(57)【要約】【課題】  体外血液処理装置の提供。【解決手段】  体外血液処理装置は、透析器（１）によって隔てられている透析流体回路（５）および血液回路（８）を有する。透析流体回路には、透析器（１）中に流入する無菌の透析流体を調製するための無菌フィルター（１５）が配置されている。無菌フィルターを点検するために透析流体の化学的および／または物理的特性例えば導電性が無菌フィルターの上流で変化され、そして透析流体の特性の変化が無菌フィルターの下流で検出される。導電性のインパルスの開始とこのインパルスの検出との間の時間推移から、血液処理装置に無菌フィルターが装着されているかいなかを知ることができる。さらにまた無菌フィルターの体積は時間推移の長さから推論することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析流体回路（５）中に配置された第１のチャンバー（３）と、血液回路（８）中に配置された第２のチャンバー（４）とに半透過性膜（２）によって分割されている透析器（１）、透析流体回路中に配置されそして微生物を阻止する膜（１３）によって第１のチャンバー（１２）と第２のチャンバー（１４）とに分割されている無菌フィルター（１５）、新鮮な透析流体を調製するためのデバイス（１１）、および使用済透析流体のための流出口（１６）、無菌フィルターの上流の透析流体回路中の透析流体の化学的および／または物理的特性を変化させるためのデバイス（１１）、および無菌フィルターの下流の透析流体回路中の透析流体の化学的および／または物理的特性の変化を測定するためのデバイス（２８）、無菌フィルター（１５）を点検するためのデバイス（３５）を有する体外血液処理のための装置であって、該デバイス（３５）は、無菌フィルターの上流の透析流体の物理的および／または化学的特性が、透析流体の特性を変化させるためのデバイス（１１）によって変化される第１の時刻ｔ0と、透析流体の特性の変化が透析流体での変化を測定するためのデバイス（１１）によって検出される第２の時刻ｔ1との間の時間間隔Δｔを決定するためのデバイス（３６）、ならびに決定された時間間隔の長さ、または決定された時間間隔と相関するパラメータの長さを予め規定された少なくとも１つの参照値と比較するためのデバイス（３６）を有する、上記体外血液処理のための装置。
【請求項２】
透析流体の物理的および／または化学的特性が透析流体中の規定された物質の濃度である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
透析流体中の規定された物質の濃度を測定するためのデバイスが透析流体の導電性を測定するためのデバイス（２８）である請求項２に記載の装置。
【請求項４】
透析流体を調製するためのデバイス（１１）が、水の源泉（１１ａ）および少なくとも１つの濃厚物の源泉（１１ｂ、１１ｃ）ならびに水と１つまたはそれ以上の濃厚物とを混合するための手段（Ｍ）を有し、また透析流体の物理的および／または化学的特性を変化させるためのデバイスが、水と１つまたはそれ以上の濃厚物との混合比を変化させるデバイスである請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
無菌フィルターを点検するためのデバイス（３５）が、透析流体の特性を変化させるためのデバイス（１１）によって無菌フィルター（１５）の上流の透析流体の物理的および／または化学的特性が変化する第１の時刻ｔ0と、透析流体の特性の変化を測定するためのデバイス（２８）によって透析流体の特性の変化が検出される第２の時刻ｔ1との間に、無菌フィルター（１５）を有する透析流体回路（５）の予め規定された部分を通過して流れる透析流体の体積を決定するためのデバイス（３６）を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
無菌フィルターを点検するためのデバイス（３５）が、決定された体積を予め規定された少なくとも１つの参照値と比較するためのデバイス（３６）を有する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
使用済の透析流体に対して新鮮な透析流体をバランスさせるためのバランスデバイス（１８）が透析流体回路（５）中に配置され、このバランスデバイス（１８）が２つの補助チャンバーをもつ少なくとも１つのバランスチャンバー（１７、１９）を有し、それぞれの場合に予め決定された量の透析流体が、バランスチャンバーの連続するサイクルにおいてこのバランスチャンバー中に送り込まれ、また透析流体の体積を決定するためのデバイス（３６）が、バランスチャンバーのサイクル数および予め決定された透析流体の量から透析流体の体積が決定されうるように設計される請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
透析流体回路（５）が、透析流体を調製するためのデバイス（１１）から発しそして無菌フィルター（１５）の第１のチャンバー（１２）の流入口に至る透析流体の導入管（６）の第１の管部分（９）、および無菌フィルター（１５）の第２のチャンバー（１４）から発しそして透析器（１）の流入口に至る透析流体の導入管（６）の第２の管部分（１０）を有し、また透析流体回路（５）が透析器（１）の流出口から発しそして流出口（１６）に至る透析流体排出管（７）、透析流体の物理的および／または化学的特性を測定するためのデバイス（２８）を有し、該デバイス（２８）が透析流体排出管（７）中の透析流体の物理的および／または化学的特性を測定するデバイスである請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
透析流体回路（６）が、無菌フィルター（１５）の第１のチャンバー（１２）の流出口から発しそして透析流体排出管（７）に至るバイパス管（２１）、透析流体の物理的および／または化学的特性を測定するためのデバイス（２８）を有し、該デバイス（２８）が、バイパス管（２１）の下流の透析流体排出管（７）中の透析流体の特性を測定するデバイスである請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
無菌フィルター（１５）の上流の透析流体回路中の透析流体の物理的および／または化学的特性を変化させそして無菌フィルターの下流の透析流体回路中の透析流体の特性変化を測定し、無菌フィルターの上流の透析流体の物理的および／または化学的特性が変化する第１の時刻ｔ0と、透析流体の特性の変化が無菌フィルターの下流で検出される第２の時刻ｔ1との間の時間間隔Δｔを決定し、そして決定された時間間隔Δｔまたはこれと相関するパラメータを予め規定された少なくとも１つの参照値と比較する段階を包含する、体外血液処理の開始前に体外血液処理装置の透析流体回路中に配置された無菌フィルターを点検する方法。
【請求項１１】
透析流体の物理的および／または化学的特性が、透析流体中の規定された物質の濃度である請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
透析流体の規定された物質の濃度を決定するために透析流体の導電性が測定される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
透析流体を調製するために水と少なくとも１つの濃厚物が互いに混合され、また透析流体の物理的および／または化学的特性を変化させるために水と１つまたはそれ以上の濃厚物との混合比が変更される請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
無菌フィルターの上流の透析流体の物理的および／または化学的特性が変化する第１の時刻ｔ0と、透析流体の特性の変化が検出される第２の時刻ｔ1との間に、無菌フィルターを包含する透析流体回路の予め規定された部分を通過して流れる透析流体の体積を決定することを含む請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
決定された体積が予め規定された少なくとも１つの参照値と比較される請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
透析流体が、連続するバランスチャンバーのサイクルにおいてそれぞれの場合に予め決定された量の透析流体を送り出すバランスデバイス内で、新鮮な透析流体が使用済の透析流体に対してバランスされ、透析流体の体積がバランスチャンバーのサイクル数および透析流体の予め決定された量から決定される請求項１０〜１５のいずれか１項に記載方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液処理装置の透析流体回路中に配置されている無菌フィルターを点検するためのデバイスを有する体外血液処理のための装置に関する。本発明は体外血液処理を開始する前に、体外血液処理のための装置の透析流体回路内に配置された無菌フィルターを点検する方法にさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
清水および１つまたはそれ以上の濃厚物から透析流体をオンラインで調製することが知られている。清水は一般に微生物をなんら含まずまた濃厚物は通常無菌であるが、それにもかかわらず、オンラインで調製された透析流体が体外血液処理に課される極めて厳格な無菌性への要求をつねに満たすことを保証するのは不可能である。
【０００３】
血液透析濾過法では、透析流体から置換流体をオンラインで調製することが知られている。置換流体は特に無菌性に関する厳格な要求を満たさなければならない。
【０００４】
透析流体および置換流体の無菌性を保証するために、既知の血液処理装置は無菌フィルターを包含し、これは１回の使用後または数回使用された後に交換することができる。ＥＰ  ０  ９３０  ０８０  Ａ１には、新鮮な水からおよび透析流体濃厚物から無菌の透析流体を調製するための第１の無菌フィルター、および透析流体から無菌の置換流体を調製するための第２の無菌フィルター有する血液処理装置が記載されている。両方の無菌フィルターは、透析器の上流に配置されそして透析流体によってフラッシュされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
実用的にみて、血液処理装置に供与される無菌フィルターが実際に装着されていることを確実にすることが必要である。さもないと、透析流体および／または置換流体が無菌でない危険がある。装置にフィルターが装着されていることを自動的に検出するには、装置としては追加的な出費が一般に必要である。
【０００６】
従って、追加的な装置という点では比較的僅かである、無菌フィルターの点検を可能にする体外血液処理のための装置を利用可能にすることが本発明の目的である。本発明の別な目的は体外血液処理装置の無菌フィルターの点検を可能にしそして装置の点で比較的僅かな出費しか必要としない方法を利用可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるとき、これらの目的は特許請求の範囲の１および１０項に規定する特徴によって達せられる。本発明の有利な態様は従属請求の範囲に記載されている。
【０００８】
本発明によるとき、無菌フィルターの点検は、無菌フィルターの上流の透析流体回路で始まる透析流体の物理的および／または化学的特性の変化と、無菌フィルターの下流の透析流体回路での透析流体の特性の変化の検出との間の時間間隔を決定することに基礎をおく。かくして、決定された時間間隔の長さから、血液処理装置に無菌フィルターが装着されているかいないかを結論することができる。この目的のため、決定された時間間隔の長さが、１つの無菌フィルターを代表するまたは異なる配置の様々な無菌フィルターを代表する予め規定された１つまたはそれ以上の参照値と比較される。しかしながら血液処理装置が、バランスチャンバーをもつバランスデバイスを有するなら、時間間隔と相関するパ
ラメータ、例えばバランスチャンバーのサイクルもまた時間間隔の代わりに評価することができる。
【０００９】
血液処理装置に無菌フィルターが装着されていないなら、つまり無菌フィルターの連結端がチューブ配管で橋渡しされているなら、無菌フィルターの上流で始まる透析流体の物理的および／または化学的特性のインパルス型の変化は、無菌フィルターの下流で検出できるようにするには、血液処理装置に無菌フィルターが装着されている場合に比べてより短い伝播時間を必要とする。このことは、無菌フィルターがあるまたはこれがない透析流体回路の予め規定した部分での透析流体の体積が異なることに帰せられる。
【００１０】
本発明の装置および方法の特別な利点は、無菌フィルターそのものに追加的なセンサーが必要でないことである。従って、装置に関する出費が低減される。無菌フィルターの点検は実際の透析処理の前に実施することができる。従って、血液処理装置に無菌フィルターが装着されていることが確認された時にのみ、処理が始まる。無菌フィルターを点検するために、化学的および／または物理的特性が変化している透析流体が第１のチャンバーのみもしくは第２のチャンバーのみを通じて流れるか、または両方のチャンバーを通じて流れるかは問題でない。このため、無菌フィルターが接線フラッシングのためのみに回路内に接続される時にも、無菌フィルターを点検することができる。透析流体の物理的および／または化学的特性は、透析流体中で検出可能である任意のパラメータであってよい。この物理的および／または化学的特性は透析流体中の規定された物質の濃度であるのが好ましい。しかしながら、物理的および／または化学的特性は例えば温度、密度または圧力であってもよい。透析流体中の規定された物質、例えばＮａの濃度の測定は、透析流体の導電性を測定することにより行われるのが好ましい。導電性の測定では、血液処理装置の透析流体回路中に既に設けられている導電性センサーを使用できるのが有利である。無菌フィルターを点検するためには、透析流体の物理的および／または化学的特性を常時ではなく短期間だけにわたって変化させることで十分である。透析流体の特性は短い時間間隔だけ突発的に変化させるのが好ましい。本発明の特に好ましい態様では、透析流体の物理的および／または化学的特性の変化は、透析流体の調製に際して好ましくは短時間のみにわたって、水および１つ以上の濃厚物の混合比を変更させることにより実施される。血液処理装置に無菌フィルターが装着されていることを点検することに加えて、本発明の装置および方法は、血液処理装置に正しい寸法の無菌フィルターが装着されているかを点検することも可能にする。無菌フィルターの寸法の点検は、透析流体の物理的および／または化学的特性の変化を検出することができるまで、透析流体回路の予め規定された部分を通過して流れる透析流体の体積を測定することにより行うのが好ましい。この体積は透析流体回路の予め規定された部分において、透析流体が通過して流れる無菌フィルターの体積に依存する。測定した体積と、寸法が異なる様々な種類の無菌フィルターを表す予め規定した参照値とを比較すると、各々の無菌フィルターを同定することができる。新鮮な透析流体を使用済透析流体に対してバランスさせ、また、バランスチャンバーの連続するサイクルにおいて、予め決めた量の透析流体がそれぞれの場合にそのチャンバー内に送り込まれるような少なくとも１つのバランスチャンバーをもつバランスデバイスを有する血液処理装置では、透析流体の体積はバランスチャンバーのサイクル数および透析流体の予め決めた量から決定するのが有利である。
【００１１】
本発明の例示的な態様は、図面を参照しつつ以下に一層詳細に説明される。
【００１２】
図１には、血液透析装置の主な構造的要素を簡略化された概略図で示す。透析装置は、透析器１を有し、これは半透過性膜２によって第１のチャンバー３と第２のチャンバー４とに分割されており、この第１のチャンバーを通じて透析流体が流れまたこの第２のチャンバーを通じて血液が流れる。第１のチャンバー３は、透析流体回路５に連結されており、これは透析流体導入管６および透析流体排出管７を有する一方、透析器１の第２のチャンバーは血液回路８に連結されている。
【００１３】
透析流体回路５の透析流体導入管６は、第１の管部分９と第２の管部分１０とを有する。透析流体を調製するために第１の管部分９は、無菌フィルター１５の第１のチャンバー１２の流入口にデバイス１１を接続し、該フィルター１５は、微生物を阻止する膜１３によって第１のチャンバー１２と第２のチャンバー１４とに分割されている。第２の導入部分１０は、無菌フィルター１５の第２のチャンバー１４の流出口を透析器の第１のチャンバー３の流入口に接続する。透析器１の第１のチャンバー３の流出口は透析流体排出管７を経由して流出流１６につながる。
【００１４】
新鮮な透析流体を調製するためのデバイス１１は、清水の源泉１１ａ並びに２つの透析流体濃厚物の源泉１１ｂおよび１１ｃを有する。水の源泉１１ａは水の管１１ｄを経由して、また濃厚物の源泉１１ｂおよび１１ｃは濃厚物の管１１ｅおよび１１ｆを経由して混合点Ｍに接続され、この点Ｍから透析流体導入管９が発する。比例ポンプＰ１、Ｐ２およびＰ３は、水の管および濃厚物の管に連結され、ポンプの流速は、水と濃厚物との混合比を設定して、透析流体を混合するのに用いられる。
【００１５】
使用済の透析流体に対して新鮮な透析流体をバランスさせるため、バランスチャンバーとして設計されそして第１および第２の補助チャンバー１７、１９を有するバランスデバイス１８が使用される。第１の補助チャンバー１７は透析流体導入管６の第１の管部分９に連結される一方、第２の補助チャンバー１９は透析流体排出管７に連結される。第２の補助チャンバー１９の上流において、透析流体ポンプ２０は透析流体排出管に連結される。実際には、ほとんど連続的な流れを可能にするために、逆相で作用する第２のバランスチャンバーが、第１のバランスチャンバー１８と平行して使用される。しかしながら、簡明のために第２のバランスチャンバーは示されていない。
【００１６】
第１のバイパス弁２２が連結されている第１のバイパス管２１は、無菌フィルター１５の第１のチャンバー１２の流出口から、透析流体ポンプ２０の上流にある透析流体排出管７に至る。透析流体導入管６の第２の管部分１０において透析器１の上流に第１の締め切り部品２３が配置され、また透析流体排出管７において透析器の下流に第２の締め切り部品２４が配置される。第２のバイパス弁２６が連結される第２のバイパス管２５は、第１の締め切り部品２３の上流の透析流体導入管６の第２の管部分１０を、第２の締め切り部品２４の下流の透析流体排出管７に接続する。
【００１７】
第１および第２のバイパス管２１、２５の下流の、また透析流体ポンプ２０の下流の透析流体排出管７には、透析流体の導電性を測定するためのデバイス２８が連結される。第１のバイパス管２１の下流そして透析流体ポンプ２０の上流において、限外濾過管４６が透析流体排出管７から分岐し、そして第２の補助チャンバー１９の下流の透析流体排出管へとつながる。限外濾過管４６には限外濾過ポンプ４５が連結されている。
【００１８】
血液回路８は、患者から来そして透析器１の第２のチャンバー４の流入口に接続する導入管２９を有する。透析器１の第２のチャンバー４の流出口は、ドリップチャンバー３１に連結されている血液排出管３０を経由して患者につなげられる。    
【００１９】
また、透析装置は、制御管（図示せず）を介して、透析流体ポンプならびに限外濾過ポンプ２０、４５、比例ポンプＰ１、Ｐ２、Ｐ３、締め切り部品２２、２３、２４および２６ならびにバランスデバイス１８を制御する中央制御装置３４を有する。
【００２０】
透析処理の際に、透析流体を調製するために、バランスデバイス１８の第１の補助チャンバー１７を経由しそして無菌フィルター１５を経由して、透析流体がデバイス１１から
透析器の第１の補助チャンバー３内に流入するように、第１および第２の締め切り部品２３、２４が開放され、そして第１および第２のバイパス弁２２、２６が閉鎖される。次いで、透析流体はバランスデバイス１８の第２の補助チャンバー１９を経由して透析器の第１のチャンバーから流出流１６へと流れる。無菌フィルター１５は無菌の透析流体が透析器１に到達することを保証する。
【００２１】
無菌フィルター１５をフラッシュするために、第１および第２の締め切り部品２３、２４が閉鎖され、そして第１のバイパス弁２２が開放され、その結果、透析流体が流出流１６中に直接流出する。第２のバイパス弁２６を開放し、第１および第２の締め切り部品２３および２４を閉鎖すると、フラッシュモードの後、第２のバイパス管は透析器を迂回するのに役立つ。ここで再び透析流体は流出流１６中に直接流出する。
【００２２】
無菌フィルター１５は１回またはそれ以上使用することが企図され、また管の接続が外されている際に置き換えることができる。無菌フィルターを点検するためのデバイス３５は実際の透析処理の開始にあたって、透析装置に無菌フィルターが装着されていることを保証する。無菌フィルター１５を点検するためのこのデバイス３５は計算装置３６を有し、この計算装置はデータ配線３７を経由して中央制御装置３４に、そしてデータ配線４０を経由して警告装置３８に接続されており、この警告装置は聴覚的および／または視覚的な警告を発する。一方、警告装置３８はデータ配線３９を経由して制御装置３４に接続されており、警告発生の際、透析機に無菌フィルターを装着させるために、透析処理に備えるルーチンを中断する。
【００２３】
透析処理に備えるルーチンに際して、デバイス３５は以下の方法で無菌フィルターを点検する。
【００２４】
最初に、比例ポンプＰ２、Ｐ３でなくＰ１のみが操作されて透析流体回路６が新鮮水でフラッシュされる。次いで、２つのポンプＰ２およびＰ３の一方が短時間運転されて濃厚物のボーラスがつくられ、それが透析流体での導電性のインパルスとして検出される。この導電性インパルスは透析流体導入管６（これには無菌フィルター１５がある）、透析器１および透析流体排出管７を通じて伝搬し、ついには透析流体の導電性を測定するためのデバイス２８に到達しそして検出される。
【００２５】
計算装置３６は、透析流体を調製するためのデバイス１１によって導電性インパルスが発生する第１の時刻と、導電性を測定するためのデバイス２８によって導電性インパルスが検出される第２の時刻との間の時間間隔Δｔを決定する手段を有する。計算装置３６は時間間隔Δｔの長さを、使用する無菌フィルター１５を表す予め規定された参照値と比較するための手段もまた有する。測定を開始する時間ｔは、特性例えば導電性インパルスの変化の発生に関連する所望の任意の信号によって定義される。測定の開始時間までの測定長さのある時点で導電性インパルスを検出するために、別な導電性センサーが装備されてよい。
【００２６】
図２は、透析流体の導電性を時間の関数として示し、時間軸はバランスチャンバーのサイクルで示される。バランスチャンバーの連続するサイクルにおいてバランスデバイス１８はそれぞれの場合に予め規定された量の透析流体を送り出すので、送出される透析流体の体積とバランスチャンバーのサイクルの数との間に予め規定された一定の関係がある。本例では、５００ｍｌ／分の透析流体流速が設定され、バランスチャンバーのサイクルの所要時間は３.３秒である。この例示的な態様では、バランスチャンバー充填量は３０ｍ／ｌである。従って、例えば１５のバランスチャンバーサイクルは時間推移４９.５秒および体積差４５０ｍｌに相当する。
【００２７】
図２は、透析装置に無菌フィルター１５が装着されていない場合、４０のバランスチャンバーサイクルに相当するΔｔ１３２秒の時間推移後のｔ＝ｔ1で、時刻ｔ＝０で開始される導電性インパルスが検出されうることを示す。透析装置に無菌フィルター１５が装着されている場合、導電性インパルスは５５バランスチャンバーサイクル後のｔ＝ｔ1’つまり１８１.５秒まで導電性インパルスは検出されない。この場合、導電性インパルスの検出は導電性の急激な増加の検出によってなされる。
【００２８】
計算装置３６においては、時間推移に相当するバランスチャンバーのサイクル数が、バランスチャンバーサイクル４０〜５５の間、例えば５０のバランスチャンバーサイクルにある予め規定された参照値と比較される。決定された時間推移が参照値より小さい場合、計算装置３６は警告装置３８に警告信号を送る。この警告装置は聴覚的および／または視覚的な警告を送りまた制御装置を経由して透析処理に備えるルーチンを中断する。
【００２９】
時間推移Δｔは無菌フィルターを含む透析流体回路の予め規定された部分を通じて流れる透析流体の体積に依存する。従って、体積がより大きい無菌フィルターは体積がより小さい無菌フィルターに比べて時間推移をより大きくする。
【００３０】
体積が規定された無菌フィルターを同定するために計算装置は時間推移を、規定された体積を有する無菌フィルターをそれぞれ特徴づける予め規定された限界値と比較する。時間推移がそれぞれの特徴的限界値より大きいなら、無菌フィルターがそれぞれ使用されていることが結論される。
【００３１】
上記した例示的な態様では、導電性を測定するためのデバイス２８が第１および第２のバイパス管２１、２５の下流に配置されているので、無菌フィルター１５は透析器１を通過して流れる流体によっても、そしてまた第１および第２のバイパス管２１、２５を通過して流れる流体によっても点検することができる。しかしながら、デバイス２８は透析流体の導入管１０の第２の部分に配置されることもできる。しかしながらこの場合、第１のバイパス管２１を通過して流れる流体によって無菌フィルターを点検することはできない。他方、透析流体の導入管および排出管の一部分が省かれているので、デバイス２８のこのような配置において、無菌フィルターが封入する予め規定された体積はより小さい。同時に、使用すべき参照値が変化する。バイパス管２１によって測定するとき透析流体は、無菌フィルター１５の１つのチャンバーだけを通過して流れることに特に留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】無菌フィルターを点検するデバイスを有する血液透析装置の主要な構造的要素の極めて簡略化された概略図を示す。
【図２】無菌フィルターのある場合とない場合の、時間の関数としての透析流体の導電性を示す。
【図１】
2005013735.tif 000003
【図２】
2005013735.tif 000004