CN108136099A - 在体外循环中确定溶解在血液中的气体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有体外血液循环回路的血液处理设备，该血液处理设备在体外血液循环回路的滴室的气体浮层中借助气体传感器测量气体的浓度。在此，所述血液处理设备具有分析处理单元，该分析处理单元由在所述滴室的气体浮层中测量的值计算所述血液中的相应气体分压。

Description

在体外循环中确定溶解在血液中的气体
技术领域
本发明涉及一种血液净化设备以及一种用于确定血液中气体的分压的方法，该血液净化设备具有体外血液循环回路、气体传感器和分析处理单元，由此可以在体外血液循环回路中确定并且监控气体的分压。
背景技术
在实施伴随体外血液循环回路的血液净化处理时对患者参数、尤其是生命参数的监控是非常重要的。
在透析诊所中，这典型地通过由护理人员有规律地观察患者来进行。在夜间的长时间透析的情况下或在家庭透析中，通过护理人员监控是受限的或者根本不存在。
由自动化的监控得出其他可能性，所述监控自主地通过透析器具实施。对此的示例是血压测量、心电图和借助于脉搏血氧计的监控。当然为了这些测量必须使用附加的传感器，这在家庭透析中经常是困难的并且经常也会干扰患者的睡眠。
如果血液中气体的分压的确定被用于监控生命参数，那么这大多数通过在患者的呼吸空气中测量来实现，在所述呼吸空气中这些物质通过气体交换到达肺泡(《PotentialApplication of Exhaled Breath Monitoring in Renal Replacement Therapy》，Kelly等人，Poster Presentation ASN 2113)。
对于可以提供用于监控患者的相关信息的血液气体的示例是二氧化碳、丙酮和铵。
丙酮的确定例如可以在处理糖尿病患者时提供有用的数据，因为这样可以诊断酮酸中毒。关于多个处理的值的记录可以有助于给透析中的糖尿病患者计量胰岛素。
呼吸中的铵浓度的确定与血液中的尿素浓度存在关联(《correlation of breathammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis》，Marashimhan等人，PNAS第98卷，第4617ff页)。因此，借助于铵传感器实际上能够实现通常基于血液中尿素浓度的确定的所有分析。
在此，特别让人感兴趣并且也传播最广的是血液的CO2分压的监控，所述CO2分压与呼吸或者说氧饱和度存在直接关联并且由此是重要的生命参数。CO2分压的上升可以表明不充分的呼吸或者甚至缺少呼吸，例如在睡眠呼吸暂停的情况下。涉及睡眠呼吸暂停的主要是老人和/或超重的人(可能也有其他神经学干扰)。在美国估计有1800万患者的患病率。在此，透析患者由于其人口统计和对于这些透析患者来说典型的共病而比例过大地被涉及。在大约600ppm的ESRD(end-stage renal disease，终末期肾病)患病率和假设睡眠呼吸暂停患病率以因数2高于正态人群的情况下，在美国仅有超过2000名透析患者涉及睡眠呼吸暂停。睡眠呼吸暂停导致夜间恢复的减少并且可能导致心脏循环疾病如高血压、右心衰竭直至突然的心脏死亡。
在传统的窒息监控中例如使用呼吸空气的CO2含量的测量。为此可以通过分析流经呼吸面罩的空气或在导入鼻子的软管中流动的空气(End Tidal CO2-Monitoring＝EtCO2-Monitoring，呼气末CO2监控)实现呼吸空气的CO2含量的直接确定。替代地，可以通过经皮(transcutane)的CO2测量或者也可以通过根据血液样品的血液气体分析使用血液中的确定。所有这些方法要求附加的仪器、固定在患者身上的传感器和受过特别训练的人员。所述方法与患者、例如透析患者的负担有关，所述负担从由于固定附加的传感装置而受到限制的舒适性和在经皮的CO2监控中由于传感器的加热而产生可能的皮肤刺激到用于血液气体分析的血样收集。此外，CO2监控的非侵入式(nichtinvasiv)措施也是易受干扰的。在EtCO2监控的情况下嘴巴呼吸替代通过鼻子呼吸尤其可能歪曲测量结果，而在经皮的CO2监控的情况下处于传感器下面的皮肤部分的缺乏供血导致错误的结果。
特别在透析患者的情况下CO2浓度确定的其他应用是血液pH状态的监控以识别酸中毒。
在WO 2013/156435中描述一种用于体外血液处理的设备，该设备通过血液中的碳酸氢盐浓度和pH值的测量直接确定CO2分压。在此，数据用于通过根据所收到的测量数据调节透析液中的碳酸氢盐浓度来设定血液的pH值。在此，需要传感器与患者血液直接接触，这会带来交叉污染的风险。
因此，本发明基于如下任务：在不需要附加消耗材料或不对患者产生附加负担的情况下，保证患者参数、尤其是血液的CO2分压的安全的、自动化的和连续的监控。
发明内容
所述任务通过根据权利要求1的血液处理设备和根据权利要求15的方法解决。本发明的特别的实施方式是从属权利要求的主题。
在实施方式中，具有体外血液循环回路的血液处理设备具有血液软管系统的标准化部件。该血液软管系统包括第一管路，该第一管路能够以第一端部与患者连接来进行血样收集并且以第二端部与平衡室连接。在该第一管路中布置有第一血液泵，该第一血液泵将从患者抽取的血液在体外循环中输送到平衡室中。然后在该平衡室中产生血液液面，由此形成血液与处于血液液面上方的气体空间的接触。血液从平衡室通过第二管路引导至血液净化单元。此外，根据本发明的血液处理设备具有至少一个能够与平衡室连接的气体传感器用于测量平衡室的气体空间中的气体浓度。可以认为，在体外循环的平衡室中的血液液面上方的气体空间中产生与在肺的肺泡中类似的平衡浓度。此外，血液处理设备也包括用于读取并且分析处理气体传感器的测量数据的分析处理单元。
有利的是，气体传感器的定位能够实现无接触的、尽可能免维护的并且防交叉污染的测量。此外有利的是，在血液处理时标准化地使用的消耗材料可以用于体外软管系统。
根据所述参数或要监控的参数，用于二氧化碳或铵或丙酮的传感器可以用作所述气体传感器。也可以考虑，组合不同的气体传感器。
例如用于相关浓度范围的二氧化碳的气体传感器是商业上可得到的并且例如基于红外范围内的辐射的特定吸附的确定。所述传感器能够在不可冷凝的条件下在直至100％的相对湿度中使用。
为了避免在气体传感器上的冷凝，所述传感器可以设计成可加热的。
因为在分析处理测量数据时考虑血液温度导致更精确的结果，那么可以在体外循环中例如在输入管路、导出管路中或也在平衡室中设置温度传感器，该温度传感器将测量结果提供给分析处理单元，该分析处理单元在分析处理气体传感器的测量数据时考虑所述测量结果。
另一参数是当前存在于气体传感器上的压力，该参数在分析处理测量数据时可以导致测量结果精度的改善。血液处理设备的根据本发明的实施方式可以具有压力传感器，该压力传感器可以测量气体空间中(在所述气体空间中布置有气体传感器)的压力，并且该压力传感器将测量结果提供给分析处理单元，该分析处理单元在分析处理气体传感器的测量数据时考虑所述测量结果。
平衡室有利地是血液软管系统的一部分，而气体传感器和分析处理单元可以集成在血液处理机中。在替代的实施方式中，气体传感器和分析处理单元可以构型为单独的模块，该模块可以与血液处理设备连接。
平衡室与气体传感器的连接可以通过连接管路、尤其是连接软管实现。在连接软管与气体传感器之间可以设置有疏水过滤器，以便防止由于血液污染处理机。
根据连接管路的长度，通过纯扩散的输送可能太慢，从而在平衡室中直接在血液液面上产生的气体浓度必须主动地输送到气体传感器上。
为此，根据本发明的血液处理设备可以具有用于产生气流的器件。该器件可以通过体外血液循环回路的第二管路中的流动限制引起平衡室中的血液液面的提升并且由此引起气体体积从平衡室中移出，或者替代地设置为直接的气体输送器件。
为了血液液面在平衡室中的移动，可以在体外循环中在第二管路中设置有阀。该阀可以由控制和分析处理单元如此操控，使得所述阀在确定时间点在体外循环的第二管路中比在第一管路中调节更小的血液流量，使得平衡室中的血液液面上升，即所述阀产生血液液面的上升。随着血液液面的上升使气体体积从平衡室移动至气体传感器。为了确保，在平衡室中产生的浓度也达到气体传感器，排挤出的体积优选应该是处于平衡室与气体传感器之间的连接部中的体积的至少两倍大。在血液净化方法中通常使用的软管系统中，可以随着平衡室中的血液液面以大约1-2cm提升的上升使气体体积从平衡室输送至气体传感器。
替代地，液面高度(Pegelstand)的移动可以通过第二管路中的第二血液泵实现，该第二血液泵由控制单元如此操控，使得所述第二血液泵以与在平衡室前布置在体外循环的第一管路中的第一血液泵不同的输送速率运行。如果第二血液泵的输送速率小于第一血液泵的输送速率，则导致平衡室中的血液液面上升。反之，当第二血液泵以大于第一血液泵的输送速率运行，则导致平衡室中的血液液面下降。
为了避免在液面提升时气体传感器或平衡室上的压力增大，根据本发明的血液处理设备可以具有布置在气体传感器后面的平衡器件，更准确地说是压力平衡器件。该平衡器件例如可以是阀，所述阀相对于周围环境或相对于顺应脉管(Compliance-)敞开。通过开口在气体传感器中实现压力平衡。
根据本发明的血液处理设备还可以具有压缩机，该压缩机通过周围环境空气的流入可以引起平衡室中的血液液面的下降并且因此引起血液液面的复位。
为了重新测量平衡室中的气体浓度，然后可以重新提升血液液面。
优选地，以该布置能够实现气体浓度的间歇性测量。在此，时间间隔可以选择得足够小，使得能够实现浓度变化过程的紧密显示。
替代地，根据本发明的设备可以具有气体输送器件、例如小型化的风箱，该气体输送器件主动地产生连续的气流。为此，如此构型平衡室，使得所述平衡室除了第一连接软管以外附加地通过作为回流软管的另一连接软管与气体传感器连接。在此，血液处理设备的控制单元如此设计用于如此操控气体输送器件，使得产生循环的气流并且可以实现气体浓度的连续测量。
在由气体传感器的测量数据计算出血液中的气体分压的分析处理单元中可以存储用于所测量的气体浓度或血液中的气体分压的额定范围。如果在测量气体浓时出现在该额定区域以外的值，那么可以通过分析处理单元发出信号。
所述信号例如可以传递给警报装置，该警报装置发出警报信号，由此触发其他措施。
此外，测量数据可以在控制透析液成分时使用，例如在透析处理的情况下调节透析溶液中的碳酸氢盐浓度。
根据当前教导的血液处理设备可以根据血液透析、血液过滤或血液透析过滤或血浆置换的原理工作。所使用的血液净化单元由此可以构造为透析过滤器或血液过滤器或血浆过滤器。
根据当前教导的方法通过借助于气体传感器测量平衡室中的气体浓度并且通过借助于控制和分析处理单元分析处理气体传感器的测量数据来计算血液中的分压(例如血液中的pCO2)确定根据权利要求1所述的血液处理设备中的体外血液循环回路的血液中的气体分压。
为了桥接平衡室与气体传感器之间的空间间隔，可以设置产生从平衡室至气体传感器的气流。
所述气流可以通过平衡室中血液液面的提升来产生。通过平衡室中的血液液面的升高实现将平衡室中的气体挤到通向气体传感器的连接管路中。为了确保，在平衡室中产生的浓度达到气体传感器，所挤出的体积优选应该是处于连接软管中的体积的至少两倍大。在此，在商业上常用的血液软管系统中平衡室中的1-2cm的提升足够用于将处于平衡室中的气体输送至气体传感器。所述提升可以通过在血液循环回路中在平衡室下游的间歇性的流动限制实现。为此，分析处理和控制单元可以如此操控布置在第二管路中的阀，使得所述阀部分地或者也暂时完全关闭。同时可以打开用于压力平衡的相应器件、例如节流阀或通向顺应脉管的阀，使得在气体传感器上不产生过压。通过压缩机的压力冲击可以使随后的液面下降逆转。
替代地，在平衡室中的液面移动可以借助于第二管路、排出管路中的第二血液泵实现。通过分析处理和控制单元的操控可以对于第一血液泵和第二血液泵调节不同的输送速率。如果第一血液泵以大于第二血液泵的输送速率输送，则实现平衡室中的血液液面的升高。反之，第一血液泵的小于第二血液泵的输送速率的输送速率产生平衡室中血液液面的下降。
但是气流也可以通过气体输送器件主动输送气体来实现。
附图说明
图1：根据本发明的血液处理设备的第一实施方式的示意性示图；
图2：根据本发明的血液处理设备的第二实施方式的示意性示图；
图3：透析的pCO2与碳酸氢盐之间的关联；
图4：在具有窒息的长时间透析期间的模拟pCO2变化过程。
具体实施方式
图1示出根据当前教导的血液处理设备(25)的第一实施方式。血液被血液泵(4)从患者(20)处输送通过第一管路(16)(动脉管路)并且血液通过接口(2a)到达平衡室(1)中。在平衡室(1)中形成血液液面(1a)。接口(2a)可以位于血液液面(1a)上方或下方，即例如也靠近形成平衡室的排出口的接口(2b)。然后血液从平衡室(1)的排出口(2b)进一步通过第二管路(17)流至血液净化单元(22)、例如透析器，并且进一步回流至患者。在此，血液净化单元(22)还与透析液准备单元(23)连接，在该透析液准备单元中可以产生具有期望的碳酸氢盐浓度的透析溶液。
在平衡室(1)中在血液液面上方，溶解在血液中的气体与平衡室(1)的气体空间中的相应气体浓度处于平衡。平衡室(1)的气体空间通过连接软管(18)与气体传感器(6)连接。气体传感器布置在血液净化设备的固定部分、例如透析器具中。为了保护气体传感器免受由于血液的污染(所述血液在功能故障的情况下可能上升到连接软管中)，在连接软管(18)的端部上设置有疏水过滤器(5)。在疏水过滤器后面将气体混合物引导至CO2传感器(6)。该CO2传感器对于大约2-10Vol％CO2的浓度测量范围、相应地对于15-80mmHg的生理学相关的CO2分压是优化的。
由CO2传感器记录的测量数据被控制和分析处理单元(21)读取，并且基于以下描述的公式由控制和分析处理单元计算CO2分压。
血液中的CO2浓度和气体空间中的CO2分压pCO2之间的关联通过亨利定律描述。
用于CO2的亨利常数是与温度有关的：
其中，Tx＝298.15K并且
此外，根据德森-海森巴赫方程，血液中的CO2浓度cCO2与碳酸氢盐浓度cHCO3存在如下关联：
气体空间中在血液液面上方产生的CO2分压pCO2相当于借助血液气体分析器在相同温度的情况下测量的CO2分压。
当前的温度通过布置在管路(17)中的温度传感器(8)确定。
如温度那样，为了分压的精确确定也可以考虑标准气压。在将气体混合物压缩到不等于标准气压pnorm的压力p的情况下得出在标准条件下的CO2分压：
然后借助于公式1和4由血液液面上方的气体空间中的CO2浓度计算血液中的温度和压力补偿的CO2分压(pCO2(T,pnorm))。
特别有利的是，在此使用在血液透析时常见的消耗材料用于体外软管系统。为了能够实现无接触的、尽可能免维护的和防交叉污染的测量，气体传感器优选布置在血液处理机中。
气体传感器布置在血液处理机中而不直接布置在平衡室中还带来如下优点：不需要改变标准化地使用的软管系统。气体传感器是血液处理机的硬件的一部分。根据平衡室相对于气体传感器的距离(该距离决定性地由软管连接部的长度(例如10-30cm)得出)，需要将在血液液面上方产生的气体浓度主动地输送至气体传感器。
在没有产生从直接在血液液面上方的气体空间至测量传感器的气流的辅助器件的情况下，确定处于血液/空气接触部位上的气体浓度、尤其二氧化碳浓度仅仅通过扩散向气体传感器的输送。对于至此没有包含要观察的气体的空间中的气体的一维扩散，对于扩散前部的浓度最大值适用：
在典型的扩散常数D～1.6*10-5m2/s的情况下气体扩散几厘米已经需要几分钟(例如xmax＝20cm超过20min)。
在图1中示出的根据本发明的实施方式中，为了将气体输送至第二管路(17)中的气体传感器(6)而示出不同的替代器件，即阀(14)或第二血液泵(15)(虚线示出)。
两个替代使用的器件(14、15)可以由分析处理和控制单元(21)如此控制，使得所述器件在平衡室(1)的下游产生流动限制。在阀(14)的情况下，该流动限制通过关闭阀产生。在第二血液泵(15)的情况下，所述流动限制通过调节第二血液泵(15)的输送速率产生，所述输送速率小于第一血液泵(4)的输送速率。通过在第二管路(17)中产生流动限制，实现平衡室(1)中的液体液面从位置(1a)提升到(1b)。由此将气体从平衡室(1)的气体空间中排挤出并且由此实现流经气体传感器(6)。为了确保在平衡室(1)中产生的气体浓度达到气体传感器(6)，所排挤出的体积优选应该是处于平衡室(1)上的连接管路(18)的接口(3a)和气体传感器(6)之间的连接部中的体积的至少两倍大。在此，在用于血液透析常见的血液软管系统中大约1-2cm的提升足够了。
可以降低在提升血液液面时形成的空气压力，其方式是，要么打开排出阀(12)并且允许空气通过节流阀(10)泄露至周围环境，要么替代地，其方式是，在打开顺应阀(13)之后能够实现到顺应脉管(9)(虚线表示)中的压力平衡。在两个替代的可能方案中产生通过气体传感器(6)的空气流，使得在该气体传感器上可以测量当前存在于平衡室(1)的气体空间中的气体浓度。
为了使血液液面(1b)复位到(1a)，重新打开阀(14)，或者第二血液泵(15)以更高的输送速率运行。然后可以通过借助于压缩机(11)使周围环境空气流入或通过顺应脉管(9)实现压力平衡。
替代地，在使用如图2中示出的平衡室(1)的情况下可以实现持续流经气体传感器。在此，在平衡室(1)的气体空间上方借助于气体输送器件(19)实现从接口(3a)经气体传感器(6)通过回流管路(26)回到接口(3b)的循环。在此，在连接管路(18)和回流管路中设置有疏水过滤器(5)作为污染防护装置。气体输送器件(19)可以是产生小的连续空气流的任意形式的器件。例如可以使用小型化的风箱，在风箱中通过压电元件实现臂(Schenkel)的运动。
由传感器(6)记录的测量值由分析处理单元(21)读取，并且借助公式(5)确定血液中的二氧化碳分压。
所述分压可以说明不同的病理状态。
确定透析的pCO2
在血液处理开始时所测量的二氧化碳分压的值仅微小地不同于预透析的分压。低的值(尤其低于35-45mmHg的标准范围)大部分以呼吸补偿的新陈代谢的酸中毒为原因。因此，在测量到处于限定的阈值下方的pCO2的情况下可以由透析器具向用户发出警告(用户界面/警报单元(24))。该阈值可以是绝对值(例如临床的标准范围)或者是针对患者特定确定并且存储在储存单元中的值，所述值例如由所述患者的过去测量的平均值确定。
修正新陈代谢的酸中毒
新陈代谢的酸中毒可以在透析处理时通过由透析溶液供给碳酸氢盐来修正。图3中示出透析的pCO2与血液中的碳酸氢盐浓度HCO3 -的关联。在测量pCO2的值之后，可以通过透析器具的透析液准备单元(23)自动地进行透析液中的碳酸氢盐浓度cD的调节。为此可以使用1-Pool模型，在该模型中研究患者的分配体积V、借助在线清除率测量所确定的透析剂量Kt/V以及由pCO2测量所估计的血液碳酸氢盐浓度cB,O。
因子α考虑碳酸氢盐的比尿素更小的清除率并且为大约0.7。
系数a0和a1可以由图3中示出的值对的线性匹配实现。因为物质交换过程与患者有关，当在某一时间段上借助于参考仪器(血液分析器)确定pCO2和碳酸氢盐并且针对患者特定地确定系数a0和a1时，则可以实现估计值与实际值之间更好的一致性。
如果可以基于透析调节(血液流量、透析液流量、代用品流量、透析器特性)估计在时间t1达到的Kt/V，则为了在时间t1达到血液-碳酸氢盐浓度而调节的透析液-碳酸氢盐可以由公式8计算：
通过重复地测量pCO2以及至此达到的透析剂量也能够实现在透析期间修正透析液-碳酸氢盐的调节。
窒息监控
如开头已经描述的那样，恰好在夜间的长时间透析的情况下基于病理学调节机理中的误差或通过呼吸道的部分阻塞可能导致有缺陷的呼吸。这导致pCO2的上升。对具有阻塞性睡眠呼吸暂停的患者的研究已经示出，所述患者在早晨醒来时的pCO2比在睡觉前高>11mmH(《Changes in the arterial CO2during a single nights sleep in patientswith obstructive sleep apnea》，Chin等人，Internal Medicine，第36卷，第454ff页)。在短暂的呼吸停止(所述呼吸停止可能持续超过一分钟)情况下可以预计，pCO2上升得明显更高，如图4示出的在具有窒息的长时间透析期间的模拟pCO2变化过程。因此，这些危险的停止呼吸者恰好能够通过所描述的连续pCO2监控来识别。
在记录pCO2的变化过程的情况下可以诊断呼吸停止并且该呼吸停止在治疗计划时被考虑。
然而也可考虑用于避免更长时间的呼吸停止的在线监控。因此可以在血液处理设备(25)或分析处理单元(21)中存储不同的警告标准，例如超过绝对浓度阈值，pCO2上升超出由先前处理的至此的变化过程或典型的变化过程计算浓度阈值。在此，也可以考虑其他标准，例如确定的超过阈值持续时间或pCO2在时间进程中的改变，例如相对于至此的走向强烈加速的上升。
在出现这些评估为危险的状态的情况下可以产生声学信号，所述声学信号例如向患者或者护理人员报警。
也可以考虑通过向患者触发弱的电脉冲来唤醒或刺激呼吸。
在使用呼吸面罩的情况下可以进行呼吸压力或空气流的增大。
糖尿病监控
借助丙酮传感器(Massick等人，Proc.SPIE 6386，《Optical Methods in theLife Sciences》，63860O(October 17,2006))可以诊断物质交换疾病、例如在糖尿病的情况下的酮酸中毒的变化过程，并且在记录关于多个处理的值的情况下观察所述处理的变化过程。这可以有助于给透析的糖尿病患者计量胰岛素。
确定透析效率
呼吸中的尿素浓度与铵浓度之间存在关联(《Correlation of breath ammoniawith blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis》，Narasimhan等人，PNAS第98卷，第4617ff页)。因此，借助铵传感器(例如《High sensitivity ammonia sensorusing a hierarchical polyaniline/poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate)nanofibrous composite membrane》，Chen等人，ACS Appl Mater Interfaces，第24卷，第6473ff页)实际上能够实现通常基于血液中尿素浓度的确定的所有分析。因此，由相继的透析开始时铵浓度的变化过程可以推测蛋白质分解代谢率(PCR＝protein catabolicrate)。由铵浓度的透析中的变化可以计算透析效率Kt/V：
与透析液方面的计算相反，在这里不需要修正测量值或者流动速率(cf.BBraun:Adimea)。
疏水过滤器的功能测试
在本发明的实施方式中，在血液处理设备(25)中除了气体传感器(6)之外，压力传感器(7)也可以设置用于监控血液软管系统中的压力，使得连接软管(18)不仅通向气体传感器(6)而且也通向压力传感器(7)。那么气体传感器(6)的测量数据也可以用于实施疏水过滤器(5)的功能测试。在使用如图1中示出的设备(在所述设备中实现与周围环境的压力平衡)的情况下，疏水过滤器(5)的渗透性可以借助于气体传感器(6)和分析处理单元(21)来测试。通过以血液或透析液浸湿疏水过滤器(5)，该疏水过滤器对于气体也变得不可渗透，使得不再能够实现可靠的压力测量。因为基于血液pCO2调节的CO2浓度在(1)的气体空间中是大约5％，但是周围环境空气的标准CO2含量仅是大约400ppm＝0.004％，则在平衡室(1)中的液面提升或者下降时可以确定，是否存在平衡室(1)和气体传感器(6)之间的气体连通。在充满血液的软管系统中，在液面提升时预计CO2浓度上升到1％以上，在液面下降时预计CO2浓度降低到0.1％以下。如果这些上升或降低不存在，则可以推测出疏水过滤器(5)阻塞。
在此描述的实施方式提供如下可能性：在体外血液处理期间，在不使用附加的传感器或血液抽样与分析的情况下确定并且监控溶解在血液中的气体浓度。可以在使用常见的血液软管系统的情况下免接触地并且无污染地进行气体浓度的测量，使得对于患者不产生附加的负担或风险。测量值可以用于观察患者的生命参数、用于确定处理效率或者作为用于体外循环的部件的功能测试使用。
附图标记列表
平衡室(1)
液体液面(1a)
液体液面(1b)
连接室(2a)、(2b)
连接室(3a)
血液泵(4)
疏水过滤器(5)
气体传感器(6)
压力传感器(7)
温度传感器(8)
顺应脉管(9)
节流阀(10)
压缩机(11)
排出阀(12)
顺应阀(13)
阀(14)
血液泵(15)
血液软管系统的动脉部分(16)
血液软管系统的静脉部分(17)
连接软管(18)
气体输送器件(19)
患者(20)
分析处理单元(21)
血液净化单元(22)
透析液准备单元(23)
用户界面/警报单元(24)
血液处理设备(25)
回流管路(26)

Claims (16)

1.血液处理设备(25)，具有体外血液循环回路，所述体外血液循环回路包括：第一管路(16)，该第一管路在一端部上为了血样收集能够与患者(20)连接并且在另外的端部上与平衡室(1)连接；第一血液泵(4)，用于将血液在所述体外循环系统中输送到所述平衡室(1)中，由此在该平衡室中产生血液液面(1a、1b)，并且形成所述血液与处于所述血液液面上方的气体空间的接触；和第二管路(17)，用于将所述血液从所述平衡室(1)转送至血液净化单元(22)，其特征在于，所述血液处理设备(25)包括能够与所述平衡室(1)连接的气体传感器(6)并且包括分析处理单元(21)，该气体传感器用于测量所述气体空间中的气体浓度，该分析处理单元用于读取并且分析处理所述气体传感器(6)的测量数据。
2.根据权利要求1所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述气体传感器(6)是用于二氧化碳或铵或丙酮的传感器。
3.根据权利要求1和/或2所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述气体传感器(6)是能加热的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的血液处理设备(25)，其特征在于，在所述体外血液循环回路的所述第一管路(16)、所述第二管路(17)或所述平衡室(1)中布置有用于确定血液温度的测量值的温度传感器(8)，其中，所述分析处理单元(21)设计成用于考虑所述测量值用于温度补偿。
5.根据前述权利要求中任一项所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述血液处理设备具有用于确定所述平衡室(1)中的压力的测量值的压力传感器(7)，其中，所述分析处理单元(21)设计成用于考虑所述测量值用于压力补偿。
6.根据前述权利要求中任一项所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述平衡室(1)借助于至少一个连接管路(18)、优选连接软管(18)与所述气体传感器(6)连接。
7.血液处理设备(25)，其特征在于，在气体传感器(6)与平衡室(1)之间的连接管路(18)中布置有疏水过滤器(5)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述血液处理设备具有用于产生从所述平衡室(1)通过所述连接管路(18)至所述气体传感器(6)的气流的器件，并且所述分析处理单元构造为控制和分析处理单元(21)。
9.根据权利要求8所述的血液处理设备(25)，其特征在于，用于产生气流的所述器件构造为所述体外血液循环回路的所述第二管路(17)中的阀(14)或第二血液泵(15)，其中，所述阀(14)或所述第二血液泵(15)由所述控制和分析处理单元(21)如此操控，使得在所述第二管路(17)中暂时存在比在所述平衡室(1)之前在所述第一管路(16)中更小的血流速率，由此能够在所述平衡室(1)中产生所述血液液面(1a)的移动。
10.根据权利要求9所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述血液处理设备具有针对在血液液面移动时出现的压力升高的平衡器件(9、10、11、12、13)。
11.根据权利要求8所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述气体传感器(6)和所述平衡室(1)还与所述回流管路(26)连接，其中，在所述回流管路(26)中布置有气体输送器件(19)，使得在所述气体传感器(6)与所述平衡室(1)之间产生循环的气流。
12.根据权利要求1所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述血液净化单元(22)是透析过滤器或血液过滤器或血浆过滤器。
13.根据权利要求1所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述分析处理单元(21)设计用于确定血液中的气体分压，并且在所述分析处理单元(21)中存储所述气体分压的额定范围，并且在测量的分压在所述额定范围以外的情况下向警报装置(24)传递信号，该警报装置然后发出警报信号。
14.根据权利要求1所述的血液处理设备(25)，其特征在于，所述血液处理设备具有用于向所述血液净化单元(22)供应以透析液的透析液准备单元(23)，并且所述分析处理单元(21)构造为分析处理和控制单元，以便由所述气体传感器(6)的测量数据确定气体分压并且将所述气体分压对应于述透析液的成分，然后由所述透析液准备单元(23)提供该成分。
15.用于确定根据权利要求1所述的血液处理设备(25)的所述体外血液循环回路的血液中的气体分压的方法，其特征在于，借助所述平衡室(1)的所述气体空间中的气体传感器(6)测量气体的浓度，并且由这些测量数据通过所述分析处理单元(21)计算所述血液中的所述气体分压。
16.根据权利要求14所述的用于确定血液中的气体分压的方法，其特征在于，在所述血液处理设备(25)中产生从所述平衡室(1)至所述气体传感器(6)的气流。
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