JPH09511676A - 折りたたみ可能な透析ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 特に腹膜透析を必要とする患者のための溶液交換を行うシステムおよび方法が提供される。システムは、ポータブルで、夜間の交換またはさらなる交換を必要とする患者に特に適合する装置（１）を有する。装置（１）は、組み込まれたヒータ(12)を有するポーチ(26)に操作可能に接続されたオペレータタッチ制御パネル(10)を有する。ポーチ(26)は、溶液袋(18)を保持し、カバー(28)によって選択的に開閉され得る。排出トレイ(30)は、排出袋(20)を保持し、そこに組み込まれたスケール(14)を有する。ポーチ(26)は、上部アーム(38)によって制御パネル(10)に接続され、排出トレイ(30)は、下部アーム(42)によって制御パネル(10)に接続されている。装置（１）は、システム（１）が使用されないときに実質的に平坦な配置となるように、上部アーム(38)および下部アーム(42)をゆるめることによって折りたたまれ得る。

Description

【発明の詳細な説明】 名称 折りたたみ可能な透析ユニット 発明の背景 本発明は、一般に、ポンピングシステムに関する。さらに詳細には、本発明は 、特に腹膜透析のために流体をポンピングするシステムおよび方法に関する。 公知のように、腹膜透析は、通常腎臓から排出される毒性の物質および代謝産 物を除去し、流体と電解質とのバランスを調整する助けをする手法である。腹膜 透析は、腹膜透析流体を、導管を通して個体の腹腔に注入することによって成し 遂げられる。注入された腹膜透析流体は、重炭酸塩前駆体として存在する乳酸塩 以外は、生理学的細胞外流体中の電解質と同様のイオン濃度の電解質を含む。 流体および溶質は、患者の血漿と注入された透析流体との間の腹膜を通して移 動する。これらのプロセスの結果、血漿電解質のプロフィールが正常になる。血 液中に高濃度で存在する毒性の物質および代謝産物は、腹膜を通過して透析流体 に入る。血漿に対して浸透性の非常に高い溶液を生成するため、透析流体には種 々の濃度のブドウ糖(dextrose)が用いられ、患者の血漿から腹腔への流体除去を 容易にする浸透勾配を形成する。 ある期間（休止期間）の後、使用済みのまたは使用された透析流体は、腹腔か ら除去される。腹膜透析は、非透析医学療法が不適切であると判断されるときに 、急性または慢性の腎臓疾患を有する患者に必要である。 腹膜透析の１つの形態である、連続的歩行可能腹膜透析（continuous ambulat ory peritoneal dialysis，CAPD)では、全日にわたって、透析溶液を腹膜に絶え ず接触させておくことが行われる。CAPDを行うためには、患者は、処置中に多数 の必要な操作を行いながら、使用済みの透析物を手動で排出させ、新しい透析物 を手動で注入する。CAPDは、重力によって腹腔への流体の出し入れを行う。腹膜 透析溶液は、１日に約３から５回、通常、１日に４回交換される。通常、これら の交換のうちの３回は、４から６時間の休止期間を含み、夜間の交換は、８から 10時間の休止期間を含み得る。 長い夜間の休止期間中、時間が経つにつれて患者がブドウ糖を摂取したために 浸透勾配が失われると、流体除去の能率は低下し得る。また、透析流体中の毒素 の濃度が一旦分析物の血漿濃度に達すると、尿毒症の毒素の浄化を促進する透析 流体の能力も低下する。従って、夜間に、使い果たされた流体を除去し、その流 体を新鮮な透析溶液と交換（５回めの腹膜透析交換を追加）することは、さらに 流体または毒素除去を必要とする患者に有用であり得る。 従って、本発明は、５回目の腹膜透析交換（睡眠中）を必要とする患者、また は日中の交換を１回とばすことによって１日４回の交換を行うさらに便利な方法 を望む患者のニーズを満足させるシステムおよび方法を提供する。従って、本発 明は、患者への腹膜透析溶液の注入および除去を助け、処置中に患者がより自由 に動き回ることを可能にする、夜間交換のためのシステムおよび方法を提供する 。 発明の要旨 本発明は、交換された溶液の自動制御、特に、腹膜透析を受けている腎臓疾患 を有する患者を治療するためのシステムおよび方法を提供する。システムは、５ 回目の透析物溶液交換を必要とする患者に特に適した装置を提供する。装置は、 腹膜から使用済みの流体を自動的に排出し、体温に暖められた所定容量の腹膜透 析流体で腹膜を満たす。 この目的のために、ある実施態様において、本発明は、流体のフローを制御す るシステムを提供する。システムは、第１溶液を含む第１コンテナを保持し得る ホルダを有する。プロセッサユニットは、ホルダに接続されたフローを制御する 手段を有し、フローを制御する手段は、ホルダ中の第１コンテナからの第１溶液 のフローを制御し得る。第２コンテナを保持し得るトレイが設けられており、フ ローを制御する手段は、第２コンテナへの第２の溶液のフローを制御し得る。 ある実施態様において、ホルダ内の第１コンテナの第１溶液を加熱し得るヒー タが、ホルダに組み込まれている。 ある実施態様において、トレイ上に配置された第２コンテナの重量を測定し得 るスケールが、トレイに組み込まれている。 ある実施態様において、システムは、第１コンテナからの第１溶液のフローを 制御する充填バルブを有する。 ある実施態様において、システムは、第２コンテナへの第２溶液のフローを制 御する排出バルブを有する。 ある実施態様において、アームは、ホルダをプロセッサユニットに接続してい る。 ある実施態様において、アームは、プロセッサユニットをトレイに接続してい る。 ある実施態様において、ディスプレイが、プロセッサユニットに操作可能に接 続されている。 ある実施態様において、入力手段が、プロセッサユニットに操作可能に接続さ れている。 ある実施態様において、ホルダとプロセッサユニットとの間の構造的な関係を 成し遂げる手段が設けられている。 ある実施態様において、第１コンテナをホルダ内に実質的に封入するために、 カバーがホルダに接続されている。 ある実施態様において、システムをアクティブ状態にするために、電源スイッ チがトレイに操作可能に接続されている。 ある実施態様において、プロセッサユニットの位置を変更させる手段が設けら れている。 ある実施態様において、ホルダ、プロセッサユニット、およびトレイを解除し 、非操作位置に方向づける手段が設けられている。 ある実施態様において、可聴信号を生成し得る可聴手段が、プロセッサユニッ トに操作可能に接続されて設けられている。 ある実施態様において、補助プロセッサが、プロセッサユニットに操作可能に 接続されてトレイ中に設けられている。 ある実施態様において、実時間クロックが、プロセッサユニットに操作可能に 接続されている。 ある実施態様において、システムのアクティブ状態を制御するために、プログ ラム可能なタイミング手段が、プロセッサユニットに操作可能に接続されている 。 ある実施態様において、プロセッサユニットのプログラミングを制御するため に、オペレータ作動キーが設けられている。オペレータ作動キーは、プロセッサ ユニットによって変更可能である。 ある実施態様において、システムのフローを制御する手段は、空気ポンプであ る。 ある実施態様において、コンテナ内の第１溶液の温度を検出する感知手段が設 けられている。 ある実施態様において、トレイ上の第２コンテナの重量を測定し得る複数のひ すみゲージがトレイと共に構築され配置されている。 本発明の他の実施態様において、流体フローを制御する方法が提供される。方 法は、第１溶液を有する第１コンテナを吊さずに第１コンテナを保持し得るホル ダを提供する工程と、第２溶液を有する第２コンテナを吊さずに第２コンテナを 保持し得るトレイを提供する工程であって、第１コンテナが第２コンテナから離 れて位置づけられている、工程と、第１コンテナからの第１溶液のフローおよび 第２コンテナへの第２溶液のフローを制御する工程と、を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第２コンテナを除去せずに、第２コ ンテナ内の第２溶液の重量を測定する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、ホルダ内の第１溶液を加熱する工程 を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第１コンテナをホルダ内に選択的に 封入する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第１コンテナ内の第１溶液の温度を 感知する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第１コンテナの排出および第２コン テナの充填を制御する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第２コンテナの重量を測定した後に のみ、第１コンテナを排出する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、ホルダおよびトレイを、使用には不 適切な第２位置に折り曲げる工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、行った機能を示すディスプレイを提 供する工程を包含する。 ある実施態様において、方法は、さらに、第１コンテナをホルダ内に選択的に 封入するためにカバーを提供する工程を包含する。 本発明の他の実施態様において、袋を保持するために選択的にオープンするこ とのできるコンテナを有する袋ホルダが提供される。カバーは、袋ホルダ内にコ ンテナを封入し、コンテナに蝶番式に取り付けられている。袋内の溶液を加熱し 得る加熱素子が、コンテナに組み込まれている。 ある実施態様において、袋ホルダは、さらに、カバーの延長部が挿入されるコ ンテナの開口部を有し、カバーは、開口部で回動可能である。 ある実施態様において、加熱素子は、コンテナ内にエッチングされたフィルム である。 ある実施態様において、袋内の溶液の温度変化を検出するために、センサが加 熱素子と共に組み込まれている。 ある実施態様において、袋ホルダのコンテナは絶縁されている。 本発明の他の実施態様において、ポータブル腹膜透析交換システムが提供され る。システムは、排出袋を吊さすに排出袋を保持し得る排出トレイを有する。ポ ーチは、溶液袋を吊さずに溶液袋を保持し得る。折りたたみ可能な連結部は、排 出トレイをポーチに接続し、フロー制御手段を有するプロセッサは、患者から排 出袋への流体のフロー、および溶液袋から患者への流体のフローを制御するため に、排出袋および溶液袋に操作可能に接続されている。 ある実施態様において、システムは、排出袋の重量を測定するために、排出ト レイに組み込まれたスケールを有する。 ある実施態様において、システムは、溶液袋およびその内容物を加熱するため に、ポーチに組み込まれた加熱手段を有する。 ある実施態様において、フロー制御手段が流体のフローを制御するのを助ける ために、バルブがプロセッサと関連している。 ある実施態様において、システムのプロセッサは、排出トレイとポーチとの間 に構築され配置され、ポーチは溶液袋からの流体をプロセッサの方へ重力によっ て供給する。 ある実施態様において、ディスプレイがプロセッサと関連して、プロセッサの 機能を表示する。 ある実施態様において、プロセッサのプログラム可能な機能を制御するために 、キーがプロセッサと関連している。 ある実施態様において、ポーチを選択的に開閉するために、カバーが構築され 配置されている。 ある実施態様において、ポーチの向きに影響を与えずに、プロセッサの向きを 調整する手段が設けられている。 ある実施態様において、連結部を選択的に折りたたむために、ハンドルが連結 部に構築され配置されている。 従って、容易に使用できる溶液交換のためのシステムおよび方法を提供するこ とが本発明の利点である。 本発明のさらに他の利点は、便利に使用できる溶液交換のためのシステムおよ び方法を提供することである。 本発明の他の利点は、経済的に使用できる溶液交換のためのシステムおよび方 法を提供することである。 本発明のさらに他の利点は、ポータブル装置の使用を必要とする溶液交換のた めのシステムおよび方法を提供することである。 さらに、本発明の利点は、特に腹膜透析を必要とする患者に適切な溶液交換の ためのシステムおよび方法を提供することである。 そして、本発明の他の利点は、夜間および／または患者が睡眠中に成し遂げら れ得る溶液交換のためのシステムおよび方法を提供することである。 本発明の他の利点は、プログラム可能な溶液交換のためのシステムおよび方法 を提供することである。 本発明のさらに他の利点は、小型で容易に収容できる溶液交換のためのシステ ムおよび方法を提供することである。 そして、本発明の他の利点は、最小の電力を用い、熱損失を最小限にして溶液 を加熱し得る溶液交換のためのシステムおよび方法を提供することである。 さらに、本発明の利点は、第２溶液を排出するまで一方の溶液を充填しない溶 液交換のためのシステムおよび方法を提供することである。 本発明の他の利点は、安全に使用できる溶液交換のためのシステムおよび方法 を提供することである。 本発明のさらに他の利点は、患者にシステムの状態または故障を知らせるため に、適切なアラーム状態を提供する溶液交換のためのシステムおよび方法を提供 することである。 本発明の他の特徴および利点は、好ましい本実施態様の詳細な説明および図面 に記載され、これらより明らかになり得る。 図面の簡単な説明 図１は、本発明のシステムの実施態様の前面斜視図を示す。 図２は、本発明のシステムの実施態様において１つのアームが折り曲げられた 斜視図を示す。 図３は、本発明のシステムの実施態様の後部斜視図を示す。 図４は、折りたたまれた、または折り曲げられた位置にある、本発明のシステ ムの斜視図を示す。 図５は、腹膜透析を必要とする患者への、および患者からの溶液の概略的なフ ロー要件の環境図を示す。 図６は、本発明の実施態様におけるハードウェア構成要素のブラックボックス 図を示す。 図７は、本発明の実施態様におけるシステムに必要な空気力学の回路図を示す 。 図８は、本発明の実施態様のシステムおよび方法を動作させるための主要プロ グラムの構造の概略的なフローチャートを示す。 図９は、本発明のシステムの実施態様によって表示される種々のユーザインタ ーフェーススクリーンの斜視図を示す。 好ましい本実施態様の詳細な説明 本発明は、腹膜透析を受けている慢性の腎臓疾患を煩う患者の治療における透 析物溶液交換の自動制御のためのシステムを提供する。システムは、腹膜からの 使用済みの流体を自動的に排出し、体温に暖められた所定容量の腹膜透析流体で 腹膜を満たす機械を有する。装置は、５回目の交換、夜間の交換などの腹膜透析 交換を必要とする患者、または日中の交換を１回とばすことによって、４回の交 換を成し遂げる時間的により都合のよい方法を必要とする患者のニーズを満たす 。 システムは、例えば、Deerfied、IllinoisのBaxter Healthcare Corporation によって製造され販売されている、Ultrabag^TMコンテナにおけるDianeal^TMの腹 膜透析溶液などの腹膜透析溶液コンテナと共に使用されるように設計されている 。このようなコンテナは、溶液袋と、投与チューブと、排出袋とからなっている 。他の同様のツイン袋システムは、本発明のシステムと共に使用され得る。 ツイン袋の滅菌した流体路は、透析治療中の患者へおよび患者から腹膜透析溶 液を移動させる。システムに接続されたときに、患者がより自由に動き回れるよ うにすべく流体路を延長するために、延長ラインをさらに設けてもよい。このよ うな延長ラインは、通常、一回使用の製品である。 ここで、同様の参照符号が同様の部分を示す図面を参照すると、本発明の交換 システムの実施態様は、一般に、１で示される。システム１は、オペレータタッ チ制御パネル10、ポーチ26に組み込まれた絶縁ヒータ12、排出トレイ30に組み込 まれたスケール14、および少なくとも２つの自動バルブ16a、16bの４つの主要な 構成要素を有する。 図１に示されるように、溶液袋18は、絶縁ヒータ12を有するポーチ26内に設け られ、排出袋20は、スケール14を有する排出トレイ30上に配置されている。投与 チューブ22は、排出袋20および溶液袋18をシステム１および自動バルブ16a、16b に接続している。延長ラインチューブ24は、投与チューブ22に接続し、腹膜透析 処置を受けている患者２（図５に示される）まで延びている。 ここで、図５を参照すると、本発明のシステム１が流体をどのように患者２に 循環させているかを示す流体フロー図が示される。この目的のために、システム １は、２つの自動バルブからなる。一方のバルブ16aは、溶液袋18と延長ライン2 4との間の充填バルブであり、他方のバルブ16bは、延長ラインチューブ24と排出 袋20との間の排出バルブである。投与チューブ22は、バルブ16aおよび16bを溶液 袋18および排出袋20にそれぞれ接続している。 再び図１から４を参照すると、交換システム1は、概して、頂部、底部および 中間部の３つの個別の領域を有する折りたたみ可能なＳ型のポールからなってい る。交換システム１の頂部は、溶液袋18を保持するポーチ26のシェルに組み込ま れた絶縁ヒータ12を有する。ポーチ26は絶縁されており、溶液袋18およびその中 の溶液を体温とほぼ同等の温度まで徐々に暖めるように設計されたヒータ12を有 する。溶液袋18は、ポーチ26の底端部から出る投与チューブ22と共にポーチ26に 積み込まれている。カバー28は、溶液袋18を保持するポーチ26を封入する。カバ ー28は、図２および図４に示されるように、ポーチ26を封入するために折り曲げ られ得る。 交換システムの底部は、スケール14が組み込まれた排出トレイ30を有する。ス ケール14は、排出袋20に排出され、投与チューブ22から排出袋20に供給される流 体の重量を測定し得る。排出袋20は、組み込まれたスケール14を用いて排出袋20 の重量を決定するように排出トレイ30の任意の位置に配置され得る。図１に示さ れるように、排出袋20は、排出トレイ30の中央に設けられている。 最後に、中央部は、オペレータタッチ制御パネル10および自動クランプまたは バルブ16a、16bを有する。好ましい実施態様において、オペレータタッチ制御パ ネル10は、交換システム１を、種々の言語フォーマットに対して使いやすく順応 させる種々のサイズのフォントおよびアイコンを備えたLCDディスプレイ54であ る。この目的のために、３つのキー34が設けられ、情報の入力を可能にする。 投与チューブ22を受け入れるために、２つの切り欠き領域36がさらに設けられ ている。切り欠き領域36は、溶液袋18からの延長ラインチューブ24を通した患者 ２への流体のフローを制御するバルブ16aを有し、もう一方の切り欠き領域36は 、バルブ16bを有し、患者２からの溶液を受け入れ、その溶液を排出トレイ30上 の 排出袋20へ排出する。好ましくは、溶液袋18からの投与チューブ22は、頂部切り 欠き領域36を通過し、底部切り欠き領域36は、排出袋20へとつながる投与チュー ブ22を受け入れる。 上部アーム38は、頂部を中間部に接続している。解除ハンドル40は、上部アー ムの長手方向に沿って設けられている。解除ハンドル40は、交換システム１を折 り曲げて保管または輸送するために操作を必要とするレバーを有する。下部アー ム42は、中間部を下部に接続している。交換システム１をアクティブ状態にした り、非アクティブ状態にしたりするために、電源スイッチ44が排出トレイ30に隣 接して下部に設けられているのが好ましい。 図３を参照すると、交換システム１は、オペレータタッチ制御パネル10の面の 反対側の中間部に上部ナックル46を有する。上部ナックル46は、オペレータタッ チ制御パネル10の視角を調整する傾き調整器48を有する。下部ナックル50は、交 換システム１の下部に設けられ、下部アーム42を排出トレイ30に接続している。 上部ナックル46は、上部アーム38を下部アーム42に接続し、さらにそれらの間に オペレータタッチ制御パネル10を接続している。着脱式電源コード52は、排出ト レイ30で下部に接続されている。 ここで、図４を参照すると、充填バルブ16aおよび排出バルブ16bは、オペレー タタッチ制御パネル10に隣接して示されている。充填バルブ16aは、溶液袋18に 接続する投与チューブ22に接続している。充填バルブ16aは、溶液袋18から患者 ２への溶液のフローを制御する。同様に、排出バルブ16bは、排出ラインが挿入 される位置にあり、患者２から排出トレイ30上の排出袋20への溶液のフローを制 御し得る。 オペレータタッチ制御パネル10は、ディスプレイ54を有する。ディスプレイ54 は、使用前に交換システム１のセットアップに関する情報を表示する。使用中、 ディスプレイ54は、治療の進行に関する情報を表示する。オペレータタッチ制御 パネル10の制御キー34は、ディスプレイ54と共に治療のセットアップに使用され る。 交換システム１を使用するために、清潔で平坦な表面を有する十分に照明され ている場所が好ましい。交換システム１は、家庭での使用、特に夜間に交換を必 要とする患者に特に適合する。従って、患者のベッドの近くにあるナイトスタン ドまたはテーブルは、通常、システム１をセットアップするのに良好な選択であ る。電力を供給して交換システム１を作動させるためには、電源コード52のプラ グを差し込むのにコンセントがさらに必要である。 交換システム１を動作させるために、Deerfield、IllinoisのBaxter Healthca re Corporationによって販売されているDianeal^TMなどの溶液を含む袋18が、個 別のまたは予め取り付けられたセットと共に用いられ得る。予備キットまたは分 離キャップおよびCAPD交換を行うのに通常必要な他のあらゆる付属品も必要であ る。延長ラインチューブ24などの延長セットもさらに必要である。 交換システム１は、通常、図４に示される位置で保管される。交換システム１ をセットアップするために、下部アーム42は、図２に示される位置まで起こされ る。それから、交換システム１を図１および図３に示されるようなまっすぐ立っ た位置に広げるために、上部アーム38は引っ張られ得る。上部ナックル46および 下部ナックル50は、交換システム１がその位置に配置し、上部アーム38および下 部アーム42が完全に延びる前につぶれないように設計されている。 交換システム１が図１および図３に示される位置に変形された後、電源コード 52は、接地コンセントにプラグが差し込まれる。次に、投与チューブ22の一部と しての充填ラインおよび排出ラインを有する溶液袋18および排出袋20は、図１に 示されるようにシステム１に搭載され得る。延長ラインチューブ24は、患者との 接続のために投与チューブ22に取り付けられ得る。この目的のために、投与チュ ーブ22の充填ラインは、自動バルブ16aの位置で充填バルブゲートに押しつけら れる。チューブは、スロットに挿入され、自動充填バルブ16aは、そのゲートと 共に元の位置にはねかえる。排出ラインは、同様に排出バルブ16bに挿入される 。 初期のセットアップ前に、電源スイッチ44はシステムの電源を入れ、システム １をセットアップするのに必要な各工程に関する指示が提供される。即ち、電源 投入後、ディスプレイは、「LOAD SET AND ATTACH EXTENSIONS」というメッセー ジを提供する。ディスプレイ54は、交換をアクティブ状態にするために、実時間 クロックおよびプログラム可能な時間を有する。セットアップ後、ディスプレイ 54は、以下のような指示、即ち、「CONNECT SET，BREAK FRANGIBLES AND VERIFY FLOW」を提供する。これらの指示は、ユーザまたは投与者に、自動フラッシュ（ auto-flush）処置が起こることを示す。これにより、充填袋から排出への流体フ ローが開始する。充填袋からのフラッシュ（flush）が完了した後、ディスプレ イ54は、「OPEN TRANSFER SET」を表示し得る。次に、患者の移動セットクラン プが開く。 この時点で、患者からの流体は、排出袋から流れる。次に、適切なフラッシュ 容量が排出トレイ上で検出された後、排出バルブ16bは閉じる。それから、患者 は寝床につくことが可能になる。 夜間、交換は、ディスプレイ54上にプログラムされた指定時間に行われる。従 って、フラッシュ後、ディスプレイ54は、フラッシュが完了したこと（「FLUSH COMPLETE」）を示し、さらに、「GOOD NIGHT」などの適切なメッセージを提供す ることによって、セットアップが完了したことを示す。プログラムされた時間、 例えば、午前２時に、交換システム１は、排出バルブ16bを開き、患者の腹腔か らの流体を排出袋20に排出する。排出が完了した後、システム１は、充填バルブ 16aを開き、新鮮な溶液は腹腔に流れ込む。この間、ディスプレイ54は、排出ト レイ30に組み込まれたスケール14によって感知され伝送された情報によって、排 出袋20内の流体の量を示し得る。 次の日、患者２は、制御パネル10のキー34のいずれかに触れ得、ディスプレイ 54はアクティブ状態になる。次に、患者２は、オペレータタッチ制御パネル10の ディスプレイ54によって「CHECK FILL BAG」、「ATTACH CLAMPS」および「CLOSE TRANSFER SET AND CAP OFF」するように指示される。従って、患者２は、除去 中の流出を避けるためにクランプおよび各ラインを取り付け、新しい分離キャッ プを開き、移動セットのキャップをはずすように要求される。次に、処理物は除 去され、CAPDに必要な通常の手順を用いて廃棄される。次に、「UNLOAD」という 指示が提供される。同様に、排出容量も表示され得る。 次に、交換システム１は、解除ハンドル40を押さえ、同時に上部アーム38を押 し下げることによって、患者２によって片づけられ得る。同時に、下部アーム42 は、交換システム１が力づくで図４に示されるような位置にされるように、ゆる められる。 オペレータタッチ制御パネル10によって、ユーザは、多数の治療パラメータを プログラムすることが可能になる。例えば、交換時間、排出時間、設定時間、設 定日、および前回の充填容量がすべてプログラムされ得る。ディプレイ54は、オ ペレータタッチ制御パネル10上のディプレイ54に隣接した３つのキー34のみを使 用して、各パラメータのプログラムを行うためのステップごとの指示を提供する 。 オペレータタッチ制御パネル10はまた、システム１が必要とするアラーム56ま たはオーディオプロンプトまたは他の特徴を有し得る。交換システム１がシステ ム１内の問題を確認すると、システム１は、アラームを鳴らし、即座に溶液の移 動を停止し得る。アラームのタイプは表示され得る。治療中に２つの基本的なタ イプのアラームが起こり得る。患者もしくは最小の補助プロンプトおよび援助に よって訂正され得るアラーム、または交換システム１内の問題によって生じたシ ステムエラーを示すアラームである。アラーム後、ディスプレイ54は、患者また はユーザに状態を訂正するように促す。多数のアラームメッセージがディプレイ 54上に表示され得、故障箇所をつきとめて修理するための適切なメッセージが表 示され得る。このようなアラームメッセージの例としては、「CHECK DRAIN LINE 」、「CHECK DRAIN TRAY」、「CHECK FILL LINE」、「CHECK HEATER BAG」、「C HECK PATIENT LINE」、［DRAIN NOT COMPLETE」および「SYSTEM ERROR」が挙げ られる。 交換システム１の絶縁ポーチ26に組み込まれたヒータ12は、上部アーム38の頂 端部に接続され、抵抗加熱素子、および溶液袋18を受け入れるための熱絶縁容器 を有するアルミニウム板によって提供される。熱回路遮断装置は、ヒータ板上に 設けられ、熱制御が利かなくなった状態のときにヒータを停止する。 ここで、図６を参照すると、交換システム１を動作させるのに必要な電子機器 回路のブロック図が示される。プロセッサ58が設けられ、オペレータタッチ制御 パネル10内に配置されている。プロセッサ58は、システム１へのすべての入力を モニタし、ディスプレイ54、バルブ16a、16b、ヒータ60、ポンプ、およびアラー ム56などの他のサブシステムを制御する。 補助プロセッサ62が設けられて、排出トレイ30のベースプラットフォームに配 置されてもよい。補助プロセッサ62は、ある制御を実施するためにスレーブ装置 として使用され、特に排出トレイ30の位置における構成要素の機能をモニタする 。しかし、補助プロセッサ62の主要な目的は、オペレータタッチ制御パネル10と 排出トレイ30のベース部との間に必要な内部接続ケーブルの量を最小にすること である。 充填および排出バルブ16aおよび16bは、それぞれ、図７に示されるような空気 回路を必要とする空気システムによって動作される。空気回路は、一般に、図７ において64で示され、モータ68で駆動される空気ポンプ66を有する。ポンプ66は 、３つのソレノイド型空気バルブ70、72および74に接続されている。３つのソレ ノイド型バルブ70、72および74は、排出トレイ30の下のベース部に配置され、ベ ース部とパネル10との間の２つの空気管を介した、オペレータタッチ制御パネル 10に配置されている２つのバルブ16aおよび16bへの空気圧の経路を提供する。 充填バルブ16aを開けるために、まず、空気ポンプ66は、ポンプ66を始動させ るためにベント位置（vented position）にある主要ソレノイドバルブ70でター ンオンされる。ポンプ66の始動後、充填ソレノイドバルブ72および主要ソレノイ ドバルブ70が開けられる。ピンチバルブダイヤフラム内に圧力がかかり、バルブ は開く。バルブの位置によって、バルブが開いていることが示されると、主要ソ レノイドバルブ70は、ベント位置に戻され、ポンプ66はターンオフされる。充填 ソレノイドバルブ72を閉じるために、充填ソレノイドバルブ72は、ベント位置に 配置される。 排出ソレノイドバルブ74は、充填ソレノイドバルブ72と同様に動作する。バル ブ16a、16bはばねで付勢されており、バルブが閉じた位置にならないことがばね によって確実にされるように、エネルギーが与えられないときソレノイドバルブ は通常ベントされる。 好ましくは、主要プロセッサ58および補助プロセッサ62は、交換システム１の すべての動作を制御およびモニタする。主要プロセッサ58は、好ましくは、16ビ ットマスタマイクロコントローラであり、補助プロセッサ62は、好ましくは、８ ビットスレーブマイクロコントローラである。図８において、タスク102、104、 106および108を同時に動作するためのソフトウェアアーキテクチャは、システム １が一般に100で示されるように初期化された後に示される。これらのタスクに は、割り込みタスク102、モニタタスク104、制御タスク106および処理タスク108 が含まれる。 このシステムのすべてのタスクは、制御タスク、モニタタスクまたは割り込み タスクのいずれかとして分類され得る。割り込みタスクは、例えば、バルブ、ヒ ータ、ポンプおよび／またはディスプレイパネルなどの物理的構成要素において 変化を生じさせるための動作である。モニタタスクは、温度、流体、バルブまた はユーザキーの位置などの物理的構成要素の状態を読み出す動作である。制御お よびモニタタスクは、シングルスレッドソフトウェア（single-threaded softwa re）で通常行われているようにインタツイン（intertwin）されない。これに対 して、完全にモジュラ式で簡単に確認できるソフトウェアを提供するために、制 御機能とモニタ機能との間には明確なソフトウェア境界が規定されている。モジ ュールは、比較的ごくわずかな広域変数で互いにコミュニケートする。従って、 １つのモジュールにおける変化は、他のモジュールに不利に伝搬するのが防止さ れる。割り込みタスクは、外部または内部条件のいずれかによって生成され、即 座に処理されなければならない。 主要プロセッサ58および補助プロセッサ62は、直列周辺インターフェースを通 して連結されている。マスタースレーブプロトコルは、データイン、データアウ ト、データクロックおよびスレーブ選択ラインからなる。主要プロセッサ58は、 マスタとして動作し、コミュニケーション全体を組織化する。補助プロセッサ62 をスレーブとして選択することによって、２つのプロセッサ58、62は、８ビット のデータを交換する。マスタースレーブでは、これは、コマンドバイトであり、 スレーブーマスタでは、これは、入力データバイトである。より長いコマンドま たはデータ転送が必要な場合には、単一なマルチバイトプロトコルが使用され得 る。 データの保全性を保証するために、ベーシックな直列周辺インターフェースプ ロトコルに加えて、さらに保護（safeguard）が構築される。何らかの理由で、 プロセッサ58または62のいずれかが要求通りに機能していない場合、他方のプロ セッサがそれを検出し、順序立った故障処理が試みられ得るように、２つのプロ セッサ58、62は、定期的にタイムスタンプを交換する。 上述のように、オペレータタッチ制御パネル10は、ユーザが交換システム１と 相互作用するように設けられたオペレータキー34を有する。好ましい実施態様に おいて、キーは、キー34の実際のメンブレンに名称を有さない「ソフト」キーで あるが、むしろ、パネル10の実際のキー34のすぐ上にソフトウェアによって規定 されている。キー定義は、その時のシステム１の状態に基づいて変化し得る。キ ー34は、バックライトで照らされ、キーバックライトの強度は、ディスプレイ54 のバックライトの強度と共に変化する。３つの目に見えるキーに加えて、例えば 、サービスおよび看護婦のメニューに入力するために２つの目に見えないキーが 得られる。 ユーザとのコミュニケーションのために、ディスプレイ54がさらに設けられて いる。好ましい実施態様において、ディスプレイ54は、グラフィックスモードで 302×240画素を有し、テキストモードで40×30文字を有する。しかし、テキスト およびグラフィックスは、より融通性を増すために重ねられ得る。ディスプレイ 54は、冷陰極蛍光管（CCFT）によって背面から照明され得、その強度は、ソフト ウェア制御下で変化し得る。コントラストもまた、ソフトウェア制御下で変化し 得る。 アラーム56およびオーディオシステムは、患者への可聴フィードバックのため に設けられている。キー34を押さえる度に短い可聴トーンが聞こえる。検出され るいかなるユーザセットアップエラーも、セットアップエラーを補正する指示に ためにユーザがディスプレイ54を見るのを促すために、特有のトーンとなり得る 。サービスメニューおよび看護婦のメニューは、電源投入時に特定のキーの組み 合わせを押さえることによってアクセスされる。これらのメニューへのアクセス は、他の時点では可能ではない。 図９は、ディスプレイ54のユーザインターフェーススクリーンの概観を示す。 ソフトキーの方向もまた、システム１のソフトウェアによって定義された可変名 称と共に示されている。 排出トレイ30における交換システム１のスケール14は、力感知抵抗器（不図示 ）を有する。抵抗器に与えられた力によって抵抗は変化する。さらに力が与えら れると、抵抗はさらに低くなる。力感知抵抗器が簡易な電圧分離回路に設けら れると、特定の力が分離器から反復可能な電圧を与える。次に、４つの感知抵抗 器は、システムを力の全範囲にわたって動作させ、対応する電圧を記録すること によって較正され得る。較正電圧のセットを用いて、力感知抵抗器に対する力は 、後続のすべての動作に対して決定され得る。勿論、排出トレイ30上の排出袋20 のレートを測定するために、他の公知のスケールが用いられ得る。 ポーチ26内の絶縁ヒータ12は、ホイルヒータアセンブリの温度をモニタするた めに、内部センサ（不図示）を有し得る。内部センサは、ヒータ素子に電力を与 え、センサの応答をモニタすることによって、線形性精度がテストされ得る。素 子およびセンサのニッケル鉄材料の固有特性のために、温度が上がると、それら の抵抗も上がる。センサがブリッジ回路に設けられると、抵抗の変化は、電圧の 変化に直接関連し得る。センサは、ヒータトレースと同時に同一材料でヒータに エッチングされる特別なトレースである。センサは、ヒータトレースの薄い同等 物で、その抵抗を増加させる。温度が上がると、トレースの抵抗は増加する。こ の増加は、変化を増幅するブリッジ回路によって検出される。 従って、交換システム１は、夜間にさらなる交換を提供するための簡単、便利 かつ経済性に優れる装置を提供する。システム１は、５回目のCAPDを必要する患 者または４回の交換を行うさらに便利な方法を所望する患者のニーズを満足する 。システム１は、ポータブルで、延長ラインを使用してツイン袋を用いて交換を 行う。システム１は、２つの自動バルブを有し、充填前に排出を確実にし、単一 なユーザインターフェース、および流体温度を上昇させ維持するための絶縁ヒー タを提供する。 本発明は、腹膜透析手法に関して説明したが、本発明は、静脈栄養補給などの 他の流体制御システムに適合し得ることが理解されなければならない。 本願に記載の好ましい本実施態様に対する種々の改変および変更が当業者に明 白であり得ることが理解されなければならない。このような変更および改変は、 本発明の精神および範囲を逸脱せず、かつ、それに付随する利点を減少させずに なされ得る。従って、このような改変および変更は、添付の請求の範囲に含まれ るものとする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流体フローを制御するシステムであって、 第１溶液を有する第１コンテナを保持し得るホルダと、 該ホルダに接続されたフローを制御する手段を有するプロセッサユニットであ って、該フローを制御する手段が、該ホルダ内の該第１コンテナからの該第１溶 液のフローを制御し得る、プロセッサユニットと、 第２コンテナを保持し得るトレイであって、該フローを制御する手段が、該第 ２コンテナへの第２溶液のフローを制御し得る、トレイと、 を備えているシステム。 ２．前記ホルダ内の前記第１コンテナの前記第１溶液を加熱し得る、該ホルダに 組み込まれたヒータをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 ３．前記トレイ上に配置された前記第２コンテナの重量を測定し得る、該トレイ に組み込まれたスケールをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 ４．前記フローを制御する手段が、前記第１コンテナからの前記第１溶液のフロ ーを制御する充填バルブを有する、請求項１に記載のシステム。 ５．前記フローを制御する手段が、前記第２コンテナへの前記第２溶液のフロー を制御する排出バルブを有する、請求項１に記載のシステム。 ６．前記ホルダを前記プロセッサユニットに接続するアームをさらに備えている 、請求項１に記載のシステム。 ７．前記プロセッサユニットを前記トレイに接続するアームをさらに備えている 、請求項１に記載のシステム。 ８．前記プロセッサユニットに操作可能に接続されているディスプレイをさらに 備えている、請求項１に記載のシステム。 ９．前記プロセッサユニットに操作可能に接続されている入力手段をさらに備え ている、請求項１に記載のシステム。 10．前記ホルダと前記プロセッサユニットと構造的関係を形成する手段をさらに 備えている、請求項１に記載のシステム。 11．前記ホルダ内の前記第１コンテナを実質的に封入するために、該ホルダに接 続されているカバーをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 12．前記システムをアクティブ状態にするために、前記トレイに操作可能に接続 されている電源スイッチをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 13．前記プロセッサユニットの位置を変更するための手段をさらに備えている、 請求項１に記載のシステム。 14．前記ホルダ、前記プロセッサユニットおよび前記トレイを解除して、非操作 可能位置に方向づけるための手段をさらに備えている、請求項１に記載のシステ ム。 15．前記プロセッサユニットに操作可能に接続された、可聴信号を生成し得る可 聴手段をさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 16．前記プロセッサユニットに操作可能に接続された補助プロセッサを前記トレ イ内にさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 17．前記プロセッサユニットに操作可能に接続された実時間クロックをさらに備 えている、請求項１に記載のシステム。 18．前記システムのアクティブ状態を制御するために、前記プロセッサユニット に操作可能に接続されたプログラム可能なタイミング手段をさらに備えている、 請求項１に記載のシステム。 19．前記プロセッサユニットのプログラミングを制御するために、オペレータ作 動キーをさらに備えている、請求項１に記載のシステム。 20．前記オペレータ作動キーが前記プロセッサユニットによって変更可能である 、請求項19に記載のシステム。 21．前記フローを制御する手段が、空気ポンプである、請求項１に記載のシステ ム。 22．前記コンテナ内の前記第１溶液の温度を検出する感知手段をさらに備えてい る、請求項１に記載のシステム。 23．前記トレイと共に構築され配置された、該トレイ上の前記第２コンテナの重 量を測定し得る複数のひずみゲージをさらに備えている、請求項１に記載のシス テム。 24．流体フローを制御する方法であって、 第１溶液を有する第１コンテナを吊さずに該第１コンテナを保持し得るホルダ を提供する工程と、 第２溶液を有する第２コンテナを吊さずに該第２コンテナを保持し得るトレイ を提供する工程であって、該第１コンテナが該第２コンテナと離れて配置されて いる、工程と、 該第１コンテナからの該第１溶液のフローおよび該第２コンテナへの該第２溶 液のフローを制御する工程と、 を包含する方法。 25．前記第２コンテナを除去せずに、該第２コンテナ内の前記第２溶液の重量を 測定する工程をさらに包含する、請求項24に記載の方法。 26．前記ホルダ内の前記第１溶液を加熱する工程をさらに包含する、請求項24に 記載の方法。 27．前記第１コンテナを前記ホルダに選択的に封入する工程をさらに包含する、 請求項24に記載の方法。 28．前記第１コンテナ内の前記第１溶液の温度を感知する工程をさらに包含する 、請求項24に記載の方法。 29．前記第１コンテナの排出および前記第２コンテナの充填を制御する工程をさ らに包含する、請求項24に記載の方法。 30．前記第２コンテナの重量を測定した後にのみ前記第１コンテナを排出する工 程をさらに包含する、請求項24に記載の方法。 31．前記ホルダおよび前記トレイを、使用には不適切な第２位置に折り曲げる工 程をさらに包含する、請求項24に記載の方法。 32．行った機能を示すディスプレイを提供する工程をさらに包含する、請求項24 の方法。 33．前記第１コンテナを前記ホルダ内に選択的に封入するためにカバーを提供す る工程をさらに包含する、請求項24に記載の方法。 34．前記フローの制御が、空気ポンピングによってなされる、請求項24に記載の 方法。 35．袋ホルダで合って、 袋を保持するために選択的にオープン可能なコンテナと、 該袋ホルダ内に該コンテナを封入するカバーであって、該コンテナに蝶番式に 取り付けられているカバーと、 該袋内の溶液を加熱し得る、該コンテナに組み込まれている加熱素子と、 を有する袋ホルダ。 36．前記カバーの延長部が挿入される前記コンテナの開口部をさらに有し、該カ バーが該開口部で回動可能である、請求項35に記載の袋ホルダ。 37．前記加熱素子が、前記コンテナ内にエッチングされたフィルムである、請求 項35に記載の袋ホルダ。 38．前記袋内の前記溶液の温度変化を検出するために、前記加熱素子と共に組み 込まれているセンサをさらに有する、請求項35に記載の袋ホルダ。 39．前記コンテナが絶縁されている、請求項35に記載の袋ホルダ。 40．排出袋を吊さずに該排出袋を保持し得る排出トレイと、 溶液袋を吊さずに該溶液袋を保持し得るポーチと、 該排出トレイを該ポーチに接続する折りたたみ可能な連結部と、 患者から該排出袋への流体のフローおよび該溶液袋から該患者への流体のフロ ーを制御するために、該排出袋および該溶液袋に操作可能に接続されているフロ ー制御手段を有するプロセッサと、 を有するポータブル腹膜透析交換システム。 41．前記排出袋の重量を測定するために、前記排出トレイに組み込まれたスケー ルをさらに有する、請求項40に記載のシステム。 42．前記溶液袋およびその内容物を加熱するために、前記ポーチに組み込まれた 加熱手段をさらに有する、請求項40に記載のシステム。 43．前記ポーチが絶縁されている、請求項40に記載のシステム。 44．前記フロー制御手段が流体のフローを制御することを助けるために、前記プ ロセッサと関連したバルブをさらに有する、請求項40に記載のシステム。 45．前記プロセッサが、前記排出トレイと前記ポーチとの間に構築され配置され 、該ポーチが前記溶液袋からの流体を該プロセッサの方へ重力によって供給する 、請求項40に記載のシステム。 46．前記プロセッサの機能を表示する、該プロセッサと関連したディスプレイを さらに有する、請求項40に記載のシステム。 47．前記プロセッサのプログラム可能な機能を制御するために、該プロセッサと 関連したキーをさらに有する、請求項40に記載のシステム。 48．前記ポーチを選択的に開閉するために、構築され配置されているカバーをさ らに有する、請求項40に記載のシステム。 49．前記ポーチの向きに影響を与えずに、前記プロセッサの向きを調整する手段 をさらに有する、請求項40に記載のシステム。 50．前記連結部を選択的に折りたたむために、該連結部に構築され配置されてい るハンドルをさらに有する、請求項40に記載のシステム。