CN111712273A - 用于降低血液中二氧化碳含量的治疗方面 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在患者的治疗期间降低血液中二氧化碳含量的程序的各个方面。本发明的第一方面涉及一种用于在治疗患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者时降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液，其中，所述流体与患者的通过体外回路输送的血液的一部分进行气体交换。本发明的第一方面还涉及一种用于使用所述缓冲溶液体外降低血液中二氧化碳含量的设备。本发明的第二方面涉及一种用于同样使用所述缓冲溶液和设备的体外血液治疗的系统，还涉及一种包括上述系统的用于体外血液治疗的治疗设备。本发明的第三方面涉及一种用于执行体外血液治疗的功能单元、一种用于与使用上述缓冲溶液执行体外血液治疗的功能单元相互作用的血液引导设备，所述血液引导设备包括血液治疗元件，其中，所述血液治疗元件是上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备。在第四方面，本发明涉及一种包括上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备以及平衡装置的治疗系统。在第五方面，本发明涉及一种包括上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备以及用于降低所述治疗系统中使用的上述缓冲溶液的压力的器件的治疗系统。

Description

用于降低血液中二氧化碳含量的治疗方面

技术领域

本发明涉及用于在患者的治疗期间降低血液中二氧化碳含量的程序的各个方面。本发明的第一方面涉及一种用于在治疗患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者时降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液，其中，流体与患者的通过体外回路输送的血液的一部分进行气体交换。本发明的第一方面还涉及一种用于使用所述缓冲溶液体外降低血液中二氧化碳含量的设备。本发明的第二方面涉及一种用于同样使用所述缓冲溶液和设备的体外血液治疗的系统，此外，还涉及一种包括上述系统的用于体外血液治疗的治疗设备。本发明的第三方面涉及一种用于执行体外血液治疗的功能单元、一种用于使用上述缓冲溶液与执行体外血液治疗的功能单元相互作用的血液引导设备，所述血液引导设备包括血液治疗元件，其中，所述血液治疗元件是上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备。在第四方面，本发明涉及一种包括上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备以及平衡装置的治疗系统。在第五方面，本发明涉及一种包括上述用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备以及用于降低在所述治疗系统中使用的上述缓冲溶液的压力的装置的治疗系统。

背景技术

肺部的中心任务是氧气(O₂)和二氧化碳(CO₂)的气体交换。因此，氧气被吸收，二氧化碳被释放，而在正常状态下，肺部对此的最佳状态占优势。

氧气和二氧化碳在肺部中的扩散发生在80至120m²的非常大的面积上，并且血膜厚度低且接触时间足够长。在肺部功能失调的情况下，例如在心脏手术期间，或当肺部严重受损以致其无法充分发挥其气体交换功能时，例如在患有急性呼吸窘迫综合征(ARDS:Acute Respiratory Distress Syndrome)的患者中，需要医疗程序来替换或辅助缺乏或不足的气体交换功能。

今天用于辅助或完全替换肺部的气体交换功能的装置是膜式氧合器，其中，体外引导的血液经由膜与气相分离。提供氧气以经由所述膜使血液饱和，并且二氧化碳从血液释放到气相中。膜式氧合器的基本结构和操作模式从现有技术中是已知的，并且在例如EP0 465 506 81专利说明书中进行了更详细的解释。

分别结合所描述的现有技术和本发明，术语“体外引导的血液”或表述“通过体外回路输送的血液”表示患者的位于体外回路中的血液的一部分，目的是降低二氧化碳含量，以便能够与那里的消除介质进行气体交换。

现代氧合器使用微孔聚丙烯中空纤维(即由PP、聚丙烯制成的中空纤维)或由PMP(聚甲基戊烯)制成的微孔中空纤维，用于体外血液与消除介质之间的气体交换。血液以逆流的方式流过这些中空纤维的外部，而氧气/空气混合物则流过纤维的内部。这些氧合器中的一些已经被进一步开发，以达到在从患者血液中消除二氧化碳方面得到优化的效果。例如，EP 2 777801A2描述了一种用于从患者血液中至少部分消除CO₂的设备，其中在壳体中提供了具有活性纤维长度的中空纤维装置，气体和血液都可以流过该中空纤维装置，其中活性纤维长度与通过中空纤维装置的最小血液通过距离之比不超过特定值。

技术问题

减少肺中CO₂时，动脉侧/混合静脉侧的正常生理值如下：

a)在混合静脉侧

·pH＝7.369

·二氧化碳分压pCO₂＝46mmHg

·氧气分压pO₂＝40mmHg

·氧饱和度sO₂＝73％

b)在动脉侧：

·pH＝7.4

·二氧化碳分压pCO₂＝40mmHg

·氧气分压pO₂＝90mmHg

·氧饱和度sO₂＝96％

在以250ml/min的速度吸收O₂之后，pCO₂从46mmHg下降到40mmHg，而pO₂从40mmHg上升到90mmHg。在这样做时，在ΔpCO₂＝6mmHg的压力差下，212ml的CO₂被去除。

在消除侧使用的用于吸收CO₂的消除介质的亲和力对于CO₂从血液扩散到消除侧至关重要。与血液相比，消除侧的亲和力越高，扩散越成功。主要的存储容量对于消除侧对流至关重要。消除侧的容量越高，去除CO₂所需的流量就越低。

通常在膜式氧合器中用作消除介质的气体(空气或空气与氧气、氮气或惰性气体的混合物)在消除侧具有相当低的亲和力，其性能可与肺部的从血液到消除侧的CO₂扩散相当。此外，存储容量太低而不能维持消除侧的对流，必须通过高流量(高气体流率)来弥补。

肺部生理用80-120m²的极大的表面积以及直径为50至250μm的球形肺泡形式的气体交换表面的最佳几何形状来补偿所有这些。

现有技术中已知的使用膜式氧合器消除血液中二氧化碳的缺点在于，这些装置仅不完美地模仿人的肺部。在膜式氧合器中，血液层相当厚，并且与肺中高达120m²的非常大的表面积相比，只有大约2至10m²的扩散表面。

因此，需要一种装置，通过所述装置，可以在患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者中实现更好的CO₂扩散和对流，从而实现更有效的CO₂减少。

发明内容

显而易见的是，用具有特别适合该目的的性质的流体替换通常在膜式氧合器中用作消除介质的气体具有相当大的优势。

因此，本发明提出在治疗患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者期间使用缓冲溶液来降低血液中二氧化碳含量，其中缓冲溶液是与患者的在体外回路中输送的血液进行气体交换的水溶液，并包含缓冲剂A和缓冲剂B，

其中

·缓冲剂A由至少一种在37℃下pK值为7.9±0.2的缓冲物质组成，

和

·缓冲剂B由至少一种在37℃下pK值为6.9±0.2的缓冲物质组成，并且其中

在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下，溶液的滴定后pH值在8.25至8.35范围内。

已经变得明显的是，可以通过一种流体来最好地提供期望的对CO₂吸收的高亲和力以及消除侧所需的CO₂去除的容量，所述流体应尽可能最大程度地对应于血液的电解缓冲特性。

DE 33 212 00 C2专利说明书描述了使用合成流体作为血液替代品或作为用于器官保存的溶液，其中所述溶液在很大程度上对应于血液的电解缓冲特性。这通过包含至少一种pK值约为7.9的缓冲剂和一种pK值约为6.9的缓冲剂的溶液来实现。当时开发了已知的现有技术的缓冲溶液，以便就血液的pH值与二氧化碳分压(pCO₂)之比而言，尽可能最佳地模拟天然血液的行为。现在可以首次示出，在本发明中，这些缓冲溶液也可以有利地用于完全不同的情境中。

特别地，已经表明，当治疗患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者时，在缓冲溶液与患者的通过体外回路输送的血液进行气体交换时，本发明的缓冲溶液可以以极大的优势用于降低血液中二氧化碳含量。显而易见的原因是，与通常用作消除介质的气体相比，本发明的使用的缓冲溶液对CO₂的吸收具有6倍高的亲和力，在这方面，对水具有11高的亲和力。

构成本发明的基础的新的实现特别包括以下事实：本发明的使用的缓冲溶液不仅提供了非常高的CO₂亲和力(ml/l/mmHg)，而且还对CO₂具有极高的运输能力(ml/I)。本发明的使用的缓冲溶液的CO₂运输能力甚至可以超过天然血液的运输能力。

例如，在预定的pH值为7.4和二氧化碳分压(pCO₂)为40mmHg时，缓冲溶液可以比天然血液多运输18.7％的CO₂。在血细胞比容为45％时，碳酸氢盐浓度为20mmol/l，由血浆中的24mmol/l碳酸氢盐和红细胞中的15mmol/l碳酸氢盐组成。如果包括1.2mmol/l的游离碳酸浓度，则天然血液中的CO₂运输为475ml/l。另一方面，在本发明的缓冲溶液的情况下，可以达到564ml/l。

根据本发明，缓冲剂A由至少一种在37℃的温度下pK值为7.9±0.2的缓冲物质组成，并且缓冲剂B由至少一种在37℃的温度下pK值为6.9±0.2的缓冲物质组成。通过滴定，在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下，将溶液的pH调整到8.25至8.35范围内。在一个特定实施例中，通过滴定，在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下将pH值调整到8.285±0.02的值。在一个非常具体的实施例中，将pH值调整到8.285的值。

本发明还包括变体，其中缓冲剂组合是通过由单一缓冲物质产生的两种组分——例如通过化学反应——获得的，这些在溶于水之后根据公开显示出pK值。

此外，本发明还包括缓冲溶液由两种以上缓冲物质组成的多组分系统。包含三组分的多组分系统的实施例的一个示例包括附加的第三缓冲物质，其pK值在另两种缓冲物质的pK值之间。

在本发明的某些实施例中，除了缓冲剂A和缓冲剂B之外，缓冲溶液还可以包含至少一种缓冲剂C和至少一种缓冲剂D，其中缓冲剂C和缓冲剂D各自由至少一种缓冲物质组成，其中，它们的pK值在37℃下基本上等距地位于6.9±0.2与7.9±0.2的pK值之间。同样在本发明的这些实施例中，在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下，成品缓冲溶液具有在8.25至8.35范围内的滴定后pH值。在一个特定的实施例中，通过滴定，将二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下的pH值调整到8.285±0.02的值。在一个非常具体的实施例中，将pH值调整到8.285的值。

缓冲溶液优选地具有特别高的有效的二氧化碳亲和力。特别优选的是有效的二氧化碳亲和力大于天然血液的亲和力。在某些实施例中，在40mmHg的二氧化碳分压下，有效的二氧化碳亲和力为至少10ml/l/mmHg、优选大于15ml/l/mmHg。在替代性的实施例中，在10mmHg的pCO₂下，有效的二氧化碳亲和力为至少20ml/l/mmHg、优选≥25ml/l/mmHg、甚至更优选≥30ml/l/mmHg。在这些实施例中，优选缓冲溶液的pCO₂在0至10mmHg范围内的实施例。

缓冲溶液优选地具有特别高的二氧化碳运输能力。特别优选的是有效的二氧化碳运输能力大于天然血液的运输能力。本发明的所使用的缓冲溶液相对于天然血液的一个优点特别是不含红细胞的缓冲溶液，而血液在给定的pCO₂下由富含CO₂的血浆和低CO₂的红细胞组成。在40mmHg的pCO₂下，在本发明的缓冲溶液的某些实施例中，二氧化碳运输能力为至少500ml/l或更高，并且在替代性的实施例中，在10mmHg的pCO₂下的二氧化碳输送能力为至少250ml/l或更高。

在某些实施例中，本发明的使用的缓冲溶液的pCO₂至多为0.2mmHg±0.2，因此在吸入空气中的分浓度范围内。

本发明的主要特征是在缓冲溶液中使用的缓冲物质具有合适的pK值。特别地，缓冲溶液需要具有缓冲剂A和缓冲剂B，其中，缓冲剂A由至少一种在37℃下pK值为7.9±0.2的缓冲物质组成，并且缓冲剂B由至少一种在37℃下pK值为6.9±0.2的缓冲物质组成。

具有上述性质的所有缓冲物质原则上都适用于实现本发明的目的。例如，在缓冲溶液中使用的本发明的缓冲物质可以选自：BICINE(N，N-双-(2-羟乙基)甘氨酸)、BES(N，N-双-(2-羟乙基)甘氨酸)-2-氨基乙烷磺酸)、TAPS(N-三(羟甲基)甲基-3-氨基丙烷磺酸)、TRICIN(N-三(羟甲基)甲基甘氨酸)、TRIS(三(羟甲基)氨基甲烷)、咪唑(1，3-二唑)、HEPES(2-(4-(2-(羟乙基)-1-哌嗪)乙烷磺酸)和磷酸钠(Na₂HPO₄)，但本发明不以任何形式限于这些特定的缓冲物质。

在本发明的一个特定实施例中，所使用的缓冲溶液包含以下组分：

缓冲剂A Tris 36.0mmol/l

缓冲剂B Na₂HPO₄ 34mmol/l

滴定度 HCl 12.0mmol/l

在本申请中描述的本发明的缓冲溶液可以是作为消除介质的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的组件。因此，本发明还包括一种具有用于接收体外血液的第一界定区域和用于接收本发明的缓冲溶液的第二界定区域的设备，其中，在接触区中彼此邻接的第一和第二区域仅由膜分隔开，经由所述膜可以在血液与缓冲溶液之间发生气体交换。

在本发明的设备的特别设计的实施例中，用于接收体外血液的第一界定区域具有用于血液的入口端口和出口端口，并且被配置成使得血液可以沿第一流动方向从入口端口流过所述区域到出口端口。在本实施例中，用于接收缓冲溶液的第二界定区域具有用于缓冲溶液的入口端口和出口端口，并且被配置成使得缓冲溶液可以沿第二流动方向从入口端口流过所述区域到出口端口。

在本发明的某些实施例中，各个区域中的流动方向被定向成使得第一区域的第一流动方向和第二区域的第二流动方向彼此相反。

本发明的设备具有交换表面，经由所述交换表面可以在接触区中通过膜发生气体交换。在某些实施例中，交换表面延伸至少0.3m²、特别是至少0.6m²、特别是至少1m²、优选至少2m²。在某些实施例中，交换表面延伸至多5m²平方米、优选至多3m²。

优选地，交换表面是如现有技术中已知的气体渗透膜。如EP 2 777 801 A1中所描述的，这种膜可以由例如微孔(例如PP＝聚丙烯)或扩散中空纤维(例如PMP＝聚甲基戊烯)组成。这些中空纤维可以布置在平行对准的垫中，并且中空纤维布置结构可以具有圆柱形或者近似长方体的形状。

在进一步的实施例中，本发明的设备的特征在于，经由其发生气体交换的膜包括聚砜和可选的聚乙烯吡咯烷酮。在本发明的上下文中，术语“聚砜”应理解为对以聚合物链中的磺酸基为特征的聚合物的通用术语。聚砜(PSU)和聚醚砜(PES)是已知的聚砜剂。

在进一步的实施例中，本发明的设备的特征在于，将第一界定区域和第二界定区域彼此分隔开的膜是由多个中空纤维形成的。术语“中空纤维”应理解为由膜材料组成的中空纤维。相应的中空纤维，特别是包含聚砜和聚乙烯基吡咯烷酮的中空纤维，是治疗性体外血液治疗领域中的本领域技术人员已知的。中空纤维被布置成使得膜(也称为“中空纤维膜”)由将第一和第二区域彼此分隔开的中空纤维形成。在这方面，本领域技术人员熟悉基于这种中空纤维膜的过滤器(也称为“中空纤维膜过滤器”)。中空纤维膜过滤器中的这种中空纤维膜的端部区域借助于灌封化合物固定在中空纤维膜过滤器中。中空纤维膜由此在端部处开口，使得中空纤维膜过滤器中中空纤维的内部和中空纤维之间的中间空间形成第一和第二界定区域，其中，血液可以进入第一界定区域，并且本发明的缓冲溶液可以进入第二界定区域。

特别地，在本发明的上下文中，“设备”被理解为血液治疗设备，其用作用于体外血液治疗的气体交换设备、特别是用于CO₂的气体交换，以便降低体外治疗血液中二氧化碳含量。

为了从血液中去除CO₂，本发明的一个实施例利用了一种基于硅树脂涂层的中空纤维的膜，该膜包括聚砜和可选的聚乙烯吡咯烷酮。在DE 10034098中描述了这样的中空纤维膜。可以看出，使用这种中空纤维膜进行血液的体外治疗以降低二氧化碳含量的优点在于，与可以用于形成中空纤维膜的替代性的聚合物相比，硅树脂具有更高的CO₂渗透性。因此，中空纤维的内表面和/或外表面可以涂覆有硅树脂。

血液流过第一界定区域的流率理想地为患者心输出量的至多20％按体积计、特别理想地至多15％按体积计，血液中的二氧化碳含量将用该设备在体外降低。在某些实施例中，血液流过第一界定区域的流率至多为心输出量的10％按体积计。

基于对体重为75kg的患者的计算基础，血液流过第一界定区域的流率在某些实施例中为至少100ml/min、优选至少200ml/min、或至少500ml/min、或优选至少600ml/min、或特别优选至少750ml/min。基于针对体重为7.5kg的患者的计算基础，在某些实施例中，流率为至少50ml/min、优选为60ml/min、特别优选为75ml/min。

基于对体重为75kg的患者的计算基础，血液流过第一界定区域的流率在某些实施例中为至多1000ml/min、或者至多800ml/min、优选至多700ml/min、特别优选至多600ml/min。基于体重为7.5kg的患者的计算基础，血液流过第一界定区域的流率在某些实施例中为至多80ml/min、优选至多75ml/min、特别优选至多60ml/min。

缓冲溶液流过第二界定区域的流率取决于其组成，是血液流过第一界定区域的流率的仅10至100％按体积计或仅50至100％按体积计。

在某些实施例中，该设备具有用于用氧气富集体外引导的血液的装置。由此血液的氧合可以与CO₂减少同时发生，从而可以利用Christiansen-Douglas-Haldane效应。氧合的血液然后能够更好地释放CO₂。因此，sO₂可以在所交换血液的10％中增加，例如从50％增加到100％。

优选地，该设备具有用于再生缓冲溶液的装置，经由所述装置可以将从血液中吸收的二氧化碳再次从缓冲溶液中去除。特别优选地，这是经由可选地浓酸的定量供应来实现的，其中，98％的二氧化碳以碳酸氢盐的形式存储在缓冲溶液中，且越来越多地转化为二氧化碳，并且可以以这种形式除气。优选地，用于再生缓冲溶液的装置由用于将酸供应到待再生的缓冲溶液的器件组成。

在一个替代性的实施例中，缓冲溶液也可以在另一设备中再生。所述另一设备是再生设备。它可以由第一界定区域和第二界定区域组成，其中，两个界定区域仅通过一个膜或多个膜(例如中空纤维膜)彼此隔开，所述中空纤维膜形成用于界定第一界定区域和第二界定区域的膜。所述膜是使第一界定区域和第二界定区域形成气体交换关系的膜。根据本文所述的实施例中的一个，再生设备的膜或中空纤维膜可以按照用于降低血液中二氧化碳含量的设备中的膜来设计。再生设备用流过第一界定区域的缓冲溶液操作，其中再生流体或再生气体流过第二界定区域。用于降低血液中二氧化碳含量的设备和再生设备可以串联连接；即缓冲溶液首先流过用于降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域，然后流过再生设备的第一界定区域。用于降低血液中二氧化碳含量的设备和再生设备也可以一起配置在一个设备中，其中，用于降低血液中二氧化碳含量的设备于是表现出再生设备的特征。

出于最初的公开目的，指出本说明书中描述的所有特征、附图、使用形式和实施例也能够由本领域技术人员推导出，即使仅已经结合特定的其它特征进行了描述，可以单独地组合，也可以与本发明的其它特征或特征组以任何组合的方式组合，只要没有明确地排除这样做或技术上的情况使这种组合不可能或毫无意义。为了描述的简洁性和可读性，这里仅省略所有可能的特征组合的全面的详尽表述。

进一步指出的是，对于本领域技术人员显而易见的是，以下示例性实施例和附图仅仅用于表示本发明的被描述为示例性实施方式的可能的示例性实施方式。因此，本领域的技术人员将容易地理解，具有权利要求中引用的发明特征或特征组合的所有其他实施例也都在本发明的保护范围内。为了描述的简洁和可读性，这里仅省略所有可想到的实施例的全面的详尽表述。

附图

图1示出了血浆pH值对血液的相应的呼吸负荷R(CO₂负荷)的依赖性(cHb＝159g/l，BE＝0mmol)，

图2示出了本发明的缓冲溶液(合成血液)的CO₂亲和力和运输能力与天然血液(血液)的CO₂亲和力和运输能力之间根据相应的二氧化碳分压的比较，以及

图3示意性地示出了本发明的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的特定实施例的基本结构。

为了说明本发明，图1描绘了血浆pH值对血液的相应的呼吸负荷R(CO₂负荷)的依赖性(cHb＝159g/l，35BE＝0mmol)。

曲线A至F的参数是血液中存在的“非挥发性碱基”的不同浓度，基本上是由于非呼吸负荷NR而残留的蛋白质和磷酸盐组成的“PP分数”(通常称为BE)。该PP分数几乎完全决定了血液的缓冲特性，因为它必然从相应存在的CO₂浓度中产生碳酸氢盐分数。这一点特别重要，因为碳酸氢盐主要存在于血浆中，PP成分主要存在于红细胞中(另见DE 31 13 797C2)。

所得的碳酸氢盐反过来大大提高了缓冲效果：在pCO₂值为40mmHg时，血液中含有20±0.2mmol/l的碳酸氢盐。这导致pH值为7.4。因此，呼吸缓冲能力为25±0.2mmol/l/pH，非呼吸缓冲能力为65±0.2mmol/l/pH。因此，非呼吸缓冲能力的40％由PP分数代表，而60％由碳酸氢盐分数代表。

人体血液的缓冲特性取决于pH值，CO₂分压和所供应电解质的类型。图中的UP区是非生理性的，PAP区是病理生理的，P区是可变pH-pCO₂的生理范围；因此，没有考虑缓冲特性对血红蛋白浓度或血细胞比容的依赖性。

此外，从图1可以看出，随着pCO₂的衰减，当血液中仅保留非挥发性碱基(PP分数)时，也在生理范围P内运行的曲线D在pH＝8.285处与横坐标相交。因此，本发明的用作缓冲溶液的合成血液必须显示出该交点。交点可以通过用NaOH或HCl进行适当的滴定来调节。

图2描绘了本发明的缓冲溶液(合成血液)的CO₂亲和力和运输能力与天然血液(血液)的CO₂亲和力和运输能力之间根据相应的CO₂分压的比较。因此，在给定的CO₂分压下，本发明的缓冲溶液具有比天然血液始终更高的CO₂亲和力和运输能力。

图3是本发明的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的基本结构的高度示意性描绘。在图中看到的是用于接收体外血液的第一界定区域1和用于接收本发明的缓冲溶液的第二界定区域2。在接触区中彼此邻接的第一和第二区域仅由膜3隔开，经由膜3可以在血液与缓冲溶液之间发生气体交换。

第一界定区域1具有用于接收体外血液的血液入口端口4和出口端口5，并且被设计成使得血液可以沿第一流动方向6从入口端口4流过该区域到出口端口5。第二界定区域2具有用于接收缓冲溶液的缓冲溶液入口端口7和出口端口8，并且被设计成使得缓冲溶液可以沿第二流动方向9从入口端口7流过该区域到出口端口8。第一区域的第一流动方向和第二区域的第二流动方向由此定向成彼此相反地运行。

实施例

A.本发明的缓冲溶液的各种实施例

1.两组分缓冲系统

根据本发明使用的缓冲溶液的一个实施例以下列方式生产：

缓冲剂A TRIS 36.0mmol/I

缓冲剂B Na₂HPO₄ 34.0mmol/I

在没有CO₂的情况下，用HCl作为滴定度(12.0mmo1/1)进行称重并滴定至pH值为8.285。

2.多组分系统

如果缓冲溶液由两种以上的组分组成，则根据本发明，另外两种缓冲物质的pK值等距地设置在6.9±0.2与7.9±0.2的pK值之间。

包含三个组分的多组分系统的一个实施例包括以下组分：

缓冲剂A TRIS(pK＝7.9) 23.5mnnol/l

缓冲剂B HEPES(pK＝7.4) 19.5mmol/l

缓冲剂C 磷酸盐(pK＝6.9) 17.0mmol/l

在本发明的该变体中，附加的第三缓冲物质的pK值位于其它两种缓冲物质的pK值之间的中间。

因此，可以为相应的目的选择特别有利的物质组合。因此，物质组合也可以通过由多个组分——例如通过化学反应——形成的单一物质在水中溶解之后，显示出按照本发明的pK值。

B.本发明的缓冲溶液的用途

在膜式氧合器中，用根据本发明的缓冲溶液处理血红蛋白浓度为cHb＝159g/l，氧气分压为pO₂＝25mmHg，氧气饱和度为sO₂＝50％的血液。

在CO₂减少期间同时进行氧合，通过向体外引导的血液中添加氧气来部分地利用Christiansen-Douglas-Haldane效应。因此，在10％的交换血液中，sO₂从50％增加到100％。所使用的缓冲溶液包括以下组分：

缓冲剂A TRIS 36.0mmol/l

缓冲剂B Na₂HPO₄ 34.0mmol/l

滴定度 HCl 12.0mmol/l

示例1：

待治疗的静脉血液的分压pCO₂以1：1流率的逆流从50mmHg降低至10mmHg，从而去除300ml/l的CO₂(见图2：血液)。缓冲溶液吸收了相同量的CO₂，并且其CO₂分压从0mmHg升至10.5mmHg(见图2：合成血液)。需要的血液流率为707ml/min，HZV为14％。

示例2：

待治疗的静脉血液的分压pCO₂以1：1流率的逆流从50mmHg降低至10mmHg，同时将sO₂从50％氧合至100％，从而去除321ml/l的CO₂。由此，缓冲溶液吸收了相同量的CO₂，并且其CO₂分压从0mmHg升至16mmHg。需要的血液流率为660ml/min，HZV为13.2％。

示例3：

待治疗的静脉血液的分压pCO₂以1：1流率的逆流从55mmHg(肺功能障碍)降低至10mmHg，同时将sO₂从50％氧合至100％，从而去除342ml/l的CO₂。缓冲溶液吸收了相同量的CO₂，并且其CO₂分压从0mmHg上升至18mmHg。需要的血液流率为620ml/min，HZV为12.4％。

示例4：

待治疗的静脉血液的分压pCO₂以1：1流率的逆流从70mmHg(高碳酸血症)降低至10mmHg，同时将sO₂从50％氧合至100％，从而去除403ml/l的CO₂。缓冲溶液吸收了相同量的CO₂，并且其CO₂分压从0mmHg升至25mmHg。需要的血液流率为526ml/min，HZV为10.5％。

图1至3的附图标记列表：

1 第一界定区域

2 第二界定区域

3 膜

4 用于血液的入口端口

5 用于血液的出口端口

6 第一流动方向

7 用于缓冲溶液的入口端口

8 用于缓冲溶液的出口端口

9 第二流动方向

10 用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备

在第二方面，本发明涉及一种用于使用缓冲溶液进行体外血液治疗的系统和一种用于根据本发明的第一方面用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，其中，所述系统具有用于将待治疗的血液流引入到系统中的第一入口、至少一个血液治疗设备以及用于从系统中提取经处理的血液流的第一出口。本发明还涉及一种具有这种系统的治疗设备以及包括该系统的各组件的套件。此外，本发明还涉及一种用于操作这种系统和/或带有这种系统的治疗设备的方法。此外，描述了一种用于使用这样的系统或这样的治疗设备进行体外血液治疗的方法。

用于体外血液治疗的系统原则上是从现有技术中知道的。因此，还已知能够将两种不同的血液治疗组合的系统。使用所述系统的体外血液治疗的相应方法也是已知的。

例如从WO 2015/067232 A1已知的是一种用于使用布置在体外回路中的氧合器进行腹膜透析的系统。

DE 196 22 184 A1描述了一种用于多功能体外血液治疗的多功能装置，利用该装置可以进行气体交换治疗以及透析治疗。

例如从EP 2 735 326 A1或EP 0 236 0 509 B1进一步已知的是将一种用于持续性肾脏替代疗法(CRRT)的体外透析治疗与一种用于败血症治疗的体外吸附治疗结合在一个共同的体外血液回路中。

EP 2 735 326 A1公开了一种用于血液治疗的系统，该系统包括两个透析器，每个透析器都包含中空纤维膜，该透析器旨在串联连接在体外血液回路中以进行血液治疗并被依次流过，其中两个透析器中的一个包括吸附剂材料。

EP 0 236 0 509 B1同样教导了在体外血液回路中串联连接地布置透析器和吸附器，用于结合透析治疗和吸附治疗。

进一步已知的是将一种用于持续性肾脏替代疗法的体外透析治疗与用于从血液中去除CO₂(ECCO₂R＝去除体外CO₂)或一种用于同时进行的氧气富集(ECMO＝体外膜氧合)的体外通气结合在共同的体外血液回路中。

此外，从EP 2 461 847 B1中已知一种具有气体交换设备的血液治疗设备，该血液治疗设备除了气体交换治疗之外还能够进行吸附治疗，其中，该气体交换设备包括为此目的而被涂覆有物质的载体，以用于吸附去除如存在于血液、血液替代品或引入人和/或动物血液循环的溶液中的生物和化学/合成来源的毒素、其代谢物和降解产物。

在此背景下，本发明的任务是提供一种用于体外血液治疗的改进的系统、特别是一种能够扩展体外血液治疗的可能性并提供附加的治疗选择、特别是在每种情况下都根据各自的治疗灵活地提供治疗选择，而不需要插管另外的患者通路或建立另外的附加的体外血液回路的体外血液治疗系统。本发明的另外的任务是提供一种相应的治疗设备、一种相应的套件、一种用于操作这种系统和/或相应的治疗设备的相应方法以及一种用于体外血液治疗的相应的方法。

根据本发明，这些任务通过一种具有权利要求19的特征的用于体外血液治疗的系统、通过一种具有权利要求34的特征的治疗设备、通过一种具有权利要求35的特征的套件、通过一种用于操作这种系统和/或治疗设备的方法以及通过一种用于使用这种系统或治疗设备进行体外血液治疗的方法来解决。本发明的有利实施例构成从属权利要求、说明书和附图的主题，并且将在下面更详细地解释。

根据本发明的用于体外血液治疗的系统包括用于将待治疗的血液引入到系统中的第一入口、至少一个第一血液治疗设备、第二血液治疗设备、第三血液治疗设备和用于从系统中提取经治疗的血液流的第一出口。

第一血液治疗设备包括用于去除至少一种外源性和/或至少一种内源性病原体的吸附器设备和/或用于从其它血液组分中分离血浆的血浆分离设备，或者是吸附器设备和/或血浆分离设备。

第二血液治疗设备被设计为透析设备，特别是被设计为用于肾脏替代疗法、优选地持续性肾脏替代疗法的透析设备。

第三血液治疗设备被设计为根据权利要求8至19中任一个的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)、特别是被设计为用于至少部分地从流过气体交换设备的第一界定区域的血液流和流过气体交换设备的第二界定区域的根据权利要求1至6中至少一项的特征的缓冲溶液中去除CO₂的气体交换设备。

第一、第二和第三血液治疗设备由此在系统的功能应用状态下相对于待治疗的血液流的血液流动方向顺序地串联连接在系统的第一入口与第一出口之间，待治疗的血液流可以相继地体外流过第一、第二和第三血液治疗设备。因此，血液治疗设备的布置的顺序次序优选地取决于相应的应用。

在本发明的上下文中的体外血液治疗被理解为发生在人或动物体外的血液治疗，其中，这样的体外血液治疗通常从现有技术已知。

在本发明的上下文中的血液流被理解为包括血液组分的质量流。

在本发明的上下文中的血液治疗设备被理解为一种可以借助于其来治疗血液质量、特别是血液流的设备，即对其成分进行修改的设备。

对于体外血液治疗，待治疗的血液流、特别是待治疗的血液；即所谓的包含血液中通常存在的所有组分的全血或具有血液组分的待治疗体液，如血浆或类似物，可以经由第一入口供应到本发明的系统并且可以经由系统的第一出口从系统中排出。

在根据本发明的系统的一个实施例中，待治疗的血液流可以从例如诸如保存袋之类的存储容积；即血袋或类似物中供应，和/或直接从待治疗的患者或动物供应的系统供应。

经治疗的血液流可以排入存储容积中，例如同样排入适当的保存袋或类似物中，和/或提供以供应单独的移植器官，和/或直接供应到待治疗的患者或动物。

特别优选地，根据本发明的用于体外血液治疗的系统被设计成被引入到人和/或动物血液回路中，并且特别地被连接到待治疗的患者或动物的体内血液回路中，从而创建体外血液回路。

在本发明的系统的一个优选的实施例中，所述系统被设计成具有到患者或动物的体内血液回路的静脉-静脉(VV)连接或动脉-静脉(AV)连接。根据应用，本发明的系统与待治疗的患者或动物的体内血液回路的静脉-静脉或动脉-静脉连接可以是更有利的。这特别分别取决于所需的血液治疗或所需的血液治疗或所需的血液治疗的组合。在另一实施例中，本发明的系统还可以经由一个或两个以上人造的血液接入点(例如，瘘管或分流器)连接到患者或动物的体内血液回路。

在根据本发明的用于体外血液治疗的系统中，相对于单个血液治疗设备在血液流动的方向上的布置的顺序次序的所有变体原则上都是可能的，其中，总共有3！＝6种布置可能性，其中这些布置可能性中的一些具有特别的优点，将在本申请的进一步过程中对其进行更详细地解释。

优选地，根据本发明的系统的第一入口和/或第一出口是由管线形成的，管线中的每一个优选地具有至少一个相应的连接，或者相应优选地分别包括一个或两个以上相应的管线，每个管线特别能够经由适当的通路连接到待治疗的患者或动物的血管和/或存储容积。因此，本发明系统的管线可以由此形成管组，特别是可更换的管组。

优选地，本发明的用于体外血液治疗的系统包括用于将从患者抽取的血液流和/或从动物抽取和/或从存储容积提取的血液流引入、特别是供应到系统中的供应管线和/或用于从系统中提取、特别是去除经治疗的血液流和/或将经治疗的血液流或其一部分返回到待治疗的患者或动物的体内血液回路中和/或存储容积中或单独的移植器官中的返回管线。

在本发明的系统的一个优选实施例中，该系统在返回管线中具有至少一个单向阀，以便能够阻止从该系统中去除或相应提取经治疗的血液流，特别是为了能够防止返回到待治疗的患者或动物的体内血液回路。返回管线可以进一步包括保护设备，例如过滤器或磁性设备，以便保留不期望的颗粒，特别是防止和/或抑制所述不期望的颗粒侵入体内血液回路。

在败血症的情况下，除了由于肾衰竭而进行的持续性肾脏替代疗法之外，通常同时指示呼吸，特别是在重症监护患者中。利用根据本发明的系统，可以同时且仅利用一个体外血液回路执行至少三个血液治疗，这些血液治疗是透析治疗、吸附治疗和/或血浆分离和用于降低血液中二氧化碳含量的体外治疗，特别是与代替或结合需要插管或气管切开术的机械通气的体外通气相结合。

用于体外降低血液中二氧化碳含量的体外治疗优于机械通气的优点在于它还能够治疗肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者。因此，特别是在影响肺部的情况下，像败血症所经常发生的情况那样，用于降低血液中二氧化碳含量的体外治疗比机械通气更有利。当与机械通气相结合时，机械通气可以成为强度较低的过程，对患者来说压力较小。

本发明的吸附器设备和/或血浆分离设备、透析设备和气体交换设备(其是一种用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备)的串联连接还使得仅需要一个体外血液回路。结果，稳定性不足以同时供应两个体外血液回路的患者或者其状态不允许延迟体外血液治疗的患者也可以同时接受包括吸附治疗和/或血浆分离的体外血液治疗，特别是血浆治疗、透析治疗和气体交换治疗，其是一种用于利用根据本发明的系统体外降低血液中二氧化碳含量的治疗。此外，仅一个体外血液回路就需要较少的通路。因此，这减少了对患者的压力以及感染的风险。在本发明的意义上，气体交换设备被理解为根据本发明的第一方面的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，特别是如权利要求8-19中的至少一个所定义的设备。此外，在本发明的上下文中，用于体外降低血液中二氧化碳含量的治疗被理解为气体交换治疗。

借助于吸附器设备和/或血浆分离设备、透析设备和气体交换设备的顺序布置，根据本发明的系统例如同时实现败血症治疗、肾功能受限或肾功能衰竭的透析治疗以及体外通气。

在本发明的上下文中的吸附器设备是被设计成借助于吸附从血液流中去除流过所述吸附器设备的血液流的一个或多个组分的设备。吸附器设备通常从现有技术已知。

在本发明的系统的一个有利实施例中，第一血液治疗设备是吸附器设备，特别是被设计用于内毒素吸附、细胞因子吸附和/或免疫吸附的吸附器设备，或包括这种吸附器设备。特别地，吸附器设备被设计成去除至少一种外源性病原体，例如去除至少一种药物和/或至少一种药用物质和/或至少一种植物毒素和/或有机毒素和/或其它有毒物质和/或细菌、病毒、真菌和/或其它生物，和/或去除至少一种内源性病原体，例如去除体内的免疫复合物和/或至少一种免疫球蛋白和/或至少一种炎症反应物质(介体)和/或抗体，和/或去除至少一种所谓的病原体相关分子模式(PAMP)和/或至少一种所谓的警报素(“与危险或损害相关的分子模式”-DAMP)。

在本发明的上下文中的血浆分离设备是一种设备，借助于所述设备，引入到血浆分离设备中的一定体积的血液中的血浆可以与该体积的血液的其它组分至少部分地分离。血浆分离设备特别包括血浆过滤器和/或离心机装置，或者被设计为血浆过滤器或离心机。

本发明的用于体外血液治疗的系统的透析设备优选地被设计成实现一组不同的血液净化方法中的至少一种方法，优选地用于持续性肾脏替代疗法；即CRRT治疗，特别是用于血液透析、血液滤过、血液透析滤过、血液灌流和/或用于腹膜透析的CRRT治疗，其中，这种类型的透析设备以及相关联的透析方法同样从现有技术中公知。

本发明的系统的气体交换设备被设计为用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备。

在本发明的系统的一个优选实施例中，所述系统，特别是气体交换设备，包括涂覆有硅树脂层的中空纤维的膜。特别地，在一个实施例中，气体交换设备可以被设计为(硅树脂涂层的)中空纤维膜过滤器。

根据本发明，用于体外降低二氧化碳含量的气体交换设备包括根据本发明的第一方面的设备，其中，所述气体交换设备具有用于接收体外血液的第一界定区域和用于接收根据本发明的第一方面所述的缓冲溶液的第二界定区域，其中在接触区中彼此邻接的第一和第二界定区域仅由膜隔开，经由所述膜可以在血液与缓冲溶液之间进行气体交换。在本申请中描述的本发明的缓冲溶液可以是用于体外降低血液中二氧化碳含量作为消除介质的气体交换设备的组件。

在本发明的设备的一个特别设计的实施例中，用于接收体外血液的第一界定区域具有用于血液的入口端口和出口端口，并且被设计成使得血液可以沿第一流动方向从入口端口流过所述区域到出口端口。在本实施例中，用于接收缓冲溶液的第二界定区域具有用于缓冲溶液的入口端口和出口端口，并且被设计成使得缓冲溶液可以沿第二流动方向从入口端口流过所述区域到出口端口。

由于在大多数应用中，心脏或待治疗的患者或动物的植入泵的泵送能力不足以泵送血液流动通过系统，或用于建立用于使用本发明的系统的体外血液治疗的体外血液回路的静脉-静脉通路是更有利的；即，待治疗的血液流从静脉中提取，并且经治疗的血液流同样返回到静脉，在一个有利的实施例中，本发明的系统包括至少一个第一泵，特别是设计为血液泵的第一泵，用于输送待治疗的血液流的至少一部分，其中，所述第一泵优选地在血液流动方向上布置在第一入口与第一血液治疗设备之间，并且特别地被设计成输送整个待治疗的血液流。换句话说，在本发明的系统的一个有利实施例中，第一泵优选地与三个血液治疗设备串联连接，并且特别地相对于血液流动的方向直接布置在第一入口之后并且在第一血液治疗设备之前。

在一些情况下，在本发明的系统的功能用途中，在每种情况下关于血液流动的方向，将第一泵设置在第一血液治疗设备与第二血液治疗设备之间，或者在第二血液治疗设备与第三血液治疗设备之间，或者甚至在第三血液治疗设备之后，可能会更有利。

在一个特别优选的实施例中，本发明的系统包括多个泵，特别是分别设计为用于输送待治疗的血液流的血液泵的多个泵，这些泵优选地在血液流动方向上与所述治疗设备串联连接，并且特别是沿血液流动方向布置成使得在血液治疗设备中的一个或两个以上处建立最佳治疗所需的相应的压力条件。

在一个优选实施例中，本发明的系统包括作为第一泵的蠕动泵。在一个特别优选的实施例中，本发明的系统包括作为第一泵的离心泵。这可以是配置为转子泵的对角泵，其中，所述泵优选地包括与驱动部分解耦的血液引导部分，并且所述泵的转子特别地经由特别是由陶瓷或氧化铝制成的球轴承支撑，优选地支撑在销上，并且优选地在其面向驱动部分的底侧上包括永磁体，并且能够通过磁耦合来驱动。特别优选的是，至少一个泵如此设计，使得当流过所述泵时，只有低的剪切应力，并且各个血液组分，特别是红血细胞，因此受到的损害尽可能小。

在一个特别优选的实施例中，本发明的系统包括根据在DE 10 2010 024 650 A1中描述的血液泵设计的泵。优选地，选择血液泵的尺寸，特别是其连接几何形状，以使其适合于待输送的相应的血液流或相应适合于待治疗的患者或动物的血液体积。

由于血液滤过血液治疗的有效性取决于施加到血液滤过器上的压力梯度，特别是取决于滤膜两侧之间的流体静压力梯度，即所谓的跨膜压力(TMP：TransmembranePressure)，因此有利的是，相对于最佳血液滤过血液治疗，根据本发明设计的用于血液滤过或血液透析滤过的体外血液治疗系统和/或本发明的用于血液滤过或血液透析滤过的系统的透析设备包括至少一个用于输送待治疗的血液流的至少一部分的血液泵，借助于此，血液流的变化可以用于限定至少在血液治疗设备中的一个处建立的压力和/或所产生的设定压力梯度，特别是所产生的在透析设备的透析膜上的跨膜压力。

优选地，根据本发明的系统包括用于设置限定的跨膜压力的多个相应地设计的和可控制的泵，特别是各种相应地设计的和可控制的泵，例如一种或两种以上血液、透析液、滤液和/或置换物泵，借助于这些泵可以设置血液流量，以便在透析设备的血液滤过器上产生期望的限定的跨膜压力。

在本发明的系统的另一有利实施例中，所述系统包括另一、特别是第二入口，用于将第一成分添加到血液流中，特别是添加到待治疗的血液流中，其中，该另一入口优选地沿血液流动方向布置，使得第一成分可以在血液流动的方向上在第一泵之前和/或在三个血液治疗设备中的第一个之前、特别是在吸附器设备之前供应到血液流。

优选地，该另一、特别是第二入口因此被设计用于添加液体抗凝剂，特别是用于添加抗凝血剂柠檬酸盐溶液。因此，本发明的系统被特别优选地设计成使得第一成分，特别是抗凝剂可以不迟于在第一治疗装置的治疗区段之前、即在第一治疗装置的上游供应到血液流。特别有利的是，第二入口因此被布置成使得添加可以发生在第一泵的上游；即在血液流方向上在第一泵之前。因此，可以降低系统内、特别是更下游的吸附器设备内凝血的风险。

凝血是指血液组分的凝结；即血液组分的凝块。

在本发明的上下文中的治疗区段是指沿着其发生实际血液治疗的流动路径。

在一些情况下，已经证明有利的是，本发明的系统包括另一、特别是第二分离泵，用于输送第一成分，特别是用于将第一成分从其中容纳第一成分的第一存储容积中泵出到待治疗的血液流中。优选地其中容纳第一成分的存储体积特别是用于存储第一成分的保存袋或适当地同等设计的容器，特别是能够无菌存储该成分并具有足够的保存期限的容器。

由于血液滤过和血液透析滤过通常不仅允许待从中纯化待治疗的血液流的分子通过透析设备的滤膜，即所谓的血液滤过器，而且还允许血浆流体中的一些通过血液滤过器，并且也作为流出物排出，因此在这些情况下、即特别是在透析设备被设计用于血液滤过或用于血液透析滤过的情况下，通常必须向血液流供应置换物，通常是生理替代流体，特别是电解质溶液，以补偿由此产生的流体损失。因此，原则上可以在透析治疗之前和/或之后供应置换物。在这些应用中的一些中，将置换物仅在透析治疗之后、即特别是仅在血液滤过器之后才供应到血液流中是更有利的，因此在一些情况下，特别有利的是仅在经治疗的血液质量流返回到待治疗的患者或动物的体内血液回路之前才立即供应置换物。

在血液透析中、即当将透析设备被设计用于血液透析或血液透析滤过时，特别是当将抗凝血剂柠檬酸盐溶液添加到血液流中时，血液流可以经由流出物脱钙，同样需要进行补偿，其中，由此产生的钙损失优选地在透析设备的下游，特别是仅在最后的血液治疗设备之后进行补偿。

在本发明的系统的另一有利实施例中，因此本发明的系统具有另一、特别是第三入口，用于将第二成分添加到血液质量流中，特别是用于将第二成分添加到经治疗的血液质量流中，其中，所述另一入口优选地沿血液流动方向布置，使得第二成分可以在血液流动的方向上，在透析设备下游、特别是在最后的血液治疗设备之后供应到血液质量流。

因此，所述另一、特别是第三入口特别被设计用于添加置换物形式的第二成分，以补偿在血液滤过或血液透析滤过期间发生的流体损失和/或用于添加液体钙溶液形式的第二成分，以补偿血液透析期间发生的钙损失。

换句话说，在本发明的用于体外血液治疗的系统的一个优选实施例中，第二成分可以优选地在透析设备的治疗区段之后和/或在透析程序之后供应到血液质量流。特别优选地，第二成分可以在血液流返回到体内血液回路之前直接供应到血液流，特别是直接引入到返回管线中。

在一些情况下，已经证明有利的是，本发明的系统具有用于输送第二成分的另一泵、特别是第三泵，所述泵特别地被设计成将第二成分从其中容纳第二成分的第二存储容积中泵送到血液流中。

然而，在一些情况下，还可能是有利的是，提供另一、特别是单独的入口，用于供应所需的置换物，以补偿血液滤过或血液透析滤过期间透析设备中所产生的流体或体积损失，特别地，相应提供到第三入口或提供到用于补偿钙损失的入口的附加入口。

在一些情况下，有利的是，用于供应置换物的相应入口由此在血液流动方向上布置，使得置换物可以在血液流动方向上在气体交换之前供应到血液流，其中，相关联的入口特别是相对于血液流动方向直接布置在气体交换设备之前，以便能够补偿经由气体交换设备对置换物的任何潜在的不期望的CO₂负载。在一些应用中，更有利的是仅在透析和吸附治疗之后向血液流供应置换物，以防止降低吸附治疗的有效性的稀释效应(一般来说，吸附力取决于浓度)。

如前所述，吸附器设备和/或血浆分离设备、透析设备和气体交换设备原则上可以在本发明的系统中以任何次序顺序地串联连接，然而，某些布置、即在血液流动方向上通过各个治疗设备的特定流动顺序是特别有利的。

本发明的用于体外血液治疗的系统的一个特别有利的实施例是由于吸附器设备和/或血浆分离设备在血液流动的方向上布置在气体交换设备之前而产生的。由于通常也会在吸附治疗之后将有时可负载有CO₂的置换物、通常是生理学替代流体、优选是电解质溶液，供应到血液质量流，以补偿在治疗期间损失的体积，因此有利的是，吸附器设备在血液流动方向上布置在气体交换设备之前，因为由此可以借助于气体交换设备再次补偿由置换流体引起的不期望的CO₂负载。结果，与气体交换设备在吸附器设备之前的布置相比，因此可以改进从待治疗的血液质量流中的CO₂去除。

在本发明的系统的替代的、在某些情况下同样有利的实施例中，吸附器设备和/或血浆分离设备在血液流动的方向上布置在气体交换设备之后。这种布置的优点是，能够根据在吸附器设备处产生的背压来实现在气体交换设备中、特别是在气体交换膜上的压力梯度的增加，借此可以改善气体交换。

为了提供所需的置换物以补偿在吸附治疗期间在吸附器设备中发生的体积损失，根据本发明的系统优选地具有到血液质量流的另一、特别是第四入口，该入口特别地在血液流动方向上布置，使得可以在血液流动方向上在吸收程序之后、特别是在吸附器设备中的治疗区段之后向血液质量流供应置换物，其中，第四入口特别地关于血液流动方向直接布置在吸附器设备之后。

然而，在某些情况下，将第四入口布置在吸附器设备之前，特别是在气体交换设备的上游，以便能够补偿由补偿吸附治疗期间发生的流体损失所需的替代流体引起的经由气体交换设备的血液流的不期望的CO₂负载，也可以是(更)有利的。当吸附器设备在血液流动方向上布置在气体交换设备之后，即气体交换设备的下游时，情况特别如此。

在本发明的系统的另一有利实施例中，吸附器设备和/或血浆分离装置在血液流动方向上布置在透析设备之前，特别是当透析设备被设计用于血液透析或血液透析滤过并且特别地包括透析器时。吸附器设备的上游布置、即在血液流动方向上在透析设备之前，具有不向吸附器设备供应透析液稀释的血液流的优点，借此可以实现特别高的吸附治疗效率。

此外，透析设备的下游布置可以补偿吸收器中发生的非特异性离子结合或pH变化。

此外，由于其(最)小的中空纤维的结构，透析设备的血液流下游布置可以充当防止来自吸附器装置的颗粒的不期望的侵入的安全系统。

如果根据本发明的系统的透析设备被设计用于血液透析或血液透析过滤，并且特别地包括透析器，则根据本发明的系统、特别是透析设备，优选地具有用于供应透析液、即透析流体的第五入口。

为了去除在透析治疗期间在透析设备中产生的流出物，根据本发明的系统优选地具有第二出口。

在本发明的系统的一个替代性的实施例中，吸附器设备在血液流动的方向上布置在透析设备之后，特别是当透析设备被设计用于血液滤过或血液透析滤过并且优选地包括血液滤过器时。这种顺序布置在某些应用中可能是有利的，特别是当指示特别有效的吸附治疗时，因为在这种情况下，可以通过血液滤过将待治疗的血液流在透析设备中浓缩，从而可以提高在下游布置的吸附器设备中的吸附治疗的有效性。

在这种情况下，尽管相对于本发明的系统的先前描述的实施例，系统的凝血风险、特别是在吸附器设备中的凝血风险增加，但是在许多情况下，可以通过适当的监测措施，例如分别布置在至少一个血液治疗设备之前和之后的压力传感器装置，相对可靠和迅速地识别出初凝，借助于这些监测措施可以推断出各个血液治疗设备的状态。因此，特别是在结合额外使用抗凝剂的情况下，在大多数情况下可以很好地控制凝血的风险。

在本发明的系统的另一有利实施例中，透析设备在血液流动方向上布置在气体交换设备之前，特别是当透析设备被设计用于血液透析或血液滤过并且需要供应用于透析治疗的透析液时。在这种情况下，在经治疗的血液流返回到待治疗的患者或动物的体内血液回路之前，可以经由在血液流动方向上顺序地布置在透析设备之后的气体交换设备来补偿透析设备中潜在地含CO₂的透析液的不期望的CO₂负载，而在气体交换设备之后的透析设备的布置则不是这种情况。

在本发明的系统的一个替代性的但在某些情况下还有利的实施例中，透析设备在血液流动方向上布置在气体交换设备之后，借此在这种情况下，透析设备优选地被设计用于血液滤过并且包括血液滤过器，并且特别不设计用于血液透析。

借助于气体交换设备下游的血液滤过器，可以增加气体交换设备上血液侧与气体侧之间的压力梯度，从而可以提高气体交换设备的效率。

如果透析设备仅仅被设计用于血液滤过而不是设计用于血液透析，特别不是设计用于血液透析滤过，则不会出现在血液透析或血液透析滤过中由于与可以想像的含CO₂的透析液进行血液流交换而导致的不期望的CO₂负载的缺点。在后一种情况下，用于体积补偿的置换溶液可优选地已经在气体交换器的上游添加，以便能够至少部分地、优选地完全补偿经由气体交换设备产生的潜在的CO₂负载。

在本发明的系统的另一有利实施例中，所述系统包括至少一个压力传感器装置，用于至少在系统中的一个限定点处确定血液流的流动压力，其中，至少一个压力传感器装置优选地在血液流动方向上直接布置在血液治疗设备的至少一个治疗区段之前和/或之后。

如果在至少一个治疗区段之前和之后提供相应的压力传感器装置，则可以由此检测治疗区段上的压力下降，由此可以推断出相关血液治疗设备的状态。特别地，由此可以评估血液治疗设备受凝血影响的程度，其中突然增加的压力下降指示相应的血液治疗设备受到凝血的影响。

在一个优选实施例中，根据本发明的系统包括控制装置，其中，所述控制装置特别地被设计成控制和/或调节本发明的系统中能够被控制和/或调节的所有系统组件。也就是说，换句话说，在一个优选实施例中，根据本发明的系统具有用于控制所有血液治疗设备的共同控制器。因此，控制器特别地被设计成控制一个或两个以上泵、和/或控制物质和/或成分的流入和/或流出量、和/或评估由至少一个传感器装置记录的传感器数据和/或监测本发明的系统、特别是控制和/或调节待治疗的血液流。

优选地，借助于一个或两个以上压力传感器装置和引发的相应的措施，例如触发警报或关闭系统、特别是输送血液流的泵，可以检测血液回路的阻塞或中断。

优选地，根据本发明的系统由此被设计成使得相对于血液治疗设备中的至少一个的、特别是对于透析设备的极限值，监测为血液治疗的最高可能有效性所需的限定的跨膜压力。优选地，可以根据由压力传感器装置检测到的至少一个传感器信号来调整血液流的流量，从而设置或相应产生期望的限定的跨膜压力，从而可以实现改进的血液治疗。

在本发明的系统的另一有利实施例中，本发明的系统优选地包括至少一个用于检测血液流中的气泡的气泡检测装置。优选地，所述系统因此被设计成使得在通过气泡检测装置检测到气泡时，可以关闭优选在返回管线中特别布置在第一出口之前的单向阀，以防止气泡随待治疗的患者或动物的经治疗的血液流、特别是体内血液回路返回到体内回路中。此外，优选地，可以附加地关闭所有用于输送血液流的泵。

在本发明的系统的另一有利实施例中，至少一个血液治疗设备的治疗区段至少部分地、优选地全部由可更换的治疗模块、特别是盒式治疗模块形成。这样的血液治疗设备配置使得能够灵活地更换相应的治疗模块，特别是使各个治疗设备能够简单且灵活地适应于各自所需的血液治疗。

例如，内毒素吸附器治疗模块因此可以容易地更换为具有另一功能吸附层的细胞因子吸附器治疗模块或所使用的特殊免疫吸附器治疗模块，或者将血液滤过器更换为透析器等。因此，利用根据本发明的系统可能的治疗范围大大增加，借此可以显著提高根据本发明的系统的经济效率。

在本发明的系统的另一有利实施例中，所述系统包括用于绕过至少一个血液治疗设备的至少一个可切换旁路装置。因此，如果需要，本发明的系统还可以用于血液治疗，每个血液治疗仅需要使用系统的三个血液治疗设备中的一个或两个，但是不需要流过本发明的系统的所有三个血液治疗设备。以这种方式，可以执行例如仅需要吸附治疗和/或仅需要血浆分离和透析治疗的所需的血液治疗，而绕过气体交换设备。带有随后用于CO₂去除的气体交换的透析治疗同样可以在没有同时进行吸附治疗的情况下进行。因此，利用本发明的系统可以显著增加治疗选项的范围。此外，由于可以在每种情况下不全然采用三个治疗模块，因此可以显著降低材料消耗，因此可以在许多治疗情况下显著降低治疗成本。此外，当治疗设备例如由于凝血或耗尽(例如满负荷的吸附器)而不再履行其功能时，可以将其从系统中移除。

优选地，至少一个旁路装置包括至少一个旁通阀以及相关联的旁路管线，所述相关联的旁路管线特别是流体连接或可连接到主管线，其中，所述相关联的旁路管线可以特别地借助于旁通阀打开或关闭，使得待治疗的血液流可以沿着所述相关联的旁路管线选择性地引导，或者可以相应选择性地引导通过随后的血液治疗设备或随后的血液治疗区段。

优选地，至少一个旁通阀由此被设计成使得当旁通阀打开时，没有流量通过下游治疗区段；即随后的血液治疗设备可以优选地被完全阻挡，并且待治疗的全部血液流可以经由相关联的旁路管线被引导通过相关联的血液治疗设备；即可以绕开血液治疗设备。

在本发明的意义上，“绕过血液治疗设备”特别被理解为主管线的分支，特别是在血液治疗设备上游或在血液治疗设备中的分支点处绕血液治疗设备布置旁路管线，并且将旁路管线在下游再次连接回主管线，特别是在血液治疗设备之后或在血液治疗设备中再次连接回主管线。

相比之下，当旁通阀关闭时，旁路管线优选地被阻挡，特别是被完全阻挡，以便待治疗的全部血液流相应流过随后的治疗区段或随后的血液治疗设备。

在这样做时，流量仅选择性地流过所需的治疗设备。因此，可以显著增加根据本发明的系统的可能用途。特别地，由此可以改善本发明的系统的利用率或利用率周期，借此可以进而提高经济效率。

为了至少在血液治疗设备中的一个上设置血液流的限定的流率，特别是对于至少一个相关联的治疗区段，特别是为了引起期望的限定跨膜压力，本发明的系统可以包括至少一个另外的泵，其特别地布置在到主管线的分支点与随后的接合点之间的区段和/或旁路管线中。

通过适当数量和设计的各个泵，从而可以在各个治疗设备中实现对血液流率的独立调节，其中，所述系统特别地为此包括一个或两个以上相应设计的控制装置。

在一个有利实施例中，至少一个与血液治疗设备相关联的旁路装置被设计成使得可以经由和/或通过相关联的装置来实现再循环的血液流动。

在本发明的系统的另一有利实施例中，至少一个另外的血液治疗设备布置在至少一个血液治疗设备的相关联的旁路管线中，特别使得从布置在主管线中的相关联的血液治疗设备和/或通过布置在旁路管线中的另一血液治疗设备产生再循环的血液流动。

在本发明的系统的一个替代性的有利实施例中，第一血液治疗设备是血浆分离装置，其优选地可以借助于旁路管线来旁通，其中，以吸附器设备形式的另一血液治疗设备特别地布置在旁路管线中。因此，吸附器设备优选地布置在布置于旁路管线中的泵的下游。

因此，从吸附器设备排出的经治疗的血液或相应从吸附器设备排出的经治疗的血浆可以在血浆分离设备之后供应到主管线，或者以再循环方式供应到血浆分离设备。

在本发明的系统的一个替代性的实施例中，分离的血浆可以特别借助于泵从血浆分离设备中排出，并且被供给到血浆处置容器，新鲜血浆、特别是来自存储设备的新鲜血浆优选地借助于另一泵经由另一入口、特别是主管线供应。

在本发明的系统的另一有利实施例中，所述系统的至少一个组件包括在与待治疗的血液流接触的表面上的生物相容性并且优选功能性涂层，特别是抗菌、抗凝和/或抗炎涂层。优选地，所述系统的至少一个被设计用于使待治疗的血液流和/或经治疗的血液流流过的管腔设有生物相容性且优选功能性涂层，特别是抗菌、抗凝和/或抗炎涂层。

优选地，本发明的系统的至少一个表面由此具有包含肝素和/或白蛋白和肝素的涂层。在某些情况下，该系统相反地仅具有不含肝素的涂层可能是有利的，因为该系统因此也可以用于治疗肝素不耐受的患者或动物。

在本发明的系统的一个替代性的和/或附加的优选实施例中，至少一个涂层具备限定的抗体和/或一种或多种酶。也可以考虑使用抗菌涂层。

在本发明的系统的另一有利实施例中，施加至少一个保护层以保护功能性涂层，其中，所述保护层优选地用于使系统的各个被涂覆的组件能够灭菌和/或存储而没有功能性涂层的功能的任何显著损失。

在本发明的系统的一个特别优选的实施例中，所述系统包括具有使用来自Leukocare AG的

技术形成的涂层的至少一个表面。

本发明的用于体外血液治疗的治疗设备包括根据本发明设计的用于体外血液治疗的系统，其中，所述系统的第一、第二和第三血液治疗设备特别地布置在共同的壳体中和/或由共同的底座、即通过共同的载体装置容纳。

优选地，所述三个血液治疗设备由此布置在共同的壳体中和/或由共同的底座、例如共同的载体装置等容纳。特别优选地，每个单独的血液治疗设备由此可更换地固定在共同壳体和/或底座中和/或上，特别是作为相应的可更换模块。由此能够提供本发明的特别紧凑的系统，所述系统可以同时针对每个相应的治疗情况灵活地定制和配置。

本发明的用于体外血液治疗的套件和/或成套设备具有至少一个第一血液治疗设备、第二血液治疗设备、第三血液治疗设备和具有用于引入待治疗的血液流的第一入口和用于经由一个或两个以上的管排出经治疗的血液流的第一出口的管组以及尤其安装和/或操作手册作为组件。

因此，第一血液治疗设备是用于去除至少一种外源性和/或至少一种内源性病原体的吸附器设备和/或用于从其它血液组分中分离血浆的血浆分离设备，或者包括相应的吸附器设备和/或血浆分离设备。第二血液治疗设备被设计为透析设备、特别是被设计为用于肾脏替代疗法的透析设备，以及第三血液治疗设备被设计为形成为根据权利要求8至19中的一个的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的气体交换设备，特别是被设计为用于从流过所述气体交换设备的第一界定区域的血液流和流过所述气体交换设备的第二界定区域的根据权利要求1至6中的至少一个的特征设计的缓冲溶液中至少部分去除CO₂的气体交换设备。所述套件的组件可以如本文所公开的那样连接到按照本发明、特别根据安装和/或操作手册设计用于体外血液治疗的系统。

因此，可以容易地提供如本文所公开的特别灵活的系统，其使得能够专门针对相应的治疗情况组合吸附器设备和/或血浆分离设备、透析设备和气体交换设备。

也就是说，本发明的系统既可以以带有所述系统的三个血液治疗设备的共同的治疗设备的形式提供；即吸附器设备和/或血浆分离装置、透析设备和气体交换设备是共同的装置的一部分，也可以以套件和/或成套设备的形式提供，其中所述三个血液治疗设备中的至少两个是分开的设备，尽管能够借助于具有一个或两个以上软管的合适的管系统连接到本发明的系统中，并且能够如本文所公开的那样顺序地串联连接，使得可以顺序地串联流过每个单独的血液治疗设备。

一种根据本发明的用于操作本发明的用于体外血液治疗的系统和/或本发明的治疗设备的方法，其特征在于以下步骤：

-提供一定量的待治疗的血液，

-经由系统的第一入口将待治疗的血液流引入到系统中，

-流过血液治疗设备中的至少一个，以及

-经由系统的第一出口提取经治疗的血液流。

优选地，如果用于体外血液治疗的系统被设计，并且包括至少一个可切换旁路装置，则由此产生的流量仅流过所需的血液治疗设备，所述血液治疗设备的用途被指示用于相应的治疗。

在用于操作本发明的系统的根据本发明的方法的一个有利实施例中，待治疗的血液质量被提供在容器中、特别是在容器或袋中，其中经治疗的血液优选地被提取到容器，特别是提取到容器或袋中。替代性地，经治疗的血液也可以供应到旨在用于移植的分离器官或待治疗的患者或待治疗的动物。

一种根据本发明的用于利用本发明的系统或本发明的治疗设备进行体外血液治疗的方法的特征在于以下步骤：

-通过将系统的第一入口连接到待治疗的人或动物的第一血管并将系统的第一出口连接到人或动物的第一血管和/或第二血管，将所述系统引入到待治疗的人或动物的血液回路中并建立体外血液回路，

-从人或动物的体内血液回路中抽取待治疗的血液流，并经由系统的第一入口将待治疗的血液流引入到系统中，

-流过血液治疗设备中的至少一个，

-经由系统的第一出口提取经治疗的血液流，并将经治疗的血液流返回到人或动物的体内血液回路。

根据情况，本发明的系统可以因此静脉-静脉或动脉-静脉地连接到待治疗的人或动物的体内血液回路，或替代性地经由至少一个人造的血液接入点来连接。

特别适合于本发明的系统与待治疗的人或动物的体内血液回路进行静脉-静脉连接的是具有同心布置的入口和出口的双腔套管，例如Novalung GmbH公司销售的用于成年患者的“

twin”套管、即在本发明的用于体外血液质量的方法中，系统被引入到待治疗的人或动物的血液回路中，并且优选地使用双腔套管来建立体外血液回路。

除了从权利要求和描述中导出之外，本发明的这些和进一步的特征还从相关联的附图以及附图的描述中导出，其中，在本发明的实施例中，所有引述和/或描绘的特征和特征组合不仅可以以分别指示的组合而且可以以其它组合或单独地实现，只要在技术上是可行的。

本发明的分别引述和/或描绘的特征或特性中的一些既涉及本发明的系统、本发明的治疗设备、本发明的套件、本发明的用于操作本发明的系统和/或本发明的治疗设备的方法以及本发明的用于利用本发明的系统或本发明的治疗设备进行体外血液治疗的方法，其中，这些特征和特性中的一些仅描述一次，例如仅结合本发明的系统描述一次，尽管仍然在技术上可能的实施例的范围内适用于本发明的系统以及本发明的治疗设备、本发明的套件、本发明的用于操作这种系统和/或本发明的治疗设备的方法以及本发明的用于利用这种系统或本发明的治疗设备进行体外血液治疗的方法。

附图说明

以下将基于多个示例性实施例参考附图更详细地定义本发明，其中，除非上下文另外明确指出或指示，否则功能相同的组件由相同的附图标记表示。显示的是：

图4是根据本发明的系统的第一示例性实施例的基本结构的示意图，

图5是根据本发明的系统的第二示例性实施例的基本结构的示意图，

图6是根据本发明的系统的第三示例性实施例的基本结构的示意图，

图7是根据本发明的系统的第四示例性实施例的基本结构的示意图，

图8是根据本发明的系统的第五示例性实施例的基本结构的示意图，

图9是根据本发明的系统的第六示例性实施例的基本结构的示意图，

图10是根据本发明的系统的第七示例性实施例的基本结构的示意图，

图11是根据本发明的系统的第八示例性实施例的基本结构的示意图，

图12是根据本发明的系统的第九示例性实施例的基本结构的示意图，以及

图13是根据本发明的系统的第十示例性实施例的基本结构的示意图。

具体实施方式

图4示出了本发明的用于体外血液治疗的系统B100的第一示例性实施例的基本结构的示意图，其中，系统B100包括由供应管线B1形成的用于将待治疗的血液流引入到系统B100中的第一入口、三个血液治疗设备A、D和G以及由返回管线B2形成的用于从系统B100中提取经治疗的血液流的第一出口。

第一血液治疗设备A因此是设计用于内毒素吸附的吸附器设备A。第二血液治疗设备D被设计为透析设备D，特别是用于血液透析。第三血液治疗设备G是设计为根据本发明的第一方面的用于降低来自待处理的血液流中的二氧化碳含量的设备的气体交换器。

图4中描绘的本发明的系统B100因此被设计成被引入到人或动物血液回路中，以建立体外血液回路，借此供应管线B1可以为此连接到待治疗的患者或动物的第一血管，特别是静脉或动脉，用于抽出待治疗的血液流，且返回管线B2连接到第一血管或第二血管、特别是静脉，用于将经治疗的血液流返回到患者/动物的体内血液回路中。

为了创建体外血液回路，特别是连接到待治疗的患者或动物的体内血液回路，该系统可以优选地连接到双腔套管，该套管允许建立仅有一个血管通路的静脉-静脉体外血液回路。因此这对待治疗的患者或动物产生极低的压力，因为进入两个分开的血管中的两个分开的入口不需要定位。此外，感染的风险也降低了。

根据本发明，如图4中的箭头所示，三个血液治疗设备A、D和G因此相对于流过系统B100的血液流的血液流动方向串联连接、即依次连接。由此，各个血液治疗设备A、D和G是根据本发明的共同的治疗设备的一部分，且由共同的底座容纳、特别是固定到共同的载体上，其中，系统B100的各个组件通过相应的软管相互连接，以便能够被依次地、即相继地流过。

本发明的吸附器设备A、透析设备D以及气体交换设备G的串联连接使得能够进行联合血液治疗、特别是吸附治疗的组合，在本案例中是在一个单个共同的体外血液回路中败血症治疗与透析治疗以及从血液中去除CO₂的组合。因此，这可以避免必须创建用于血液治疗的多个体外回路和必须将相应的多个入口定位在待治疗的患者或动物中。因此，根据本发明的系统B100使得能够借助于吸附、透析和气体交换以仅一个体外血液回路的血液的体积来同时进行血液治疗。

本发明的系统B100的本示例性实施例中的吸附器设备A被设计用于败血症治疗。为此目的的吸附器设备原则上从现有技术中是已知的。由于部分体积是在使用吸附器设备A进行血液治疗期间从血液质量流中提取的，因此，另一入口、特别是第四入口沿血液流动方向连接在吸附器设备A的下游，以供应置换物，以补偿体积上的这种损失，从而特别是可以供应液体置换物、特别是电解质溶液。

在图4描绘的本发明的系统B100中，透析设备D包括用于血液透析的透析器，透析液或透析流体可以相应经由第五入口B6供应到所述透析器，并且在透析治疗期间形成的流出物可以经由第二出口B5排出。从现有技术中同样普遍已知这种类型的透析设备。

气体交换设备G在图4所示的本发明的系统B100中示意性地描绘为具有用于接收体外血液的第一界定区域和用于接收本文所述的缓冲溶液的第二界定区域的设备。第一区域和第二区域在接触区中彼此邻接，并且仅通过膜彼此隔开，经由所述膜可以在血液与本发明的缓冲溶液之间进行气体交换。在本申请中描述的本发明的缓冲溶液可以是用于体外降低血液中二氧化碳含量的气体交换设备的消除介质组件。

在本发明的设备的特别设计的实施例中，系统100的气体交换器G具有用于接收体外血液的第一界定区域、用于血液的入口端口和出口端口，并且被设计成使得血液可以沿第一流动方向从入口端口流过该区域到出口端口。在本实施例中，用于接收缓冲溶液的第二界定区域具有用于缓冲溶液的入口端口B8和出口端口B7，并且被设计成使得缓冲溶液可以沿第二流动方向从入口端口流过该区域到出口端口。

为了输送待治疗的血液流通过系统B100，提供了设计为血液泵的第一泵P1，由此，第一血液泵P1可以借助于同样是本发明的系统B100的一部分的控制装置(这里未示出)来致动以控制和/或调节血液流。

因此，第一血液泵P1可以是蠕动泵。在一个特别优选的实施例中，本发明的系统具有作为第一泵的离心泵。这可以是被设计为转子泵的对角泵，优选地如在DE 10 2010 024650 A1中所描述的。血泵P1的尺寸，特别是其连接横截面，是基于待治疗的患者或动物的血液体积来选择的。

为了能够在三个血液治疗设备A、D和/或G中的至少一个中建立用于最佳治疗成功的最佳血液流动以及用于监视目的，该系统包括多个压力传感器装置(这里未示出)，其中，在本发明的系统B100的本示例性实施例中，在血液治疗设备A、D或G之前和之后直接布置相应的压力传感器装置。

这使得能够确定在相关联的血液治疗设备A、D或G上相应的产生的压力梯度。所述装置可以帮助推导各个血液治疗设备A、D或G的状态。特别地，所确定的压力梯度允许得出关于各个血液治疗设备A、D或G受凝血影响程度的结论。

此外，可以以这种方式确定各个血液治疗设备A、D和/或G中的给定跨膜压力。由于各个血液治疗的效率基本上取决于分别施加的跨膜压力，并且治疗效率根据各个血液治疗设备对于最佳的治疗成功应该在特定范围内，因此可以至少对于三个血液治疗设备A、D和G中的至少一个设置血液流量，以使得在每种情况下，特别是通过血液泵P1的相应致动来建立有利的跨膜压力。

在图4中描绘的本发明的系统B100还包括在血液流动方向上布置在三个血液治疗设备A、D和G的下游用于检测血液流中的气泡的气泡检测装置B14以及在返回管线2中布置在气泡检测装置B14的下游的单向阀B3。当气泡检测装置14检测到血液流中的气泡时，关闭单向阀B3，第一血液泵P1关闭，并触发警报。因此，这可以防止气泡随血液流一起返回到患者或动物的体内血液回路而导致危及生命的状况甚至死亡。

因此，这里所述的本发明的系统B100被设计用于范围为每分钟0.05至5l的血液流、特别是范围为每分钟0.1至3l的血液流、特别是范围为每分钟0.2至1l的血液流、特别是范围为每分钟0.2至0.5l的血液流。

为了避免并发症，系统B100的与血液流接触的腔的表面可以设有生物相容性，并且至少部分地具有至少一种功能涂层，特别是具有抗菌、抗凝和/或消炎涂层。

在图4中描绘的本发明的用于体外血液治疗的系统B100的第一示例性实施例中，吸附器设备A沿血液流动方向布置在透析设备D之前，其中，透析设备D继而沿血液流动方向布置在气体交换设备G之前。这种布置的优点在于，能够将未稀释的血液流供应到吸附器设备A，从而能够确保吸附治疗的高效率。此外，在给定的如图4所描绘的各个血液治疗设备A、D和G的顺序的情况下，在吸附器设备A中可能发生不期望的非特异性离子结合或pH变化，这可以通过血液流中在下游执行的透析设备D的透析治疗来补偿。

此外，透析设备D在血液流动方向上在吸附器设备A之后的这种布置可以充当防止来自布置在上游的吸附器设备A的颗粒的不期望地侵入的另一安全系统。

气体交换设备G在血液流动方向上在吸附器设备A之后的布置具有以下优点：气体交换设备G能够补偿由于在吸附器设备A之后供应置换物(其在图4中所示的示例性示例中可以经由在吸附器设备之后且在透析设备之前的第四入口B4进行)以及由于在将经治疗的血液流相应返回到患者或动物的体内血液回路之前潜在的含碳(CO₂)透析流体(其在本示例性示例中可以经由第五入口B6供应到系统B100)而积聚在血液流中的二氧化碳(CO₂)。

如果在本发明的用于体外血液治疗的系统中的透析设备D被设计用于血液透析滤过而不是血液透析，在所述系统中血液治疗设备如按照图4描述的那样布置，则置换物、特别是附加量的置换物可以优选地也经由入口B4被供应到血液流中，以补偿透析设备D中流体的损失。替代性地或附加性地，该系统还可以包括沿血液流动方向在透析设备D之后的另一入口，用于添加置换物，以补偿吸附器设备A和/或透析设备D中流体和/或体积的损失。

为了使本发明的系统B100能够灵活适应各自需要的血液治疗，本发明的系统100的各个血液治疗设备A、D和G每个都具有可更换的治疗模块，每个治疗模块都包括整个治疗区段并且能够容易地作为替换部件进行更换。以这种方式，本发明的系统B100可以容易且快速地适应于所需的各个治疗。因此，例如，可以将吸附器设备A从例如用于内毒素吸附的吸附器设备A快速且容易地重新配置成用于细胞因子吸附的吸附器设备A，对此，根据应用需要专门设计的吸附器治疗模块。

相应地，通过改变相应的透析治疗模块，可以将本发明的系统B100的透析设备D从设计用于血液透析的透析设备D重新配置成设计用于血液滤过或血液透析滤过的透析设备D。

本发明的系统B100的气体交换设备G也可以以相同的方式进行适配，其中，根据所需的治疗，可以使用设计成从血液流中去除CO₂的气体交换治疗模块。

优选地，各个入口和出口可以同样被适配和/或重新配置，特别是关于它们在系统内的布置，特别是相对于它们在相应血液治疗设备之前和/或之后的布置。

因此，系统B100可以被特别配置用于每种治疗。此外，当发生凝血或类似情况时，可以快速且容易地更换个别治疗模块。此外，可以以特别简单的方式确保提供用于血液治疗的无菌系统B100，因为与血液流接触的所有组件，特别是各个血液治疗模块及其软管配件，都可以分别在开始对新患者或新动物进行治疗之前容易地更换。

图5示出了本发明的用于体外血液治疗的系统B200的第二示例性实施例，其中具有相同功能的组件具有相同的附图标记。

同样仅在图5中示意性示出的用于体外血液治疗的本发明的第二系统B200的第二示例性实施例的结构主要类似于按照图4所述的用于体外血液治疗的本发明的系统100的第一示例性实施例，尽管与参考图4描述的本发明的系统B100的不同之处在于，图5中描绘的本发明的系统B200中的三个血液治疗设备A、D和G的顺序不同，此外，透析设备D不被设计用于血液透析，因此没有透析器，而是仅用于血液滤过，因此具有血液滤过器。

由于这个原因，系统B200不具有用于供应透析液的第五入口B6，因为血液滤过不需要供应附加的透析流体，并且血液滤过仅产生的一种流出物将被排放，其同样可以经由图5中描绘的系统中的第二出口B5被排放。

图5中描绘的用于体外血液治疗的本发明的系统B200的实施例——其中，透析设备D在血液流动方向上布置在吸附器设备A之前，因此待治疗的血液流在流过吸附器设备A之前流过透析设备D——具有如下优点：通过去除透析设备D的血液滤过器中的过滤体积(流出物)来浓缩血液流，因此与图4的本发明的系统B100相比，能够将更浓缩的血液流供应到吸附器设备A。因此，可以实现更高的吸附治疗效率。因此，使用图5中描绘的本发明的系统B200可以实现改进的吸附治疗。

在图5中描绘的系统的第二示例性实施例中，气体交换设备G在血液流动方向上的下游布置也可以补偿由于在返回到待治疗的患者或动物的体内血液回路之前经由第四入口B4添加负载(CO₂)置换物而产生的不期望的负载或用二氧化碳((CO₂)对血液质量流的相应富集。

由于将更浓缩的血液流供应到吸附器设备A，所以凝血的风险可能增加，特别是在吸附器设备A中。然而，可以通过紧接在三个血液治疗设备A、D和G之前和之后提供的各个压力传感器装置快速而可靠地检测到凝血，特别是通过在血液流中额外添加抗凝剂，例如通过经由入口B9(参见图7)添加柠檬酸盐，在很大程度上避免了凝血。此外，如果发生凝血，则可以分别更换受凝血影响的相应吸附器设备A或相应血液治疗设备A、D和/或G，或形成治疗区段的相应血液治疗设备A、D和/或G的相应治疗模块。

图6示出了用于体外血液治疗的本发明的系统B300的第三示例性实施例，其中，该系统B300与本发明的先前描述的两个系统B100和B200具有基本相似的结构，尽管在各个血液治疗设备A、G和D的顺序布置上分别与先前描述的用于体外血液治疗的系统本发明的B100和B200的两个示例性实施例不同。

在图6中所示的用于血液治疗的本发明的系统300的第三示例性实施例中，如在图4中描绘的本发明的系统B100中一样，待治疗的血液质量流同样首先流过吸附器设备A。然而，此后，质量流首先流过气体交换设备G，直到其下游，才流过透析设备D。

由于在图6中描绘的本发明的系统B300的示例性实施例中的透析设备D同样仅被设计用于血液滤过而不是用于血液透析，因此血液流现在不能由于与负载CO₂的透析液的交换而负载地通过气体交换设备G，因为由于血液滤过不需要透析液，所以没有透析液供应到所述透析设备。

气体交换设备G在吸附器设备A之后的布置确保能够补偿通过经由第四入口B4供应负载CO₂的置换物而引起的血液质量流的可能的不期望的CO₂负载。同样，随着透析设备D在血液流动方向上布置在吸附器设备A的下游，透析设备D相对于布置在血液流的上游的吸附器设备A中的颗粒的不期望的侵入也可以起到安全相关的过滤级的作用。此外，还可以借助于在这种布置中的透析设备D或相应通过该本发明的系统B300来补偿在吸附器设备A中潜在发生的不期望的、非特异性的附加的离子结合和/或pH变化。此外，气体交换设备G下游的血液滤过器在气体交换器G中产生背压，这对气体交换器G的功能具有有利的影响。

图7示出了用于体外血液治疗的本发明的系统B400的第四示例性实施例，其中，该示例性实施例表示用于体外血液治疗的本发明的系统的特别优选的实施例，并且同样基于如参考图3描述的本发明的系统B100的第一示例性实施例。此外，对于按照图3描述的本发明的系统B100附加地，该系统B400还包括第二入口B9以及第三入口B11，经由所述第二入口B9和第三入口B11在每种情况下都可以将成分供应到血液流中。

因此，优选地容纳在袋B10中的第一成分可以借助于第二泵P2经由第二入口B9供应到待治疗的血液流中，其中，在这种情况下，系统B400被设计成使得第一成分可以在从待治疗的患者或待治疗的动物的体内血液回路中抽出血液流之后立即供应到血液流，特别是在血液流动方向上仍位于第一血液泵P1之前，特别是在待治疗的血液流流过的第一血液治疗设备之前。

特别地，系统B400由此被设计成借助于第二泵P2经由第二入口B9向待治疗的血液流供应液体柠檬酸盐溶液作为抗凝剂。

第二成分、特别是钙溶液，可以借助于第三泵P3经由第三入口B11供应到系统，以补偿血液透析期间在透析设备D中发生的钙损失。因此，在图7中描绘的用于体外血液治疗的本发明的系统B400的该第四示例性实施例中，第二成分由此在经治疗的血液流返回到患者之前，特别是在单向阀B3之后直接经由第三入口B11供应。当然，第三入口也可以在血液流动方向上布置在单向阀B3之前。

图7中描绘的本发明的系统B400特别适合于具有静脉-静脉通路的体外血液回路治疗、即特别是适合于CVVHD，其中待治疗的血液流从待治疗的患者或动物的静脉中提取，并且经治疗的血液流返回到静脉。

如果如按照图7描述的那样布置血液治疗设备的用于体外血液治疗的本发明的系统中的透析设备D设计用于血液透析滤过而不是血液透析，则置换物可以优选地在血液流动方向上在吸附器设备A之后并在透析设备D之前经由附加的入口B4优选供应到血液流，以补偿吸附器设备A和/或透析设备D中的流体损失。替代性地或附加性地，该系统还可以包括在血液流动方向上位于透析设备D之后的入口B4，用于添加置换物以补偿吸附器设备A和/或透析设备D中的流体和/或体积损失。这种系统特别适合于后CVVHDF。

图8示出了同样基于图4中描绘的本发明的系统B100的用于体外血液治疗的本发明的系统B500的第五示例性实施例，尽管与图4中的系统B100的不同之处在于吸附器设备A布置在气体交换设备G之后，特别是在气体交换设备G之后并在透析设备D之后。这种布置的优点在于，由于在吸附器设备A处产生的背压增加，气体交换设备G中在气体交换膜上的压力梯度上升，由此可以实现改进的气体交换。

图8示出了优选地经由入口B4将用于补偿吸附器设备A中的体积损失的置换物在气体交换设备G之前添加到血液流中。替代性地或附加性地，也可以有利地将其在透析设备D之前添加。因此，随后布置的气体交换设备G可以补偿由置换物引起的不期望的CO₂负载。

图9示出了基于图8所示的系统B500的用于体外血液治疗的本发明的系统B600的第六示例性实施例，尽管与图8中的系统B500的不同之处在于，在这种情况下，气体交换设备G布置在吸附器设备D之前，在这种情况下，所述吸附器设备D仅被设计用于血液滤过而不用于血液透析。

该布置的优点在于，透析设备D之前和吸附器设备A之前的背压对气体交换设备G内气体交换膜上的压力梯度具有相应的增加效应，借此可以提高气体交换的效率。

优选地，用于补偿吸附器设备A中的体积损失的置换物同样经由入口B4在气体交换设备G之前被添加到血液流中，从而可以借助于随后布置的气体交换设备G来补偿由置换物引起的不期望的CO₂负载。

由于透析设备D被设计用于血液滤过，其不需要透析液，因此可以防止由置换物引起的不期望的CO₂负载。

图10示出了用于体外血液治疗的本发明的系统B700的第七示例性实施例，该系统700同样基于图4中描绘的本发明的系统B100，但是附加性地设置了具有旁路管线B13A以及旁通阀B13B的旁路装置B13，所述旁路装置B13使得待治疗的血液流能够绕过吸附器设备A。系统B700具有在有或没有吸附治疗的情况下都可以进行血液治疗的优点。结果，因为不是在所有血液治疗病例中都指示吸附治疗，或者可以避免凝血的或几乎满负载的或饱和的吸附器，因此在本发明的系统的可能应用方面的灵活性显著增加。

因此，优选地，旁通阀B13B被设计成使得待治疗的血液流在每种情况下在血液流动的方向上完全引导通过旁通阀B13B的下游的吸附器设备，或者经由旁路管线B13A完全绕过吸附器设备A。

在本发明的系统的一个特别有利的实施例中，该系统包括针对血液治疗设备A、D、G中的每一个适当设计的旁路装置，以便利用根据本发明的系统可以替代性地进行吸附治疗和/或气体交换和/或透析治疗。

图11示出了基于图4的系统B100的本发明的系统B800的第八示例性实施例，其中在本示例性实施例中，代替吸附器设备A，第一血液治疗设备是以血浆过滤器PT形式的血浆分离设备PT，借助于所述血浆分离设备PT，可以借助于另一、特别是第三泵P3，经由形成用于去除分离的血浆的第四出口的管线B16将分离的血浆供给到血浆处置容器W。

新鲜的血浆可以经由形成第七入口B17的管线B17，特别是借助于另一、特别是第四泵P4作为排出的血浆的量的替代物供应到血液流。

图12示出了基于图11的系统B800的本发明的系统B900的第九示例性实施例，其中在本示例性实施例中，分离的血浆不被供给到血浆处置容器W，而是借助于软管管线、特别是借助于旁路管线，通过以吸附设备A的形式的血液治疗设备，其中，经治疗的血浆在吸附治疗之后返回到血液流的其余部分中、特别是返回到主管线中。

图13示出了基于图12的系统B900的本发明的系统B1000的第十示例性实施例，其中在本示例性实施例中，分离的血浆在吸附治疗之后不供应到血液流的其余部分，而是在旁路回路中供应到血浆分离设备PT，以用于再循环。从而可以实现改进的血浆分离和/或吸附治疗。

图4至13的附图标记列表：

B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000

用于体外血液治疗的本发明的系统

B1 供应管线(第一入口)

B2 返回管线(第一出口)

B3 单向阀

B4 用于向血液流供应置换物的第四入口

B5 用于从透析设备中去除流出物的第二出口

B6 用于向透析设备供应透析液的第五入口

B7 用于从气体交换设备中去除含有CO₂的缓冲溶液的第三出口

B8 用于向气体交换设备供应本发明的用于降低血液中CO₂含量的缓冲溶液的第六入口

B9 用于向血液流供应第一成分的第二入口

B10 填充了第一成分的袋

B11 用于向血液流供应第二成分的第三入口

B12 填充了第二成分的袋

B13 旁路装置

13A 旁路管线

13B 旁通阀

14 气泡检测装置

15 填充了新鲜血浆的袋

16 用于去除分离的血浆的第四出口

17 用于供应新鲜血浆的第七入口

A 吸附器设备

D 透析设备

G 气体交换设备

PT 血浆分离设备

P1 第一泵、血液泵

P2 第二泵

P3 第三泵

P4 第四泵

P5 第五泵

W 血浆处置容器

在第三方面，本发明涉及一种用于执行体外血液治疗的功能单元、一种用于与用于执行体外血液治疗的功能单元相互作用的血液引导设备，所述血液引导设备包括血液治疗元件，其中，所述血液治疗元件是根据本发明的第一方面的根据一个实施例的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，以及包括用于体外血液治疗的功能单元和在每种情况下与根据本发明的第一方面的缓冲溶液一起使用的血液引导设备的布置结构。

在体外血液治疗领域中已知将不同的疗法合并成例如能够分别使用单个医疗治疗设备或单个医疗治疗系统来执行的一种单个疗法。换句话说，在一个共同的体外血液回路中的至少两个分开的血液治疗元件从而优选地以不同的方式对抽取的血液有影响。这种治疗称为联合治疗。通常，将具有因果相关的医学适应症并且因此经常一起存在的疗法进行组合。当治疗技术由于有利的协同作用而需要进行这种组合时，针对不同适应症的治疗组合也是适当的。

因此，例如在体外血液治疗领域中，肾脏替代疗法与其它体外血液疗法相结合。例如，用于急性透析(CRRT)的治疗，例如，血液透析(HD)、血液透析滤过(HDF)、血液滤过(HF)、血液灌流(HP)或ISO-UF分别与体外膜氧合或CO₂去除治疗结合在一个共同的体外血液回路中使用。通常，用于进一步的体外血液治疗的透析器和血液治疗元件，例如气体交换器，为此目的串联地布置在共同的体外血液回路中。

进一步已知的是，随着流率的增加，气体交换的有效性增加，特别是用于从血液中去除CO₂或用于血液中的O₂富集。

发明人已经认识到，由于两个组件的串联布置而使得透析器和气体交换器两者中的强制流率耦合，无论它们的顺序布置如何，对于以有效的气体交换来操作治疗设备是有问题的。例如，连续急性透析(CRRT)治疗方法中使用的流率通常不超过200-300ml/min。相比之下，所引述的肺辅助疗法的效率在很大程度上取决于血液流量。当在体外血液回路中降低血液的二氧化碳含量时，从医学角度来看，提供至少500ml/min的血液流量。因此，在现有技术中，就血液中的CO₂降低而言，这些肾脏替代疗法和肺辅助疗法的组合总是与以降低的效率治疗的潜在适应症中的一个相关联。

本发明的任务是克服上述缺点，并能够对于治疗的每一部分在最佳效率范围内使用透析器和用于降低血液中二氧化碳含量的另一血液治疗元件的组合进行体外血液治疗(联合治疗)。

本发明借助于独立权利要求36、42和50解决了该任务。本发明的有利实施例附加地包含在相应的从属权利要求种。

根据本发明的用于执行体外血液治疗的功能单元，在所述功能单元中，血液在具有主血液管线和流体连接到主血液管线的至少一个副管线的血液引导设备中引导，并且其中，主血液管线包括透析器以及在透析器下游的血液治疗元件，其中，血液治疗元件(C103)是根据权利要求8至19中任一个所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(C10)，所述功能单元包括控制设备和泵组件，所述泵组件被配置成能够在主血液管线以及至少一个副管线中产生血液流，其中，所述控制设备被配置成能够操作泵组件，使得透析器中的第一血液流率(透析器流率)与血液治疗元件中的第二血液流率解耦。

在本申请的上下文中，“血液治疗元件”或“气体交换器”被理解为根据本发明的第一方面的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，特别地，如权利要求8至19中所定义的那样。用于体外降低二氧化碳含量的设备的特征在于，其与根据本发明的第一方面的缓冲溶液一起操作，特别是如使用形式1至6中的至少一种的特征所定义的那样。因此，根据本发明的第一方面，血液治疗元件具有用于接收体外血液的第一界定区域和用于接收本发明的缓冲溶液的第二界定区域，其中，在接触区中彼此邻接的第一和第二区域仅通过膜彼此隔开，经由所述膜可以在血液与缓冲溶液之间发生气体交换。

本发明的用于与本发明的用于执行体外血液治疗的功能单元相互作用的血液引导设备包括：用于与透析器流体连接以及与透析器下游的血液治疗元件流体连接的主血液管线，其中，所述主血液管线具有在一端用于连接到患者的血液采样通路的血液采样端口和在另一端用于连接到患者的血液返回通路的血液返回端口；至少一个副管线，其在第一分支点处从主血液管线引出并在第二分支点处与主血液管线重新结合；以及一个或两个以上泵组件区段，其被设计成作用于血液治疗设备的泵组件。

本发明的用于血液治疗的布置结构包括用于执行体外血液治疗的功能单元和本发明的血液引导设备。

换句话说，本发明的用于执行体外血液治疗的功能单元、本发明的血液引导设备以及本发明的用于血液治疗的布置结构都允许使用具有透析器和布置在透析器的下游的用于降低血液中二氧化碳含量的治疗元件的串联连接的共同的体外血液回路来进行体外血液治疗，以提高治疗效率。因此，比透析器治疗更高的血液流量对于进一步的体外血液治疗是有意义的。

用于进一步体外治疗的血液治疗元件是用于去除CO₂的气体交换器。

在本说明书的意义内，“治疗”不仅可以涵盖治愈，而且还可以至少包括缓解、对症治疗、延迟、去习惯化和诊断。特别地，血液治疗可以理解为对血液或血液中的变化的任何影响，例如向血液中添加物质或从血液中提取物质，以能够引起上述作用或相应作用中的一种。

在联合治疗的意义上，共同的体外血液回路用于两种治疗是可取的，因为对于两种治疗，抽取血液以及返回血液的侵入性步骤只需要进行一次，并且患者也因此也仅遭受一次伴随的治疗风险。

在透析器和血液治疗元件在体外血液回路中的串联布置中，原则上两种顺序布置都是可以的。如果血液在去除CO₂期间首先流过气体交换器，然后流过透析器，则在流过气体交换器之后，CO₂已经很低的血液可能会在透析器中被CO₂再富集。这是由于透析液膜上的浓度梯度所致，因为透析溶液通常含有碳酸氢盐，其中CO₂被缓冲。如果血液直到透析器之后才通过气体交换器，则不会发生这种再富集。

用于执行体外血液治疗的功能单元可以构成血液治疗布置结构的可重复使用的机器侧。血液引导设备可以构成血液管组或带有血液管线的盒或血液管和至少一个带有血液管线的盒的组合，用于装备血液治疗设备。血液治疗设备因此可以被设计为出于卫生原因在每次治疗之后而被丢弃的医用一次性设备。特别地，血液引导设备除了该血液引导件之外还可以包括一个或两个以上另外的流体引导件，例如用于引导如在本发明的第一方面中所描述的、特别是如由权利要求1至6的特征所定义的用于降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液的透析液回路或管线，用于操作如上所述的气体交换器或血液治疗元件。

血液引导设备的主血液管线可以包括用于连接到透析器和/或连接到血液治疗元件的相应合适的连接器或连接。这些连接器、特别是用于连接到透析器的连接器的设计可以包括例如外径在10.5-12.8mm范围内的圆柱形状以及在连接器的远端处内径为6.33mm的锥形流体通道。然而，根据本领域技术人员的知识，根据本发明也可以想到满足预期流量要求的其它设计。此外，如果透析器和/或血液治疗元件牢固地附接到主血液管线上，例如胶合或熔接，则血液引导设备也可以并入透析器和/或血液治疗元件。

可以提供本发明的用于血液治疗和用于血液引导的设备，以便共同作用，并且可以一起形成本发明的用于治疗血液的布置结构。血液治疗布置结构除了功能单元和血液引导设备之外还可以具有其它组件。

功能单元和血液引导设备可以各自包括旨在相互作用的互配组件。因此，功能单元具有泵组件，而血液引导设备具有一个或两个以上被设计成作用于血液治疗设备的泵组件上的泵组件区段。

可选地，在一些实施例中，功能单元可以包括一个或两个以上压力传感器，而在一些实施例中，血液引导设备可以可选地包括一个或两个以上压力测量区段，所述压力测量区段可以被设计成借助于所引述的用于测量压力的功能单元的压力传感器来测量压力。压力测量区段可以是能够经由可压缩气柱将血液引导设备中的压力传递到压力传感器的柔性膜或引线。

此外，在一些实施例中，功能单元可以可选地包括用于供应医用流体的一输注泵或用于供应医用流体的两个输注泵或用于供应医用流体的三个输注泵或用于供应医用流体的四个或更多个输注泵，而在一些实施例中，血液引导设备的主血液管线可以可选地包括一个或两个以上用于医用抗凝液体的添加端口以及一个或两个以上另外的用于稀释液体的可选添加端口。

因此，添加端口既可以理解为血液引导设备的主血液管线上的例如鲁尔锁设计的正常连接或连接器，也可以理解为到主血液管线的可拆卸或牢固附接的通路管线。因此，可以提供上述血液治疗设备的输注泵，以便在连接到添加端口通路管线上具有泵送作用。因此，通路管线可以各自连接到带有待添加的流体的流体储存器，以借助于输注泵将所述流体输送到主血液管线中。

在一个实施例中，发明人建议在透析器上游的第一分支点处将共同的体外血液回路的主血液管线分支，引导围绕透析器的副管线并且直到透析器下游且气体交换器上游的分支点才将其重新结合到主血液管线。因此，发明人将透析器在气体交换器上游布置在主血液管线中。这可能意味着能够避免先前描述的CO₂再富集。

此外，泵组件可以布置在体外血液回路上，该泵组件配备成在主血液管线以及在副管线中产生血液流。为此，泵组件可以连接到控制设备。控制设备被配置成能够借助于适当的信号来控制泵组件的操作。就整个描述而言，术语“控制”还可包括调节来作为替代方案。

控制设备被配置成能够操作泵组件，使得透析器中的第一血液流率与血液治疗元件中的第二血液流率解耦。在此要理解的“解耦”是借助于该控制能够在透析器和血液治疗元件中产生任何期望的流率，而不会使一个流率的指定限制到另一个流率的选择。

在另一实施例中，泵组件可以被设计成在主血液管线和副管线中产生相互独立的血液流率。在此要理解的“独立”是，指定两个流率中的一个对泵组件设置上另一个流率的选择没有影响。

本领域技术人员认识到，可以以各种方式来实现泵组件，以便以上述方式起作用。

通常，泵组件具有至少两个作用于两个管线区段中的流动的元件。因此，这些元件中的至少一个通常是能够在管线元件中引起流动的有源元件、例如泵。所述至少两个元件中的第二个元件同样可以是用于产生流动的有源元件，或可以是无源元件，其作用可以是使通过所述元件的流动是可限定的或可调整的。该第二个元件可以例如是节流部件或阀。

例如，泵组件可以由主血液管线中在第一分支点上游的闭塞血液泵和在第一分支点下游且在透析器上游的另一闭塞血液泵组成。泵组件的其他示例性实施例在附图和附图的描述中指出。然而，除了所描述的示例性实施例之外，本发明还涵盖了能够输送血液通过主血液管线和/或至少一个副管线的所有其它泵组件。

在本发明的其它实施例中，泵组件还可以被配备成在第二副管线中产生血液流。在这种情况下，控制设备可以被配置成能够操作泵组件，使得主血液管线的至少一个区段中的血液流率独立于副管线中的血液流率中的至少一个。

在另一实施例中，共同的体外血液回路的主血液管线在血液治疗元件下游的第一分支点处分支以用于另外的体外血液治疗，副管线引导绕过血液治疗元件并且在血液治疗元件上游且透析器下游再次与主血液管线重新结合。在这种情况下，泵组件通过副管线中的血液流实现了经由血液治疗元件的血液流的再循环。与透析器中的血液流率相比，血液治疗元件中的血液流率增加了副管线中的血液流的量，这使得两个流量根据本发明解耦，从而解决了任务。

在CO₂去除的情况下，体外血液在通过气体交换器时最初主要通过血浆中游离提供的CO₂来减少。然后，游离的CO₂随后再次从血液的天然CO₂缓冲系统释放到血浆中。因此，在一段时间之后，最初降低的游离CO₂分压将再次得到补偿。发明人已经认识到，已经在气体交换器中治疗的血液因此可以在很短的时间之后就进行重新治疗，因此，通过气体交换器进行上述再循环是值得的。

在本发明的其它实施例中，血液也可以在两个副管线中被引导，其中，第一副管线在透析器上游的第一分支点处从主血液管线偏离，并且在透析器下游和治疗元件上游的第二分支点处再次与主血液管线重新结合。第二副管线可以在血液治疗元件下游的再循环分支点处从主血液管线偏离，并汇入到再循环返回端口。因此，再循环返回端口可以在主血液管线中布置在血液治疗元件的连接点的上游且在透析器的连接点的下游。此外，再循环返回端口也可以在第一副管线中布置在第二分支点上游。在这些实施例中，第二副管线可以使血液通过血液治疗元件再循环以用于进一步的血液治疗疗法，从而有助于提高该部分疗法的效率。在这些实施例中，泵组件还可以被配备成在第二副管线中产生血液流。此外，控制设备可以被配置成能够操作泵组件，使得主血液管线的至少一个区段中的血液流率独立于副管线血液流率中的至少一个。

可以在体外血液治疗中采取措施来抵消血液的凝结。为此，定期用抗凝物质、例如肝素对患者进行系统性治疗，或者在体外血液回路中发生局部抗凝，例如借助于肝素或添加柠檬酸盐和钙(CiCa抗凝)。体外血液回路的血液引导组件的抗凝涂层也很常见。CiCa抗凝方法在急性透析领域已经建立多年，在长期研究中对剂量进行了优化和深入审查。正常情况下，在透析器上游的体外血液回路中添加柠檬酸盐会通过结合所谓的柠檬酸钙螯合物中的钙离子来降低血液的凝结作用。当血液回流后，这些柠檬酸钙螯合物中的一些会重新输注到患者体内，在那里柠檬酸部分会在肝脏中代谢并再次释放钙。螯合物中的另一部分经由透析膜从体外血液循环中去除并丢弃。

由于该过程使患者流失了大量的钙，因此可以在血液重新输注之前通过人工添加钙来代替。柠檬酸盐添加的速率通常与血液流量相关，以便为与体外血液回路的组件接触的相应体积的血液提供足够的抗凝作用。可以选择钙的添加速率，以便均等补偿经由透析膜的钙流失。因此，它取决于通过透析器的血液流量，但也取决于多个其它参数，例如柠檬酸盐添加的速率以及治疗所特定的性质，例如透析器膜的选择和相应的主要跨膜压力等。

因此，可以通过在CiCa CRRT期间取样来定期监测钙离子的浓度，并且可以相应地调整添加速率。然而，另一方面，也可以利用上述研究的经验，这些经验是使用可供用户使用的标准CiCa剂量方案处理的。为此，可以提供控制抗凝物质的相应添加的控制设备。该控制可以基于例如存储在设备中的上述钙离子浓度、血液流量、透析器膜和跨膜压力变量和/或标准方案中的至少一个或两种以上。

如果将另一体外血液治疗添加到用于急性透析的共同的体外血液回路，则可能会导致CiCa抗凝中的柠檬酸盐和钙剂量的全新边界条件。特别地，长期研究结果中确定的剂量方案不一定要在透析器和血液治疗元件的串联连接中用于进一步的体外治疗，因为没有考虑血液治疗元件对凝血诱导的影响，也没有考虑透析器中已知的钙流失之外的任何钙流失。

本发明的管线路线可选地提供用于在透析器上游的主血液管线的区段中添加用于抗凝的第一医用流体、例如柠檬酸盐的添加端口的布置，然后主血液管线的区段中的全部血液流也将通过透析器。因此，尽管进行了联合治疗，但已知的用于CiCa抗凝的剂量方案仍然可以继续使用，因为仅需要考虑最初通过透析器的凝结。血液治疗元件的组件可以借助于涂层抗凝。

管线路线还可选地提供了用于在血液治疗元件下游的主血液管线中添加用于抗凝的第二医用流体、例如钙的添加端口的布置。

在本发明的另一实施例中——其中第一分支点布置在透析器的上游，因此用于抗凝的第一医用流体的第一添加端口位于第一分支点的下游，用于抗凝的第三医用流体、例如柠檬酸盐的另一添加端口可以布置在第一分支点上游的主血液管线上。当整个体外血液回路中需要时，通过该管线另外添加柠檬酸盐、优选少量柠檬酸盐可以迅速产生增强的抗凝作用。对于少量柠檬酸盐，优选经由第一分支点上游的添加端口进行附加添加，因为柠檬酸盐的最大耐受量在代谢上受到限制，并且需要对通常不涂有抗凝血剂的透析器产生更大的影响。因此，在这种情况下也不必偏离已知的钙剂量算法，即使通过该管线额外添加了少量柠檬酸盐。

用于抗凝的第一和/或第二和/或第三医用流体在每种情况下也可以是肝素或具有抗凝作用的另一种医用流体。

用于输注泵的泵区段可以布置在例如用于钙或柠檬酸盐的上述单个或所有附加端口中，经由所述输注泵，可以将待添加的相应的医用流体从储存器通过添加管线输送到主血液管线。在通过多个添加管线输送相同的医用流体、特别是在柠檬酸盐的情况下的实施例中，还可以使用共同的泵和/或从共同的储存器中输送相同的医用流体。

如上所述，血液治疗设备可以包括用于确定跨膜压力、特别是用于测量透析器与血液治疗元件之间主血液管线中的压力的压力传感器，其中在血液引导设备的一些实施例中，可以布置相应的压力测量区段，以用于经由压力传感器捕获压力。

如上所述，血液治疗设备可以包括用于确定跨膜压力、特别是用于测量第一分支点与透析器之间主血液管线中的压力的另一压力传感器。可以在所引述的点处在血液引导设备中布置相应的压力测量区段，以用于经由压力传感器捕获压力。

还可以提供两个或两个以上压力传感器，用于测量在上述两个点处或附加地在其它点处的压力。这使得能够经由相应的压力值的阈值窗口特别精确地确定跨膜压力以及更好地监测治疗过程。

为了测量跨膜压力，可以在透析液侧布置一个或两个以上压力传感器。因此，透析器的上游和/或下游的压力可以在透析液侧上是可测量的。

为了还能够实现肾脏替代疗法与血液滤过或血液透析滤过过程的联合治疗，血液引导设备还可以可选地在主血液管线上具有一个或两个以上用于稀释液体的添加端口。血液治疗设备侧上的相应的输注泵可以通过这些添加端口将稀释液体、例如置换物溶液或透析溶液输送到主血液管线中。本发明可以可选地包括用于存储稀释液体的一个或两个以上储存器、例如一次性袋。替代性地，血液治疗设备可以被配备成分别制备置换物溶液或透析溶液。为此，血液治疗设备可以包括具有例如脱气设备的水治疗设备和用于连接浓缩物源的浓缩物端口。用于稀释液体的添加端口可以在透析器上游布置在主血液管线上，以进行预稀释。对于后稀释，可以在透析器下游和血液治疗元件上游在主血液管线上布置用于稀释液体的添加端口。本发明的具有透析器和血液治疗元件的联合治疗还有另一种后稀释的可能性。还可以在血液治疗元件下游的主血液管线中布置用于后稀释的稀释液体的添加端口。在血液治疗元件的下游引入通常含有钙的置换物具有以下优点：柠檬酸盐的抗凝作用发生在体外血液回路的尽可能多的部分中。

用户也可以选择性地将置换物管线连接到所引述的用于稀释液体的添加端口中的一个或两个以上。稀释液体也可以从共同的储存器和/或通过共同的输注泵泵送。

在本发明的另一实施例中，透析器可以布置在副管线中，并且用于降低二氧化碳含量的血液治疗元件可以布置在主管线中。因此，同样有可能使流过透析器和血液治疗设备的血液流解耦，并设置显著不同的流率。因此，可以经由血液治疗元件下游的主血液管线中的分支点，由副管线引导具有显著低于主血液管线中的血液的流率的血液流。血液可以通过透析器在副管线中流动，并在传质作用下进行治疗，并经由血液治疗元件上游的分支点加入主血液管线。因此，用于降低血液中二氧化碳含量的治疗元件中的血液的流率是从患者抽取的血液的流率与在副管线中设置的血液流率的总和。

因此，本发明的用于与前述功能单元相互作用的血液引导设备的特征在于：用于流体连接到血液治疗元件的主血液管线，其中，血液治疗元件是根据权利要求8至19中任一个的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备；和用于流体连接到透析器的副血液管线，其中，主血液管线具有用于在一端连接到患者的血液采样通路的血液采样端口和用于在另一端连接到患者的血液返回通路的血液返回端口，其中，副管线(C130)优选在用于降低二氧化碳含量的血液治疗元件下游的第一分支点(C104)处从主血液管线(C101)引出，并优选在用于降低二氧化碳含量的血液治疗元件上游的第二分支点(C105)处再次与主血液管线(C101)重新结合。

此外，根据本实施例，还可以在血液引导设备上布置用于添加用于抗凝的第一和/或第二医用流体的添加端口。因此，可以在透析器上游在副管线(C130)中布置用于抗凝的第一医用流体、例如柠檬酸盐溶液的添加端口。此外，用于抗凝的第二医用流体、例如钙溶液的另一添加端口(C111)可以布置在用于治疗元件的连接点下游的主血液管线中。

以下将基于示例性实施例以及附图来更详细地描述本发明。

附图示出了：

图14示出了本发明的用于治疗血液的布置结构的一个实施例的示意图。

图15示出了具有连接的透析器以及连接的血液治疗元件的本发明的血液引导设备的一个实施例的示意图。

图16a在示意图中示出了本发明的血液引导设备的流程图。

图16b在示意图中示出了图16a中示出的血液引导装置的流程图，其带有其它可选组件。

图17a在流程图的示意图中示出了由泵组件区段表示的泵组件的一个替代性的实施例变体的一个示例。

图17b在流程图的示意图中示出了由泵组件区段表示的泵组件的另一替代性的实施例变体的一个示例。

图17c在流程图的示意图中示出了由泵组件区段表示的泵组件的另一替代性的实施例变体的一个示例。

图17d在流程图的示意图中示出了由泵组件区段表示的泵组件的另一替代性的实施例变体的一个示例。

图18a在示意图中示出了在一个替代性的实施例中的本发明的血液引导设备的流程图。

图18b在示意图中示出了具有其它可选组件的图18a中示出的血液引导设备的流程图。

图19a在示意图中示出了本发明的血液引导设备的另一替代性的实施例的流程图。

图19b在示意图中示出了具有再循环返回端口的一个替代性的布置的图19a所示的血液引导设备的流程图。

图20在示意图中示出了具有其它可选组件的图19a中所示的血液引导设备的流程图。

图21在示意图中示出了血液治疗设备的另一实施例的流程图，其中透析器布置在副管线中。

如图14所示，用于血液治疗的布置结构C1000包括功能单元C10以及血液引导设备C100。图14示出了用于急性透析的透析机器形式的功能单元C10，其配备有设计为盒的血液引导设备C100。血液治疗设备包括控制设备C30以及泵组件C7。图14还示出了血液引导设备C100的主血液管线C101，透析器C102以及成气体交换器形式的血液治疗元件C103连接到主血液管线C101。主血液管线C101可以进一步包括一个或两个以上压力测量区段，在所述压力测量区段处，可以借助于可选地设置在功能单元C10中的压力传感器C17来捕获压力。

根据本发明，血液引导设备C100可以被设计为以血液盒(图15)的形式的医用一次性设备。血液引导设备C100可以包括一个或两个以泵组件区段C107，血液治疗设备C10的泵组件C7可以作用于其上，以便在血液引导设备C100的相应管线区段中输送流体。图15示出了主血液管线C101——其从血液引导设备C100的盒体引出，相继经透析器C102以及成气体交换器形式的血液治疗元件C103，然后引导回到其中可以布置泵组件C107的盒体中。引出第一副管线C106的第一分支点C104可以布置在透析器C102的上游。第一副管线C106与主血液管线C101重新接合的第二分支点C105可以布置在透析器C102的下游和血液治疗元件C103的上游。用于抗凝的第一医用流体、例如柠檬酸盐的添加端口C108可以进一步布置在透析器C102的上游。引出第二副管线C120的再循环分支点C119可以布置在血液治疗元件C103的下游。第二副管线C120通向可以在主血液管线C101中布置在血液治疗元件C103上游和透析器C102下游的再循环返回端口C121。

血液引导设备C100具有主血液管线C101，其中，主血液管线C101具有在一端用于连接到患者的血液采样通路的血液采样端口C127和在另一端用于连接到患者的血液返回通路的血液返回端口C128。如图16a的流程图示意性所示，从患者抽取的血液可以在主血液管线C101中被体外引导到透析器C102和血液治疗元件C103，以进行进一步的体外血液治疗以及重新输注回到患者体内。

透析器C102布置在主血液管线中。通常，所述透析器具有血液腔室和透析液腔室(这里未示出)，其中两个腔室由半透膜隔开，通过所述半透膜，血液可以与在透析液回路中流动的透析溶液渗透性地相互作用。根据本发明，透析器还可以用于透析中的其它常见肾脏替代或肾脏支持治疗，例如血液透析滤过、血液透析、血液灌流、血液滤过、ISO-UF等，特别也可以用于透析液侧不输送透析溶液的治疗方法。

在透析器C102的下游，主血液管线C101穿过血液治疗元件C103，血液治疗元件C103这里配置为气体交换器。它具有血液腔室和气体腔室(这里未示出)，其中两个腔室由半透膜隔开，经由所述半渗透膜，血液可以与气体管线中流动的气体渗透相互作用。

因此，透析器C102和气体交换器C103两者均可以具有大量中空纤维形式的单个膜。在本发明的上下文中，用于血液、透析液或气体的各个腔室由此也可以各自由位于中空纤维内部的大量的单个体积组成，这些体积在纤维的末端彼此流体连接。

主血液管线C101具有在透析器C102的上游的第一分支点C104。第一副管线C106从该第一分支点C104通向主血液管线C101的第二分支点C105。

血液引导设备还包括泵组件区段C107，在所述泵组件区段C107处，血液可以借助于功能单元C10的泵组件C7输送通过主血液管线C101以及通过第一副管线C106。在图16a的示例性实施例中，第一泵组件C7以两个闭塞血液泵的形式实现，其中一个在第一分支点C104上游布置在主血液管线C101中，而第二个在第一分支点C104下游和透析器C102上游布置在主血液管线101中。在本示例性实施例中，第一泵例如以500ml/min泵送，而第二泵仅以200ml/min泵送。因此，在副管线C106中设置300ml/min的流量。在透析器C102处建立200ml/min的血液流量，并且气体交换器C103以500ml/min的速度被流过，因为200ml/min和300ml/min的两个流动组分在第二分支点105处再次重新结合。

如在图16a中进一步可见，用于降低血液的二氧化碳含量的气体交换器C103具有入口端口C103a和出口端口C103b。根据本发明的第一方面的缓冲溶液，特别是由权利要求1至6中的至少一种的特征所定义的缓冲溶液，经由入口端口和出口端口引入到气体交换器的第二界定区域中并从气体交换器的第二界定区域中排出。因此，气体交换器C103在其功能和设计上对应于根据本发明的第一方面的实施方式的用于降低血液中二氧化碳含量的设备，特别地如图3所示，进一步特别地如权利要求8至19中的至少一个所定义的。

如在图16b中示意性地描绘的，血液引导设备可以可选地包括用于医用抗凝液体的添加端口。因此，用于柠檬酸盐溶液的添加端口C108可以布置在第一分支点C104的下游和透析器C102的上游。这也可以被配置为连接到柠檬酸盐储存器C109的柠檬酸盐管线C108。此外，功能单元C10还可以具有被设计成将柠檬酸盐从储存器109经由添加端口C108输送到主血液管线C101中的输注泵C110。用于钙溶液的添加端口C111可以布置在血液治疗元件C103的下游。这也可以被配置为连接到钙储存器C112的钙管线C111。此外，功能单元C10还可以具有被设计成将钙从储存器C112经由添加端口C111输送到主血液管线C101中的另一输注泵C113。

图16b进一步示出了另一可选的柠檬酸盐添加可能性。为此，用于医用抗凝液体的第三添加端口C114在第一分支点C104的上游布置在主血液管线中。添加端口C114也可以被配置为连接到柠檬酸盐储存器C115的柠檬酸盐管线。此外，功能单元C10可以具有被设计成将柠檬酸盐从储存器C115经由添加端口C114输送到主血液管线C101中的另一输注泵C116。替代性地(这里未示出)，第三添加管线C114也可以从第一储存器C109供应。进一步替代性地，如果将由第一输注泵C110产生的压力用于随后分支的第三添加管线中，则也可以省略第三输注泵C116。因此，第三添加管线可以具有相应地调整压力的阀或节流部件。

图17a至图17d分别示意性地示出了血液引导设备C100在第一分支点C104和第二分支点C105周围的区域中的主血液管线C101的区段，在本实施例中，所述区段包含在副管线C106上以及通过透析器C102的主血液管线101的区段的两个流动路径。图17a至图17d示出了用于功能单元C10的泵组件C7的动作的、由泵组件区段C207、C307、C407、C507所表示的泵组件的各种可能的示例性实施方式。

虽然由泵组件区段C107表示的图16a中所示的实施例的泵组件具有在第一分支点C104上游在主血液管线C101中的闭塞血液泵和在透析器C102与第一分支点C104之间在主血液管线C101中的另一闭塞血液泵，但图17a示出了由泵组件区段C207表示的泵组件的变体，所述泵组件区段C207同样具有在第一分支点C104上游在主血液管线C101中的第一血液泵，但副管线C106中具有另一闭塞血液泵的替代性布置。

在图17b和17c中所示的由泵组件区段C307、C407表示的泵组件示例中，在副管线C106中的或相应在透析器C102与第一分支点C104之间在主血液管线C101中的另一血液泵分别被节流元件取代。

图17d示出了由泵组件区段C507表示的第一泵组件的另一示例性实施例，其具有两个闭塞血液泵，其中一个布置在副管线C106中，另一个在主血液管线C101中位于透析器C102与第一分支点C104之间。

根据本发明的所有泵组件都可以在主血液管线C101中产生血液流动，并且还可以在副管线C106上引导具有限定的流率的部分流量，从而使得在第一分支管线C104的上游或第二分支管线C105的下游在主血液管线C101中的总流量与在透析器C102的区域中的总流量之间的比是可调整的。本发明不限于图17a至17d中所示的泵组件C7的实施例。如本领域技术人员认识到的，在现有技术中，还有许多其它的可能性来控制两个管线区段中的流量比。在一些实施例中，泵组件C7可以彼此独立地控制两个管线区段的流量。泵组件C7可包括各种流体组件，包括闭塞泵、非闭塞泵、夹具、阀、节流部件等。泵组件C7的组件可以布置在体外血液回路内的其它点处或在体外血液回路内的其它点处起作用。

如在图18a中基于流程图示意性所示，血液引导设备C100也可以表现出替代性的流动路线。在本示例中，副管线C106从主血液管线C101分支的第一分支点C104布置在血液治疗元件C103的下游。在本示例中，副管线C106再次与主血液管线C101重新结合的第二分支点C105进一步布置在血液治疗元件C103的上游和透析器C102的下游。

如图18b中示意性所示，血液引导设备可以可选地具有用于医用抗凝液体的添加端口。因此，用于柠檬酸盐溶液的添加端口C108可以布置在透析器C102的上游。这也可以被配置为连接到柠檬酸盐储存器C109的柠檬酸盐管线C108。此外，功能单元C10还可以具有设计成将柠檬酸盐从储存器C112经由添加端口C108输送到主血液管线C101中的输注泵C110。用于钙溶液的添加端口C111可以布置在血液治疗元件C103的下游。这也可以被配置为连接到钙储存器C112的钙管线C111。功能单元10还可以具有设计成将钙从储存器C112经由添加端口C111输送到主血液管线C101中的另一输注泵C113。

图19a基于流程图示意性地示出了本发明的血液引导设备的另一替代性的实施例，其中除了图16a的特征之外，这里还提供了第二分支线C120，用于血液通过这里设计为气体交换器的血液治疗元件C103的重复再循环。第二副管线C120在再循环分支点C119处从主血液管线C101引出，并通向再循环返回端口C121。在图19a的示例中，再循环返回端口C121在第二分支点C105上游布置在第一副管线C106中。图19b的示例示出了为此的一种替代性管线路线，并且与图19a所示的不同之处在于，再循环返回端口C121在主血液管线C101中直接设置在透析器C102下游和血液治疗元件C103上游。在图19a和19b的这些实施例中，功能单元C10的泵组件C7可以进一步被配备成在第二副管线C120中产生血液流动。为此，图19a和19b中的功能单元10的泵组件C7——这里由泵组件区段C107表示——具有在第二副管路C120中的另一闭塞泵。此外，功能单元C10的控制设备C30可以被配置成能够操作泵组件C7，使得主血液管线C101的至少一个区段中的血液流率独立于副管线C106、C120中的血液流率中的至少一个。

图20示意性地示出了具有附加的可选组件的图19a的血液引导设备的一个实施例。已经关于图19b的示例性实施例描述的添加端口C108、C111、C114、相应的输注泵C110、C113、C116以及储存器C109、C112、C115也可以设置在具有两个副管线C106、C120的实施例中。

此外，图20还示出了在透析器C102下游以及上游在主血液管线C101中的两个可选的压力测量C117，C118。一方面，在透析器下游以及可选地还在透析器上游的压力有助于确定跨膜压力。这代表了一个重要的参数，例如，它提供了关于透析治疗过程中即将发生的过滤器堵塞的信息。当确定经由第二添加端口C111的钙添加速率时，也可以考虑跨膜压力。另一方面，相应的流动区段中的压力也有助于经由阈值窗口监测治疗。

此外，图20还示出了还允许在肾脏替代疗法侧进行血液滤过和/或血液透析滤过的可选组件。为此，体外血液回路可以包括用于稀释液体的一个或两个以上添加端口C124、C125、C126，可选地也设计为置换物管线，通过所述置换物管线可以借助于另一输注泵123将置换流体从储存器C122添加到主血液管线C101中。因此，置换物管线可以在预稀释C124中连接，然后在透析器C102上游汇入到主血液管线C101中。置换物管线也可以在后稀释中连接。根据本发明的血液回路在后稀释中提供两个可能的连接位置。在第一种选择中，后稀释管线C125可以在透析器C102与血液治疗元件C103之间通向主血液管线C101。在第二种选择中，后稀释管线C126也可以在气体交换器下游通向主血液管线C101。因此，后者的变体C126提供以下优点：通常含有钙的置换物溶液仅降低了体外血液回路的后部分的柠檬酸盐的抗凝作用。

替代性地，用户也可以选择性地将置换物管线连接到所述位置中的一个或两个以上。在预稀释和后稀释的组合中，也可以有选择地为稀释液体选择两个独立输送的输注泵(未显示)。

图21示意性地示出了血液引导设备的一个实施例，其中透析器布置在副管线C130中。副管线C130在用于降低血液中二氧化碳含量的血液治疗元件C103下游的分支点C104处从主血液管线C101分支，并在血液治疗元件C103上游的分支点C105处与主血液管线C101重新结合。在副管线C130中布置有透析器C102以及泵组件区段C107，所述泵组件区段C107与泵组件C7和副管线C130中的可调整血液流动结合地进行调节。此外，用于第一医用抗凝液体、特别是柠檬酸盐溶液的添加端口还位于副血液管线C130中，经由所述添加端口可以借助于输注泵C110将第一医用流体、特别是柠檬酸盐溶液从储存器C109输注到副管线C130的血液流中以进行抗凝。

根据图21的实施例，泵组件区段C107布置在分支点C105和血液治疗元件C103的上游的主血液管线中，利用所述泵组件区段C107可以结合泵组件C7经由血液采样端口127从患者抽取血液，并且可以调节主血液管线中的血液流量。血液引导设备具有位于血液治疗元件C103的下游的用于第二医用抗凝液体C111、特别是钙溶液的添加端口，经由所述添加端口可以将第二医用流体、特别是钙溶液从储存器C112输注到主血液管线的血液流中。此外，主血液管线C130具有血液返回端口，经治疗的血液可以经由所述血液返回端口返回到患者。

此外，血液治疗元件C103包括入口端口C103a和出口端口C103b，根据本发明的第一方面的实施例中的一个的用于降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液可以经由所述入口端口C103a和出口端口C103b流过血液治疗元件C103的第二界定区域(未示出)。

根据图21的血液引导设备具有如下优点：能够将透析器C102和治疗元件C103中待治疗的血液流彼此解耦，这从医学和治疗的观点来看是通过透析和降低二氧化碳含量来联合治疗血液所必需的。在使用图21中示意性示出的血液引导设备对患者进行的一种优选体外血液治疗中，可以在副管线C130和主血液管线C101的各个不同区段中设置和调节各种所需的血液流量。特别地，在血液治疗元件C103的上游的主血液管线C101中可以设置500ml/min的血液流量，而在副管线中可以设置200ml/min的血液流量。主血液管线C101和副管线C130中的血液流量经由分支点C105结合，从而在主血液管线的处于血液治疗元件C103上游的分支点C105与血液治疗元件C103下游的分支点C104之间的区段中建立了700ml/min的血液流量。因此，从治疗的观点来看，血液治疗元件C103以所需的高的血液流量被流过，而从治疗的观点来看，透析器C102以所需的较低的血液流量被流过。通过所引述的主血液管线和副管线中的血液流量的设置，在分支点C104的下游和血液治疗元件C103的下游建立了500ml/min的血液流量。

功能装置C10包括控制设备C30。控制设备C30可以被配置成能够控制和调节治疗方法。根据本发明所涵盖的一种方法，在所有示例性实施例中，泵组件C7可以在透析器C102的区域中在主血液管线C101中产生0至300ml/min之间的血液流量。此外，在血液治疗元件C103的区域中可以产生大于500ml/min的血液流量。在图16a和16b的示例中，在第一分支点C104之前的主血液管线C101中的流率对应于血液治疗元件C103中的流率。可以借助于泵组件C7设置期望的透析器流率。因此，这使得副管线C106中的流率为血液治疗元件C103与透析器中的流率之间的差。

在本发明的所有实施例中，血液治疗元件C103中的流率也可以大于800ml/min、大于1l/min或大于2l/min。根据本发明，所有这些流率和甚至更大的流率都可以在使用血液治疗元件C103的范围内。

在所有实施例中，透析器的流率也可以在100至250ml/min之间的范围内。它也可以在175至225ml/min的范围内，或恰好等于200ml/min。

借助于第一输注泵C110输送到主血液管线C101中的用于抗凝的第一医用流体、例如柠檬酸盐的流率可以由控制设备C30根据透析器流率来调节。

借助于第二输注泵C113输送到主血液管线C101中的用于抗凝的第二医用流体、例如钙的流率可以由控制设备C30根据透析器流率来调节。该调节可以附加考虑其它依赖性，例如，第一医用抗凝流体的流率、第三医用抗凝流体的流率、跨膜压力(TMP)、透析器的类型和/或其它可选地还由用户待选择或提供的参数。

用于抗凝的第三医用流体、例如柠檬酸盐的流率可以通过直接用户选择来控制。它也可以根据血液治疗元件C103中的流率或血液治疗元件103中的流率与透析器中的流率之间的差来调节。

在第四方面，本发明涉及一种用于在体外血液回路中降低血液中二氧化碳含量的治疗系统，其包括

-根据权利要求7-10中的至少一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，

-用于将待治疗的血液流引入到治疗系统中的第一入口，其中，所述第一入口经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第一界定区域处的第一入口端口流体连通，

-用于从血液治疗系统中提取经治疗的血液流的第一出口，其中，所述第一出口经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第一界定区域处的出口端口流体连通，

-用于根据权利要求1至6中的至少一种的特征的缓冲溶液的源，其中，用于缓冲溶液的源经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的入口端口流体连通，

-用于收集用过的缓冲溶液的容器，其中，所述用于收集用过的缓冲溶液的容器经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的出口端口流体连通，或

-再循环设备，其代替用于收集用过的缓冲溶液的容器，其中，所述再循环设备包括将用过的缓冲溶液返回到缓冲溶液的源的流体管线，其特征在于，治疗系统包括平衡装置，借助所述平衡装置，可以平衡从缓冲溶液的源引入的缓冲溶液的量和用过的缓冲溶液的量。

如先前所定义的，在本发明的上下文中，“气体交换器”被理解为根据权利要求8至19中的至少一个的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备。

在一个实施例中，根据第四方面的治疗系统的特征在于，所述平衡装置是重量平衡装置，特别是其特征在于，所述平衡装置包括用于称量从缓冲溶液源中使用的缓冲溶液的量的秤以及所述平衡装置包括用于称量从用于收集用过的缓冲溶液的容器中使用的缓冲溶液的量的秤。

在进一步的实施例中，根据第四方面的治疗系统的特征在于，所述平衡装置是体积平衡装置，其使用平衡室来平衡从缓冲溶液源中使用的缓冲溶液的体积和用过的缓冲溶液的体积，或使用流量计来平衡从缓冲溶液源中提取的缓冲溶液的用过的体积和用过的缓冲溶液的量。

本发明的治疗系统可以与在急性透析中使用的透析机器一起使用。因此，本发明的血液治疗系统提供能够用传统透析机器进行操作的优点。这样的透析机器已经具有已知标准所要求的保护系统，用于检测体外血液回路中的空气和血液损失。例如，本发明的用于体外降低患者血液中二氧化碳的治疗系统和相关联的方法可以与Fresenius MedicalCare Deutschland GmbH公司著名的“multiFiltratPRO”或“multiFiltrate”透析机器结合使用和操作。

本发明的治疗系统利用了一种气体交换器，按照上述定义，所述气体交换器表现出了如权利要求8至19中所定义的用于降低血液中二氧化碳含量的设备的特征。这种气体交换器包括气体渗透膜、特别是气体选择性膜。这样的膜例如在EP 277 801 A2或DE 10034 098 A1中描述。缓冲溶液沿着气体交换器的第二界定区域引导。患者的血液在气体交换器的第一界定区域中被逆流泵送。

本发明的治疗系统与用于透析的治疗系统相比基本没有变化。在机器侧使用的泵可以在10ml/min至600ml/min的泵送速率下操作到治疗有效的程度，以便将缓冲溶液引导通过用于降低血液中二氧化碳的设备或气体交换器的第二界定区域。用作缓冲溶液的是根据本发明的第一方面的缓冲溶液，因此特别是具有根据权利要求1至6中的至少一种的特征的缓冲溶液。

为了防止缓冲溶液经由气体交换器的膜进入患者的血液，本发明的第四方面提供了平衡供入和流出气体交换器的缓冲溶液。供应到气体交换器的缓冲溶液对应于从缓冲溶液的源中抽取的缓冲溶液。从气体交换器排出的缓冲溶液对应于收集在用于收集用过的缓冲溶液的容器中的用过的缓冲溶液。已知的用于急性透析的透析机器具有两个秤，其测量在透析治疗期间供入和流出透析器的透析流体，并相应地调节用于供应和排出透析流体的泵。

本治疗系统的优点在于能够平衡在体外血液治疗期间在气体交换器中引入和使用的缓冲溶液的体积，体外血液治疗借助于用于CO₂的缓冲溶液降低患者血液中二氧化碳含量。特别地，用于治疗的缓冲溶液不得具有任何被禁止进入患者血液循环的生理组分，因为它们可能会导致危害患者健康的情况。特别地，膜缺陷可能会允许缓冲溶液侵入体外血液回路并最终进入患者体内。平衡可以确定能够侵入到体外血液回路中的缓冲溶液的损失。这种平衡还可以借助于平衡室或通过适当布置在治疗系统中的流量计而不是秤来实现。因此，本发明的治疗系统具有安全系统，利用所述安全系统可以确定缓冲溶液是否已经破坏了患者的血液回路。如果本发明的治疗系统的平衡装置相应地确定从气体交换器中排出的用过的缓冲溶液比引入到气体交换器中的缓冲溶液少，则可以通过本发明的治疗系统的电子控制单元触发警报，并且例如停止进一步的体外治疗。

将参考图22解释本发明的治疗系统的进一步细节和实施例。图22中示意性示出的治疗系统不应被理解为确定的实施例。相反，对于本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的第四方面的上下文中，可以通过添加或省略各个特征来从图22的示意图中导出进一步的实施例。

图22在示意图中示出了用于降低血液中二氧化碳含量的本发明的治疗系统(D100)。所描绘的治疗系统由可以布置在透析机器和治疗产品上的组件组成。在某些实施例中，秤D8、D15、闭塞设备D1、D7、血液泄漏检测器D11、光学检测器D5、气泡检测器D6、泵D13、D10、D2和加热设备D12布置在透析机器上。气体交换器10、滴注室D4、用于缓冲溶液的容器D9、用于缓冲溶液的源D14以及流体管线D16至D20可以布置在治疗产品上。根据本发明的治疗系统，机器侧的组件和治疗产品的组件被设计成共同作用于体外降低患者血液中的二氧化碳。

特别地，泵D2、D10和D13被设计成与流体管线D16、D19和D18相互作用，以便实现血液从患者B_in输送到治疗系统中并再输送回到患者B_out以及实现缓冲溶液从缓冲溶液的源D14输送到气体交换器10并从气体交换器10输送到用于收集用过的缓冲溶液的容器D9中。在一个实施例中，流体管线由柔性塑料管组成。这种流体管在透析技术中是已知的。它们的特征在于能够通过施加力而被挤压起来，使得没有流体能够流过柔性塑料管的管腔。这种管的特征还在于，它们具有恢复力，以便在塑料管闭塞之后，流体可以再次流过管腔。这些泵可以被设计为齿轮泵、膜泵或蠕动泵。在一个实施例中，泵D2、D10和D13被设计为蠕动泵。

此外，加热设备D12通过加热流过流体管线D18的缓冲溶液，而与从缓冲溶液源D14引向气体交换器10的流体管线D18相互作用。

此外，用于平衡缓冲溶液的秤D8、D15与缓冲溶液的源D14和用于收集用过的缓冲溶液的容器相互作用，从而缓冲溶液源D14中的缓冲溶液和用于收集缓冲溶液的容器中的缓冲溶液被称量，并可以借助于透析机器(图22中未示出)中的电子控制或处理单元进行平衡。在一个实施例中，缓冲溶液源D14是包含缓冲溶液的流体袋。在另一实施例中，用于收集用过的缓冲溶液的容器同样是流体袋。在本发明的第四方面的上下文中，术语“用过的缓冲溶液”表示已经通过用于降低患者的血液中的二氧化碳的气体交换器的第二界定区域2的缓冲溶液。在气体交换器10的膜3是透气但流体密封的优选实施例中，在每种情况下都可以在流体管线D18和/或流体管线D19中布置体积存储器(图22中未示出)。体积存储器用于补偿由泵D13和D10的潜在的与过程相关的不同供给速率引起的体积差异。所提供的气体交换器10的膜3在治疗系统D100的治疗操作期间没有膜缺陷，缓冲溶液流过的治疗系统的部分的体积是恒定的。

此外，闭塞设备通过闭塞所述流体管线来防止血液流过流体管线，从而与流体管线D16和D17相互作用。因此，当透析机器的电子监测单元在降低患者血液中二氧化碳含量的治疗期间识别出警报并且需要终止或中断治疗以便不危及患者的健康时，这是特别必要的。在一个实施例中，闭塞设备是机器上的机械操作或电磁操作的软管夹，其与被设计为柔性塑料管的流体管线D16和D17相互作用，从而能够阻塞或解除阻塞流体管线D16和D17，特别是对血液的流动而言。

此外，光学检测器D5和气泡检测器D6与流体管线D17相互作用。流体管线D17与检测器D5和D6的相互作用被精心安排成使得检测器D5和D6可以检测经由出口B_out返回到患者的经治疗的血液中的潜在的血液凝块和气泡。透析机器的电子监测单元可以评估检测器D5和D6的信号并触发警报，从而例如启用闭塞设备D1和D7，以便能够停止经由出口B_out向患者施加血液凝块和/或气泡。

此外，血液泄漏检测器D11与流体管线D19相互作用。流体管线D19与血液泄漏检测器的相互作用被精心安排成使得检测器D1可以检测从气体交换器10通过流体管线D19输送到用于收集用过的缓冲溶液的容器D9的缓冲溶液中的血液组分。可以通过透析机器的电子监测单元来监测和评估流体管线D19中的缓冲溶液中血液组分的检测，以便可以在必要时启用闭塞设备D1和D7，并且可以停止治疗。流体管线D19中的血液组分指示出气体交换器D10中有缺陷的膜，因此透析机器可以经由血液泄漏检测器D11信号触发警报。

在一种用于使用根据本发明的治疗系统减少患者血液中二氧化碳的方法中，从患者抽取血液，并经由入口B_in将其引入到治疗系统D100中。从患者抽取的血液经由与流体管线D16相互作用的泵D1输送，以将血液从患者输送到气体交换器的第一界定区域中。经由入口端口4流入到气体交换器10的第一界定区域1中的血液沿着气体交换器的膜3流动，并且与流过气体交换器10的第二界定区域2的缓冲流体形成气体交换关系。包含如本发明的第一方面中所描述的缓冲物质的缓冲溶液补偿了跨膜扩散到第二界定区域中的二氧化碳。减少了二氧化碳的血液在气体交换器10的第一界定区域1处经由出口端口5排出，并经由流体管线D17流入到滴注室D4，以便分离血液中的任何潜在气泡。血液继续通过流体管线D17流到到患者的出口B_out，并经由光学检测器D5和气泡检测器D6检查是否有血液凝块和气泡。

同时，在一种用于使用本发明的治疗系统减少患者血液中二氧化碳的方法中，如本发明的第一方面中所描述的缓冲溶液经由与流体管线D18相互作用的泵D13通过流体管线D18从缓冲溶液的源流入到气体交换器的第二界定区域2中。经由气体交换器10的膜壁3从第一界定区域1中的血液扩散到气体交换器10的第二界定区域2中的二氧化碳被第二界定区域中的缓冲溶液补偿，并且经由出口端口8去除。泵D10有助于将用过的缓冲溶液从气体交换器10的第二界定区域2排放到容器D9或再循环设备。用过的缓冲溶液通过血液泄漏检测器被检查血液组分，并通过透析机器的电子监测单元进行评估。

在一个替代性的实施例中，用过的缓冲溶液可以再循环。这意味着，如果尚未达到用于二氧化碳的缓冲能力，则可以将缓冲溶液返回到源D14。如果用过的缓冲剂已经再循环到源D14，则缓冲溶液可以重复使用。为此目的将缓冲溶液输送回到缓冲溶液源D14的另一泵可以布置在流体管线D20中(图22中未示出)。患者血液中CO₂的减少可以通过相应地调节供给和排出泵D13、D10和流体管线D20中的泵(图21中未示出)来调节。

本发明的治疗系统D100包括平衡装置。根据图22，秤D8和D15是平衡装置的一部分。在使用根据本发明的治疗系统降低患者血液中二氧化碳的方法期间，称量从源14提取的缓冲溶液的量和收集在容器D9中的缓冲溶液的量。比较通过称D8和D15测量的缓冲溶液的量。称量的结果由透析机器的电子监测单元进行评估。如果称量的结果确定在预定顺序的相继称量中，收集到容器D9中的缓冲溶液的量在特定公差范围内少于从源D14抽取的缓冲溶液的量，则可以经由透析机器触发警报。通过这种方式，可以检查在治疗患者时缓冲溶液是否正在进入血液回路。

pH传感器可以在缓冲溶液的流动方向上在气体交换器10的入口端口7之前固定到流体管线D18，并且在缓冲溶液的流动方向上在气体交换器10的出口端口8之后固定到流体管线D19，借助于所述pH传感器，确定流到气体交换器的缓冲溶液和从气体交换器流出的缓冲溶液的pH值(图22中未示出)。这些pH传感器用于监测，并且可以用于调节缓冲溶液的流率。特别地，可以通过测量治疗期间的pH值和缓冲溶液pH值的变化来跟踪和监测患者血液中二氧化碳的减少进程。此外，能够被监测的是，在源D14中提供的缓冲溶液是否仍然具有足够的缓冲能力以实现治疗有效地降低患者血液中二氧化碳的含量。这种对缓冲溶液pH值的监测在先前描述的缓冲溶液再循环中可能特别相关。为了精确的pH测量，可以进一步提供在pH测量区域中测量缓冲溶液的温度的温度传感器。所测量的温度以及所测量的pH值可以通过透析机器的电子监测或评估单元进行处理，以便预先确定进一步的治疗过程。

此外，pH传感器可以在血液的流动方向上在气体交换器10的入口端口4之前布置在流体管线D16中，并且在血液的流动方向上在气体交换器的出口端口之后布置在流体管线D17中(图22中未示出)。此外，用于测量CO₂分压的pCO₂压力传感器也可以布置在那里(图22中未示出)。为了精确的pH测量，可以在pH测量区域内布置温度传感器。pH传感器、温度传感器和pCO₂传感器的测量结果可以通过透析机器的监测或评估单元进行处理，从而用于控制进一步的治疗过程。

图22附图标记列表：

D1用于阻塞/使血液流能够通过流体管线D16到气体交换器10的闭塞设备

D2用于通过流体管线D16将血液输送到气体交换器的泵

10用于降低患者血液中二氧化碳含量的气体交换器

D4用于分离用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线D17中血液中的气泡的滴注室

D5用于检测用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线D17中血液中的血液凝块的光学检测器

D6用于检测用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线D17中血液中的气泡的气泡检测器

D7用于阻塞/使血液流能够通过用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线D17的闭塞设备

D8用于称量用于收集用过的缓冲溶液的容器D9中的用过的缓冲溶液的体积的秤

D9用于收集用过的缓冲溶液的容器

D10用于将缓冲溶液通过流体管线D19从气体交换器输送到用于收集缓冲溶液的容器D9中的泵

D11用于检测气体交换器10中的膜缺陷的血液泄漏检测器

D12用于在缓冲溶液进入气体交换器之前加热流体管线D18中的缓冲溶液的加热设备

D13用于将缓冲溶液输送到气体交换器中的泵

D14用于缓冲溶液的源

D15用于确定从用于缓冲溶液的源D14提取的体积的称

D16用于经由血液入口B_in将血液从患者输送到气体交换器10的第一界定区域1的流体管线

D17用于经由出口B_out将血液从气体交换器10的第一界定区域1输送到患者的流体管线

D18用于将缓冲溶液从用于缓冲溶液的源14输送到气体交换器10的第二界定区域中的流体管线

D19用于将用过的缓冲溶液从气体交换器的第二界定区域输送到用于收集用过的流体的容器中或用于将用过的缓冲溶液输送到用于将用过的缓冲溶液返回到缓冲溶液的源的再循环设备中的流体管线，

D20用于从用于将用过的缓冲溶液返回到缓冲溶液的源的再循环设备输送用过的缓冲溶液的流体管线

D100用于降低体外血液回路中血液的二氧化碳含量的治疗系统

在第五方面，本发明涉及一种用于在体外血液回路中降低血液中二氧化碳含量的本发明治疗系统，其包括

-根据权利要求8-19中的至少一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备，

-用于将待治疗的血液流引入治疗系统(E100)中的第一入口，其中，所述第一入口经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第一界定区域处的第一入口端口流体连通，

-用于从治疗系统中提取经治疗的血液的第一出口，其中，所述第一出口经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第一界定区域处的出口端口流体连通，

-用于用来降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液的源，其中，所述源经由流体管线与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的入口端口流体连通，

-用于收集用过的缓冲溶液的容器，其中，所述用于收集用过的缓冲溶液的容器经由流体管线(E19)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的出口端口流体连通，或

其特征在于，用于降低与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的入口端口流体连通的流体管线中的压力的器件在与用于体外降低的血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域处的入口端口流体连通的流体管线中布置在入口端口之前。

如先前已经定义的，在本发明的上下文中，“气体交换器”被理解为根据权利要求8至19中的至少一个的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备。

当操作上述类型的用于降低血液中CO₂含量的治疗设备时，缓冲溶液沿着气体交换器的气体渗透膜被引导，并经由所述膜与待治疗的血液形成气体交换关系。在治疗期间在气体交换器内血液流过的第一界定区域中的压力高于缓冲溶液流过的第二界定区域中的压力。因此，缓冲溶液的和血液的流动方向优选相反。用于降低血液中二氧化碳含量的可想到的缓冲溶液是能够结合CO₂的缓冲溶液，也包括那些具有非生理成分的缓冲溶液。因此，必须采取安全预防措施，以防止非生理性缓冲溶液经由气体交换器的膜壁进入到血液回路中。特别是如果发生膜缺陷，则存在缓冲溶液会传到体外血液回路的血液侧并被注入到患者体内的风险。

出于安全和医疗治疗的原因，因此有利的是，在治疗系统的输送血液的流体管线中比在输送缓冲溶液的流体管线中存在更高的压力。在有缺陷的膜的情况下，例如当使用中空纤维膜过滤器作为气体交换器时中空纤维膜的纤维破裂时，最明显的是血液从第一界定区域泄漏到气体交换器的第二界定区域中。然后，可以借助于与用于体外降低血液中二氧化碳含量的气体交换器的第二界定区域处的出口端口流体连通的流体管线中的血液泄漏检测器来检测渗入的血液。此外，与输送缓冲溶液的流体管线相比，借助于输送血液的流体管线中更高的压力实现了更高的气体交换速率，从而改进了血液中二氧化碳含量的降低。

为了防止缓冲溶液经由气体交换器的膜进入患者的血液，第五方面提出降低缓冲溶液流过的流体管线中的压力，以便在血液流过的流体管线中实现更高的压力。缓冲溶液流过的流体管线中的压力由布置在与气体交换器的第二界定区域处的入口端口流体连通的流体管线中的用于降低压力的器件来实现。

用于降低压力的器件可以是节流元件，例如单向阀。

根据本发明的第五方面的本治疗系统具有的优点在于，由于布置了用于在用于借助于缓冲溶液降低患者血液中二氧化碳含量的体外血液治疗期间降低压力的器件，因此非生理缓冲溶液不能够侵入到血液回路和患者体内。此外，气体交换器的第一界定区域与第二界定区域之间的压力差增大，从而CO₂气体交换速率增大。

将参考图23解释本发明的治疗系统的进一步细节和实施例。图22中示意性示出的治疗系统不应被理解为确定的实施例。在本发明的本第五方面的上下文中，可以通过添加或省略各个特征来从图23导出进一步的实施例。

图23在示意图中示出了用于降低血液中二氧化碳含量的本发明的治疗系统(E100)。所描绘的治疗系统由相互作用的机器侧组件和治疗产品的组件组成。因此，闭塞设备E1、E7、压力传感器E11a、E11b、E11c和E21、泵E2和E10以及加热设备E12组件可以布置在透析机器上。气体交换器10、滴注室E3、用于收集缓冲溶液的容器E9、用于缓冲溶液的源E14、流体管线E16至E19和压力降低器件E22组件可以布置在治疗产品上。根据本发明的治疗系统，机器的组件和治疗系统的组件被设计成在体外降低患者血液中二氧化碳中在功能上相互作用。

特别地，泵E2和E10被设计成与流体管线E16和E18相互作用，以便实现血液从患者B_in输送到治疗系统中并输送回到患者B_out以及实现缓冲溶液从缓冲溶液的源E14输送到气体交换器10并从气体交换器10输送到用于收集用过的缓冲溶液的容器E9中。在一个实施例中，流体管线由柔性塑料管组成。这种流体管在透析技术中是已知的。它们的特征在于能够通过施加力而被挤压起来，使得没有流体能够流过柔性塑料管的管腔。这种管的特征还在于，它们具有恢复力，以便塑料管的管腔在闭塞之后打开，并且流体可以流过管腔。当使用柔性塑料管时，泵可以设计为蠕动泵。替代性地，也可以使用齿轮泵或膜泵。在一个实施例中，泵E2和E10被设计为蠕动泵。

此外，加热设备E12通过加热流过流体管线E18从缓冲溶液的源E14引导到气体交换器10的缓冲溶液，而与流体管线E18相互作用。加热设备可以包括用作热能源的机器侧热元件。此外，治疗产品可以包括在加热设备的区域中的柔性袋区段，以便由机器提供的热能可以在较大的表面区段上作用于缓冲溶液。

此外，闭塞设备通过闭塞所述流体管线来防止血液流过流体管线E16和E17，从而与流体管线E16和E17相互作用。因此，当透析机器的电子监测单元在用于降低患者血液中二氧化碳含量的治疗期间识别出警报并且需要终止或中断治疗以便不危及患者时，这是特别必要的。在一个实施例中，闭塞设备是在机器侧上的机械操作或电磁操作的软管夹，其与可以被设计为柔性塑料管的流体管线E16和E17相互作用，从而能够阻塞或解除阻塞流体管线E16和E17，特别是对血液的流动而言。

此外，光学检测器和气泡检测器(图23中未示出)可以与流体管线E17相互作用。流体管线E17与所述检测器的相互作用被精心安排成使得检测器可以检测经由出口B_out返回到患者的经治疗的血液中的潜在的血液凝块和气泡。透析机器的电子监测单元可以评估所述的检测器的信号并触发警报，例如启用闭塞设备E1和E7，以便能够停止经由出口B_out向患者施加血液凝块和/或气泡。

此外，血液泄漏检测器(图23中未示出)可以与流体管线E19相互作用。流体管线E19与血液泄漏检测器的相互作用被精心安排成使得血液泄漏检测器可以检测从气体交换器10通过流体管线E19输送到用于收集用过的缓冲溶液的容器E9的缓冲溶液中的血液组分。可以通过透析机器的电子监测单元来监测和评估流体管线D19中的缓冲溶液中血液组分的检测，以便可以在必要时启用闭塞设备E1和E7，并且可以停止治疗。流体管线E19中的血液组分指示出气体交换器10中有缺陷的膜，因此透析机器可以经由血液泄漏检测器信号触发警报。

在一种用于根据第五方面的使用本发明的治疗系统减少患者血液中二氧化碳的方法中，从患者抽取血液，并经由入口B_in将其引入到治疗系统E100中。从患者抽取的血液经由与流体管线E16相互作用的泵E2输送，以将血液从患者输送到气体交换器10的第一界定区域中。经由入口端口4流入气体交换器10的第一界定区域1的血液沿着气体交换器的膜3流动，并且与流过气体交换器10的第二界定区域2的缓冲流体形成气体交换关系。包含如本发明的第一方面所描述的缓冲物质的缓冲溶液补偿了跨膜扩散到第二界定区域中的二氧化碳。减少了二氧化碳的血液在气体交换器10的第一界定区域1处经由出口端口5排出，并经由流体管线E17流入到滴注室E4，以便分离血液中的任何潜在气泡。血液继续通过流体管线E17流到到患者的出口B_out，并在必要时经由光学检测器和/或气泡检测器D6检查是否有血液凝块和气泡。

同时，在一种用于使用本发明的治疗系统减少患者血液中二氧化碳的方法中，如例如在本发明的第一方面中描述的缓冲溶液经由与流体管线E19相互作用的泵E13通过流体管线E18从缓冲溶液的源流入到气体交换器的第二界定区域2中。流体管线E18中的缓冲溶液的压力在其通过用于降低压力的器件时被降低，从而在气体交换器10的第二界定区域2中存在比在血液流过的气体交换器的第一界定区域中更低的流体压力。在一个实施例中，压力降低器件是单向阀。流体管线E18中的压力通过单向阀的开启压力沿缓冲溶液的流向气体交换器的方向降低。在一个替代性的实施例中，用于降低压力的器件也可以被设计为与流体管线E18相互作用的蠕动泵。

此外，与流体管线E21相互作用的压力传感器E21可以布置在压力降低器件E22与在气体交换器10的第二界定区域处的入口端口7之间。在所述压力传感器E21处记录的测量值可以经由透析机器的电子监测和控制单元进行评估。透析机器可以例如基于传感器E21的测得的压力值来调节泵E2或E10的泵输出。压力监测可以有助于将在压力传感器E21处确定的压力与在流体管线E16、E17的区域中的一个或在气体交换器10的第一界定区域1中的血液压力进行比较和设置，使得在流体管线E16和E17中以及在气体交换器的第一界定区域1中的压力高于在压力传感器E21处测得的压力。

特别地，可以在本发明的治疗装置中布置另一压力传感器E11a、E11b和E11c，以便监测和调节治疗设备E100中的所需压力。在一个实施例中，压力传感器E11a在流体管线E16上布置在泵E2与闭塞设备E1之间，以便测量治疗设备的入口区域中的血液压力。在另一实施例中，压力传感器E11b布置在气体交换器10与泵E2之间，以便测量流体管线E16中气体交换器之前的的血液压力。在另一实施例中，压力传感器E11c在流体管线E19上布置在泵E9与气体交换器之间。

经由气体交换器10的膜壁3从第一界定区域1中的血液扩散到气体交换器10的第二界定区域2中的二氧化碳被第二界定区域中的缓冲溶液补偿，并且经由出口端口8去除。因此，用过的缓冲溶液经由泵E10从气体交换器10的第二界定区域2排出到容器E9。用过的缓冲溶液通过血液泄漏检测器被检查血液组分，并通过透析机器的电子监测单元进行评估。

根据本发明的第四方面的一个实施例，本发明的治疗系统E100可以包括平衡装置。因此，可以通过称重或通过流量传感器来确定和平衡从源E14提取的缓冲溶液的量和收集在容器E9中的缓冲溶液的量。

pH传感器可以在缓冲溶液的流动方向上在气体交换器10的入口端口7之前固定到流体管线E18，并且在缓冲溶液的流动方向上在气体交换器10的出口端口8之后固定到流体管线D19(在图23中未示出)，借助于所述pH传感器，确定流到气体交换器的缓冲溶液和从气体交换器流出的缓冲溶液的pH值(图22中未示出)。这些pH传感器用于监测，并且可以用于调节缓冲溶液的流率。特别地，可以通过测量治疗期间的pH值和缓冲溶液pH值的变化来跟踪和监测患者血液中二氧化碳的减少进程。此外，能够被监测的是，在源D14中提供的缓冲溶液是否仍然具有足够的缓冲能力以实现治疗有效地降低患者血液中二氧化碳的含量。为了精确的pH测量，可以进一步提供在pH测量区域中测量缓冲溶液的温度的温度传感器。所测量的温度以及所测量的pH值可以通过透析机器的电子监测或评估单元进行处理，以便预先确定进一步的治疗过程。

此外，pH传感器可以在血液的流动方向上在气体交换器10的入口端口4之前布置在流体管线E16中，并且在血液的流动方向上在在气体交换器的出口端口之后布置在流体管线E17中(图23中未示出)。此外，pCO₂压力传感器也可以布置在那里以测量CO₂分压(图23中未示出)。为了精确的pH测量，可以在pH测量区域内布置温度传感器。pH传感器、温度传感器和pCO₂传感器的测量结果可以通过透析机器的监测/评估单元进行处理，从而用于控制进一步的治疗过程。

降低缓冲溶液源E14相对于气体交换器的高度h可以降低流体管线E18中缓冲溶液的压力水平。理想情况下，缓冲溶液源E14由此位于气体交换器下方(图23中未示出)。

图23附图标记列表：

E1用于阻塞/使血液流能够通过流体管线E16到气体交换器10的闭塞设备

E2用于通过流体管线E16将血液输送到气体交换器的泵

10用于降低患者血液中二氧化碳含量的气体交换器

E3用于分离用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线E17中血液中的气泡的滴注室

E7阻塞/使血液流能够通过用于将经治疗的血液返回到患者的流体管线E17的闭塞设备

E9用于收集用过的缓冲溶液的容器

E10用于将缓冲溶液通过流体管线E19从气体交换器输送到用于收集缓冲溶液E的容器E9中的泵

E12用于在缓冲溶液进入气体交换器10之前加热流体管线E18中的缓冲溶液的加热设备

E14用于缓冲溶液的源

E16用于经由血液入口B_in将血液从患者输送到气体交换器10的第一界定区域1的流体管线

E17用于经由出口B_out将血液从气体交换器10的第一界定区域输送到患者的流体管线

E18用于将缓冲溶液从用于缓冲溶液的源14输送到气体交换器10的第二界定区域2中的流体管线，

E19用于将用过的缓冲溶液从气体交换器10的第二界定区域2输送到用于收集用过的流体的容器中或用于将用过的缓冲溶液输送到用于将用过的缓冲溶液返回到缓冲溶液的源14的再循环设备中的流体管线

E11a用于测量血液入口B_in之后和用于在流体管线E16中输送血液的泵E2之前在流体管线E16中的压力的压力传感器

E11b用于测量气体交换器的第一界定区域1中的气体交换器10的入口端口4之前和用于在流体管线E16中输送血液的泵E2之后在流体管线E16中的压力的压力传感器

E11c用于测量气体交换器10的第二界定区域的入口端口8与用于在流体管线E19中输送缓冲溶液的泵E10之间在流体管线E19中的压力的压力传感器

E21用于测量气体交换器的第二界定区域的入口端口7与用于降低流体管线E18中的压力的器件E22之间在流体管线E18中的压力的压力传感器

E22用于降低流体管线E18中的压力的器件

E100用于降低体外血液回路中血液的二氧化碳含量的治疗系统

Claims (58)

1.缓冲溶液在治疗患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者期间用于降低血液中二氧化碳含量的用途，其中，缓冲溶液是与患者的在体外回路中输送的血液进行气体交换的水溶液，并包含缓冲剂A和缓冲剂B，其中

-缓冲剂A由至少一种在37℃下pK值为7.9±0.2的缓冲物质组成，和

-缓冲剂B由至少一种在37℃下pK值为6.9±0.2的缓冲物质组成，并且其中

-在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2的情况下，溶液的滴定后pH值在8.25至8.35范围内。

2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述缓冲溶液除了包含缓冲剂A和缓冲剂B以外，还包含至少一种缓冲剂C和/或至少一种缓冲剂D，其中

-缓冲剂C和缓冲剂D各自由至少一种缓冲物质组成，

-在37℃下，缓冲剂C和缓冲剂D的缓冲物质的pK值基本上等距离地设置在6.9±0.2与7.9±0.2的pK值之间，其中，缓冲剂C的缓冲物质的pK值在±0.1公差下离下阈值的距离等于缓冲剂D的缓冲物质的pK值离上pK阈值的距离，并且在二氧化碳分压pCO₂＝0.2mmHg±0.2时，溶液的滴定后pH值在8.25至8.35范围内。

3.根据权利要求1或2所述的用途，其特征在于，所述缓冲溶液在40mmHg的pCO₂下具有≥10ml/l/mmHg、优选≥15ml/l/mmHg的有效二氧化碳亲和力，在10mmHg的pCO₂下具有≥20ml/l/mmHg、优选≥25ml/l/mmHg、甚至更优选30ml/l/mmHg的有效二氧化碳亲和力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用途，其特征在于，所述缓冲溶液在40mmHg的pCO₂下具有≥500ml/l的有效二氧化碳运输能力，在10mmHg的pCO₂下具有≥250ml/l的有效二氧化碳运输能力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途，其特征在于，所述缓冲溶液的二氧化碳分压pCO₂为0.2mmHg±0.2。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的用途，其特征在于，所述缓冲溶液包含以下组分：

缓冲剂A TRIS 36.0mmol/l

缓冲剂B Na₂HPO₄ 34.0mmol/l

滴定度 HCl 12.0mmol/l

7.一种用于降低患有肺功能不全或肺功能完全衰竭的患者的血液中二氧化碳含量的缓冲溶液，其中，所述缓冲溶液具有根据权利要求1至6中任一项所述的缓冲溶液的特征。

8.一种用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，其中，所述设备具有用于接收体外血液的第一界定区域(1)和用于接收缓冲溶液的第二界定区域(2)，其中，在接触区中彼此邻接的第一区域(1)和第二区域(2)仅由膜(3)隔开，经由所述膜(3)能够在血液与缓冲溶液之间发生气体交换，并且其中，缓冲溶液具有根据权利要求1至6中任一项使用的缓冲溶液的特征。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述膜包括选自聚丙烯(PP)、聚甲基戊烯(PMP)、聚砜(PSU)和可选的PVP中的至少一种聚合物，或选自上述聚合物中的混合物、特别是聚砜和聚乙烯吡咯烷酮的混合物。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述膜由多个中空纤维形成。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其特征在于，所述膜涂覆有硅树脂，优选地，所述膜是用硅树脂涂覆的中空纤维形成的。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，中空纤维的内表面和/或外表面涂覆有硅树脂。

13.根据权利要求8至12所述的设备(10)，其特征在于，

-用于接收体外血液的第一界定区域(1)具有用于血液的入口端口(4)和出口端口(5)，并且被配置成使得血液能够沿第一流动方向(6)从入口端口(4)流过第一界定区域到出口端口(5)，以及

-用于接收缓冲溶液的第二界定区域(2)具有用于缓冲溶液的入口端口(7)和出口端口(8)，并且被配置成使得缓冲溶液能够沿第二流动方向(9)从入口端口(7)流过第二界定区域到出口端口(8)，

其中，第一区域(1)的第一流动方向(6)和第二区域(2)的第二流动方向(9)定向为彼此相反。

14.根据权利要求8至13中任一项所述的设备(10)，其特征在于，在所述接触区中能够通过所述膜(3)发生气体交换的交换表面达到至少0.3m²、特别是至少0.6m²、特别是至少1m²、优选至少2m²。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的设备(10)，其特征在于，在所述接触区中能够通过所述膜(3)发生气体交换的交换表面达到至多5m²、优选至多3m²。

16.根据权利要求8至15中任一项所述的设备(10)，其特征在于，血液流过所述第一界定区域(1)的流率达到待使用所述设备体外降低血液中二氧化碳含量的患者的心输出量的至多20％按体积计、特别是至多15％按体积计。

17.根据权利要求8至16中任一项所述的设备(10)，其特征在于，血液流过所述第二界定区域(2)的流率达到血液流过第一界定区域(1)的流率的10-100％按体积计、特别是50-100％按体积计。

18.根据权利要求8至17中任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述设备包括用于再生所述缓冲溶液的装置，经由所述用于再生所述缓冲溶液的装置，能够将从血液中提取的二氧化碳再次从所述缓冲溶液中去除。

19.根据权利要求8至18中任一项所述的设备(10)，其特征在于，用于再生所述缓冲溶液的装置包括用于将酸供应到待再生的缓冲溶液的器件。

20.一种用于体外血液治疗的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其中，系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)包括

-用于将待治疗的血液流引入到系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)中的第一入口(B1)，

-至少一个第一血液治疗设备(A、PT)，

-第二治疗设备(D)，

-第三血液治疗设备(G)，以及

-用于从系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)提取经处理的血液流的第一出口(B2)，

其中，第一血液治疗设备(A、PT)是或包括用于去除至少一种外源性和/或至少一种内源性病原体的吸附器设备(A)和/或用于从其它血液组分中分离血浆的血浆分离设备(PT)，

其中，第二血液治疗设备(D)被设计为透析设备(D)，特别是被设计为用于肾脏替代疗法的透析设备(D)，和

其中，第三血液治疗设备(G)是气体交换设备，其被设计为根据权利要求8至19中任一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，特别是被设计为用于从流过气体交换设备(G)的第一界定区域的血液流和流过气体交换设备的第二界定区域的根据权利要求1至6中至少一项所述的特征的缓冲溶液中至少部分地去除CO₂的气体交换设备(G)，以及，

其中，所述三个血液治疗设备(A和/或PT、D、G)在系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)的功能应用状态下相对于待治疗的血液流的血液流动方向顺序串联连接在系统的第一入口(B1)与第一出口(B2)之间，并且待治疗的血液流在体外相继地流过所述三个血液治疗设备。

21.根据权利要求20所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述第一血液治疗设备(A)是或包括被设计用于内毒素吸附、细胞因子吸附和/或免疫吸附的吸附器设备(A)，其中，所述吸附器设备(A)特别被设计成用于去除至少一种药物和/或药用物质和/或至少一种植物毒素和/或至少一种有机毒素和/或至少一种其它有毒物质和/或去除细菌、病毒、真菌和/或其它生物和/或体内的至少一种免疫复合物和/或至少一种免疫球蛋白和/或至少一种炎症反应物质和/或抗体和/或至少一种病原体相关的分子模式和/或至少一种所谓的警报素。

22.根据权利要求20或21所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)包括至少一个第一泵(P1)、特别是被设计为血液泵的泵(P1)，用于输送待治疗的血液流的至少一部分，其中，所述第一泵(P1)优选地在血液流动方向上布置在第一入口(1)与所述三个血液治疗设备(A、PT、D、G)中的第一个之间，并且特别被设计成用于输送待治疗的全部血液流。

23.根据权利要求20至22中任一项所述的系统(B400)，其特征在于，所述系统(B400)包括另一、特别是第二入口(B9)，用于将第一成分添加到血液流中，特别是添加到待治疗的血液流中，其中，该另一入口(B9)优选地沿血液流动方向布置，使得所述成分能够在血液流动方向上在第一泵(P1)之前和/或在所述三个血液治疗设备(A、PT、D、G)中的第一个之前被供应到血液流。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的系统(B400)，其特征在于，所述系统(B400)包括另一、特别是第三入口(B11)，用于将第二成分添加到血液流中，特别是经治疗的血液流中，其中，该另一入口(B11)优选地沿血液流动方向布置，使得所述成分能够在血液流动方向上在透析设备(D)之后、特别是在最后的血液治疗设备(A、PT、D、G)之后被供应到血液流。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的系统(B100、B200、B300、B400、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述吸附器设备(A)和/或所述血浆分离设备(PT)在血液流动方向上布置在所述气体交换设备(G)之前。

26.根据权利要求20至25中任一项所述的系统(B500、B600)，其特征在于，所述吸附器设备(A)和/或所述血浆分离装置(PT)在血液流动方向上布置在所述气体交换设备(G)之后。

27.根据权利要求20至26中任一项所述的系统(B100、B400、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述吸附器设备(A)和/或所述血浆分离设备(PT)在血液流动方向上布置在所述透析设备(D)之前，其中，所述透析设备(D)优选地被设计用于血液透析，并且特别包括透析器。

28.根据权利要求20至27中任一项所述的系统(B200、B500、B600)，其特征在于，所述吸附器设备(A)和/或所述血浆分离设备(PT)在血液流动方向上布置在所述透析设备(D)之后，其中，所述透析设备(D)优选地被设计用于血液滤过，并且特别包括血液滤过器。

29.根据权利要求20至28中任一项所述的系统(B100、B200、B400、B500、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述透析设备(D)在血液流动方向上布置在所述气体交换设备(G)之前。

30.根据权利要求20至29中任一项所述的系统(B300、B600、B700)，其特征在于，所述透析设备(D)在血液流动方向上布置在所述气体交换设备(G)之后，其中，所述透析设备(D)优选地被设计用于血液滤过并且包括血液滤过器。

31.根据权利要求20至30中任一项所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)包括至少一个压力传感器装置，用于确定系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)中在限定点处的血液流的流动压力，其中，至少一个压力传感器装置优选地在血液流动方向上直接布置在血液治疗设备(A、PT、D、G)的至少一个治疗区段之前和/或之后。

32.根据权利要求20至31中任一项所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)包括至少一个气泡检测装置(B14)，用于检测血液流中的气泡。

33.根据权利要求20至32中任一项所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，至少一个血液治疗设备(A、PT、D、G)的治疗区段至少部分地、优选地完全地由可更换的治疗模块、特别是由盒式治疗模块形成。

34.根据权利要求20至33中任一项所述的系统(B700)，其特征在于，所述系统(B700)包括至少一个可切换旁路装置(B13)，用于绕过至少一个血液治疗设备(A、D、G)。

35.根据权利要求20至34中任一项所述的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其特征在于，所述系统(B100、B200、B300、B400、B500、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)的至少一个组件在与待治疗的血液流接触的表面上包括生物相容性且优选功能性的涂层，特别是抗菌、抗凝和/或抗炎涂层。

36.一种用于体外血液治疗的治疗设备，其特征在于，所述治疗设备包括根据权利要求20至35中任一项设计的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，其中，所述系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)的第一、第二和第三血液治疗设备(A、PT、D、G)特别地布置在共同的壳体中和/或由共同的底座容纳。

37.一种用于体外血液治疗的套件，其中，所述套件至少包括以下作为组件：

-至少一个第一血液治疗设备(A、PT)，

-第二血液治疗设备(D)，

-第三血液治疗设备(G)，和

-具有用于引入待治疗的血液流的第一入口(1)和用于经由一个或两个以上管排出经治疗的血液流的第一出口(2)的管组以及

-特别是安装和/或操作手册，

其中，第一血液治疗设备(A、PT)是或包括用于去除至少一种外源性和/或至少一种内源性病原体的吸附器设备(A)和/或用于从其它血液组分中分离血浆的血浆分离设备(PT)，

其中，第二血液治疗设备(D)被设计为透析设备(D)，特别是被设计为用于肾脏替代疗法的透析设备(D)，以及

其中，第三血液治疗设备(G)被设计为根据权利要求8至19中任一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳的设备(A10)，特别是被设计为用于用根据权利要求1至6中至少一项所述的特征的缓冲溶液从流过气体交换设备(G)的血液流中至少部分地去除二氧化碳的气体交换设备(G)，

其特征在于，所述套件的组件可以连接到根据权利要求19至33中任一项所述的用于体外血液治疗的系统(B100、B200、B300、B400、B500、B600、B700、B800、B900、B1000)，特别是根据安装和/或操作手册来连接。

38.一种用于执行体外血液治疗的功能单元(C10)，其中，血液在具有主血液管线(C101)和流体连接到主血液管线(C101)的至少一个副管线(C106、C130)的血液引导设备(C100)中被引导，并且其中，所述主血液管线(C101)包括透析器(C102)以及透析器(C102)下游的血液治疗元件(C103)，或

其中，所述主血液管线(C101)包括血液治疗元件(C103)，并且所述副管线(130)包括透析器，

其中，血液治疗元件(C103)包括根据权利要求8至19中任一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，并且其中，所述功能单元(C10)包括：

控制设备(C30)；以及

泵组件(C7)，其被配置成能够在主血液管线(C101)和所述至少一个副管线(C106)中产生血液流动，

其中，所述控制设备(C30)被配置成能够操作泵组件(C7)，使得透析器(C102)中的第一血液流率与血液治疗元件(C103)中的第二血液流率解耦。

39.根据权利要求38所述的功能单元(C10)，

其中，所述泵组件(C7)被设计成用于在主血液管线(C101)和所述至少一个副管线(C106)中产生相互独立的血液流率。

40.根据权利要求38或39所述的功能单元(C10)，其中，所述体外血液治疗设备(C100)还包括流体连接到所述主血液管线(C101)的第二副管线(C120)。

其中，所述泵组件(C7)还被配备成用于在第二副管线(C120)中产生血液流动，以及

其中，所述控制设备(C30)被配置成用于操作所述泵组件(C7)，使得所述主血液管线(C101)的至少一个区段中的血液流率独立于副血液管线(C106、C120)中的血液流率中的至少一个。

41.根据权利要求38至40中任一项所述的功能单元(C10)，其中，所述功能单元(C10)包括：

输注泵(C110)，用于将医用流体供应到主血液管线(C101)或副管线(130)中，

两个输注泵(C110、C113)，用于将医用流体供应到主血液管线(C101)中，或用于将医用流体供应到主血液管线(C101)和副管线(C130)中，

三个输注泵(C110、C113、C116)，用于将医用流体供应到主血液管线(C101)中，或

四个或四个以上输注泵(C110、C113、116、C123)，用于将医用流体供应到主血液管线(C101)中。

42.根据权利要求41所述的功能单元(C10)，其中，所述控制设备(C30)被配置成能够根据所述透析器(C102)中的血液流率来调节所述输注泵中的至少一个的供给速率，特别是其中，控制设备(C30)被配置成能够根据所述透析器(C102)中的血液流率来调节所述输注泵中的至少两个的每个供给速率。

43.根据权利要求38至42中任一项所述的功能单元(C10)，其中，所述功能单元(C10)包括用于确定主血液管线(C101)中在所述透析器(C102)下游以及所述血液治疗元件(C103)上游的压力的压力传感器(C17)。

44.一种根据权利要求38至43中任一项所述的用于与功能单元(C10)相互作用的血液引导设备(C100)，其包括：

用于流体连接到透析器(C102)以及用于流体连接到透析器(C102)下游的血液治疗元件(C103)的主血液管线(C101)，其中，所述血液治疗元件(C103)是根据权利要求8至19中任一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，其中，所述主血液管线(C101)具有用于在一端连接到患者的血液采样通路的血液采样端口(C127)和用于在另一端连接到患者的血液返回通路的血液返回端口(C128)；以及至少一个副管线(C106)，其在第一分支点(C104)处从主血液管线(C101)引出并在第二分支点(C105)处与主血液管线(C101)重新结合；或

用于流体连接到血液治疗元件(C103)的主血液管线(C101)，其中，所述血液治疗元件(C103)是根据权利要求8至19中任一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，并且血液引导设备(C100)包括用于流体连接到透析器的副血液管线(C130)，其中，主血液管线(C101)具有用于在一端连接到患者的血液采样通路的血液采样端口(C127)和用于在另一端连接到患者的血液返回通路的血液返回端口(C128)，其中，在第一分支点(C104)处从主血液管线(C101)引出的副管线(C130)在第二分支点(C105)处与主血液管线(C101)再次重新结合；

以及一个或两个以上泵组件区段(C107)，其被设计成能作用于血液治疗设备(C10)的泵组件(C7)。

45.根据权利要求44所述的血液引导设备(C100)，其中，所述第一分支点(C104)布置在用于所述透析器(C102)的连接点的上游，和

第二分支点(C105)布置在用于所述透析器(C102)的连接点的下游以及用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的上游；或

其中，所述第一分支点(C104)布置在用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的下游，以及

所述第二分支点(C105)布置在用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的上游以及用于所述透析器(C102)的连接点的下游。

46.根据权利要求44所述的血液引导设备(C100)

包括第二副管线(C120)，所述第二副管线在再循环分支点(C119)处从主血液管线(C101)引出，并通向再循环返回端口(C121)，

其中，所述第一分支点(C104)布置在用于所述透析器(C102)的连接点的上游，和

其中，所述第二分支点(C105)布置在用于所述透析器(C102)的连接点的下游以及用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的上游，和

其中，所述再循环分支点(C119)布置在用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的下游，和

其中，所述主血液管线(C101)中的再循环返回端口(C121)布置在用于所述血液治疗元件(C103)的连接点的上游以及用于所述透析器(C102)的连接点的下游，或

其中，所述第一副管线(C106)中的再循环返回端口(C121)布置在所述第二分支点(C105)的上游。

47.根据权利要求44至46中的一项所述的血液引导设备(C100)，

其中，所述主血液管线(C101)包括：

在用于透析器的连接点(C102)的上游的用于第一医用抗凝液体的添加端口(C108)；和/或

在用于治疗元件(C103)的连接点的下游的用于第二医用抗凝液体的添加端口(C111)；或

其中，所述主血液管线(C101)包括：

在第一分支点(C104)的下游以及用于透析器(C102)的连接点的上游的用于第一医用抗凝液体的添加端口(C108)；和/或

在用于治疗元件(C103)的连接点的下游的用于第二医用抗凝液体的添加端口(C111)；

或

在所述副管线(C130)中在透析器(C102)的上游的用于第一医用抗凝液体的添加端口(C108)，以及

在用于治疗元件(C103)的连接点的下游的用于第二医用抗凝液体的添加端口(C111)；

和/或

在第一分支点(C104)的上游的用于第三医用抗凝液体的添加端口(C114)。

48.根据权利要求44至47中任一项所述的一种实施方式的血液引导设备(C100)，

其中，所述主血液管线(C101)包括在用于透析器(C102)的连接点的下游以及在用于血液治疗元件(C103)的连接点的上游的压力测量区段(C117)，以用于确定所述主血液管线(C101)中的压力。

49.根据权利要求45或48中任一项所述的一种实施方式的血液引导设备(C100)，

其中，所述主血液管线(C101)包括：

在用于透析器(C102)的连接点的上游的用于稀释液体的添加端口(C124)；和/或

在用于透析器(C102)的连接点的下游以及在用于血液治疗元件(C103)的连接点的上游的用于稀释液体的添加端口(C125)；和/或

在用于血液治疗元件(C103)的连接点的下游的用于稀释液体的添加端口(C126)。

50.一种用于血液治疗的布置结构(C1000)，其包括：

根据权利要求38至43中任一项所述的功能单元(C10)；以及

根据权利要求44至49中任一项所述的血液引导设备(C100)。

51.一种用于在体外血液回路中降低血液中二氧化碳含量的治疗系统(D100)，其包括

-根据权利要求8至19中的至少一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，

-用于将待治疗的血液流引入到治疗系统(D100)中的第一入口(B_in)，其中，所述第一入口经由流体管线(D16)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第一界定区域(1)处的第一入口端口(4)流体连通，

-用于从治疗系统(D100)中提取经治疗的血液流的第一出口(B_out)，其中，所述第一出口经由流体管线(D17)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第一界定区域(1)处的出口端口(5)流体连通，

-用于用来降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液的源(D14)，其中，所述源(D14)经由流体管线(D18)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通，

-用于收集用过的缓冲溶液的容器(D9)，其中，所述用于收集用过的缓冲溶液的容器(D9)经由流体管线(D19)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的出口端口(8)流体连通，或

-再循环设备，其代替用于收集用过的缓冲溶液的容器，其中，所述再循环设备包括将所述用过的缓冲溶液返回到所述缓冲溶液的源的流体管线(D20)，

其特征在于，治疗系统包括平衡装置，借助于所述平衡装置，可以平衡从缓冲溶液的源中使用的缓冲溶液的量和用过的缓冲溶液的量。

52.根据权利要求51所述的治疗系统，其特征在于，所述平衡装置是重量平衡装置，尤其，其特征还在于，所述平衡装置包括用于称量所述缓冲溶液源中的缓冲溶液的量的秤(D15)，以及所述平衡装置包括用于称量用于收集用过的缓冲溶液的容器中的用过的缓冲溶液的量的秤(D8)；或

其特征在于，所述平衡装置是体积平衡装置，其使用平衡室来平衡从缓冲溶液源(D14)中使用的缓冲溶液的体积和用过的缓冲溶液的体积，或使用流量计来平衡从用于缓冲溶液的源中提取的缓冲溶液的使用的体积和用过的缓冲溶液的量。

53.一种用于在体外血液回路中降低血液中二氧化碳含量的治疗系统(E100)，其包括

-根据权利要求8至19中的至少一项所述的用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)，

-用于将待治疗的血液流引入到治疗系统(E100)中的第一入口(B_in)，其中，所述第一入口经由流体管线(E16)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第一界定区域(1)处的第一入口端口(4)流体连通，

-用于从治疗系统(E100)提取经治疗的血液流的第一出口(B_out)，其中，所述第一出口经由流体管线(E17)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第一界定区域(1)处的出口端口(5)流体连通，

-用于用来降低血液中二氧化碳含量的缓冲溶液的源(E14)，其中，所述源(E14)经由流体管线(E18)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通，

-用于收集用过的缓冲溶液的容器(E9)，其中，所述用于收集用过的缓冲溶液的容器(E9)经由流体管线(E19)与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的出口端口(8)流体连通，或

其特征在于，用于降低与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通的流体管线(E18)中的压力(E22)的器件在与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通的流体管线(E18)上布置在入口端口(7)之前。

54.根据权利要求53所述的治疗设备，其特征在于，用于降低压力的器件(E22)是在流体管线(E18)中的预定压力下打开的阀，特别地，用于降低压力的器件是单向阀。

55.根据权利要求53或54所述的治疗设备，其特征在于，压力传感器布置在所述入口端口(7)与用于降低与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通的流体管线(E18)中的压力的器件(E22)之间。

56.根据权利要求51至55中任一项所述的治疗系统，其特征在于，pH传感器在与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域(2)处的入口端口(7)流体连通的流体管线(D18、E18)上布置在入口端口(7)之前，以及在与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第二界定区域处的出口端口(8)流体连通的流体管线(D19、E19)上布置在出口端口(8)之后。

57.根据权利要求51至56中的至少一项所述的治疗系统，其特征在于，pH传感器在与用于体外降低血液中二氧化碳含量的设备(10)的第一界定区域(1)处的入口端口(4)流体连通的流体管线(D16、E16)上布置在入口端口(4)之前，以及在与气体交换器的第一界定区域(1)处的出口端口(5)流体连通的流体管线(D17、E17)上布置在出口端口(5)之后。

58.根据权利要求51至57中的至少一项所述的治疗系统，其特征在于，缓冲溶液被设计成根据权利要求1至6中的至少一项所述地用于降低血液中二氧化碳含量。

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