CN102725007A - 透析机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种透析机，所述透析机具有耦联面和设置在耦联面上的执行器，所述耦联面用于耦联流体系统、特别是用于耦联透析盒，所述执行器用于移动流体系统的执行器区域。根据本发明，在此设置用于加热执行器的加热元件，其中流体系统的执行器区域中的流体可以经由执行器加热。

Description

透析机

技术领域

本发明涉及一种透析机，所述透析机包括耦联面和设置在耦联面上的执行器，所述耦联面用于耦联流体系统、特别是用于耦联透析盒，所述执行器用于移动流体系统的执行器区域。所述透析机尤其可能是腹膜透析机或血液透析机。

背景技术

通过将透析系统划分为透析机和通常被设计成一次性物品的流体系统而满足了对无菌的高要求。为了使流体在流体系统内部移动和/或为了控制流体系统内部的流体流，在此使用透析机的执行器，所述执行器作用于流体系统的相应的执行器区域。

对于透析机来说大多必要的是，加热位于流体系统中的流体。在此，流体特别是指应加热至体温的透析液。尤其对腹膜透析来说，必须将大量新鲜的透析液在输送给患者之前加热。在此公知的是，加热在加热袋或透析盒的加热区域中的流体。

发明内容

本发明的目的在于，改善透析机的流体系统的可加热性。

所述目的根据本发明通过根据权利要求1的透析机来实现。根据本发明的透析机在此包括用于耦联流体系统、特别是用于耦联透析盒的耦联面，和设置在耦联面上的用于移动流体系统的执行器区域的执行器。根据本发明，设置用于加热执行器的加热元件，以便可以经由执行器加热流体系统的执行器区域中的流体。

通过本发明，本来将执行器耦联在执行器区域所需的面现在还用于加热流体系统中的流体。因此升高流体系统的可加热的面，以便可以更紧凑地构建流体系统。此外，流体在流体系统中的加热得到改进。在此，执行器耦联到流体系统的执行器区域上，并由此加热流体，所述流体位于流体系统的执行器区域中，或流经该区域。加热元件在此可以直接或间接加热执行器。

流体系统的执行器区域在此特别是柔性膜，其可以通过设置在透析机的耦联面上的执行器移动。所述柔性膜在此尤其可以压入流体系统的凹部中和从中拉出。执行器于是起到推杆的作用，流体系统的柔性膜可以通过该推杆来移动。执行器在此有利地设置在透析盒处，透析盒可以耦联至透析机的耦联面。这种透析盒允许特别紧凑的布置以及简单的操作。

加热元件有利地是有源加热元件，其加热功率至少可通过开启和关断来调节。在此，加热元件尤其可以是电加热元件。但作为选择还可以设想，使用无源加热元件。例如可以在此是导热元件，它收集透析机的其它部件的废热并传导至执行器上。任选地还可以设想，无源和有源加热元件的组合。

另外，根据本发明有利的是，设置用于确定执行器和/或加热元件的温度的温度传感器。所述温度传感器于是可以调节执行器的温度。

另外，透析机有利地包括用于控制加热元件的加热控制装置。对加热元件的控制在此有利地基于温度传感器的输出信号来实行。加热控制在此尤其可以基于加热元件和/或执行器和/或执行器区域中流体的温度来实行。

本发明尤其考虑使用液压操纵的执行器。根据本发明设置，加热元件加热用于驱动执行器的液压流体。由此可以经由驱动执行器的液压流体加热流体系统的执行器区域中的流体。

另外，执行器在此有利地包括通过液压流体移动的柔性膜。所述柔性膜在此基本上作为移动流体系统的执行器区域的推杆来工作。通过本发明，于是经由液压流体加热流体系统的执行器区域。

所述柔性膜在此有利地靠置于流体路径的执行器区域。流体路径的执行器区域在此有利地是邻近所述柔性膜的柔性膜层。

有利地提出，加热元件与液压流体电绝缘。由此得到透析机和流体系统之间的第一绝缘。

另外，有利地设置，柔性膜实施为电绝缘的。因此，通过执行器的柔性膜得到透析机和流体系统之间的第二绝缘。

执行器的柔性膜在此尤其可以被设计成硅垫。所述硅垫在此有利地是良好导热但电绝缘的。

另外，有利地设置，将加热元件设置在液压泵或液压管道中。所述加热元件因此可以加热执行器的液压流体。经由液压泵在此可以将加热的液压流体引导至柔性膜。

另外，有利地设置，温度传感器测量液压流体的温度用于确定执行器的温度。由此可以将加热元件控制为使得调节液压流体的温度。

根据本发明的执行器既可以用于移动流体，也可以用于控制流体系统中的流体路径。在优选的实施方式中，执行器在此是用于移动流体系统的泵膜的泵执行器。所述泵执行器在此有利地移动流体系统的泵腔室的泵膜，由此流体可以通过流体系统移动。在此提供了相对大的耦联面，经由所述耦联面可以加热流体系统的泵区域中的流体。此外，流体在泵工作期间移动。

另外，根据本发明的透析机优选包括可与流体系统的不移动的加热区域耦联的其他加热元件。除了根据本发明经由透析机的执行器可以加热流体之外，还提供其他加热元件。其他加热元件可以是已经公知的加热元件，其例如耦联在透析盒的加热区域上或者耦联在流体系统的加热袋上。

在此有利地使用根据本发明可加热的执行器，以便预热流向加热区域的流体。尤其对于特别冷的流体，根据本发明的执行器因此可以减轻加热区域的负担，在加热区域中将流体系统中的流体加热至最低温度。

执行器的加热元件在此有利地经由透析机的还控制其他加热元件的加热控制装置来控制。所述控制在此优选基于测量流体系统中流体的温度的传感器来实行。

本发明还包括由如上所述的透析机和流体系统构成的系统。所述流体系统在此尤其是透析盒，其可以耦联在透析机的耦联面上。透析盒的执行器区域在此有利地可经由根据本发明的执行器来加热。

本发明还包括用于驱动透析机的方法，所述方法包括下列步骤：将流体系统、尤其透析盒耦联在透析机的耦联面上；通过设置在耦联面上的执行器移动流体系统的执行器区域；和经由执行器加热位于流体系统的执行器区域中的流体。通过根据本发明的方法得到与前面关于透析机已经描述的相同的优点。在此尤其可以利用流体系统的执行器区域来加热流体系统的流体。

所述方法因此有利地在如前面已经关于透析机描述那样来进行。所述方法在此尤其是用于驱动如前所述的透析机的方法。

附图说明

现在依据实施例和附图详细说明本发明。

其中：

图1的三个图表示出自动腹膜透析治疗的典型进程，

图2示出腹膜透析系统的原理图，

图3示出将腹膜透析系统划分为透析机和流体系统的原理图，

图4示出透析盒的第一实施例，

图5示出透析盒的第二实施例，

图6示出透析机的第一实施例的立体图，

图7示出腹膜透析系统的第一实施例的流程图，

图8示出透析机的第二实施例的立体图，

图9示出腹膜透析系统的第二实施例的流程图，

图10示出腹膜透析系统的第二实施例中透析盒的耦联，

图11示出泵执行器的第一实施例，

图12示出透析盒的泵区域到泵执行器处的耦联，

图13示出控制装置的第一实施例结构的原理图，和

图14示出根据本发明的可加热的执行器的第一实施例。

具体实施方式

下面应首先一般性描述本发明考虑使用的透析机的功能。在此，所述透析机在该实施例中是腹膜透析机。但是下面描述的部件也可以以相同或类似的方式用于血液透析机。

腹膜透析是人工血液透析的一种变型，其中患者的血液流通良好的腹膜（Peritonium（腹膜））被用作躯体自身的过滤膜。为此，经由导管将透析液引入腹腔内。根据渗透原理，血液的尿成分现在通过腹膜扩散到位于腹腔中的透析液中。经过一段停留时间之后，带有尿成分的透析液再次从腹腔排出。

在自动腹膜透析时，透析机控制和监控新鲜透析液到腹腔中的引入和用过的透析液的排出。这种透析机，也被称为循环器，在夜间也就是患者睡觉期间通常多次填充和排空腹腔。

在图1a至1c中示出如透析机进行实施的不同的方法进程。这些方法进程的一种或多种在此通常存储在透析机的控制装置中。在此通常可以将存储的方法进程适配于患者。

图1a至1c分别对于时间t绘出位于患者腹腔中的透析液量V。图1a在此示出正常的自动腹膜透析治疗在夜间的过程。治疗开始首先在此实行最初流出5，通过最初流出将在日间保留在患者腹腔内的透析液取出。接着进行多个治疗周期1，在图1a中进行了3个彼此相继的治疗周期1。每个治疗周期在此由流入阶段2、停留阶段3和流出阶段4构成。在流入阶段2期间，一定体积的新鲜透析流体进入患者的腹腔内。最大可进入透析液量在此根据患者在约1.5升和约3升之间。新鲜透析液在腹腔内保留经过一定的停留时间3。停留时间在此典型地持续几个小时。接着将目前使用过的透析液在流出阶段4再次从腹腔放出。接着开始新的治疗周期。所述治疗以最后流入6来结束，通过最后流入将一定量的新鲜透析液引入患者腹腔内。这些新鲜的透析液随后在日间保留在患者腹腔内。

在夜间实行的单个的治疗周期1在此由透析机的控制装置自动控制。最初流出和最后流入同样可以由透析机自动控制。替选地，操作人员或患者手动激活所述动作。

在图1b中示出所谓的潮汐治疗（Tidalbehandlung）。这种治疗也以最初流出5开始和以最后流入6结束。另外设置划分成多个潮汐周期8的基础周期7。在此首先设置基础流入阶段2’。但在停留阶段3之后，不再将全部透析液容积从腹腔内取出，而是只取出一定部分量的位于腹腔内的透析液。这一部分透析液随后由相应量的新鲜透析液替代。在新的停留周期之后，可以实行另一潮汐提取（Tidalentnahme），其中不是取出全部位于腹部空间中的透析液。为了结束基础周期7实行基础流出阶段4’，其中现在取出全部透析液。在图1b中仅示出了一个基础周期7。但作为选择还可以设置多个基础周期。

在图1c中示出具有所谓PD-Plus治疗的腹膜透析治疗。其中在夜晚9期间实行常见的腹膜透析治疗，其例如可以根据图1a或1b实施。但是在白天也设置额外的PD-Plus治疗，其中在流出阶段5’中取出使用过的透析液，并在流入阶段6’中由新鲜的透析液替代所述使用过的透析液。因此在PD-Plus治疗过程中，正常的夜间腹膜透析治疗与一个或多个白天的额外的治疗周期相结合。夜间治疗的过程在此如通常那样通过透析机自动实施。白天的治疗周期同样经由机器实施和监控。

在图2中示意性示出典型的腹膜透析机的构造。腹膜透析机在此包括含有新鲜透析液的容器10和用于用过的透析液的排出口20。另外设置连接器30，其可以连接在患者的导管上，以便或者将新鲜透析液引入患者腹腔内，或者将用过的透析液从腹腔引出。含有新鲜透析液的容器10、用于用过的透析液的排出口20和通向患者的连接器30在此经由流体路径100互相连接，并与它们一起构成腹膜透析系统的流体系统。

为了实施腹膜透析治疗，设置透析机40，也被称为循环器。透析机40在此包括下列主要部件：

–泵50，用于运输流体。泵50在此将新鲜的透析液从容器10输送到连接器30。另外，泵50可以将用过的透析液从连接器30运输至排出口20。

–阀70，用于控制流体流。阀70打开和关闭流体路径100，从而在容器10、连接器30和排出口20之间建立相应的流体连接。

–加热装置60，其在将新鲜的透析液导入患者之前将该透析液加热至约37℃。因为在腹膜透析时在患者腹腔内直接引入了相对大量的透析液，需要加热装置60，从而患者不会过度冷却和避免由于过冷的透析液带来不适感。

–传感器80，经由传感器可以监控和/或控制规定的治疗过程。在此尤其可以使用温度传感器。另外还可以任选使用压力传感器。

透析机40的所有部件在此经由控制装置90来控制。控制装置90在此尤其基于传感器80的数据控制泵50、加热装置60和阀70。控制装置90在此负责腹膜透析的自动过程。作为重要的部件，控制装置90在此包括平衡装置95，其平衡给予患者和从患者处取出的流体量。所述平衡装置在此防止给予患者过多流体或从患者处取出过多流体。

平衡装置95在此可以仅基于泵50的控制数据和/或传感器数据来实行。替选地，所述平衡还可以经由分开设置的平衡室来实行。同样可以使用秤来平衡。这种秤例如称量包含新鲜透析液的容器10的重量和/或包含用过的透析液的容器20的重量。

因为在腹膜透析过程中，透析液对于患者直接施用到腹腔中，所以需要要求极高的无菌性。因此，与新鲜的和/或用过的透析液接触的流体途径或流体系统通常被设计成一次性部件。流体途径或流体系统在此尤其被设计成塑料部件。它们因此可以在无菌的外包装中供应，并且在治疗前才打开包装。

然而为了可以通过透析机40实现腹膜透析的控制，流体系统必须耦联至透析机30。在图3中图解示出透析机40的单个元件如何耦联至流体系统的相应区域。

透析机40在此包括加热元件61。加热元件必须耦联在流体系统的对应的加热区域62上。所述耦联在此可以实现热能从加热元件61至位于加热区域62中的透析液的传输。

透析机40还包括一个或多个泵执行器51，泵执行器与流体系统的泵区域52耦联。泵执行器51在此产生传输到本泵区域52上的泵力。位于泵区域52中的流体由此可以沿着流体路径移动。

透析机还包括一个或多个阀执行器71。它产生传输到流体路径的相应的阀区域72上的关闭动作。流体路径的阀区域72由此可以相应地关闭或打开。

透析机还包括一个或多个传感器81。这些传感器耦联至流体系统的相应的传感器区域82上。传感器81由此可以测量透析液的某些特性。尤其可以由此测量透析液的温度。另外可以确定流体系统中的压力。

透析机当然任选地还包括不必与流体路径耦联的其他执行器和/或传感器。

以下依据实施例应更详细地描述腹膜透析机的各个部件。

1.流体系统

1.1透析液容器

新鲜的透析液通常在塑料袋中供使用。这种塑料袋通常包括两层塑料膜层，它们的边缘区域互相焊接并因此构成用新鲜的透析液填充的容器。在这种容器上通常焊接有软管元件，通过所述软管元件可以从袋中取出透析液。在软管元件上通常设置连接器，经由连接器可以将透析液容器与剩余的流体路径连接。另外，所述袋通常在与软管对置的侧上包括凹部或孔眼，可以通过它们将袋挂在挂钩上。由此可以确保透析液毫无问题地从所述袋流出。

透析液通常由缓冲剂、渗透剂和电解质构成。作为缓冲剂在此可以使用例如碳酸氢盐。作为渗透剂通常使用葡萄糖。替选地还可以使用葡萄糖聚合物或葡萄糖聚合物衍生物。电解质通常包含钙和钠。

透析液在此可以是加热消毒的。这有利地在将透析液装入袋中之后实行。由此既对透析液也对袋进行了加热消毒。在此通常首先将填充的袋封装在外包装中，于是整个系统被消毒。

因为制成的透析溶液根据包含物质的不同经常不能进行加热消毒，或者不能长时间存放，所以可以分开存放透析液的各个组分并且紧接在治疗前才会聚在一起。第一单个溶液在此通常包含缓冲剂，而第二单个溶液包含葡萄糖和电解质。任选地还可以设置两种以上单个溶液，并因此在袋中设置两个以上区域。在此可以设置包括多个用于存放单个溶液的分开区域的多重腔室袋、尤其是双重腔室袋。这些区域通过连接元件隔开，连接元件可以机械打开，从而使单个流体互相混合。在此尤其可以在袋的两个区域之间设置所谓的剥离接缝，在对袋的区域中的至少一个施加一定压力的情况下所述剥离接缝打开。

因为在夜间腹膜透析治疗期间消耗相对大量的透析液，所以通常同时使用多个透析容器。它们经由相应的连接器与流体路径连接，并可以通过阀的相应转换被用于对患者进行填充。

1.2排出口

为了清除用过的透析流体，可以将其立即排出到排液系统中，或者首先收集到流出容器中。作为流出容器在此通常也使用袋。所述袋在开始治疗前是空的，并因此可以容纳用过的透析液。所述袋随后可以在结束治疗之后相应地除去。

1.3透析盒

如开头已经描述的，流体系统包括很多如下区域，在这些区域中透析机必须作用于流体系统。为此必须将流体系统耦联在透析机上。

为了将流体路径耦联至透析机并简化透析机的相应的元件对流体系统的作用，使用透析盒。在这种透析盒中一起设置多个区域，在这些区域中透析机作用于流体路径。为此，透析盒通常包括由塑料制成的硬质部件，其中向一侧打开的腔室作为流体路径引入。这个腔室被用于耦联至透析机的柔性塑料膜层覆盖。所述柔性塑料膜层在此通常在边缘区域与所述硬质部件焊接。透析盒与透析机的耦联面压紧，使得透析机的执行器和/或传感器与透析盒的相应区域接触。

透析盒还包括用于连接透析液容器10、连接器30以及排出口20的接头。

透析盒在此通常包括至少一个泵区域和一个或多个阀区域。经由透析盒因此可以控制通过流体系统的流体运输。透析盒还可以包括传感器区域，传感器区域可以实现透析机的传感器至流体系统的简单耦联。透析盒可以必要时还包括一个或多个加热区域，加热区域可以耦联至透析机的相应的加热元件。

在图4a和4b中示出透析盒的第一实施例。它具有由塑料制成的硬质部件101，其中流体路径和耦联区域作为相应的凹部、腔室和通道被引入。所述硬质部件在此可以例如制成为注塑部件或深冲部件。硬质部件101的耦联平面被柔性膜层102覆盖，柔性膜层在边缘区域与硬质部件焊接。通过透析盒与透析机的耦联面压紧来将柔性膜层102与硬质部件压紧。通过柔性膜层与硬质部件的腹板状区域压紧，将透析盒内部的流体路径流体密闭地互相隔开。

透析盒具有用于将透析盒连接在剩余的流体路径上的接头。一方面设置用于连接排出口20的接头21，以及用于连接连接器30的接头31。在这些接头上可以设置相应的软管元件，图4a中未示出。透析盒还包括多个用于连接透析液容器10的接头11。接头11在此在第一实施例中被设计为连接器，在其上可以连接相应的连接器元件。

所述接头分别与透析盒内部的流体路径保持连接。在这些流体路径中设置阀区域。在所述阀区域中可以将柔性膜层102经由机器侧的阀执行器挤压到硬质部件101中，从而阻断相应的流体路径。透析盒在此首先包括用于每个接头的相应的阀，经由所述阀可以打开或关闭这些接头。用于排出口20的接头21在此与阀V10关联，用于患者连接器30的接头31与阀V6关联。透析液容器10的接头11与阀V11至V16关联。

另外在透析盒中设置泵腔室53和53’，它们可以通过透析机的相应的泵执行器来操纵。泵腔室53和53’在此是被柔性膜层102覆盖的硬质部件101中的凹形凹部。通过透析机的泵执行器可以将膜层压入泵腔室53和53’中，或再从所述泵腔室中拉出。由此可以与转换泵腔室53和53’的流入和流出并在图4a中以附图标记73表示的阀V1至V4相配合，通过透析盒产生泵流。泵腔室在此能够经由相应的阀转换可以与透析盒的所有接头相连接。

另外，加热区域62集成到透析盒中。在所述区域中，透析盒与透析机的加热元件接触，加热元件加热流过透析盒的所述区域的透析液。加热区域62在此包括用于透析液的通道，所述通道螺旋形延伸在加热区域62上。通道在此由被柔性膜层102覆盖的硬质部件的腹板64构成。

加热区域62在此设置在透析盒的两侧。为此在透析盒的底侧63上，在加热区域中在硬质部件处设置柔性膜层。柔性膜层在此同样在边缘区域与硬质部件焊接。在底侧上同样设置通道，透析液通过所述通道流动。在底侧和上侧上的通道在此由硬质部件的中间板构成，中间板将上侧与底侧分离，并且在中间板上向下和向上设置形成通道壁的腹板。透析液在此首先在上侧上螺旋状流动直至穿过中间板的穿孔65，从那里透析液在底侧上通过相应的通道回流。通过设置在上侧和底侧上的加热区域，可以相应地扩大用于加热流体的加热面。当然还有一种实施方式是可能的，即只在透析盒的一侧设置加热区域。

另外可能的透析盒的实施方式是，加热元件集成到透析盒中。在此尤其可以在透析盒的硬质部件中浇注例如加热盘管的电加热元件。由此可以省去机器侧的加热元件并在透析盒中集成穿流加热装置。在透析盒上设置用于接触电加热元件的电接触部。

透析盒还具有传感器区域83和84，通过传感器区域可以将透析机的温度传感器耦联至透析盒。温度传感器在此放置在柔性膜层102上，并因此可以测量流过位于其下方的通道的流体的温度。在此，在加热区域的入口处设置两个温度传感器84。在患者侧的出口处设置温度传感器83，经由温度传感器83可以测量泵送至患者的透析液的温度。

在图5中示出透析盒的第二实施例。透析盒的结构形式上在此基本上对应第一实施例，但是不包括加热区域。这种透析盒的使用中，加热因此不像第一实施例中所示经由集成到透析盒中的加热区域来实行，而是例如经由放置在透析机的加热板上的加热袋来实行。

图5中示出的透析盒的第二实施例又包括流体路径，流体路径可以经由同样从V1至V6逐一编号的阀区域来打开和关闭。透析盒还包括用于连接至流体系统的其他组件的接头。在此又设置用于连接至排出口20的接头21，以及用于连接至通向患者的连接器30的接头31。另外设置用于连接透析液容器10的接头11。

与第一实施例不同，在第二实施例中示出的透析盒具有用于连接加热袋的其他接头66。为了加热来自透析液容器10的流体，该流体可以在此经由接头66泵入加热袋中。所述加热袋放置在加热元件上，从而可以加热位于加热袋中的流体。接着将流体从加热袋泵送至患者。

泵腔室53和53’与阀V1至V4在结构和功能上对应第一实施例中的部件。

与第一实施例不同，第二实施例中的透析盒不具有用于连接温度传感器的传感器区域。传感器区域更确切地说设置在加热元件的区域中。但是，所述透析盒包括用于测量泵腔室53和53’中压力的测量区域85和86。测量区域85和86是与泵腔室保持流体连接且同样被柔性膜层覆盖的腔室。在测量区域上可以耦联设备侧的压力传感器，所述压力传感器测量所述测量腔室85和86中的压力，以及因此测量泵腔室53和53’中的压力。

透析盒的接头11、21、31和66与流体系统的其他部件的连接在第二实施例中经由软管连接来实现。在所述软管连接处必要时设置连接器。1.3软管

系统的各个容器、透析盒和患者连接器之间的连接通常经由软管连接来实现。因为总是涉及一次性物品，所以软管在此通常至少在一侧已经与其他元件牢固连接。例如，软管可以已经设置在透析盒的一个或多个接头上。软管同样可以已经与袋保持牢固连接。

1.4连接部

流体系统通常被分成多个部分，并且分别无菌包装。这些部分为了治疗必须首先互相连接。尤其透析盒以及一个或多个透析液袋在此通常互相分开包装。

流体系统的单个元件之间的连接通常经由连接器来实现。连接器在此这样形成，使得可以实现各个部件之间的无菌连接。这例如经由相应的保护膜层来实现，所述保护膜层在关闭连接器时自动打开。

操作人员或患者自己可以手动实行各个部件的连接。替选地可以由透析机实行各个部件的连接。

为此例如可以将相应的连接器放入透析机的连接器容纳部中，并通过透析机自动接合。

另外可以设置电子控制装置，其监控系统的正确部件互相连接。为此，在连接器上可以设置用于识别部件的识别装置例如条形码或RFID。透析机在此包括识别装置-检测单元例如条形码阅读器或RFID-检测单元，它们检测连接器上的识别装置。腹膜透析机的控制单元由此可以分辨是否放入了正确的连接器。

对流体系统的正确装配的这种检验在此尤其可以与连接器的自动连接组合。系统因此首先检验，是否将正确的连接器放入连接器容纳部中。仅当放入正确的连接器时，连接器之间的连接才由透析机建立。否则透析机将让使用者注意，放入了错误的连接器。

2.透析机

以下依据两个实施例应详细描述透析机的各个部件。

在图6中示出透析机的第一实施例，其中使用透析盒的第一实施例。由透析机的第一实施例和透析盒的第一实施例构成的腹膜透析系统在图7中示出。

在图8中示出透析机的第二实施例，其中使用透析盒的第二实施例。由透析机的第二实施例和透析盒的第二实施例组合得出的透析系统在图9中示出。

两个实施例在此的区别一方面在于加热装置的构型，在于透析机和透析盒之间的耦联以及在于执行器和传感器的构型。

2.1加热装置

新鲜的透析液在输送到患者腹部空间内之前必须被加热至体温。透析机为此包括相应的加热装置。

加热在此通常电地经由一个或多个加热元件实现。加热元件在此可以例如是陶瓷加热元件。这种陶瓷加热元件是施加在陶瓷支承体上的电阻丝。通过在所述电阻丝上施加电压将其加热，由此还加热了陶瓷支承体材料。陶瓷加热元件在此通常设置在加热板上。加热板例如可以由铝制成。在加热板上又再耦联流体路径，从而可以加热位于流体路径中的透析液。

为了加热流体提供两种不同的扩展方案。一方面可以首先加热在加热阶段之后才泵送至患者的较大量的透析液。这通常经由放在透析设备的加热板上的加热袋来实现。

加热袋在此可以是透析液袋，其中提供透析液。但是通常使用单独的加热袋，其中泵入透析液以加热。如果透析袋中的透析液加热，则从袋泵送至患者。

这种方案由在图8和9中示出的透析机的第二实施例实现。在此设置放置在加热板68上的加热袋67。加热板68在此设置在腹膜透析设备的上侧，从而可以简单接近。加热袋67在此经由管道66’与透析盒连接。透析盒在此包括阀V5、V9和V15，经由这些阀可以将加热袋67与流体系统的剩余部件连接。因此可以将新鲜的透析液从透析液容器10经由泵腔室泵送至加热袋67。治疗开始，首先用冷的透析液填充加热袋67。加热袋67中的透析液随后经由加热板68加热至体温。接着经由泵腔室将透析液泵送至患者。接着再次填充加热袋67，以便可以加热下一治疗周期必需的透析液量。

在加热板68的区域中设置温度传感器88在此是有利的，温度传感器88与加热袋67保持接触并因此可以测量加热袋67中透析液的温度。还可以在加热板上或加热元件上设置温度传感器，该温度传感器测量加热元件或加热板的温度。相应的控制装置仅负责加热板不要对袋的材料来说过热。

加热袋67还可以平衡流体流的功能。加热板68因此可以是秤87的一部分，通过秤87可以确定加热袋67的重量。由此可以确定在加热之后馈送给患者的流体量。

替选于第二实施例示出的经由加热袋对透析液的加热，还可以在泵送至患者期间加热透析液。加热装置因此以连续式加热器形式工作，其将通过流体系统运动的透析液在其经由流体路径泵送期间加热。

在该方案中，设置耦联至透析机的加热元件处的透析液通道。在透析液通过透析液通道流动期间，透析液从透析机的加热元件吸收热。

这种方案在图6和7中所示的透析机的第一实施例中实施。加热区域在此集成到透析盒中，如前面已经描述的。在将透析盒耦联至透析机时，透析盒的加热区域与透析机的加热元件热接触。

加热元件在此同样可以被设计为陶瓷加热元件并与加热板接触，加热板随后耦联至透析盒的加热区域。如已经关于透析盒所描述的，加热区域的上侧和底侧分别与加热板接触，加热板加热流过加热区域的透析液。

在加热区域的流入口和排出口上分别设置透析盒的温度传感器区域，温度传感器区域通过透析盒的耦联而与腹膜透析机的温度传感器接触。于是，通过温度传感器T1至T3可以确定流入加热区域中的透析液的温度以及从加热区域流出的透析液的温度。另外设置温度传感器T4和T5，它们测量加热元件和/或加热板的温度。

至少两个加热元件的应用在此实现了，加热元件分别这样互相连接，使得加热元件在供电电压为220V时与供电电压为110V时输出基本上相同的功率。为此在110V时两个加热元件以并联电路工作，而在220V的供电电压时以串联电路工作。实施这种加热元件的连接与供电电压的匹配可以不依赖于加热元件是根据第一还是第二实施例来实行的。

2.2透析盒的耦联

为了实现透析机的执行器和/或传感器在透析盒的相应区域的耦联，透析机包括具有耦联面的透析盒容纳部，在所述耦联面上可以耦联透析盒。在耦联面上设置有透析机的相应的执行器、传感器和/或加热元件。透析盒与耦联面压紧为使得相应的执行器、传感器和/或加热元件与透析盒上的相应区域发生接触。

在此有利的是，在透析机的耦联面上设置由柔性材料制成的垫，尤其是硅垫。它负责将透析盒的柔性膜层与透析盒的腹板状区域压缩，并因此将透析盒内部的流体路径彼此分开。

另外有利的是设置耦联面的环绕的边缘，所述边缘与透析盒的边缘压紧。所述压紧在此有利地气密地实行，从而可以在耦联面和透析盒之间构成负压。

任选地还可以设置真空系统，它可以将空气从耦联面与透析盒之间的空间抽出。由此可以实现腹膜透析设备的执行器、传感器和/或加热元件与透析盒的相应区域的特别好的耦联。此外，真空系统使得可以进行透析盒的密封性检验。为此在耦联之后相应地施加真空，并检查是否保持所述真空。

透析盒的压紧例如气动地实行。为此通常设置填充了压缩空气的气垫，和因此将透析盒压紧在耦联面上。

透析盒容纳部通常具有与耦联面对置的容纳面，其中放入透析盒的硬质部件。所述容纳面为此有利地包括相应的凹处。带有所放入的透析盒的容纳面随后可以经由气动压紧装置压紧至耦联面。

透析盒的放入在此可以以不同的方式发生。在图6中示出的透析机的第一实施例中，为此设置可以从透析机拉出的抽屉111。在所述抽屉中放入透析盒。透析盒随后与抽屉一起推入透析机中。接着实行透析盒与设置在设备内部的耦联面的压紧。透析盒和耦联面在此首先机械操纵互相靠近，随后气动地互相压紧。

根据第二实施例的透析盒110的耦联在图10中详细示出。通过打开门140可以自由接近耦联面130，从而可以将透析盒设置在耦联面130上的正确位置中。耦联面130在此向后倾斜于垂直，这可以实现简单的耦联。现在可以关闭门140，使得门上的容纳面与透析盒的背侧发生接触。压紧现在通过设置在门上的气垫来实现。此外，在耦联面和透析盒110之间施加真空。

透析机的第一实施例还包括用于自动连接的装置。为此设置连接器容纳部112，其中放入透析液袋10的连接器。连接器容纳部112随后进入设置了条形码阅读器的设备中，所述条形码阅读器阅读施加在连接器上的条形码。因此设备可以检查是否放入了正确的袋。如果分辨出正确的袋，则连接器容纳部112完全进入，并且于是袋的连接器连接至透析盒的设计为连接器的接头11。

在第二实施例中，相反地放弃了这种自动连接。因此在透析盒的接头11上设置了软管区段，其必须手动经由连接器与相应的袋连接。

2.3泵执行器

流体通过流体系统的泵送在实施例中通过隔膜泵来实行，所述隔膜泵由泵腔室53和53’与透析盒的柔性膜层一起构成。如果柔性膜层在此通过相应的泵执行器压入泵腔室内，则流体从泵腔室泵入透析盒的流体路径的打开的区域中。反过来，通过从泵腔室拉出所述膜层将流体从流体路径吸入泵腔室。

泵送行程在此通过泵执行器到泵腔室中的移动来实现。在抽吸行程中，泵执行器再次从泵腔室移开。通过透析盒和耦联面的气密的压紧在此产生负压，通过所述负压使得透析盒的柔性膜层跟随泵执行器并因此再次被从泵腔室拉出。

为了实现泵执行器和透析盒的柔性膜层的良好耦联，此外可以设置真空系统。通过对耦联面和透析盒之间相应的真空进行调节，在此尤其可以调节用于将柔性膜层在抽吸行程期间最大化地从泵腔室移开的力。

由此可以非常精细地调节泵的抽吸力。而泵送力通过执行器的推力来调节。

流体流的平衡在此通过对抽吸行程和泵送行程进行计数来实行，因为隔膜泵对每次行程泵送的流体量具有高的准确性。

2.3.1液压驱动

泵执行器的第一实施例的构造在图11中示出。泵执行器在此是以液压方式运动的。为此设置放在透析盒的柔性膜层上的膜59。所述膜59在此可以例如由硅制成。在膜59后面设置可以填充液压流体的腔室54。通过在腔室54中施加过压将膜59和与其一起将柔性膜层压入透析盒的泵腔室53中。相反地，通过在腔室54中施加负压将膜59拉入腔室54中。通过柔性膜层和膜之间的负压，柔性膜层跟随上述运动，从而扩大了泵腔室53的体积。具有泵送行程和抽吸行程的泵工作过程在图12b中示意性示出。

为了驱动泵液压系统设置液压泵58。它包括气缸，其中活塞经由发动机57可以来回运动。由此经由相应的连接管道将液压流体挤压入腔室54中，或从腔室54中再次抽出。在液压泵58上设置位置传感器56，经由位置传感器56可以记录活塞的移动。由此可以确定在腔室54中挤压入多少液压流体或从腔室54中抽出多少液压流体。另外在液压系统上设置测量液压系统中压力的压力传感器55。压力传感器一方面可以实现液压系统的功能检查，因为压力传感器的数据可以与位置传感器56的数据相比较并由此可以检查液压系统的密封性。

此外，压力传感器可以实现透析盒的腔室53中压力的确定。如果液压泵58不运动，则在腔室54和泵腔室53之间调整压力平衡。液压流体的压力因此对应泵腔室53中的压力。

在图12a中示出泵执行器至泵腔室53的耦联过程。为了准备耦联，在此首先用液压流体加载腔室54，使得膜59向外弯曲。接着，耦联面和透析盒互相重叠，从而膜59将透析盒的柔性膜层压入泵腔室53中。在耦联面和透析盒压紧之后，膜和柔性膜层之间的空间对外气密性封闭，从而柔性膜层跟随膜的运动。这在图12b中示出。

图11中示出的泵执行器在此在透析机的第一实施例中实现，如还从图7明显看出的。在此对两个泵腔室53和53’中的每一个分别设置相应的泵执行器。

2.3.2电磁驱动

作为选择，泵执行器还可以电磁驱动。为此设置相应成形的冲头，所述冲头经由电机，尤其经由步进电机压向柔性膜层，或者从柔性膜层上移开，并且因此产生泵送行程或抽吸行程。泵执行器151和152在图10的实施例中示出。在此有利的是设置真空系统，其负责使得柔性膜层在抽吸运动过程中也跟随冲头。

2.4阀执行器

作为阀执行器可以设置阀推杆，其将透析盒的柔性膜层压入硬质部件的相应腔室中并因此关闭所述区域中的流体通道。阀执行器在此可以例如气动操纵。所述推杆在此可以经由弹性件预张，从而无压地打开或者无压地关闭。

替选地，阀执行器可以经由液压或气动移动的柔性膜层来实现。所述柔性膜层在此通过施加压力而朝着透析盒移动，并因此将柔性膜层的相应阀区域压在流体通道中，从而关闭所述流体通道。

耦联在透析盒的阀区域V1至V16上的阀执行器71在图10中可以在耦联面上分辨出来。

2.5传感器

透析机包括传感器，经由传感器可以控制机器或监控机器的规定的功能。

一方面，在此设置一个或多个温度传感器，经由温度传感器可以测量透析液的温度和/或加热元件的温度。在第一实施例中，温度传感器设置在与透析盒的耦联面上，并且因此可以测量流过透析盒的温度。与此相反，在第二实施例中，温度传感器88设置在加热板68上，温度传感器88测量位于袋67中的透析液的温度。另外可以在一个或多个加热元件上设置温度传感器。

还可以设置一个或多个压力传感器，以便确定泵腔室中的压力。由此可以防止以过高压力将透析液泵送至患者，或者从患者处抽出透析液时抽吸压力过高。

在第一实施例中，压力测量在此经由泵执行器的液压系统中的压力传感器来实现，如这在上面所述那样。与此相反，第二实施例中在耦联面中设置压力传感器85’和86’，这些压力传感器直接测量透析盒的相应的压力测量区域中的压力。通过真空系统在此有利地确保这些压力传感器至透析盒的耦联。

2.6输入/输出单元

透析机还包括用于与操作者通信的输入/输出单元。在此设置相应的显示器用于输出信息，该显示器例如可以通过发光二极管、LCD显示器或荧光屏来实现。设置相应的输入元件用于输入命令。在此例如可以设置按键和开关。

在此，在两个实施例中均设置了触摸屏120，它可以实现交互的菜单导航。另外设置显示器元件121和122，它们紧凑示出透析机的状态。

第一实施例还包括卡片阅读器125，经由它可以阅读患者卡片。在患者卡片上可以存储用于治疗各个患者的信息。由此可以单独地确定相应患者的治疗程序。

腹膜透析机还包括声学信号单元，经由它可以发出声学信号。当记录故障时尤其可以输出声学报警信号。在此有利地设置扬声器，经由扬声器可以产生声学信号。

2.7控制装置

腹膜透析机还包括控制装置，通过控制装置来控制和监控全部部件。所述控制装置在此负责治疗的自动程序。

在图13中示出这种控制装置的实施例的原理构造。

与操作者以及与外部信息来源的通信在此经由接口计算机150来实现。接口计算机150与患者卡片阅读器200、输入和输出单元210、以及与调制解调器220通信，所述输入和输出单元起到与患者通信的作用。经由调制解调器220可以例如上载更新的软件。

接口计算机150经由内部总线与活动计算机160和保护计算机170保持连接。活动计算机160和保护计算机170产生系统的冗余。活动计算机160在此从系统的传感器获得信号，并计算用于执行器180的控制信号。保护计算机170同样从传感器180获得信号，和检验从活动计算机160输出的命令是否正确。如果保护计算机170确认了故障，则其导入相应的应急措施。保护计算机170在此尤其可以触发报警信号。另外，保护计算机170可以关闭通向患者的入口。为此在透析盒的患者侧出口处设置特殊的阀，只有保护计算机170可访问所述出口。这种安全阀在无压状况下关闭，从而在气动装置故障时自动关闭。

保护计算机170还与条形码阅读器190连接，并且检验正确的透析液袋的连接。

另外设置诊断系统230，经由它可以查出和排除系统的故障。

3.发明的实施

以下详细说明本发明的一个实施例，所述实施例用在上述透析系统或上述透析机上。实施例在此可以与如上所述的单个或多个部件组合。

在图14中示出根据本发明的可加热的执行器51的第一实施例。执行器51在此可以耦联至流体系统的执行器区域52。执行器区域52在此是泵膜，所述泵膜可以运动以在流体系统内泵送流体。

泵膜在此被设计成设置在透析盒的泵腔室53上的柔性膜层。透析盒和泵腔室的其他构造在上面已经详细描述过。

在流体系统的泵膜上可以耦联执行器的柔性膜层59。所述耦联在此有利地通过压紧耦联面和透析盒来实现。必要时，在此可以在耦联面和透析盒之间额外施加真空。

执行器的柔性膜层59可以液压操纵，通过将液压流体泵入液压室54或从液压室54泵出。泵执行器的功能在上面已经详细描述过。

现在根据本发明设置加热元件301，经由它可以加热用于泵执行器51的运动的液压流体。加热元件301在实施例中设置在泵58的区域中。替选于图14中示出的加热元件301在泵的区域中的设置，加热元件301还可以设置在液压泵和液压腔室54之间的液压管道302中。

另外设置温度传感器300，经由它的输出信号可以控制加热元件301。温度传感器300在此测量液压流体的温度，从而可以调节液压流体的温度。在液压泵58的泵运动中，经由加热元件301加热的液压流体朝着执行器的柔性膜层59移动。在那里，加热的液压流体可以加热流体系统的泵腔室53中的流体。

加热元件301是电加热元件。在此尤其是其上施加了电压的电阻段。加热元件301在此有利的是陶瓷加热元件，其中电阻段施加在支承体材料上。根据本发明的加热元件在此可以具有5W至1000W的加热功率。加热元件在此还有利地具有50W以上的加热功率。

加热元件301相对于液压流体是电绝缘的。尤其可以是与液压流体电绝缘的加热棒或加热板。另外，柔性膜层59也可以成电绝缘的。由此在加热元件301和透析盒之间得到双重绝缘。由此，透析机必要时可以实施为不具有保护接触部，并仍具有保护等级2。

另外在实施例中设置两个执行器，用于加热流体系统中的流体。所述执行器在此尤其是分别对泵区域53和53’起作用的两个泵执行器。在此可以用共同的加热元件加热两个执行器。替选地，两个执行器中的每个还可以经由自己加热元件来加热。在这种情况下，两个执行器中的每一个都配备有温度传感器是有利的。

透析机有利地包括用于加热流体系统中流体的其他加热元件，例如上面详细描述的。加热元件301在此有利地集成到透析机的温度控制装置中。根据本发明的可加热的泵执行器在此尤其可以用于预热流体系统中的流体。

根据本发明的执行器在此可以用于腹膜透析机，如上面所述。尤其可以在腹膜透析机的耦联面上使用一个或多个根据本发明的执行器。泵执行器和/或阀执行器在此可以设计成可加热的。

本发明同样还可以用于血液透析。尤其可以以相同的方式在血液透析中使用上面对腹膜透析所描述的透析盒。在此可以使用执行器来加热位于透析盒的执行器区域中的流体。

如上面对腹膜透析所述的相同的部件也可以用于血液透析并因此可以用于血液透析机。流体系统在此既可以用于运输透析液，也可以用于运输血液。据此，根据本发明的执行器可以用于加热医用流体，尤其透析液或血液。

本发明通过将执行器区域用于加热流体系统中的流体而实现了流体系统、特别是透析盒的特别紧凑的构造。

附图标记

治疗周期1

流入阶段2

基础流入阶段2’

停留阶段3

流出阶段4

基础流出阶段4’

最初流出5

流出阶段5’

最后流入6

流入阶段6’

基础周期7

潮汐周期8

夜晚9

容器10

用于连接容器10的接头11

排出口20

用于连接排出口20的接头21

连接器30

用于连接连接器30的接头31

透析机40

泵50

泵执行器51

泵区域52

泵腔室53和53’

（液压）室54

压力传感器55

位置传感器56

发动机57

液压泵58

膜59

加热装置60

加热元件61

加热区域62

加热区域的底侧63

腹板64

穿孔65

用于加热袋67的接头66

管道66’

加热袋67

加热板68

阀70

阀执行器71

阀区域72

用于泵腔室的阀区域73

阀区域V1至V16

传感器80

传感器81

传感器区域82

温度传感器的传感器区域83和84

压力传感器的传感器区域85和86

压力传感器85’和86’

秤87

温度传感器88

温度传感器T1至T3

温度传感器T4和T5

控制装置90

平衡装置95

流体路径100

硬质部件101

柔性膜层102

透析盒110

抽屉111

连接器容纳部112

触摸屏120

显示元件121和122

卡片阅读器125

耦联面130

门140

泵执行器151和152

接口计算机150

活动计算机160

保护计算机170

执行器和传感器180

条形码阅读器190

患者卡片阅读器200

输入和输出单元210

调制解调器220

诊断系统230

温度传感器300

加热元件301

液压管道302

Claims (15)

1.透析机，所述透析机具有：耦联面，所述耦联面用于耦联流体系统，特别是用于耦联透析盒；和设置在耦联面上的执行器，所述执行器用于移动所述流体系统的执行器区域，

其特征在于用于加热所述执行器的加热元件，其中在所述流体系统的所述执行器区域中的流体能够经由所述执行器来加热。

2.如权利要求1所述的透析机，所述透析机具有用于确定所述执行器和/或所述加热元件的温度的温度传感器。

3.如权利要求1所述的透析机，所述透析机具有用于控制所述加热元件、特别是基于温度传感器的输出信号控制所述加热元件的加热控制装置。

4.如前述权利要求之一的所述透析机，其中所述执行器以液压方式来操纵，且所述加热元件加热用于驱动所述执行器的液压流体。

5.如权利要求4所述的透析机，其中所述执行器包括柔性膜层，所述柔性膜层通过所述液压流体来移动。

6.如权利要求5所述的透析机，其中所述柔性膜层位于所述流体路径的所述执行器区域内。

7.如权利要求4至6之一所述的透析机，其中所述加热元件与所述液压流体是电绝缘的。

8.如权利要求5至8之一所述的透析机，其中所述柔性膜层实施为电绝缘的。

9.如权利要求4至9之一所述的透析机，其中所述加热元件设置在液压泵中或设置在液压管道中。

10.如权利要求4至10之一所述的透析机，其中所述温度传感器确定所述液压流体的温度。

11.如前述权利要求之一的所述透析机，其中所述执行器是用于使所述流体系统的泵膜移动的泵执行器。

12.如前述权利要求之一的所述透析机，所述透析机具有至少一个其他加热元件，所述其他加热元件能够与所述流体系统的未被移动的加热区域耦联。

13.如权利要求12所述的透析机，其中所述执行器对流向所述加热区域的流体进行预热。

14.由如前述权利要求之一所述的透析机和流体系统、特别是透析盒构成的系统。

15.用于操作透析机的方法，所述方法包括下列步骤：

将流体系统、特别是透析盒耦联在所述透析机的耦联面处；

通过设置在所述耦联面上的执行器来移动所述流体系统的执行器区域；

通过执行器加热位于所述流体系统的所述执行器区域中的流体。

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