(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血液濾過デバイスと、前記血液濾過デバイスを通じて血液を圧送するための手段と、前記血液濾過デバイスの血液が流れる方向の上流側に配置され、血液にクエン酸を添加するように構成されたクエン酸添加手段と、前記血液濾過デバイスの血液が流れる方向の下流側に配置され、血液にカルシウムを添加するように構成されたカルシウム添加手段と、前記クエン酸添加手段及び／又は前記カルシウム添加手段を作動又は停止するように構成された制御手段と、を含む、体外血液治療用システムにおいて、
前記制御手段は、
血液治療の開始時又は開始前に前記クエン酸添加手段を作動し、
前記血液治療が開始された後、第１の時間の経過を判断し、
前記クエン酸添加手段が停止される時点である、血液治療の終了時まで前記クエン酸添加手段の動作を継続する、ように適合され、
前記制御手段は更に、
前記第１の時間の経過後、前記システム内の総体外血液量が濾過され、クエン酸処理されたときに前記カルシウム添加手段を作動し、
血液治療中、使用者が決定したカルシウム添加量を安定的に維持するために前記カルシウム添加手段を作動状態にて動作を継続し、
血液治療の終了後、その治療の終了後に第２の時間が経過するまで前記カルシウム添加手段を作動状態にて動作を継続する、ように適合される
ことを特徴とする、システム。
【請求項２】
前記第２の時間及び前記第１の時間が、前記システムの総体外血液量が前記体外血液治療用システムの回路全体を１回通過するのにかかる時間にほぼ等しくなるように、前記制御手段によって設定されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御手段が、フィードフォワード制御を用いて、前記第１の時間の長さに関する情報を使用して、前記第２の時間の長さを設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御手段が、前記体外血液治療用システムを通過する血液の現在の流量に関する情報を使用して、前記第１の時間及び前記第２の時間を算出することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記使用者が決定したカルシウム添加量が、前記血液治療の間、一定であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記使用者が決定したカルシウム添加量が、前記血液治療の間に変化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御手段が、体外及び体内両方の血液中のカルシウムレベルを使用者が決定したカルシウム濃度に維持するために、前記カルシウム添加手段及び／又は前記クエン酸添加手段を作動する及び／又は停止することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記使用者が決定した、血液治療中の血液中の目標カルシウム濃度が、使用者によって血液治療中に調整され得ることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィードフォワード制御を用いた、体外血液治療時における柔軟なクエン酸抗凝血のためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
体外血液治療、例えば血液透析時には、血栓症並びに血液透析機械内のシステムの閉塞、特に血液凝固、その濾過器、細管及び／又は透析器の閉塞を防止するために抗凝血剤が必要とされる。考えられる１つの抗凝血法はクエン酸カルシウム抗凝血法である。この方法は全身性へパリン抗凝血が禁忌の場合に特に有用である。クエン酸カルシウム抗凝血時、体外血液治療用システム、例えば、血液透析機械の透析器の前／上流側を意味する動脈分岐部において血液にクエン酸が添加される。添加されたクエン酸は、体外血液治療機械の細管／濾過器内の体外血流中に存在するイオン化カルシウムに結合することによって血液の凝固を防止する。クエン酸処理された血液が血液透析器（濾過器）に到達すると、クエン酸、及びそれとともに、結合カルシウムが体外血流から除去される。治療される患者の適切なカルシウム恒常性を確保するため、処理された血液が患者に戻される前に除去されたカルシウムを体外血流に補充する必要がある。したがって、血液透析機械の透析器の後／下流側を意味する静脈分岐部においてカルシウム溶液が血液に添加される。抗凝血効果に必要なクエン酸の量及び置換に必要なカルシウムの量は、（例えば、病院のプロトコル及び個々の患者の特定要件に基づき）血液治療を指示する医師又は熟練の使用者によって定められる。
【０００３】
クエン酸抗凝血透析のいくつかの方法が従来技術から周知である。例えば、血液透析機械の静脈分岐部に添加されるカルシウム溶液の代わりに、カルシウムが透析物質の補助により置換される抗凝血法が特許文献１に開示されている。しかしながら、このシステムではカルシウム添加の量を直接制御することは困難である。したがって、血液透析機械の静脈分岐部へのカルシウム溶液の直接添加が好適であるが、この理由は、この場合、カルシウム添加量に即時の操作を直接適用でき、カルシウム添加量が、例えば、透析物質中におけるイオンの拡散によって影響されないからである。
【０００４】
更に、体外血液治療中の血液カルシウムレベルを制御するためのいくつかのシステム及び方法が従来技術から周知である。これら従来のシステム及び方法では、現在の血液カルシウムレベルを監視し、クエン酸及びカルシウム添加量をそれに応じて調整するために種々のセンサを用いる旧来のフィードバック制御ループを使用する。この手法に伴う主な欠点は、第１に、高性能の、ゆえに、高価なセンサであっても、ヒトのカルシウム代謝の複雑さ（フリーイオン化カルシウム及びタンパク質に結合したカルシウム等）のため患者の血液中の真のカルシウム濃度をそれほど正確には取得し得ないこと、第２に、そのような自動化されたフィードバックメカニズムでは、医師などの使用者に、各患者の特定及び個々の要件に適合させて、血液透析機械の設定をしなければならない治療中であっても、柔軟性がほとんど提供されないことである。
【０００５】
例えば、特許文献２では、電解質センサ、流体損失センサ（ｆｌｕｉｄ  ｌｏｓｓ  ｓｅｎｓｏｒ）及び血液濾過器を通過する血流を計測するセンサの補助により、血液透析中における患者の電解質レベルを自動制御するためのシステムを開示している。これらセンサにより得られる情報は、患者の血液へのクエン酸及びカルシウム溶液の添加量を制御するために使用される。複数のセンサを必要とすることから、このシステムはむしろ複雑で且つ製造費が高額となり、確実に、いくつかのセンサからのいくつかの情報の流れを正確に統合するためには、高度な制御アルゴリズムが必要である。これにより、システム全体がその使用においてユーザフレンドリーに欠け、使用者のエラーによるシステムの故障発生度が増加する。
【０００６】
同様に、特許文献３から、血液カルシウムレベルを観察するカルシウムセンサを使用し、クエン酸及びカルシウム溶液添加量を調整し、血液カルシウムレベルを特定の予め定められたカルシウム濃度に維持するためにフィードバック制御を使用するクエン酸抗凝血用の別のデバイスが周知である。
【０００７】
特許文献４のシステムは、患者の血液中の電解質バランスをラマン分光光度計の補助により制御することを目的とする。これら分光光度計により、血液透析システムの製造コストが更に大幅に増加する。
【０００８】
特許文献５の方法は、同様に、センサを含むフィードバックメカニズムにより、患者の血液中の特定のカルシウム濃度を維持することを目的とする。更に、カルシウム値が取り得る設定範囲を算出するための特定の式が記載されている。
【０００９】
上記の従来技術から周知の全デバイスでは、患者の血液中のカルシウムレベルの完全な自動制御のために、センサ形態の精巧な装置、複雑な計算及び制御アルゴリズムが必要とされ、血液カルシウムレベルは予め定められた範囲内で安定的に維持される。この構造的な複雑さにより、このようなデバイスの製造コストが増加し、これらデバイスはその操作においてユーザフレンドリーに欠ける。
【００１０】
更に、クエン酸抗凝血のそのような従来の方法では、血液治療中のカルシウム投与量を調整するための柔軟性がほぼ又は全くなくなる。それに加えて、ヒトのカルシウム代謝は非常に複雑なシステムである。体のほぼ全ての細胞がカルシウムを含有し、これらのイオンは高い移動度を有する。血液中のカルシウムはフリーイオン化形態及びタンパク質に結合した状態で存在し得るため、この状況に更なる複雑さが付加される。これら２つの種のうち、フリーイオン化カルシウムのみが凝固に関与する。しかしながら、フリーイオン化カルシウムが血流から除去されるにつれて、タンパク質結合カルシウムイオンがタンパク質から放出される。この固有の複雑さにより、体外血液治療中にセンサなどの外部源を用いてカルシウム代謝を調節することが非常に困難となる。特に、個別化医療の増加にあたり、治療パラメータの柔軟性を増し、医師が自身の経験や、治療時に実施可能な知見に基づく治療パラメータ（例えば、血液中のカルシウム濃度）を常に調整することを可能にすることに対する需要がある。これにより、医師が治療パラメータを個々の患者の特定要件に合わせることが可能になるとともに、治療中の非常事態に柔軟に対応することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１４８１９４号
【特許文献２】国際公開第２００７／０３８３４７号
【特許文献３】国際公開第２００９／０２６６０３号
【特許文献４】国際公開第２００７／１０１０６４Ａ１号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／０２０３１５９Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、体外血液治療用システムと、血液治療中のパラメータ設定の柔軟性を向上する一方で、患者の血液中において正しい量（すなわち、濾過中に除去されたカルシウムと同量のみ）のカルシウムが置換されることを確実とし、体外血液治療用システムの製造コストを低減し、体外血液治療用システムの操作を容易にする体外血液治療用システムを制御する方法と、を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的は、請求項１に記載の体外血液治療用システム及び請求項９に記載の体外血液治療用システムを制御するための方法によって達成される。
【００１４】
本発明の主旨は、ある種のフィードフォワード制御メカニズムを用いて、患者の血液へのクエン酸添加の時間及びカルシウム添加の時間をそれぞれ決定することにある。体外血液治療の開始時、血液にクエン酸が添加される。その後、クエン酸が添加され続け、総体外血液量が濾過されるまでの第１の時間が続く。したがって、この第１の時間は、体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間に相当する。総体外血液量の通過後（すなわち第１の時間の経過後）、クエン酸が依然として投与されており、実際の血液治療、例えば透析が行われている間に使用者が定めた量でのカルシウムの添加が開始される。特定の時間実施されてもよい治療時間の間、使用者／医師は自身の経験及び知見によりカルシウム及びクエン酸添加の量を柔軟に調整することができる。実際の血液治療の終了時、クエン酸の添加が停止される（抗凝血はそれ以上必要ない）が、カルシウムの添加は第２の時間の間継続される。この第２の時間は、体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を通過させるのにかかる時間に相当する。したがって、治療中に血流速度が変化しない場合、第２の時間は第１の時間に等しい。体外回路内の量及び血液透析器を通過する血液の流速に関する情報に基づいて、第２の時間の長さが決定され得る。クエン酸添加のみ又はカルシウム添加のみが行われる第１の時間及び第２の時間の長さの設定により、カルシウム濃度を直接観察及び設定するために用いられる複雑なセンサの必要性を排除する時間制御メカニズムが提供される。更に、第２の時間中におけるカルシウムの補充により、治療中に血液から除去された量のカルシウムが確実に置換させるため、医師は実際の血液治療中に治療パラメータを柔軟に調整することができる。要約すると、図２によれば、最初に、体外血液がクエン酸で処理され、第１の時間の間、この（連続的に）クエン酸処理された（カルシウム添加は依然として停止されている）血液は半透膜を通じて濾過される。その後（通常の治療時間の開始）、ある程度の時間が、使用者が定めた設定（治療中に調整され得る）での血液治療、例えば透析に費やされる。一方、クエン酸結合カルシウムイオンは半透膜（血液濾過器又は透析器）を通じて血液から濾過される。このイオンは第１の時間の終了時に開始されたカルシウム添加によって（連続的に）置換される。治療（通常の濾過治療時間の終了）後、カルシウム添加は第２の時間の間継続され（クエン酸添加は通常の濾過治療時間の終了時に停止されている）、処理後の血液が患者の体に戻される前に処理後の血液中の血液カルシウムレベルが補充される。第１の時間及び第２の時間の双方が、システムが体外回路全体に血液を１回流すために必要とされる時間である。この時間はシステムの体外量及び血液の流量に対応する。
【００１５】
本発明による体外血液治療用システムは、血液濾過デバイスと、血液濾過デバイス内で血液を圧送するための手段（例えば血液ポンプ）と、血液濾過デバイスの、血液が流れる方向の上流側／体外血液治療用システムの動脈分岐部に配置された、血液にクエン酸を添加するように構成されたクエン酸添加手段（例えばクエン酸ポンプ又は注入ライン）と、血液濾過デバイスの、血液が流れる方向の下流側／体外血液治療用システムの静脈分岐部に配置された、血液にカルシウム溶液を添加するように構成されたカルシウム添加手段（例えばカルシウムポンプ又は注入ライン）と、クエン酸添加手段及び／又はカルシウム添加手段を作動又は停止する（すなわちスイッチオン及びオフ）し、且つ使用者が定めた設定に従いクエン酸添加手段及び／又はカルシウム添加手段の添加量を定めるように構成された制御手段（例えば電子制御ユニット、ＥＣＵ）と、を備える。患者が体外血液治療用システムに接続されると、制御手段が血液治療の開始時にクエン酸添加手段を作動させる（すなわちオンにする）。その後、カルシウム添加手段が作動される前に、第１の時間の間、クエン酸添加手段が作動したままで、クエン酸処理された血液が透析器を通じて濾過される。この第１の時間は、体外血液治療のためシステムが体外回路に血液を１回通過させるのに必要な時間に相当する。これにより、血液治療が実施される間にイオン化カルシウムのほとんどが体外回路内の血液から確実に除去されるため、血液凝固は発生しない。血液治療が開始され、治療が継続されると、制御手段はクエン酸添加手段を作動状態に維持し、加えて、第１の時間の経過後、制御手段はカルシウム添加手段を作動させる。血液治療中、医師などの使用者は、使用者が決定した患者の血液中のカルシウム濃度を維持するためにカルシウム及びクエン酸の添加量を柔軟に調整することができる。血液治療中、カルシウム及び／又はクエン酸添加の量は医師により繰り返し変更することができる。血液治療の終了後（すなわち血液治療の最後のサイクルの終了後）、制御手段はクエン酸添加手段を停止する（すなわちオフにする）。しかしながら、制御手段は、血液治療の終了後、その治療の終了後に第２の時間が経過するまでカルシウム添加手段を作動状態にて動作し続ける（すなわちオンにする）。この第２の時間は体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間に相当する。したがって、第２の時間中にカルシウム添加手段を作動状態にて動作すると、治療中に血液から除去された全カルシウムが第２の時間の終了までに実際に確実に置換される。
【００１６】
第２の時間の長さを第１の時間の長さに基づき設定するためにフィードフォワードメカニズムを用いることによって、血液カルシウム濃度を検出する精巧なセンサの必要性が排除され、体外血液治療用システムの製造コストを削減することができる。更に、血液治療中のクエン酸添加並びに血液治療中のカルシウム補充及び血液治療後のカルシウム補充の時間調整により、血液治療中に使用される治療パラメータ（例えばカルシウム又はクエン酸添加量）とは無関係に患者の血液へのカルシウムの適切な置換が確実となるため、血液治療中のカルシウム投与量及び血液中のカルシウム濃度の制御は医師に任される。
【００１７】
治療が任意の理由で中断される場合（例えば、血液治療を行わない患者への必要な介入、任意の障害の検出、第三者による介入の必要性等）、制御手段はクエン酸添加手段を停止する（すなわちオフにする）。一方、第２の時間の間、制御手段はカルシウム添加を実施し続ける（すなわちオンにされている）。この第２の時間は体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間に相当する。
【００１８】
特定のケースでは、第１の時間（すなわちクエン酸添加のみが作動しているとき）と第２の時間（すなわちカルシウム添加のみが作動しているとき）はオーバラップし得る。この場合、第１の時間の間、制御手段はクエン酸添加手段を作動し続ける一方で、クエン酸処理された血液は透析器を通じて濾過される。第２の時間の開始時、制御手段はクエン酸添加手段を停止する一方で、カルシウム添加手段を作動させる。この場合、第１の時間は制御手段がクエン酸添加手段を停止するまで継続する。第２の時間は治療に費やしたシステムの時間に相当する。（第２の時間の上限は、体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間に相当する。）カルシウムイオンが補充された血液の量はシステムによって濾過される量と同じ量となる（クリアランスで治療中にカルシウムイオンが除去される場合、その血液のみが補充を要するため）。
【００１９】
特定のケースにおいては、上述のシナリオは互いに変更することが可能であり且つ許容される。
【００２０】
本発明の有利な実施形態においては、第２の時間及び第１の時間は、制御手段によって、体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間にほぼ等しくなるように設定される。
【００２１】
その実施形態の変更形態では、制御ユニットは、付加的に、体外血液治療用システムを通過する血液の特定の流量及び治療に費やした時間（すなわち作動中のクリアランス）に関する情報を使用して第１の時間及び第２の時間を算出する。
【００２２】
本発明の有利な実施形態では、使用者が決定したカルシウム添加量は血液治療の間一定である。あるいは、使用者が決定したカルシウム添加量は血液治療の間に変化する。
【００２３】
本発明の別の有利な実施形態では、制御ユニットは、血液中のカルシウムレベル（体外及び体内の両方）を使用者が決定したカルシウム濃度に維持するためにカルシウム添加手段及び／又はクエン酸添加手段を作動する及び／又は停止する。
【００２４】
本発明の別の態様は、クエン酸抗凝血後の適切なカルシウム補充を確実とするために体外血液治療用システムを制御する方法に関する。方法は、
−  体外血液回路内に好ましくは所定の流速（量／秒）で血液を送るステップと、
−  血液量へのクエン酸の添加を開始するステップと、
−  血液治療を、第１の時間の間、全体外血液量が処理されるまで開始するステップと、
−  第１の時間の経過（通常の濾過時間の開始）後、血液量に対しカルシウムの添加を行うステップと、
−  クエン酸添加が停止される時点である、血液治療の終了（通常の治療時間の終了）までクエン酸添加を継続するステップと、
−  血液治療中、使用者が決定したカルシウム添加量を安定的に維持するためにカルシウム添加を継続するステップと、
−  血液治療の終了（通常の治療時間の終了）後、血液治療の終了時から開始する、システム内の処理された体外血液量にカルシウムを添加するのに必要とされる第２の時間が治療の終了後に経過するまでカルシウムの添加を継続するステップと、
−  カルシウムの添加を停止するステップと、
−  体外血液を患者に戻すステップと、
を備える。
【００２５】
その方法の有利な実施形態では、第１の時間及び第２の時間は、体外血液治療のためシステムが体外回路全体に血液を１回流すのにかかる時間に相当する。
【００２６】
その実施形態の変更形態では、第１の時間及び第２の時間は上記時間に比べて短くてもよい。
【００２７】
加えて、第１の時間及び第２の時間の時間の長さは、第１の時間及び第２の時間中に体外血液治療用システムを通過する血液の現在の流量並びに処理された血液量（濾過血液量）に関する情報を考慮して算出され得る。
【００２８】
この方法の一実施形態では、フィードフォワード制御を用いて、第１の時間の長さに関する情報を使用し、第２の時間の長さを決定する。
【００２９】
本発明による方法は、血液治療中、血液中のカルシウムレベル（体外及び体内の両方）を使用者が決定したカルシウム濃度に維持するために、血液量へのクエン酸添加量及びカルシウム添加量を設定することを可能にする。カルシウム添加手段の使用者が決定したカルシウム添加量は血液治療の間一定とすることも変化することもできる。本発明による方法は血液治療を実施する医師に対して柔軟性の向上を提供する。
【００３０】
本発明の更なる特徴及び利点は対応する図１及び図２を参照して述べる以下の説明からより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による体外血液治療用システムの図を示す。
【図２】クエン酸抗凝血のための適切なカルシウム補充を確実とするために体外血液治療用システムを制御するための方法のプロセス図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、血液濾過器２と、血液濾過器２を通じて血液を圧送するための血液ポンプ３と、血液にクエン酸を添加するように構成され且つ血液濾過器２の、血液が血液濾過器２を通過して流れる方向の上流側に配置されたクエン酸ポンプ４と、血液にカルシウム溶液を添加するように構成され且つ血液濾過器２の、血液が血液濾過器２を通過して流れる方向の下流側に配置されたカルシウムポンプ５と、クエン酸ポンプ４及び／又はカルシウムポンプ５を作動又は停止する（すなわちスイッチオン及びオフ）ように構成された電子制御ユニット（ＥＣＵ）６と、を備える、例えば、血液透析機械である、体外血液治療用システム１を示す。更に、血液透析機械は、血液濾過器２への透析液の流れを可能にする入口１１と、血液濾過器２から出る透析液の流れを可能にする出口１２と、を備える。透析液は血液濾過器２を通過する血流の方向と逆の方向に血液濾過器２内を流れる。血液治療の最初に、ＥＣＵ６はクエン酸ポンプ４をオンにする。システムの総体外血液量が血液透析機械の回路全体を１回流れるまでの第１の時間の間、クエン酸ポンプ４はオンのままに維持され、血液は血液濾過器２を通じて濾過される。総体外血液量が処理されると、ＥＣＵ６はクエン酸ポンプ４の動作を継続しつつカルシウムポンプ５を使用者が定めた流量でオンにする。この状態は治療が任意の理由で停止するまで維持される。カルシウム及び／又はクエン酸の添加量は血液治療中に使用者／医師により変更され得る。クエン酸処理が停止され、クエン酸ポンプ４が停止しているが血液ポンプ３は動作している場合、ＥＣＵ６はカルシウムポンプ５を作動状態／オンにされた状態に維持する。ＥＣＵ６は、システムの体外全血液量が血液透析機械１の回路全体を１回流れるのにかかる時間に相当する第２の時間の間カルシウムポンプ５を作動状態に維持してもよい。この場合、治療は停止することができる。あるいは、治療が継続され、クエン酸ポンプ４が再度ＥＣＵ６によって作動される場合、ＥＣＵ６はカルシウムポンプ５を停止させる。その後、総体外血液量の濾過完了時に、ＥＣＵ６はカルシウムポンプ５を再び作動させる。血液治療の全過程の間、ＥＣＵ６は血液中のカルシウム濃度の直接制御を行うことはない。その代わり、カルシウム及びクエン酸添加量は使用者／医師が定める。ＥＣＵ６はクエン酸ポンプ４及びカルシウムポンプ５が作動／停止する時間を単に定めるものである。
【００３３】
図２は、クエン酸抗凝血後の適切なカルシウム補充を確実とするために、クエン酸及びカルシウム添加の時間的シーケンス（オーバラップを含んでもよい）を調整することによって体外血液治療用システムを制御する方法のプロセス図を示す。この図は、２つの相関する線図を示す。両方のケースとも時間はｘ軸にとる。ｙ軸は、上の線図が患者の血液量を示し、下の線図が体外血液量を示す。患者が体外血液治療のためシステムに新たに接続されたとき、使い捨てキット内のクエン酸処理血液量及び濾過血液量はゼロである一方で、患者血液中のクエン酸、カルシウム及び廃棄物の量はその元のレベルを示す。まず、クエン酸添加が作動され、これにより、クエン酸処理血液量及び患者クエン酸量が使い捨てキット内において増加し始める。治療開始後、処理血液量が使い捨てキット内において増加し始め、その一方でクエン酸処理血液量が更に増加する。一方、それ以上のクエン酸が患者に押し戻されることはないため患者クエン酸量は増加が停止する。治療中、それ以上のクエン酸負荷（ｃｉｔｒａｔｅ  ｂｕｒｄｅｎ）は生じず、患者に投与された量は代謝プロセスにより分解される。クエン酸処理血液量及び濾過血液量は個々に総体外血液量に到達するまで増加し続ける。濾過血液量が総体外血液量に到達しない間はカルシウムが置換なしに血液から除去されるため、患者カルシウム量が減少する。濾過血液量が体外血液量に到達後、カルシウム添加が開始される。したがって、濾過されたカルシウムは置換され、患者カルシウム量は同じままとなる。一方、患者の血液中の廃棄物の量は治療が終了するまで減少する。治療の終了時、クエン酸添加が停止され、この後、クエン酸処理血液量及び濾過血液量が使い捨てキット内において減少し、その一方で、カルシウム添加は作動したままである。したがって、患者カルシウム量は増加し、患者の血液中の廃棄物の量は同じままとなる。置換なしにカルシウム除去を行う時間（ｔ１）と、除去なしにカルシウム置換を行う時間（ｔ２）とが等しいため、結果として、患者カルシウム量が元の量に等しくなる。要約すると、
血液濾過デバイスと、
血液濾過デバイスを通じて血液を圧送するための手段と、
血液濾過デバイスの血液が流れる方向の上流側に配置され、血液にクエン酸を添加するように構成されたクエン酸添加手段と、
血液濾過デバイスの血液が流れる方向の下流側に配置され、血液にカルシウム溶液を添加するように構成されたカルシウム添加手段と、
クエン酸添加手段及び／又はカルシウム添加手段を作動又は停止するように構成された制御手段であって、制御手段が血液治療の開始時にクエン酸添加手段を作動させ、第１の時間の間、作動されたクエン酸添加手段により血液を濾過し、クエン酸添加手段が停止される時点である、血液治療の終了時までクエン酸添加手段を動作し続け、制御手段が、第１の時間の経過後、システム内の総体外血液量が濾過され、クエン酸処理されたときにカルシウム添加手段を作動させ、血液治療中、使用者が決定したカルシウム添加量を安定的に維持するためにカルシウム添加手段を作動状態にて動作し続け、血液治療の終了後、その治療の終了後に第２の時間が経過するまでカルシウム添加手段を作動状態にて動作し続ける、制御手段と、を備えた体外血液治療用システムが提供される。更に、本発明は、クエン酸抗凝血後の適切なカルシウム補充を確実とするためにそのような体外血液治療用システムを制御する方法を備える。
【符号の説明】
【００３４】
１：体外血液治療用システム
２：血液濾過器
３：血液ポンプ
４：クエン酸ポンプ
５：カルシウムポンプ
６：電子制御ユニット
１１：入口
１２：出口
【図１】
0006579896.tif 000002
【図２】
0006579896.tif 000003