CN101678163A - 用于单针操作的血液处理设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于单针操作模式的血液处理设备和方法。该血液处理设备包括体外血液回路(1)，该回路具有通往血液处理单元(2)的入口的供血管线(8)和离开该血液处理单元出口的回血管线(8)。在该回血管线上设置有集血装置，例如集血容器，所述装置通过流动管线与储气装置(18)例如空气储器相连。该流动连接包括两个管线分支，一个分支用于将气体从空气储器转移到集血容器中，而另一个分支用于将气体从集血容器转移到空气储器中。将气体从空气储器转移到集血容器中的连接分支包含空气压缩装置(20)，例如压缩机。本发明的设备以如下方式操作，即使得能够尽可能精确地确定集血装置的填充液位。

Description

用于单针操作的血液处理设备和方法

技术领域

本发明涉及一种用于单针操作的血液处理设备，包括体外血液回路，该回路具有通往血液处理单元入口的供血管线和离开血液处理单元出口的回血管线，由此供血管线和回血管线通向共用的针(插管)，并且分别离开共用的针。此外，本发明还涉及一种用于单针操作的血液处理方法。

背景技术

已知具有病人血液流过其中的血液处理单元的血液处理设备。举例来说，这些设备包括已知的血液透析、血液滤过或者血液透析滤过设备。已知的血液处理设备可以在单针或双针操作中运行。

利用双针技术，血液经由第一针从病人的血管中抽出，输送到血液处理设备的血液处理单元并经由第二针返回病人血管。为了抽血和回血，使用可替换的软管系统，该系统具有供血管线和回血管线，两根针与之相连。将被扔掉的软管系统也被称为一次性用品/用完即弃用品。

利用单针技术，血液的抽出和返回都经一根针进行。在动脉阶段(动脉期)，抽自病人的血液储存在容器中，以便之后在静脉阶段(静脉期)从储存单元经同一根针返回到病人的血液系统中。

在EP-A-0 472 480 B1已知用于单针操作的血液处理设备。在已知的血液处理设备的实施方式中，提供了两个用于临时储存血液的血液膨胀室，分别位于血液处理单元的上游和下游。血液处理设备具有控制装置，保持膨胀室内的压力基本恒定。提供液位传感器以检测膨胀室内的液位。

DE 10 2005 001 779 A1描述了一种用于单针或双针操作血液处理设备的运行的一次性用品。除了连接到血液处理单元的供血管线和回血管线外，该一次性用品还包括可以附装到空气分离单元以增加用于单针操作的体积的膨胀单元。在单针操作过程中，血液在动脉阶段经供血管线被输送到血液处理单元，然后出血液处理单元，进入空气分离和膨胀单元，到病人去的血液供应被中断。在空气分离和膨胀单元中建立起预定的压力，该压力由测压单元监测。借助于压缩空气单元，可以通过启动位于气罐和膨胀单元之间的空气泵在膨胀和空气分离单元中建立起预定的压力。而且，提出借助于三个压力传感器的测量值和已知的系统体积来计算膨胀和空气分离单元中的血液体积。此外，还提出用空气泵来调节静脉阶段的压力，以便血液的输送速度可以适应最佳方式。

发明内容

本发明的基础问题是提供一种用于单针操作的血液处理设备，其中血液容器中的血液体积不用液位传感器即可确定，并且可以改善出故障时的性能。而且，本发明的问题还包括提供一种用于单针操作的血液处理方法，其中血液容器中的血液体积不用液位传感器即可确定，并且可以改善出故障时的性能。

根据本发明，利用权利要求1、2和12的特征来解决这些问题。本发明的有利实施方式是从属权利要求的主题。

根据本发明的血液处理设备包括体外血液回路，该回路具有通往血液处理单元入口的供血管线和离开血液处理单元出口的回血管线。具有血液处理单元的体外血液回路不必一定是血液处理设备的一部分，而是可以是打算仅用一次的一次性用品，它被放在用于血液处理的处理单元中。

而且，血液处理设备包括集血装置和储气(尤其是空气)装置。集血装置和储气装置分别是形成封闭体积的容器，例如具有预定体积的血液和空气室。

集血装置与储气装置相连，使得在动脉阶段，在集血装置的填充/注入过程中从集血装置中排出的空气可以进入储气装置，在静脉阶段，来自储气装置的空气可以进入集血装置，结果，先前在动脉阶段收集的血液被从集血装置排出。其结果是血液在动脉阶段从病人体内抽出，在血液处理单元中处理过的病人血液在静脉阶段返回病人体内。

集血装置和储气装置之间的连接包括第一和第二连接通路。第一连接通路以这种方式连接集血装置与储气装置，即使得在动脉阶段，从集血装置中排出的空气被转移到储气装置，在第一连接通路中设有用于中断该连接的装置。第二连接通路以这种方式连接集血装置与储气装置，即使得在静脉阶段，储存在储气装置中的空气被转移到集血装置。第二连接通路包含气体压缩装置，从而储存在储气装置中的空气可以转移到集血装置。利用空气压缩装置，在动脉阶段和静脉阶段都可以在集血装置中建立起预定的压力。气体压缩装置可以设计成例如常规的压缩机。

集血装置和储气装置与第一和第二连接通路一起形成一个封闭体积，气体不能进入也不能离开该体积。只有出于系统初始化的目的，该封闭体积才会通风或排气。第一连接通路和第二连接通路可以由分开的管线形成。但第一和第二连接通路也可以包括共用的管段。

由于储气装置内建立的压力在任何操作中都不会大于集血装置内建立的压力，因此可以更可靠地消除空气注入病人体内的危险。其结果是空气仅能够利用气体压缩装置从储气装置进入集血装置。万一气体压缩装置出故障，例如压缩机泄漏，则空气不会反过来进入集血装置。这样就消除了集血装置无意地变空(这可导致空气进入病人体内)的情形。

在实践中，试图确保血液从集血装置中被排出所需的回流压力/返回压力可以被调节得尽可能低，而搏出量尽可能大。为了能够满足压缩机出故障时在低回流压力和大搏出量的情况下空气不能从储气装置进入集血装置这一条件，在从动脉阶段变为静脉阶段时，即在集血装置被充满的上转换点时，用于初始化连续的动脉阶段和静脉阶段的系统被卸压至预定压力，优选为环境压力。因此，在连续的动脉阶段和静脉阶段中，储气装置内的压力总是低于预定压力，尤其是环境压力，封闭系统已经卸压至该预定压力。

在动脉阶段，储气装置不与病人直接接触，因为体外血液回路在静脉侧例如利用软管夹分开。因此在动脉阶段储气装置中压力的变化过程对病人安全的重要性较小。然而，明确的是，在动脉阶段的末尾、即在静脉阶段的开始，集血装置中存在所需的回流压力。这优选地通过将动脉阶段分为两个时段来实现。在预定的第一时段，在集血装置和储气装置之间建立起连接，从而在集血装置的填充过程中排出的空气进入储气装置，结果是在那里建立特定的压力。然而，在预定的第二时段，中断集血装置和储气装置之间的连接。这样，储气装置内的压力保持恒定，但由于血液在动脉阶段被持续输送到集血装置中，因此集血装置内的压力继续上升。这样导致两个分开的空气体积。

在根据发明的血液处理设备的优选实施方式中，储气装置和集血装置之间的第二连接通路包括连接储气装置与集血装置的气体输送管线。气体压缩装置，例如压缩机，设置于该管线中。第一连接通路包括绕过气体压缩装置的旁通管线，该旁通管线中设置有旁通阀。当气体压缩装置不工作且旁通阀关闭时，集血装置的封闭体积与储气装置的封闭体积是分开的。另一方面，当旁通阀打开时，这两个体积形成共用的封闭体积。

在另一个优选的实施方式中，气体输送管线包括连接集血装置与气体压缩装置的压力侧的第一管段和连接气体压缩装置的吸入侧与储气装置的第二管段。

为了在系统的初始化过程中使该封闭体积减压至环境压力，优选地在第一管段中设置通风或排气装置。

集血装置优选设计成具有预定体积的容器，它具有入口和出口，并且设置在体外回路的血液回流管线中。储气装置优选设计成具有预定体积的容器。

体外回路中的血液优选通过设置在供血管线中的血泵来输送。

根据本发明的血液处理设备的特殊优点在于集血装置的液位可以不用液位传感器仅基于压力测量就能尽可能精确地确定。根据本发明的血液处理设备的优选实施方式包括用于测量集血装置的封闭体积、集血装置和气体压缩装置之间的连接通路内的封闭体积以及储气装置的封闭体积内的压力的装置，血液体积用测得的压力值来计算。

为了确定集血装置和气体压缩装置之间的连接通路内的压力，可以测量第一连接通路的管段和/或第二连接通路的管段内的压力，其中所述管段在集血装置和气体压缩装置或用于中断该连接的装置之间延伸。如果第一和第二连接通路具有共用的管段，也可以用压力传感器测量两个连接通路的共用管段中的压力。

附图说明

下面将参照附图更详细地解释本发明的实施例。

在附图中：

图1用非常简化的示意图示出了用于单针操作的根据本发明的血液处理设备的实施例，

图2示出了根据本发明的血液处理设备在初始化以及操作过程中液位和压力的变化过程，

图3示出了初始化之后在连续的动脉和静脉阶段中的压力变化过程。

具体实施方式

图1用示意图示出了用于单针操作的血液处理设备、尤其是透析设备的主要部件。

在血液处理过程中，透析设备包括体外血液回路1，该回路包括设计成一次性用品的血液处理单元2，例如透析器。透析器2被半透膜3分成血液室4和透析流体室5。

在体外血液回路中，血液通过血泵6来输送，该血泵是透析设备的一部分。透析流体回路在图1中未示出。

插到透析设备中的是软管7，它在(血液)处理之后被丢弃。一次性用品7具有通往透析器2的血液室4的入口4A的供血管线8和离开血液室出口4B的回血管线9，所述供血管线被插到透析设备的滚子泵6内。供血管线8和回血管线9与共用的插管10(针)相连。

设置于一次性用品的回血管线9中的是集血装置11，它被设计成具有预定容积的容器。集血装置在下面被称为集血容器或储血单元。回血管线中断装置12，例如静脉软管夹，被设置在回血管线9上的集血容器11的下游。

集血容器11具有入口13和出口14，回血管线9的第一管段9A通往该入口，回血管线9的第二管段9B离开该出口。为了检测集血容器11中的具体液位，该透析设备具有液位指示器15，它检测容器中的液位何时达到预定值。还设置有测量集血容器11中的压力的压力传感器/变送器16。

当集血容器11被注入血液时，特定的空气体积仍保持在储血单元中的液位17的上方。储血单元与用于储存气体(尤其是空气)的装置18流动相连，该装置被设计成具有封闭体积的容器。用于储存气体的装置18在下面被称为空气储存容器或空气储存单元。

为了储血单元和空气储存单元可以彼此连通，通往空气储存单元18的管线19离开储血单元11的上侧。在管线19中设置有气体压缩装置20，它可以设计成例如常规的压缩机。只要该压缩机不工作，该压缩机就会中断储血单元和空气储存单元之间的流动连接。而当该压缩机工作时，空气储存单元中的空气被转移到储血单元中。由于空气被压缩，因此预定压力得以在储血单元中建立。

管线19具有两个管段19A、19B，其中，一个管段19A连接储血单元11与压缩机20的压力侧接头20A，而另一个管段19B连接压缩机20的吸入侧接头20B与空气储存单元18。这些管段19A、19B形成连接通路，以将空气储存单元中的空气转移到储血单元中。

为了在压缩机不工作时能将空气从储血单元转移到空气储存单元中，设置有旁通管线21，它离开管线19的第一管段19A并通向管线19的第二管段19B。旁通阀22被结合到旁通管线21中。旁通管线21与管线19的相应管段一起形成将气体从储血单元转移到空气储存单元的连接通路。

为了防止液体从储血单元进入空气储存单元，在管线19的第一管段19A中设置有过滤器23，它包含疏水隔膜，即空气能透过，液体不能透过。但是，由于储血单元仅被填充到一最大液位，因此液体无论如何只有在故障的情况下才能进入管线19。

为了使包括储血单元、空气储存单元以及管线19在内的封闭体积通风/排气，设置有通风/排气装置24，它包括带通风/排气阀24B的通风/排气管线24，所述通风/排气管线与例如管线19的第一管段19A相连。通风/排气管线24A原则上可以起始于待通风或排气的体积的任何一点。通风/排气尤其应在机器侧的部分中进行。

除了用压力传感器16来测量储血单元中的压力之外，还在过滤器23和压缩机20之间设置压力传感器25来测量管线19的第一管段19A中的压力，并设置另一个压力传感器26来测量空气储存单元18中的压力。用于测量空气储存单元中的空气的温度的温度传感器T设置在空气储存单元中。

该透析设备具有中央控制和计算单元27，它经电线与血泵6、静脉软管夹12、旁通阀22、通风/排气阀24B、液位指示器15、压缩机20和压力传感器16、25和26相连。该中央控制和计算单元进而与输入单元(未示出)相连，输入单元在用户和机器之间建立界面。

下面将参照图2和3详细描述该透析设备的操作。中央控制和计算单元27按如下方式控制透析机。

在实际透析处理开始时，系统的初始化按下述步骤进行。

图2示出初始化的各个阶段中随时间变化的储血单元内的液位。而且，图2还示出储血单元内的压力(称为室压)、空气储存单元内的压力(称为储存单元压力)、以及管线19的第一管段19A中的压力(称为管压/管线压力)的变化过程。此外，图2还示出包封在储血单元和空气储存单元以及相应的管段19、22中的总空气质量的与时间有关的变化过程。

在初始化的第一步骤中，储血单元中的血液液位被降到低于转换点和下转换点之间的特定液位，在透析设备的工作过程中，在该转换点处将从动脉阶段转换为静脉阶段，在该下转换点处将从静脉阶段转换为动脉阶段。为此目的，控制和计算单元27在血泵6保持静止的情况下打开静脉软管夹12，并使压缩机20工作，直到达到所需液位，液位由液位指示器检测。图2示出液位下降，而系统内的总空气质量保持恒定。如果血液液位已经低于所期望的液位，则可以跳过该步骤。

在第二步骤中，血液液位被调节到期望液位，该液位由液位指示器检测。为此目的，打开旁通阀22和通风/排气阀24B，并且在静脉软管夹关闭的情况下让血泵6工作，直到达到期望液位。图2示出液位上升到期望液位，而系统内的空气质量减小。

当达到期望液位时，有一段等待时间，直到室压和储存单元压力以及管压已经调节到环境压力。因此液位保持恒定，而空气质量继续轻微下降(步骤3)。只到这时才再次关闭通风/排气阀24B(步骤4)。

之后，储血单元继续被填充血液。旁通阀打开，血泵6工作，直到储血单元内的液位达到上转换点的液位时为止(步骤5)。因此，系统内的空气质量保持恒定。由于室压、储存单元压力和管压借助于压力传感器来测量，因此可以连续计算储血单元内的液位。控制和计算单元计算储血单元内的液位，并且当液位达到上转换点的液位时，使血泵停止运转。这将在下面详细描述。

在控制和计算单元使血泵6停止运转之后，再次打开通风/排气阀24B，从而系统内建立起的压力被降至环境压力(步骤6)。图2示出液位保持恒定，而室压和储存单元压力以及管压降至环境压力。由于系统封闭的体积，即储血单元和空气储存单元以及管线的体积，以及系统内的压力是已知的，因此可以计算出包含于系统内的空气质量。这将在下面详细描述。

作为初始化的最后一个步骤，关闭通风/排气阀24B，由此无论是液位还是系统内的压力和空气质量都不变(步骤7)。在整个血液处理过程中通风/排气阀都保持关闭，除非需要重新初始化，例如在检测到空气泄漏之后。这样就完成了初始化，并且血液处理从第一静脉阶段开始。

在第一静脉阶段，压缩机20工作，而旁通阀22关闭，静脉软管夹12打开，且血泵6保持静止。在压缩机的工作过程中，来自储存单元18的空气被压缩并且输送到储血单元11。这样，室压和管压上升，而储存单元压力减小。同时，储血单元内的液位连续下降，直至达到下转换点的液位。这里能确定的是储存单元压力低于室压，因此也低于管压，以便防止气体在故障时从空气储存单元进入储血单元。另外，还试图确保储存单元压力甚至低于环境压力。

此后动脉阶段开始，在动脉阶段，储血单元被再次注入采自病人的血液，这再接之以静脉阶段，在静脉阶段，血液从储血单元被输回到病人体内。

空气储存单元形成合适的尺寸，使得在静脉阶段的末尾系统内仍有足够的空气，以便能够在储血单元内保持所需的回流压力。为了能够在相同的初始化条件下，在相对于高达60ml的搏出量、回流压力为0-500mmHg时调节所有的工作点，实践中需要储存体积约为300ml的空气储存单元。

在系统初始化之后的实际动脉阶段和静脉阶段中室压和储存单元压力以及管压的与时间有关的变化过程表示于图3中，图3示出了图2的细节。

血泵6在整个动脉阶段都在工作，压缩机20保持静止。静脉软管夹12在整个动脉阶段都保持关闭。

在动脉阶段开始时，控制和计算单元27打开旁通阀22，以便被排出储血单元11的空气经旁通管线21进入空气储存单元18。因此储存单元压力增加，而室压和管压先下降，之后也像储存单元压力那样上升。因此包含于储血单元和相应管线体积内的空气质量持续下降。

包含于储血单元和管线体积内的空气质量一达到预定量--这是由期望的搏出量和期望的回流压力决定的，控制和计算单元就关闭旁通阀。这样就出现了两个分开的空气体积，即储血单元和相应管段的空气体积以及空气储存单元和相应管段的体积。然后在旁通阀关闭的情况下使血泵工作，从而储存单元压力保持恒定，而储血单元和相应管线体积内的空气被压缩，直至达到期望的搏出量，也达到期望的回流压力。图3示出在动脉阶段的末尾，室压和管压已经升至期望的回流压力，而贯穿整个动脉阶段，储存单元压力总是低于室压和管压，尤其低于环境压力。因此，这就排除了空气从空气储存单元进入储血单元(的可能)，即使是在系统出故障时，例如压缩机泄漏时。

代替将动脉阶段分为第一和第二时段，也可以使用其他实施方式，使用这些实施方式也可以实现本发明的优点。一个可选实施方式打算使用压力控制阀，而不用旁通阀22，当达到与回流压力对应的阈值压力时压力控制阀打开，从而在某一期间在储血单元内获得恒定的压力。

控制和计算单元然后转换到静脉阶段，此时旁通阀保持关闭，血泵被停止，且压缩机开始工作，并且静脉软管夹被打开。在整个静脉阶段压缩机都工作，血泵保持静止。在静脉阶段，静脉软管夹保持打开，而旁通阀关闭。

压缩机将空气从空气储存单元输送到储血单元，以便建立起超压/过压，从而从储血单元中输出血液。压缩机以这种方式工作，即使得在储血单元内建立起期望的回流压力。由于空气从空气储存单元中被连续地输送到储血单元，因此储存单元压力连续下降。决定性的因素仍是储存单元压力总是低于室压和管压，优选地还低于环境压力，从而避免故障时空气从空气储存单元注入到病人体内。当储血单元内的血液液位再次降至下转换点液位时，静脉阶段结束。随后是下一个动脉阶段。

下面介绍存在于储血单元内的血液体积V_血的计算，所述计算在透析设备的操作过程中由控制和计算单元连续地或者按预定间隔进行。如果血液体积已知，那么这可用于与从动脉阶段到静脉阶段或者反过来的转换点比较。

为了计算存在于储血单元内的血液体积V_血，首先需要确定储血单元内的空气质量。在已经达到压力平衡之后，满足下式：

$\mathrm{pV}=\frac{m}{M_m}\mathrm{RT}$

其中：

P＝压力(绝对)，V＝体积，m＝质量，M_m＝摩尔量，R＝普适气体常数，T＝温度

由于M_m和R是常数，并且空气质量不需要绝对值，后者不需要明确考虑。因此，只需确定下式：

$\frac{\mathrm{pV}}{T}\≡m$

为了确定总空气质量，必须计算所有的部分空气质量即储血单元、各管线和空气储存单元中的空气质量之和。为此目的，填充有空气的所有体积都必须乘以存在的压力，并除以温度。

T_储血单元≈273.15K+36K

储血单元的空气体积V_{储血单元/空气}在操作期间变化。如果血液液位在液位指示器15测得的液位的高度H处，满足下式：

V_{储血单元/空气}＝V_{储血单元/空气UT}-ΔV_{储血单元/UT-H}

其中，V_{储血单元/空气UT}是在下转换点UT处储血单元内的空气体积，而ΔV_{储血单元/UT-H}是下转换点UT和由液位指示器15测得的储血单元内的液位的高度之间的体积差。

在上转换点OT处的初始化的末期，总搏出量为V_搏出的血液会额外出现在储血单元中，因此：

V_{储血单元/空气}＝V_{储血单元/空气UT}-V_搏出

其余的体积保持恒定。为了有好的近似，如果不进行温度补偿，可以认为温度恒定。但是优选地提供温度传感器，以至少测量空气储存单元内的温度，从而进行温度补偿。但也可以提供温度传感器用以测量其他的压力值。

在整个循环过程中，对每个程序循环/周期都要计算输送到储血单元内的血液体积V_血。借助于测得的压力来计算封闭在储血单元内的空气体积V_{储血单元/空气}，并获得下转换点UT处储血单元内的空气体积和储血单元的空气体积之间的差。

V_血＝V_{储血单元/空气UT}-V_{储血单元/空气}

在系统初始化之后，总空气质量

保持不变，因为通风阀保持关闭。由于血液体积V_血的计算在血泵运行或压缩机运行的情况下进行，因此对压力信号和计算的血液体积V_血进行光滑化。

当计算的血液体积V_血和调节后的搏出量V_搏出之差等于0时，发生从动脉阶段到静脉阶段的转换(OT)，而当计算的血液体积等于0时，发生从静脉阶段到动脉阶段的转换。

下面介绍控制和计算单元如何计算动脉阶段内在动脉阶段的第一和第二时段之间发生转换的时间。

如上所述，通过血液体积与搏出量的简单比较，即0，可以确定从动脉阶段到静脉阶段和反过来的转换点。如上所述，动脉阶段被分为第一和第二时段。在第一动脉阶段，旁通阀开启，血泵经透析器将血液输送到储血单元。先前在静脉阶段内在空气储存单元内建立起的负压被用于辅助该泵。在第二动脉阶段，通过关闭旁通阀，使空气储存单元与其余系统脱离，并且储血单元内的压力因输送的血液体积而急剧增加。在第二动脉阶段末尾，储血单元内应该出现期望的给定压力。因此，必须以这样的方式选择第一和第二动脉阶段之间的转换点，即使得直到上转换点OT为止仍然缺乏的(ausstehende)血液体积在储血单元和管线内建立起给定的压力。

因此，需要计算上转换点OT处对储血单元和管线内可得到的空气体积进行压缩建立起给定压力p_给定的空气质量。储血单元和管线内的空气质量为：

在从动脉阶段的第一时段到第二时段的转换点处，存在于储血单元和管线内的空气质量必须等于上转换点OT处存在于储血单元和管线内的空气质量。

这里，V_{储血单元/空气OT}是在上转换点OT处储血单元内的空气体积。

控制和计算单元检查在动脉阶段是否满足上述等式。一满足该等式，动脉阶段的第二时段就开始，旁通阀关闭。控制和计算单元控制血泵在第二时段内以相同的输送速率工作，直至达到期望的搏出量，并因而达到上转换点OT。

封闭体积内的泄漏可以导致封闭在系统内的气体量变化。如果泄漏位于系统的超压区，即储血单元或相邻管段区域，那么泄漏会导致封闭的空气量下降，结果储血单元内的血液的液位上升。这样存在如下风险，即，储血单元充满，并且血液液位上升至疏水隔膜，因而动脉阶段无法再被适当地终止。相反，如果泄漏发生在负压区，即在空气储存单元内或者从血液系统通过空气入口，那么封闭的空气量会增加，因此储血单元内的血液液位下降。这可以导致血液液位在静脉阶段下降过于迅速，进而导致不希望有的起泡，在极端情况下，甚至会导致空气报警。但这可以通过观察封闭在系统内的空气量来监测。可以利用本发明的装置提供对空气量的这种监测。

为检测泄漏而进行的空气量监测通过检测储血单元11内的液位指示器15检测液位的时间、即血液到达预定液位的时间来进行。从而知道此时血液的实际液位。将该值与此时用压力值计算的液位进行比较。如果测量液位和计算液位之差大于预定的阈值，那么封闭在系统内的空气量已经发生了显著变化，这可以追溯到系统内的泄漏。在这种情况下，系统被重新初始化。如果故障出现得太过频繁，中央控制和计算单元27就中断治疗。

另一种评价方式打算考虑的不是测量液位和计算液位，而是将液位指示器15检测预定液位的时间与预定液位应当建立时的计算时间相比较。如果出现明显的时间差，那么可以得出系统内有泄漏的结论。

另一实施方式用以检测在动脉阶段液位上升到液位指示器检测到的液位的上方之后、在系统内过滤器23后面的背离储血单元11的部分中的泄漏，该检测基于以下事实，即，压力传感器16检测到储血单元11内过于急剧上升的压力，由此压力和/或单位时间的压力上升超过预定的阈值。在此情况下，到达过滤器的血液导致压力升高，这严重降低了系统的这一部分内的适应性。这特别适用于使用压力传感器直接接触地、即在没有可压缩的中间空间的情况下测量压力的情况。

Claims (19)

1.一种用于单针操作的血液处理设备，包括：

用于将体外血液回路中的血液输送到集血装置(11)中的装置(6)，其中该体外血液回路具有通往血液处理单元(2)的入口(4A)的供血管线(8)和离开该血液处理单元的出口(4B)的回血管线(9)，并且该集血装置具有封闭体积，

具有封闭体积的储气装置(18)，

第一连接通路(21)，该第一连接通路(21)用于以这种方式连接集血装置(11)与储气装置(18)，即，在动脉阶段，在集血装置的填充过程中从集血装置排出的气体被转移到储气装置，其中该第一连接通路(21)包含用于中断该连接的装置(22)，

第二连接通路(19)，它包含气体压缩装置(20)，该第二连接通路(19)用于以这种方式连接储气装置(18)与集血装置(11)，即，为了排空集血装置，储存在储气装置中的气体通过该气体压缩装置转移到集血装置，

从而在动脉阶段血液能够被输送到体外血液回路，而在静脉阶段血液能够被从体外血液回路排出。

2.一种用于单针操作的血液处理设备，包括：

具有入口(4A)和出口(4B)的血液处理单元(2)，

体外血液回路(1)，其具有通往该血液处理单元的入口的供血管线(8)和离开该血液处理单元的出口的回血管线(9)，

用于收集所述体外血液回路中的血液的集血装置(11)，它具有封闭体积，

用于将所述体外血液回路中的血液输送到集血装置中的装置(6)，

具有封闭体积的储气装置(18)，

其中：

所述集血装置经由第一连接通路(21)以这种方式连接到储气装置，即，在动脉阶段，在集血装置的填充过程中从集血装置中排出的气体被转移到储气装置，其中该第一连接通路(21)包含用于中断该连接的装置(22)，以及

所述集血装置经由包含气体压缩装置(20)的第二连接通路(19)以这种方式连接到储气装置，即，在静脉阶段，为了排空集血装置，储存在储气装置中的气体通过该气体压缩装置转移到集血装置，

从而在动脉阶段血液能够被输送到体外血液回路，而在静脉阶段血液能够被从体外血液回路排出。

3.根据权利要求1或2的血液处理设备，其特征在于，所述第一连接通路包括绕过所述气体压缩装置(20)的旁通管线(21)，在该旁通管线中设置有旁通阀(22)，所述第二连接通路包括气体输送管线(19)，该气体输送管线连接集血装置(11)与储气装置(18)，所述气体压缩装置(20)设置在该气体输送管线中。

4.根据权利要求3的血液处理设备，其特征在于，所述气体输送管线(19)包括将所述集血装置(11)连接到气体压缩装置(20)的压力侧的第一管段(19A)，和将所述气体压缩装置的吸入侧连接到储气装置(18)的第二管段(19B)，并且设置有用于该第一管段的通风/排气的装置(24B)。

5.根据权利要求1-4中任一项的血液处理设备，其特征在于，所述集血装置(11)设计成具有预定容积的容器，该容器设置在体外血液回路(1)的回血管线(9)中。

6.根据权利要求1-5中任一项的血液处理设备，其特征在于，所述储气装置(18)设计成具有预定容积的容器。

7.根据权利要求1-6中任一项的血液处理设备，其特征在于，体外血液回路(1)中的血液输送装置(6)设计成血泵，该血泵设置在供血管线(8)中。

8.根据权利要求1-7中任一项的血液处理设备，其特征在于，设置有用于确定封闭在集血装置(18)内的血液体积V_血的装置(27)。

9.根据权利要求8的血液处理设备，其特征在于，所述用于确定封闭在集血装置(11)内的血液体积V_血的装置(27)包括：

用于测量集血装置(11)内的压力的装置(16)，

用于测量集血装置(11)和气体压缩装置(20)之间的连接通路(19，21)内的压力的装置(25)，以及

用于测量储气装置(18)内的压力的装置(26)，

其中，所述用于确定血液体积V_血的装置(27)按如下方式设计，即，根据集血装置的封闭体积、集血装置(11)和气体压缩装置(20)之间的连接通路(19，21)的封闭体积、以及储气装置的封闭体积内的测量压力计算血液体积V_血。

10.根据权利要求1-9中任一项的血液处理设备，其特征在于，设置有用于在动脉阶段和静脉阶段之间转换的装置(27)，该装置按如下方式设计，即：

体外回路(1)中的血液输送装置(6)在动脉阶段工作，由此集血装置(11)经由第一连接通路(21)与储气装置(18)相连，从而在集血装置的填充过程中从集血装置中排出的气体被转移到储气装置，

气体压缩装置(20)在静脉阶段工作，由此储气装置(18)经由第二连接通路(19)与集血装置(11)相连，从而，为了排空集血装置，储存在储气装置中的气体通过该气体压缩装置转移到集血装置。

11.根据权利要求10的血液处理设备，其特征在于，所述用于在动脉阶段和静脉阶段之间转换的装置(27)按如下方式设计，即，在动脉阶段，用于中断第一连接通路(21)的装置(22)在第一时段被致动为使得第一连接通路没有被中断，用于中断第一连接通路(21)的装置(22)在第二时段被致动为使得第一连接通路被中断。

12.一种用于单针操作的血液处理方法，其中血液被输送通过体外血液回路中的血液处理单元，该方法包括如下工艺步骤：

在动脉阶段，经由第一连接通路(21)在具有封闭体积的集血装置(11)和储气装置(18)之间建立连接，并将血液输送到集血装置(11)，由此从集血装置的封闭体积中排出的气体经由该第一连接通路被转移到储气装置(18)内，从而在储气装置中建立起压力，

在静脉阶段，经由第二连接通路(19)在储气装置(18)和集血装置(11)之间建立连接，并将储存在储气装置(18)中的气体转移到集血装置(11)，由此排出包含在集血装置的封闭体积中的血液，

因此，在血液处理过程中，在动脉阶段和静脉阶段之间不停地进行转换，其中，在动脉阶段集血装置的体积被填充以血液直至上转换点，在静脉阶段集血装置被排空到下转换点，

从而，在动脉阶段血液被输送到体外血液回路，在静脉阶段血液被从体外血液回路中排出。

13.根据权利要求12的方法，其特征在于，在动脉阶段和静脉阶段，在储气装置(18)中建立小于或等于集血装置(11)中的压力的压力。

14.根据权利要求12或13的方法，其特征在于，为了初始化连续的动脉阶段和静脉阶段，在从动脉阶段转换为静脉阶段的时刻在集血装置的封闭体积和储气装置(18)的封闭体积内调节预定压力，在所述时刻集血装置(11)被填充血液至上转换点。

15.根据权利要求14的方法，其特征在于，所述在集血装置(11)的封闭体积和储气装置(18)的封闭体积内调节的预定压力是环境压力。

16.根据权利要求15的方法，其特征在于，为了调节所述环境压力，在用于初始化的从动脉阶段转换为静脉阶段的时刻，使集血装置(11)和储气装置(18)的封闭体积通风/排气。

17.根据权利要求12-16中任一项的方法，其特征在于，在动脉阶段，在第一时段建立集血装置(11)和储气装置(18)之间的连接，并在第二时段中断集血装置和储气装置之间的连接。

18.根据权利要求12-17中任一项的方法，其特征在于，封闭在集血装置(18)中的血液体积V_血被确定。

19.根据权利要求18的方法，其特征在于，为了确定封闭在集血装置(11)内的血液体积V_血，测量集血装置(11)内的压力、集血装置(11)和气体压缩装置(20)之间的连接通路(19，21)内的压力、以及储气装置(18)内的压力，根据集血装置的封闭体积、集血装置(11)和气体压缩装置(10)之间的连接通路(19，21)内的封闭体积、以及储气装置的封闭体积内的测量压力计算血液体积V_血。

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