用于配制医学溶液的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于由至少一个液态的第一组分和至少一个液态的第二组分配制医学溶液的方法和设备，其中第一组分和第二组分分别借助于至少一个运送机构来运送，以便得到至少一个混合溶液。

背景技术：

从现有技术中已知的是，由两种组分配制透析溶液，所述组分中的一种是酸性浓缩物而另一种是碱性浓缩物。这两种组分的浓度必须被监控。在已知的仪器中这通过如下方式进行：针对所述组分中的每一种，结合温度测量设置电导率传感器以考虑电导率的温度相关性。

组分的运送，也就是说，浓缩物的运送，借助于浓缩物泵实现。如果所确定的电导率值偏离目标值，那么进行仪器报警。

如所说明的那样，组分的浓度，在下文中也称作“部分的组分”通常由各个电导率传感器检测，使得能够与浓度总和无关地，也就是说，与包含组分的混合溶液的浓度无关地，检测与相应的目标值的偏差。

这些已知的处理方法的缺点在于，针对每个组分需要一个传感器单元。必要时，使用用于测量混合溶液的电导率的另一传感器单元作为另外的保护系统，使得整体上产生相对复杂的构造。

技术实现要素：

本发明基于的目的是，相对于现有技术简化用于配制医学溶液并且尤其透析溶液的方法和设备，所述透析溶液例如是在血液透析中所使用的透析溶液。

该目的通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求9的特征的设备实现。

根据本发明提出，以如下方式运行运送机构：进行第一组分和第二组分的浓度调制，并且在至少一个，优选刚好一个测量位置处测量混合溶液的电导率或混合溶液的与电导率相关联的参数，其中浓度调制在目标状态中进行，使得产生对混合溶液的所测量的电导率的或混合溶液的与电导率相关联的参数的特定调制(目标调制)或不产生对混合溶液的所测量的电导率的或混合溶液的与电导率相关联的参数的调制。

由此，本发明基于如下基本思想：运送组分，例如碱性浓缩物和酸性浓缩物，使得混合溶液中的第一组分和第二组分的浓度随着时间是可变的。

能够进行至少两个组分的调制，使得电导率总和或与其相关联的浓度总和，即混合溶液的电导率或浓度，不具有调制，也就是说，在时间上是恒定的，或者具有完全确定的目标调制。

如果在对混合溶液的所测量的电导率或与其相关联的参数，例如混合溶液的浓度总和进行评估的过程中，确定该电导率或与其相关联的参数已被调制或关于其调制偏离特定的目标调制，那么能够推断出错误状态。该错误状态例如能够在于：一个或两个组分以过高或以过低的浓度存在于混合溶液中。

特别有利的是，第一和第二溶液的浓度调制以如下方式进行：在混合溶液中不出现电导率的或溶度的或与其相关联的参数的时间上的波动。如果随后偏离于所述目标状态地确定：电导率或与其相关联的参数被调制，也就是说，在时间上是不恒定的，那么能够推断出错误状态。

与之相应地，能够根据是否存在对混合溶液的所测量的值的调制来进行该值的评估。如果是这种情况，那么能够推断出错误状态。

相应的内容适用于如下情况：设定混合溶液的浓度总和、电导率等的完全特定的目标调制，所述目标调制表示目标状态，然后确定：实际的调制偏离特定的目标调制。在这种情况下也能够推断出错误状态。

在本发明的一个有利的设计方案中，能够根据错误状态的类型推断出如下组分，所述组分的浓度偏离期望值。由此，不仅普遍推断出错误状态，也就是说，推断出偏离目标状态的状态，而且能够确定：多个组分中的哪个组分以偏离目标值的浓度存在。

关于这一点要指出的是，本发明不局限于使用刚好两种溶液来配制混合溶液，而是也能够使用多于两种的溶液。

混合溶液能够是最终的、可给药的医学溶液，尤其透析溶液或者如下溶液，所述溶液仅在添加一种或多种另外的物质之后才成为最终的医学溶液，尤其透析溶液。

在病患未与用于配制溶液的设备连接的情况下，能够执行根据本发明的方法。本发明也包括如下情况：在病患连接到所述设备上时，就在线配制溶液而言执行所述方法。

第一组分能够是碱性浓缩物而第二组分能够是酸性浓缩物。碱性浓缩物具有＞7的ph值和缓冲剂，酸性浓缩物具有的＜7的ph值和生理上可兼容的酸。一种或两种浓缩物能够具有电解质并且可能具有渗透性。

本发明允许借助于唯一的电导率测量单元或仅一个唯一的传感器来监控部分的组分的生理特性，所述传感器适合于测量浓度或与该浓度或与电导率相关联的参数。此外，该单元或传感器能够用于监控混合溶液的电导率或浓度。

由此，本发明的一个有利的设计方案在于：不进行第一或第二组分的电导率或与电导率相关联的参数的测量，而是仅检测混合溶液的参数，尤其电导率。

优选地，不连续地运送组分经过测量位置，因为在本发明的一个优选的设计方案中能够从混合溶液的所测量的特性中推断出出现错误的组分。

优选提出，能够从一个或多个下述参数中确定哪些组分在其浓度方面偏离这些组分的期望值：

·对混合溶液的所测量的电导率的调制的幅度或对混合溶液的所测量的与电导率相关联的参数的调制的幅度；

·混合溶液的平均测量的电导率或混合溶液的所测量的与电导率相关联的参数的平均值；

·对混合溶液的所测量的电导率的调制相对于运送机构的激励(anregung)的相移，或对混合溶液的所测量的与电导率相关联的参数的调制相对于运送机构的激励的相移。

由此，对于最后提到的替选方案而言，针对组分检测执行器的或运送机构的激励，所述执行器/所述运送机构优选构成为泵。

在本发明的一个优选的设计方案中，正弦状地调制第一和第二组分的浓度。

本发明还涉及一种用于制造医学溶液的设备，其中所述设备具有：至少一个第一运送机构和至少一个第二运送机构，所述第一运送机构用于运送第一组分，所述第二运送机构用于运送第二组分；以及至少一个主管路，所述主管路与运送机构连接，使得组分通过运送机构运送到主管路中，以至于在主管路中产生至少一种混合溶液，其中设有至少一个，优选刚好一个用于测量主管路中的混合溶液的电导率或与电导率相关联的参数的传感器，并且运送机构构成为，使得浓度调制在设备的目标状态中进行，使得出现对混合溶液的所测量的电导率的特定的目标调制或出现对混合溶液的与电导率相关联的参数的特定的目标调制，或者不出现对混合溶液的所测量的电导率的调制或不出现对混合溶液的与电导率相关联的参数的调制。

优选地，所述设备具有至少一个评估单元，所述评估单元与传感器连接并且所述评估单元评估由传感器所检测的信号，其中评估单元构成为，使得如果确定有对混合溶液的所测量的电导率的调制或偏离于目标调制的调制或者如果确定有对混合溶液的所测量的与电导率相关联的参数的调制或偏离于目标调制的调制，那么推断出错误状态。

评估单元能够构成为，使得可根据错误状态的类型确定：哪些组分在其浓度方面偏离期望值。

如在上文中所说明的那样，优选设有刚好一个传感器，所述传感器用于测量混合溶液的电导率或与电导率相关联的参数。

优选弃用用于测量第一或第二组分的个体电导率或与电导率相关联的个体参数的传感器。

评估单元优选构成为，使得根据对所测量的电导率的调制的幅度，或根据对与电导率相关联的参数的调制的幅度，和/或根据平均测量的电导率，或根据与电导率相关联的参数的平均值，和/或根据对所测量的电导率的相对于运送机构的激励的相移或根据对与电导率相关联的参数的调制相对于运送机构的激励的相移，确定哪些组分在其浓度方面偏离这些组分的期望值。

为了与对运送机构的调制进行比较，设有相应的传感器或其他检测机构，所述传感器或其他检测机构检测所述调制，也就是说，泵的激励等。

在一个优选的实施方式中，正弦状地进行第一和第二组分的浓度调制。

本发明还涉及一种血液治疗设备，尤其透析机，优选用于执行血液透析治疗，其中血液治疗设备具有至少一个根据本发明的用于制造医学溶液的设备。

附图说明

本发明的其他细节和优点根据在附图中示出的实施例详细阐述。附图示出：

图1示出组分a和b的电导率总和以及组分a和b的单电导率占电导率总和的份额；

图2针对四种不同的状态a至c示出组分a和b的电导率总和以及组分a和b的单电导率占电导率总和的份额；以及

图3示出包括组分1至n的多组分系统的示意图，所述多组分系统具有用于测量混合溶液的电导率总和的电导率测量单元。

具体实施方式

从图1中可见电导率总和100的示意的时间曲线，也就是说，由组分a和b组成的混合溶液的电导率关于时间的曲线。此外，示出组分a和b的电导率的时间曲线(lf(电导率)组分a、lf组分b)，使得组分b的电导率的值(虚线示出)与组分a的电导率的值相加，以至于得出在时间上恒定的电导率总和100。

所述实施例涉及电导率的测量并且也可考虑用于测量任意其他参数。因此，本发明也包括混合溶液的任何其他与电导率或与浓度相关联的参数的测量，使得可推导出组分a和/或b的浓度或推导出其所含的物质。

从图1中可见，对组分a和b的泵运送进行调制，使得混合物的电导率总和100不具有调制，也就是说，在时间上是恒定的。由此，与电导率总和相关联的浓度总和在时间上是恒定的，而组分a和b在由这两种组分构成的混合溶液中的浓度在时间上变化。

在图1中示出的实施例中，部分的组分a和b的运送以相位移动π的方式和以相位恒定的方式来调制，使得浓度总和是恒定的或电导率总和不随着时间波动。

在图1中示出的浓度波动或电导率波动的幅度对于这两个组分a和b是相同的。

如果以如下为出发点：部分的组分，也就是说形成混合溶液或在该混合溶液中必要时存在于在溶剂，如尤其水中的组分a和b，，在混合溶液中具有浓度ca和cb，并且组分a和b在混合溶液中的单电导率或电导率份额是lfa(t)和lfb(t)，那么针对电导率的时间曲线在相对幅度fa和fb和ω调制的情况下得出：

lfa(t)＝ca(1+fasin(ωt))(1)

lfb(t)＝cb(1+fbsin(ωt))(2)

相对幅度是在混合溶液中的组分a或b的浓度波动的绝对幅度和浓度的平均值的商。

从优选力求实现的随着时间对浓度总和的或电导率总和进行调制的自由度中得出：

cafa＝-cbfb(3)

并且对fa求解：

fa＝-fb(cb/ca)(4)

如果将组分b的调制的相对幅度设置为0.5的值，那么进一步得出：

fa＝-0.5(cb/ca)＝-0.5fab(5)

其中fab＝cb/ca。

由此，直接从组分b和a在混合溶液中的力求实现的浓度比和组分b的相对幅度fb中得出组分a的相对幅度fa。

所测量的电导率总和，也就是说，由单个组分a和b组成的混合溶液的电导率，在目标状态中具有所期望的生理期望值或者与所期望的总浓度相关联，也就是说，与单个组分a和b的浓度的总和相关联。对于其中fb＝0.5的上述实例，因此从等式(1)、(2)和(5)中得出：

lfa(t)+lfb(t)＝ca(1-0.5(cb/ca)sin(ωt))+cb(1+0.5sin(ωt))＝ca+cb(6)

在混合溶液中的期望值ca和cb在时间上是恒定的，使得在电导率总和lfa(t)+lfb(t)方面也得出时间一致性。

如果组分a或b的份额偏离相应的期望值，那么引起对电导率总和的调制。根据哪些组分在其浓度方面偏离期望值，产生电导率总和的特定的调制，也就是说，电导率总和的测量产生具有特征性的指纹。由此，根据电导率总和的测量能够确定，哪些组分偏离期望值。

如果以如下为出发点：组分b在在混合溶液中关于其浓度不对应于期望值cb，而是仅具有值cb’，所述值是期望值cb的特定的一小部分1/α，那么得出：

cb'＝1/αcb(7)

由此，电导率总和在这种情况下不具有从等式(6)中得出的值，而是通过考虑等式(5)和(7)得出：

lfa(t)+lfb(t)＝ca(1-0.5(cb/ca)sin(ωt))+cb'(1+0.5sin(ωt))(8)

＝ca+1/αcb+(1/α-1)cb/2sin(ωt)(9)

由此，如果组分b的组分份额以因数1/α偏离期望值，那么在该实施例中，以振幅(1/α-1)cb/2对总浓度总和的电导率进行调制，也就是说，对由两种组分a和b构成的混合溶液的电导率进行调制。

平均的电导率总和在这种情况下与ca+1/αcb相对应或相关联。

如果以如下为出发点：组分a在其浓度方面不对应于期望值ca，而是仅具有值ca’，所述值是期望值ca的特定的一小部分1/β，那么得出：

ca'＝1/βca(10)

由此，电导率总和在这种情况下不具有由等式(6)得出的值，而是通过考虑等式(5)和(10)得出：

lfa(t)+lfb(t)＝1/βca(1-0.5(cb/ca)sin(ωt))+cb(1+0.5sin(ωt))(11)

＝1/βca+cb+(1-1/β)cb/2sin(ωt)(12)

由此，如果组分a以因数1/β偏离期望值，那么在该实施例中以幅度(1-1/β)cb/2对浓缩总和的电导率进行调制，也就是说，对由两种组分a和b构成的混合溶液的电导率进行调制。

平均的电导率总和在这种情况下与1/βca+cb相对应或相关联。

平均的电导率、其幅度和相对于组分输送的执行器激励的相位，识别浓度偏离期望值的组分。

如果组分占浓度总和的份额不同，那么也能够在组分中识别补偿性的偏离。

图2示出在状态a中的情况，达到组分a和b的所占份额的期望值。在这种情况下，混合溶液的电导率总和100和浓度总和不显示调制，也就是说，在时间上是恒定的。附图标记10和20表示部分的组分a(附图标记10)和b(附图标记20)的电导率或浓度占混合溶液的电导率100和浓度的份额的时间曲线。

在状态b中，达到组分b的期望值20，然而组分a的浓度10的实际值低于期望值。电导率总和100或浓度总和低于期望值并且随着组分a的偏离而以相移的方式被调制。

在状态c中，达到组分a的期望值10，然而组分b的浓度20的实际值低于期望值。电导率总和100或浓度总和低于期望值并且随着组分b的偏离以相移的方式调制。

在状态d中，这组分a和组分b的两个期望值均未达到。然而，偏离是补偿性的，也就是说，所占份额的总和对应于期望值，也就是说电导率总和100或浓度总和的平均值对应于期望值。

然而，在这种情况下电导率总和100或浓度总和也被调制，也就是说，在时间上是不恒定的。

由此，能够根据对被调制的浓度总和或电导率总和的分析进行组分a和b的浓度所占份额的偏离。

从所述分析中得出对浓度总和或电导率总和的调制相对于浓缩物运送泵的相位的相移。

浓度总和或电导率总和的平均期望值表明：偏离的组分过多运送或过少运送，也就是说，电导率总和的或浓度总和的所测量的平均值表明：偏离的组分的过多运送或过少运送。

因此，例如根据图2中的状态b不仅得知组分a以偏离期望值的浓度存在，而且也得知关于该组分存在过少运送。

图3示出以调制的方式运送组分1至n的浓度的运送的多组分系统。所有组分被运送到主管路h中，在所述主管路中存在唯一的电导率测量单元(lf单元)。相应的调制在频率和相位方面对于每个组分而言是特征性的。这些特征允许识别组分的偏离期望值的所占份额。

通过确定电导率总和或浓度总和的幅度相对于浓缩物运送泵的相位的相移，甚至能够确定组分的补偿性的偏离，所述偏离不引起平均的电导率总和或浓度总和的变化。

根据本发明，为了监控各个组分，也就是说部分的组分的所占的份额，仅需要单一的或唯一的电导率或浓度传感器或类似设备。组分经由以调制的方式进行运送的浓缩物泵被添加给主管路，在所述主管路中存在传感器。

代替电导率传感器或浓度传感器也能够使用任意其他允许推断出组分的浓度或电导率或推断出浓度总和或电导率总和的传感器。