本发明涉及用于平衡带有血液处理单元的体外血液处理设备、特别是带有透析器的透析设备的液体的设备和方法。
背景技术：
已知的透析设备具有透析器或过滤器，所述透析器或过滤器通过半透膜被分为血液室和透析液室。在透析处理期间，患者的血液在体外血液循环中流过透析器的血液室，而透析液在透析液循环中流过透析器的透析液室。
由于大的交换量，要求在整个处理期间从患者获取的液体和被导入患者体内的液体精确地平衡。现有技术包括比重和体积平衡设备。
体积平衡设备具有平衡单元，所述平衡单元具有通过可移动隔膜划分为两个隔间的平衡室。两个隔间通过供给管道和导出管道交替地以新鲜的和用过的透析液灌注，使得新鲜的和用过的透析液被平衡。为产生通过透析器的透析液室的透析液的连续流动，在实践中将两个平衡室并联连接。带有一个平衡室的平衡设备例如从DE2634238A1已知，且带有两个平衡室的平衡设备从DE2838414A1已知。
WO2011/157396A1描述了具有包括透析器的内透析液循环和外透析液循环，向所述外透析液循环供给新鲜的透析液并从所述外透析液循环导出用过的透析液。向外透析液循环供给新鲜的透析液和从外透析液循环导出用过的透析液的流速可与内透析液循环中的透析液通过透析器循环的流速不同。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是降低在体外血液处理期间的不当平衡的风险且因此提高体外血液处理的安全性。
此技术问题的解决根据本发明以独立权利要求的特征进行。从属权利要求的主题涉及本发明的有利的实施形式。
根据本发明的设备和根据本发明的方法是基于监测包括血液处理单元的内液体系统和被供给以新鲜的液体以及被导出用过的液体的外液体系统。为监测在内液体系统内的新鲜的和用过的液体的平衡，监测新鲜的液体向外液体系统内的供给和用过的液体从外液体系统的导出。
根据本发明的用于平衡液体的设备具有平衡单元，所述平衡单元可具有一个或两个平衡室。在此，平衡室如何设计并不关键。平衡室可包括接收新鲜的和用过的液体的一个隔间或包括通过膜分开的两个隔间。
平衡单元保证了向血液处理单元供给给定体积的液体以及从血液处理单元导出给定体积的液体。
为向平衡单元供给以新鲜的和用过的透析液，提供了通向平衡单元的用于供给新鲜的液体的第一流入管道和从平衡单元引出的用于导出液体的第一流出管道。用于将新鲜的液体从平衡单元输送到血液处理单元内的第二流出管道从平衡单元引出，而用于将液体从血液处理单元输送到平衡单元内的第二流入管道从血液处理单元引出。
根据本发明的平衡设备具有监测装置，以用于识别供给到血液处理单元的液体和从血液处理单元导出的液体的不当平衡。监测设备具有计算单元，所述计算单元构造为使得供给到平衡单元的液体的体积或与体积相关的量与从平衡单元导出的液体的体积或与体积相关的量处于一定的比值。基于供给到平衡单元的液体和从平衡单元导出的液体的体积或与体积相关的量的比值，判定出不当平衡。
根据本发明的设备和根据本发明的方法基于如下观点，即当供给到平衡单元的液体和从平衡单元导出的液体的体积或与体积相关的量的比值不对应于预先给定的值时，存在不当平衡。原则上，当供给到平衡单元的液体的体积或与体积相关的量与从平衡单元导出的液体的体积或与体积相关的量相对应时，判定为适当平衡。当体积相互不匹配时，判定为存在故障。例如，当液体系统内出现泄漏时，供给的液体和导出的液体的体积相互不等。与以平衡单元所进行的平衡无关的对于液体供给和液体导出的监测给出了可信性检验，以之可进一步降低不当平衡的风险且因此提高血液处理的安全性。
为分别确定供给的或导出的液体的体积，可测量在管道内的液体的流量。作为测量流速的替代，也可将液体的重量确定为与体积相关的量。为确定液体的重量，用于平衡的设备具有称重装置。
一个优选的实施形式提供了单一容器，在所述容器内提供了新鲜的液体且接收了用过的液体。在此实施形式中，称重装置具有重量计且监测装置具有计算单元，所述计算单元构造为当在预先给定的时间间隔内容器的重量改变量大于预先给定的阈值时判定为不当平衡。预先给定的阈值优选地为0。因此，当单一容器的重量增加或降低时，判定为不当平衡。通过规定>0的阈值，例如每小时处理时间100g或每次整体处理500g，可允许对于平衡一定的误差范围。
替代的实施形式建议在第一容器内提供新鲜的液体，而在第二容器内收集用过的液体。在此实施形式中，称重装置可具有一个重量计或两个重量计。当称重装置具有仅一个重量计时，将两个容器称重。在带有两个重量计的称重装置的情况中，一个容器以第一重量计称重且另一个容器以第二重量计称重。在带有两个重量计的实施形式中，监测装置的计算单元构造为当在预先给定的时间间隔内第一容器的重量相比于第二容器的重量偏离的量大于预先给定的阈值时则判定为不当平衡。
液体的重量测量的前提是液体能在容器内提供或收集。容器可以是刚性容器或柔性容器，例如是箔袋。但因此限制了液体的量。
向中央供给单元连续地供给液体或从中央供给单元连续地导出液体的前提是监测液体的流量。在另一优选实施形式中，监测装置具有流量计量装置，所述流量计量装置具有处在第一流入管道内的第一流量传感器和处在第一流出管道内的第二流量传感器，通过所述第一流入管道和第一流出管道将新鲜的液体供给到外液体系统且将用过的液体从外液体系统导出。在此实施形式中，监测装置的计算单元构造为当第一流入管道内的流量偏离第一流出管道内的流量预定量时则判定为不当平衡。预定量优选地为0。但该量也可以是>0的值，例如当允许对于平衡的一定的误差范围时为每小时处理时间100g或每次整体处理500g。
当判定为不当平衡时，可产生控制信号，所述控制信号触发了警报或触发了在血液处理设备的机器控制中进行的干预。
特别优选的实施形式提供了超滤装置，以可以以预先给定的超过滤率从患者抽取液体(超滤液)。超滤装置具有超滤泵，以所述超滤泵可在预先给定的时间间隔内从内液体系统抽取预先给定的体积的超滤液。超滤管道优选地连接在第二流出管道上，通过所述第二流出管道将液体从血液处理单元输送到平衡单元。超滤管道优选地与接收新鲜的和用过的液体的唯一容器连接，或与分别用于新鲜的和用过的液体的两个容器中的一个连接。由此，可通过监测被供给以超滤液的容器的重量来实现对于从患者抽取的液体体积的检验。在带有单个容器的实施形式中，当被供给以超滤液的容器的重量的改变量不对应于在预先给定的时间间隔内所抽取的超滤液的体积的重量时，判定为不当平衡。在带有两个容器的实施形式中，当被供给以超滤液的一个容器的重量相比于另外的容器的重量的偏差量不等于在预先给定的时间间隔内所抽取的超滤液的体积的重量时，判定为不当平衡。
超滤泵优选地是以很精确设定的输送率输送超滤液的泵，使得在预先给定的时间间隔内抽取的超滤液的体积可精确地被确定。但也可以将超滤液收集在容器内且确定超滤液的重量。
附图说明
在下文中通过参考附图详细解释本发明的不同的实施例。
各图为：
图1在简化的示意性图示中示出了带有用于平衡新鲜的和用过的透析＝液的设备的透析设备，
图2示出了带有平衡设备的透析设备的第二实施例，
图3示出了透析设备的第三实施例，
图4示出了透析设备的第四实施例，和
图5示出了透析设备的第五实施例。
具体实施方式
本发明在下文中根据具有透析器的血液处理设备作为血液处理设备的示例描述。
图1示出了透析设备的关键部件的高度简化的图示。用于平衡新鲜的和用过的透析液的设备是透析设备的组成部分。
透析设备具有透析器1，所述透析器1被半透膜2分隔为血液室3和透析液室4。其内接入了血液泵6的血液供给管道5从患者引导到血液室3的入口3A，而血液导出管道7从血液室3的出口3B导出到患者。在血液处理期间，患者的血液通过透析器1的血液室3流入体外血液循环I。
新鲜的透析液被供给到透析器1的透析液室4，且用过的透析液从透析液室4被导出。新鲜的和用过的透析液的平衡通过根据本发明的平衡设备进行，所述平衡设备是透析设备的组成部分。
平衡设备具有平衡单元8，所述平衡单元在本实施例中具有平衡室9。在本实施例中，平衡室9是体积刚性的容器，所述容器在上侧上带有第一出口9A和第二出口9B且在下侧上带有公共的出口9C。
新鲜的和用过的透析液提供或收集在单个容器10内，所述容器10可以是刚性容器或者是柔性袋。单个容器10可通过柔性膜被分为两个隔间，所述膜将新鲜的透析液与用过的透析液分隔开。
容器10的出口10A通过第一流入管道11与平衡室9的下侧上的入口9C连接，而平衡室9的上侧上的第一出口9A通过第一流出管道12与容器10的入口10B连接。平衡室9的上侧上的第二出口9B通过第二流出管道13与血液处理设备4的入口4A连接，而血液处理设备4的出口4B通过第二流入管道14与平衡室9的公共入口9C连接。
第一流入管道11和第二流入管道14具有公共的管道段15，在所述管道段15内接入透析液泵16。
为中断液体到平衡单元8内的流入和/或中断液体从平衡单元的流出，在第一流入管道11和第一流出管道12内布置了第一以及第二截止阀17、18，且在第二流入管道14和第二流出管道13内布置了第三以及第四截止阀19、20。
透析设备此外具有超滤装置21，所述超滤装置21具有从第二流入管道14分叉出来的超滤管道22，在所述超滤管道内接入了超滤泵23。超滤泵23在预先给定的时间间隔内以高精度以预先给定的超滤率将预先给定的体积的超滤液输送到排液口24。
透析设备具有中央控制单元25，所述中央控制单元25通过未图示的控制管线控制血液泵6、透析液泵16和超滤泵23以及阻断机构17至20。为平衡新鲜的和用过的透析液，控制单元25以如下方式控制泵16和23以及阻断机构17至20，以使得透析设备在相继的各包括两个工作环节的循环中可运行。
在第一工作环节中，通过挤出在先前的工作环节中灌注平衡室9的用过的透析液而以新鲜的透析液灌注平衡室9，而在第二工作环节中通过挤出新鲜的透析液而以用过的透析液灌注平衡室9。在此，成比例地向透析器1的透析液室4供给或从所述透析器1流出新鲜的和用过的透析液，以此将新鲜的透析液相对于用过的透析液进行平衡。
平衡设备具有用于识别不当平衡的监测装置A。监测装置A具有称重装置26和计算单元27，其中计算单元27通过数据导线28与控制单元25连接且通过数据导线29与称重单元26连接。计算单元27通过数据导线30与警报单元31连接，所述警报单元产生声学和/或光学警报。
称重装置26包括重量计26A以对容器10称重。计算单元27接收重量计26A的测量值，以连续地监测容器10的重量。计算单元27构造为使得容器10的重量被监测。当容器10的重量的值在预先给定的时间段内的改变量大于预先给定的阈值、优选地>0时，计算单元27产生控制信号。当计算单元27产生控制信号时，警报单元31发出警报。控制单元25接收计算单元的控制信号，使得控制单元可进行对于机器控制的干预。
图2示出了血液处理设备的替代实施形式，所述血液处理设备与图1的血液处理设备的不同仅在于超滤装置21的超滤管道22不通向排液口24而是连接到容器10的入口10B上，使得将超滤液供给到容器10。相互对应的部分提供以相同的附图标号。
当患者在预先给定的时间间隔内被用超滤泵23抽取以预先给定的量的超滤液时，因为容器10内的液体的体积增加，所以容器10的重量增加。计算单元27构造为当容器10的重量改变的量不等于在预先给定的时间间隔内抽取的超滤液的体积的重量时判定为不当平衡。当情况如此时，由计算单元27产生控制信号，因此触发警报和/或进行机器控制内的干预。
图3示出了透析设备的另外的实施例，所述实施例与图1和图2的实施形式的差异仅在于作为用于新鲜的和用过的透析液的单个容器10的替代，分别设置了第一容器10A和第二容器10B，所述第一容器与第一流出管道12连接，所述第二容器与第一流入管道11连接。相互对应的部分被提供以相同的附图标号。
计算单元27构造为使得当在预先确定的时间间隔内处在单个重量计上的两个容器10A、10B的重量之和的改变量大于预先给定的阈值时产生控制信号，所述阈值优选地>0。在此实施例中，也可将超滤液供给到第二容器10B，其中计算单元构造为当第二容器10的重量与第一容器的重量的偏差量不等于在预先确定的时间间隔内所抽取的超滤液的体积的重量时产生控制信号。
图4示出了带有替代的监测装置A的透析设备，所述监测装置A与图3的监测装置的差异仅在于称重装置26具有用于两个容器10A、10B的每个的分开的重量计26A、26B。相互对应的部分被提供以相同的附图标号。两个重量计26A和26B分别通过数据线29A、29B与计算单元27连接。计算单元27构造为当在预先给定的时间间隔内第一容器10A的重量与第二容器10B的重量的偏差量大于预先给定的阈值时判定为不当平衡且产生控制信号，所述阈值优选地>0。即便在此实施形式中，亦可将超滤液再一次供给到容器之一。
图5示出了透析设备的另外的实施形式。相互对应的部分也提供以相同的附图标号。图5的透析设备具有平衡单元8，所述平衡单元8具有两个并联连接的平衡室9A、9B，所述平衡室交替地以新鲜的和用过的透析液灌注，以可维持透析液连续流动通过透析器1的透析液室4。此类平衡室系统属于现有技术。此外，透析设备具有布置在第二流出管道13内的第二透析液泵32，以输送内循环I内的透析液。
图5的透析设备与图1至图4的透析设备的差异还在于新鲜的透析液不在容器内提供或收集，而是将新鲜的透析液由图5中仅示意性地图示的中央供给装置30供给或导出。供给装置30具有与流入管道11连接的透析液源30A和与流出管道12连接的排液口30B。在图5的实施例中，作为称重装置的替代设置了流量计量装置31，所述流量计量装置31具有处在第一流入管道11内的第一流量传感器31A和处在第一流出管道12内的第二流量传感器31B。计算单元27通过数据线29A、29B接收以传感器31A、31B测量的流入和流出的透析液的流速。计算单元27构造为当第一流入管道11内的流量与第一流出管道12内的流量的偏差了预先给定的量时判定为不当平衡且产生控制信号，所述预先给定的量优选地为0。相比之下，当两个测量值的差异为0时，可由此得到在内液体循环内的平衡是精确的。也在此实施例中，在监测流出的液体的流量时也可连同考虑在预先给定的时间间隔内所抽取的超滤液的体积。