用于在压力控制下从体外血液回路移除血液的方法、及设备与流程

文档序号:11159385阅读:493来源:国知局
用于在压力控制下从体外血液回路移除血液的方法、及设备与制造工艺

本发明涉及一种如权利要求1所述的用于从体外血液回路及/或从功能器件移除血液的方法,为对患者进行血液治疗,所述体外血液回路及/或功能器件中的每一个均与血液治疗设备可连接或连接。本发明进一步涉及一种如权利要求12所述的控制单元以及一种如权利要求13所述的血液治疗设备。此外,本发明涉及一种如权利要求14所述的数字存储媒体、一种如权利要求15所述的计算机程序产品及一种如权利要求16所述的计算机程序。



背景技术:

尤其是出于卫生原因,在使用体外血液回路之后,通常从体外血液回路移除所述血液回路中剩余的血液。



技术实现要素:

本发明的目标是提供另外一种用于在结束血液治疗疗程之后从体外血液回路或从功能装置移除血液的方法。

此外,将详细说明一种使根据本发明的方法可行的血液治疗设备、以及一种被提供成执行根据本发明的方法的控制单元、一种适合的数字存储媒体、一种适合的计算机程序产品及一种适合的计算机程序。

根据本发明的目标是通过一种具有如权利要求1所述的特征的方法来解决。根据本发明的目标进一步通过一种具有如权利要求12所述的特征的控制单元以及一种具有如权利要求13所述的特征的血液治疗设备来实现。根据本发明的目标进一步通过如权利要求14、15及16所述的一种数字存储媒体、一种计算机程序产品以及一种计算机程序来实现。

在根据本发明的某些实施例中,可通过根据本发明的方法实现的所有优点也可通过根据本发明的设备来毫不减损地实现。

根据本发明的方法适于并旨在用于从体外血液回路移除血液及/或从功能器件移除血液(或从每一者的区段移除血液),所述体外血液回路包括至少一个动脉管路区段及至少一个静脉管路区段,为对患者进行血液治疗,所述体外血液回路及/或所述功能器件与血液治疗设备可连接或连接。

根据本发明的方法包括在结束治疗之后通过已经用于血液治疗的血液泵来输送在体外血液回路中存在的流体。尽管血液泵在血液治疗期间已沿第一输送方向输送流体,但在根据本发明的方法中,是通过所述血液泵沿与第一输送方向相反的第二输送方向来进行输送。为执行根据本发明的方法,体外血液回路的动脉管路区段的第一区段与静脉管路区段的第二区段连接或将连接。

由此,在根据本发明的某些实施例中,至少在时间点或至少在时间段期间连续地或在达到馈送速率的预定最大值以前,血液泵的馈送速率被调适或将被调适成介于所采用血液治疗设备的第二输送器件的馈送速率的75%与90%之间、优选地介于所采用血液治疗设备的第二输送器件的馈送速率的80%与84%之间、特别优选地是所采用血液治疗设备的第二输送器件的馈送速率的82%,所述血液泵的馈送速率被限于所述预定最大值。考虑到所指定限值,此可视需要有所保留地进行。

用于执行根据本发明的方法的血液治疗设备包括紧挨所述血液泵的至少第二输送器件、尤其是置换液泵,以用于将第二流体、尤其是置换液载送至体外血液回路的管路内部中及/或用于输送体外血液回路的管路内部中的管路内含物。

根据本发明的血液治疗设备被提供及实施及/或装备成执行根据本发明的方法。

根据本发明的控制单元适用于并被提供及/或布置及/或构造成与所需的每一器件交互作用地执行根据本发明的方法,如下文中以举例方式所述。

根据本发明的数字存储媒体、尤其是非易失性存储媒体(尤其呈机器可读数据存储器件的形式且具有电可读控制信号,所述机器可读数据存储器件尤其呈磁盘、CD、EPROM、或DVD的形式)可与可编程计算机系统进行交互作用,以便引起根据本发明的方法的机械步骤。

这样一来,便可引起根据本发明的方法的以机械方式执行的步骤中的全部或一些。

根据本发明的计算机程序产品包括程序代码,所述程序代码是易失性的或保存在机器可读媒体上,以用于在所述计算机程序产品在计算机上运行时引起根据本发明的方法的机械步骤。根据本发明,计算机程序产品可例如被理解为存储在存储器件上的计算机程序、作为具有计算机程序的综合性系统的嵌入式系统(例如,具有计算机程序的电子器件)、由多个由计算机实施的计算机程序形成的网路(例如,客户端-服务器系统、云计算系统等)、或者上面加载、执行、保存或开发有计算机程序的计算机。

在本发明的某些实施例中,本文中所使用的术语机器可读媒体表示含有数据或信息的媒体,所述数据或信息可由软件及/或硬件解释。所述媒体可以是数据媒体,如磁盘、CD、DVD、USB棒、快闪卡、SD卡等。

根据本发明的计算机程序包括程序代码,以用于在计算机程序在计算机上运行时引起根据本发明的方法的机械步骤。根据本发明的计算机程序可例如被理解为易于分布的物理软件产品,所述产品包括计算机程序。

根据本发明的计算机程序产品及根据本发明的计算机程序也同样会引起根据本发明的方法的以机械方式执行的步骤中的全部或一些。

根据本发明的实施例可以任意组合形式包括以下特征中的一些或全部,只要这并不由所属领域的技术人员认为在技术上不可行即可。本发明的有利开发形式各自也是附属权利要求的主题。

在所有以下实施例中,所使用的表达语“可以是”或“可具有”等应理解为分别与“优选地是”或“优选地具有”等同义,且旨在例示根据本发明的实例性实施例。

每当在本文中提及数值词时,所属领域的技术人员应将其理解为是对数值下限的指示。只要对于所属领域的技术人员来说这并不引起任何明显的矛盾,所属领域的技术人员便因此可隐含地将例如表示“一个”始终理解为“至少一个”。本发明除此种理解外还包括如下解释:例如,“一个”可替代地意指“恰好一个”,只要这对于所属领域的技术人员来说在技术上可行即可。本发明所包括的这两种解释适用于本文中所使用的所有数值词。

在根据本发明的一些实例性实施例中,血液泵的馈送速率尤其由用户限于预定值、优选地限于介于90ml/min与110ml/min之间的值。

在本发明的某些实施例中,体外血液回路是管组。无论如何,体外血液回路均被提供成例如在血液透析、血液滤过、血液透析滤过等期间在体外传导患者的血液。

在根据本发明的一些实施例中,体外血液回路至少在区段中被实施为功能器件的整体部分且在适当时被实施为功能器件的永久部分,在其他实施例中,并非如此。因此,体外血液回路的可自由移动管区段可以单件形式延伸或整体地位于功能器件(例如血液盒)上或功能器件中,且反之亦然。

在本发明的某些实施例中,功能器件是在血液治疗中使用的器件。功能器件的实例包括内部及外部功能器件、一次性医学装置(尤其是血液盒,例如一次性血液盒或其他血液传导器件)。

具体来说,在以下专利申请中揭露了血液盒的实例性实施例:本申请人的公开号为DE 10 2009 018 664 A1且名称为Externe Funktionseinrichtung,Blutbehandlungsvorrichtung zum Aufnehmen einerexternen Funktionseinrichtung,sowie Verfahren的专利申请,所述专利申请是在2009年4月23日提交给德国专利商标局;以及本申请人的公开号为DE 10 2009 024 468 A1且具有相同名称的专利申请,所述专利申请是在2009年6月10日提交给德国专利商标局。相应揭露内容以引用方式完全并入本文中。

在根据本发明的某些实施例中,作为外部功能器件的功能器件并非是血液治疗设备的一部分,即,并非是血液治疗设备的整体元件。在其他实施例中,功能器件可以是血液治疗设备的一部分。

本发明提供及/或实施一种用于执行或引起医学治疗、尤其是患者血液治疗(例如,透析)的血液治疗设备。出于此种目的,所述血液治疗设备与至少一个体外血液回路连接或包括至少一个体外血液回路,所述至少一个体外血液回路包括管路内部。

在本发明的某些实施例中,体外血液回路的动脉管路区段是为进行体外血液治疗而离开患者身体的患者血液在其中流动且在患者血液进入血液治疗器件(例如,透析器)之前存在于其中的管路区段。

在本发明的某些实施例中,动脉管路区段的第一区段是或包括连至患者的动脉针接头,例如,双针透析方法中的动脉针接头。

在本发明的一些实施例中,体外血液回路的静脉管路区段是被进行体外治疗的患者血液在血液治疗器件(例如,透析器)中被进行治疗之后从其中流向或流回至患者身体的管路区段。

在本发明的某些实施例中,静脉管路区段的第二区段是或包括静脉孔口,例如静脉添加孔口或静脉添加点。在适当情况下,所述静脉孔口可用于或被提供成用于向在体外回路的管路区段中流动的患者血液添加置换液、柠檬酸钙肝素等。

在本发明的某些实施例中,体外血液回路的静脉管路区段的静脉添加点视需要直接地或间接地从血液腔室的上游且从凝块捕集器的上游通向静脉管路区段中。

在本发明的一些实施例中,静脉添加点是血液盒的整体部分。

血液治疗设备包括血液泵,以用于输送体外血液回路的管路内部中的血液。

在本发明的某些实施例中,在血液治疗期间惯用的第一输送方向对应于从患者的动脉入口(血液抽出点)到达血液治疗器件(例如血液滤过器或透析器)且随后穿过体外回路的静脉管路区段到达静脉入口(血液回流点)的输送方向。

因此,在此类实施例中,与第一输送方向相反的第二输送方向是从静脉向动脉前进。

在本发明的某些实施例中,“移除血液”表示在结束血液治疗疗程之后从体外血液回路完全地(基本上或几乎完全地)或局部地移除血液。

在本发明的一些实施例中,将从体外血液回路移除的血液回输至患者的血管系统中的操作本身并非是根据本发明的方法的一部分,然而,在其他实施例中,此操作是根据本发明的方法的一部分。

血液治疗设备包括至少一个第二输送器件。第二输送器件用于将不同于血液的至少第二流体(例如置换液)引入至体外血液回路的管路内部中及/或用于输送所述管路内部中的流体。

在本发明的某些实施例中,在将动脉管路区段的第一区段与静脉管路区段的第二区段连接之后,进行如下操作:通过操作第二输送器件(下文简单地而非限制性地表示为置换液泵)而将第二流体(下文简单地而非限制性地表示为置换液)引入至体外血液回路的管路内部中。

在根据本发明的一些实施例中,使血液泵沿第二输送方向运行,以使被引入至体外血液回路的管路内部中的置换液流分离成至少第一局部流及第二局部流。置换液的第一局部流朝血液治疗器件移动,而置换液的第二局部流沿第二输送方向移动。

在根据本发明的某些实施例中,根据本发明的方法包括将第一区段断开。

在本发明的一些实施例中,根据本发明的方法包括将第一区段与体外血液回路的静脉管路区段的静脉添加点或与功能器件(例如血液盒)的静脉添加点连接。

在本发明的某些实施例中,第二输送器件与血液泵尤其是基本上或几乎或完全同时启动。

在本发明的一些实施例中,第二输送器件的馈送速率及血液泵的馈送速率被设定成或将被设定成使得静脉管路区段中例如从稀释前点或从稀释前阀至静脉添加点或至来自静脉管路区段的流体与来自动脉管路区段的流体汇合或交会的点的区段不会在动脉管路区段中的区段(例如,在其与静脉添加点连接之前或直至来自静脉管路区段的流体与来自动脉管路区段的流体汇合或两种流体交会的点为止)之前被排空血液。

在本发明的某些实施例中,血液泵的馈送速率(起初、始终、或平均上)低于第二输送器件的馈送速率或被相应地调整。

在本发明的一些实施例中,在血液移除期间通过压力监测及/或压力测量及/压力限制来监测及/或控制或调节血液泵及/或第二输送器件的馈送速率。

在本发明的一些实施例中,在血液移除期间,通过压力监测及/或压力测量及/压力限制、尤其是通过多次测量血液泵的实际馈送压力(例如,适时地结合血液泵的滚子的网眼或位置或倾斜角度,只要所述血液泵被实施为滚子泵即可)、通过确定血液泵的所测得馈送压力与目标值之间的对照差、并通过根据所述对照差提升血液泵的馈送速率来监测及/或控制或调节血液泵的馈送速率及第二输送器件的馈送速率。

在本发明的一些实施例中,实际馈送压力是在血液泵的泵转子已达到预定倾斜角度或倾斜角度范围时获取、测量或计算出。

在本发明的一些实施例中,实际馈送压力是通过动脉压力传感器而测得。

在本发明的一些实施例中,为了达到目标压力P_art,soll及/或不超过目标压力P_art,soll,对血液泵的馈送速率及/或第二输送器件的馈送速率进行设定或限制。根据以下公式(I)来设定目标压力:

P_art,soll=a*P_art,max

其中以下适用:

P_art,soll是通过动脉压力计而测得的压力;

a是常数;其优选地介于0.85与0.95之间。特别优选地是0.9;

P_art,max是为通过动脉压力测量而测得的压力所预设或预定的测量范围限值或最大容许值且优选地是警报发布范围。

在本发明的一些实施例中,所述方法包括根据以下公式(II)来增大第二输送器件的馈送速率:

由此,以下适用:

是第二输送器件的将来馈送速率,其将在时间点通过公式(II)被指定。

Q5000_aktuell是第二输送器件在时间点t_aktuell的实际馈送速率,其将被替换且在时间上位于之前,其中t_aktuell位于之前;可被表示为t(x+1)且t_aktuell可被表示为t(x)。

P_art,soll是所预设或所识别目标值,其将通过动脉压力测量而被测量为目标值,其对应于“Soll-Wert”(“目标值”);

P_art,scan是在调适第二输送器件的实际馈送速率Q5000_aktuell期间在动脉压力测量时测得的压力值;因此,其对应于实际值或值P_art,aktuell;以及

b是常数;其优选地介于0.10与0.15之间。特别优选地是0.12。

在本发明的某些实施例中,所述方法包括根据以下公式(III)来减小第二输送器件的馈送速率:

其中以下适用:

是第二输送器件的馈送速率,其将在时间点之后被设定;

Q5000_aktuell是第二输送器件在时间点t_aktuell的实际馈送速率,其将被替换且在时间上位于之前,其中t_aktuell位于之前;可被表示为t(x+1)且t_aktuell可被表示为t(x);

P_art,soll是应适于动脉压力测量的所预设目标值

P_art,scan是在调适实际馈送速率Q5000_aktuell期间在动脉压力测量时测得的压力值;以及

c是常数;其优选地介于0.20与0.30之间。特别优选地是0.24。

在本发明的某些实施例中,第二输送器件的馈送速率被确定成使得在静脉添加点处或在来自静脉管路区段的流体与来自动脉管路区段的流体汇合或交会的点处,稀释程度相同的血液(来自某管路)与置换液(来自不同管路)将交会。

在根据本发明的方法的某些实施例中,意图是在下游(相对于第二输送方向或根据本发明的方法而言)的置换液到达静脉添加点或来自静脉管路区段的流体与来自动脉管路区段的流体会合或交会的点之前,使血液泵停止或降低馈送速度或馈送速率。

在本发明的某些实施例中,此可有利地促进对血液治疗器件进行更强及/或改善的冲洗。

在本发明的某些实施例中,使血液泵停止或降低其馈送速率所达的时间是借助被集成在体外血液回路中的动脉气泡检测器/光学检测器(也被称为ABD/OD)来确定。此可有利地提高确定停止时间的准确度。

在本发明的其他实施例中,根据本发明的方法包括在下游的置换液(相对于第二输送方向或根据本发明的方法而言)到达静脉添加点或来自静脉管路区段的流体与来自动脉管路区段的流体会合或交会的点之前,使第二输送器件停止或降低第二输送器件的速度或馈送速率。此可有利地促进对体外血液回路的动脉管路区段进行更强及/或改善的冲洗。在此类实施例中,使血液泵进一步运行,或不使其进一步运行。

在本发明的某些实施例中,根据本发明的方法包括检查体外血液回路的第一区段(例如,动脉针接头)在体外血液回路的静脉管路区段的静脉添加点处的连接(连接测试)。

在本发明的某些实施例中,检查步骤包括形成压力平衡。

在此类实施例中,意图可以是使血液泵及/或第二输送器件停止。此外,意图可以是打开动脉夹或使动脉夹保持打开。

在本发明的某些其他实施例中,检查包括确定患者舒张压。可在例如2.5s的时间段内保存患者舒张压的最小值。随后,通过沿第一输送方向(即,正向)进行输送的血液泵形成负压,其中静脉夹被打开或已打开。在本发明的某些实施例中,规定,患者的血管压力必须在2.1s的时间段内下降50mmHg,才能将连接测试视为合格的。另一选择为,可考虑除此处所述值以外的压力降值及/或时间值。如果所期望及/或所需压力降低根本未发生或未在预定时间内发生,则可将连接测试视为失败的。

在根据本发明的一些实施例中,所述方法包括对稀释前阀进行自由清洗的步骤。出于此种目的,优选地从0ml/min开始增大(例如,以急速方式,例如在短时间内)第二输送器件的馈送速率,直至达到指定值为止。此指定值视需要可以是100ml/min。除具有前述指定值的馈送速率以外或作为所述馈送速率的替代,也在自由清洗期间进行指定量的输送。此输送例如是从0ml/min开始。自由清洗优选地从0ml/min开始进行。在达到指定值的馈送速率之后及/或在输送指定体积之后,可视需要使馈送速率下降至0ml/min。

在根据本发明的一些实施例中,根据本发明的功能器件被实施为一次性的。

在根据本发明的某些实施例中,功能器件的静脉添加点被实施成通过简单地将体外血液回路的动脉管路区段的动脉针接头或另一区段夹持、附装或旋拧在一起来形成流体连接。可根据本发明而提供相应实施例及/或相应构造。

在根据本发明的一些实施例中,功能器件的静脉添加点及体外血液回路的动脉管路区段的动脉针接头或另一区段属于同一连接器系统,例如鲁尔(Luer)连接器、或凹式与凸式连接器。

在根据本发明的某些实施例中,静脉添加点的连接几何形状被实施成与动脉针的连接几何形状相同或相对应,体外血液回路在使用时是通过所述动脉针被连接。

在根据本发明的一些实施例中,根据本发明的控制器件被实施为调节器件。

在根据本发明的一些实施例中,根据本发明的血液治疗器件被实施为血液透析设备或血液滤过设备或血液透析滤过设备。

在根据本发明的某些实施例中,根据本发明的血液治疗器件包括根据本发明的至少一个控制器件。

根据本发明的一些或全部实施例可包括上述及/或下述优点中的一个、多个或全部。

本发明提供一种简单而不非常复杂的用于在血液治疗疗程之后从体外血液回路移除血液的方法、以及相应设备。通过在治疗结束时移除血液,可有利地在进一步使用血液回路或处置血液回路期间降低污染风险。

在血液治疗期间,可能会在构造相关的不平坦处形成血液凝块(参见图1中的参考编号33)。在进行大幅预先自由清洗期间,如本文所述,第二输送器件会沿血液进入滤过器的方向从稀释前阀以指定自由清洗速率输送此类血液凝块,例如,载送大约10ml体积。由此,使血液凝块脱离稀释前阀。由于血液泵的馈送速率与第二输送器件的馈送速率之间的本文所述关系(优选地是82%),会有利地保证,此类血液凝块在静脉针之前不会沿静脉管路区段方向被载送,而是,其积累在血液滤过器的血液进入侧处,通过调适血液泵的馈送速率与第二输送器件的馈送速率之间的前述关系(优选地是82%),所述血液凝块不再从血液进入侧被进一步向上游移动且随后其不能到达静脉管路区段或甚至不能到达静脉针且不能从此处进一步到达患者的血管系统。在其他确切关系下,此种有利状态是不能实现的。此外,甚至在患者由于用户错误而在回输期间被错误地仍连接至动脉针时,也可有利地使血液凝块不被回输。此外,静脉添加点及止回阀可不会被此类血液凝块阻塞,此会便利于进行快速且无故障的过程。

在根据本发明的某些实施例中,用户可在血液治疗设备处调整为从体外血液回路中移除血液而容许、需要或确定的最大流量,且不必提交任何其他输入。

在根据本发明的一些实施例中,由于所提出的调节而保证了将不会超过动脉压力传感器的测量范围。因此,患者及用户会免于将治疗中断。

在根据本发明的特定实施例中,经由动脉管路区段及/或血液治疗设备以最大可能馈送速率进行输送,此便利于保持低沉淀量(且随之也使血液滤过器及/或体外血液回路中的剩余血液量保持为低)。

在根据本发明的一些实施例中,能确保第二输送器件的最大可能馈送速率,由此会从整个血液治疗设备尽可能快地移除血液。

在根据本发明的特定实施例中,由于根据本发明而提出的压力控制,可有利地在回输期间根据血液的粘度结果以及越发稀释的血液的粘度的降低而对血液泵以及第二输送器件的馈送速率进行动态控制。

就功能性或构造性要求而言,动脉管路区段(参见图1中的参考编号1)在静脉添加点(图1中的参考编号7)的区域中包括相对低的横截面,在回输血液时及/或在将血液滤过器或体外血液回路排空时,动脉管路区段被连接至所述静脉添加点。需要所述横截面是为了可经由其且具体来说经由静脉添加点按预期投配药物剂量(例如,通常为Q>1ml/min)—由于静脉添加点的低横截面,其与动脉管路区段或静脉管路区段相比具有相对高的流动阻力。出于此种原因,例如根据WO 2013/017240 A2,使用所述设备进行回输是不舒适及/或对身体不利的。用户将希望防止压力传感器上的压力增大至其上限测量范围,此可导致向用户发出警告并中断治疗。因此,用户将为第二输送器件指定相应的低馈送速率(通常是70ml/min)。因此,低馈送速率具有低血液回流效率的缺点。这是由于如下事实所致:在回输或将血液治疗器件(例如,血液滤过器)排空的操作结束时,血液治疗设备中将会剩余较多的血液。低馈送速率的另一不利后果是血液会沉淀在血液治疗器件内,此由于以下事实而同样导致低血液回流效率:在回输或将血液治疗器件(例如,血液滤过器)排空的操作结束时,血液治疗设备中会剩余较多的血液。低速率的另一不利后果是,回输程序会由于低馈送速率而花费很长时间。在本发明的一些实施例中,有利地不会出现这些不利后果。

然而,在以目前技术进行的治疗中,由用户设定的高馈送速率也会具有不利后果。这是因为,根据经验,高馈送速率(通常是150ml/min)会由于压力传感器上超过测量范围而引起常规报警。这使得用户有必要进行干预。排空或回输过程由于其中相关的中断而花费较长时间,此同样会在动脉管路区段及血液治疗器件中引起沉淀。根据本发明可防止目前技术的这些缺点。

在根据本发明的某些实施例中,所述方法能够在血液治疗疗程结束时使体外血液回路中存在的血液经由与患者血管系统的静脉连接完全回流至患者的血管系统。据此,可防止同时将置换液或另一流体回输至患者。

仅通过进行执行简单的软件更新便可有利地在从实践中已知的治疗设备中实施根据本发明的方法。从实践中已知的血液治疗设备常常已经包括所需的机器元件。

附图说明

下文将参照附图实例性地描述本发明。其中:

图1以简化图显示具有体外血液回路的功能器件,可通过根据本发明的方法来从所述体外血液回路中清除血液;以及

图2显示在一时间段内压力及体积的进展,这可在通过图1所示构造执行根据本发明的方法的本发明实例性实施例时发生或测得。

附图元件标记说明

1:动脉管路区段 3:静脉管路区段

5:动脉针接头 7:静脉添加点

9:动脉压力传感器 11:动脉夹

13:动脉隔板 15:静脉气泡检测器/光学传感器

17:静脉夹 19:静脉针

21:患者静脉连接器 23:静脉隔板

24:止回阀 25:肝素注射器

27:动脉气泡检测器/光学传感器 29:血液腔室

29a:血液腔室或气泡腔室 31:凝块捕集器

33:稀释前阀 1000:功能器件

2000:体外血液回路 3000:血液治疗器件

4000:血液泵 5000:第二输送器件

P_art:压力进展曲线 P_art-1~P_art-3:局部最大值

P_ven:静脉压力进展曲线 P_ven_sm:曲线P_ven的经平滑进展

Q4000:血液泵的馈送速率 Q4000-1~Q4000-4:曲线Q4000的区段

Q5000:第二输送器件的馈送速率 Q5000-1~Q5000-5:曲线Q5000的区段

具体实施方式

图1显示被示意性简化的功能器件1000,其与体外血液回路2000连接。

体外血液回路2000包括血液治疗器件3000(例如,血液滤过器或透析器)或与其连接。

图1中仅通过一些器件而表示的血液治疗设备(其用以通过回输体外血液回路2000中所含的血液而完全或大部分自动地执行本文所述方法)包括血液泵4000及第二输送器件5000。血液泵2000及第二输送器件5000两者将流体输送穿过功能器件1000及体外血液回路2000的区段。功能器件1000实例性地是血液盒。

所示的是在移除血液且同时回输血液期间,血液及置换液(作为实例,第二流体)的连接图以及流动方向(由箭头所示)。唯一的双箭头描绘了置换液流被分成两个局部流。

体外血液回路2000包括动脉管路区段1以及静脉管路区段3。

动脉管路区段1包括第一区段。在图1所示实例中,第一区段被实例性地实施为动脉针接头5。

静脉管路区段3包括第二区段。在图1中,第二区段3被实施为功能器件1000的静脉添加点7。

动脉管路区段1包括动脉压力传感器,所述动脉压力传感器在以参考编号9所示的位置处耦接至功能器件1000,而其自身并非是功能器件1000的一部分。此压力传感器尤其用于在任选连接测试期间测量压力或确定压力降。所述压力传感器被布置在体外血液回路2000的动脉管路接头1中。

动脉管路区段1包括动脉夹11。

动脉管路区段1包括动脉隔板13(此处,视需要呈添加器件的形状)。

静脉管路区段3包括静脉气泡检测器/光学传感器15。

静脉管路区段3包括静脉夹17。

静脉管路区段3包括位于患者静脉连接器21上的静脉针19。

静脉隔板23(此处,视需要呈添加器件的形状)布置在血液治疗器件3000与其同体外血液回路2000中存在于功能器件1000上的区段的连接位置之间。

功能器件1000包括止回阀24,止回阀24容许沿图1中由箭头所示方向将流体供应穿过静脉添加点7、进入功能器件1000中并进入静脉管路区段3中,然而,止回阀24防止从静脉管路区段3中向外、穿过静脉添加点而从功能器件1000中向外的流动。

为在体外血液治疗期间将肝素添加至体外血液回路2000的管路内部中,经由功能器件1000的相应孔口将体外血液回路2000与肝素注射器25连接。

动脉管路区段1包括动脉气泡检测器/光学传感器27。

在血液治疗期间,体外血液回路2000(例如,如图1中所示,呈管系统的形式)经由两个针(在双针透析的情况中)与患者的血管系统连接。为执行血液治疗,给体外血液回路2000填充患者的血液,且在治疗期间,此血液会流动穿过体外血液回路2000。

下文将描述根据本发明通过使用功能器件1000的静脉添加点7而从体外血液回路移除血液。在通过机器执行方法的实施例的本文所述实例中,在移除血液时,会同时回输此血液。

可自动地或由医生手动地开始根据本发明的方法。

出于此种目的,在本发明的某些实施例中,在结束血液治疗之后将患者动脉连接器与动脉针接头5断开并与血液盒的孔口(此处为静脉添加点7)连接成流体连接形式。如从图1所示血液盒可理解,静脉添加点7可从血液腔室29及凝块捕集器31的上游直接地(然而,在其他实施例中,也可间接地)通向体外血液回路2000的静脉管路区段3中。

在图1所示实例中,功能器件1000在凝块捕集器31的位置或凝块捕集器31的附近(无论如何,是在凝块捕集器31的下游,但在静脉气泡传感器15的上游)包括静脉压力传感器(图1中未显示),所述静脉压力传感器可用于测量经过的静脉血液流或流体流的压力。在本发明的其他实施例中,静脉压力传感器设置在功能器件1000或体外血液回路2000中的另一适合位置处。

在本申请人的公开号为DE 10 2009 018 664 A1及DE 10 2009 024 468A2的上述申请案中,静脉添加点7在图1及2中均以参考编号37来标记。静脉添加点7经由止回阀与静脉滤过管路进行连接。

在接近血液治疗末尾时,可提示用户将动脉针接头5与患者动脉连接器(图1中未显示)断开并将动脉针接头5旋拧至功能器件1000的静脉添加点7的鲁尔连接器上。为检查是否正确地进行连接,可自动地或根据请求通过血液治疗设备来执行连接测试。这样一来,便会检查出动脉管路区段1与静脉管路区段3是否正确连接。因此,可有利地防止经由动脉管路区段1将血液直接输送至患者的血管系统中。

在某些实施例中,静脉管路区段3具备止回阀,这就是血液泵4000为什么无法沿第一输送方向从静脉管路区段3吸入液体的原因。因此,可预期,在执行连接测试期间,动脉管路区段1中的压力会减小。如果动脉压力如预期的那样减小,则可假定,患者不再被进行动脉连接,至少可假定,(手动)动脉(管)夹11被关闭。

在本发明的某些实施例中,作为常有的情况,如果在方法的此阶段中在输送期间提供动脉压力警报,则甚至在不进行连接测试的情况下也将有利地提早检测到错误。因此,可有利地明确放弃测试连接状态。

用于检测动脉管路区段1是否例如通过动脉针接头5而与静脉管路区段3(例如,静脉添加点7)连接的连接测试可特此如下文详细所述而进行:首先,形成压力平衡,其中血液泵4000及第二输送器件5000被停止。动脉夹11是打开的。

通过压力传感器9测量患者舒张压。据此,例如在2.5s内保存最小值。随后,建立负压,从而将静脉夹17打开且通过血液泵4000沿第一输送方向进行输送。压力由于止回阀24而必须下降至低于之前所检测到的患者舒张压(例如,在2.1s内下降50mmHg),否则,便认为连接测试失败。

根据本发明,在移除血液时,将被设置成用于将置换液引入至血液治疗器件3000与血液泵4000之间的血液管路中的稀释前阀或稀释前接头打开。将置换液管路与稀释前接头连接,使得第二输送器件5000可将置换溶液引入至体外血液回路2000的位于血液泵4000与血液治疗器件3000之间的区段中。

在此处所示的实施例中,血液泵4000在与通过第二输送器件5000开始进行输送相同的时间(同时)开始以比第二输送器件5000低的馈送速率往回(即,沿第二输送方向)输送。这样一来,置换液流因两个泵(在图1所示实例中)的馈送速度不同而被分离—置换溶液的一个局部流朝血液泵4000移动,而置换溶液的另一局部流沿朝血液治疗器件3000的方向移动。

在此过程期间监测所存在的静脉压力及/或动脉压力。输送器件(血液泵4000及第二输送器件5000)的所设定泵送速率或馈送速率可对血液移除具有显著影响。

在本发明的某些实施例中,确保使血液泵4000的馈送速率不被选择成过高。因此,可有利地确保使血液在其流动穿过引入点(例如,具备较薄管及止回阀)时不受损。为此,可例如基于根据体外测试或体内测试所得的经验而对最大馈送速率进行或提供限制。

在本发明的一些实施例中,在回输期间可借助动脉压力传感器9来实现对添加点及/或添加管路及止回阀两端的压力降的限制及/或监测。

在设定静脉回输速率(即,存在于体外的血液经由体外血液回路2000的静脉管路区段3而被朝患者输送的速度)时,在根据本发明的一些实施例中,应确保使对体外血液回路2000中从稀释前点或稀释前阀延伸至静脉添加点的部分的排空不会早于或先于对体外血液回路2000的动脉管路区段1的排空。

由此,在本发明的某些实施例中,可有利地防止血液(动脉)与置换液(静脉)的进一步混合以及随之发生的不必要的回输体积增加(已知此对于患者而言具有令人不悦的后果)。

由于体外血液回路(也被表示为管组)的个别管路区段的体积是已知的,因而在本发明的某些实施例中,会提供所述体积,以计算最大可能或容许静脉馈送速率来作为体外血液回路2000的静脉管路区段中的馈送速率。可如上所述来实施所述计算。

在本发明的一些实施例中,通过将第二输送器件5000(置换液泵)的馈送速率Q5000减去血液泵4000的馈送速率Q4000来设定静脉馈送速率。出于此种目的,参照上述公式。

由于在此种将血液治疗器件3000的体积指定成固定的情况下,体外血液回路2000的动脉管路区段1可早于或快于静脉管路区段3被排空,因而在本发明的某些实施例中,建议在跨静脉添加点7输送置换液之前使血液泵4000停止。

在某些实施例中,如果上述体积是已知的,则此种停止通过血液泵4000进行的输送可通过对血液泵4000的馈送速率进行相应调整来实现。鉴于动脉气泡检测器或光学传感器11(如果存在)的信号,也可等待其中血液泵4000可被停止的时刻的到来—在适用时,这有利地是更精确的。

在根据本发明的一些实施例中,从使血液泵4000停止的时间开始增大第二输送器件5000的馈送速率,这具有节省时间的优点。

如果所利用血液治疗器件3000的体积是已知的,则对于每次回输将馈送速率有利地个别设定成最大可能馈送速率。此缩短了患者及操作人员在完成此措施之前必须在血液治疗设备处花费的时间段,这是因为从体外血液回路2000进行的血液移除更快速。

可由操作人员设定所利用血液治疗器件3000的类型。另一选择为,可通过在填充血液治疗器件3000时可观测到的某些参数来自动地确定所利用类型。

如果血液治疗器件3000的体积是已知的,则在根据本发明的一些实施例中,第二输送器件5000的馈送速率被设定成使得在静脉添加点7的引入点处(或在血液回路中相当的点处),来自两个管路区段1、3的稀释程度相同的置换液与血液会同时交会。随后,可使血液泵4000停止;另一选择为,使血液泵4000继续运行。

在其中使血液泵4000继续运行的实施例中,体外血液回路2000的动脉管路区段1有利地被相对较好地冲洗;在其中使血液泵4000停止的实施例中,血液治疗器件3000有利地被相对较好地冲洗。

在某些实施例中,在必要时,对馈送速率的个别设定是根据上述公式(II)及(III)而进行。

图2显示随时间推移(x轴,水平)压力及体积的进展(y轴,垂直),这可在执行根据本发明的方法的本发明实施例时通过图1所示构造而发生或测量。

左侧上的标度指示曲线Q4000及Q5000的体积(单位:ml/min),而右侧上的标度指示压力(单位:mmHg)且适用于动脉压力进展曲线P_art、及静脉压力进展曲线P_ven以及P_ven_sm(即,曲线P_ven的所计算经平滑进展)。

图2显示曲线Q5000,其由第二输送器件5000的输送体积随时间t的变化或由馈送速率Q5000而指示。曲线Q5000由数个曲线区段Q5000-1至Q5000-5构成。

Q5000显示在视需要对稀释前阀33进行所谓的自由清洗期间,第二输送器件5000的输送管路。第二输送器件5000的用于此种目的的输送管路是从0ml/min开始,例如100ml/min。在完成此种自由清洗之后,可视需要使馈送容量下降至0ml/min。由此,所输送的体积可例如为10ml。

Q5000指示根据本发明在血液回流或排空期间的馈送容量。Q5000以楼梯形式具有纯粹实例性的增大进程,然而,此增大进程既未必一定呈楼梯形式又未必一定包括间距及高度。Q5000-2显示第二输送器件5000逐渐增大的输送容量Q5000_aktuell,其是由控制器件根据上述公式II而连续地增大。

Q5000的增大(即,区段Q5000-2)是在时间t=0开始。

在本实例中,进展区段Q5000在时间t=1过渡为目前进一步增大的区段Q5000-3。因此,区段Q5000-3的持续时间是T=(t=1)-(t=0)。

第二输送器件5000的馈送容量Q5000从时间t=1开始增大,直至达到所指定最大馈送容量Q5000-4(目前例如是300ml/min)为止,此增大同样是呈楼梯形式。

同样,可以阶梯形式或以楼梯形式达到最大馈送容量Q5000-4,如图2中实例性所示。然而,可以垂直增大形式(参照图2)或以某种其他方式达到最大馈送容量Q5000-4。

不考虑动脉压力,Q5000从时间t=1开始便经历增大。从t=1开始,便不再考虑公式II及III。不论动脉压力如何,增大均从t=1开始发生。

在已达到并保持最大馈送容量Q5000-4之后,曲线Q5000在时间t=2在其区段Q5000-5中下降至0ml/min。根据本发明的方法在t=2结束。

图2进一步显示曲线Q4000,其指示血液泵4000的馈送体积随时间的变化或指示馈送速率Q4000。曲线Q4000由数个曲线区段Q4000-1至Q4000-4形成。

Q4000显示任选连接测试期间的所设定馈送容量及持续时间。所应用馈送容量是从0ml/min开始,例如25ml/min。在完成此连接测试之后,可视需要使馈送容量下降至0ml/min。

Q4000-2显示根据本发明在血液回流或排空期间的馈送容量。Q4000-2显示呈楼梯形式的实例性增大进展,然而,此增大进展既未必一定呈楼梯形式又未必一定包括所示阶梯宽度及高度。Q4000-2显示血液泵4000逐渐增大的馈送容量,其与第二输送器件5000的馈送容量保持固定关系。

Q4000的增大(即,其区段Q4000-2)在时间t=0开始。

进展区段Q4000-2在时间t=1(其介于t=0与t=1之间)转变成平稳区,即区段Q4000-3。此平稳区可例如对应于所指定最大馈送容量100ml/min。

血液泵4000的馈送容量在时间t=1下降至0ml/min。所述下降以Q4000-4来表示。图2进一步显示压力进展P_art,其标度是在图2的右侧边缘上表示,即在两个相邻标度中的左侧标度上。

压力P_art(例如,通过图1所示动脉压力传感器9而测得)从时间t=0开始因通过血液泵4000开始输送而增大。局部最大值P_art-1、P_art-2等分别表示在以血液泵4000(其被实施为滚子泵)进行输送时以某一旋转角度测得的最高压力。此最大压力是在泵管段进入血液泵4000的滚子期间出现。如图2还显示,最大值是可调整的。最后测得的最大值P_art-1、P_art-2等分别起到控制作用。这样一来,紧接在根据本发明的方法开始之后出现的第一最大值P_art-1被首先测得并在随后实例中作为P_art,scan而用作计算的基础。

血液泵4000产生每转两个(受设计限制)压力脉冲(在其他设计中,可大于两个),此是在动脉压力传感器9处测得的。控制器件中所存在的算法通过泵转子的旋转角度及压力传感器处存在的实际压力来分别确定这些最大压力P_art-1、P_art-2等,并如上所述提供此压力来作为P_art,scan以供进一步处理。

当第二输送器件5000优选地与血液泵4000同时开始进行输送(视需要以最低可能速率(此处,下限受设计限制),在此种情况中为25ml/min)时,血液回流在t=0开始。

第二输送器件5000以及血液泵4000两者进行输送直至时间t=1为止。

由此,血液泵4000始终被调节成仅以第二输送器件5000的馈送速率Q5000的某一分数进行输送。在此种情况中,所选的实例性关系是Q4000=Q5000*0.82。此值已由于以下事实而自身证明为特别有利的:在此值下,能防止血液凝块在血液治疗器件(此处为透析器)的血液侧上在动脉管路区段1中进入血液治疗器件。

因此,可希望从第二输送器件5000的输送Q5000例如大于122ml/min时开始,将血液泵4000的馈送速率Q4000限于例如100ml/min。

在每次由血液泵4000形成正压力脉冲P_art,scan(其是在压力传感器9中测得)之后,增大第二输送器件5000的馈送速率Q5000。馈送速率Q5000被增大至由用户通过压力传感器的最大测量范围限值而确定的上限点,在所述最大测量范围限值下,会达到所指定压力限值P_art,soll。

因此,压力传感器9中的压力将可靠地不超过其上限测量范围P_art,max,在本实例中为455mmHg。在此实例中,P_art,max是压力传感器因高压力而开始发布警报的压力值。因此,将对压力传感器9中压力的调节目标P_art,soll指定为测量范围的90%(测量范围*0.9),即,约410mmHg。

在图2所示实例中,第一最大压力值(即,P_art-1)是约260mmHg。如果被测得为约410mmHg(对应于455mmHg*0.9)的目标值P_art,soll,则此实例中的对照差现在约为150mmHg。

第二输送器件5000的馈送速率Q5000在区段Q5000-2中是如下增大:

由此是将要被确定的新馈送速率。Q5000_aktuell是上次所确定的馈送速率。因此,也可被表示为Q5000(t=x+1),且Q5000_aktuell可被表示为Q5000(t=x)。

倘若压力传感器9中的压力超过调节目标P_art,soll,则采取以下措施:

从图2所示时间t=1开始,血液泵4000停止进行输送,仅第二输送器件5000仍进行输送。

从图2所示时间t=1开始,纯粹举例来说,第二输送器件5000的馈送速率Q5000目前每0.5s被增大10ml/min,直至在器件中达到由用户确定的最大流量为止。当然,本发明也包括其他值。

进展P_ven是通过静脉压力传感器而测得,进程P_ven_sm对应于第一次提到的平滑。

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