用于体外血液处理的设备和用于运行体外血液处理设备的方法
【专利摘要】本发明涉及用于体外血液处理的设备和用于运行体外血液处理设备的方法。根据本发明的设备和根据本发明的方法建议将超滤装置16的超滤泵17在第一和第二运行模式下运行。在第一运行模式下超滤泵17以如下方式运行：使得透析器的半透膜的血液侧的压力大于透析器的半透膜的透析液侧的压力，使得在第一运行模式期间通过透析器的半透膜从体外血液循环I取出预先给定的量的液体。在第二运行模式下超滤泵17以如下方式运行：使得透析器1的半透膜的血液侧的压力在相继的若干间隔中交替地大于和小于透析器的半透膜的透析液侧的压力，使得通过透析器的半透膜持续地从体外血液循环I取出和向体外血液循环I供给液体(推拉模式)。以推拉模式运行血液处理设备不要求附加的部件，特别是单独的推拉泵。由此得到了更小的尺寸和更低的重量。以推拉模式运行可提高透析器的寿命，且对于特定的物质可提高透析器的清除率。
【专利说明】
用于体外血液处理的设备和用于运行体外血液处理设备的 方法
技术领域
[0001] 本发明涉及用于体外血液处理的设备和用于运行体外血液处理设备的方法。
【背景技术】
[0002] 已知的血液处理设备具有由半透膜分为血液室和透析液室的透析器或过滤器。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。
[0003] 在体外血液处理期间，可使用已知的血液处理设备通过透析器的半透膜从患者取 出液体或向患者供给液体。当半透膜血液侧的压力大于半透膜透析液侧的压力时，从患者 取出液体(超滤）。而当血液侧的压力小于透析液侧的压力时，向患者供给液体。
[0004] US 5 011 607 A1描述了体外血液处理的特定变型，其中血液处理设备以振荡的 跨膜压差运行，使得通过透析器的半透膜交替地从体外血液循环取出液体或向体外血液循 环供给液体。由此使沉积物能够从膜上脱离。
[0005] 从US 5 011 607 A1中已知的透析设备具有通向透析器的透析液室的流入管道和 从透析液室导出的流出管道，其中，在流入管道内布置了第一透析液栗以用于将透析液输 送到透析液室内，且在流出管道内布置了第二透析液栗以用于将透析液从透析液室输送 出。当两个透析液栗的输送速度相同时，不从患者取出液体或向患者供给液体。透析设备具 有挤压栗，所述挤压栗具有栗室，在所述栗室内布置了挤压体。活塞栗的栗室与流入管道流 体连通。当活塞栗运行时产生了振荡的跨膜压差，使得在短时间间隔内，即在栗的抽吸阶段 以及栗压阶段中，从体外血液循环取出一定量的液体或向体外血液循环供给一定量的液 体。透析的这一变型也称为推拉透析。
[0006] US 5 011 607 A1也描述了替代的实施形式，其中振荡的跨膜压差不以附加的推 拉栗产生。在所述替代的实施形式中，为产生振荡的跨膜压差，两个透析液栗交替地以不同 的输送速度运行。
[0007] 为了能在体外血液处理的整个处理持续期间从患者取出液体，已知的血液处理设 备具有超滤装置，所述超滤装置具有超滤栗，以所述超滤栗从透析液系统取出液体(超滤 液)。
[0008] 带有以推拉模式运行的超滤装置的血液处理设备从Walter Η.ΗδΓ?等人编辑的 Replacement of renal function by dialysis，第五版，ISBN 1-4020-0083-9,第388、389 页（图42)中已知。已知的透析设备具有超滤栗以及推拉栗，其中，超滤栗与透析液流出管道 流体连通且推拉栗与透析液流入管道流体连通。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题在于简化血液处理设备的推拉模式运行。
[0010] 此技术问题的解决根据本发明以独立权利要求的特征实现。从属权利要求涉及本 发明的有利的实施形式。
[0011] 根据本发明的用于体外血液处理的设备的结构的简化基于使得超滤装置的超滤 栗在第一和第二运行模式下运行。
[0012] 在第一运行模式下使超滤栗以如下方式运行:使得透析器半透膜的血液侧的压力 大于透析器半透膜的透析液侧的压力，因而在第一运行模式期间通过透析器的半透膜从体 外血液循环取出预先给定的量的液体。
[0013] 在第二运行模式下使超滤栗以如下方式运行:使得透析器的半透膜的血液侧的压 力在相继的若干间隔中交替地大于和小于透析器的半透膜的透析液侧的压力，因而通过透 析器的半透膜持续地从体外血液循环取出液体和向体外血液循环供给液体(推拉模式）。
[0014] 因此，在根据本发明的设备和根据本发明的方法中对于以推拉模式的运行不要求 附加的部件，特别是分开的推拉栗。由此使透析机获得更小的尺寸和更低的重量。通过以推 拉模式的运行，可提高透析器的寿命，因为沉积物能够从透析器的半透膜上脱离。此外，对 于特定的物质可提高透析器的清除率。
[0015] 另外的优点在于体积(推拉体积)的改变不与分开的推拉栗的输送类型相关联，而 是与超滤栗的输送速度相关联，所述超滤栗的输送速度与新鲜的和用过的透析液的平衡相 关。
[0016] 在根据本发明的设备中，各运行模式的选择可使用输入单元实现，所述输入单元 也可以是菜单导航的一部分。
[0017] 超滤栗优选地是挤压栗，所述挤压栗具有栗室，在所述栗室内布置可移动的挤压 体。挤压栗优选是能够用以输送可精确地确定的体积的活塞栗或薄膜栗。
[0018] 在第一运行模式下，挤压栗的栗室在先行的抽吸阶段中与透析液系统流体连通且 在随后的栗压阶段中与流出部流体连通。在第二运行模式下，挤压栗的栗室在抽吸阶段和 栗压阶段中与透析液系统流体连通，而从栗室到流出部的流体连通则中断。
[0019] 另一优选的实施形式建议使得透析液系统包括平衡装置，所述平衡装置可具有一 个或多个平衡室。通过第一流入管道从透析液源向平衡装置供给新鲜的透析液。用过的透 析液从平衡装置通过流出管道导出到流出部内。从平衡装置发出第二流出管道，所述第二 流出管道通向透析器的透析液室，且第二流入管道从透析液室通向平衡装置。挤压栗在此 实施形式中连接在从第二流入管道分支出且通向流出部的超滤液管道上。
[0020] 第一和第二运行模式之间的切换优选地通过截止机构进行，所述截止机构在超滤 液管道内布置在挤压栗的上游以及下游。用于控制挤压栗和截止机构的控制单元可以是血 液处理设备的中央控制单元的组成部分。
[0021] 特别优选的实施形式建议了透析液系统，所述透析液系统具有包含了透析器的透 析液室的透析液循环，在所述透析液循环中透析液多次地被输送通过透析液室，而新鲜的 和用过的透析液平衡地供给到透析液系统。在此实施形式中，当透析液在透析液循环中被 再循环时，血液处理设备有利地在第二运行模式下运行。
【附图说明】
[0022] 在下文中通过参考附图详细解释本发明的实施例。
[0023] 各图为：
[0024]图1在显著简化的示意性图示中示出了根据本发明的血液处理设备的实施例，其 中图示了工作循环的第一工作行程，
[0025]图2示出了图2的血液处理设备，其中图示了工作循环的第二工作行程，和
[0026]图3示出了超滤装置的挤压栗的替代的实施形式。
【具体实施方式】
[0027] 血液处理设备具有透析器1，所述透析器1由未示出的半透膜分为未示出的血液室 和透析液室。其内接入有血液栗3的血液供给管道从患者通向透析器1的血液室的入口 1A， 而通向患者的血液导出管道4从透析器1的血液室的出口 1B发出。在血液处理期间，患者的 血液在体外血液循环I中流过透析器1的血液室。
[0028] 为平衡新鲜的与用过的透析液而提供了平衡装置5,所述平衡装置5在本实施例中 仅具有一个平衡室6。平衡室6在底侧具有第一入口 6A且在顶侧具有第一出口 6B，在底侧具 有第二入口 6C，且在顶侧具有第二出口 6D。
[0029] 新鲜的透析液在透析液源7内提供。通向平衡室6的第一入口 6A的第一流入管道8 从透析液源7发出。通向流出部32的第一流出管道9从平衡室6的第一出口 6B发出。在第一流 入管道8内接入了透析液栗10,特别是阻塞栗，所述透析液栗10将新鲜的透析液从透析液源 7输送到平衡室6内。
[0030] 通向透析器1的透析液室的入口 1C的第二流出管道11从平衡室6的第二出口 6D发 出。通向平衡室6的第二入口 6C的第二流入管道12从透析液室的出口 1D发出。
[0031] 流入管道和流出管道8、9、11、12是软管管道，所述软管管道也可形成为可更换的 单元内的通道。第二流出管道11具有在流动方向上的第一部分11A和第二部分11B，而第二 流入管道12具有在流动方向上的第一部分12A和第二部分12B。
[0032]第二流出管道11和第二流入管道12通过旁通管道13连接，所述旁通管道13以一端 连接在第二流出管道11的第一部分11A和第二部分11B之间的连接点11C上且以另一端连接 在第二流入管道12的第一部分12A和第二部分12B之间的连接点12C上。
[0033] 以旁通管道13完成了液体循环II，所述液体循环II包含了透析器1的透析液室。液 体循环II包括旁通管道13、第二流出管道11的第二部分11B、透析器1的透析液室和第二流 入管道12的第一部分12A。
[0034] 在第二流出管道11的第一部分11A中接入了第二栗14,且在第二流出管道11的第 二部分11B中接入了第三栗15。
[0035]血液处理设备具有超滤装置16,所述超滤装置16具有超滤栗17,以所述超滤栗17 可从体外血液循环I取出液体(超滤液）。
[0036] 超滤栗17连接到从第二流入管道12的第一部分12A发出的超滤液管道18上。超滤 液管道18通向可例如是罐的流出部23。
[0037] 超滤栗17在本实施例中是具有栗室的活塞栗，活塞24在所述栗室内以可纵向移动 的方式布置。栗室25具有通过连接管道27连接到超滤液管道18上的入口/出口 26,使得栗室 与超滤液管道流体连通。
[0038] 栗3、10、14、15、17通过控制线3'、10'、14'、15'、17'与控制单元40连接。控制单元 40在本示例中是透析设备的中央控制单元的组成部分。
[0039] 在第一流入管道8中，在第一栗10和平衡室6之间接入了第一截止机构19,而在第 一流出管道19内接入了第二截止机构20。在第二流出管道11内在平衡室6和第二栗14之间 接入了第三截止机构21，而在第二流入管道12内在连接点12C和平衡室6之间接入了第四截 止机构22。
[0040] 在超滤液管道18的在连接管道27在超滤液管道上的连接点的上游的部分内接入 了第五截止机构28,且在超滤液管道的在该连接点的下游的部分内接入了第六截止机构 29 〇
[00411截止机构19、20、21、22、28、29是可电磁操纵的软管夹，所述截止机构通过控制线 19'、20'、21'、22'、28'、29'与中央控制单元40连接。在带有其中流入管道和流出管道形成 为通道的可更换的单元的实施形式中，截止机构可以是阀。
[0042] 为运行血液处理设备，控制单元40对于栗10、14、15和截止机构19、20、21、22进行 如下控制。透析设备在分别包括两个工作行程的相继的循环中运行。图1示出了一个工作循 环的第一工作行程且图2示出了该工作循环的第二工作行程。
[0043]第一工作行程包括填充平衡室6,而透析液流过透析器1。中央控制单元40打开第 一和第二截止机构19、20且关闭第三和第四截止机构21、22。在此，控制单元40使第一栗10 和第三栗15运行。第二栗14停机。因为第二栗14是阻塞栗，所以第三截止机构21也是打开 的。
[0044] 第一栗10将新鲜的透析液从透析液源7输送到平衡室6内，所述平衡室6在先行的 工作循环的第二工作行程中被以用过的透析液填充。在以新鲜的透析液填充平衡室6期间， 用过的透析液通过第一流出管道9被抛弃到流出部32内。第一栗10保持运行直至平衡室6内 的用过的透析液完全地以新鲜的透析液替换。在以新鲜的透析液填充平衡室6期间，液体不 中断地流过透析器1。第三栗15将透析液输送到液体循环II中，所述液体循环II包含第二流 出管道11的第二部分11B、透析器1、第二流入管道12的第一部分12A和旁通管道13(图1A)。
[0045] 第一工作行程（图1)之后进行第二工作行程（图2)。在第二工作行程中，中央控制 单元40关闭了第一和第二截止机构19、20且打开了第三和第四截止机构21、22。此外，控制 单元40使第一栗10停止且使第二栗14运行。因此，第二和第三栗14、15运行。控制单元40对 于第二栗14规定了比第三栗15更小的输送速度。因此，使透析液以对应于第三栗15和第二 栗14的输送速度差的流速流入液体循环II中。此输送速度QDfast可相对高。
[0046] 在透析液在液体循环II中循环通过透析器1期间，液体循环II被持续地供给以新 鲜的透析液且从该液体循环取出用过的透析液。新鲜的透析液以由第二栗14预先给定的输 送速度通过连接到平衡室6的第二出口 6D上的第二流出管道11的第一部分11A被供给到液 体循环II。
[0047]取决于第二栗14和第三栗15的输送速度，新鲜的透析液可持续地在相对短或相对 长的时间段内供给，且可调节液体循环II内的新鲜的和用过的透析液之间的希望的比值。
[0048]在工作循环的第二工作行程（图2)之后又连接了下一个循环的第一工作行程（图 1)〇
[0049] 血液处理设备的另外的实施形式在W0 2011/157396中描述。
[0050] 血液处理设备具有输入单元30,所述输入单元30通过数据线31与控制单元40连 接。在血液处理设备如上所述运行期间，可以用输入单元30选择第一或第二运行模式。
[0051 ] 对于第一运行模式，控制单元40启动活塞栗17。在活塞栗17的抽吸阶段中，控制单 元40将第五截止机构28打开且将第六截止机构29关闭，且在栗压阶段中，控制单元40将第 五截止机构关闭且将第六截止机构打开，使得在抽吸阶段期间从体外血液循环I取出超滤 液且在栗压阶段期间将超滤液导出到流出部内。
[0052]对于第二运行模式，控制单元40启动活塞栗17且将第五截止机构29打开且将第六 截止机构30关闭。活塞栗17的活塞24的运动导致产生了振荡的跨膜压差。在此，通过透析室 1的半透膜交替地从体外血液循环I取出或向体外血液循环I供给对应于栗室25的体积的液 体体积，以此使半透膜上的沉积物脱离。此外，对于特定的物质提高了透析处理的清除率。 [0053]血液处理设备优选地在第二运行模式(推拉模式）中运行，而透析液在透析液循环 Π 中循环。
[0054]图3示出了挤压栗17的替代的实施形式，其中相互对应的部分提供以相同的附图 标号。图3的挤压栗17是具有栗室25的薄膜栗，在所述栗室25内布置了柔性薄膜24作为挤压 体。柔性薄膜以未示出的压力介质源施加以预先给定的压力，使得栗室25内的液体被挤压 或抽吸。由此实现在透析液系统内以受控的方式产生压力脉冲，使得液体通过透析器的膜 交替地从体外血液循环I取出或供给到体外血液循环I。此外，薄膜栗在功能上与活塞栗无 不同。
【主权项】
1. 一种用于体外血液处理的设备，所述设备带有 透析器（1 )，所述透析器由半透膜分为血液室和透析液室， 包含所述透析器（1)的血液室的体外血液循环（I)， 包含所述透析器(2)的透析液室的透析液系统， 其中，所述透析液系统包括超滤装置(16 )，所述超滤装置(16)具有超滤栗（17)， 其特征在于， 提供有用于在第一和第二运行模式下运行血液处理设备的装置，该装置设计为： 在第一运行模式下以如下方式运行所述超滤栗（17):使得所述透析器（1)的半透膜的 血液侧的压力大于所述透析器（1)的半透膜的透析液侧的压力，使得在第一运行模式期间 通过所述透析器的半透膜从体外血液循环(I)取出预先给定的量的液体，和 在第二运行模式下以如下方式运行所述超滤栗（17):使得所述透析器（1)的半透膜的 血液侧的压力在相继的若干间隔中交替地大于和小于所述透析器(1)的半透膜的透析液侧 的压力，使得通过所述透析器的半透膜持续地从体外血液循环（I)取出液体以及向体外血 液循环(I)供给液体。2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，用于在第一和第二运行模式下运行血液处 理设备的装置具有用于选择第一或第二运行模式的输入单元(30)。3. 根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述超滤栗（17)是具有栗室（25)的挤 压栗，在所述栗室(25)内布置了可移动的挤压体(24)，其中，用于在第一和第二运行模式下 运行血液处理设备的装置设计为： 在第一运行模式下，在所述挤压栗（17)的先行的抽吸阶段中所述挤压栗的所述栗室 (25)与所述透析液系统流体连通，且在随后的栗压阶段中所述栗室(25)与流出部(23)流体 连通，和 在第二运行模式下，所述挤压栗（17)的所述栗室(25)在抽吸阶段和栗压阶段中与所述 透析液系统流体连通，且中断从所述栗室到所述流出部(23)的流体连通。4. 根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述挤压栗（17)是活塞栗或薄膜栗。5. 根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述透析液系统包括： 平衡装置(5)， 第一流入管道(8)，所述第一流入管道通向所述平衡装置(5)且用于将透析液从透析液 源(7)供给到所述平衡装置内，和第一流出管道(9)，所述第一流出管道从所述平衡装置发 出且用于将透析液从所述平衡装置导出到流出部(32)内， 第二流出管道（11)，所述第二流出管道从所述平衡装置(5)发出且用于将透析液从所 述平衡装置导出到所述透析器(1)的所述透析液室内，和第二流入管道(12)，所述第二流入 管道通向所述平衡装置且用于将透析液从所述透析液室供给到所述平衡装置内， 超滤液管道（18)，所述超滤液管道从所述第二流入管道(12)分支出来且通向所述流出 部(23)， 其中，所述挤压栗（17)与所述超滤液管道(18)相连接。6. 根据权利要求5所述的设备，其特征在于，用于在第一和第二运行模式下运行血液处 理设备的装置具有布置在所述超滤液管道（18)的从所述第二流入管道（12)通向所述挤压 栗（17)的所述栗室(25)的部分内的第一截止机构(28)，且具有布置在所述超滤液管道(18) 的从所述栗室(25)发出的且通向所述流出部(23)的部分内的第二截止机构(29)。7. 根据权利要求5或6所述的设备，其特征在于，所述透析液系统具有将所述第二流出 管道(11)与所述第二流入管道(12)连接的旁通管道(13)。8. 根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，用于在第一和第二运行模式下运行血 液处理设备的装置具有控制单元(40)，所述控制单元设计成为在第一和第二运行模式下运 行血液处理设备而控制所述挤压栗（17)和所述截止机构(28、29)。9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述控制单元(40)设计为在第一运行模式 下在所述挤压栗（17)的抽吸阶段中打开所述第一截止机构(28)且关闭所述第二截止机构 (29)，且在所述挤压栗（17)的栗压阶段中关闭所述第一截止机构(28)且打开所述第二截止 机构(29)。10. 根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述控制单元(40)设计为在第二运行 模式下打开所述第一截止机构(28)且关闭所述第二截止机构(29)。11. 一种用于体外血液处理的设备的运行方法，所述设备带有： 透析器（1 )，所述透析器由半透膜分为血液室和透析液室， 包含所述透析器的所述血液室的体外血液循环（I)， 包含所述透析器的所述透析液室的透析液系统， 其中，所述透析液系统包括超滤装置(16 )，所述超滤装置(16)具有超滤栗（17)， 其特征在于， 所述血液处理设备在第一和第二运行模式下运行，其中 在第一运行模式下所述超滤栗（17)以如下方式运行:使得所述透析器（1)的半透膜的 血液侧的压力大于所述透析器的半透膜的透析液侧的压力，使得在第一运行模式期间通过 所述透析器的半透膜从所述体外血液循环取出预先给定的量的液体，和 在第二运行模式下所述超滤栗（17)如此运行，使得所述透析器（1)的半透膜的血液侧 的压力在相继的若干间隔中交替地大于和小于所述透析器的半透膜的透析液侧的压力，使 得通过所述透析器的半透膜持续地从体外血液循环取出液体和向体外血液循环供给液体。12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述超滤栗（17)是具有栗室(25)的挤压 栗，在所述栗室内布置有可移动的挤压体(24 )，其中 在第一运行模式下，在所述挤压栗（17)的先行的抽吸阶段中在所述透析液系统与所述 挤压栗（17)的所述栗室（25)之间形成流体连通，且在随后的栗压阶段中在所述栗室(25)与 所述流出部(23)之间形成流体连通，和 在第二运行模式下，在抽吸阶段和栗压阶段中在所述透析液系统与所述栗室之间形成 流体连通，其中，通向流出部的液体连接则被中断。13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述挤压栗（17)是活塞栗或薄膜栗。14. 根据权利要求11至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述透析液系统具有包含 所述透析器（1)的所述透析液室的透析液循环（II )，在所述透析液循环中透析液被多次地 输送通过所述透析液室，其中，当透析液在所述透析液循环（II)中循环时所述血液处理设 备在第二运行模式下运行。
【文档编号】A61M1/16GK105828849SQ201480066828
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月2日
【发明人】克里斯托弗·威克多, 阿恩·彼得斯
【申请人】费森尤斯医药用品德国有限公司