CN112020391B - 用于测试超滤膜完整性的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于血液的体外处理的设备(1)具有供应管线(2)、废物管线(13)和插入在供应管线(2)中的超滤器(19；70)。进气管线连接到超滤器(19；70)的第一腔室(21；72)，并且压力传感器(41)被配置为检测废物管线(13)中的压力。控制器(50)被配置为在液压回路(100)处于旁路配置的情况下执行完整性测试程序，以检测超滤膜是否具有多个或单个纤维断裂。还公开了测试超滤器(19；70)的方法。

Description

用于测试超滤膜完整性的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于测试一个或多个超滤器的半透膜的完整性的设备和方法。本发明可用于测试体外血液处理的设备中的一个或多个超滤器的膜完整性。例如，用于血液透析、或血液滤过或血液透析滤过的设备的液压回路可以包括一个或多个超滤器，该超滤器被配置为去除可能存在于由该设备制备的透析液和/或替换液中的细菌和其他不期望的颗粒。由于超滤器通常用于多种处理，因此需要定期验证超滤器的膜完整性，以确保膜净化液体的能力。
背景技术
在过去，已经使用了各种方法来检查超滤膜的完整性。特别地，近年来使用的测试方法已努力在不需要使设备过度复杂并且尽可能使用已经存在于常规体外血液处理装置中的组件的情况下，在检测膜破裂方面可靠。
例如，EP 1897605 B1涉及一种用于测试超滤膜的完整性的方法和设备，其中，气体经由进料管线被馈送到被测试的超滤器的腔室中。通过使给定量的液体也通过相同的进料管线被馈送，气体处于压力下。然后，对液体流量进行测量以检测通过超滤膜的泄漏。
WO 2012124425 A1涉及一种血液透析设备，其中，控制系统被配置为执行通过以下方式测试超滤膜的完整性的方法：将空气填充到液压回路的一部分，在液压回路的注水部分中产生负压，以及监测由此产生的负压。
特别地，控制系统操作透析泵以在被测试的超滤器的液体侧上产生第一负压，然后停止透析泵并操作超滤泵以产生第二更大的负压。然后，控制系统验证第二更大的负压保持基本稳定。如果这种情况没有发生，则有缺陷的膜被识别。
EP1898973B1涉及一种用于测试过滤器的设备，其旨在避免在连接到超滤器的液压回路中使用高压。特别地，该文献示出了测试超滤器的方法，该方法包括在超滤膜的一侧上产生超压而在其相反侧上产生负压。
尽管过去已经使用了上述方法，但是申请人认为现有技术的状态仍可以被改进。
本发明的目的是提供一种用于测试超滤器的方法和设备，其在不损害测试可靠性的情况下提高了测试速度。
本发明的另一目的是提供一种方法和设备，其适于测试用于体外血液处理的设备(例如，血液透析设备、血液滤过设备或血液透析滤过设备)的超滤器。
本发明的另一目的是得到一种用于测试超滤器的精确且灵敏的方法和设备，该方法和设备能够区分不同类型的超滤膜完整性问题。
发明内容
通过根据所附设备权利要求中的一项或多项的设备，基本上达到了以上目的中的至少一个。
通过根据所附方法权利要求中的一项或多项的方法，基本上达到了上述目的中的至少一个。
本文下面描述了根据本发明的各方面并且能够实现一个或多个以上目的的设备和方法。
第一方面涉及一种体外血液处理设备(1)，包括：
-供应管线(2)，其入口端可连接到处理液源，其出口端可连接到血液处理装置(5)的入口；
-废物管线(13)，其入口端可连接到血液处理装置(5)的出口，其出口端可连接到用过的处理液的排放口(discharge)，其中，该供应管线(2)和该废物管线(13)是液压回路(100)的一部分；
-超滤器(19)，被插入在供应管线(2)中并具有半透膜，该半透膜将超滤器(19)分为第一腔室(21)和第二腔室(22)，该超滤器(19)具有：
o第一端口，将供应管线(2)的第一管道(24)连接到第一腔室(21)，
o第二端口，将第二腔室(22)连接到供应管线(2)的第二管道(26)；
-进气管线(30)，连接到超滤器(19)的第一腔室(21)或供应管线(2)的第一管道(24)；
-至少一个废物泵(34、38)，在废物管线(13)上；
-至少一个压力传感器(41)，被配置为检测以下之一中的压力：
o超滤器(19)的第二腔室(22)，
o供应管线(2)的第二管道(26)，
o废物管线(13)；
-控制器(50)，连接到废物泵(34、38)和至少一个压力传感器(41)，并被配置为执行包括以下步骤的完整性测试程序：
o使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气，
o在用空气填充第一腔室(21)后，通过操作废物泵(34、38)增加超滤器(19)的第二腔室(22)中的负压或在超滤器(19)的第二腔室(22)中产生负压(即，相对于安装设备(1)的环境中存在的大气压使压力更负或相对于安装设备(1)的环境中存在的所述大气压产生负压)，
o在废物泵(34、38)运行的同时，验证至少一个压力传感器(41)感测到的压力是否达到设定的负压阈值(Pt)，
o如果在所述验证步骤期间由至少一个压力传感器(41)感测到的压力在设定的时间间隔(T)内达到所述设定的负压阈值(Pt)，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂。
例如，进气管线可以包括连接到控制器(50)的气阀和气泵中的至少一个；使超滤器的第一腔室进行填充的步骤包括由控制器(50)执行打开气阀的命令和操作气泵的命令中的至少一个。
在根据第一方面的第二方面中，液压回路可根据旁路配置以及根据正常配置而配置，其中在该旁路配置中，供应管线(2)经由绕过血液处理装置(5)并且直接连接供应管线(2)的出口端和废物管线(13)的入口端的旁路管线与废物管线(13)流体连通，在该正常配置中，供应管线(2)的出口端通过血液处理装置(5)与废物管线(13)的入口端连通。
在根据第二方面的第三方面中，控制器(50)被配置为，在液压回路(100)处于旁路配置的情况下，执行所述完整性测试程序。
在根据前述方面中的任一方面的第四方面中，控制器(50)被配置为执行的所述完整性测试程序包括以闭环如下操作废物泵(34、38)：
-在通过至少打开气阀或操作在进气管线(30)上能够操作的气泵来实现的使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间，还基于第一设定负压值(P1)操作废物泵(34、38)，该第一设定负压值是由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的期望设定值，
-在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤之后，一旦第一腔室(21)已经排空了液体并填充了空气，则基于与第一设定值(P1)不同的第二设定负压值(P2)操作废物泵(34、38)，该第二设定负压值(P2)表示由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的第二期望设定值。
在根据第四方面的第五方面中，第二设定负压值(P2)比第一压力值更负。
在根据第四方面或第五方面的第六方面中，在所述验证步骤期间检查的设定的负压阈值(Pt)具有介于所述第一设定压力值(P1)和所述第二设定压力值(P2)之间的负值。
在根据前述三个方面中的任一方面的第七方面中，第一设定压力值(P1)在-150mmHg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择。
在根据前述四个方面中的任一方面的第八方面中，第二设定压力值(P2)在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择。
在根据前述五个方面中的任一方面的第九方面中，第二压力值比第一设定压力值负至少100mmHg。
在根据前述方面中任一方面的第十方面中，体外血液处理设备(1)包括新鲜流体泵，其位于：
-进气管线(30)上，或
-空气注入点和超滤器(19)的第一端口之间的供应管线(2)的第一管道(24)上。
在根据前述方面的第十一方面中，控制器(50)还连接到新鲜流体泵，并且被配置为在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间操作新鲜流体泵。
在根据前述方面的第十二方面中，其中，控制器被配置为相对于新鲜流体泵的操作开始，延迟打开气阀(31)。
根据前述三个方面中任一方面的第十三方面，其中，设备(1)包括安全压力传感器(90)，其位于新鲜流体泵(32)和超滤器(19)的第一腔室之间，其中，控制器(50)被配置为在由压力传感器(41)检测到的压力与由安全压力传感器(90)检测到的压力之间的压力差或压力比超过识别的安全阈值的情况下，停止操作新鲜流体泵(32)。
根据前述方面中的任一方面的第十四方面，其中，完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
-液压隔离超滤器(19)；
-在液压隔离超滤器(19)之后的给定的过渡期结束时，接收由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
-验证是否满足两个稳定性条件：
o在过渡期结束时由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值(Pt2)，以及
o在过渡期结束时由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差(ΔP)，
-如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂。
上述进一步的步骤可以由控制器在前述方面的步骤之后执行。
在根据前述方面的第十五方面中，辅助负压阈值(Pt2)为-350mmHg。
在根据前述两个方面中的任一方面的第十六方面中，设定的压力差(ΔP)为4mmHg/s。
在根据前述三个方面中的任一方面的第十七方面中，压力阈值(Pt)比辅助负压阈值(Pt2)更负。
在根据前述四个方面中的任一方面的第十八方面中，控制器(50)被配置为通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定所述单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
在根据前述方面中的任一方面的第十九方面中，完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
-液压隔离超滤器(19)；
-在紧随液压隔离超滤器(19)的过渡期和/或所述过渡期之后的另外的测试间隔期间，接收由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
-验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述测试间隔的至少一部分，
-如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19)的半透膜具有单纤维断裂。
上述进一步的步骤可以由控制器在前述方面的步骤之后执行。
在根据前述方面的第二十方面中，验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述测试间隔的至少一部分的步骤包括：验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续4秒。
在根据前述两个方面中任一方面的第二十一方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)是所述设定的压力差(ΔP)的分数。
在根据前述三个方面中任一方面的第二十二方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)低于所述设定的压力差(ΔP)的70％。
在根据前述四个方面中任一方面的第二十三方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)低于或等于所述设定的压力差(ΔP)的50％。
在根据前述五个方面中任一方面的第二十四方面中，设备(1)还包括：
-至少一个入口阀(39)，在供应管线(2)上，用于选择性地打开和关闭来自处理液源的液体供应；
-至少一个出口阀(40)，在废物管线(13)上，用于选择性地打开和关闭用过的处理液向排放口的流动；
-冲洗管线(28)，将超滤器(19)的第一腔室(21)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
-至少一个冲洗阀(29)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭超滤器(19)的第一腔室(21)至废物管线(13)。
在根据前述方面的第二十五方面中，液压隔离超滤器(19)的步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
-至少关闭所述入口阀、出口阀、冲洗阀以及可选地，关闭进气阀，
-停止废物泵(34、38)。
在根据前述方面的第二十六方面中，其中，液压隔离超滤器(19)的步骤还包括停止新鲜流体泵(32)。
在根据前述方面中的任一方面的第二十七方面中，该设备还包括辅助超滤器(70)，其被插入在供应管线(2)的第二管道(26)中，并且具有将辅助超滤器(70)划分为相应的第一腔室(72)和相应的第二腔室(73)的半透膜，该辅助超滤器(70)具有：
-第一端口，将供应管线(2)的第二管道(26)的第一部分(26a)连接到辅助超滤器(70)的第一腔室(72)，
-第二端口，将辅助超滤器(70)的第二腔室(73)连接到供应管线(2)的第二管道(26)的第二部分(26b)；
-辅助进气管线(76)，连接到辅助超滤器(70)的第一腔室(72)或供应管线(2)的第二管道(26)的第一部分(26a)；
-辅助气阀或辅助气泵(77)，在进气管线(76)上。
在根据前述方面的第二十八方面中，至少一个压力传感器(41)被配置为检测以下之一中的压力：
o辅助超滤器(70)的第二腔(73)，
o供应管线(2)的第二管道(26)的第二部分(26b)，
o废物管线(13)。
在根据前述两个方面中任一方面的第二十九方面中，控制器(50)被配置为执行包括以下步骤的辅助完整性测试程序：
o通过操作废物泵(34和38)，使辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气；该步骤还可以包括由控制器(50)执行命令打开辅助气阀或操作在进气管线(76)上能够操作的辅助气泵(77)中的至少一个。
o在将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气后，通过继续操作废物泵(34、38)增加辅助超滤器(70)的第二腔室(73)中的负压(使该压力相对于安装该设备的环境中存在的大气压更负)，
o在废物泵(34、38)运行的同时，验证至少一个压力传感器(41)感测到的压力是否达到设定的负压阈值(Pt’)，
o如果在所述验证步骤期间由至少一个压力传感器(41)感测到的压力在辅助设定的时间间隔(T’)内未达到所述设定的负压阈值(Pt’)，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有多纤维断裂。
在根据前述方面的第三十方面中，控制器(50)被配置为在液压回路(即，供应管线(2)和废物管线(13))处于旁路配置的情况下执行辅助完整性测试程序。
在根据前述两个方面中任一方面的第三十一方面中，控制器(50)被配置为执行的所述辅助完整性测试程序包括以闭环如下操作废物泵(34、38)：
-在将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气的所述步骤期间，控制器(50)基于至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的第一设定负压值(P1’)控制废物泵(34、38)的操作，
-在将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填满的所述步骤之后，一旦第一腔室(72)已完全排空液体并填充空气，则控制器(50)基于第二设定负压值(P2’)控制废物泵(34、38)的操作，由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到该第二设定负压值(P2’)，并且其与第一压力值不同。
在根据前述方面的第三十二方面中，设定的负压阈值(Pt’)具有介于所述第一设定压力值(P1’)和所述第二设定压力值(P2’)之间的负值。
在根据前述两个方面中的任一方面的第三十三方面中，第一设定压力值(P1’)在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择。
在根据前述三个方面中的任一方面的第三十四方面中，第二设定压力值(P2’)在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择。
在根据前述四个方面中的任一方面的第35方面中，第二压力值(P2’)比第一设定压力值(P1’)负至少100mmHg。
在根据前述五个方面中的任一方面的第三十六方面中，设定的负压阈值(Pt’)被选择为具有介于第一压力值和第二压力值(P1’、P2’)之间的值。
在根据前述六个方面中的任一方面的第三十七方面中，控制器(50)被配置为检查与时间有关的参数，该参数是以下之一：
-达到第一压力值(P1’)所需的时间，
-废物泵(34、38)的转动频率，
-废物泵(34、38)的泵转动周期，
并将该检测到的与时间有关的参数与相应的参考阈值进行比较，如果对与时间有关的参数的检查未通过，则分配对超滤器(19)的膜(20)中的多纤维断裂问题的识别。
在根据前述九个方面中任一方面的第三十八方面中，辅助完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
-液压隔离辅助超滤器(70)；
-在液压隔离辅助超滤器(70)之后的给定的过渡期结束时，接收由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
-验证是否满足两个稳定性条件：
o在过渡期结束时由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值，以及
o在过渡期结束时由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差(ΔP)，
-如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有多纤维断裂。
在根据前述方面的第三十九方面中，辅助负压阈值是-350mmHg。
在根据前述两个方面中任一方面的第四十方面中，设定的压力差为4mmHg/s。
在根据前述三个方面中的任一方面的第四十一方面中，通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
在根据前述十三方面中的任一方面的第四十二方面中，辅助完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
-液压隔离辅助超滤器(70)；
-在紧随液压隔离辅助超滤器(70)的过渡期之后的另外的测试间隔期间，接收由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
-验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的前10秒中低于另外设定的压力差(Δp2’)(例如，低于2mmHg/s)持续所述另外的测试间隔的至少一部分(例如，持续4秒)，
-如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有单纤维断裂。
在根据前述方面的第四十三方面中，另外设定的压力差(Δp2’)为2mmHg/s。
在根据前述六个方面中的任一方面的第四十四方面中，该设备还包括：
-辅助冲洗管线(86)，将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
-辅助冲洗阀(88)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭辅助超滤器(70)的第一腔室(72)至废物管线(13)；
其中，液压隔离辅助超滤器(70)的步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
-至少关闭所述入口阀(39)、出口阀(40)、辅助冲洗阀(88)，以及可选地，关闭进气阀和辅助进气阀，
-停止废物泵(34和38)，并且在存在新鲜流体泵的情况下还停止新鲜流体泵(32)。
第四十五方面涉及一种测试超滤器(19；70)的超滤膜的完整性的方法，其中，超滤膜将超滤器(19；70)分隔成第一腔室和第二腔室(21，22；72、73)。
第四十六方面涉及一种测试根据第一方面至第四十四方面中任一方面的体外血液处理设备(1)的至少一个超滤器(19；70)的超滤膜的完整性的方法。
在根据前述两个方面中任一方面的第四十七方面中，该方法包括执行以下步骤：
-排空超滤器(19；70)的第一腔室(21；72)的液体，并用空气填充第一腔室(21；72)，
-在第一腔室(21；72)已经填充空气后，继续从超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)抽取液体，
-在从超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)抽取液体的同时，验证超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)中的压力是否达到设定的负压阈值(Pt、Pt’)，
-如果在抽取液体的步骤期间第二腔室(22；73)中的压力在设定的时间间隔内没有达到(即，没有下降到足以达到)所述设定的负压阈值(Pt、Pt’)，则确定超滤器(19；70)的半透膜具有多纤维断裂。
在根据前述三个方面中的任一方面的第四十八方面中，该方法包括以下进一步的步骤：
-液压隔离超滤器(19；70)；
-等待给定的过渡期；
-验证是否满足两个稳定性条件：
o在过渡期结束时，超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)中的压力值低于辅助负压阈值，例如低于-350mmHg，以及
o在过渡期结束时，超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)中的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差，例如低于4mmHg/s，
-如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19；70)的半透膜具有多纤维断裂。
上述进一步的步骤可以在前述方面的步骤之后执行。
在根据前述方面的第四十九方面中，通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
在根据前述五个方面中的任一方面的第五十方面中，该方法包括以下进一步的步骤：
-液压隔离超滤器(19；70)；
-可选地，等待给定的过渡期；
-验证在另外的测试间隔期间，压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差，
-如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19；70)的半透膜具有单纤维断裂。
上述进一步的步骤可以在前述方面47、48、49的步骤之后执行。
在根据前述方面的第五十一方面中，验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dp/dt)是否保持低于另外设定的压力差包括：验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续4秒。
在根据前述五个方面中的任一方面的第五十二方面中，其中，该方法包括检查与时间有关的参数，该参数是以下之一：
-达到第一压力值(P1’)所需的时间，
-废物泵(34、38)的转动频率，
-废物泵(34、38)的泵转动周期，
以及将该检测到的与时间有关的参数与相应的参考阈值进行比较，如果对与时间有关的参数的检查未通过，则分配对超滤器(19)的膜(20)中的多纤维断裂问题的识别。
第五十三方面涉及一种体外血液处理设备(1)，其包括：
-供应管线(2)，其入口端可连接到处理液源，其出口端可连接到血液处理装置(5)的入口；
-废物管线(13)，其入口端可连接到血液处理装置(5)的出口，其出口端可连接到用过的处理液的排放口，其中，该供应管线(2)和该废物管线(13)是液压回路(100)的一部分；
-超滤器(19)，被插入供应管线(2)中并具有半透膜，该半透膜将超滤器(19)分为第一腔室(21)和第二腔室(22)，该超滤器(19)具有：
o第一端口，将供应管线(2)的第一管道(24)连接到第一腔室(21)，
o第二端口，将第二腔室(22)连接到供应管线(2)的第二管道(26)；
-进气管线(30)，连接到超滤器(19)的第一腔室(21)或供应管线(2)的第一管道(24)；
-至少一个废物泵(34、38)，在废物管线(13)上；
-至少一个压力传感器(41)，被配置为检测以下之一中的压力：
o超滤器(19)的第二腔室(22)，
o供应管线(2)的第二管道(26)，
o废物管线(13)；
-控制器(50)，连接到废物泵(34、38)和至少一个压力传感器(41)，并被配置为执行包括以下步骤的完整性测试程序：
o可选地通过至少命令打开气阀或操作位于进气管线(30)上的气泵，用空气填充超滤器(19)的第一腔室(21)，
o通过操作废物泵(34、38)来增加超滤器(19)的第二腔室(22)中的负压(即，使压力相对于安装该设备的环境中存在的大气压更负)或在超滤器(19)的第二腔室(22)中产生负压(相对于所述大气压)，
o液压隔离超滤器(19)，
o从至少一个压力传感器(41)接收压力值，
o在已经液压隔离超滤器(19)之后，确定由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)，
o基于由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实超滤器(19)的半透膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂。
在根据前述第一方面的第五十四方面中，液压回路可根据旁路配置以及根据正常配置而配置，其中在该旁路配置中，供应管线(2)经由绕过血液处理装置(5)的旁路管线与废物管线(13)流体连通，在该正常配置中，供应管线(2)的出口端通过血液处理装置(5)与废物管线(13)的入口端连通。
在根据前述方面的第五十五方面中，控制器(50)被配置为在液压回路(100)处于旁路配置的情况下，执行所述完整性测试程序。
在根据前述三个方面中的任一方面的第五十六方面中，控制器(50)被配置为执行的所述完整性测试程序包括以闭环如下操作废物泵(34、38)：
-在通过至少打开气阀或操作在进气管线(30)上可操作的气泵来实现的使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间，还基于第一设定负压值(P1)操作废物泵(34、38)，该第一设定负压值是由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的期望设定值，
-在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤之后，一旦第一腔室(21)已经排空了液体并填充了空气，则基于与第一设定值(P1)不同的第二设定负压值(P2)操作废物泵(34、38)，该第二设定负压值(P2)表示由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的第二期望设定值。
在根据第五十六方面的第五十七方面中，第二设定压力值(P2)比第一压力值(P1)更负。例如，第一设定压力值(P1)在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择，第二设定压力值(P2)在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择。
在根据前述四个方面中任一方面的第五十八方面中，体外血液处理设备(1)包括新鲜流体泵，其位于：
-进气管线(30)上，或
-在空气注入点和超滤器(19)的第一端口之间的供应管线(2)的第一管道(24)上。
在根据前述方面的第五十九方面中，控制器(50)还连接到新鲜流体泵，并且被配置为在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间操作新鲜流体泵。
在根据前述方面的第六十方面中，其中，控制器被配置为相对于新鲜流体泵的操作开始，延迟打开气阀(31)。
在根据前述三个方面中的任一方面的第六十一方面中，其中，设备(1)包括安全压力传感器(90)，其位于新鲜流体泵(32)和超滤器(19)的第一腔室之间，其中，控制器(50)被配置为在由压力传感器(41)检测到的压力与由安全压力传感器(90)检测到的压力之间的压力差或压力比超过识别的安全阈值的情况下，停止操作新鲜流体泵(32)。
在根据前述九个方面中的任一方面的第六十二方面中，基于由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实超滤器(19)的膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂的步骤包括以下第一子步骤：
-验证是否满足两个稳定性条件：
o可选地在液压隔离之后的过渡期结束时，在由至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值(Pt2)，以及
o可选地在过渡期结束时，由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差(ΔP)，
-如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂。
在根据前述方面的第六十三方面中，辅助负压阈值(Pt2)为-350mmHg。
在根据前述两个方面中任一方面的第六十四方面中，设定的压力差(ΔP)为4mmHg/s。
在根据前述三个方面中的任一方面的第六十五方面中，控制器(50)被配置为通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定所述单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
在根据前述四个方面中的任一方面的第66方面中，基于由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实超滤器(19)的膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂的步骤包括以下第二子步骤：
-验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dp/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述测试间隔的至少一部分，
-如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19)的半透膜具有单纤维断裂。
在根据前述方面的第六十七方面中，控制器被配置为在第一子步骤之后执行第二子步骤。
在根据前述两个方面中任一方面的第六十八方面中，验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述测试间隔的至少一部分骤的步骤包括：验证在另外的测试间隔期间由至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续4秒。
在根据前述三个方面中任一方面的第六十九方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)是所述设定的压力差(ΔP)的分数。
在根据前述四个方面中的任一方面的第七十方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)低于所述设定的压力差(ΔP)的70％
在根据前述五个方面中的任一方面的第71方面中，
所述另外设定的压力差(Δp2)低于或等于所述设定的压力差(ΔP)的50％。
在前述第五十三方面至第七十一方面中任一方面的第七十二方面中，设备(1)还包括：
-至少一个入口阀(39)，在供应管线(2)上，用于选择性地打开和关闭来自处理液源的液体供应；
-至少一个出口阀(40)，在废物管线(13)上，用于选择性地打开和关闭用过的处理液向排放口的流动；
-冲洗管线(28)，将超滤器(19)的第一腔室(21)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
-至少一个冲洗阀(29)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭超滤器(19)的第一腔室(21)至废物管线(13)。
在根据前述方面的第七十三方面中，液压隔离超滤器(19)的步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
-至少关闭所述入口阀、出口阀、冲洗阀以及可选地，进气阀，
-停止废物泵(34、38)。
在根据前述方面的第74方面中，其中，液压隔离超滤器(19)的步骤还包括停止新鲜流体泵(32)。
第七十五方面涉及一种测试超滤器(19；70)的超滤膜的完整性的方法，其中，该超滤膜将超滤器(19；70)分隔成第一腔室和第二腔室(21，22；72、73)。
第七十六方面涉及一种测试来自第一方面至第四十四方面或第五十三至第七十五方面的任一前述方面的体外血液处理设备(1)的至少一个超滤器(19；70)的超滤膜的完整性的方法。
根据前述两个方面中任一方面的第七十七方面，其中，该方法包括执行以下步骤：
-排空超滤器(19；70)的第一腔室(21；72)的液体，并用空气填充第一腔室(21；72)，
-在第一腔室(21；72)已经填充空气后，继续从超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)抽取液体，
-液压隔离超滤器(19；70)；
-可选地，在液压隔离之后等待给定的过渡期，
-接收与超滤器第二腔室中存在的压力有关的压力值，
-确定在已经液压隔离超滤器(19)之后检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)，
-基于所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实(establish)超滤器(19)的半透膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂。
在根据前述方面的第七十八方面中，基于所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实超滤器(19)的膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂的步骤包括以下第一子步骤：
-验证是否满足两个稳定性条件：
o在过渡期结束时，超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)中的压力值低于辅助负压阈值，例如低于-350mmHg，以及
o在过渡期结束时，超滤器(19；70)的第二腔室(22；73)中的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差，例如低于4mmHg/s，
-如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19；70)的半透膜具有多纤维断裂。
在根据前述方面的第七十九方面中，通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
在根据前述三个方面中的任一方面的第八十方面中，基于所述压力值的所述单位时间的变化(dP/dt)，证实超滤器(19)的膜具有单纤维断裂还是多纤维断裂的步骤包括以下第二子步骤：
-验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差，
-如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19；70)的半透膜具有单纤维断裂。
在根据前述方面的第八十一方面中，验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dp/dt)是否保持低于另外设定的压力差包括：验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续至少4秒。
在根据前述方面中的任一方面的第八十二方面中，每个超滤器(其包括辅助超滤器(如果存在的话))具有使用通过成束的相邻且基本共同延伸的中空纤维形成的半透膜的类型。
在根据前述方面的第八十三方面中，形成半透膜的中空纤维被容纳在容器中并将容器内部体积分成两个腔室：两个腔室之一由多个纤维的管状壁内部的体积共同形成，而另一个腔室由纤维的管状壁外部的体积共同形成。
附图说明
在附图中示出了本发明的各方面，这些附图以非限制性示例的方式提供，其中：
图1示出了实现本发明各方面的透析设备的示意性布局；
图2示出了实现本发明各方面的血液透析过滤设备的示意性布局；
图3示出了根据本发明各方面的测试超滤器的超滤膜的完整性的方法的框图；以及
图4示出了根据本发明其他方面的测试辅助超滤器的超滤膜的完整性的方法的框图。
具体实施方式
定义
在本说明书和权利要求书中，采用以下定义：
-检查超滤器(或辅助超滤器)半透膜的完整性意指检查半透膜未呈现与形成半透膜结构的任何纤维相对应的一个或多个断裂，这可能损害半透膜从待过滤的液体中适当地分离不期望的颗粒(例如，污染物、细菌、内毒素)的能力；在超滤器由成束的中空纤维形成的情况下，检查超滤器(或辅助超滤器)半透膜的完整性意指检查形成超滤膜的所有纤维的管壁是完整的，因此所述膜在任何纤维管壁处未呈现一个或多个断裂；
-单纤维断裂是指损害膜完整性并影响超滤膜的单个纤维的断裂；
-多纤维断裂或多纤维断裂问题或多纤维破裂是指多个断裂，即：断裂影响两个或更多个纤维并损害膜完整性。
约定
在本说明书和权利要求书中，采用以下约定：
-术语“下游”和“上游”分别指的是在设备的正常使用过程中，一个组件相对于另一组件关于管线中流体流动方向的下游或上游位置；
-每个压力值代表绝对压力值和在放置设备的环境中大气压的绝对值之差；因此，假设设备处的环境压力的绝对值为760mmHg，则负压值例如，-300mmHg代表了绝对压力值为760-300mmHg＝460mmHg，即，比设备周围环境中存在的压力的绝对值低300mmHg。
详细说明
在图1和图2中示出了可以实现本发明的创新方面的用于体外血液处理的设备1。特别地，图1的设备1是透析设备，图2的设备1是血液透析滤过设备。
图1和图2的设备1包括液压回路100，该液压回路包括供应管线2，该供应管线2具有可连接到处理液源的入口端3。处理液源未被示出，并且可以是例如自来水或来自集中式水制备系统的水。供应管线从入口端3延伸到出口端4，该出口端4可连接到血液处理装置5的入口。例如，在图1的示例中，血液处理装置5包括透析器，而在图2的示例中，血液处理装置5包括滤血器或血液透析滤过器。注意，血液处理装置的具体性质与本发明无关。图1和图2的血液处理装置5具有由半透膜8分隔开的血液腔室6和液体腔室7：供应管线2的出口端4连接到血液处理装置5的液体腔室7的入口。在另一端，血液腔室6连接到体外血液回路9，该体外血液回路包括一端连接到血液腔室6的入口的抽血管线11和一端连接到血液腔室6的出口血液返回管线10。血液泵12可在体外血液回路9上操作，以将血液从患者泵送入抽血管线，通过血液腔室进入血液返回管线，然后返回到患者。图1和图2的设备1的液压回路100还包括废物管线13，该废物管线13具有入口端14和出口端15，该入口端14连接到血液处理装置7的液体腔室7的出口，该出口端15连接到用过的处理液的排放口(discharge)。如图1和图2所示，供应管线2和废物管线13可根据正常配置来配置，其中供应管线2的出口端4连接到液体腔室7并与废物管线13的入口端14流体连通。供应管线2和废物管线13还可根据旁路配置来配置，其中供应管线经由旁路管线16(参见图1和图2中的虚线16)与废物管线流体连通，该旁路管线16绕开血液处理装置5并且将供应管线的出口端与废物管线的入口端连接。例如，由于适当的阀17和18或回路100中可能存在的其他阀，可以实现从正常配置到旁路配置的切换。如图1和图2所示，设备1包括超滤器19，该超滤器19被插入在供应管线2中，并具有相应的半透膜20，该半透膜20将该超滤器划分为第一腔室21和第二腔室22；超滤器19用于多种处理并定期更换：可以对超滤器19进行以下所述的完整性测试，以确保在每次新处理开始之前过滤器膜的完整性。超滤器19还具有第一端口23，该第一端口23将供应管线2的第一管道24连接到第一腔室21：基本上，第一管道24从入口端3延伸至超滤器19的第一端口23；超滤器19还具有第二端口25，该第二端口25将第二腔室22连接到供应管线的第二管道26，该第二管道26从第二端口25延伸到供应管线的出口端4。超滤器19还可以具有第三端口27，该第三端口将第一腔室21连接到冲洗管线28，该冲洗管线28可连接到废物管线13：在图1和图2的示例中，冲洗管线28至少具有阀29，该阀29用于选择性地打开和关闭冲洗管线，从而选择性地形成或停止第一腔室21与废物管线13之间的流体连通。
设备1还包括进气管线30：图1和图2的示例的进气管线在空气注入点33处连接到供应管线2的第一管道24，并具有气阀31，该气阀31可以选择性地打开或关闭以分别允许或防止空气进入供应管线2并接近(toward)超滤器19；注意，代替或除了气阀31之外，可以使用闭塞气泵，以便选择性地控制空气进入进气管线30中。可替代地，进气管线30可以直接连接到超滤器19的第一腔室21。如图1和图2所示，设备1还包括在供应管线2上的新鲜流体泵32和在废物管线13上的废物泵34。在所示的示例中，新鲜流体泵32位于供应管线2的第一管道24上，在空气注入点33的下游和超滤器19的上游。请注意，在所示示例中，三通阀35可以位于另外的旁路管线36的端部，该旁路管线36连接废物管线13和供应管线2：具体地，三通阀35位于新鲜流体泵32和超滤器19之间，而另外的旁路管线36在三通阀35和废物线13中的连接点37之间延伸，该连接点37在废物泵34和废物管线的出口端15之间。
还应注意，设备1可以包括辅助废物泵38，该辅助废物泵38可在废物管线13上操作并且位于废物泵34与废物管线的出口端15之间。另外，通用进水阀39可以在供应管线2的入口端3处，该通用进水阀39是可操作的以选择性地打开和关闭新鲜液体(淡水(freshwater))进入供应管线2，通用废物出口阀40可以在废物管线13的出口端处，该通用废物出口阀40是可操作的以选择性地打开和关闭对从废物管线13排出的废液的排放。
图1和图2的设备1还包括如下所述的一个或多个压力传感器。更详细地，至少一个压力传感器41被配置为直接或间接地检测超滤器的第二腔室中的压力。为此，压力传感器41可以直接连接到超滤器19的第二腔室22，或者其可以位于供应管线的第二管道26上或位于与在入口端14和废物泵34之间延伸的废物管线的管道对应的废物管线上。如图1和图2所示，该设备可包括辅助废物泵38，在这种情况下，辅助压力传感器42位于废物泵34与辅助废物泵38之间的废物线上。
再次参考图1和图2，该设备可以包括可选的进水超滤器43，该进水超滤器43在紧接进水阀39下游的供应线上是可操作的：此外，进水超滤器43可以定期更换，并且在本文描述的示例中，不对其进行任何完整性测试程序。
最后，图1和图2的设备包括控制器50。控制器50连接到上述阀、泵和压力传感器，并且被配置为控制设备1的操作。详细地，控制器50连接到气阀31、废物泵34、废物泵38(如果存在的话)、压力传感器41和辅助压力传感器42(如果存在的话)。控制器50可以连接到用户界面51，并且被配置为接收来自操作者的输入，然后基于操作者的输入执行体外血液处理：本公开未提供关于控制器在进行血液处理时的作用的更多细节，因为这与本发明无关。
安全压力传感器90位于新鲜流体泵32与三通阀35之间。控制器可以被配置为，一旦传感器41检测到的压力与安全压力传感器90检测到的压力之间的压力差超过标识的安全阈值，就停止新鲜流体泵32的操作以防止对腔室21中的空气加压。当然，可以使用由传感器41检测到的压力与由安全压力传感器90检测到的压力之间的压力比来代替压力差。
在每次新的处理开始时，或者周期性地每隔给定数量的处理，控制器50被配置为自动地(或应操作者的要求)执行超滤器完整性测试程序，如本文中进一步详细描述的。注意，在启动超滤器完整性测试程序之前，控制器50还可以被配置或编程为执行多个本身已知的阶段，例如，协调液压回路的填充和冲洗以及操作阀17和18以将液压回路尤其是供应管线和废物管线，置于旁路配置(参见图1和2中的虚线，旁路血液处理装置5)。
在供应管线和废物管线处于旁路配置的情况下，控制器50被配置或编程为执行用于检查超滤器19的膜20是否完整的完整性测试程序。
现在参考图3的流程图，完整性测试程序包括以下步骤。
最初，控制器50使超滤器19的第一腔室21填充空气(图3中的步骤110)：这是通过打开气阀31(或可能地，操作气泵31)并朝向超滤器的所述第一腔室产生吸气来实现的。为了产生通过进气管线30并朝向超滤器第一腔室21的空气流，例如在打开气阀时或者甚至在打开气阀31之前(或者在使用气泵31的情况下，在操作气泵31时或在操作气泵31之前)，还要操作新鲜流体泵32和废物泵34。例如，新鲜流体泵32可以以给定的角速度操作，同时废物泵34可以基于第一设定压力P1以闭环操作，该第一设定压力P1是将在压力传感器41处感测的期望值。例如，可以在压力传感器41处的第一设定压力P1被设置为等于–350mmHg(即，低于安装该设备的环境中的大气压350mmHg)作为控制回路参数的情况下，以闭环操作废物泵34。在如图1和图2所示的情况下，其中废物管线13中有两个泵，那么废物泵34和辅助废物泵38均可(在此阶段期间)基于第一设定期望压力P1以闭环操作，其中针对泵34该第一设定期望压力P1将在压力传感器41处被感测到，并且针对泵38该第一设定期望压力P1将在辅助压力传感器42处被感测到。在这种情况下，第一设定压力值P1(例如，-350mmHg)对于这两个泵是相同的。
在向第一腔室填充空气后，控制器50被配置为通过继续操作废物泵或者多个废物泵(如果存在两个废物泵)，在超滤器的第二腔室中形成负压或进一步增加超滤器的第二腔室中的负压值(图3中的步骤111，因为负压总是旨在相对于机器运行所在环境中的大气压；因此，增加负压值意味着使压力进一步低于设备安装环境中的大气压)。更详细地，在填充超滤器的第一腔室的所述步骤之后，即，一旦第一腔室已被完全排空液体并填充空气，控制器50就基于第二设定负压值P2(例如，-600mmHg)控制废物泵34以闭环操作，由压力传感器41感测到的压力要达到该第二设定负压值，并且该第二设定负压值比第一压力值P1(再次相对于设备安装所在的环境压力)更负。在如图1和图2所示的情况下，其中，在废物管线13中有两个泵，那么废物泵34和辅助废物泵38均可(在此阶段期间)基于第二设定负压值P2以闭环操作，其中针对泵34将在压力传感器41处感测到第二设定负压值P2并且针对泵38将在辅助压力传感器42感测到第二设定负压值P2。
例如，第一设定压力值P1可以在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择，而第二设定压力值P2可以在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择(在第二压力值比第一设定压力值负至少100mmHg的情况下)。
更一般地，第一设定压力值P1可以在允许以适度的流量排出超滤器的压力范围内进行选择，以避免膜上过大的压力；第二设定压力值P2可以被选择为具有可观的压力差而没有剩余流量，从而避免膜上过大的应力和脱气，脱气可能会导致超过膜起泡点(从而可能导致误警报)。
在上述两个步骤之后，在废物泵34(或者废物泵34和废物泵38都仍在运行)运行的同时，控制器验证(图3中的步骤112)由压力传感器41感测到压力是否达到设定的负压阈值Pt，然后如果在验证步骤期间由压力传感器41感测到的压力在设定的时间间隔T之内没有达到设定的负压阈值Pt，则确定(步骤113)超滤半透膜具有多纤维断裂。该验证步骤可以包括在时间间隔T到期之后检查压力传感器41处的压力；可替代地，可以设想测量达到负压阈值Pt的时间间隔。在任何情况下，如果在该步骤中没有达到阈值压力Pt或太晚达到阈值压力Pt，则控制器50得出结论，超滤器19的膜存在多纤维断裂问题。设定的负压阈值具有介于所述第一设定压力值和所述第二设定压力值之间的负值。例如，如果第一压力值设置为-350mm Hg，第二压力值设置为-600mm Hg，则压力阈值可能等于-500mm Hg。设定的压力阈值具有负值，旨在识别多纤维断裂，由此提供早期检测。
在从控制器施加设置为控制废物泵34(或控制废物泵34和38两者)的第二负压的那一刻开始，控制器对时间间隔(即，压力传感器41感测到的压力达到设定的负压阈值以排除超滤膜的多纤维断裂的时间间隔)进行计数(count)。该时间间隔持续10到60秒，例如30秒。
根据本发明的各方面，完整性测试程序还可以包括控制器被配置为在上述步骤110至113之后执行的以下附加步骤。
详细地，在步骤114处，控制器被配置成命令用于液压隔离超滤器的适当组件：如本领域技术人员所知道的，超滤器的液压隔离可以根据液压回路100的特定设计以不同的方式进行。例如，参考图1，控制器可以命令关闭至少阀29、40和35(或阻止流向第一腔室21的其他等效阀)并且使泵32、34和38停止。然后，控制器(图3中的步骤115)被配置为在液压隔离超滤器之后的给定的过渡期结束时接收压力传感器41检测到的压力值；随后，控制器被配置为验证(步骤116)是否满足两个稳定性条件(116a、116b)，即在过渡期结束时，由压力传感器41检测到的压力值低于辅助负压阈值Pt2(例如，低于-350mmHg，再次相对于安装机器的环境中存在的大气压)，以及在过渡期结束时由至少一个压力传感器41检测到的压力值的单位时间的变化(dP/dt)足够小并且具体地低于设定的压力差(ΔP)(例如低于包括在3mmHg至6mmHg之间的值)，并且在当前优选的变型中，低于4mmHg/s。注意，在优选实施例中，压力阈值Pt比辅助负压阈值Pt2更负(相对于机器安装所在的环境中存在的大气压，因此Pt2比Pt更接近大气压)。此外，以适于检测多纤维断裂的值选择设定的压力差ΔP。另外，根据另一方面，控制器50可以被配置为当增量压力(delta pressure)处于其最高值时，对dP/dt值进行采样(例如，使用低通滤波器)，在检测阶段开始时给予压力值更多的权重。控制器50(步骤121)被配置为，如果两个条件(步骤116a、116b)未全部满足，则确定超滤器19的半透膜具有多纤维断裂。
完整性测试程序还可包括控制器被配置为执行以确定超滤器21的膜20是否具有单个纤维断裂的以下进一步的步骤(图3中的步骤117-120)。在本发明的一个方面中，以下所述的进一步的步骤117-120在确认同一超滤器21的膜20没有多纤维断裂(步骤110-113和步骤114-116)之后被执行。换句话说，对于可能的单纤维断裂的检查可以作为最后的检查进行，从而在得出结论认为存在较高等级的问题(即多纤维断裂)的情况下，避免执行不必要的步骤。根据这个方面，完整性测试程序因此可以被配置为液压隔离超滤器19(或保持其液压隔离)，然后在液压隔离超滤器之后的所述过渡期之后的另外的测试间隔期间接收由压力传感器41检测到的压力值。换句话说，虽然步骤114-115是在超滤器的液压隔离之后但在压力稳定期间被执行，以下步骤是在等待了相对较长的时间间隔(比所述过渡期段长)之后执行的，在相对较长的时间间隔之后，期望不存在纤维完整性问题，压力应高度稳定。因此，控制器50被配置为在等待过渡期到期之后并且在另外的测试间隔期间，验证在另外的测试间隔期间由压力传感器41检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在另外的测试间隔的至少持续n秒的部分期间低于另外设定的压力差Δp2(步骤117)。另外设定的压力差Δp2可以在1mmHg和3mmHg之间的范围内，并且在特定示例中，它可以等于2mmHg。更一般而言，设置另外设定的压力差Δp2以便检测单根断裂的纤维(与所述设定的压力差ΔP相比，Δp2实际上可以是分数，例如50％)。测试间隔相对较短，可以持续5到30秒，例如10秒；因此，控制器检查在测试间隔的一部分(例如4秒)期间dp/dt是否保持为低于例如2mmHg(步骤117)，并且还检查测试间隔的到期(118)；然后控制器被配置为如果在测试间隔到期之前(步骤118)(即，在此示例中在10秒到期之前)，步骤117的检查未肯定地通过，则证实超滤器的膜具有单纤维断裂(步骤119)。否则，如果在测试间隔到期之前，dp/dt保持低于Δp2(在此示例中，低于2mmHg)持续n秒钟(在此示例中，连续4秒钟)，则确定超滤膜完好无损(步骤120)。
图2的设备除了超滤器20外，还具有辅助超滤器70，该辅助超滤器70插入在供应管线2的第二管道26中。辅助超滤器70用于多个处理并定期更换：因此也可以对超滤器70进行以下所述的完整性测试，以确保在每次新的处理开始之前过滤器膜的完整性。辅助超滤器70具有半透膜71，该半透膜71将辅助超滤器分为相应的第一腔室72和相应的第二腔室73：辅助超滤器在结构上可以与超滤器20相同。辅助超滤器70具有第一端口74，该第一端口74经由第二管道26的第一部分26a，将第一腔室72连接到超滤器19的第二腔室22的第二端口25。辅助超滤器70还包括相应的第二端口75，该相应的第二端口75将辅助超滤器70的第二腔室73连接到供应管线2的第二管道26的第二部分26b。应当注意，在图2的非限制性示例中，输注管线81可以从管线2的第二管道26的第二部分26b偏离：特别地，在图2的示例中，输注管线81从分叉点80偏离，可以通向可与一个或多个替换流体管线84和85连接的输注端口83，该输注端口83可以存在于设备1的可访问(accessible)的部分上(例如在设备前面板上)。因此，图2中所示的替换流体管线84和85将通过超滤器21和70过滤的新鲜流体带入体外血液回路。辅助进气管线76连接到辅助超滤器70的第一腔室72或供应管线的第二管道26的第一部分26a：进气管线76设置有相应的辅助气阀77(或辅助闭塞气泵)，以便在控制器50的控制下，在半透膜71的完整性测试程序执行期间，选择性地打开和关闭经由进气管线76的进气(admission of air)，并允许辅助超滤器的第一腔室填充空气。在图2的替代实施例中，压力传感器41可以被配置为检测超滤器的第二腔室、供应管线的第二管道的第二部分或废物管线(最后一种选择如图2所示)中的一个的压力。辅助冲洗管线86将辅助超滤器70的第一腔室的第三端口87连接到废物管线，并且辅助冲洗阀88被设置在冲洗管线86上，以选择性地打开和关闭辅助超滤器70的第一腔室至废物管线。
控制器50被配置为，在供应管线和废物管线处于旁路配置的情况下，在辅助超滤器70上执行辅助完整性测试程序。在图4中还表示了在超滤器上的辅助测试程序：在任何情况下，辅助测试程序的大多数步骤与在超滤器20上执行的测试程序的那些步骤相似。
具体地，根据辅助完整性测试程序，控制器50首先使超滤器70的第一腔室72填充空气(图4中的步骤110)：这是通过打开气阀77(或激活辅助进气管线上的气泵)并朝向超滤器的所述第一腔室产生吸气来实现的。为了产生通过进气管线76并朝向超滤器第一腔室72的空气流，例如在打开气阀时或者甚至在打开气阀77之前，操作废物泵34或废物泵34和38(在使用闭塞气泵代替气阀的情况下，泵34或泵34和38可以与闭塞气泵同步地操作，或者甚至在闭塞气泵开始操作之前操作)。废物泵34可以基于第一设定压力P1’(即，将在压力传感器41处被感测到的期望值)以闭环操作。在示例中，在以压力传感器41处的被设置为等于–300mmHg的第一设定压力P1’作为控制回路参数的情况下，废物泵34可以以闭环操作。在如图2所示的情况下，其中废物管线13中存在两个泵，那么废物泵34和辅助废物泵38均可(在此阶段期间)基于第一设定期望压力P1’以闭环操作，其中针对泵34该第一设定期望压力P1’将在压力传感器41处被感测到，并且针对泵38该第一设定期望压力P1’将在辅助压力传感器42处被感测到。对于这两个泵，第一设定压力值P1’(例如，-300mmHg)是相同的。
在压力传感器41立即达到第一设定压力值P1’，从而导致在没有清除应该仍然存在于腔室72中的水的情况下废物泵34(以及泵38(如果存在的话))减速或停止，这表明腔室72实际上已经是空的。因此，控制器50还可以被配置为，根据辅助方面检查与时间有关的参数(步骤130)，并将检测到的与时间相关的参数(例如，达到第一压力值P1’所需的时间或废物泵34(和/或38)的泵转动频率，或泵34(和/或38)的泵转动周期)与相应的参考阈值进行比较，如果与时间有关的参数的检查未通过，则分配对超滤器19膜20中的多纤维断裂问题的识别(步骤131)。实际上，如果达到第一压力值P1’所需的时间太短，或者一个或两个废物泵的频率太高，或如果一个或两个废物泵的泵转动周期太短，则可以得出结论，超滤器20的膜19存在多纤维断裂，该多纤维断裂由于某种原因以前没有被检测到。
然后，在用空气填充第一腔室72之后，控制器50被配置为通过继续操作废物泵或者多个废物泵(在存在两个废物泵的情况下)，在超滤器的第二腔室73中形成负压或增加超滤器的第二腔室73中的负压(图4中的步骤111，负压旨在相对于机器运行所在环境中的大气压；因此，增加负压值意味着使压力进一步低于设备安装环境中存在的大气压)。更详细地，在用空气填充超滤器的第一腔室的所述步骤之后，即，一旦第一腔室已被完全排空液体并被填充空气，控制器50基于第二设定负压值P2’(例如，-600mmHg)控制废物泵34以闭环操作，由压力传感器41感测到的压力要达到该第二设定负压值，并且该第二设定负压值比第一压力值P1’更负。在如图2所示的情况下，其中，在废物管线13中存在两个泵，那么废物泵34和辅助废物泵38均可(在此阶段期间)基于第二设定负压值P2’闭环操作，其中，针对泵34，该第二设定负压值P2’将在压力传感器41处被感测到，以及针对泵38，该第二设定负压值P2’将在辅助压力传感器42处被感测到。
第一设定压力值P1’可以在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择，而第二设定压力值P2’可以在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择(在第二压力值比第一设定压力值负至少100mmHg的情况下)。
更一般地，可以在允许以适度的流速排放超滤器的压力范围内选择第一设定压力值P1’，以避免膜上过大的压力；第二设定压力值P2’可以被选择为形成足够的增量压力而没有残留流量，从而避免膜上过大的应力和脱气，脱气可能会导致超过膜起泡点。
在超滤器70的排放阶段结束时，控制器可以被配置为例如通过打开设置在连接第一管道26a与废物管线15的管线上的辅助旁路阀91，来使第一端口74与管线15连通。控制器打开辅助旁路阀91持续短时间范围(例如1秒至5秒)，以确保超滤器70从顶部到底部完全排出。
在上述两个步骤之后，控制器在废物泵34(或者废物泵34和废物泵38都仍在运行)运行的同时，提供验证(图3中的步骤112)，由压力传感器41感测到压力是否达到设定的负压阈值Pt’，然后如果在验证步骤期间由压力传感器41感测到的压力在设定的时间间隔T’之内没有达到设定的负压阈值Pt’，则确定(步骤113)超滤膜71具有多纤维断裂。该验证步骤可以包括在时间间隔T’到期之后检查压力传感器41处的压力；可替代地，可以设想测量达到负压阈值Pt’的时间间隔。在任何情况下，如果在该步骤中没有达到阈值压力Pt’或太晚达到阈值压力Pt’，则控制器50得出结论，超滤器70的半透膜71存在多纤维断裂问题。设定的负压阈值Pt’具有介于所述第一设定压力值P1’和所述第二设定压力值P2’之间的负值。例如，如果第一压力值设置P1’为-300mm Hg，第二压力值P2’设置为-600mm Hg，则压力阈值Pt’可以等于-450mm Hg。更一般地讲，压力阈值Pt’可以选择为具有介于所述第一设定压力值P1’和所述第二设定压力值P2’之间的负值，其目的在于及早识别多纤维断裂。
在从控制器施加设置为控制废物泵34(或控制废物泵34和38两者)的第二负压P2’的那一刻开始，控制器对设定的时间间隔T’(即，压力传感器41感测到的压力应达到设定的负压阈值Pt’以排除超滤膜的多纤维断裂的时间间隔)进行计数。该时间间隔T’持续10到60秒，例如30秒。
根据本发明的各方面，辅助完整性测试程序还可以包括控制器50被配置为在上述步骤110至113之后执行的以下附加步骤。
详细地，在步骤114处，控制器50被配置成命令用于液压隔离超滤器70的适当组件：例如，参考图2，控制器可以命令关闭阀35、40和88(或可能还要阀77)并且使泵32、34和38停止。然后，控制器(图4中的步骤115)被配置为在液压隔离辅助超滤器70之后的给定的过渡期结束时接收压力传感器41检测的压力值；随后，控制器50被配置为验证(步骤116)是否满足两个稳定性条件(116a、116b)，即在过渡期结束时，由压力传感器41检测到的压力值低于辅助负压阈值Pt2’(例如，低于-350mmHg)，以及在过渡期结束时由压力传感器41检测到的压力值的单位时间的变化(dP/dt)足够小并且具体地低于设定的压力差(ΔP’)(例如低于4mmHg/s)。注意，在优选实施例中，压力阈值Pt’比辅助负压阈值Pt2’更负，并且设置设定的压力差ΔP’以检测多纤维断裂(例如4mmHg)；另外，根据另一方面，控制器50可以被配置为当增量压力处于其最高值时，对dP/dt值进行采样(例如，使用低通滤波器)，在检测阶段开始时给予压力值更多的权重。控制器50(步骤121)被配置为，如果两个条件(步骤116a、116b)未全部满足的情况下，则确定超滤器19的膜具有多纤维断裂。
超滤器70上的辅助完整性测试程序还可包括控制器被配置为执行以确定膜71是否具有单个纤维断裂的以下进一步的步骤。在本发明的一个方面中，以下所述的进一步的步骤在确认同一超滤器71的膜70没有多纤维断裂(步骤110-113和步骤114-116)之后执行。换句话说，对于可能的单纤维断裂的检查可以作为对超滤器70的最后检查进行，由此在得出结论认为存在较高等级的问题(即多纤维断裂)的情况下，避免执行不必要的步骤。根据这个方面，完整性测试程序因此可以被配置为液压隔离辅助超滤器70(或保持其液压隔离)，然后在液压隔离超滤器70之后的所述过渡期之后的另外的测试间隔期间接收压力传感器41检测到的压力值。换句话说，虽然步骤114-115是在对超滤器70的液压隔离之后但在压力稳定期间被执行，以下步骤是在等待了相对较长的过渡期之后执行的，在相对较长的过渡期后，期望不存在纤维完整性问题，压力应高度稳定。因此，控制器50被配置为在等待过渡期到期之后，验证在另外的测试间隔期间由压力传感器41检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在所述另外的测试间隔的至少持续n秒的部分期间低于另外设定的压力差Δp2’(步骤117)。另外设定的压力差Δp2’可以在1mmHg和3mmHg之间的范围内，并且在特定示例中，它可以等于2mmHg。更一般而言，设置另外设定的压力差Δp2’以便检测单根断裂的纤维(与所述设定的压力差ΔP’相比，Δp2’实际上可以是分数，例如50％)。测试间隔相对较短，可以持续5到30秒，例如10秒；因此，控制器检查在测试间隔的一部分(例如4秒)期间dp/dt是否保持为低于例如2mmHg(步骤117)，并且还检查测试间隔的到期(118)；然后控制器被配置为如果在测试间隔到期之前(步骤118)(即，在此示例中在10秒到期之前)，步骤117的检查未肯定地通过，则证实辅助超滤器70的膜具有单纤维断裂(步骤119)。否则，如果在测试间隔到期之前，dp/dt保持低于Δp2’(在此示例中，低于2mmHg)持续n秒钟(在此示例中，连续4秒钟)，则确定辅助超滤膜完好无损(步骤120)。
控制器50
如已经指出的，根据本发明的设备利用至少一个控制器50。该控制器可以包括具有存储器(或多个存储器)的数字处理器(CPU)、模拟类型的电路、或一个或多个数字处理单元与一个或多个模拟处理电路的组合。在本说明书和权利要求书中，表明控制器被“配置”或“编程”为执行某些步骤：在实践中，这可以通过任何允许对控制器进行配置或编程的方式来实现。例如，在控制器包括一个或多个CPU，一个或多个程序被存储在适当的存储器中的情况下：当控制器执行包含指令的程序(或多个程序)时，使控制器执行与控制器有关的所述和/或要求保护的步骤。替代地，如果控制器是模拟类型的，则控制器的电路被设计为包括在使用中被配置为处理电信号以便执行本文公开的控制器步骤的电路。
测试超滤半透膜的完整性的方法
本发明还涉及一种测试超滤器的超滤膜的完整性的方法。超滤器可以是体外血液处理设备的一部分。例如，该方法可以用于结合图1的设备或图2的设备来测试上述一个或所有超滤器的膜的完整性。根据一个方面，以下描述的方法可以由以上描述的或所附权利要求中的任何一项所要求保护的设备1来实现。
本发明的方法检测超滤膜存在多纤维断裂还是单纤维断裂。
该方法包括执行以下步骤(请再次参考图3和图4)：
-步骤110：排空超滤器的第一腔室中的液体，并用空气填充第一腔室，
-步骤111：在第一腔室已经填充空气后，继续从超滤器的第二腔室中抽取液体，
-步骤112：在从超滤器的第二腔室抽取液体的同时，验证超滤器第二腔室中的压力是否达到设定的负压阈值，
-步骤113：如果在抽取液体的步骤期间第二腔室中的压力在设定的时间间隔内未达到所述设定的负压阈值，则确定超滤半透膜具有多纤维断裂。
所述验证步骤的设定的时间间隔是从第二室的液体抽取步骤的开始时计算，或者从用空气填充被测试的超滤器的第一腔室结束时计算得到的设定时间。
在完成步骤110-113之后，如果未检测到多纤维断裂，则该方法将继续执行以下进一步的步骤：
-步骤114：液压隔离超滤器；
-步骤115：等待给定的过渡期；
-步骤116：验证是否满足两个稳定性条件，一个稳定性条件是检查达到一定负压的能力，而另一个稳定性条件是检查压力的稳定性。
更详细地，步骤116包括以下子步骤：
-子步骤116a：在过渡期结束时，验证超滤器的第二腔室中的压力值是否低于辅助负压阈值，例如低于-300mmHg或低于-350mmHg，以及
-子步骤116b：在过渡期结束时，验证超滤器的第二腔室中压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否低于设定的压力差，例如低于4mmHg/s。
如果子步骤116a和116b的验证均未肯定地通过，则该方法确定超滤器的膜具有多纤维断裂。换句话说，子步骤116a、116b的两个条件中的一个未被满足则足以得出结论存在多纤维断裂。
最后，在完成步骤110-113之后，在一个方面，在还完成步骤114-116之后，该方法提供了一系列步骤(即步骤117-120)，即，旨在确定膜可能存在单纤维断裂。特别地，该方法可以包括以下附加步骤：
-步骤118：在所述给定的过渡期之后监测另外的测试时间间隔的到期；
-步骤117：验证在所述给定的过渡期之后的另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化dP/dt是否保持低于另外设定的压力差；例如，可以检查在另外的测试间隔期间dP/dt是否保持低于2mmHg/s持续所述另外的测试间隔的至少一部分，例如在另外的测试间隔的前10s中持续4s。
然后，在步骤119处，如果不满足上述最后的条件，则确定超滤器的膜具有单纤维断裂。相反，如果满足上述最后的条件，则该方法提供通知操作者或向设备1的控制器发出相应信号的步骤(步骤120)。
如果将上述测试方法应用于具有与另一个已经测试过的超滤器(例如，图2中的超滤器19)的第二腔室相连的第一腔室的超滤器(例如，图2的辅助超滤器70)，则排放泵34(和38)的特性(behavior)可被监测并用于识别第一超滤器的膜中的多条断裂的纤维，从而当预期处于测试下的超滤器的第一腔室仍然充满液体时，使超滤器的第一腔室排空(步骤130、131)。例如，该方法可以包括检查与时间有关的参数(步骤130)，并将检测到的与时间有关的参数(例如，达到P1’所需的时间或泵转动频率，或泵转动周期)与相应的参考阈值进行比较，如果与时间有关的参数的检查未通过，则分配对超滤器19的膜中的多纤维断裂问题的识别(步骤131)。
最终，根据本发明的各方面，一种测试超滤器的方法可以仅使用步骤110、111和114至120(不包括步骤112-113)通过以下方式来识别液压隔离的超滤器是具有单纤维断裂还是多纤维断裂：特别地，首先在超滤器的第二腔室中产生负压(例如，执行上述步骤110和111)，然后检测导数dp/dt的特性(behavior)，以确定超滤膜是完好无损还是具有单纤维断裂或多纤维断裂，如以上结合步骤116a和116b以及步骤117和118所描述的那样，或者如在发明内容部分的第五十三至第八十一方面中所指出的那样。
尽管已经结合当前被认为是最实际和优选的实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (40)

1.一种体外血液处理设备(1)，包括：
供应管线(2)，其入口端可连接到处理液源，其出口端可连接到血液处理装置(5)的入口；
废物管线(13)，其入口端可连接到血液处理装置(5)的出口，其出口端可连接到用过的处理液的排放口，
超滤器(19)，被插入在供应管线(2)中并具有半透膜，所述半透膜将超滤器(19)分为第一腔室(21)和第二腔室(22)，超滤器(19)具有：
第一端口，将供应管线(2)的第一管道(24)连接到第一腔室(21)，
第二端口，将第二腔室(22)连接到供应管线(2)的第二管道(26)；
进气管线(30)，连接到超滤器(19)的第一腔室(21)或供应管线(2)的第一管道(24)；
至少一个废物泵(34、38)，在废物管线(13)上；
至少一个压力传感器(41)，被配置为检测以下之一中的压力：
超滤器(19)的第二腔室(22)，
供应管线(2)的第二管道(26)，
废物管线(13)；
控制器(50)，连接到废物泵(34、38)和所述至少一个压力传感器(41)，并被配置为执行包括以下步骤的完整性测试程序：
使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气，
在用空气填充第一腔室(21)后，通过操作废物泵(34、38)使超滤器(19)的第二腔室(22)中的压力更负或在超滤器(19)的第二腔室(22)中产生负压，
在废物泵(34、38)运行的同时，验证所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力是否达到设定的负压阈值(Pt)，
如果在所述验证步骤期间由所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力在设定的时间间隔(T)内没有达到所述设定的负压阈值(Pt)，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂，
压力被认为是相对于设备操作所在的环境中存在的大气压的。
2.根据权利要求1所述的体外血液处理设备(1)，其中，控制器(50)被配置为执行的所述完整性测试程序包括以闭环操作废物泵(34、38)：
在通过至少打开气阀或操作在进气管线(30)上能够操作的气泵来实现的使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间，还基于第一设定负压值(P1)操作废物泵(34、38)，第一设定负压值(P1)是由所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的期望设定值，
在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤之后，一旦第一腔室(21)已经排空了液体并填充了空气，则基于第二设定负压值(P2)操作废物泵(34、38)，第二设定负压值(P2)是由所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的期望设定值，并且所述第二设定负压值(P2)比第一压力值更负；
其中，在所述验证步骤期间检查的设定的负压阈值(Pt)具有介于所述第一设定压力值(P1)和所述第二设定压力值(P2)之间的负值。
3.根据权利要求1所述的体外血液处理设备(1)，其中，供应管线(2)和废物管线(13)是液压回路(100)的一部分，液压回路(100)能够根据以下各项配置：
正常配置，其中供应管线(2)的出口端通过血液处理装置(5)与废物管线(13)的入口端连通，以及
旁路配置，其中供应管线(2)经由旁路管线(16)与废物管线(13)流体连通；
其中，所述控制器(50)被配置为在液压回路(100)处于旁路配置的情况下执行所述完整性测试程序。
4.根据权利要求2所述的体外血液处理设备(1)，其中，新鲜流体泵位于：
进气管线(30)上，或
供应管线(2)的第一管道(24)上，第一管道(24)位于空气注入点和超滤器(19)的第一端口之间；
其中，所述控制器(50)还连接到所述新鲜流体泵，并且被配置为在使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的所述步骤期间操作新鲜流体泵。
5.根据权利要求4所述的体外血液处理设备(1)，其中，控制器(50)还连接到气阀(31)，并且其中，所述控制器被配置为相对于新鲜流体泵的操作开始，延迟打开气阀(31)。
6.根据权利要求4所述的体外血液处理设备(1)，包括：安全压力传感器(90)，其位于新鲜流体泵(32)和超滤器(19)的第一腔室之间，其中，控制器(50)被配置为在由压力传感器(41)检测到的压力与由安全压力传感器(90)检测到的压力之间的压力差或压力比超过识别的安全阈值的情况下，停止操作新鲜流体泵(32)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
液压隔离超滤器(19)；
在液压隔离超滤器(19)之后的过渡期结束时，接收由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
验证是否满足两个稳定性条件：
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值(Pt2)，以及
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差(ΔP)，
如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂。
8.根据权利要求7所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述完整性测试程序提供在所述控制器已经执行了权利要求1所述的步骤之后，执行所述控制器(50)被配置为执行的权利要求7的进一步的步骤。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述负压阈值(Pt)比所述辅助负压阈值(Pt2)更负。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述负压阈值(Pt)比所述辅助负压阈值(Pt2)更负。
11.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器(50)被配置为通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定所述单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器(50)被配置为通过向每个接收到的压力值分配相应的权重来确定所述单位时间的变化(dP/dt)，其中在检测的初始阶段期间接收到的压力值比在检测的结束阶段期间接收到的压力值具有更大的权重。
13.根据权利要求7所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
液压隔离超滤器(19)；
在紧随液压隔离超滤器(19)的所述过渡期之后的另外的测试间隔期间，接收由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述另外的测试间隔的至少一部分，
如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19)的半透膜具有单纤维断裂。
14.根据权利要求13所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述完整性测试程序提供在所述控制器已经执行了权利要求1所述的步骤之后，执行所述控制器(50)被配置为执行的权利要求13的进一步的步骤。
15.根据权利要求13所述的体外血液处理设备(1)，其中验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述另外的测试间隔的至少一部分包括：验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在所述另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续4秒。
16.根据权利要求14所述的体外血液处理设备(1)，其中验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(ΔP2)持续所述另外的测试间隔的至少一部分包括：验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持在所述另外的测试间隔的前10秒中低于2mmHg/s持续4秒。
17.根据权利要求13所述的设备，其中，所述另外设定的压力差(Δp2)是所述设定的压力差(ΔP)的分数。
18.根据权利要求14所述的设备，其中，所述另外设定的压力差(Δp2)是所述设定的压力差(ΔP)的分数。
19.根据权利要求13所述的设备，其中，所述另外设定的压力差(Δp2)低于所述设定的压力差(ΔP)的70％。
20.根据权利要求14所述的设备，其中，所述另外设定的压力差(Δp2)低于所述设定的压力差(ΔP)的70％。
21.根据前述权利要求1至6中的任一项所述的设备(1)，包括位于进气管线(30)上并且可操作地连接到控制器(50)的气阀和气泵中的至少一个，并且其中，使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气的步骤是由控制器(50)通过执行打开气阀的命令和操作气泵的命令中的至少一个来实现。
22.根据权利要求7所述的设备(1)，包括：
至少一个入口阀(39)，在供应管线(2)上，用于选择性地打开和关闭来自处理液源的液体供应；
至少一个出口阀(40)，在废物管线(13)上，用于选择性地打开和关闭用过的处理液向排放口的流动；
冲洗管线(28)，将超滤器(19)的第一腔室(21)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
至少一个冲洗阀(29)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭超滤器(19)的第一腔室(21)至废物管线(13)；
其中，液压隔离超滤器(19)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀、出口阀和冲洗阀，
停止废物泵(34、38)。
23.根据权利要求6所述的设备(1)，其中，所述完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
液压隔离超滤器(19)；
在液压隔离超滤器(19)之后的过渡期结束时，接收由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
验证是否满足两个稳定性条件：
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值(Pt2)，以及
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差(ΔP)，
如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19)的半透膜具有多纤维断裂；
所述设备包括：
至少一个入口阀(39)，在供应管线(2)上，用于选择性地打开和关闭来自处理液源的液体供应；
至少一个出口阀(40)，在废物管线(13)上，用于选择性地打开和关闭用过的处理液向排放口的流动；
冲洗管线(28)，将超滤器(19)的第一腔室(21)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
至少一个冲洗阀(29)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭超滤器(19)的第一腔室(21)至废物管线(13)；
其中，液压隔离超滤器(19)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀、出口阀和冲洗阀，
停止废物泵(34、38)，以及
停止新鲜流体泵(32)。
24.根据前述权利要求23所述的体外血液处理设备，包括：辅助超滤器(70)，其被插入在供应管线(2)的第二管道(26)中，并且具有将辅助超滤器(70)划分为相应的第一腔室(72)和相应的第二腔室(73)的半透膜，所述辅助超滤器(70)具有：
第一端口，将供应管线(2)的第二管道(26)的第一部分(26a)连接到辅助超滤器(70)的第一腔室(72)，
第二端口，将辅助超滤器(70)的第二腔室(73)连接到供应管线(2)的第二管道(26)的第二部分(26b)；
辅助进气管线(76)，连接到辅助超滤器(70)的第一腔室(72)或供应管线(2)的第二管道(26)的第一部分(26a)；
辅助进气阀或辅助气泵(77)，在辅助进气管线(76)上；
其中，所述至少一个压力传感器(41)被配置为检测以下之一中的压力：
辅助超滤器(70)的第二腔(73)，
供应管线(2)的第二管道(26)的第二部分(26b)，
废物管线(13)；
其中，所述控制器(50)被配置为，在供应管线(2)和废物管线(13)处于旁路配置的情况下，执行包括以下步骤的辅助完整性测试程序：
通过操作废物泵(34、38)，使辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气；
在将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气后，通过继续操作废物泵(34、38)增加辅助超滤器(70)的第二腔室(73)中的负压，其中压力值是相对于设备运行所在环境中存在的大气压的，
在废物泵(34、38)运行的同时，验证所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力是否达到设定的负压阈值(Pt’)，
如果在所述验证步骤期间由所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力在辅助设定的时间间隔(T’)内未达到所述设定的负压阈值(Pt’)，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有多纤维断裂。
25.根据权利要求24所述的体外血液处理设备，其中：
所述辅助进气管线(76)包括所述辅助进气阀和辅助气泵中的至少一个，并且使得对所述辅助超滤器的第一腔室进行填充包括由所述控制器(50)执行命令打开辅助进气阀和命令操作辅助气泵中的至少一个；
控制器(50)被配置为执行的所述辅助完整性测试程序包括以闭环如下操作废物泵(34、38)：
在将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)填充空气的所述步骤期间，控制器(50)基于所述至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到的第一设定负压值(P1’)控制废物泵(34、38)的操作，
在填充辅助超滤器(70)的第一腔室(72)的所述步骤之后，一旦第一腔室(72)已完全排空液体并填充空气，则控制器(50)基于第二设定负压值(P2’)控制废物泵(34、38)的操作，其中由至少一个压力传感器(41)感测到的压力要达到所述第二设定负压值(P2’)并且述第二设定负压值(P2’)比所述第一压力值更负，并且其中，所述设定的负压阈值(Pt’)具有介于所述第一设定压力值(P1’)和所述第二设定压力值(P2’)之间的负值。
26.根据权利要求25所述的体外血液处理设备，其中：
第一设定压力值(P1’)在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择；
在第二压力值比所述第一设定压力值负至少100mmHg的情况下，所述第二设定压力值(P2’)在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择；以及
所述设定的负压阈值(Pt’)被选择为具有介于第一压力值和第二压力值(P1’、P2’)之间的值。
27.根据权利要求22所述的体外血液处理设备，其中，所述控制器(50)被配置为检查与时间有关的参数，所述参数是以下之一：
达到第一压力值(P1’)所需的时间，
废物泵(34、38)的转动频率，
废物泵(34、38)的泵转动周期，
并将该检测到的与时间有关的参数与相应的参考阈值进行比较，如果对与时间有关的参数的检查未通过，则分配对超滤器(19)的膜(20)中的多纤维断裂问题的识别。
28.根据权利要求24所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述辅助完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
液压隔离辅助超滤器(70)；
在液压隔离辅助超滤器(70)之后的给定的过渡期结束时，接收由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
验证是否满足两个稳定性条件：
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值低于辅助负压阈值，以及
在所述过渡期结束时由所述至少一个压力传感器(41)检测到的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差，如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有多纤维断裂。
29.根据权利要求24所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述辅助完整性测试程序包括控制器(50)被配置为执行的以下进一步的步骤：
液压隔离辅助超滤器(70)；
在紧随液隔离压辅助超滤器(70)的过渡期之后的另外的测试间隔期间，接收由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值；
验证在所述另外的测试间隔期间由所述至少一个压力传感器(41)检测到的压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差(Δp2’)，
如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定辅助超滤器(70)的半透膜具有单纤维断裂。
30.根据权利要求28所述的体外血液处理设备(1)，其中，所述设备还包括：
辅助冲洗管线(86)，将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
辅助冲洗阀(88)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭辅助超滤器(70)的第一腔室(72)至废物管线(13)；
其中，液压隔离辅助超滤器(70)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀(39)、出口阀(15)和辅助冲洗阀(88)，
停止废物泵(34，38)。
31.根据权利要求1所述的设备，其中通过至少命令打开气阀或操作位于进气管线(30)上的气泵来实现使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气。
32.根据权利要求2所述的设备，其中：
第一设定压力值(P1)在-150mm Hg和-450mmHg之间的压力范围内进行选择，
在第二压力值比第一设定压力值更负至少100mmHg的情况下，第二设定压力值(P2)在–300mmHg与–700mmHg之间的压力范围内进行选择。
33.根据权利要求22所述的设备，其中通过至少命令打开气阀或操作位于进气管线(30)上的气泵来实现使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气；以及
其中，液压隔离超滤器(19)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀、出口阀、冲洗阀和气阀，
停止废物泵(34、38)。
34.根据权利要求23所述的设备，其中通过至少命令打开气阀或操作位于进气管线(30)上的气泵来实现使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气；以及
其中，液压隔离超滤器(19)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀、出口阀、冲洗阀和气阀，
停止废物泵(34、38)，以及
停止新鲜流体泵(32)。
35.根据权利要求28所述的设备，其中，所述设备还包括：
辅助冲洗管线(86)，将辅助超滤器(70)的第一腔室(72)的第三端口连接到废物管线(13)，以及
辅助冲洗阀(88)，位于冲洗管线上，用于选择性地打开和关闭辅助超滤器(70)的第一腔室(72)至废物管线(13)；
其中通过至少命令打开气阀或操作位于进气管线(30)上的气泵来实现使超滤器(19)的第一腔室(21)填充空气；以及
其中，液压隔离辅助超滤器(70)的所述步骤包括控制器(50)被配置为执行的以下子步骤：
至少关闭所述入口阀(39)、出口阀(15)、辅助冲洗阀(88)和辅助进气阀，
停止废物泵(34、38)。
36.一种测试超滤器(19、70)的半透膜的完整性的方法，其中，超滤膜将超滤器(19、70)分隔成第一腔室(21、72)和第二腔室(22、73)，
所述方法包括执行以下步骤：
排空超滤器(19、70)的第一腔室(21、72)的液体，并用空气填充第一腔室(21、72)，
在第一腔室(21、72)被填充空气后，继续从超滤器(19、70)的第二腔室(22、73)抽取液体，
在从超滤器(19、70)的第二腔室(22、73)抽取液体的同时，验证超滤器(19、70)的第二腔室(22、73)中的压力是否达到设定的负压阈值(Pt、Pt’)，
如果在抽取液体的步骤期间第二腔室(22、73)中的压力在设定的时间间隔内没有达到所述设定的负压阈值(Pt、Pt’)，则确定超滤器(19、70)的半透膜具有多纤维断裂，
压力被认为是相对于设备操作所在的环境中存在的大气压的。
37.根据权利要求36所述的方法，包括以下进一步的步骤：
液压隔离超滤器(19、70)；
等待给定的过渡期；
验证是否满足两个稳定性条件：
在所述过渡期结束时，超滤器(19、70)的第二腔室(22、73)中的压力值低于辅助负压阈值，以及
在所述过渡期结束时，超滤器(19、70)的第二腔室(22、73)中的所述压力值的单位时间的变化(dP/dt)低于设定的压力差，
如果所述两个稳定性条件未全部满足，则确定超滤器(19、70)的半透膜具有多纤维断裂。
38.根据权利要求36或37所述的方法，其中，所述方法包括以下进一步的步骤：
液压隔离超滤器(19、70)；
验证在另外的测试间隔期间，压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差；
如果上述最后的验证步骤未被肯定地通过，则确定超滤器(19、70)的半透膜具有单纤维断裂。
39.根据权利要求36所述的方法，其中所述方法用于测试根据权利要求1至6中任一项所述的体外血液处理设备(1)的至少一个超滤器(19、70)的半透膜的完整性的方法。
40.根据权利要求36所述的方法，其中，在液压隔离超滤器(19、70)之后并且在验证在另外的测试间隔期间压力值的单位时间的变化(dP/dt)是否保持低于另外设定的压力差之前，所述方法包括等待过渡期的步骤。
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