(57)【要約】体外血液処理装置は、体外血液回路（６、７）上のそれぞれの測定部位に配置された少なくとも１つの圧力センサ（２４、２５）と、少なくとも圧力センサ（２４、２５）に動作可能に接続された電子制御ユニット（２３）とを備える。電子制御ユニット（２３）は圧力センサ（２４、２５）から、測定部位における測定血圧（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受信することと、測定部位以外の基準部位における血液実圧力（Ｐｉｎｌｅｔ、Ｐｏｕｔｌｅｔ）を取得するために、数学的補正モデルによって血液測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）を補正することと、についての処理を少なくとも実行するように構成される。基準部位と計測部位との間には、回路セクションと、任意選択で少なくとも１つの追加のデバイス（１８、２７、２８）とが位置する。数学的補正モデルは、回路セクション、任意選択で追加のデバイス（１８、２７、２８） での圧力降下のモデルである。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
体外血液処理装置であって、
血液処理デバイス（２）と、
前記血液処理デバイス（２）に結合された体外血液回路（６、７）と、
血液ポンプ（８）と、前記血液ポンプ（８）に結合されるように構成された前記体外血液回路（６、７）のポンプセクションと、
任意選択で、前記体外血液回路（６、７）及び／又は前記血液処理デバイス（２）に動作的に接続された処理液回路（１２）と、
前記体外血液回路（６、７）上のそれぞれの測定部位に配置された少なくとも１つの圧力センサ（２４、２５）と、
少なくとも前記圧力センサ（２４、２５）に動作的に接続された電子制御ユニット（２３）と、を備え、
前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、
‐前記圧力センサ（２４、２５）から前記測定部位における測定血圧（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受け取ること、
‐前記測定部位以外の基準部位における血液実圧力（Ｐｉｎｌｅｔ、Ｐｏｕｔｌｅｔ）を取得するために、数学的補正モデルを通して前記血液測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）を補正することであって、前記基準部位と前記測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイス（１８、２７、２８）が位置し、前記数学的補正モデルは、前記回路セクション及び任意選択で前記追加のデバイス（１８、２７、２８）における圧力降下のモデルである、補正すること、
を実行するように構成される、体外血液処理装置。
【請求項２】
体外血液処理装置であって、
血液処理デバイス（２）と、
前記血液処理デバイス（２）に結合された体外血液回路（６、７）と、
血液ポンプ（８）と、前記血液ポンプ（８）に結合されるように構成された前記体外血液回路（６、７）のポンプセクションと、
任意選択で、前記体外血液回路（６、７）及び／又は前記血液処理デバイス（２）に動作的に接続された処理液回路（１２）と、
前記体外血液回路（６、７）上の測定部位に配置された圧力センサ（２４、２５）と、
少なくとも前記圧力センサ（２４、２５）に動作的に接続された電子制御ユニット（２３）と、を備え、
前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、
‐前記圧力センサ（２４、２５）から前記測定部位における測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受け取ること、
‐前記測定部位と、前記測定部位以外の基準部位との間の圧力降下を判定することであって、前記基準部位は前記体外血液回路上の部位であり、前記基準部位と前記測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で、少なくとも１つの追加のデバイスが位置する、判定すること、
を実行するように構成される、体外血液処理装置。
【請求項３】
圧力降下を判定することは、前記回路セクション内、及び、任意選択で、前記追加のデバイス内、の圧力降下の数学的補正モデルを通して達成される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置であって、前記体外血液回路（６、７）は、前記血液処理デバイス（２）の血液入口ポート（３ａ）に接続された血液回収ライン（６）と、前記血液処理デバイス（２）の血液出口ポート（３ｂ）に接続された血液戻りライン（７）とを備え、前記少なくとも１つの圧力センサ（２４、２５）は、前記血液処理デバイス（２）の上流の前記血液回収ライン（６）に配置された第１の圧力センサ（２４）を備え、前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、
‐前記第１の圧力センサ（２４）から、前記血液処理デバイス（２）の上流の第１の測定血圧（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受け取ること、
‐前記血液処理デバイス（２）の前記血液入口ポート（３ａ）における第１の実血圧（Ｐｉｎｌｅｔ）を取得するために、第１の数学的補正モデルを通して前記第１の測定血圧（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ）を補正すること、
を実行するように構成される、装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の装置であって、前記少なくとも１つの圧力センサ（２４、２５）は、前記血液処理デバイス（２）の下流の前記血液戻りライン（７）上に位置する第２の圧力センサ（２５）を備え、前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、
‐前記第２の圧力センサ（２５）から、前記血液処理デバイス（２）の下流の第２の測定血圧（Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受け取ること、
‐前記血液処理デバイス（２）の前記血液出口ポート（３ｂ）における第２の血液実圧力（Ｐｏｕｔｌｅｔ）を取得するために、第２の数学的補正モデルを通して前記第２の血液測定圧力（Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）を補正すること、
を実行するように構成される、装置。
【請求項６】
前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、前記血液処理デバイス（２）の実際の圧力降下（ＤＰａｃｔｕａｌ）を、前記第１の実血圧（Ｐｉｎｌｅｔ）と前記第２の血液実圧力（Ｐｏｕｔｌｅｔ）との間の差分として計算すること、を実行するように構成される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の装置であって、前記血液処理デバイス（２）は、半透膜（５）により互いに分離された血液チャンバ（３）と流体チャンバ（４）とを備え、前記血液チャンバ（３）は、前記血液入口ポート（３ａ）と前記血液出口ポート（３ｂ）とを有し、前記流体チャンバ（４）は、少なくとも１つの流体出口ポート（４ｂ）を有し、前記処理液回路（１２）は、前記半透膜（５）を通してろ過された廃液を受け取るように前記流体チャンバ（４）の前記流体出口ポート（４ｂ）に接続された排出ライン（１０）を備え、前記装置（１）は、前記排出ライン（１０）上に配置された少なくとも１つの排出液圧力センサ（２６）を備え、前記電子制御ユニット（２３）は少なくとも、
‐前記排出液圧力センサ（２６）から、ろ過された廃液圧力（Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔ）に相関する信号を受け取ること、
を実行するように構成される、装置。
【請求項８】
前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、前記第１の実血圧（Ｐｉｎｌｅｔ）とろ過された前記廃液圧力（Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔ）との間の差分として、前記血液処理デバイス（２）の実際のアクセス膜間圧（ＴＭＰａａｃｔｕａｌ）を計算すること、を実行するように構成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記電子制御ユニット（２３）は、少なくとも、前記血液処理デバイス（２）の実際の膜間圧（ＴＭＰａｃｔｕａｌ）を、式  ＴＭＰａｃｔｕａｌ  ＝（（Ｐｉｎｌｅｔ  ＋  Ｐｏｕｔｌｅｔ）／２）−Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔによって計算すること、を実行するように構成され、
任意選択で、前記流体チャンバ（４）は、少なくとも流体入口ポート（４ａ）を有し、
前記処理液回路（１２）は、前記流体チャンバ（４）の前記流体入口ポート（４ａ）に接続された透析ライン（１１）を備える、請求項５を引用する請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの追加のデバイスは、血液加温デバイス（１８）及び／又は気体交換器及び／又は追加の血液処理デバイス（２７、２８）である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記血液戻りライン（７）上に配置された脱気チャンバ（９）を備え、前記圧力センサ（２５）は、前記脱気チャンバ（９）内に位置し、前記少なくとも１つの追加のデバイス（１８、２８）は、前記血液処理デバイス（２）と前記脱気チャンバ（９）との間で前記血液戻りライン（７）上に配置され、前記基準部位は前記血液処理デバイス（２）の前記血液出口ポート（３ｂ）にある、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記基準部位は、前記体外血液回路上の基準部位である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記基準部位は、前記測定部位よりも前記血液処理デバイスに近い、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
前記測定部位は、前記血液ポンプと前記血液処理デバイスとの間の位置にある、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記電子制御ユニットは、前記基準部位における前記血液実圧力の関数として、前記血液処理デバイスの膜間圧を計算するように構成される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記電子制御ユニットは、前記測定部位における前記測定血圧と、前記測定部位及び前記基準部位の間の判定された圧力降下との、特に、前記測定部位における前記測定血圧の平均値と、前記判定された圧力降下との、関数として、前記血液処理デバイスの膜間圧を計算するように構成される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の装置であって、前記装置は、前記体外血液処理又は前記処理液回路のいずれかにおいて補助測定部位に配置された補助圧力センサを備え、前記電子制御ユニットは、
・前記補助圧力センサから、前記補助測定部位での測定補助圧力に相関する信号を受信し、
・任意選択で、前記補助測定部位以外の補助基準部位における実際の補助圧力を取得するために、補助数学的補正モデルを通して前記補助測定圧力を補正し、ここで、前記補助基準部位と前記補助測定部位との間に、補助回路セクション及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイスが位置し、前記補助数学的補正モデルは、前記補助回路セクション及び任意選択で前記追加のデバイスにおける補助圧力降下のモデルであり、
・任意選択で、前記補助測定部位と前記補助基準部位との間の補助圧力降下を判定し、
・前記血液処理デバイスの膜間圧を、
‐前記基準部位の前記血液実圧力、又は、前記測定部位における前記測定血圧及び前記測定部位と前記基準部位との間の前記判定された圧力降下のいずれか、及び、
‐補助基準部位の実際の圧力、又は、前記補助測定部位における前記測定圧力及び前記補助測定部位と前記補助基準部位との間の判定された圧力降下、又は、前記補助測定部位における前記測定圧力のいずれか、
の関数として計算する、ように構成される、装置。
【請求項１８】
前記体外血液回路は、血液回収ライン及び血液戻りラインを含み、前記圧力センサは、前記血液回収ライン上又は前記血液戻りライン上に位置し、前記補助圧力センサは、前記血液回収ライン及び前記血液戻りラインの他方に位置する、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記体外血液回路は、血液回収ライン及び血液戻りラインを含み、前記圧力センサは、前記血液回収ライン上又は前記血液戻りライン上に位置し、前記補助圧力センサは、前記処理液回路、特に前記処理液回路の排出ライン上に位置する、請求項１７に記載の装置。
【請求項２０】
前記補助基準部位は、前記体外血液回路上又は前記処理液回路上の基準部位である、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２１】
前記補助基準部位は、前記体外血液回路の血液戻りライン上の基準部位であり、特に、前記血液戻りライン上の静脈点滴チャンバに位置する、請求項１７〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記電子制御ユニットは、前記測定部位における前記血圧の平均値を取得するために、前記測定部位における前記血液の前記測定圧力に相関する前記信号を処理するように構成される、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の装置であって、前記電子制御ユニットは、前記測定部位に位置する前記圧力センサと、前記血液ポンプとに接続され、
所望の血液流量値の定流量成分と、実質的にゼロの平均値を有する可変流量成分とを含む可変血液流量を生成するように前記血液ポンプを移動させ、ここで前記可変血液流量は、少なくとも測定部位において、平均値（Ｐａｖｇ）の周りで振動する圧力成分（ΔＰ（ｔ））を含む時間（Ｐ（ｔ））において可変である圧力経過を生成し、
前記圧力センサから、少なくとも１つ、特に複数の、前記平均値（Ｐａｖｇ）に関する圧力振動を含む期間（Ｔ）に対する複数の圧力値（Ｐｊ）を受け取り、ここで前記圧力値（Ｐｊ）は連続する時刻（ｔｊ）で測定される、
ように構成される、装置。
【請求項２４】
前記測定部位における測定圧力に相関する前記信号は、平均値（Ｐａｖｇ）の周りで振動する圧力成分（ΔＰ（ｔ））を含む時間（Ｐ（ｔ））において可変である圧力経過を含む（すなわち、である）ことを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記電子制御ユニットは、前記数学的補正モデルを通して前記測定圧力の前記平均値（Ｐａｖｇ）を補正するように構成される、請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２６】
前記電子制御ユニットは、前記測定部位と前記基準部位との間の前記測定圧力の前記平均値（Ｐａｖｇ）の前記圧力降下を判定するように構成される、請求項２２〜２５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２７】
体外血液処理装置における圧力を監視するための方法であって、前記体外血液処理装置は、
血液処理デバイス（２）と、
前記血液処理デバイス（２）に結合された体外血液回路（６、７）と、
血液ポンプ（８）と、前記血液ポンプ（８）に結合されるように構成された前記体外血液回路（６、７）のポンプセクションと、
任意選択で、前記体外血液回路（６、７）及び／又は前記血液処理デバイス（２）に動作的に接続された処理液回路（１２）と、
前記体外血液回路（６、７）上のそれぞれの測定部位に配置された少なくとも１つの圧力センサ（２４、２５）と、を備え、
前記方法は、
‐前記圧力センサ（２４、２５）から前記測定部位の測定血圧（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）に相関する信号を受け取ることと、
‐前記測定部位以外の基準部位における血液実圧力（Ｐｉｎｌｅｔ、Ｐｏｕｔｌｅｔ）を取得するために、数学的補正モデルを通して前記血液測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）を補正することであって、前記基準部位と前記測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイス（１８、２７、２８）が位置し、前記数学的補正モデルは、前記回路セクション及び任意選択で前記追加のデバイス（１８、２７、２８）における圧力降下のモデルである、補正することと、
を含む、方法。
【請求項２８】
前記数学的補正モデルは物理方程式から構築され、前記数学的補正モデルは、前記回路セクションと、任意選択で、前記追加のデバイス（１８、２７、２８）との幾何学的形状の関数である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記数学的補正モデルは、血液動粘度又は血液絶対粘度の関数である、請求項２７又は２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記数学的補正モデルは、血液流量（Ｑｂ）及び血液ヘマトクリットの、任意選択で、血液温度及び／又は血液蛋白質濃度の関数である、請求項２７〜２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記数学的補正モデルは、複数の実験データセットから導出された測定誤差（Ｅ）の経験的なモデルであり、前記測定誤差（Ｅ）は、前記測定部位における前記血液測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）と前記基準部位における前記血液実圧力（Ｐｉｎｌｅｔ、Ｐｏｕｔｌｅｔ）との間の差分である、請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記数学的補正モデルは、前記複数の実験データセットを通して収集された前記測定誤差（Ｅ）と前記複数の実験データセットを通して収集された１つ以上のパラメータとの比較の回帰分析から導出され、前記パラメータは、前記体外血液処理装置（１）の前記血液測定圧力（Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ、Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ）及び少なくとも１つのさらなる動作パラメータを含み、前記少なくとも１つのさらなる動作パラメータは前記血液流量（Ｑｂ）を含む、請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体外血液処理装置及び体外血液処理装置内の圧力を監視する方法に関する。
【０００２】
特に、本発明は、実際の圧力を監視するための測定圧力の補正に関する。
【０００３】
体外血液処理は患者から血液を取り出し、血液を患者の外部で処理し、処理された血液を患者に戻すことを含む。体外血液処理は典型的には患者の血液から望ましくない物質又は分子を抽出し、血液に望ましい物質又は分子を加えるために使用される。体外血液処理は、患者が一時的又は恒久的な腎不全を患った場合など、血液から物質を効果的に除去することができない患者に用いられる。これらの患者及び他の患者は例えば、血液に物質を添加又は除去するため、酸／塩基平衡を維持するため、又は過剰な体液を除去するため、又は体外気体交換プロセスを実施するために、体外血液処理を受け得る。
【０００４】
体外血液処理は、典型的には、例えば定常流で患者から血液を取り出し、血液が半透膜を通過して流れることを可能にする処理ユニット（透析器又は血液フィルタなど）の、血液チャンバとも呼ばれる一次チャンバに血液を導入することによって達成される。半透膜は、処理のタイプに応じて、血液中の物質が一次チャンバから二次チャンバへと膜を横切ることを選択的に可能にし、また、二次チャンバ内の物質が一次チャンバ内の血液へと膜を横切ることを選択的に可能にする。
【０００５】
体外血液処理療法の間、圧力は、装置の適切な動作のために、及び／又は不具合及び障害の診断を可能にするために、監視される。
【０００６】
特に、膜デバイスで作動する場合、圧力降下（ＤＰ）及び膜間圧（ＴＭＰ）は詰まり（デバイスの詰まりは長期稼働での過剰なろ過に起因するフィルタ中の材料の蓄積により引き起こされ得る）、凝固、及び／又は繊維破断の危険性の防止をする血液処理デバイスを診断する目的ために監視され得る。
【背景技術】
【０００７】
これらの測定は、血液処理デバイスの上流及び下流の血液回路に配置された圧力センサ、並びに液体回路に配置された圧力センサを使用して行われる。
【０００８】
血液回路、血液回収ライン、及び血液戻りライン内のセンサは、血液処理デバイスから間隔を置くことができる。圧力センサと血液処理デバイスとの間に配置された管セクション、及び血液回路内の追加のアクセサリ（血液加温デバイスのよう）、及び／又はいくつかの血液処理デバイスを直列に統合した併用療法の発展は、上記圧力センサを介して実行される圧力測定にバイアスを導入する。
【０００９】
したがって、述べられた圧力センサを介してシステムにより提供される圧力降下（ＤＰ）及び膜間圧（ＴＭＰ）は、厳密な値ではない（過大評価又は過小評価）。通常、このような値は、血液処理デバイスと直列であり、上流及び下流の圧力センサの間に位置する無視された圧力降下の存在に起因して過大評価される。この過大評価された値は、凝固している／凝固した旨のアラーム又はＴＭＰが高すぎる旨のアラームの発生によって誘導される場合、潜在的な短縮された処理を導く。
【００１０】
文献米国特許出願公開第２０１３／０００６１２８号明細書は、透析などの治療の間に、被験者の血圧の急速な症候性の悪化を予想するための方法を実施するための医療システムに含まれる監視デバイスを開示している。被験者のパルス発生器（心臓）に関するパルス形状パラメータは、被験者の心血管系のシステムに結合された体外血流回路に配置された圧力センサによって記録される。圧力センサは、被験者の血管内の圧力変動を検出するように構成される。測定期間の間に、１つ以上のパルス形状パラメータが判定基準を満たすかどうかが調べられる。判定基準が被験者の予測された急激な症候性血圧低下を示すことがわかった場合、出力が生成される。判定基準は、受信されたパルス形状パラメータについて計算されたパルス振幅測定、又はこのように計算されたパルス振幅測定に基づいて計算された統計的分散測定に基づいて動作することができる。
【００１１】
文献米国特許出願公開第  ２０１７／００６５７６０号明細書は、処理ユニット、血液除去ライン及び血液戻りライン、置換流体の注入ライン、ならびに処理ユニットに接続された流体排出ラインを有する体外血液処理のための装置を示す。膜間圧の調整デバイスは、ラインの１つで稼働し、制御ユニットは、第１の増加を設定することによって調整デバイスに命令し、第１の増加に対応する制御パラメータの値を決定し、制御パラメータの値を基準値と比較し、制御パラメータの値が基準値より大きい場合、第１の増加より大きい第２の増加を設定することによって調整デバイスに命令するように構成される。
【発明の概要】
【００１２】
上記を鑑みて、本発明に係る実施形態では、体外血液処理装置における血液処理の精度を向上させることを目的とする。
【００１３】
本発明に係る実施形態の目的は、体外血液処理装置における圧力測定の精度及び信頼性の制御を改善することである。
【００１４】
特に、より正確な圧力降下（ＤＰ）及び膜間圧（ＴＭＰ）情報を提供することを目的とする。
【００１５】
追加のデバイス及び／又はチューブセクションの存在に依存しない圧力降下（ＤＰ）及び膜間圧（ＴＭＰ）測定を提供することがさらなる目的である。
【００１６】
Ｐ）及び膜間圧（ＴＭＰ）情報に基づいて、より良好な不具合診断（例えば、凝固）を開発することがさらなる目的である。このようにして、早すぎるＴＭＰ又は凝固アラームを回避し、使い捨てセットのより長い使用を達成することによって、コストを低減することが可能である。
【００１７】
体外血液処理装置のコストに影響を及ぼすことなく、上記の目的を提供することがさらなる目的である。
【００１８】
上記目的の少なくとも１つは、追加のデバイス及び／又は上記デバイスを接続する回路セクションにおける上記圧力降下の数学的モデルから得られる（血液加温デバイス又は気体交換器のような追加のデバイス及び／又はチューブセクションによる）圧力降下の推定値を用いて圧力測定値を補正することにより実質的に達成される。
【００１９】
特に、上記目的の少なくとも１つは、実質的に、添付の特許請求の範囲の１つ以上による体外血液処理装置及び体外血液処理装置内の圧力を監視するための方法によって達成される。
【００２０】
本発明の態様が以下に記載される。
【００２１】
第１の独立した態様によれば、体外血液処理装置は、
血液処理デバイスと、
血液処理デバイスに結合された体外血液回路と、
血液ポンプと、血液ポンプに結合されるように構成された体外血液回路のポンプセクションと、
任意選択で、体外血液回路及び／又は血液処理デバイスに動作的に接続された処理液回路と、
体外血液回路上の測定部位に配置された圧力センサと、
少なくとも圧力センサに動作的に接続された電子制御ユニットと、を備え、
電子制御ユニットは、少なくとも、
‐圧力センサから測定部位における測定圧力に相関する信号を受け取ること、
‐測定部位と、測定部位以外の基準部位との間の圧力降下を判定することであって、基準部位は体外血液回路上の部位であり、基準部位と測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で、少なくとも１つの追加のデバイスが位置する、判定すること、  を実行するように構成される、体外血液処理装置。
【００２２】
先行する態様の１つによるさらなる態様において、圧力降下を判定することは、回路セクション内、及び、任意選択で、追加のデバイス内、の圧力降下の数学的補正モデルを通して達成される。
【００２３】
第１の独立した態様によれば、体外血液処理装置は、
血液処理デバイスと、
血液処理デバイスに結合された体外血液回路と、
血液ポンプと、血液ポンプに結合されるように構成された体外血液回路のポンプセクションと、
任意選択で、体外血液回路及び／又は血液処理デバイスに動作的に接続された処理液回路と、
体外血液回路上の測定部位に配置された圧力センサと、
少なくとも圧力センサに動作的に接続された電子制御ユニットと、を備え、
電子制御ユニットは、少なくとも、
‐圧力センサから測定部位における測定圧力に相関する信号を受け取ること、
‐測定部位以外の基準部位における血液実圧力を取得するために、数学的補正モデルを通して血液測定圧力を補正することであって、基準部位と測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイスが位置し、数学的補正モデルは、回路セクション及び任意選択で追加のデバイスにおける圧力降下のモデルである、補正すること、を実行するように構成される。
【００２４】
第２の独立した態様によれば、体外血液処理装置における圧力を監視するための方法が記載され、
ここで、体外血液処理装置は、
血液処理デバイスと、
血液処理デバイスに結合された体外血液回路と、
血液ポンプと、血液ポンプに結合されるように構成された体外血液回路のポンプセクションと、
任意選択で、体外血液回路及び／又は血液処理デバイスに動作的に接続された処理液回路と、
体外血液回路上のそれぞれの測定部位に配置された少なくとも１つの圧力センサと、を備え、
方法は、
‐圧力センサから測定部位の測定血圧に相関する信号を受け取ることと、
‐測定部位以外の基準部位における血液実圧力を取得するために、数学的補正モデルを通して血液測定圧力を補正することであって、基準部位と測定部位との間に、回路セクション、及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイスが位置し、数学的補正モデルは、回路セクション及び任意選択で追加のデバイスにおける圧力降下のモデルである、補正することと、を含む。
【００２５】
先行する態様の１つによるさらなる態様では、基準部位は、体外血液回路上の基準部位である。
【００２６】
先行する態様の１つによるさらなる態様では、基準部位は、測定部位よりも血液処理デバイスに近い。
【００２７】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、測定部位は、血液ポンプと血液処理デバイスとの間の位置にある。
【００２８】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、電子制御ユニットは、基準部位における血液実圧力の関数として、血液処理デバイスの膜間圧を計算するように構成される。
【００２９】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、電子制御ユニットは、測定部位における測定血圧と、測定部位及び基準部位の間の判定された圧力降下との、特に、測定部位における測定血圧の平均値と、判定された圧力降下との、関数として、血液処理デバイスの膜間圧を計算するように構成される。
【００３０】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、装置は、体外血液処理又は処理液回路のいずれかにおいて補助測定部位に配置された補助圧力センサを備え、電子制御ユニットは、
・補助圧力センサから、補助測定部位での測定補助圧力に相関する信号を受信し、
・任意選択で、補助測定部位以外の補助基準部位における実際の補助圧力を取得するために、補助数学的補正モデルを通して補助測定圧力を補正し、ここで、補助基準部位と補助測定部位との間に、補助回路セクション及び任意選択で少なくとも１つの追加のデバイスが位置し、補助数学的補正モデルは、補助回路セクション及び任意選択で追加のデバイスにおける補助圧力降下のモデルであり、
・任意選択で、補助測定部位と補助基準部位との間の補助圧力降下を判定し、
・血液処理デバイスの膜間圧を、
‐基準部位の血液実圧力、又は、測定部位における測定血圧及び測定部位と基準部位との間の判定された圧力降下のいずれか、及び、
‐補助基準部位の実際の圧力、又は、補助測定部位における測定圧力及び補助測定部位と補助基準部位との間の判定された圧力降下、又は、補助測定部位における測定圧力のいずれか、の関数として計算する、ように構成される。
【００３１】
先行する態様によるさらなる態様では、体外血液回路は、血液回収ライン及び血液戻りラインを含み、圧力センサは、血液回収ライン上又は血液戻りライン上に位置し、補助圧力センサは、血液回収ライン及び血液戻りラインの他方に位置する。
【００３２】
先行する態様によるさらなる態様では、体外血液回路は、血液回収ライン及び血液戻りラインを含み、圧力センサは、血液回収ライン上又は血液戻りライン上に位置し、補助圧力センサは、処理液回路、特に処理液回路の排出ライン上に位置する。
【００３３】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、電子制御ユニットは、測定部位における血圧の平均値を取得するために、測定部位における血液の測定圧力に相関する信号を処理するように構成される。
【００３４】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、電子制御ユニットは、測定部位に位置する圧力センサと、血液ポンプとに接続され、
所望の血液流量値の定流量成分と、実質的にゼロの平均値を有する可変流量成分とを含む可変血液流量を生成するように血液ポンプを移動させ、ここで可変血液流量は、少なくとも測定部位において、平均値（Ｐａｖｇ）の周りで振動する圧力成分（ΔＰ（ｔ））を含む時間（Ｐ（ｔ））において可変である圧力経過を生成し、
圧力センサから、少なくとも１つ、特に複数の、平均値（Ｐａｖｇ）に関する圧力振動を含む期間（Ｔ）に対する複数の圧力値（Ｐｊ）を受け取り、ここで圧力値は連続する時刻（ｔｊ）で測定される、ように構成される。
【００３５】
例えば、各圧力平均値演算には、３〜７回の振動の時間周期が使用される。特に、平均圧力値を決定するのに十分であれば、血液ポンプによって引き起こされる１つの圧力振動よりもより短い時間を使用してもよい。
【００３６】
先行する態様のうちの１つによるさらなる態様では、測定部位における測定圧力に相関する信号は、平均値（Ｐａｖｇ）の周りで振動する圧力成分（ΔＰ（ｔ））を含む（すなわち、である）時間（Ｐ（ｔ））において可変である圧力経過を含む。
【００３７】
先行する３つの態様のうちの１つによるさらなる態様において、電子制御ユニットは、数学的補正モデルを通して測定圧力の平均値（Ｐａｖｇ）を補正するように構成される。
【００３８】
先行する４つの態様のうちの１つによるさらなる態様において、電子制御ユニットは、測定部位と基準部位との間の測定圧力の平均値（Ｐａｖｇ）の圧力降下を判定するように構成される。
【００３９】
先行する態様の１つによる第３の態様において、回路セクションはチューブセクションであり、任意選択で、チューブセクションの長さは２００ｍｍ〜１０００ｍｍであり、任意選択で、回路セクションはオス／メス・ルアーコネクタのような１つ以上のコネクタを含む。
【００４０】
先行する態様のうちの１つによる第４の態様では、少なくとも１つの追加のデバイスが血液加温デバイス、気体交換器、血液潅流デバイス、又は別の追加の血液処理デバイスであり、任意選択で、血液加温デバイスは血液経路の範囲を定める血液加温バッグ又はカセットを備えるか、又はそれに結合されるように構成される。
【００４１】
先行する態様のうちの１つによる第５の態様では、装置が追加のデバイスを備えるか、又はそれに結合されるように構成される。
【００４２】
先行する態様のいずれかによる第６の態様では体外血液回路は、血液回収ライン及び血液戻りラインを備え、圧力センサは血液回収ライン及び／又は血液戻りライン上に位置する。
【００４３】
先行する態様による第７の態様では、血液処理デバイスが血液回収ラインに接続された血液入口ポートと、血液戻りラインに接続された血液出口ポートとを提供し、任意選択で、圧力センサは任意選択で、２００ｍｍから１０００ｍｍの間の距離で、血液入口ポート及び／又は血液出口ポートから間隔をあける。
【００４４】
先行する態様による第８の態様では血液処理デバイスが半透膜によって互いに分離された血液チャンバ及び流体チャンバを備え、血液チャンバは血液入口ポート及び血液出口ポートを有する。
【００４５】
先行する態様６又は７又は８のいずれかによる第９の態様では、圧力センサは、血液処理デバイスの上流の血液回収ラインに配置された第１の圧力センサを備える。
【００４６】
先行する態様による第１０の態様では、圧力センサが血液処理デバイスの下流の血液戻りライン上に配置された第２の圧力センサを備える。
【００４７】
先行する態様９又は１０による第１１の態様では、少なくとも、
‐第１の圧力センサから、血液処理デバイスの上流の第１の測定血圧に相関する信号を受けとること、
‐第１の測定血圧を第１の数学的補正モデルによって補正して、血液処理デバイスの血液入口ポートにおける第１の実際の血圧Ｐｉｎｌｅｔ取得すること、方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００４８】
先行する態様９又は１０による１１Ａの態様では、少なくとも、
‐第１の圧力センサから、血液処理デバイスの上流の第１の測定血圧に相関する信号を受け取ること、
‐第１の圧力センサの測定部位と測定部位以外の基準部位との間の第１の圧力降下を判定することであって、特に、基準部位は、測定部位よりも血液処理ユニットに近く、血液処理デバイスの血液入口ポートにおける第１の実血圧Ｐｉｎｌｅｔは、第１の測定血圧と第１の圧力降下との関数であり、第１の数学的補正モデルによって取得可能である、判定すること、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００４９】
先行する態様１０又は態様１０による１１のいずれかによる第１２の態様では、少なくとも、
‐第２の圧力センサから、血液処理デバイスの下流の第２の測定血圧に相関する信号を受け取ること、
‐血液処理デバイスの血液出口ポートにおける第２の血液実圧力Ｐｏｕｔｌｅｔを取得するために、第２の数学的補正モデルを通して第２の血液測定圧力を補正すること、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００５０】
先行する態様１０又は態様１０による１１のいずれかによる態様１２Ａでは、少なくとも、
‐第２の圧力センサから、血液処理デバイスの下流の第２の測定血圧に相関する信号を受け取ること、
‐第２の圧力センサの測定部位と測定部位以外の基準部位との間の第２の圧力降下を判定することであって、特に、基準部位は、測定部位よりも血液処理ユニットに近く、血液処理デバイスの血液出口ポートにおける第２の実血圧Ｐｏｕｔｌｅｔは第２の測定血圧と第２の圧力降下との関数であり、第２の数学的補正モデルによって取得可能である、判定すること、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００５１】
先行する態様１１による場合の態様１２による第１３の態様では、少なくとも、第１の実血圧と第２の血液実圧力との間の差分として血液処理デバイスの実際の圧力降下を計算すること、任意選択で、実際の圧力降下が圧力降下安全範囲外である場合にアラームをトリガすること、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００５２】
態様８又は態様８による場合の態様９〜１３のいずれかによる第１４の態様では、流体チャンバは少なくとも流体出口ポートを有し、処理液回路は半透膜を通してろ過された廃液を受け取るように、流体チャンバの流体出口ポートに接続された排出ラインを備える。
【００５３】
態様８又は態様８による場合の態様９〜１４のいずれかによる第１５の態様では、流体チャンバは少なくとも流体入口ポートを有し、処理液回路は、流体チャンバの流体入口ポートに接続された透析ラインを備える。
【００５４】
先行する態様１４又は態様１４による場合の態様１５による第１６の態様では、装置は排出ライン上に配置された少なくとも１つの排出液圧力センサを備え、少なくとも、排出液圧力センサから、ろ過された廃液圧力Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔに相関する信号を受信すること、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００５５】
先行する態様１６による第１７の態様では、少なくとも、第１の実血圧とろ過された廃液圧力との間の差分として、血液処理デバイスの実際のアクセス膜間圧を計算することと、任意選択で、実際の膜間圧がアクセス膜間圧安全範囲外である場合に、アラームをトリガすることと、を方法が含むか、電子制御ユニットが実行するように構成される。
【００５６】
先行する態様１５による場合の態様１６による第１８の態様では、電子制御ユニットは、少なくとも、血液処理デバイスの実際の膜間圧を、式  （（Ｐｉｎｌｅｔ  ＋  Ｐｏｕｔｌｅｔ）／２）−Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔによって計算することと、任意選択で、実際の膜間圧が実際の膜間圧安全範囲外である場合に、アラームをトリガすることと、を実行するように構成される。
【００５７】
先行する態様のいずれかによる第１９の態様では、脱気チャンバが血液戻りライン上及び／又は血液回収ライン内に配置される。
【００５８】
先行する態様による第２０の態様では圧力センサ、任意選択で第２の圧力センサ又は第１の圧力センサは脱気チャンバ内に位置する。
【００５９】
先行の態様による第２１の態様では、基準部位が血液処理デバイスの血液出口ポートにある。
【００６０】
態様２０又は２１による第２２の態様では、少なくとも１つの追加のデバイスが血液処理デバイスと脱気チャンバとの間の血液戻りライン上に配置される。
任意選択的で、少なくとも１つの追加のデバイスは、脱気チャンバと血液処理デバイスとの間の血液回収ライン上に配置される。
【００６１】
先行するいずれかの態様による第２３の態様において、数学的補正モデルは、物理方程式から構築される。
【００６２】
先行するいずれかの態様による第２４の態様において、数学的補正モデルは、回路セクションの、任意選択で寸法及び損失係数の、幾何学的形状の関数である。
【００６３】
先行する態様のいずれかによる第２５の態様において、数学的補正モデルは追加のデバイスの幾何学的形状の関数であり、任意選択で、次元及び損失係数のものである。
【００６４】
先行する態様のいずれかによる第２６の態様では、数学的補正モデルが回路セクション又は追加のデバイスに関連する血液動粘度又は血液絶対粘度の関数である。
【００６５】
先行する態様のいずれかによる第２７の態様では、数学的補正モデルは、回路セクション又は追加のデバイスにおける血液流量の関数である。
【００６６】
先行する態様のいずれかによる第２８の態様では、数学的補正モデルが血中ヘマトクリットの関数である。
【００６７】
先行する態様のいずれかによる第２９の態様では、数学的補正モデルは、任意選択で測定又は推定された血液温度の関数である。
【００６８】
先行する態様のいずれかによる第３０の態様では、数学的補正モデルが血液蛋白質濃度、任意選択でアルブミン又は総蛋白質の関数である。
【００６９】
態様２６による場合の先行する態様による第３１の態様では、血液動粘度又は血液絶対粘度は血液温度及び／又は血液蛋白質濃度によって推定され、最適化される。
【００７０】
先行する態様のいずれかによる第３２の態様では、数学的補正モデルが血液濃度の関数である。
【００７１】
先行する態様による第３３の態様では、血液密度が血液ヘマトクリット及び水分密度、及び任意選択で血液蛋白質濃度の関数として推定される。
【００７２】
先行する第１〜第２２の態様のいずれかによる第３４の態様では、数学的補正モデルは、複数の実験データセットから導出された測定誤差の経験的なモデルであり、測定誤差は、測定部位における血液測定圧力と、基準部位における血液実圧力と間の差分である。
【００７３】
先行する態様による第３５の態様では、数学的補正モデルが複数の実験データセットを通して収集された計測誤差と複数の実験データセットを通して収集された１つ以上のパラメータの比較の回帰分析から導出される。
【００７４】
先行する態様による第３６の態様では、パラメータが血液測定圧力と、体外血液処理装置及び／又は追加のデバイスの少なくとも１つのさらなる動作パラメータとを含む。
【００７５】
先行する態様による第３７の態様では、少なくとも１つのさらなる動作パラメータが血液流量を含む。
【００７６】
先行する態様のいずれかによる第３８の態様では、血液処理デバイスが血液フィルタ、血液ダイアフィルタ、血漿フィルタ、又は透析フィルタ、又は吸収器である。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
本発明の態様に関する以下の図面は、非限定的な例として提供される。
【図１】本発明に係る体外血液処理装置を示す図。
【図２】図１の体外血液処理装置の血液加温デバイスを示す図。
【図３】図２の血液加温デバイスに挿入可能な血液加温バッグを示す図。
【図４】本発明に係る体外血液処理装置の一部の概略的な表現を示す図。
【図５】発明に係る方法のステップを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００７８】
添付図面を参照すると、図１は、体外血液処理装置１の概略的な表現を示す。
【００７９】
装置１は、１つの血液処理デバイス２、例えば、血液フィルタ、血液ダイアフィルタ、血漿フィルタ、透析フィルタ、吸収装置、又は患者Ｐから採取された血液を処理するのに適した他のユニットを含む。
【００８０】
血液処理デバイス２は、半透膜５によって互いに分離された第１の区画又は血液チャンバ３及び第２の区画又は流体チャンバ４を有する。血液回収ライン６は、血液チャンバ３の入口ポート３ａに接続され、患者Ｐへの接続の動作状態において、例えば、患者Ｐ上の瘻孔に挿入された血管アクセスデバイスから血液を除去するように構成される。血液チャンバ３の出口ポート３ｂに接続された血液戻りライン７は、処理ユニット２から処理された血液を受け取り、処理された血液を、例えば、患者Ｐの瘻孔にもまた接続されたさらなる血管アクセスに戻すように構成される。なお、血管アクセスデバイスのための様々な構成が想定し得る。例えば、典型的なアクセスデバイスは瘻孔、移植片、又は中心（例えば、頸静脈）もしくは末梢静脈（大腿静脈）などであってもよい血管アクセスに挿入された針又はカテーテルを含む。
【００８１】
血液回収ライン６及び血液戻りライン７は、装置１の体外血液回路の一部である。体外血液回路６、７及び処理ユニット２は、通常、血液処理機械（図示せず）のフレーム上に装填される使い捨て部品である。
【００８２】
図１に示されるように、装置１は、少なくとも第１のアクチュエータ、本例では上記機械の一部の血液ポンプ８を備え、血液回収ライン６で作動し、患者Ｐに接続された回収ライン６の第１の端部から血液チャンバ３へ患者Ｐから除去された血液の移動を引き起こす。血液ポンプ８は例えば、図１に示すように蠕動ポンプであり、これは、回収ライン６のそれぞれのポンプセクションで作用する。
【００８３】
本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的のために、用語「上流」及び「下流」は、体外血液回路に属するか、又はそこで動作する構成要素によってとられる相対位置に関して使用され得ることに留意されるべきである。これらの用語は、患者Ｐに接続された血液回収ライン６の第１の端部から血液チャンバ３に向かい、次いで血液チャンバ３から患者Ｐの血管アクセスに接続された血液戻りライン７の第２の端部に向かう血液の流れ方向に関して理解されるべきである。
【００８４】
装置１はさらに、血液戻りライン７上で作動するエアトラッピングデバイスを備えていてもよい。エアトラッピングデバイスは、静脈脱気チャンバ９であってもよい。脱気チャンバ９は、血液戻りライン７内のライン上に配置される。
【００８５】
血液戻りライン７の第１のセクションは血液チャンバ３の出口ポート３ｂを脱気チャンバ９と流体連通させ、血液戻りライン７の第２のセクションは脱気チャンバ９を患者Ｐと流体連通させる。治療デバイス２の血液チャンバ３から来る血液は、患者Ｐに到達する前に脱気チャンバ９に入って出る。
【００８６】
血液回収ラインにもまた、エアトラッピングデバイスが存在してもよい。上記エアトラッピングデバイスは、血液が血液処理デバイス２に入る前に本質的に空気／気泡を含まないことを保証する。
【００８７】
図１の装置１は、半透膜５を介してろ過された廃液を受け取ることのような、流体チャンバ４の流体出口ポート４ｂに接続された１つの排出ライン１０をさらに備える。排出ライン１０は例えば、使用済み透析液及び／又は膜５を通して限外ろ過された液体を含む、処理デバイス２の流体チャンバ４から来るそのようなろ過された廃液を受け取る。排出ライン１０は、例えば廃液のための収集バッグ又はドレンパイプを有する、不図示の受け取り要素に繋がる。１つ以上の透析液ポンプ（図示せず）は、排出ライン１０上で作動し得る。
【００８８】
図１の例では、未使用の処理液を流体チャンバ４の流体入口ポート４ａに供給するための透析ライン１１もまた存在する。透析ライン１１が非存在の場合、装置１は、限外ろ過、血液ろ過又は血漿ろ過のような処理を依然として実行可能であるので、この透析ライン１１の存在は厳密には必要とされない。透析ライン１１が存在する場合には、拡散効果による浄化が処理デバイス２の内部で行われるべきか否かに応じて、透析ライン１１を通る流体の通過を選択的に可能にするか又は阻止するために、流体の流れを遮断するデバイス（図示せず）が使用されてもよい。
【００８９】
透析ライン１１は存在する場合には典型的には透析ポンプを備え、モジュール（図示せず）、例えば、透析流体の袋又はオンライン調製セクションから未使用の流体を受け取り、そのような流体を流体チャンバ４の流体入口ポート４ａに送ることができる。排出ライン１０、透析ライン１１及び流体チャンバ４は、処理液回路１２の一部である。図１に示されるような装置１は、置換流体の１つ以上の注入ラインを備える注入回路をさらに備える。図１の実施形態によれば、プレ注入ライン１３は、血液ポンプ８と血液チャンバ３の入口ポート３ａとの間で血液回収ライン６に接続されている。プレポンプ注入ライン１４は、上記血液ポンプ８と患者Ｐの瘻孔に挿入された血管アクセスデバイスとの間で、血液ポンプ８の上流で血液回収ライン６に接続されている。ポスト注入ライン１５、１６は、ＨＦ又はＨＤＦ処理を行うために血液戻りライン７に接続されている。一般に、エアトラッピングデバイス９の上流又はそれに接続された１つ又は２つのポスト注入ラインが使用される。図１は、ポスト注入ラインが第１及び第２のブランチ１５、１６を含むことを示す。プレ及び／又はポスト注入ライン１３、１４、１５、１６の各々には、それぞれのポンプ（図示せず）が設けられている。プレ及び／又はポスト注入ライン１３、１４、１５、１６は、バッグから来る流体によって、又はオンラインで調製された注入流体によって直接供給されてもよい。プレ及び／又はポスト注入ライン１３、１４、１５、１６の各々は、処理液回路１２の一部である。プレ及びポスト注入回路の具体的な構成は、もちろん、図１に示されているものとは異なる場合がある。血液戻りライン７は例えば、ポスト注入ラインの第１及び第２のブランチ１５、１６の間に介在する加熱ゾーンを提供する。上記加熱ゾーンにおいて、血液は、患者Ｐの血液循環系内に流れる前に加温される。
【００９０】
添付図面に示される実施形態では、加熱部は、血液加温デバイス１８（図２及び図３）に挿入される使い捨て血液加温バッグ１７の一部である。血液加温デバイス１８は、体外血液処理装置１に接続されているか、又はその一部である。
【００９１】
血液加温バッグ１７は、血液加温デバイス１８（図２及び図３）に設けられた加熱シートのスロット１９を介して挿入可能な、実質的に平坦で柔らかいバッグである。
【００９２】
血液加温バッグ１７は、体外血液回路に接続された入口２０及び出口２１を提供する。例えば、血液加温バッグ１７は、バッグを形成し、バッグの内側に、上記２つのシートと結合のラインとによって範囲が定められた血液加温経路２２を形成するように重ね合わされ、結合された２つのプラスチックシート（例えば、ポリウレタン又はポリ塩化ビニル）を含む。
【００９３】
装置１は、電子制御ユニット２３をさらに備える。電子制御ユニット２３は、ディジタルプロセッサ（ＣＰＵ）及びメモリ（又はメモリ）、アナログ回路、又はそれらの組み合わせ、及び入出力インタフェースを含むことができる。上記制御ユニット２３は、患者の血液処理中に、制御ユニット２３に記憶されたソフトウェアを介して装置１を制御するように構成されている。図１の実施形態では、電子制御ユニット２３が少なくとも血液ポンプ８と、血液加温デバイス１８の電力制御ユニット（図示せず）とに接続されている。
【００９４】
第１の圧力センサ２４は、血液処理デバイス２の上流側で血液ポンプ８の下流側の血液回収ライン６に位置している。第１の圧力センサ２４は、血液入口ポート３ａに近接していてもよく（第１の圧力センサ２４と血液入口ポートとの間のチューブの長さは数センチメートルにすぎない）、又は血液入口ポートから間隔があってもよい（第１の圧力センサ２４と血液入口ポートとの間のチューブセクションはデシメートル、例えば、２００ｍｍであってもよい）。
【００９５】
第２の圧力センサ２５は、血液処理デバイス２の下流の血液戻りライン６に位置している。図１の実施形態では、第２の血圧センサ２５が脱気チャンバ９内部に配置されている。脱気チャンバ９は血液の容積の範囲を定めるケーシングを備えることができ、第２の圧力センサ２５は血液を含まない表面の上方の空間を満たす気体（例えば、空気）の圧力を感知するために、血液の上方の脱気チャンバ９の上部に配置される。第２の圧力センサ２５は、血液出口ポート３ｂから間隔をおかれ（例えば、１０００ミリメートルチューブセクション）、さらに、血液加温経路２２を有する使い捨て血液加温バッグ１７は、血液出口ポート３ｂと上記第２の圧力センサ２５との間に配置される。
【００９６】
また、エアトラッピングデバイス／脱気チャンバが血液回収ライン６上に配置される場合、第１の血圧センサ２４は、上記脱気チャンバの内側に配置されてもよい。
【００９７】
チューブセクション及び可能性のあるコネクタ（例えば、雄／雌ルアーコネクタ）は、通って流れる血液の圧力降下を生じさせる。血液加温バッグ１７を有する血液加温デバイス１８は血液が流れて通る追加のデバイスであり、血液に追加の圧力降下を生じさせる。
【００９８】
排出液圧力センサ２６もまた排出ライン１０上に配置され、廃液の圧力を感知する。透析圧力センサ２６ａは、排出液圧力センサ２６に加えて、又はその代わりに、透析ライン１１上にあってもよい。
【００９９】
他の実施形態では、図４に１つ模式的に示されたものと同様に、圧力降下を生成するさらなる追加のデバイス２７が第１の圧力センサ２４と血液入口ポート３ａとの間で血液回収ライン６上に配置されてもよい。それぞれの圧力降下を発生させる別の追加のデバイス２８もまた、血液戻りライン７上で、血液加温デバイス１８と第２の圧力センサ２５との間に配置されてもよい。
【０１００】
第１の圧力センサ２４、第２の圧力センサ２５及び排出液圧力センサ２６は、感知された圧力に相関する信号を電子制御ユニット２３に送るために上記電子制御ユニット２３に動作可能に接続されている。
【０１０１】
少なくとも処理中、制御ユニットは、血液ポンプを動かして、所望の血液流量値に等しい定流量成分と、実質的にゼロの平均値での可変流量成分とを含む血液の可変流量を生成する。これは、特に、血液ポンプが本質的に蠕動性であり、したがって、ポンプロータに関連付けられた１つのローラ／複数のローラによるポンプセクションの連続的な絞り動作に関するので、回路内に血液の非定流量を生成するという事実のためである。
【０１０２】
換言すれば、処理された流体の液圧ヘッドは、チューブに沿って延びるくびれによって与えられる。一例ではポンプが２つ（又はそれ以上のローラ）が適用されるロータによって構成され、それは回転してチューブを「圧搾」し、流体の前進を引き起こす。或いはリニア蠕動ポンプ（例えば、「フィンガ」ポンプ）、又は血液中での脈動的な動き、すなわち、非定流量を生成可能であるが、平均流量値の周りで揺動する他のアクチュエータもまた使用されてもよい。
【０１０３】
或いは、制御ユニットが本質的に生成される圧力変動を有さない他の種類のポンプを使用するために、血液中に脈動的な動きを生成するようにポンプを制御してもよい。
【０１０４】
結果的に、可変血液流量は、平均値Ｐａｖｇまわりで振動する圧力成分ΔＰ（ｔ）を含む時間変数Ｐ（ｔ）である圧力傾向を血液回路内に生成する。
【０１０５】
制御ユニットはそれぞれの位置に配置された圧力センサから、複数の圧力値Ｐｊを期間Ｔ（典型的には処理期間に一致する）で受け取るようにプログラムされる。検出された圧力データＰｊが使用される最小期間Ｔｍｉｎは平均値Ｐａｖｇについての圧力の少なくとも１つ及び特に複数の振動を含み、特に、３−７振動の期間は以下に記載するように、ＴＭＰ演算に使用される平均圧力値の各演算に使用される。
【０１０６】
明らかに、圧力値Ｐｊは、離散的及び連続的な時刻ｔｊにおいて測定される。サンプリングタイミングは、使用される圧力センサのタイプ及び可能性のある装置動作の他のパラメータに応じて一定であってもよい。
【０１０７】
本発明の装置及び方法によれば、電子制御ユニット２３は、第１の圧力センサ２４から、第２の圧力センサ２５から、及び排出液圧力センサ２６から、それぞれの部位における測定された圧力に相関するそれぞれの信号を受け取り、測定された圧力の少なくともいくつかを補正し、装置１によって実行される血液処理プロセスを監視するのに役立つ圧力差分を計算するように構成される。
【０１０８】
測定血圧を補正するために、１つ以上の補正数学的モデル又はアルゴリズムが既に開発され、電子制御ユニット２３のメモリに記憶されるか、又は電子制御ユニット２３に接続される。数学的補正モデルは、回路セクション及び追加のデバイスにおける圧力降下のモデルである。数学的補正モデルを通して、測定部位以外の基準部位における実際の圧力が得られる。
【０１０９】
図１の実施形態を参照すると、電子制御ユニット２３は、第１の圧力センサ２４から、血液処理デバイス２の上流で測定された第１の測定血圧Ｐ１に相関する信号を受信し、第１の数学的補正モデルによって測定された第１の測定血圧Ｐ１を補正して、血液処理デバイス２の血液入口ポート３ａにおける第１の実血圧Ｐｉｎｌｅｔを取得する。
【０１１０】
第１の補正モデルは、第１の圧力センサ２４と血液入口ポート３ａとの間の長さＬ１（例えば、２００ｍｍ）のチューブセクションによって引き起こされる圧力降下ΔＰｔＬ１を考慮に入れる。
ｉ）Ｐｉｎｌｅｔ  ＝  Ｐ１ｍｅａｓｕｒｅｄ−ΔＰｔＬ１
【０１１１】
チューブセクションによって引き起こされる圧力降下ΔＰｔＬ１の第１の数学的補正モデルは、以下の物理式から構築され得る。
ｉｉ）ΔＰｔＬ１  ＝  ｆ１（Ｑｂ，  Ｈ，  ξ１，  ρ，  η１）
ここで
Ｑｂ  血液流量
Ｈ  血中ヘマトクリット
ρ  血液密度
ξ１  チューブの損失係数
η１  チューブ内の動粘度
【０１１２】
式ｉｉ）は、チューブ及びコネクタ（例えば、雄／雌ルアーコネクタ）の幾何学的形状を考慮に入れている。血液の密度は、血中ヘマトクリット及び水密度ρｗ関数として推定することができる。
【０１１３】
電子制御ユニット２３は、第２の圧力センサ２５から、血液処理デバイス２の下流で測定された第２の測定血圧Ｐ２に相関する信号を受け取り、第２の数学的補正モデルによって測定された第２の血液測定圧力Ｐ２を補正して、血液処理デバイス２の血液出口ポート３ｂにおける第２の血液実圧力Ｐｏｕｔｌｅｔを取得する。
【０１１４】
第２の補正モデルは、血液出口ポート３ｂと血液加温デバイス１８との間の長さＬ２（例えば２５０ｍｍ）のチューブセクションによって引き起こされる圧力降下ΔＰｔＬ２、血液加温バッグ１７の血液加温経路２２によって引き起こされる圧力降下ΔＰｗ、及び血液加温デバイス１８と第２の圧力センサ２５との間の長さＬ３（例えば２５０ｍｍ）のチューブセクションによって引き起こされる圧力降下ΔＰｔＬ３を考慮に入れている。
ｉｉｉ）Ｐｏｕｔｌｅｔ＝Ｐ２ｍｅａｓｕｒｅｄ  ＋  ΔＰｔＬ２  ＋  ΔＰｗ  ＋  ΔＰｔＬ３
【０１１５】
ΔＰｔＬ２及びΔＰｔＬ３の物理方程式はｉｉ）と同様である。
ｉｖ）ΔＰｔＬ２  ＝  ｆ２（Ｑ，  Ｈ，  ξ２，  ρ，  η２）
ξ２  チューブ損失係数
η２  チューブ内動粘度
ｖ）ΔＰｔＬ３＝ｆ３（Ｑ，  Ｈ，  ξ３，  ρ，  η３）
ξ３  チューブ損失係数
η３  チューブ内動粘度
血液加温バッグによって引き起こされる物理式は、以下である。ｖｉ）ΔＰｗ  ＝  ｆ４（Ｑ，  Ｈ，  ξ４，  ρ，  η４）
ここで、
Ｑｂ  血液流量
Ｈ  血中ヘマトクリット
ρ  血液密度
ξ４  バッグの損失係数
η４  バッグ内動粘度
【０１１６】
式ｖｉ）は、バッグ及びコネクタの幾何学的形状も考慮に入れている。血液の密度は、血中ヘマトクリット及び水密度ρｗ関数として推定することができる。
【０１１７】
血液の動粘度の記述には、血液のせん断速度、ヘマトクリット、及びタンパク質含量の変数が含まれる。チューブセクション及びバッグについて、それぞれ、以下の式が与えられる、
ｖｉｉ）η１  ＝  ５（μｐｌ、ｋ１、ρ、Ｈ）
ｖｉｉｉ）η２＝ｆ６（μｐｌ、ｋ２、ρ、Ｈ）
ここで、μｐｌは蛋白質含量Ｃｐ（例えば、アルブミン又は全蛋白質）の関数として定義することができる動的血漿粘性である。Ｃｐはまた、ヘマトクリットＨから推定されてもよい。
【０１１８】
ｋ１、ｋ２はヘマトクリットＨの関数として定義することができるチューブ及びバッグ内のせん断依存性固有粘度である。動粘度の記述を最適化するために、血液温度もまた含まれてもよい。
【０１１９】
したがって、補正モデルの物理方程式を構築するために（異なるデバイス／回路セクションで血圧降下を推定するために）、必要なデータは、
Ｈ  ヘマトクリット値
Ｑｂ  血流量
ρｗ  水密度
Ｃｐ  蛋白量
デバイス／回路セクションの幾何学的形状（長さ、直径、損失係数など）
であってもよい。
【０１２０】
血液流量Ｑｂ、ヘマトクリットＨ、温度及び総蛋白質濃度Ｃｐは、プレ及び／又はポスト注入ライン１３、１４、１５、１６における注入及び／又は血液処理デバイス２における限外ろ過に従って、血液回路の種々のセクションにおいて変化し得る。
【０１２１】
或いは、より実証的なアプローチを用いて補正モデルを構築してもよい。数学的補正モデルは例えば、開発テスト中に集められた複数の実験データセットから導出された測定誤差Ｅの経験的モデルである。測定誤差Ｅは、測定部位における血液測定圧力と基準部位における血液実圧力との間の差分であってもよい。
【０１２２】
経験的な数学的補正モデルは、複数の試験処理を実行することによって構築される。実験データセットを、それぞれの試験処理について収集する。各実験データセットは、１つ以上の測定パラメータを含む。
【０１２３】
数学的補正モデルは、上記複数の実験データセットを通して収集された測定誤差Ｅと、上記複数の実験データセットを通して収集された述べられたパラメータとの比較の回帰分析から導出することができる。このモデルは、実験データセットの収集が大きいほど信頼性が高い。回帰モデルは、線形対血液流量Ｑｂとして合理化されてもよい。
【０１２４】
電子制御ユニット２３はさらに、排出液圧力センサ２６から、測定された廃液の圧力Ｐ３ｍに相関する信号を受け取る。排出液圧力センサ２６は、流体出口ポート４ｂに近く、廃液の測定圧力Ｐ３ｍは出口ポート４ｂにおける廃液の実圧力Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔとみなすことができる。
【０１２５】
電子制御ユニット２３は、血液処理デバイス２の実際の圧力降下ＤＰａｃｔｕａｌを、第１の実血圧Ｐｉｎｌｅｔと第２の血液実圧力Ｐｏｕｔｌｅｔとの間の差分として計算するようにプログラムされる。
ｖｉｉｉ）  ＤＰａｃｔｕａｌ  ＝  Ｐｉｎｌｅｔ−Ｐｏｕｔｌｅｔ
【０１２６】
測定圧力の補正が行われなかった場合、血液処理デバイス２の測定された圧力降下ＤＰｍｅａｓｕｒｅｄは、以下のようになる。
ｉｘ）Ｄｐｍｅａｓｕｒｅｄ  ＝  Ｄｐａｃｔｕａｌ  ＋（ΔＰｔＬ１  ＋  ΔＰｔＬ２  ＋  ΔＰｗ  ＋  ΔＰｔＬ３）
【０１２７】
血液処理デバイス２の測定された圧力降下Ｄｐｍｅａｓｕｒｅｄは、血液処理デバイス２の実際の圧力降下Ｄｐａｃｔｕａｌに対して過大評価されるだろう。測定された圧力降下Ｄｐｍｅａｓｕｒｅｄと実際の圧力降下Ｄｐａｃｔｕａｌとの間の差分は例えば、５０ｍｍＨｇと２００ｍｍＨｇとの間であってもよい。
【０１２８】
電子制御ユニット２３は次式によって、血液処理デバイス２の実際の膜間圧ＴＭＰａｃｔｕａｌを計算するようにプログラムされている。
ｘ）ＴＭＰａｃｔｕａｌ  ＝（（Ｐｉｎｌｅｔ  ＋  Ｐｏｕｔｌｅｔ）／２）  ‐  Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔ
【０１２９】
測定された圧力の補正が行われなかった場合、測定された膜間圧ＴＭＰｍｅａｓｕｒｅｄは、以下のようになる。
ｘｉ）ＴＭＰｍｅａｓｕｒｅｄ  ＝  ＴＭＰａｃｔｕａｌ  ＋（（ΔＰｔＬ１  ‐（ΔＰｔＬ２  ＋  ΔＰｗ  ＋  ΔＰｔＬ３））／２）
【０１３０】
ΔＰｔＬ１及び（ΔＰｔＬ２＋  ΔＰｗ  ＋  ΔＰｔＬ３）の値に応じて、測定された膜間圧ＴＭＰｍｅａｓｕｒｅｄは、実際の膜間圧ＴＭＰａｃｔｕａｌに対して過大評価又は過小評価される。測定された膜間圧ＴＭＰｍｅａｓｕｒｅｄと実際の膜間圧ＴＭＰａｃｔｕａｌとの間の差分は、例えば＋／−１０ｍｍＨｇと＋／−５０ｍｍＨｇとの間であってもよい。
【０１３１】
血漿交換療法が行われる場合、電子制御ユニット２３は、血液処理デバイス２（血漿フィルタ）の実際のアクセス膜間圧ＴＭＰａａｃｔｕａｌを計算するようにプログラムされている。
ｘｉｉ）  ＴＭＰａａｃｔｕａｌ  ＝  Ｐｉｎｌｅｔ  ‐  Ｐｅｆｆｌｕｅｎｔ  
【０１３２】
測定圧力の補正が行われなかった場合、測定されたアクセス膜間圧ＴＭＰａｍｅａｓｕｒｅｄは、以下のようになる、
ｘｉｉｉ）  ＴＭＰａｍｅａｓｕｒｅｄ  ＝  ＴＭＰａａｃｔｕａｌ  ＋  ΔＰｔＬ１  
【０１３３】
測定されたアクセス膜間圧ＴＭＰａｍｅａｓｕｒｅｄは、実際のアクセス膜間圧力ＴＭＰａａｃｔｕａｌに対して過大評価される。測定されたアクセス膜間圧ＴＭＰａｍｅａｓｕｒｅｄと実際のアクセス膜間圧力ＴＭＰａａｃｔｕａｌとの間の差分は例えば、２０ｍｍＨｇと５０ｍｍＨｇとの間であってもよい。
【０１３４】
実際の圧力降下（ＤＰａｃｔｕａｌ）及び実際の膜間圧（ＴＭＰａｃｔｕａｌ及びＴＭＰａａｃｔｕａｌ）は、詰まり（過剰なろ過）、凝固、及び／又は繊維の危険性を予防する血液処理デバイスを診断する目的のために監視することができる。
【０１３５】
例として、電子制御ユニット２３は実際の圧力降下及び／又は膜間圧及び／又はアクセス膜間圧がそれぞれの安全範囲外である場合に、アラームをトリガするように構成される。
【０１３６】
図１に図示された例は、チューブセクションによる、及び、血液加温デバイス１の血液加温バッグ１７による圧力降下を示されている。とにかく、圧降下は、体外血液回路６、７上の他のデバイス、例えば気体交換器、血液潅流デバイス又は他のものに起因し得る。
【０１３７】
本発明は現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関連して説明されてきたが、本発明は開示された実施形態に限定されるべきではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の主旨の範囲内に含まれる種々の変形態及び同等の構成を包含することが意図されることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
2022502151.tif 000004
【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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