用于稳定透析液消耗流的方法、相应的设备和中央透析液制备分配系统与流程

1.本发明涉及一种用于稳定用于多台透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的方法、一种用于稳定透析液消耗流的设备以及一种实施所述方法的中央透析液制备分配系统。


背景技术：

2.血液透析是一种用于去除通常本由肾脏去除的有毒物质和代谢产物并帮助调节体液和电解质平衡的过程。血液透析通常通过透析机使用透析液完成。
3.目前，中央透析液制备分配系统被广泛用于制备透析液并将制备的透析液分配给多台透析机，例如约30
‑
40台透析机。
4.中央透析液制备分配系统的一些部件通常安装在与治疗区域相距一定距离的隔离机房中。这样的系统通常使用体积比例混合方法通过混合不同的浓缩物来制备透析液。体积比例混合方法需要流量传感器来监测透析液消耗，以控制浓缩物泵来实现规定的混合比例和混合量。所面临的挑战之一是透析治疗中的透析液流是脉动的，当多台透析机操作时，这些脉动流将混合在一起。需要花费时间来分析消耗中的流动动态特性以实现期望的制备。通常需要较大尺寸的透析液缓冲罐来稳定透析液的电导率。此外，现有的中央透析液制备分配系统通常需要具有较长延迟时间的复杂的流量传感器反馈控制算法和电导率反馈控制算法。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术中所存在的问题，本发明的目的是提供一种用于稳定用于多台透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的方法、一种用于稳定透析液消耗流的设备以及一种实施所述方法的中央透析液制备分配系统。
6.为了实现上述目的，根据第一方面，提供了一种用于稳定用于多台透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的方法，其中，所述方法包括如下步骤：协调所述透析机中的启动的透析机的每个透析液分配周期；基于启动的透析机的每个透析液分配周期中所需的量来计算透析液或浓缩物消耗量；和基于计算出的启动的透析机所需的透析液或浓缩物消耗量来制备透析液。
7.根据一个可选实施例，所述方法还包括：以预定顺序和/或预定时间间隔触发启动的透析机的透析液分配周期中的各个透析液分配序列。
8.根据一个可选实施例，所述方法还包括：基于以相同的透析液流速操作的启动的透析机的数量均等地划分每个透析液分配周期，其中，启动的透析机的透析液分配序列以预定时间间隔相继地执行。
9.根据一个可选实施例，所述方法还包括：基于不同的透析液流速将启动的透析机划分成至少两组；其中，每组启动的透析机以相同的透析液流速操作。
10.根据一个可选实施例，所述方法还包括：独立于其它组启动的透析机，协调一组启动的透析机的每个透析液分配周期。
11.根据一个可选实施例，每组启动的透析机的透析液分配周期中的各个透析液分配序列以预定顺序和/或预定时间间隔触发。
12.根据一个可选实施例，所述方法还包括：当启动的透析机的治疗参数或数量改变时，直到当前透析液分配周期完成才调节透析液分配周期。
13.根据一个可选实施例，所述方法还包括：基于下一个透析液分配周期中所需的量，重新计算透析液或浓缩物消耗量。
14.根据一个可选实施例，所述方法还包括：当超过预定时段没有透析液消耗时，以预定间隔经由启动的透析机将一定量的透析液分配到排出管道，以更新中央分配环路中的透析液；和/或一旦检测到透析液制备错误，阻止透析液流入各个透析机的透析器；和/或一旦检测到透析机中的透析液流错误，阻止透析液流入相应的透析机。
15.根据第二方面，提供了一种用于稳定用于多台透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的设备，所述设备至少包括：协调模块，其被配置为协调所述透析机中的启动的透析机的每个透析液分配周期；计算模块，其被配置为基于启动的透析机(3)的每个透析液分配周期中所需的量计算透析液或浓缩物消耗量；和混合控制模块，其用于基于计算出的透析液或浓缩物消耗量制备透析液。
16.根据一个可选实施例，所述设备还包括：触发模块，其被配置为以预定顺序和/或预定时间间隔触发启动的透析机的透析液分配周期中的各个透析液分配序列。
17.根据一个可选实施例，所述设备还包括：第一划分模块，其被配置为基于以相同的透析液流速操作的启动的透析机的数量均等地划分每个透析液分配周期，其中，启动的透析机的透析液分配序列以预定时间间隔相继地执行；和/或第二划分模块，其被配置为基于不同的透析液流速将启动的透析机划分成至少两组；其中，每组启动的透析机以相同的透析液流速操作。
18.根据一个可选实施例，所述协调模块还被配置成独立于其它组启动的透析机协调一组启动的透析机的每个透析液分配周期；和/或每组启动的透析机的透析液分配周期中的各个透析液分配序列以预定顺序和/或预定时间间隔触发。
19.根据一个可选实施例，所述设备还包括：调节模块，其被配置为在启动的透析机的治疗参数或数量改变时直到当前透析液分配周期完成才调节透析液分配周期。
20.根据一个可选实施例，计算模块还被配置为基于下一个透析液分配周期中所需的量重新计算透析液或浓缩物消耗量。
21.根据一个可选实施例，所述设备还包括：分配模块，其被配置为：当超过预定时段没有透析液消耗时，以预定间隔分配一定量的透析液，以更新中央分配环路中的透析液；和/或阻止模块，其被配置为：一旦检测到透析液制备错误，则阻止透析液流入各个透析机的透析器；和/或一旦检测到透析机中的透析液流错误，则阻止透析液流入相应的透析机。
22.根据第三方面，提供了一种中央透析液制备分配系统，其用于实施所述的用于稳定用于多台透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的方法。
23.根据一个可选实施例，所述中央透析液制备分配系统包括：透析液制备单元，其包括一个或多个混合室、循环管和/或缓冲罐；和/或透析液分配单元，其被配置为通过将透析
液制备单元与透析机流体连接的中央分配环路将制备的透析液分配到透析机。
24.根据一个可选实施例，所述透析液分配单元还包括流量监测装置，所述流量监测装置安装在每台透析机中或者布置在中央分配环路与每台透析机之间，所述流量监测装置被配置为在透析治疗期间监测透析液是否正常流入启动的透析机。
25.根据一个可选实施例，所述透析液分配单元包括静态混合器和用于主动混合的再循环泵。
26.根据本发明，可以实现稳定的透析液消耗流，从而简化透析液制备单元的设计。因此，可以实现紧凑的透析液制备单元以便该透析液制备单元可在透析治疗区域附近使用，这是非常有利的，因为较短的分配环路将使得卫生控制的负担最小化，并且简化且紧凑的设计是具有成本效益的。此外，稳定的透析液消耗流使透析液制备单元始终可以给送正确的透析液，而无需一些传统的反馈算法。
附图说明
27.通过参考附图阅读以下对一些优选示例性实施例的详细描述，将进一步理解本发明及其优点。附图包括：
28.图1示出了示例性的中央透析液制备分配系统。
29.图2示出了在一台透析机的四个透析液分配周期中的脉动的透析液流速。
30.图3示出了启动的透析机的两个被协调的透析液分配周期。
31.图4示出了用于以不同的透析液流速操作的启动的透析机的协调方法。
32.图5示意性地示出了透析液制备单元的一个示例性实施例。
33.图6示意性地示出了透析液制备单元的另一示例性实施例。
34.图7示意性地示出了用于稳定用于透析机的中央分配环路中的透析液消耗流的设备。
具体实施方式
35.为了更好地理解本发明的基本概念，下面将参考附图更详细地描述本发明的一些示例性实施例。
36.首先，将参考图1描述示例性的中央透析液制备分配系统。
37.如图1所示，中央透析液制备分配系统主要包括透析液制备单元1和与透析液制备单元1流体连接的透析液分配单元2。透析液制备单元1用于制备透析液，例如通过使用体积比例混合方法进行制备，透析液分配单元2包括将透析液制备单元1与多台透析机3流体连接的中央分配环路21，以将透析液制备单元1制备的透析液分配到透析机3。透析机3通常沿着中央分配环路21设置。
38.优选地，可以在中央分配环路21处设置流动泵22，以在中央分配环路21中产生循环透析液流，所述流动泵用作卫生控制措施，以避免在透析液消耗较少或没有消耗期间透析液流动停滞。此外，这种循环流提高了混合效率来应对宽范围的透析液消耗。
39.优选地，中央分配环路21可以维持一保持压力，以将透析液装载到透析机3中。
40.此外，可以在中央分配环路21处设置止回阀23，以使得透析液仅能沿一个方向在中央分配环路21中流动、例如在图1中仅沿逆时针方向24流动，和/或用于设定中央分配环
路21中的透析液的压力。在透析机3中，通常例如通过使用诸如平衡腔装置或双缸泵的控制装置在每个透析液分配周期中分配固定量的透析液。下面，将仅通过作为控制装置的平衡腔装置来进一步示例性地描述本发明。然而，本领域技术人员可以理解，本发明并不局限于此。
41.例如，对于使用平衡腔装置作为控制装置的透析机3，在每个透析液分配周期中分配的透析液的量可取决于平衡腔装置的腔室容积。在生产或组装中，甚至在组装之后，平衡腔装置的腔室容积可以被测量并记录作为体积比例混合的一些关键参数之一。
42.每个透析液分配周期的分配周期时间可以由相应的透析液流速和腔室容积来计算。
43.优选地，与同一中央分配环路21流体连接的所有透析机3具有相同类型的平衡腔装置。因此，如果在透析治疗中设定相同的透析液流速，则所有透析机3可具有相同的分配周期时间。
44.透析液制备单元1可以获得一些参数，包括但不限于透析机3中的启动的透析机的透析液流速和腔室容积，以计算总透析液消耗流量，然后基于计算的透析液消耗流量制备相应量的透析液。随着实际透析液消耗流量的变化，需要相应地调节制备过程。
45.然而，在实际操作中，一台或多台透析机3可能会不规律地启动或停用和/或启动的透析机3的数量可能会随时改变，这将导致透析液消耗流量的不规律波动，使得中央分配环路21中的透析液消耗流量可能会变得不稳定，即使提供流量传感器来监测透析液消耗流量作为反馈也不能避免。此外，由于在每个透析液分配周期中进入各个启动的透析机3的透析液流速是脉动的，并且其它一些参数也可能改变，因此透析液消耗流量可能变得更加不稳定。因此，有必要提供一种用于稳定中央分配环路21中的透析液消耗流的方法。图2示出了一台透析机3的四个透析液分配周期中的脉动的透析液流速。
46.根据本发明，启动的透析机3的每个透析液分配周期被协调以平滑透析液消耗流量的波动。在这种情况下，可以基于启动的透析机3的每个透析液分配周期中所需的量更可靠地计算透析液或浓缩物消耗量，然后基于计算出的启动的透析机3所需的透析液或浓缩物消耗量来制备透析液。
47.根据本发明的一个示例性实施例，启动的透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列可以以预定顺序和/或预定时间间隔触发。
48.仅为了便于描述这种协调概念，图1所示的这四台透析机3在逆时针方向上依次被称为机器#1、机器#2、机器#3和机器#4，并且都被启动。本领域技术人员可以理解，透析机3的实际数量并不局限于此，也可以只有一些透析机3被启动。
49.图3示出了启动的透析机3的两个被协调的透析液分配周期。
50.如图3所示，机器#1、机器#2、机器#3和机器#4的透析液分配周期中的各个透析液分配序列以预定顺序触发，例如以从机器#1到机器#4的顺序触发，这将使透析液消耗流更加稳定。如果四台透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列被同步触发，则这些透析液分配序列将会被叠加，使得透析液消耗流量将随着各个透析液流速的脉动而大幅波动。
51.当然，如果这些透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列以预定时间间隔触发，透析液消耗流也可以得到稳定。
52.如果这些透析机3以相同的透析液流速操作，则由每台透析机3引起的透析液消耗流量的波动可能至少是相似的。在这种情况下，有利的是透析机3的透析液分配序列以预定时间间隔相继地执行。
53.根据本发明的一个示例性实施例，预定时间间隔可以优选地通过以启动的透析机3的数量均等地划分每个透析液分配周期来确定。
54.如果与同一中央分配环路21流体连接的透析机3以不同的透析液流速操作，则每台透析机3所引起的透析液消耗流量的波动可能不同。在这种情况下，根据本发明的一个示例性实施例，基于不同的透析液流速将启动的透析机3分成至少两组，使得每组启动的透析机3以相同的透析液流速操作。
55.根据本发明的一个示例性实施例，一组启动的透析机3的每个透析液分配周期可以独立于其它组启动的透析机3进行协调。
56.此外，一组启动的透析机3的每个透析液分配周期可以以参考图3描述的类似方式来协调。也就是说，每组启动的透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列可以以相应的预定顺序和/或相应的预定时间间隔触发。
57.例如，图4示出了以不同的透析液流速操作的启动的透析机3的这种协调概念。假设总共七台启动的透析机3以不同的透析液流速操作，其中第一组机器#1、#3、#6和#7以第一相同的透析液流速、例如800毫升/分钟的透析液流速操作，而第二组机器#2、#4和#5则以不同于第一相同的透析液流速的第二相同的透析液流速、例如500毫升/分钟的透析液流速操作。如图4所示，第一组机器和第二组机器如上面参考图3所解释的那样分别单独地协调。
58.对于中央透析液制备分配系统，一台或多台其它透析机可能在当前透析液分配周期期间启动，和/或一台或多台启动的透析机3可能在当前透析液分配周期期间停用，从而，启动的透析机3的数量会发生改变。此外，一台或多台启动的透析机3的治疗参数、例如透析液流速也可能在当前透析液分配周期期间改变。在这种情况下，有利的是，当启动的透析机3的治疗参数和/或数量改变时，可以直到当前透析液分配周期完成才调节透析液分配周期。
59.当然，透析液或浓缩物消耗量应该基于在相同流速下的透析液消耗占主导地位的一组机器的下一个透析液分配周期中所需的量重新计算。
60.根据本发明的一个示例性实施例，当超过预定的时段没有透析液消耗时，以预定的间隔分配一定量的透析液，以更新中央分配环路21中的透析液，这可以实现卫生控制。例如，如果透析液制备单元1处于操作，但是长时间没有透析液消耗，作为卫生控制措施，控制所有启动的透析机3以规律的间隔、例如每隔30分钟分配固定量的透析液进行排放，以更新中央分配环路21以及透析机3中的透析液。在中央分配环路21较短的情况下，中央分配环路21中设置一个主内毒素保持过滤器(etrf)就足以用于高流量治疗。
61.根据本发明的一个示例性实施例，一旦检测到透析液制备错误，可以阻止透析液流入各个透析机的透析器，这将避免任何可能的治疗风险。透析液制备错误可触发音频和/或视觉警报，以提醒操作人员。
62.根据本发明的一个示例性实施例，一旦检测到透析机中的透析液流错误，可以阻止透析液流入相应的透析机。例如，中央分配环路21包括安装在每台透析机3中或布置在中央分配环路21与相应的透析机3之间的流动监测装置，以监测通常在启动的透析机3的透析
治疗中是否有足够的透析液流，特别是是否有透析液流。如果在透析机3的透析治疗中没有足够的透析液流、特别是没有透析液流，应该阻止透析液流入透析机3。透析液流错误可能导致透析液制备单元1的透析液混合错误，因此应该触发音频和/或视觉警报来警告操作人员。
63.图5示意性地示出了透析液制备单元1的一个示例性实施例。如图5所示，透析液制备单元1包括两个混合室11、循环管12和缓冲罐13，其中，两个混合室11被配置为从浓缩物容器14接收浓缩物，并且与循环管12和缓冲罐13流体连接。可以理解，只有一个混合室也是可能的。在这样的透析液制备单元1中，通过布置在循环管12中的再循环泵16在循环管12中产生高速再循环流15。在某些情况下，缓冲罐是可选的，因为稳定的透析液消耗流有助于保持透析液的电导率稳定。
64.图6示意性地示出了透析液制备单元1的另一个示例性实施例。如图6所示，透析液制备单元1包括静态混合器17、优选为螺旋静态混合器和用于主动混合的再循环泵18、优选为再循环齿轮泵。静态混合器17和再循环泵18通过循环管19流体连接。这种透析液制备单元1不仅可以实现有效的混合以给送宽范围的按需混合的透析液流，还可以通过使用再循环泵18在静态混合器17中保持足够的流体流在低消耗下实现更好的卫生控制。此外，直接在循环管19中进行可靠的混合，因此不需要罐，这将减小透析液制备单元1的尺寸。
65.根据本发明的一个示例性实施例，透析液制备单元1通过控制链路或系统网络与透析机3通信连接，使得透析液制备单元1可以从透析机3获得一些参数并控制透析机3，例如协调启动的透析机3的每个透析液分配周期。
66.根据本发明的一个示例性实施例，透析机3被配置成在其存储器中存储一些参数，例如每个周期的分配量/实际腔室容积。优选地，当透析机3被启动以接收透析液、特别是通电时，所述参数可以被传输到透析液制备单元1。
67.图7示意性地示出了用于稳定用于透析机3的中央分配环路21中的透析液消耗流的设备4。作为中心控制模块的所述设备至少包括：协调模块41，其被配置为用于协调透析机3中的启动的透析机的每个透析液分配周期；计算模块42，其被配置为用于基于启动的透析机3的每个透析液分配周期中所需的量来计算透析液或浓缩物消耗量；以及混合控制模块43，其用于基于计算的透析液或浓缩物消耗量来制备透析液。
68.根据本发明的一个示例性实施例，设备4还包括：触发模块44，其被配置为用于以预定顺序和/或预定时间间隔触发启动的透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列。
69.根据本发明的一个示例性实施例，设备4还包括：第一划分模块45，其被配置为用于通过基于以相同的透析液流速操作的启动的透析机3的数量均等地划分每个透析液分配周期，其中，启动的透析机3的透析液分配序列以预定时间间隔相继地执行；和/或第二划分模块46，其被配置为用于基于不同的透析液流速将启动的透析机3划分成至少两组；其中，每组启动的透析机3以相同的透析液流速操作。
70.根据本发明的一个示例性实施例，协调模块41还被配置为独立于其它组启动的透析机3来协调一组启动的透析机3的每个透析液分配周期；和/或每组启动的透析机3的透析液分配周期中的各个透析液分配序列以预定顺序和/或预定时间间隔触发。
71.根据本发明的一个示例性实施例，设备4还包括：调节模块47，其被配置为用于在
启动的透析机3的治疗参数或数量改变时，直到当前透析液分配周期完成才调节透析液分配周期。
72.根据本发明的一个示例性实施例，计算模块42还被配置成用于基于下一透析液分配周期中所需的量重新计算透析液或浓缩物消耗量。
73.根据本发明的一个示例性实施例，设备4还包括：分配模块48，其被配置为用于在超过预定时段没有透析液消耗时以预定间隔分配一定量的透析液，以更新中央分配环路21中的透析液；和/或阻止模块49，其被配置为：一旦检测到透析液制备错误，就阻止透析液流入各个透析机3，和/或一旦检测到透析机3中的透析液流错误，就阻止透析液流入相应的透析机3。
74.本领域技术人员可以理解，上述模块41
‑
49中的一个或多个可以以任何合适的方式组合。
75.根据本发明，可通过协调启动的透析机的每个透析液分配周期来实现稳定的透析液消耗流，这将允许简化透析液制备单元的设计，例如减小缓冲罐的尺寸，甚至不需要缓冲罐。因此，可以实现紧凑的透析液制备单元而允许在透析治疗区域内使用，这是非常有利的，因为较短的分配环路将最小化卫生控制负担，并且简化和紧凑的设计是有成本效益的。此外，稳定的透析液消耗流允许透析液制备单元总是给送正确的透析液，而不需要一些传统的反馈算法、例如流量传感器反馈控制算法和电导率反馈控制算法来分析透析液消耗变化。透析液制备单元的出口处的简单的电导率测量足以作为监测透析液质量的安全措施。
76.虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例是仅通过示例的方式给出的，并不旨在限制本发明的范围。所附权利要求及其等同替换旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的所有修改、替换和变化。