CN109906095A - 用于确定患者的体温的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定患者的体温或与之相关的温度的方法,所述患者连接到体外的血液循环回路上,其中所述体的外血液循环回路具有热交换器,所述热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流,其中测量所述载热介质在热交换器的入口处的入口侧温度(Tdi),以及测量所述载热介质在所述热交换器的出口处的出口侧温度(Tdo),以及测量所述载热介质的体积流(Qd),和所述血液在热交换器的入口处的入口侧温度(Tbi)根据关系Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo‑Tdi)来确定,其中参量D是表征通过热交换器进行的热传递的参量。

Description

用于确定患者的体温的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于确定连接到体外的血液循环回路上的患者的体温或与之相关的温度的方法和装置,其中所述体外的血液循环回路具有热交换器,该热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流。
背景技术
从现有技术中已知,在透析治疗之前和期间测量透析患者的体温。该体温是患者例如在血液透析治疗或血液透析滤过治疗期间的生理状态的重要指标。
在治疗之前患者的体温基本上由其生物节律确定,并且可能由于诸如炎症的疾病而升高。
透析治疗本身同样会因不同的因素影响体温。因此,在治疗期间分解代谢的激发以及因超滤引起的血容量的减小例如导致体温的略微升高。温度较强和较快的升高例如能够因对透析治疗的不耐受反应所引起,所述不耐受反应因血液与透析器或其余的体外系统的部件接触或因透析中的药物施用引起。
作为身体的逆反应会引起:在超过特定的温度阈值时,因生理调节机制使血液循环较强地移置到身体外周中,以冷却身体。然而,这种移置同时导致中心血压降低,这与因在治疗期间进行的超滤引起的体积抽取一起会导致血压下降。
在此背景下,在透析治疗之前和期间测量体温具有诊断价值。除此之外,在透析期间通过测量体温能够识别出临界状态并且采取应对措施。例如,可考虑的是,借助于体温控制透析液温度作为输入参量,以便能够执行安全和舒适的透析治疗。
测量体温的缺点在于与之关联的设备方面和人员方面的附加耗费。
在临床实践中,利用医学温度计测量体温要么通过接触进行要么作为红外测量进行。对所测量的值的评估由护理人员进行,护理人员根据测量值推断出患者的状态并在需要时调整透析液温度。这种测量通常仅在患者表现出特定的症状时进行,使得体温在透析时的变化未被注意到或仅少量被注意到。
从现有技术中也已知自动化的连续测量,其中在体外的血液循环回路的动脉血液软管处进行测量,并且其中通过测量在穿刺部位和测量部位之间的温度下降推断出体温。用于此的传感器可作为附加部件使用,这伴随着附加的采购成本和在将软管系统插入传感器头部中时的附加耗费。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种方法和一种装置,借助该方法和设备在没有附加硬件的情况下仅仅利用在液压系统中已存在的元件,也就是说,例如仅仅利用在透析仪的透析系统中已存在的元件,尤其是借助在该处本来就存在的传感器,检测或接近患者体温的绝对值和/或变化曲线。
在这一点上应指出的是,根据本发明的方法和根据本发明的设备不限于透析,而是也包括用于患者的其他治疗方法,其中使用体外的血液循环回路,例如在低温治疗中,其中血液冷却到低于生理值的特定温度值。
所述目的通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求9的特征的设备实现。
据此提出,测量设置在体外的血液循环回路中的热交换器(在下文中也称作“换热器”)的入口处的载热介质例如透析液或用于血液的温度设定的调温流体的入口侧温度(Tdi),以及测量在热交换器的输出端处的载热介质的出口侧温度(Tdo),以及测量载热介质(Qd)的体积流,并且在热交换器的入口处的血液的入口侧的温度(Tbi)根据如下关系确定:
Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo-Tdi) (1)
其中,参量D是表征通过热交换器进行的热传递的参量。从式(1)中可看到,不必进行血液侧的测量来确定血液的温度值。测量透析器/热交换器上游和下游的透析液或另一种载热介质的温度以及测量透析液或载热介质的体积流就足够了。
根据傅里叶定律,两个隔室之间的热流J与其温度差成比例。在透析器的情况下,这些隔室一方面由血液穿流的空间形成而另一方面由透析液穿流的空间形成。通常,血液穿流的空间通常由空心纤维束的内腔构成,而透析液穿流的空间由包围其的空间构成。
在这点上应指出的是,表述“热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流”包括如下情况:针对血液和载热介质分别设置恰好一个隔室或空间,以及也包括如下情况:针对血液和/或载热介质存在多个隔室或空间。
此外需指出的是,在本发明的范围内使用的术语“一个”或“一”不仅涵盖如下情况:存在所涉及的元件中的恰好一个元件,而且涵盖如下情况:存在所涉及的元件中的多个元件。
如果将透析器假定为热交换器或换热器,那么对于热流J得到J=D(Tbi-Tdi),其中Tbi是进入透析器中的血液侧的入口温度,而Tdi是进入透析器中的透析器侧的入口温度。
D是描述在透析器或热交换器中的热交换或热传递的参量。D与透析器或热交换器的几何构造和材料特性有关,与血液和透析液或载热介质的物质特性有关以及与血液和透析液或者载热体介质的流速有关。
在上文和下文中对透析器和透析液的参考,代表任何任意的热交换器和任何任意的载热介质。
引入透析液的热流在忽略辐射损耗的情况下也必须借助透析液再次被运走(能量守恒),使得对于J而言也适用:J=Qd(Tdo-Tdi),其中Tdo是来自透析器的透析液侧的出口温度,而Qd是透析流,即透析液通过透析器的体积流。
如组合上式,那么得到上述关系(1):
Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo-Tdi) (1)
因此,透析器的进入口处的血液温度在D已知的情况下能够仅借助如下参量来确定,所述参量在透析液侧测量到或在那里是已知的。在括号(Qd/D)和(Tdo-Tdi)之间没有符号或所标明的运算符应被理解为括号的乘法。这相应地适用于在本发明的范围内提到的所有式。
参量D能够通过如下方式确定:应用如用于确定透析器中的扩散的物质转移的透析率的方法那样的方法。在这方面,参考如下标准文件:“Replacement of Renal Functionby Dialysis”(第4版;第2章,“Prin-ciples and Biophysics of Dialysis”(Sargent&Gotch),第69-74页和第9章“Hemodialysis Fluid Composition”(C.Ronco等人)第263-266页)。
通过根据本发明的方法和根据本发明的设备可求出体温以及也可求出与之相关的参量,例如体外的血液循环回路中的血液温度。
在本发明的可考虑的设计方案中,在已知热交换器的特征参量k0A的情况下参量D从如下关系中求出
D=Qb(eγ-1)/(eγ-(Qb/Qd)) (2)
其中γ=k0A(Qd–Qb)/(QdQb),或
D=Qb(1-e/(1+(Qb/Qd)) (3)
其中γ=k0A(Qd+Qb)/(QdQb)
其中式(2)适用于热交换器通过血液和载热介质以逆流方式穿流,而式(3)适用于热交换器通过血液和热载体介质以顺流方式穿流,和其中参量Qb表示血液穿过热交换器的体积流。
如果热交换器的参量k0A是未知的,那么D(或经由式(2)和(3)也有k0A)能够与通过透析液侧上的温度变化来确定扩散的透析器清除率类似地来确定,例如以脉冲曲线或阶梯式曲线的形式确定。
这以如下为前提:在透析器入口和透析器出口处测量透析液温度的温度变化脉冲j的时间变化曲线Tj,并且通过求积分求出温度曲线下的面积。
在应用脉冲方法的情况下于是对于D得到
D=Qd(1-Ado/Adi) (4)
其中Ado表示在热交换器的出口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积,而Adi表示在热交换器的入口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积。
因此,面积Ado或Adi,一般而言Aj,对于相应的脉冲是:Aj=∫Tj(t)dt-BLj,其中BLj表示针对脉冲j适当确定的基线。
此外,可考虑的是,参量D从关系
D=fQb (5)
求出,其中优选提出,值f为1或在1±0.1或1±0.2的范围中。这种认识基于以下事实:与物质交换相反,热交换或热传递尽可能与确定物质扩散的孔的特性无关,并且也在这两种液体彼此间没有直接接触的情况下进行。因此,D也能够简化地被假定为与血流量Qb成比例。
在一阶近似中,值1能够用于f。
也可行的是,根据式(1)确定值Tbi并将其与血液温度的测量值进行比较。因此,f能够被确定为用于不同类型的透析器或热交换器的拟合系数,并且以表格方式来保存,以在透析或治疗仪器的计算单元中使用。
此外可考虑的是,出于之后评估血液温度或体温的目的,测量体外的血液循环回路中的血液温度,并且通过回归,优选通过线性回归,建立在所测量的值(Tart)(在体外的血液循环回路的动脉管路中的血液温度)和根据式(1)确定的值Tbi之间的关系。因此,例如能够创建所述类型的回归方程
Tart=aTbi+b (6),
其中系数a和b例如能够通过最小二乘法确定。
于是,该关系能够用于从根据式(1)确定的值Tbi求出Tart的值。然后,例如能够使用该值来确定体温T身体
这例如能够根据如下关系进行:
T身体=T环境+(Tart-T环境)exp(αL/Qb) (7),
其中α是体外的循环回路在动脉血管端口和热交换器之间的的软管件的每长度单位的热导率,T环境是环境温度,而L是该软管件的长度。
由方程(7)得出,对于高的Qb值,体温基本上对应于温度Tart
在本发明的一个可考虑的设计方案中提出,将所求出的体温或与其相关的值用于基于此设定透析液温度。例如,如果所求出的体温值过小,那么提升透析液温度,并且反之亦然。也可考虑调节回路,其中所求出的体温或与其相关的值是调节参量并且借助作为调节参量的透析液温度保持在期望值上或保持在期望值范围中。这适用于根据本发明的方法以及根据本发明的设备。
此外可考虑的是,透析液温度能够用作为用于任意的调节和曲线的输入参量。
此外能够提出,如果体温或与其相关的值超过或低于极限值或极限值范围,那么输出警报。对应内容不仅适用于体温的绝对值或与其相关的值,而且也适用于体温或与其相关的值相对于另一值的变化,特别是相对于出口温度的变化,也就是说,本发明也包括Delta监控。这最终也相应适用于检测体温的或与之相关的值的变化速度。如果该变化速度超过或低于极限值或极限值范围,那么同样能够输出警报。
将术语“警报”理解为任何通过用户或医务人员可感知的任意信息,例如狭义上的警报声或文本形式的通知等。
此外,本发明涉及一种用于确定患者的体温或与之相关的温度的设备,所述设备具有体外的血液循环回路,其中所述体外的血液循环回路具有热交换器,所述热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流;其中所述装置具有测量感测器,所述测量感测器设置用于,测量热交换器的入口处的载热介质的入口侧温度(Tdi),以及测量热交换器的出口处的载热介质的出口侧温度(Tdo),以及测量载热介质的体积流(Qd);并且其中所述装置具有计算单元,所述计算单元构成用于,根据如下关系确定所述热交换器的入口处的血液的入口侧温度(Tbi)
Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo-Tdi) (1),
其中参量D是表征通过热交换器进行的热传递的参量。
可考虑的是,热交换器是透析器和/或与体温相关的温度是体外的循环回路中的血液的温度。
此外能够提出,该设备具有计算机构,该计算机构构成用于,在已知热交换器的特征参量k0A的情况下从如下关系中算出参量D:
D=Qb(eγ-1)/(eγ-(Qb/Qd)) (2)
其中γ=k0A(Qd–Qb)/(QdQb),或
D=Qb(1-e/(1+(Qb/Qd)) (3)
其中γ=k0A(Qd+Qb)/(QdQb)
其中式(2)适用于以逆流方式穿流热交换器,而式(3)适用于以顺流方式穿流热交换器,并且其中参量Qb表示血液穿过热交换器的体积流。
该设备能够具有用于求出参量D的计算机构,所述计算机构构成用于,在载热介质的一侧上生成温度变化并且关于时间对入口和出口处或测量部位处的载热介质的温度的时间变化曲线进行积分,并且从如下关系中确定参量D:
D=Qd(1-Ado/Adi) (4),
其中Ado表示在热交换器的输出侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积,而Adi表示在热交换器的入口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积。
此外,该设备能够具有计算机构,该计算机构构成为从如下关系中求出参量D:
D=f Qb (5)
其中优选提出,值f为1或在1±0.1或1±0.2的范围中。
在本发明的另一实施例中提出,设有测量感测器,以便出于求出在所计算的值和实际值之间的相关关系的目的,测量在体外的循环回路中的血液温度,并且设有回归机构,其构成为,通过回归,优选通过线性回归,建立在所测量的值(Tart)和根据式(1)确定的值之间的回归方程。
该回归方程例如能够为
Tart=aTbi+b (6)
此外可考虑的是,该设备具有计算机构,该计算机构构成用于,从回归方程中计算Tart并根据如下关系确定体温,
T身体=T环境+(Tart-T环境)exp(αL/Qb) (7),
其中α是体外的循环回路在动脉血管端口和热交换器之间的软管件的每长度单位的热导率,而L是该软管件的长度。
如上文所介绍的那样,能够存在设定机构,通过该设定机构可以改变透析液温度。
该设定机构或调节器能够作为输入参量具有所求出的体温或与其相关的值,并且能够根据其设定用作为调节参量的透析液温度。在此,能够设有调节器,所求出的体温或与其相关的值作为实际值被输送给所述调节器,并且所述调节器借助于透析液温度将体温或与其相关的值调节到期望值或期望值范围中。
此外,该设备能够具有至少一个警报设备,当体温或与其相关的值超过或低于极限值或极限值范围时,所述警报设备适于输出警报。对应内容不仅适用于体温或与其相关的值的绝对值,而且也适用于体温或与其相关的值相对于另一值的变化,尤其是相对于出口温度的变化,也就是说,本发明也包括Delta监控。最后,这相应也适用于检测体温的或与之相关的值的变化速度。如果该变化速度超过或低于极限值或极限值范围,那么能够借助警报设备同样输出警报。
将术语“警报”理解为任何可由用户或医务人员感知的任意信息,例如狭义上的警报声或文本形式的通知等。
替选地或附加地,该设备能够具有监控机构,用于监控所述的值中的一个或多个值(体温的绝对值或与其相关的值的绝对值;其相对于参考值的差;其变化速度)。
此外,本发明涉及一种血液治疗仪,尤其是透析仪,其特征在于,血液治疗仪构成为具有根据权利要求8至14中任一项所述的设备和/或具有用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的机构。
附图说明
本发明的其他的细节和优点根据在附图中示出的实施例予以详细阐述。
附图示出:
图1示出在透析开始时根据式(1)和(5)计算的血液温度(Tbi)的值与体外的循环回路的动脉部分中血液的温度(T_art(BTM))的测量值的比较,单位分别为℃;
图2示出计算的(dTbi)温度变化与在透析期间所测量的动脉血液温度变化(dTart(BTM))的比较;和
图3示出根据本发明的透析仪的示意图。
具体实施方式
图1示出在透析开始时基于5000个值或治疗的数据基础的针对患者的动脉血液温度的计算值和测量值的比较。血流量Qb为350ml/min至450ml/min,并且透析液流量Qd为500ml/min至700ml/min。D的值根据式(5)计算,其中f=1.1。
图1图解说明温度的在根据本发明的透析液侧的计算和血液侧的测量之间的良好相关性,其中这两种方法的差的标准偏差为0.19℃。系统偏差可通过借助从回归中确定的系数根据式Tart=aTbi+b的校正来消除。
除了在治疗开始时体温的自动登记和汇编之外,替选地或附加地,也能够利用给护士或医生的对应信息自动化地监控对阈值的超过。这会是必要的,以便例如提醒注意炎症。
附加地或替选地,也可考虑的是,当体温或其与参考值的差,例如与在治疗开始时体温的初始值的差超过或低于极限值或极限值范围时,或当其变化速度超过或低于极限值或极限值范围时,输出警报。
在图1所示的实例中,通过在透析液侧的测量,能够以82%的灵敏度为和98%的特异性识别出:超过37.2°的动脉测量温度。
图2示出基于在治疗期间的5000个值或治疗的数据基础针对患者的动脉血液温度变化根据本发明即通过透析液侧的传感器所计算的值和测量值的比较。血流量Qb为350ml/min至450ml/min,而透析液流量Qd为500ml/min至700ml/min。D的值根据式(5)来计算,其中f=1.1。在此也示出:根据本发明的透析液侧的计算和血液侧的测量之间的良好相关性,其中所述方法的差的标准偏差为0.17℃。
因此根据本发明,也可以监控患者温度在透析时的变化。
如开头所说明的那样,温度升高能够表明不耐受反应,或者因任何原因引起的温度升高都会导致血压下降。
通过优选自动地进行完的对温度变化的检测,透析仪能够自动输出对可能的不耐受反应的警告,即具有相应的输出机构,警告可能即将出现的血压下降,自动化地触发血压测量或者提高其频率,或降低透析液温度,以便抵消体温的升高,或者进行多次上述的措施。透析仪或其他治疗仪器能够具有采取这些措施中的一种或多种措施的机构。
在图2所示的实例中,通过透析液侧的测量能够以73%的灵敏度和90%的特异性识别出超过0.5℃的温度升高的存在。
如上文已经介绍的那样,根据式(1)或根据Tart=aTbi+b或根据式(7)确定的温度能够作为输入参量用于将该温度调节到期望值或期望值范围中,为此能够使用图3中所示的调温单元8并且为此该仪器具有调节单元9。
特别地,在相对于基于利用血液侧的传感器进行的测量的方法没有显著的精度损失的情况下,可以利用根据本发明的方法或根据本发明的设备保持在透析开始时的温度恒定,因为在根据本发明的途径和参考之间的系统偏差在这里没有意义。
优选地,根据本发明仅仅如下元件用于温度测量,所述元件本来就存在于透析仪处,这带来成本优点。因此,例如能够弃用设置在血液侧的温度传感器。
图3示出如下透析仪,借助该透析仪可执行根据本发明的方法,或示出根据本发明的透析仪。血液泵3经由第一动脉针11a沿着方向2a从血管端口1中输送血液,并经由第一血液管路4a输送至透析器或其他热交换器或换热器的血液侧5a(在本发明的范围内这两个术语同义地使用)。
血液侧5a经由一个或多个隔膜或其他分隔机构与透析器5的透析液侧5b或第二隔室5b热接触。
如果涉及血液透析或血液透析滤过,那么5b是透析器的透析液侧;用于血液调温的设备是热交换器的由热介质或冷却剂穿流的侧。
调温单元8作为调节环节用于对透析液或热介质/冷却剂调温,该调节单元能够具有如下元件,例如加热和/或冷却元件,温度传感器和以模拟或数字方式控制的调节设备。
借助温度传感器7a、7b在第二隔室5b的上游和下游测量流入第二隔室5b的液体的温度。调温单元8能够由评估和/或调节单元9控制,目的是改变第二血液管路4b中的血液温度,借助评估和/或调节单元将血液穿过静脉端口11b沿着方向2b输送回患者。
除了传感器7a、7b之外,用于确定血液侧和次级侧即透析液侧上的液体流的机构也与调节单元9连接。
为了确定在治疗过程中管路部段4a和4b中的血液温度以及体温和/或其时间变化,在评估单元9中执行上面详细描述的不同计算,并且结果能够在显示单元10上或也能够经由其他类型的通信例如经由网络或无线通信例如转送到智能电话上。

Claims (15)

1.一种用于确定患者的体温或与之相关的温度的方法,所述患者连接到体外的血液循环回路上,其中所述体外的血液循环回路具有热交换器,所述热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流,其特征在于,测量所述载热介质在所述热交换器的入口处的入口侧温度(Tdi);以及测量所述载热介质在所述热交换器的出口处的出口侧温度(Tdo);以及测量所述载热介质的体积流(Qd),并且血液在所述热交换器的入口处的入口侧温度(Tbi)根据如下关系来确定,
Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo-Tdi) (1)
其中,参量D是表征通过所述热交换器进行的热传递的参量。
2.根据权利要求1所述的方法,
其特征在于,
所述热交换器是透析器;和/或与所述体温相关的温度是体外的循环回路中的血液的温度;和/或所计算出的温度作为实际值输送给调节装置,并且经由所述载热介质的作为调节参量的温度改变来对所述体温或与其相关的温度进行温度调节。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其特征在于,
在已知所述热交换器的特征参量k0A的情况下,从如下关系来求出参量D
D=Qb(eγ-1)/(eγ-(Qb/Qd)) (2)
其中γ=k0A(Qd–Qb)/(QdQb),或
D=Qb(1-e/(1+(Qb/Qd)) (3)
其中γ=k0A(Qd+Qb)/(QdQb),
其中式(2)适用于以逆流方式穿流所述热交换器,而式(3)适用于以顺流方式穿流所述热交换器,并且其中参量Qb表示血液穿过所述热交换器的体积流。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
通过如下方式测量所述参量D:在所述载热介质的一侧上进行温度改变并且将所述入口和所述出口处的载热介质的温度的时间变化曲线对时间求积分,并且从如下关系中确定参量D:
D=Qd(1-Ado/Adi) (4)
其中Ado表示在所述热交换器的输出侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积,而Adi表示在所述热交换器的入口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
从如下关系求出所述参量D
D=f Qb (5),
其中优选提出,值f为1或在1±0.1或1±0.2的范围中。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
测量体外的循环回路中的血液温度,并且通过回归,优选通过线性回归,建立在所测量的值(Tart)与根据式(1)确定的值之间的关系,优选根据如下关系建立
Tart=aTbi+b (6),
其中优选提出,从回归方程中计算Tart并且根据如下关系确定所述体温:
T身体=T环境+(Tart-T环境)exp(αL/Qb) (7),
其中α是体外的循环回路在动脉血管端口和热交换器之间的软管件的每长度单位的热导率,而L是所述软管件的长度。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,
其特征在于,
监控所述体温或与其相关的值、所述体温/所述与其相关的值相对于参考值的差和/或所述体温/所述与其相关的值的变化速度,其中优选提出,在超过或低于所述参量中的一个参量的极限值或极限值范围时,输出警报。
8.一种用于确定患者的体温或与之相关的温度的设备,所述设备具有体外的血液循环回路,其中所述体外的血液循环回路具有热交换器,所述热交换器在一侧上由血液穿流而在另一侧上由载热介质穿流,其特征在于,所述设备具有测量感测器,所述测量感测器设置用于,测量所述载热介质在所述热交换器的入口处的入口侧温度(Tdi),以及测量所述载热介质在所述热交换器的出口处的出口侧温度(Tdo),以及测量所述载热介质的体积流(Qd),并且其中所述设备具有计算单元,所述计算单元构成用于,根据如下关系确定所述血液在所述热交换器的入口处的入口侧温度(Tbi)
Tbi=Tdi+(Qd/D)(Tdo-Tdi) (1),
其中所述参量D是表征通过热交换器进行的热传递的参量。
9.根据权利要求8所述的设备,
其特征在于,
所述热交换器是透析器,和/或与所述体温相关的温度是所述体外的循环回路中的血液的温度。
10.根据权利要求8或9所述的设备,
其特征在于,
所述设备具有计算机构,所述计算机构构成用于,在已知所述热交换器的特征参量k0A的情况下,从如下关系中求出参量D
D=Qb(eγ-1)/(eγ-(Qb/Qd)) (2)
其中γ=k0A(Qd–Qb)/(QdQb),或
D=Qb(1-e/(1+(Qb/Qd)) (3)
其中γ=k0A(Qd+Qb)/(QdQb),
其中所述式(2)适用于以逆流方式穿流所述热交换器,和所述式(3)适用于以顺流方式穿流所述热交换器,并且其中所述参量Qb表示所述血液穿过所述热交换器的体积流。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备,
其特征在于,
所述设备具有用于求出所述参量D的计算机构,所述计算机构构成用于,在所述载热介质的一侧上进行温度改变,并且将所述入口和所述出口处的载热介质的温度的时间变化曲线对时间求积分,并且从如下关系中确定参量D:
D=Qd(1-Ado/Adi) (4)
其中Ado表示在所述热交换器的出口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积,而Adi表示在所述热交换器的入口侧处关于时间在温度曲线下可选地通过基线修正的面积,和/或
所述设备具有计算机构,所述计算机构构成用于,从如下关系中求出所述参量D
D=f Qb (5)
其中优选提出,值f为1或在1±0.1或1±0.2的范围中。
12.根据上述权利要求中任一项所述的设备,
其特征在于,
所述设备具有监控机构和/或警报机构,其构成为,监控所述体温或与其相关的值、所述体温/所述与其相关的值相对于参考值的差和/或所述体温/所述与其相关的值的变化速度,其中优选提出,在超过或低于所述值中的一个值的极限值或极限值范围时,输出警报。
13.根据上述权利要求中任一项所述的装置,
其特征在于,
所述设备构成用于,根据如下关系从Tart的所计算的或已知的值中确定所述体温:
T身体=T环境+(Tart-T环境)exp(αL/Qb) (7),
其中α是所述体外的循环回路在动脉血管端口和热交换器之间的软管件的每长度单位的热导率,而L是所述软管件的长度。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的设备,
其特征在于,
所述设备具有调节单元,所述调节单元构成用于,将所述患者的体温或与其相关的温度调节到期望值或期望值范围中,其中所述调节单元具有用于作为实际值的所计算的温度的入口,并且所述调节单元构成用于,将所述实际值与期望值或期望值范围进行比较,并且其中所述调节单元与调整单元,尤其是与调温单元连接,所述调整单元构成用于,如果所述实际值不对应于期望值或者不在所述期望值范围中,那么所述调整单元改变透析液的用作为调节参量的温度。
15.一种血液治疗仪,尤其是透析仪,
其特征在于,
所述血液治疗仪构成有根据权利要求8至14中任一项所述的设备和/或具有用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的方法的机构。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016010722A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Körpertemperatur eines Patienten
US11128383B2 (en) * 2018-11-13 2021-09-21 Indian Institute Of Technology Bombay Receiver of coherent optical communication link and method of compensating carrier phase offset in receiver

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1291875A (zh) * 1998-03-05 2001-04-18 M·T·R·E·先进技术有限公司 生命体热量控制系统和方法
US20120265117A1 (en) * 2007-04-12 2012-10-18 Gambro Lundia Ab Method and apparatus for priming an extracorporeal blood circuit
CN104645433A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 甘布罗伦迪亚股份公司 加温装置和方法、连续性肾脏替代治疗系统、一次性套件
WO2016025268A2 (en) * 2014-08-14 2016-02-18 Medivance Incorporated System and method for extracorporeal temperature control
CN105664277A (zh) * 2016-02-25 2016-06-15 卢新明 智能血液透析装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4083777A (en) * 1976-09-07 1978-04-11 Union Carbide Corporation Portable hemodialysis system
DE3636995A1 (de) * 1986-10-30 1988-05-11 Fresenius Ag Verfahren und vorrichtung zum entziehen von waerme aus blut im extrakorporalen kreislauf
US20020192632A1 (en) * 1995-06-07 2002-12-19 Hei Derek J. Method and devices for the removal of psoralens from blood products
US6544727B1 (en) * 1995-06-07 2003-04-08 Cerus Corporation Methods and devices for the removal of psoralens from blood products
DE19541783C1 (de) * 1995-11-09 1997-03-27 Fresenius Ag Verfahren zum Betreiben einer Blutbehandlungsvorrichtung zur Ermittlung hämodynamischer Parameter während einer extrakorporalen Blutbehandlung und Vorrichtung zur Ermittlung hämodynamischer Parameter während einer extrakorporalen Blutbehandlung
US20020115585A1 (en) * 1996-06-07 2002-08-22 Hei Derek J. Method and devices for the removal of psoralens from blood products
US6336911B1 (en) 1999-06-16 2002-01-08 First Circle Medical, Inc. Thermal sensor for hyperthermia system
ITMI20012829A1 (it) 2001-12-28 2003-06-28 Gambro Dasco Spa Apparecchiatura e metodo di controllo in un circuito extracorporeo disangue
ITMI20012828A1 (it) * 2001-12-28 2003-06-28 Gambro Dasco Spa Dispositivo non invasivo per il rilevamento della temperatura ematicain un circuito per la circolazione extracorporea del sangue e apparato
US20040254419A1 (en) * 2003-04-08 2004-12-16 Xingwu Wang Therapeutic assembly
US20050107870A1 (en) * 2003-04-08 2005-05-19 Xingwu Wang Medical device with multiple coating layers
US20050079132A1 (en) * 2003-04-08 2005-04-14 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20070010702A1 (en) * 2003-04-08 2007-01-11 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20050025797A1 (en) * 2003-04-08 2005-02-03 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
RU2369429C2 (ru) * 2004-08-10 2009-10-10 Нипро Корпорейшн Модуль половолоконных мембран и способ его изготовления
US20070154570A1 (en) * 2004-09-29 2007-07-05 Miller Christopher C Use of nitric oxide in the treatment and disinfection of biofilms
WO2008075951A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Device for the removal of toxic substances from blood
US8597505B2 (en) * 2007-09-13 2013-12-03 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Portable dialysis machine
US9358331B2 (en) * 2007-09-13 2016-06-07 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Portable dialysis machine with improved reservoir heating system
US9308307B2 (en) * 2007-09-13 2016-04-12 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Manifold diaphragms
DE102009037015A1 (de) * 2009-08-07 2011-02-17 Michael Hajek Vorrichtung und Verfahren zur Eliminierung von bioschädlichen Stoffen aus Körperflüssigkeiten
US10575515B2 (en) * 2010-05-04 2020-03-03 The General Hospital Corporation Methods and compositions for preserving tissues and organs
EP3165245B1 (en) * 2011-08-02 2019-02-20 Medtronic, Inc. Hemodialysis system having a flow path with a controlled compliant volume
EP2848269B1 (en) * 2013-09-12 2016-05-25 Gambro Lundia Apparatus for extracorporeal treatment of blood and method of control of a blood-warming device in an extracorporeal blood treatment apparatus
DE102016010722A1 (de) * 2016-09-05 2018-03-08 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Körpertemperatur eines Patienten

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1291875A (zh) * 1998-03-05 2001-04-18 M·T·R·E·先进技术有限公司 生命体热量控制系统和方法
US20120265117A1 (en) * 2007-04-12 2012-10-18 Gambro Lundia Ab Method and apparatus for priming an extracorporeal blood circuit
CN104645433A (zh) * 2013-11-22 2015-05-27 甘布罗伦迪亚股份公司 加温装置和方法、连续性肾脏替代治疗系统、一次性套件
WO2016025268A2 (en) * 2014-08-14 2016-02-18 Medivance Incorporated System and method for extracorporeal temperature control
CN105664277A (zh) * 2016-02-25 2016-06-15 卢新明 智能血液透析装置

Also Published As

Publication number Publication date
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US11925479B2 (en) 2024-03-12
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US20190223805A1 (en) 2019-07-25
DE102016010722A1 (de) 2018-03-08
WO2018041406A1 (de) 2018-03-08

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