(57)【要約】体外血液処理装置（１）は、血液処理デバイス（４）の半透膜（３）を通して液を限外濾過するデバイス（２）、膜を通る限外濾過流量を検出する第１センサ（１１）、膜内外圧力を測定する第２グループのセンサ（１３）、及び膜内外圧力の関数として最大の限外濾過流量を求めるプログラムコントローラ（１４）を備える。上記装置は、血液濾過及び血液透析などの腎不全治療に適している。この装置により、比較的短い時間で大量の体内血液を患者から導出できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過するデバイスと、
以下の動作、すなわち、
前記限外濾過デバイスの動作状態を変更し、
前記動作状態を変更するときの前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第１量の複数の値を検出し、
前記値を比較して前記第１量の最適値を求める、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。
【請求項２】
前記コントローラは、前記最適値から前記限外濾過デバイスの最適動作状態を選択する動作を実行するようにプログラムされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラは、前記限外濾過デバイスを前記最適動作状態に設定する動作を実行するようにプログラムされている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１量は前記膜を通る限外濾過流量、又は前記限外濾過流量が依存する量を備えている、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記第１量は、前記膜を通して限外濾過された液体を少なくとも部分的に含む液の循環流量を備えている、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記最適値は、前記動作状態を変更するときの前記第１量の最大値に等しい値、前記第１量の最大値に関連する値、及び前記第１量の最大値に近い値の少なくとも１つの値である、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記最大値は、膜透過圧の関数としての、前記膜を通る最大の限外濾過流量を備えている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記コントローラは前記最大の限外濾過流量に対応する膜透過圧の関数としての、前記膜透過圧を設定する動作を実行するようにプログラムされている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記膜透過圧が所定の範囲内にある場合、前期設定された膜透過圧は所定のパーセンテージだけ、又は所定の量だけ減少された前記最大の限外濾過流量に対応する透過圧である、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記コントローラは、以下のアルゴリズム、
１）ｐＵＦＲ＝ｃＵＦＲ、
２）ＴＭＰｓｅｔになるまで待機する、
３）ｃＵＦＲをサンプリングする、
４）ｃＵＦＲ＜ｐＵＦＲである場合、ステップの符号を変更し、ステップの幅を低減する、
５）ＴＭＰｓｅｔ＝ＴＭＰｓｅｔ＋ステップ、
６）ステップ幅＜事前定義された値になるまで１）から繰返す、
を実行するようにプログラムされており、
ここで、ｐＵＦＲ＝前の繰返しにおいて保存された前のＵＦ流量であり、ｃＵＦＲ＝現在のＵＦ流量であり、ステップの初期値が予め定義されている、
請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記限外濾過デバイスは少なくとも１つの限外濾過アクチュエータを備え、
前記最大値は前記アクチュエータの動作パラメータの関数として、前記膜を通る限外濾過流量の最大値を備える、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
置換液を血液中に注入するデバイスを備えている、請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記限外濾過デバイスの動作状態を変更する前記動作の前に、前記コントローラは、所定の期間の間、設定された値として又は血液流量の関数として決定される置換液の注入流量で、容積制御モードで作動させる動作を実行するようにプログラムされている、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記限外濾過デバイスは少なくとも１つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記限外濾過アクチュエータの少なくとも１つの動作パラメータを変更することを備えている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
少なくとも１つの動作パラメータの前記変更は、前記少なくとも１つの動作パラメータの所定のエンティティの変更を命令することを備えている、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記限外濾過アクチュエータは限外濾過される液体のラインに作用する、請求項１４又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記限外濾過アクチュエータは少なくとも１つの流体循環ポンプを備えている、請求項１４から１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記第１量を測定する第１センサを少なくとも備えている、請求項１から１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記第１量の最適値を求める前記動作は、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記第１量の少なくとも１つの変更を決定するフェーズと、
前記動作状態の前記変更によって生じる、前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第２量の少なくとも１つの変更を決定するフェーズと、
前記第１量の前記変更及び前記第２量の前記変更は、基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするフェーズと、
前記チェックフェーズ後に信号を生成するフェーズと、を備えている、請求項１から１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
前記第２量は、前記半透膜の透過圧と、前記限外濾過デバイスのアクチュエータの動作パラメータとから成るグループ内で選択された量に相関している、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記所定の関係は、前記第１量の前記変更及び前記第２量の前記変更との間の比率を備えている、請求項１９又は２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記比率が基準値より小さい場合に、前記所定の関係は満たされる、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記関係が満たされない場合、前記コントローラは前記フェーズを繰返すようにプログラムされている、請求項１９から２２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２４】
前記第２量を測定する第２センサを少なくとも備えている、請求項１９から２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記限外濾過デバイスは少なくとも１つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記アクチュエータの動作パラメータの第１値から第２値への移動を備え、
前記最適動作状態は、前記第１値及び／又は前記第２値の関数として選択されている、請求項２から２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記最適動作状態は、前記第１値と前記第２値との間に含まれる前記動作パラメータの選択された値に対応する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記最適動作状態は、前記第１値の近傍又は前記第２値の近傍に含まれる前記動作パラメータの選択された値に対応する、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記限外濾過デバイスは少なくとも１つの限外濾過アクチュエータを備え、
動作状態を変更する前記動作は、前記限外濾過アクチュエータの少なくとも１つの動作パラメータを変更することを備え、
前記第１量は前記動作パラメータを備えている、請求項１から２７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２９】
前記コントローラは前記動作を定期的に繰返すようにプログラムされている、請求項１から２８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３０】
前記コントローラは、
前記膜に対して、第１値の循環流量で限外濾過されるように液体を循環させ、
前記第１値の循環流量における第１最適値を変更し、検出し及び求める前記動作を実行し、
前記膜に対して、第２値の循環流量で限外濾過されるように液体を循環させ、
前記第２値の循環流量における第２最適値を変更し、検出し及び求める前記動作を実行し、
前記第１最適値及び前記第２最適値を比較して前記第１量の最適値を求める、ようにプログラムされている、請求項１から２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する少なくとも１つの第１アクチュエータと、
前記血液処理デバイスの血液チャンバに液体の流れを供給する少なくとも１つの第２アクチュエータと、
前記半透膜を通る限外濾過流量を測定する少なくとも１つのセンサと、
以下の動作、すなわち、
（ｉ）前記第１アクチュエータの第１動作パラメータを変更し、
（ｉｉ）前記第１動作パラメータを変更したときに２つ以上の限外濾過流量値を検出し、
（ｉｉｉ）前記限外濾過流量値を比較して、前記第１動作パラメータを変更したときの前記限外濾過流量の第１最大値に等しい値、第１最大値に関連する値、及び第１最大値に近い値のうちの少なくとも１つである、前記限外濾過流量の第１最適値を求める、各動作
を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。
【請求項３２】
前記コントローラは、前記第１最適値に基づいて前記第１パラメータの設定された値を評価するようにプログラムされている、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記コントローラは、さらに、
（ｉｖ）前記第２アクチュエータの第２動作パラメータを変更し、
（ｖ）（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を繰返して、前記第１動作パラメータを変更したときの前記限外濾過流量の第２最大値に等しい値、第２最大値に関連する値、及び第２最大値に近い値のうちの少なくとも１つである、前記限外濾過流量の第２最適値を求め、
（ｖｉ）前記第１最大値と前記第２最大値、又は前記第１最適値と前記第２最適値を比較し、
（ｖｉｉ）前記比較から、前記第１パラメータの設定された値と前記第２パラメータの設定された値とを評価する各動作、
を実行するようにプログラムされている、請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
限外濾過される前記液体は液体成分と固体成分とを備え、
前記第２動作パラメータの変更が少なくとも前記液体成分の流量に影響を与える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記第２動作パラメータの変更が、患者から導出される血液流量と、前記血液処理デバイスの前に血液中に注入される液の事前注入流量とのうちの少なくとも１つに影響を与える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記第２アクチュエータは少なくとも、血液ポンプ及び／又は事前注入ポンプを備えている、請求項３１から３５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
前記第１アクチュエータは少なくとも１つの流体循環ポンプを備え、
前記第１パラメータは前記少なくとも１つの流体循環ポンプの速度を備える、請求項３１から３６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３８】
血液中に置換液を注入するデバイスを備えている、請求項３１から３７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３９】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過するアクチュエータと、
前記半透膜を通る限外濾過流量を測定する少なくとも１つの第１センサと、
前記半透膜の透過圧を測定する少なくとも１つの第２センサと、
以下の動作、すなわち、
限外濾過流量の少なくとも１つの値と、前記アクチュエータの第１動作状態における半透膜圧の少なくとも１つの値とを決定し、
前記アクチュエータに命令を与えて、前記第１状態と異なる第２動作状態に変化させ、
限外濾過流量の少なくとも１つの値と、前記第２動作状態における半透膜圧の少なくとも１つの値とを決定し、
２つの異なる動作状態に関連する前記値は基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックし、
前記チェックの結果として信号を生成する、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。
【請求項４０】
チェックの前記動作は、
前記限外濾過流量の変更と前記膜透過圧に変更との間の比率を算出するフェーズと、
前記比率は基準値との所定の関係に一致するかどうかをチェックするフェーズと、を備えている、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記比率がゼロに近いか又は小さい値以下である場合に前記関係に一致する、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記第２センサは少なくとも４つの圧力ゲージを備え、前記各圧力ゲージはそれぞれ、前記血液処理デバイスに体外血液を移送する動脈ライン内と、前記血液処理デバイスから外部血液を除去する静脈ライン内と、前記血液処理デバイスに新しい処理液を移送する供給ライン内と、前記血液処理デバイスから使用済の処理液を除去する放出ライン内と、に配置されている、請求項３９から４１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４３】
血液中に置換液を注入するデバイスを備えている、請求項３９から４２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４４】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過システムと、
前記血液処理デバイスの少なくとも１つの認識デバイスと、
事前に記憶された一連の値を含むメモリであって、前記値のそれぞれは対応する血液処理デバイスに関連する限外濾過流量に相関している、メモリと、
以下の動作、すなわち、
前記限外濾過システムにおいて使用されている前記血液処理デバイスを識別し、
識別された前記血液処理デバイスに対応する事前に記憶された値を選択し、
前記限外濾過システムに命令を与えて、前記選択された値に対応する限外濾過流量で作用させる、
各動作を実行するようにプログラムされている、コントローラとを備えている
体外血液処理装置。
【請求項４５】
前記事前に記憶された値は、前記識別された血液処理デバイスの前記半透膜を通る限外濾過流量に対応し、ここで、前記膜の膜透過圧の関数としての前記限外濾過流量の導関数が、ゼロに近い値か、又は所定の小さい値より小さい値であると仮定されている、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
血液中に置換液を注入する注入デバイスを備えている、請求項４４又は４５に記載の装置。
【請求項４７】
血液濾過処理及び血液透析濾過処理の１つ又は複数の処理を実行するようにされている、請求項１から４６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４８】
血液透析処理及び純粋な限外濾過処理の１つ又は複数の処理を実行するように仕向けられている、請求項１から４７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４９】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
前記限外濾過デバイスの動作状態を変更するフェーズと、
前記動作状態を変更するときの前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第１量の複数の値を検出するフェーズと、
前記検出された値を比較するフェーズと、
前記比較の結果として前記限外濾過デバイスを設定するするフェーズと、を備える、限外濾過の方法。
【請求項５０】
前記第１量は前記膜を通る限外濾過流量を備えるか、又は前記限外濾過流量が依存する量を備えている、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１量は、前記膜を通して限外濾過された液体を少なくとも部分的に含む流体の循環流量を備えている、請求項４９又は５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記限外濾過デバイスは、前記検出された値の前記比較から評価される前記第１量の最適値に基づいて選択される最適動作状態に設定される、請求項４９から５１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５３】
前記最適値は、前記動作状態を変更するときの、前記第１量の最大値に等しい値、前記第１量の最大値に関連する値、及び前記第１量の最大値に近い値の少なくとも１つの値である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１量は前記膜を通る限外濾過流量を備え、
前記第１量の前記最大値は、膜透過圧及び前記限外濾過デバイスの限外濾過アクチュエータの動作パラメータのうちの少なくとも１つの関数として、前記限外濾過流量の最大値を備える、請求項５３に記載の方法。
【請求項５５】
限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項４９から５４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５６】
動作状態を変更する前記フェーズは、前記限外濾過デバイスの限外濾過アクチュエータの少なくとも１つの動作パラメータの変更を備える、請求項４９から５５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５７】
前記限外濾過アクチュエータは限外濾過される液体のラインに作用する、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記第１量は、限外濾過された液を少なくとも部分的に含む液の循環流量を備える、請求項４９から５７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５９】
前記第１量の前記検出された値を比較する前記フェーズは、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記第１量の少なくとも１つの変更を決定するサブフェーズと、
前記動作状態の前記変更によって生じる前記限外濾過デバイスの動作状態を表す第２量の少なくとも１つの変更を決定するサブフェーズと、
前記第１量の前記変更及び前記第２量の前記変更は、基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするサブフェーズと、を備える、
請求項４９から５８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６０】
前記サブフェーズは、前記関係が満たされない場合に繰返される、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記フェーズは定期的に繰返される、請求項４９から６０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６２】
前記フェーズは、少なくとも２つの異なる場合に得られた結果を比較し、前記比較後に信号を送るために、限外濾過される前記液の流量の少なくとも２つの異なる値において実行される
請求項４９から６１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６３】
血液処理デバイスの半透膜を通して液体を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
前記限外濾過デバイスの第１動作状態において、前記半透膜を通る限外濾過流量に相関を有する少なくとも１つの第１値と、前記半透膜の膜透過圧に相関を有する少なくとも１つの第２値とを測定するフェーズと、
前記限外濾過デバイスに命令を与えて、前記第１動作状態と異なる第２動作状態に移動させるフェーズと、
前記第２動作状態において、限外濾過流量に相関を有する少なくとも１つの第３値と、膜透過圧に相関を有する少なくとも１つの第４値とを測定するフェーズと、
２つの異なる動作状態に関連して、前記第１、第２、第３、及び第４値が基準値との所定の関係を満たすかどうかをチェックするフェーズと、を備える、限外濾過デバイスの制御方法。
【請求項６４】
前記限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
血液処理デバイスの半透膜を通して液を限外濾過する限外濾過デバイスの制御方法であって、
各値が対応する血液処理デバイスに関連する限外濾過流量に相関を有する、設定された値を記憶するフェーズと、
前記限外濾過デバイスによって使用されている前記血液処理デバイスを識別するフェーズと、
識別された前記血液処理デバイスに対応する記憶された値を選択するフェーズと、
前記限外濾過デバイスに命令を与えて、前記選択された値に対応する限外濾過流量で作用させるフェーズと、を備える、限外濾過デバイスの制御方法。
【請求項６６】
前記限外濾過の間に、置換液が血液中に注入される、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記記憶された値は、前記対応する血液処理デバイスの前記半透膜を通る限外濾過流量に相関を有し、
前記膜の膜透過圧の関数としての前記限外濾過流量の導関数が、ゼロに近い値か、又は所定の小さい値より小さい値であると仮定されている、請求項６５又は６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記限外濾デバイスは、血液透析処理、純粋な限外濾過処理、血液濾過処理及び血液透析濾過処理のうちの１つ又は複数の処理を実行するようにされている装置の一部である、請求項４９から６７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６９】
請求項４９から６８のいずれか１項に記載の制御方法を実行するようにプログラムされている、コントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液の体外処理のための装置及び方法に関する。
【０００２】
詳細には、これに限定されるものではないが、本発明は、半透膜を通る液体の限外濾過、例えば、純粋な限外濾過、血液濾過、血液透析及び血液透析濾過といった腎不全に対する治療、を含む治療に有効に適用される。
【背景技術】
【０００３】
体外血液処理は一般に、患者から血液を導出すること、上記血液を人体の外部に移送すること、及び処理済の血液を患者に再導入することを含む。
【０００４】
腎不全の治療は、一般に、血液への溶質の追加及び／又は除去及び液体の除去を備える。
【０００５】
周知のとおり、人工透析は最初に患者から血液を導出し、上記血液を透析フィルタの内部に導き、フィルタ内で、半透膜を通して溶質と液との交換がなされる。
【０００６】
人工透析に関する各種の異なる方法が知られている。
【０００７】
純粋な限外濾過では、除去される液体は半透膜を通る圧力勾配の限外濾過により血液から取り出され、フィルタの無血チャンバに移送される。除去される溶質は液と共に対流により引き出される。対流移送は膜を通る血液の液体部分及び液体に含まれる物質部分の同時移送である。
【０００８】
血液濾過処理においては、限外濾過処理におけるのと同様に、血液中に存在する液体部分は限外濾過によって膜を横断し、対流により、液体と共に血液内に存在する物質部分を引き出す。フィルタの前及び／又は後であって、さらに、いずれの場合にも血液が患者に戻される前に、置換液が血液に注入される。
【０００９】
血液透析処理においては、所定の成分の無菌流体がフィルタの無血チャンバ内に導入される。半透膜を通る血液から、圧力勾配限外濾過により液体が除去される。膜を通る溶質の交換は主に、溶質の濃度勾配による拡散によって達成される。溶質のわずかな部分が対流により限外濾過された液体と共に除去される。血液透析処理では置換液は用いられない。
【００１０】
透析濾過処理では、血液透析におけるのと同様に、血液及び無菌液は、拡散及び対流の両方により物質を交換する。さらに、血液濾過処理におけるのと同様に、置換液が血液に注入される。液体は限外濾過により除去される。
【００１１】
上述のすべての種類の人工透析では患者の体からの過剰な液体を導出し得る。処理の最初から最後までに除去される液体の総量（総体重減少量）は処理においてもっとも重要なパラメータの１つであり、一般に目標として処理の開始時に設定される。
【００１２】
さらに重要なパラメータは総処理時間である。
【００１３】
処理によっては、通常、単位時間当たり患者から導出される液体の量（体重減少率としても知られる）を事前設定する。一般に体重減少率は、一定の値又は事前定義されたプロファイルに設定される。いずれの場合でも、総体重減少量の値が減量割合に追加される場合、処理時間は推測的に決定される。
【００１４】
なお、本発明者らは、減量割合が一般に、フィルタ膜を通る限外濾過流量と置換液の流量（注入流量）との差に等しいことを観測した。また、血液透析又は血液透析濾過の場合においては、限外濾過流量は、無血フィルタチャンバの出口での使用済み透析液の流量と無血チャンバ入口での新鮮な透析液の流量との差と同等であり、純粋な限外濾過又は血液濾過の場合には、限外濾過流量は、フィルタの無血チャンバ出口での使用済み液流量に一致する。
【００１５】
体重減少率が処理の開始時に決定される上述の場合において、注入流量がさらに事前設定されるとすると、結果的に、限外濾過流量もまた体重減少率と注入流量の総和として事前決定される。したがって、限外濾過アクチュエータは、限外濾過流量が事前設定された行程に従うように制御される。
【００１６】
この種類の制御は主に、透析装置内で循環する１つ又は複数の液体（新しい透析液、使用済みの透析液、置換液）の流量に基づいて行なわれる。
【００１７】
流量に基づく制御の他に、別の公知の制御は、透析フィルタの半透膜の膜透過圧に基づく。この場合には、総体重減少量は一般に事前設定され（又は、例えば、患者から導出されるべき、特定の代謝物質の量などの、別の所望の目標）、膜透過圧もまた、通常は処理全体に対して一定値に事前設定される。限外濾過アクチュエータは、圧力が事前設定された行程に従うように制御される。処理は、全体の体重減少量（又は他の目標パラメータ）が設定値に達すると終了する。ＨＦ／ＨＤＦ処理及び膜透過圧制御モードでは、患者の総体重減少量及び患者に注入される置換液の総量が事前設定される場合、処理時間は事前決定できない。圧力制御モードであっても所定の処理時間を設定することは可能である。しかし、患者の限外濾過の総量（又は患者の総体重減少量）も事前決定される場合、置換液の総量は事前決定できない。
【００１８】
一般に、処理の開始時に事前設定されるさらに重要なパラメータは、患者から導出され、体外循環路を渡る血液の流量である。このパラメータの選択はさまざまな要因、特に患者の血管へのアクセス条件に依存する。血液流量は、単位時間当たり交換可能な溶質の量及び単位時間当たり導出可能な液体の量の両方に著しく影響を与え、そのため処理時間、すなわち、所定の目標値（体重減少量、導出される代謝物質の量、注入される置換液の量又はその他の量）に達する時間は血液の流量に大きく依存する。
【００１９】
通常、血液流量は手術者により決定される事前設定値である。しかし、欧州特許第０７１１１８２号明細書は、血液流量が処理開始時又は処理中に透析装置により決定される事例を開示している。欧州特許第０７１１１８２号明細書のシステムでは、患者から導出され透析フィルタに送られる血液流量が所定のシーケンスで変化し、その後、システムがフィルタの下流で使用済みの透析液体中の代謝物質（例えば尿素又はクレアチニン又は尿酸）の濃度を測定して、血液流量に対する代謝物質の濃度のプロファイルを決定する。このように、システムは最大の代謝物質濃度に対応する血液流量の値を決定し、自動的に所定の値に血液流量を設定する。システムは透析処理における代謝物質に関する血液浄化性能を最適化する目的を有する。しかし、欧州特許第０７１１１８２号明細書のシステムは体重減少率又は限外濾過流量を最適化できない。言い換えると、事前設定された目標が、患者体重減少量又は患者に注入される置換液の所定の量である場合、処理時間の最小化は保証されない。
【００２０】
国際公開第０１／０８７２３号パンフレットは透析フィルタの動作点を最適化する方法を開示している。国際公開第０１／０８７２３号パンフレットでは、透析装置は濾過係数ＦＦ＝ＵＦＲ／［Ｑｂ＊（１−Ｈｃｔ）］を算出し、濾過係数ＦＦが許容範囲内であるかどうか確認することにより制御される。ここで、ＵＦＲは限外濾過流量であり、Ｑｂは血液流量であり、Ｈｃｔはヘマトクリット値（すなわち動脈血の赤血球の濃度）である。許容範囲内にない場合、限外濾過流量は変更され、システムを非臨界動作点に戻される。濾過係数ＦＦが許容範囲内である場合、安全条件の範囲内で、限外濾過係数を増加させて効率を向上できるかどうかをチェックする。特に、国際公開第０１／０８７２３号パンフレットでは、算出された濾過係数ＦＦと最大限界設定との間の偏差が増した場合（例えば限外濾過が事前に低減した場合）、動作条件を変更することにより、特に限外濾過流量を増加することにより、濾過の効率を向上できることを教示している。これにより、処理の間におけるヘマトクリット値の何らかの変化及び変動に従って、処理中に動的にフィルタの動作条件を変更することにより、常に、安全条件及び向上した効率を得ることができる。しかし、国際公開第０１／０８７２３号パンフレットにより開示されているフィルタの効率を向上する方法は改良可能である。
【特許文献１】欧州特許第０７１１１８２号明細書
【特許文献２】国際公開第０１／０８７２３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の主目的は、比較的短時間に患者から大量の体液を導出可能である、体外血液処理の装置を提供することである。
【００２２】
本発明の別の目的は、透析を受けている患者の体重減少の効率を最適化できる限外濾過システムの制御方法を実現することである。
【００２３】
本発明の利点は、同量の体液を患者から導出するための処理時間を低減すること又は同一処理時間で導出される流体の量を増加することである。
【００２４】
本発明の別の利点は体外血液処理を実行する半透膜の能力を最大限に活用することである。
【００２５】
別の利点は、本発明は処理の開始時における患者の条件に適していることである。
【００２６】
別の利点は、本発明は処理中に変化する患者−装置システムの条件に適合可能であることである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明では、処理時間中に限外濾過システムを監視することにより、限外濾過システムの作動条件を自動制御して、処理中におけるフィルタ性能の変化及び患者血液の特性の変化の両方に追従できる。
【００２８】
さらに、本発明は、処理過程中にどのような血液処理デバイスが使用されるとしても、また、処理開始時の患者の条件がどのようであっても、限外濾過システムを最適性能レベルで作動させる。この点から、ＴＭＰの関数としての限外濾過流量の曲線の種類、形状及び最大値に影響を与える患者の血液の成分は、多くの要因、例えばＥＰＯ、投薬、アスピリンの使用、抗生物質、抗炎症剤などに依存するものであり、これらの要因は事前通知又は指示なしに変化する、ことに注意すべきである。本発明は、この場合においても患者の血液の成分に依存するパラメータの変化を検出でき、その結果、より優れた処理を提供し、及び動作上の問題点、例えば、効率の低下、血液凝固後のシステムの交換などをより少なくするために有効である履歴分析を可能にする、コントローラを提供する利点を有する。
【００２９】
本発明は、処理パラメータを予測設定することにより、より優れた血液処理の自動化を可能にする制御システムを提供する。本発明は、患者の血液成分の変化や人工透析器の種類（特定の帯域幅、限外濾過係数の変化、繊維の直径などによる）、と透析装置の制御及び動作機能の間のより優れたシステムの適合を可能にする。
【００３０】
本発明はさらに、フィルタが高いヘマトクリット値のために凝固することを防止する利点を有する。
【００３１】
これらの目的及び利点、及びその他の事項はすべて、１つ又は複数の添付の特許請求の範囲において特徴付けられているとおり、本発明によりすべて達成される。
【００３２】
本発明の特定の実施形態においては、限外濾過デバイスの最適動作条件は、限外濾過システムの２つの異なる動作条件において限外濾過流量の少なくとも２つの値を検出し、及びその後に上記値を比較して限外濾過流量の最大値を決定することによって、決定される。
【００３３】
本発明の特定の実施形態においては、限外濾過デバイスの最適の動作条件は、限外濾過システムの２つの異なる動作条件において、限外濾過流量の少なくとも２つの値、限外濾過システムの動作状態を示す少なくとも２つの量の値（例えば膜透過圧又は限外濾過ポンプの速度）を検出し、及びその後の制御により上記値が基準値との所定の関係を満たしているかどうかを決定することによって、決定される。
【００３４】
本発明の特定の実施形態においては、限外濾過システムの最適動作条件は、限外濾過システムの動作状態を示す量（例えば膜透過圧又は限外濾過ポンプの速度）の関数として、限外濾過流量の導関数を決定し、及び導関数が制限基準値との所定の関係を満たしているかどうかによって制御される。この制御には、導関数が正であって選択された事前定義の小さな値未満であるかどうかの評価を含んでもよい。
【００３５】
本発明の特定の実施形態においては、限外濾過システムの最適動作条件の探索は、定期的に、詳細には所定の時間間隔で実行される。これにより、主に処理過程中に半透膜が性能レベルにおいて変化することによる（これに限定されないが）、有効な最適動作条件の変化に対して限外濾過システムを適応させることが可能になる。例えば、膜透過圧の関数として限外濾過流量のプロファイルは一般に、処理中に変化することが観測されている。必要とされている最適動作条件を定期的に更新することによって、半透膜の特性の変化を説明できる。さらに、限外濾過システムについての最適動作条件の探索を定期的に実行する（膜透過圧のスキャン）ことにより、結果的にフィルタの動作条件、フィルタの少なくとも部分的な非凝固が変化し、残りの処理全体を通してより優れたフィルタ／処理の性能をもたらす。限外濾過システムの最適な動作条件に対する検索は処理全体に渡る制御アルゴリズムの実行により連続的に実行されてもよい。
【００３６】
本発明の特定の実施形態においては、限外濾過システムについての最適動作条件の探索は、限外濾過の流量を増加及び／又は低減させることと（例えば、所定の量による限外濾過アクチュエータの動作速度の増加及び／又は低減によって）、膜透過圧を測定することと、及び膜透過圧が限外濾過流量の測定された変化に伴って過度に変化させられるかどうかを確認することを含む。
【００３７】
本発明の特定の実施形態においては、膜透過圧の関数として限外濾過流量のプロファイルが生成され、先に得られたプロファイル最大値に応じて又は基づいて、最適動作状態が設定される。
【００３８】
本発明の特定の実施形態においては、複数の最適動作条件が計算され、上記条件のそれぞれが血液処理デバイスの入口における液流量の設定値に対応し、その後、最大の限外濾過流量を与える１つの内の決定された複数の最適条件の１つからさらに計算がなされる。
【００３９】
本発明の別の特徴及び利点は、添付図面中の限定的でないの例によって示される、本発明の少なくとも１つの実施形態に従う詳細な説明からより明らかになるであろう。
【００４０】
以下の説明は、図面の添付図面を参照してなされるが、図面は説明目的のものであって、限定を意味しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１を参照すると、１は体外血液処理装置の全体を表している。特に、図１の装置は純粋な限外濾過処理の実行に適している。
【００４２】
装置１は血液処理デバイス４の半透膜３を通る液体の限外濾過のためのアクチュエータ２を備える。
【００４３】
血液処理デバイスは、半透膜３により相互に分離されている、血液チャンバ５及び流体チャンバ６を備える。
【００４４】
体外血液循環路は、患者から血液チャンバ５の入口に血液を取り出す動脈ライン７と、血液チャンバ５の出口から患者に処理済みの血液を戻す静脈ライン８とを備える。
【００４５】
例えば蠕動血液ポンプを備えるアクチュエータ９は、体外循環路に沿って血液を循環させ、動脈ライン７に沿って血液の流量をＱＢとする。
【００４６】
放出ライン１０が流体チャンバ６の出口に接続されている。
【００４７】
図示された実施形態のように、限外濾過アクチュエータ２は、放出ライン５に配置される、例えば回転ポンプ又は代替のポンプといった流体循環ポンプであってもよい。
【００４８】
限外濾過アクチュエータ２は放出ライン１０に沿った放出流体の流量をＱＷとする。放出流体の流量ＱＷは、純粋な限外濾過の場合では、半透膜３を通る限外濾過流量ＱＵＦに一致する。
【００４９】
この場合の患者の体重減少率ＱＷＬは、ＱＷＬ＝ＱＵＦ＝ＱＷである。
【００５０】
体外血液処理装置１は、膜３を通る限外濾過流量ＱＵＦを検出するセンサ１１を備える。ここでは、センサ１１は、放出ライン１０上に配置され、放出流体の流量ＱＷを測定する流量計を備える。流量センサ１１は、限外濾過システムにおける限外濾過流量ＱＵＦの測定に適する公知の種類（重量、磁気、超音波、コリオリ効果、タービン方式など）の任意のデバイスであってもよい。
【００５１】
この装置は、限外濾過システムの動作状態を示す量のセンサ１２を備える。図示された実施形態においては、上記量は、放出ライン１０に沿った放出流体の循環ポンプの回転速度ωである。センサ１２は、例えば速度ωを測定する磁気エンコーダーであってもよい。
【００５２】
装置１はさらに、限外濾過システムの動作状態を示す別の量を検出する別のセンサ１３を備える。例では、この別の量は膜透過圧ＴＭＰである。センサ１３は、それぞれ、血液チャンバ５の入口、血液チャンバ５の出口及び流体チャンバ６の出口に、圧力測定のために配置される３つの圧力計を備える。
【００５３】
この装置は、センサ１１、１２及び１３により供給される信号を受信し、アクチュエータ２及び９に命令信号を供給するコントローラ１４を備える。コントローラ１４はまた、センサ１３から受け取る圧力値に基づいて膜透過圧を算出できる。
【００５４】
コントローラ１４は以下の動作を実行するようにプログラムされる。すなわち、
パラメータが回転速度ωである場合、限外濾過アクチュエータ２の少なくとも１つの動作パラメータを変更（増加及び／又は低減）し、
上述の変更の影響による限外濾過流量の変化量ΔＱＵＦを測定し、
上述の変更の影響による膜透過圧の変化量ΔＴＭＰを測定し、
上述の変化量ΔＱＵＦ及びΔＴＭＰが、基準限界値ε（εはゼロに近い一定値）と以下の所定の関係ΔＱＵＦ／ΔＴＭＰ≦εを満たすかどうかをチェックし、
上述のチェックの結果としての信号を生成する。
【００５５】
コントローラ１４は、実際に、膜透過圧ＴＭＰの関数として限外濾過流量ＱＵＦの最大値又は略最大値を探索する方法を生成する。
【００５６】
コントローラ１４は、処理中、例えば処理の開始時及び／又は処理過程において、上述の動作を実行するようにプログラムされる。
【００５７】
コントローラ１４は、ΔＱＵＦ／ΔＴＭＰ＞εであると判断すると、限外濾過アクチュエータ２の角速度ωの異なる値で、上述の動作を繰返す信号を生成する。
【００５８】
コントローラ１４は、ΔＱＵＦ／ΔＴＭＰ≦εであると判断すると、以下の動作、すなわち、限外濾過アクチュエータ２の動作パラメータの所望の値Ωｄｅｓを選択する動作と、選択された値Ωｄｅｓにおいて動作するようにアクチュエータ２に命令する動作と、を実行する信号を生成する。例えば、限外濾過アクチュエータ２の動作パラメータを変更する段階が、アクチュエータ２の角速度の第１の値Ω１から第２の値Ω２への変化を含む場合には、上述の所望の値ΩｄｅｓはΩ１及び／又はΩ２にしたがって、例えば、Ωｄｅｓ＝Ω１、Ωｄｅｓ＝Ω２、Ωｄｅｓ＝Ω２−ΔΩ（ただしΔΩは、ΔΩ＜（Ω２−Ω１）である所定の値）、Ωｄｅｓ＝Ω１＋ΔΩ又はΩｄｅｓ＝（Ω１＋Ω２）／２、又はΩ１及び／又はΩ２の別の関数による値から選択できる。
【００５９】
コントローラ１４は、限外濾過アクチュエータ２を、所定の時間の間、例えば１０〜２０分の間は、所望のΩｄｅｓ（すなわち、その値においてＴＭＰの関数としてのＱＵＦが最大値を有するか、あるいはＴＭＰの関数としてのＱＵＦの導関数がゼロ又は小さい値より小さい正の値）で動作させるようにプログラムされ、この時間が過ぎると、関数ＱＵＦ（ＴＭＰ）の最大値（又は導関数をゼロ化する値）を探索する上述の動作を繰返すようにプログラムされる。実際には、コントローラ１４は、関数ＱＵＦ（ＴＭＰ）の最大値を探索する動作を定期的に繰返すようにプログラムされる。
【００６０】
別の実施形態においては、コントローラ１４はΔＱＵＦ／ＴＭＰ≦εであるかどうか確認する代わりに、又はこの確認に追加して、ΔＱＵＦ／ΔΩ≦ηであるかどうかを確認する。ただしΔΩはアクチュエータ２の角速度の（測定された又は設定された）変化分であり、ηはゼロに近い事前定義された値である。
【００６１】
別の実施形態においては、コントローラ１４は限外濾過を受ける液体の流量ＱＢの少なくとも２つの異なる値ＱＢ１及びＱＢ２に対して、関数ＱＵＦ（ＴＭＰ）の最大値を確立するために上述の動作を実行するようにプログラムされる。流量ＱＢは、例えばポンプ自体に結合されたセンサ１５により検出される血液ポンプの速度ψに対して、公知の方法で相関させることができる。実際には、コントローラ１４は、関数ＱＵＦ（ＴＭＰ）が最大値、第１の値ＱＵＦ１となる限外濾過のポンプの速度の第１の値Ω１を測定し、血液ポンプを一定の速度ψ１に維持する。その後、血液ポンプの速度を変化させてψ２≠ψ１の速度にし、第２の値Ω２が関数ＱＵＦ（ＴＭＰ）の最大値ＱＵＦ２に対応するように決定される。コントローラ１４は２つの場合において取得される結果を比較し、比較の結果としての信号を出力するようにプログラムされる。具体的にはコントローラ１４は、２つの値ＱＵＦ１及びＱＵＦ２のいずれがより大きいかをチェックし、２つの値のより大きい値に従って、値ＱＵＦ１及びＱＵＦ２に対応するペアの値（ψ１、Ω１）又は（ψ２、Ω２）のどちらかで作動するように装置を設定する。上述の方法は限外濾過の液体の流量の別の値、ＱＢ３、ＱＢ４．．．，に対して繰返すことができる。
【００６２】
別の実施形態においては、コントローラ１４は関数ＱＵＦ（ω）の最大値（又は導関数をゼロ化する値）の探索、すなわち限外濾過アクチュエータ２の速度の関数としての限外濾過流量の探索を実行するようにプログラムされるか、又は、コントローラ１４は関数１／ＴＭＰ（ω）の最大値の探索を実行するようにプログラムされる。ここで、ＴＭＰ（ω）は限外濾過アクチュエータ２の速度の関数としての膜透過圧である。コントローラ１４は以下の動作を実行するようにプログラムされる。すなわち、
限外濾過アクチュエータ２の少なくとも１つの動作パラメータを変更し、例えば速度Ω１から速度Ω２に変化させ、
上述の変更の影響による、限外濾過流量の変化量ΔＱＵＦ又は膜透過圧の変化量ΔＴＭＰを測定し、
変化量ΔＱＵＦ又はΔＴＭＰが基準限界値との所定の関係、ΔＱＵＦ≦（ΔＱＵＦ）ｍｉｎ（ここで、（ΔＱＵＦ）ｍｉｎは最小しきい値）、又はΔＴＭＰ≧（ΔＴＭＰ）ｍａｘ（ここで、（ΔＴＭＰ）ｍａｘは最大しきい値）に一致するかどうかを確認し、
上記の制御の結果としての信号を生成し、これにより、ΔＱＵＦ≦（ΔＱＵＦ）ｍｉｎであるか又はΔＴＭＰ≧（ΔＴＭＰ）ｍａｘである場合には、関数ΔＱＵＦ（ω）又は１／ＴＭＰ（ω）が最大値となるωの値が探索されたものとみなされる。
【００６３】
速度の変化ΔΩ＝Ω２−Ω１は設定された値でも測定された値でもよい。
【００６４】
具体的には、上述の制御方法により、限外濾過アクチュエータを、限外濾過システムの別の動作パラメータの関数と見なされる最大の限外濾過流量で動作させることができ、あるいは、それを超えると、他の検討される動作パラメータの関数としての限外濾過流量の導関数がゼロに極めて近いか又は実際には負になる限外濾過流量であると仮定される、すなわち半透膜の動作条件が臨界であると考えられる限外濾過流量である限外濾過流量で動作させことができる。
【００６５】
上述の方法は単独で又は交互に又は相互に組み合わせて同時に適用することができる。
【００６６】
上述の方法により、限外濾過システムを、最大の患者の体重減少量ＱＷＬに関して最適な条件で動作させることができる。
【００６７】
図２を参照すると、１は体外血液処理装置全体を表している。特に、図２の装置は、血液濾過処理の実行に適している。単純化のために、図１と同等要素は同等符号を使用して表されている。
【００６８】
詳細には、２は限外濾過アクチュエータ、３は半透膜、５は血液チャンバ、６は流体チャンバ、７は動脈ライン、８は静脈ライン、９は血液循環アクチュエータ、１０は放出ライン、ＱＷは放出ラインに沿った放出液の流量を表している。
【００６９】
血液濾過の場合には、注入ライン１６が、注入アクチュエータ１７によって置換液の流れＱＩＮＦを体外血液に注入するために含まれる。図示されている実施形態においては、置換液は血液処理デバイス４の上流に事前注入される。いずれの場合にも、血液処理デバイス４の下流での事後注入は可能であり、又は事前及び事後注入の組み合わせも可能である。
【００７０】
血液濾過の場合には、限外濾過流量はＱＵＦ＝ＱＷであり、患者の体重減少率はＱＷＬ＝ＱＵＦ−ＱＩＮＦ＝ＱＷ−ＱＩＮＦである。注入流量は流量センサ１８により検出される。
【００７１】
さらに、図２を参照すると、１１は放出液の流量ＱＷを測定する流量計を含み、限外濾過流量ＱＵＦを検出するセンサを示し、１２は放出流体の循環ポンプの回転速度ωのセンサ、１３は膜透過圧のセンサ、１４はセンサ１１、１２、１３、１５及び１８により出力される信号を受信しアクチュエータ２、９及び１７に命令信号を供給するコントローラ、１５は血液ポンプ速度のセンサを表している。
【００７２】
コントローラ１４は、患者の最大の体重減少率ＱＷＬの最適条件の探索動作を実行するようにプログラムされ、純粋な限外濾過に対する上述の動作と同様の手順に従う。
【００７３】
ただし、図１とは異なり、この場合には、限外濾過液の流量、又は正確には限外濾過液の液体部分は患者血液の流量ＱＢ及び血液のヘマトクリット値のレベルのみだけではなく注入流量ＱＩＮＦにも依存する。限外濾過アクチュエータ２の動作パラメータの変化だけでなく限外濾過液の流量変化に関する最適条件を探索する上述の方法は、流量が血液循環アクチュエータ９の動作パラメータと事前注入液循環アクチュエータ１７の動作パラメータとの両方の関数である事実を考慮しなければならない。この場合、上述の方法では、血液循環アクチュエータ９の動作パラメータ又は事前注入アクチュエータ１７の動作パラメータのどちらか、又は両方のパラメータを変更し、その後、それぞれの変更において決定される最適条件を比較して、さまざまな最適条件の中から全体として最良条件と考えられる１つ（例えば、限外濾過流量ＱＵＦが最大となる条件）を選択する。
【００７４】
上述の方法により、限外濾過システムは、最大の限外濾過流量ＱＵＦに関して最適状態で動作して、例えば、患者に最大流入量ＱＩＮＦの置換液を供給できる。
【００７５】
図３を参照すると、１は装置を全体的に表している。特に、図３の装置は血液透析処理の実行に適している。単純化のために、図１と同等要素は同等符号で表される。
【００７６】
図３の血液透析装置は、流体チャンバ６の入口に向かって液体の流れＱＤを循環させる供給アクチュエータ２０を装着した、新鮮な透析液の供給ライン１９を備える。
【００７７】
膜透過圧ＴＭＰは、４つの点、すなわち先にすでに示されている３つの点及び流体チャンバ６の入口で検出される圧力値に基づいて計算される。
【００７８】
血液透析の場合のおいては、限外濾過流量はＱＵＦ＝ＱＷ−ＱＤであり、このとき、患者の体重減少率はＱＷＬ＝ＱＵＦ＝ＱＷ−ＱＤである。
【００７９】
図示されている実施形態においては、限外濾過の流量センサ１１は、放出ライン１０上の流量ＱＷ測定装置及び供給ライン１９上のＱＤ流量測定装置を備える。限外濾過の流量センサとして、流量の差ＱＷ−ＱＤを測定する差分測定装置を使用する別の実施形態も可能である。
【００８０】
限外濾過システムの最適動作条件の探索の方法は、上記に説明されたものと基本的に同等である。
【００８１】
図４を参照すると、１は体外血液処理装置の全体を表している。特に、図４の装置は透析濾過処理の実行に適している。単純化するために、図２及び３と同等要素は同等符号で表される。
【００８２】
透析濾過の場合においては、限外濾過流量ＱＵＦ＝ＱＷ−ＱＤであり、このとき、患者の体重減少率はＱＷＬ＝ＱＵＦ−ＱＩＮＦ＝ＱＷ−（ＱＤ＋ＱＩＮＦ）である。一実施形態では、置換液の流量ＱＩＮＦは、流量ＱＤが流れている供給ライン１９から取り込むことができる。この場合には、流体チャンバ６の入口流量はＱＤ−ＱＩＮＦであり、したがって、限外濾過流量はＱＵＦ＝ＱＷ−（ＱＤ−ＱＩＮＦ）であり、このとき、患者の体重減少率はＱＷＬ＝ＱＵＦ−ＱＩＮＦ＝ＱＷ−ＱＤである。一実施形態では、流体チャンバ６からの出口ラインを、液体ＱＵＦが流れている限外濾過ラインと、流量ＱＷが流れている放出ラインとに分割でき、ＱＷ＝ＱＤになるように制御される。
【００８３】
限外濾過システムに対して、公知のタイプの別の種類のシステム、例えば一方が動脈ライン、他方が静脈ラインで動作するペアのアクチュエータによって限外濾過が得られるシステムを使用できる。
【００８４】
上述のすべての限外濾過システム、及び説明されていない他の公知の種類の限外濾過システムにおいて、限外濾過の最大流量を求める方法は、図１及び２の装置に関してここに説明されている方法と類似である。
【００８５】
曲線ＱＵＦ（ＴＭＰ）の特性（形状、最大値など）は単一の処理に対してだけではなく、血液成分の変化又は病気の段階に沿って、すなわち、血液粘性及び急性炎症期間の結果としてフィブリノゲンが増加することによる凝固を生成する傾向を変化／増加させることによる、患者の特定のパターンを反映する。提案された発明によれば、履歴分析（一連の最新の３、５又は１０の処理記録）において患者の曲線プロファイルを比較でき、これにより、予測／予防方法における処理の複雑化を低減できる。
【００８６】
例：ＨＦ／ＨＤＦ処理
この例は、ライン上の透析液を準備するために置換液が透析循環路から引き出される、ＨＤＦ又はＨＦ装置に関する。しかし、この例は、例えば、バッグからの透析液及び／又は置換液が供給されるＨＦ／ＨＤＦ処理又は置換液が分離／独立に供給されるＨＦ／ＨＤＦ（例えばＬＶＨＤＦ）といった、さまざまな種類の圧力制御されるＨＦ／ＨＤＦ処理に適用することも可能である。
【００８７】
処理を開始する前に、装置のユーザーインターフェース画面を用いて、自動ＴＭＰスキャンプロセスを起動し、又は時間調整可能モードと容積調整可能モードとの間で切り換える。オペレータはキーを押して、最適ＴＭＰを見出す自動スキャンを開始する（ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰモード）。ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰモードでは、装置は自動的に作動して、以下のステップ１）から５）に従って最適なＴＭＰ設定を見出す。このプロセスは完全に自動化できる（オペレータの操作は必要とされない）。
【００８８】
１）オペレータはＵＦ容積よび事前希釈又は事後希釈モードを設定する。初期ＴＭＰの設定は随意であるが、これにより最適ＴＭＰを見出すために必要な時間が短縮される。この初期ＴＭＰは、最適ＴＭＰが確認されない場合に、設定ＴＭＰ「フォールバック」としても使用される。オペレータはさらに、注入容積又は処理時間を設定する。
【００８９】
２）キーを押すことによって、装置は自動ＴＭＰスキャンプロセスを開始する。設定ＴＭＰを段階的に増加又は減少させて、最大ＵＦ流量点を見出す。ＴＭＰスキャンは設定されたＴＭＰで開始する。初期ＴＭＰがオペレータにより設定されない場合、安定したＴＭＰ開始値を得るために、スキャンは、例えば、血液流量及び／又は事前注入モード又は事後注入モードに応じた、低注入量による短期間の容積制御に（例えば、事前希釈の場合は血流Ｑｂの５０％、及び事後希釈の場合は血流Ｑｂの１０％）により開始する。
【００９０】
３）いずれかの制限値（以下を参照）に達すると、自動スキャンは終了し、確認可能な注意が発行される。
【００９１】
４）真の最適値（最大の全体ＵＦ流量）が見出された場合、装置は自動的に、所定のパーセンテージだけ（例えば１０％）、又は最適値が所定の範囲内である場合は所定の値だけ、最適値が−１００〜＋１００ｍｍＨｇの範囲である場合は１０ｍｍＨｇだけ、設定ＴＭＰを下げる。別の実施形態においては、ＴＭＰは調整されないか又は上方に調整される。
【００９２】
５）スキャンが終了すると、推奨されるＴＭＰが設定値として使用される。オペレータは新しいＴＭＰを確認してもよいし、しなくてもよい。
【００９３】
ＵＦプロセスは最適化プロセスの間に、開始されてもよいし又は開始されなくてもよい。最適ＴＭＰが選択された後に開始される場合、処理時間又は注入容積はモードに応じて変化する。
【００９４】
スキャンが完了後、画面により、オペレータは以下のオプション１）から３）を選択できる。
【００９５】
１）ＴＭＰを手動調整する。
【００９６】
２）時間調整可能モードから容積調整可能モードに又はその逆にモードを変更する。容積調整可能容積に変更することにより、送られる透析投与量の優れた制御を可能となり、時間調整可能によれば、患者に対する処理の終了時間が固定される。実際には、容積調整可能は処理の開始時に使用されるが、終了近くで、オペレータは時間調整可能を切り換えて、患者の輸送及び他の運搬上の必要性（次の患者など）に対応することができる。
【００９７】
３）（容積調整可能モードである場合には）置換液の容積を変更し、又は（時間調整可能モードである場合には）処理時間を変更する。
【００９８】
モードに応じて、一方のパラメータ（時間又は容積）が調整されると、他方のパラメータ（容積又は時間）はリアルタイムで再計算される。
【００９９】
以下はスキャンプロセスの間においてトリガーされ得る注意のリストである。
【０１００】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＬＩＭＩＴ−システム圧力の上限−現在のシステムの圧力上限の９０％で、自動スキャンが中止される。対応するＴＭＰ値が推奨される。システムの圧力上限は、フィルタが許容でき、患者に対して安全である限り高く設定されるべきである。
【０１０１】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＬＩＭＩＴ−比ＱＩＮＦ／ＱＢ＝所定の％値−事前希釈において、血液流量に対する注入流量の推奨される比（ＱＩＮＦ／ＱＢ）は８０〜１２０％である。−１００〜＋１００ｍｍＨｇ内のＴＭＰが推奨される場合、対応するＴＭＰ値マイナス１０％又は１０ｍｍＨｇが推奨される。血液流量を増加し、置換液容積又は処理時間を調整し、及び／又はより適切なフィルタを選択することによって、この限界状態を回避できる。
【０１０２】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＬＩＭＩＴ−比ＱＵＦ／ＱＢ＝所定の％値−事後希釈において、血液流量に対する最大濾過の推奨される比（ＱＵＦ／ＱＢ）は３０〜４０％である。血液流量を増加し、置換液容積又は処理時間を調整し、及び／又はより適切なフィルタを選択することによって、この限界状態を回避できる。
【０１０３】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ−透析物流量の変更−最適ＴＭＰを得るために、透析物流量は自動的に増加している。この注意はオペレータにこの事実、及びこの結果として増加した濃縮液消費などが起こり得ることを通知する。透析物流量を減少させて、濃縮液、水及びエネルギーを節減することができる。
【０１０４】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＬＩＭＩＴ−透析物流量の限界に到達−スキャンプロセスの間において、必要に応じて主流量が自動的に増加する。これ以上の調整は不可能であり、及び拡散に有効な透析物流量（ＨＤＦ処理の場合）がＨＤＦ事前希釈モードにおいて設定された血流より低い場合、上記の注意がトリガーされる。対応するＴＭＰ値が推奨される。
【０１０５】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＬＩＭＩＴ−置換液流量の限界に到達−最大の置換液流量に到達した場合、この注意がトリガーされる。対応するＴＭＰ値が推奨される。装置は一時的に、注入流量が減少するまで、最大注入流量で容積制御モードに入る。
【０１０６】
ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰ  ＲＥＡＤＹ−新しい設定ＴＭＰの確認−この注意は自動スキャンの終了時にトリガーされ、オペレータに推奨されるＴＭＰ設定点を確認することを通告する。所定の時間内に確認されない場合、（オペレータにより設定された、又は、スキャンの初期の容積制御時に見出された）初期パラメータが回復される。別の実施形態においては、オペレータ動作の要求無く、自動確認機能が起動される。
【０１０７】
最適ＴＭＰを見出すアルゴリズムが説明される。ＴＭＰ  ＡＵＴＯ  ＳＥＴＵＰが開始されると、装置は一時的に、設定パラメータを使用して１分間、容積制御モードに入る。安定したＴＭＰを見出すために、注入流量は極めて低くなり、スキャンを（一般に、事前希釈の場合はＱＢの５０％、及び事後希釈の場合はＱＢの１０％）から開始する。その後、結果として得られるＴＭＰは以下のようなアルゴリズムの初期値として使用される。
【０１０８】
１）ｐＵＦＲ＝ｃＵＦＲ
２）所定の時間、例えば３０秒間待機する。
【０１０９】
３）ｃＵＦＲをサンプリングする。
【０１１０】
４）ｃＵＦＲ＜ｐＵＦＲである場合、スキャンの方向を変更し、ステップの幅を低減、例えば、ステップ＝−ステップ／２にする。
【０１１１】
５）ＴＭＰｓｅｔ＝ＴＭＰｓｅｔ＋ステップ
６）ステップ＜事前定義された値（例えば｜２｜）になるまで１）から繰返す。
【０１１２】
ここで、
ｐＵＦＲ＝（前の繰返しにおいて保存された）前のＵＦ流量
ｃＵＦＲ＝現在のＵＦ流量（１０秒平均）
ステップの初期値は、例えば５０ｍｍＨｇに事前定義される
上記で特定されるとおりに限界値を連続的に監視する
上述の（安定したＴＭＰを待つ）ステップ２）は、測定されたＴＭＰの値から、安定したＴＭｓｅｔに到達するときを決定する基準と組み合わせ、又はこの基準に（及び／又は）置き換えることができ、これによって、小さいステップを取るときのスキャン速度を上げ、大きいステップに対しては長い時間を許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】純粋な限外濾過処理の装置の図である。
【図２】血液濾過処理装置の図である。
【図３】血液透析処理装置の図である。
【図４】透析濾過処理装置の図である。
【図５】膜透過圧の関数としての限外濾過流量のプロファイルである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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