用于确定血处理设备中的体积流的方法、运算装置和血处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定血处理设备（1000）中的至少一个第一体积流（Qsub）的方法，所述血处理设备具有：用于引导要处理的血液的初级循环（100）；用于引导用于血处理的流体的次级循环（200）；作为初级循环（100）的和/或次级循环（200）的部段的血处理模块（300），所述血处理模块设置用于在初级循环（100）和次级循环（200）之间交换流体和/或物质；和可选设置的初级循环（100）和次级循环（200）之间的流体连接部（5），所述流体连接部设置用于将第一体积流（Qsub）从次级循环（200）中引入到初级循环（100）中；其中该方法包括在算入或考虑次级循环（200）中的第一压强值或压强测量值（S03）和第二压强值或压强测量值（S07）的情况下确定次级循环（200）的第一体积流（Qsub）。本发明还涉及一种运算装置和一种血处理设备。
【专利说明】用于确定血处理设备中的体积流的方法、运算装置和血处理设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的用于确定体积流的方法。本发明还涉及一种根据权利要求17的运算装置和一种根据权利要求18的血处理设备。此外，本发明涉及一种根据权利要求30的数字存储介质、一种根据权利要求31的计算机程序产品和一种根据权利要求32的计算机程序。
【背景技术】
[0002]在体外血处理的一些方法中，将代用液体输送给所应用的体外血循环和/或输送给血处理模块，例如血过滤器。在实际条件下中可能不可靠的是:测定这种代用液流或其他的体积流的大小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是，提出用于在血处理设备中进行体积流确定的另一方法。此外，提出适当的运算装置、相应的血处理设备以及数字存储介质、计算机程序产品和计算机程序。
[0004]根据本发明的目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。本发明的目的还通过具有权利要求17的特征的运算装置和通过具有权利要求18的特征的血处理设备来实现。根据本发明的目的还通过分别具有权利要求30、31和32的特征的数字存储介质、计算机程序产品和计算机程序来实现。
[0005]根据本发明，提出用于确定血处理设备中的至少一个第一体积流的方法。血处理设备具有:用于引导要处理的血液的初级循环，用于引导用于血处理的流体的次级循环，和作为初级循环的和/或次级循环的`部段的血处理模块，所述血处理模块设置用于在初级循环和次级循环之间交换流体和/或物质。血处理设备可选地能够具有初级循环和次级循环之间的流体连接部，所述流体连接部设置用于将第一体积流从次级循环中引入到初级循环中。
[0006]该方法包括在考虑次级循环中的第一压强测量值和第二压强测量值的情况下确定次级循环的第一体积流。替选于此或者补充于此的是，该方法能够包括在算入或考虑第一压强差的情况下确定次级循环的在血处理模块上游的体积流，和/或在算入或考虑第二压强差的情况下确定次级循环的在血处理模块下游的体积流。
[0007]根据本发明的运算装置被设置和/或编程用于实施根据本发明的方法。
[0008]根据本发明的血处理设备设置用于在体外处理血。此外，所述血处理设备构造并且设置用于实施或执行根据本发明的方法。所述血处理设备至少具有或者与其连接有:根据本发明的运算装置，用于引导要处理的血液的初级循环，用于引导用于血处理的流体的次级循环，作为初级循环的和/或次级循环的部段的血处理模块，所述血处理模块设置用于在初级循环和次级循环之间交换流体和/或物质，和在初级循环和次级循环之间的流体连接部，所述流体连接部设置用于将第一体积流从次级循环中引入到初级循环中。[0009]可借助根据本发明的方法实现的全部优点能够在特定的根据本发明的实施形式中未减少地借助根据本发明的每个主题来实现。这在一些根据本发明的实施形式中也适用于根据本发明的数字存储介质、根据本发明的计算机程序产品以及根据本发明的计算机程序。
[0010]根据本发明的数字的、尤其非易失的存储介质，尤其呈机器可读的载体形式、尤其呈磁碟、CD或DVD或EPROM形式、尤其具有电子或光学可读的控制信号，存储介质能够与可编程的计算机系统共同作用，使得促使进行根据本发明的方法的机器步骤。
[0011]在此，能够促使进行根据本发明的方法的全部的、一些的或多个机器执行的步骤。
[0012]根据本发明的计算机程序产品具有存储在机器可读的载体上的程序代码以用于当在计算机上运行计算机程序产品时，促使进行根据本发明的方法的机器步骤。根据本发明，计算机程序产品例如能够理解为:存储在载体上的计算机程序、作为具有计算机程序的综合系统的嵌入式系统(例如具有计算机程序的电子仪器)、计算机执行的计算机程序的网络(例如客户机/服务器系统、云端计算系统等)、或者装载、运行、存储、实施或开发计算机程序的计算机。
[0013]在本发明的特定的实施形式中，机器可读的载体称作可借助于软件和/或硬件翻译的数据或信息的载体。载体能够是磁碟、CD、DVD、USB棒、闪存卡、SD卡等。
[0014]根据本发明的计算机程序具有当在计算机上运行计算机程序时，促使进行根据本发明的方法的机器步骤的程序代码。根据本发明，计算机程序例如能够理解为具有程序的物理的、可营销的软件产品。
[0015]对于根据本发明的计算机程序产品和根据本发明的计算机程序也适用于:促使进行根据本发明的方法的全部、 一些或多个机器执行的步骤。
[0016]根据本发明的实施形式能够具有下述特征中的一个或多个。此外，根据本发明的实施形式是从属权利要求的主题。
[0017]在全部下面的实施方案中，表述“能够是”、“能够具有”等的使用能够同义地理解为“优选的是”、“优选地具有”等，并且应当阐明特定的、根据本发明的实施形式。
[0018]在一些根据本发明的实施形式中，初级循环和/或次级循环是闭合的循环。在另外的根据本发明的实施形式中，初级循环和/或次级循环是断开的循环或者是非闭合的循环。
[0019]在多个根据本发明的实施形式中，次级循环是透析液循环。在另外的根据本发明的实施形式中，其不是透析液循环。
[0020]在特定的根据本发明的实施形式中，体积流是流量。
[0021]在多个根据本发明的实施形式中，第一体积流是代用液流。
[0022]在一些根据本发明的实施形式中，第一体积流是超滤流。
[0023]在多个根据本发明的实施形式中，确定是定量的确定。在另外的根据本发明的实施形式中，确定是定性的确定。后者例如能够是或包括将第一体积流说明为第二体积流的或总体积流的份额。
[0024]在一些根据本发明的实施形式中，在次级循环之内的不同的测量位置上测量第一压强测量值和第二压强测量值。
[0025]在多个根据本发明的实施形式中，第一压强差和第二压强差涉及次级循环之内的压强差。
[0026]在多个根据本发明的实施形式中，第一测量位置位于每个血处理模块上游、例如每个透析液过滤器上游，并且第二测量位置位于每个血处理模块下游、例如每个透析液过滤器下游。如果透析液过滤器部段包括多个、分开存在的透析液过滤器，那么其在多个根据本发明的实施形式中视作为共同的透析液过滤器。
[0027]在一些根据本发明的实施形式中，压力传感器不用于确定穿过血处理过滤器的膜片的相应的过滤液流或其他的流。
[0028]在特定的根据本发明的实施形式中，第一压强测量值表明在次级循环中的在血处理模块上游的第一压强测量部位处的压强，更确切地说在来自第二一优选更大的一体积流中的第一体积流的分叉、分离部或分支部的下游。
[0029]在多个根据本发明的实施形式中，在透析液过滤器中或在线过滤器中分开体积流。在线过滤器能够是下述过滤器，在所述过滤器中用于取代的透析仪器所需要或者所设有的、并且在透析机之前从闭合系统中提出的液体量被重新过滤。
[0030]在一些根据本发明的实施形式中，第二压强测量值表明次级循环中的位于血处理模块下游的第二压强测量部位处的压强。
[0031]在多个根据本发明的实施形式中，从第二体积流中输出第一体积流和/或第一体积流是第二体积流的子流。在特定的根据本发明的实施形式中，借助于泵、例如借助于代用液泵从第二体积流中提取第一体积流并且运送到初级循环中或运送到血处理模块中。
[0032]在方法的一些根据本发明的实施形式中，将在第一压强测量部位和第二压强测量部位之间的流动阻力确定为第二体积流的和由第二压强测量值与第一压强测量值构成的差的函数。
[0033]在多个根据本发明的`实施形式中，将流动阻力的函数在至少一个工作点的范围内线性化。
[0034]工作点能够通过体积流和压强差来说明。当相邻的工作点在预设的体积流/压强差范围内位于能够数学描述的直线上时，例如才存在线性化。测量点与直线的关联能够通过关联系数R2来说明。例如能够通过大于或者等于0.995的关联系数R2预设足够精确的线性化。
[0035]在一些根据本发明的实施形式中，将第一体积流确定为流动阻力的、第二体积流的和由第二压强测量值和第一压强测量值构成的差的函数。
[0036]在多个根据本发明的实施形式中，仅当第一体积流相对于第二体积流更小时，才将第一体积流确定为流动阻力的、第二体积流的和由第二压强测量值与第一压强测量值构成的差的函数。当第一体积流最大为第二体积流的4%或8%时，第一体积流在一些根据本发明的实施形式中才能够视作为是小的。
[0037]在多个根据本发明的实施形式中，在工厂或者在血处理开始之前以这种方式确定或者已经确定与次级循环中的第二体积流相关的、在第一压强测量部位和血处理模块之内的部段之间的压强损失的函数关系。
[0038]在一些根据本发明的实施形式中，血处理模块之内的部段是其中部。
[0039]血处理模块的中部在其穿流路程上能够涉及初级循环或次级循环的一侧。
[0040]在此，第一体积流能够置于零或是零。[0041]在多个根据本发明的实施形式中，以这种方式将与次级循环中的第二体积流相关的、在第一压强测量部位和血处理模块之内的部段之间的压强损失的函数关系确定为压强损失的函数或者已经确定为压强损失的函数。所述压强损失在第一压强测量部位和第二压强测量部位之间形成并且与第二体积流相关。在该情况下，由于流动阻力引起的压强损失从第一压强测量部位起外插到血处理模块之内的部段，以便也包括直至第二压强测量部位形成的流动阻力。这通常主要当两个流动部段相同或类似地构成进而具有相同的或类似的流动阻力时才是允许的。
[0042]在一些根据本发明的实施形式中，——或者已经在方法开始之前的一定时刻时一第一压强测量部位和第二压强测量部位之间的压强损失一仅仅或者不仅一在考虑与第二体积流和作为处理模块中的UF率或者跨膜流从初级循环转移到次级循环中的体积流相关的、第一压强测量部位和第二压强测量部位之间的压强损失的情况下被确定。
[0043]第二体积流和在处理模块中从初级循环运输到次级循环中的体积流的总和在下述前提下基本上相应于在第二部段中、即从血处理模块流动至第二压强测量部位的体积流:所述前提是第一体积流显著小于第二体积流，即最多为第二体积流的10%。然而因为所述体积流对于整个路线的、即从第一至第二压强测量部位的流动阻力的进而压强损失的确定而言是不现实高的，所以减去第一部段的压强损失比例。所述比例能够近似地通过全微分来确定:
【权利要求】
1.一种用于确定血处理设备(1000)中的至少一个体积流的方法，所述血处理设备具有: -用于引导要处理的血液的初级循环(100)； -用于引导用于血处理的流体的次级循环(200)； -作为所述初级循环(100)和/或所述次级循环(200)的部段的血处理模块(300)，所述血处理模块设置用于在所述初级循环(100)和所述次级循环(200)之间交换流体和/或物质；和 -能选择地设置的、在所述初级循环(100)和所述次级循环(200)之间的流体连接部(5)，所述流体连接部设置用于将第一体积流(Qsub)从所述次级循环(200)中引入到所述初级循环(100)中； 其中所述方法具有下述步骤中的至少一个: -在算入或者考虑所述次级循环(200)中的第一压强值或压强测量值(Stl3)和第二压强值或压强测量值(Stl7)的情况下确定所述次级循环(200)的第一体积流(Qsub);和/或 -在算入或考虑第一压强差(Sci3-Sc^tl)的情况下确定所述次级循环(200)的在所述血处理模块(300)上游的体积流(Qein),和/或在算入或考虑第二压强差(Sci7-Sc^tl)的情况下确定所述次级循环(200)的在所述血处理模块(300)下游的体积流(Qaus)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一压强测量值(Stl3)表明在所述次级循环(200)中的第一压强测量部位(9)处的压强，所述第一压强测量部位在所述血处理模块(300)上游且在来自第二体积流(Qbk)中的所述第一体积流(Qsub)的分支的下游。
3.根据权利要求1所述的`方法，其中所述第二压强测量值(Stl7)表明所述次级循环(200)中的在所述血处理模块(300)下游的第二压强测量部位(13)处的压强。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一体积流(Qsub)是第二体积流(Qbk)的子体积流。
5.根据权利要求4所述的方法，具有下述步骤:将第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的流动阻力确定为第二压强测量值(Stl7)与第一压强测量值(Stl3)之间的差和所述第二体积流(Qbk)的函数。
6.根据权利要求5所述的方法，其中用于确定所述流动阻力的函数在所述第二体积流(Qbk)的工作点的范围中和在第二压强测量值(Stl7)和第一压强测量值(Stl3)之间的差的工作点的范围中被线性化或者已被线性化。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，具有下述步骤: 将所述第一体积流(Qsub)确定为流动阻力的、第二体积流(Qbk)的和在第二压强测量值(S07)和第一压强测量值(Stl3)之间的差的函数。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法，其中在工厂或者在血处理开始之前确定或者已经确定与所述次级循环(200)的第二体积流(Qbk)相关的、在第一压强测量部位(9)和所述血处理模块(300)之内的部段尤其是中部部段之间的压强损失的函数关系。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其中将与所述第二体积流(Qbk)相关的、在第一压强测量部位(9)和所述血处理模块(300)之内的部段之间的压强损失的函数关系确定或者已经确定为又与所述第二体积流(Qbk)相关的、在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13 )之间的压强损失的函数。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了确定在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的压强损失考虑或者已经考虑: -与所述第二体积流(Qbk)和在处理模块(300)中从所述初级循环(100)转移到所述次级循环(200)中的体积流(Quf)相关的、在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的压强损失； -全微分dFI.M/dQ 其中F1,m -作为在第一压强测量部位和血处理模块的中部之间的体积流的函数的压强损失；并且 其中Q具有值(QBK+QUF+Qd)/2的流量，其中适用的是: Qbk _第二体积流； Quf-在所述血处理模块中从所述初级循环转移到所述次级循环中的体积流；和 Qd-扣除所述第一体积流的第二体积流。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中为了确定来自所述次级循环(200)中的在所述血处理模块(330)上游和下游的不同大的体积流的泄漏或泄漏率而说明下述参数的函数关系: -第一压强测量值(Stl3); -第二压强测量之(Stl7); -在第一压强测量部位(9)和所述血处理模块(300)之内的部段之间的流动阻力； -所述血处理模块(300)之内的所述部段和第二压强测量部位(13)之间的流动阻力； -第一体积流(Qsub); -第二体积流(Qbk); -第三体积流，所述第三体积流说明经由所述血处理模块(300)的次级循环(200)和初级循环(100)之间的膜片进行的流体交换或流体转移。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于下述步骤测定在所述血处理模块(300)上游的第一阀(19)和所述血处理模块(300)下游的第二阀(21)之间的所述次级循环(200)的密封性: -闭合所述第一阀(19); -闭合所述第二阀(21); -能选择地:检查所述第一体积流(Qsub)是否为零； -用过压加载所述第一阀(19)上游的和/或所述第二阀(21)下游的流体系统； -在预设的时间段之内检查所述流体系统中的过压是否改变和/或压力降是否位于预设的范围之内；和 -对于在所述预设的时间段之内所述过压被保持和/或所述压力降位于预设范围之内的情况确定所述次级循环(200)的密封性。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中分别借助于限定的流动阻力处的压强差确定来测定所述血处理模块(300)上游的体积流(Qein)和所述血处理模块(300)下游的体积流(Qaus)。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中借助于下述步骤测定所述次级循环(200)中的体积流确定的偏差:-借助于权利要求12所述的方法检查是否给出所述次级循环(200)的密封性； -检查在所述血处理模块(300)中是否在初级循环(100)和次级循环(200)之间没有交换流体； -测定所述次级循环(200)中的在所述血处理模块(300)上游的体积流(Qein)和所述血处理模块(300)下游的体积流(Qaus)之间的差；和 -将所测定的体积流差确定为偏差。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，具有下述步骤: 根据所述次级循环(200)中的在所述血处理模块(300)下游和上游的不同大的体积流来测定所述血处理模块(300)中的初级循环(100)和次级循环(200)之间的流体交换或流体转移，或者其大小。
16.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述血处理设备(1000)构建用于血液透析或用于血液过滤。
17.运算装置，适合且配置用于执行根据权利要求1至16中的至少一项的方法。
18.血处理设备(1000)，具有或连接有 -用于引导要处理的血液的初级循环(100)； -用于引导用于血处理的流体的次级循环(200)； -作为所述初级循环(100)和/或所述次级循环(200)的部段的血处理模块(300)，所述血处理模块设置用于在所述`初级循环(100)和所述次级循环(200)之间交换流体和/或物质； -可选地，所述初级循环(100)和所述次级循环(200)之间的流体连接部(5)，所述流体连接部设置用于将第一体积流(Qsub)从所述次级循环(200)中引入到所述初级循环(100)中；和 根据权利要求17所述的至少一个运算装置。
19.根据权利要求18所述的血处理设备(1000)，具有用于测量所述次级循环(200)中的压强的第一压强测量值(Stl3)的、在所述血处理模块(300)上游的和在来自所述第二体积流(Qbk)的第一体积流(Qsub)的分叉下游的至少一个第一压强测量部位(9)。
20.根据权利要求18或19所述的血处理设备(1000)，具有用于测量所述次级循环(200)中的压强的第二压强测量值(Stl7)的、在所述血处理模块(300)上游的至少一个第二压强测量部位(13)。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的血处理设备(1000)，具有用于将所述第一体积流(Qsub)或其大小确定为在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的流动阻力的函数。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的血处理设备(1000)，具有配置为用于将所述流动阻力确定为所述第二体积流的函数的装置。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的血处理设备(1000)，具有配置用于将作为工作点的区域中的体积流的函数的流动阻力的非线性变化曲线线性化的装置。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的血处理设备(1000)，具有下述装置，所述装置被配置为用于确定所述次级循环(200)中的在第一压强测量部位(9)上测量的第一压强(S03)和在第二压强测量部位(13)上测量的第二压强(Stl7)之间的压强损失和所述第二体积流(Qbk)之间的函数关系。
25.根据权利要求18至24中任一项所述的血处理设备(1000)，具有被配置为用于测定在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的压强损失的装置，其中在将下述考虑在内的情况下进行测定: -与所述血处理模块(300)下游的体积流相关的、在第一压强测量部位(9)和第二压强测量部位(13)之间的压强损失； —全微分(IF1, m/dQ。
26.根据权利要求18至25中任一项所述的血处理设备(1000)，具有被配置为用于分别借助于所限定的流动阻力处的压强差确定来测定在所述血处理模块(300)上游和/或下游的体积流的装置。
27.根据权利要求18至26中任一项所述的血处理设备(1000)，所述血处理设备具有在所述血处理模块(300)上游的置于所述次级循环(200)中或所述次级循环(200)上的两个压强测量部位(9，23 )和/或在所述血处理模块(300 )下游的置于所述次级循环(200 )中或所述次级循环(200 )上的两个压强测量部位(13，25 )。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的血处理设备(1000)，具有被配置为用于在考虑在所述血处理模块(300)上游和下游的、所述次级循环(200)中的不同大的体积流的情况下测定血处理模块(300)中的初级循环(100)和次级循环(200)之间的流体交换或其大小的数值的装置。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的血处理设备(1000)，所述血处理设备构建用于血液透析或用于血液过滤。
30.数字存储介质，尤其是磁碟、CD或DVD，其具有可电读取的控制信号，所述控制信号能够与能够编程的计算机系统共`同作用，使得促使进行根据权利要求1至16中任一项所述的方法的步骤。
31.计算机程序产品，具有存储在机器能读取的载体上的程序代码，所述代码用于当在计算机上运行所述计算机程序产品时，促使进行根据权利要求1至16中任一项所述的方法的步骤。
32.计算机程序，具有当在计算机上运行所述计算机程序时，促使进行根据权利要求1至16中任一项所述的方法的步骤的程序代码。
【文档编号】A61M1/34GK103561795SQ201280025714
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年5月25日 优先权日:2011年5月26日
【发明者】阿尔弗雷德·加格尔 申请人:弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司