血液处理装置、控制方法及计算机程序的制作方法
【专利摘要】公开了一种用于体外血液处理的血液处理装置(100)。该装置包括：用于连接至病人的动脉管路(102)和静脉管路(104)，其中，在动脉管路(102)上布置有动脉夹具(106)以选择性地夹紧和松开动脉管路(102)；动脉腔(110)，用于连接至动脉管路；静脉腔(112)，用于连接至静脉管路；血液泵(116)，连接至动脉腔(110)并用于将血液经由血液处理设备(118)向静脉腔(112)提供；输注液体端口(120)，用于连接输注液体源；以及控制器(114)，被布置为控制该装置。还公开了用于控制该装置的方法以及用于该控制器的计算机程序。
【专利说明】血液处理装置、控制方法及计算机程序
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及一种血液处理装置、该装置的控制方法以及用于实现该控制方法的计算机程序。特别地，本发明涉及用于将血液处理装置的血液管路中的血液排空的方法。
【背景技术】
[0002]诸如血液透析装置之类的血液处理装置从病人身上收集血液，处理该血液并将血液返回给病人。因此，在处理期间病人需要连接至该装置。图1示意性示出了根据这些传统操作在处理操作期间用于体外血液处理的装置I。该装置I包括用于连接至病人的动脉管路2和静脉管路4。动脉夹具6可以被布置为选择性地夹紧或松开动脉管路2。动脉管路2连接至动脉腔10，静脉管路4连接至静脉腔12。这里，与“夹具”、“管路”以及“腔”相结合地使用术语“静脉”和“动脉”是因为它们在与病人连接时的关联性，而不应当被理解为病人血管的一部分。该动脉和静脉腔10、12的目的是形成血液缓存器，使得在操作期间动脉管路和静脉管路2、4填充以血液。例如蠕动泵之类的血液泵16连接至动脉腔10并且被布置为将血液从动脉腔10经由血液处理设备18向静脉腔12提供。还存在输注液体端口20,该输注液体端口 20被布置为从输注液体源经由输注液体输入22提供输注液体,该输注液体输入22可以被布置在血液处理设备18和静脉腔12之间的管路处。静脉管路4还可以设置有静脉夹具8，该静脉夹具8用于选择性地夹紧或松开静脉管路4。还可以在装置I中设置一个或多个传感器，例如位于动脉管路2上的压力传感器28。装置I还可以包括控制器14，该控制器14用于控制装置I的任何可控元件6、8、16、20，并从装置I的传感器28接收测量信号。因而，使用动脉管路和静脉管路2、4执行与病人的连接，动脉管路和静脉管路2、4可以连接至病人处的各个针。当处理完成时，很明显病人应当断开连接。为了合适地断开连接，执行血液归还过程。图2示意性示出在血液归还操作期间传统的用于体外血液处理的装置I。通常，操作者断开静脉管路2与病人的连接，并将动脉管路连接至盐水溶液源管路23，该盐水溶液源管路23连接至例如盐水溶液袋或诊所的盐水溶液源管路的盐水溶液端口 20。通常将从输注液体端口 20至输注液体输入22的连接去除，并且关闭输注液体输入，例如通过夹具21夹紧。然后通过运行该装置的泵执行血液归还过程以将血液归还给病人。之后，断开静脉管路的连接。因而，执行首先在病人处、然后在装置处、然后又在病人处的多个操作。此外，当断开动脉管路的连接时，操作者面临着与病人的血液接触的风险，这可以被视为安全问题。
[0003]需要提供一种高效而且安全的断开连接的方式。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是至少缓解上述问题。本发明是基于如下理解:通过对装置进行调整，使得操作者工作起来效率更高，而且可以使得操作者较少面临血液接触风险。
[0005]根据第一方面，提供了一种用于体外血液处理的血液处理装置。该装置包括:动脉管路和静脉管路，用于连接至病人。在所述动脉管路上布置有动脉夹具以选择性地夹紧和松开所述动脉管路。还有:动脉腔，连接至所述动脉管路；静脉腔，连接至所述静脉管路；血液泵，连接至动脉腔，并被布置为将血液从所述动脉腔经由血液处理设备向所述静脉腔提供。输注液体端口被布置为连接输注液体源。控制器被布置为在血液归还操作时控制血液归还操作的第一到第四阶段。
[0006]血液归还操作的第一阶段包括控制操作:确认动脉管路填充以血液，然后将动脉管路夹具设定为夹紧状态，其中，使所述血液归还操作进入血液归还操作的第二阶段。
[0007]血液归还操作的第二阶段包括控制操作:将来自输注液体端口的液体输注到所述动脉腔，以及在所述动脉管路夹具被控制为处于夹紧状态时，控制血液泵以及供应的输注液体以在动脉管路中施加正压，使得通过通过所述血液泵的驱动控制经由静脉管路将血液归还给病人。当静脉管路中的血液已经被归还给病人时，使血液归还操作进入血液归还操作的第二阶段。
[0008]血液归还操作的第三阶段包括控制操作:通过监测确认在所述动脉管路中不存在空气，其中，当确认在所述动脉管路中不存在空气时，使血液归还操作进入血液归还操作的第四阶段。
[0009]血液归还操作的第四阶段包括控制操作:将动脉管路夹具设定为松开状态；以及将血液泵设定为阻塞状态；然后将输注液体输注到所述动脉腔中，使得所述动脉管路中的血液归还给病人。
[0010]确认所述动脉管路中填充以血液的控制操作可以包括:将所述动脉管路夹具初始设定为处于松开状态；然后控制所述血液泵在所述动脉腔中施加负压，从而抽吸所述动脉管路的体积，然后将所述动脉管路夹具设定为夹紧状态。
[0011]确认在所述动脉管路中不存在空气的控制操作可以包括:在所述动脉管路夹具处于夹紧状态下，通过借助于所述血液泵的控制在所述动脉管路中施加压力以及借助于压力传感器监测所述动脉管路中的压力，利用测试确定所述动脉管路的压缩特性。
[0012]监测所述动脉管路中的压力可以包括:在使所述动脉腔的体积变化通过所述血液泵的控制而抽吸的预定体积之前的压力采样和之后的压力采样，以及应用波义耳定律来确定在所述动脉管路中是否存在任何空气。
[0013]向所述动脉腔输注液体可以包括:通过所述控制器控制输注泵以将输注液体经由连接至所述动脉腔的服务管路提供到所述动脉腔中。
[0014]所述装置可以包括被控制器控制的用户界面瓜，其中，VI被布置为当血液处理操作完成时使能血液归还按钮，并且在操作者启动血液归还按钮时，所述控制器被配置为激活血液归还操作。瓜可以被布置为，当血液归还按钮被使能时，向操作者提供指令以将来自输注液体端口的出口连接器连接至与所述动脉腔连接的动脉服务管路。瓜可以包括触摸屏，所述血液归还按钮可以是呈现在所述触摸屏上的软按钮。
[0015]所述装置可以是血液透析装置，所述血液处理设备可以是透析器。
[0016]根据第二方面，提供了一种用于体外血液处理的血液处理装置的控制方法，其中，所述装置包括:动脉管路和静脉管路，用于连接至病人，其中，在所述动脉管路上布置有动脉夹具以选择性地夹紧和松开所述动脉管路；动脉腔，连接至所述动脉管路；静脉腔，连接至所述静脉管路；血液泵，连接至动脉腔，并用于将血液经由血液处理设备向所述静脉腔提供；以及输注液体端口，用于连接输注液体源。所述方法包括对于控制操作的第一到第四阶段的控制。
[0017]控制操作的第一阶段包括:确认动脉管路填充以血液；然后将动脉管路夹具设定为夹紧状态；然后使所述操作进入所述操作的第二阶段。
[0018]控制操作的第二阶段包括:将来自输注液体端口的输注液体输注到所述动脉腔中；以及在动脉管路夹具处于夹紧状态时，控制血液泵以及供应的输注液体以在动脉管路中施加正压，使得通过驱动血液泵控制实现通过静脉管路的液体流；以及当所述静脉管路的血液排空时，使所述操作进入所述操作的第三阶段。
[0019]控制操作的第三阶段包括:通过监测确认在所述动脉管路中不存在空气；以及当确认在所述动脉管路中不存在空气时，使所述操作进入所述操作的第四阶段
[0020]控制操作的第四阶段包括:将动脉管路夹具设定为松开状态；以及将血液泵设定为阻塞状态；然后将输注液体输注到所述动脉腔中，使得所述动脉管路中的血液排空。
[0021]确认所述动脉管路中填充以血液可以包括:将所述动脉管路夹具初始设定为处于松开状态；然后控制所述血液泵以在所述动脉腔中施加负压，从而抽吸所述动脉管路的体积，然后将所述动脉管路夹具设定为夹紧状态。
[0022]确认所述动脉管路中不存在空气可以包括:在所述动脉管路夹具处于夹紧状态下，通过借助于控制血液泵在所述动脉管路中施加压力以及监测所述动脉管路中的压力，利用测试确定所述动脉管路的压缩特性。在使所述动脉腔的体积改变通过所述血液泵的控制而抽吸的预定体积之前和之后可以执行动脉管路中压力的监测，并且确定然后可以包括应用波义耳定律来确定在所述动脉管路中是否存在任何空气。
[0023]向所述动脉腔输注液体可以包括:将输注液体经由连接至所述动脉腔的服务管路提供到所述动脉腔中。
[0024]所述装置可以包括用户接口 UI，并且所述方法还可以包括:当血液处理操作完成时，使能所述Π上的血液归还按钮；在操作者启动所述血液归还按钮时，接收信号；以及在接收到所述信号时，激活多个操作的控制。所述方法还可以包括:当血液归还按钮被使能时，通过Π向操作者提供指令以将来自输注液体端口的出口连接器连接至与所述动脉腔连接的动脉服务管路。
[0025]所述Π可以包括屏幕，且使能所述血液归还按钮包括将所述血液归还按钮呈现为所述屏幕上的软按钮。
[0026]根据第三方面，提供了一种计算机程序，包括计算机程序代码装置，当所述程序运行在用于体外血液处理的血液处理装置的控制器的处理器上时，所述代码装置用于执行根据第二方面的方法。
[0027]根据其他方面，提供了用于体外血液处理的装置及用于控制该装置的方法，其中该装置包括:动脉管路和静脉管路，用于连接至病人，其中，在所述动脉管路上布置有动脉夹具以选择性地夹紧和松开所述动脉管路；动脉腔，连接至所述动脉管路；静脉腔，连接至所述静脉管路；血液泵，连接至动脉腔，并用于将血液经由血液处理设备向所述静脉腔提供；以及输注液体端口，用于连接输注液体源。为了排空动脉管路中的血液,例如将血液归还给病人，所述控制包括控制操作的一个阶段，包括:通过监测确认在动脉管路中不存在空气，以及当确认在动脉管路中不存在空气时使该操作进入该操作的另一阶段。然后，控制该操作的另一阶段包括:将动脉管路夹具设定为松开状态，并将血液泵设定为阻塞状态，然后将输注液体输注进入动脉腔中，使得动脉管路中的血液排空。
[0028]根据另一方面，提供了一种用于体外血液处理的血液处理装置，包括:动脉管路和静脉管路，用于连接至病人，其中，在所述动脉管路上布置有动脉夹具以选择性地夹紧和松开所述动脉管路；血液泵，连接至动脉管路，并布置为将血液从动脉管路经由血液处理设备向所述静脉管路提供；输注液体端口，用于连接输注液体源；以及控制器，被布置为在血液归还操作时:控制血液归还操作的一阶段，包括控制操作:将液体从输注液体端口输注进入动脉腔中，并且包括在所述动脉管路夹具被控制为处于夹紧状态时控制血液泵以及供应的输注液体来在动脉管路中施加正压以使得血液经由静脉管路归还给病人；控制血液归还操作的一阶段，包括控制操作:将动脉管路夹具设定为松开状态并将血液泵设定为阻塞状态，然后将输注液体输注进入动脉腔中，使得动脉管路中的血液归还给病人。
[0029]在一方面中，控制器被布置为控制血液归还操作的一阶段，所述阶段包括控制操作:确认动脉管路填充以血液，然后将动脉管路夹具设定为夹紧状态，其中，使所述血液归还操作进入将血液经由静脉管路归还给病人。
[0030]在一方面中，控制器被布置为控制血液归还操作的一阶段，所述阶段包括通过监测确认在动脉管路中不存在空气的控制操作。
[0031]在一方面中，控制器被布置为，使血液归还操作进入将血液经由静脉管路和/或当确认在动脉管路中不存在空气时通过动脉管路归还给病人。
[0032]在一方面中，确认所述动脉管路中填充以血液的控制操作包括:将所述动脉管路夹具初始设定为处于松开状态；然后控制所述血液泵以在所述动脉腔中施加负压，从而抽吸所述动脉管路的体积，然后将所述动脉管路夹具设定为夹紧状态。
[0033]在一方面中，处于阻塞状态的所述血液泵阻止朝向所述血液处理设备的流。
[0034]在一方面中，为了在所述动脉管路和腔中施加正压，提供比所述血液泵抽吸的体积更高体积的输注液体，或者提供具有至少与所述血液泵抽吸的体积一样高体积的输注液体。
[0035]在一方面中，用于确认所述动脉管路填充以血液的控制操作包括超声测量方法。
[0036]在一方面中，用于确认所述动脉管路填充以血液的控制操作依赖于在操作之前从利用所述装置执行的过程可以获得的信息。
[0037]在一方面中，所述动脉管路中的正压大约是50mmHg。
[0038]在一方面中，通过获知回路的体积并获知所述血液泵已经提供的体积，来进行确定所述静脉管路中的血液何时已经被归还给病人。
[0039]在一方面中，确定所述静脉管路中的血液何时已经被归还给病人包括确定在所述静脉管路的预定位置处不存在血液。
[0040]在一方面中，所述控制器被布置为向操作者提供指令以将来自所述输注液体端口的出口连接器连接至所述服务管路。
[0041]实施例中的一个或多个提供的该装置的操作者将体验到的优点在于，由该装置来维护该血液归还过程，并且正常情况下不需要重新连接，从而，除了效率高之外，还提供了更安全的处理，极大地减少了污染风险。
[0042]实施例中的一个或多个提供的优点在于，由于可以避免使用传统的成本较高的空气检测器，因而可以提高所用的设备的鲁棒性和/或经济性。
[0043]本发明的其他目的、特征和优点将从以下详细公开内容、所附从属权利要求以及附图中变得显然。通常，权利要求中使用的所有术语都应当根据它们在本领域中的通常含义来理解，除非在本文中明确地进行了其他限定。当提到“一 / 一个/该[元件、设备、组件、装置、步骤等]”时，应当以开放方式理解为指代所述元件、设备、组件、装置、步骤等的至少一个实例，除非另外进行了明确的说明。本文公开的任何方法的步骤不是必须严格按照所公开的顺序来执行，除非明确进行了说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]参照附图，通过本发明优选实施例的以下示意性的非限制性的详细描述，将更好地理解本发明的以上以及其他目的、特征和优点。
[0045]图1示意性示出了根据传统操作在处理操作期间用于体外血液处理的传统装置。
[0046]图2示意性示出血液归还操作期间用于体外血液处理的传统装置。
[0047]图3示意性示出根据实施例的用于体外血液处理的装置的结构。
[0048]图4是示出根据实施例的用于体外血液处理的装置的控制的流程图。
[0049]图5示意性示出根据一部分血液归还操作的实施例的用于体外血液处理的装置的操作。
[0050]图6示意性示出根据一部分血液归还操作的实施例的用于体外血液处理的装置的操作。
[0051]图7示意性示出根据一部分血液归还操作的实施例的用于体外血液处理的装置的操作。
[0052]图8示意性示出根据一部分血液归还操作的实施例的用于体外血液处理的装置的操作。
[0053]图9是示出根据实施例的用于确认动脉管路填充以血液的流程图。
[0054]图10是示出根据实施例的归还静脉管路的血液的流程图。
[0055]图11是示出根据实施例的用于确认动脉管路中不存在空气的流程图。
[0056]图12是示出根据实施例的归还动脉管路中的血液的流程图。
[0057]图13是示出根据实施例的用于体外血液处理的装置的用户界面控制的流程图。
[0058]图14示意性示出用于存储计算机程序的计算机可读介质以及处理器，该计算机程序用于控制用于体外血液处理的装置，计算机程序可以被下载到处理器上并被处理器执行，以控制根据实施例的用于体外血液处理的装置。
【具体实施方式】
[0059]图3示意性示出根据实施例的用于体外血液处理的装置100的结构。该装置100包括用于连接至病人的动脉管路102和静脉管路104。动脉夹具106可以被布置为选择性地夹紧或松开动脉管路102。动脉管路102连接至动脉腔110，静脉管路104连接至静脉腔112。这里，与“夹紧”、“管路”以及“腔”相结合地使用术语“静脉”和“动脉”是因为它们在与病人连接时的关联性，而不应当被理解为病人血管的一部分。该动脉和静脉腔110、112的目的是形成血液缓存器，使得在操作期间动脉管路和静脉管路2、4填充以血液。例如蠕动泵之类的血液泵116连接至动脉腔110并且被布置为将血液从动脉腔110经由血液处理设备118向静脉腔112提供。另外，存在输注液体端口 120，该输注液体端口 120被布置为从输注液体源提供输注液体。如同在传统装置I中那样，可以经由输注液体输入122提供输注液体，该输注液体输入122可以被布置在血液处理设备118和静脉腔112之间的管路处。然而，这里输注液体是经由连接至服务管路126的输注液体管路124提供的，使得可以将输注液体提供给动脉腔110。静脉管路104还可以设置有静脉夹具108，以选择性地夹紧或松开静脉管路104。还可以在装置100中设置一个或多个传感器，例如位于动脉管路102上的压力传感器128。装置100还可以包括控制器114，该控制器114用于控制装置100的任何可控元件106、108、116、120，并从装置100的传感器128接收测量信号。特别地，控制器114被布置为通过应用四个阶段而在血液归还期间控制装置100，使得操作者仅需要启动血液归还，而装置100执行完整的血液归还而无需操作者在归还期间重新连接动脉管路或静脉管路102、104中的任何一个，从而不会面临与病人的血液接触的风险。装置100的结构就是为此而提供的，加之装置100的特定控制模式，这是可行的。该控制模式包括控制器根据下文阐述的阶段来控制装置100的可控元件:
[0060]在第一阶段，控制器确认动脉管路填充以血液。这可以通过在动脉夹具106处于松开状态时控制血液泵116在动脉腔110中施加负压来完成。从而，动脉管路102被抽吸，这是通过驱动血液泵116以抽吸至少与动脉管路102的体积对应的体积来执行的。之后，控制动脉夹具106被设定为夹紧状态。因为自从就在血液归还之前合理地进行的处理以来，预期动脉管路102填充以血液，因此该阶段可能看起来有些多余。然而，该阶段的目的在于确认在处理和血液归还之间没有空气进入到动脉管路102 (例如，操作者误将动脉管路从病人身上移开以根据传统方式连接动脉管路)。为了确保在第一阶段之后动脉管路102填充以血液，即，在动脉管路102中没有空气，控制器114可以通过使得夹具106处于夹紧状态下驱动血液泵来控制装置100。然后，控制器114可以通过借助应用于动脉管路处的压力传感器128监测动脉管路102中的压力来确定动脉管路102内所含物质的压缩特性。通过波义耳定律(Boyle’ s law)，可以利用动脉管路102中的压力波动来确定在动脉管路102中是否存在任何空气，或者是否仅存在液体。因而，通过考虑血液泵116抽吸的体积以及压力波动，可以进行该确定。例如考虑如果在血液归还之前动脉管路102被误从病人身上断开连接，虽然有与动脉管路102对应的体积的抽吸(动脉管路102在断开连接时可抽吸空气)，然而通过该方式可以检测动脉管路102中空气的存在。在没有如上说明的所述体积的抽吸情况下也可以使用该方法。进一步，可以执行压力波动，如果没有检测到空气，则该过程可进行到第二阶段，如下文所述，或者如果检测到任何空气，则该过程可以进行抽吸从而努力去除空气，以及并且可以利用压力波动测试进行复查。如果(仍然)检测到有空气，则如同本领域惯常做的，当然要生成检测警报。
[0061]在第一阶段之后发生的第二阶段期间，控制器114控制输注液体从输注液体端口120输注到动脉腔110。通过连接至服务管路126的输注液体管路124，这是可行的。控制器114还控制血液泵116驱动并因而在动脉管路102和动脉腔110中施加正压，动脉管路102使其动脉夹具106处于夹紧状态。从而，通过静脉管路104将血液归还给病人。为了实现动脉管路和腔体102、110中的正压，提供比血液泵116抽吸的体积更高体积的输注液体，或者提供至少与血液泵116抽吸的体积一样高体积的输注液体。通过夹具106和正压使得动脉管路102中存在的血液保持在那里。从而，通过用输注液体进行替换，将血液从包括动脉腔110、血液泵116、血液泵116和血液处理设备118之间的连接部、血液处理设备118以及静脉管路104的回路排空。因而，当最终将静脉管路104的血液归还，从而将上述提及的回路的血液归还时，该过程继续进行下文所述的第三阶段。
[0062]在第三阶段期间，执行是否存在任何空气的检查，并且如果确认没有空气则该过程准备进入第四阶段。因而，应当指出，该第三阶段与第一和第二阶段的时间关系不必是顺序的，而第三和第四阶段之间的时间关系是关键的，因为在第四阶段期间将动脉管路102中的血液归还，从而那时在动脉管路102中不应当存在空气。然而，就在第四阶段之前执行该检查是有益的，从而确认在此之间没有任何事件导致任何空气进入动脉管路。可以如上所述通过监测压力波动来执行该检查。
[0063]在第一、第二和第三阶段之后发生的第四阶段期间，控制器114控制动脉夹具106处于松开状态并控制血液泵116处于阻塞状态。因而，假设血液泵116阻止朝向血液处理设备118的流。然后，控制器控制输注液体从输注液体端口 120至动脉腔110的输注。由于向血液处理设备118的流动路径被阻挡，并且唯一的流体出口是通过动脉管路102，因而动脉管路中的血液被归还相应的输注体积。从而，将所有的血液归还给病人而不需要任何重新连接管路，并且不存在由于归还过程处理而导致的操作者与病人的血液接触的风险。
[0064]当归还完成时，可以将病人断开连接。
[0065]血液处理装置100可以包括用户接口 UI 130，该用户接口 UI 130被布置为向操作者提供信息并从操作者接收指令，例如设定、操作者控制命令等。根据装置设计，该UI可以包括不同的输入和输出装置。该输入装置可以例如包括针对不同功能的专用按键或按钮，或者可以根据装置100的状态给物理按键或按钮分配不同功能，其中对于所述按键或按钮优选地指示实际功能。该UI 130还可以是所谓的图形用户界面GUI，其中，可以使得与操作者交互信息的分配自由度提升。使用用于GUI的触摸屏进一步增强了与操作者的信息交互，其中，所谓的软按键可以设置有用于装置100的当前状态的相关按键。
[0066]被控制器114控制的Π 130可以被布置为使能血液归还按键或按钮。当血液处理操作完成并且血液将被归还时该按键或按钮被使能。以上所阐述的通过控制器控制血液归还而无需操作者重新连接任何管路的布置方式允许真正的按钮点击归还特征，即，操作者仅与UI或GUI 130交互来启动并执行血液归还。如果需要操作者执行任何进一步的动作，例如确认来自输注液体端口 120的出口连接器连接至动脉服务管路126，则关于该动作的指令可以通过Π或⑶I 130来提供。因而，当操作者启动血液归还按键或按钮(可以是专用物理按键或按钮)、基于装置100的状态被分配血液归还功能的物理按键或按钮、或通过⑶I提供的软按键或按钮(可能位于触摸屏上)时，如上所述启动并执行具有四个阶段的血液归还过程。之后，操作者可以断开病人的连接。
[0067]如上所述，本发明的主旨在于提供用于自动血液归还的装置结构。该装置结构包括控制器114，控制器114使得该装置能够根据以上所述的原理运行。当考虑将被控制的功能时，控制器114的设计者实现一种方法，根据该方法装置100被控制从而实现装置100的期望功能。图4是示出这种根据实施例的用于控制体外血液处理的装置100的控制方法的流程图。确定400动脉管路102中填充以血液。
[0068]如图9所示，可以通过将动脉管路夹具106设定900为处于松开状态并控制902血液泵116在动脉腔110中施加负压(这可以通过如图6中血液泵116处的箭头所指示的那样驱动血液泵116来执行)来执行该确认400，其中，如通过图6中动脉管路102处的箭头所示，实现了动脉管路102中的流。这优选地执行为使得至少对应于动脉管路102的体积被抽吸。然后，如图7所示，将动脉管路夹具106设定904为夹紧状态。确定400的其他方式可以是不同的测量方法，例如，超声(其中，动脉管路102中所含的物质被监测)，或者依赖于操作之前通过装置100执行的过程可以获得的信息。
[0069]当确认动脉管路102中填充以血液(即，没有空气)并且被动脉管路夹具106夹紧时，该控制器促使静脉管路104中的血液排空402。如上面参照装置100所阐述的，由于提供了从动脉腔110、经由血液泵116 (如图7中血液泵116处的箭头所示的那样被驱动)、血液处理设备118以及静脉腔112至动脉管路104的回路，因而可以使用经由服务管路126注入到动脉腔110中的输注液体来将该回路中的血液经由静脉管路104推出(如图7中静脉管路104处的箭头所示)，最终也将静脉管路104排空。因而，如图10所示，控制器114控制输注1000并控制1002血液泵，从而如上文所解释的推动液体。输注的控制1000和血液泵的控制1002之间的关系为使得维持动脉腔110中的正压。大约50mmHg的正压被认为是合适的。动脉管路102上的压力传感器128可以提供能够用于控制反馈的信号。一种用于确定静脉管路104何时排空血液的方式是，控制器114获知上文提及的回路的体积，并通过它对于血液泵116的控制获知已经提供的体积。另一种用于确定静脉管路104何时排空血液的方式是在回路中的预定位置处进行测量(例如通过光学方式或电学方式)，其中，确定在该位置处没有血液，并且通过获知从该位置到静脉管路的端部的体积而控制血液泵116完成排空402。当控制器114认为静脉管路104已经排空血液，则可以继续进行将血液从动脉管路102排空406。在至少在动脉管路排空过程406之前的时刻，控制器还进行检查以确认404在动脉管路102中没有空气。该确认404例如可以在静脉管路102排空之后且从而就在动脉管路的排空406开始之前执行，从而确认在其他操作步骤期间没有空气意外进入动脉管路中。这可以通过例如超声之类的空气测量来执行。然而，由于装置100的管路在处理之间被互换，因而与管路套件集成的传感器必须不能太昂贵，因而暗示了信号质量(即测量可靠性)可能对于价格合适的管路套件来说不是令人满意的。通过可交换管路套件进行测量的传感器还因为可交互管路套件和传感器之间的交互上的物理限制而有它们自身的问题。如上文所述，通过装置100的结构，可以提供用于确定在动脉管路中是否存在任何空气的有益方式。控制器114保持1100动脉管路夹具106处于夹紧状态并例如通过压力传感器128测量1102动脉管路102中的压力。然后，控制器114控制1104血液泵116抽吸预定体积。动脉管路102中的压力被再次测量1106，并且控制器114可以基于抽吸体积使用压力测量结果来确定在动脉管路102中是否存在任何空气。为此，可以使用波义耳定律来确定是否存在任何受限空气，即，动脉管路中的空气，波义耳定律规定，如果密闭系统内的温度保持不变，则给定质量的受限气体的绝对压强和体积成反比。从而，不需要包括用来感测可交换管路中的空气的传感器元件或者当将可交换管路插入到装置100中时不需要用于将传感器布置在可交换管路中的任何复杂布置。
[0070]如图12所示，动脉管路102的排空406包括将动脉管路夹具106设定1200为松开状态，并将血液泵116设定1202为阻塞状态(如图8所示)。然后，控制器114控制将输注液体输注1204到动脉腔110中。从而，该输注液体推动动脉管路102中的血液(如图8中的箭头所示)，使得动脉管路被排空406血液，从而血液基本上从装置100的管路中排空。从而，例如管路套件的管路可以基本上排空血液。
[0071]控制器114还可以被布置为控制Π 130并与Π 130交互。当到了管路排空血液时，即在血液处理之后，如图13所示，控制器114使能1300Π 130上的血液归还按键或按钮。如上文关于装置100所阐述的，该使能1300可以是专用按键或按钮等的使能。当UI 130被提供为屏幕(例如触摸屏)上的⑶I时，使能1300包括将血液归还按键或按钮呈现为屏幕上的软按键或按钮。然后，在操作者启动血液归还按键或按钮时控制器114接收1302来自Π的信号，其中，在接收到信号时，控制器114激活1304用于排空管路的操作400、402、404、406。另外，可选的是，控制器114和UI 130可以通过UI 130的屏幕向操作者提供指令，以将来自输注液体端口 120的出口连接器连接至服务管路126。当血液归还按键或按钮被使能时，可以还基于用于提供关于服务管路126是否已经连接至液体端口 120的信号的传感器输入来执行该指令。
[0072]根据本发明的方法适用于借助处理装置实现，诸如计算机和/或处理器，尤其在用于体外血液处理的装置100的控制器114是包括处理装置、处理器、或基于计算机程序执行其动作的计算机的的数字控制器的情况下。因而，提供了计算机程序，该计算机程序包括指令，该指令被安排为使处理装置、处理器或计算机执行根据参照图4、图9到图13描述的任一实施例的任一方法的步骤。该计算机程序优选地包括程序代码，该程序代码存储在计算机可读介质1400上，如图14所示，该计算机可读介质1400可以被处理装置、处理器或计算机1402加载和执行以使其分别执行根据本发明的实施例的方法，优选地如参照图4、图9到图13描述的任一实施例。计算机1402和计算机程序产品1400可以被安排为顺序执行程序代码，其中，所述方法中任一方法的动作被逐步执行。该处理装置、处理器或计算机1402优选的是通常所称的嵌入式系统。因而，图14中所示出的计算机可读介质1400和计算机1402应当被解释为仅用于示意性目的以提供对于原理的理解，而不应当被解释为对于元件的任何直接图示说明。
[0073]上文参照数个实施例主要描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，除了上述公开的实施例之外的其他实施例可以等同地落入所附专利权利要求所限定的本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种用于体外血液处理的血液处理装置(100)，包括: 动脉管路(102)和静脉管路(104)，用于连接至病人，其中，在所述动脉管路(102)上布置有动脉夹具(106)以选择性地夹紧和松开所述动脉管路(102)； 动脉腔(110)，连接至所述动脉管路； 静脉腔(112)，连接至所述静脉管路； 血液泵(116)，连接至所述动脉腔(110)并被布置为将血液从所述动脉腔经由血液处理设备(118)向所述静脉腔(112)提供； 输注液体端口(120)，用于连接输注液体源；以及 控制器(114),被布置为在血液归还操作时执行: 控制血液归还操作的第一阶段，包括控制操作:确认所述动脉管路(102)填充以血液，以及然后将所述动脉管路夹具(106)设定为夹紧状态，其中使所述血液归还操作进入血液归还操作的第二阶段； 控制所述血液归还操作的所述第二阶段，包括控制操作: 将来自所述输注液体端口(120)的液体输注到所述动脉腔(110);以及在所述动脉管路夹具(106)被控制为处于夹紧状态时，控制所述血液泵(116)以及供应的输注液体以在所述动脉管路(102)中施加正压，使得通过所述血液泵(116)的驱动控制将血液经由所述静脉管路(104)归还给病人； 其中，当所述静脉管路(104)的血液已经被归还给病人时，使所述血液归还操作进入所述血液归还操作的第三阶段； 控制所述血液归还操作的所述第三阶段，包括控制操作:通过监测确认在所述动脉管路(102)中不存在空气，其中当确认在所述动脉管路(102)中不存在空气时，使所述血液归还操作进入所述血液归还操作的第四阶段； 控制血液归还操作的第四阶段，包括控制操作: 将所述动脉管路夹具(106)设定为松开状态；以及 将所述血液泵(116)设定为阻塞状态；以及然后 将输注液体输注进入所述动脉腔(110)中，使得所述动脉管路(102)中的血液归还给病人。
2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中确认所述动脉管路(102)填充以血液的所述控制操作包括: 将所述动脉管路夹具(106)初始设定为处于松开状态；以及然后控制所述血液泵(116)在所述动脉腔(110)中施加负压，从而抽吸所述动脉管路(102)的体积，以及然后 将所述动脉管路夹具(106)设定为夹紧状态。
3.根据权利要求1或2所述的装置(100)，其中确认在所述动脉管路(102)中不存在空气的控制操作包括:在所述动脉管路夹具(106)处于夹紧状态下，通过借助于所述血液泵(116)的控制在所述动脉管路(102)中施加压力以及借助于压力传感器(128)监测所述动脉管路(102)中的压力，利用测试确定所述动脉管路(102)的压缩特性。
4.根据权利要求3的装置(100)，其中，监测所述动脉管路(102)中的压力包括:在使所述动脉腔(110)的体积变化通过所述血液泵(116)的控制而抽吸的预定体积之前的压力采样和之后的压力采样，以及应用波义耳定律来确定在所述动脉管路(102)中是否存在任何空气。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的装置(100)，其中，输注液体到所述动脉腔(I1)包括:通过所述控制器(114)控制输注泵从而将输注液体经由连接至所述动脉腔(110)的服务管路(126)提供到所述动脉腔(110)中。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置(100)，包括通过控制器(114)控制的用户界面Π (130)，其中，所述Π (130)被布置为当血液处理操作完成时使能血液归还按钮，并且在操作者启动所述血液归还按钮时，所述控制器(114)被配置为激活所述血液归还操作。
7.根据权利要求6所述的装置(100)，其中，所述Π(130)被布置为当所述血液归还按钮被使能时向操作者提供指令以将来自输注液体端口的出口连接器连接至与所述动脉腔连接的动脉服务管路。
8.根据权利要求6或7所述的装置(100)，其中，所述UI(130)包括触摸屏，且所述血液归还按钮是呈现在所述触摸屏上的软按钮。
9.根据权利要求1到8中任一权利要求所述的装置(100)，其中，所述装置(100)是血液透析装置，且所述血液处理设备(118)是透析器。
10.一种计算机程序，包括计算机程序代码装置，当所述程序运行在用于体外血液处理的血液处理装置的控制器的处理器(1402)上时，所述代码装置用于执行用于体外血液处理的血液处理装置的控制方法的步骤，所述装置包括:动脉管路和静脉管路，用于连接至病人，其中，在所述动脉管路上布置有动脉夹具以选择性地夹紧和松开所述动脉管路；动脉腔，连接至所述动脉管路；静脉腔，连接至所述静脉管路；血液泵，连接至动脉腔，并用于将血液经由血液处理设备向所述静脉腔提供；以及输注液体端口，用于连接输注液体源；所述方法包括: 控制操作的第一阶段，包括: 确认(400)动脉管路填充以血液；然后 将动脉管路夹具设定为夹紧状态；然后 使所述操作进入所述操作的第二阶段； 控制血液归还操作的第二阶段，包括: 将来自输注液体端口的输注液体输注(1000)到所述动脉腔；以及在所述动脉管路夹具处于夹紧状态时，控制(1002)血液泵以及供应的输注液体以在动脉管路中施加正压，使得通过驱动血液泵实现(402)通过静脉管路的液体流； 当所述静脉管路的血液排空时，使所述操作进入所述操作的第三阶段； 控制所述操作的第三阶段，包括: 通过监测确认(404)在所述动脉管路中不存在空气；以及 当确认在所述动脉管路中不存在空气时，使所述操作进入所述操作的第四阶段； 控制所述操作的第四阶段，包括: 将动脉管路夹具设定(1200)为松开状态；以及 将血液泵设定(1202)为阻塞状态；然后 将输注液体输注(1204)到所述动脉腔中，使得所述动脉管路中的血液排空(406)。
11.根据权利要求10所述的程序，其中，确认(400)所述动脉管路填充以血液包括: 将所述动脉管路夹具初始设定(900)为处于松开状态；然后 控制(902)所述血液泵以在所述动脉腔中施加负压，从而抽吸所述动脉管路的体积，然后 将所述动脉管路夹具设定(904)为夹紧状态。
12.根据权利要求10或11所述的程序，其中，确认(404)所述动脉管路中不存在空气包括: 在所述动脉管路夹具处于夹紧状态下，通过借助于控制血液泵在所述动脉管路中施加(1104)压力以及监测所述动脉管路中的压力，利用测试确定(1108)所述动脉管路的压缩特性。
13.根据权利要求12所述的程序，其中，在使所述动脉腔的体积变化(1104)通过所述血液泵的控制而抽吸的预定体积之前(1102)和之后(1106)执行监测所述动脉管路中的压力，并且确定(1108)包括应用波义耳定律来来确定在所述动脉管路中是否存在任何空气。
14.根据权利要求10到13中任一权利要求所述的程序，其中，将液体输注(1000)到动脉腔包括:将输注液体经由连接至所述动脉腔的服务管路提供到所述动脉腔中。
15.根据权利要求10到14中任一权利要求所述的程序，其中，所述装置包括用户界面UI，并且所述方法还包括: 当血液处理操作完成时，使能(1300)所述Π上的血液归还按钮； 在操作者启动所述血液归还按钮时，接收(1302)信号；以及 在接收到所述信号时，激活(1304)对多个操作(400、402、404、406)的控制。
16.根据权利要求15所述的程序，还包括: 当血液归还按钮被使能(1300)时，通过所述Π向操作者提供(1301)指令以将来自输注液体端口的出口连接器连接至与所述动脉腔连接的动脉服务管路。
17.根据权利要求15或16所述的程序，其中，所述Π包括屏幕，使能(1300)所述血液归还按钮包括将所述血液归还按钮呈现为所述屏幕上的软按钮。
18.根据权利要求1到9中任一权利要求所述的装置(100)，其中，处于阻塞状态的所述血液泵(116)阻止朝向所述血液处理设备(118)的流。
19.根据权利要求1到9以及18中任一权利要求所述的装置(100)，其中，为了在所述动脉管路和腔(102、110a)中施加正压，提供比所述血液泵(116)抽吸的体积更高的体积的输注液体或者至少与所述血液泵(116)抽吸的体积一样高的体积的输注液体。
20.根据权利要求1、3到9以及18到19中任一权利要求所述的装置(100)，其中，确认所述动脉管路(102)填充以血液的所述控制操作包括超声测量方法。
21.根据权利要求1、3到9以及18到19中任一权利要求所述的装置(100)，其中确认所述动脉管路(102)填充以血液的所述控制操作依赖于在操作之前从利用所述装置(100)执行的过程可以获得的信息。
22.根据权利要求1到9以及18到21中任一权利要求所述的装置(100)，其中，所述动脉管路中的正压大约是50mmHg。
23.根据权利要求1到9以及18到22中任一权利要求所述的装置(100)，其中，通过获知回路的体积并获知所述血液泵(116)已经提供的体积，来进行确定所述静脉管路(104)的血液何时已经被归还给病人。
24.根据权利要求1到9以及18到23中任一权利要求所述的装置(100)，其中，确定所述静脉管路(104)中的血液何时已经被归还给病人包括确定在所述静脉管路(104)的预定位置处不存在血液。
25.根据权利要求1到9以及18到24中任一权利要求所述的装置(100)，其中，所述控制器被布置为向操作者提供指令以将来自所述输注液体端口(120)的出口连接器连接至服务管路(126)。
【文档编号】A61M1/36GK104334205SQ201380028000
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】莫罗·萨弗里蒂, 瓦莱里奥·拉米科尼 申请人:甘布罗伦迪亚股份公司