CN103547301A - 用于识别体外血液处理的工作状态的装置和方法 - Google Patents

Abstract

公开用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的一种装置（25）和一种方法。在体外血液处理中，体外血液回路（9）内的待处理的血液流经透析器（1）的血室（3），而透析液回路（10）内的透析液流经透析器的透析液室（4），所述透析器被半透性薄膜（2）分成血室（3）和透析液室（4）。所述装置具有：用于在血液处理期间改变透析液室（1）上游的透析液的物理或化学的特征参数的机构（170；171）；用于测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数的测量机构（174）；用于由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值的设备；用于确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差的设备（25）；和用于根据该一定的时间点来识别与理想工作状态的偏差的原因的分析设备（25）。

Description

用于识别体外血液处理的工作状态的装置和方法

本发明涉及一种用于识别体外血液处理的工作状态的装置，特别是涉及用于识别或确定与利用血液处理装置的体外血液处理的理想工作状态的偏差的原因的装置和方法，其中，待处理的血液在体外血液回路中流经透析器的血室，透析器被半透性的薄膜分成血室和透析液室，透析液在透析液回路中流经透析器的透析液室。

本发明还涉及一种用于识别或确定与体外血液处理的理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的方法。

背景

在肾脏替代治疗中建立了各种不同的血液净化方法，按照这些方法，血液在体外被清除掉随尿液排出的（harnpflichtig）血液内含物质，即健康人通过肾脏离析出来的血液内含物质。为此在血液透析中，血液中含有的随尿液排出的物质透过半透性薄膜扩散地输送到透析液中。这种物质输送透过透析器的半透性壁来进行，该透析器具有与体外血液回路连接的血室和与透析液回路连接的透析液室。血室和透析液室在此被半透性薄膜隔开。为了防止应保留在血液中的电解质发生扩散损失，透析液含有处于生理浓度的电解质的一定的组分。

相比之下，在血液过滤中，物质透过过滤器的半透性薄膜进行对流输送，其中，薄膜处的压力梯度是用于物质输送的驱动力。为了补偿所希望的血液内含物质的损失，必须用替代液来代替透过薄膜而损失的电解质。替代液可以在过滤器的上游或下游经由注射部位。第一种情况即为所谓的前稀释，第二种情况为后稀释。对流输送与扩散输送的组合称为血液透析过滤。本申请本文中所述的透析或透析处理系指纯扩散性透析或血液透析过滤。

对于监视体外血液处理来说重要的是，监视血液净化效率或清除率。清除率K被定义为流经血室的被完全清除掉毒素特别是尿素的血流份额。实际上，代替清除率而确定透析度，其中，测量透析液中所含有的电解质透过过滤器薄膜的通透性。为此，在透析液室上游改变透析液回路中的透析液内的一种或多种电解质的浓度，并在透析液室下游确定由此导致的浓度变化。在透析液室上游以及下游的一种或多种电解质的变化的浓度影响透析液的电导性，并借助相应的电导率传感器在透析液室的上游和下游予以测量。用于在当前处理期间确定清除率的这种方法称为在线清除率监视，且在本申请人的欧洲专利EP 0 911 043中有所公开，其公开内容全部援引加入到本申请中。基于这种原理的商业方法由德国“Fresenius Medical Care(Fresenius医疗护理 )”股份有限公司以名称OCM（在线清除率监视器）予以销售。

透析度或清除率取决于多种因素，比如过滤器类型、过滤器薄膜的有效面积、过滤器薄膜的通透性、血流的流速、透析液的流速。因此，对透析度或清除率的确定就其本身而言并不是识别或确定体外血液处理的工作状况或工作状态的有说服力的考量。

若从体外血液回路的静脉支路溜入到病人血管入口中的血液从那里直接进入到体外血液回路的动脉支路中，就会与体外血液处理的理想工作状态出现偏差。这种现象称为瘘管再循环，就此而言，瘘管用作血管入口。相应的现象是，在体外血液回路中净化的血液经由病人心肺回路并从那里溜入体外血液回路的动脉支路中，这种现象称为心肺再循环。

用于确定再循环的已知方法基于对在体外血液回路的静脉支路中的物理或化学的特征参数的影响和随后对在体外血液回路的动脉支路中的物理或化学的特征参数的测量。例如可以直接吸除热量或者短暂地降低透析液温度，由此来改变在血液回路的静脉支路中的血液温度，其中，透析液侧的温度下降通过半透性薄膜以预定的方式作用于血液侧。为了测量温度下降对血液回路的动脉支路的影响，可以在动脉血液回路上设置温度感测器。通常，为了确定再循环，必须设置用来改变在体外血液回路的静脉支路中流动的血液的物理或化学的特性的装置以及用来感测回流到体外血液回路的动脉支路中的血液的测量参数的测量感测器。这些措施造成血液处理设备的高昂的设备成本。

因此，本发明的目的是，提出用于识别或确定体外血液处理的工作状态的装置和方法，其克服了前述的至少一个问题。

总结

与本发明的教导相一致地，所述目的通过一种用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的装置得以实现。在进行体外血液处理时，体外血液回路内的待处理的血液流经透析器的血室，而透析液回路内的透析液流经透析器的透析液室，所述透析器被半透性薄膜分成血室和透析液室。

用来识别在体外血液处理中与理想工作状态和/或理想处理过程的偏差的原因的该装置具有：用于在血液处理期间改变透析液室上游的透析液的物理或化学的特征参数的机构；用于测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数的测量机构；用于由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值的设备；用于确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差的设备，该基准值表示理想的或通常的或无并发症的处理过程；和用于根据该一定的时间点来识别与理想工作状态的偏差的原因的分析设备。

根据按照本发明教导的另一方面，利用如下机构来确定透析度或清除率：用于在血液处理期间改变血室上游的血液的物理或化学的特征参数的机构；用于测量血室下游的血液的物理或化学的特征参数的测量机构；用于由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值的设备。

与本发明的教导相一致地，所述目的还通过一种用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的方法得以实现。在进行体外血液处理时，体外血液回路内的待处理的血液流经透析器的血室，而透析液回路内的透析液流经透析器的透析液室，所述透析器被半透性薄膜分成血室和透析液室。该方法具有如下步骤：

- 在血液处理期间改变透析液室上游的透析液的物理或化学的参数；

- 测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数；

- 由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值；

- 确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差，该基准值表示理想的或通常的或处理过程；和

- 根据该一定的时间点来识别与血液处理的理想工作状态的偏差的原因。

根据按照本发明教导的另一方面，采用如下方式来确定透析度或清除率：

- 在血液处理期间改变血室上游的血液的物理或化学的参数；

- 测量血室下游的血液的物理或化学的特征参数；

- 由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值。

根据按照本发明教导的另一方面，提出另一种用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的装置。根据该另一方面，同样涉及如下的体外血液处理：体外血液回路内的待处理的血液流经透析器的血室，而透析液回路内的透析液流经透析器的透析液室，所述透析器被半透性薄膜分成血室和透析液室。

用来识别在体外血液处理中与理想工作状态和/或理想处理过程的偏差的原因的该装置具有：用于测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数的测量机构，其中，该特征参数适合于确定在透析液室上游的透析液中不存在或者仅以可忽略的浓度存在的物质比如尿素的浓度；用于在血液处理期间的一定的时间点确定透析液或血液中的所述物质的浓度值的设备；用于在处理期间确定所述物质的浓度确定值与浓度基准值或者与理想的浓度时间曲线的偏差的设备，所述基准值表示理想的或通常的处理过程；和用于根据该一定的时间点来识别与理想工作状态的偏差的原因的分析设备。

按照本发明的另一方面，提出一种用来识别与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的方法。在进行体外血液处理时，体外血液回路内的待处理的血液流经透析器的血室，而透析液回路内的透析液流经透析器的透析液室，所述透析器被半透性薄膜分成血室和透析液室。

该方法具有如下步骤：

- 测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数，其中，该特征参数适合于确定在透析液室上游的透析液中不存在或者仅以可忽略的浓度存在的物质比如尿素的浓度；

- 在血液处理期间的一定的时间点确定透析液或血液中的所述物质的浓度值；

- 在处理期间确定所述物质的浓度确定值与浓度基准值或者与理想的浓度时间曲线的偏差，所述基准值表示理想的或通常的处理过程；和

- 根据该一定的时间点来识别与理想工作状态的偏差的原因。

本发明的目的还通过一种根据权利要求11的血液处理装置以及一种根据权利要求22的计算机程序产品得以实现。有利的实施方式在从属权利要求中给出。

简短的附图说明

本发明的其它细节和优点将借助附图中所示的实施例予以详述。其中：

图1为透析器的方框图，其带有用于识别与理想工作状态的偏差的原因的装置；

图2a为透析器的视图，其带有入口与出口和在数学推导中使用的符号；

图2b为在浓缩推注之后在透析器上游和下游测得的电解质浓度的时间曲线图；

图3为测得的透析度的时间曲线图和在理想的处理过程中透析度的时间曲线图；

图4为用于识别在体外血液处理中与理想工作状态的偏差的原因的方法的流程图；

图5为用于根据一定的时间点识别与血液处理的理想工作状态的偏差的原因的方法的流程图；和

图6为透析机的网络方框图，其用来实施用于识别与理想工作状态的偏差的原因的方法。

详细的附图说明

图1示出透析装置100，其用于识别在体外血液处理中与理想工作状态或者与理想处理过程的偏差的原因，带有控制和监视单元25。

透析装置100主要由血液回路9、透析液回路10以及透析器1构成，该透析器被薄膜2分成血液回路9的血室3和透析液回路10的透析液室9。体外的血液回路9由带有动脉血液管路5的动脉支路20构成，该支路把从病人取得的血液引向血室3。动脉支路20通常具有血液泵6，该血液泵例如可以是滚子泵，可由控制和监视单元25通过控制线路26来控制该血液泵。在血室3中被净化的血液经由静脉支路21的静脉管路7返回至病人。该静脉管路通常具有用于在血液返回病人之前为血液除气的滴注室8。

在血液透析过滤处理的情况下，体外血液回路与用于替代液37的源连接，替代液可以从该源借助静脉的替代泵24经由静脉的替代管路23输入滴注室8中（后稀释）。为此，静脉的替代泵24可以通过控制管路30与控制单元25连接。附加地或替代地，可以设置动脉的替代管路36，可以借助动脉的替代泵22把替代液经由所述动脉替代管路输送给动脉的血液回路20（前稀释）。为了对此加以控制，可以通过控制管路29把动脉的替代泵22与控制单元25连接起来。

透析液回路具有与透析液泵11连接的透析液输入管路12，该透析液输入管路把透析液送给透析器1的透析液室4。用过的透析液经由带有区段13、16的透析液排出管路被排放到出口15中。利用透析液泵14使得透析液回路中的透析液循环。平衡室泵35在被输送经过第一平衡室35a的新鲜的透析液与流经第二平衡室35b的用过的透析液之间进行平衡。在血液透析过滤的情况下，超滤泵17把用过的透析液泵送经过平衡室。可以考虑把被透析过滤泵泵出的液体量用作透过薄膜2析出的液体的量度。可由控制和监视装置25通过控制线路27来控制透析液泵14，可由控制和监视装置25通过控制线路28来控制超滤泵17。

透析液输入管路具有大丸剂产生机构170，借助于该大丸剂产生机构可以产生例如要确定其透析率的电解质的浓缩大丸剂。大丸剂产生机构170通过数据线路171与控制和分析设备25连接，该控制和分析设备可以通过数据线路171来控制大丸剂产生机构，从而产生浓缩大丸剂。浓缩大丸剂可以是正的浓缩大丸剂，就其而言，比如电解质的预定量的浓缩液被加入到透析液输入管路中，但浓缩大丸剂也可以是透析液中的负的浓缩大丸剂，就其而言，加入预定量的稀释液比如透析液的蒸馏水。大丸剂产生机构可以被设计用于在相继的时间点产生多个液体大丸剂。液体大丸剂的浓度分布可以在校准步骤之前在真正使用液体大丸剂之前确定，如果能保证充分地再现该浓度分布。替代地，所述浓度分布可以在浓缩大丸剂的给药期间利用在透析液室上游且在大丸剂产生机构170下游设置在透析液的输入管路上的浓度测量探测器172测得。例如可以采用电导仪作为浓度测量探测器172。浓度测量探测器172通过数据线路173与控制和分析单元25连接，该控制和分析单元可以在大丸剂给药期间把透析器上游的大丸剂浓度曲线记录在控制和分析单元25的相应的存储单元中。替代地，可以把事先在校准步骤中得到的浓缩大丸剂量存储在控制和分析单元25的存储单元中。

如图2b中精确地示出，在浓缩大丸剂经过透析器1的液体室4期间，浓缩大丸剂分布是变化的。经过液体室4的透析液的浓缩大丸剂可以利用在透析液室4下游设置在透析液的流出管路上的浓度测量探测器174测得。浓度测量探测器174可以是电导仪，并通过数据线路179与控制和分析单元25连接，该控制和分析单元可以在大丸剂给药之后把透析器下游的大丸剂浓度曲线记录在相应的存储单元中。根据对透析器上游的大丸剂浓度与透析器下游的大丸剂浓度的比较，控制和分析单元25就可以利用在下面结合图2a和2b所述的公式确定出浓缩液或电解质的透析率，进而间接地也确定出清除率。

根据一种有益的设计，透析装置1包括用于确定基于温度大丸剂（Temperaturbolus）的再循环的测量机构。再循环在此系指经由静脉管路回到病人的血液再次进入到动脉管路中。用于确定再循环的这种测量机构通常包括大丸剂产生机构180，该大丸剂产生机构用来在透析液输入管路12中产生温度大丸剂并通过控制线路181与控制和分析单元25连接。透析液输入管路中的温度大丸剂通过透析器1传递到血液回路9上。在那里，可用通过数据线路253与控制和分析单元25连接的温度传感器251测量所述温度大丸剂。静脉血液管路21中的温度大丸剂沿着再循环路径在病人体内扩散，然后可在动脉血液管路20中利用动脉的温度传感器252予以测量。动脉温度传感器252的测量结果可通过数据线路254传递至控制和分析单元25。

通过对动脉测得的与静脉测得的温度大丸剂的比较，可以推断出沿静脉管路7回到动脉侧的血液的再循环。相应的方法在WO 2006/072271中有所公开，其具体公开内容援引加入到本申请中。在所述的优选实施方式中，控制和分析单元25被设计用于实施这种测量方法。

根据另一优选的实施方式，透析装置1具有用于确定半透性薄膜的拥塞的测量机构。为此，透析装置1具有在透析液回路上的第一声音感测器34和在体外血液回路上的第二声音感测器33。第一和第二声音感测器适合于感测由在透析液回路或血液回路上的压力脉冲产生机构产生的压力脉冲。血液回路上的压力脉冲产生机构比如可能是血液泵6，透析液回路上的压力脉冲产生机构比如可能是透析液泵14或超滤泵17。

通过对由第一和第二声音感测器34和33感测的压力脉冲的比较，可以推断出透析器中的声波衰减，由此推断出由透析器薄膜引起的声音衰减。这又允许推断出薄膜的流体阻力、薄膜孔的状态和薄膜的可能的拥塞。

用于通过对在透析液支路和体外血液回路上的压力测量的比较来确定透析器薄膜状态的这种方法在WO 2008/135193中有所公开，其具体公开内容援引加入到本申请中。

压力传感器34和33通过数据线路36a或35c与控制和分析单元25连接，为了确定透析器中的声音衰减和确定薄膜孔的拥塞，该控制和分析单元进行相应的分析。

透析液泵14在其被设计为闭塞泵时特别适合作为压力脉冲产生机构。在这种情况下，它产生一系列压力脉冲或振荡脉冲。这些振荡脉冲可以在体外血液回路这一侧借助声音感测器33被感测，通过数据线路35c传递至控制和分析单元25，并在那里被分析。

由血液泵6产生的压力脉冲通过动脉血液管路传递到透析器1的血室3，并从那里通过透析器1的薄膜2传递到透析液回路。在那里，所述压力脉冲可以利用声音感测器34被感测，通过数据线路36a传递至控制和分析单元25，并在其中被分析。

这种分析例如按如下方式进行：对由压力传感器33感测的信号和由传感器34感测的信号分别进行谱分析，对由压力传感器33感测的信号和由压力传感器34感测的信号进行相互比较。为此，控制和分析单元比如可以具有傅里叶分析装置，该傅里叶分析装置把压力传感器33的信号和压力传感器34的信号拆分成它们的谱分量。对压力传感器33的信号和压力传感器34的信号的幅度谱进行比较，这允许推断出振荡脉冲的由透析器薄膜2引起的与频率相关的衰减。如果这种衰减超过可通过实验确定的阈值，这就允许推断出透析器薄膜覆有二次薄膜，该二次薄膜因而会造成所谓的拥塞。

图2a示出一种透析器1，其带有透析液回路的透析液室4，该透析液室与血液回路的血室被薄膜2分开。透析液流用公式符号QD表示，血液流用公式符号QB表示。cBi表示比如某种电解质的所考察的浓缩物的在血液入口处的浓度，cBo表示在血液出口处的相应浓度。cDi是透析液中的比如某种电解质的浓缩物的在透析液入口处的浓度，cDo是透析液中的在透析液出口处的相应浓度。

图2b示出透析液入口和出口浓度cDi和cDo的随时间变化的曲线。可明显地看到，随着时间的推移在透析器的出口出现浓缩物大丸剂。浓缩物大丸剂的幅度在透析器出口小于在透析器入口。在此仅考虑浓缩物大丸剂的对基本浓度无贡献的部分。在此，在透析器入口侧的基本浓度用cDi(0)表示，在透析器出口侧的基本浓度用cDo(0)表示。在透析器入口侧的浓缩物总浓度用cDi(1)表示，在透析器出口侧的浓缩物总浓度用cDo(1)表示。浓缩物大丸剂的要考虑的部分，即对基本浓度无贡献的部分，对于透析器入口侧用dcDi表示，对于透析器出口侧用dcDo表示。为了求得基本浓度，可以考虑利用在推注之前和/或之后的测量值。控制和分析单元190具有计算单元，该计算单元由在透析器上游或下游的透析液浓度时间曲线的时间曲线和透析液速率QD按照如下方程计算出两个参数ΔMi和ΔMo：

                    (1)；

                    (2)。

透析度D由参数ΔMi和ΔMo根据如下方程算得：

                    (3)。

在透析处理期间，控制和分析单元190在某些时间点持续地例如以20-30分钟的时间间隔进行测量，用于确定透析度或清除率。

图3示出在理想的或者无并发症的透析处理过程中在透析度曲线理想的情况下透析度Di(t)关于透析处理的开始时间点的时间曲线图。可以对无并发症的先前的处理进行求平均值，或者对无并发症的先前的处理进行求平均值并用一个考虑到当前处理的处理参数的因子或百分数加以校正或补偿，由此得到理想的时间曲线。当前处理的这些参数例如可以是当前血液流速、当前透析液流速、当前超过滤率、替代液速率、加入替代液的位置即前稀释或后稀释、透析器类型或者用于同向流动或反向流动工作的连接器接头。

由此可以例如基于已知的处理参数对清除率给出理论上的估计，透析度的时间曲线可以根据清除率的该理论估计予以标准化。

根据所述的理想时间曲线，在透析处理期间的透析度变化在此表示可再现的效果，这种效果在每次对某个病人进行透析处理时基本上都是一样的，比如泵局部老化、薄膜上的沉积物及污物、因超过滤和有限的再充填所致的血液水含量变化、以及心肺再循环。因此，泵局部老化归因于由滚子泵施加的力。薄膜上的沉积物可能是蛋白质沉积物，或者是第二层形成物（所谓的第二层沉积物）。提高血液的血细胞比容和蛋白质总含量会导致减少血液水含量和减小所测的透析率或清除率。提高血细胞比容也会导致降低血压，造成心脏输送能力减小。这又导致心肺再循环提高。

Da(t)是在透析处理开始之后在当前的透析处理期间在不同的时间点的透析度或清除率的某些值。在一个时间点，对当前测得的透析度或清除率与透析度的理想曲线进行比较。如果有明显的偏差，就把确定出明显偏差的时间点指配给当前的处理阶段。为此把时间轴分成各个不同的处理阶段，这里为第一、第二和第三处理阶段ti1、ti2和ti3。据所示，把所述时间点指配给第二处理阶段ti2。第一、第二和第三处理阶段的含义将在下面结合图5予以详述。

如果在处理参数不同于当前处理的处理参数情况下确定出透析度Di(t)的理想的或无并发症的曲线，则可以对透析度Di(t)的理想的或无并发症的曲线与当前透析处理期间的值Da(t)进行比较，此时无论Di(t)还是Da(t)都根据清除率的考虑相应处理参数的理论值予以标准化。

由此比如可以在血液过滤情况下，基于传质系数KoA、流入透析器中的透析液流速Q_Di和流入透析器中的血液水流速Q_Bi，针对清除率K_HD的理论估计或理论值给出如下关系：

                    （方程1）。

在血液透析过滤的情况下，针对清除率K_HD的理论估计或理论值，还必须考虑流出透析器的透析液流速Q_Do、流出透析器的血液水流速和透过透析器薄膜析出的超过滤液的量的速率Q_F。

如果确定了如下辅助参数：

                    （方程2）；

                    （方程3）；

以及

                    （方程4）；

则可以在超过滤情况下针对清除率K_HDF给出如下理论估计或如下理论值：

                    （方程5）。

借助于在血液透析情况下的清除率K_HD的理论估计或理论值或在血液过滤情况下的清除率K_HDF的理论估计或理论值，可以把透析度Di(t)的理想的或无并发症的曲线以及在当前处理期间测得的透析度Da(t)曲线根据理论的清除率K_HD或K_HDF予以标准化。

比如可以采用如下方式来确定在当前处理期间测得的透析度Da(t)是否有明显偏差。如果当前处理的处理参数与先前的无并发症的处理有偏差，则首先针对理想的无并发症的处理计算在理论清除率与测得的透析度或清除率之间的偏差的标准值

（对于血液透析来说）或

（对于血液过滤来说）。作为下一步骤，针对当前的处理，计算理论清除率与测得的透析度之间的标准的偏差

或

。如果当前偏差明显不同于理想的无并发症的情况，例如相差10%以上

比如（

，

），则由此推断出存在干扰。

图4示出用于识别在体外血液处理时与理想工作状态的偏差的方法M1。理想的工作状态在此相应于无并发症或特殊事件出现的处理过程。

在步骤S1中，改变在透析液室上游的透析液的物理的或化学的特征参数。该物理的或化学的参数比如可以是在透析液室上游的透析液中的电解质浓度。可以把预定量的浓缩物或电解质加入到透析液中，或者利用预定量的电解质配制透析液，由此得到所述电解质浓度。如此产生的浓缩大丸剂的时间曲线可以采用如下方式来测定：通过电导率测量来确定透析液室上游的电解质浓度，如果对于某种电解质来说，电解质浓度与电导率之间的比是预先已知的，且必要时其它电解质的浓度也是预先已知的。

在第二步骤S2中，确定透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数的时间曲线，以便确定透析器下游的浓度分布。在把电解质浓度作为物理或化学的特征参数的情况下，可以借助在透析液回路中设置在透析器下游的电导池进行所述确定。

在第三步骤S3中，在某个时间点由测得的物理参数变化来确定透析度或清除率。例如，可以由浓缩大丸剂和物理或化学的特征参数的时间曲线确定出透析度或清除率。其实现方式例如可以为，采用图2a和2b的形式对大丸剂分布曲线与在透析器下游测得的浓度分布曲线进行相互比较。透析度或清除率的确定时间点在此可以是测量时段内的任意的预定时间点。

接下来，在第四步骤S4中确定出透析度或清除率的预定值与透析度或清除率的预定的基准值的偏差，该基准值表示理想的或无并发症的处理过程。

在此，第四步骤可以包含用来确认所确定的偏差是否为明显的偏差的确认步骤。偏差的情况可以为，测得的透析度或清除率高于或低于与理想的处理过程相应的透析度或清除率。对测得的和理想的清除率或透析度之间的所确定的差与预定的阈值进行比较，由此可以确定偏差是否为明显的偏差，或者是相关的、按百分比的或标准的偏差。如果偏差大小低于预定的阈值，则把现有的偏差归类为不明显的偏差。如果偏差大小高于预定的阈值，则把现有的偏差归类为明显的偏差。明显的偏差比如可以是高于或低于预定阈值10%的偏差，或者高于或低于预定阈值15%的偏差。在此可以使得偏差明显时的百分比与处理步骤相关，由此根据按百分比给出的偏差将透析度或清除率归类为“明显”。

如果偏差明显，就可以在透析机上显示错误警报，该错误警报通报透析度或清除率的明显偏差。替代地或附加地，可以把明显的偏差记录在病人数据记录比如病人数据库中。

在此，可以在处理过程期间确定相对的偏差，以此方式来确定与基准值是否有明显的偏差。其实现方式可以为，“算出”与基准值的事先确定的偏差，为了确定是否有明显偏差，仅仅再考虑相对于事先已经确定的偏差的另一偏差。

如果偏差明显，就在第六步骤S5中根据一定的时间点识别出偏差的原因。为此比如可以把在事先确定透析度或清除率时的时间点进而还有在确定出透析度或清除率与理想的时间曲线有偏差时的时间点指配给一定的处理阶段，并可以根据该一定的处理阶段识别出与理想的处理过程的偏差的原因。换句话说：可以把与理想的处理过程的偏差的原因指配给一定的处理阶段。该指配在此也可以采用不精确的方式进行，其方式比如为，给出相应原因的概率。与理想处理过程或者与透析器的理想工作状态的偏差的原因也可以是某组可能的原因，其中，在这种情况下针对一组原因进行指配。可以用错误警报把与理想处理过程的偏差的原因要么作为自动的错误警报，要么与表明透析度或清除率的偏差的错误警报一起，显示给使用者。替代地或附加地，可以把偏差的原因存储在病人数据记录中，比如存储在病人数据库中的病人数据记录内。

下面结合图5介绍用于针对原因在处理阶段内指配时间点的方法。

图5示出方法S5，其用于根据在清除率或透析度与表示理想的处理过程或透析器的理想工作状态的基准值有明显偏差时的时间点，识别出与血液处理的理想工作状态的偏差的原因。

方法S5例如可以由图1的测量和监视装置25实施。

这里在第一步骤S51中确定在透析度或清除率的事先确定的值与基准值有偏差时的时间点。

对该时间点的确定在此可以按如下方式进行：在有规律的相继的时间点ti进行多次透析度测量，并把得到的透析度测量值与相应于相应时间点ti的基准值进行比较。如果确定出与基准值有明显偏差，就接下来把该测量时间点ti指配给一个处理阶段。

作为替代方案，可以在每个处理阶段内在每一个预定的时间点测量透析度，由此预先确定测量时间点与处理阶段之间的指配情况。

在第二步骤S511中，把该时间点指配给一定的处理阶段，在本例中为第一、第二或第三处理阶段S52、S54或S56。

第一处理阶段通常处于处理开始时。根据一种有利的实施方式，第一处理阶段是在处理开始时间点与处理开始时间点之后30分钟之间的时段。

如果在步骤S52中识别到测量时间点ti处于第一处理阶段中，则在步骤S53中把相对于血管入口中的流向的透析器的连接器位置错误或者针的位置错误识别为与理想处理过程或理想工作状态的偏差的原因。这些原因可以归结为与理想处理过程的偏差的与操作者相关的一组原因。如果在处理开始时通过错误警报向操作者显示针或血管入口的位置错误，则操作者在处理的该早期时间点仍可以中断处理，以便校正位置错误。如果根据按百分比给出的偏差将透析度或清除率归类为“明显”，且根据处理阶段给出百分比，则高于或低于预定基准值10%以上的偏差已表明对于第一处理阶段来说是有益的。

在交换透析器的连接器时，透析液同向流动地工作，用于引导血液，而不是如所希望的那样反向流动工作。清除率的数学关系对于这两种情况来说都是已知的（例如J. Sargent和F. Gotch的“Principles and Biophysics of Dialysis(透析的原理和生物物理学)”in J. Maher (编者), Replacement of Renal Function by Dialysis(通过透析来代替肾脏功能), Kluwer, 1989年第3版）。

由此比如可以在血液过滤且透析器按反向流动方式工作情况下，基于传质系数KoA、流入透析器中的透析液流速和流入透析器中的血液水流速Q_Di，针对清除率的理论估计或理论值K_HDcounter给出如下关系：

。

针对同一透析器的清除率K_HDcounter，在流入透析器中的透析液流速为Q_Di且流入透析器中的血液水流速为Q_Di的情况下，按照反向流动工作方式，有：

。

清除率之间的所希望的标准化的偏差Δ_cocurrent可以在过滤器的koA值、血流量Q_B和透析液流量Q_D已知的情况下算得：

。

因而，例如对于申请人的FX80透析器来说，在血流量为300ml/min且透析液流量为500ml时，偏差为32%，也就是说，在交换连接器时比对于反向流动所期望的小32%。在Q_D为800ml/min而其它条件相同的情况下，偏差为24%。如果在测得的清除率与对于反向流动所期望的清除率之间的偏差处于对于同向流动所期望的范围内，则可以推断透析器耦接头交换就是干扰的原因。

如果在步骤S54中识别出测量时间点ti处于第二处理阶段中，则在步骤S55中把再循环识别为与理想处理过程或理想工作状态的偏差的原因。

第二处理阶段通常是中间的处理阶段，即位于处理中间的处理阶段，其包括在处理开始后60分钟的时间点，例如处理开始后约30~90分钟，比如处理开始后约45~75分钟或者处理开始后55~65分钟。第二处理阶段有利地处于已经开始压力保持测试时的时间点之后。如果根据按百分比的偏差将透析度或清除率归类为“明显”，且根据处理阶段给出百分比，则已表明高于或低于预定处理阶段15%以上的偏差对于第二处理阶段来说是有益的。

第二处理阶段可以经过适当选择，使得（相对的）血容量接近正常水合的状态，且血液软管件的老化处于能使得所显示的血流最好与实际血流一致的范围内。在处理的该时间点通常尚未出现薄膜拥塞。

如果选择在进行压力保持测试时的时间点之后的处理阶段，则还可以最早地避免形成二次薄膜的效应。

由于能在该处理阶段中即最早地避免与理想处理过程的偏差的其它原因，所以该处理阶段特别适合于将再循环确定为与理想处理过程的原因。

在将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因的步骤S5之前，可以规定一个引起利用血液温度监视器进行再循环测量的步骤S51。在利用血液温度监视器进行再循环测量时，首先在体外血液回路的静脉支路中引起透析器下游的血液温度变化，接下来在体外回路的动脉支路中在透析器上游进行温度测量。可以把由于静脉支路中的先前的温度变化所致的动脉支路中的温度变化考虑作为确定再循环的考量。

利用血液温度监视器进行的这种再循环测量因而是与清除率确定独立的第二测量方法，该测量方法可以被考虑用于将再循环确认为与血液处理的理想工作状态的偏差的原因或者不是该原因。

如果在步骤S56中识别出测量时间点ti处于第三处理阶段中，则根据一种有利的实施方式首先进行一个中间步骤S57，在该中间步骤中对垂直于薄膜的压力脉冲的衰减进行测量。为此可以把体外血液回路中的压力源比如血泵对体外血液回路中的压力感测器的影响与透析液回路中的影响相比较。为此可以把由透析液回路上的压力感测器感测的信号拆分为其频谱，并与由体外血液回路上的压力感测器感测的信号的频谱相比较，如结合图1详述的那样。

如果衰减测量得出压力脉冲的衰减相比于基准值有所提高，则在步骤S58中将透析器的半透性薄膜的拥塞确认为与理想工作状态或者与理想处理状况的偏差的原因。

如果未进行中间步骤S57，则在紧接于步骤S56之后的步骤S58中识别出透析器的半透性薄膜存在拥塞。

通常，第三处理步骤从第二处理步骤结束延续至处理结束，即比如从处理开始后65分钟延续至处理结束，从处理开始后75分钟延续至处理结束，从处理开始后65分钟延续至处理结束，或者从处理开始后60分钟延续至处理结束。

在第三处理阶段的情况下，有利地按如下方式来确定是否与基准值有明显偏差：在处理过程期间确定相对偏差。其实现方式可以为，“算出”在第二处理阶段中确定的与基准值的偏差，以便考虑已有的再循环，而为了确定是否有明显偏差，尚只需考虑与事先已经确定的偏差相比的另一偏差。该另一偏差的含义是，其归因于半透性薄膜的拥塞。

图6示出多个透析机600，它们通过网络601相互连接，并与中央计算机602连接。这些透析机600的结构相应于图1的透析装置100。中央计算机602与分析模块603连接，该分析模块包括图1的控制和分析单元25或其部分的功能。分析模块603特别是适合于控制透析机600的执行器和传感器，因而适合于实施图4中所示的方法和/或图5中所示的方法。

Claims (22)

1.一种用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的装置（25），其中，体外血液回路（9）内的待处理的血液流经透析器（1）的血室（3），而透析液回路（10）内的透析液流经透析器的透析液室（4），所述透析器被半透性薄膜（2）分成血室（3）和透析液室（4），所述装置具有：

用于在血液处理期间改变透析液室（1）上游的透析液的物理或化学的特征参数的机构（170；171）；用于测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数的测量机构（174）；用于由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值的设备；用于确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差的设备（25）；和用于根据该一定的时间点来识别与理想工作状态的偏差的原因的分析设备（25）。

2.如权利要求1所述的装置，其中，用于确定透析度或清除率的确定值与基准值的偏差的所述设备（25）被设计用来由先前的血液处理或者基于理论关系来确定基准值。

3.如权利要求2所述的装置，其中，用于确定透析度或清除率的确定值与基准值的偏差的所述设备（25）被设计用来利用血液处理的当前的工作参数来校正或补偿基准值。

4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中，所述分析设备（25）被调整用来根据在第一处理阶段中的处理时间点将透析器的连接器的位置错误或者将体外回路中的针位置错误识别为与理想工作状态的偏差的原因。

5.如权利要求1-4中任一项所述的装置，其中，所述分析设备（25）被调整用来根据在第二处理阶段中的处理时间点将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因。

6.如权利要求5所述的装置，其中，所述分析设备被调整用来引起改变体外血液回路中的血液温度、引起测量在透析器上游的体外回路中的温度、利用所测得的温度来确定再循环的程度并在将再循环识别为偏差的原因时予以考虑。

7.如权利要求5或6所述的装置，包含用于确定在进行压力保持测试时的时间点的机构，其中，所述分析设备被调整用来根据在事先进行压力保持测试时的时间点将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因。

8.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述分析设备被调整用来在事先已排除透析器的连接器的位置错误或者针位置错误之后，根据在事先进行压力保持测试时的时间点将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中，其中，所述分析设备被调整用来根据在第三处理阶段中的时间点将半透性薄膜的拥塞识别为与理想工作状态的偏差的原因。

10.如前述权利要求中任一项所述的装置，包含用于测量透析器（1）中的压力脉冲衰减的测量机构（34；33）、用于产生控制信号以引起对所述压力脉冲衰减的测量的机构，如果事先已确定出透析度的偏差，其中，所述分析设备被调整用来在识别半透性薄膜的拥塞时考虑测得的压力脉冲衰减。

11.一种血液处理装置，带有：被半透性薄膜（2）分成血室（3）和透析液室（4）的透析器（1），其中，透析器（1）的血室（3）连接至体外血液回路（9）中，该透析器的透析液室（4）连接至透析液回路（10）中；和根据权利要求1-10中任一项的用来识别与体外血液处理的理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的装置。

12.一种用来识别在体外血液处理中与理想工作状态或理想处理过程的偏差的原因的方法，其中，体外血液回路（9）内的待处理的血液流经透析器（1）的血室，而透析液回路（10）内的透析液流经透析器（1）的透析液室（4），所述透析器被半透性薄膜（2）分成血室（3）和透析液室（4），所述方法具有如下步骤：

- 在血液处理期间改变透析液室上游的透析液的物理或化学的参数（S1）；

- 测量透析液室下游的透析液的物理或化学的特征参数（S2）；

- 由测得的物理或化学的特征参数的变化在血液处理期间的一定的时间点确定透析度或清除率的值（S3）；

- 确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差（S4）；和

- 根据该一定的时间点来识别与血液处理的理想工作状态的偏差的原因（S5）。

13.如权利要求12所述的方法，其中，由先前的血液处理或者基于理论关系来确定基准值。

14.如权利要求13所述的方法，其中，利用血液处理的当前的工作参数来校正或补偿先前的处理的基准值。

15.如权利要求12-14中任一项所述的方法，其中，在确定透析度或清除率的值的偏差时的一定的时间点处于第一处理阶段中，并将透析器的连接器的位置错误或者将针位置错误识别为与理想工作状态的偏差的原因（S53）。

16.如权利要求12-15中任一项所述的方法，其中，在确定透析度或清除率的值的偏差时的一定的时间点处于第二处理阶段中，并将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因（S55）。

17.如权利要求16所述的方法，其中，引起改变体外血液回路中的血液温度，引起测量在透析器上游的体外回路中的温度，利用所测得的温度来确定再循环的程度，并在将再循环识别为偏差的原因时考虑如此确定的再循环程度。

18.如权利要求16或17所述的方法，其中，在将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因时的时间点是在事先进行压力保持测试时的时间点。

19.如权利要求16-18中任一项所述的方法，其中，在事先已排除透析器的连接器的位置错误或者针位置错误之后，将再循环识别为与理想工作状态的偏差的原因。

20.如权利要求11-19中任一项所述的方法，其中，在确定透析度或清除率的值的偏差时的一定的时间点处于第三处理阶段中，并将半透性薄膜的拥塞识别为与理想工作状态的偏差的原因（S58）。

21.如权利要求20所述的方法，其中，在已确定透析度或清除率的确定值与透析度或清除率的基准值的偏差之后，测量透析器中的压力脉冲衰减，并在识别半透性薄膜的拥塞时考虑测得的压力脉冲衰减。

22.一种计算机程序产品，含有部分程序代码，被调整用来实施根据权利要求12-213中任一项的方法。

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