JPH06500946A - 透析方法及び透析手段 - Google Patents

透析方法及び透析手段

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JPH06500946A JP5501954A JP50195493A JPH06500946A JP H06500946 A JPH06500946 A JP H06500946A JP 5501954 A JP5501954 A JP 5501954A JP 50195493 A JP50195493 A JP 50195493A JP H06500946 A JPH06500946 A JP H06500946A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 透析方法及び透析手段 本発明は透析方法及び透析手段に関する。
血液透析処置を受ける患者、特に透析を行っている間に低血圧がしばしば発生す る悪影響を防止するために、透析期間の開始との比較により血漿量(以下では略 語CPVによっても表わされる。)における百分率変化がら測定される患者の血 液量を監視するのが好ましいことが知られている。患者の福利満足度を表わし得 るパラメータは、心収縮期の血圧であって、CPVと相関することが知られてい る。
これについては、例えば、約時間t=170分でひどい低血圧の発生が記録され ている透析期間中の血漿量(CPV、実線として)、及び心収縮期動脈の血圧( P、点線として)における百分率変化を示している第1図を参照すべきである。
これは、透析期間の開始(20%以上)に比較して、虚脱時点でCPVの顕著な 低下と、低血圧前から虚脱発生の時点までの約】時間の期間中に(急激な負のa 斜曲線から明らかなように)当紋パラメータの急激な低下とが記録されているこ とに気付くであろう。
現在、血漿量の変化を測定する種々の装置が知られており、種々の状況に適用さ れている。透析の分野では、更に、例えば体重低下の速度や、透析溶液の容Iオ スモル濃度のように、処置期間の過程で臨床上で重要な一定の機械パラメータを 変化し得る装置の入手も可能である。
これらの機械は、オペレータか透析期間の開始前に一定のプロフィールを定め、 次いで問題のパラメータか種々の点で適時、プロフィールにより指定される値を 取るように、処置の管理を可能にしている。全ての場合で、これらのパラメータ は機械に関連しており、またそれ以上の情報が得られないので、オペレータは患 者についてのパラメータ、特に患者の生理学的なパラメータにおける変化の影響 を知ることかできない。
いくつかの患者パラメータを監視する装置は、例えば特許出願EP−A−297 93号及びEP−A−89003号に説明されている。特に、トマセット(Th omasset)の名による特許出願EP−A−29793号は、血液インピー ダンス測定装置と、測定したインピーダンス値が所定のしきい値からはずれると きに患者にある量の塩化ナトリウムを注入する装置とを含むシステムを述べてい る。この装置は、臨床上の観点からは、殆と効果のないオン・オフ型式の簡単な フィードバックを行なっている。
これに代わって、トヨタ中央研究所株式会社の名による特許出願EP−A−89 003号は、患者の状態に基づいて処置の開始で血液量を予め定めたプロフィー ルに従うようにした基本的な直接制御装置に基づく装置を説明している。この公 知装置では、ヘマトクリット(haematocrit )を測定して血液量に おける変化を得ている。しかし、ヘマトクリットと血液量における変化との間の 相互関係、即ち一定の総細胞量の仮説に基づいた仮説は余り確認されていないの で、ヘマトクリットの測定は、血液量における変化を決定し得るものではないこ 、とか示されていた。いずれにしろ、提案された型式の監視は、一般的に患者毎 に異なるのみならず、同一個人でさえも異なる時間では異なり得る処置に対する 個人的な反応を計算に入れていないので、多数の患者に、又は異なる処置期間に 与えられた患者に、更には与えられた処置期間内の異なる時間に適用してもうま くいかない。
更に、この特許は、装置パラメータの取り扱いが受ける制約を計算に入れていな い。これらの理由から、説明されている装置は、透析の過程で患者の行動に無視 できない変化か発生する状況では効果的でない。
本発明の目的は、好ましくない副作用を最小にすることにより患者の福利を増加 し得ると共に、通常求められている浄化目的を達成する(例えば、体重喪失及び ナトリウム除去を監視する)少なくとも伝統的な処置と同一の効果を達成し得る 透析の方法及び手段を提供することにある。
本発明は、使用の際は透析処置を受けている患者に接続される透析ユニットと、 時間の経過により変化し得る患者パラメータの所望値を記憶するメモリと、当該 患者くとも一つの機械パラメータの値を判断して前記患者<ラメータか前記所望 値を取るようにさせ得る透析装置(二おいて、前記制御部は、透析処置に対する 患者の反応(=相関した患者パラメータの値を予測し得る予測手段と、の経過に より変化し得るメモリにおける患者〕(ラメータの所望値を記憶する段階と、前 記患者)くラメータの実際値を測定する段階と、前記患者パラメータに前記所望 値対する患者の反応に相関した患者パラメータの値の予測を含む適応型式を監視 する段階と、前記患者ノくラメータの予測値に基づき前記機械パラメータを監視 する4階とに関連することを特徴とするものである。
実際に、この透析装置は、透析ユニ・ノドと患者との間のフィードバック機構に より、血漿量における相対(百分率)変化のように、患者の福利に極めて重要な パラメータを監視することができる。換言すれば、この透析装置は、透析ユニッ トにより加えられるストレスに対する患者の反応を時々刻々に評価する。このフ ィードバック制御は透析ユニット−患者装置の数学的なモデルに基づいている。
このモデルの構造か(例えば状態メモリに書き込まれている線形モデルにより) 定められると、このモデルは、時間の経過により通常変化するそのパラメータの 値によって完全に個別化される。これらのパラメータは定量形式により透析処置 に対する患者の反応を表わしており、それらの瞬時的な値の知識が臨床オペレー タに有用な情報を提供する。
ここで、本発明を更に良く理解するために、添付する図面を参照して非限定的な 例として好ましい一実施例を説明しよう。
一第1図は処置期間の過程で血液透析を受ける患者の福利に相関した2つのパラ メータについて時間の経過において測定された変化を示し、 第2図は本発明による透析装置のブロック図を示し、第3図は第2図における透 析装置により用いられるアルゴリズムに対応するフローチャートを示し、第4図 〜第7図は、特定の患者のための、従来型式の一連の処置及び本発明により制御 された一連の処置に関して、第1図における前記2つのパラメータの平均値及び 標準偏差における時間変化を示す。
第2図を参照すると、本発明による透析装置が全体として番号1により示されて いる。透析装置Iは、入力とじてプログラム可能な機械パラメータ(ベクトルU )を受け取っている透析ユニット】1と、監視されされるべき患者パラメータ( ベクトルY)を測定する1群のセンサ12と、透析ユニット11に供給する機械 パラメータUに作用することにより、オペレータがシステム・オペレータ・イン タフェースI4を介して予め定め、かつメモリ15に記憶される所望の変更を患 者パラメータYに行わせる適応型式の制御ユニット13と備えている。
透析装置lは全体として個別的に動作する。即ち、実際の患者パラメータY、所 望の患者パラメータY、及び機械パラメータUは所定の時間間隔で監視され、従 って各制御サイクルのためにベクトルY、、Y、’。
及びU、を定める。あるサイクルと次のサイクルとの間の時間間隔は、サンプリ ング間隔T、と呼ばれ、例えば30秒に等しい。
公知の方法によりほぼ従来型式の透析ユニット11は、第2図にブロック2oに より概要的に示され、当該透析ユニットにそれぞれ入出力される一対の#I21 及び22により患者の循環装置に接続されている。#l1llユニット13を介 して適用される適応$18の観点から、透析ユニッ)II及び患者20はユニッ ト5を形成し、ユニット5とセンサ・グループ12との間の接続は矢印I8によ り概要的に示されている。
図示の実施例において、制御ユニット13から線40を介して透析ユニット11 へ人力として供給される機械パラメータは、数か3であり、以下ではRWLによ り表わされてもいる体重喪失の速度、ODSにより表わされている透析溶液の容 量オスモル濃度、及び注入速度RINを含むものである。
第2図から明らかなように、センサ・グループ12は3つのセンサ、具体的には 、血漿量CPVにおける百分率変化を測定する第1のセンサ25、その時点で問 題の総体重喪失TWL (患者の体重差)を測定する第2のセンサ26、及びそ の時点まで問題の総ナトリウム除去TSRを測定する第3のセンサ27を含む。
これらのパラメータCPV、TWL及びTSRは線28を介して制御ユニットに 対する入力として供給される患者パラメータを決定する。詳細には、総体重喪失 を計算する第2のセンサ26は、公知のものであり、透析ユニット11に関連さ れてもよい。第3のセンサ27は、例えば透析ユニットに入り、かつ出て行くナ トリウム濃度を測定することにより、総ナトリウム除去を計算し、透析の流れを 測定する。CPvを測定する11のセンサ25は、例えば透析ユニット11の出 口で体外血液循環線に配置され、かつ光学的な装置により(例えば、同一出願人 の名により1991年7月15日に出願されたヨーロッパ特許出願A−0467 804号に説明されている方法により)、血液による赤外線放射吸収を測定する 適当なセンサからなり、(前述のヨーロッパ特許に説明されているように)記憶 している伝達特性を用いてその吸収からヘモグロビン(Hb)濃度を決定し、一 定のヘモグロビン濃度(Hb、)及び血漿量における百分率変化に関するゼロ値 により表わされた透析の開始で0点を自動的に判断し、次の式に基づき一時点か ら他の時点までのcPvの値を決定する。
CPV=100X(Hb、/Hb−1) (1)実際に、PVか血漿量の絶対値 であるときは、Qはヘモグロビンの量であり、かっPV、、Q、は時間0におけ るこれらパラメータの値である。その場合に、Hb=Q/PV Hb、=Q、/PV。
CPV= 100 X (PV−PV、)/PVO=100X(Q/Qa)X( HbO/Hb)−1実際に、透析が進行している間は真であり、ヘモグロビンの 量が一定、即ちQ=Q、であると仮定すると、式(1)は最後の式から得られる 。
制御ユニット13は、線29を介してシステム・オペレータ・インタフェース1 4に接続され、従って患者パラメータの所望値YDを読み取り、機能状態(手動 若しくは自動、又は処置期間の中断) 力し、サンプリング時間TS、処置時間 T、最終的な体重低下FWL、最終的なナトリウム除去FSR及び通常的な透析 の特性である全ての機械パラメータを入力することができる。更に、制御ユニッ 1−13は、線3oを介して、その計算に必要なデータ及び計算の結果を交換す るメモリ15に接続されている。2本の線29及び3oは、ここて説明する方法 を示すために単純に分けて示されており、前記方法は実際に一つの接続を形成す る間に、所望のプロファイルを定めると仮定している。
詳細には、制御ユニット13は予測器31とコントローラ32とを備えており、 両者は一つの適応コントローラを形成し、かつ説明のために単純に分けて示され ているが、実際では、概要的に一つの構成要素により表わされている。
予測器31は、3つの入力(機械パラメータU)及び3つの出力(患者パラメー タY)を存する独立した装置として患者−透析ユニット装置t5を説明する数学 的なモデルに基づくものであって、以下で詳細に説明するように、与えられた時 点で透析処置に対する患者の反応に相関された患者パラメータK(即ち、患者− 透析ユニット装置5の数学的なモデルのパラメータ)の瞬時値を計算する。
このようにして得られた患者パラメータは、予測器31から線41を介してコン トローラ32に転送される。
コントローラ32の機能は装置インタフェース14により供給される状態に基づ いて機械パラメータ(RWL、ODS及びRIN)の現在値を決定することであ る。
特に、オペレータが通常の(手動)動作を要求したときは、システム・オペレー タ・インタフェースI4は、コントローラ32は機械パラメータ用の一定値を計 算する。一方、オペレータか自動(制御された)動作を要求したときは、コント ローラ32は、以下で詳細に示すように、第1に計算された患者パラメータKを 用いて所定の制御関係に基づいてこれらの値を計算する。いずれにしろ、コント ローラ32は、線40を介して透析ユニット+1に対する出力としてRWL、○ DS、tNの瞬時値を供給する。
システム・オペレータ・インタフェース14は、例えばインタフェースI4に行 く線46によりインタフェース14に接続されたキー・ボード45と、システム ・オペレータ・インタフェース14から出発する線47によりシステム・オペレ ータ・インタフェース14に接続されたスクリーン47とを介して、オペレータ と対話するために用いられる。更に、インタフェース14は装置の動作を訂正す るために関連の全てのデータを記憶するメモリ15にも接続されている。従って 、インタフェース14は、患者パラメータ用の所望プロファイルY、を入力し、 かつ記憶するために用いることかでき、透析期間中の種々の時間で必要なデータ 及び情報を制御ユニット13に供給し、処置期間の評価のためにオペレータに有 用な全ての情報を記憶させると共に表示させ、かつ如何なる時(手動、自動又は 処置期間の終り)でも装置の動作方法を変更することができる。
透析装置lは、透析期間におけるシーケンスの段階を示す第3図を参照して、 以下で説明する方法により動作する。
詳細において、処置期間は、ベクトルYD%処置期間長T、サンプリング時MT 、 、装置の初期状態S、患者−透析ユニット装置5のパラメータの初期値及び ベクトルに0により、患者パラメータ用の所望プロファイルの入力により開始す る(ブロック50)。これらの値は、通常の方法において定められた平均的な患 者に関連し得るか、好ましくは、前の処置期間で特定の患者の平均的な初期行動 を解析した結果でもよい。更に、この透析装置は、最終的な体重喪失FWL、最 終的なナトリウム除去量FSR,及び通常の透析(例えば、透析液の温度)にお いて用いられるパラメータを得る。次いで(ブロック52)、サイクル・カウン タiが初期化され、透析装置は、オペレータが例えばキー・ボード45上の特殊 キーを押すことにより供給される処置期間の開始コマンドを待機する(ブロック 53)。開始コマンドを受け取ると直ちに、制御ユニット13は本来の透析を開 始する。
透析処置は、必要とする監視の型式、即ち設定は手動にするのか、又は自動にす るのかに基づくチェックにより開始する(ブロック54)。これは、オペレータ が常時自動制御を放棄するように決定し、かつ通常の方法により手動制御動作の 透析ユニットllに、またその逆に切り換えることができるためである。手動制 御がセットされると(ブロック54のノー出力)、ブロック55は、コントロー ラ32か過去の履歴を考慮して計算された機械パラメータRWL、ODS及びR INのために一定値をセットすることを意味する動作に移行する。ベクトルU1 を定めるこれらの値は、線40を介して透析ユニット11に供給される(ブロッ ク56)。次いて(ブロック57)、コントローラ32はサイクル・カウンタを 増加させ、かつ(ブロック58)処置時間か終結(1=T)に到達していなかっ たか、及びオペレータが処置期間に対する終結(S=E)か要求されなかったか をチェックし、そうでない場合は(ノー出力)、ブロック54に戻り、必要とす る制御の型式をチェックする。
その逆に、自動$ilJ卯がセットされると(S=A) 、ブロック54からブ ロック60に行き、第1のサイクルと次のサイクルとの間て指定された時間間隔 か過ぎたか否かを調べるチェックを行なう。これがノー(ブロック60のノー出 力)の場合は、透析装置はブロック54に戻る。しかし、指定された時間が過ぎ たときは、ブロック60から適応制御の段階に係わるブロック61へ行き、予測 器31及びコントローラ32が機械パラメータの現在制御値のだめのベクトルU 、を計算する。
特に、(ブロック61)により開始する総称的なサイクルiにおいて、予測器3 Jはその時点でセンサ25〜27により測定された患者パラメータRWL、、T WL、、TSR,の値を含むベクトルY7を受け取り、次に(ブロック62)予 測器3Iはモデルパラメータ・ベクトルKiの既存値を計算する。このために、 予測器31は患者−透析ユニット装置15の数学的なモデルを用いる。このモデ ルは、未知の又は時間の経過により変化し得るパラメータにより特徴付けられた 線形型式例である。状態メモリに書き込まれており、使用される数学的なモデル の1例は、以下のようである。即ち、X=AIX十B*U y=c*x ただし、Uは入力のベクトル(機械パラメータ)、Yは出力のベクトル(患者パ ラメータ)、また、kl Ok2 k5 k6 −に5 A=OOOB=1 0−I C=1 に3 0 k4 k7 k8 b33 ただし、b33は点滴に用いられる溶液の型式に従う既知の項であり、k1〜に 8は未知のパラメータであって、一般的に時間と共に変化し、かつ予測器により 各サイクルについて計算されたパラメータ用のベクトルKiを構成している。
予fiffB31はパラメータk I −k 1 Bの値を決定する最小2乗予 測器であり、パラメータk I −k 18は、患者パラメータの誤差の2乗の 総和、即ち種々の時点で(センサ25〜27により測定された)患者パラメータ の実際値と、既知のアルゴリズムを用いて各サイクルiについて、実際のシーケ ンスの入力(機械)々ラメータ)用のモデルにより予測された値との間の差の2 乗により表わされたコスト機能を最小化する。
パラメータに1〜k18を計算した後、プロ・ツク63に行き、そこでコントロ ーラ32は、所望値Yo及び予測した患者パラメータKから開始して、機械ノず ラメータの現在値U、を決定し、これらがコントローラそれ自体によりセットさ れる制御関係に従って患者ノくラメータ用の所望プロファイルYDを得ることを 可能にする。例えば、コントローラ32はティパルディ(M、 Tibaldi )による著書[自動制御11 (Controlli autonatic I I)、1989年ビタゴーラ・エディトリーチェ(PitagoraEditr ice)に記載されているLOR(線形直交レギュレータ)コントローラからな る。このコントローラは、制御(患者−透析ユニット装置5)により透析装置用 の線形モデルを予測し、制御関係が最小化する直交型式のコスト関数を発生する ことを特徴としている。次pzで、ブロック63から既に説明したブロック56 〜58へ行って、透析ユニット11を制御し、カウンタを増加させ、かつ処置期 間は終了したか否かを確立するためのチェックを行なう。説明した段階は、処置 期間の終りまで反復され(ブロック58のイエス出力)、その後に処置が中断さ れる。
本発明による透析装置を用いて得られる主な効果は、この透析装置が同時に治療 の効果を低下させることなく、血液透析処置中に頻繁に発生する副作用を低減さ せることができるといことにある。これは、処置中に個々の時点で個々の患者の 行動を考慮したフィードバック制御により達成されるものであって、例えば血漿 量における百分率変化、従って患者の血圧のように最も重要な患者パラメータを 制御できるように、時間に従って変化するパラメータを存するモデルを用いて患 者−透析ユニット装置を説明している。
このために、本発明による透析装置の効果を示すものとして、例えば同一の重態 の患者に係わる通常的な5透析期間におけるCPV及び血圧についての平均変化 及び標準偏差をそれぞれ示している第4図及び第5図を参照すべきである。第4 図では、生理学的食塩水の注入(低血圧に対する最も通常的な治療上の処置のう ちの一つ)のために、血漿量CPVの百分率変化における顕著なばらつきが当該 パラメータの急激な低下と、その後の増加から来ることは、明らかである。
第5図では、逆に、低血圧(80mmHg)に至る血圧の低下と、注入処置のた めの血圧曲線のばらつきを明確に読み取ることができる。他方、第6図及び第7 図は、本発明の開示に従って5つの自動透析を同一患者に行なったときに、第4 図及び第5図と同一のパラメータについての平均偏差及び標準偏差の変化を示し ている。これらの図は、どのようにして患者の福利即ち増加した血圧の安定か血 漿量における百分率変化(線に沿って所望値に対するばらつきの減少)を制御す ること(こより?与られるかを明確に示す。
この透析装置の他の効果は、予測器により定量イヒされている装置5のモデルの パラメータにより、透析処置(二対する患者の生理的反応を監視することかてき るとし)うことにある。この情報は、通常的にせよ又(よ自動nり1こせよ、単 純に処置期間の管理にとって臨床上で疑し1もなく重要な情報である。
最後に、本発明により得られる請求の範囲を逸脱することなく、説明し、かつ図 示した方法に対して変形及び変更が可能なことは明らかである。特に、モデル、 予演1器及びコントローラは説明したものと異なってもよし1ことを強調する。
更に、透析装置は種々に異なる臨床状況の制御に適している。実際に、機械、( ラメータRWLのみの適当な操作によって血漿量の変化用に所望のプロファイル を得ることが可能なある範嗜の患者力(存在する。
この場合に、患者−透析ユニット装置は1入力及びl出力を有する装置に縮小さ れ、その結果として決定すべきパラメータ数が減少され、これに対応して予測器 やコントローラが簡単化される。他方、他の範噴の患者の場合は、3つの機械パ ラメータRWL、ODS及びRINのために適当な調整が行なう必要があり、こ のような調整に制約をもたらす(例えばRWLの全体は患者の体重喪失と等しく なければならない。)。この場合1こ、透析装置は3人力、l出力を存するもの となり、制約となり、かつ多数の患者に適当という利点、特に処置期間に関して 処置に大きな効果を保証する利点かある。しかし、最大の効果は、複雑さを増加 させるが、以上で説明した3人力及び3出力を有する完全装置を用いることによ り、得られる。
VPV(”/、) t VPVC’/l) 【 P(mmHg) 【 11II株−1人−km−N・ ρCT/EP 92101498

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.使用の際に透析処置を受ける患者に接続される透析ユニット(11)と、時 間の経過により変化する患者パラメータの所望値(YD)を記憶するメモリ(1 5)と、前記患者パラメータの実際値(Y)を測定する少なくとも一つのセンサ (25)と、前記メモリ(15)及び前記センサ(25)に接続されて前記患者 パラメータの前記実際値(Y)及び所望値(YD)を受け取る制御ユニット(1 3)とを備え、前記制御ユニット(13)は前記透析ユニット(11)に供給さ れる少なくとも一つの機械パラメータの値(U)を決定して前記患者パラメータ を制御することが可能な透析装置において、前記制御ユニット(13)は、透析 処置に対する患者の反応に関連した患者パラメータの値を予測することが可能な 予測手段(31)と、前記患者パラメータ(K)の予測値に基づいて少なくとも 一つの機械パラメータの値(U)を決定する制御手段(32)とを有する適応コ ントローラを形成していることを特徴とする透析装置。 2.前記予測手段(31)は所定点で適時、前記患者パラメータ(K)の値を予 測し得る手段(62)を備え、前記患者パラメータ(K)は入力として前記機械 パラメータ(U)、かつ出力として前記患者パラメータ(Y)を有する所定の数 学的なモデルにおける係数を表わすことを特徴とする請求項1記載の透析装置。 3.前記モデルは時間の経過により変化する患者パラメータ(K)を有する線形 モデルであることを特徴とする請求項2記載の透析装置。 4.前記予測手段(31)は前記実際値(Y)と前記数学的なモデルに基づいて 得た前記患者パラメータのブリセット値との間の誤差関数を最小化し得ることを 特徴とする請求項2又は請求項3記載の透析装置。 5.前記予測手段(31)はシーケンスの誤りに作用する最小2乗予測器からな ることを特徴とする請求項4記載の透析装置。 6.前記コントローラ手段(32)は前記患者パラメータ(K)及び前記患者パ ラメータの前記所望値(YD)に基づいて前記機械パラメータの制御値(U)を 決定し得る手段(63)を備えていることを特徴とする前記請求項のうちの一つ に記載の透析装置。 7.前記コントローラ手段(32)は二次線形コントローラからなることを特徴 とする請求項6記載の透析装置。 8.前記患者パラメータは血漿量(CPV)における相対変化からなることを特 徴とする前記請求項のうちの一つに記載の透析装置。 9.前記機械パラメータは体重低下(RWL)の速度からなることを特徴とする 前記請求項のうちの一つに記載の透析装置。 10.前記制御ユニット(13)は、透析溶液の容量オスモル濃度(ODS)及 び注入速度(RIN)を含む更に2つの機械パラメータを発生し得ることを特徴 とする請求項9記載の透析装置。 11.前記少なくとも一つのセンサ(25)は血液中のヘモグロビン濃度を測定 し得る測定手段を含むことを特徴とする前記請求項のうちの一つに記載の透析装 置。 12.前記測定手段は赤外線放射の吸収を測定する光学的装置に関連することを 特徴とする請求項11記載の透析装置。 13.血漿量CPVにおける変化を式:CPV=100×(HbO/Hb−1) に基づいて計算し得る手段を備え、Hbは問題とする時点における前記ヘモグロ ビン濃度であり、HbOは処置の開始時点におけるヘモグロビン濃度であること を特徴とする請求項11又は請求項12記載の透析装置。 14.総体重喪失(TWL)の実際値を測定し得る第2のセンサ(26)と、総 ナトリウム除去(TSR)の実際値を測定し得る第3のセンサ(27)とを備え 、前記第2及び第3のセンサは前記機械パラメータの値(U)を決定する前記制 御ユニット(13)に接続されていることを特徴とする請求項10から請求項1 2までの一つに記載の透析装置。 15.前記メモリ(15)は総体重喪失の所望値(YD)及び時間の経過に従っ て変化する総ナトリウム除去を記憶し得ることを特徴とする請求項14記載の透 析装置。 16.機械パラメータ(RWL、ODS、RIN)の自動設定と、一定値により これら機械パラメータの手動設定との間の切り換えを可能とする手段(54)を 備えていることを特徴とする前記請求項のうちの一つに記載の透析装置。 17.前記制御ユニット(13)に接続されて前記機械パラメータ(U)及び患 者パラメータ(Y)の瞬時値及び平均値、並びに透析処置に対する患者の反応を 表わす前記患者パラメータ(K)を記憶し、かつオペレータに表示するメモリ( 15)及び表示装置(47)を備えていることを特徴とする前記請求項のうちの 一つに記載の透析装置。 18.使用の際に透析処置を受ける患者に接続される透析ユニット(11)を監 視する方法であって、−時間の経過により変化する患者パラメータの所望値(Y D)をメモリに記憶する段階と、 −前記患者パラメータの実際値(Y)を測定する段階と、−少なくとも一つの機 械パラメータ(U)により前記透析ユニット(11)の動作を制御して前記患者 パラメータが前記所望値を取るようにさせる段階とを備えた前記方法において、 前記動作を制御する前記段階は、処置に対する患者の反応に相関した患者パラメ ータ(K)の予測(62)と、前記患者パラメータの予測値に基づく前記機械パ ラメータ(U)の制御(63)と含む適応制御であることを特徴とする方法。 19.前記患者パラメータ(K)を予測する前記段階は、所定点で適時、前記患 者パラメータ(K)の値を予測することを含み、前記患者パラメータ(K)は入 力として前記機械パラメータ(U)、及び出力として前記患者パラメータ(Y) を有する所定の数学的なモデルの係数を表わしていることを特徴とする請求項1 8記載の方法。 20.前記モデルは時間の経過により変化するパラメータを有する線形モデルで あることを特徴とする請求項19記載の方法。 21.前記患者パラメータ(K)を予測する前記段階は、前記実際値(Y)と前 記数学的なモデルに基づいて得られた前記患者パラメータとの間の誤差関数を最 小化する段階に関連することを特徴とする請求項19又は請求項20記載の方法 。 22.前記患者パラメータを予測する前記段階は、誤りシーケンスに作用する最 小2乗予測器(32)に基づいていることを特徴とする請求項19から請求項2 1までの一つに記載の方法。 23.前記適応制御の前記段階は、前記子側した患者パラメータ(K)及び前記 患者パラメータの前記所望値(YD)に基づいて前記機械パラメータ(U)の制 御値を決定する段階に関連していることを特徴とする請求項18から請求項22 までの一つに記載の方法。 24.前記適応制御の前記段階は、最小2乗予測器に基づいていることを特徴と する請求項23に記載の方法。 25.前記患者パラメータは、血漿量(CPV)における相対変化からなること を特徴とする請求項18から請求項24までの一つに記載の方法。 26.前記機械パラメータは体重喪失(RWL)の速度からなることを特徴とす る請求項18から請求項25までの一つに記載の方法。 27.更に、透析溶液の容量オスモル濃度(ODS)及び注入速度(RIN)を 含む更に2つの機械パラメータの値を決定する段階に関連することを特徴とする 請求項26記載の方法。 28.総体重喪失(TWL)の実際値を測定する段階と、総ナトリウム除去(T SR)の実際値を測定する段階とを備え、かつ前記モデルは3入力(U)及び3 出力(Y)を有するモデルであることを特徴とする請求項27記載の方法。 29.患者パラメータの実際値(Y)を測定する前記段階は、血液中のヘモグロ ビン濃度を測定する段階を含むことを特徴とする請求項18から請求項28まで の一つに記載の方法。 30.前記ヘモグロビン濃度を測定する前記段階は、赤外線放射の吸収を光学的 に測定することを含むことを特徴とする請求項29記載の方法。 31.前記機械パラメータ(U)及び患者パラメータ(Y)と、透析処置に対す る患者の反応を表わす前記患者パラメータ(K)との瞬時値及び平均値をメモリ に記憶する段階及び表示する段階を備えていることを特徴とする請求項19から 請求項21までの一つに記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537840A (ja) * 2002-09-05 2005-12-15 ガンブロ・ルンディア・エービー 血液処理設備のための制御装置および制御方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5350357A (en) * 1993-03-03 1994-09-27 Deka Products Limited Partnership Peritoneal dialysis systems employing a liquid distribution and pumping cassette that emulates gravity flow
US5324422A (en) * 1993-03-03 1994-06-28 Baxter International Inc. User interface for automated peritoneal dialysis systems
US5438510A (en) * 1993-03-03 1995-08-01 Deka Products Limited Partnership User interface and monitoring functions for automated peritoneal dialysis systems
US5431626A (en) * 1993-03-03 1995-07-11 Deka Products Limited Partnership Liquid pumping mechanisms for peritoneal dialysis systems employing fluid pressure
IT1279572B1 (it) * 1995-05-30 1997-12-16 Hospal Dasco Spa Metodo e apparecchio per il lavaggio di un filtro per dialisi.
IT1276468B1 (it) * 1995-07-04 1997-10-31 Hospal Dasco Spa Metodo e apparecchiatura di dialisi automatica
IT1288767B1 (it) 1996-10-18 1998-09-24 Hospal Dasco Spa Metodo di determinazione del valore del ricircolo di una sospensione sottoposta a trattamento.
DE19823570A1 (de) * 1998-05-27 1999-12-02 Kfh Kuratorium Fuer Dialyse Un Verfahren und Vorrichtung zum Austausch von Flüssigkeiten und/oder gelöster Substanzen insbesondere bei einer Dialysebehandlung
US6691040B2 (en) 1999-12-02 2004-02-10 Hospal Ag Method for determining a parameter indicative of the progress of an extracorporeal blood treatment
FR2801794B1 (fr) * 1999-12-02 2002-01-11 Hospal Ag Procede de determination d'un parametre significatif du progres d'un traitement extracorporel de sang
US7153286B2 (en) 2002-05-24 2006-12-26 Baxter International Inc. Automated dialysis system
US7152469B2 (en) 2004-01-13 2006-12-26 Baxter International Inc. Fluid flow sensor, method and system
DE102008010531A1 (de) * 2008-02-22 2009-08-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Blutbehandlungsvorrichtung, sowie Blutvolumenmonitor und Blutbehandlungsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens
US8062513B2 (en) 2008-07-09 2011-11-22 Baxter International Inc. Dialysis system and machine having therapy prescription recall
IT1391086B1 (it) 2008-07-09 2011-11-18 Gambro Lundia Ab Apparato trattamento extracorporeo sangue
US9514283B2 (en) 2008-07-09 2016-12-06 Baxter International Inc. Dialysis system having inventory management including online dextrose mixing
US9345827B2 (en) 2010-09-20 2016-05-24 Gambro Lundia Ab Obtaining control settings for a dialysis machine
WO2012163738A1 (en) * 2011-05-27 2012-12-06 Gambro Lundia Ab Monitoring stenosis formation in an arteriovenous access
EP2711036B1 (en) 2012-09-21 2015-12-30 Gambro Lundia AB An apparatus control for extracorporeal blood treatment
DE102014012423A1 (de) * 2014-08-20 2016-02-25 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Dialysemaschine mit der Fähigkeit zur Bestimmung einer prädialytischen Eigenschaft im Blut eines Dialysepatienten

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2366023A1 (fr) * 1976-07-30 1978-04-28 Inst Nat Sante Rech Med Procede et appareil de reglage des conditions d'hemodialyse
AU518734B2 (en) * 1977-06-10 1981-10-15 Cordis Dow Corporation Automated dialysis process
US4718891A (en) * 1984-05-03 1988-01-12 Henry Ford Hospital Automated hemodialysis control based upon patient blood pressure and heart rate
IT1219379B (it) * 1988-06-15 1990-05-11 Hospal Dasco Spa Metodo e apparecchiatura per la previsione degli effetti collaterali che si manifestano in un paziente durante un trattamento di dialisi

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005537840A (ja) * 2002-09-05 2005-12-15 ガンブロ・ルンディア・エービー 血液処理設備のための制御装置および制御方法
US8512564B2 (en) 2002-09-05 2013-08-20 Gambro Lundia Ab Control apparatus and control method for a blood treatment equipment
US8741147B2 (en) 2002-09-05 2014-06-03 Gambro Lundia Ab Control apparatus and control method for a blood treatment equipment

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DE69207367T2 (de) 1996-08-01
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