(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半透膜（２）によって第１チャンバ（３）および第２チャンバ（４）に分割される透析器（１）または濾過器の該第１チャンバを含む体外血液回路（Ｉ）を具備し、該透析器または濾過器の該第２チャンバを含む液系（ＩＩ）を具備し、該透析器または濾過器を通して上記血液回路から予め定められた限外濾過速度で流体が抜き取られ、また上記透析器または濾過器の上流または下流で置換液ポンプ（１９）によって上記置換液が血液回路に送り込まれる体外血液処理装置であって、制御手段（２０）は、血液処理を中断または低減された流速で血液処理を継続する時に、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度が、血液処理中の予め定められた値から連続的に、又は個別段階を踏んで断続的に予め定めた１０秒を超える時間を掛けて低減されるように設計された体外血液処理装置。
【請求項２】
制御手段（２０）が、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度の低減後に透析器（１）を通る透析液の流れを中断するように設計された請求項２に記載の装置。
【請求項３】
制御手段（２０）が、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度を零に低減するように設計された請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
半透膜（２）によって第１チャンバおよび第２チャンバ（４）に分割された透析器（１）または濾過器の第１チャンバ（３）を含む体外血液回路（Ｉ）を備え、透析器または濾過器の第２チャンバを含む液系（ＩＩ）を備え、上記透析器または濾過器を介して血液回路から予め定められた限外濾過速度で流体が抜き取られ、また上記透析器または濾過器の上流または下流で置換液ポンプ（１９）によって置換液が血液回路に送り込まれる体外血液処理装置であって、制御手段（２０）が血液処理を中断または低減された流速で血液処理を継続する時に、限外濾過速度を予め定められた値に低減した後、制御手段（２０）は予め定めた１０秒を超える時間間隔Ｔを掛けて、置換液ポンプ（１９）が血液処理中に予め定められた送込速度で操作されるように設計された体外血液処理装置。
【請求項５】
上記限外濾過速度が零に低減される請求項４に記載の装置。
【請求項６】
上記第２チャンバ（４）に透析液を送り込むための透析液送込みライン（１０）および透析器（１）の第２チャンバから透析液を除去するための透析液除去ライン（１２）を有する請求項１乃至３のいずれかの項に記載の装置。
【請求項７】
上記第２チャンバ（４）に透析液を送り込むための透析液送込みライン（１０）および透析器（１）の第２チャンバから透析液を除去するための透析液除去ライン（１２）を有する請求項４または５項に記載の装置。
【請求項８】
圧力保持試験によって上記透析液系（ＩＩ）に漏れがないかを点検するために手段（２６）が設けられ、透析器を透析液系（ＩＩ）から分離するために手段（２６）が、透析液送込みライン（１０）における第１遮断弁（２７）および透析液除去ライン（１２）における第２遮断弁（２８）を有し、制御手段（２０）が、血液処理の中断後に液系に漏れがないか点検する手段（２６）を作動させることができるように設計された請求項６に記載の装置。
【請求項９】
圧力保持試験によって上記透析液系（ＩＩ）に漏れがないかを点検するために手段（２６）が設けられ、透析器を透析液系（ＩＩ）から分離するために手段（２６）が、透析液送込みライン（１０）における第１遮断弁（２７）および透析液除去ライン（１２）における第２遮断弁（２８）を有し、制御手段（２０）が、血液処理の中断後に液系に漏れがないか点検する手段（２６）を作動させることができるように設計された請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
バイパスライン（２９）が第１遮断弁（２７）の上流で透析液送込みライン（１０）から分岐し、かつ第２遮断弁（２８）の下流で透析液除去ライン（１２）につながり、バイパスラインに第３遮断弁（３０）が配設され、透析液系（ＩＩ）を点検する手段（２６）によって作動させることができるようにした請求項９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、体外血液回路において、体外血液処理を中断するかまたは修正された流速で体外血液処理を継続する方法に関する。本発明はさらに、体外血液回路を備えた血液処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常尿に排出される物質を除去し、流体を抜き取るために、血液の体外処理または浄化のための様々な方法が慢性腎不全等の症例で使用されている。血液透析では、患者の血液は体外で透析器で浄化される。透析器は、半透膜によって分離された血液チャンバおよび透析液チャンバを有する。処理中に、患者の血液は血液チャンバを通って流れる。通常尿内に排出される物質を血液から除去するために、透析液チャンバは新鮮な透析液により連続的に浸透される。
【０００３】
血液透析（ＨＤ）では、膜を通過する低分子量の物質の移送は、主に透析液と血液との濃度差（拡散）によって決定されるが、血漿水中に溶解していた物質の血液濾過（ＨＦ）においては、特に、高分子量の物質では、透析器の膜を通過する高流速の流体（対流）によって効果的に除去される。血液濾過では、透析器は濾過器として働く。両方の方法の組合せが血液透析濾過（ＨＤＦ）である。
血液（透析）濾過では、膜を通過して引き抜かれる血清の一部は、透析器の上流（希釈前）または透析器の下流（希釈後）で体外血液回路に送り込まれる滅菌置換液によって置換される。
透析液が真水および濃縮液からオンラインで調製され、かつ置換液が透析液からオンラインで調製される血液（透析）濾過用の装置は知られている。
【０００４】
既知の血液（透析）濾過装置では、置換液は、オンラインで置換液ラインを介して機械の透析液系から体外血液回路に送り込まれる。希釈前では、置換液ラインは透析器の上流で動脈血ラインの接続点に通じ、一方、希釈後では、置換液ラインは透析器の下流で静脈血液ラインの接続点に通じている。
【０００５】
希釈後を伴ったオンライン血液処理では、体外血液回路中の血清は透析器を介して抜き取られ、従って、透析器中の血液は濃厚になる。濃厚血液は、次いで、透析器の下流で静脈血ラインに流入する置換液の追加によって再び希釈される。この方法で、透析器の出口と置換液ラインの静脈血ラインへの接続点との間に、濃厚血液の流体カラムが形成される。この流体カラムは、原則的に血液処理に対しいかなる危険も示すものではない。
【０００６】
しかし、発明者らは、血液処理装置の一定の動作条件下では、濃厚血液が高速で静脈血ラインのカニューレ内へと通過する危険性があることを認識した。これは、溶血の結果、患者に危険をもたらすことがあり得る。
【０００７】
溶血を排除できない血液処理装置の動作条件の１つは、例えば、血液処理が中断されるときである。この関連において、血液処理の中断とは、非常に短時間のみの処理の中断をも意味すると理解されるものである。
【０００８】
血液処理の中断は、例えば、従来の圧力保持試験によって透析液系に漏れがないか点検する場合に必要である。圧力保持試験の開始時に、透析液が依然として透析器を通って流れている間に、置換液ポンプは突然停止される。次いで透析器は透析液系から分離される。
【０００９】
既知の圧力保持試験では、限外濾過ポンプによって透析液系に負圧が生成される。定義された期間の圧力が予め定められた条件を満たさない場合、系に漏れがあるとみなされる。そうでなければ、系に漏れがないとみなされる。
【００１０】
静脈血ラインの圧力を測定して、発明者らは、定義された持続時間を持つ正のピークを圧力信号に観察した。この持続時間は、周期的に行なわれる圧力保持試あ験の期間の長さに正確に対応する。発明者らは、この現象は、濃厚血液が圧力保持試験において短期に静脈血ライン内へと通過する事実に帰することができると認識した。この現象は、また、非常に高いヘマトクリット（ＨＣＴ）の血液が再循環によりシャントを介して動脈血ホース内に戻るので、相対的血液量の短期の低下によっても検出することができた。圧力保持試験におけるＨＣＴの増加は、置換速度および限外濾過速度に依存することが明らかになった。高い置換／限外濾過速度は、圧力保持試験中のＨＣＴの増加を助長する。
しかし、血液処理が中断されなくても修正された流速で継続される場合、溶血を排除することはできない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、特に圧力保持試験によって漏れがないか透析液系を点検する際に、患者を溶血の危険にさらすことなく、血液処理の中断または修正された流速での血液処理の継続を可能にする方法を利用可能にすることである。血液処理の中断時または修正された流速での血液処理の継続時にさえも溶血の危険が排除される体外血液処理装置を利用可能にすることも、本発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、これらの目的は、特許請求項１および４の特徴によってそれぞれ達成される。そして、本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。即ち、本発明に係る上記方法は、以下の構成或いは手段からなることを特徴とし、前記課題を解決するものである。
【００１６】
（１）  半透膜（２）によって第１チャンバ（３）および第２チャンバ（４）に分割される透析器（１）または濾過器の該第１チャンバを含む体外血液回路（Ｉ）を具備し、該透析器または濾過器の該第２チャンバを含む液系（ＩＩ）を具備し、該透析器または濾過器を通して上記血液回路から予め定められた限外濾過速度で流体が抜き取られ、また上記透析器または濾過器の上流または下流で置換液ポンプ（１９）によって上記置換液が血液回路に送り込まれる体外血液処理装置であって、制御手段（２０）は、血液処理を中断または低減された流速で血液処理を継続する時に、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度が、血液処理中の予め定められた値から連続的に、又は個別段階を踏んで断続的に予め定めた１０秒を超える時間を掛けて低減されるように設計された体外血液処理装置。
【００１７】
（２） 制御手段（２０）が、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度の低減後に透析器（１）を通る透析液の流れを中断するように設計された上記（１）に記載の装置。
（３）  制御手段（２０）が、置換液ポンプ（１９）の送込速度および限外濾過速度を零に低減するように設計された上記（１）または（２）に記載の装置。
【００１８】
（４）  半透膜（２）によって第１チャンバおよび第２チャンバ（４）に分割された透析器（１）または濾過器の第１チャンバ（３）を含む体外血液回路（Ｉ）を備え、透析器または濾過器の第２チャンバを含む液系（ＩＩ）を備え、上記透析器または濾過器を介して血液回路から予め定められた限外濾過速度で流体が抜き取られ、また上記透析器または濾過器の上流または下流で置換液ポンプ（１９）によって置換液が血液回路に送り込まれる体外血液処理装置であって、制御手段（２０）が血液処理を中断または低減された流速で血液処理を継続する時に、限外濾過速度を予め定められた値に低減した後、制御手段（２０）は予め定めた１０秒を超える時間間隔Ｔを掛けて、置換液ポンプ（１９）が血液処理中に予め定められた送込速度で操作されるように設計された体外血液処理装置。
【００１９】
（５）  上記限外濾過速度が零に低減される上記（４）に記載の装置。
（６）  上記第２チャンバ（４）に透析液を送り込むための透析液送込みライン（１０）および透析器（１）の第２チャンバから透析液を除去するための透析液除去ライン（１２）を有する上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の装置。
（７）  上記第２チャンバ（４）に透析液を送り込むための透析液送込みライン（１０）および透析器（１）の第２チャンバから透析液を除去するための透析液除去ライン（１２）を有する上記（４）または（５）に記載の装置。
【００２０】
（８）  圧力保持試験によって上記透析液系（ＩＩ）に漏れがないかを点検するために手段（２６）が設けられ、透析器を透析液系（ＩＩ）から分離するために手段（２６）が、透析液送込みライン（１０）における第１遮断弁（２７）および透析液除去ライン（１２）における第２遮断弁（２８）を有し、制御手段（２０）が、血液処理の中断後に液系に漏れがないか点検する手段（２６）を作動させることができるように設計された上記（６）に記載の装置。
（９）  圧力保持試験によって上記透析液系（ＩＩ）に漏れがないかを点検するために手段（２６）が設けられ、透析器を透析液系（ＩＩ）から分離するために手段（２６）が、透析液送込みライン（１０）における第１遮断弁（２７）および透析液除去ライン（１２）における第２遮断弁（２８）を有し、制御手段（２０）が、血液処理の中断後に液系に漏れがないか点検する手段（２６）を作動させることができるように設計された上記（７）に記載の装置。
【００２１】
（１０） バイパスライン（２９）が第１遮断弁（２７）の上流で透析液送込みライン（１０）から分岐し、かつ第２遮断弁（２８）の下流で透析液除去ライン（１２）につながり、バイパスラインに第３遮断弁（３０）が配設され、透析液系（ＩＩ）を点検する手段（２６）によって作動させることができるようにした上記（９）に記載の装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る体外血液処理を中断するかまたは修正された流速で体外血液処理を継続する方法および体外血液処理装置の好ましい実施の形態を詳述する。尚、本発明に係る体外血液処理を中断するかまたは修正された流速で体外血液処理を継続する方法および体外血液処理装置は以下の実施形態に限るものではない。
図１は、本発明に係る血液透析濾過装置の主な構成を表す概略図である。
【００２３】
第１の実施形態では、液を全体として体外回路から除去するように意図された純除去速度だけ異なる置換液ポンプの送込速度および限外濾過速度は、透析器または濾過器（血液濾過）を介する透析液の流れが中断される前に、予め定められた時間間隔中に、予め定められた値から低減される。
置換液ポンプの送込速度および限外濾過速度の低減は、連続的に、または個別段階的に断続的に行なうことができる。置換液ポンプの送込速度および限外濾過速度は同じ時間をかけて低減することが好ましい。
しかし、実際には、置換液ポンプの送込速度および限外濾過速度が低減される時間間隔は正確に同一でなくても受け入れることができる。置換液ポンプの送込速度および限外濾過速度の「ゆっくりとした」低減は、濃厚血液の限界が正確に定められた流体カラムが静脈ラインに形成されず、または少なくとも濃厚血液がもはやいかなる危険性をも呈することができないように「不鮮明」になることを意味する。処理を中断するために、送込速度は零まで低減される。
【００２４】
代替の実施形態では、限外濾過速度の低減後、透析器または濾過器を介する透析液の流れが中断される前に、置換液ポンプは予め定められた送込速度で予め定められた時間間隔の間作動し続ける。該時間間隔の長さは、静脈血ラインに形成される濃厚血液の流体カラムの長さに対応する。
【００２５】
本発明に係る方法の１つの可能な用途として、例えば、血液透析濾過処理から血液透析処理への切替えがある。血液透析濾過では、置換液ポンプ、透析液ポンプ、および限外濾過ポンプが予め定められた送込速度で作動する。血液透析に切り替える場合、置換液ポンプおよび限外濾過ポンプの送込速度はゆっくりと低減され、置換液ポンプの送込速度は零まで低減され、限外濾過ポンプの送込速度は、液が定義された除去率で体外回路から除去される程度まで低減される。
【００２６】
本発明に係る体外血液処理のための装置は、血液処理を中断するための制御手段を有し、該制御手段は置換液ポンプおよび限外濾過ポンプの送込速度を自動的に設定する。
【００２７】
本発明に係る方法および装置は、血液処理が中断されるかまたは修正された流速で継続されるあらゆる状況に用途を持つことができ、血液処理の中断は、また、処理の短期の中断をも意味すると理解される。応用の主要な領域の１つは、透析液系に漏れがないかを監視するための既知の方法にある。これらの方法は、透析液系に負圧が生成される従来の圧力保持試験を利用することができる。しかし、透析器または濾過器が透析液系から分離される全ての他の方法も可能である。例えば、ＤＥ４２３９９３７Ａ１から知られている方法または装置を使用して、系の完全性を点検することができる。
【００２８】
本発明の例証となる実施形態を、血液透析濾過装置の主要構成部品の非常に簡略化した図面を参照して下記にさらに詳しく説明する。
血液透析濾過装置は、半透膜２によって血液チャンバ３および透析液チャンバ４に分割される透析器１を備えている。血液チャンバの入口３ａは、血液ポンプ６が連結された動脈血ライン５の一端に接続され、一方、血液チャンバの出口３ｂは、点滴チャンバ８が連結された静脈血ライン７の一端に接続されている。動脈および静脈血ライン５、７の他端には、患者に取り付けるための動脈および静脈カニューレ（図示せず）が位置する。液系のこの部分は、透析装置の体外血液回路Ｉを表わしている。
【００２９】
血液透析濾過装置の透析液系ＩＩは、新鮮な透析液を供給するための手段９を備えている。手段９は、透析液送込ライン１０の第１部分１０ａを介して、バランス装置１１の第１チャンバ半体１１ａの入口に接続されている。透析液送込ライン１０の第２部分１０ｂは、第１バランスチャンバ半体１１ａの出口を透析液チャンバ４の入口４ａに接続している。透析液チャンバ４の出口４ｂは、透析液除去ライン１２の第１部分１２ａを介して、バランス装置１１の第２バランスチャンバ半体１１ｂの入口に接続されている。透析液ポンプ１３は透析液除去ライン１２の第１部分１２ａに連結されている。第２バランスチャンバ半体１１ｂの出口は、透析液除去ライン１２の第２部分１２ｂを介して、アウトフロー１４に接続されている。透析液ポンプ１３の上流で、限外濾過ライン１５が透析液除去ライン１２から分岐し、該限外濾過ランイは同様にアウトフロー１４に通じている。限外濾過ライン１５に限外濾過ポンプ１６が連結されている。
【００３０】
分かりやすくするために、図１は第１バランスチャンバの２つのチャンバ半体のみを示す。しかし、バランス装置は、第１チャンバに平行に連結された第２バランスチャンバを有する。バランス装置は、また、透析液の流量を制御するための弁をも有する（再び図示せず）。そのようなバランスシステムは、例えばＤＥ−Ａ−２８３８４１４またはＤＥ−Ａ−１９７０８３９１に記載されている。
【００３１】
患者からの血液は血液チャンバ３を通って流れ、透析液は透析器１の透析液チャンバ４を通って流れる。バランス装置１１が透析液経路に連結されているので、透析液除去ライン１２を介して流出できるだけの透析液が透析液送込ライン１０を介して流れることができる。限外濾過ポンプ１６により、液は透析器１を介して体外血液回路Ｉから除去することができる。
【００３２】
血液透析濾過装置はまた置換液源１７をも有し、置換液ポンプ１９が連結された置換液ライン１８は、置換液源から静脈点滴チャンバ８に通じる。置換液ポンプ１９により、予め定められた量の置換液を置換液源１７から体外血液回路Ｉに送り出すことができ、一方、液は透析器１を介して血液回路から除去される。
【００３３】
血液透析濾過装置は、制御ライン２１から２５を介して血液ポンプ６、透析液ポンプ１３、限外濾過ポンプ１６、バランス装置１１、および置換液ポンプ１９に接続されている中央制御および調整装置２０を備えている。制御およびコンピューティングユニット２０は、個々の構成部品に制御命令を送り、前記構成装置から構成装置の動作状態に関するデータ、例えばポンプの送込速度、バランスチャンバサイクル等を受け取る。
【００３４】
透析液系ＩＩに漏れがないか点検するために、血液透析濾過装置は、データライン２７を介して中央制御および調整装置２０に接続されている手段２６を有する。第１遮断弁２７がバランス装置１１の下流で透析液送込ライン１０に連結され、第２遮断弁２８がバランス装置１１の上流で透析液除去ライン１２に連結されている。第１遮断弁２７の上流で、バイパスライン２９が送込ライン１０から分岐し、第２遮断弁２８の下流で除去ライン１２につながる。第３遮断弁３０がバイパスライン２９に連結されている。
【００３５】
遮断弁２７、２８、３０は、制御ライン３１、３２、３３を介して液系を点検する手段２６に接続されている、電磁的に作動可能な弁である。第１遮断弁２７の上流で透析液送込ライン１０の圧力を測定する圧力センサ３４も設けられている。この圧力センサ３４は同様にデータライン３５を介して手段２６に接続されている。
【００３６】
透析液系ＩＩの漏れの点検は、透析処理の中断後に、次の通りに行なわれる。手段２６は、試験期間Ｔｐの持続時間中、遮断弁２７、２８を閉じ、遮断弁３０を開き、従って、透析液チャンバ４が透析液系ＩＩから分離される。試験期間Ｔｐ中、手段２６はセンサ３４を介して透析液系の動作圧力を監視し、該動作圧力を予め定められた限界値と比較する。試験期間中、圧力は、最初上昇し、次いで横ばい状態になり、系が無傷であるならば安定したままである。対照的に、漏れがある場合、圧力は予め定められた限界値未満まで低下する。この圧力低下は、ＵＦ制御系がもはや無傷でないという明らかな指標である。動作圧力がこのように予め定められた限界値未満まで降下すると、手段２６は音響および／または視覚的警報信号を発生する。漏れの圧力を測定するためのこの圧力保持試験は、明示的に参照するＤＥ−Ａ−４２３９９３７に詳しく記載されている。
【００３７】
中央制御および調整装置２０の構成部品である制御手段２０は、圧力保持試験の前に血液処理の中断を行なう。血液処理中、置換液ポンプ１９および限外濾過ポンプ１６は、透析液および置換液をそれぞれ予め定められた送込速度で送り出す。制御手段は、予め定められた時間間隔Ｔの間に両ポンプの送込速度をゆっくりと零まで低下する。
【００３８】
ポンプが停止した後で、初めて制御手段２０は、透析液系ＩＩを点検する手段２６を作動させる。該手段２６は、透析器を透析液系から分離し、圧力保持試験を実行する。
【００３９】
置換液および限外濾過ポンプ１６、２５は突然には停止しないので、濃厚血液のくっきりと限界が定められた流体カラムが血液チャンバ３の出口３ｂと点滴チャンバ８との間の静脈ライン７の部分に形成される可能性はない。それ故、溶血による患者の危険性もない。
【００４０】
実際には、送込速度が低減される予め定められた時間間隔Ｔは、２０秒から３０秒の間であることが好ましい。該時間間隔は１０秒を超え、好ましくは２０秒を超えるべきである。該時間間隔は血液流速ならびに透析器および静脈ホース部分の充填容量に依存する。しかし、実際には、全ての設定可能な流速に対し、一定の時間を定義すれば充分である。時間間隔は、置換液流速と血液流速との間の比に応じて計算することができ、この依存性は線形であることが好ましい。
【００４１】
代替の実施態様において、制御手段は次のように動作する。制御手段は最初に限外濾過速度を零まで低下し、限外濾過ポンプ１６のスイッチを切る。限外濾過ポンプ１６のスイッチを切った後、置換液ポンプ１９は予め定められた時間間隔Ｔ中、予め設定された送込速度で運転し続け、従って、静脈血ライン７に形成される濃厚血液の流体カラムは、依然として流入する置換液により希釈される。これは、濃厚血液が静脈カニューレに到達しないことを保証する。置換液ポンプが停止した後でのみ、透析器を分離し圧力保持試験を実行するための手段２６が作動する。
【００４２】
限外濾過ポンプ１６のスイッチが切られた後、置換液ポンプ１９が作動し続ける予め定められた時間間隔Ｔは、再び、透析器４および静脈血ライン７の充填容量ならびに血液流量に依存する。該時間間隔は１０秒を超え、好ましくは２０秒を超えるべきである。実際には、該時間間隔は２０秒から３０秒の間であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本実施形態に血液透析濾過装置の主な構成成分を表す概略図である。
【符号の説明】
１−透析器
２−半透膜
３−血液チャンバ
４−透析液チャンバ
５−動脈血ライン
６−血液ポンプ
７−静脈血ライン
８−点滴チャンバ
９−透析液供給手段
１０−透析液送込ライン
【図１】
0004384437.tif 000002