、２４６は重量とサイズ、並びにプラスチック及び／又は説明文の色を大きく変えて製造して、事故による誤接続の機械をさらに低減することができる。
【０２２９】
ＲＣＡホームシステム２１０は、ドップラーベースの流体フローとヘマトクリットのモニタ、あるいは、代替的に、動脈および静脈ライン２１４、２１８、並びに可能であれば、正確さを最大にするために補液ライン２２８と廃液ライン２２４上の光学ヘマトクリットセンサ２５０、２５２を用いて、血液ポンプ２２２の設定血流速度が、血液ポンプ２２２の動作によって送達される実際の血液フローを確実に合致させ、また、全てのその他の流体フロー（前フィルタ流体フロー、廃液フロー、静脈血フロー、及びネット限外ろ過量）が機械設定よって規定されているものと全て同じになるようにすることができる。全ての晶質流体ポンプは、流体流速を正確に制御するために容量ポンプであっても良い。
【０２３０】
オンラインクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムセンサ２５６は、廃液ライン２２４に設けることができる。このセンサアレイ２５６は、患者の全身血液中のクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムレベルを導出できる。ＲＣＡホームシステム２１０のある安全動作モード（６６％以上のクエン酸塩抽出）では、フィルタ性能が下がった場合にのみクエン酸塩蓄積が生じる。実験的試験は、家庭での設定ではできない。安全性を最大にするためには、オンライン導電度クリアランスモニタからの間接的データは、家庭での設定に十分ではない。しかしながら、オンラインクエン酸塩とカルシウムのセンサ２５６は、全身のクエン酸塩とカルシウムレベルのあらゆる変化をリアルタイムで迅速に患者及び／又は遠隔でモニタしている者に警告して、治療設定を見直して調整し、ＲＲＴ治療の安全な継続を確実に行うことができる。センサ２５６は、オンラインクリアランスモジュールとしても作用することができ、カルシウムプラスマグネシウム投与の微調整のための情報を提供し、肝臓の代謝機能をモニタすることができる。
【０２３１】
ＲＣＡホームシステム２１０は、使い捨ての、滅菌流体回路を具えていても良く、これは、ＲＲＴ機械２６０の補液と廃液バランシングチャンバ２６２を具える。超純粋透析液生成モジュールは滅菌されていないが、滅菌濃縮物を用いて開始することで、最終的な透析液中のバクテリア汚染のリスクを大きく低減する。このモジュールからの水及び、生成した補液も、バクテリア全体、あるいはバクテリアから出る内毒素とピロゲンの通過を防止するのに十分にポアサイズが小さい低束滅菌フィルタ２８２を通過する。この使い捨ての滅菌バランシングチャンバ２６２の実装にコストがかかりすぎる場合は、新鮮オンライン補液を、通常の、非使い捨て、固定バランシングチャンバを通過した後、フィルタ滅菌するようにしてもよい。フィルタ滅菌は、オンライン補液をＲＲＴ回路血液スペースに直接注入させるために必要である。これらの問題は、この装置の夜間ＳＬＥＤ拡散操作モードではそれほど言われていない。この装置では、オンライン流体は、血液フィルタ２１６の膜によって、血液スペースから隔てられ続ける。特別に設計された透析カテーテル、アクセス針、回路配線及びコネクタを、この明細書のどこかに記載しているように使用することもできる。単一針操作モードについては、ＲＣＡシステム１１０ですでに述べたとおりである。
【０２３２】
ＣＲＲＴ機械２６０の要素には、限定するものではないが、血液フィルタ２１６、通常の流体及び血液回路配線、導電度モニタ、流体加熱要素、血液漏れ検出器、及び従来のＲＲＴ機械に使用されているものと同じ空気検出器がある。本発明によるＲＣＡホームシステム２１０は、更に、前−及び後−希釈ＣＶＶＨの動作モード、単一のオンライン生成カルシウム及びマグネシウムフリーの流体を有するマーク付分離前−希釈ＣＶＶＨ又はＳＬＥＤを具え、フィルタ２１６の単一経路クエン酸塩（及び同じ場所にあるカルシウム）抽出を最大にしている。最初に、ＲＣＡオンラインシステム制御濃縮クエン酸塩輸液が、体外回路２１２の動脈リム２１４に入る全身血液中のイオン化カルシウムを低減する。この血液は、次いで、本質的にカルシウムフリーの、前−フィルタ流体で希釈される。元のヘマトクリット、血液量及び電解質成分は、フィルタ２１６に残っている血液が、５０−７５％低減された総カルシウム及びマグネシウム、並びに尿毒性溶質成分（実際の低減は、治療設定によって正確に決定される）と、血液クロッティングを防止する低イオン化カルシウムレベルを有することを除いて、血液フィルタ２１６の限外ろ過によって回復する。最後に、血液が患者に戻る前に、ＲＣＡオンラインシステム制御カルシウムプラスマグネシウム輸液は、正常な総カルシウム及びマグネシウムレベルを回復する。この手順は通常、８−１２時間夜間ＣＶＶＨ又はＳＬＥＤの間に、１５０−３００ｍｌ／分の血流で実行される。
【０２３３】
上述したように、ＲＣＡホームシステム２１０は、実質的にカルシウム及びマグネシウムフリーの前フィルタオンライン生成補液を使用することができる。オンライン流体生成は、リン酸塩と重炭酸塩を含む全ての残りの電解質を、単一の濃縮物バッグ２８０と一緒にして、流体生成システムをより安全でより簡単にすることができるので、より簡単で安全である。一体型ＩＶポンプ２４４を設けて、予め混合したカルシウムプラスマグネシウム含有輸液を投与することができる。システム２１０は、このポンプ２４４を制御して、ＲＲＴ処方と毎月の患者の化学的値に合致した固定比での予備のカルシウムとマグネシウムを送達することができる。新規な投与プログラムを用いて、ポンプ２４４を駆動することができる。オンラインカルシウム及びクエン酸塩センサ２５６は、機械の故障あるいはカルシウムプラスマグネシウムラインの断接続があって、低カルシウム症（あるいは、多すぎる輸液が投与された場合は高カルシウム症）を引きおこす場合に警告する。
【０２３４】
本発明によれば、前希釈液中のクエン酸塩三ナトリウムとクエン酸の組み合わせを、流体導電度と組み合わせて、安全なモニタリングを行う目的で塩化ナトリウムを追加することによって操作することができる。本発明は更に、リン酸塩を前希釈補液（あるいは透析液）濃縮物に強制的に加えることを意図している。このことは、血清リン酸塩レベルのモニタと、別の静脈リン酸塩投与の必要性をなくす。リン酸塩のロスは非常に大きく、リン酸塩が補液中にない限り、毎日（夜間）のクリアランスゴールに伴って重症の低リン酸塩症をすぐに引きおこす。カルシウムとマグネシウムがＲＲＴ流体濃縮物中に実質的に存在しないので、リン酸塩を商業的に加えて、治療液中、従って患者の生理学的リン酸塩レベルを維持することができる。最後に、リン酸塩はカルシウムキレート剤でもあり、回路中のイオン化したカルシウムレベルを更に少し低減する。単一コンバート面とに重炭酸塩が保存されていれば、リン酸塩は、ｐＨ調整バッファ形式で提供され、重炭酸塩と反応して、ＣＯ２ガス又は炭酸塩の発生の可能性をなくす。
【０２３５】
血液回路２１２の動脈リブ２１４の前希釈液接続２３０に跨って一体型オンラインヘマトクリットセンサ２５０、２５２を設けることができる。このオンラインヘマトクリットセンサ２５０、２５２は、回路２１２へ流れる血液中の血漿体積を分ごとに計算する。このことで、もっとも正確でほぼ連続的に調整したクエン酸塩の投与を確実に行って、目標クエン酸塩と血漿カルシウム比を達成することができる。ヘマトクリットセンサ２５０、２５２の別の利点は、誘発血液希釈ベースの技術を用いてカテーテル再循環を周期的に自動でモニタするのに使用することができる。これによって、この減少が存在するときに、アクセス再循環用に測定クリアランスの補正が可能である。早期のアクセスにおける再循環を検出することは、回路を患者からの尿毒素血液へ完全に露出させて、ＯＳＳを用いてクリアランスの計算を正しく実行するために重要である。更に、本発明の方法では、上述したオンラインヘマトクリットセンサ対２５０、２５２を用いて、既知量の前フィルタ補液の注入によって誘発された血液希釈を分析することによって、回路２１２の動脈リブ２１４の送出血液フローを導出することもできる。前フィルタ液は、現存の非常に正確な容量ポンプ技術によって送達することができる。既知量の前フィルタ液注入に応じて観察される血液希釈によって、この態様で希釈された送達血液フローの正確な逆算が可能である。最後に、血液量モニタとしてのヘマトクリットセンサ２５０、２５２は、過剰限外ろ過による患者内の血液体積収縮を検出することができ、結果として血行動態の悪化が見られる前に、患者に警告して、ネット流体除去を停止することができる。
【０２３６】
ＲＣＡホームシステム２１０は、更に、一体型ドップラセンサを具えており、動脈血ライン２１４、静脈血ライン２１８、前フィルタ液ライン２２８、及び廃液ライン２２４の流体流速をモニタすることができる。これらの流体フローは、機械の設定によって予め決まる。精密な容量ポンプを晶質液ラインに使用した（ただし、溶血を防ぐために血液ラインに通常、非閉塞ローラポンプを用いている）近代的機械技術によって、及び、ＣＲＲＴの間に一般的に用いられる低流速の、臨床的に有意な、予め設定された流速から１０％以上の変動はありそうにない。機械２６０は、上述の流体流速からの変動に対する多重セーフガードを有している。これらは、廃液フローと補液フローを相互に関連付けるバランシングチャンバ２６２、送達した血流、並びに送達した血流と前フィルタ流体フローの比をモニタする二重ヘマトクリットセンサ２５０、２５２、及びドップラセンサシステムを含む。これらの測定の全てを同時に使用することで、使用している様々な流体の流速を厳密に一致させている本発明によるＲＣＡホームシステム２１０を確実に安全に稼動させることができる。最後に、廃液流体の組成を介して患者の全身クエン酸塩及びカルシウムレベルの連続的で、精密なモニタは、更に別の、この手順に関する最終レベルの安全性を提供する。
【０２３７】
ＲＣＡホームシステム２１０の廃液ライン２２４は、クエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムの全身濃度を間接的にモニタできるＯＳＳを具える。このモジュールは、限外ろ過液を分析して、患者の血漿クエン酸塩と、総カルシウム及びマグネシウムレベルを数学的な正確性を持って連続的に抽出し、それをリアルタイムで表示することができる。ＯＳＳは、クエン酸塩レベルが危険になるまで上昇する、あるいは異常な（低い又は高い）総カルシウムレベルが検出されると、警告を出す。クエン酸塩の測定は、新規なオンラインクリアランスモジュール、フィルタ開通性モニタ、及び肝機能モニタとしても働く。クエン酸塩センサ２５６を実装するのに用いるコンセプトを、その他の限外ろ過可能な溶質に適用することもできる。ナトリウム、グルコース、ｐＨ、重炭酸塩、及びＣＯ２、並びにあらゆる限外ろ過可能な小さな溶質レベルも可能である。
【０２３８】
ＲＣＡホームシステム２１０の設計、流体、及び制御プログラムは、以下に述べるとおりＲＣＡのリスクの全てをなくす。ＲＣＡホームシステム２１０は、ここに述べるようにＲＣＡシステム１１０の安全性に関する特徴のすべてを具えている。ホームシステム２１０の変形例、最も顕著なものである単一チャンバ濃縮物２８０とＯＳＳは、以下のとおり家庭における治療環境に独特の追加リスクに取り組む。
【０２３９】
１）代謝アルカローシス：ベースラインの酸−塩基化学反応は、安定した家庭での患者に正常であることが期待される。２５−４０の治療液重炭酸塩を約月に１回選択する。これは、毎週の等しいクリアランスの送達と、ベースライン肝機能と、内部に生じる酸発生レート（たんぱく栄養価）に依存する。単一チャンバ濃縮物２８０は、複雑性を低減し、オペレータによる過誤の重炭酸塩あるいはナトリウム設定を防止する。この設定は、単一濃縮物に非常に固定されるためである。
【０２４０】
２）代謝アシドーシス：  上述の代謝アルカローシスを参照
【０２４１】
３）低カルシウム症１（患者からのネットカルシウム損失による）：  限外ろ過総カルシウム及びマグネシウム損失は、ＲＣＡホームシステム２１０で精密に計算することができる。オンライン総カルシウムセンサモジュール２５６は、最悪の家庭でのシステム故障（例えば、カルシウムプラスマグネシウム補液の断接続又は漏れ）に必要である。このセンサモジュールは、患者の血漿中のカルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩レベルに関連する全ての問題を取り除く。このモジュールは、ＲＣＡの間に患者の全身総及びイオン化カルシウム及びマグネシウムレベルの試験的なモニタリングの必要性をなくす。センサ２５６の基本原理は、回路の廃液中のフリーイオン化カルシウム、フリーイオン化マグネシウム、及びフリーイオン化クエン酸塩レベルの同時決定である。これによって、臨床的に十分な精度をもって廃液の総カルシウム含有量を数学的に引き出すことができる。
【０２４２】
４）低カルシウム症２（クエン酸塩の蓄積による）：  安全な処方は、単一経路で血液フィルタに６６−７５％のクエン酸塩抽出物を提供することによって肝臓代謝がない場合でもクエン酸塩の蓄積を防止する。ＯＳＳは、全身クエン酸塩レベルをリアルタイムで引き出し、全身イオン化カルシウムレベルが下がる前に、クエン酸塩レベルの０．２５ｍｍｏｌ／リットル以上の上昇を検出する。動態プログラムは、ＲＲＴ処方（流体成分と、流速、並びに血液流速）を分析することができる。これは、人体計測データを用いて、患者のクエン酸塩量の配分を予測する。ＯＣＭからのデータによって、フィルタクリアランスの計算を行うことができる。最後に、患者のクエン酸塩クリアランスのＬ／分の予測も、測定した全身クエン酸塩カーブから取り出すことができる。これによって、処方を変更した後のクエン酸塩カーブの予測ができる。
【０２４３】
５）リバウンド高カルシウム症（ＣＶＶＨが停止した後のクエン酸塩からのカルシウムの放出による）：  ＲＣＡホームシステム２１０は、患者の検出した全身クエン酸塩レベルが３．０ｍｍｏｌ／Ｌを超える場合は、変更することなくホーム治療処方を続けることを許可しない。これによって、全身クエン酸レベルが確実に＜＝３．０ｍＭに留まることになる。これは、クエン酸塩を代謝できる全患者においてＲＣＡが停止した後に放出されうる約０．７５ｍＭの最大キレート化カルシウムに対応する。（ほとんどの患者は、１ｍＭ血漿クエン酸塩を有し、定常状態ではクエン酸塩によって、約０．２５ｍＭのカルシウムがキレート化する）。ＲＣＡプロトコルは、全身イオン化Ｃａレベルを約１−１．２５付近に維持するように設計されており、従って、ＲＣＡが停止した後の最も高いカルシウムレベルは、＜＝１．７５ｍＭになり、ほとんどの患者は、治療後は１．２５−１．５ｍＭカルシウムレベルにリバウンドする。ＯＳＳを用いて、システム２１０は、治療の最後の数時間により低いクエン酸塩及び／又はカルシウム注入レートを提供して、ＲＲＴを停止する前に総全身クエン酸塩とカルシウムレベルを下げることができる。
【０２４４】
６）低リン酸塩症：達成された週ごとの等価クリアランスと食習慣に応じて、単一バッグ濃縮物２８０は、個々の患者に合うようにリン酸塩の量が変わる。
【０２４５】
７）看護エラー：ＲＣＡホームシステム２１０は、完全に自動化されており、看護士あるいはその他の健康管理を行う者の介入なしで、クエン酸塩抗凝血剤を用いた家庭での夜間ＲＲＴを提供するように設計することができる。
【０２４６】
８）まれな、イオン化低マグネシウム症：  マグネシウムの投与は、完全にカルシウムと一致している。唯一の違いは、カルシウムとマグネシウムのモル比が、将来のより臨床的な経験によって２：１から２：０．５の範囲で微調整されることである。カルシウムとマグネシウムのモル比が異なるいくつかの酸性濃縮物を用いる現在の臨床診療と同様に、本発明に係るカルシウムとマグネシウム輸液が、個々の患者に合わせるために上述の範囲内でＣａ：Ｍｇモル比が若干異なる２又は３の別の変数として調整しなければならないことがある。
【０２４７】
９）フィルタ性能の低下：導電度ベースのＯＣＭ、並びにクエン酸塩ボーラスベースのオンラインクリアランスをモニタするＯＳＳは、この厄介な問題を検出して、フィルタの交換が必要であることをオペレータに警告する。
【０２４８】
１０）微量金属欠乏：カチオン性微量金属補充は、カルシウムの注入によって提供され、これらの微量溶質の正確な質量バランスを回復する。カルシウム輸液に適合しないなんらかの微量金属は、調整された濃度でクエン酸塩抗凝血剤液中に提供されうる。
【０２４９】
１１）アクセス断接続：毎日の夜間透析用の永久アクセスのために、新規な回路配線コネクタと組み合わせて、単針操作モードを用いている場合は、針の断接続は安全に検出することができる。
【０２５０】
１２）クエン酸塩、カルシウム、あるいは酸濃縮物又は血液回路の患者への誤配管：これらのエラーは、システム２１０のハードウエアの設計によって、並びに、導電度モニタリングベースの安全性チェックを介して防止することができる。
【０２５１】
１３）カルシウム及び／又はクエン酸塩輸液の断接続：  これは、適宜の回路配管設計（取り外し不可で、血液ライン配管に物理的連続注入）によって完全に防止できる。クエン酸塩輸液の断接続は、回路の廃液導電度及び／又はクエン酸塩濃度をモニタすることで検出できる。主な改良として、カルシウム輸液の断接続を、ＯＳＳを用いて、ＲＣＡホームシステム２１０の残りの部分は正常に機能しているにもかかわらず、全身カルシウムレベルの低下を検出することで、検出することができる。光学的ヘマトクリットセンサ２５０、２５２は、アクセス再循環を検出することができ、血液ボーラスベースのクリアランス測定値の補正、並びに、この現象についての抽出したクエン酸塩及びカルシウムレベルの補正を可能とする。
【０２５２】
新規なＲＣＡホームシステム２１０で用いる治療液を以下に述べる。全ての濃縮物と希釈物は、限定するものではないが、１倍、５倍、１０倍及び５０倍の製剤が本発明によって意図されている。
【０２５３】
前フィルタ液              １倍流体                １倍流体
（３７倍希釈物使用） ｍｍｏｌ／Ｌ ｍＥｑ／Ｌ
ナトリウム                      １３８                  １３８
カリウム                            ４                      ４
ＨＣＯ３−                      ＊２７                    ２７
クロリド                        １１２．３              １１２．３
カルシウム                          ０                      ０
マグネシウム                        ０                      ０
リン酸塩（ＨＰＯ４――：
Ｈ２ＰＯ４−＝２０：１          ＊１．３５              ＊２．７
デキストロース                    ５．５                  ５．５
【０２５４】
もっともありそうな濃縮物組成を上記に示した。ここで、＊が付いている値は臨床的経験に基づいて若干変更することができる。製造者は、濃縮物のカリウム、ナトリウム、重炭酸塩含有量を個々の患者に最も良く合うようにやや変えることができる。これによって、オンライン生成流体を使用するための最終のものの電解質の組み合わせの範囲が、腹膜透析の患者に入手可能な腹膜透析バッグのいくつかの成分と同様になる。
【０２５５】
１倍の治療液成分における可能な範囲は以下のとおりである。
治療液１Ｘ（ｍｍｏｌ／Ｌ）
ナトリウム                                        １３０−１５０
カリウム                                          ２−４
ＨＣＯ３−                                        ２０−４０  
クロリド                                          ９０−１３５
カルシウム                                        ０−０
マグネシウム                                      ０−０
リン酸塩（ＨＰＯ４――：Ｈ２ＰＯ４−＝２０：１）  ０−１．５
デキストロース                                    ５．５−１１
【０２５６】
提供された濃縮物は、本発明のＲＣＡホームシステム２１０の重要な構成要素である。カリウム濃度がより低く重炭酸塩濃度がより高い濃縮物が、隔日で夜間治療を必要とする数人の患者に提供される。リン酸塩は、三塩基性塩と二塩基性塩として提供することができ、重炭酸塩と適合するようにｐＨを調整し、同じ濃縮物コンテナであることによるＣＯ２ガスの発生を防止する。（リン酸塩のゼロレンジは、週３回の、簡易な３−６時間の外来患者治療を、ＲＣＡホームシステム２１０と流体で行う場合にのみ必要である。）
【０２５７】
全てのセンサデータをモニタし、治療ゴールと、操作モード（オペレータが選択した前−及び後−希釈ＣＶＶＨ対ｃ−ＳＬＥＤ）、及びセンサ装置（ＯＳＳ）からの生じうる患者の入力変動に基づいた安全な処方を確実にする新規な制御プログラムを本発明によって使用することができる。制御モジュールは、ＲＣＡホームシステム２１０の安全機能を完全に自動化する能力を持っているが、専門家なしで安全性及び警告ツールが自動的に治療設定を変更する（警告が生じている最中に必要であれば機械が停止する以外は）ので、主にデフォルト動作モードで稼動することが推奨される。
【０２５８】
ＲＣＡホームシステム２１０によって使用することができる制御プログラムは、ＲＣＡシステム１１０の制御プログラムと本質的に同じであり、ここでは、ＯＳＳからのデータを用いて、全身クエン酸塩レベル及びカルシウムレベルによるカルシウム注入を調節することができる。ＲＣＡホームシステム２１０を図１７ａ−１７ｂに示すように実装するとき、システム１１０に関して述べたとおり、前−及び後−希釈ＣＶＶＨとＳＬＥＤの動作モードを使用することができる。図１７ｃ−１７ｄの実装に関して、ＳＬＥＤモードは変わらないが；ＣＶＶＨは分離した著しい（６６％）の前−希釈モードでのみ一考することができる。ゼロである後−注入を伴う、ＲＣＡシステム１１０について述べたような後−及び前−限外ろ過モードから変形した計算を使用することができる。このプログラムは、装置の使用を簡素化し、血流、クエン酸塩抗凝血輸液レート、前フィルタ液フロー、オンライン生成中の前−フィルタ液の希釈度、並びにカルシウムプラスマグネシウム補液のレートを含む、上述の治療変数の正確な自動計算が可能である。月に一回あるいは数回、医師が治療モダリティ、治療期間と頻度、及び時間ごとのクリアランスゴールをプログラムすることができ、測定したヘモグロビンとアルブミンレベル、並びに、事前の治療から決定した患者の肝機能（通常、肝臓クリアランス）をプログラムすることができる。
【０２５９】
デフォルトモードでは、このプログラムは、肝臓代謝がない場合でも患者の全身血漿中に危険なクエン酸塩蓄積が生じない、前−フィルタ液フローと血漿フローの比が２：１といった非常に高い前−希釈（システム設計によって後−希釈付で、あるいはなしで）に基づいた処方を生成する。このような処方によって、患者は全員１００−２００ｍｌ／ｋｇ／時間の治療ゴールまで安全に到達することができる。クリアランスゴールは、前−希釈度用に補正して表わされる。回路２１２の動脈リブ２１４において患者の血液の前−希釈の量をより少なくして用いる、より流体効率が良い処方は、全身クエン酸塩をいくらか肝臓によってクリアすることに頼っている。突発性で予測されない肝機能の低下が生じて、このような処方が使用できる場合、配設したクエン酸塩及びカルシウムセンサ２５６は、クエン酸塩蓄積を検出して、この合併症の前のイオン化低カルシウム症の危険が臨床的に有意な程度に発展することがある。発生した警告は、遠隔モニタリングセンタに連絡を取って、肝機能に関する警告を出し、安全な治療パラメータへのデフォルトを行うよう機械をトリガする。
【０２６０】
本発明によるＲＣＡシステム１０、１１０、２１０の稼動中は、動脈及び静脈血フロー、並びにクエン酸塩とカルシウム輸液は、システムによって、健康管理者の介入なしに精密に制御される。図９−１６に示すように、この設計は、特別なカテーテル又は回路配線コネクタ設計の安全な使用を提供している。これらの部品は交換することができ、あるいは、現在臨床で使用されている標準血液回路配管に接続することができる。特別な血液回路、アクセスカテーテル、あるいは回路配管コネクタは、動脈血経路へなるべく早くクエン酸塩抗凝血剤を導入して、静脈血経路へなるべく遅くカルシウム注入を行うことによって抗凝血効果を反転させる。これらの設計は、血流並びにクエン酸塩とカルシウム輸液フローが、人間のオペレータに代えて透析機で正確に制御され、モニタされる場合に可能である。新しい血液回路は、特別な端部コネクタによって生じ、クエン酸塩及びカルシウム送出システムと完全に一体化することができる。
【０２６１】
図９ａ及び９ｂは、三管式ルーメンアクセスカテーテル３００を示す図であり、このカテーテルは、動脈血排出経路を示す第１のルーメン３０２、静脈血戻り経路を示す第２のルーメン３０４、及び動脈血注入経路を示す第３のルーメン３０６を有する。第３のルーメン３０６は、ルーメン壁において開口３０８を介して第１のルーメンと液通しており、輸液の注入が可能である。本発明の一の態様によれば、開口３０８が患者からの血液の回収に使用される第１のルーメン３０２の入り口３１０近傍に設けられている。ここでは、第３のルーメン３０６がキャップ３１２かその他の閉栓をこの端部に有している。輸液は、クエン酸塩（あるいはその他の）抗凝血剤を含み、輸液ライン（図示せず）は空気検出器を有していてもよい。カテーテル３００は、クエン酸塩抗凝血剤を動脈血になるべく早く導入する。
【０２６２】
図１０ａ及び１０ｂは、４管式カテーテル３１４を示す図であり、このカテーテルは動脈血回収経路を表わす第１のルーメン３１６と、静脈血戻り経路を表わす第２のルーメン３１８と、動脈血輸液経路を表わす第３のルーメン３２０と、静脈血輸液経路を表わす第４のルーメン３２２を有する。第３のルーメン３２０は、ルーメン壁において開口３２４を介して第１のルーメン３１６と液通しており、クエン酸塩抗凝血剤などの輸液の注入が可能である。第４のルーメン３２２は、ルーメン壁において開口３２６を介して第２のルーメン３１８と液通しており、カルシウム溶液などの輸液の注入が可能である。本発明の一の態様によれば、開口３２４が患者からの血液の回収に使用される第１のルーメン３１６の入り口３２８近傍に設けられている。ここでは、第３のルーメン３２０がキャップ３３０かその他の閉栓をこの端部に有している。同様に、開口３２６が、患者へ血液を戻すのに使用される第２のルーメン３１８の出口３３２近傍に設けられており、ここでは、第４のルーメン３２２がキャップ３３４かその他の閉栓をこの端部に有している。従って、カテーテル３１４を用いて、クエン酸塩が動脈ラインに注入され、体外回路に入る血液の抗凝血剤を提供する。回路全体を通じて抗凝血剤を提供するために、クエン酸塩抗凝血剤と反対のカルシウムを、血液が患者に戻る前の最後の可能な位置において静脈戻りラインに注入することができる。輸液ライン（図示せず）は空気検出器を有していてもよい。
【０２６３】
図１０ｃは、本発明のその他の態様にかかる４管式脈間アクセスカテーテル３１４を示す図であり、このカテーテルは動脈血ライン１４、１１４、静脈血ライン１８、１８８、クエン酸塩輸液ライン２８、１２８及びカルシウム輸液ライン４２、１４２に接続している。これらのラインは長さが異なる、及び／又は、色が異なり、固定位置において溶接されているので、回路１２、１１２は正しい位置で互いに接続されるだけである。この構成によって、抗凝血剤が動脈ライン１４、１１４に常に注入され、静脈輸液は常に患者に戻る静脈血に送出される。輸液ライン２８、１２８、４２、１４２は空気検出器（図示せず）を有していても良い。
【０２６４】
図１０ｄに示すように、４管式脈間アクセスカテーテル３１４は、逆に色が異なる雄と雌のラインコネクタなど、構成の異なるコネクタ３４０を具えている。カテーテル接続端部は、透析動脈及び静脈血液配線１４、１１４、１８、１１８、並びに抗凝血剤とカルシウム輸液ライン２８、１２８、４２、１４２の相補型の接続端部に対応する。従って、動脈血及び静脈血ポート、及び医療輸液ポートは、すべてカラーコード化されており、相互に非適合であるため、ラインの逆転、あるいはその他の誤接続からのエラーを防止する。このことにより、回路１２、１１２は正しい構成においてカテーテル３１４とのみ確実に接続することができ、抗凝血剤は常に動脈ラインに注入され、静脈輸液は常に患者に戻る静脈血に送達される。輸液ラインは、空気検出器を有していても良い。カテーテル３００及び３１４のクエン酸塩及びカルシウムポートは、安全弁機構を具え、輸液ラインの一方又は双方が断接続している場合の空気吸引を防止し、血液ポンプが稼動し続ける。カテーテル３１４は、ＲＣＡを用いた短期（３−５時間）ＩＨＤセッション用に設計しても良く、この場合、高い血流と時間ごとにクリアランスゴールを達成することが必要である。
【０２６５】
単一血液経路の３管式カテーテル３５０（図１４ａ−１４ｄ）を臨床アプリケーションに用いることができる。ここでは、高い血流は義務ではなく、径がより小さいカテーテル（抹消静脈においても可能）を受け入れ可能である。このカテーテル３５０では、血流の方向が単一ルーメンにおいて変わる。中央ルーメン３５２を用いて、最初の動脈ポンプサイクルの間に患者から血液を回収し、次の静脈ポンプサイクルで、血液を患者へ戻す。中央ルーメン３５２と連通している動脈サイクル輸液経路を表わす第２のルーメン３５４を用いて、動脈ポンプサイクルの間に、クエン酸塩抗凝血剤あるいはその他の溶液を入ってくる血液に注入する。静脈サイクルの間に、中央ルーメン３５２と連通している静脈サイクル輸液経路を表わす第３のルーメン３５６を用いて、カルシウムあるいはその他の輸液を体循環へ再度入る前に血液へ注入する。カルシウム注入ラインは、動脈ポンプサイクルの間はクランプすることができ、抗凝血剤輸液ラインは、静脈ポンプサイクルの間クランプすることができる。
【０２６６】
カテーテル３００及び３１４を用いる場合、抗凝血剤は、カテーテル３５０先端のルーメン壁の開口３５８を介して中央ルーメン３５２へ導入され、血液が体外回路へ入る正確な地点で抗凝血剤を受け取ることができる。回路全体に抗凝血剤を提供するために、クエン酸塩抗凝血剤と逆のカルシウムを、カテーテル３５０先端のルーメン壁の開口３６０を介して中央ルーメンに導入することができる。上述したものと同様に、第２のルーメン３５４と第３のルーメン３５６には、それぞれ、キャップ又はその他の閉栓を設けても良い。図１４ｂ及び１４ｄに示すように、本発明によるカテーテル３５０は、異なる静脈コネクタと静脈コネクタを有する血液配管及び輸液ラインを収納することができる。
【０２６７】
より小さいカテーテル３５０は、特に、抹消静脈アクセスを用いたＲＣＡでの１２−２４時間限外ろ過によって利益を得る心臓疾患患者に好適である。この患者では、従来のアクセス用の大きなカテーテルの配置は、合併症の関連リスクがあるため調整が困難である。カテーテル３５０は、単針透析動作モードが可能な透析機が必要である（これは、現代の透析機の動作モードである）。この対称的な設計の更なる利点は、動脈血及び静脈血ライン及び／又はクエン酸塩とカルシウム輸液ラインの接続の混乱が生じず、血液ポンプサイクルとクエン酸塩及びカルシウムポンプサイクルとの間の時間的な調整が続く限り、臨床的合併症が生じることはない。図１４ｄの非対称コネクタの設計は、専用のＲＣＡ血液回路配管が非対称血液及び輸液ライン端部設計で使用されている場合にのみ必要である。
【０２６８】
永久的なアクセス（動脈−静脈フィステル及びグラフト）は、思いがけない静脈アクセス針の断接続と、それに続いてＩＣＵ内での壊滅的失血が生じるおそれがあるため、ＣＲＲＴに用いられることは非常にまれである。同様の問題が家庭での夜間透析プログラムの永久アクセスの使用にもある。二本針透析セッションでは、静脈針（アクセスからのスリップアウト）が断接続すると、機械は、警告を出さず、連続的な動脈ポンピングによって塊での失血を起こすことがある。解決策として、上述のカテーテル（図１４ａ―１４ｄ）を、永久脈間アクセスへ挿入する単針に取り付ける回路配管コネクタとして実装することができ（単針透析操作モードが必要である）、これは、単血液経路を有する５管式回路コネクタ３６６としての実施例である。
【０２６９】
図１５ａ乃至１５ｄは、回路プライミング用の本発明にかかるコネクタ３６６を示す図であり、これは、単針透析操作モードで使用する標準透析血液ラインセットと標準医療用輸液ラインから単脈管アクセス針に取り付ける。中央ルーメン３６８を用いて、動脈ポンプサイクルの間は患者から血液を回収し、続く静脈ポンプサイクルでは患者へ血液を注入して戻す。針の接続３７０は、中央ルーメン３６８の一の端部に配置することができる。コネクタ３６６は、動脈血液ラインに接続するように構成された中央ルーメン３６８と液通する動脈血液ポート３７２と、中央ルーメン３６８と液通しており、静脈血ラインに接続するように構成された静脈血ポート３７４と、中央ルーメン３６８と液通しており、動脈ポンプサイクルの間に輸液（例えば、クエン酸塩抗凝血剤）の注入用に動脈輸液ラインに接続するように構成された動脈サイクル輸液ポート３７６と、中央ルーメン３６８と液通しており、静脈ポンプサイクルの間に輸液（例えば、カルシウム）の注入用に静脈輸液ラインに接続するように構成された動脈サイクル輸液ポート３７６と、を具える。動脈及び静脈血液ポート３７２、３７４と、動脈及び静脈輸液ポート３７６、３７８は、図に示すように、中央ルーメン３６８から外側に向けて枝分かれしていても良い。更に、針の接続３７０は、回路プライミングのために蓋をするようにしても良い。
【０２７０】
本発明の一の態様によれば、動脈及び静脈輸液ポート３７６、３７８は、静脈血ポート３７２、３７４より針接続３７０に近い。この構成によれば、血液は、体外回路に入るときに抗凝血剤を受け取って、回路を離れて、患者に戻るときにカルシウムを受け取る。上述したとおり、静脈輸液ポンプを動脈ポンプサイクルの間オフにして、クエン酸塩輸液ポンプは、静脈ポンプサイクルの間オフにする。
【０２７１】
コネクタ３６６の設計は、血液ライン及び／又は医療ラインの混乱した接続が、上述の単管式カテーテルとして問題になる限り、同じ利点がある。最も重要な追加の利点は、コネクタ３６６によって単針透析を永久アクセスで行いうることである。この動作モードは、特に、延長治療セッション（たとえアｂ、夜間透析とＣＲＲＴ）に好適であり、ここでは、高血液フローは不要であるが、アクセス針の断接続から致命的な出血が生じるリスクはより大きい。単針モードでは、針が断接続すると、次の動脈（あるいは吸入）サイクルでシステムが回路の動脈リムで空気を検出し、直ちに警告を出して、針の断接続が生じた場合の思いがけない出血のリスクを実質的になくす。
【０２７２】
図１５ａ乃至１５ｂに示すコネクタは、対称的な端部を有する血液ラインに、同じ端部を有する輸液ラインを収納する図１５ａのコネクタと、非対称的な端部を有する輸液ラインを収納する図１５ｂのコネクタを接続する。図１５ｃ乃至１５ｄに示すコネクタは、クエン酸塩専用の血液回路を収納し、非対照的な端部を有する血液ラインに、同じ端部を有する輸液ラインを収納する図１５ｃのコネクタと、非対称的な端部を有する輸液ラインを収納する図１５ｄのコネクタを接続する。最後に、これらの装置は、初期の回路プライミングと安全性のチェックステップを行うときに非常に有効である。全てのラインを接続することができ、針の接続をプライミング溶液ラインに取り付けて、システムのプライミングを行って試験することができる。試験が終了した後は、プライミングラインを取り除いて、針を接続する。
【０２７３】
特別な血液回路、血液回路コネクタ、及び２本針用に設計された医療輸液ライン、又は本発明によるＲＣＡを用いた従来の二管式透析カテーテルアクセス治療を、図１１ａ−１１ｂ、図１２ａ−１２ｂ、図１３及び図１６ａ−１６ｄに示す。
【０２７４】
図１１ａは、本発明によるコネクタ３８０、３８２（例えばプラスチック）を示す図であり、これは、別の動脈及び静脈針を用いた透析用の標準透析血液ライン（独立した動脈及び静脈血液回路端部）に取り付けるキットとして使用することができる。コネクタ３８０は、中央ルーメン３８４と、針接続部３８６、及び血液が体外回路に入る地点でクエン酸塩あるいはその他の抗凝血剤の注入を行う動脈輸液ポート３８８を具える動脈コネクタであってもよい。同様のコネクタ３８２は、雄と雌の逆向きのコネクタを具え、中央ルーメン３９０、針接続部３９２、及び血液が患者に戻る地点でカルシウムを注入する静脈輸液ポート３９４を具える静脈コネクタであってもよい。雄のコネクタと雌のコネクタの方向は、各輸液ラインの開始から終わりまで維持される。上述したとおり、動脈及び静脈輸液ポート３８８、３９４の位置は、回路全体を通して抗凝血剤を提供する。図１１ａは、血液ポート３９６、３９８は同じであるが、輸液ポート３８８、３９４が異なる構成を示す。図１１ｂは、血液ポート３９６、３９８と輸液ポート３８８、３９４の双方が異なる構成を有しており、この構成は、クエン酸塩専用の透析血液配管（動脈及び静脈血液回路の端部が異なる）の取り付けに使用することができる。
【０２７５】
図１２ａは、本発明の態様による動脈輸液コネクタ５００を示す図であり、このコネクタは、異なる動脈及び静脈針を用いるクエン酸塩専用の透析動脈血ラインに取り付けて使用することができる。中央ルーメン５０２、針接続５０４、動脈血液ポート５０６、及び動脈輸液ポート５０８を具えている。図に示すように、動脈輸液ポート５０８とクエン酸塩輸液ライン２８、１２８、２２８を一ユニットに統合して、事故による抗凝血剤注入の断接続を防止することができる。クエン酸塩輸液ライン２８、１２８、２２８は、クエン酸塩ポンプ３４、１３４、２３４（カルシウムポンプではない）によって受けるように構成された特別なキーセグメント５１０を有していても良く、同様に、クエン酸塩バッグ（カルシウムバッグではない）によって受けるように構成された特別なバッグコネクタ５１２を有していても良い。この構成は、全回路を通して抗凝血剤を提供し、クエン酸塩が血液回路の動脈リムにのみ確実に注入されるようにできる。
【０２７６】
図１２ｂは、本発明の対応に係る静脈輸液ラインコネクタ５１４を示す図であり、これは、別々の動脈及び静脈針を用いて標準あるいはクエン酸塩専用の透析静脈ラインに取り付けて使用される。コネクタ５１４は、中央ルーメン５１６、針接続５１８、静脈血ポート５２０、及び静脈輸液ポート５２２を具える。図に示すように、静脈輸液ポート５２２と、カルシウム輸液ライン４２、１４２、２４２は、一のユニットに一体化することができ、事故によるカルシウム輸液の断接続を防止することができる。カルシウム輸液４２、１４２、２４２は、カルシウムポンプ４４、１４４、２４４（クエン酸塩ではない）によって受けるように構成された特別なキーセグメント５２４を有していても良く、同様に、カルシウムバッグ（クエン酸塩バッグではない）によって受けるように構成された特別なバッグコネクタ５２６を有していても良い。クエン酸塩専用の血液配管を用いる場合は、カルシウムは、血液回路の静脈ラインへのみ注入されるようにすることができる。
【０２７７】
図１３は、本発明による一体化した動脈及び静脈医療輸液ライン５３０、５３２を有するクエン酸塩専用の血液回路配線を示す。これは、別々の動脈及び静脈アクセス針又は、伝統的な二管式血液透析カテーテルを用いて体外回路を患者に接続するのに使用される。この構成の利点は、コネクタ５３０、５３２、血液ライン１４、１１４、２１４、及び１８、１１８、２１８、及び輸液ライン２８、１２８、２２８及び４２、１４２、２４２を一つのユニットに一体化して、事故によるクエン酸塩又はカルシウム輸液の断接続を防止することができる点である。クエン酸塩輸液ライン２８、１２８，２２８を動脈コネクタ５３０と、および、カルシウム輸液ライン４２、１４２、２４２を静脈コネクタ５３２と一体化することで、確実に、抗凝血剤が動脈リムの血液回路にのみ入り、カルシウムは静脈リムにのみ入るようになる。
【０２７８】
図１６ａ―１６ｂは、本発明に係るコネクタ５３４（例えばプラスチック）を示す図であり、これは、単針透析モードで使用する標準透析血液ラインから単脈管アクセス針へ又は、単ルーメンカテーテルへ取り付けを行う。コネクタ５３４は、中央ルーメン５３６、針接続５３８、動脈血ポート５４０、静脈血ポート５４２、動脈輸液ポート５４４、及び静脈輸液ポート５４６を具える。動脈輸液ポート５４４は、動脈輸液ライン２８、１２８、２２８と、静脈輸液ポート５４６は、静脈輸液ライン４２、１４２、４２４と一体化して、輸液ライン断接続の機会をなくす。図１６ａは、同じ構成を有する動脈及び静脈血液ポート５４０、５４２を示す図であり、図１６ｂは、クエン酸塩専用血液回路端部を収納するといった、異なる構成を有する動脈及び静脈血液ポート５４０、５４２を示す図である。
【０２７９】
上述の実施例において、医療輸液ラインは、硬質プラスチック材料で作ることができる。この材料は、ポンピングサイクルを伴うラインの体積充填における変化を最小に抑え、輸液送達の最大の正確性を保障する。クエン酸塩又はカルシウム輸液溶液バッグへの接続は、ポンピングセグメントと、ＩＶ輸液ポンプの空気検出器の上になくてはならず、ライン中の空気の検出によって事故による断接続あるいはバッグが空になったことを、直ちに検出することができる。
【０２８０】
本発明に係るＲＣＡに使用することができるカテーテルとコネクタは、抗凝血効率を最大にし、（単針配管コネクタの場合は）１２乃至２４時間ＣＲＲＴあるいは家庭での夜間透析用に永久脈管アクセスを安全に使用できるようにする。ＲＣＡ用の単一ルーメンカテーテルによって、例えば、伝統的なアクセスカテーテルの配置が強引過ぎる体積過負荷心臓疾患の患者に対する場合など、ＲＣＡを用いて分離したＵＦ用に抹消静脈をより一般的に使用できるようになる。高い血流と時間ごとのクリアランスは不要であるが、事故による静脈アクセスの断管がＣＲＲＴと夜間透析と同様に致命的になるような場合、3管式ＲＣＡカテーテル又は単針プラスチックアダプタを使用することができる。各場合において、単一の血管経路と対称又は非対称（非対称の輸液ライン端部を収納するために）のクエン酸塩及びカルシウム輸液配管を伴う。動脈（吸入）血液ポンプサイクルとクエン酸塩輸液ポンプの駆動、及び、静脈（再注入）血液ポンプサイクルとカルシウム輸液ポンプの駆動の正しい調整によって、処理を行った血液が患者に戻るときの、正しい回路抗凝血、並びに、抗凝血の反転が確実になる。アクセス断管が生じた場合、圧力変化が検出される、及び／又は、断管に続いて動脈（吸入）サイクルにおいて血液ラインに空気が入ると、機械が警告を出して、臨床的に有意な失血を防止する。
【０２８１】
クエン酸塩及びカルシウムバッグは、異なる、手動で適合しない接続係止機構を具え、うっかりしたバッグの誤接続を完全に防止することができる。更に、クエン酸塩及びカルシウム輸液の総導電度は実質的に異なる。これによって、オンラインクリアランスモニタツールを介して、あるいは、輸液自体の直接的な導電度測定によってバッグの誤接続の検出を助ける。不適切な流体導電度の存在、従って、これらの配管セグメント中の不適切な流体フローを検出するための何らかの方法による抗凝血剤輸液ライン及びカルシウムプラスマグネシウム輸液ラインの導電度モニタは、本発明によって完全に意図されている。
【０２８２】
本発明による導電度ベースのオンラインクリアランスモニタについて、以下に詳しく述べる。
【０２８３】
総カルシウムとイオン化カルシウム及びアニオンギャップのあるＬｙｔｅｓ７の6時間毎の実験測定を用いた伝統的な安全性モニタリング（現在の臨床プロトコルで使用されているような）は、時間ごとのクリアランスゴールが高い治療には不十分である。伝統的な実験モニタリングは、時間ごとのクリアランスゴールが高いＲＣＡの安全性を確実なものにするには不十分であるが、この様なゴールは治療の標準になっており、手ごろなコストでのオンライン流体発生によって容易に達成される。しかしながら、処方が注意深く記載されており、様々な流体フローと成分が適宜に規定されている場合、クリアランスゴールの高いＲＣＡは、全ての主たる電解質値を正常な範囲に維持するであろう。しばしば合併症の原因となることがあるシステム１０、１１０，２１０における唯一の変数は、例えば、メンブレインに徐々に詰まるたんぱく質及び／又はファイバ束のクロットに伴うフィルタ性能の低下である。従って、商業的に入手可能なオンラインクエン酸塩及び／又はイオン化カルシウムセンサがない場合、安全な処方を伴うオンラインフィルタクリアランス（性能）モニタを、本発明に係るＲＣＡシステム１０、１１０、２１０用のオンライン安全性モニタリングの実装における患者の安全性に用いることができる。
【０２８４】
ショックレバー（肝外性）患者における全身クエン酸塩蓄積を防止する安全な処方を書くために、本発明は、クエン酸塩代謝がない状態で発達しうる最大全身クエン酸塩濃度が、どのＲＲＴ処方用にも計算される方法を具える。安全な処方を書く原理を以下に示す。本質的に、所定の処方によるＲＣＡの間の最大全身クエン酸塩レベルを、計算する必要がある。使用する略語は、以下のとおりである：
ＣＣｉｔ：  抗凝血剤流体中のクエン酸塩濃度
ＱＣｉｔ：  抗凝血剤流体の流速
Ｃｓｙｓ：  クエン酸塩代謝ゼロの患者における定常状態の全身血漿クエン酸塩濃度
Ｃｖｅｎ：  血液が患者に戻る前の血液回路静脈リム中の血漿クエン酸塩濃度
Ｅ：  単一フィルタパス中の、治療液クエン酸塩濃度差の低減比率に対する見かけ上の回路後−抗凝血剤注入動脈血漿クエン酸塩（血漿クエン酸塩抽出比）
ＤＣｉｔ：  見かけ上のクエン酸塩血漿ダイアリザンス（計算中に調整ＱＢＣｉｔとして表わす場合はＤＣｉｔ＊、及び無調整ＱＰとして表わす場合はＤＣｉｔ）
ＤＣｏｎｄ：  見かけ上の「サマリ導電度溶質」全血液ダイアリザンス（この値は、フィルタＫｏＡＣｏｎｄ、Ｑｂ、Ｑｄ、Ｑｐｒｅ、Ｑｐｏｓｔ、及びＱｕｆから予測する、及び／又は、ナトリウムクエン酸塩ボーラスに基づく測定又は伝統的なオンライン導電度ダイアリザンス測定法（高血流治療セッション用）によって決定することができる）
ＱＢ：  分析した溶質についての有効血流；ＱＢＣｏｎｄは、導電度についての動脈全血液水流とほぼ同じであり、ＱＢＣｉｔは、クエン酸塩についての動脈血血漿水流とほぼ同じである。クエン酸塩の場合は、「Ｅ」の計算に、血漿水体積を調節して、自由水が、高張性クエン酸塩抗凝血剤と穏やかな低張性前フィルタオンライン治療輸液（適用可能な場合）とに応じて、ＲＢＣｓと血漿スペースの間でシフトするようにし、ＤＣｉｔ＊もこれらの調整を用いて計算される。Ｅ＝ＤＣｉｔ＊／ＱＢＣｉｔ（＝ＤＣｉｔ／ＱＰ）が得られると、未調整ＱＰとＤＣｉｔを用いて、続くＣｓｙｓの計算を簡単にすることができる。
ＱＰ：  高張性抗凝血剤輸液の効果のための調整を行っていない動脈血血漿フロー（これらのシフトは、Ｅを計算する間に計上される）
Ｃｔｆ：  治療液中のクエン酸塩濃度
Ｃｉｎｆ：  前フィルタ補液注入あるいは血液流体コンパートメント間の水のシフト調整前の、抗凝血剤注入の結果としての、動脈血漿クエン酸塩濃度の増加。（これらのシフトは、Ｅを計算する間に計上される）。Ｃｉｎｆ＝ＣＣｉｔ／（ＱＢＣｉｔ／ＱＣｉｔ）
【０２８５】
肝外性の患者には、全身クエン酸塩代謝がなく、クエン酸塩クリアランスが体外回路中に単独で存在する。図１８は、ＲＣＡを行う間の最大全身クエン酸塩レベルの計算を説明する図である。肝外性の患者では、Ｃｓｙｓ＝Ｃｖｅｎのときに定常状態に到達する。変数Ｅが：Ｅ＝Ｃｉｎｆ／（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）と定義されるのであれば、（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−（Ｃｔｆ）＊（１−Ｅ）＋Ｃｔｆ＝Ｃｓｙｓは正しい。並べ替えると、Ｃｓｙｓ＝Ｃｉｎｆ＊（１−Ｅ）／Ｅ＋Ｃｔｆとなる。定常状態では、抗凝血剤の負荷が、Ｑｐ＊Ｃｉｎｆ＝ＤＣｉｔ＊（（Ｃｙｓｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）であり、血漿水クエン酸塩ダイアリザンスは、抗凝血動脈血漿と治療液間のクエン酸塩濃度勾配によって乗算される。並べ替えると、ＤＣｉｔ／Ｑｐ＝（Ｃｉｎｆ／（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ−Ｃｔｆ）＝Ｅになる。ＤＣｉｔはＤＣｏｎｄから計算できる。ＤＣｏｎｄＢ（全血液導電度ダイアリザンス）は、オンラインクリアランスモジュールによって測定される。フローＱＢとＱＰは既知である。最後に、Ｃｓｙｓは、Ｅ、Ｃｔｆ及びＣｉｎｆから計算する。
【０２８６】
従って、組み合わせた患者とＣＲＲＴ回路スペースへ装填した新規のクエン酸塩が、式1に示すように回路廃液中の患者とＣＲＲＴ回路の組み合わせから取り除かれたネットクエン酸塩と等しくなると、定常状態に達する：
１：クエン酸塩負荷＝ＱＰ＊Ｃｉｎｆ＝ＤＣｉｔ＊（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）＝クエン酸塩除去。
【０２８７】
クエン酸塩の除去は、クエン酸塩濃度勾配を乗算した見かけ上の血漿クエン酸塩ダイアリザンスの定義による。簡単にするために、Ｅを計算した後、血液流体コンパートメント間の水のシフトの調整は、Ｅの計算においてなされているので、この調整を行うことなく、ＱＰと見かけ上の血漿ＤＣｉｔを用いる（ＱＢＣｉｔとＤＣｉｔ＊に代えて）。
【０２８８】
並べ替えると、式１＊になる：
１＊：（Ｃｉｎｆ／（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）＝ＤＣｉｔ／ＱＰ＝Ｅ
ＤＣｉｔ／ＱＰ＝ＤＣｉｔ＊／ＱＢＣｉｔは、測定した総ＤＣｏｎｄ（以下を参照）から計算できる。ＤＣｏｎｄ（見かけ上の総血液導電度ダイアリザンス）は、オンラインダイアリザンスモジュールによって測定され、ＱＢＣｏｎｄとＱＢＣｉｔは既知である。ＤＣｏｎｄからＤＣｉｔ＊を計算する場合、導電度に関するサマリふるい及び拡散係数の差（１に等しい）に比較した場合の、負に帯電したクエン酸塩とクエン酸塩−Ｃａあるいはクエン酸塩−Ｍｇ複合体のサマリふるい及び拡散係数の差（多分、１より少し上）が考慮される。一般的に、Ｅの低い予測は、オンライン導電度ダイアリザンスがＲＣＡを用いたＲＲＴの間に臨床的に受け入れられる精度（以下に述べる方法で）で測定することができる場合に、オンラインで計算することができる。
【０２８９】
Ｅ＝（Ｃｉｎｆ／（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）であるＥの定義を用い、並べ変えを行うと、式２は正しい。
２：（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）−Ｃｔｆ）＊（１−Ｅ）＋Ｃｔｆ＝Ｃｓｙｓ
【０２９０】
代替的に、肝外性の患者では、定常状態は、Ｃｓｙｓ＝Ｃｖｅｎ、換言すると、患者に戻る静脈血血漿クエン酸塩濃度は、新鮮な抗凝血剤を注入する前の動脈（全身）血漿クエン酸塩濃度と等しくなる（最小ネット限界ろ過の影響は無視する）という意味でもある。従って、式２は、Ｅの初期の定義を用いた異なる論理を用いると以下のようになる。
２：Ｃｖｅｎ＝Ｃｓｙｓ＝（（Ｃｓｙｓ＋Ｃｉｎｆ）＊（１−Ｅ）＋Ｃｔｆ
【０２９１】
最後に、式２を解いてＣｓｙｓを得ると、式３となる。
３：Ｃｓｙｓ＝Ｃｉｎｆ＊（１−Ｅ）／Ｅ＋Ｃｔｆ
【０２９２】
式３を用いてＣｓｙｓを計算するいくつかの例を以下に挙げる。ＣＲＲＴ用の前−後−希釈ＣＶＶＨの間の、実際の最大Ｅは、約０．７５である。治療液がその中にクエン酸塩を有していない場合、（Ｃｔｆ＝０）であり、Ｃｉｎｆ＝７．５ｍＭの非常に強い抗凝血剤を伴う場合でも、Ｃｓｙｓは２．５ｍＭあるいはそれ以下になる（クエン酸塩の肝臓代謝があれば、もっと低くなる）。治療液がＣｔｆ＝１．２のクエン酸塩を有する場合は、Ｃｉｎｆ＝６のより少ないが強力な抗凝血剤を用いて、Ｃｓｙｓは３．２ｍＭあるいはそれ以下になる（クエン酸塩の肝臓代謝があれば、もっと低くなる）。本発明に係るＲＣＡシステム１０、１１０、２１０を用いる場合は、実用的には最大Ｅは約０．６６である。Ｃｉｎｆは、その定義に従って計算することができ、ＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６流体を用い、２リットルの血漿対1リットルのＣｉｔｒａｔｅＥａｓｙ１６流体の流量比で、８ｍＭになる。前−希釈液と後−希釈液の双方を、Ｃｔｆ＝０の補液として考えることができる。最大Ｃｓｙｓは、（肝臓代謝があれば）４ｍＭ又はそれ以下になる。
【０２９３】
前−希釈ＣＶＶＨＤＦあるいはＣＲＲＴ用の純粋なＳＬＥＤを行う間、実用的には最大Ｅは、約０．８５になる。治療液がその中にクエン酸塩を有している場合、（Ｃｔｆ＝１．２）であって、Ｃｉｎｆ＝７．５の非常に強い抗凝血剤を用いた場合であっても、Ｃｓｙｓは２．７ｍＭあるいはそれ以下になる（クエン酸塩の肝臓代謝があれば、もっと低くなる）。治療液がＣｔｆ＝０で、クエン酸塩を有しておらず、Ｃｉｎｆ＝７．５の非常に強力な抗凝血剤を用いた場合、Ｃｓｙｓは１．５ｍＭあるいはそれ以下になる（クエン酸塩の肝臓代謝があれば、もっと低くなる）。
【０２９４】
高容量前−後血液ろ過（ＨＶＨＦ）、間欠血液透析（ＩＨＤ）又は血液及び治療液の流量が高い後ＨＤＦを行う間、最大到達Ｅは、０．６−０．７くらいに低くすることができる。これらの状況下で、抗凝血剤強度、Ｃｉｎｆは約４−５ｍＭに低減されなくてはならず、Ｃｔｆは好ましくは０、最大でも０．８ｍＭでなくてはならない。また、最も高い表面積、フラックス及びこれに伴うｃｉｔｒａｔｅＫｏＡを持つフィルタを用いることができる。これらの変更の全てによって、肝機能がない場合でもＣｓｙｓは２−３の範囲に残る（クエン酸塩の肝臓代謝のない患者は、外来患者の設定に会うことはありそうもないという事実を記載していない）。
【０２９５】
要約すると、式３では、全ての変数についての制御が可能である。所定の動脈血血漿フローに対して好適なクエン酸塩ポンプ速度を選択することで、Ｃｉｎｆが規定される。治療液濃度を注意深く設計することによって、Ｃｔｆを選択することができる。好適な血流と治療液流速、及びこれらの変数から予測されるＤＣｏｎｄとＤＣｉｔの値のデータベースを用いることで、フィルタ性能がベースラインから変わらない限り、Ｅをターゲットの０．６−０．９の範囲にプログラムすることができる。この最終的な必要条件は、手順を開始した後のＲＣＡの持続的安全性に重要である。最後に、Ｅの内輪の見積もりは、ＤＣｏｎｄオンラインをモニタし、Ｅを計算することで、オンラインでモニタすることができる。オンラインのフィルタ性能モニタの必要性は、本発明に係るＲＣＡシステム１０、１１０、２１０が、ＣＲＲＴに典型的に使用される低いフローを含めて、全ての血液及び治療液フローで作動するオンラインクリアランスモジュールを有することが必要である。ありうる唯一の例外は、ここでは、全ての対流クエン酸塩クリアランスが非常に信頼性が高く、容易に計算できるので、前−及び後−希釈血液フィルタの動作モードにある。
【０２９６】
本発明には、新規なＲＣＡを用いたＲＲＴ用のオンライン導電度ダイアリザンスモニタ（ＯＣＭ）を提供する。商業的に入手可能なモジュールは、本質的に、新鮮な透析液の導電度を変化させ、使用済み透析液の導電度を連続的に測定することによって、導電度ダイアリザンスを決定する（米国特許第6,702,774号及び第6,939,471号参照）。以前の全ての実装に共通することは、新鮮な透析液のナトリウム濃度を約１０％変化させ、使用した透析液の導電度におけるこれらのプログラムされた変化の反映を測定する概念である。このアプローチは、ＣＲＲＴの低い治療液流速では実現することができない。
【０２９７】
現在入手可能な方法を用いて、新鮮な透析液の成分を代えることは、ＣＲＲＴに通常使用されている低い透析液流量では非常に長い時間がかかる。変化率は、透析液の流速（Ｑｄ）と、濃縮物混合チャンバと透析液配管の容積Ｖｍの比、Ｑｄ／Ｖｍに関連する。ＣＲＲＴで使用されている低い透析液流速では、透析液のポンピングも間欠的になり、更なる測定の困難が生じる。最後に、アクセス−、心肺−、及び全身再循環の効果は、すべてより顕著になる。クエン酸塩の安全な除去に必要とされるの非常に高い断片的な血漿クリアランスレート（Ｋ）では（Ｋ＞＝血液回路血漿フロー（Ｑｐ）の８０％）、新鮮な透析液の導電度の大きな変化でさえも、少量の（＜＝新鮮な流体中の変化の３０％）、従って正確に測定することが困難な変化を、廃液の導電度に生じさせる。最後に、理論的には、メンブレインのＫｏＡ（物質移動面積係数：  メンブレイン性能の標準化測定）は、現在の分野の技術を用いて、都合の良いより高いＱｄで決定される。しかしながら、このＫｏＡは、これらの低い流量で発達する流体層及びチャンネル効果のため、ＣＲＲＴの低いＱｄの値で存在するＫｏＡと同じではない。
【０２９８】
現在の技術は、濃縮したクエン酸ナトリウムのボーラス、あるいはその他の導電度溶液を血液回路１２、１１２、２１２の動脈リム１４、１１４、２１４に導入する可能性を利用するものではない。現在の臨床使用における血液透析機は、血液回路上に一体化したナトリウムポンプを有していない。しかしながら、本発明に係るＲＣＡシステム１０、１１０、２１０における抗凝血剤の投与に必要なクエン酸塩ポンプ３４、１３４、２３４は、本質的に、濃縮ナトリウム溶液ポンプであっても良く、オンラインの導電度ダイアリザンスをモニタする目的に非常に適している。従って、熟練した技術から基本的に離れて、本発明は、導電度ベースの血液フィルタクリアランスモニタの新規な変形を含み、ここでは、導電度ダイアリザンスが濃縮したクエン酸ナトリウムポンプ３４、１３４、２３４を用いて決定され、クエン酸三ナトリウム注入の小さいボーラスを用いて（一定に保たれる、新鮮治療液ナトリウム濃度を調整するのとは逆に）、入ってくる血液クエン酸ナトリウム含有量（従って、導電度）を調整することができる。このような調整の効果は、クエン酸ナトリウムボーラスの効果を計算するための、図１９に示すような、動脈血血漿クエン酸ナトリウム濃度の正確で直ちに生じる変化であり、図２０ａ−２０ｂに示すような、フィルタ廃液のナトリウム含有量と導電度のほとんど直ちに生じる変化である。
【０２９９】
特に、図１９は、血液透析機に入る体外回路の動脈リム中の血漿導電度（Ｃｐｉｎ）の計算を示す図である。Ｃｐ、従って、Ｃｐｉｎ以外の全てのパラメータは既知であるか、測定された値である。図２０ａは、本発明に係るオンラインクリアランスモニタを示す図である。導電度センサＣ１は、流体がフィルタに（透析液に及び／又は血液コンパートメントに）注入される前の治療液ラインに配置することができる。第２の導電度センサＣ２は、透析機の廃液ラインに配置することができる。クエン酸ナトリウムの濃度（及び、おそらく塩化ナトリウム又は重炭酸ナトリウム）、従って透析機に入る血液血漿の濃度を短期間（ＴＢ＝ｔ２−ｔ１；ボーラス法）上げると、ナトリウム濃度、従って、廃液中の測定した導電度、Ｃ２（ｔ）に対応する反応が生じる。廃液の導電度における過渡的な増加からのデータを用いて、透析機の導電度ダイアリザンスをオンラインで決定することができる。Ｃ２（ｔ）−Ｃ１（ｔ）（内部−ボーラス）の持続的な差を、正確性はより低いが、導電度ダイアリザンスの真に連続的なモニタ、従ってボーラス間のフィルタ性能のモニタに使用することができる。（Ｃ１（ｔ）、Ｃ２（ｔ）、及びＣｐｉｎ（ｔ）における差は、縮尺どおりではない）。正ボーラス法を行う間、ＱＢが低下して、（ＱＢ＋Ｑｃｉｔ）は変わらないように保たれる。
【０３００】
図２０ｂは、本発明によるオンラインクリアランスモニタを示す図である。抗凝血クエン酸ナトリウム（及び、塩酸ナトリウム又はそれに伴う重炭酸ナトリウム）の濃度が低下し、透析機へ入る血液血漿の導電度（Ｃｐｉｎ）を短期間（ＴＢ＝ｔ２−ｔ１；負ボーラス法）下げると、ナトリウム濃度、従って、廃液中の測定した導電度、Ｃ２（ｔ）に対応する反応が生じる。廃液の導電度の過渡的な減少からのデータを用いて、透析機の導電度ダイアリザンスをオンラインで決定することができる。Ｃ２（ｔ）−Ｃ１（ｔ）の差を、正確性はより低いが、ボーラス間のフィルタ性能の真に連続的なモニタに使用することができる。（Ｃ１（ｔ）、Ｃ２（ｔ）、及びＣｐｉｎ（ｔ）における差は、縮尺どおりではない）。また、ＡＢとΔＣｅｆｆＢは、負ボーラス法に期待される負の値である。負のボーラス法を行う間、ＱＢが増加して（ＱＢ＋Ｑｃｉｔ）は変わらないように保たれる。
【０３０１】
廃液導電度の変化率は、Ｑｂ／Ｖｆの比に関連する。ここで、Ｑｂは動脈血流速であり、Ｖｆは、フィルタの血液注入量である。この比は、従来技術の記載で述べたＱｄ／Ｖｍより大きく、この方法がＣＲＲＴ処方において普及している低い流体流速用に確実に用いられる。変化の大きさは、Ｑｂ／Ｖｄに関連し、通常、血漿導電度の変化の約５０−８０％であり、正確な測定が可能である。ＣＲＲＴ動作モードにおける導電度ボーラスの９０−１００％の断片抽出によって、特に、高−低ボーラス技術を使用すると、心肺及び全身再循環が測定において不十分な効果を有することが予測される。アクセス再循環は、より顕著な効果である。しかし、これは、ヘマトクリットセンサを用いた再循環度の測定によって補正することができる。全体的に、血液サイドボーラスと、透析液サイドセンサ法によって測定した明らかな導電度ダイアリザンスは、導電度（及び間接的にクエン酸塩と尿素）ダイアリザンスをモニタするための、従来技術と比較して正確な間接的ツールを提供する。しかしながら、この方法は、非常に低いＱＢ値で作用し、患者の塩充填をもたらさず、従来技術を超える改良ではない。
【０３０２】
以下の式は、廃液の導電度の変化から測定した全ての治療モダリティ用の明らかの導電度ダイアリザンスの計算と、真のフィルタＤＣｏｎｄから可変の真のフィルタＤＣｉｔｍｐターゲット安全性の計算を示し、これは、測定したＤＣｏｎｄから計算することができる。この計算は、新規な導電度ダイアリザンス測定手順の間、アクセス、心肺、あるいは全身再循環がないことを仮定して行われる。
【０３０３】
これらの導電度ダイアリザンスの計算は、総血液水流として表わすことができる。なぜなら、血漿スペースへの高張性クエン酸塩の注入に続いて、水と尿素がすぐに、赤血球（ＲＢＣ）メンブレインをとおり、体外回路中の血漿トＲＢＣスペースとの間で、等張性、オスモル濃度、及び導電度を連続的につり合わせるからである。クエン酸塩のダイアリザンスは、血漿水流と、血漿水ダイアリザンスで表わすべきであり、使用中の高張性クエン酸塩輸液と低張性前−フィルタ補液注入に応じてＲＢＣスペースと血漿スペース間の一時的な水のシフトも考慮する。この点についてのＱＢは、常に、調べている特別な溶質に対する有効血液水フローである。このような必要条件は、当業者には自明であり、このような調整した計算は、全ての変数について示されているわけではないが、本発明によって完全に意図されている。
【０３０４】
第１ステップでは、全部の真正フィルタＤＣｏｎｄを得る。（導電度ダイアリザンスの測定と、真正フィルタＤＣｏｎｄの計算に関するアクセス−再循環及び心肺再循環の効果は後に述べる）。次いで、総見かけ上ダイアリザンスの拡散性ダイアリザンス成分を計算する（適用可能である場合）。拡散性ダイアリザンスがわかると、フィルタのＫｏＡＣｏｎｄを計算することができる。ＫｏＡＣｏｎｄは、導電度及びクエン酸塩に関する既知の一定の拡散係数に基づいて、ＫｏＡＣｉｔに変換される。ＫｏＡＣｉｔ、ＱＢＣｉｔ（血液全体の流体スペースと前−フィルタ補液フローとの間の水のシフトを調整したときの）及びＱＤを用いて、総見かけのＤＣｉｔ＊の拡散成分を計算する。最後に、総ＤＣｉｔ＊は、以前に計算した拡散成分に、対流性ダイアリザンス成分（適用可能であれば）を加えることによって得られる。ＤＣｉｔ＊がわかると、ＲＣＡ用の安全な処方を書くことに関してここに示すように、ＥＣｉｔ及び最大Ｃｓｙｓを決定することができる。
【０３０５】
これらの式で使用されている用語は以下のとおり定義される：
ＱＢ：有効動脈血水流（ＱＢＣｏｎｄ、ＱＢｃｉｔ、クエン酸塩用に調整された動脈血血漿水流）
Ｈｇｂ：動脈血中のヘモグロビン濃度
ＱＰ：動脈血漿フロー
Ｃｐ：クエン酸塩輸液を行うことなくフィルタに入る血漿水中の「導電度溶質」濃度
Ｃｐｉｎ（１）：正常なクエン酸塩輸液レートでフィルタに入る結晶中の「導電度溶質」濃度
Ｃｐｉｎ（ｔ）：「ｔ」時点におけるクエン酸塩ボーラス中にフィルタに入る結晶中の「導電度溶質」濃度
Ｃｐｉｎ（Ｂ）：クエン酸塩ボーラス中のフィルタに入る結晶中の「導電度溶質」濃度
ＣＣｉｔ：クエン酸塩抗凝血剤中の「導電度溶質」濃度
ＱＣｉｔ（１）：正常状態の間のクエン酸塩抗凝血剤の流速
ＱＣｉｔ（Ｂ）：一時的なクエン酸ナトリウムボーラスの間のクエン酸塩抗凝血剤の流速
Ｑｐｒｅ：前−フィルタ補液の流速
Ｑｐｏｓｔ：後−フィルタ補液の流速
Ｑｄ：透析液流速
Ｑｓ：総置換流体流速
Ｑｕｆ：ネット限外ろ過（負の流体バランスゴールとクエン酸塩及びＣａ輸液レートを加えたもの）
Ｑｔｆ：総治療液流速（＝Ｑｄ＋Ｑｓ）
Ｃｅｆｆ（１）：ベースラインクエン酸塩抗凝血状態間の廃液の「導電度溶質」濃度
Ｃｅｆｆ（ｔ）：時間「ｔ」における、一時的なクエン酸ナトリウムボーラス間の、廃液中の「導電度溶質」濃度
ＡＢ：抗凝血剤ポンプによって送り込まれたクエン酸ナトリウムボーラスに応じて廃液中に現れる「導電度又は溶質」の増加総量
ＴＢ：クエン酸塩ボーラスを送出するためにより高速で稼動するクエン酸塩ポンプの正確な持続期間
ＤＣｅｆｆ（Ｂ）：クエン酸塩ボーラス中の、時間平均廃液「導電度溶質」濃度の増加
Ｃｅｆｆ（Ｂ）：クエン酸塩ボーラス中の、時間平均廃液「導電度溶質」濃度
Ｃｔｆ：新鮮治療液の「導電度溶質」濃度
ＤＣｏｎｄ：測定に基づくクエン酸ナトリウムボーラスによって決定した「導電度溶質」ダイアリザンス
ＤＣｉｔ：計算したクエン酸塩ダイアリザンス（計算中に調整したＱＢＣｉｔについて表わす場合は、ＤＣｉｔ＊、未調整ＱＰについて表わす場合は、ＤＣｉｔ）
Ｄｄｉｆｆ：測定した総ダイアリザンスの計算上の拡散成分（ＤｄｉｆｆＣｏｎｄ、ＤｄｉｆｆＣｉｔ）
ＫｏＡ：物質移動領域係数；  溶質に特定したフィルタ性能の測定（ＫｏＡＣｏｎｄ、ＫｏＡＣｉｔ）
Ｓ：サマリ溶質ふるい係数ＳＣｏｎｄ、ＳＣｉｔ
ａ：サマリ溶質拡散係数（Ｂｉｂｂｓ−Ｄｏｎｎａｎファクタ；ａＣｏｎｄ；ａＣｉｔ）
【０３０６】
血液及び新鮮治療液と使用済み治療液のサマリ導電度は、本質的に、これらに付随する小さな溶質（クロリド、重炭酸塩、リン酸塩及びクエン酸塩）アニオンを伴うナトリウムイオンによって提供される。式（１）は、ベースライン操作状態（従来技術から変形した）に基づいて、見かけ上の導電度ダイアリザンスを規定する。
2009527343.tif 000003
【０３０７】
この計算において未知のＣｐ（Ｃｐｉｎ１に影響する）の効果を大きく低減するには、ボーラス法を使用することができる。正確さを最大にするためには（血液ポンプの精度によって可能となる）、クエン酸塩ボーラスの間に、このボーラスによるＱＢを一時的にベースライン抗凝血剤輸液レート差（ＱｃｉｔＢ−Ｑｃｉｔ１）（抗凝血剤溶液をどのように濃縮するかによってベースラインＱＢを超えて約１−５％減少する）まで減らすことによって、総フィルタ血液水流、Ｑｂ＋ＱＣｉｔ（Ｂ）を、一定に保ち、Ｑｔｆを変わらない状態に保つ。このような条件下では、ＤＣｏｎｄは、ボーラスの間、実際は一定になる。
【０３０８】
クエン酸塩ボーラスが与えられると、時間の関数としての廃液の導電度、Ｃｅｆｆ（ｔ）は、図２０ａに示すように、最初は上昇し、次いで下がる。（図２０ｂに示すようにクエン酸塩輸液を減らすことによって実装した負のボーラス法も可能である）。ベースラインからの導電度の変化（Ｃｅｆｆ（ｔ）−Ｃｅｆｆ（１））、を、ボーラスが開始した時点ｔ１から、ボーラス後、廃液の導電度がベースラインに戻った時点であるｔ３までのｄｔで積分し、これをクエン酸塩ボーラス輸液期間、ＴＢで除すると、ボーラスＤＣｅｆｆＢに対応するベースラインに対する廃液導電度の時間平均増加が生じる。この値をＣｅｆｆ（１）に加えると、クエン酸塩ボーラス中の時間平均廃液導電度、Ｃｅｆｆ（Ｂ）が生じる。
【０３０９】
このようにＣｅｆｆ（Ｂ）を定義することによって、ボーラスから全てのデータを集めた後の式（２）は正しい。
2009527343.tif 000004
【０３１０】
「仮定のサマリ溶質」導電度を調べているときの、ａＣｏｎｄが１に等しいことは知られている。式（１）及び（２）は、Ｃｔｆをなくすように並べ替えや組み合わせができ、その結果は式（３）になる：
2009527343.tif 000005
【０３１１】
式（３）では、全ての変数を機械に設定する（Ｑｄ，Ｑｓ及びＱｕｆ）、あるいは測定して計算する（ＣｅｆｆＢ，Ｃｅｆｆ１）。分母（ＣｐｉｎＢ−Ｃｐｉｎ１）は、式（４）、（５）及び（６）から以下のように計算することができる（高張性クエン酸ナトリウム抗凝血剤輸液とそれに続く低張性治療液露出に応じた、血液中の赤血球体積と血漿体積間での一時的及び完全な浸透圧変化による水分の移動の切り替えは無視する）（図１９、２０ａ、２０ｂ参照）：
2009527343.tif 000006
【０３１２】
同様に、上述したボーラス間にＱＢが低下する場合、式（５）になる：
2009527343.tif 000007
【０３１３】
（ＣｐｉｎＢ−Ｃｐｉｎ１）を表わすのに式（４）と（５）を用いると、並べ替えた後式（６）になる
2009527343.tif 000008
【０３１４】
式（６）では、Ｃｐ以外の全ての変数は既知である。しかしながら、ヒトの血漿の電解質成分従って、導電度は、厳密に調整されているので、一のアプローチでは、Ｃｐは、１４ｍＳ±１．５ｍＳにほぼ等しいと仮定される。この仮定を計算に導入したときの相対誤差範囲は、Ｃｃｉｔの値に依存する。このＣｃｉｔ値が非常に大きければ（追加塩酸ナトリウム又は重炭酸ナトリウムを加えた高濃度のクエン酸塩溶液）（５５０ｍＭ又はそれ以上のナトリウム含有量）、推定Ｃｐによって生じる誤差は最大で±１−３％になる。このような誤差は、治療によって数時間患者の血漿電解質成分を正常値に戻したときに更に減り、Ｃｐは正常値である１４ｍＳに近づく。Ｃｐが未知であるという問題の第２の解決策では、式（６）に記載したようにＣｐの仮定値を用いてＤＣｏｎｄを最初に計算し、次いで式（３）を計算する。計算したＤＣｏｎｄを式（１）に代入し、式（１）を解いてＣｐｉｎ１を求める。次いで、Ｃｐｉｎ１を式（４）に代入し、式（４）を解いてＣｐを求める。このようにして導出したＣｐを式（６）に再度代入して、式（６）を再度解いて（ＣｐｉｎＢ−Ｃｐｉｎ１）を求める。次いで、この値を式（３）に再度代入して、ＤＣｏｎｄを再計算する。これらのステップは、ＤＣｏｎｄとＣｐの個々の最終値が０．１％以内に近づくまで、コンピュータモジュールによって再帰的に実行することができる。最後に、この技術の第３の変形が意図されており、その間に、動脈及び静脈血ラインにおいて、血液と直接接触することなしにあるいは滅菌性をひどく損なうことなく、導電度を測定する。これによって、クリアランス測定の最大精度を得ることができるが、新規な検出エレメントを必要とする。
【０３１５】
式（６）から得た値を用いて、式（３）を解いてＤＣｏｎｄの値を得ることができる。導電度ダイアリザンスとして求めたこのＤＣｏｎｄの値は、ニュートラルな非イオン性溶質、尿素、あるいはサマリ電荷中性の「仮定サマリ導電度溶質」に比べて、Ｇｉｂｂｓ−Ｄｏｎｎａｎ効果が負イオン対正イオンの動きにどのように影響するかを考慮して、尿素及びその他の少量の溶質についての血液クリアランスの値に変換することができる。見かけ上のあるいは総ＤＣｏｎｄ導電度ダイアリザンスがわかると、従来技術で述べた、文献に公開されているとおり、拡散性ダイアリザンス、ＤｄｉｆｆＣｏｎｄ成分を計算することが可能である（しかし、存在するのであれば、以下に述べるように、なんらかのアクセス再循環の影響をまず取り除く必要がある）。
【０３１６】
ネット限外ろ過（Ｑｕｆ）を用いた間欠的血液透析の間、及びＱｐｏｓｔ補液レートとＱｕｆネット限外ろ過を用いた前−希釈血液透析ろ過の間の何らかの溶質について、式（７）を用いてＤｄｉｆｆを得る（ここで、ＱＢは特定の溶質について有効な血液水流であり、その溶質に特定のふるい係数、Ｓを使用すると仮定する）：
2009527343.tif 000009
【０３１７】
Ｑｐｒｅ補液レートとＱｕｆネット限外ろ過を用いた前−希釈血液ろ過の間の、何らかの溶質について、式（８）を用いてＤｄｉｆｆを得る（ここで、ＱＢは、ＲＢＣと血漿スペース間の水移動の効果と、前フィルタ交換流量の注入の効果を補正した特別な溶質についての有効血液水流であると仮定する）、この溶質の特別なふるい係数、Ｓを使用する：
2009527343.tif 000010
【０３１８】
式（８）は、前−希釈血液フィルタをネット限外ろ過を用いた単純な透析の特別なケースであると考えると、式（７）から推定することができ、ここでは、新しいＱｂ＊がＱｂ＋Ｑｐｒｅと等しく、前−希釈の補正したＤＴｏｔａｌ＊は、ＤＴｏｔａｌ・（（Ｑｂ＋Ｑｐｒｅ）／Ｑｐ）と等しく、ネット限外ろ過は、Ｑｐｒｅ＋Ｑｕｆになる。同時前−希釈と後−希釈血液ろ過の特別な場合において、Ｑｄ＝０であり、溶質ふるい係数がＳであれば、式（３）を当てはめると：
ＤＴｏｔａｌ＝（Ｑｐｒｅ＋Ｑｐｏｓｔ＋Ｑｕｆ）・（（ＣｅｆｆＢ−Ｃｅｆｆ１）／（Ｓ・（ＣｐｉｎＢ−Ｃｐｉｎ１）））
【０３１９】
この動作モードは透析を含んでいないので、Ｄｄｉｆｆはゼロであり、計算されず、ＤＴｏｔａｌは以下のように表わすことができる。
ＤＴｏｔａｌ＝Ｓ・（Ｑｐｒｅ＋Ｑｐｏｓｔ＋Ｑｕｆ）・（Ｑｂ／（Ｑｂ＋Ｑｐｒｅ））
【０３２０】
これから：
ＤＴｏｔａｌＣｉｔ＝ＤＴｏｔａｌＣｏｎｄ＊（ＳＣｉｔ／ＳＣｏｎｄ）＊（ＱＰ／ＱＢ）＊（（ＱＢ＋ＱＰｒｅ）／（ＱＰ＋ＱＰｒｅ））
【０３２１】
これらの式から、少量溶質の見かけ上のダイアリザンスの低下は、目的総限外ろ過であるＱｐｒｅ＋Ｑｐｏｓｔ＋Ｑｕｆが達成される限り、Ｓが大きく変わらなければ、純粋な対流腎代償療法では生じそうもない。Ｓの変化は、純粋な対流血液純化を伴う小さな溶質の動きに非常に予測可能な性質があるため、起こりそうにない。個々の溶質のダイアリザンスは、そのふるい係数Ｓと総限外ろ過速度を知ることによって計算できる。（見かけ上のＳの値は、前−希釈（Ｑｐｒｅ）と後−希釈（Ｑｐｏｓｔ）補液流速の比率に応じて電気的にチャージした溶質について穏やかに変化することがあり、これは、Ｑｐｒｅ及びＱｐｏｓｔ流体フローの様々な非についての治療液成分を選択する場合に、電解質の質量バランスの計算に考慮しなければならない。）
【０３２２】
所定の（有効）ＱｂとＱｄにおいて測定した総ＤＣｏｎｄからＤｄｉｆｆＣｏｎｄを決定すると、フィルタメンブレインのＫｏＡＣｏｎｄを文献に公開されているように計算することができ（式（９．１）と（９．２））、フィルタ製造者によって提供される及び／又はローカルユーザの経験によって生体内で設定される期待値と比較できる。
【０３２３】
純粋な透析と、後−希釈ＨＤＦでは、式（９．１）：
2009527343.tif 000011
【０３２４】
前−希釈ＨＤＦでは、式（９．２）：
2009527343.tif 000012
【０３２５】
治療パラメータを所定のフィルタについて変化しないよう維持する一方で、時間を関数として測定したＫｏＡＣｏｎｄの変化によって、フィルタ性能の低下とすぐに生じそうなクロッティングを検出できる。ＫｏＡＣｏｎｄは、式（９．３）に示すように、ＫｏＡＣｉｔに変換される。
2009527343.tif 000013
【０３２６】
ＫｏＡＣｉｔを知ることによって、式（１０．１）と（１０．２）に示すように、クエン酸塩についての有効ＱＢＣｉｔと、上述のＱｐｒｅおよびＱｄ流体流速から、ＤｄｉｆｆＣｉｔの計算ができる。純粋透析と前希釈ＨＤＦでは、式（１０．１）が用いられる。ここで、ＱＢはＱＢＣｉｔであり、ＫｏＡはＫｏＡＣｉｔである：
2009527343.tif 000014
【０３２７】
前希釈ＨＤＦでは、式（１０．２）が用いられる。ここで、ＱＢはＱＢＣｉｔであり、ＫｏＡはＫｏＡＣｉｔである：
2009527343.tif 000015
【０３２８】
最後に、取得したＤｄｉｆｆＣｉｔを式（７）又は（８）に、Ｑｐｒｅ又はＱｐｏｓｔとＱｕｆの値を適宜用いて代入し、これらの式を解いて、総ＤＣｉｔ＊を得る。ここで、Ｓふるい係数は、クエン酸塩ＳＣｉｔについて特定される。得られた総ＤＣｉｔ＊を用いて、Ｅ＝ＤＣｉｔ＊／ＱＢＣｉｔを得る。得られたＥによって、ＲＣＡについての安全処方に関してここで述べたとおり、安全性パラメータであるＣｓｙｓの計算ができる。
【０３２９】
要約すると、本発明による新規な動脈回路リム血液ボーラス法において、導電度ダイアリザンスは、血液フィルタに入る入力血漿導電度の正確に計算した変化を含めること及び、フィルタ廃液中の応答を測定することによって測定することができる。導電度ダイアリザンスは、上述の式に示すようにクエン酸塩ダイアリザンスに変換することができる。このような変換の実現可能性は、導電度とクエン酸塩に関する拡散性係数の生体内比率に依存する。この比率は、約３、及び２乃至４の範囲内になることが予測される。クエン酸塩ダイアリザンスは、所定の治療処方を伴ってありうる最大全身クエン酸塩レベルを規定する。これは、維持しモニタすることが望まれる安全性パラメータである。この技術の変形例では、入力溶質濃度の増加が望まれない場合は、入力溶質濃度における計算した低下を導入し、フィルタ廃液の導電度の変化を測定することで、導電度ダイアリザンスを測定することができる。これらの式は全て変わらない。なぜなら、式（３）の（ＣｅｆｆＢ−Ｃｅｆｆ１）と（ＣｐｉｎＢ−Ｃｐｉｎ１）は両方とも、入力濃度が低下すると負になるからである（ＱＢは適宜増加する）（図２０ｂ）。
【０３３０】
既知の変化を透析機入力血液成分に誘発する方法は、血液フィルタの廃液の成分中の測定可能な変化を、血液フィルタのダイアリザンスを測定し、クエン酸塩ダイアリザンスを計算するのに用いることができる。このことは、本発明によって完全に意図されている。本発明は、入力血液成分中に変化を誘発し、フィルタ出力血液成分でのその効果を測定する方法も意図している。
【０３３１】
オンライン導電度ダイアリザンスでのアクセス再循環の効果も、本発明による方法で測定することができる。以下では、伝統的な新鮮透析液導電度ボーラス法対本発明の回路動脈リム血液ボーラス法（図２１）で実行した場合の、オンライン導電度ダイアリザンスに基づくフィルタクリアランスの測定でのアクセス再循環の別の影響について検討したものである。以下のとおり推察される。
【０３３２】
１）Ｋｉｄｎｅｙ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｖｏｌ．６６、Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ８９（２００４）に記載されているような、高／低ステップ機能で実行可能な場合、透析液ボーラス法は、現在可能なアクセス、並びに心肺再循環（Ｄｅｆｆ２）の効果を含む回路の有効なダイアリザンスと同じであると考えられ、全身導電度再循環は無視できると仮定される。
【０３３３】
２）このアクセス再循環は、ヘマトクリットセンサ（血液希釈）あるいは熱センサ（熱希釈）ベースの方法で、オンラインクリアランス測定に先立って測定される。
【０３３４】
３）静脈カテーテルアクセスを用いる場合、アクセス再循環が存在する（Ｄｅｆｆ１）。両方法で、再循環で代替される前に、真のフィルタダイアリザンス、ＤＦｉｌｔｅｒの計算ができる。
【０３３５】
４）永久アクセスを用いる場合、少なくとも、最大３００ｍｌ／分の回路血液フローで、我々の血液ボーラスベースの方法はＤＢｏｌｕｓを測定する。有意な全身及び心肺再循環が我々の方法とともに存在しないことを仮定して（これは、単一経路導電度抽出＞＝８０％で、ＱＢ＜＝３００ｍｌ／分であれば妥当である）、アクセス再循環の測定によって、真のフィルタダイアリザンスＤｅｆｆ，並びにアクセス再循環によってのみ代替される有効ダイアリザンスＤｅｆｆ１を抽出することができる。これは、クエン酸塩動態の計算に必要なデータである。
【０３３６】
５）永久アクセスでは、透析液ボーラス法で、Ｄｅｆｆ２を測定する。心拍出力ＣＯがない状態では、アクセス再循環Ｒと永久アクセス血流ＱＡＣが測定される場合でも（例えば、逆血液ラインコネクタデバイスと、血液希釈又は熱希釈法を使用して）、ＤＦｉｌｔｅｒは計算できない。
【０３３７】
これらの式で使用されている用語は以下のとおり定義される。ここで、計算は図２１に記載されている：
ＱＢ：導電度についての有効動脈血水流（ＱＢＣｏｎｄ）、クエン酸塩用に調整された動脈血血漿水流（ＱＢｃｉｔ）
Ｈｇｂ：動脈血中のヘモグロビン濃度
ＱＡＣ：導電度についての有効アクセス全血液水流（ＱＡＣＣｏｎｄ）、クエン酸塩用に調整された動脈血血漿水流（ＱＡＣｃｉｔ）
ＣＡＣ：アクセスにおける血漿水中の「導電度溶質」濃度
ＣＡｒｔＲ：再循環により変更されたときの、フィルタ（前−希釈除去）に入る血漿水中の「導電度溶質」濃度
ＣＡｒｔＲＳ：再循環により変更されたときの、フィルタ（前−希釈除去）に入る血漿水中のアクセス動脈血からの「導電度溶質」濃度
ＣＡｒｔＲＢ：再循環により変更されたときの、フィルタ（前−希釈除去）に入る血漿水中の動脈リムボーラス輸液からの「導電度溶質」濃度
ＣＶｅｎ：フィルタを出てゆく血漿水中の「導電度溶質」濃度
ＱＢ：クエン酸ボーラス中の血液回路の動脈リムに入る血漿を超える、フィルタに入る血漿中の「導電度溶質」濃度のステップアップ
ＱＣｉｔ：クエン酸塩抗凝血剤中の「導電度溶質」濃度
ＱＣｉｔ（Ｂ）：一時的なクエン酸ナトリウムボーラス中のクエン酸塩抗凝血剤の流速
Ｑｐｒｅ：前−フィルタ補液の流速
Ｑｐｏｓｔ：後−フィルタ補液の流速
Ｑｕｆ：ネット限外ろ過
ＱＲ：再循環回路静脈リム血液
Ｒ：Ｒ＝ＱＲ／ＱＢで定義される再循環率
ＤＦｉｌｔｅｒ：真のフィルタ「導電度溶質」ダイアリザンス
ＤＥｆｆ２：アクセス及び心肺再循環による影響を受けて決定し、透析液ボーラスベースの測定によって決定した有効「導電度溶質」ダイアリザンス
ＤＢｏｌｕｓ：アクセスによる影響は受けるが心肺再循環による影響を受けずに決定し、透析液ボーラスベースの測定によって決定した有効「導電度溶質」ダイアリザンス
ＤＥｆｆ１：アクセス再循環についてのみ補正を行ったＤＢｏｌｕｓから決定した「導電度」ダイアリザンス
【０３３８】
図２１は、永久アクセス（図に示す；しかし、計算はカテーテルアクセスに完全に適用可能である）再循環の新鮮透析液導電度ボーラスベースのオンラインダイアリザンス測定（Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）対回路動脈リム血液導電度ボーラスベースのオンラインダイアリザンス測定（ＤＢｏｌｕｓ）の比較を示す図である。ＤＦｉｌｔｅｒは、この影響を伴う、あるいはアクセス再循環を除去した真正フィルタダイアリザンスである。心肺及び全身循環は無視する。Ｒは、ＱＲ／ＱＢと等しく、血液希釈法又は熱希釈法によってオンラインで測定できる。
【０３３９】
式１：
2009527343.tif 000016
これは、Ｒアクセス再循環を伴うＤｅｆｆ１とＤｆｉｌｔｅｒ間の関係を示す。Ｄｅｆｆ１は、心肺再循環を無視するか、静脈カテーテルアクセスを伴う場合のように心肺再循環がない場合、透析液ボーラス法で測定できる。これは以下のようにして計算される。
１．１）        Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ＊ＣＡｃ＝ＣＡｒｔＲＳ＊Ｄｆｉｌｔｅｒ
１．２）        Ｃｖｅｎ＝ＣＡｒｔＲＳ＊（Ｑｂ−Ｄｆｉｌｔｅｒ）／（ＱＢ−ＱＵＦ）１．３）        ＣＡｒｔＲＳ＝Ｒ＊Ｃｖｅｎ＋（１−Ｒ）＋ＣＡｃ
１．４）        ＣＡｒｔＲＳ＝ＣＡｃ＊（１−Ｒ）／（１−Ｒ（（Ｑｂ−Ｄｆｉｌｔｅｒ）／（ＱＢ−ＱＵＦ））
【０３４０】
式２：
2009527343.tif 000017
これは、Ｒアクセス再循環を伴うＤｂｏｌｕｓとＤｆｉｌｔｅｒとの関係を表す。Ｄｂｏｌｕｓは、心肺再循環を無視するか、静脈カテーテルアクセスを伴う場合のように心肺再循環がない場合、透析液ボーラス法で測定できる。一般的に、表面積が大きく、フラックスフィルタが高く、ＱＢが＜＝３００で、ＱＤがＱＢの１５０−２００％の場合、この方法を用いる。Ｒは、血液希釈あるいは熱希釈法を用いてオンラインで測定される。式２は、本発明による新規なものであり、以下の通り引き出される。
２．１）        Ｄｂｏｌｕｓ＊ＣＢ＝ＣＡｒｔＲＢ＊Ｄｆｉｌｔｅｒ
２．２）        Ｃｖｅｎ＝ＣＡｒｔ＊（Ｑｂ−Ｄｆｉｌｔｅｒ）／（ＱＢ−ＱＵＦ）
２．３）        ＣＡｒｔＲＢ＝Ｒ＊Ｃｖｅｎ＋（１−Ｒ）＊ＣＡｃ＋ＣＢ
２．４）        ＣＡｃ＝０（単一経路ボーラス抽出が＞＝８０％の場合、あるいは、再循環の効果をボーラスに分離して認められる場合、妥当である）
２．５）        ＣＡｒｔＲＢ＝ＣＢ／（１−Ｒ（（Ｑｂ−Ｄｆｉｌｔｅｒ）／（ＱＢ−ＱＵＦ））
【０３４１】
式２．１と２．５を組み合わせ、並べ変えると、式２になる。
【０３４２】
式３：
2009527343.tif 000018
この式は、単純な並べ替えと、Ｄｆｉｌｔｅｒの解によって式２から得られる。Ｄｆｉｌｔｅｒ導電度ダイアリザンスは、拡散成分と対流成分に分けることができ、核酸成分はクエン酸塩拡散ダイアリザンスと、最後に上述したように計算したサマリクエン酸塩ダイアリザンスに変換される。結果として、Ｄｂｏｌｕｓクエン酸塩とＤｅｆｆ１クエン酸塩を、クエン酸塩の血漿水流としての有効ＱＢを用いて計算することができる。
【０３４３】
式４：
Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ＝Ｄｂｏｌｕｓ・（１−Ｒ）
この式は、式１と２から続く。上述したように、Ｄｂｏｌｕｓは、本発明による新規な血液ボーラス法によって測定される。Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ（Ｄｅｆｆ１）は、測定したＲの値を用いて計算できる。静脈カテーテルアクセスが使用されていれば、Ｄｅｆｆ１は、有効尿素クリアランスと等しくなるであろう。Ｄｅｆｆ１は、永久（動脈アクセス）が使用される場合の心拍出量の補正を含む有効尿素クリアランスである、Ｄｅｆｆ２に変換されなくてはならない。
【０３４４】
式５：
Ｄｅｆｆ２＝（１／（１＋Ｄｅｆｆ１／（ＣＯ−ＱＡＣ）））＊Ｄｅｆｆ１
上述したとおり、永久アクセスでは、透析液ボーラス法でＤｅｆｆ２を測定する。本発明による血液ボーラス法は、ＤＢｏｌｕｓを測定し、アクセス循環Ｒが測定されれば、Ｄｅｆｆ１の計算を行うことができる。最後に、永久アクセス血液フローＱＡＣが測定されれば（例えば、逆血液ラインコネクタデバイスと、血液希釈技術あるいは熱希釈技術を用いて）、式５によっていくつかの単純な並べ替えによって心拍出量ＣＯを計算することができる。
【０３４５】
式６：
ＣＯ＝（（Ｄｅｆｆ１＊Ｄｅｆｆ２）／（Ｄｅｆｆ１−Ｄｅｆｆ２））＋ＱＡＣ
【０３４６】
本発明の方法によれば、臨床的に有益な精度をもって、心拍出量の測定を行うことができる。本発明は、適宜のセンサ装置、アクセス接続反転装置、及び治療期間中に患者の心拍出量を測定する永久アクセスの挿管が付いた透析機にこの方法を使用することを意図している。
【０３４７】
本発明に係るオンラインセンサシステム（ＯＳＳ）について以下に述べる。
【０３４８】
近年は、センサ技術の分野が大きく成長してきた。グルコース、電解質、巨大分子を含む様々な物質を測定する様々な新しいセンサがある。これらのセンサのほとんどは、非常に小さな流体サンプルと共に動作するようなスケールで製造することができる。これらのセンサをヒトの臨床使用に移行するに際しての最も大きなハードルは安全性であり、ヒトの血液あるいは組織液体と直接接触するデバイスの調整の問題を解決しなければならない。本発明は、下流側センサデバイスによる分析用の血漿限外濾過液を生成するサンプリングデバイスとしてこの問題を解決するように設計されたオンラインセンサシステム（ＯＳＳ）を提供しており、これによって、血流中のあらゆるフィルタ可能な物質の間接的測定が可能である。
【０３４９】
ＯＳＳに配置されたセンサは、ヒトの血液と直接接触しない。代わりに、これらのセンサは、循環する血液の限外濾過によって得られた流体サンプルを分析する。化学分析用に少量の限外濾過液を抽出するのに使用することができｒＯＳＳ４００のベーシック血液濾過回路の図が、図２２に示されている。血液は、患者のアクセスカテーテル２０、１２０、２００から、ポンプ２２、１２２、２２２で回路へ引き込まれる。注入ポンプ３４、１３４、２３４は少量の注入溶液（例えば、抗凝血剤）を血液に加えて、回路にクロットが生じないようにする。したがって、ここでは、血液が血液フィルタ１６、１１６、２１６を通過して、患者に戻る。少量の流体である、限外濾過液は、血液フィルタ１６、１１６、２１６を通過する血液から限外濾過ポンプ２６、１２６、２２６によって抽出される。血液フィルタ１６、１１６、２１６は、ミニチュア血液フィルタであるか、あるいは単純な２コンパートメント血液フィルタであっても良い。限外濾過液の化学成分は、センサアレイ５６、１５６、２５６を用いて単一の検体又は複数の異なる検体を求めて分析される。血液中のこの検体の濃度を次いで決定する。なぜなら、血液の希釈が既知であり（通常、１０％以下である）、血液フィルタ１６、１１６、２１６を通る溶質のふるいいが既知であるためである。ＯＳＳ４００は、身体液体から限外濾過液を抽出する何らかの既存の装置に実装できる。クエン酸塩、カルシウム、マグネシウム、グルコース、イヌリン、およびパラアミノ馬尿酸（ＰＡＨ）の患者の血漿レベルを測定する、ＯＳＳとしてのＣＲＲＴ回路の特別なアプリケーションが本発明によって提供される。ＣＲＲＴを受けていない患者用に、小さい（例えば２×３インチのサイズ）ＯＳＳシステムについてここで述べる。このシステムは、末梢静脈カテーテルに取り付けて、十分な抗凝血剤と限外濾過液を保存して、２４時間の間欠的、時間ごとの操作を行う間に、１時間に１−２ｍｌの限外濾過液を提供することができる。このようなサンプルサイズは、新規なセンサ技術により適合する。
【０３５０】
本発明に係るＯＳＳの利点の一つは、限外濾過液が測定後に廃棄されるため、非常に安全なことであり、従って、回路のセンサアレイ５６、１５６、２５６部分において生じうる汚染あるいはアレルギ誘発物質は、患者に接触することができない。血液中の献体検出用のデバイスが発達してきたが、これらのデバイスは、体外膜型人工肺あるいは血液透析機などの静脈フローデバイスとこのデバイスを接続することによって生体内でセンサを血液に直接接触させる。ヒト血液と接触するセンサは、滅菌が必要であり、患者に対するリスクを最小にするために安全な手順を遵守する必要がある。ヒト血液との接触によって、センサに生物付着が生じ、これがセンサの性能を低下させる可能性がある。劣化を防ぎ、性能を改善するためにセンサ表面にコーティングを行うことは、患者の拒絶反応が生じるリスクが増える。血液に接触するセンサは、ＦＤＡ試験を介して、患者に過敏症を生じさせないようにする必要が生じる。本発明に係るＯＳＳ４００は、血液の限外濾過液を使用しているため、血液に残るタンパク質などの巨大分子がセンサ表面に付着して、これによってセンサの性能を低減させることがない。ＯＳＳ４００は、限外濾過液がセンサ５６、１５６、２５６を通過したら完全に廃棄されるので、過敏症テストの必要性をなくす。ＯＳＳ４００の使用は、テストと開発の双方において、あるいはルーチンの患者のケアにおいて、特別なセンサの開発をヒトの臨床使用へ移行させる時間を顕著に早めるものである。
【０３５１】
本発明によるＯＳＳ４００は、様々な実装ができる。一の実施例では、ＯＳＳ４００は、使用が容易で、入院患者に（おそらく、２４−４８時間の外来患者にも；化学ホルター心電計として）直ちに適用できるコンパクト装置（例えば２×３インチのサイズ）として提供されている。この形のＯＳＳ４００は、患者の静脈血にアクセスするための小型ペリフェラルＩＶを必要とするのみであり、安全な血漿サンプリングデバイスとして作動するよう設計される。別の実施例では、ＯＳＳ４００は、フルサイズのＣＲＲＴ機ＯＳＳとして提供される。このような回路中の廃液ライン２４、１２４、２２４は、ＯＳＳ４００のセンサアレイ５６、１５６、２５６のサンプルを提供する。重要なことは、この実装においては、単純な血漿濃度測定を超えて、様々な物質の腎臓や肝臓クリアランスの測定を含む、より複雑な患者の状態の査定が可能であり、これによって、腎機能と肝機能をリアルタイムでオンラインでモニタすることができる。
【０３５２】
抹消静脈（ＩＶ）ラインへ取り付ける小型限外濾過回路としてのＯＳＳ４００の実装は、ＣＲＲＴ治療を受けていない患者に用いることができる。ＯＳＳ４００のこの実施例は、ミニチュア体外回路から時間当たり数ミリリットルの限外濾過液を抽出するだけの小型の血液フィルタ装置を具える。化学分析用の少量の限外濾過液を抽出するのに使用できる基本的な血液フィルタ回路が図２２に示されている。カテーテル２０、１２０、２２０は、小型の２管式静脈カテーテルを具えており、これは、好適な静脈に配置することができる。動脈ポンプ２２、１２２，２２２を用いて患者から血液を分当たり数ミリリットル取り出すことができる。同時に、輸液ポンプ３４、１３４、２３４が血液に抗凝血剤溶液を適当な速度で加えて、クロットを防止する。回路の動脈リム１４、１１４、２１４からの抗凝血血液は、ミニチュア血液フィルタ１６、１１６、２１６を介してくみ出され、限外濾過液ポンプ２６、１２６、２２６によって血液から限外濾過液を抽出することができる。限外濾過回路のセンサ５６、１５６、２５６は、選択した検体についての限外濾過液を分析することができる。
【０３５３】
図２３は、本発明に係るより完全な血液フィルタ回路を示す図であり、この回路は、化学分析用に少量の限外濾過液を抽出するのに使用することができる。動脈及び静脈圧力センサ４０２、流体中の空気検出器４０４、回路中の血液検出器４０６、及び配管クランプ４０８を加えて、患者に安全性を提供している。図２４は、ポンプと圧力トランスデューサのプライミング及び初期圧力テスト用に用いられる血液フィルタ回路を示す。３つのポンプの全てが非常に精密な流量を有し、血液検体濃度を正確に計算することができる。
【０３５４】
本発明に係るＯＳＳ４００は、連続モード又は、サンプルが予め選択されたインターバルで回収される間欠モードで稼働することができる。間欠モードでは、回路全体に抗凝血剤溶液を再充填することができる。輸液ポンプ３４、１３４、２３４を、動脈ポンプ２２、１２２、２２２より若干早く稼働させると、体外回路１２、１１、２１２全体に抗凝血剤溶液が充填される。血液ポンプ２２、１２２、２２２が停止し、血液配管がクランプされた後の、輸液ポンプ３４、１３４、２３４の短時間の可動は、流体をアクセスカテーテルに向けて、このカテーテルに抗凝血剤溶液を充填する。回路の抗凝血にはわずかな量の補液を必要とするのみであり、患者へ過剰量の抗凝血剤を注入するリスクをなくす。クエン酸抗凝血剤を使用する場合、ｐＨ約５．４の抗凝血剤充填回路となり、汚染が生じた場合のバクテリアの成長も防止することができる。
【０３５５】
連続操作の間には、図２５のポイントＡとポイントＢ間の回路部分は、抗凝血剤を含有する輸液溶液に晒されない。この状態に取り組むために、排出ルーメンの先端に輸液ポートを有する、図９に示すカテーテル３００などの、３管式静脈カテーテルを使用することができる。この３管式カテーテル３００によれば、抗凝血剤溶液をルーメン壁のホールを通って、動脈血排出経路の入り口に注入することができる。静脈へ戻る経路は抗凝血剤を含有しているので、３管式カテーテル３００全体は、抗凝血剤に連続的に晒される。図２６は、本発明によるＯＳＳ血液フィルタ回路中の３管式カテーテル３００を示す。
【０３５６】
テスト手順が患者に非常に有害な試薬を必要とするため、センサを限外ろ過液から完全に分離する必要がある場合、図２７の逆流防止デバイス４１０、４１２、４１４の一つを用いて、血液から限外ろ過液を抽出することで、流体を患者の回路から分離することができる。一の実装（図２７ａ）では、エアギャップ装置４１０を用いており、そこでは、入力流体が上部からチャンバ４１５に入り、空気スペースを介して落ちる。何らかの理由でセンサシステム５６、１５６、２５６が逆流を生じさせる場合、限外ろ過液は開口４１８の外へ害を及ぼすことなく空気中に出てゆく。この解決は、例えば大きなＣＲＲＴ回路の一部として、ＯＳＳ４００を重力方向に固定して使用するときに適用可能である。患者の身体に取り付けるタイプで、重力方向に固定されていないコンパクトサイズのＯＳＳには、２バルブシステムの逆流防止装置の一つを使用することができる（図２７ｂ−２７ｃ）。図２７ｂでは、一連の２又はそれ以上の異方向バルブ４２０を有する装置４１２が使用されており、最初のバルブが故障した場合に、逆流が生じる前に第２のバルブも故障しなければならない。
【０３５７】
図２７ｃでは、減圧ゾーン装置４１４が記載されており、ここでは、バルブ４２２をあけるためには入力圧が設定圧Ｐを超えなければならず、バルブ４２６を開くのに必要な圧力はＰ−０．２Ｐであるので、減圧ゾーン４２４内の流体は約Ｐ−０．１９Ｐである。初期の逆流はすべてバルブ４２６で止まる。バルブ４２６が壊れた場合は、逆流はバルブ４２２で防止され、Ｐ−０．１５Ｐ以上の圧力の増加がバルブ４２８を開けて、逆流を装置４１４の外に迂回させる。これらの装置４１０、４１２、４１４の一つを使用することによって、何らかの理由でＯＳＳ４００が逆流を生じさせた場合でも、限外ろ過液は害を及ぼすことなく逆流開口へ流れて、そこに集められ排水溝へ送られる。図２８ａと２８ｂは、逆流防止装置４１４と４１０の可能な位置をそれぞれ示す。
【０３５８】
本発明にかかるコンパクトサイズのＯＳＳ４００は、患者の抹消静脈に容易に接続することができ、必要があれば、患者と一生に移動させることができる。センサ５６、１５６、２５６がヒトの血液に直接的に接触しないので、非常に安全に使用され、検体の測定後、限外ろ過液は排水溝へ送られる。得られたデータは後の修正のために保存することができ、あるいは、無線接続によって転送することができる。
【０３５９】
本発明に係るＯＳＳ４００は、ＩＣＵにＣＲＲＴを提供するために使用される体外回路１２、１１２、２１２の一部として実装することができる。ＯＳＳ４００は、体液から限外ろ過液を抽出するどの現存の装置とでも、実装することができる。グルコース、クエン酸塩、カルシウム、マグネシウム、イヌリン、パラアミノ馬尿酸（ＰＡＨ）の患者の血漿レベルを測定するＯＳＳとしてのＣＲＲＴ回路の特別なアプリケーションをここに述べる。重要なことは、ＯＳＳ４００がＣＲＲＴ回路の一部として実装されている場合、特定のセンサが使用できるろ過可能な溶液の血漿濃度のオンラインでの、連続的な測定が可能になることである。時間を関数とする溶質濃度カーブの動態解析は、面倒で頻繁な血液サンプリングを必要とすることなく、臨床的に実現することができる。この動態データは、豊富な新情報を提供し、肝臓代謝機能を確実にモニタし、糸球体のろ過率と腎性血漿フローをリアルタイムで測定することができる。これらの方法はこれまで入手不可能であり、臨床的に必要とされているものである。
【０３６０】
本発明に係るＯＳＳ４００のＲＲＴ回路への実装は、現存のＲＲＴ装置の若干の改良と、センサアレイ５６、１５６、２５６をＲＲＴ装置の廃液ラインに配置することによって、臨床的に直ちに可能である。ＯＳＳ４００は、本発明によるＲＣＡシステムへ一体化して最も良好に実装することができる。ここで、単独で設計されているもの、あるいは、完全に有効なＲＣＡを用いて純粋に対流ベースの高容量ＲＲＴを送出するオプションを有するものを説明する。図２９ａ−２９ｃは、分離された前希釈血液ろ過モードで、あるいは、前−及び後−希釈同時ろ過モードのいずれかで稼動している本発明のＲＣＡシステムに一体化されたＯＳＳ４００を示す図である（ＯＳＳアプリケーションに関連する前希釈フローのみが示されている）。センサ５６、１５６、２５６は、血液フィルタから限外ろ過液（及び／又は透析液）を搬送する廃液管に配置されている。
【０３６１】
特に、図２９ａは、限外ろ過溶質濃度を測定することによって患者の全身溶質レベル（Ｃｓｙｓ）を取り出し、特定に溶質に関する血液ろ過ふるい係数Ｓによってこれを除する構成を示す。全てのその他のパラメータは、既知の値であり、Ｃｓｙｓは、示されている式によって計算される。アクセス再循環は存在しない。図２９ｂは、限外ろ過クエン酸塩濃度ＣＵＦを測定することによって患者の全身クエン酸塩レベルＣＳｙｓを取り出す構成を示す。動脈血漿フローＱＰＡｒｔレート、クエン酸塩輸液フローＱＦｌｕｉｄ１レート、輸液溶液ＣＦｌｕｉｄ１のクエン酸塩濃度、及びクエン酸塩についてのフィルタふるい係数Ｓがわかれば、ＣＳｙｓを計算することができる。ヘマトクリットセンサ５０、１５０、２５０及び５２、１５２、２５２は、送出した動脈血漿フローの測定への寄与によって、及びアクセス再循環（ここでは仮定されていない）を測定することによって、血漿クエン酸塩濃度の計算を行うことができる。図２９ｃは、前−希釈除去効果を伴う動脈リム血漿における抗凝血剤輸液からのクエン酸塩濃度の増加がＣＩｎｆであり、アクセス再循環がＲ＝ＱＰＲ／ＱＰであり、再循環除去効果を伴うフィルタクエン酸塩ダイアリザンスがＤＦであり、再循環を伴う血漿クエン酸塩ボーラスダイアリザンスがＤＢであり、再循環を伴うフィルタ全身クエン酸塩有効クリアランスがＤＥであり、ここで、ＤＥ＝ＤＢ＊（１−Ｒ）のときの、限外ろ過クエン酸塩濃度を測定することによって、患者の全身クエン酸塩レベルＣＳｙｓを抽出する構成を示す。全ての変数は既知であるか、あるいは、測定することができる、及び／又は上述のとおり計算される。この計算は、上述のパラメータが既知であるか、測定される及び／又は計算されるどの溶質にも適用することができる。
【０３６２】
廃液は、患者の血漿溶質組成に関する豊富な情報を含んでいるが、現在の臨床プロセスでは、更に分析を行うことなく廃棄されている。この流体は、少量のアルブミン、小さなペプチドを含むきれいな晶質であり、サイトカインも存在する。廃液流体の透明性と最小粘度は、光学−及び／又は化学センサアレイに理想的な環境を提供する。本発明に係るＯＳＳ４００は、できれば使い捨ての、透明な流水式チャンバ内などにある廃液にさらされた溶質に特異的で、可能であれば、使い捨ての、化学−光学トランスデューサシステムによって、溶質濃度が、光（光学的）信号に変換される態様で稼動することができる。光学信号の読み出しは、チャンバの光透明壁ごしに、あるいは、固定された励起光生成（必要であれば）及び光学信号捕捉及び分析モジュールによって、オプトロードの光学フィラメント部分を通して行うことができる。多重光波長を用いて、十分に小さい無限の発光、捕捉、及び分析モジュールの励起と読み出しの双方を同時に行うことができる。
【０３６３】
この方法の変形では、ラマン散乱分光法を用いることができる。特定のスペクトルピークの信号強度を測定することによって、定量化が可能である。この方法の利点は、目標溶質のユニークなラマンスペクトルによって特異性が与えられるので、溶質に特異の化学−光学プローブが不要であることである。クエン酸塩は、廃液中のほとんどのその他の分子に比べて過剰に大きなモルとなり、ラマン散乱分光法で定量化することができ、フリークエン酸塩、Ｃａ−クエン酸塩、及びＭｇ−クエン酸塩を識別することもできる。本発明は、ラマン散乱分光法を使用して廃液中のクエン酸塩の全てのスピーシーズを測定する特別な例をもって、ＲＲＴ回路廃液のモニタリングを通じて、全身溶液レベルをモニタすることを意図している。
【０３６４】
最後に、この流体は廃棄流体であり、患者の血液に再度さらされることがなく、センサのどの要素も患者に直接的あるいは間接的に接触するチャンスがないようにする。これは、逆流防止安全装置４１０、４１２、４１４（図２７に示すように）が、廃液がセンサ５６、１５６、２５６に露出する前に加えられると、完全で確実なものになる。最後に、廃液チューブ２４、１２４、２２４は、ＣＲＲＴ回路のこのセグメントにあるＯＳＳ４００に接続できるように容易に変形することができる。
【０３６５】
存在する場合のアクセス再循環の効果についての補正を含めて限外ろ過液で測定した溶質レベルからの全身溶質レベルの計算は以下のとおりである。リアルタイムでの測定が溶質の廃液中で行われると、特別なソフトウエア計算を用いて、患者の全身循環から体外回路に入る溶質の寄与（全身血漿溶質レベル）と、ＣＲＲＴ回路の前−フィルタへ新鮮な注入された溶質の寄与（グルコース、クエン酸塩、イヌリン、及びＰＡＨの場合と同様に、前−フィルタ輸液にその溶質が含まれていれば）を決定することができる。本発明のＲＣＡシステムにあるのと同様に、この計算は、サマリ前−フィルタ液体注入に対する体外回路血漿フローの率がこの計算の時間について一定であり、対流クリアランスのみを使用する場合に非常に信頼できるものであることが必要である。
【０３６６】
ＲＣＡシステムでは、血漿フローは、オンラインヘマトクリットセンサと、場合によっては、図２９ａ―２９ｂに示すように、ドップラーベースシステムによってリアルタイムでモニタされる。機械の前−フィルタ輸液ポンプ３４、１３４、２３４が輸液を送出し、これも、ドップラ及びヘマトクリットセンサ５０、１５０、２５０及び５２、１５２、２５２の機能によってモニタできるので、前−フィルタ液体輸液レートも、リアルタイムで知ることができる。従って、回路血液血漿にフレッシュに注入された溶質の寄与をリアルタイムで計算することができる。既知の溶質のふるい係数を信用している。このような情報は、グルコースとクエン酸塩については文献に公開されており、イヌリンとＰＡＨを含むほとんどの小さい溶質については、簡単に測定することができる。使用する特定のフィルタ上の所定の溶質のふるい特性は、有効な抗凝血剤が使用される限りは変化しそうもなく、導電度あるいはクエン酸塩についてのＯＣＭによってモニタすることができる。従って、ＲＡＣシステムでは、安定した動作パラメータの下、限外ろ過液中のＯＳＳによって測定した溶質濃度を直ちに使用して、患者の全身血液中に存在する溶質レベルを提供することができる。フィルタ可能な溶質に関する実際の計算を図２９ａに、クエン酸塩の特別な例に関する計算を図２９ｂに示す。この計算は、測定が、固定した透析液、限外ろ過液、及び血流及び前−フィルタ液体輸液レートで、このようなＲＲＴ回路の溶質移動特性が規定され、正確なオンラインクリアランスモニタによってモニタされると仮定して、所定のフィルタについて行われる限り、同様に、ＣＶＶＨＤ、ＣＶＶＨＤＦ、及びｃ−ＳＬＥＤにも用いることができる。しかしながら、この方法で、溶質移送の信頼性をより高めるためには、純粋な対流クリアランスが好ましい。
【０３６７】
ＯＳＳ４００は、ＲＲＴデバイスに一体化しており、全身血漿溶質濃度の臨床的スレッシュホールドが破られた場合、オペレータに警告を送り、場合によって、溶質レベルの異常性を補正するために治療設定を自動的に調整することができる。次いで、全実験パラメータでの患者の臨床的評価も行う。最後に、カテーテル先端における再循環による体外回路に入る血液中の誤った異常溶質レベルは、ＲＣＡシステムに一体化することができるオンラインヘマトクリットセンサ５０、１５０、２５０、及び５２、１５２、２５２の再循環検出特性によって検出することができ、計算を補正して、図に示すような再循環アクセスへの介入を行って、あるいは行うことなく、間違った溶質レベルの警告をなくすることができる（図２９ｃ及び以下の説明）。
【０３６８】
式中に使用されている用語は、以下のとおり定義される。キー計算を伴うＯＳＳ４００の物理的レイアウトは、図２９ａ−２９ｂと、図２９ｃの再循環に示されている：
ＱＡＣ：  測定した溶質に特定の有効アクセス血液水流
ＱＢ：  測定した溶質に特定の有効回路動脈血水流；クエン酸塩についての動脈血血漿水流、（ＱＰＡｒｔ）
ＣＳｙｓ（ＣＡＣと同じ）：  アクセスの動脈リムにおける有効血水中の溶質濃度
ＣＡｒｔＲ：  再循環によって変更した場合の、フィルタ（前−希釈除去した）に入る血漿水中の溶質濃度
ＣＡｒｔＲＳｙｓ：  再循環によって変更した場合の、フィルタ（前−希釈除去した）に入る血漿水中のアクセス動脈血からの溶質濃度部分
ＣＡｒｔＲＩｎｆ：  再循環によって変更した場合の、フィルタ（前−希釈除去した）に入る血漿水中の動脈リム溶質（クエン酸塩）輸液からの溶質濃度部分
ＣＩｎｐｕｔＲ：  フィルタに入る血漿水中の溶質濃度；  これは、前−希釈用に調整したＣＡｒｔＲである。
ＣＵＦ：  フィルタを出る限外ろ過液中の溶質濃度
ＣＩｎｆ：  前希釈除去を伴う、フィルタに入る血液の有効血液水中の溶質濃度の、クエン酸塩注入中の血液回路の動脈リムに入る血液に対するステップアップ
ＣＦｌｕｉｄ：  前フィルタ液体中のサマリ溶質濃度
ＱＦｌｕｉｄ：  前フィルタ液体中のサマリ流速
ＱＲ：  再循環回路静脈リム血液有効水フロー（溶質特定）
Ｒ：Ｒ＝ＱＲ／ＱＢで規定される再循環率；（血液希釈あるいは熱希釈によって測定される）ＤＦｉｌｔｅｒ：  真のフィルタ溶質ダイアリザンス（計算された）
ＤＢｏｌｕｓ：  アクセスによって影響を受けるが、心配再循環によっては影響されない、導電度（ＯＣＭ）あるいはクエン酸塩（クエン酸塩センサ）の血液ボーラスベースの測定によって決定される測定溶質ダイアリザンス
ＤＥｆｆ１：アクセス再循環のみを補正することによってＤＢｏｌｕｓから決定される有効溶質ダイアリザンス
Ｓ：  サマリ溶質ふるい係数（ＳＣｏｎｄ、ＳＣｉｔ、ＳＳｏｌｕｔｅ）
【０３６９】
これらの計算は以下を仮定している：
１）        オンラインクリアランス測定に基づく導電度ダイアリザンスについてアクセス再循環のセクションで表現されている及び／又は使用されている全ての式は、必要に応じてここで参照される。
２）        アクセス再循環Ｒは、オンラインで測定される。
３）        一般的な用語Ｄ（ダイアリザンス）が使用される間、全てのクリアランスは、サイズの小さいものから中程度の溶質移動の予測可能性を高めるために、対流的である。
４）        ＤＢｏｌｕｓ＊は、導電度及び／又はクエン酸塩について測定され、ＤＦｉｌｔｅｒ＊は計算によって求められる。
５）        ＤＦｉｌｔｅｒ＊／ＱＢは＞＝０．８及びＱＢは＜＝３００ｍｌ／ｍｉｎであるため、心肺及び全身再循環は、無視することができる。
６）        ふるい係数は、ＤＢｏｌｕｓ＊並びに全身濃度を決定する必要がある溶質を測定するの使用した両溶質に関して既知である。
７）        ＤＦｉｌｔｅｒ＊は、ＤＢｏｕｌｕｓ＊の測定に使用される「溶質」についてのふるい係数と、測定すべきターゲット溶質についてのふるい係数を用いて、並びに、両溶質についての有効血液水流を知ることによって、ＤＦｉｌｔｅｒに変換される。（これらの計算は、ＯＣＭを参照して述べられており、ここで、特定の例ＤＣｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙは、ＤＣｉｔｒａｔｅに変換される。）
８）        ターゲット溶質ＤＦｉｌｔｅｒとＲは、ターゲット溶質ＤＢｏｌｕｓとＤｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１の計算に使用される。
【０３７０】
この計算に用いられた特別な式は以下のとおりである。
式１：
2009527343.tif 000019
ＣＵＦは、ＯＳＳによって測定され、Ｓはターゲット溶質について既知である。
【０３７１】
式２：
2009527343.tif 000020
ＣＡｒｔＲは、ＣＩｎｐｕｔＲをＱＦｌｕｉｄを用いて前−希釈の影響を調整することによって得られる。
【０３７２】
式３（定義による）：
2009527343.tif 000021
【０３７３】
全身循環（ＣＳｙｓ）と血液ボーラス注入から発する再循環する溶質フラックスは、概念的には分離することができる（後−希釈液及び／又は透析液のターゲット溶質濃度が、クエン酸塩、カルシウム、及びマグネットに関してゼロであれば）。そして、
式４は定義によって以下のとおりになる
ＤＢｏｌｕｍ＊ＣＩｎｆ＋Ｄｅｆｆ１＊ＣＳｙｓ＝ＣＡｒｔＲＳｙｓ＊Ｄｆｉｌｔｅｒ＋ＣＡｒｔＲＩｎｆ＊Ｄｆｉｌｔｅｒ＝ＣＡｒｔＲ＊ＤＦｉｌｔｅｒ
【０３７４】
式４では、ＣＡｒｔＲはＣＵＦを測定することで得られ、ＤＢｏｌｕｓ、Ｄｅｆｆ１、Ｄｆｉｌｔｅｒはいずれも直接測定されるか計算によって得られる。Ｄｅｆｆ１＝ＤＢｏｌｕｓ＊（１−Ｒ）を用いて、式４を解いて（ＣＡＣと同等、あるいは「動脈」アクセス溶質濃度と同等）ＣＳｙｓを求めると、式５となる。
2009527343.tif 000022
【０３７５】
一の実装では、ＯＳＳ４００に用いられているアクセス装置の物理的設計及び低ＱＢ／ＱＡＣ比は、アクセス再循環をなくすことが期待される。しかしながら、上述の新規な計算は、ＯＳＳ４００が、まれではあるが、再循環が生じ、これをなくすことが臨床的に直ちに可能でないＲＲＴ（対流）回路の一部として実装されているときに提供される。全身血液グルコースとクエン酸塩レベルの単純な測定用のＣＲＲＴ回路に一体化されたＯＳＳ４００の臨床的使用の特別な例を以下に示す。
【０３７６】
全身血液グルコースをモニタするには、ＩＣＵにいるＡＲＦの患者は、しばしば糖尿病及び／又は様々な度合いの肝機能不全を持っている。このような患者では、血糖値制御のための厳密な血糖プロトコルが、安全投与のためしばしば困難であり、低血糖合併症を発症する率が高い。これらの患者は、ベースラインのメンタル状態がしばしば変更し、鎮痛剤で落ち着かせて、かれらの低血糖症に応じる肝臓機能は落ちることがあるため、壊滅的な低血糖症イベントの真のリスクが現れる。標準的な臨床法による頻繁な血糖値モニタは、費用がかかり、労働集約的であり、患者には都合が良くない。いくつもの会社によって、「人工すい臓内分泌」を作り出すことを求める信頼性のあるグルコースセンサが開発されており、現在、臨床前あるいは臨床トライアルがなされている。これらは、すべて、身体内部でヒトの血液あるいは体液に直接接触する装置についてのＦＤＡの安全性基準を満たさなくてはならない。しかしながら、このような安全性の問題は、臨床的な現実可能性と値に関して即時のヒト臨床トライアルを可能にするＯＳＳにセンサが配置されていれば、適用されない。これらのセンサは、ＣＲＲＴ回路の廃液ライン内に直ちに配置することができる。
【０３７７】
全身血液クエン酸塩（及びカルシウム）レベルのモニタのための、ＣＲＲＴの送出の間（及び将来的には家庭での夜間透析）のＲＣＡは、抗凝血法の選択として、文字通り、新規である。いずれかの形のＲＲＴでのＲＣＡの全てのアプリケーションにおいて、有意な量のクエン酸塩が体外回路へ注入される。回路へ注入されるクエン酸塩の一部は、最後に患者へ入り、肝臓の代謝によって重炭酸塩に変換される。肝機能が非常に下がっている場合、クエン酸塩は変換されず、必然的に全身クエン酸塩蓄積、低カルシウム症、低マグネシウム小、及び代謝性アシドーシスが生じる。内部調整された処方は、ネットカルシウムの増加、あるいは、回路中のカルシウム消失が生じ、さらなる低下を引きおこす。現在の臨床プラクティスでは、ライト７と、総カルシウム及びイオン化カルシウムを含む実験値は、６時間ごとに測定されて、クエン酸塩代謝の欠如と、カルシウムうっ血の異常を検出する。このことは、ＲＣＡのコストを上げ、過去のものよりもターゲットにする治療ゴールと流体フローがより高い現在のＲＲＴ処方では、肝臓機能に突然の顕著な変化を伴って１−２時間でクエン酸塩蓄積が生じることがあるため、完全な安全性を提供するものではない。実験でのモニタは、家庭での設定のオプションでないことはあきらかである。
【０３７８】
本発明に係るオンラインのクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムセンサは、全身クエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムのレベルの変化を、臨床的に有意なかく乱が生じる前にリアルタイムで検出することができ、これらの溶質に関する問題を完全に排除する。このことは、ＩＣＵにおいてＲＲＴのＲＣＡの物理的な使用を増やす傾向にあり、ここに述べたＲＣＡホームシステムを用いて家庭での設定にＲＣＡを配置することが可能となる。オンラインでのクエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムセンサは、オンラインクリアランス測定を容易に提供することができる。最後に、ＣＶＶＨ用のＲＣＡの交換カルシウムプラスマグネシウム輸液は、部分的に全身クエン酸塩レベルによって決定され、オンラインクエン酸塩センサは、この情報を連続的に提供することができる。
【０３７９】
オンラインクエン酸塩センサは、特別な光学クエン酸塩センサを伴うＯＳＳの実装であり、これは、血液フィルタから離れて限外ろ過液及び／又は透析液を搬送するＣＲＲＴ回路廃液流体ラインに配置されている（図２９ｂ）。限外ろ過液及び／又はクエン酸液透析液流体に存在するクエン酸塩は、正常な動作条件下では、０から１５ｍＭの範囲になるであろう。一例では、クエン酸塩センサは、ユーロピウムベースのリガンドを伴うクエン酸塩複合体からの発光を用いることもできる（例えば、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ２００５、ページ３１４１−３１４３：  Ｐａｒｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．「Ａ  ｐＨ−ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ、ｒａｔｉｏｍｅｔｒｉｃ  ｃｈｅｍｏｓｅｎｓｏｒ  ｆｏｒ  ｃｉｔｒａｔｅ  ｕｓｉｎｇ  ｅｕｒｏｐｉｕｍ  ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ」など）。このセンサ技術は、クエン酸塩がユーロピウムベースの複合体と逆に関連することに基づいている。分光分析を行う間に、クエン酸塩−ユーロピウム複合体は、励起光源にさらされ、蛍光が異なる波長で測定される。サンプル中のクエン酸塩濃度がレシオメトリック分析によって決定され、異なる波長での蛍光強度の比率を計算する。このクエン酸塩センサ技術は、リン酸塩、乳酸塩、あるいは重炭酸塩からの干渉を受けず、ミリ秒レンジの反応時間を有し、４．８−８．０の範囲ではｐＨの変化によって影響されない。本発明によれば、豊富な、クリア晶質ＣＲＲＴ廃液流体が、分光分析オンラインに著しく適している。検出は、ユーロピウムとクエン酸塩のつながりと解離に伴う蛍光の変化によるものであるため、試薬が消費されず（ユーロピウムリガンドが、流水式検出チャンバ中に付着する場合）、過去にその他によって公開されたクエン酸塩検出方法に基づく電極あるいは酵素を用いるもののように薄れることもない。この公開された光学システムは、０−３ｍＭクエン酸塩濃度に微調整されているが、使用するユーロピウム複合体の量と化学的デザインを変えることで調整することができる。
【０３８０】
本発明によれば、センサ５６、１５６、２５６は、少量のＣＲＲＴ廃液６００（試薬の節約のため＜１ｍｌ／分）を迂回させて、流水式光透明チャンバ６０４中で検出試薬６０２を含むユーロピウム−リガンドと混合する（図３０ａ）ことによって、あるいは、検出器ユーロピウム複合体を、全廃液の流体経路中の流水式光透明チャンバ６０４の壁に共有結合させる（図３０ｂ）ことによって、作ることができる。このシステムは、光−化学プローブ６０２と、クエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムを含むドレイン液６００を、光学的測定を行う前に混合する。光源６０６、プリズム６０８、及びミラー６１０は、測定光学経路６１２と制御光学経路６１４を形成する。プローブの結合によって、特定の波長での光の吸収及び／又は発光が異なり、ここでは光強度の変化を光学検出器６１６（例えば電荷結合デバイス）で検出して、電子信号に変換することができる。クエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムの総濃度は、取得したデータに基づいた計算によって処理ユニットで決定することができる。図３０ｂは、連続的に流れる流体回路で使用するクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムセンサ５６，１５６、２５６を示す図であり、これは、光透明キュ別途６０４中の、表面をコーティングする親水性ポリマなどに固定された化学プローブ６１８を使用している。プローブ６１８は、ドレイン液６００及びキュベット６０４の間に自由に拡散するクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムに結合する。ここで、プローブの結合により、上述のクエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムの総濃度を決定するのに用いられる光強度を変化させる。
【０３８１】
リガンドの複雑に共有結合した化学構造へユーロピウムイオンを厳密に調整するため（ヘム基中の鉄（Ｆｅ）イオンの調整と同じ）、ユーロピウムリガンドで被覆したチャンバ６０４に基づくセンサ５６、１５６、２５６は、数日間の連続動作するために非常に安定したものでなければならない。流水式チャンバ６０４は、励起光６０６（３８４ｎｍ波長で）と、蛍光検出６１６（例えば、５７９ｎｍ及び６１６ｎｍ波長で）を提供する機械で、分光分析モジュールに取り付けることができる。患者の安全性と高い正確性のために、二つのクエン酸塩センサを用いるようにしても良い。センサの値を比較して、所定の値から外れる場合は、システムが警告信号を出して、補正の手段を促進する。二つの光学経路６１２、６１４を有する一の光透明チャンバ６０４を、図に示すシステムに使用することができる（図３０ａ及び３０ｂ）
【０３８２】
クエン酸塩に使用することができ（例えば、Ａｎｓｌｙｎ  ｅｔ  ａｌ．Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ、Ｖｏｌｕｍｅ５９、Ｎｕｍｂｅｒ５０、８Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００３，ｐｐ．１００８９−１００９２（４））、本発明のオンラインクエン酸塩センサの光学−化学トランスデューサ部分のベースを形成する、その他の化学−光学センサ技術は数多くある。しかし、使用する特別なセンサ技術にかかわらず、体外回路血液治療装置の廃液流体中のクエン酸塩、カルシウム及び可能であればマグネシウムレベルを同時にモニタするアプリケーションは、本発明によって完全に意図されていると理解すべきである。一の物理的実装は、可能であれば、使い捨ての、光学−化学トランスレーションと、可能であれば固定で、非使い捨ての光学的励起、読み出し及び分析モジュールの組み合わせを具え、ここでは、後者は光透明、滅菌／流体バリア（流水式チャンバ）によって、廃液流体から分離される。クエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムのリアルタイムの測定が廃液中に設けられると、ソフトウエアモジュールは、一般的なフィルタ可能な溶質について、ここに記載した手順に基づいて全身クエン酸塩濃度を決定することができる。取得したデータの特別な使用を以下に示す。
【０３８３】
肝臓代謝の欠如による全身クエン酸塩蓄積を検出するために、この機械は、全身血漿クエン酸塩濃度の臨界スレッシュホールドを超えた場合に、オペレータに警告を送ることができる。全実験パラメータを用いた患者の臨床的評価と、ＣＲＲＴ治療は、適宜の変化を用いて患者のケアを補足する。カテーテル先端における再循環による体外回路に入る血液中のクエン酸塩レベルの増加は、本発明のＲＣＡシステムに一体化することができる、オンラインヘマトクリットセンサの再循環検出特性によって検出することができ、これによって過誤のクエン酸塩の警告がなくなり、適時に正常に機能しないアクセスカテーテルの交換が可能である。
【０３８４】
カルシウムプラスマグネシウム注入投与の案内に、オンラインクエン酸センサを使用することができる。本発明によるＲＣＡシステム（及びＲＣＡを有するその他のＣＲＲＴシステム）を操作する間、限外ろ過カルシウム含有量及びマグネシウム濃度は、カルシウム又はマグネシウム濃度で前−フィルタの度合いを調整した患者の総全身血漿カルシウム又はマグネシウム濃度に等しい。ＲＣＡシステムで達成した高いクリアランスゴールによって、確実に、クロリド、アルブミン、乳酸塩、重炭酸塩、及びクエン酸塩が、患者の血漿中の高濃度アニオンとして存続することができる。リン酸塩を含むその他のアニオンは、ＣＶＶＨ手順の効果によって生理学的レベルに迅速に低減され、全身ｐＨは、正常な７．４に近くなる。アニオンベータヒドロキシブチレートは、必要があればグルコースとインスリンを投与することでなくすことができる。これらの条件の下、患者の全身の総及びイオン化カルシウム及びマグネシウムレベルは、臨床的に有意に可変な、現在の総全身血漿クエン酸塩レベルが既知である限り、プログラム可能である。これは、本発明によるオンラインクエン酸塩及びカルシウムセンサによって提供することができる。（乳酸塩、その他の患者特定の、臨床的に可変のアニオンは、臨床的な問題とするのに十分なイオン化Ｃａレベルに影響するようには見えない。）全身血液クエン酸塩レベルは、オンラインクエン酸塩センサによって抽出され、患者の血漿アルブミン濃度は、実験室の研究から知ることができる（また、すぐに変動しそうにない）ので、所望の総全身血漿カルシウム及びマグネシウム濃度をターゲットにして（その一定の比率が、患者からのネットロスとして限外ろ過液に現れる）、イオン化カルシウム（及びマグネシウム）を生理学的レンジ内に保つことができる。カルシウム及びマグネシウム交換のこのプログラミングを用いて、全ての患者が、実験パラメータを頻繁にモニタする必要性をより少なくして、ターゲットのイオン化カルシウム値になる。ＲＡＣ中のカルシウムとマグネシウムのふるい係数が、本発明によるユニークなＲＣＡ流体デザインと、対流クリアランスのみを使用しているという事実により、ほぼ１．０（クエン酸塩のない通常のＣＶＶＨにおける０．６と異なる）であることが重要である。
【０３８５】
次いで、オンラインフィルタクリアランス（性能）と、開通性モニタについて述べる。本発明に係るオンラインクエン酸塩及びカルシウムセンサの精度は、センサを二重に配置すること、及び、血液流量と前−フィルタ液流量比（クエン酸塩血液ボーラスベースの方法）を変えて、回路血漿フローをクエン酸塩抗凝血剤注入比に対して変化させることによって、容易に試験することができる。これによって、限外ろ過液クエン酸塩レベルに即座に予測可能な変化が生じる。センサによって測定したこの変化は、予測した変化と比較して、フィルタの開通性とセンサの精度をモニタすることができる。理想的には、このセンサは、ＣＲＲＴ手順の開始時にＣａ、Ｍｇ、及びクエン酸塩を含有する変形した食塩水溶液を用いて回路をプライミングするときに、初めにチェックされる。続く測定は、初期のフィルタ及びセンサ性能に合致していなければならない。クエン酸塩クリアランスが分かると（特に、ＲＣＡシステムで送達される場合の純粋に対流ベースのＲＲＴ治療において）使用されている特別なタイプの血液フィルタの既知の古い係数を用いたいずれの溶質のクリアランスも容易に計算することができる。これは、ＲＲＴプロトコルにおける高クリアランスターゲットの非常に広く行き渡った使用と、様々な薬剤の非常に有効な汚染の除去によって、薬剤師にとって大きな価値となる。クエン酸塩ベースのオンラインクリアランスモニタのベースライン比率に対する信号は、１：１といように高くすることができ（クエン酸塩注入レートを一時的に２倍にすることによって）、現存の技術より正確な測定を確実に提供することができる（クエン酸塩及びカルシウムセンサの溶解能にもよる）。現在の金本位オンラインクリアランス法は、透析液のナトリウム濃度の変化と、回路廃液の導電度のモニタによる変化の検出による。得られたデータは、主に、少量の溶質ナトリウムの動きを反映しており、中乃至大サイズの分子のクリアランスを調査するときにより少ない値になる。逆に、高分子量イヌリンについて本発明のＯＳＳ技術が用いられている場合（以下を参照）、中及び大分子量溶質のフィルタオンラインクリアランスもモニタすることができる。これは、現在臨床で使用されているほかの装置で行うことはできない。このようなクリアランスのモニタは、高容量ＣＶＶＨを用いてフィルタを介してのサイトカインと抗生物質の除去効率を追従するために、将来的に重要になる。
【０３８６】
最後に、クエン酸塩センサが故障した場合に、本発明のＲＣＡシステムは作動し続けて、その安全処方アルゴリズムとフィルタ性能、従って間接的にクエン酸塩クリアランスをモニタするＯＣＭモジュールに基づいて、安全な故障モードにおけるＲＲＴ用のＲＣＡを提供する。
【０３８７】
時間を関数として全身溶質濃度の動態カーブを得て、イヌリン及びＰＡＨモニタリング用の特例を用いて肝臓代謝機能、糸球体ろ過レート、及びクエン酸塩、腎臓結晶フローを計算しモニタするためのＣＲＲＴ回路に一体化した本発明にかかるＯＳＳの臨床的使用について説明する。ＩＣＵ治療の有意な利点に代えて、腎交換治療を必要とする急性腎疾患（ＡＲＦ）の死亡率は、特に、多臓器不全症候群（ＭＯＤＳ）を伴うあるいは伴わない全身炎症症候群（ＳＩＲＳ）の設定においてＡＲＦが急性尿細管壊死（ＡＴＮ）によって発生した場合は、過去数数年において非常に高いレベルで実質的に変わらないままである。新たなデータは、非常に初期（急性腎臓損傷（ＡＫＩ）の開始から０−２４時間以内）の、高当量対流性ＣＲＲＴの開始は、患者の生存と腎臓機能の回復に良好なインパクトを与えることを提示している。将来は、手順の困難性が克服される限り、広く患者に、より早い段階で高当量ＣＶＶＨが開始されることが期待される（本発明に係るＲＣＡシステムを参照して述べるとおり）。
【０３８８】
しかしながら、新規な治療アプローチは、同時に新しい臨床的ジレンマを作る。多くの患者は、非乏尿であり、高いクリアランスゴールと、血液尿素窒素（ＢＵＮ）及びクレアチニンを含む腎臓機能の伝統的なマーカを伴う多くの患者が、正常であるあるいはほぼ正常範囲になるであろう。更に、これらの溶質のレベルも、限定するものではないが、クレアチニンについての筋肉量と筋破壊、及び組織異化、副腎皮質ステロイドの使用、及びＢＵＮについての消化管出血の存在又は欠如を含む、腎臓機能以外の多数ファクタによって影響を受ける。腎臓機能についての詳細な情報と、腎臓がＣＲＲＴを停止できる程度に回復した時を知ることが、正しい投薬とＣＲＲＴ投与に必須となる。この結果、糸球体ろ過レートと腎機能を評価する、新規で、臨床的に実現可能な方法が必要になる。
【０３８９】
同様に、現在は、臨床的に病気の患者における肝臓の実質機能に追従する、信頼性が高い安価な臨床法がない。現在使用されている実験ツールは、間接的な評価を提供するのみであり、肝機能の顕著な変化を反映するのに１２−２４時間かかる。ルーチンの化学的試験の唯一の代替である、ＩＣＧ−Ｐｕｌｓｉｏｎ技術と装置は、かなりコストがかかり、連続的なデータを提供するものではなく、データの広範囲な使用を増やすことがない。肝機能のより正確でリアルタイムでの評価が、ＲＣＡの安全性に必要とされており、これは、通常、患者の身体にナイルクエン酸塩塊をクリアにする肝臓に主として依存している。肝臓の代謝機能に関する適時の情報も、肝臓移植用及び肝臓移植との期間に評価されている急性肝臓疾患患者の管理に役立つ。
【０３９０】
本発明は、肝臓代謝機能、糸球体フィルタ率、及び尿細管分泌機能をリアルタイムで、オンラインで決定するのに使用することができる、様々な溶質についての時間を関数としたＯＳＳによって得た、全身濃度カーブの動態分析法を提供する。以下の記載は、本発明に係る臨床ツールに関連する溶質動態モデリングの理論的原理を、クエン酸塩の特別な例を用いて概説するものである。二つの追加の特別な物質の使用を、簡単に述べる。これは、臨床プラクティスにおいて直ちに興味をもたれるであろう。
【０３９１】
ＣＲＲＴ治療を受けている患者の明らかな溶質体積の拡散への溶質（例えば、クエン酸塩）装填の単一プール動態モデリングの理論的な原理の説明、及び、ＣＲＲＴ回路による患者からの溶質（例えばクエン酸塩）のクリアランス及び薪炭クリアランス機構（肝臓及び／又は腎臓による代謝及び／又は排出）を以下に説明する。この例ではクエン酸塩が使用されているが、式は水溶性物質であればどのようなものにも適用可能である。
【０３９２】
ＣＲＲＴにおける患者へのクエン酸塩充填（生成）は、回路への新しい抗凝血剤の注入を介して生じる。クエン酸塩の生成、クエン酸塩の身体クリアランス、クエン酸塩のフィルタクリアランスを含み、患者と体外回路のクエン酸塩質量バランスフラックスを含む、クエン酸塩抗凝血を行う間の全身クエン酸塩動態が、図３１に示されている。これらの概念は、身体に入る及び／又は定常状態で身体内で作られ、肝臓、腎臓及び／又は適応可能であればＣＲＲＴ回路によるろ過及び／又は分泌液による代謝及び／又は除去によって濃度依存機構を介して身体から取り除かれるあらゆる溶質に対して一般化することができる。図３２は、クエン酸塩を少量の溶質例として用いるＣＲＲＴの間の体外回路中の溶質フラックスを説明する図であり、ここでは、回路のクエン酸塩負荷が、単一経路においてフィルタで除去されない（アクセス再循環がある場合は、更に補正が必要である）新たに注入された高凝血剤の画分である。血流、高凝血剤のフロー、ネット限外ろ過量、交換流体フロー、並びにフィルタ性能が一定であれば、この量は常に一定である。患者からのクエン酸塩の除去は、血液フィルタの患者の全身血液から除去されたクエン酸塩と、大部分は肝臓の代謝による患者の身体によって除去されたクエン酸塩のサマリである。これらのクエン酸塩の質量フラックスは、以下の式によって表わすことができる。この計算で使用されたパラメータの定義は以下のとおりである。
【０３９３】
Ｃ（ｔ）（ｍｍｏｌ／Ｌ）：  ＣＶＶＨ開始後の時間「ｔ」における患者の全身血漿クエン酸塩濃度
Ｃ（０）（ｍｍｏｌ／Ｌ）：  ＲＣＡを伴うＣＲＲＴ開始時の血漿クエン酸塩濃度、ゼロとして規定される
Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）（ｍｍｏｌ／Ｌ）：定常状態に達したときの血漿クエン酸塩濃度
Ｔ（９０％）（分）：  血漿クエン酸塩レベルが定常状態値の９０％になるのにかかる時間
Ｖ（ｄ）（Ｌ）：  患者のクエン酸塩拡散の体積（細胞外流体体積に等しいと予測される）
Ｇ（ｍｍｏｌ／ｍｉｎ）：フィルタを通過した後の前−フィルタ流体から患者へのネットクエン酸塩負荷
Ｋ（Ｌ／ｍｉｎ）：  患者の身体からのクエン酸塩の総クリアランス、これは、以下のサマリである
Ｋ（ｂ）（Ｌ／ｍｉｎ）：  クエン酸塩の身体クリアランス又は代謝（尿素の式におけるＫに相当）
Ｋ（ｆ）（Ｌ／ｍｉｎ）：  全身クエン酸塩のフィルタクリアランス
Ｂ（Ｌ／ｍｉｎ）：  １分当たりのＶのネット変化（ネット限外ろ過レート）
ＱＢ：  測定した溶質に特定の有効回路動脈血水流；クエン酸塩についての動脈血血漿水流、（ＱＰＡｒｔ）
ＣＩｎｆ：  前希釈除去を伴う、フィルタに入る血液の有効血液水中の溶質濃度の、クエン酸塩注入中の血液回路の動脈リムに入る血液に対するステップアップ
ＣＢｏｌｕｓ：  前希釈除去を伴う、クエン酸塩ボーラス中のフィルタに入る有効血液水の、ベースライン抗凝血剤を用いたフィルタに入る有効血液水クエン酸塩濃度に対するクエン酸塩濃度のステップアップ
ＱＲ：  再循環回路静脈リム血液有効水フロー（溶質特定）
Ｒ：  Ｒ＝ＱＲ／ＱＢで規定される再循環率；（血液希釈あるいは熱希釈によって測定される）
ＤＢｏｌｕｓ：  アクセスによって影響を受けるが、心肺再循環によっては影響されない、導電度（ＯＣＭ）あるいはクエン酸塩（クエン酸塩センサ）の血液ボーラスベースの測定によって決定される測定溶質ダイアリザンス
ＤＥｆｆ１：アクセス再循環のみを補正することによってＤＢｏｌｕｓから決定される有効溶質ダイアリザンス
【０３９４】
Ｒは、上述したとおり測定される。本発明に係るＯＳＳのクエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムセンサ特性、並びに導電度に関してここで述べた、クエン酸塩に完全に適用可能な（クエン酸塩についてのＱＰである有効ＱＢの調整を行った後）新規なクエン酸塩ボーラスベースのオンラインクリアランスを用いて、クエン酸塩ＤＢｏｌｕｓが測定され、Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１が計算される。以下の式は真である：
１．Ｇ＝Ｃｉｎｆ＊（ＱＢＣｉｔ−ＤＢｏｌｕｓ）
２．Ｋ（ｆ）＝Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１  ＝  ＤＢｏｌｕｓ＊（１−Ｒ）
【０３９５】
時間を関数とした全身クエン酸塩濃度の変化は、一定である患者への正のクエン酸塩フラックスと、負のクエン酸塩除去フラックス（全身クエン酸塩濃度を乗算したフィルタと身体クリアランス）との差によって決まる。この負のフラックスは可変であり、変化する全身クエン酸塩レベルによって決まる。数式が式１に示されている。
【０３９６】
１）ｄ（ＣＶ）／ｄｔ＝Ｇ−（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））＊Ｃ（シングルプール、可変体積クエン酸塩の等式）
【０３９７】
この式は、腎臓専門医には明らかである。実際、これは、血液透析の間の尿素除去についてのシングルプール動態モデリングのよく知られた式である。以下の差異に留意すべきである。
ａ．Ｇは、尿素の身体生成であるのに対して、ここでは、安静にした患者のクエン酸塩負荷である
ｂ．尿素は総身体水中に拡散するのに対して、クエン酸塩は細胞外体積（ＥＣＶ）にのみ拡散する
ｃ．尿素クリアランスは、分当たりの全血液容量として定義され、クエン酸塩は分当たりの血漿体積として定義される（拡散の各容量から連続する）
ｄ．比較的重要なＧとＫ（ｂ）は、従来の血液透析の間の尿素についてより、ＲＲＴ用のＲＣＡの間のクエン酸塩についてより大きい。
【０３９８】
しかしながら、これらの差異のいずれも、この式の適用可能性あるいはその解に影響を与えない。シングルプールモデリングは、ＣＲＲＴにおいて時間当たりの溶質移動レートが非常に低く、クエン酸塩容積の分配が脈管内スペースからの迅速な平衡を伴うＥＣＶである場合に、高い信頼性をもって使用することができる（細胞内レベルは、細胞内のカルシウム信号による干渉を防ぐために代謝によって、及び、おそらくは、肝臓を除くほとんどの組織での高機能の膜貫通キャリアの欠乏によって、強制的に低く、及びより少ない度合いの骨格筋に保たれる）。尿素シングルプール動態モデリングついての数学的解は、従って、ＣＶＶＨ治療についてのＲＣＡのどの時点でも全身クエン酸塩レベルの予測に適用可能となる。式１の解から、式２が生じる：
２）Ｃ＝Ｃ（０）  （（Ｖ−Ｂ＊ｔ）／Ｖ）ｅｘｐ（（（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ）＋Ｂ）／Ｂ）＋（Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ）＋Ｂ）））＊（１−（（Ｖ−Ｂ＊ｔ）Ｖ）ｅｘｐ（（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ）＋Ｂ）／Ｂ）
【０３９９】
偶発的に、ＣＲＲＴにおける時間当たりのネット限外濾過（Ｂ）は、患者のＥＣＶに比較すると、相対的に無視することができ、この式は、Ｂをなくすことで簡単にすることができるが、シングルプールの、固定容量クエン酸塩動態モデルについての解を与える臨床的に適宜の精度を保っている（式３）：
３）Ｃ＝Ｃ（０）ｅ−ｅｘｐ（（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ）＊ｔ／Ｖ）＋（Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））＊（１−ｅ−ｅｘｐ（（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ）＊ｔ／Ｖ）
【０４００】
図３３は、ＲＣＡの間の、患者の血漿クエン酸塩濃度を示す図である。式３によって予測される全身血漿クエン酸塩濃度動態カーブは、ＣＲＲＴ回路の廃液ラインにクエン酸塩センサとして実装したときの、本発明のＯＳＳによって得られる。臨床設定において、個々の患者の動態カーブの形状を決定する全ての変数は、治療動作モードと、ＣＲＲＴ流体成分、並びに回路血液及びＣＲＲＴ流体流速によって正確に定義することができ、及び／又は、ここに述べるオンライン血液ボーラスダイアリザンス法によって測定することができる。このパラメータは、固定された回路血漿及びＣＲＲＴ流体流速で、一定である（Ｃ（０）、Ｋ（ｆ）及びＧ）か、あるいはほぼ一定（Ｖ（ｄ））である。Ｖ（ｄ）は、身体計測データから相当正確に予測することができる。従って、所定の患者については、Ｋｂの値は、本発明に係るオンラインクエン酸塩センサによって撮像された全身クエン酸塩濃度カーブから数学的に取り出すことができる。Ｋ（ｂ）の連続的変化はいずれも、全身血漿クエン酸塩濃度に予測可能な変化をもたらし、ＯＳＳによってこの可変Ｃ（ｔ）をモニタリングすることによって、リアルタイムで検出される。式３の臨床的に重要な予測は、以下の通りである。
【０４０１】
全身クエン酸塩濃度が一定である定常状態において、クエン酸塩負荷は、クエン酸塩除去に等しく、式４となる：
４）Ｇ＝Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）＊（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４０２】
次いで、Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）は、ＣＲＲＴ治療設定によってのみ規定され、ＧｔｏＫ（ｆ）お患者のクエン酸塩代謝Ｋ（ｂ）を規定し、拡散したクエン酸塩容量によって影響を受けず、式５となる：
５）Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）＝Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４０３】
次いで、フィルタの抗クエン酸塩注入の７０％以上の単一経路クリアランスを達成するＣＲＲＴ処方が提供されており、比例的にＧを低く、Ｋ（ｆ）を高く維持している場合、Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）は、上述のクリアランスゴールの大きさにかかわらず（ＣＩｎｆが約５−６ｍＭであれば）、Ｋ（ｂ）がゼロであっても２ｍｍｏｌ／Ｌを超えることはない（患者の肝臓によるクエン酸塩の代謝がないことに一致する）ことを示す。このような処方は、肝臓機能がわかっていないか、あるいは非常に悪いことがわかっている場合、ＲＲＴにおけるＲＣＡの安全性に重要である。現在の臨床プラクティスにおけるこのような処方は、高い透析液流速とｃ−ＳＬＥＤを伴うＣＶＶＨＤＦの主に拡散治療に限定される。高い治療ゴールを完遂する純粋な対流クリアランスに基づく安全処方は、本発明に係るＲＣＡシステムと方法の投与プログラムによって、初めて提供される。
【０４０４】
患者の肝臓がクエン酸塩を代謝していない場合に危険なクエン酸塩蓄積を許すＣＲＲＴ処方が使用されている場合、特に、本発明のオンラインクエン酸塩センサが使用されていない場合、患者が注入したクエン酸塩を代謝できるかどうかを信頼性をもって決定する（このような処方は、流体及びコストがより効率的であり、肝臓疾患を持たない患者の約９０％に使用することができる）ためには、ＣＲＲＴ用のＲＣＡの開始直後に、個々の患者をどのくらいモニタする必要があるかを臨床的に知ることが重要である。ＲＣＡ開始時には、全身クエン酸塩濃度、Ｃ（０）がゼロであると仮定して、仮定した肝機能に基づいて予測したＣ（ｓｔｅａｄｙ）の９０％に達する時間Ｔ（９０％）は、式６として計算することができる：
６）Ｔ（９０％）＝（Ｖ（ｄ）＊ｌｎ（１０））／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４０５】
この式は、Ｋ（ｂ）がゼロで、ＥＣＶ（Ｖ（ｄ））が大きく、クリアランスゴールが低いＣＲＲＴ処方（及び結果として、ＧとＫ（ｆ））を有する肝臓疾患患者が、毒性クエン酸塩レベルに達するが、これらのレベルに徐々に達する、最大５−１０時間係ることを示す。モニタリングはこの期間をカバーしていなければならず、肝臓代謝の適切性は、最初の数時間の治療における比較的低いクエン酸塩レベルに基づいて結論づけるべきでない。これらの概念を用いて、スタートにおいて肝臓機能が不十分な全ての患者は、ＣＲＲＴを伴う最初の数時間のＲＣＡで、特に、ＯＳＳを用いてクエン酸塩レベルとＫ（ｂ）をリアルタイムでモニタしている場合は、正しく同定することができる。
【０４０６】
時間を関数にして撮像した全身クエン酸塩血漿濃度カーブの一例が図３４ａに示されている（ＲＣＡを用いたＣＲＲＴの正常動作）。図３４ａは、固定したＣＲＲＴの処方設定でＲＣＡを使用するＲＲＴ機械のドレイン回路におけるクエン酸塩センサによって測定したクエン酸塩濃度を示す図であり、これは、ＣＲＲＴ設定と患者のクエン酸塩代謝によって決まるクエン酸塩定常状態の展開をもたらす。図３４ｂは、ＲＣＡを用いた透析機械のドレイン回路のクエン酸塩センサによって測定したクエン酸塩濃度を示す図である。患者が肝臓疾患を経験しており、クエン酸塩を代謝できない場合、定常状態は乱れ、血漿と限外濾過液のクエン酸塩濃度が上がって、もう一つの非常に高い定常状態クエン酸塩レベルに達する。クエン酸塩レベルの変化の大きさは、ＣＲＲＴ設定に依存するであろう。図３４ｂでは、ＣＲＲＴを伴うＲＣＡの正常な動作期間の後に患者の肝機能が突然変化する（悪化する）（例えば、ＣＲＲＴ用のＲＣＡに耐える以前に安定している患者は、心臓停止と組成、及び、ＣＲＲＴ用ＲＣＡが続く場合に早ければ１時間乃至２時間以内の連続するクエン酸塩の蓄積が生じた後、肝臓疾患が進行する）。このような合併症は、ルーチンの６時間ごとの総及びイオン化カルシウムレベルのモニタでは、現在の臨床プラクティス同様に、適時に検出されない。これは、安全装置としての本発明に係るオンラインクエン酸塩センサの独自の値を、完全に実現して表示することができるところである。
【０４０７】
最後に、Ｋ（ｂ）の値をリアルタイムで知ることも、同様に、別の利点を有する。例えば、これは、患者の身体におけるクエン酸塩の重炭酸塩への変換を正確に計算することができ、ＣＲＲＴ用のＲＣＡの間の重炭酸塩の質量バランスを正確に決定できることも意味する（最も高い精度は、全ての溶質の動きが対流ベースであり、全ての流体フローがフレキシブルに提供されているが、厳密な調整が行われ、ヘマトクリット及びドップラセンサと、システムの容量ポンプによっって連続的にモニタされている、ＲＣＡシステムによって提供される）。このことによって、患者の酸−塩基バランスに関する推測を以てＣＲＲＴ手順用のＲＣＡを介して増えたあるいは減ったネットの重炭酸塩を正確な計算が可能になる。
【０４０８】
クエン酸塩レベルを通して肝機能を、イヌリンレベルを通して糸球体レートを、ＰＡＨレベルを通して尿細管分泌機能をモニタする本発明に係るＯＳＳの使用を説明する。これらのアプリケーションの全てについて、本発明は測定した溶質の単一経路フィルタ抽出を５０％以下に維持して、この方法の感度を上げる方法を提供する。
【０４０９】
ＯＳＳを用いて肝臓代謝機能をモニタするために、ＯＳＳは、上述した全身血漿クエン酸塩レベルの動態カーブを得て、定常状態に成ったら、全身クエン酸塩のＣ（ｓｔｅａｄｙ）値を連続して表示する。式（５）に示すとおりである：
６）Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）＝Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４１０】
Ｋ（ｂ）は、クエン酸塩の肝臓クリアランスであり、ＩＣＵの患者では０．２−０．５Ｌ／分の間に測定された。Ｋ（ｆ）の値は、現在の臨床プラクティスとしては、２０−３５ｍｌ／ｋｇ／時の範囲のＣＲＲＴクリアランスゴールで０．０３―０．０７Ｌ／分になる。Ｋ（ｂ）はＫ（ｆ）より約１０倍大きいので、フィルタの単一経路クエン酸塩抽出が５０％あるいはそれ以下であれば、Ｋ（ｂ）のわずかなパーセントの変化も、Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）の値に敏感に反映される。これによって、全身定常状態クエン酸塩レベルが、肝臓のかん流と代謝機能の優れたマーカになる。肝機能の突然の低下は、撮像した全身クエン酸塩酸レベルにほとんど直ちに反映されて（図３４ｂ）、血液クロッティングのかく乱前数時間にこの合併症をヘルスケアチームに警告する、あるいはその他の肝機能テストのおける変更が期待できるであろう。肝臓代謝機能を撮像する、現在入手可能な、わずかに似ている臨床的方法である、ＩＣＧ−Ｐｕｌｓｉｏｎ装置は、ボーラスＩＶ注入及び、患者の循環からの蛍光ラベルの流出を経皮的に撮像することによって、蛍光ラベルを活用したＩＣＧ分子の連続的な選択的肝臓クリアランスに基づく。このアプリケーションはコストがかかり、副作用を起こし、連続２４時間モニタリングを提供せず、幅広いユーザベースが増えることがない。
【０４１１】
イヌリンとパラ−アミノ−馬尿酸（ＰＡＨ）を用いたＯＳＳでの腎機能のモニタリングも、本発明によって行うことができる。伝統的には、イヌリンはヒトの腎臓リサーチプロトコルにおいて糸球体フィルタレートをモニタするのに使用する「金本位溶質」であった。イヌリンは、非毒性で、人体で代謝されない、いずれの細管分泌あるいは再吸収を伴わない糸球体濾過によって単独で除去される、分子サイズが変化する不活性ポリサッカライドである。本発明によれば、イヌリンを、抗凝血剤注入前フィルタと、クエン酸塩について提供したものを使用したものとまさに同じ動態モデリングを用いて、ＣＲＲＴ回路（及び患者）に導入して、その蓄積と除去について述べることができる。従って、式５によれば：
５）Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）＝Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４１２】
ターゲットのＣ（ｓｔｅａｄｙ）の値の大きさのオーダは、ＣＲＲＴ回路の廃液ラインのイヌリンセンサの感度で決まり、抗凝血剤注入におけるイヌリン濃度と注入速度とを注意深く関連づけることによって達成することができる。単純で、感度の高いイヌリンセンサが入手できない場合は、イヌリンは、光学的検出に都合がよいように、非毒性の蛍光ラベルあるいはその他の化学ラベルと結合させて提供できる。イヌリンの対象となるＫ（ｂ）の値（ＣＲＲＴの急性腎不全の患者の糸球体濾過速度）が、０．０００乃至０．０５０Ｌ／分の範囲に入るというむずかしさがあるかもしれない。明らかに、ほとんどの患者のＧＦＲは、最初ゼロに近く、この値は腎機能の回復が生じているときに増える。同時に、Ｋ（ｆ）は上述したとおり、２０−３４ｍｌ／ｋｇ／時の範囲のＣＲＲＴクリアランスゴールで、０．０３―０．０７Ｌ／分の当たりになる。モニタしたパラメータＫ（ｂ）がＫ（ｆ）より小さいので（固定ＣＲＲＴ処方を有する固定値）、Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）イヌリンは、肝機能に関するクエン酸レベルより感度が低いＧＦＲと腎機能の回復のマーカとなる。この方法の感度を改良する一つの方法は、より大きいイヌリンポリマ中の豊富なイヌリン（分子量１０−６０キロダルトン）を使用することによる。これは、糸球体ではなく、血液フィルタについての有意なふるい現象を有し、対応して、大部分がより小さいポリサッカライドオリゴマを伴う標準的なイヌリンと比べて非常に低減したＫ（ｆ）を有する。更なる利点とｓてい、巨大分子量のイヌリンの検出を中間及び巨大分子量の溶質のオンラインクリアランスモニタツールとして用いることができる（例えば、敗血症で対流サイトカインの除去の連続する有効性を予測する）。このようなモニタ技術は、現在の臨床プラクティスには存在しない。
【０４１３】
腎機能の回復をモニタするイヌリンベースの方法の感度を改良するこれらの技術が作用する一方で、パラ−アミノ−馬尿酸（ＰＡＨ）あるいは、別の水溶性で限外濾過可能な、腎臓での広範囲の細管分泌を行っている非毒性の少量の溶質の同時使用が、ＣＲＲＴで腎機能をモニタする感度を上げるために推奨される。クエン酸塩とイヌリンに関するものと同じ原理に続いて、ＣＲＲＴ回路と、抗凝血剤注入を行う患者へＰＡＨが導入される。式５を再び用いて、全身定常状態ＰＡＨ濃度と腎臓ＰＡＨクリアランスとの関係を説明する。５）Ｃ（ｓｔｅａｄｙ）＝Ｇ／（Ｋ（ｂ）＋Ｋ（ｆ））
【０４１４】
ＰＡＨは、非毒性で、腎臓で排他的にクリアされ、腎臓リサーチプロトコルで広く使用されてきた少量の有機酸溶質である。そのＫ（ｆ）は、クエン酸塩と同様に、２０−３５ｍｌ／ｋｇ／時の範囲のＣＲＲＴクリアランスゴールを伴って、約０．０３−０．０７Ｌ／分になる。しかしながら、ＰＡＨは、腎臓と、糸球体フィルタと、非常に活性の高い細管分泌機構によってもクリアされる。この結果、通常の条件下でのＰＡＨクリアランスは、腎臓血漿フローと同じであり、最大０．６Ｌ／分となり得、Ｋ（ｆ）より約１０倍高い。最初は、患者がオリゴ−無尿のあるあるいはないＡＲＦを有しており、ＣＲＲＴを開始したときに、ＰＡＨクリアランスはゼロである。しかし、インクリメンタルな腎臓機能と細管分泌機能の回復によって非常に有意な増加が期待できる。したがって、ＰＡＨＣ（ｓｔｅａｄｙ）レベルのオンラインモニタは、腎臓（細管）機能の継続する回復を初期に検出する感度の高い特別な方法を立証する。イヌリンと同様に、ターゲットＣ（ｓｔｅａｄｙ）値の大きさのオーダは、ＣＲＲＴ回路の廃液ラインのＰＡＨセンサの感度によって規定され、その注入速度と抗凝血剤を注入する時のＰＡＨ濃度に注意深く相関させることで達成することができる。また、同様に、単純で、感度の高いＰＡＨセンサが入手できない場合は、都合の良い光学的検出を行うために、ＰＡＨも非毒性蛍光ラベルあるいはその他の化学ラベルと結合して提供することができる（二つのラベル化化合物を同時に使用する場合、蛍光イヌリンラベルからの発光波長が異なるものを使用する）。
【０４１５】
本発明によるＯＳＳも、局所クエン酸塩抗凝血剤を用いて体外血液浄化の実装の間に、全身血漿、総カルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩レベルの、オンラインでの真に連続的表示を提供する、総合的な安全モジュールとして実装することができる。ＲＣＡを有するＲＲＴを安全に提供することができるいくつかのＲＲＴシステムがここに記載されている。これらのシステムでは、適宜に設計された流体成分と注意深くプログラムされた流体フローとによって、予測可能で中世のカルシウムとマグネシウムの質量バランスが確実なものになり、デフォルト操作モードでは、患者が肝臓疾患を有する場合でもクエン酸塩蓄積の発達を確実に排除する。しかしながら、より多くの補液の有効（及びこれによって、より経済的な）処方を、クエン酸塩を代謝できる患者の約９０％に使用することができる。臨床的問題は、患者が治療コースの間に時を選ばず、クエン酸塩の代謝が衰え、停止することがある点である。オンラインの「クエン酸塩レベルのモニタは、従って、このような処方でも必要であり、ここに述べるように実装することができる。安定したフィルタ機能は、ＲＣＡ処方を有する拡散ベースのＲＲＴの安全性に重要である。本発明のＯＣＭを使用することができるが、これは、家庭でのＲＣＡプロトコルの安全性により高い必要条件を満足しないクエン酸塩クリアランスに関する間接的な情報のみを提供する。最後に、カルシウム及びマグネシウムレベルは、ＲＲＴ回路における質量バランスの維持を介して維持される。しかしながら、最良の設計をもってしても、破壊的なシステム欠陥が生じることがある。一例は、必要に応じて患者にイオンを注入するためのカルシウムプラスマグネシウム交換輸液ラインの連続的な欠陥によるパンクである。血流が高い場合、このようなシステムの欠陥は、１０−２０分以内に命を脅かす低カルシウム症を引きおこすことがある。現在の臨床プラクティスでおこなわれているような６時間ごとのルーチンの実験室監視では、適時にこのような問題を検出することができない。従って、患者の全身血漿のカルシウムとマグネシウムレベルのリアルタイム（オンライン）でのモニタが必要である。
【０４１６】
本発明は、新規で、数学的に厳格な、連続的モニタリング方法を提供して、上述の問題に取り組んでいる。この方法は患者の全身血漿の成分が、限外ろ過液の成分から逆算できることを用いて、どのような成分の流体がどのくらいの量、限外ろ過と、フィルタでの個々の溶質をふるいにかける前に回路の動脈リム中の全身血液に注入されたかを正確に知るものである。このデータは、所定の治療においてすでに入手可能である。これらの計算は、存在する場合は、アクセス再循環の補正を含めて、上記に記載されている。この方法は、イオン化クエン酸塩と、イオン化カルシウム及び／又はイオン化マグネシウム及び／又はこれらのクエン酸塩とのあらゆる複合体の同時測定も使用する。使用された最終的な方法と検出は、将来的な臨床経験に基づいてここに記載されたものと若干異なるが、本発明にかかる方法は、互いに相互作用する陽イオンとアニオンの同時測定を含む。この方法は、また、特定の目的を有する限外ろ過液中のこれらのイオンの相互作用を司る化学及び数学的原理の適用を使用して、クエン酸塩抗凝血剤の遮断あるいは変更を必要とすることなく、ＣＲＲＴ手順用のＲＣＡの安全なモニタリングを行うために、限外ろ過液中の総カルシウムレベルと総クエン酸塩レベル（これらの相互作用は、文献中に詳細に説明されている）をリアルタイムで抽出するするものである。
【０４１７】
限外ろ過液濃度からの血漿濃度の逆算は、ＣＶＶＨにおいて達成され、使用される計算は、血漿容積中にのみ分配され、赤血球には分配されない溶質について図２９ａ−２９ｃに表示されている。カルシウムとクエン酸塩は双方ともこのように拡散する。この計算は、拡散ベースのクリアランスが使用されている場合（透析）あるいは、透析と対流の組み合わせが使用されている場合（血液透析ろ過法）に実行することができ、当業者には明らかなように、一般的なダイアリザンスの概念を用いては、議論されていない。本発明にかかるクエン酸塩センサのオンラインクリアランス機能の使用は、測定したＤＢｏｌｕｓを介して（及び別に測定したＲを用いて）、これらのより複雑な状態の下で理論的な計算に基づくフィルタ上での溶質の移動の正確な予測を証明する。
【０４１８】
限外ろ過液中のイオン化したカルシウムは、カルシウムに選択的な電極を用いて測定することができる。このような電極は、今日ではルーチンの臨床的使用であり、ＣＲＲＴ回路廃液ラインに挿入するように容易に構成することができる。残念なことに、相当なエラーがでる傾向にあり、定期的なキャリブレーションと正確さのテストを必要とし、長期に使用すると、電極溶液が空乏化して、電極のメンテナンスあるいは交換が必要である。カルシウム電極が使用されているが、本発明は、カルシウムセンサとして、メンテナンス不要で、場合によっては使い捨ての光学カルシウムセンサ（オプトロード又は化学−光学チップ）の使用も意図している。このようなオプトロードは、文献に記載されており、伝統的なカルシウム電極を越えた多くの利点を有する。ＣＲＲＴ回路中のマグネシウムの移動は、カルシウムの移動に平行している。マグネシウムの交換は、同じ補液であることをによって、カルシウムで完全に調整される。従って、ＲＲＴ手順の結果として、一方のイオンレベルが他方のイオンレベルから離れて異常になる理論的な可能性がないので、ＣＲＲＴの間に、二つのイオンのうちの一方だけをモニタすればよい（しかしながら、これは、まれな臨床的状態の、患者の生理における混乱からの結果として生じることがある）。にもかかわらず、臨床的に所望であれば、マグネシウム選択性電極を用いて、あるいは、好ましくは、マグネシウム選択性オプトロードあるいは化学−光学チップを用いて、二重モニタリングを行っても良い。
【０４１９】
オンラインでの方法（電極あるいはオプトロードあるいはその他）によるカルシウム又はマグネシウムの測定に固有の問題の一つは、これらの方法が、イオン化したＣａ２＋あるいはＭｇ２＋スピーシーズを検出することがである。残念なことに、クエン酸塩が豊富なＣＲＲＴ廃液中には、８０乃至９０％のカルシウムが、クエン酸塩によって結合されており、イオン化した形での測定ができない。これを回避するために、回路へのクエン酸塩注入を周期的に停止することが考えられるが、クロッティングの危険があるため、特に、実現可能ではない。ＲＣＡシステムがターゲットにする最も高い血液フローでは、５−１０分ごとに行う必要がある。アニオン交換樹脂における除去、あるいは廃液をｐＨ約２に酸性化することによるクエン酸塩のキレート効果の中性化は、面倒であり、エラーを起こしがちであることが予測される。幸いに、限外ろ過液中の様々なイオンの化学的相互作用の詳細な理解は、上述の技術を要する操作を伴わずにこの問題に対する都合のよい正確な解決を提供する。
【０４２０】
この解決は、限外ろ過液中の３価の負に帯電したクエン酸塩自由アニオンを更に測定することが必要である。このことは、クエン酸塩センサに関して上記に述べた方法によって、最も都合よく行うことができる（Ｐａｒｋｅｒ  ｅｔ  ａｌ．参照）。この文献では、検出する複合体に結合しているクエン酸塩上の競合する２価の金属イオンの効果は研究されていないが、ユーロピウム−リガンド複合体が、３価の負に帯電したクエン酸塩自由アニオンを非常に高い親和力で結合するのみであり、従って、ＣＲＲＴ廃液中の選択的な検出に非常に好適である。更に、本発明は、その他のクエン酸塩検出法の可能な使用を予測するものでもある。最も有望な代替は、Ａｎｓｌｙｎ  ｅｔ  ａｌ．によって記載された、カルシウムとクエン酸塩を同時に検出する方法であり、及び／又は、クエン酸塩と結合する際に蛍光プローブを発生した光学信号を送信する分子スイッチとして作用するように設計された特定のレセプタたんぱく質あるいは抗体によってクエン酸塩アニオンが結合しているクエン酸塩オプトロードを構築することである。レセプタペプチドは、ターゲット３価クエン酸塩アニオンに対する特異性を最適化して、この結合のｐＨ依存性を６．５−７．５の範囲に上げるためには、分子突然変異生成で変形しなければならない。このような分子エンジニアリングは、現在入手可能なバイオ技術をもってすれば、確実に実現することができる。一般的に、廃液中のクエン酸塩を簡単かつ安価に測定するように構成された技術はすべて、本発明による方法を用いて使用するために完全に意図されている。選択的にＭｇ−クエン酸塩及び／又はＣａ−クエン酸塩複合体に結合して、これらの独立した測定を可能にする、レセプタペプチドのエンジニアリングも可能である。最後に、一又はそれ以上のクエン酸塩センサを同時に配置することができる。
【０４２１】
ＣＲＲＴ廃液流体は、正及び負に荷電した複数のアニオンを含有し、このイオンの多くは、互いに相互作用して複合体を形成する。ＣＲＲＴ手順用のＲＣＡを安全にモニタする目的で、定量的に最も重要な正のイオンはナトリウム、カルシウム及びマグネシウムであり、定量的に最も重要なアニオンは、クロリド、重炭酸塩、クエン酸塩、リン酸塩、乳酸塩である。ヒト血漿と限外ろ過液中のこれらのアニオンの相互作用を支配する科学的な原理は、一連の古典的な生理学上の実験である。（Walser, J. Phys. Chem. 1961, 65, 159; Walser, Journal of Cellular & Comparative Physiology. 55:245-50, 1960 Jun; Walser, J Clin Invest. 1961 April; 40(4): 723-730参照）。この科学者たちは、研究ツールとして血漿の限外ろ過を用い、腎代替法に用いる体外回路血液浄化は、この当時は初期であった。ＲＣＡについての公開されたサイエンスの実装は、今日まで実現されていなかったようである。公開された研究に続いて、限外ろ過液中の総カルシウムの測定は、式（７）で以下のとおり行われた：
７）ＫＣａＣｉｔ−＝（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ）／（ＣａＣｉｔ−）
ここで、
ＫＣａＣｉｔ−＝イオン化カルシウム−クエン酸塩複合体の解離定数（一定）；
（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＝自由イオン化カルシウム濃度（カルシウムセンサで測定）
（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ＝自由イオン化３価クエン酸塩濃度（クエン酸塩センサで測定）
（ＣａＣｉｔ−）＝単一の負電荷を伴うカルシウム−クエン酸塩イオン化複合体
【０４２２】
この解離定数は、所定の温度と溶液のイオン化強度において固定値を有する。ヒト血漿は、全ての主イオン化スピーシーズに対する受容可能な（生命と適合する）イオン濃度の範囲が非常に狭いため、及び前−フィルタ液もほぼ同じ生理学的組成を有しているため（クエン酸塩の存在を除く）、ＣＲＲＴ廃液のイオン化強度は、一定であると考えられ、変数としては排除される。また、補液を暖めることによって、限外ろ過液の温度がほぼ３７℃に一定に保たれる。従って、ＫＣａＣｉｔ−の解離定数は、ＣＲＲＴの動作状態下では固定値になる。これによって、式７を並べ替えて、式７＊でクエン酸塩を伴うカルシウム複合体の量を表わすことができる。
７＊）（ＣａＣｉｔ−）＝（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ）／ＫＣａＣｉｔ−
【０４２３】
上述の式の右辺の全変数は測定されるか、あるいは一定であり、従って、（ＣａＣｉｔ−）はリアルタイムで連続的に表わすことができる。廃液Ｃａも、リン酸塩、乳酸塩、及び重炭酸塩とともに複合体中に存在する。クロリドを伴う複合体の形成は生じない。しかしながら、リン酸塩を伴う複合体の生成は、廃液のｐＨを６．６−７．０くらいに保つことによって最小に抑えられる（クエン酸抗凝血剤を使用することによって）。そのｐＨでは、ほとんどのリン酸塩はＨ２ＰＯ４−の形になり、有意にカルシウムと結合しない。重炭酸塩と乳酸塩に結合したカルシウムの量は最小であり、一定である。最も悪い場合は、この式中の一定補正ファクタ（設計したＦＣａ）によって算入されることがある。最後に、高クリアランスＣＲＲＴのインパクトが、血漿と限外ろ過液中の重炭酸塩、リン酸塩、及びその他の全ての有機アニオン、及び場合によっては乳酸塩の濃度を数時間の動作の後正規化し標準化するように働く。従って、ターゲットの変数、廃液中の総カルシウム濃度は、式８で次のように表わすことができる。
８）（Ｃａ）ｔｏｔａｌ＝（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＋（ＣａＣｉｔ−）＋ＦＣａ
【０４２４】
これは、式７＊を用いて並べ替えて、式８＊とすることができる：
８＊）（Ｃａ）ｔｏｔａｌ＝（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＣａＣｉｔ−））＋ＦＣａ
【０４２５】
（ＦＣａは、その他のアニオン（重炭酸塩、乳酸塩、リン酸塩、その他）に結合したカルシウムについての小定数ファクタであり、完全を期すために含まれているが、臨床的に関連しないものである。）
【０４２６】
同様の決定が、式９に示すように２．５倍の高い親和性を持ってクエン酸塩に結合することを除いてカルシウムと同様の挙動をするマグネシウムにも行われる：
９）（Ｍｇ）ｔｏｔａｌ＝（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＭｇＣｉｔ−））＋ＦＭｇ
【０４２７】
この変数は、マグネシウムが金属イオンとして用いられていること以外は、カルシウムの変数と同じである。
【０４２８】
ＫＣａＣｉｔ−とＫＭｇＣｉｔ−の乖離定数は、１４０ｍｍｏｌ／Ｌのナトリウム濃度と、摂氏２５度の温度で予め決定されている（Am J Kidney Dis. 2005 Mar;45(3):577-64; Curr Opin Nephrol Hypertens. 1999 Nov; 8(6): 701-7参照）。
廃液温度は臨床プラクティスでは３７℃くらいになるので、わずかな調整が必要となる。これは、センサに接触する前の廃液からの熱損失に依存する。廃液ラインにヒータエレメントが配置されており、標準測定条件を確実なものにしている。
【０４２９】
最後に、臨床的に満足する精度で決定した総廃液カルシウム及び／又はマグネシウム濃度を用いて、図２９ａ−２９ｃに記載されており、当業者に明らかなように、全身血漿値への逆算は即時に実行できる。（カルシウムとマグネシウムの双方の検知が実行されるのであれば、測定精度を以下のとおり更にチェックすることができる。ＣＲＲＴの数時間の値に、決定した限外ろ過液中の総カルシウム及び総マグネシウム濃度は、有意な病態生理学的プロセスが、患者の身体のマグネシウムの移動に対する不均衡においてカルシウムの放出又は金属イオン封鎖を起こさない限り、定常状態と中立の質量バランスの概念に基づいて補液中のカルシウムとマグネシウムの比に等しくなくてはならない）。
【０４３０】
ＣＲＲＴ廃液中の総クエン酸塩の測定を考慮する限り、同じ原理を用いてこの値を導出することができる。この計算を完全で詳細に説明するには、上述のWalser et alを参照されたい。クエン酸塩の式は、等式１０にあるとおりである：
１０）（Ｃｉｔ）ｔｏｔａｌ＝（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｎａ＋）ｆｒｅｅ／ＫＮａＣｉｔ２−）＋（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ／ＫＣａＣｉｔ−）＋（（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ／ＫＭｇＣｉｔ−））
【０４３１】
ここで、これらの変数は：
（Ｃｉｔ）ｔｏｔａｌは、廃液の総クエン酸塩濃度である；
（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ＝自由イオン化３価クエン酸塩濃度（クエン酸塩センサで測定）
（Ｎａ＋）ｆｒｅｅ＝廃液の自由イオン化ナトリウム濃度（ＣＲＲＴ手順の操作の数時間後に、１４０ｍｍｏｌ／Ｌで定数に正規化され、必要があれば、廃液の導電度を臨床的に十分な精度で測定することによって取り出すことができる）；
ＫＮａＣｉｔ２−＝イオン化ナトリウム−クエン酸塩複合体の解離定数（一定）；
ＫＣａＣｉｔ−＝イオン化カルシウム−クエン酸塩複合体の解離定数（一定）；
ＫＭｇＣｉｔ−＝イオン化マグネシウム−クエン酸塩複合体の解離定数（一定）。
【０４３２】
臨床設定において、ナトリウムの寄与は一定であり、測定する必要がなく、一定の補正ファクタで表わされる（任意のＦＣｉｔとして記載することができる）。廃液中の総クエン酸塩レベルを最も有意に正確に決定するには、自由イオン化カルシウムと、自由イオン化マグネシウムと、自由３価のイオン化クエン酸塩を同時に測定することが必要である。しかしながら、上述したように、本発明によれば、マグネシウムの移動が、ＣＲＲＴ回路のカルシウムで完全に調整される。従って、マグネシウムの補充が、カルシウムと組み合わせた、固定注入比として提供されている限り、クエン酸塩に結合したマグネシウムの寄与は、総廃液カルシウムの総廃液マグネシウムの比が、組み合わせた交換輸液中のカルシウムのマグネシウムに対する比と等しいと仮定して、カルシウムのみの測定によって導出することができる。これを以下に説明する。
【０４３３】
式１１（定常状態で、身体のカルシウム又はマグネシウムバランスのグロス摂動がない場合に有効）
１１）（Ｃａ）ｔｏｔａｌ／（Ｍｇ）ｔｏｔａｌ＝ＲＣａ／Ｍｇ
【０４３４】
上記式を並べ替えると、式１１＊となる：
１１＊）（Ｍｇ）ｔｏｔａｌ＝（Ｃａ）ｔｏｔａｌ／ＲＣａ／Ｍｇ
ここで、新しい変数は：
ＲＣａ／Ｍｇ＝交換輸液中のカルシウムとマグネシウムの固定モル比（約２−２．５；正確な値は、広い臨床テストの後選択される）
８＊）（Ｃａ）ｔｏｔａｌ＝（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＣａＣｉｔ−））＋ＦＣａ
９）（Ｍｇ）ｔｏｔａｌ＝（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＭｇＣｉｔ−））＋ＦＭｇ
【０４３５】
従って、式１２の解は：
１２）（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＝（（（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＣａＣｉｔ−））＋ＦＣａ）／ＲＣａ／Ｍｇ）−ＦＭｇ）／（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＭｇＣｉｔ−））
【０４３６】
このように導出した（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅを式１０に代入して（測定値の代わりに）総クエン酸塩濃度を決定する。代替はイオン化マグネシウムのない測定であり、同じ原理でカルシウムを導出するには、式１３となる：
１２）（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＝（（（（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＊（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＭｇＣｉｔ−））＋ＦＣａ）／ＲＭｇ／Ｃａ）−ＦＣａ）／（１＋（（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ／ＫＣａＣｉｔ−））
【０４３７】
ここで、ＲＭｇ／Ｃａ＝補液中のマグネシウムとカルシウムの固定モル比であり、当然：
１４）  ＲＣａ／Ｍｇ＝１／ＲＭｇ／Ｃａ
【０４３８】
しかしながら、例えば、悪性腫瘍や飢餓骨症候群といった高カルシウム症のまれな臨床条件では、カルシウムとマグネシウムの質量バランスが患者の身体で崩れてしまい、また、全身イオン化カルシウムがきわめて重要であるため、イオン化カルシウムのモニタはイオン化マグネシウムのモニタを伴って、あるいは伴わずに、常時行われる。
【０４３９】
式１２と１３では、対象の３つの変数のうち２つの変数（イオン化Ｃａ２＋、イオン化Ｍｇ２＋及びイオン化３価Ｃｉｔ３−）を測定して、式１１からの追加情報を用いて３つめの変数を計算するという原理を用いている。式１１が真である（ほとんどの臨床状態で、このケースになる）限り、イオン化Ｃａとイオン化Ｍｇを測定して、この原理を用いて、自由３価クエン酸塩を計算することもできる。式１１、８＊および９の自由３価クエン酸塩濃度を求める解は、式１５になる：
１５）（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅ＝（（ＲＣａ／Ｍｇ＊（（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＋ＦＭｇ））−（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＋ＦＣａ））／（（（（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ＊ＫＭｇ／Ｃｉｔ−）（ＲＣａ／Ｍｇ＊（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ＊ＫＣａＣｉｔ−））／（ＫＣａＣｉｔ−＊ＫＭｇＣｉｔ−）
【０４４０】
特定のクエン酸塩センサが臨床的に使えない場合であって、及び正確な（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅと（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ測定値がイオン特定電極と共に入手できる限り、式１５を用いることができる。式１５は、式１１が真であることを仮定する。これは、患者の身体に、カルシウムプラスマグネシウム補液中のカルシウムとマグネシウムのイオンの比となる比でカルシウム又はマグネシウムを身体で吸収又は放出する病理生態学的プロセスが存在しない場合である。全身血漿イオン化カルシウムが生理的に１．２５ｍｍｏｌ／Ｌ当たりに維持されている限り、大部分の患者についてこれは真である。
【０４４１】
全体的に、上述したとおり、自由イオン化カルシウム、自由イオン化マグネシウム及び自由３価イオン化クエン酸塩の同時測定は、モニタの最も良い方法を提供する。しかしながら、式５は、市販のカルシウム及びマグネシウム電極と共に使用することができ、イオン化クエン酸塩センサが市場で入手可能になるまでは、現在のプラクティスに存在するどのものよりもクエン酸塩モニタの問題のよりよい解決法である。本発明にかかる方法は、式１２、１３及び１５あるいは同じ原理に基づくこれらの式の変形例を具えており、提案されている３つのセンサによって提供されるデータを常に比較して認証している。これらのセンサがすべて正確に機能する限り、（Ｃａ２＋）ｆｒｅｅ、（Ｍｇ２＋）ｆｒｅｅ及び（Ｃｉｔ３−）ｆｒｅｅの測定値は上述の式を満足するものでなくてはならない。
【０４４２】
最後に、図２９ａ−２９ｃで述べ、当業者には自明なように、臨床的に十分な精度で決定した総廃液クエン酸塩濃度を用いて、全身血漿値の逆算を直ちに行う。
【０４４３】
上述の計算は、ベッドの横で医師によって行われることを意味するものではない。しかし、本発明によるＯＳＳが上記測定値をリアルタイムで送達する場合、ＯＳＳに組み込んだ小さなコンピュータは、上述のデータを処理して廃液の値をリアルタイムで表示するように容易にプログラムすることができる。次いで、全身血漿値の計算をするには、ＯＳＳが治療設定（流体フローと成分）についての情報を有している必要がある。このデータは、ＯＳＳをＣＲＲＴ装置に組み込むことによって提供することができ、あるいは、ＯＳＳが独立型のクエン酸塩及びカルシウム検出安全性装置として実装されている場合は、主導で入力することができる（これらの変数は通常、ＣＲＲＴ手順のためのＲＣＡの間頻繁に変更する必要がないため）。
【０４４４】
本発明に係るＯＳＳは、ＲＲＴ用のＲＣＡの安全性を以下のように改良することができる。ＯＳＳの一般的概念は、通常身体内に存在するか、あるいは、ＣＲＲＴ回路の流体輸液経路を通してＩＶ注入によってあるいはその他の手段によって導入される、ＯＳＳ回路の廃液ライン中の水溶性で、フィルタ可能な物質を安全にモニタするようにまとめられている。即時に実現できる特別な例は、厳格な血糖コントロール手順のオンラインモニタリングである．クエン酸塩センサとしてのＯＳＳは、持続的静脈静脈血液ろ過（ＣＶＶＨ）、持続的静脈静脈血液透析（ＣＶＶＨＤ）、持続的静脈静脈血液透析ろ過（ＣＶＶＨＤＦ）の形でＣＲＲＴを送達する間にＲＣＡを受けている患者の、クエン酸塩蓄積をオンラインでリアルタイムで検出する安全なモニタとして設計することができる。このセンサは、この複雑な状態を検出するための頻繁な臨床テストの必要性を排除し、間欠的血液透析（ＩＨＤ）とＲＣＡで実行する持続的低効率透析（ｓ−ＳＬＥＤ）にも同様に適用可能である。
【０４４５】
クエン酸塩センサとしてのＯＳＳは、ＣＶＶＨ、ＣＶＶＨＤＦ、ＣＶＶＨＤ、およびＳＬＥＤ並びにＩＨＤを含むＲＣＡを用いた、血液浄化に基づくどのタイプの腎代償療法にもリアルタイムでのオンラインクリアランス測定（図３４Ｃ）を提供するように設計することができる。図３４Ｃは、本発明に係るオンラインフィルタクリアランスと開通性モニタを示す図であり、クエン酸塩濃度は、ＲＣＡを用いるＲＲＴ機械の廃水回路のクエン酸塩センサによって測定される。短時間でのＣＲＲＴ回路に入る血液へのクエン酸塩の注入の増加によって、廃水回路で測定したクエン酸塩中に対応する応答が生じる。クエン酸塩濃度の一過性増加からのデータを用いて、透析機クエン酸塩クリアランスをオンラインで決定する。精度は、クエン酸塩センサの実装の分解精度に依存して、導電度測定に基づく現存のオンラインクリアランスモニタ技術を超えることができる。
【０４４６】
クエン酸塩プラスカルシウム（およびマグネシウム）センサとしてのＯＳＳは、安全性については患者の全身カルシウム、マグネシウム及びクエン酸塩レベルを、ＣＲＲＴ回路を通るこれらのイオンのロスについては、カルシウムとマグネシウムの補液の適宜の投与を、正確に、リアルタイムで表示できるデータを提供するように設計することができ、これによって、ＣＲＲＴ手順の間にカルシウムとマグネシウムを頻繁にモニタする必要をなくす。また、個々の患者のクエン酸塩代謝のレートを数学的に正しく導出することができ、酸−塩基バランスを維持するのに患者にとって最も適切なＲＣＡ流体成分を選択することができる。
【０４４７】
本発明に係るＯＳＳは、クエン酸塩代謝を通じての肝機能のモニタリング、及び、ＣＲＲＴ回路の廃液中のイヌリンとＰＡＨの検出を通じて糸球体ろ過速度と尿細管機能のモニタリングを特別な例として、器官の機能をリアルタイムでモニタするように設計することができる。肝臓代謝機能をリアルタイムでモニタする能力は、急性あるいは慢性肝臓疾患、及び前−及び後−肝臓移植に大きな利点をもたらす。糸球体ろ過速度あるいは尿細管分泌機能のモニタ能力は、腎臓機能が回復したためＣＲＲＴを停止させる時の見極めが非尿乏ＡＲＦ患者にとって臨床的チャレンジになる場合、将来的に非常に重要になるであろう。これらの患者は、高いＣＲＲＴクリアランスゴールが徐々に手順の基準になりつつある結果、ＣＲＲＴに正常な血清の化学的性質を有することになる。ＯＳＳは、ターゲットの器官で、体外血液回路を通してのクリアランスを超えるレートで排他的に浄化される、水溶性でフィルタ可能な成分が同定される限り、心臓を含むどの器官でもモニタすることができる。
【０４４８】
クエン酸塩、カルシウム及びマグネシウムセンサとしての本発明のＯＳＳによれば、場合によっては医療施設の人員からの介入及びモニタなしで、ＲＲＴ用のＲＣＡを安全に送達することができる。単針アクセスのＯＣＭ及びＯＳＳを伴うＲＣＡホームシステムの一部としてのＯＳＳは、どのホームＲＲＴ機械より安全性を大きく改良し、ＲＣＡ（ヘパリンより強力であり、全身出血効果がない）を夜間腎代償性治療用の家庭での設定に入れることができる。
【０４４９】
本発明に実施例を説明したが、これらの実施例は、本発明によって可能な形態を全て述べるものではない。むしろ、明細書で使用された用語は、限定ではなく説明のための用語であり、本発明の精神と範囲から外れることなく、様々な変更が可能であると理解される。
【図面の簡単な説明】
【０４５０】
【図１】図１は、持続的静脈−静脈血液フィルタ（ＣＶＶＨ）又は透析を伴うＣＶＶＨ（ＣＶＶＨＤＦ）用の従来技術のシステムを示す図である。
【図２】図２は、前希釈液中のクエン酸塩及び後希釈液の輸液を用いて、血液フィルタ中のクエン酸塩の除去を強化する本発明によるシステムを示す図である。
【図３】図３は、ＣＲＲＴ以外のアプリケーションの体外回路を抗凝血する本発明の局所クエン酸塩抗凝血（ＲＣＡ）システムの使用を示す図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明による集積オンラインセンサシステム（ＯＳＳ）とヘマトクリットセンサを用いた、前及び後の希釈血液フィルタに基づく持続的腎代償療法（ＣＲＲＴ）回路を示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明による集積オンラインセンサシステム（ＯＳＳ）とヘマトクリットセンサを用いた、前及び後の希釈血液フィルタに基づく持続的腎代償療法（ＣＲＲＴ）回路を示す図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明のＲＣＡを用いて、２４時間持続する低効率透析（ＳＬＥＤ）あるいは４−５時間の間欠的血液透析療法（ＩＨＤ）を用いることができる血液透析システムを示す図である。
【図５ｂ】図５ｂは、オンライン生成透析液と自動ＲＣＡを用いた２４時間ＳＬＥＤあるいはＩＨＤ用の、本発明による導電度ベースのオンラインクリアランスモニタ（ＯＣＭ）を示す図である。
【図６ａ】図６ａは、本発明によるＲＣＡを用いた前希釈血液フィルタ（ＣＶＶＨＤＦ又はｃ−ＳＬＥＤＦ）を使用した持続的静脈−静脈血液フィルタに使用することができる血液フィルタシステムを示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、オンライン生成治療液と自動ＲＣＡを用いた、前希釈ＣＶＶＨＤＦ用の本発明の導電度ベースのＯＣＭを示す図である。
【図７ａ】図７ａは、本発明のＲＣＡを用いた４−５時間の後希釈血液透析ろ過法（間欠的後−ＨＤＦ）に使用することができる血液フィルタシステムを示す図である。
【図７ｂ】図７ｂは、オンライン生成治療液と自動ＲＣＡを用いた、後希釈血液透析ろ過法（ＨＤＦ）用の本発明の導電度ベースのＯＣＭを示す図である。
【図８ａ】図８ａは、本発明による前後同時希釈持続的静脈−静脈血液フィルタ（ＣＶＶＨ）又は４−６時間の間欠的大量血液フィルタ（ＨＶＨＦ）に使用することができる血液透析システムを示す図である。
【図８ｂ】図８ｂは、オンライン生成治療液と自動ＲＣＡを用いた前後希釈ＣＶＶＨ又はＨＶＨＦ用の本発明による導電度ベースのＯＣＭを示す図である。
【図９ａ】図９ａは、本発明による輸液経路を用いた三管式静脈カテーテルを示す図である。
【図９ｂ】９ｂは、本発明による輸液経路を用いた三管式静脈カテーテルを示す図である。
【図１０ａ】図１０ａは、本発明による輸液経路を用いた四管式カテーテルを示す図である。
【図１０ｂ】図１０ｂは、本発明による輸液経路を用いた四管式カテーテルを示す図である。
【図１０ｃ】図１０ｃは、長さと色が異なる本発明の別の態様による四管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１０ｄ】図１０ｄは、雌雄ライン反転コネクタ付で、本発明の別の態様による色の異なる四管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１１ａ】図１１ａは、別々の動脈針と静脈針を用いた透析用標準透析血液ライン（個別の動脈及び静脈血液回路端部）の取り付けに用いる本発明によるコネクタを示す図である。
【図１１ｂ】図１１ｂは、別々の動脈針と静脈針を用いたクエン酸塩専用透析血液チューブ（別々の動脈及び静脈血液回路端部）の取り付けに用いる本発明によるコネクタを示す図である。
【図１２ａ】図１２ａは、別々の動脈針と静脈針を用いたクエン酸塩専用透析動脈血液ラインの取り付けに用いる本発明による動脈輸液ラインコネクタを示す図である。
【図１２ｂ】図１２ｂは、別々の動脈針と静脈針を用いた標準又はクエン酸塩専用透析静脈血液ラインの取り付けに用いる本発明による静脈輸液ラインコネクタを示す図である。
【図１３】図１３は、本発明による動脈及び静脈一体型薬剤輸液ラインコネクタ付クエン酸塩専用血液回路チューブを示す図であり、これは、別々の動脈アクセス針と静脈アクセス針、又は、二管式血液透析カテーテルを用いて体外回路を患者に接続するのに用いることができる。
【図１４ａ】図１４ａは、単針透析操作モード用の本発明による三管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１４ｂ】図１４ｂは、単針透析操作モード用の本発明による三管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１４ｃ】図１４ｃは、別々の動脈及び静脈コネクタを有するクエン酸塩専用血液チューブと医療輸液チューブを収容する単針透析操作モード用の本発明による三管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１４ｄ】図１４ｄは、別々の動脈及び静脈コネクタを有するクエン酸塩専用血液チューブと医療輸液チューブを収容する単針透析操作モード用の本発明による三管式血管アクセスカテーテルを示す図である。
【図１５ａ】図１５ａは、単針透析操作モードで使用する透析血液ラインセット及び薬剤輸液ラインから血管アクセス単針への回路呼び込み及び取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、単針透析操作モードで使用する透析血液ラインセットから血管アクセス単針への回路呼び込み及び取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１５ｃ】図１５ｃは、単針透析操作モードで使用するクエン酸塩−専用透析血液ラインから血管アクセス単針への回路呼び込み及び取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１５ｄ】図１５ｄは、単針透析操作モードで使用するクエン酸塩−専用透析血液ラインから血管アクセス単針への回路呼び込み及び取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１６ａ】図１６ａは、単針透析操作モードで使用する透析血液ラインから血管アクセス単針への取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、単針透析操作モードで使用するクエン酸塩−専用透析血液ラインから単管カテーテルへ取り付け用の本発明にかかるコネクタを示す図である。
【図１７ａ】図１７ａは、本発明によるＲＣＡを伴う２４時間持続的低効率透析（ＳＬＥＤ）あるいは４−５時間の間欠的血液透析（ＩＨＤ）に用いることができる血液透析システムを示す図である。
【図１７ｂ】図１７ｂは、本発明によるＲＣＡを伴う２４時間持続的静脈−静脈血液フィルタ（ＣＶＶＨ）あるいは４−５時間の間欠的大量血液透析（ＨＶＨＤ）に用いることができる血液透析システムを示す図である。
【図１７ｃ】図１７ｃは、本発明によるＲＣＡを伴う、持続的ＳＬＥＤ用のセンサとオンライン生成液を用いた血液透析システムを示す図である。
【図１７ｄ】図１７ｄは、本発明によるＲＣＡを伴う後希釈ＣＶＶＨ用のセンサとオンライン生成液を用いた血液透析システムを示す図である。
【図１８】図１８は、ＲＣＡ中の最大全身クエン酸塩レベルの本発明による計算を示す図である。
【図１９】図１９は、血液透析器に入る体外回路の動脈リム中の血漿導電度（Ｃｐｉｎ）の本発明にかかる計算を示す図である。
【図２０ａ】図２０ａは、本発明にかかるＯＣＭを示す図である。
【図２０ｂ】図２０ｂは、本発明の別の態様のＯＣＭを示す図である。
【図２１】新鮮透析液導電度ボーラス投与ベースのオンラインダイアリザンス測定（Ｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）対回路動脈リム血液導電度ボーラス投与ベースのオンラインダイアリザンス測定（ＤＢｏｌｕｓ）における永久アクセス再循環効果の本発明にかかる比較を示す図である。
【図２２】化学分析用の少量の限外ろ過液の抽出に使用することができる本発明にかかる基本的血液ろ過回路を示す図である。
【図２３】化学分析用の少量の限外ろ過液の抽出に使用することができる本発明にかかる完全な血液ろ過回路を示す図である。
【図２４】ポンプと圧力トランスデューサの呼び込み及び初動試験に使用することができる本発明にかかる血液ろ過回路を示す図である。
【図２５】化学分析用の少量の限外ろ過液の抽出に使用することができる本発明にかかる完全な血液ろ過回路を示す図である。
【図２６】排出ルーメンの先端に輸液ポートを有する三管式静脈カテーテルの位置を示す本発明にかかる血液ろ過回路を示す図である。
【図２７】図２７ａは、本発明にかかる患者回路からの限外ろ過液分離に用いることができるエアギャップ逆流防止装置を示す図である。  図２７ｂは、本発明にかかる患者回路からの限外ろ過液分離に用いることができる一連の逆止弁を具える逆流防止装置を示す図である。  図２７ｃは、本発明にかかる患者回路からの限外ろ過液分離に用いることができる減圧ゾーン逆流防止装置を示す図である。
【図２８ａ】図２８ａは、減圧ゾーン逆流防止装置の可能な配置を示す本発明にかかる血液ろ過回路を示す図である。
【図２８ｂ】図２８ｂは、エアギャップ逆流防止装置の可能な配置を示す本発明にかかる血液ろ過回路を示す図である。
【図２９ａ】図２９ａは、限外ろ過液溶質濃度ＣＵＦを測定し、特定の溶質を血液ろ過ふるい係数によって分離して、患者の全身溶質レベル（Ｃｓｙｓ）を導出する本発明にかかる構成を示す図である。
【図２９ｂ】図２９ｂは、限外ろ過クエン酸塩濃度ＣＵＦを測定して、患者の全身クエン酸塩レベル（ＣＳｙｓ）を導出する本発明にかかる構成を示す図である。
【図２９ｃ】図２９ｃは、限外ろ過クエン酸塩濃度ＣＵＦを測定して、患者の全身クエン酸塩レベル（ＣＳｙｓ）を導出する本発明にかかる構成を示す図である。
【図３０ａ】図３０ａは、連続的に流れる流体中で使用する本発明にかかるクエン酸塩、カルシウム、及びマグネシウムセンサの概略を示す図である。
【図３０ｂ】図３０ｂは、連続的に流れる流体中で使用する本発明にかかるクエン酸塩センサの概略を示す図である。
【図３１】図３１は、本発明にかかるクエン酸塩生成、クエン酸塩身体クリアランス、及びクエン酸塩フィルタクリアランスを含むクエン酸塩抗凝血を行う間の全身クエン酸塩動態の概略を示す図である。
【図３２】図３２は、少量の溶質サンプルとしてクエン酸塩を用いた本発明にかかるＣＲＲＴ中を行う間の体外回路中溶質フラックスの概略を示す図である。
【図３３】図３３は、本発明によるＲＣＡを行う間の患者の血漿クエン酸塩濃度を示すグラフである。
【図３４ａ】図３４ａは、本発明による固定ＣＲＲＴ処方設定をしたＲＣＡを用いて、腎代償療法機の排出回路に配置したクエン酸塩センサによって測定したクエン酸塩濃度を示すグラフであり、ＣＲＲＴ設定と患者のクエン酸塩代謝によって決まるクエン酸塩定常状態の展開を示す。
【図３４ｂ】図３４ｂは、本発明にかかるＲＣＡを用いた透析機の排出回路に設けたクエン酸塩センサで測定したクエン酸塩濃度を示すグラフである。
【図３４ｃ】図３４ｃは、本発明にかかるオンラインフィルタクリアランス及び開通性モニタによって測定した廃液クエン酸塩濃度を示すグラフである。
【図１】
2009527343.tif 000023
【図２】
2009527343.tif 000024
【図３】
2009527343.tif 000025
【図４ａ】
2009527343.tif 000026
【図４ｂ】
2009527343.tif 000027
【図５ａ】
2009527343.tif 000028
【図５ｂ】
2009527343.tif 000029
【図６ａ】
2009527343.tif 000030
【図６ｂ】
2009527343.tif 000031
【図７ａ】
2009527343.tif 000032
【図７ｂ】
2009527343.tif 000033
【図８ａ】
2009527343.tif 000034
【図８ｂ】
2009527343.tif 000035
【図９ａ】
2009527343.tif 000036
【図９ｂ】
2009527343.tif 000037
【図１０ａ】
2009527343.tif 000038
【図１０ｂ】
2009527343.tif 000039
【図１０ｃ】
2009527343.tif 000040
【図１０ｄ】
2009527343.tif 000041
【図１１ａ】
2009527343.tif 000042
【図１１ｂ】
2009527343.tif 000043
【図１２ａ】
2009527343.tif 000044
【図１２ｂ】
2009527343.tif 000045
【図１３】
2009527343.tif 000046
【図１４ａ】
2009527343.tif 000047
【図１４ｂ】
2009527343.tif 000048
【図１４ｃ】
2009527343.tif 000049
【図１４ｄ】
2009527343.tif 000050
【図１５ａ】
2009527343.tif 000051
【図１５ｂ】
2009527343.tif 000052
【図１５ｃ】
2009527343.tif 000053
【図１５ｄ】
2009527343.tif 000054
【図１６ａ】
2009527343.tif 000055
【図１６ｂ】
2009527343.tif 000056
【図１７ａ】
2009527343.tif 000057
【図１７ｂ】
2009527343.tif 000058
【図１７ｃ】
2009527343.tif 000059
【図１７ｄ】
2009527343.tif 000060
【図１８】
2009527343.tif 000061
【図１９】
2009527343.tif 000062
【図２０ａ】
2009527343.tif 000063
【図２０ｂ】
2009527343.tif 000064
【図２１】
2009527343.tif 000065
【図２２】
2009527343.tif 000066
【図２３】
2009527343.tif 000067
【図２４】
2009527343.tif 000068
【図２５】
2009527343.tif 000069
【図２６】
2009527343.tif 000070
【図２７】
2009527343.tif 000071
【図２８ａ】
2009527343.tif 000072
【図２８ｂ】
2009527343.tif 000073
【図２９ａ】
2009527343.tif 000074
【図２９ｂ】
2009527343.tif 000075
【図２９ｃ】
2009527343.tif 000076
【図３０ａ】
2009527343.tif 000077
【図３０ｂ】
2009527343.tif 000078
【図３１】
2009527343.tif 000079
【図３２】
2009527343.tif 000080
【図３３】
2009527343.tif 000081
【図３４ａ】
2009527343.tif 000082
【図３４ｂ】
2009527343.tif 000083
【図３４ｃ】
2009527343.tif 000084
【国際調査報告】
2009527343.tif 000085
2009527343.tif 000086