CN107296990B - 用于体外血液处理的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过使用用于体外血液处理的医疗装置的用于体外血液处理的方法，该医疗装置包括至少透析器装置(8)，该方法具有以下步骤：根据用于血液透析的默认值通过血液透析开始血液处理；确定血液流量、超过滤量、替换量和/或替换类型中至少一个的当前值和/或比值；根据传感器装置(6)的输出信号记录治疗进程；通过确定透析器装置中的交换速率来确定辅助隔膜在透析器上的形成时间；在经过预定时段之后从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤；以及在具有后稀释的血液透析过滤期间调节替换量。用于执行此方法的相应工具布置在用于体外血液处理的装置中。

Description

用于体外血液处理的方法与装置
技术领域
本发明涉及用于体外血液处理的方法与装置，并且尤其涉及具有与使交换速率在血液透析过滤治疗、尤其是在线血液透析过滤治疗的范围内最大化的调节相关的延迟的血液透析过滤治疗开始的用于体外血液处理的方法与装置。
背景技术
用于体外血液处理的已知装置至少包括治疗单元，比如例如，透析器和/或透析器装置，或过滤器、超过滤器或具有将治疗单元分成两个室的半渗透隔膜的不同过滤单元的血浆过滤器。体外血液循环允许取自患者的血液流过第一室并且返回到患者。与此同时，透析流体(治疗流体)沿着相反方向经由第二室流动通过适当设计的循环。
此外已知装置包括用于替换流体的灌注线、在入口侧上与第二室连接的流体入口线、以及在出口侧上与第二室连接的流体出口线。此外，传感器设置为确定与患者的血液容积相关的第一参数，与患者的超过滤流速或重量损失率相关的第二参数，与流动通过流体线和/或灌注线的流体的传导性或浓度相关的第三参数，以及与灌注流速相关的第四参数。控制单元执行用于补偿血液容积的波动的控制程序以及用于向跨膜压力施加使得对流交换过程达到最大值的数值的调节顺序。
在已知装置中跨膜压力与血液流相关，并且取决于血液流的速度及其变化，并且执行不同的功能，例如开始新的操作模式或停止操作模式。
在通过已知类型的装置的肾脏替换治疗中可能发生多种难题。例如，在通过使用者的并未被最优地调节的参数介入的情形下，如果可能发生可计算的(极度)恶化的治疗结果，则装置设计为能够介入。
例如，当开始治疗时，即在当已经选定全部治疗参数与治疗形式的时刻，人们还可以试图尽可能快地实现预定血液流以便开始治疗。如果这并未立即成功，并且以较低血液流开始治疗，那么在透析器中可能发生血液的血浓缩。这被当前系统性地监测但是如此的治疗通过指示例如、超过滤/交换速率的超过而被允许，其中由于存在的极限值(在治疗时是30％、目标是最大值的25％)仅存在小的差数。在治疗中会发生另一种情形，如果由于有问题进入的存在，则血液流需要被减少，即使是临时的。在未咨询医生的情况下，使用者不被允许减小和/或改变规定的替换量或治疗类型(例如从后稀释到预先稀释)。
此外，当前已知的组件未考虑在第一分钟期间形成辅助隔膜。在肾替换治疗中的难题还导致体外循环中的凝血，例如由于过低的肝素剂量、过低的流量以及过高的过滤比值而引起，这通过过滤器入口压力的增加而使其自身有规律地显现。由此，蛋白质可能沉积在过滤器内部并且导致过滤性能降低。由于沉积，形成了辅助隔膜，这将需要通过使用者通过足够的肝素化、预先稀释或增加替换物，以及通过在形成辅助隔膜的情形中减少过滤(筛分系数的下降)来解决，从而导致过滤压力Pf的降低以及由此跨膜压力TMP的增加。
由于出现辅助隔膜的精确机制尚未完全地已知，并且此外在血液过滤中，由于存在溶血的风险，影响它们的措施仅以限定方式是可能的，这里同样需要在每个情形中咨询医生，或者如上面提及的，在已知组件中辅助隔膜形成被不利地未考虑到。也没有自动地执行评估交换流速和/或交换速率并且防止应用错误的任何处理。由此，使用者必须通过装置或系统的警报信息来立即地正确地理解全部结果然而可以仅针对两个次最优途径做出决定。一方面，他或她可以中断治疗直到血液流再次充足。但是治疗的结束也由此被自动地延迟。另一方面，他或她可以接受隔膜负载与有效性的相关减小以及随后地降低的治疗结果。
发明内容
因此，本发明的目的是提供用于体外血液处理的方法与装置，其克服了上述弊端与问题，并且自动地支持使用者并且在危急情形中正确地做出反应。
此外，例如，由临时进入问题产生的应用误差将是可识别的并且将能够补偿它们直到实现足够与充分的血液流量。
通过根据本发明相应实施方式的用于体外血液处理的装置以及根据相应实施方式的方法实现了此目的。
鉴于在优选地血液透析过滤和/或HDF(后稀释)和/或"后HDF"或HDF(后)的治疗类型中透析器的最大性能与血液透析过滤的自动延迟开始相关联，本发明以一般构思为基础在上述范围内提供替换流量的仅恒定尺度的调节，由此压力减小并且更容易地实现治疗目标。换句话说，通过特定调节在辅助隔膜的充分形成以后开始延迟在线HDF治疗并且通过自动确保贯穿治疗过程的最大可能透析器性能将会确保最大可能的治疗结果。为此目的，执行替换流量的恒定尺寸调节，这为医生节约了预算，并且为使用者、例如护士提供了保证，在最大可能生理范围内连续地发生此处理。辅助隔膜的形成与HDF(具有后稀释)的开始以正确的(替换)量自动地且安全地发生并且与相应的应用一致。
调节和/或控制实施简单且安全的方法以便在危急情形中给使用者提供在各情形中要求的时间，直到例如、主治医师或高级人员可以执行必要的治疗转换。此方法与装置防止了应用误差并且使由于过多交换速率(cross rate)引起的在后HDF治疗中透析器阻塞的风险最小化。由于从HD切换到在线HDF的时间与替换量被自动地计算与开启，因此不再要求关注辅助隔膜的充分形成而是使用者可以已经提前和/或在准备期间选择全部相应的治疗参数。
由此，执行此方法并且包括装置的系统支持使用者并且通过提供安全性来监测处理顺序。灌注量被连续显示以及期望的值是可能的和/或通过当前设定可实现的。成比例量的患者相关值可以在任意时刻被单独地调节，以使得使用者能够有利地再次转到其它重要处理参数。医师以患者相关方式确定最大交换速率。此系统然后独立地控制全部必要的参数。换句话说，替代目标量(替换)，仅使用以固定比值替换血液流量的患者相关最大比值。由此，在没有任何风险的情况下，实现了可能的最大治疗有效性并且出于由医生做出的技术原因的预算直到现在被省略。
具体地说，实现了上面的优点，并且通过用于体外血液处理的装置实现了此目的，此装置包括透析器装置并且设计为执行血液透析以及具有后稀释的血液透析过滤，用于体外血液处理的装置还包括：用户界面，其被使用者操作和/或读取以便根据用于血液透析的默认值通过血液透析开始进行血液处理；至少一个记录和/或计算单元，其用于确定血液流量、超过滤量、替换量和/或替换类型的至少一个的当前值和/或比值；传感器装置，其用于根据传感器装置的输出信号记录治疗进程；用于确定透析器装置中的超过滤速率的确定装置；用于根据确定的超过滤速率确定透析器装置中的辅助隔膜的形成时间的确定装置；切换装置，其用于在经过预定时段之后从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤；以及调节装置，其用于在具有后稀释的血液透析过滤期间调节替换量。
此外，通过用于体外血液处理的方法通过使用包括至少一个透析器装置的用于体外血液处理的医疗装置实现了此目的，具有以下步骤：根据用于血液透析的默认值通过血液透析来开始血液处理；确定血液流量、超过滤量、替换量和/或替换类型中至少一个的当前值和/或比值；根据传感器装置的输出信号记录治疗进程；确定透析器装置中的超过滤速率；根据确定的超过滤速率确定透析器装置中的辅助隔膜的形成时间；在经过预定时段之后从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤；以及在具有后稀释的血液透析过滤期间调节替换量。
优选地，预定时段是在首次记录传感器装置上的血液流量之后的时段。如果在预定时间处确定达到了预定交换速率，则自动地发生从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤，其中在预定交换速率处，预定的处理血液流量假定为已经被实现并且辅助隔膜假定为包括预定的形成状态。
优选地，预定时段是初始大约3到5分钟，并且装置和/或方法设计为，在开始处理以后，根据默认值以及当前计算值调节实际时段，并且以自动延迟方式开始具有后稀释的血液透析过滤。
优选地，通过布置在作为传感器装置的空气探测器装置上的血液传感器执行血液流量的首次记录，并且辅助隔膜假定的形成状态源于计算的交换速率。
优选地，调节装置根据应用的默认值调节替换量，其中此替换量并未超过血液流量的预定最大百分比部分。
优选地，通过调节装置将替换量调节到恒定值或恒定量。
优选地，预定最大百分比部分是血液流量的25％到30％。
优选地，当血液流量下降到预定最小量以下时，通过调节装置自动地减小替换量，并且为使用者发出通知关于替换量减小的消息。
优选地，当实现预定交换速率时通过调节装置自动地限制替换量并且为使用者发出通知关于替换量的限制的消息。
优选地，全部必要参数都可以通过使用者预先确定，并且如果必要的话装置和/或方法设计为自动地减少最大量。
附图说明
下面通过参照如下附图通过优选实施方式详细地描述了本发明：
图1是在在线血液透析过滤(在线HDF)过程中布置在用于体外血液处理的方法与装置的实施方式中的具有后稀释和/或预先稀释的血液循环的示意图；
图2是用于说明透析器装置中的辅助隔膜的形成的示意图；
图3是用于描述在在线HDF过程中在透析器内部的流量比的示意图；以及
图4是根据实施方式的用于体外血液处理的方法的示意性且高度简化流程图。
具体实施方式
在下面的附图描述中，相同的元件和/或部件或具有相同效果的元件和/或部件可以以相同方式设计或者设计为具有相同的附图标记并且可以方便地非冗余地描述。其中随后的实施方式至少在功能上与先前实施方式相应，即相应功能、装配和/或处理顺序或操作程序被同等地覆盖，仅方便地处理区别。
图1示出了在在线血液透析过滤(在线HDF)过程中所使用的和/或布置在用于体外血液处理的方法与装置的实施方式中的具有后稀释和/或预先稀释的血液循环的示意图。
用于体外血液处理的装置、比如例如、如果例如他的或她的肾功能受损或停止用于清洗患者血液的透析机，包括透析器，优选地根据逆流原理，一方面，待清洗的患者血液流动通过透析器并且另一方面透析流体或透析溶液流动通过透析器，其中来自血液的一些溶解物质(例如，尿素)进入到透析流体中。
此外，用于体外血液处理的装置具有血泵布置在其中的动脉血液循环、静脉血液循环、将新鲜透析流体供给到透析器的透析流体供给线、排放和/或净化来自透析器的用过流体的透析流体排放线、替换线以及替换泵，该替换泵在动脉和/或静脉血液循环中将在替换线中流动的替换物(电解质溶液)供给到定位在透析器的上游(预先稀释)或下游(后稀释)的稀释点。此外，控制单元测量、例如在预定稀释通道部分中的血液的浓度，并且根据测量或计算的血液浓度来控制由替换泵供给的替换量以防止过多血液增稠以及用于连续补偿超过必要的流体去除的超过滤，并且由此避免了容积损失。上述类型的用于体外血液处理的装置可以设计为根据在线血液透析过滤(在线HDF)或者在线血液过滤的原理准备、供给以及替换替换物。在在线HDF方法的情形中，替换流体和/或替换物被从透析流体取出并且灌注在过滤器的上游或下游。
上述用于体外血液处理的装置的系统、结构、部件与功能本身基本上是已知的，并且由此包含于此并且不再进一步描述。
在图1中示出的具有后稀释和/或预先稀释的血液循环是如上所述的用于体外血液处理的装置的一部分。来自在线的、即当前治疗过程中源于在用于体外血液处理的装置中或装置上的替换物源2的替换物被从在线替换泵4通过稀释管线传送到空气探测器装置6。来自透析器8(在本发明中是高通量透析器)的静脉血液线，打开至空气探测器装置6中。此外，静脉压力换能器10与空气探测器装置6连接。来自患者的动脉血液线打开至透析器8中，在血液线的线路中布置有动脉压力换能器12、动脉血泵14、在透析器8的上游的动脉扩张室上的另一压力换能器16以及用于预先稀释的引入点。此外，还可以在动脉上设置被此装置控制的肝素增加剂(抗凝剂)以便防止血液凝结。
图2示出了用于说明透析器装置中的辅助隔膜的形成的示意图。在当前血液处理过程中，通过附接、例如细胞血液成分以及蛋白质和/或血浆蛋白到透析器隔膜使辅助隔膜作为在透析器8中的中空隔膜20上的扩散层22出现。辅助隔膜的形成与跨膜压力TMP相关。在透析器8中的跨膜压力TMP是在血液侧与透析流体侧之间为超过滤使用的流体静力学压力梯度。
可以在机器侧通过测量动态入口压力与出口压力来监测透析器8的功能与完整性。例如，通过假定直线压降，可以通过入口压力与出口压力确定用于血液侧的平均压力以及用于透析流体侧的平均压力，其差值形成平均跨膜压力TMP。随后所述平均跨膜压力TMP可以用于监测关于过滤器是否被沉积物以及辅助隔膜的形成而被阻挡。
如在图2的右侧上示出的，跨膜压力TMP首先在HDF透析开始处以及在形成辅助隔膜过程中出现并且随后至少大约达到稳定水平。
尽管在开始处出现的跨膜压力TMP伴随以、例如通过积聚蛋白质阻挡或堵塞透析器的孔，并且这实际上与过滤器表面的减少相对应，由此，基于辅助隔膜和/或扩散层的形成，可以降低整体治疗的效率以及有利的结果，诸如例如，抑制了补体活化、凝血活性降低、抑制血小板活化以及降低蛋白质吸收。
在本实施方式中，假设在以低血液流与最小超过滤的治疗开始之后大约3到5分钟之后形成足够的辅助隔膜。
在实例中，可以在HDF透析的开始处以血液流与后稀释的大约30％的透析流体流量发生在透析器入口的大约35％的血细胞比容水平以及在透析器出口的大约50％的血细胞比容水平。由于辅助隔膜的形成和/或连同跨膜压力TMP的增加，例如，当假设血液容积在透析器入口上减少了15％至大约41％并且在透析器出口上至大约59％时，这些数量可以改变。血细胞比容增加与血液容积成反比例，即相对血液容积的减小通过血细胞比容水平的增加来表征。通过测量血细胞比容水平，就可以探测到(相对的)血液容积的相对变化。
图3示出了用于描述在在线HDF过程中、在透析器、例如根据图1的透析器8的内部的流量比的示意图。此外，在图3中，在透析流体流中，指定32DF过滤器和/或透析流体过滤器作为第一过滤器阶段并且指定34HDF过滤器作为第二过滤器阶段，它们同样地布置在用于体外血液处理的装置中。此外，QD指代透析流体流量，QB指代血液流量，QUF指代超过滤流量以及QS指代用于预先稀释或后稀释的替换物流量。
如图3中所示，全部的初始透析流体流量，在本实施方式中例如QD＝600ml/min，被引导通过DF过滤器32。在DF过滤器32下游，透析液流量QD的一部分，例如520ml/min的量被引导通过透析器8。透析流体流量QD的剩余部分被另外地引导通过HDF过滤器34并且在所述过滤器的下游设置为用于预先稀释或后稀释的替换物流量QS＝80ml/min。
与流过透析器8的透析流体逆流，血液流量QB流动通过透析器，其中，在本实施方式中，此血液流量例如在透析器入口处为QB＝300ml/min并且在透析器出口处为QB＝210ml/min。通过此，在本实施方式中计算交换速率或QUF＝90ml/min或大约27％的超过滤的交换速率。换句话说QUF＝90ml/min的流体通过透析器8的隔膜(对流传送)。如在HDF过滤器的右侧上指示的，替换物流量QS＝80ml/min后稀释地增加到在透析器出口上的血液流量QB＝210ml/min，使得产生静脉流出血液流量QB＝290ml/min。
由于在后稀释的情形中，血液与全部超过滤的比值应该是最大值的25％到30％，并且与此同时全部替换容积应该是患者体重的大约三分之一，在一个实例中下面计算值由用于具有80千克的体重的患者的后稀释形成：
体重：81千克
重量损失：3千克
处理时间:5小时
81kgs的30％＝27l替换容积
27l替换容积+3l重量损失＝30l净超过滤量
在5小时治疗时间中30l产生6l/h或100ml/min的超过滤速率。全部超过滤量由此是3l，并且血液流量QB应该至少大约是350ml/min。
根据上面的描述，在用于本实施方式的体外血液处理的方法与装置中执行延迟血液透析过滤治疗开始、优选地是在线血液透析过滤治疗，其中该延迟血液透析过滤治疗开始与在血液透析过滤治疗的范围内调节到超过滤的最大交换速率相关联。
为此目的，在治疗以前并且如上面通过根据实际比例的实例所指示的，首先通过血液流量、超过滤量、替换量以及替换类型来确定或计算可应用比值。
图4示意性示出了此方法的高度简化流程图。在确定必要的处理或治疗参数以及选定或确定治疗形式以后，在步骤S01中，通过使用者例如在透析站中的护士、通过基于用于血液透析的默认值血液透析来启动治疗。然后此程序前进到步骤S02。
在步骤S02中，至少血液流量、超过滤量、替换量和/或替换类型的当前值和/或参数和/或比值被确定或调节。可以经由用于体外血液处理的装置的使用者界面来修改此确定的值。使用者在此阶段试图尽可能快地实现预定血液流量以便能够开始实际治疗。使用者可以输入全部值与参数但是如果必要的话以适当方式通过此装置来降低最大量。此程序前进到下一个步骤S03。
在步骤S03中，根据传感器装置的输出信号来记录治疗进程。例如，可以借由空气探测器装置6中或上的血液传感器通过记录第一血液量的到达来记录治疗进程。如果足够的治疗进程被记录(在步骤S03中的“是”)，那么此程序前进到下一个步骤S04。如果治疗目前仍未有足够的进展(在步骤S03中的“否”)，那么此程序返回到步骤S02。
在步骤S04中，通过透析器装置8中的隔膜确定超过滤速率和/或超过滤交换流量。换句话说，执行交换速率计算。然后此程序前进到步骤S05。
在步骤S05中，检查关于交换速率是否与其它参数一致，即达到期望的治疗血液流量，以及关于辅助隔膜是否被充分地形成。如果达到治疗血液流量并且辅助隔膜被充分地形成(在步骤S05中“是”)，那么此程序前进到步骤S06。如果治疗血液流量仍未达到和/或辅助隔膜仍未充分地形成(在步骤S05中“否”)，那么此程序返回到步骤S02。另选地可以设置成此程序返回到步骤S04。
在步骤S06中，发生具有后稀释和/或HDF(后)的血液透析过滤的延迟开始，其根据具体说明与计算被自动地执行。如果实现合适的交换速率，即实现治疗血液流量，并且辅助隔膜被充分地形成，那么在与空气探测器装置6上的血液首次接触之后，HDF(后)自动开始，即从初始血液透析至血液透析过滤的变化在实际中期望是大约5分钟。然后此程序前进到步骤S07。
在步骤S07中，替代量，即通过后稀释供给的替换物的量，根据施加的默认值进行调节并且被调节到血液流量的最大值的25％到30％。
例如，如果血液流量保持恒定则替换量可以调节到一恒定值，该恒定值可以是血液流量的最大值的25％到30％，或者如果血液流量发生变化则替换量可以调节到一值，该值是恒定地血液流量的最大值的25％到30％。在其中可应用的变化血液流量并非充分的情形中，设置为替换量同样地被相应地减少以便保持上述百分比数量。在此情形中，方法与装置构造为例如经由装置的用户界面等为使用者发出一种指示，即替换量已经被自动地减小。
在步骤S07之后，在以高度简化方式示出的步骤S08中，执行进一步治疗或血液处理，并且此方法和/或其进程(如)在步骤S09中的治疗结束处终止。
如已经在上面描述的，根据本发明，透析器的最大性能被使用与保持。如果，例如，通过使用者的可能次最优化调节的参数介入，治疗结果的可计算(大量)的恶化可能会发生，可以实现通过此系统的介入。用于系统介入的原因可以变化，并且，例如可以是由于应用类型的复杂性与多样性越来越多地需要专业知识，相应关键人员以及操作人员的资质，没有立即可用的负责医生，以及用于减少治疗结果的原因。
根据本发明的方法以及根据本发明的装置在应用中支持使用者，这直接地削弱了透析器的性能。在此过程中必要的参数被自动地修正。此外，但是还以任意速率发出指示，在此情形中，由于将替换创造性地限制到的最大因数，因此不削弱透析器的性能能力。由于限制到最大因数、即替换流量的恒定值调节，因此透析器不在加载超过极限。
当达到交换速率时，替换量被自动地限制并且相应地通知使用者。例如，显示或信息可以如下发出：“注意：灌注量减少，治疗目标可能不再能够被达到。”在任意时刻都可以通过使用者改变替换目标量。同样地，他或她可以打开或关闭关于目标的警报。
应该理解的是，本发明不限于所述的实施方式及其修改而且然而所述实施方式的至少部分的组合对于本领域中的普通技术人员来说是显而易见的，修改与等效物可以落入通过随后专利权利要求限定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于体外血液处理的装置，其包括透析器装置(8)且设计为执行血液透析以及具有后稀释的血液透析过滤，该装置包括：
用户界面，其被使用者操作和/或读取以根据用于血液透析的默认值通过血液透析开始进行血液处理；
至少一个记录和/或计算单元，其用于确定血液流量、超过滤量、替换量和/或替换类型的至少一个的当前值和/或比值；
传感器装置(6)，其用于根据传感器装置(6)的输出信号记录治疗进程；
确定所述透析器装置(8)中的超过滤速率的确定装置；
用于根据确定的超过滤速率确定透析器装置(8)中的辅助隔膜的形成时间的确定装置；
切换装置，其用于在经过预定时段之后从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤；以及
调节装置，其用于在具有后稀释的血液透析过滤期间调节所述替换量；
其中，所述预定时段是在首次记录所述传感器装置(6)上的血液流量之后的时段，并且如果超过滤速率的确定装置在所述预定时段之后确定预定的超过滤速率，则自动地发生从血液透析转换到具有后稀释的血液透析过滤，其中在所述预定的超过滤速率处，预定的处理血液流量假定为已经被实现并且所述辅助隔膜假定为包括预定的形成状态。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述预定时段是初始3到5分钟，并且所述装置设计为在开始处理以后根据默认值以及当前计算值调节实际时段，并且以自动延迟方式开始具有后稀释的血液透析过滤。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，通过布置在作为传感器装置(6)的空气探测器装置(6)上的血液传感器执行所述血液流量的首次记录，并且所述辅助隔膜假定的形成状态源于计算的超过率速率。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述调节装置根据应用的默认值调节所述替换量，其中所述替换量并未超过所述血液流量的预定最大百分比部分。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述调节装置将所述替换量调节到恒定值或恒定量。
6.根据权利要求4所述的装置，其中所述预定最大百分比部分是血液流量的25％到30％。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的装置，其中如果所述血液流量下降到预定最小量以下时，则所述调节装置自动地减少替换量，并且为使用者发出通知关于替换量减少的消息。
8.根据权利要求1所述的装置，其中如果达到预定的超过率速率，则所述调节装置自动地限制所述替换量，并且为使用者发出通知关于替换量的限制的消息。
9.根据权利要求1所述的装置，其中全部必要参数都可以通过使用者预先确定。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述装置设计为自动地减少最大量。
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