УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ КРОВИ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТРАНСМЕМБРАННОГО ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ НА МЕМБРАНЕ ДЛЯ ОЧИСТКИ КРОВИ И СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И ПРОГРАММА ДЛЯ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
BLOOD PURIFICATION APPARATUS, A METHOD OF PRODUCING A TRANSMEMBRANE PRESSURE DROP ON A BLOOD PURIFICATION MEMBRANE AND A METHOD, A DEVICE AND A PROGRAM FOR DETERMINING IT

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящая заявка основана на заявке на патент Японии № 2017-145863 от 27 июля 2017 года и на заявке на патент Японии № 2018-081667 от 20 апреля 2018 года, содержания которых включено в настоящее описание путем ссылки.
[0002] Настоящее изобретение относится к устройству для очистки крови, способу, устройству и программе для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, и способу, устройству и программе для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови.
Уровень техники
[0003] Обработка для очистки крови, такая как гемодиализная терапия, терапия для удаления лейкоцитов или терапия для замены плазмы, осуществляется, используя устройство для очистки крови. Например, устройство для очистки крови для осуществления гемодиафильтрация (ГДФ) включает в себя очиститель крови, включающий в себя мембрану для очистки крови, такую как мембрана с полыми волокнами, контур крови, который подает кровь из пациента в очиститель крови и возвращает кровь в пациента, контур диализата, который подает/отводит диализат в/из очистителя крови, средство заменяющей текучей среды, которое подает заменяющую текучую среду в контур крови, и тому подобное. Когда осуществляется гемодиафильтрация, кровь подается из пациента на первичную сторону мембраны для очистки крови через контур крови, при этом диализат подается на вторичную сторону мембраны для очистки крови через контур диализата. Посредством диффузии и фильтрования, возбудитель болезни в крови на первичной стороне мембраны для очистки крови отводится на вторичную сторону мембраны для очистки крови с целью очистки крови (см. патентный документ 1).
[0004] Однако, так как обработка для очистки крови выполняется в устройстве для очистки крови, как описано выше, трансмембранный перепад давления (ТМД) на мембране для очистки крови увеличивается вследствие закупорки мембраны для очистки крови или тому подобного. Когда ТМД увеличивается, большое количество альбумина вытекает из крови на вторичную сторону (сторону отвода) мембраны для очистки крови. Так как альбумин представляет собой важный белок, не является предпочтительным, что большое количество альбумина вытекает из крови.
Перечень ссылок
Патентный документ
[0005] Патентный документ 1: патент Японии № 6,070,348.
Краткое изложение сущности изобретения
Техническая проблема
[0006] Для предотвращения этого, может рассматриваться осуществление, например, регулирования расхода заменяющей текучей среды (расхода насоса заменяющей текучей среды), подаваемой в контур крови, или тому подобное, и таким образом регулирование давления на стороне контура крови и давления на стороне контура диализата таким образом, чтобы поддерживать ТМД постоянным.
[0007] Однако, когда ТМД удерживается постоянным, как описано выше, является возможным предотвращать утечку большого количества альбумина, но является невозможным управлять величиной утечки альбумина. В диалитической терапии или тому подобном, требуется управлять величиной утечки альбумина и, например, требуется управлять величиной утечки альбумина за сессию терапии до 4 г или меньше.
[0008] Настоящая заявка была подана ввиду таких обстоятельств, и цель настоящей заявки заключается в обеспечении устройства для очистки крови, способного управлять величиной утечки определенного раствора в крови, такого как альбумин, когда кровь очищается посредством мембраны для очистки крови, при этом предотвращая утечку раствора, способа, устройства и программы для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, и способа, устройства и программы для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови.
Решение проблемы
[0009] В результате проведения активного изучения, авторы настоящего изобретения обнаружили, что посредством управления трансмембранным перепадом давления на основании функции Fn, показывающей взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора определенного раствора в крови в каждый из множества предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, является возможным достигнуть цели, описанной выше, и выполнить настоящее изобретение.
[0010] Конкретно, настоящее изобретение включает в себя аспекты, показанные ниже.
(1) Устройство для очистки крови, использующее очиститель крови, при этом устройство для очистки крови включает в себя: средство управления, которое управляет трансмембранным перепадом давления на мембране для очистки крови очистителя крови, в котором средство управления получает, на основании функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn, и управляет трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn).
(2) Устройство для очистки крови согласно (1), дополнительно включающее в себя: средство получения функции, которое получает функцию Fn.
(3) Устройство для очистки крови согласно (2), в котором средство получения функции включает в себя: средство получения, которое получает соответствующие концентрации N1(Tn) ... Nm(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn при отдельных трансмембранных перепадах давления P1(Tn) ... Pm(Tn) в качестве множества трансмембранных перепадов давления Pm (где m представляет собой целое число не меньше 2); и средство вычисления, которое получает функцию Fn из соответствующих значений концентраций N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn при отдельных трансмембранных перепадах давления P1(Tn) ... Pm(Tn), полученных средством получения.
(4) Устройство для очистки крови согласно (2), в котором средство получения функции включает в себя средство, которое получает концентрацию N(Tn) утечки раствора, когда трансмембранный перепад давления P(Tn) изменяется для каждого из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови для получения функции Fn.
(5) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) -(4), в котором, в качестве очистителя крови, используется очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и концентрацией Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(6) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (4), в котором, в качестве очистителя крови, используется очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(7) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (6), дополнительно включающее в себя: контур крови для подачи/отвода крови в/из очистителя крови; контур диализата для подачи/отвода диализата в/из очистителя крови; и контур заменяющей текучей среды для подачи заменяющей текучей среды на сторону контура крови ближе по ходу относительно очистителя крови и/или на сторону контура крови дальше по ходу относительно очистителя крови, в котором средство управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством изменения скорости подачи заменяющей текучей среды.
(8) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (7), в котором средство управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством ступенчатого или непрерывного изменения трансмембранного перепада давления.
(9) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (8), в котором средство управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством управления с обратной связью.
(10) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (9), в котором средство управления управляет трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn) в каждый из моментов времени Tn таким образом, чтобы поддерживать концентрацию N(Tn) утечки раствора во время очистки крови постоянной.
(11) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (10), дополнительно включающее в себя: средство оценки, которое создает, из данных концентраций N1(Tn) ... Nm(Tn) утечки раствора при множестве трансмембранных перепадов давления P1(Tn) ... Pm(Tn) (где m представляет собой целое число не меньше 2) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, карту данных, показывающую концентрации N1(Tn) ... Nm(Tn) утечки раствора в комбинации из каждого из предварительно заданных моментов времени Tn и трансмембранных перепадов давления P1(Tn) ... Pm(Tn), и оценивает величину утечки раствора на протяжении всей очистки крови или за единицу времени из карты данных и из трансмембранного перепада давления, установленного для каждого из моментов времени.
(12) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (10), дополнительно включающее в себя: средство оценки, которое оценивает величину утечки раствора на протяжении всей очистки крови или за единицу времени из функции Fn и из целевого трансмембранного перепада давления, установленного для каждого из предварительно заданных моментов времени.
(13) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (12), в котором средство управления рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), и управляет трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa'(Tn).
(14) Устройство для очистки крови согласно любому одному из (1) - (12), в котором средство управления изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая неизменным среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, получать трансмембранный перепад давления Pa''(Tn), и управляет трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa''(Tn).
(15) Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, который включает в себя этапы: получение, из функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранного перепада давления Pa(Tn), соответствующего целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn.
(16) Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (15), в котором способ использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(17) Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (15), в котором способ использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(18) Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (15) - (17), в котором способ рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, и умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn).
(19) Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (15) - (17), в котором способ изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn).
(20) Устройство для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, в котором устройство получает, из функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранного перепада давления Pa(Tn), соответствующего целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn.
(21) Устройство для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (20), в котором устройство использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(22) Устройство для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (20), в котором устройство использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(23) Устройство для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (20) - (22), в котором устройство рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, и умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn).
(24) Устройство для получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (20) - (22), в котором устройство изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn).
(25) Программа для побуждения компьютера воплощать способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, при этом способ включает в себя этап: получение, из функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранного перепада давления Pa(Tn), соответствующего целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn.
(26) Программа согласно (25), в которой, программа использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(27) Программа согласно (25), в которой, программа использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(28) Программа согласно любому одному из (25) - (27), в которой программа рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, и умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn).
(29) Программа согласно любому одному из (25) - (27), в которой программа изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn).
(30) Способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, который включает в себя этапы: получение, из функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn; и определение трансмембранного перепада давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn).
(31) Способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (30), в котором способ использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(32) Способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (30), в котором способ использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(33) Способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (30) - (32), в котором способ рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa'(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
(34) Способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (30) - (32), в котором способ изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa''(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
(35) Устройство для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, в котором устройство получает, на основании функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn, и определяет трансмембранный перепад давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn).
(36) Устройство для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (35), в котором устройство использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(37) Устройство для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно (35), в котором устройство использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(38) Устройство для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (35) - (37), в котором устройство рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa'(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
(39) Устройство для определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови согласно любому одному из (35) - (37), в котором устройство изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa''(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
(40) Программа для побуждения компьютера воплощать способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови, когда кровь очищается, используя очиститель крови, при этом способ включает в себя этап: получение, из функции Fn, заданной числовым выражением:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (где n представляет собой целое число не меньше 1),
где числовое выражение показывает взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки раствора предварительно заданного раствора в крови в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn; и определение трансмембранного перепада давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn).
(41) Программа согласно (40), в которой программа использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3.
(42) Программа согласно (40), в которой, программа использует, в качестве очистителя крови, очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,4.
(43) Программа согласно любому одному из (40) - (42), в которой программа рассчитывает, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa'(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
(44) Программа согласно любому одному из (40) - (42), в которой программа изменяет трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови неизменным и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, для получения трансмембранного перепада давления Pa''(Tn), и определяет трансмембранный перепад давления Pa''(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
Полезные преимущества изобретения
[0011] В соответствии с настоящим изобретением, является возможным управлять величиной утечки определенного раствора в крови, когда кровь очищается посредством мембраны для очистки крови, при этом предотвращая утечку раствора.
Краткое описание чертежей
[0012] Фиг.1 представляет собой иллюстративный вид, показывающий схематичную конфигурацию устройства для очистки крови.
Фиг.2 представляет собой график, показывающий пример функции Fn.
Фиг.3 представляет собой блок-схему средства управления.
Фиг.4 представляет собой блок-схему средства получения функции.
Фиг.5 представляет собой график, показывающий пример способа получения функции Fn.
Фиг.6 представляет собой график, показывающий пример управления трансмембранным перепадом давления.
Фиг.7 представляет собой график, показывающий пример целевой концентрации утечки раствора во время очистки крови.
Фиг.8 представляет собой график, показывающий пример установленного трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
Фиг.9 представляет собой график, показывающий пример другого способа получения функции Fn.
Фиг.10 представляет собой график, показывающий другой пример установленного трансмембранного перепада давления во время очистки крови.
Фиг.11 представляет собой график, показывающий корреляцию между средним значением Pi трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови.
Фиг.12 представляет собой график, показывающий корреляцию между трансмембранным перепадом давления Pj функции Fn и концентрацией Nj утечки раствора при S=30 минут в качестве момента времени 30 минут после инициализации очистки крови.
Фиг.13 представляет собой блок-схему, показывающую средство оценки и средство отображения.
На фиг.14 показан пример карты данных, представляющей концентрацию Nm(Tn) утечки раствора в комбинации из каждого из моментов времени Tn и трансмембранного перепада давления Pm(Tn).
На фиг.15 показан пример отображения, представляющий величину утечки альбумина и установленный трансмембранный перепад давления в каждый из моментов времени во время очистки крови.
Фиг.16 представляет собой график, показывающий перепад между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) концентрации утечки раствора.
Фиг.17 представляет собой график, показывающий пример случая, где скорость подачи заменяющей текучей среды достигает верхнего предела.
Фиг.18 представляет собой график, показывающий пример случая, где установленный трансмембранный перепад давления корректируется таким образом, чтобы предотвращать достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды верхнего предела.
Описание вариантов осуществления
[0013] Ссылаясь на чертежи, нижеследующее описание будет описывать предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения. Отметим, что одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, и их повторное объяснение опущено. Взаимные расположения, например вертикальное взаимное расположение и латеральное взаимное расположение, основаны на взаимных расположениях, показанных на чертежах, если только конкретно не описано иное. Кроме того, размерные соотношения на чертежах не ограничены на показанных. Нижеследующие варианты осуществления являются иллюстративными с целью описания настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничено на вариантах осуществления.
[0014] Фиг.1 представляет собой иллюстративный вид, показывающий схематичную конфигурацию устройства 1 для очистки крови в соответствии с настоящим вариантом осуществления. Устройство 1 для очистки крови настоящего варианта осуществления предназначено для осуществления, например, гемодиафильтрация (ГДФ).
[0015] Например, устройство 1 для очистки крови включает в себя очиститель 10 крови, контур 11 крови, контур 12 диализата, контур 13 заменяющей текучей среды, контур 14 подачи антикоагулянта, средство 15 управления и тому подобное.
[0016] Очиститель 10 крови имеет цилиндрический основной корпус 20 и внутри включает в себя мембрану 21 для очистки крови, выполненную из мембраны с полыми волокнами или тому подобного. Очиститель 10 крови имеет, в основном корпусе 20, вентиляционные отверстия 10a и 10b для текучей среды, соединяющиеся с первичной стороной (стороной крови) мембраны 21 для очистки крови, и вентиляционные отверстия 10c и 10d для текучей среды, соединяющиеся с вторичной стороной (стороной диализата) мембраны 21 для очистки крови.
[0017] Например, контур 11 крови имеет контур 31 забора крови, соединяющий участок 30 забора крови и вентиляционное отверстие 10a для текучей среды очистителя 10 крови, и контур 33 возврата крови, соединяющий вентиляционное отверстие 10b для текучей среды очистителя 10 крови и участок 32 возврата крови. Контур 11 крови выполнен из мягкой трубки.
[0018] Например, в контуре 31 забора крови, предусмотрены кровяной насос 40, капельная камера 41, датчик 42 давления и тому подобное. В качестве кровяного насоса 40, например, используется трубчатый насос.
[0019] Например, в контуре 33 возврата крови, предусмотрены капельная камера 43, датчик 44 давления и тому подобное.
[0020] Например, контур 12 диализата имеет контур 50 подачи диализата, проходящий от, например, источника подачи диализата, не показан, к вентиляционному отверстию 10c для текучей среды очистителя 10 крови, и контур 51 отвода диализата, проходящий от вентиляционного отверстия 10d для текучей среды очистителя 10 крови наружу устройства. Например, в контуре 50 подачи диализата, предусмотрены насос 52 для подачи диализата, датчик 53 давления и тому подобное. Например, в контуре 51 отвода диализата, предусмотрены насос 54 для отвода диализата, датчик 55 давления и тому подобное.
[0021] Например, контур 13 заменяющей текучей среды включает в себя линию 60 заменяющей текучей среды, которая соединяет контур 50 подачи диализата и контур 31 забора крови, и насос 61 заменяющей текучей среды, который подает диализат из контура 50 подачи диализата в качестве заменяющей текучей среды в контур 31 забора крови.
[0022] Контур 14 подачи антикоагулянта имеет резервуар 70 для текучей среды, в котором, например, антикоагулянт хранится, и может подавать предварительно заданное количество антикоагулянта из резервуара 70 для текучей среды в контур 31 забора крови.
[0023] Например, средство 15 управления представляет собой микрокомпьютер, включающий в себя ЦП, память и тому подобное. Средство 15 управления управляет соответствующими операциями таких устройств как, например, кровяной насос 40, насос 52 для подачи диализата, насос 53 для отвода диализата и насос 61 заменяющей текучей среды, для управления расходом крови, расходом диализата, скоростью подачи заменяющей текучей среды и тому подобным и, таким образом, для обеспечения возможности выполнения обработки для очистки крови. Например, средство 15 управления выполняет программу, хранящуюся заранее в памяти, для обеспечения возможности выполнения обработки для очистки крови.
[0024] Например, средство 15 управления управляет трансмембранным перепадом давления (ТМД (перепад давления между первичной стороной и вторичной стороной мембраны 21 для очистки крови)) на мембране 21 для очистки крови очистителя 10 крови. Средство 15 управления управляет, на основании функции Fn, заданной числовым выражением (1) и показывающей взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови и концентрацией N (Tn) утечки раствора (N представляет собой концентрацию на вентиляционном отверстии 10d для текучей среды вторичной стороны мембраны 21 для очистки крови) альбумина в качестве предварительно заданного раствора в крови, который получается заранее и как показано на фиг.2, трансмембранный перепад давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови:
N(Tn) = Fn(P(Tn), Tn) (n представляет собой целое число не меньше 1) … (1).
[0025] Например, как показано на фиг.3, средство 15 управления имеет средство 90 получения функции, которое получает функцию Fn, средство 91 хранения функции, которое хранит функцию Fn, средство 92 вычисления трансмембранного перепада давления, которое получает, на основании функции Fn, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови, и средство 93 управления трансмембранным перепадом давления, которое управляет, на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn), трансмембранным перепадом давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови.
[0026] Средство 90 получения функции получает соответствующие функции Fn(T1), Fn(T2), Fn(T3), Fn(T4) и Fn(T5) во множестве из предварительно заданных моментов времени после инициализации очистки крови, показанной на фиг.2, например, в моменты времени T1 - T5 (когда момент времени, в который инициализируется очистка крови, предполагается быть равным нулю, T1<T2<T3<T4<T5 удовлетворяется). Например, как показано на фиг.4, средство 90 получения функции имеет средство 100 получения и средство 101 вычисления. Например, как показано на фиг.5, средство 100 получения устанавливает трансмембранный перепад давления на заданное значение Pm, измеряет концентрацию Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn=от T1 до T5 после инициализации очистки крови, повторяет вышеприведенную процедуру множество раз, при этом изменяя величину заданного значения Pm, и получает концентрации N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора (где m представляет собой целое число не меньше 2) в каждый из моментов времени Tn при множестве трансмембранных перепадов давления P1(Tn) … Pm(Tn). Средство 101 вычисления получает функцию Fn из соответствующих значений концентраций N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn при множестве трансмембранных перепадов давления P1(Tn) ... Pm(Tn), полученных средством 100 получения.
[0027] Конкретно, на фиг.5, m=7 удовлетворяется, концентрации N1(Tn), N2(Tn) ... N7(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn=T1, T2, T3, T4 и T5 измеряются при P1 - P7, и функция Fn концентрации N(Tn) утечки раствора относительно трансмембранного перепада давления P(Tn) в каждый из моментов времени Tn получается из их соответствующих измеренных значений (точки на графике фиг.5). Одновременно, из измеренных значений (точки) на графике фиг.5, аппроксимирующие кривые в отдельные моменты времени Tn получаются, используя экспоненциальную аппроксимацию, линейную аппроксимацию, логарифмическую аппроксимацию или тому подобное, и определяются в качестве функций Fn(T1) - Fn(T5).
[0028] Средство 91 хранения функции хранит функции Fn(T1) - Fn(T5), полученные средством 90 получения функции.
[0029] Как показано на фиг.6, средство 92 вычисления трансмембранного перепада давления получает, на основании функций Fn(T1) - Fn(T5), хранящихся в средстве 91 хранения функции, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn. Например, когда целевая концентрация Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени T1 - T5 предполагается иметь заданное значение Nac (например, 33 мкг/мл на фиг.6), заданный трансмембранный перепад давления Pa(Tn) (на фиг.6, например, Pa(T1) = 40 мм рт.ст., Pa(T2) = 110 мм рт.ст. и Pa(T3) = 180 мм рт.ст.), соответствующий ей, получается из функции Fn(Tn) в каждый из моментов времени T1 - T5, подлежащих определению. Например, целевая концентрация Nac утечки раствора получается таким образом, что величина утечки раствора во время всего периода очистки крови соответствует целевой величине утечки раствора. Например, концентрация Nac утечки раствора определяется таким образом, что, когда целевая величина утечки раствора во время 4-ех часового периода очистки крови составляет 4 г, величина утечки раствора за час составляет 1 г. Величина утечки раствора в этот момент времени получается из концентрации утечки раствора за единицу времени и из количества диализата, отведенного через контур 51 отвода диализата за единицу времени. Отметим, что, в настоящем варианте осуществления, средство 92 вычисления трансмембранного перепада давления соответствует устройству, которое получает трансмембранный перепад давления на мембране для очистки крови, и устройству, которое определяет трансмембранный перепад давления на мембране для очистки крови. Способ получения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови и способ определения трансмембранного перепада давления на мембране для очистки крови - каждый воплощается посредством выполнения программы, хранящейся в участке хранения средства 15 управления.
[0030] Средство 93 управления трансмембранным перепадом давления управляет трансмембранным перепадом давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови таким образом, что достигается трансмембранный перепад давления Pa(Tn), полученный средством 92 вычисления трансмембранного перепада давления. Например, как показано на фиг.7 и 8, установленные трансмембранные перепады давления Pa(T1), Pa(T2), Pa(T3), Pa(T4) и Pa(T5) увеличиваются ступенчатым образом так, что концентрация утечки раствора в каждый из моментов времени T1, T2, T3, T4 и T5 равна заданной целевой концентрации Nac утечки раствора.
[0031] Средство 93 управления трансмембранным перепадом давления регулирует перепад давления трансмембранного перепада давления посредством регулирования скорости подачи заменяющей текучей среды, достигаемой насосом 61 заменяющей текучей среды, на основании полученных значений от по меньшей мере датчиков 44 и 55 давления на фиг.1. Отметим, что посредством регулирования скорости подачи заменяющей текучей среды, достигаемой насосом 61 заменяющей текучей среды, на основании полученных значений от датчиков 42 и 53 давления, дополнительно к значениям от датчиков 44 и 55 давления, трансмембранный перепад давления может регулироваться. Отметим, что регулирование трансмембранного перепада давления не ограничено на том, которое основано на регулировании скорости подачи заменяющей текучей среды. Трансмембранный перепад давления также может регулироваться посредством регулирования расхода крови или расхода диализата.
[0032] Далее, будет приведено описание примера обработки для очистки крови, используя устройство 1 для очистки крови.
[0033] Во-первых, определяется трансмембранный перепад давления на мембране 21 для очистки крови, подлежащий управлению во время очистки крови. Сначала, средство 90 получения функции средства 15 управления получает функцию Fn. Одновременно, например, как показано на фиг.5, средство 100 получения устанавливает заданное значение Pm трансмембранного перепада давления, измеряет концентрацию Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn=от T1 до T5 после инициализации очистки крови, выполняет измерение множество раз, при этом изменяя величину заданного значения Pm, и получает концентрации N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn при множестве отдельных трансмембранных перепадов давления P1(Tn) … Pm(Tn) (где m представляет собой целое число не меньше 2). Затем, из соответствующих значений концентраций N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn при множестве трансмембранных перепадов давления P1(Tn) … Pm(Tn), получаются функции Fn(T1) - Fn(T5) в отдельные моменты времени Tn=от T1 до T5, показанные на фиг.2. Этап получения функции Fn может выполняться либо до инициализации очистки крови, либо во время очистки крови. Также может быть возможным, что данные, полученные во время заданной сессии очистки крови, используются, когда функция Fn получается во время другой сессии очистки крови.
[0034] Затем, средство 92 вычисления трансмембранного перепада давления средства 15 управления получает, на основании функции Fn(Tn), показанной на фиг.6, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора (заданному значению Nac) в каждый из моментов времени Tn, и устанавливает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) в качестве трансмембранного перепада давления в каждый из моментов времени Tn, подлежащего управлению во время очистки крови.
[0035] Затем, как показано на фиг.1, соответствующие пункционные иглы участка 30 забора крови и участка 32 возврата крови внедряются в пациента, и инициируется очистка крови. Кровяной насос 40 контура 11 крови активируется для выкачивания крови из пациента на первичную сторону мембраны 21 для очистки крови очистителя 10 крови через контур 31 забора крови, и кровь, протекающая через первичную сторону мембраны 21 для очистки крови, возвращается в пациента через контур 33 возврата крови.
[0036] В контуре 12 диализата, насос 52 для подачи диализата, насос 54 для отвода диализата или тому подобное подает диализат на вторичную сторону мембраны 21 для очистки крови очистителя 10 крови через контур 50 подачи диализата, и диализат, протекающий через вторичную сторону мембраны 21 для очистки крови, отводится через контур 51 отвода диализата. В очистителе 10 крови, ненужный компонент крови проходит через мембрану 21 для очистки крови так, чтобы отводиться диализатом. Одновременно, часть альбумина в качестве специального полезного раствора также проходит через мембрану 21 для очистки крови так, чтобы отводиться.
[0037] В кровь, протекающую в контуре 31 забора крови контура 11 крови, антикоагулянт подается из контура 14 подачи антикоагулянта. Также, в кровь в контуре 31 забора крови, из контура 50 подачи диализата, заменяющая текучая среда (диализат) подается с предварительно заданным расходом посредством контура 13 заменяющей текучей среды. Скорость подачи заменяющей текучей среды в этот момент времени управляется посредством регулирования расхода (скорости) насоса 61 заменяющей текучей среды.
[0038] Во время очистки крови, средство 93 управления трансмембранным перепадом давления управляет трансмембранным перепадом давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови. Трансмембранный перепад давления в каждый из моментов времени Tn управляется таким образом, чтобы быть равным установленному трансмембранному перепаду давления Pa(Tn), соответствующему целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn, полученной средством 92 вычисления трансмембранного перепада давления. Например, как показано на фиг.8, в каждый из моментов времени T1 - T5 после инициализации очистки крови, установленный трансмембранный перепад давления Pa(Tn) увеличивается ступенчатым образом. Во время очистки крови, датчик 42 давления или датчик 44 давления определяет давление на первичной стороне мембраны 21 для очистки крови, при этом датчик 53 давления или датчик 55 давления определяет давление на вторичной стороне мембраны 21 для очистки крови. Скорость подачи насоса 61 заменяющей текучей среды контура 13 заменяющей текучей среды регулируется на основании по меньшей мере давлений на мембране 21 для очистки крови, определенных датчиками 44 и 55 давления, для управления трансмембранным перепадом давления на мембране 21 для очистки крови. Отметим, что скорость подачи насоса 61 заменяющей текучей среды контура 13 заменяющей текучей среды регулируется на основании давлений на мембране 21 для очистки крови, определенных датчиками 42 и 53 давления, дополнительно к давлениям на мембране 21 для очистки крови, определенным датчиками 44 и 55 давления, для управления трансмембранным перепадом давления на мембране 21 для очистки крови. Одновременно, трансмембранный перепад давления управляется посредством, например, пропорционального управления (П-управления) в качестве управления с обратной связью.
[0039] В соответствии с настоящим вариантом осуществления, средство 15 управления получает, на основании функции Fn, показывающей взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления P(Tn) и концентрацией N(Tn) утечки альбумина в каждый из множества моментов времени Tn после очистки крови, трансмембранный перепад давления Pa(Tn), соответствующий целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn, и управляет трансмембранным перепадом давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn). Это не влечет быстрое изменение трансмембранного перепада давления и может предотвращать утечку большого количества альбумина из крови через мембрану 21 для очистки крови. Дополнительно, так как трансмембранный перепад давления в каждый из моментов времени Tn во время очистки крови управляется на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn), соответствующего целевой концентрации Na(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn, величина утечки альбумина может управляться. Кроме того, посредством выполнения управления, описанного выше, не только утечка альбумина может последовательно регулироваться, но также величина утечки альбумина за сессию (терапию) очистки крови может регулироваться. Отметим, что, в настоящем варианте осуществления, трансмембранный перепад давления управляется на основании функций Fn во множестве из пяти предварительно заданных моментов времени Tn. Однако, также может быть возможным управлять трансмембранным перепадом давления на основании функций Fn во множестве из четырех или менее или шести или более предварительно заданных моментов времени Tn, или функции Fn в одном предварительно заданном моменте времени Tn.
[0040] Так как устройство 1 для очистки крови имеет средство 90 получения функции, устройство 1 для очистки крови может получать функцию Fn и управлять трансмембранным перепадом давления на основании функции Fn.
[0041] Средство 90 получения функции имеет средство 100 получения, которое получает концентрации N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn при отдельных трансмембранных перепадах давления P1(Tn) … Pm(Tn) в качестве множества трансмембранных перепадов давления Pm (m представляет собой целое число не меньше 2), и средство 101 вычисления, которое получает функцию Fn из концентраций N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn при отдельных трансмембранных перепадах давления P1(Tn) … Pm(Tn). Это обеспечивает возможность получения функции Fn надлежащим образом.
[0042] Средство 15 управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством изменения скорости подачи заменяющей текучей среды, достигаемой насосом 61 заменяющей текучей среды. Соответственно, трансмембранным перепадом давления можно легко и точно управлять.
[0043] Средство 15 управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством ступенчатого изменения трансмембранного перепада давления. Это обеспечивает возможность управления трансмембранным перепадом посредством простой операции управления.
[0044] Средство 15 управления управляет трансмембранным перепадом давления посредством пропорционального управления (П-управления) в качестве управления с обратной связью. Это обеспечивает возможность точного управления трансмембранным перепадом. Отметим, что управление трансмембранным перепадом давления не ограничено на управлении, основанном на пропорциональном управлении. Трансмембранный перепад давления также может управляться посредством ПИ-управления или ПИД-управления.
[0045] Средство 15 управления управляет трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa(Tn) в каждый из моментов времени Tn таким образом, что концентрация N(Tn) утечки раствора во время очистки крови поддерживается на заданном значении Nac. Это обеспечивает возможность легкого и точного управления общей величиной утечки альбумина за сессию очистки крови.
[0046] Средство 90 получения функции в варианте осуществления, описанном выше, также может иметь средство, которое получает концентрацию N(Tn) утечки раствора, когда трансмембранный перепад давления P(Tn) изменяется в каждый из моментов времени Tn после инициализации очистки крови, и получает функцию Fn. В таком случае, как показано, например, на фиг.9, также может быть возможным изменять трансмембранный перепад давления P в каждый из моментов времени T1 - T5, измерять концентрации N утечки раствора во множестве точек для каждого из моментов времени T1 - T5, получать аппроксимирующие кривые из измеренных значений и определять аппроксимирующие кривые в качестве функций Fn(T1) - Fn(T5). В таком случае, функция Fn может быть легко получена. Средство 90 получения функции измеряет концентрации N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в каждый из моментов времени Tn в устройстве 1 для очистки крови и получает требуемую информацию. Однако, средство 90 получения функции также может получать требуемую информацию извне устройства 1 для очистки крови. Одновременно, также может быть возможным, например, побуждать устройство, отличное от устройства для очистки крови, используемого для терапии, получать функцию Fn, побуждать устройство для очистки крови, используемое для терапии, находить программу, включающую функцию Fn, побуждать устройство для очистки крови, которое нашло программу, выполнять программу, и, таким образом, управлять трансмембранным перепадом давления и утечкой раствора.
[0047] Например, как показано фиг.10, средство 15 управления также может управлять установленным трансмембранным перепадом давления Pa(Tn) посредством непрерывного изменения установленного трансмембранного перепада давления Pa(Tn). В этом случае, величина утечки альбумина за сессию обработки (терапии) для очистки крови может более точно регулироваться.
[0048] В варианте осуществления, описанном выше, в качестве очистителя 10 крови устройства 1 для очистки крови, также может использоваться очиститель крови, имеющий более близкую корреляцию между средним значением трансмембранных перепадов давления и величиной утечки раствора. Одновременно, способ фильтрования для очистки крови может представлять собой либо фильтрование с постоянной скоростью, в котором скорость подачи заменяющей текучей среды поддерживается постоянной, либо фильтрование при постоянном давлении, в котором трансмембранный перепад давления поддерживается постоянным. Например, в качестве очистителя 10 крови, также может использоваться очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между средним значением Pi (где i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления в функции Fn и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови составляет не менее 0,3, предпочтительно не менее 0,6, или более предпочтительно не менее 0,9. Одновременно, как показано на фиг.11, также может быть возможным, например, графически изображать взаимосвязь между средним значением Pi трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора в течение 240 минут после инициализации очистки крови на графике, получать аппроксимирующую кривую (линейная аппроксимация), используя все точки на графике, и вычислять значение квадрата коэффициента корреляции из аппроксимирующей кривой. Отметим, что, на фиг.11, измерение выполнялось при условии фильтрования при постоянном давлении. Посредством такого использования очистителя 10 крови, имеющего близкую корреляцию между средним значением трансмембранных перепадов давления и величиной утечки раствора, трансмембранный перепад давления может более точно управляться, используя функцию Fn. В коэффициенте корреляции между средним значением Pi (i представляет собой целое число не меньше 3) трансмембранных перепадов давления и величиной Ai утечки раствора, i устанавливается здесь на целое число не меньше 3, так как, когда имеются только две точки на графике при вычислении коэффициента корреляции, коэффициент корреляции неизбежно становится 1, и, следовательно, корреляция, описанная выше, не определяется.
[0049] В качестве очистителя 10 крови, также может использоваться очиститель крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора (где j представляет собой целое число не меньше 3) в функции Fn при S=240 минут в качестве момента времени 240 минут после инициализации очистки крови составляет не меньше 0,4. Одновременно, способ фильтрования для очистки крови может представлять собой либо фильтрование с постоянной скоростью, либо фильтрование при постоянном давлении. При S=120 минут в качестве момента времени 120 минут после инициализации очистки крови, также может использоваться очиститель 10 крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора (где j представляет собой целое число не меньше 3) составляет не меньше 0,6. При S=60 минут в качестве момента времени 60 минут после инициализации очистки крови, также может использоваться очиститель 10 крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора (где j представляет собой целое число не меньше 3) составляет не меньше 0,8. При S=30 минут в качестве момента времени 30 минут после инициализации очистки крови, также может использоваться очиститель 10 крови, в котором значение квадрата коэффициента корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (где j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора (где j представляет собой целое число не меньше 3) составляет не меньше 0,9. Одновременно, также может быть возможным, например, графически изображать взаимосвязь между трансмембранным перепадом давления Pj и концентрацией Nj утечки раствора на графике, как показано на фиг.12, получать аппроксимирующую кривую (экспоненциальная аппроксимация), используя все точки на графике, и вычислять значение квадрата коэффициента корреляции из аппроксимирующей кривой. Отметим, что, на фиг.12, измерение выполнялось при условии фильтрования при постоянном давлении. Посредством такого использования очистителя 10 крови, имеющего близкую корреляцию между трансмембранным перепадом давления и концентрацией утечки раствора, трансмембранный перепад давления может более точно управляться, используя функцию Fn. В коэффициенте корреляции между трансмембранным перепадом давления Pj (j представляет собой целое число не меньше 3) и концентрацией Nj утечки раствора, j устанавливается здесь на целое число не меньше 3, так как, когда имеются только две точки на графике при вычислении коэффициента корреляции, коэффициент корреляции неизбежно становится 1, и, следовательно, корреляция, описанная выше, не определяется.
[0050] В варианте осуществления, описанном выше, как показано на фиг.13, устройство 1 для очистки крови также может включать в себя средство 120 оценки, которое оценивает общую величину утечки альбумина за время всей очистки крови, и средство 121 отображения, которое отображает величину утечки альбумина. Например, средство 120 оценки создает, из концентраций N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора при множестве трансмембранных перепадов давления P1(Tn) … Pm(Tn) (где m представляет собой целое число не меньше 2) в каждый из моментов времени Tn после инициализации очистки крови, карту S данных, показывающую концентрации N1(Tn) … Nm(Tn) утечки раствора в комбинации из каждого из моментов времени Tn и трансмембранных перепадов давления P1(Tn) … Pm(Tn), как показано на фиг.14, и оценивает общую величину утечки альбумина во время очистки крови из карты S данных и из установленного трансмембранного перепада давления, установленного для каждого из моментов времени. Средство 121 отображения отображает, как показано, например, на фиг.15, расчетную величину утечки альбумина, установленный трансмембранный перепад давления в каждый из моментов времени во время очистки крови и тому подобное.
[0051] Средство 120 оценки также может оценивать величину утечки раствора на протяжении всей очистки крови или за единицу времени из функции Fn и из целевого трансмембранного перепада давления, установленного для каждого из предварительно заданных моментов времени, не используя карту S данных. В таком случае, также может быть возможным получать концентрацию утечки раствора в каждый из предварительно заданных моментов времени, используя функцию Fn, из целевого трансмембранного перепада давления, установленного для каждого из предварительно заданных моментов времени, и оценивать величину утечки раствора на протяжении всей очистки крови или за единицу времени из концентрации утечки раствора.
[0052] В варианте осуществления, описанном выше, также может быть возможным корректировать трансмембранный перепад давления Pa(Tn), рассчитанный на основании функции Fn. Как показано на фиг.16, когда концентрация утечки раствора фактически измеряется, может иметь место случай, когда существует разница между фактически измеренной концентрацией утечки раствора и целевой концентрацией утечки раствора. Такая ситуация может встречаться, когда, например, точность функции Fn является недостаточной. Соответственно, также может быть возможным, например, рассчитывать, из фактически измеренного значения RNa(Tn) концентрации утечки раствора при трансмембранном перепаде давления Pa(Tn) в каждый из одного или более предварительно заданных моментов времени Tn после инициализации очистки крови, отношение W между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) для каждого из моментов времени Tn, умножать трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение W для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), и управлять трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa'(Tn). В таком случае, фактически измеренное значение RNa(Tn) концентрации утечки раствора, соответствующей трансмембранному перепаду давления Pa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, измеряется, используя датчик концентрации, и фактически измеренные значения RNa(T1) … RNa(Tn), измеренные датчиком концентрации, выдаются на средство 15 управления. Отметим, что датчик концентрации также может быть предусмотрен, например, в контуре 51 отвода диализата. Средство 15 управления рассчитывает отношение W (W=Na(Tn)/RNa(Tn)) между целевой концентрацией Na(Tn) утечки раствора и фактически измеренным значением RNa(Tn) для каждого из предварительно заданных моментов времени Tn, и умножает трансмембранный перепад давления Pa(Tn) на отношение W для получения трансмембранного перепада давления Pa'(Tn). Средство 15 управления определяет трансмембранный перепад давления Pa'(Tn) в качестве нового установленного трансмембранного перепада давления Pa'(Tn), получающегося после коррекции, и управляет трансмембранным перепадом давления в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn.
[0053] В соответствии с примером, описанным выше, трансмембранный перепад давления Pa(Tn) корректируется на основании фактически измеренного значения концентрации утечки раствора, и трансмембранный перепад давления в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn управляется на основании нового трансмембранного перепада давления Pa'(Tn). Это обеспечивает возможность более точного управления трансмембранным перепадом давления на протяжении всей обработки для очистки крови. В результате, является возможным точно управлять величиной утечки раствора из крови через мембрану 21 для очистки крови и контролировать кровь пациента, например, в области предотвращения интеркуррентных заболеваний, которая определяется количеством возбудителя болезни, удаленного из крови.
[0054] В варианте осуществления, описанном выше, трансмембранный перепад давления управляется, используя скорость подачи заменяющей текучей среды. Однако, скорость подачи заменяющей текучей среды имеет верхний предел (произвольно установленный так, чтобы быть не больше расхода диализата). Соответственно, когда, например, установленный трансмембранный перепад давления, подлежащий управлению, быстро увеличивается и скорость подачи заменяющей текучей среды, соответствующая установленному трансмембранному перепаду давления, достигает верхнего предела, как показано на фиг.17, скорость подачи заменяющей текучей среды больше не может увеличиваться выше верхнего предела, и может не является возможным точно достигнуть установленного трансмембранного перепада давления. В этом случае, также может быть возможным изменять трансмембранный перепад давления Pa(Tn), при этом поддерживая неизменным среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови и предотвращая достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn верхнего предела, получать трансмембранный перепад давления Pa''(Tn), и управлять трансмембранным перепадом давления во время очистки крови на основании трансмембранного перепада давления Pa''(Tn). В таком случае, например, среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови получается из трансмембранного перепада давления Pa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn, и трансмембранный перепад давления на протяжении всей обработки для очистки крови или в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn регулируется так, чтобы предотвращать достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды верхнего предела, как показано на фиг.18. В таком случае, когда, например, скорость подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn превышает произвольно установленную пороговую величину непосредственно после управления, определяется, что имеет место высокая вероятность того, что скорость подачи заменяющей текучей среды достигает верхнего предела во время обработки для очистки крови. Затем, трансмембранный перепад давления на протяжении всей обработки для очистки крови или в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn регулируется так, чтобы предотвращать достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды верхнего предела и поддерживать среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови, полученных из трансмембранного перепада давления Pa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn. В другом примере, когда скорость подачи заменяющей текучей среды в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn достигает верхнего предела после управления, количество заменяющей текучей среды, подлежащей подаче, временно возвращается на значение до управления, и затем, трансмембранный перепад давления на протяжении всей обработки для очистки крови или в каждый из предварительно заданных моментов времени Tn регулируется так, чтобы предотвращать достижение скоростью подачи заменяющей текучей среды верхнего предела и поддерживать среднее значение P трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови, полученных из трансмембранного перепада давления Pa(Tn) в каждый из предварительно заданных моментов времени. Одновременно, среднее значение трансмембранных перепадов давления на протяжении всей обработки для очистки крови после регулирования остается неизменным и поддерживается на среднем значении P. Благодаря осуществлению этого, является возможным регулировать трансмембранный перепад давления точно как установлено и, следовательно, точно управлять величиной утечки раствора.
[0055] Хотя предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения был описан выше со ссылкой на прилагаемые чертежи, настоящее изобретение не ограничено на таком примере. Очевидно, что специалист в данной области может предложить различные примеры изменений или модификаций в пределах объема концепции, заданной в формуле изобретения, и такие примеры изменений и модификаций естественно понимаются подпадающими под пределы технического объема настоящего изобретения.
[0056] В варианте осуществления, описанном выше, конфигурация контура устройства 1 для очистки крови не ограничена на конфигурации, описанной выше в варианте осуществления. Например, хотя контур 13 заменяющей текучей среды подает заменяющую текучую среду в контур 31 забора крови выше, контур 13 заменяющей текучей среды также может подавать заменяющую текучую среду в контур 33 возврата крови или также может подавать заменяющую текучую среду в каждый из контура 31 забора крови и контура 33 возврата крови. Также, хотя величина утечки альбумина через мембрану 21 для очистки крови управляется выше, также может быть возможным управлять другим раствором в крови, например, величиной утечки белка, имеющего молекулярный вес от 10,000 Да до 100,000 Да. Очиститель 10 крови также может иметь мембрану 21 для очистки крови, отличную от мембраны с полыми волокнами. Настоящее изобретение не ограничено на устройстве для очистки крови для осуществления гемодиафильтрации (ГДФ), и также является применимым для устройства для очистки крови для осуществления гемодиализа (ГД) или гемофильтрации (ГФ) и дополнительно к устройству для очистки крови для осуществления непрерывной гемофильтрации, непрерывной гемодиафильтрации, МПУФ (медленной продолжительной ультрафильтрации) или тому подобного.
Промышленная применимость
[0057] Настоящее изобретение является полезным при управлении величиной утечки определенного раствора в крови, когда кровь очищается посредством мембраны для очистки крови, при этом предотвращая утечку раствора.
Перечень ссылочных обозначений
[0058]
1 Устройство для очистки крови
10 Очиститель крови
11 Контур крови
13 Контур заменяющей текучей среды
15 Средство управления
21 Мембрана для очистки крови.