CN105233356B

CN105233356B - 透析机

Info

Publication number: CN105233356B
Application number: CN201510389178.4A
Authority: CN
Inventors: 卡伊尤韦·里特尔
Original assignee: B Braun Avitum AG
Current assignee: B Braun Avitum AG
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2015-07-03
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2035-07-03
Also published as: CN105233356A; EP2962711A1; DE102014109369A1; CN205411780U; EP2962711B1; US20160000990A1

Abstract

本公开案涉及一种包括制备系统的透析机，所述制备系统包括：用于透析液的主要管线；用于相应浓缩物的若干供应管线，所述供应管线通向所述主要管线。在每一孔口后方一点处，布置相应混合腔室，且在所述混合腔室之后，设置相应电导探针。在最后一个电导探针的下游，布置有共用泵。所述主要管线中的负压通过压力控制阀来调整，所述压力控制阀布置在所述主要管线中的第一孔口上游。此外，比例阀或数字开关阀被设置用于对每一供应管线中的各种浓缩物进行计量。所述压力控制阀和所述比例阀或开关阀由中心电子控制单元以电磁方式来控制。

Description

透析机

技术领域

本发明涉及透析机，例如在患者的肾功能受限制或已停止的情况下，可借助于所述透析机来清洁他/她的血液。为此，透析机包括透析器，在这个透析器中，在一方面存在要清洁的患者血流，而在另一方面存在透析液流，优选根据逆流原理，在这个过程中，来自血液中的某些溶解物质(例如，尿素)迁移至透析液。

本发明具体地涉及在将透析液供应到透析器前所述透析液的制备。在此，首先对优选地来自于基于中心渗透的单元的水进行脱气，且随后添加浓缩物(例如，碳酸氢盐和酸性浓缩物)。可以不同形式来提供浓缩物，尤其提供在储罐中，其中相应的浓缩物必须通过抽吸棒或通过其中供应管线处于过压下的中心浓缩物供应系统(ZKV)来从所述储罐吸入。碳酸氢盐也可以粉末的形式提供在药筒中。在向透析液进行添加前，对水加压使其通过药筒以便产生饱和碳酸氢盐溶液。

在每一种浓缩物添加后，透析液被运送通过相应导电率计，以便检测在透析液中的相应浓缩物的浓度并控制其(进一步的)添加。

背景技术

为了调整浓缩物的相应添加量的目的，现有技术已知晓容积泵，所述容积泵布置在通向制备系统用来运输所述透析液的中心主要管线的相应的浓缩物供应管线中。

这种方法的缺点是，现今使用的泵是昂贵的，而它们的使用寿命因磨损而有限。此外，存在以下问题：浓缩物会结晶，并且因此可导致泵阻塞。如果使用碳酸氢盐药筒，那么填充和清空都需要很长时间。在消毒过程中，泵必须以最大速度运行，以便以最大流量来冲洗供应管线，从而导致磨耗增加并产生令人不悦的噪声污染。

如果使用回转滑阀式活塞泵，那么浓缩物的晶体可能导致泵的渗漏。回转滑阀式活塞泵需要另外清洗管线，所述另外清洗管线就装置工程而言较昂贵，并且因此成本高昂；不仅如此，所述另外清洗管线还必须要消毒。在使用中心浓缩物供应系统的情况下，回转滑阀式活塞泵容易出现渗漏，因为它们的输入侧一直受压。

根据DE 27 45 572，已知一种透析液的制备系统，在所述制备系统中，供应节流阀布置在浓缩物供应管线中，所述浓缩物供应管线运送盐水溶液并通向用于透析液的主要管线。供应节流阀是根据确定透析液中盐水溶液的浓度的导电率仪通过调节器来控制。如在透析液的流动方向上所看到，主要管线首先设有主节流阀，接着是浓缩物供应管线孔口，然后是可调泵，所述可调泵是根据压力控制器的布置在孔口的区域中的压力探针进行控制。

针对透析液在100mL/min至1000mL/min范围内的当前常用流率，根据DE 27 45572的溶液导致在浓缩物供应管线孔口处的负压产生极大变化。在这种情况下，负压必须被设计成使得甚至以100mL/min可靠地抽吸浓缩物。这就是从800ml/min至1000ml/min的高流率导致极高负压的原因，极高负压造成了噪声污染和高泵输出。在此上下文中，透析液的放气可发生在孔口处和泵中，而发生在泵中的放气会导致气蚀损坏。由于浓缩物供应管线的供应节流阀(流量控制阀)经受较陡控制梯度，因此调整或控制是困难的。

用于透析液的这种制备系统具有的缺点是：泵在主节流阀下游的主要管线中产生负压，所述负压很大程度上取决于流量。在浓缩物供应管线孔口处的压力将通过泵的泵速来控制。这仅针对特定流量有用。流量和负压均无法利用这种制备系统进行单独调整。

发明内容

与此相比，本发明是基于以下目的：提供一种避免上述缺点的透析机。

这个目的通过包括如权利要求1所述的特征的透析机实现。本发明的另外有利配置在从属权利要求中进行描述。

根据本发明的一方面，要求保护的透析机包括制备系统，所述制备系统包括：用于透析液的主要管线；用于将要添加至透析液的相应液体(在大多数情况下为浓缩物)的一个或多个供应管线，所述供应管线通向所述主要管线；并且(抽吸)泵提供在孔口后方(下游)。利用这种布置，负压(相对于大气压来说)在主要管线中产生，浓缩物因所述负压而被吸入到主要管线中。根据本发明，电磁操作式或优选地压力操作式且进一步优选地可调控制式压力控制阀布置在主要管线中、处于第一孔口前方(上游)，并且每一供应管线具有电磁控制阀组件(开关阀)。这允许了一直调整主要管线中的所需最小负压，甚至在大范围的不同透析液流速下也是如此，从而提高浓度可控制性。此外，泵不会受不必要的应力。

不管大范围变化的(可调节的)流速如何，根据本发明的透析机都能够例如调整主要管线中与大气压相比为-200毫巴的负压，所述负压足够使例如浓缩物从储罐中通过直径优选地为3mm的供应管线并穿过高达70cm的高度差而吸入主要管线中。在碳酸氢盐药筒的情况下，所述主要管线可通过完全打开相关联阀组件来迅速地清空和填充。在对根据本发明的透析机进行消毒的情况下，至少一个阀组件可打开至其最大程度(或永久地打开)。

尤其优选的是电子控制单元，在一方面，所述电子控制单元能够优选地调整压力控制阀，而另一方面，所述电子控制单元能够根据与压力控制阀相关联的导电率测量装置而调整至少一个阀组件。所述测量装置可为优选地布置在主要管线中的电导探针。

为使导电率测量装置的输出信号是可比的，即使是在相关联阀组件以不稳定方式或脉冲样方式来分配浓缩物的情况下，尤其优选的是，在相关联孔口与相关联导电率测量装置之间布置混合腔室。

至少一个阀组件可以是比例阀。这允许(连续地)通过阀的端口大小调整浓缩物的供应流量。

作为替代方式，至少一个阀组件可包括第一数字(电磁致动)开关阀(2/2-开关阀)。在这种情况下，浓缩物的供应流量可借助于不同的、尤其是周期性重复的打开脉冲(以振幅调制、脉冲宽度调制或频率调制方式)来调整。

利用根据本发明的透析机的包括混合腔室的进一步发展，相关联开关阀的打开脉冲的频率和/或脉冲宽度优选地选择为使得填充混合腔室期间发生开关阀的数次打开操作。这确保了混合腔室能够以最佳可能方式混合并制备透析液和浓缩物。

在优选配置中，包括第一开关阀的第一供应管线和包括第二开关阀的第二供应管线连接至主要管线，所述两个开关阀优选地具有相等或不同的端口大小。

在此，来自储罐的碳酸氢盐可在第一供应管线处供应，并且来自另一储罐的酸性浓缩物可在第二供应管线处供应。在这种情况下，透析机必须能够检测出储罐的意外混乱。事实上，如果两个碳酸氢盐储罐错误连接，那么这可能导致患者碱中毒。如果透析液制备的路线中的阀在治疗开始时就关闭，并且如果仅在没有水的情况下将浓缩物吸入，使得对导电率的检查允许排除任何不需要的液体，那么就可解决上述风险。

由于导电率比率，第一开关阀的打开周期不得不实质上长于第二开关阀的打开周期。这个比率以及打开周期的容许范围可通过电子调节/控制单元检查。

如果来自储罐的碳酸氢盐在第一供应管线处供应，并且来自中心浓缩物供应系统的酸性浓缩物在第二供应管线处供应，那么不必对中心浓缩物供应系统进行监测。然而，可能确保以下安全措施实现：不超过第一开关阀的打开周期的容许范围。

如果碳酸氢盐和酸性浓缩物都可通过中心浓缩物供应系统来获得，那么无需进行检查。

如果碳酸氢盐是从药筒提供且酸性浓缩物是从储罐提供，那么不必对中心浓缩物供应系统进行监测。然而，可能确保以下安全措施实现：不超过第二开关阀的打开周期的容许范围。

这允许防止因储罐混乱而造成的错误计量，尤其是对碳酸氢盐的错误计量。

至少一个阀组件可包括并联至第一开关阀的另一数字开关阀。在这种情况下，如果端口大小一样大，那么阀组件可实现两个不同的永久或标称横截面积，并且如果端口大小不同，则可实现三个端口横截面积。这允许例如在将浓缩物吸出储罐的情况下，选择大的横截面积，并且如果浓缩物是从中心浓缩物供应系统递送，那么所述浓缩物的过压允许选择较小横截面积。

另外，在此进一步发展中，可能通过连续打开脉冲调整浓缩物的供应流量。

如果相应一个阀组件的两个开关阀的端口大小具有1:2的比率，那么阀组件的级配(gradation)可能性可优化。也可能对每一阀组件提供两个以上的平行开关阀，所述平行开关阀的端口大小优选地以1:2:4:8:16等比率来进行级配。

利用每阀组件仅包括一个开关阀的进一步发展以及每阀组件包括若干个开关阀的进一步发展，可实现对浓缩物的计量，因为控制单元在恒定频率下发射不同长度的打开脉冲(脉冲宽度调制方法)，或发射具有相同长度但不同频率的打开脉冲(脉冲频率调制方法)。

在100ml的混合腔室容积的情况下，以每100ml进行3至5次打开操作来进行的计量将产生有利的操作。假定阀的使用寿命为20,000小时，根据透析液的流量，相关联开关阀存在3千万至5千万次开关循环。如果可提供具有适当使用寿命的阀，那么更高数量的打开操作是有利的。更小数量的打开操作增加透析液的导电率的脉动，从而妨碍导电率的充分平滑。打开频率取决于流量，并且建议在100ml/min的流量下4次打开操作/min，在500ml/min的流量下20次打开操作/min，和在800ml/min的流量下32次操作/min。

为了达到根据本发明透析机的特别高的误差安全性，连接至监测设备的最终导电率测量装置优选地布置在主要管线中、在上一个导电率测量装置与泵之间。导电率测量装置可以是电导探针。

在根据本发明的透析机的优选的进一步发展中，电磁控制截止阀布置在主要管线中、处于进料管线孔口前方(上游)。这允许进行确认可能错误的浓缩物或错误的储罐的试验。为此，关闭截止阀以使得泵不抽吸入水，而仅抽吸入(至少一种)浓缩物。通过(至少一个)相关联导电率测量装置得到的导电率测量值可与(至少一个)存储值(depositedvalue)匹配。

附图说明

本发明的实施方式将基于附图来详细描述，在附图中：

图1示出根据本发明的透析机的示例性实施方式；

图2示出描绘根据图1的透析机的透析液的不同的导电率的示意图；

图3示出描绘根据图1的透析机的开关阀的信号以及在相关联混合腔室前方的导电率的图；以及

图4示出描绘根据图1的透析机的开关阀的信号以及在相关联混合腔室后方的导电率的图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的透析机的示例性实施方式的线路图。所述透析机包括透析器1，并且在一方面，存在通过端口A、B流过透析器的透析液流，而在另一方面，存在通过端口C、D流过透析器的要清洁的患者血流。透析机还包括用于透析液的制备系统。供水系统将水递送至贮槽2，在贮槽2中，发生脱气工艺。从贮槽处，通过泵4将水或透析液抽送通过主要管线6，并随后被运送通过包括两个平衡腔室8的系统。每一平衡腔室8具有到用于新鲜制备的透析液的主要管线6的连接、到透析器1的端口A的连接、到透析器1的端口B的连接，以及到用于用过的透析液的引流管E的连接。每一平衡腔室8通过膜再分为两个腔室。包括两个平衡腔室8的系统确保流到透析器1的量等于流出透析器1的量。

在所示制备系统的示例性实施方式中，碳酸氢盐的第一浓缩物通过第一供应管线10供应到水，所述第一供应管线10在第一孔口12处通向主要管线6。在第一孔口12下游一点处，在第二孔口16处通向主要管线6的第二供应管线14将第二酸性浓缩物供应至透析液。

第一数字开关阀20布置在第一供应管线10中，所述第一供应管线10浸没在第一储罐18中，而第二数字开关阀24布置在第二供应管线14中，所述第二供应管线14浸没在第二储罐22中。这两个开关阀可借助于电子控制单元26的相应电磁致动器来切换至打开位置。

压力控制阀28布置在主要管线6中、在第一孔口12与贮槽2之间。在优选配置中，压力控制阀28还可通过控制单元26进行电磁控制。于是，主要管线6中由泵4所产生的负压以使得两个孔口12、16处存在吸入浓缩物所需的压力(例如-200毫巴)的方式来控制。

在孔口12、16下游，存在混合腔室30、32，所述混合腔室各关联至所述孔口中的一个，并且在混合腔室的下游，存在电导探针34、36，所述电导探针各关联至孔口中的一个。

在根据本发明的透析机的操作中，控制单元26根据脉冲宽度或脉冲频率调制方法将打开脉冲施加至开关阀20、24的相应电磁致动器。这样一来，相应开关阀20、24的总打开周期是根据相关联电导探针34、36的信号来控制，相关联浓缩物浓度由相关联电导探针34、36确定。

布置在第二电导探针36与泵4之间的是另一电导探针38，所述另一导电探针38将其信号传送至最终电子监测设备40以检查即时制备的透析液的导电率。

在根据本发明的透析机的另一个示例性实施方式中，提供平行于每一开关阀20、24的相应另一开关阀120、124(在图1中以虚线示出)。这就允许实现以此方式而形成的阀组件的不同标称端口大小，尤其是在以平行连接提供的这两个开关阀具有不同端口大小的情况下。

图2以四幅图示意性地示出透析液导电率，所述导电率是随时间t在主要管线6中的4个位置处预期的。更精确地，透析液显示出在第一孔口12后方(即，在借助于第一开关阀20的打开脉冲来添加碳酸氢盐浓缩物后)的脉冲样导电率LF12。在第一混合腔室30的下游，第一电导探针34确定平滑的导电率LF34。在第二孔口16的下游，即，在借助于第二开关阀24的打开脉冲而添加酸性浓缩物后，透析液显示出脉冲样导电率LF16。在第二混合腔室32的下游，第二电导探针36确定平滑的导电率LF36。

透析液的时间上恒定的导电率LF36也出现在介于平衡腔室8与透析器1的端口A之间的管线中。

图3示出随时间t的用于碳酸氢盐浓缩物的第一开关阀20的周期性打开脉冲以及在相关联第一孔口12下游测量到的透析液的不稳定的导电率LF12。

图4示出随时间t的用于碳酸氢盐浓缩物的第一开关阀20的周期性打开脉冲以及在第一混合腔室30后方的位置处由第一电导探针34测量到的透析液的导电率LF34。碳酸氢盐浓缩物与水在第一混合腔室30中的混合导致导电率过程线平滑，并因此可用作电子控制单元26的调节器的控制变量，所述调节器会根据脉冲宽度或脉冲频率调制方法对碳酸氢盐浓度计量进行调适。

与根据图1的第一示例性实施方式不同，可以连接碳酸氢盐药筒或中心浓缩物供应系统作为对第一储罐18的替代。也可以连接所述中心浓缩物供应系统作为对第二储罐22的替代。

本公开案涉及一种包括制备系统的透析机，所述制备系统包括：用于透析液的主要管线；用于相应浓缩物的若干供应管线，所述供应管线通向所述主要管线。在每一孔口的下游，布置相应混合腔室，且在所述混合腔室之后，设置相应电导探针。在最后一个电导探针的下游，布置有共用泵。所述主要管线中的负压通过压力控制阀来调整，所述压力控制阀布置在所述主要管线中的第一孔口上游。此外，比例阀或数字开关阀被设置用于对每一供应管线中的不同浓缩物进行计量。所述压力控制阀和所述比例阀或开关阀由中心电子控制单元以电磁方式来控制。换句话说，提供一种用于制备透析液的组件，所述组件不具有容积泵，所述容积泵是由阀替代。利用这种组件，体积或剂量的控制可借助于控制回路通过测量导电率来进行。在这个过程中，系统中的液压条件被调适成使得以此方式而产生的相对负压足够用于对单独液体的抽吸。另外，特定组件以及打开阀的具体时间顺序提高针对容器混乱的安全性。

Claims

1.一种包括用于透析液的制备系统的透析机，所述制备系统包括用于所述透析液的主要管线，用于将要添加至所述透析液的至少一种液体的至少一条供应管线各自通过一个相应孔口而连接至所述主要管线，泵提供在所述主要管线中、处于所述孔口下游，其中压力控制阀布置在所述主要管线中、处于所述孔口上游，并且电磁控制阀组件提供在所述至少一条供应管线中的每一条供应管线中，其中相应阀组件包括至少两个平行开关阀，其特征在于，所述相应阀组件的所述至少两个平行开关阀在全开状态中具有不同的端口大小。

2.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，所述透析机还包括电子调节/控制单元，所述电子调节/控制单元能够根据所述主要管线中的相关联导电率测量装置调整所述阀组件。

3.根据权利要求2所述的透析机，其特征在于，所述透析机还包括混合腔室，所述混合腔室关联至所述导电率测量装置，并且布置在所述孔口与所述相关联导电率测量装置之间。

4.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，所述阀组件为比例阀。

5.根据权利要求1所述的透析机，其特征为包括第一开关阀的第一供应管线和包括第二开关阀的第二供应管线，所述第一开关阀和所述第二开关阀具有相同或不同的端口大小。

6.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，在有两个平行开关阀的情况，相应阀组件的所述两个平行开关阀的所述端口大小具有1:2的比率。

7.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，具有不同长度且具有恒定频率的打开脉冲可转移至所述开关阀。

8.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，具有相同长度但不同频率的打开脉冲可转移至所述开关阀。

9.根据权利要求3所述的透析机，其特征在于，信号可转移至监测装备的另一导电率测量装置布置在所述主要管线中、在所述导电率测量装置与所述泵之间。

10.根据权利要求1所述的透析机，其特征在于，电磁控制截止阀布置在所述主要管线中、处于所述孔口上游。

11.根据权利要求1所述的透析机，其特征为所述压力控制阀是压力操作式且可调节压力控制阀。

12.根据权利要求1所述的透析机，其特征为所述开关阀是2/2-开关阀。