具有用于执行透析膜的调节的控制单元的透析仪的制作方法

本发明涉及一种透析仪，该透析仪具有体外的血液回路，透析器和透析液回路，其中在体外的血液回路中设置有血液泵。
背景技术：
：为了开始透析治疗，例如血液透析治疗或血液透析滤过治疗，透析器对较大分子，尤其是白蛋白展现出非常高的渗透性。通过与特定的血液组成部分，尤其是血液蛋白质接触，透析膜被改变，使得极大地改善了对大蛋白质如白蛋白的筛滤作用。详细而言，由于白蛋白和其他血液组成部分淤积在透析膜上，形成了次级膜，所述次级膜引起对大蛋白质如白蛋白的如期望般更好的筛滤作用。该变化过程示意性地在图1中示出，其中上部的图示出了在治疗开始时具有膜孔2的膜1。在治疗的早期阶段中，血液3中的血浆蛋白质4于是在孔2周围和孔3中建立次级层5(中部的图)，直到达到稳定状态(下部的图)。在例如hdf疗法中上述膜调节的规格由取代率的水平和持续时间确定。置换率越高，膜的调节进行得越好并且越快。然而，沿透析器膜的局部过滤性能相差很大，因为局部跨膜压(tmp)和局部渗透压变化。这可以在图2中看到，该图示出了在血液侧的流体静力学的压力的变化曲线(pb，附图标记6)和在透析液侧的流体静力学的压力的变化曲线(pd，附图标记7)、渗透压的变化曲线(cop；附图标记8)和沿透析器膜的有效压力的变化曲线(pb-cop；附图标记9)。透析器的血液侧入口处的局部过滤是非常高的，而所述局部过滤沿着透析器或毛细管快速降低并且在透析器的出口处趋向零或甚至变为负(在这种情况下称为反过滤)。在血液侧入口(附图标记10)处的局部过滤的变化曲线和跨越经过透析膜(附图标记11)的路段的整个过滤的变化曲线在图3中示出。在根据图1的过滤器的调节的例如速度和质量方面预期有相应强的差异。可能仅适度地调节的滤波器的(靠近出口的)区域在治疗时间期间会造成相对高的白蛋白损失，即使在该区域中的置换体积小也如此。在此，白蛋白损失总体上指血浆蛋白质的损失，但其中白蛋白是最大和最重要的部分。因此，这里代表性地参考该情况。这可在图4中看到，在那里示出了透析液中的瞬时白蛋白浓度(附图标记12)和累积的白蛋白浓度(附图标记13)的时间上的变化曲线。技术实现要素：本发明的目的是提供一种透析仪，借助于该透析仪实现更为均匀地减小在膜的所有部位处的局部筛滤效率。在此背景下，本发明涉及一种透析仪，其具有体外的血液回路、透析器和透析液回路，其中透析器具有透析膜，该透析膜将其血液侧与其透析液侧分开。根据本发明提出，透析仪具有控制单元，该控制单元构成用于执行调节周期，该调节周期包括如下调节阶段，在该调节阶段中超滤率超过由血液泵输送的经过过滤器的血液流量。也就是说，在透析膜上产生压力梯度，该压力梯度伴随血液的液体抽取而出现。例如能够借助超滤泵来调节超滤率。替选地或附加地，其他致动器例如取代泵也能够干预调节。在此，超滤率通常理解为液体抽取的速率。透析仪具有设置在体外的血液回路中的血液泵，所述血液泵调节血液流量。该血液泵能够位于体外的血液回路的动脉分支中。在调节阶段期间的超滤率能够对应于或不同于正常的超滤率，即在治疗过程中也存在的超滤率。所述超滤率例如能够在30ml/min至150ml/min之间并且优选在50ml/min至100ml/min之间。示例性的值包括60ml/min和90ml/min。由于小的流速，在透析器的长度上的压力差仅是小的，使得在透析器的长度上近似均匀地或至少更为均匀地对膜加载血液蛋白质并且尤其是白蛋白。因此，开头描述的膜调节更均匀进行，或者次级膜均匀地构成。如果该过程随着透析的开始而进行，那么白蛋白损失尤其在治疗开始时会被显著降低，在所述治疗中膜通常不被调节或仅不规律地被调节。透析器可以是毛细管透析器。在一个实施形式中，调节周期随着治疗的开始而执行。在治疗开始时和在执行调节周期时，血液回路已经完全填充血液，或透析仪已经连接到患者。此外，透析液回路在调节周期开始时也被填充液体。(透析)治疗例如能够是血液透析治疗或血液透析滤过治疗。在一个实施形式中，超滤率在调节阶段期间一定程度地超过经过透析器的血液流量。透析器中的超滤率与血液流速的比值例如能够在1.5比1和2.5比1之间，优选在1.8比1和2.2比1之间，优选为大约2比1。于是在透析器中进行血液的增稠和血液从静脉管路中的回流。透析器中的压力差小，这引起在透析器的长度上均匀的过滤。在一个实施例中提出，在调节阶段期间有少量透析液或没有透析液流入透析器的透析液侧。入流速率例如能够小于1000ml/min或小于300ml/min。入流对应于血液过滤的标准方法。为了实现在调节阶段中更均匀的层，在透析液侧也期望有在透析器的长度上的尽可能小的压力梯度，以便沿着透析器的局部的超滤率尽可能大。在该实施形式中，这在透析液流量小或透析液流量被切断的情况下实现。在渗透器出口处于是仅仅提取超滤液或基本上只提取超过液。在一个实施形式中，调节阶段的持续时间为15秒至120秒并且优选为30秒至60秒。在一个实施形式中，在调节阶段期间，通过透析膜抽取在透析器的血液侧的总体积的20％和70％之间并且优选在30％至60％之间的液体体积。因此，在透析器中发生血液的暂时增稠。例如能够提出，通过透析膜抽取透析器血液侧的总体积的1/2或1/3。透析器的血液侧的总体积能够在50ml和200ml之间并且优选在80ml和150ml之间。示例性的值包括95ml、115ml或136ml。这些值与过滤器的大小有关。在调节阶段期间被抽取的流体体积能够在15ml和80ml之间并且优选在25ml和70ml之间。这些值取决于泵的流速和由此导出的跨膜压力。跨膜压力也能够用于调节取代率和间接地调节血流速率。在超过跨膜压力的极限值时，能够采取预防措施来进行降低或者能够进行中断。在一个实施形式中，重复调节周期，优选至少3次并且例如在3次和6次之间。优选提出，所述重复直接相继进行。由此能够进一步改善膜的调节。如果设有多个优选彼此跟随的调节周期，那么它们都能够随着治疗开始而进行。在一个实施形式中，调节周期包括冲洗阶段，其跟随着调节阶段并且在冲洗阶段中经过透析器的血液流量超过超滤率。例如能够提出，超滤泵在该阶段中被切断，或者以相对于调节阶段减小或相同的速率运行。在该阶段，将增稠的血液从透析器中冲走。优选地，冲洗阶段紧接着调节阶段开始。因此，能够通过新鲜血液进行另一层构建，并且避免持续增稠，这会导致结块。在一个实施形式中，在冲洗阶段中用于冲洗透析器的血液腔的血液体积能够是血液腔体积的0.5至5倍并且优选1至2倍。在一个实施形式中，调节周期仅包括调节阶段和冲洗阶段。在这些阶段期间或在这些阶段之间能够进行测量。在一个实施例中，透析仪具有取代管路，该取代管路优选引导到体外的血液回路的静脉管路中，其中控制单元被构成为，使得借助该管路至少部分取代在调节阶段中在透析器中被抽取的液体体积，优选在调节阶段中和/或在冲洗阶段期间。此外，本发明的构思还包括一种用于在根据本发明的仪器上执行的透析治疗的方法，其中执行调节周期，如其结合根据本发明的仪器所描述的那样。可以这样说，借助本发明能够实现在透析器的膜表面上均匀构建次级膜。此外，能够更快地形成次级膜。白蛋白损失能够在初始时并且累积地在随后的透析治疗中最小化。此外，能够提高血液相容性。因为如果血液与异物表面接触，那么会发生各种反应。然而，如果如在本发明中那样快速且均匀地构建次级膜，那么透析器中的血液在较大的面区域上仅与血液固有的物质接触。附加地，通过减小筛滤系数能够降低不应被除去的物质的损失，例如酶或激素的损失。附图说明本发明的其他细节和优点从接下来讨论的附图和实施例中得到。在附图中示出：图1示出当透析膜在早期治疗阶段中与血液蛋白质接触时的变化过程的示意图；图2示出血液侧和透析液侧的流体静力学的压力的变化曲线、渗透压的变化曲线和沿着透析器膜的有效压力的变化曲线；图3示出在血液侧入口处的局部过滤的变化曲线和在经过透析器膜上的路段上的整体过滤的变化曲线；图4示出透析液中的瞬时白蛋白浓度的时间上的变化曲线和累积的白蛋白浓度的时间上的变化曲线；图5示出本发明的实验测试的实验装置；图6示出在超滤率与血液流速的比率为2比1的情况下在透析器中的流量变化曲线和压力变化曲线的示意图；图7示出超滤液中所测定的白蛋白浓度的时间变化过程的图形视图；和图8示出根据本发明的透析仪的示意图。具体实施方式在图5中示出用于本发明的实验测试的实验装置。用附图标记14表示容器，在所述容器中能够存在具有约37℃的体温的、数量例如为2000ml的血液。用附图标记15表示透析器，用附图标记16表示模拟的体外的血液回路，并且用附图标记17表示模拟的透析液回路。在该实验装置中，透析液回路17借助于用于取代透析液的流出管路18连接到血液回路16的静脉管路19上，更确切地说，连接到滴注腔20上。在滴注腔20和容器14之间还存在节流阀21。压力传感器22、23和24用于确定压力pven、ppp和pf。附图标记25、26和27表示浓度cin、cout和cf的测量点。借助在血液回路16中设置在透析器15上游的血液泵28，能够产生例如300ml/min的血流量qb。借助在透析液循环17中设置在透析器15下游的超滤泵29能够产生透析液流量或取代流量qf，所述超滤泵在实验装置中同时是取代泵或注射器。静脉软管系统19必须无空气地与(“患者”)体积连接，使得经由静脉支路能够回收例如40ml/min的体积流。压力pven例如能够为150mmhg。用这种装置执行接下来的实验。在所有实验中，下属参数大致相同：透析器类型：fx600(vb＝95ml)筛滤系数：salb＝0.032％血流量：qb＝300ml/min血细胞比容：hkt＝36％±2％白蛋白：calb≥3.0g/dl实例1：首先根据图5制造实验装置(步骤1)。透析器15在血液侧和在透析液侧填充nacl溶液和用其冲洗，并且通过敲击完全去除在透析器15的两侧上的残留空气(步骤2)。随后，以血液填充血液侧(步骤3)。根据本发明，然后停止血液泵28(步骤4)，以减少沿着透析器15的毛细管的压力降。借助于取代泵29经由膜抽取血液侧的体积的大约1/3(步骤5)。δvuf的值为30ml。因此，超滤体积δvuf经由膜被均匀地抽取。该过程如下进行：取代泵29在透析液侧以quf＝60ml/min进行抽取，直至针对每个周期抽取所期望的为30ml的超滤(uf)体积(持续约30s至60s)。血液泵28在该阶段中以一半的uf速率运行，其中qb＝30ml/min。剩余的体积流(约30ml/min)经由静脉软管系统19回收。在该实施例中，uf速率quf(60ml/min)与血液的前进流速qb,in(30ml/min)的比值恰好为2/1。图6示意性地示出透析器15中的流量变化曲线40和压力变化曲线41，所述流量变化曲线和压力变化曲线在这样的比例下产生。从血液中抽取的滤液的流量qd,out一半源自动脉管路，所述流量在透析液入流速率qd为0ml/min时恰好对应于超滤率quf，在动脉管路中血液泵28补充血液。由于透析器15的血液腔与静脉管路19开放连接，所以也从静脉管路19(30ml/min)抽吸血液。通过对称的分布，为了尽可能均匀的层实现尽可能均匀的压力比。在透析器的血液侧的压力梯度因此是最小的。随后，借助公式δmalb＝calb*δvuf确定超滤体积中的白蛋白损失(步骤6)。所提取的样品超滤体积δvuf再次被回送到储备容器14中。然后，再次以qb＝300ml/min启动血液泵28(步骤7)。因此，增稠的血液再次从透析器15中冲走。在2min之后(600ml血液体积)，重新停止血液泵28(步骤8)。在步骤8之后，能够重复步骤5至8的调节周期，或者能够转换到步骤9。在本实施例中，步骤5至8的调节周期总共进行5次，也就是说，调节周期中的总vuf为150ml，并且总共抽取5个样品。在最后的步骤9中，以qsub＝100ml/min的取代率和t＝180min的持续时间模拟后hf处理。在此，在测试时间点(t＝0min；t＝2min30s；t＝5min；t＝7min30s；t＝10min；t＝15min；t＝20min；t＝30min；t＝45min；t＝60min；t＝90min；t＝120min；t＝150min；t＝180min)从超滤液(cf，测量点25)和储备容器(cin；测量点27)中抽取样品，并且记录未受干扰的压力pven，ppp和pf。评估在调节阶段期间，即在步骤5至8重复5次期间所检测到(a)的白蛋白损失和肌红蛋白损失；和评估(b)在3小时治疗期间的白蛋白损失。实例2：该实例与实例1大部分相同，但调节周期，即步骤5至8重复总共15次，也就是说，调节周期中的总vuf为450ml，步骤5的过程如下：取代泵29在透析液侧以quf＝90ml/min进行抽取，直至针对每个周期30ml抽取所期望的为30ml的超滤(uf)体积(持续时间约30s至60s)。血液泵28在该阶段中以一半的uf速率运行，其中qb＝45ml/min。剩余体积流(约45ml/min)经由静脉软管系统19回收。评估如在实例1中那样进行。根据略微改变的实例2’，也可以考虑将qb设定为40ml/min，这在超滤率为quf＝90ml/min时会导致来自静脉管路的50ml/min的回流速率。实例3：该实例也大部分与实例1相同，但是在此，在步骤5中，在进行步骤5至8的调节周期5次的情况下，即225m，用注射器或取代泵29经由膜抽取血液侧的体积的约1/2，即δvuf＝45ml。评估又如在实例1中那样进行。对照例4：在执行根据实例1的步骤1至3之后，取消步骤4至8，并且如在步骤9中那样以qsub＝100ml/min的取代率模拟后hf处理。评估再次如在实例1中那样进行。也可以借助于替选的透析器执行与在实例1至4中相同的实验，例如使用fx800(vb＝115ml)或fx1000(vb＝136ml)。在实例1的步骤5中，超滤体积δvuf于是为37ml(fx800)或44ml(fx1000)，并且在重复5次调节周期的情况下，得到总δvuf为185ml(fx800)或220ml(fx1000)。在实例2中，即在调节周期重复15次时，得到总δvuf为555ml(fx800)或660ml(fx1000)。在实例3中，超滤体积δvuf于是为55ml(fx800)或65ml(fx1000)并且在5次重复调节周期时得到总δvuf为275ml(fx800)或325ml(fx1000)。针对实例1至4测得的在总治疗持续时间上的绝对的和相对的白蛋白损失和肌红蛋白损失(在超滤液中在测量点27处确定)在表1中示出。表1：在测量点27处确定的超滤液中的白蛋白浓度的时间上的变化曲线在图7中示出，其中附图标记30表示对照例4的曲线；附图标记31表示对照例4的两倍的曲线；附图标记32表示实例1的曲线；附图标记33表示实例2的曲线；附图标记34表示实例3的曲线。在治疗时间上测得的跨膜压力tmp的平均值和差ppp-pven在表2中示出。表2示例tmpppp-pvenv4v4(双倍)190mmhg161mmhg1150mmhg150mmhg2174mmhg161mmhg3160mmhg158mmhg总之，借助所述实例可以这样说：由于置换的体积小，在调节周期期间白蛋白损失可忽略不计(δvuf＝5*30ml＝150ml；calb,max＝0.5mg/ml；δmalb＝75mg)。实例3提供最好调节，其中δvuf的值为5*45ml(血液体积的50％)并且白蛋白损失减少了41％。调节周期针对每次重复连同冲洗持续约2至3min，也就是说，在重复5次的情况下为10到15min。图8示出根据本发明的透析仪的示意图。在该图中，用附图标记i表示患者的血液系统；用附图标记ii表示所述仪器的体外的血液回路；以及用附图标记iii表示仪器的透析液侧。就本发明而言，借助上文详细描述的实验装置所测试的原理能够在这种仪器上实现。患者的血液系统i包括动脉a、静脉v和瘘管f。借助针101和110将体外的血液回路与瘘管连接。动脉管路102连接到动脉针101上，该动脉管路具有血液泵103并且在下游通入透析器104中。静脉管路109从透析器104伸展到动脉针110。体外的血液回路包括动脉的和静脉的压力传感器113和114以及夹具129、143、142和111。透析器104包括透析器膜105，血液腔106通过透析器膜105与透析液腔107分开。透析液系统iii包括透析液源116、平衡装置127和供给管路115，所述供给管路引入透析器104的透析液腔107中。超滤泵和透析液泵108和119设置在离开透析液腔107的排出管路117中。回程用附图标记118标记。取代液系统121包括取代液源122以及预稀释管路和预稀释泵123和124以及后稀释管路和后稀释泵125和126。与图5不同，所示的透析仪不仅是实验装置，而且是真实的根据本发明的仪器，在该仪器上能够应用本发明的原理。当前第1页12