用于通过脉冲流产生涡流的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在向体外循环添加溶液时使用脉冲的流量曲线的方法，从而改善添加的溶液与血液的混合，尤其在用柠檬酸盐进行局部阻凝时。
【背景技术】
[0002]在W0 2009/030973中描述了一种具有注入位置的血液软管系统，其具有狭窄部分。该狭窄部分用于在注入位置中产生涡流。
[0003]在W0 2010/029401 A1以及W0 2012/104072 A1中描述了一种用于控制血液处理机器的方法，该血液处理机器用于以柠檬酸盐实施局部的阻凝。
[0004]在体外的血液处理中，注入溶液或者药物大多数通过体外的血液循环，也就是所使用的软管系统进行注入。根据注入溶液的类型会希望注入溶液与血液快速混合。
[0005]如此，在体外的血液处理中标准化地注入注入溶液用于阻碍血液凝固，从而预防血液软管系统的可能的梗阻。
[0006]为此，主要应用两种方法，系统的阻凝方法以及局部的阻凝方法。在局部阻凝中，大多数使用柠檬酸盐溶液作为阻凝剂，使钙复合化并且如此抑制血液的凝固。在将血液返回给病人之前，必须再形成关于自由钙的生理浓度，因为太低的钙浓度会产生副作用。因此，在局部阻凝时在再次注入病人中之前向血液中添加含钙的溶液，通过该含钙的溶液再次形成生理的钙浓度并且由此同时再形成血液中的凝固能力。
[0007]通常在T形的所谓的T形件中的输入位置上实现注入溶液或药物注入体外血液循环的软管系统中。在该T形件中由于圆形的横截面以及注入位置上光滑的内壁，存在层流条件。额外地，注入的溶液的流量速率相对于血液流量更低。
[0008]在很大程度上层流条件以及流入血液流的注入溶液或药物的较小流量会使得血液与加入的注入溶液较难混合。两种液体在注入位置处不完全的混合尤其在将钙溶液加入血液中时是不希望的，并且偶尔会在流量下游引起凝块形成，这在不利的条件下又会引起体外血液循环的梗阻。
[0009]为了防止这一点，希望加入的钙溶液与血液进行快速以及均匀的混合。
[0010]然而这种问题也会在混合其它液体例如药品中产生，其中快速混合会是有利的。
[0011]在现有技术中公开了这个问题，并且为了进行解决而描述了专门的加入位置，其包含用于产生涡流的构件。
【发明内容】
[0012]本发明的任务是提供一种方法和一种装置，其在使用标准化的带有标准化的T形件的血液软管系统中不用专门用于产生涡流的构件也确保了两种在T形件中集合的液体的快速以及均匀的混合。
[0013]根据本发明的教导，该任务通过按权利要求1到8所述的方法以及按权利要求9到15所述的装置得到解决。特别的实施方式是从属权利要求的主题。
[0014]本发明在于一种用于在体外血液循环的软管系统的T形件中混合血液与注入溶液A的方法。在软管系统中，血液由主管道中的第一栗输送，并且注入溶液A由第二栗从分支管道经由T形件输送到主管道中。在此，在按本发明的方法中第二栗由控制单元进行控制或者调节，使得第二栗以脉冲的流量曲线输送注入溶液A。有针对性地通过控制单元的控制信号产生脉冲的流量曲线。
[0015]在脉冲的流量曲线中，输送流体或注入溶液(流量脉冲或脉冲)的相位与没有输入或者明显输入极少流体(流量暂停)的相位周期性地交替并且如此产生所谓的脉冲的流量曲线。换句话说，所述第二栗不连续地运行，这意味着在第二栗的输送速率中出现了简短的变化，该栗不一定以周期性的间隔停止。
[0016]在此，所述脉冲的流量曲线可以具有矩形曲线，然而同样也适合正弦形的曲线，针形曲线或类似曲线。
[0017]在矩形曲线的情况下，关于脉冲宽度(栗运行以及输送流体的持续时间)Tau2、脉冲暂停(栗静止的持续时间)Taul、从中产生的脉冲频率f以及每单位时间以脉冲输送的流体量或输送速率、脉冲流(Vopt)定义所述脉冲的流量曲线。也可以设想，在脉冲暂停时所述栗没有静止，而是以明显更低的输送速率继续运行。这必须在计算平均的输送速率时加以考虑。从前面所述的参数中关于较长的时间间隔获得平均的流量或者流体或注入溶液A的平均输送速率(Vm)。
[0018]在按本发明的方法中，所述体外的血液循环除了引导血液的主管道之外还具有一个或多个能够通过T形件与血液循环连接的分支管道。T形件是具有三个开口的合成材料部件，三个开口通过τ形的流量管道进行连接。流量管道也可以构造成y形的或者类似形状的。T形件可以作为插入件粘贴到软管系统中，由此能够将软管系统的主管道例如引导血液的管道与分支管道进行连接。通过该分支管道能够向体外循环中的血液注入所述注入溶液。
[0019]在按本发明的方法的实施方式中，所述控制单元能够如此控制或者调节所述第一栗，使得所述第一栗连续运行，从而以持续的流量输送血液。
[0020]对于本领域技术人员来说不言而喻的是，在通过外部情况进行处理期间会出现或者需要改变流量，然而其不影响所述方法的原则上的工作原理。
[0021]对于本领域技术人员来说同样不言而喻的是，由于栗的结构例如阻塞栗的结构会引起压力以及流量脉冲。本发明不包括由栗结构自动产生的流量曲线。
[0022]在按本发明的方法的实施方式中，可以由第三栗至少将另一种注入溶液B从另一分支管道输入软管系统的主管道中。
[0023]当要在软管系统中实现两种溶液的特别有效的混合时，按本发明的方法和按本发明的装置是有利的。
[0024]在体外血液处理中，注入血液中的溶液(注入溶液或药物)的流量通过所希望的计量方法进行确定。
[0025]在体外血液处理中使用的物质的计量可以由治疗医生确定。然而，在处理机器的控制单元中也可以保存对于计量的建议。
[0026]在体外血液处理中可以通过血液流相对于注入溶液的流(Vm)的特定关系来确定计量。不能通过提高持续的流来改善混合，因为那样不再符合所述计量。
[0027]通过使用脉冲的流量曲线，可以在特定的计量下通过平均流(Vm)确定地使脉冲流(Vopt)与平均流(Vm)分开，因为其可以从脉冲流(Vopt)和/或脉冲宽度(Tau2)和/或脉冲频率f中获得，并且在对于混合来说最佳的流(Vopt)中能够如此关于脉冲宽度(Tau2 )和/或脉冲频率f进行调节。
[0028]在脉冲暂停时没有流体输送的矩形轮廓中例如获得以下公式 (Vm) =f*Tau2*Vopt (1)
当其用在局部阻凝中，从而实现血液与用于局部阻凝的溶液特别有效的混合时，按本发明的方法和按本发明的装置是特别有利的。
[0029]其中优选应用按本发明的方法的常规方法是用柠檬酸盐进行局部阻凝。在这种情况下由第三栗通过分支管道将含柠檬酸盐的注入溶液例如4%_Na3-柠檬酸盐溶液输入主管道中的血液中。因为这种注入溶液阻碍血液凝结，所以该分支管道位于体外循环的血液提取位置附近，也就是在动脉针附近。柠檬酸盐使包含在血液中的钙复合化，由此阻碍血液的凝结能力。如果在体外的血液循环中存在带有半透膜的透析器，那么通过该薄膜从血液中取出柠檬酸盐连同结合的钙。
[0030]因为血液中的钙复合化并且在透析方法中额外地在透析器中从血液中取出结合柠檬酸盐的钙，所以必须在将血液反馈给病人之前再次将自由钙(没有复合)的浓度置于生理范围内。太低的钙浓度在处理期间会引起副作用。为了再次形成生理上的钙浓度可以经由例如T形件形式的添加位置向血液注入含钙的注入溶液，所述T形件在血液循环中布置在静脉的病人入口附近。
[0031]在此，使用按本发明的方法以及按本发明的装置是特别有利的，因为血液与钙溶液较难混合会引起T形件中的形成凝固以及体外循环的梗阻。
[0032]在按本发明的方法的实施方式中，所述注入溶液A是含钙的溶液。在按本发明的方法的另一实施方式中，所述注入溶液B是含柠檬酸盐的注入溶液。
[0033]在按本发明的方法的实施方式中，用在该方法中的栗由控制单元进行控制或者调节，使得其提供用在方法中持续的流量或者输送速率以及脉冲的流量曲线。
[0034]在按本发明的方法的实施方式中，由控制单元控制或者调节至少一个用于在体外循环中输送血液的栗以及用于输送注入溶液A例如含钙的注入溶液的第二栗。
[0035]在按本发明的方法的实施方式中，也由控制单元控制或者调节用于输送另一注入溶液B例如阻凝溶液如含有柠檬酸盐的注入溶液的第三栗。
[0036]在按本发明的方法的实施方式中，配置所述控制单元，使得其根据用于在体外循环中输送血液的第一栗来调节或控制第二和/或第三栗的流量。
[0037]在按本发明的方法的实施方式中，配置所述控制单元用于使其在血液流量变化时自动地配合第二和/或第三栗的流量。
[0038]在按本发明的方法的实施方式中，配置所述控制单元用于借助于保存的算法从由所希望的计量中产生的注入溶液的平均流量(Vm)中计算脉冲的流量曲线，包括脉冲流(￥0?0、脉冲宽度(了&112)以及脉冲频率f，其中以脉冲流(Vopt)输送所述注入溶液A，该脉冲流使得注入溶液A与血液进行更好的混合。
[0039]能够自动地应用所述脉冲的流量曲线，或者通过用户界面作为必须由使用者确认的建议示出。
[0040]在按本发明的方法的替代的实施方式中，脉冲的流量曲线、脉冲流(Vopt)和/