(57)【要約】【課題】  大変小さな早産児に確実に及び効果的に血液透析装置を提供する。【解決手段】  患者に血液透析を行う装置であって、患者から選択的に血液を引き出し、第１の貯蔵部に一時的に貯蔵する第１の血液移動手段と、濾過装置から濾過した血液を取り出し、第２の貯蔵部に貯蔵する第２の血液移動手段と、定期的に第１の貯蔵部及び第２の貯蔵部のそれぞれの血液の体積を測定し、その時点の第１の貯蔵部及び第２の貯蔵部内の合計の血液の体積を計算するため、その時点の第１の貯蔵部内の血液の体積を第２の貯蔵部の血液の体積に加え、所定の時間間隔で測定された、第１の貯蔵部と第２の貯蔵部内の測定された合計の血液の体積を比較し、所定の時間間隔の間に血液から取り出された流体の体積を計算する流体測定システムを備える装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の血液透析を行う装置であって、
（ｉ）患者から選択的に血液を引き出し、引き出された血液を第１の貯蔵部に一時的に貯蔵する第１の血液移動手段と、
（ｉｉ）血液から分子を取り出すため、前記患者から取り出された血液を濾過する濾過装置と、
（ｉｉｉ）前記濾過装置により濾過された血液を選択的に取り出し、取り出された血液を第２の貯蔵部に一時的に貯蔵する第２の血液移動手段と、を備え、
前記第１の血液移動手段は、前記第１の貯蔵部に貯蔵された血液が前記濾過装置を経由して前記第２の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされており、
前記第２の血液移動手段は、前記第２の貯蔵部に貯蔵された血液が前記濾過装置を経由して前記第１の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされており、
定期的に前記第１の貯蔵部内の血液の体積及び前記第２の貯蔵部内の血液の体積を測定し、所定時点において、前記第１の貯蔵部内の血液の体積と前記第２の貯蔵部内の血液の体積との合計を計算するため、その時点の測定された前記第１の貯蔵部内の血液の体積と測定された前記第２の貯蔵部内の血液の体積とを加え、所定時間の間隔をおいて、測定された前記第１の貯蔵部内の血液の体積と測定された前記第２の貯蔵部内の血液の体積との合計を比較し、前記所定時間の間隔の間に前記患者の前記血液から取り出された流体の体積を計算するように構成されている流体測定システムをさらに備える特徴とする血液透析を行う装置。
【請求項２】
所定の時間に亘り、所定の体積の流体が前記患者の前記血液から取り出されるように制御を行う流体制御システムをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の血液透析を行う装置。
【請求項３】
前記第１の血液移動手段は、第１のチャンバを決定する第１のプランジャを有する第１のシリンジを有し、
前記第２の血液移動手段は、第２のチャンバを決定する第２のプランジャを有する第２のシリンジを有することを特徴とする請求項１または２に記載の血液透析を行う装置。
【請求項４】
所定の時間に亘り、所定の体積の流体が前記患者の前記血液から取り出されるように制御を行う流体制御システムと、
前記第１のシリンジの前記第１のチャンバ及び前記第２のシリンジの前記第２のチャンバのそれぞれの血液の量を測定及び制御する駆動手段とをさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の血液透析を行う装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記第１のプランジャを動かし前記第１のプランジャが移動した距離を測定する第１の手段に連結されている前記第１のモータと、前記第２のプランジャを動かし前記第２のプランジャが移動した距離を測定する第２の手段に連結されている前記第２のモータとを備えることを特徴とする請求項４に記載の血液透析を行う装置。
【請求項６】
患者の血液透析を行う装置であって、
（ｉ）血液から分子を取り出すため、前記患者から取り出された前記血液が通過する濾過装置と、
（ｉｉ）前記装置内の流体を運ぶ少なくとも１つの流体導管であって、取り込みモードにおいて前記流体導管に引き込まれ、洗い流しモードにおいて前記流体導管から放出される少なくとも１つの洗い流し液を受け取り可能に形成されている流体導管と、を備え、
前記洗い流しモードにおいて、前記洗い流し液が流れる時に前記流体導管の内部断面の面積が減少する場合、前記洗い流し液の流れがほぼ垂直上方であることを特徴とする血液透析を行う装置。
【請求項７】
前記流体導管は、前記洗い流しモードおける前記洗い流し液の流れがほぼ垂直上方でない時、管内の全ての空気の動きが常に前記洗い流し液の流れと一体となるような前記内部断面の直径を有するように形成されていることを特徴とする請求項６に記載の血液透析を行う装置。
【請求項８】
前記流体導管は、前記洗い流しモードにおける前記洗い流し液の流れがほぼ垂直上方でない時、前記内部断面の直径が、前記洗い流し液の濃度、前記洗い流し液の表面張力及び粘度、前記流体導管の長さ、洗い流し流体の種類、前記流体導管の表面特性及び前記洗い流し段階の間の前記装置内の圧力を含む要因により決定され、管内の全ての空気が前記洗い流し液の流れと一体となるように形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の血液透析を行う装置。
【請求項９】
前記流体導管は、前記洗い流しモードにおける前記洗い流し液の流れがほぼ垂直上方でない時、前記内部断面が１．７ｍｍより小さい直径を有することを特徴とする請求項６または７に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１０】
前記流体導管は、前記洗い流しモードにおける前記洗い流し液の流れがほぼ垂直上方でない時、前記内部断面の直径が１．５ｍｍであることを特徴とする請求項９に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１１】
患者の血液透析を行う装置であって、
（ｉ）血液から分子を取り出すため、前記患者から取り出した血液が通過する濾過装置と、
（ｉｉ）前記装置内で流体を運ぶ少なくとも１つの流体導管であって、取り込みモードにおいて前記流体導管に引き込まれ、洗い流しモードにおいて前記流体導管から放出される少なくとも１つの洗い流し液を受け取り可能に形成されている流体導管と、を備え、
前記流体導管の前記内部断面の直径が、前記流体導管内の全ての空気の動きが前記洗い流し液の流れと一体になるのを常に容易にするのに必要な直径より大きい場合、前記洗い流しモードにおける前記洗い流し液の流れが垂直上方であることを特徴とする血液透析を行う装置。
【請求項１２】
患者の血液透析を行う装置であって、
（ｉ）患者から血液を引き出し、患者に血液を戻すことを選択的に行う血液取り出し及び取り戻し手段と、
（ｉｉ）前記血液から分子を取り出すために前記患者から取り出した前記血液が通過する濾過装置と、を備え、
さらに圧力測定制御システムを備え、前記圧力測定制御システムは、
（ａ）前記装置内の前記血液の圧力を定期的に測定し、前記血液が前記患者に戻される場合、前記装置内の前記血液の圧力を第１の所定値にほぼ等しく維持することで、必要に応じて前記患者への血液の戻り速度を増加又は減少し、
（ｂ）前記装置内の前記血液の圧力を定期的に測定し、前記血液が前記患者から引き出される場合、前記装置内の前記血液の圧力を第２の所定値にほぼ等しく維持することで、必要に応じて前記患者からの血液の引き出し速度を増加又は減少するように形成されていることを特徴とする血液透析を行う装置。
【請求項１３】
前記血液取り出し及び取り戻し手段は、
（ｉ）患者から選択的に血液を引き出し第１の貯蔵部に一時的に貯蔵する第１の血液移動手段と、
（ｉｉ）前記濾過装置から濾過された血液を選択的に取り出し第２の貯蔵部に一時的に貯蔵する第２の血液移動手段と、を備え、
前記第１の血液移動手段は、前記第１の貯蔵部に貯蔵された血液が前記濾過装置を経由して前記第２の貯蔵部へ移動することが容易となるように形成されており、
前記第２の血液移動手段は、前記第２の貯蔵部に貯蔵された血液が前記濾過装置を経由して前記第１の貯蔵部へ移動することが容易となるように形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１４】
前記圧力測定制御システムは前記患者に関連する前記圧力を測定するように形成されていることを特徴とする請求項１２又は１３の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１５】
前記圧力測定制御システムは、前記患者から血液が引き出される場合、また血液が前記患者に戻される場合に作動することを特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１６】
圧力の前記第１の所定値は、１００から３５０ｍｍの水銀柱の範囲内にあることを特徴とする請求項１２から１５の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１７】
圧力の前記第２の所定値は、−１００から−３５０ｍｍの水銀柱の範囲内にあることを特徴とする請求項１２から１６の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１８】
前記血液が前記患者に戻される場合、前記装置内の前記血液の圧力が第３の所定値を超えないように形成されていることを特徴とする請求項１２から１７の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項１９】
圧力の前記第３の所定値は、水銀柱４００ｍｍであることを特徴とする請求項１８に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２０】
前記血液が前記患者から引き出される場合、前記装置内の前記血液の圧力が第４の所定値より低くならないように形成されていることを特徴とする請求項１２から１９の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２１】
圧力の前記第４の所定値は、水銀柱−４００ｍｍであることを特徴とする請求項２０に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２２】
圧力の前記第２の所定値の大きさは、圧力の前記第４の所定値の大きさより小さいことを特徴とする請求項２０又は２１の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２３】
圧力の前記第１の所定値の大きさは、圧力の前記第３の所定値の大きさより小さいことを特徴とする請求項１８から２２の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２４】
前記患者からの血液の引き出し速度が第５の所定値に維持されるように形成されていることを特徴とする請求項１２から２３の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２５】
前記患者への血液の戻り速度が第６の所定値に維持されるように形成されていることを特徴とする請求項１２から２４の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２６】
血液の引き出し速度の前記第５の所定値は１分間あたり２０ｍｌであることを特徴とする請求項２４又は２５の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【請求項２７】
血液の戻り速度の前記第６の所定値は１分間あたり２０ｍｌであることを特徴とする請求項２５又は２６の何れか一項に記載の血液透析を行う装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、腎不全を患う患者の血液透析を行う改良された装置に関する。本発明は全ての適した患者に血液透析を行うのに使用可能であるが、本発明は特に、これに限定されないが、新生児へ血液透析を行うための使用に適する。
【背景技術】
【０００２】
急性腎不全は、大変小さい早産児によく見られ、しばしば内科又は外科の状況により発生する低血圧及び低酸素のような他の問題に続いて起こる可能性がある。しかし、体重８ｋｇ未満の新生児、特に体重１ｋｇしかない新生児は、透析をするのが難しいことで有名である。
【０００３】
従来の血液透析とは逆の、患者の腹部の腹膜が血液からの分子が通過する膜として使用される腹膜透析が、しばしば大変小さい早産児に行われるより容易な方法となり得る。しかし、腹膜透析は必ずしも実行可能なものではなく、例えば尿素、カリウム及びリン酸を含む分子を血液から効果的に除去できるとも限らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０５１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
血液透析を大変小さい新生児に行うのを困難にする要因が２つ存在する。
第１の要因は、既存の血液透析装置に通常使用される体外循環路の体積はそのような新生児の血液量に対して大きく、体外循環路を新鮮な又は修正された血液でプライミングすることが必要になることである。例えば、これを書いている時点で、通常の血液透析の体外循環路の最小の体積は約４９ｍｌであり、これは約８５ｍｌ／ｋｇである新生児の血液量に関して大きい。その結果、従来の血液透析装置では、より体重の重い新生児に対して体外循環路を血液でプライミングすることが好ましく、最も重要なことはこれが大変小さい早産児にも当てはまることである。
【０００６】
第２の要因は、大変小さい早産児のアクセス血管からの血流速度は通常大変遅く、その結果体外循環路内で不適切な血液透析及び／又は凝固を引き起こすことである。この遅い血流速度の理由は、血管を通る最大の血流速度はとりわけ血管の直径により制限されることである。詳しく述べると、層流のため、流体の速度は流体が流れる管の半径の４乗の圧力勾配に直接比例すると述べるポアズイユの法則を使用して血流速度が分析出来る。その結果、血管がより大きい大きな子供と比べ、許容できる圧力勾配のため、速度の大変遅い、非常に狭い血管を有する大変小さい新生児から血液を抽出することしかできない。
【０００７】
本発明の目的は、知られている血液透析を行う装置に関連した問題を克服又は少なくとも軽減する装置を提供することにある。
【０００８】
特に本発明の目的は、大変小さな早産児に確実に及び効果的に血液透析を行う装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によると、患者に血液透析を行う装置は、
（ｉ）患者から選択的に血液を引き出し、第１の貯蔵部に一時的に貯蔵する第１の血液移動手段と、
（ｉｉ）血液から分子を取り出すため、患者から取り出された血液が通過する濾過装置と、
（ｉｉｉ）濾過装置から濾過した血液を選択的に取り出し、第２の貯蔵部に一時的に貯蔵する第２の血液移動手段と、を備える。
それによりさらに第１の血液移動手段が、第１の貯蔵部に貯蔵された血液が濾過装置を経由して第２の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされており、さらに第２の血液移動手段が、第２の貯蔵部に貯蔵された血液が濾過装置を経由して第１の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされている。
また、定期的に第１の貯蔵部内の血液の体積及び第２の貯蔵部内の血液の体積を測定し、その時点の第１の貯蔵部内の血液の体積及び第２の貯蔵部内の血液の体積の合計を計算するため、その時点の測定された第１の貯蔵部内の血液の体積と測定された第２の貯蔵部の血液の体積とを加え、所定の時間間隔で、測定された、第１の貯蔵部内の血液の体積と第２の貯蔵部内の血液の体積とを比較し、所定の時間間隔の間に患者の血液から取り出された流体の体積を計算するように構成された流体測定システムを備える。
【００１０】
このように、限外濾過プロセスの間に患者の血液から取り出された合計の流体の体積が正確に測定できる。詳細に述べると、限外濾過は、血液透析プロセスの間、流体が血液から取り出されるプロセスである。通常、取り出される流体の量は、透析回路に入る透析流体の合計の量を測定し、その合計の量と透析回路から出る透析流体の合計の量と比較することにより確認され、それにより透析回路に入る時の量と比較された透析回路を出る透析流体の体積の増加量が限外濾過プロセスにより血液から取り出された合計の流体の量に等しくなる。血液から取り出された流体の量を評価するために普通に使用される手段であるにもかかわらず、この方法は透析回路に入る又は透析回路を出る透析流体の量を測定するのに通常使用される様々な種類の装置に関連する測定のエラーが高くなる可能性があり、時には血液から取り出される流体の実際の体積自体より大きくなるという欠点を抱えている。血液の体積を直接正確に測定することにより、本発明の第１の態様によれば、これは限外濾過プロセスの間に血液から取り出される流体の量のより正確な値を提供する。
【００１１】
好ましくは、流体測定システムは、所定の時間に亘り、所定の体積の流体が患者の血液から取り出されるように装置を制御する流体制御システムを備える。
【００１２】
好ましくは、第１の血液移動手段は、第１のチャンバを決定する第１のプランジャを有する第１のシリンジを備え、第２の血液移動手段は第２のチャンバを決定する第２のプランジャを有する第２のシリンジを備える。
【００１３】
好ましくは、流体測定システムは第１のシリンジの第１のチャンバ及び第２のシリンジの第２のチャンバのそれぞれの中の血液の量を測定及び制御する駆動手段を備える。
【００１４】
好ましくは、駆動手段は、第１のモータの動作の結果、第１のプランジャが移動した距離を測定する第１の手段に連結された第１のモータと、第２のモータの動作の結果、第２のプランジャが移動した距離を測定する第２の手段に連結された第２のモータを備える。
【００１５】
好ましくは、第１のプランジャ及び第２のプランジャのそれぞれが移動した距離を測定する第１の手段及び第２の手段は、周囲に切欠きを有する第１のディスク及び第２のディスクである。
【００１６】
これにより、装置内の血液の量、ゆえに血液から取り出された流体の量が、正確に測定及び制御可能となる。
【００１７】
本発明の第２の態様によると、患者に血液透析を行う装置は、
（ｉ）血液から分子を取り出すため、患者から取り出された血液が通過する濾過装置と、
（ｉｉ）装置内の流体を運ぶ少なくとも１つの流体導管であって、取り込みモードにおいて流体導管に引き込まれ、洗い流しモードにおいて流体導管から放出される少なくとも１つの洗い流し液を受け取るようになされた流体導管と、を備える。
洗い流しモードにおいて、洗い流し液が流れる時に流体導管の内部断面の面積が減少する場合、流れはほぼ垂直上方である血液透析を行う装置が提供される。
【００１８】
これは、特に段部のような内径に変化がある装置の部分において、透析された血液が患者に戻る場合に患者に害を及ぼす可能性のある装置内の気泡の蓄積が実質的に防止されるという利点を提供する。その理由は、比較的広い導管において、気泡が重力により自然に、流体の流れにさえ対抗して垂直上方に上昇するためである。従って、上記の洗い流しモードにおいて洗い流し液が流れる（即ち、流体導管が広いものから狭いものに変化する）につれて導管の内部断面の面積が減少する時に上記の流れがほぼ垂直上方であれば、気泡は自然に垂直上方に上昇するため、装置から洗い流される。もしそうでなければ、気泡は流体の流れ自体により洗い流されないため、装置内に蓄積されやすくなるであろう。
【００１９】
従って、装置内の圧力及び流れを適切に制御する一方、装置の構成要素の性質に同調して、重力の影響により空気が上昇する場合、空気は装置から洗い流される。
【００２０】
好ましくは、流体導管はさらに、洗い流しモードの流れがほぼ垂直上方でない時、流体導管内の全ての空気の動きが常に洗い流し流体の流れと一体となるような導管の内部断面の直径を有するようになされている。
【００２１】
好ましくは、流体導管は、さらに、洗い流しモードにおける流れがほぼ垂直上方でない時、導管の内部断面の直径は、洗い流し液の濃度、洗い流し液の表面張力及び粘度、流体導管の長さ、洗い流し流体の種類、流体導管の表面特性及び洗い流し段階の間の装置内の圧力を含む要因により決定され、その結果流体導管内の全ての空気は洗い流し流体の流れと一体であるようになされている。
【００２２】
好ましくは、流体導管はさらに、洗い流しモードにおける流れがほぼ垂直上方でない時、導管の内部断面の直径は１．７ｍｍより小さいようになされている。
【００２３】
好ましくは、流体導管はさらに、洗い流しモードにおける流れがほぼ垂直上方でない時、導管の内部断面の直径が１．５ｍｍであるようになされている。
【００２４】
洗い流しモードにおける上記流れがほぼ垂直上方でない、即ち上記洗い流しモードにおける上記流れがほぼ水平か垂直下方であるかのどちらかであるように流体導管を適合させる際、上記導管の上記内部断面の直径は、例えば１．５ｍｍといった流体導管内の全ての気体の動きが洗い流し流体の流れと一体になるように十分に小さく、これは流路の方向に拘わらず気泡が流体に沿って流れやすい、即ち、流体の流れがほぼ垂直上方であるかどうかに拘わらず、結果として空気が装置から洗い流されるという利点を提供する。
【００２５】
本発明の第３の態様によると、患者に血液透析を行う装置は、
（ｉ）血液から分子を取り出すため、患者から取り出した血液が通過する濾過装置と、
（ｉｉ）装置内で流体を運ぶ少なくとも１つの流体導管であって、取り込みモードにおいて流体導管に引き込まれ、洗い流しモードにおいて流体導管から放出される少なくとも１つの洗い流し流体を受け取るようになされている流体導管と、を備える。
導管の内部断面の直径が、流体導管内の全ての空気の動きが洗い流し流体の流れと一体になるのを常に容易にするのに必要な直径より大きい場合、洗い流しモードにおける洗い流し液の流れはほぼ垂直上方である血液透析を行う装置が提供される。
【００２６】
従って、装置の圧力及び流れを適切に制御する一方、装置の構成要素を共に連結する流体導管の内部直径の注意深い選択と共に、流体導管内の空気は重力の影響により、流れにさえ対抗して上昇せず、代わりに流れの方向に移動する空気の単一の部分として残る。
【００２７】
詳細に説明すると、洗い流しの間に装置から流体を放出する時、空気は自動的に装置の全ての構成要素の配置により装置から取り出され、その結果（ｉ）重力の影響により別個の気泡を移動させるのに十分な内径を有する全ての構成要素が流れの方向が垂直上方になるよう配置され、（ｉｉ）他の全ての流体導管の内径の選択は、空気が重力の影響に拘わらず流れの方向に移動するようになされる。
【００２８】
本発明の第４の態様によると、患者に血液透析を行う装置は、
（ｉ）患者から血液を引き出し、患者に血液を戻すことを選択的に行う血液取り出し及び取り戻し手段と、
（ｉｉ）血液から分子を取り出すために患者から取り出した血液が通過する濾過装置と、を備え、さらに圧力測定制御システムを備える。
圧力測定制御システムは、
（ａ）装置内の血液の圧力を定期的に測定し、血液が患者に戻される場合、装置内の血液の圧力を第１の所定値にほぼ等しく維持するため、必要に応じて患者への血液の戻り速度を増加又は減少させ、
（ｂ）装置内の血液の圧力を定期的に測定し、血液が患者から引き出される場合、装置内の血液の圧力を第２の所定値にほぼ等しく維持するため、必要に応じて患者からの血液の引き出し速度を増加又は減少させるようになされている血液透析を行う装置が提供される。
【００２９】
血液が患者から引き出されている時、装置内の血液の圧力は負であることが理解されるべきである。同様に、血液が患者に戻されている時、装置内の血液の圧力は正である。
【００３０】
好ましくは、血液取り出し及び取り戻し手段は、
（ｉ）患者から選択的に血液を引き出し第１の貯蔵部に一時的に貯蔵する第１の血液移動手段と、
（ｉｉ）濾過装置から濾過した血液を選択的に取り出し第２の貯蔵部に一時的に貯蔵する第２の血液移動手段と、を備える。
それによりさらに第１の血液移動手段が、第１の貯蔵部に貯蔵された血液が濾過装置を経由して第２の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされており、さらに第２の血液移動手段が、第２の貯蔵部に貯蔵された血液が濾過装置を経由して第１の貯蔵部へ移動することを容易にするようになされている。
【００３１】
好ましくは、圧力測定制御システムは患者に関連する圧力を測定するようになされている。
【００３２】
好ましくは、圧力測定制御システムは、患者から血液が引き出される場合、また血液が患者に戻される場合に作動する。
【００３３】
これは血液が患者から引き出される場合に患者が低すぎる圧力にさらされるのを防ぎ、また血液が患者に戻る場合に患者が高すぎる圧力にさらされることを防ぐという利点があり、どちらも患者に害を及ぼす可能性がある。例として、血液の負の圧力が低すぎる場合、圧力測定制御システムは圧力をもう一度第２の所定値にするために患者から血液を引き出す速度を遅くする。逆に、血液の正の圧力が高すぎる場合、圧力測定制御システムは圧力をもう一度第１の所定値にするために患者に血液を戻す速度を遅くする。
【００３４】
このように、圧力測定制御システムは装置内の血液の圧力を測定するフィードバックループを用いることができ、圧力が負でなければならないが（即ち、患者から血液を引き出す間）第２の所定値より低い場合は、圧力測定制御システムは減少により患者から血液を引き出す速度を遅くするであろう。この時点で装置内の血液の圧力はもう一度測定され、まだ第２の所定値より低い場合は、さらなる減少により患者から血液を引き出す速度はもう一度遅くなる。これは装置内の血液の測定された圧力が第２の所定値に達する時まで継続され、その後すぐ圧力の第２の所定値である患者から血液を引き出す速度が維持される。しかし、圧力は定期的に測定され続け、圧力を第２の所定値に維持するため、必要な時に患者から血液を引き出す速度が変化される。
【００３５】
必要な時に患者から血液を引き出す速度を遅くするだけでなく、上述の通り、装置はさらに、負の圧力が第２の所定値より高くなる程度まで患者から血液を引き出す速度が遅くされた場合に、患者から血液を引き出す速度を増加できることが理解されるべきである。
【００３６】
このように、圧力測定制御システムは圧力が第２の所定値に維持されるように引き出し速度を制御する。
【００３７】
しかし、圧力測定制御システムにより測定された圧力が実際に第２の所定値より低くならない場合、患者から血液を引き出す速度は、圧力が第２の所定値に維持されるように圧力測定制御システムにより上述の方法で変化されないことも理解されるべきである。測定された圧力が第２の所定値より低くなった時のみ、圧力測定制御システムが圧力の第２の所定値を捜索し維持する。
【００３８】
さらに、圧力測定制御システムはフィードバックループを使用することができ、圧力が正でなければならないが（即ち、患者へ血液を戻す間）第１の所定値より高い場合は、圧力測定制御システムは減少により患者に血液を戻す速度を遅くするであろう。この時点で装置内の血液の圧力はもう一度測定され、まだ第１の所定値より高い場合は、さらなる減少により患者に血液を戻す速度はもう一度遅くなる。これは装置内の血液の測定された圧力が第１の所定値に達する時まで継続され、その後すぐ圧力の第１の所定値である患者への血液の戻り速度が維持される。しかし、圧力は定期的に測定され続け、患者への血液の戻り速度を圧力の第１の所定値に対応する値に維持するため、必要な時に患者へ血液を戻す速度が変化される。
【００３９】
必要な時に患者へ血液を戻す速度を遅くするだけでなく、上述の通り、装置はさらに圧力が第１の所定値より低くなる程度まで患者へ血液を戻す速度が遅くされた場合、患者へ血液を戻す速度を増加できることが理解されるべきである。
【００４０】
このように、圧力測定制御システムは圧力が第１の所定値に維持されるように戻り速度を制御する。
【００４１】
しかし、圧力測定制御システムにより測定された圧力が実際に第１の所定値より高くならない場合、患者への血液の戻り速度は、圧力が第１の所定値に維持されるように圧力測定制御システムにより上述の方法で変化されないことも理解されるべきである。測定された圧力が第１の所定値より高くなった時のみ、圧力測定制御システムが圧力の第１の所定値を捜索し維持する。
【００４２】
好ましくは、圧力の第１の所定値は水銀柱１００から３５０ｍｍの範囲にある。
【００４３】
好ましくは、圧力の第２の所定値は、水銀柱−１００から−３５０ｍｍの範囲にある。
【００４４】
圧力の第１及び第２の所定値の値は患者が高すぎる圧力にさらされないように（血液に損害を与えることを防止する）が、現実には装置全体に時々いくつかの小さな妨害物が存在するであろうことを念頭に置いて選択されることが理解されるべきである。
【００４５】
好ましくは、圧力測定制御システムはさらに、血液が患者に戻される場合、装置内の血液の圧力が第３の所定値を超えないようになされている。
【００４６】
好ましくは、圧力の第３の所定値は水銀柱４００ｍｍである。
【００４７】
これは、圧力の第３の所定値に達した場合に、装置を自動的に切断することにより、高すぎる圧力にさらされた結果（患者へ血液を戻す間）としての患者の血液への損害が防止されるという利点を提供する。このように、装置はさらなる安全特徴を有し、それにより圧力を第１の所定値に維持できない場合、患者への損害は、この時点で装置が単に流速を加減するのではなく自動的に切断される圧力の第３の所定値により表される臨界の切断点を有することによりさらに防止される。
【００４８】
圧力の第３の所定値は、例えば装置の一部がひどく詰まる場合に達する圧力であっても良い。
【００４９】
好ましくは、圧力測定制御システムは、血液が患者から引き出される場合、装置内の血液の圧力が第４の所定値より低くならないようになされている。
【００５０】
好ましくは、圧力の第４の所定値は水銀柱−４００ｍｍである。
【００５１】
これは、圧力の第４の所定値に達した場合に、装置を自動的に切断することにより、低すぎる圧力にさらされた結果（患者から血液を引き出す間）としての患者の血液への損害が防止されるという利点を提供する。このように、装置はさらなる安全特徴を有し、それにより圧力を第２の所定値に維持できない場合、患者への損害は、この時点で装置が単に流速を加減するのではなく自動的に切断される圧力の第４の所定値により表される臨界の切断点を有することによりさらに防止される。
【００５２】
圧力の第４の所定値は、例えば装置の一部がひどく詰まる場合に達する圧力であっても良い。
【００５３】
好ましくは、圧力の第２の所定値の大きさは、圧力の第４の所定値の大きさより小さい。
【００５４】
好ましくは、圧力の第１の所定値の大きさは、圧力の第３の所定値の大きさより小さい。
【００５５】
好ましくは、装置はさらに、患者からの血液の引き出し速度が第５の所定値に維持されるようになされる。
【００５６】
好ましくは、装置はさらに、患者への血液の戻り速度が第６の所定値に維持されるようになされる。
【００５７】
好ましくは、血液の引き出し速度の第５の所定値は１分あたり２０ｍｌである。
【００５８】
好ましくは、血液の戻り速度の第６の所定値は１分あたり２０ｍｌである。
【００５９】
引き出し及び戻り速度の第５及び第６の速度の所定値はそれぞれ、最適の値であることが理解されるべきである。
【００６０】
圧力測定制御システムはさらに、血液が濾過装置を通過する場合に作動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態による新生児に対して血液透析を行う装置の正面図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態による流体測定制御システムにおいて、血液が第１のシリンジに移った後の装置の一部を示す概略図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態による流体測定制御システムの機能性を示す血液が第２のシリンジに移った後の装置の一部を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による流体測定制御システムの装置の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。以下に記載する実施形態は、例示のみであり、制限的な意味ではない。
図１を参照し、新生児に血液透析を行う装置が全体として参照番号１により表されている。
【００６３】
上記では新生児、典型的には体重８ｋｇ以下の新生児に血液透析をする手段として本発明の作用を記載したが、全ての適した患者、例えば上述の血液透析を行う装置１から都合よく恩恵を被ることが可能な全ての新生児への血液透析に使用可能であることが理解されるべきである。
【００６４】
血液透析を行う装置１は、第１の血液移動手段としての第１のシリンジ３を備え、血液を患者から選択的に取り出して一時的に第１のシリンジ３の第１の貯蔵部としての第１のチャンバ５に貯蔵する。
【００６５】
血液透析を行う装置１はさらに、ポリスルホンのような濾過材７ｂにより互いに別個の第１及び第２の部分に分割された中空の濾過管７ａを備える濾過装置７を備え、それにより患者からの血液は第１の部分を通過し、透析流体（後述する）は第２の部分を通過する。濾過装置７は患者に害を与える可能性のある分子を、濾過材７ｂを通した濾過及び拡散により血液から取り除く。
【００６６】
血液透析を行う装置１はさらに第１のシリンジ３と濾過装置７を連結する第１の管９の形式の第１の中空の導管を備える。第１のシリンジ３は第１のシリンジ３の上端において第１のコネクタ（図示せず）により第１の管９に連結され、その結果血液透析を行う装置１を通過して流れる流体が経験する内径は第１のシリンジ３と第１の管９の間で減少する。第１のシリンジ３はほぼ垂直に配置される。
【００６７】
血液透析を行う装置１はさらに、第２の血液移動手段としての第２のシリンジ１１を備、濾過装置７から濾過した血液を選択的に取り除いて第２のシリンジ１１の第２の貯蔵部としての第２のチャンバ１３に一時的に貯蔵する。
【００６８】
血液透析を行う装置はさらに濾過装置７と第２のシリンジ１１を連結する第２の管１５の形式の第２の中空の導管を備える。第２のシリンジ１１は、第２のシリンジ１１の上端において第２のコネクタ（図示せず）により第２の管１５に連結され、その結果血液透析を行う装置１を通過して流れる流体が経験する内径は第２のシリンジ１１と第２の管１５の間で減少する。第２のシリンジ１１はほぼ垂直に配置される。
【００６９】
第１のシリンジ３はさらに、第１の管９、濾過装置７及び第２の管１５のそれぞれを経由した第１のチャンバ５と第２のチャンバ１３の間の血液の移動を容易にするようになされていることが理解されるべきである。さらに、第２のシリンジ１１は、第２の管１５、濾過装置７及び第１の管９のそれぞれを経由した第２のチャンバ１３と第１のチャンバ５の間の血液の移動を容易にするようなされている。
【００７０】
血液透析を行う装置１は以下のように作動する。
第１のシリンジ３の第１のプランジャ１７は、患者からの血液を患者のアクセスポイント２１と患者の管１９を経由して引き出し、血液を一時的に貯蔵する第１のチャンバ５に移動させるため、第１のチャンバ５から引き離される。この患者からの血液の引き出しを実行するため、バルブ機構２３が作動し、その結果患者のアクセスポイント２１と第１のチャンバ５の間に連続した血液の流路が存在する。
【００７１】
一たん第１のチャンバ５が血液で満たされると、バルブ機構２３が作動して患者のアクセスポイント２１を残して血液の流路を閉鎖し、その結果連続した血液の流路が第１の管９を経由して第１のチャンバ５と濾過装置７の間に生じる。その後第１のシリンジ３の第１のプランジャ１７は第１のチャンバ５に貯蔵された血液を垂直かつ上方に押圧し、第１の管９を経由して第１のチャンバ５から押し出して濾過装置７の中に移動させ、その後すぐに患者にとって害となる可能性のある分子を取り除くため透析される。
【００７２】
上述の第１の管９を通して血液を押圧する第１のシリンジ３に並行し、第２のプランジャ２７が第２のチャンバ１３から引き離され、よって第２のチャンバ１３を血液で満たすにつれて、第２のシリンジ１１は濾過装置７を通して第２の管１５を経由し効果的に血液を引き出す。
【００７３】
一たん第２のチャンバ１３が血液で満たされると、第２のシリンジ１１の第２のプランジャ２７は第２のチャンバ１３に貯蔵された血液を垂直かつ上方に押圧し、第２の管１５を経由して第２のチャンバ１３から押し出して濾過装置７の中に移動させ、その後すぐに患者にとって害となる可能性のある分子を取り除くため再び透析される。
【００７４】
上述の第２の管１５を通して血液を押圧する第２のシリンジ１１に並行し、第１のプランジャ１７が第１のチャンバ５から引き離され、よって第１のチャンバ５を再び血液で満たすにつれて、第１のシリンジ３は濾過装置７を通して第１の管９を経由し効果的に血液を引き出す。
【００７５】
この過程は必要であれば、患者から取り除かれた血液が適切に透析される時まで繰り返されてもよい。一たんこの過程が達成されると、バルブ機構２３が作動して第１のシリンジ３と濾過装置７の間の血液の流路を閉鎖し、その結果、連続した血液の流路が第１のチャンバ５と患者のアクセスポイント２１の間に生じる。このように、一たん血液が適切に透析されると、血液は血液透析を行う装置１の濾過部分を通して循環せず、代わりに透析された形態で患者に戻される。
【００７６】
血液透析を行う装置１はさらに、血液が患者から引き出される前に、気泡を取り除くため血液透析を行う装置１を洗い流す時に通常用いられる回路フラッシュ部３８を備える。例として、血液透析を行う装置１が洗い流される場合は、バルブ機構２３が作動して患者のアクセスポイント２１を残して血液の流路を閉鎖し、その結果例えば生理食塩水のような、血液透析を行う装置１を洗い流すのに使用される流体の連続した流路が第１の管９を経由して回路フラッシュ部３８と第１のチャンバ５の間に形成される。
【００７７】
血液透析を行う装置の洗い流しは徐々に行われ、第１のシリンジ３及び第２のシリンジ１１が別々に且つ順番に洗い流される。第１のシリンジ３を洗い流すため、生理食塩水を回路フラッシュ部３８から生理食塩水を一時的に貯蔵する第１のチャンバ５へ移動させるべく第１のシリンジ３の第１のプランジャ１７が第１のチャンバ５から引き離される。
【００７８】
一たん第１のチャンバ５が生理食塩水で満たされると、第１のプランジャ１７は生理食塩水を押し戻して第１のチャンバ５から出し、第１の管９及び回路フラッシュ部３８を経由して血液透析を行う装置１から出し、廃棄されるようにする。
【００７９】
一たん第１のシリンジ３が上述のように洗い流されると、バルブ機構２３が作動して第１のチャンバ５と回路フラッシュ部３８の間の生理食塩水の流路を閉鎖し、結果として第２のチャンバ１３と回路フラッシュ部３８の間の生理食塩水の連続した流路を形成する。
【００８０】
第２のシリンジ１１を洗い流すため、第２のシリンジ１１の第２のプランジャ２７は、生理食塩水を回路フラッシュ部３８から生理食塩水が一時的に貯蔵される第２のチャンバ１３へ移動させるべく第２のチャンバ１３から引き離される。
【００８１】
一たん第２のチャンバ１３が生理食塩水で満たされると、第２のプランジャ２７は生理食塩水を押し戻して第２のチャンバ１３から出し、第２の管１５及び回路フラッシュ部３８を経由して血液透析を行う装置１から出し、廃棄されるようにする。
【００８２】
生理食塩水が第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１を出て、より狭い第１の導管９及び第２の導管１５のそれぞれに移動するよう配置された第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１の特徴は、それぞれの洗い流し段階の間、生理食塩水の流れが垂直に上方となることである。これにより全ての気泡が血液透析を行う装置１から確実に洗い流される。
【００８３】
第１の管９と第２の管１５は、水平に配置される部分を有するため、例えば第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１より狭い内径である。これは気泡が洗い流しプロセスの間に血液透析を行う装置１に蓄積されないことを確実にする、その理由は第１の管８と第２の管１５が十分に狭いため、空気が生理食塩水の流れと共に管を通って移動し、重力により上昇せず、血液透析を行う装置１の中に留まるからである。
【００８４】
第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１の洗い流しは必要に応じて繰り返すことが可能である。
【００８５】
この時点で、今度は血液透析を行う装置１が洗い流され、前述のとおり患者の血液透析を始めるよう準備される。
【００８６】
血液透析を行う装置１はさらに血液の引き出し速度と血液の戻り速度を加減するようなされた圧力測定制御システム２５を備え、患者が経験する血液の圧力が患者に害を与えるレベルにないことを確実にする。
【００８７】
血液が患者から引き出される場合、引き出し速度はゼロから徐々に増加される。さらに、血液が患者に戻される場合、戻り速度はゼロから徐々に増加される。
【００８８】
圧力測定制御システム２５は、血液が患者から引き出される時、血液透析を行う装置内の血液の圧力は負であり、血液が患者に戻される時、血液透析を行う装置内の血液の圧力は正であることに基づいて作動する。
【００８９】
従って、圧力測定制御システム２５は、血液が患者に戻る時（即ち、圧力が正の時）、血液透析を行う装置１内の血液の圧力が第１の所定値に維持されるようになされている。もし圧力が第１の所定値を越えれば、これは患者を高すぎる圧力にさらすことにより患者に害を及ぼす可能性がある。さらに、血液が患者から引き出される時（即ち、圧力が負の時）、血液透析を行う装置１内の血液の圧力は第２の所定値に維持される。圧力が第２の所定値より下に低下すると、これは患者を低すぎる圧力にさらすことにより同様に患者に害を及ぼす可能性がある。
【００９０】
特に、血液が患者から引き出され血液透析を行う装置１内の血液の負の圧力が低くなりすぎた場合、圧力測定制御システム２５は患者から血液を引き出す速度を遅くする。反対に、血液が患者に戻り血液透析を行う装置１内の血液の正の圧力が高くなりすぎた場合、圧力測定制御システム２５は患者に血液を戻す速度を遅くする。
【００９１】
まず、圧力測定制御システム２５により測定された負の圧力が第２の所定値より下がった例を挙げると、圧力測定制御システム２５は定期的に血液透析を行う装置内の血液の圧力を測定し、血液透析を行う装置内の血液の圧力をほぼ第２の所定値と同じに維持するために、測定された圧力に応じて、患者から血液を引き出す速度を必要に応じて増加及び減少させる。
【００９２】
このように、圧力測定制御システムは血液透析を行う装置内の血液の圧力を測定するためのフィードバックループを使用することができ、血液透析を行う装置内の血液の圧力が第２の所定値より低い場合、減少により患者から血液を引き出す速度を遅くする。この時点で、血液透析を行う装置１内の血液の圧力はもう一度測定され、まだ第２の所定値より低い場合は、さらなる減少により患者から血液を引き出す速度はもう一度遅くなる。これは血液透析を行う装置１内の測定された血液の圧力が第２の所定値に達するまで継続され、その後すぐ圧力の第２の所定値である患者から血液を引き出す速度が維持される。しかし、圧力は定期的に測定され続け、圧力の第２の所定値に応じた値である患者から血液を引き出す速度を維持するため、必要な時に患者から血液を引き出す速度が変化される。
【００９３】
必要な時に患者から血液を引き出す速度を遅くするだけでなく、上述のように、血液透析を行う装置１はさらに、圧力が第２の所定値より高くなる程度まで患者から血液を引き出す速度が増加される場合に、患者から血液を引き出す速度を増加できることが理解されるべきである。
【００９４】
圧力測定制御システム２５はさらに、血液透析を行う装置１内の血液の圧力が負でなければならない場合、血液透析を行う装置内の血液の圧力が第４の所定値より下に低下することを防止するようなされている。このように、圧力の第４の所定値は臨界の安全切断速度であり、それにより血液透析を行う装置１は患者への深刻な害が発生してしまう程度まで圧力が低すぎる場合、自動的に切断することにより引き出し速度がその値より下まで低下することを防止する。
【００９５】
血液透析を行う装置１はさらに、血液透析を行う装置１の開始時のゼロから最適な値であり一たん到達すると維持される第６の所定値まで血液が引き出される時、流れの速度を徐々に増加するようなされている。しかし、引き出し速度がゼロから増加する時に引き出し速度が第６の所定値に達する機会があった前に第２の所定値に達する場合、引き出しの速度は圧力を第２の所定値に維持するため上述のように修正されることが理解されるべきである。
【００９６】
このように、圧力測定制御システムが圧力の第２の所定値を「捜索する」一方、患者からの血液引き出し速度が第６の所定値により規定された引き出し速度の最適値に出来るだけ近づくよう維持する。
【００９７】
しかし、圧力測定制御システム２５により定期的に測定される圧力が実際に第２の所定値より低くならなかった場合、患者から血液を引き出す速度は圧力測定制御システム２５により上述の方法で変化せず、代わりに引き出し速度は徐々に第６の所定値まで増加され、そこで維持されることが理解されるべきである。フィードバックループは測定された圧力が第２の所定値より低くなった場合にのみ使用される。
【００９８】
圧力測定制御システム２５により測定された正の圧力が第１の所定値を超えた状況を例にとり、圧力測定制御システム２５は定期的に血液透析を行う装置内の血液の圧力を測定し、測定された圧力に応じて、血液透析を行う装置内の血液の圧力を第１の所定値にほぼ等しく保つために、必要に応じて患者への血液の戻り速度を増加及び減少させる。
【００９９】
このように、圧力測定制御システムは血液透析を行う装置内の血液の圧力を測定するフィードバックループを使用することができ、血液透析を行う装置内の血液の圧力が第１の所定値より高い場合、減少により患者への血液の戻り速度を遅くする。この時点で、血液透析を行う装置１内の血液の圧力はもう一度測定され、まだ第１の所定値より高い場合は、さらなる減少により患者への血液の戻り速度はもう一度遅くなる。これは血液透析を行う装置１内の測定された血液の圧力が第１の所定値まで下がる時まで継続され、その後すぐに圧力の第１の所定値である患者への血液の戻り速度が維持される。しかし、圧力は定期的に測定され続け、圧力の第１の所定値に応じた値である患者への血液の戻り速度を維持するため、必要な時に患者への血液の戻り速度が変化される。
【０１００】
必要な時に患者への血液の戻り速度を遅くするだけでなく、上述のように、血液透析を行う装置１はさらに、圧力が第１の所定値より低くなる程度まで患者への血液の戻り速度が増加された場合に、患者への血液の戻り速度を増加できることが理解されるべきである。
【０１０１】
圧力測定制御システム２５はさらに、血液透析を行う装置１内の血液の圧力が正でなければならない場合に、血液透析を行う装置内の血液の圧力が第３の所定値を超えることを防止するようなされている。このように、圧力の第３の所定値は臨界の安全切断速度であり、それにより血液透析を行う装置１は、患者に深刻な害が発生してしまう程度まで圧力が高すぎる場合、自動的に切断することにより戻り速度が第３の所定値を超えることを防止する。
【０１０２】
血液透析を行う装置１はさらに、血液透析を行う装置１の開始時のゼロから最適な値であり一たん到達すると維持される第５の所定値まで戻り速度を徐々に増加するようになされている。しかし、戻り速度がゼロから増加する時に引き出し速度が第５の所定値に達する機会があった前に第１の所定値に達する場合、戻り速度は圧力を第１の所定値に維持するために上述のように修正されることが理解されるべきである。
【０１０３】
このように、圧力測定制御システムが圧力の第１の所定値を「捜索する」一方、患者への血液戻り速度が第５の所定値により規定された患者への血液の戻り速度の最適値を超えずに、出来るだけ近づくよう維持する。
【０１０４】
しかし、圧力測定制御システム２５により定期的に測定される圧力が実際に第１の所定値より低くならなかった場合、患者への血液の戻り速度は圧力測定制御システム２５により上述の方法で変化せず、代わりに戻り速度は徐々に第５の所定値まで増加され、そこで維持される。フィードバックループは測定された圧力が第１の所定値を超えた場合にのみ使用される。
【０１０５】
血液透析を行う装置１はさらに、特に第１のシリンジ３及び第２のシリンジ１１を必要に応じて駆動し、バルブ機構２３を必要に応じて作動させることにより、効果的に血液透析を行う装置１を制御するコントローラ２９を備える。詳細に述べると、コントローラ２９は血液透析を行う装置１内の血液の圧力に反応して圧力測定制御システム２５により測定されたものとして第１のシリンジ３の速度を制御し、それにより必要に応じて患者からの血液の引き出し又は患者への血液の戻りの速度を変化させる。
【０１０６】
詳細に述べると、血液の引き出しの速度が増加する場合、第１のシリンジ３の速度は引き出し方向に増加する。即ち、第１のプランジャ１７の引き出し速度を増加させる。同様に、患者への血液の戻り速度が増加する場合、第１のシリンジ３の速度は戻り方向に増加する。即ち、第１のシリンジ３を空にするような上方への第１プランジャ１７の動きの速度が増加する。
【０１０７】
さらにコントローラ２９は、プロセスの限外濾過部分、特に後にさらに詳しく説明する流体測定制御システムによる血液からの流体の除去の速度を制御する時の第１のシリンジ３及び第２のシリンジ１１の相対的な速度を制御する。
【０１０８】
血液透析を行う装置１はさらに、血液透析を行う装置１に関する情報をユーザに提供する表示部３１を備える。例えば、表示部３１は、特定の時間の、患者から又は患者への血液の引き出し又は戻り速度、及び血液透析を行う装置１内の測定された血液の圧力に関する情報をユーザに提示可能である。表示部３１はまた、血液透析を行う装置１の全体、例えばプランジャ１７及び２７のリアルタイムの位置だけでなく、血液透析を行う装置１を通して患者の血液が辿る流路を表現可能である。
【０１０９】
血液透析を行う装置１はさらに、例えば血液透析プロセス中に使用される適切な所定値を入力することにより、コントローラ２９を設定する入力装置３２を備える。
【０１１０】
血液透析を行う装置１はさらに、透析及び濾過により患者の血液から分子を除去する透析回路３３を備える。透析回路３３は例えばアキュゾール（登録商標）である透析流体を透析液供給部３９から濾過管７ａに移動させ、その後すぐに患者の血液内の分子が患者の血液からポリスルホン膜７ｂを通して透析流体に移る第１の透析管３５ａを備える。廃透析流体は濾過装置７から第２の透析管３５ｂへ移り、そこで廃棄される。透析回路３３はさらに、透析回路３３を通して効果的に透析流体を移動させるポンプ３７を備える。コントローラ２９は透析回路３３を通して透析液を注入するポンプ３７の動作を制御する。
【０１１１】
血液透析を行う装置１は、第１のシリンジ３及び第２のシリンジ１１により規定される血液透析を行う装置１の部分の一部において、洗い流し段階の間の流体の流れがほぼ垂直上方の経路を辿るように配置されていることが理解されるべきである。この特徴に関する特定の技術的利点は、システム内の気泡の蓄積が実質的に減少することである。詳細に説明すると、気泡は重力により流体内で垂直上方向に上昇しやすく、そのため血液透析を行う装置１、特に第１のシリンジ３、第２のシリンジ１１及び血液透析を行う装置１全体で使用される管が、洗い流し段階で流体が流れる時に内径が段階的に減少する場合に流体の流路が垂直上方に向くように配置される場合、血液透析を行う装置内で蓄積され自然に垂直上方向に上昇する気泡が洗い流され血液透析を行う装置１から出やすくなる。
【０１１２】
上述のように血液透析プロセスにより患者の血液から分子を除去するだけでなく、血液透析を行う装置１は水及び廃棄物が血液から除去される限外濾過機能を実行可能である。これを実行するため、第１のシリンジ３のプランジャ１７及び第２のシリンジ１１のプランジャ２７の移動の相対的速度は、濾過装置７の中の圧力が増加し、流体を血液から濾過材７ｂを通して押し出して血液透析プロセスにより分子を除去するように変化する。詳細に説明すると、患者の血液が透析回路３３を経由して第１のシリンジ３から第２のシリンジ１１に移されるため、血液を第１のチャンバから押し出す際の第１のシリンジ３の速度が血液を第２のチャンバに引き込む第２のシリンジ１１の速度より大きい場合、流体は血液から押し出され透析流体に入る。
【０１１３】
図１、２ａ、２ｂ及び３を参照し、流体測定システムおよび流体制御システムを含む流体測定制御システム５１ａ及び５１ｂが示されており、これらのシステムは、限外濾過プロセスの結果血液から除去された流体、即ち水の量の基準として血液透析を行う装置１内の血液の体積を定期的に測定する。例として、特に図２ｂを参照して、血液が濾過装置７を経由して第１のシリンジ３から第２のシリンジ１１に移動した時、第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１をまとめた合計の血液量は体積Ａ＋体積Ｂに等しい。逆に、特に図２ａを参照して、血液が濾過装置７を経由して第２のシリンジ１１から第１のシリンジ３に移動した時、第１のシリンジ３と第２のシリンジ１１をまとめた合計の血液量は体積Ｃ＋体積Ｄに等しい。典型的に、上述の限外濾過プロセスの間、水が血液から除去されるため、血液透析を行う装置１の合計の血液の体積は限外濾過サイクルの後に減少し、それにより血液が圧力下で濾過装置７を通過する。従って、血液の体積の合計減少量、即ち限外濾過プロセスの間の血液から除去される流体の体積は（体積Ａ＋体積Ｂ）−（体積Ｃ＋体積Ｄ）である。
【０１１４】
この測定を提供し、よって血液から除去される流体の体積を制御するため、流体測定制御システムの第１の部分５１ａは第１のシリンジ３に動作可能なように連結される第１のステッピングモータアセンブリ１００を備え、流体測定制御システムの第２の部分５１ｂは第２のシリンジ１１に動作可能なように連結される第２のステッピングモータアセンブリ１６２を備える。血液から除去された流体の体積の測定及び制御は、第１のシリンジ３内の第１のプランジャ１７の位置がその時点の第１のシリンジ３内の血液の体積に直接関連するという原理に取り組むことにより達成される。
【０１１５】
同様に、第２のシリンジ１１内の第２のプランジャ２７の位置はその時点の第２のシリンジ１１内の血液の体積に直接関連する。
【０１１６】
第１のステッピングモータアセンブリ１００は、第１の端部１６６と第２の端部１６８を有する第１の回転ギア１６４を備える。第１の端部１６６は第１のプランジャ１７の後部に取り付けられ、第２の端部１６８は第１のモータ１７０に取り付けられる。第１のモータ１７０が作動すると、第１の回転ギア１６４が回転し、前方方向、即ち、図３の矢印Ａにより示される方向に進む。第１の回転ギア１６４がこのように前方方向に進む結果、第１のプランジャ１７はさらに第１のチャンバ５の内側に移動する。第１のモータ１７０が反対方向に移動する場合は、第１の回転ギア１６４は前と反対方向に回転し、その結果、反対方向、即ち図３の矢印Ｃにより示される方向に移動する。第１の回転ギア１６４がこの反対方向に移動する結果、第１のプランジャ１７は移動して第１のチャンバ５から出る。このように、第１のシリンジ３の速度は第１のモータ１７０の速度を制御することにより制御可能である。
【０１１７】
第１のモータ１７０の動作、よって第１のチャンバ５の血液の体積に直接関連する第１のプランジャ１７の動作は、第１のモータ１７０の後部に取り付けられた第１の目盛り付きディスク１８０を用いて測定可能である。第１の目盛り付きディスク１８０はその周囲に間隔を空けて形成された切欠きにより目盛りが付けられている。信号送信器１８２が第１の目盛り付きディスク１８０の一方の側に配置され、信号受信器１８４が第１の目盛り付きディスク１８０の反対の側に配置され、その結果切欠きが信号送信器１８２を通過する時、信号受信器１８４により信号が受信される。このように、第１の回転ギア１６４の動作、よって第１のシリンジ３の血液の体積は、第１の目盛り付きディスク１８０が回転する時に信号受信器１８４によって受信される信号の数を測定することにより測定可能である。
【０１１８】
第２のステッピングモータアセンブリ１６２は、第１の端部１７４と第２の端部１７６を有する第２の回転ギア１７２を備える。第１の端部１７４は第２のプランジャ２７の後部に取り付けられ、第２の端部１７６は第２のモータ１７８に取り付けられる。第２のモータ１７８が作動すると、第２の回転ギア１７２が回転し、前方方向、即ち、図３の矢印Ｂにより示される方向に進む。第２の回転ギア１７２が前方方向に進む結果、第２のプランジャ２７はさらに第２のチャンバ１３の内側に移動する。第２のモータ１７８が反対方向に移動する場合は、第２の回転ギア１７２は前と反対方向に回転し、その結果、反対方向、即ち図３の矢印Ｄにより示される方向に移動する。第２の回転ギア１７２がこの反対方向に移動する結果、第２のプランジャ２７は移動して第２のチャンバ１３から出る。このように、第２のシリンジ１１の速度は第２のモータ１７８の速度を制御することにより制御可能である。
【０１１９】
第２のモータ１７８の動作、よって第２のプランジャ２７の動作及び第２のチャンバ１３の血液の体積は、第２のモータ１７８の後部に取り付けられた第２の目盛り付きディスク１８１を用いて測定可能である。第２の目盛り付きディスク１８１はその周囲に間隔を空けて形成された切欠きにより目盛りが付けられている。信号送信器１８３が第２の目盛り付きディスク１８１の一方の側に配置され、信号受信器１８５が第２の目盛り付きディスク１８１の反対の側に配置され、その結果切欠きが信号送信器１８３を通過する時、信号受信器１８５により信号が受信される。このように、第２の回転ギア１７２の動作、よって第２のシリンジ３の血液の体積は、第２の目盛り付きディスク１８１が回転する時に信号受信器１８５によって受信される信号の数を測定することにより測定可能である。
【０１２０】
このように、第１の回転ギア１６４及び第２の回転ギア１７２が回転する量は、第１のプランジャ１７と第２のプランジャ２７が移動した距離に直接関連し、これは第１のチャンバ５と第２のチャンバ１３内のそれぞれの血液の体積に直接関連する。
【０１２１】
従って、第１の回転ギア１６４と第２の回転ギア１７２、よって第１のプランジャ１７と第２のプランジャ２７の相対的位置は加減することが出来、その結果、第１のシリンジ３の第１のチャンバ５及び第２のシリンジ１１の第２のチャンバ１３のそれぞれは、中に特定の量の血液を含み、このように、血液から除去される水と廃棄物の量、即ち、限外濾過プロセスが適切に制御されて測定される。
【０１２２】
第１のモータ１７０と第２のモータ１７８の動作はコントローラ２９によって制御される。
【０１２３】
また、血液透析を行う装置１を通って曲がれる流体は、第１の管９及び第２の管１５を通って、段部又は球根状の部分を有さず、ほぼ均一な内径を有する経路を辿ることが理解されるべきである。
【０１２４】
また、第１の管９及び第２の管１５は、血液透析を行う装置１に存在する全ての気泡が洗い流し段階の間、どの方向でも（即ち、垂直上方、垂直下方、水平又はその中間の如何なる方向）流体の流れを辿るよう、十分に狭い断面内径を有することが理解されるべきである。例として、第１の管９及び第２の管１５の断面内径は１．５ｍｍである。
【０１２５】
上述の実施形態は制限的意味ではなく、例示のためのみに記載され、添付の請求項に規定された発明の範囲から逸脱することなく様々な変形及び修正が可能であることが当業者に理解されるであろう。
【符号の説明】
【０１２６】
３・・・第１のシリンジ（第１の血液移動手段）
７・・・濾過装置
１１・・・第２のシリンジ（第２の血液移動手段）
５１ａ、５１ｂ・・・流体測定制御システム（流体測定システム、流体制御システム）
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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