CN111936179A - 血液管组、开环或闭环控制装置、血液治疗设备和用于单针治疗的方法 - Google Patents

血液管组、开环或闭环控制装置、血液治疗设备和用于单针治疗的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于单针治疗的血液管组(1)或体外血液回路，包括：用于将血液从患者血液回路抽取到血液管组(1)中以及用于将血液从血液管组(1)返回到患者血液回路中的患者管线(89)；连接到患者管线(89)的Y型连接器(35)或三通连接器；其中，血液管组(1)不具有血液侧的单针腔室或未连接到血液侧的单针腔室。本发明还涉及一种开环控制或闭环控制装置、一种血液治疗设备、一种用于单针治疗的方法、一种数字存储介质、一种计算机程序产品和一种计算机程序。

Description

血液管组、开环或闭环控制装置、血液治疗设备和用于单针治 疗的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1所述的血液软管组，并且涉及一种根据权利要求4所述的血液治疗设备的控制或调节装置(以下简称：控制装置)。此外，本发明还涉及一种权利要求7所述的血液治疗设备以及一种根据权利要求10所述的用于净化血液的方法。此外，本发明还涉及一种根据权利要求13所述的使用血液软管组的用途，还涉及一种根据权利要求14所述的数字存储介质、一种根据权利要求15所述的计算机程序产品以及一种根据权利要求16所述的计算机程序。
背景技术
现场实践中已知用于血液的体外治疗的设备，利用该设备，血液仅通过一根针(例如所谓的单针透析)就可以经由血管通路从患者抽取进行体外血液治疗，然后返回到患者。
在用于体外血液治疗的单针方法中，它被区分为血液经由例如插管从患者抽取的所谓的动脉阶段与血液经由同一根单个插管返回到患者的血管系统的所谓的静脉阶段或返回阶段。在这两个阶段之间，血液在血液治疗装置、通常是血液过滤器或透析器中被净化。在用于单针治疗的已知设备和方法中，在这些阶段之间，血液进一步存储在缓冲容器中，该缓冲容器布置在体外血液回路中(即在血液侧)，以便允许在两个阶段之间进行切换。
对于单针方法，重要的或指示性的是，仅使用一个插管或一个单腔导管，或者一般来说，仅使用一个血管通路装置，通过该血管通路装置可以交替地输送患者的血液，例如从一个、特别是短的分流器到透析装置，并在净化之后输送回到患者。该方法特别用于紧急情况。
单针治疗的方法在例如DRUKKER、PARSONS和MAHER，第5版，Kluwer AcademicPublishers，Dordrecht，2004，第365页中有更详细的描述。
发明内容
本发明的目的可以是提出另一种用于执行单针治疗的方法。此外，应提出适合于或配置成能够执行根据本发明的方法的、适合于该目的的一种血液软管组、一种控制装置和一种血液治疗设备，以及根据本发明的血液软管组的用途。此外，应提出用于执行所述方法的一种合适的数字存储介质、一种合适的计算机程序产品和一种合适的计算机程序。
本发明的目的通过一种具有权利要求1的特征的血液软管组实现。此外，它还通过一种具有权利要求4的特征的控制装置或调节装置、通过一种具有权利要求7的特征的血液治疗设备和一种具有权利要求10的特征的方法来实现。此外，本发明的目的还通过使用一种具有权利要求13的特征的根据本发明的血液软管组，同样通过一种具有权利要求14的特征的数字存储介质、通过一种具有权利要求15的特征的计算机程序产品以及通过一种具有权利要求16的特征的计算机程序来实现。
在以下所有的陈述中，表述“可能是”或“可能具有”等的使用应分别与“优选地是”或“优选地具有”等同义地理解，并且旨在说明根据本发明的实施例。
每当在本文中提及数字词时，本领域技术人员应将其识别或理解为是对数字下限的指示。除非其导致本领域技术人员明显的矛盾，否则本领域技术人员应将理解例如“一个”包括“至少一个”。作为解释，在对本领域技术人员来说显然在技术上可能的任何情况下，数字词，例如，“一个”可以替代性地表示“精确地一个”也被本发明涵盖。两者均被本发明涵盖，并且在本文中适用于所有使用的数字词。
每当在本文中提及“编程”或“配置”时，还公开了这些术语是可互换的。
在本领域技术人员有疑问的情况下，信息“顶部”和“底部”在本文中应理解为绝对或相对空间信息，其指的是在按预期使用时相应元件的取向。
根据本发明的血液软管组适合于单针治疗。
血液软管组包括患者软管管线，所述患者软管管线被设置或布置用于将血液从患者血液回路抽取并通过其将其引入到患者血液软管中以及用于将血液从血液软管组抽取并将其引导回到患者血液回路中。
根据本发明的血液软管组还包括Y形连接器或三通连接器。连接器连接到患者软管管线。
然而，在这点上，血液软管组不包括设置在血液侧的单针腔室，或者也不连接、特别是不流体连通地连接到任何设置在血液侧的单针腔室。
因此，每当在本文中使用术语“血液侧”时，其均指或指代在血液治疗期间待治疗的血液所期望流经或被体外泵送通过的那些区段，或与之相连的那些区段，例如动脉压力计、光学密度计等。因此，血液软管组将被配属给血液侧(因为血液在使用期间流经它)，而透析液体借以被输送到血液过滤器或透析液被远离血液过滤器输送的管线以及血液治疗设备的其它区段被称为机器侧或液压侧。
每当在本文中提到单针腔室时，这应被理解为用于在通过患者软管管线抽取血液的一个步骤与通过患者软管管线返回血液的随后的步骤之间临时存储血液或全血的存储装置。单针腔室的替代术语是例如“顺应性腔室”。这些术语在本文中可以是可互换的。
每当在本文中提到单针腔室时，这不应被理解为具有主要为半透膜的血液过滤器或透析器。单针腔室和血液过滤器或透析器在本文中应被理解为不同的、单独的部件。
根据本发明的血液软管组可以是体外血液回路。
根据本发明的控制装置被配置或设计用于控制或调节用于通过单针方法治疗血液的血液治疗设备。
所述血液治疗设备包括血液泵，所述血液泵可连接到例如根据本发明的血液软管组，例如如上所述。所述泵被设计用于通过血液软管组输送血液，其中，所述泵可沿抽取方向操作，并且优选地，特别是交替地，也可沿返回方向(例如向后)操作。
待控制的血液治疗设备包括返回泵。返回泵可以是例如血液泵，其例如在相反或逆向的方向输送以便返回血液。替代性地或附加性地，返回泵也可以是或可以包括压缩空气源、液压泵、透析液体泵、置换物泵或任何其它泵。返回泵可选地被布置成在使用血液治疗设备期间沿返回方向朝向血液软管组或血液软管组的区段输送血液。替代性地，返回泵可选地可连接到根据本发明的血液软管组或血液软管组的区段，或与其流体连通，以便用于沿返回方向将血液输送通过血液治疗设备和/或通过血液软管组。
在这点上，控制装置被配置或编程成使用所述血液治疗设备执行一种方法，所述方法包括以下步骤a)和b)，它们重复交替执行：
a)血液泵沿抽取方向操作，血液沿所述抽取方向从患者血液回路抽取并沿着患者软管管线泵送到根据本发明的血液软管组中。因此，在该步骤中，它从患者抽取血液。在该步骤中抽取的血液的体积可以是例如在30ml至100ml之间。
b)返回泵沿返回方向操作。借此或由此，血液从血液软管组中被抽出，并由此沿着患者软管管线被泵送回到患者血液回路中。在该步骤中给回到患者(“回输”)的血液的体积在30ml至100ml之间。所述体积优选应对应于步骤a)中抽取的血液的体积，以便实现平衡的体积或质量平衡。在完成步骤b)之后，可以通过开始另一步骤a)来开始步骤a)和b)的新循环。
在这点上，在步骤a)中的血液抽取与步骤b)中的血液返回之间，血液没有存储在设置于血液侧的单针腔室中。
适合于执行单针血液治疗的根据本发明的血液治疗设备包括可连接到例如根据本发明的血液软管组，例如如上所述。所述泵被设计成通过血液软管组输送血液，其中，所述泵可沿抽取方向操作并且优选地例如交替地也可沿返回方向操作。
血液治疗设备包括返回泵。返回泵可以是例如为返回阶段、例如以相反方向输送的血液泵。替代性地或附加性地，返回泵可以是压缩空气源、液压泵、透析液体泵、置换物泵或任何其它泵。返回泵可选地布置成使得其在使用血液治疗设备期间沿返回方向朝血液软管组或血液软管组的区段输送流体。替代性地，所述返回泵可连接到根据本发明的血液软管组或血液软管组的区段，或者被设计成与之流体连通，以用于或有助于将血液以返回方向输送通过血液软管组。
此外，根据本发明的血液治疗设备包括被配置或编程成能够控制或调节血液治疗设备的控制或调节装置。在这点上，控制装置被配置或编程成能够通过使用所述血液治疗设备来执行所述方法，所述方法包括以下步骤a)和b)，其也可以被称为动脉阶段或静脉阶段，它们交替执行多次：
a)血液泵沿抽取方向操作，血液沿所述抽取方向从患者血液回路抽取并沿着患者软管管线泵送到根据本发明的血液软管组中。因此，在该步骤中，它从患者抽取。在该步骤中抽取的血液的体积可以是例如在30ml至100ml之间。
b)返回泵沿返回方向操作。借此或由此，血液被从血液软管组泵出并沿着患者软管管线泵送回到患者血液回路中。在该步骤中给回到患者(“回输”)的血液的体积在30ml至100ml之间。该体积将对应于步骤a)中抽取的血液体积。新的抽取和返回循环随后可继续进行。
在这点上，在步骤a)中的血液抽取与步骤b)中的血液返回之间，血液没有存储在设置于血液侧的单针腔室中。
根据本发明的用于通过单针法净化血液的方法是使用根据本发明的血液治疗设备执行的，以便通过单针法净化血液。
使用根据本发明的血液软管组用于单针治疗，特别是在本文所述的血液治疗方法的上下文中，血液没有暂时存储在设置于血液侧的单针腔室或顺应性腔室中，即没有存储在作为血液软管组的一部分和/或设置在血液侧的单针腔室或顺应性腔室中。
根据本发明的数字的、特别是非易失性的存储介质、特别是成机器可读的载体的形式，特别是成软盘、CD、DVD或USB条或EPROM的形式，特别是具有电子或光学可读控制信号，其可与可编程计算机系统交互，使得促使实施根据本发明的方法的机器诱发步骤。
根据本发明的计算机程序产品包括易失性或保存在机器可读载体上的程序代码或信号波，用于当计算机程序产品在计算机上运行时促使实施根据本发明的方法的机器诱发步骤。根据本发明，计算机程序产品可以被理解为例如存储在载体上的计算机程序、作为具有计算机程序的综合系统的嵌入式系统(例如，具有计算机程序的电子装置)、计算机实施的计算机程序的网络(例如，客户端-服务器系统、云计算系统等)或在之上加载、运行、保存、执行或开发计算机程序的计算机。
如本文所使用的，术语“机器可读载体”在根据本发明的某些实施例中表示一种包含可由软件和/或硬件解译的数据或信息的载体。载体可以是诸如软盘、CD、DVD、USB条、闪存卡、SD卡等的数据载体。
根据本发明的计算机程序包括用于当计算机程序在计算机上运行时促使实施根据本发明的方法的机器诱发步骤的程序代码。根据本发明，计算机程序可以被理解为例如包括程序的物理的、易于分发的软件产品。
对于根据本发明的数字存储介质，适用促使实施根据本发明的方法的所有、几个或一些机器诱发步骤的根据本发明的计算机程序产品和根据本发明的计算机程序。这特别适用于与本文所述的根据本发明的检测装置和/或血液治疗设备的交互。
根据本发明的实施例可以包括上面或下面提到的一个或多个特征。在这种情况下，除非本领域技术人员认识到特定的组合在技术上是不可能的，否则本文提到的特征可以以任何任意组合的方式为根据本发明的实施例的主题。
每当在本文中提到一个实施例时，它就是根据本发明的一个示例性实施例。
在一些实施例中，血液没有暂时存储在机器侧的单针腔室中或机器侧的顺应性腔室中，即没有存储在作为液压系统的一部分和/或设置在液压侧的单针腔室或顺应性腔室中。
在多个实施例中，所述血液软管组除了将连接到患者的血管回路和/或接入装置的患者软管管线之外不包括另外的患者软管管线，而是总共只包括一个。
在一些实施例中，血液软管组仅包括一个用于在患者软管管线与患者血液回路之间建立通路的接入装置。
接入装置例如可以是针、连接器等，并且优选是单腔的。
在一些实施例中，膜可以具有高的膜渗透性(高通量)。
在多个实施例中，根据本发明的方法包括(如由控制装置执行的方法一样也包括)：可选地还关闭静脉侧设置、即在血液治疗装置(血液过滤器、透析器等)的下游的夹或软管夹，或在上述步骤a)中从患者朝向血液过滤器输送血液期间或之前，血液治疗装置下游的血液流动的不同类型的停止。
此外，使用控制装置通过建立血液腔室与透析液体腔室之间的压力差、例如压力梯度来实现通过血液过滤器的半透膜的体积转移，例如输送的血液的血浆或血液水的转移。这可以通过例如在液压侧使用一个或多个超滤泵的主动超滤和/或以通过容积转换的被动的方式来实现或支持，同时可减少由血液过滤器中血液泵产生的压力增加。
最后，由控制装置执行的方法在多个实施例中包括：静脉软管夹的打开或不同类型的停止的终止或清除。
替代性地或附加性地，所述方法或由控制装置执行的方法包括：将液体从透析液体腔室通过半透膜转移到血液过滤器的血液腔室中。这可以例如通过降低液压侧或透析液体侧(透析侧)的适当压力，同时在上述步骤b)中沿着患者软管管线将血液泵送回到患者血液回路中来实现。
在一些实施例中，代替或附加于通过膜返回流体，例如在该步骤中发生通过血液软管组的置换物添加点、例如经由连接器和例如从置换物源可选地添加置换液体。这可以用于或支持血液的置换和血液返回到患者。因此，在这些实施例中，可以省略或补充步骤b)中通过血液过滤器的膜的体积移位。
在多个实施例中，所述方法包括通过分析压力测量值、特别是动脉和/或静脉压力传感器的压力测量值和/或本文中提到的泵中的至少一个的电机电流消耗来控制和/或监测所述方法。
在一些实施例中，步骤a)结束，对此，例如如果跨膜压力已经达到或超过针对步骤a)的阶段预定的值，则要么停止或减少血液泵的抽取活动，要么(替代性地或附加性地)开始或增加返回泵的返回活动。该值可以高于在血液治疗的其它阶段期间已预先设置为跨膜压力的限值的其它值。如果已经达到/超过针对步骤a)预定的值，则认为已经达到血液过滤器的血液腔室中的血液的最大期望的或允许的血液浓缩。根据本发明的设备可以配置成能够执行或促使实施该性能，正如本文公开的任何其它实施例一样。
在多个实施例中，所述方法包括在步骤a)(例如其结束)与步骤b)(例如其开始)之间插入或包括的阶段，在本文中称为过渡阶段或步骤c)。在该阶段期间，血液泵和可选的返回泵可被停止或明显减慢。在该过渡阶段期间，静脉软管夹可以可选择地关闭。存在于血液腔室中的血液可能被迫保留在血液腔室中。在该过渡阶段期间，透析液体可能流经血液过滤器的透析液体腔室。以这种方式进行冲洗的该时间段可以例如大于1秒、特别是在1至30秒之间。以这种方式进行冲洗的时间可以被限制为(或对应于)预定体积的透析液体流经血液过滤器的透析液体腔室所花费的时间。例如，该体积可以设置为透析液体腔室的容积的1-3倍。
插入或提供这样的过渡阶段可以提高血液净化的效率，因为在该阶段期间，新鲜的透析液体被引导通过由半透膜隔开的被浓缩的血液。在过渡阶段期间利用高浓缩状态借助于过滤导致了尿毒症毒素的血液的扩散限制的增加，从而导致上述效率提高。
在一些实施例中，上述过渡阶段不是严格地插入抽取阶段与返回阶段之间，使得要发生或者抽取阶段、过渡阶段或者返回阶段。尽管在一些实施例中确实是这种情况，但是在其它实施例中，上述阶段中的两个阶段总是重叠的，即抽取阶段与过渡阶段(然后其可能不再称为“过渡阶段”)或过渡阶段与返回阶段。
过渡阶段可以可选择地不再存在，但在整个持续时间内都伴随着抽取流动或返回流动。
过渡阶段可以可选择地不再单独存在，而是在整个持续时间内伴随着抽取流动或返回流动。
因此，在多个实施例中，已经在本文中称为步骤a)的抽取阶段期间，设置在血液治疗设备的液压侧的泵(一个位于血液过滤器的透析液体腔室上游，另一个位于该腔室的下游)可以用于在透析液体腔室中产生较低的压力或负压(相对于血液腔室)，并且可用于同时保持透析液体流过透析液体腔室。以这种方式，过滤和透析，即血液净化都可以在步骤a)中通过对流和扩散执行。
在多个实施例中，控制装置被配置成能根据对血液泵、返回泵和/或阀或诸如静脉软管夹的夹的控制来如上所述地控制或调节前述泵。因此，所述控制装置可被编程或配置成在已完成血浆水跨半透膜的转移之后能够开始透析液体沿着半透膜流动(而不穿过它)，例如因为血液泵停止或静脉管夹打开或已经打开。所述控制装置也可以被配置成一旦要在血液侧开始新鲜的透析液体或置换物或其它用于经由膜输注到患者的液体，就停止透析液体沿着膜的流动。
在多个实施例中，血液治疗设备被设计为血液透析设备、血液滤过设备或血液透析滤过设备、特别是用于慢性肾脏替代疗法或连续肾脏替代疗法(CRRT)的设备。
血液治疗设备可以被设计为用于急性治疗的设备，并且透析液体可以通过例如袋提供。
血液治疗设备可以被设计为用于连续治疗或用于需要永久透析的患者的治疗的设备，并且透析液体可以例如通过治疗设备在线混合产生。
在多个实施例中，血液泵也是返回泵。血液泵可以沿抽取方向和返回方向交替操作。替代性地或附加性地，血液软管组内的流体路径的打开和关闭也可能导致甚至在仅操作一个泵、例如血液泵时血液有时被从患者移除、有时返回到患者。
在多个实施例中，甚至在液压侧都没有提供单针腔室或顺应性腔室。特别地，没有这样的单针腔室或顺应性腔室：其作为振荡体积被提供用于在透析液体腔室与废液泵或超滤泵之间接收并随后分配流体，并且连接到透析液体腔室与废液泵或超滤泵之间的管线、特别是经由分支管线或从所述管线分支出来。
顺应性腔室在这里不应被理解为当内部管线压力增加时，诸如动脉血液管线或静脉血液管线之类的弹性流体管线膨胀超过其标称或静态容积而因此比之前具有更大的容积时存在或产生的容积。尽管这种效果通常也被称为(管线的)“顺应性”，但这种“顺应性”仅描述了已经存在的管线的材料的特性。然而，正如这里使用的这个术语，“顺应性腔室”，不是这种物质特性。“顺应性腔室”更确切地说是这样一种腔室：其可以被识别并且可选地除了缓存地存储流体之外不具有其它功能。它可以与管线流体连通，例如它可以流体地集成在该管线中，它可以经由分支管线连接到该管线。然而，顺应性腔室被可选地设计成可被如此识别和/或不同于向顺应性腔室供给的管线。如果想放弃顺应性腔室，则可以可选地保留向顺应性腔室供给的管线。
在多个实施例中，血液治疗设备包括用于沿朝透析液体腔室的方向输送新鲜的透析液体的输送泵和用于沿远离透析液体腔室的方向输送用过的透析液的废液泵。
在多个实施例中，提供了单针腔室或顺应性腔室。与现有技术不同，它设置在液压侧而不是在血液侧。
根据本发明的一些或全部实施例可以包括前述和/或以下优点中的一个、多个或全部。
在传统的、完全无空气的体外血液软管系统中，不可能在上述.阶段变化(抽取与返回之间的转换)期间暂时存储患者的血液。尽管可以通过可连接或可断开的单针腔室在此类系统中实现单针方法，然而，这需要为满足要求的存储容积的阶段同步地提供一个复杂的设置或过程。因此，血液治疗设备所需的控制比较复杂。此外，所需的血液软管系统可能比例如在双针法中复杂得多，在所述双针法中，血液经由两个血管通路连续抽取或返回。借助于在本文中描述的本发明，可以有利地省略用于阶段同步地提供的存储容积的复杂设置以及复杂的血液软管组。
然而，血液净化可以通过结合扩散和对流物质交换来有利地进行。
由于体外血液软管系统可以保持完全无空气，因此有利地降低了或甚至避免了血液/空气接触以及相关联的凝血风险。血液/空气接触以及血液流动的停滞导致血液软管系统中血栓形成的趋势增加，这需要增加抗凝血剂的使用。因此，本发明提高了患者的治疗安全性。此外，可以有利地节省抗凝血剂和/或减少抗凝血剂的使用。
另一个优点是，除了常规泵，例如血液泵或超滤泵，在体外血液回路中不需要其它致动器。因此，所述方法可以以很少的努力在现有的设备系统中实现。
附图说明
下面参考附图示例性地解释本发明，在附图中，相同的附图标记指代相同或相似的部件。附图包括：
图1示出了第一实施例中的具有体外血液回路的根据本发明的血液治疗设备的简化图示；
图2a示出了在抽取阶段期间使用时根据本发明的血液软管组的示意性结构的示例性图形说明；和
图2b示出了在返回阶段期间根据图2a的本发明的血液软管组的示意性结构的示例性图形说明；以及
图2c以图示示出了在可选的中间或过渡阶段期间根据图2a和2b的本发明的血液软管组的示意性结构的一个示例。
具体实施方式
图1示出了连接到根据本发明的血液软管组或体外血液回路1的根据本发明的血液治疗设备4的一个示例性实施例的简化图示。图1的血液治疗设备4是一种用于治疗需要永久或持续透析的患者的设备。然而，血液治疗设备4并不限于此。
体外血液回路1纯粹示例性地延伸到血液盒2的外部和内部，并且流体连通地将血液盒2连接到治疗设备4。体外血液回路1恰好包括一个接入装置10、例如连接针，或者与接入装置10连接。可以通过布置在体外血液回路1的动脉血液管线8中的动脉软管夹6、另外通过布置在体外血液回路1的静脉血液管线9中的静脉软管夹7来防止流经体外血液回路1或其区段的流体。
体外血液回路1的区段插入到血液治疗设备4的血液泵11中。体外血液回路1可选地包括用于置换液体的添加点13(用于预稀释)和可选地包括用于置换液体的添加点14(用于后稀释)。添加点13和14在本文中被示例性地设计为幻象阀。这种类型的幻象阀在也为本发明申请人的申请WO 2010/121819 A1中描述。对于细节，参考该公开。
可选的动脉空气血液检测器15可选地设置在动脉血液管线8上。
图1还示出了血液治疗设备4的置换物泵17。该置换物泵位于一连接点的下游，在使用之前，血液盒2可以可选地经由其置换物端口18a在该连接点连接到血液治疗设备4的可选的自动置换物连接器18b。在图1的示例中，自动置换物连接器18b可选地包括第一流体引导件3、第二流体引导件5和第三流体引导件，用于冲洗自动置换物连接器18b和用于通过自动置换物连接器18b传导置换物。
具有血液腔室19a和透析液体腔室19b的血液过滤器19布置在体外血液回路1中。血液腔室19a和透析液体腔室19b通过半透膜19c彼此隔开。
血液盒2可选地包括静脉空气分离腔室21。
血液盒2的置换物管线可选地包括止回阀23。
体外血液回路1可选地包括在静脉血液管线9处的静脉空气置换液体血液检测器25。
血液治疗设备4可选地包括压缩空气源26或与其连接。
在图1中还可以看到将透析液体载送到透析液体腔室19b中的透析液体入口管线31a和将透析液带离透析液体腔室19b的透析液出口管线31b。
压力传感器33a可选地在动脉血液管线8中设置在血液泵11的上游。
压力传感器33b可选地在静脉血液管线9中设置在静脉空气分离腔室21的区域中。
压力传感器33c，也称为过滤器前压力传感器，可选地在动脉血液管线8中设置在血液泵11的下游。所述压力传感器33c可以布置在添加点13的上游。
另一压力传感器37可选地在压力源26与血液过滤器19之间设置在透析液体入口管线31a中或透析液体入口管线31a处。
阀V19、V22、V24、V25、V26、V28、V31、V32和V33是可选的，并且设置在血液治疗设备4的液压系统的相应区段中。
阀V24布置在透析液体入口管线31a中或透析液体入口管线31a处。
阀V25布置在透析液出口管线31b中或透析液出口管线31b处。
阀V28布置在透析液出口管线31b中。
阀V31布置在自动置换物连接器18b的第一流体引导件3中或布置在通向所述自动置换物连接器18b的管线中。
阀V32布置在自动置换物连接器18b的第二流体引导件5中或布置在通向所述第二流体引导件5的管线中。
阀V33设置在排出管线45中。
阀V19设置在所有上述阀V24、V25、V28、V31、V32和V33的下游。
进一步示出了超滤泵P03。仅示出了液压平衡腔室40。
提供了用于血液治疗设备4的控制或调节的控制或调节装置28，并且该控制或调节装置28可以与血液治疗设备4的所有上述部件进行信号和/或控制通信。
在现有技术中，在单针治疗期间，体外输送的患者血液通常在其净化之前和之后暂时停放在体外软管系统的顺应性腔室中，以便使交替输送成为可能。在两个交替阶段的第一阶段中，患者血液通过经由血液泵11的一个通路输送到设置在血液路径中或血液侧的顺应性腔室中，其中，净化过程尚未完成或已经完成。在第二阶段中，血液从顺应性腔室(通常通过除血液泵11之外的另外的致动器或泵)被泵送回到患者。顺应性腔室的容积对应于单针行程排量(stroke volume)，通常在25至100毫升之间、偶尔在30至60毫升之间。本发明不需要或没有提供这种在体外软管系统或血液软管组的血液路径中或血液侧提供的常规顺应性腔室。
图1未示出同样根据本发明的可选实施例，通过所述可选实施例，单针腔室或顺应性腔室设置在液压侧而作为液压的一部分或设置在血液治疗设备4的一侧(即不是在血液软管组1中或没有与其物理连接)。这样的单针腔室或顺应性腔室参考图1可设置在血液过滤器19的左侧，无论如何，参考图1的图示设置在半透膜19c的左侧。
图2a示出了在上面以a)指定的根据本发明的方法的第一阶段期间的根据本发明的血液软管组1的示意性结构的示例性图形说明。
参考图2a描述的方法使用透析液体腔室19b的容积以及可能的与之连接的血液治疗设备4的液压系统的管线来接收血液的液体部分，优选地之后将其丢弃在槽、袋或类似物中。连接的管线可以是透析液体入口管线31a和/或透析液出口管线31b。
根据本发明，不是全部血液、而是血浆水通过半透膜19c被泵送到液压系统中并经由液压系统丢弃。这可以作为流出物或滤出液丢弃(例如丢弃到盆或槽中)。在第一阶段中进行的将血浆水转移到液压侧期间(在上面称为步骤a))，血液在血液过滤器19的血液腔室19a中被血液浓缩。血浆水经由血液过滤器19的半透膜19c移位或移动，因为通过血液泵11在关闭静脉软管夹7的情况下朝向血液过滤器19泵送而在血液腔室19a中建立了增加的压力。这种压力高于透析液体腔室19b中、即血液过滤器19的透析液体侧的压力。所产生的液体流或流动由跨膜19c的箭头指示。它们进一步由位于管线31a和31b处的括号中的箭头指示。括号旨在暗示可选地可以有一个或多个流，这些箭头在括号中，但是它不是强制性的。
血液泵11明显地或确定地产生输送作用，以便在接入装置89中和动脉血液管线8中也有朝向血液过滤器19的流动。在这种情况下，静脉软管夹7关闭，这用软管夹7旁边的“X”表示。由于关闭软管夹7，所以没有血液在连接到血液过滤器19下游的静脉血液管线9中流动。
不能通过半透膜19c的微粒成分保留在血液过滤器19的血液侧、即血液腔室19a的一侧，这使得在此产生上述浓缩。
可以看出，在图2a中使用的根据本发明的血液软管组1在血液侧不包括单针腔室。然而，所述血液软管组1连接到血液过滤器19，并用于单针治疗。
在图2a所示的阶段中发生的经由半透膜19c的流体转移、即从血液腔室19a到透析液体腔室19b的转移可以被称为“正超滤”。“正超滤”可能伴随着公认的平衡不足或至少阶段性缺乏平衡。平衡不足例如可能是由于来自液压侧或透析侧(即在图2a中的半透膜19c的右侧)的流体例如经由图1中所示的排出管线45而被丢弃例如在槽/排出系统中。
图2b示出了在根据本发明的方法的第二阶段期间在图2a的图示中示出的根据本发明的血液软管组1。
在第二阶段(上面称为步骤b))中，可选地定量地对应于先前跨过半透膜19c移位的液体体积的一定量的液体被压在半透膜19c之上并压入到血液软管组1中。在步骤b)中移位的液体主要是新鲜的透析液体或置换溶液，其例如来自袋或由血液治疗设备产生。血液过滤器19的血液侧的容积可选地大约为100-150毫升。
通过图2a中描述的条件测量在步骤b)中流动条件被基本上颠倒。
在这种情况下，血液泵11可以被停止。如在图中可选地示出的，如果血液泵11是闭塞泵，则血液泵11在其停用状态下阻止血液返回到动脉血液管线8中。在这种情况下，由于血液泵11的停用状态，血液泵11不会增加血液泵11下游的压力。
代替或附加于血液泵11的可能的闭塞作用，动脉软管夹(在图2a和2b中未示出)可以设置在动脉血液管线8中。在图2b中所示的阶段中，动脉软管夹可以防止血液沿着动脉血液管线8远离血液过滤器19流向患者。动脉软管夹可以是图1中标有附图标记6的那个。它也可以是与动脉软管夹6不同的和/或布置在动脉血液管线8中的另一个位置的软管夹。
图2b中所示的导致流体经由半透膜19c或跨过半透膜19c转移的泵送作用可能是由图2b中未示出的超滤泵P03或透析侧或液压侧的任何其它泵、例如通过透析液体泵引起的。
图2c示例性地示出了在第一阶段与第二阶段之间提供的根据本发明的方法的可选的第三阶段期间的根据本发明的图2a和2b的图示中的血液软管组1。
在第三阶段或过渡阶段(上面称为步骤c))，没有或基本上没有液体体积跨半透膜19c移位。相反，在步骤c)中，例如来自袋或由血液治疗设备产生的液体、通常是新鲜的透析液体或置换溶液沿着半透膜19c通过透析液体腔室19b。
血液泵11可以静止不动。如在附图中可选地示出的那样，如果血液泵11是闭塞泵，则血液泵11在其停用状态下防止血液回流到动脉血液管线8中。
代替或附加于血液泵11的可能的闭塞作用，动脉软管夹(在图2a、2b和2c中未示出)可设置在动脉血液管线8中。在图2c所示的阶段中，它可以防止血液沿远离血液过滤器19朝向患者的方向沿着动脉血液管线8流动。动脉软管夹可以是图1中附图标记6标记的那个。与之不同的是，它可以是不同的夹和/或布置在动脉血液管线8中的其它地方。
所产生的液体流动由沿着膜19c的箭头指示。它们也由管线31a和31b上的箭头指示。
如上所述，血液泵11在该第三阶段(过渡阶段)中没有输送，以便在接入装置89和动脉血液管线8中没有朝血液过滤器19的方向的流动。静脉软管夹7是关闭的，其也由软管夹7旁边的“X”表示。在连接到血液过滤器19下游的静脉血液管线9中，由于软管夹7关闭，也没有血液流动。
在该过渡阶段中，不能克服半透膜19c的微粒成分保留在血液过滤器19的血液侧，即血液腔室19a的一侧。然而，由于血液腔室19a与透析液体腔室19b之间的渗透压因上述尿毒症毒素的血液浓缩而进一步增加，因此，可透过膜的物质的扩散仍会发生。
仅通过跨过半透膜19c的扩散、即从血液腔室19a到透析液体腔室19b中的扩散而在图2c所示的阶段中发生的转移可以被称为“透析”或“血液透析”。
如图2c所示，导致流体沿着但不穿过半透膜19c的流动的泵送作用可以通过图2c中未示出的超滤泵P03或通过透析侧或液压侧的任何其它泵(例如两腔室计量泵，其腔室根据上述阶段交替地保持腔室容积以进行过滤或置换)、例如通过透析液体泵来实施。
图中未示出前述步骤a)与c)或b)与c)的组合。对于这样的组合，图2a和图2c或图2b和图2c中由箭头所示的流动可以相应地一起出现。
以下陈述或阐述解释了根据本发明的方法的更具体的示例性设计或实施例。
根据发明人，血液过滤器19中的血液体积可以被浓缩到33％(f＝0.33)。因此，在血液过滤器的容积VDB例如为120ml的情况下，最大可能行程排量Vs的计算如下：
(1)
Figure BDA0002717112060000161
等式1的证明(类似于几何级数)：
从血液腔室19a移位的体积f*VDB再次优选地通过新鲜的置换溶液返回到血液回路1。随后，将体积f*f*VDB移位并可选地丢弃，然后用新鲜的液体(即尚未与血液接触的液体)再次填充或替换，依此类推：
(2)
Figure BDA0002717112060000162
对上述项的转换：
(3)
Figure BDA0002717112060000163
以及对于行程排量Vs：
(4)
Figure BDA0002717112060000171
详细地，以下两个重复的方法步骤1)和2)是用单针疗法治疗所必需的：
1)患者的血液在静脉软管夹7(图2a)关闭的情况下通过血液泵输送到血液过滤器19中，而在本示例中大约血液体积的33％通过经由或穿过半透膜19c滤掉血浆水以进入液压部分中而在血液过滤器19中浓缩。
滤掉要么通过液压侧提供的主动超滤、例如通过超滤泵P03要么不使用液压侧(透析侧)的泵通过在血液过滤器19的血液腔室19a中由血液泵11产生的压力增加的减小期间的体积置换来进行。
待移位的最大容积Vs(行程排量)与设置在血液侧的血液过滤器19的血液腔室19a的体积VDB的大小和浓缩度f有关，并根据以下公式计算：
(5)
Figure BDA0002717112060000172
血液过滤器19中的血液浓缩导致半透膜19c的渗透性降低，这导致血液腔室19a中的压力增加。这可以通过血液泵11与血液过滤器19之间的压力传感器、例如过滤器前压力传感器33c来测量，或者可以根据血液泵11的电功率消耗来估计。无论在何处测量，所测量的压力都可以用于调节根据本发明的方法，都可以相应地配置根据本发明的设备。附加性地或替代性地，特别是在静脉软管夹7关闭时，也可以在血液过滤器19下游的静脉压力传感器33b处测量压力。
对由蠕动血液泵11产生的压力脉冲(其可以例如通过液压侧的压力传感器37测量)的分析，提供了反馈的另一可能性。随着膜渗透率降低，在液压传感器37处接收到的压力信号减小。
2)在血液腔室19a中达到预定的压力值时，血液泵11停止并且静脉软管夹7打开，而由于液压部分中的过压，体积量经由半透膜19c泵送回到血液软管组1中。
重新获得的体积量沿着静脉血液管线9流回到患者。经由半透膜19c传输的体积可选地被平衡。净化作用一方面是在透析液体流动或透析液流动的存在下通过扩散运输过程、另一方面通过待移位的血浆水的对流运输在血液过滤器19中产生的。
根据等式(1)期望获得的行程排量可与标准单针疗法中的典型体积相当。
在图2b所示的阶段中发生的流体经由半透膜19c的转移，即从透析液体腔室19b到血液腔室19a的转移可以称为“负超滤”。它可以有助于补偿图2a所示的流体失衡的阶段，在一些实施例中，这至少是逐阶段进行，例如通过在液压侧添加置换物。例如由于已经从液压侧或透析侧(即在图2a中的半透膜19c的右边)丢弃的流体所可能导致的流体失衡可以由此进行校正或补偿。
在图2a中所示的阶段中发生的并且在图2b中所示的阶段中得到补偿的流体失衡可以被有意地作为目标并且可选地以其量被预确定。
附图标记列表
1 体外血液回路、血液软管组
2 血液盒
3 自动置换物连接器18b的第一流体引导件
4 血液治疗设备
5 自动置换物连接器18b的第二流体引导件
6 动脉软管夹
7 静脉软管夹
8 动脉血液管线
9 静脉血液管线
10 接入装置
11 血液泵
13 用于置换液体的添加点(预稀释)
14 用于置换液体的添加点(后稀释)
15 动脉空气血液检测器
17 置换物泵
18A 自动置换物端口
18b 自动置换物连接器
19 血液过滤器
19a 血液腔室
19b 透析液体腔室
19c 半透膜
21 静脉空气分离腔室
23 置换物管线的止回阀
25 静脉空气血液检测器或空气置换液体血液检测器
26 压缩空气源
28 控制装置、控制装置和/或调节装置
31a 透析液体入口管线
31b 透析液出口管线
33a、b 压力传感器
33c 过滤器前压力传感器
35 Y形连接器
37 压力传感器
40 液压平衡腔室
45 排出管线
89 患者软管管线
V19 透析液出口管线31b的阀
V22 阀
V24 透析液体入口管线31a的阀
V25 透析液出口管线31b的阀
V26 阀
V28 透析液出口管线31b的阀
V31 自动置换物连接器18b的第一流体引导件3的阀
V32 自动置换物连接器18b的第二流体引导件5的阀
V33 排出管线45的第一阀
P03 超滤泵

Claims (16)

1.一种用于单针治疗的血液软管组(1)或体外血液回路，包括：
-既用于将血液从患者血液回路抽取到血液软管组(1)中而且又用于将血液从血液软管组(1)返回到患者血液回路中的患者软管管线(89)；
-连接到患者软管管线(89)的Y型连接器(35)或三通连接器；
其中，血液软管组(1)在血液路径中或在血液侧不包括单针腔室，也没有连接到设置在血液路径中或在血液侧的任何单针腔室。
2.根据权利要求1所述的血液软管组(1)，其中，所述血液软管组(1)除了所述患者软管管线(89)之外不包括另外的患者软管管线。
3.根据权利要求1或2所述的血液软管组(1)，其中，所述血液软管组(1)还包括：
-恰好一个用于在患者软管管线(89)与患者血液回路之间建立通路的接入装置(10)。
4.一种用于通过单针方法控制或调节用于治疗血液的血液治疗设备(4)的控制装置(28)，其中，待控制或调节的血液治疗设备(4)包括：
-可连接到特别是根据前述权利要求中任一项所述的血液软管组(1)的血液泵(11)，用于通过血液软管组(1)输送血液，其中，所述血液泵(11)能够沿抽取方向操作；
-布置成在使用血液治疗设备(4)期间沿返回方向朝所述血液软管组(1)或血液软管组(1)的区段和/或朝患者输送流体的返回泵；
其中，控制装置(28)被配置成能够通过使用血液治疗设备(4)执行一种方法，所述方法包括以下步骤：
a)沿抽取方向操作血液泵(11)，血液沿所述抽取方向从患者血液回路抽取，并沿着患者软管管线(89)泵送到血液软管组(1)中；以及
b)操作返回泵，使得血液从血液软管组(1)泵出，并沿着患者软管管线(89)泵送回到患者血液回路中；
其中，步骤a)和b)交替执行多次；以及
其中，在步骤a)中的血液抽取与步骤b)中的血液返回之间，血液没有存储在设置于血液路径中或血液侧的单针腔室中。
5.根据权利要求4所述的控制装置(28)，其中，所述方法还包括：
-在步骤a)中将血液从患者向血液过滤器(19)输送期间或之前，关闭静脉软管夹(7)；
-通过在透析液体腔室(19b)与血液腔室(19a)之间建立压力差，使输送的血液的血浆水经由血液过滤器(19)的半透膜(19c)转移；
-打开静脉软管夹(7)；
-通过在液压侧建立合适的压力来将液体从透析液体腔室(19b)经由半透膜(19c)转移到血液过滤器(19)的血液腔室(19a)中，同时在步骤b)中，血液正沿着患者软管管线(89)被泵送回到患者血液回路中。
6.根据权利要求4或5所述的控制装置(28)，其中，所述方法还包括：
-通过或基于对压力测量值的分析，和/或通过或基于至少一个泵的电机电流或电力消耗，控制和/或监测所述方法。
7.一种用于执行单针血液治疗的血液治疗设备(4)，其中，所述血液治疗设备(4)包括：
-可连接到特别是根据权利要求1至3中任一项所述的血液软管组(1)的血液泵(11)，用于通过血液软管组(1)输送血液，其中，所述血液泵(11)能够沿抽取方向操作；
-布置成在使用血液治疗设备(4)期间沿返回方向朝所述血液软管组(1)或所述血液软管组(1)的区段和/或朝患者输送血液的返回泵；
-配置成能够控制或调节血液治疗设备(4)的控制装置(28)；
其中，所述控制装置(28)被编程成通过包含以下步骤的方法执行单针血液治疗：
a)沿抽取方向操作血液泵(11)，血液沿所述抽取方向从患者血液回路抽取并被泵送到血液软管组(1)中；以及
b)操作返回泵，使得血液从血液软管组(1)泵出并泵送回到患者血液回路中；
其中，步骤a)和b)交替执行多次；以及
其中，在步骤a)中的血液抽取与步骤b)中的血液返回之间，血液没有缓存性地存储在设置于血液路径中或血液侧的单针腔室中。
8.根据权利要求7所述的血液治疗设备(4)，其中，所述血液治疗设备(4)被实施为血液透析设备、血液滤过设备或血液透析滤过设备、特别是用于慢性肾脏替代疗法或用于连续肾脏替代疗法(CRRT)的设备。
9.根据权利要求7或8所述的血液治疗设备(4)，其中，所述方法还包括：
-通过分析压力测量值和/或至少一个泵的电机电流消耗来控制和/或监测所述方法。
10.一种使用血液治疗设备(4)通过单针法净化血液的方法，所述血液治疗设备(4)包括：
-连接到特别是根据权利要求1至3中任一项所述的血液软管组(1)的血液泵(11)，用于通过血液软管组(1)输送血液，其中，所述血液泵(11)能够沿抽取方向操作；以及
-布置成在使用血液治疗设备(4)期间沿返回方向朝所述血液软管组(1)或所述血液软管组(1)的区段和/或朝患者输送流体的返回泵；
其中，所述方法包括以下步骤：
a)沿抽取方向操作血液泵(11)，血液沿所述抽取方向从患者血液回路抽取并被泵送到血液软管组(1)中；以及
b)沿返回方向操作返回泵，血液沿所述返回方向从血液软管组(1)泵出并泵送回到患者血液回路中；
其中，步骤a)和b)交替执行多次；以及
其中，在步骤a)中的血液抽取与步骤b)中的血液返回之间，血液没有存储在设置于血液路径中或血液侧的单针腔室中。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
-在步骤a)中将血液从患者向血液过滤器(19)输送期间或之前，
关闭静脉软管夹(7)；
-通过在透析液体腔室(19b)与血液腔室(19a)之间建立压力差，
使输送的血液的血浆水经由血液过滤器(19)的半透膜(19c)转移；
-打开静脉软管夹(7)；
-通过在液压侧建立合适的压力来将液体从透析液体腔室(19b)经由半透膜(19c)转移到血液过滤器(19)的血液腔室(19a)中，同时在步骤b)中，血液正沿着患者软管管线(89)被泵送回到患者血液回路中。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
-通过分析压力测量值和/或通过分析至少一个泵的电机电流消耗来控制和/或监测所述方法。
13.一种将根据权利要求1至3中任一项所述的血液软管组(1)用于单针治疗的用途，其中，血液不为了单针治疗目的而被缓存性地存储在设置于血液侧或血液路径中的单针腔室中。
14.一种具有电子可读控制信号的数字存储介质、特别是成软盘、CD或DVD或EPROM形式，其被配置成能够与可编程计算机系统交互，使得促使实施根据权利要求10至12中任一项所述的根据本发明的方法的机器诱发步骤。
15.一种计算机程序产品，其作为信号波或具有存储在机器可读存储介质上的程序代码，用于当计算机程序产品在计算机上运行时促使实施根据权利要求10至12中任一项所述的根据本发明的方法的机器诱发步骤。
16.一种计算机程序，其具有程序代码，用于当计算机程序在计算机上运行时促使实施根据权利要求10至12中任一项所述的根据本发明的方法的机器诱发步骤。
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