用于加热医用液体的设备的制作方法与工艺

本发明涉及一种用于加热医用液体的设备、一种用于加热医用液体的方法、以及一种血液处理设备。

背景技术：
在体外循环血液净化中，需要加热所处理的液体以防止病人降温。在体外血液透析治疗中，通常使透析液或其它的液体（诸如例如替代液体）达到相应的温度，以防止血液在体外循环回路中降温太多。在腹膜透析的处理系统中也可以加热透析液。透析液被供给到病人的腹膜并且必须被相应地加热。已知各种治疗模式，其中透析液必须根据自动化流程图被提供给病人并且透析液必须对应于流程图被加热。在血液透析和腹膜透析中，系统在开发中且已经是现有技术，其中在一次性用品上设置用于处理透析液或其他生理液体（诸如例如置换液（EN））的液压和热功能元件。通常由塑料制成的一次性用品的使用对热源的控制提出了特殊要求。应当指出的是，在一次性用品中液体的温度控制是缓慢的过程。由于一次性用品中的热传递较差，为此在加热器界面处需要高温。因此，40℃的液体温度需要加热板的温度超过80℃并不少见。当由于加工或报警引起流动中断时，液体处于热界面且可能过热。这可能会导致在流动停滞的情况下加热器被切断或必须被切断。在短的停滞时间期间过热和因此需要警报的情况仍然可能发生。在长的停滞时间期间内，液体将降温更多。EP0956876A1公开了用于输送和加热透析液的用于腹膜透析的一次性盒子。US2009/012655A1公开了一种用于在透析盒上加热透析液的可控的加热元件。基于透析液的温度偏差和流速来驱动加热元件。EP0254801B1公开了一种具有用于测定液体温度、加热器温度和互连的加热板的温度的装置的液体加热器。当加热器或加热板太热时，特别是当液体的流动大大减小时实现断开。

技术实现要素：
因此，本发明的目的是如上所述以一种有利的方式开发一种设备、方法和血液处理设备，特别是使得能够安全地避免要被使用和被加热的医用液体（特别是透析液或其他替代溶液）的过热。根据本发明，通过具有权利要求1的特征的设备达到了这个目的。因此，提供了一种用于加热医用液体、特别是透析液的设备，该设备包括：至少一个用于输送医用液体的液体通道；至少一个加热元件，用于加热液体通道中的医用液体；至少一个用于检测与通过液体通道的医用液体的流速相关的参数的第一检测装置；和/或至少一个用于检测与通过液体通道的医用液体的流速设定值相对应的参数的第二检测装置；至少一个控制和/或调节装置，用于控制和/或调节在液体通道中液体的液体温度和/或加热元件的温度；以及开关装置，用于将控制和/或调节装置从液体温度控制切换到加热元件温度控制，和/或反之亦然，其中开关装置被设计成当通过开关装置检测到流速低于和/或超过预定的流速阈值时实现切换。特别地，这包括即使在流动停滞的情况下也能够以安全且简单的方式控制医用液体的温度的优点。另外，在流速停滞后实现加快液体温度的控制。而且，即使在长时间停滞后，也可以特别地有利地减少医用液体出现低温。而且，可以有利地实现避免在流动停滞的情况下由于过热需要警报的情况。特别地，液体温度控制是控制在液体通道中的液体的温度以使得液体通道中的温度被调节至设定值。特别地，加热元件温度控制是控制加热元件的温度以使得加热元件中的温度被调节至设定值。这些设定值分别根据各自的需求被选择。例如，液体温度设定值可以根据通过液体通道的液体的流速被选择，特别是被选择成使得液体具有生理温度，例如在35℃-37℃的范围。加热元件例如可以具有明显地高于80℃的温度。此外，加热元件温度设定值可以被选择成使得即使液体在液体通道中停滞，也安全地避免液体过热。为了这个目的，例如加热元件的温度设定值可以被选择为不超过50℃。可能的温度设定值尤其可在30℃到50℃之间的温度范围内。预定的流速阈值例如可以是零流速，其中当超过或低于预定的流速阈值时，实现从液体温度控制到加热元件控制的切换。然而，原则上，也可以自由地选择该参数。特别地，可以想到，为了避免过热，需要选择流速阈值以使得当低于该阈值时切换到加热元件温度控制。此外，可以提供的是，设备还包括至少一个用于通过液体通道输送医用液体的输送装置、和/或至少一个用于检测与加热元件的温度相关的参数的第一装置、和/或至少一个用于检测与在液体通道中医用液体的温度相关的参数的第二装置、和/或至少一个用于检测与通过液体通道的医用液体的流速相关的参数的第三装置、和/或至少一个用于检测与通过液体通道的医用液体的流速的设定值相对应的参数的第四装置。用于检测与加热元件的温度相关的参数的第一装置和/或至少一个用于检测与在液体通道中的医用液体的温度相关的参数的第二装置例如可以是温度传感器。此外，控制和/或调节装置可以包括至少一个根据与液体温度相关的参数控制液体温度的控制装置和/或至少一个根据与加热元件的温度相关的参数控制加热元件温度的第二控制装置。可以想到，加热元件是电阻加热器。还可以提供的是，加热元件是和/或包括辐射源，其中辐射源优选地是和/或包括红外辐射源和/或微波辐射源。此外，可以想到，加热元件是和/或包括珀耳帖（Peltier）元件。通过使用珀耳帖元件，还可以有利地实现加热元件的冷却，从而可以加速达到加热元件的设定值温度。此外，在切换到加热元件温度控制后，加热元件在从大约40℃到50℃的温度范围内、特别是在从大约42℃到46℃的温度范围内是可操作的。另外，可以提供的是，用于检测与流速有关的参数的第三装置是可以检测用于通过液体通道输送医用液体的输送装置的输送速度的检测装置。优选地，输送装置可以是蠕动泵，特别是蠕动软管泵和/或容积式泵。此外，本发明涉及具有权利要求10的特征的用于加热医用液体的方法。因此，可以提供用于加热医用液体、特别是透析液的方法，医用液体通过液体通道输送，其中医用液体在液体通道中被加热，其中在液体通道中的医用液体的液体温度被监测，并且其中加热元件的温度被监测，其中当检测到流速低于或超过通过液体通道输送的医用液体的预定的流速阈值时，实现从液体温度控制到加热元件温度控制的切换，或反之亦然。此外，可以提供的是，利用根据权利要求1至9中任一项所述的设备来实施方法。此外，本发明涉及具有权利要求12的特征的血液处理设备。因此，提供的血液处理设备包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的设备。特别地，血液处理设备可以是透析机或腹膜透析机。另外，可以提供的是，通过血液处理设备可以实施根据权利要求10或11中任一项所述的方法。附图说明现将通过参考附图中示出的示例性实施例详细说明本发明的进一步细节和优点，其中，图1示出了控制逻辑的示意图；图2示出了根据本发明的控制的第一电路框图；图3示出了根据本发明第二实施例的控制的另一个电路框图；以及图4示出了根据本发明的用于加热医用液体（这里是透析液）的设备的示意图。具体实施方式图1示出了根据本发明的控制逻辑的示意图。在透析液的输送期间，即在条件Q﹥0期间，实现对液体温度的控制，在图1中通过R1指定。如果发生条件Q=0，即没有更多透析液F输送，则系统切换到加热板温度的控制。在图1中，加热板温度的控制的这种条件通过R2指定。因此加热元件20（参照图2至图4）的控制针对透析液的流动条件。如果存在透析液的输送条件，则控制单元将最初的液体温度作为测定量，将测定量与指定的设定温度比较并且相应地驱动加热元件。如果存在液体输送停滞，则控制器将加热元件20的测量温度作为测定量，将测定量与加热元件20的指定的设定温度比较并且相应地驱动加热元件20。在这情况下，进一步的校正因子可以被包含在控制中。合适的加热元件尤其包括电阻加热器、辐射源（例如红外辐射源或微波辐射源）和珀耳帖元件。如果没有流动通过加热器，则将液体温度的控制变成加热板温度的控制。加热板温度可以调整到例如42℃或46℃的值，以便在任何情况下避免由于当液压泵重新启动时液体超温引起的警报。然而，特别是当使用一次性用品时加热板温度也可以高于此值，因为所使用的塑料材料的低热传导性，该温度不会完全地到达液体。通过使用珀耳帖元件，也可有利地实现加热板冷却，以便可以加速达到加热板的设定温度。在一次性用品或也在永久性安装线路中控制液体温度是可能的。为了监测输送条件，可以实现通过液体通道的流量的直接测量或可以实现操作和/或保护系统的指定值的使用以用于触发控制量的切换。图2示意性示出了用于加热医用液体F的设备10的第一实施例的控制电路。如图2所示，监测流速Q，即关于是否存在条件Q﹥0。控制和/或调节单元15这里通过控制器15实现。如果是这种情况，则通过控制器15将加热器20调整到液体F的设定温度SF。如果不再满足条件Q﹥0，则通过控制器15实现到加热板20的设定温度SH的调整，使得液体F不被加热器20过度加热。加热板的温度以TH表示，液体温度以TF表示。图3示出了根据本发明的控制的另一种结构。这里也监测条件Q﹥0。然而，这里提供了用于液体温度TF的控制R1的单独的控制器110和用于加热板温度TH的控制R2的单独的控制器120，可通过控制器110和控制器120分别调整加热器20以相应地用于加热液体F。在这里，控制器110和120形成了控制和/或调节单元15。如果存在条件Q﹥0，则实现通过控制器110的控制。如果发生条件Q=0，则实现通过控制器120对加热器20的控制，以便实现对加热板温度TH的控制R2。图4示出了用于加热流过液体通道50的透析液F的本发明的设备10的示意图，其中加热器20设置有流速Q和入口温度Tin。通过第一温度传感器T1实现加热板温度的检测，加热板温度被传送至控制和/或调节单元15。通过另一温度传感器T2实现液体通道50的下游的透析液F的另一温度检测，其中在温度传感器T2确定的温度Tout同样被传送至控制和/或调节单元15。未图示的泵可以位于液体通道50或加热器20的上游或下游。此外，可以提供的是，实现液体F的入口温度（即温度Tin）的测量，并且进一步实现流量Q的测量。例如可以这样实现流量Q的测量，即确定输送液体F的蠕动软管泵的旋转速度并且将其传送至控制和/或调节单元15。