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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-06
(54)【発明の名称】腹膜透析患者における限外濾過量の予測
(51)【国際特許分類】
A61M 1/28 20060101AFI20241129BHJP
【ＦＩ】
A61M1/28 130
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024532401
(86)(22)【出願日】2022-11-30
(85)【翻訳文提出日】2024-05-30
(86)【国際出願番号】 US2022051326
(87)【国際公開番号】W WO2023102003
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】63/284,131
(32)【優先日】2021-11-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508180910
【氏名又は名称】フレセニウス メディカル ケア ホールディングス インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】コタンコ、ピーター
(72)【発明者】
【氏名】ロサレス、ラウラ
(72)【発明者】
【氏名】ジュー、ファンサン
(72)【発明者】
【氏名】イー、ジン
【テーマコード（参考）】
4C077
【Ｆターム（参考）】
4C077AA06
4C077BB01
4C077CC08
4C077EE03
4C077HH02
4C077HH13
4C077JJ02
4C077JJ13
4C077KK25
4C077KK27
(57)【要約】
腹膜透析患者の滞留期間中の腹腔内体積（ＩＰＶ）を監視するための技法は、圧力センサを使用して滞留期間中の腹腔内圧（ＩＰＰ）を監視することと、滞留期間中の透析液の密度を監視することと、滞留期間中のＩＰＰの変化および透析液の密度の変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することと、を含む。
【選択図】図８Ｂ
【選択図】図８Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
腹膜透析処置の滞留期間中の流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を監視するための方法であって、圧力センサを使用して前記滞留期間中の前記流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を監視することと、
前記滞留期間中の前記流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量を測定することと、
前記少なくとも１つのサンプルの前記体積および前記重量に基づいて、前記滞留期間中の前記流体の密度を決定することと、
前記滞留期間中のＩＰＰの変化および前記密度の変化に少なくとも基づいてＩＰＶを決定することと、
を備える、方法。
【請求項2】
前記ＩＰＶは、【数1】
請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記滞留期間中の前記流体の前記密度を決定することは、患者の腹膜腔から前記流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することと、前記少なくとも１つのサンプルの前記体積および前記少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、前記少なくとも１つのサンプルを前記腹膜腔に戻すこととを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記流体の前記少なくとも１つのサンプルを抽出することは自動的に行われ、前記滞留期間は、限外濾過量（ＵＦＶ）がターゲットＵＦＶに到達すると終了し、前記ＵＦＶは、前記ＩＰＶから前記流体の初期充填量を減算することによって計算される、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記密度は周期的に決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記密度を周期的に決定することは、前記密度を３０分ごとに決定することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記ＩＰＰは、腹膜透析カテーテル内の前記流体の圧力を測定することによって測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
前記流体の温度の変動についてＩＰＰおよび前記密度を補償することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を測定するように構成された圧力センサと、コントローラと、
を備え、前記コントローラは、
患者の滞留期間中の前記流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を、前記圧力センサを使用して前記滞留期間中の前記ＩＰＰを少なくとも監視することによって監視することと、
前記流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量に基づいて、前記滞留期間中の前記流体の密度を決定することと、
前記滞留期間中の前記ＩＰＰの変化および前記流体の前記密度の変化に少なくとも基づいて前記ＩＰＶの変化を決定することと、
を行うように構成されている、腹膜透析サイクラー。
【請求項10】
前記コントローラは、【数2】
請求項９に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項11】
前記滞留期間中の前記流体の前記密度を決定することは、患者の腹膜腔から前記少なくとも１つのサンプルを抽出することと、前記少なくとも１つのサンプルの前記体積および前記少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、次いで、前記少なくとも１つのサンプルを前記腹膜腔に戻すこととを含む、請求項９に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項12】
前記流体の前記少なくとも１つのサンプルを抽出することは自動的に行われ、前記滞留は、限外濾過量（ＵＦＶ）がターゲットＵＦＶに到達すると終了し、前記ＵＦＶは、前記ＩＰＶから前記流体の初期充填量を減算することによって計算される、請求項１１に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項13】
前記少なくとも１つのサンプルの前記体積は、前記腹膜腔から抽出された前記流体の流量センサ測定値に基づいて計算され、前記流体の質量は、前記少なくとも１つのサンプルの前記重量を測定するスケールを使用して決定される、請求項１１に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項14】
前記流体の温度を測定するように構成された温度センサをさらに備える、請求項９に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項15】
前記コントローラは、前記流体の温度に基づいて前記圧力および前記密度を補償する、請求項１４に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項16】
前記コントローラは、前記密度を周期的に決定するように構成されている、請求項９に記載の腹膜透析サイクラー。
【請求項17】
命令を記憶した１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記１つまたは複数のプロセッサに、圧力センサを使用して滞留期間中の流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を決定することと、
前記滞留期間中の前記流体の前記ＩＰＰの変化に少なくとも基づいて前記ＩＰＶの変化を決定することと、
前記流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量に基づいて、前記滞留期間中の前記流体の密度を決定することと、
前記滞留期間中の前記ＩＰＰの変化および前記密度の変化に少なくとも基づいて前記流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を決定することと、
を備える動作を行わせる、非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項18】
前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、【数3】
請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項19】
前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、患者の腹膜腔から前記流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することと、
前記少なくとも１つのサンプルの前記体積を決定することと、
前記少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、
前記少なくとも１つのサンプルを前記腹膜腔に戻すことと、
を行うようにさらに命令する、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項20】
前記命令は、前記１つまたは複数のプロセッサに、前記流体の温度に基づいて前記密度および前記ＩＰＰを補償するようにさらに命令する、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、２０２１年１１月３０日に出願された PREDICTING ULTRAFILTRATION VOLUME IN PERITONEAL DIALYSIS PATIENTS と題する仮出願番号第６３／２８４，１３１号の優先権を主張するものであり、該出願は、その全体があらゆる目的のために参照により組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
腎機能障害または腎不全、および特に末期腎疾患は、身体が、水分およびミネラルを除去し、有害な代謝産物を排泄し、酸塩基平衡を維持し、電解質およびミネラル濃度を生理学的範囲内に制御する能力を失う原因となる。尿素、クレアチニン、尿酸、およびリンを含む有毒性の尿毒症性代謝老廃物が、体内組織に蓄積し、これは、腎臓の濾過機能が代行されない場合、人の死につながる可能性がある。
【0003】
透析は、腎機能が不十分な患者を支援するために使用される処置である。主要な２つの透析方法として、血液透析と腹膜透析がある。血液透析（「ＨＤ」）中、患者の血液は、透析装置の透析器を通り、同時に、透析溶液、すなわち透析液も透析器を通る。腹膜透析（「ＰＤ」）中、患者の腹膜腔には、透析液が周期的に注入される。患者の腹膜の膜裏が、溶液および血流間の拡散および浸透交換を生じさせる天然の半透膜として作用する。患者の腹膜を介したこれらの交換により、尿素およびクレアチニンのような溶質を含む老廃物が血液から除去されることになり、血液中のナトリウムおよび水分などの他の物質の濃度が調節される。ＰＤサイクラーと呼ばれる自動ＰＤ装置は、ＰＤプロセス全体を、付き添う臨床スタッフなしに通常一晩中自宅で行うことができるように制御するように設計されている。このプロセスは、持続サイクラー補助ＰＤ（「ＣＣＰＤ」：continuous cycler-assisted PD）と称される。ＰＤサイクラーの多くが、透析液を患者の腹膜腔に自動的に注入し、滞留させ、そこから排出するように設計されている。処置は、典型的には、数時間続き、多くの場合、使用後または使用済みの透析液を腹膜腔から抜くための初期排出サイクルで始まる。次いでシーケンスは、順に続く充填段階、滞留段階、および排出段階の連続を経る。各段階はサイクルと呼ばれる。腹膜透析（ＰＤ）処置は、患者の自宅および／または別の非臨床環境で行うことができるので、末期腎臓病（ＥＳＫＤ）の患者においてますます使用されてきている。
【0004】
健康な対象において、正常な腎機能は、バランスのとれた体液状態を維持する役割をし、水分過剰および脱水の両方を回避する。水分過剰または脱水の期間が長くなると、心血管リスクが増加する可能性がある。ＰＤ患者の体液状態を最適に維持するためには、水分過剰または脱水を回避または最小限にするための限外濾過の厳密な制御能力を有することが有利である。ＨＤとは対照的に、ＰＤでは、患者の体内組織から過剰な体液を機械的に引き出すことができる限外濾過ポンプがない。その代わりに、ＰＤ透析液溶液中のグルコースが、限外濾過を促すのに必要な浸透圧を提供する。しかしながら、ＰＤは、限外濾過量（ＵＦＶ）を調整し過剰な水分を適切に除去するように限外濾過率（ＵＦＲ）を制御することがＨＤよりも厳密ではない。このＰＤの欠点は、（１）効率的な測定ツールの欠如、および（２）腹膜の個々の特性の変動性の十分な理解の欠如に少なくとも部分的に起因する。
【発明の概要】
【0005】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、滞留期間中の腹腔内体積（ＩＰＶ：intraperitoneal volume）を監視するための方法が提供される。滞留中のＩＰＶを監視するための方法は、圧力センサを使用して滞留期間中の腹腔内圧（ＩＰＰ：intraperitoneal pressure）を監視することと、滞留期間中のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することとを含む。ＩＰＶの変化は、
を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ｋは係数である。ＩＰＶの変化は、ｄＩＰＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ρは透析液溶液の密度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ＩＰＶの変化はＩＰＰの変化に逆に関連する。
【数1】
【0006】
一般に、１つの態様では、腹膜透析サイクラーは、腹腔内圧（ＩＰＰ）を測定するように構成された圧力センサと、１つまたは複数のハードウェアプロセッサと、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに動作を行わせる命令を記憶した１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体とを含む。動作は、腹膜透析患者の滞留期間中の腹腔内体積（ＩＰＶ）を、少なくとも、圧力センサを使用して滞留期間中のＩＰＰを監視することによって監視することとと、滞留期間中のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することとを含む。ＩＰＶの変化は、
を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ｋは係数である。ＩＰＶの変化は、ｄＩＰＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ρは透析液溶液の密度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ＩＰＶの変化はＩＰＰの変化に逆に関連する。
【数2】
【0007】
一般に、１つの態様では、システムは、１つまたは複数のハードウェアプロセッサを含む少なくとも１つのデバイスと、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに動作を行わせる命令を記憶した１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体と、を含む。動作は、腹膜透析患者の滞留期間中の腹腔内体積（ＩＰＶ）を、少なくとも、圧力センサを使用して滞留期間中の腹腔内圧（ＩＰＰ）を監視することによって監視することとと、滞留期間中のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することとを含む。ＩＰＶの変化は、
を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ｋは係数である。ＩＰＶの変化は、ｄＩＰＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ρは透析液溶液の密度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ＩＰＶの変化はＩＰＰの変化に逆に関連する。
【数3】
【0008】
一般に、１つの態様では、１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読媒体は、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、１つまたは複数のハードウェアプロセッサに、腹膜透析患者の滞留期間中の腹腔内体積（ＩＰＶ）を、少なくとも、圧力センサを使用して滞留期間中の腹腔内圧（ＩＰＰ）を監視することによって監視することと、滞留期間中のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することとを含む動作を行わせる命令を記憶する。ＩＰＶの変化は、
を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ｋは係数である。ＩＰＶの変化は、ｄＩＰＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］を含む式を使用して少なくとも部分的に決定されてよく、ここで、ｇは重力加速度を表し、ρは透析液溶液の密度を表し、ｈは圧力センサと腹腔内流体体積との間の垂直距離を表し、ＩＰＶの変化はＩＰＰの変化に逆に関連する。
【数4】
【0009】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、腹膜透析処置の滞留段階中の流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を監視するための方法が提供される。いくつかの例では、本方法は、圧力センサを使用して滞留期間中の流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を監視することと、滞留期間中の流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量を測定することと、少なくとも１つのサンプルの体積および重量に基づいて、滞留期間中の流体の密度を決定することと、滞留期間中のＩＰＰの変化および密度の変化に少なくとも基づいてＩＰＶを決定することと、を備える。
【0010】
様々な例では、ＩＰＶは、
を備える式に少なくとも部分的に基づいて決定され、ここで、Ｖ０は、滞留期間の開始時の流体の体積であり、ＩＰＰ０は、滞留期間の開始時の腹腔内圧であり、ρ０は、滞留期間の開始時の流体の既知の密度であり、ρは、滞留期間中の流体の密度である。いくつかの例では、滞留期間中の流体の密度を決定することは、患者の腹膜腔から流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することと、少なくとも１つのサンプルの体積および少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、少なくとも１つのサンプルを腹膜腔に戻すこととを含む。多くの例では、流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することは自動的に行われ、滞留期間は、限外濾過量（ＵＦＶ）がターゲットＵＦＶに到達すると終了し、ＵＦＶは、ＩＰＶから流体の初期充填量を減算することによって計算される。様々な例では、密度は周期的に決定される。多くの例では、密度を周期的に決定することは、密度を３０分ごとに決定することを含む。様々な例では、ＩＰＰは、腹膜透析カテーテル内の流体の圧力を測定することによって測定される。いくつかの例では、本方法は、流体の温度の変動についてＩＰＰおよび密度を補償することをさらに備える。
【数5】
【0011】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、腹膜透析サイクラーが提供される。腹膜透析サイクラーは、流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を測定するように構成された圧力センサと、コントローラと、を備えてよく、コントローラは、患者の滞留期間中の流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を、圧力センサを使用して滞留期間中のＩＰＰを少なくとも監視することによって監視することと、流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量に基づいて、滞留期間中の流体の密度を決定することと、滞留期間中のＩＰＰの変化および流体の密度の変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することと、を行うように構成されている。
【0012】
いくつかの例では、コントローラは、
を備える式を使用してＩＰＶを決定するようにプログラムされており、ここで、Ｖ０は、滞留期間の開始時の流体の体積であり、ＩＰＰ０は、滞留期間の開始時のＩＰＰであり、ρ０は、滞留期間の開始時の流体の既知の密度であり、ρは、滞留期間中の流体の密度である。様々な例では、滞留期間中の流体の密度を決定することは、患者の腹膜腔から少なくとも１つのサンプルを抽出することと、少なくとも１つのサンプルの体積および少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、次いで、少なくとも１つのサンプルを腹膜腔に戻すこととを含む。多くの例では、流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することは自動的に行われ、滞留は、限外濾過量（ＵＦＶ）がターゲットＵＦＶに到達すると終了し、ＵＦＶは、ＩＰＶから流体の初期充填量を減算することによって計算される。いくつかの例では、少なくとも１つのサンプルの体積は、腹膜腔から抽出された流体の流量センサ測定値に基づいて計算され、流体の質量は、少なくとも１つのサンプルの重量を測定するスケールを使用して決定される。多くの例では、本腹膜透析サイクラーは、流体の温度を測定するように構成された温度センサをさらに備える。いくつかの例では、コントローラは、流体の温度に基づいて圧力および密度を補償する。多くの例では、コントローラは、密度を周期的に決定するように構成される。
【数6】
【0013】
本開示の少なくとも１つの態様によれば、命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体が提供され、命令は、１つまたは複数のプロセッサに、圧力センサを使用して滞留期間中の流体の腹腔内圧（ＩＰＰ）を決定することと、滞留期間中の流体のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することと、流体の少なくとも１つのサンプルの体積および重量に基づいて、滞留期間中の流体の密度を決定することと、滞留期間中のＩＰＰの変化および密度の変化に少なくとも基づいて流体の腹腔内体積（ＩＰＶ）を決定することと、を備える動作を行うように命令する。
【0014】
いくつかの例では、命令は、１つまたは複数のプロセッサに、
を備える式を使用してＩＰＶを決定するようにさらに命令し、ここで、Ｖ０は、滞留期間の開始時の流体の体積であり、ＩＰＰ０は、滞留期間の開始時のＩＰＰであり、ρ０は、滞留期間の開始時の流体の既知の密度であり、ρは、滞留期間中の流体の密度である。様々な例では、命令は、１つまたは複数のプロセッサに、患者の腹膜腔から流体の少なくとも１つのサンプルを抽出することと、少なくとも１つのサンプルの体積を決定することと、少なくとも１つのサンプルの質量を決定することと、少なくとも１つのサンプルを腹膜腔に戻すこととを行うようにさらに命令する。多くの例では、命令は、１つまたは複数のプロセッサに、流体の温度に基づいて密度およびＩＰＰを補償するようにさらに命令する。
【数7】
【0015】
本開示の少なくとも１つの態様は、滞留期間中の流体のＩＰＶを監視するための方法を提供する。いくつかの例では、本方法は、圧力センサを使用して滞留期間中の流体のＩＰＰを決定することと、滞留期間中の流体のＩＰＰの変化に少なくとも基づいてＩＰＶの変化を決定することと、腹膜腔内の流体の高さおよび流体の体積に基づいて滞留期間中の流体の密度を決定することと、高さに基づいて滞留期間中の流体の限外濾過量（ＵＦＶ）を決定することと、を備える。いくつかの例では、高さは、密度および／または体積に基づいて決定される。
【0016】
本明細書に記載のデバイス、システム、および方法の上記および他の目的、特徴、および利点が、添付の図面に例示される、その特定の実施形態の以下の説明から明らかになる。図面は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、本明細書に記載のデバイス、システム、および方法の原理を例示することに重点を置いている。図面において、同様の参照番号は、概して、対応する要素を識別する。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】一実施形態に係る腹腔内体積を監視するための部位別生体インピーダンス分析システムの一例を例示する。
【図2】一実施形態に係るベンチ実験の概略図を例示する。
【図3A】一実施形態に係るベンチ実験中の圧力対高さのプロットを例示する。
【図3B】一実施形態に係るベンチ実験中の圧力対高さのプロットを例示する。
【図4A】一実施形態に係る滞留中の患者における腹腔内体積（ＩＰＶ）対時間のプロットを例示する。
【図4B】一実施形態に係る滞留中の患者における腹腔内圧（ＩＰＰ）対時間のプロットを例示する。
【図5A】一実施形態に係る滞留の開始から滞留の終了までのＩＰＰの変化のプロットを例示する。
【図5B】一実施形態に係る、１２人の個々の患者についての１４回の測定における、コントローラ（例えば、Ｌｉｂｅｒｔｙサイクラー）によって測定されたＵＦＶ対透析液密度のプロットを例示する。
【図6A】一実施形態に係る滞留中の８人の患者におけるＩＰＰおよびＩＰＶ対時間のプロットを例示する。
【図6B】一実施形態に係る８人の患者における平均ＩＰＰ対平均ＩＰＶのプロットを例示する。
【図7A】一実施形態に係る滞留の開始時のＩＰＰ対Ｌｉｂｅｒｔｙサイクラーによって測定されたＵＦＶ（ＵＦＶＬｉｂｅｒｔｙ）のプロットを例示する。
【図7B】一実施形態に係る部位別生体インピーダンス分析（ＵＦＶＳＢＩＡまたはＵＦＶＢＩＡ）によって測定された滞留の開始時のＩＰＰ対ＵＦＶのプロットを例示する。
【図8A】一実施形態に係るＵＦＶ対滞留時間のプロットを例示する。
【図8B】一実施形態に係るＰＤシステムの概略図を例示する。
【図8C】一実施形態に係る滞留前と滞留後の透析液密度のプロットを例示する。
【図9】一実施形態に係るコンピュータシステムの一例のブロック図を例示する。
【図10】一実施形態に係るコネクテッドヘルスサービス（「ＣＨＳ」）システムの概略図を例示する。
【図11】一実施形態に係る別のベンチ実験の概略図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0018】
従来、ＰＤ処置の臨床現場において、総限外濾過量（ＵＦＶ）は、ＰＤ処置の終了時の総充填量と総排出量との重量差から決定される。しかしながら、限外濾過量は、滞留サイクル全体を通して変化する。限外濾過量を滞留サイクル中に監視することができれば、限外濾過量のより厳密な制御を達成することができる。例えば、ターゲット限外濾過量を達成するために、滞留サイクルを早く終了させるか、または延長することができる。
【0019】
本明細書に開示される１つまたは複数の実施形態は、腹膜透析患者における限外濾過量（ＵＦＶ）を予測するための構成要素および技法を含む。明確にいえば、本明細書では、滞留サイクル中の腹腔内体積（ＩＰＶ）、腹腔内圧（ＩＰＰ）、および／または透析液密度を監視することによってＵＦＶを予測するための技法について説明する。滞留中のＵＦＶは、滞留中のＩＰＶと透析液の初期充填量との差によって計算され得る。
【0020】
ＩＰＰは、透析液を腹膜腔に充填する間はＩＰＶと正に相関する。しかしながら、以前の研究からの情報がないこと、および滞留中に連続的なＩＰＶおよびＩＰＰ監視を行うことが困難であることに起因して、滞留サイクル中のＩＰＰとＵＦＶとの関係は明らかではなかった。以下で説明する最近の研究において、腹腔内体積（ＩＰＶ）が、腹膜滞留サイクル中の腹腔内圧（ＩＰＰ）に関連付けられることがわかった。ＩＰＶを監視するためにＩＰＰを使用することの利点は、ＩＰＰ測定を、患者の活動なしに滞留サイクルを通して自動的かつ非侵襲的に監視することができることである。
【0021】
研究のために、腹膜透析（ＰＤ）処置の滞留サイクル中のＵＦＶ動態についての洞察を提供する部位別生体インピーダンス分析（ＳＢＩＡ）を使用して、滞留中の腹腔内体積（ＩＰＶ）を監視した。ＰＤサイクラーに一体化されたセンサを用いてＩＰＰが監視されている間に、ＳＢＩＡは連続的なＩＰＶデータを得た。この研究のために、複数の生体インピーダンスデバイス（例えば、Ｈｙｄｒａ４２００）を使用した。図１は、患者の胴１００に置かれた８点電極を使用して腹膜腔内の流体の測定がどのように行われたかの概略図を例示する。胴１００の測定は、複数の電流電極１０２、複数の測定電極１０４、右抵抗またはインピーダンス（ＲＰＲ）１０６、左抵抗またはインピーダンス（ＲＰＬ）１０８を使用して行われた。図１には、患者の腹膜１１０およびコントローラ１１２も例示されている。
【0022】
コントローラ１１２は、電流電極１０２および測定電極１０４に結合され得る。測定電極１０４は、ＲＰＲ１０６および／またはＲＰＬ１０８に結合され得る。胴１００の右側に位置付けられた測定電極１０４は、ＲＰＲ１０６に結合されてよく、胴１００の左側に位置付けられた測定電極１０４は、ＲＰＬ１０８に結合されてよい。
【0023】
コントローラ１１２は、例えば、Ｈｙｄｒａ４２００または同様のデバイスであってもよいし、またはそれを含んでもよく、電極１０２、１０４および抵抗１０６、１０８を監視し、該電極１０２、１０４および抵抗１０６、１０８に関係する電流および抵抗に関する情報を受信するように構成され得る。コントローラ１１２は、抵抗１０６、１０８、または腹膜腔内のもしくは腹膜１１０に関連する流体圧力および／または流体体積を計算するように構成され得る。図示されるように、コントローラ１１２はベルトを介して胴１００に結合されているが、コントローラ１１２は胴１００に結合される必要はない。いくつかの例では、コントローラ１１２は、単独で動作することができる別個のデバイスであり得る。
【0024】
この例では、Ｉ１、Ｉ３およびＩ２、Ｉ４は電流電極１０２であり、Ｓ１、Ｓ３およびＳ２、Ｓ４は、それぞれ右側および左側に置かれた測定電極１０４である。ＲＰＲ１０６およびＲＰＬ１０８は、それぞれ腹部領域の右側および左側の、５ｋＨｚの電流周波数における抵抗である。測定電極１０４は、透析液の充填、滞留、および排出段階中に、ある頻度で、例えば２秒毎にサンプリングし得る。腹膜腔内の流体体積を、式１を使用して計算した。
ここで、Ｖ０は、腹膜腔への初期透析液充填量であり、ＲＥは、腹膜腔が空であるときの初めの抵抗であり、ＲＦは、透析液充填が完了したときの抵抗であり、ＲＰＣは、充填段階後かつ滞留中に測定された抵抗である。ＲＰＲおよび／またはＲＰＬを含む、腹膜腔の抵抗は、１つまたは複数の抵抗器によって測定された。式１を使用して、滞留サイクル中にＩＰＶを連続的に測定し、計算した。滞留サイクル中の最大ＩＰＶと初期透析液充填量との差によって限外濾過量を計算した。滞留サイクル全体を通して、ＰＤサイクラーに一体化されたセンサを用いてＩＰＰを監視した。
【数8】
【0025】
ソフトウェアバージョンが２．９．１ＣのＬｉｂｅｒｔｙサイクラーに一体化されたセンサからのＩＰＰ測定値を検証するために、ベンチ研究も実施した。図２は、圧力変化と高さレベルとの関係を試験するために実施されたベンチ研究２００のための概略的な設定を例示する。ベンチ研究２００は、ＰＤシミュレータ２０２と、第１の高さＨ１および第２の高さＨ２を少なくとも有する調整可能なテーブル２０４と、コントローラ２０６（本研究では、ソフトウェアバージョンが２．９．１ＣのＬｉｂｅｒｔｙサイクラーである）とを含むものであった。左側には、Ｈ１がＨ２よりも大きい第１の状態２０１ａが例示され、右側には、Ｈ２がＨ１よりも小さい第２の状態２０１ｂが例示されている。矢印２０８は、ＰＤシミュレータ２０２の高さＨ１での第１の状態２０１ａから、ＰＤシミュレータ２０２の高さＨ２での第２の状態２０１ｂへの変化を示す。
【0026】
ＰＤシミュレータ２０２は、調整可能なテーブル２０４上に置かれた。調整可能なテーブル２０４は、高さＨ１およびＨ２を含む様々な高さを移行することができる。コントローラ２０６は、ＰＤシミュレータ２０２に結合され、ＰＤシミュレータ２０２を監視および／または制御し、ＩＰＰ圧力測定値を収集した。ＰＤシミュレータ２０２は、人体の腹膜腔、膜、壁側腹膜、臓側腹膜、関連する毛細血管、静脈、および／または動脈等をシミュレートおよび／またはエミュレートするように構成され得る。
【0027】
流体体積の圧力、例えばＰＤシミュレータ２０２内の流体体積の圧力と、流体の垂直レベルでの位置との関係の原理を、概して、以下のように説明することができる。
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ 式２
ここで、Ｐは、垂直方向における流体体積からの圧力であり、ρは、流体の密度であり、ｇは、重力加速度（ｇ≒９．８ｍ／ｓ２）であり、ｈは、高さ（すなわち、センサと流体体積との間の垂直距離）である。したがって、流体体積の高さが垂直方向に変化するとき、Ｐはｈと線形的に相関するはずである。
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ 式２
ここで、Ｐは、垂直方向における流体体積からの圧力であり、ρは、流体の密度であり、ｇは、重力加速度（ｇ≒９．８ｍ／ｓ２）であり、ｈは、高さ（すなわち、センサと流体体積との間の垂直距離）である。したがって、流体体積の高さが垂直方向に変化するとき、Ｐはｈと線形的に相関するはずである。
【0028】
いくつかの例では、ｇおよびｈは、ＰＤ処置の滞留段階中は定数である。ｇおよびｈが定数であるとき、腹腔内圧の変化は、主に透析液密度ρの変化に関連付けられ得る。腹膜腔内のＩＰＶの増加は、ＰＤシミュレータ２０２の腹膜腔内の流体体積の密度の減少と関連付けられることがわかった。ＩＰＶの変化（ｄＩＰＶ）と透析液密度の変化の関係は、概して、以下の式によって表すことができる。
ｄＩＰＶ＝－ｋ・ｄρ 式３
ここで、ｋは、個々の患者における水和度および腹膜の特性に関連し得る係数であり、ｄρは、滞留中の腹膜腔内の透析液密度の変化である。式２および式３から、個々のＩＰＶと圧力ＩＰＰとの関係を、以下のように説明することができる。
ｄＩＰＰ＝ｇ・ｈ・ｄρ 式４
ｄＩＰＶ＝－ｋ・ｄρ 式３
ここで、ｋは、個々の患者における水和度および腹膜の特性に関連し得る係数であり、ｄρは、滞留中の腹膜腔内の透析液密度の変化である。式２および式３から、個々のＩＰＶと圧力ＩＰＰとの関係を、以下のように説明することができる。
ｄＩＰＰ＝ｇ・ｈ・ｄρ 式４
【0029】
式３と式４の組合せが、以下のように圧力の変化とＩＰＶとの関係に適用される。
【数9】
【数10】
【0030】
式６は、腹膜体積の変化が、滞留中の腹腔内圧の変化と逆相関することを示す。ＰＤ処置のＵＦＶは滞留中のＩＰＶの変化として定義されるので、式６に示す滞留中のΔＵＦＶとΔＩＰＰとの同じ関係が適用される。
【0031】
一般に、ＰＤシミュレータ２０２の空の腹膜腔などの、流体のない空の腹膜腔などの閉鎖空間では、圧力はＰ０で表現される。密度（ρ）の透析液溶液が腹膜腔に充填されるとき、全圧を以下のように表すことができる。
Ｐｔｏｔａｌ＝Ｐ０＋（ρ・ｇ・ｈ） 式７
ここで、Ｐ０は、新しい透析液が腹膜腔に充填される前の初期圧力を表す。Ｐ０は、経毛細血管静水圧の程度および腹膜（例えば、腹膜１１０）の特性に依存し得る。この場合、ρは充填段階中は定数であるので、Ｐｔｏｔａｌは２つの要因、すなわち初期圧力（Ｐ０）および透析液高さ（ｈ）によって決定される。充填段階中、２リットル（Ｌ）を超える新しい透析液溶液が腹膜腔に充填されて、透析液高さが増加する。したがって、Ｐｔｏｔａｌは、腹膜腔内の透析液高さの増加とともに増加し得る。透析液高さによるＰｔｏｔａｌの変動性は、個々の患者における腹膜腔の初期圧力（Ｐ０）の差に基づいてもよいし、またはそれに関連してもよい。さらに、充填段階後かつ滞留段階の開始時に、過剰な体液が、毛細血管から腹膜腔に、静水圧の高勾配によって、腹膜腔内の透析液の表面積を介して移り始め得る。過剰な体液の一部が滞留中に限外濾過（ＵＦ）によって腹膜腔に移り得るので、透析液は希釈され、その密度は減少し、それにより、ＩＰＰはＵＦＶと逆相関する（式６）。
Ｐｔｏｔａｌ＝Ｐ０＋（ρ・ｇ・ｈ） 式７
ここで、Ｐ０は、新しい透析液が腹膜腔に充填される前の初期圧力を表す。Ｐ０は、経毛細血管静水圧の程度および腹膜（例えば、腹膜１１０）の特性に依存し得る。この場合、ρは充填段階中は定数であるので、Ｐｔｏｔａｌは２つの要因、すなわち初期圧力（Ｐ０）および透析液高さ（ｈ）によって決定される。充填段階中、２リットル（Ｌ）を超える新しい透析液溶液が腹膜腔に充填されて、透析液高さが増加する。したがって、Ｐｔｏｔａｌは、腹膜腔内の透析液高さの増加とともに増加し得る。透析液高さによるＰｔｏｔａｌの変動性は、個々の患者における腹膜腔の初期圧力（Ｐ０）の差に基づいてもよいし、またはそれに関連してもよい。さらに、充填段階後かつ滞留段階の開始時に、過剰な体液が、毛細血管から腹膜腔に、静水圧の高勾配によって、腹膜腔内の透析液の表面積を介して移り始め得る。過剰な体液の一部が滞留中に限外濾過（ＵＦ）によって腹膜腔に移り得るので、透析液は希釈され、その密度は減少し、それにより、ＩＰＰはＵＦＶと逆相関する（式６）。
【0032】
ベンチ研究の目標は、圧力と透析液の高さとの関係（式２）を評価することであった。ベンチ研究のために、ＰＤシミュレータ２０２に２．５％のグルコースの透析液を２Ｌ充填した。シミュレータの高さを、最高点（３６インチ）に到達するまで、２．５インチのステップで徐々に増加させた。最高高さは、いくつかの例では、第１の状態２０１ａに対応し得る。次いで、高さを、２時間にわたって、最高点からベースライン高さまで減少させて戻した。ベースライン高さは、いくつかの例では、第２の状態２０１ｂに対応し得る。圧力は、コントローラ２０６によって自動的に測定された。
【0033】
ベンチ研究２００は、高さがベースラインから最高点まで（例えば、第２の状態２０１ｂから第１の状態２０１ａまで）増加した段階（ａ）と、高さが最高点からベースラインまで（例えば、第１の状態２０１ａから第２の状態２０１ｂまで）減少した段階（ｂ）という、２つの段階の高さの変化を含むものであった。図３Ａおよび図３Ｂは、調整可能なテーブル２０４上のＰＤシミュレータ２０２の高さの変化と、それぞれの段階（ａ）および（ｂ）についてコントローラ２０６によって測定された圧力の変化との関係を例示する。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、コントローラ２０６によって測定された圧力は、段階（ａ）および（ｂ）の両方で高さと非常に相関していた。ベンチ研究２００は、ＰＤカテーテルの圧力の変化を、圧力センサ、例えば、コントローラ２０６に結合された圧力センサを用いて厳密に測定することができることを実証している。
【0034】
ソフトウェアバージョンが２．９．１ＣのＬｉｂｅｒｔｙサイクラーに一体化されたセンサを使用したＩＰＰ測定の検証で、２時間の滞留（２Ｌの透析液、２．５％のデキストロース）中に研究された１２人のＰＤ患者（年齢５９．４±１４．３歳、女性４人、前体重８３±２８ｋｇ、ＢＭＩ２８．６±７．８ｋｇ／ｍ２、ＰＤ歴１３．３±７か月）における１４回の測定による臨床パイロット研究を実施した。コントローラ２０６（ソフトウェアバージョンが２．９．１ＣのＬｉｂｅｒｔｙサイクラー）に一体化された圧力センサを使用して、ＩＰＰを１５秒毎に測定した。ＵＦＶを量子化するために、３つの技法、すなわち、（１）排出流体の計量（ＵＦＶＤｒａｉｎ）、（２）Ｌｉｂｅｒｔｙサイクラーによるもの（ＵＦＶＬｉｂｅｒｔｙ、ｍｌ単位）、および（３）ＳＢＩＡによるもの（ＵＦＶＳＢＩＡ、ｍｌ単位）を使用した。全患者の平均ＵＦＶは、ＵＦＶＳＢＩＡ、ＵＦＶＬｉｂｅｒｔｙ、およびＵＦＶＤｒａｉｎで、それぞれ、１９９．１±１９３．２ｍｌ、２１８．８±１３６．４ｍｌ、および２６６．９±１３６．４ｇであった。グループ全体において、ＵＦＶＬｉｂｅｒｔｙ（２１８．６±１５６．６ｍｌ）およびＵＦＶＳＢＩＡ（１９８．１±２１５．６ｍｌ）が、ＵＦＶＤｒａｉｎ（２６５．６±１５０．３ｇ）よりも低かった。１０分ごとにＩＰＶとＩＰＰを比較すると、ＵＦＶ＞２００ｍｌである８人の患者においてＩＰＶとＩＰＰの相関があった。
【0035】
図４Ａ～図８Ｃは、ベンチ研究２００および臨床パイロット研究からの結果を例示する。図４Ａに示すように、ＩＰＶは、滞留中に０．４９９Ｌ（ＵＦＶ）増加した。図４Ｂに示すように、ＩＰＰは、同じ時間期間に２４．１ミリバールから１８．６ミリバールに減少した。図５Ａは、臨床研究の患者において、ＩＰＰが滞留の開始から滞留の終了までにどのように減少したかを例示する。図５Ｂは、臨床パイロット研究の患者において、透析液密度の変化がＵＦＶとどのように相関するかを例示する。
【0036】
図６Ａは、滞留中の８人の患者における平均ＩＰＶおよびＩＰＰを例示し、ＩＰＶの増加（丸）とＩＰＰの減少（四角）を示す。図６Ｂは、８人の患者における滞留中のＩＰＶとＩＰＰとの関係を例示する。この例では、各丸は、同じ患者の異なる滞留時間におけるＩＰＰの変化とＩＰＶの変化との関係を表す。破線は、２つの連続する点を時間順に接続している。図６Ｂに示すように、ＩＰＰは、ＩＰＶが増加するにつれて経時的に低下する傾向があり、経時的な変化は、線形である傾向がある。
【0037】
図７Ａおよび図７Ｂは、滞留の開始時のＩＰＰ（ＩＰＰＳｔａｒｔ）がＵＦＶＬｉｂｅｒｔｙおよびＵＦＶＳＢＩＡ（図７ＢではＵＦＶＢＩＡとして示されている）と関連付けられたものを例示する。これらの結果は、滞留の開始時のＩＰＰ値を使用してＵＦＶを予測することができることを示している。全患者に対して同じ滞留時間を提供するように設計された研究では、ＩＰＰＳｔａｒｔとＵＦＶとの相関は、ＩＰＰＳｔａｒｔと限外濾過率（ＵＦＲ）との相関とほぼ同等である。ＰＤのＵＦＲが腹膜を介した流体輸送に関連し得ると仮定すると、ＩＰＰＳｔａｒｔは、個々の患者における腹膜の特性を理解するための有益なパラメータであり得る（式７）。図７Ａは、滞留の開始時に測定されたＩＰＰ（ＩＰＰＳｔａｒｔ）とＬｉｂｅｒｔｙサイクラーによるＵＦＶとの関係を示す。処置時間は、全患者で同じであり、その結果、異なるＵＦＶは、各患者のそれぞれの膜の個々の膜特性を反映し得る個々の各ＵＦＲに対応する。
【0038】
ＩＰＶが増加すると、透析液の密度は、膜を通して移ってきた水分量に依存して減少し、これにより、腹膜腔内の透析液は希釈される。上式２により、
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ 式２（再記載）
であり、ここで、Ｐは特定の流体の圧力であり、ρは流体密度であり、ｇは重力加速度であり、ｈは流体の高さである。ｇおよびｈが一定である場合、密度が減少すると圧力が減少し得る。上述のベンチ研究２００は、この関係を確認する。しかしながら、高さ（ｈ）が一定でない場合、少なくとも２つの変数（例えば、ｈおよびρ）を使用して圧力を計算しなければならない。以下の説明は、少なくとも２つの変数を使用して圧力を決定するための技法を実証するものであり、圧力、高さ、および体積の関係を裏付けるベンチ研究の結果を説明している。
Ｐ＝ρ・ｇ・ｈ 式２（再記載）
であり、ここで、Ｐは特定の流体の圧力であり、ρは流体密度であり、ｇは重力加速度であり、ｈは流体の高さである。ｇおよびｈが一定である場合、密度が減少すると圧力が減少し得る。上述のベンチ研究２００は、この関係を確認する。しかしながら、高さ（ｈ）が一定でない場合、少なくとも２つの変数（例えば、ｈおよびρ）を使用して圧力を計算しなければならない。以下の説明は、少なくとも２つの変数を使用して圧力を決定するための技法を実証するものであり、圧力、高さ、および体積の関係を裏付けるベンチ研究の結果を説明している。
【0039】
式１から、次の導関数方程式を得ることができる。
ここで、∂Ｐ／∂ｔは、時間の関数としての圧力変化を表し、∂ρ／∂ｔおよび∂ｈ／∂ｔは、それぞれ透析液溶液の密度および高さの変化を表す。この例では、透析液の密度の変化（ポスト透析液密度とプレ透析液密度との差、すなわち、Δρ＝ポスト透析液ρ－プレ透析液ρ）が≦０であると仮定するが、これは、ポスト透析液密度は、通常、限外濾過量（ＵＦＶ）が増加するにつれて減少するからである。ＵＦＶが０に等しい場合、ポスト透析液ρはプレ透析液ρに等しい。したがって、式８は、以下のように書き直すことができる。
ΔＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］ 式９
ここで、ΔＰ、Δｈ、およびΔρは、それぞれ、圧力の変化、高さの変化、および密度の変化を表す。式９から、密度が一定（Δρ＝０）である場合、圧力変化（増加および／または減少）は溶液の高さに関連付けられ、高さが一定である場合、圧力の変化は密度の変化Δρに依存すると結論付けることができる。ΔρはＵＦＶと逆相関するので、圧力の変化はＵＦＶと負に相関する。また、ρ・Δｈ＝ｈ・Δρである場合、圧力は一定のままであるということにもなる。
【数11】
ΔＰ＝ｇ［ρ・Δｈ－ｈ・Δρ］ 式９
ここで、ΔＰ、Δｈ、およびΔρは、それぞれ、圧力の変化、高さの変化、および密度の変化を表す。式９から、密度が一定（Δρ＝０）である場合、圧力変化（増加および／または減少）は溶液の高さに関連付けられ、高さが一定である場合、圧力の変化は密度の変化Δρに依存すると結論付けることができる。ΔρはＵＦＶと逆相関するので、圧力の変化はＵＦＶと負に相関する。また、ρ・Δｈ＝ｈ・Δρである場合、圧力は一定のままであるということにもなる。
【0040】
図１１は、実施された別のベンチ研究３００を例示する。ベンチ研究３００は、ＩＰＰの変化がＩＰＶの変化に依存することを実証した。ベンチ研究３００は、ＰＤシミュレータ３０２と、調整可能なテーブル３０４と、コントローラ３０６とを含む。コントローラ３０６は、ソフトウェアバージョンが２．９．３のＬｉｂｅｒｔｙサイクラーを含むものであった。調整可能なテーブル３０４の高さは、実験の継続時間中不変のままであり、それにより、任意の２つの状態３０１ａ、３０１ｂについて、各状態の高さＨ１、Ｈ２は等しい。矢印３０８は、第１の状態３０１ａから第２の状態３０１ｂへの変化を表す。
【0041】
コントローラ３０６は、センサ（例えば、圧力センサおよび／または電極１０２、１０４などの電極）を使用してＩＰＰを測定した。ＰＤシミュレータ３０２を使用して、既知の透析液溶液（２０００ｍＬ）を充填した。実験は、（１）充填段階（２Ｌの透析液を１０分以内にシミュレータに充填した）、（２）２５分間の滞留段階、および（３）約１０分間の排出段階、という３つの段階を含むものであった。
【0042】
図１２は、ベンチ研究３００の結果のプロットである。図１２は、ベンチ研究３００中のＰＤシミュレータ３０２の充填および排出中の圧力の変化を例示する。図１２は、ＩＰＰの増加および減少が、ＰＤシミュレータ３０２に充填された（充填）量、およびそれから除去された（排出）量に起因するものであることを示す。滞留中、ＰＤシミュレータ３０２の容積または高さに変化はなく、したがって、ＰＤシミュレータ３０２内の流体の圧力が、そうでなければ一定のままのはずであることが理解されよう。したがって、ベンチ研究３００は、ＩＰＶとＩＰＰとの関係を、少なくとも２つの独立変数、すなわち溶液の密度および高さに依存する区分写像を使用して表現することができるという証拠を提供する。
【0043】
上記の説明は、滞留時間中のＩＰＶとＩＰＰとの関係を説明している。上記の説明は、限外濾過量が腹膜透析処置中にＩＰＰ測定により監視できることを示す。ＩＰＰ測定は、ＰＤ装置（コントローラ１１２、２０６、３０６、またはＬｉｂｅｒｔｙサイクラーなどのデバイスもしくは同様のデバイスなど）内の一体化されたセンサを用いて自動的に行うことができるので、生体インピーダンスを使用する方法と比較して、追加のコストも時間もほとんどまたは全くない。さらに、ＩＰＰＳｔａｒｔとＵＦＶとの相関は、滞留の開始時に測定されたＩＰＰが腹膜の特性と関連付けられ得ることを含意する。この知見により、腹膜の輸送特性についての客観的かつ定量的な情報を得ることが可能になり得る。さらに、滞留中の透析液密度の変化とＵＦＶとの関係の発見により、膜を介した化学物質輸送の動態を理解するためのさらなる機会が提供される。さらに、ＳＢＩＡ法の多くの電極を、圧力センサ法では使用する必要がなく、したがって、既存の方法と比較して、本方法が自宅で行い易くなることが理解されよう。
【0044】
上記から、ＩＰＶが、充填、滞留、および排出段階中のＩＰＰに基づいて予測され得ることが理解されよう。いくつかの例では、ＩＰＶはＩＰＰに線形的に関連するので、ＩＰＶは、ＩＰＰに基づいて予測され得る。その結果、透析および透析関連の処置は、充填、滞留、および排出段階を通して経時的にＩＰＰを使用してＩＰＶを予測することができ、得られた予測および圧力値に基づいて処置を調整することができる。ＩＰＰに基づいてＩＰＶを予測することにより、ＳＢＩＡで使用されるまたは他の方法を使用するものなどの電極の必要がなくなる。
【0045】
ＩＰＰは、ＰＤサイクラー内のまたはＰＤカテーテル上に置かれた圧力センサなどの圧力センサによって準連続的かつ非侵襲的に測定することができるが、ＩＰＰを使用してＩＰＶを計算およびＵＦＶを予測することの精度は、ＩＰＶの変化を生じさせる透析液密度の変化によって影響を受ける場合がある。上式２により、
ＩＰＰ＝ρ・ｇ・ｈ 式２（再記載）
であり、ここで、ρは透析液密度であり、ｇは重力加速度であり、ｈは、測定点より上の腹膜腔内のＰＤ透析液の高さである。重力加速度ｇは全体的に同じであり、したがって、ｈおよびρの変化が、ＩＰＰ変化を促す要因である。上述の臨床研究において、密度ρの減少は、水分の腹膜腔への移動および腹膜腔から患者へのグルコースの取り込みに起因するものであることが実証された。滞留中の密度ρおよびＩＰＰを知ることにより、ｈ（ＩＰＶに関連するメトリック）の計算が、以下のように、ｈについて式２を解くことによって可能になり得る。
ＩＰＰ＝ρ・ｇ・ｈ 式２（再記載）
であり、ここで、ρは透析液密度であり、ｇは重力加速度であり、ｈは、測定点より上の腹膜腔内のＰＤ透析液の高さである。重力加速度ｇは全体的に同じであり、したがって、ｈおよびρの変化が、ＩＰＰ変化を促す要因である。上述の臨床研究において、密度ρの減少は、水分の腹膜腔への移動および腹膜腔から患者へのグルコースの取り込みに起因するものであることが実証された。滞留中の密度ρおよびＩＰＰを知ることにより、ｈ（ＩＰＶに関連するメトリック）の計算が、以下のように、ｈについて式２を解くことによって可能になり得る。
【数12】
【0046】
体積（Ｖ）は、断面積（Ａ）に高さｈを乗じることにより計算することができるので、式２を、次のように表すことができる。
ここで、Ｖは腹腔内体積ＩＰＶを表し、Ａは腹膜腔内の透析液の断面積を表す。Ａが一定値Ａ０であると仮定すると、式１１を、以下のように書き直すことができる。
ここで、Ａ０は、新しい透析液の初期注入量（Ｖ０）および密度（ρ０）、ならびに透析液が充填されたときの初期圧力（ＩＰＰ０）に基づいて計算することができる。
これにより、式１２は、次のように表すことができるようになる。
ここで、Ｖ０は、腹膜腔に最初に充填された新しい透析液の体積であり、ＩＰＰ０は、例えば、Ｌｉｂｅｒｔｙ ＰＤサイクラーを用いて、充填手順の終了時に測定されることができ、ρ０は、新しい透析液の既知の密度である。式１４によれば、ＩＰＰおよび透析液の密度が既知である場合、ＩＰＶは、滞留時間中の任意の時間に計算され得る。本明細書で説明するように、ＩＰＰは、Ｌｉｂｅｒｔｙサイクラーによって連続的に測定され得る。したがって、滞留中の透析液密度を測定することができれば、滞留中の透析液の密度の変化を考慮することによって、ＰＤ患者における滞留中に式１４にしたがって、ＩＰＶをより正確に計算することができる。
【数13】
【数14】
【数15】
【数16】
【0047】
別の実施形態によれば、ＰＤ処置の方法は、ＰＤ処置の滞留中のＩＰＰおよび透析液密度を（周期的に）監視することを含み得る。例えば、ＰＤサイクラーまたはＰＤ処置システムは、滞留サイクル中に、腹膜腔から透析液のサンプルを密度測定のために周期的に圧送し、次いで透析液サンプルを腹膜腔に戻すように構成され得る。例えば、ＰＤサイクラーは、滞留中に３０分毎に透析液サンプルを密度測定のために除去および戻すようにプログラムされ得る。図８Ａは、滞留中のＵＦ量対時間のチャートであり、図８Ａでは、透析液流体の周期的サンプリングおよび密度測定がＰＤサイクラーまたはＰＤシステムによって自動的に行われ得る例示的な時点が識別されている。図８Ａは、ＵＦＶが最初にかなり速い速度で増加し（例えば、１２０分にわたって０ｍＬから約４５０ｍＬに増加し）、次いでＵＦＶがより遅い一定の速度で（例えば、１５０分にわたって４５０ｍＬから約３５０ｍＬに）減少することを示す。
【0048】
図８Ｂは、別の実施形態に係るＰＤシステム８００の概略図を示す。ＰＤシステム８００は、ＰＤ処置を行うことができてよく、ＰＤシステム８００は、滞留段階中に周期的に透析液流体の密度を自動的にサンプリングおよび測定することができる。ＰＤシステム８００は、ＰＤ患者カテーテル８１２に流体接続されたＰＤサイクラー８１０と、一連の弁８１４、８１６、８１８とを含む。弁８１４、８１６、８１８は、カテーテル８１２に流入および流出する透析液流、ならびに新しい透析液のバッグ８２０の開放および／または閉鎖と、排出バッグ８２２の開放および／または閉鎖とを制御するように構成される。ＰＤサイクラー８１０は、カテーテル８１２内の流体の圧力を測定するように構成された圧力センサ（図示せず）を含み得る。ＰＤシステム８００はさらに、患者の腹膜腔に流入または流出する透析液の流量および体積を測定するように構成および位置付けされた流量センサ８２４を含む。いくつかの実施形態では、ＰＤシステム８００は、透析液温度および周囲温度を測定するように構成された温度センサ８２６を含む。いくつかの例では、ＰＤサイクラー８１０は、腹膜腔に流入または流出する透析液流の方向および時間を制御する。ＰＤシステム８００は、滞留サイクル中に透析液サンプルを一時的に収容するために、新しい透析液のバッグ８２０を使用する。ＰＤシステム８００はさらに、透析液密度測定機構を含み得る。例えば、図８Ｂに示すように、ＰＤシステム８００は、新しい透析液のバッグ８２０に一時的に貯蔵されたときに透析液サンプルの重量を測定するように構成されたスケール８２８を含み得る。いくつかの実施形態では、ＰＤシステム８００の構成要素のうちの１つまたは複数が、ＰＤサイクラー８１０に一体化され得る。例えば、いくつかの実施形態では、弁８１４、８１６、８１８、流量センサ８２４、温度センサ８２６、および／またはスケール８２８は、ＰＤサイクラー８１０に一体化される。
【0049】
ＰＤシステム８００は、患者の腹膜腔から流量センサ８２４を通して新しい透析液のバッグ８２０内に少量の透析液サンプルを圧送することによって、透析液密度を周期的に測定することができる。流量センサ８２４からの流量測定値は、透析液サンプルの総体積を計算するために使用されることができ、スケール８２８からの出力は、透析液サンプルの質量を計算するために使用されることができる。次いで、透析液サンプルの密度ρを、透析液サンプルの質量を透析液サンプルの体積で割ることによって計算することができる。サンプリング頻度および透析液密度測定は、調整可能なパラメータである。例えば、透析液サンプルの密度を決定するために透析液サンプルを採取することは、連続的に、または１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、またはそれ以上ごとなどの間隔をあけて行われ得る。いくつかの実施形態では、ＰＤシステム８００は、温度変動について密度および／または圧力測定値を補償するようにプログラムされる。温度変動は、温度センサ８２６によって監視され得る。いくつかの実施形態では、ＰＤシステム８００は、各透析液サンプリング密度計算後に、式１３にしたがってＩＰＶを計算し、滞留サイクル全体を通してＩＰＶを監視するようにプログラムされる。ターゲット限外濾過量が達成されると、滞留サイクルは終了する。
【0050】
図８Ｃは、１３人の患者についての滞留の開始時および滞留の終了時の透析液密度の変化を示すチャートである。密度は、２．５％のグルコースの新しい透析液で、１．０１８（ｇ／ｍｌ）から平均０．９２５６±０．０１０６（ｇ／ｍｌ）に減少した（ｐ＜０．０００１）。
【0051】
いくつかの例では、本明細書に記載のシステムおよび方法は、透析液の密度の変化に基づいてＩＰＶおよび／またはＩＰＰの変化を監視することを提供する。いくつかの例では、本明細書に記載のシステムおよび方法は、ＩＰＰおよび／または透析液の密度に基づいて限外濾過率（ＵＦＲ）または限外濾過量（ＵＦＶ）を予測することを提供する。本明細書に記載のシステムおよび方法は、在宅ＰＤ患者にとって非実用的である追加の機器を必要とせずに、ＩＰＶ、ＩＰＰ、ＵＦＲ、および／またはＵＦＶの計算に基づくより効果的なＰＤ処置を提供するために使用され得る。
【0052】
一実施形態では、システムは、本明細書に記載および／または請求項のいずれかに記載の動作のいずれかを行うように構成された、１つまたは複数のハードウェアプロセッサを含む、１つまたは複数のデバイスを含む。
【0053】
一実施形態では、１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、１つまたは複数のハードウェアプロセッサによって実行されると、本明細書に記載および／または請求項のいずれかに記載の動作のいずれかを行わせる命令を記憶する。
【0054】
本明細書に記載の特徴および機能の任意の組合せが、一実施形態にしたがって使用され得る。前述の明細書において、実施形態について、実装形態ごとに異なり得る多数の特定の詳細を参照して説明した。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な意味で考慮されるべきである。本発明の範囲の唯一かつ排他的な指標、および本出願人が本発明の範囲であると意図するものは、本出願から発行される請求項のセットの文字通りかつ等価な範囲であり、そのような請求項が発行される特定の形態であり、任意の後続の補正を含む。
【0055】
一実施形態では、本明細書に記載の技法は、１つまたは複数の専用コンピューティングデバイス（すなわち、特定の機能を行うように特別に構成されたコンピューティングデバイス）によって実装される。専用コンピューティングデバイス（単数または複数）は、技法を実行するようにハードワイヤードされ得、および／または技法を実行するように永続的にプログラムされた１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、および／またはネットワーク処理ユニット（ＮＰＵ）などのデジタル電子デバイスを含み得る。代替的または追加的に、コンピューティングデバイスは、ファームウェア、メモリ、および／または他のストレージ内のプログラム命令にしたがって本技法を実行するようにプログラムされた１つまたは複数の汎用ハードウェアプロセッサを含み得る。代替的または追加的に、専用コンピューティングデバイスは、カスタムハードワイヤード論理、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはＮＰＵをカスタムプログラミングと組み合わせて技法を達成し得る。専用コンピューティングデバイスは、デスクトップコンピュータシステム、ポータブルコンピュータシステム、ハンドヘルドデバイス、ネットワーキングデバイス、および／または技法を実装するためにハードワイヤード論理および／またはプログラム論理を組み込んだ任意の他のデバイス（単数または複数）を含み得る。
【0056】
例えば、図９は、一実施形態に係るコンピュータシステム９００の一例のブロック図である。コンピュータシステム９００は、情報を通信するためのバス９０２または他の通信機構と、バス９０２に結合され、情報を処理するためのハードウェアプロセッサ９０４とを含む。ハードウェアプロセッサ９０４は、汎用マイクロプロセッサであり得る。
【0057】
コンピュータシステム９００はまた、バス９０２に結合された、情報とプロセッサ９０４によって実行される命令とを記憶するための、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミック記憶デバイスなどのメインメモリ９０６を含む。メインメモリ９０６はまた、プロセッサ９０４によって実行される命令の実行中に一時変数または他の中間情報を記憶するためにも使用され得る。そのような命令は、プロセッサ９０４にとってアクセス可能な１つまたは複数の非一時的記憶媒体に記憶されると、コンピュータシステム９００を、命令内に指定された動作を行うようにカスタマイズされた専用マシンにする。
【0058】
コンピュータシステム９００は、バス９０２に結合された、プロセッサ９０４のための静的情報および命令を記憶するための読取り専用メモリ（ＲＯＭ）９０８または他の静的記憶デバイスをさらに含む。情報および命令を記憶するための、磁気ディスクまたは光ディスクなどの記憶デバイス９１０が設けられ、バス９０２に結合される。
【0059】
コンピュータシステム９００は、バス９０２を介して、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、電子インクディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）モニタ、またはコンピュータユーザに情報を表示するための任意の他の種類のデバイスなどのディスプレイ９１２に結合され得る。英数字および他のキーを含む入力デバイス９１４が、情報およびコマンド選択をプロセッサ９０４に通信するためにバス９０２に結合され得る。代替的または追加的に、コンピュータシステム９００は、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ９０４に通信し、ディスプレイ９１２上のカーソル移動を制御するための、マウス、トラックボール、トラックパッド、またはカーソル方向キーなどのカーソル制御９１６を介してユーザ入力を受信し得る。この入力デバイスは、典型的には、デバイスが平面での位置を指定することを可能にする、第１の軸（例えばｘ）および第２の軸（例えばｙ）の２軸における２つの自由度を有する。代替的または追加的に、コンピュータシステム９００はタッチスクリーンを含み得る。ディスプレイ９１２は、１つまたは複数の感圧センサ、マルチタッチセンサ、および／またはジェスチャセンサを介してユーザ入力を受信するように構成され得る。代替的または追加的に、コンピュータシステム９００は、マイクロフォン、ビデオカメラ、および／または他の何らかの種類のユーザ入力デバイス（図示せず）を介してユーザ入力を受信し得る。
【0060】
コンピュータシステム９００は、カスタマイズされたハードワイヤード論理、１つまたは複数のＡＳＩＣもしくはＦＰＧＡ、ファームウェア、および／またはプログラム論理を使用して本明細書に記載の技法を実装し得、これらは、コンピュータシステム９００の他の構成要素と組み合わせて、コンピュータシステム９００を専用マシンにさせるかまたは専用マシンになるようにプログラムする。１つの実施形態によれば、本明細書の技法は、プロセッサ９０４がメインメモリ９０６に含まれる１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行するのに応答して、コンピュータシステム９００によって実行される。そのような命令は、記憶デバイス９１０などの別の記憶媒体からメインメモリ９０６に読み込まれ得る。メインメモリ９０６に含まれる命令のシーケンスの実行は、プロセッサ９０４に、本明細書に記載のプロセスステップを行わせる。代替的または追加的に、ソフトウェア命令の代わりに、またはソフトウェア命令と組み合わせて、ハードワイヤード回路が使用され得る。
【0061】
本明細書で使用される「記憶媒体」という用語は、マシンを特定の方式で動作させるデータおよび／または命令を記憶する１つまたは複数の非一時的媒体を指す。そのような記憶媒体は、不揮発性媒体および／または揮発性媒体を備え得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶デバイス９１０などの、光ディスクまたは磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ９０６などのダイナミックメモリを含む。記憶媒体の一般的な形態には、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープまたは他の磁気データ記憶媒体、ＣＤ－ＲＯＭまたは任意の他の光データ記憶媒体、穴のパターン（patterns of holes）を有する任意の物理媒体、ＲＡＭ、プログラマブル読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能ＰＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ＦＬＡＳＨ（登録商標）－ＥＰＲＯＭ、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、連想メモリ（ＣＡＭ）、および三値連想メモリ（ＴＣＡＭ）が含まれる。
【0062】
記憶媒体は、伝送媒体とは別個であるが、伝送媒体と共に使用され得る。伝送媒体は、記憶媒体間での情報の転送に関与する。伝送媒体の例には、バス９０２を構成するワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、および光ファイバが含まれる。伝送媒体は、電波および赤外線データ通信中に生成されるものなど、音波または光波の形態もとり得る。
【0063】
様々な形態の媒体が、１つまたは複数の命令の１つまたは複数のシーケンスを実行のためにプロセッサ９０４に搬送することに関わり得る。例えば、命令は、最初に、リモートコンピュータの磁気ディスクまたはソリッドステートドライブ上に搬送され得る。リモートコンピュータは、命令をそのダイナミックメモリにロードし、イーサネット（登録商標）コントローラまたはＷｉ－Ｆｉコントローラなどのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）を介して、ネットワーク上で命令を送信し得る。コンピュータシステム９００に対してローカルのＮＩＣが、ネットワークからデータを受信し、データをバス９０２上に配置し得る。バス９０２は、データをメインメモリ９０６に搬送し、そこからプロセッサ９０４は、命令を取り出し実行する。メインメモリ９０６によって受信された命令は、任意選択的に、プロセッサ９０４による実行の前または後のいずれかに記憶デバイス９１０上に記憶され得る。
【0064】
コンピュータシステム９００はまた、バス９０２に結合された通信インターフェース９１８を含む。通信インターフェース９１８は、ローカルネットワーク９２２に接続されたネットワークリンク９２０に結合して二方向データ通信を提供する。例えば、通信インターフェース９１８は、統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）カード、ケーブルモデム、衛星モデム、または対応するタイプの電話回線へのデータ通信接続を提供するためのモデムであり得る。別の例として、通信インターフェース９１８は、互換性のあるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）へのデータ通信接続を提供するためのＬＡＮカードであってもよい。ワイヤレスリンクが実装されてもよい。任意のそのような実装形態では、通信インターフェース９１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を送受信する。
【0065】
ネットワークリンク９２０は、典型的には、１つまたは複数のネットワークを介して他のデータデバイスにデータ通信を提供する。例えば、ネットワークリンク９２０は、ローカルネットワーク９２２を介してホストコンピュータ９２４へ、またはインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）９２６によって運用されるデータ機器への接続を提供し得る。次に、ＩＳＰ９２６は、現在一般に「インターネット」９２８と呼ばれているワールドワイドパケットデータ通信ネットワークを介してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク９２２およびインターネット９２８の両方は、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号、または光信号を使用する。コンピュータシステム９００との間でデジタルデータを搬送する、様々なネットワークを介した信号およびネットワークリンク９２０上および通信インターフェース９１８を介した信号は、伝送媒体の例示的な形態である。
【0066】
コンピュータシステム９００は、ネットワーク（単数または複数）、ネットワークリンク９２０、および通信インターフェース９１８を介して、メッセージを送信し、プログラムコードを含むデータを受信することができる。インターネットの例では、サーバ９３０が、インターネット９２８、ＩＳＰ９２６、ローカルネットワーク９２２、および通信インターフェース９１８を介して、アプリケーションプログラムのための要求されたコードを送信し得る。
【0067】
受信されたコードは、それが受信されたときにプロセッサ９０４によって実行され得、および／または後の実行のために記憶デバイス９１０もしくは他の不揮発性ストレージに記憶され得る。
【0068】
一実施形態では、コンピュータネットワークは、本明細書に記載の技法を利用するソフトウェアを実行するノードのセット間の接続性を提供する。ノードは、互いにローカルおよび／またはリモートであり得る。ノードは、リンクのセットによって接続される。リンクの例には、同軸ケーブル、非シールドツイストケーブル、銅線ケーブル、光ファイバ、および仮想リンクが含まれる。
【0069】
ノードのサブセットは、コンピュータネットワークを実装する。そのようなノードの例には、スイッチ、ルータ、ファイアウォール、およびネットワークアドレス変換器（ＮＡＴ）が含まれる。別のノードのサブセットは、コンピュータネットワークを使用する。そのようなノード（「ホスト」とも呼ばれる）は、クライアントプロセスおよび／またはサーバプロセスを実行し得る。クライアントプロセスは、コンピューティングサービスを求める要求（例えば、特定のアプリケーションを実行し、および／または特定のデータセットを取り出す要求）を行う。サーバプロセスは、要求されたサービスを実行すること、および／または対応するデータを返すことによって応答する。
【0070】
コンピュータネットワークは、物理リンクによって接続された物理ノードを含む物理ネットワークであり得る。物理ノードは任意のデジタルデバイスである。物理ノードは、特定機能ハードウェアデバイスであり得る。特定機能ハードウェアデバイスの例には、ハードウェアスイッチ、ハードウェアルータ、ハードウェアファイアウォール、およびハードウェアＮＡＴが含まれる。代替的または追加的に、物理ノードは、それぞれの機能を実行する様々な仮想マシンおよび／またはアプリケーションを実行するように構成されたものなど、タスクを実行するための計算能力を提供する任意の物理リソースであり得る。物理リンクは、２つ以上の物理ノードを接続する物理媒体である。リンクの例には、同軸ケーブル、非シールドツイストケーブル、銅線ケーブル、および光ファイバが含まれる。
【0071】
コンピュータネットワークは、オーバーレイネットワークであり得る。オーバーレイネットワークは、別のネットワーク（例えば、物理ネットワーク）の上に実装される論理ネットワークである。オーバーレイネットワーク内の各ノードは、下層ネットワーク内のそれぞれのノードに対応する。したがって、オーバーレイネットワーク内の各ノードは、（オーバーレイノードをアドレス指定するための）オーバーレイアドレスと、（オーバーレイノードを実装するアンダーレイノードをアドレス指定するための）アンダーレイアドレスとの両方に関連付けられる。オーバーレイノードは、デジタルデバイスおよび／またはソフトウェアプロセス（例えば、仮想マシン、アプリケーションインスタンス、またはスレッド）であり得る。オーバーレイノードを接続するリンクは、下層ネットワークを通るトンネルとして実装され得る。トンネルの両端にあるオーバーレイノードは、それらの間の下層マルチホップ経路を単一の論理リンクとして扱い得る。トンネリングが、カプセル化およびデカプセル化を通じて行われる。
【0072】
一実施形態では、クライアントは、コンピュータネットワークに対してローカルおよび／またはリモートであり得る。クライアントは、プライベートネットワークまたはインターネットなどの他のコンピュータネットワークを介してコンピュータネットワークにアクセスし得る。クライアントは、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）などの通信プロトコルを使用して、コンピュータネットワークに要求を通信し得る。要求は、クライアントインターフェース（ウェブブラウザなど）、プログラムインターフェース、またはアプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）などのインターフェースを介して通信される。
【0073】
一実施形態では、コンピュータネットワークは、クライアントとネットワークリソースとの間の接続性を提供する。ネットワークリソースは、サーバプロセスを実行するように構成されたハードウェアおよび／またはソフトウェアを含む。ネットワークリソースの例には、プロセッサ、データストレージ、仮想マシン、コンテナ、および／またはソフトウェアアプリケーションが含まれる。ネットワークリソースは、複数のクライアント間で共有され得る。クライアントは、互いに独立してコンピュータネットワークからのコンピューティングサービスを要求する。ネットワークリソースは、オンデマンドベースで要求および／またはクライアントに動的に割り当てられる。各要求および／またはクライアントに割り当てられたネットワークリソースは、例えば、（ａ）特定のクライアントによって要求されたコンピューティングサービス、（ｂ）特定のテナントによって要求された集約されたコンピューティングサービス、および／または（ｃ）コンピュータネットワークの要求された集約されたコンピューティングサービスに基づいて拡大または縮小され得る。そのようなコンピュータネットワークは、「クラウドネットワーク」と呼ばれ得る。
【0074】
一実施形態では、サービスプロバイダは、１つまたは複数のエンドユーザにクラウドネットワークを提供する。これらに限定されないがＳａａＳ（Software-as-a-Service）、ＰａａＳ（Platform-as-a-Service）、およびＩａａＳ（Infrastructure-as-a-Service）を含む様々なサービスモデルがクラウドネットワークによって実装され得る。ＳａａＳでは、サービスプロバイダは、ネットワークリソース上で実行されているサービスプロバイダのアプリケーションを使用する能力をエンドユーザに提供する。ＰａａＳでは、サービスプロバイダは、カスタムアプリケーションをネットワークリソース上に展開する能力をエンドユーザに提供する。カスタムアプリケーションは、サービスプロバイダによってサポートされるプログラミング言語、ライブラリ、サービス、およびツールを使用して作成され得る。ＩａａＳでは、サービスプロバイダは、ネットワークリソースによって提供される処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的なコンピューティングリソースをプロビジョニングする能力をエンドユーザに提供する。オペレーティングシステムを含む任意のアプリケーションが、ネットワークリソース上に展開され得る。
【0075】
一実施形態では、これらに限定されないがプライベートクラウド、パブリッククラウド、およびハイブリッドクラウドを含むコンピュータネットワークによって、様々な展開モデルが実装され得る。プライベートクラウドでは、ネットワークリソースは、１つまたは複数のエンティティ（本明細書で使用される「エンティティ」という用語は、会社、組織、人、または他のエンティティを指す）の特定のグループによる排他的使用のためにプロビジョニングされる。ネットワークリソースは、エンティティの特定のグループの構内に対してローカルおよび／またはリモートであり得る。パブリッククラウドでは、クラウドリソースは、互いに独立した複数のエンティティ（「テナント」または「顧客」とも呼ばれる）のためにプロビジョニングされる。ハイブリッドクラウドでは、コンピュータネットワークは、プライベートクラウドおよびパブリッククラウドを含む。プライベートクラウドとパブリッククラウドとの間のインターフェースは、データおよびアプリケーションのポータビリティを可能にする。プライベートクラウドに格納されるデータおよびパブリッククラウドに格納されるデータは、インターフェースを介して交換され得る。プライベートクラウドで実装されるアプリケーションおよびパブリッククラウドで実装されるアプリケーションは、互いに依存関係を有し得る。プライベートクラウドにおけるアプリケーションからパブリッククラウドにおけるアプリケーションへの（およびその逆の）呼び出しは、インターフェースを介して実行され得る。
【0076】
一実施形態では、システムは複数のテナントをサポートする。テナントは、共有されたコンピューティングリソース（例えば、パブリッククラウド内で共有されるコンピューティングリソース）にアクセスする会社、組織、企業、事業単位、従業員、または他のエンティティである。１つのテナントは（オペレーション、テナント特有のプラクティス、従業員、および／または外部世界への識別を通して）別のテナントとは別個であり得る。コンピュータネットワークおよびそのネットワークリソースは、異なるテナントに対応するクライアントによってアクセスされる。そのようなコンピュータネットワークは、「マルチテナントコンピュータネットワーク」と呼ばれ得る。いくつかのテナントは、異なる時間および／または同時に同じ特定のネットワークリソースを使用し得る。ネットワークリソースは、テナントの構内に対してローカルおよび／またはリモートであり得る。異なるテナントは、コンピュータネットワークに対して異なるネットワーク要件を要求し得る。ネットワーク要件の例には、処理速度、データストレージの量、セキュリティ要件、性能要件、スループット要件、レイテンシ要件、レジリエンシ要件、サービス品質（ＱｏＳ）要件、テナント分離、および／または一貫性が含まれる。同じコンピュータネットワークが、異なるテナントによって要求される異なるネットワーク要件を実装する必要があり得る。
【0077】
一実施形態では、マルチテナントコンピュータネットワークにおいて、テナント分離は、異なるテナントのアプリケーションおよび／またはデータが互いに共有されないことを確実にするために実装される。様々なテナント分離手法が使用され得る。一実施形態では、各テナントはテナントＩＤに関連付けられる。コンピュータネットワークによって実装されるアプリケーションは、テナントＩＤでタグ付けされる。追加的または代替的に、コンピュータネットワークによって格納されるデータ構造および／またはデータセットは、テナントＩＤでタグ付けされる。テナントは、テナントおよび特定のアプリケーション、データ構造、および／またはデータセットが同じテナントＩＤに関連付けられている場合にのみ、その特定のアプリケーション、データ構造、および／またはデータセットへのアクセスを許可される。一例として、マルチテナントコンピュータネットワークによって実装される各データベースは、テナントＩＤでタグ付けされ得る。対応するテナントＩＤに関連付けられたテナントのみが、特定のデータベースのデータにアクセスし得る。別の例として、マルチテナントコンピュータネットワークによって実装されるデータベース内の各エントリは、テナントＩＤでタグ付けされ得る。対応するテナントＩＤに関連付けられたテナントのみが、特定のエントリのデータにアクセスし得る。しかしながら、データベースは複数のテナントによって共有され得る。サブスクリプションリストは、どのテナントがどのアプリケーションにアクセスする権限を有するかを示し得る。アプリケーションごとに、アプリケーションにアクセスする権限を付与されたテナントのテナントＩＤのリストが格納される。テナントは、テナントのテナントＩＤが特定のアプリケーションに対応するサブスクリプションリストに含まれる場合にのみ、その特定のアプリケーションへのアクセスが許可される。
【0078】
一実施形態では、異なるテナントに対応するネットワークリソース（デジタルデバイス、仮想マシン、アプリケーションインスタンス、およびスレッドなど）は、マルチテナントコンピュータネットワークによって維持されるテナント特有のオーバーレイネットワークに分離される。一例として、テナントオーバーレイネットワーク内の任意のソースデバイスからのパケットが、同じテナントオーバーレイネットワーク内の他のデバイスのみに送信され得る。カプセル化トンネルが、テナントオーバーレイネットワーク上のソースデバイスから他のテナントオーバーレイネットワーク内のデバイスへの任意の送信を禁止するために使用され得る。具体的には、ソースデバイスから受信されたパケットは、外部パケット内にカプセル化される。外部パケットは、（テナントオーバーレイネットワーク内のソースデバイスと通信している）第１のカプセル化トンネルエンドポイントから（テナントオーバーレイネットワーク内の宛先デバイスと通信している）第２のカプセル化トンネルエンドポイントに送信される。第２のカプセル化トンネルエンドポイントは、外部パケットをデカプセル化して、ソースデバイスによって送信された元のパケットを取得する。元のパケットは、第２のカプセル化トンネルエンドポイントから、同じ特定のオーバーレイネットワーク内の宛先デバイスに送信される。
【0079】
図１０は、一実施形態に係るコネクテッドヘルス（ＣＨ）システム１０００の一例のブロック図である。一実施形態では、ＣＨシステム１０００は、図１０に例示される構成要素よりも多いまたは少ない構成要素を含み得る。図１０に例示される構成要素は、互いにローカルまたはリモートであり得る。図１０に例示される構成要素は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアで実装され得る。各構成要素は、複数のアプリケーションおよび／またはマシンにわたって分散されていてよい。複数の構成要素が１つのアプリケーションおよび／またはマシンへと組み合わされ得る。１つの構成要素に関して説明された動作は、代わりに別の構成要素によって行われ得る。
【0080】
ＣＨシステム１０００は、システム１００などのシステムの一部であるように、またはシステムと通信するように構成され得る。ＣＨシステム１０００は、とりわけ、本明細書に記載の１つまたは複数のシステムのネットワーク態様と接続して使用され得る、処理システム１００５と、ＣＨクラウドサービス１０１０と、ゲートウェイ（ＣＨゲートウェイ）１０２０とを含み得る。処理システム１００５は、ＣＨシステム１０００のデータ送信動作に関連して、クリニックまたは病院の臨床情報システム（ＣＩＳ）１００４で生成された処方情報を含む医療情報を処理し、互換性チェックし、および／またはフォーマットするサーバおよび／またはクラウドベースのシステムを含み得る。ＣＨシステム１０００は、適切な暗号化およびデータセキュリティ機構を含み得る。ＣＨクラウドサービス１０１０は、インターネットなどのネットワークへの接続を介した、ＣＨシステム１０００の構成要素間の通信パイプラインとしての役割をする（例えば、データの転送を容易にする）クラウドベースのアプリケーションを含み得る。ゲートウェイ１０２０は、ＣＨシステム１０００の構成要素間の通信を容易にする通信デバイスとしての役割をし得る。様々な実施形態において、ゲートウェイ１０２０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ－Ｆｉ、および／または他の適切なタイプのローカルもしくは短距離ワイヤレス接続などのワイヤレス接続１００１を介して、透析装置１００２（例えば、腹膜透析装置または血液透析装置）およびシステム１００と通信し得る。ゲートウェイ１０２０はまた、セキュアネットワーク（例えば、インターネット）接続を介してＣＨクラウドサービス１０１０とも接続し得る。ゲートウェイ１０２０は、ＣＨクラウドサービス１０１０に／からデータを送信／受信し、透析装置１００１０およびシステム１００に／からデータを送信／受信するように構成され得る。透析装置１００２は、（例えば、ゲートウェイ１０２０を介して）利用可能なファイルについてＣＨクラウドサービス１０１０をポーリングし得、透析装置１００２および／またはシステム１００は、利用可能なファイルを処理のために一時的に記憶し得る。
【0081】
上記では、ＬｉｂｅｒｔｙサイクラーおよびＨｙｄｒａ４２００などの特定のハードウェアを参照していることが理解されよう。上記でＬｉｂｅｒｔｙサイクラーまたはＨｙｄｒａ４２００が必要であるわけではなく、これらのデバイスが、本明細書でそれらに関して説明された能力で使用できるデバイスの例にすぎないことが理解されよう。同等または類似の機能性を有する他のデバイス、デバイスの組合せ、またはシステムが使用されてもよい。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【国際調査報告】