本實用新型涉及用于血液凈化系統或單采系統(以下稱為血液凈化系統)的溶液回路設備,和包括溶液回路的血液凈化系統。
背景技術:
急性腎替代治療是用于患有腎功能損失或減少的患者的療法,而單采治療是交換血液的血漿部分的療法。在治療期間,將血液從患者引導至體外血液回路,并且將包括尿毒癥毒素和流體的代謝廢棄產物,或血漿從血液中移除。這涉及借助于穿過在血液透析器或血液過濾器或血漿過濾器中提供的半透膜的對流和/或擴散來轉移物質。然后,清潔血液從體外血液回路返回到患者。
在一些血液凈化治療中,將包括葡萄糖和電解質的水溶液的溶液流體(透析液)從溶液回路引入至半透膜的非血液側。
此外,在一些血液凈化治療中,通過將來自溶液回路的溶液流體直接引入體外血液回路中的血液來部分或全部替代在治療期間損失的任何流體。在血液過濾和血漿交換治療的情況下,溶液分別是置換溶液和血漿替代溶液。
血液透析、血液過濾和血液透析過濾是采用血液透析器或血液過濾器的腎替代治療,而血漿交換治療采用血漿過濾器。
透析液、置換溶液或血漿替代溶液在以下稱為溶液。血液透析器或血液過濾器或血漿過濾器在以下稱為過濾器。
在血液凈化治療期間,一個重要任務是在根據具體情況,將溶液經由過濾器來注入且/或將其直接引入血液中之前,將溶液保持于所需溫度下。在臨床應用中,溶液通常提供于無菌袋中,所述無菌袋在室溫下存儲在診所的儲藏室中并且在需要時取出。然后,將溶液加溫至體溫以便在溶液經由過濾器膜(membrane of filter),或直接經由體外血液回路與血液連通時不使患者血液冷卻。體外血液回路中的血液冷卻可導致不舒適并且在最壞情況下,導致心律失常,所述心律失常尤其可在血液溫度降落至33℃以下時發生。當溶液穿過血液凈化治療設備時內聯地使溶液加溫是已知的。
為了保持無菌性,將溶液傳導穿過一個或多個無菌一次性導管,并且存在借助于加溫器來加熱溶液的已知教示,其中提供加熱元件來接觸一次性導管的表面。因此溶液得以內聯地加熱,也就是說當其穿過溶液回路時,借助于熱傳導來對其進行加熱。溫度控制通過溫度傳感器來提供,所述傳感器出于成本原因優選地安置于一次性導管外部,而非直接與溶液接觸。
在這些已知加溫器的情況下,加熱元件具有較高熱慣量,尤其因為它傾向于具有較大加熱表面。另外,加熱元件表面的溫度必須高于所需溶液溫度以便確保有效熱流量。例如,在溶液輸送通過使用者或通過警報信號來停止的情況下,即使當提供給加溫器的電力停止時,也存在溶液臨時和局部過熱的可能性。在此時,溶液和加熱元件的各自溫度是均衡的。因此,可發生溶液溫度不受控制的情況。各種操作因素影響溶液過熱的可能性和程度,諸如加熱元件的表面溫度、環境空氣溫度、無菌袋的溫度和所需溶液溫度。溶液過熱可導致溶液的熱破壞和/或患者血液的熱溶血。
WO 2005 44339 A2公開具有溶液回路和體外血液回路的透析設備。溶液回路具有內聯加熱器,經過所述加熱器,溶液借助于溶液泵來傳送至透析器。溶液回路具有用于繞過透析器的再循環支管,其中可使處于過高溫度下的溶液轉向并且防止其到達透析器以及由此到達體外血液回路。
WO 2005 44339 A2公開的設備用來確保過熱溶液不到達患者。然而出于以上給出的原因,仍然存在溶液過熱的可能性。這在血漿交換治療的情況下是尤其危險的,其中溶液被配置成血漿,其在過熱時可變得受損,例如,經歷持久和不當變化諸如蛋白質變性。
過熱溶液是加熱至對于溶液有害和/或對于患者有害的溫度條件的溶液。溫度條件可與時間有關。
具有溶液回路的血液凈化系統從US 2015/114891 A1是已知的。
技術實現要素:
本實用新型的目標是提供用于血液凈化系統的溶液回路,其在溶液流停止時降低溶液過熱的可能性。本實用新型的另一個目標是提供包括所述溶液回路的血液凈化系統。
所述目標通過請求保護的血液凈化系統的溶液回路,并且通過請求保護的血液凈化系統來解決。優選實施方案在附屬技術方案中闡明。
所述血液凈化系統的溶液回路設備,特征在于包括:溶液源;加溫器,所述加溫器具有溫度傳感器;旁路支管;輸送支管,所述輸送支管被配置成與體外血液回路連通;泵,所述泵用于將來自所述溶液源的溶液傳送并且穿過所述溶液回路設備;切換裝置;和控制單元,所述控制單元被配置成將所述溶液回路設備設定為溶液輸送狀態和溶液停止狀態中的一個,其中在所述溶液輸送狀態下,所述切換構件中斷所述旁路支管;并且溶液借助于所述泵來輸送穿過所述加溫器和所述輸送支管,并且在所述溶液停止狀態下,所述切換構件中斷所述輸送支管;并且溶液借助于所述泵來再循環穿過所述加溫器和所述旁路支管,在所述溶液停止狀態下,所述泵速率取決于所述溫度傳感器的輸出由所述控制單元來控制。
在所述溶液停止狀態下,所述溶液流繞過所述溶液源。
所述溶液回路設備內的連通是借助于單獨的撓性一次性管來實現的。
所述加溫器具有用于接收溶液的入口、用于排出溶液的出口,和與加熱元件熱接觸的加熱通道。
所述加熱元件平面地成形并且所述加熱通道被配置成具有曲折流動路徑的袋子。
所述加熱元件圓柱形成形并且所述加熱通道被配置成一次性管材,所述管材圍繞所述加熱元件,優選地螺旋式包繞所述加熱元件。
所述加熱通道被配置成一次性管材并且所述加熱元件圍繞所述一次性管材。
第一溫度傳感器提供于所述加溫器出口處。
第二溫度傳感器提供于所述加熱通道上。
在所述溶液停止狀態下,主要控制所述泵速率以避免達到過熱標準或基于是否滿足第一過熱標準,當在溫度傳感器處測量的所述溫度在任何持續時間內超過第一預定閾溫度值時,滿足所述第一過熱標準。
在所述溶液停止狀態下,主要控制所述泵速率以避免達到過熱標準或基于是否滿足第二過熱標準,當在溫度傳感器處測量的所述溫度超過第二預定閾溫度值長于預定閾持續時間時,滿足所述第二過熱標準。
所述切換裝置提供為所述旁路支管上的2通閥和所述輸送支管上的2通閥;或提供為4通閥,所述4通閥被配置成交替地中斷所述旁路支管和所述輸送支管中的一個。
所述血液凈化系統,其包括如前述技術方案中任一項所述的溶液回路設備和體外血液回路,特征在于所述控制單元進一步被配置成將所述血液凈化系統設定為治療輸送狀態和治療停止狀態中的一個;所述治療輸送狀態包括所述溶液輸送狀態;并且所述治療停止狀態包括所述溶液停止狀態。
所述的血液凈化系統用于執行血漿交換治療、預稀釋和/或后稀釋血液過濾、預稀釋和/或后稀釋血液透析過濾或血液透析。
根據本實用新型的第一方面,提供用于血液凈化系統,優選地急性血液凈化系統的溶液回路設備,所述血液凈化系統包括所述溶液回路設備和體外血液回路。溶液回路設備包括:溶液源;具有溫度傳感器的加溫器(-構件);旁路支管;被配置成與體外血液回路連通的輸送支管;優選地被配置成將來自溶液源的溶液傳送并且穿過溶液回路設備的泵(-構件);切換構件或裝置;和被配置成將溶液回路設備設定至溶液輸送狀態和溶液停止狀態中的一個的控制單元或構件。在溶液輸送狀態下,切換構件(裝置)中斷/阻斷旁路支管并且溶液借助于泵來輸送穿過加溫器和輸送支管。在溶液停止狀態下,切換構件(裝置)中斷/阻斷輸送支管并且溶液借助于泵來再循環穿過加溫器和旁路支管。至少在溶液停止狀態下,泵速率取決于溫度傳感器的輸出。
因此,在溶液輸送狀態下,溶液回路設備將加溫溶液輸送至體外血液回路。溶液的溫度通過控制單元借助于加溫器來控制。在溶液輸送狀態下,旁路支管得以中斷,其意味著通過溶液泵來泵送的所有溶液經由輸送支管來輸送至體外血液回路。當溶液回路設備在溶液停止狀態下時,例如在使用者臨時停止治療或溶液停止狀態由系統警報來觸發時,輸送支管中斷。即使溶液不再輸送至體外血液回路,溶液繼續借助于旁路支管來循環穿過加溫器。因此與在溶液停止狀態下,穿過加溫器的溶液流停止的比較設備相比,溶液不太可能過熱。同時,經由再循環的溶液將熱量傳遞至環境,加熱器得以冷卻。此外,因為溶液停止狀態下的泵速率基于在溫度傳感器處測量的溫度來控制,所以溶液穿過加溫器的再循環可進一步優化以進一步減少過熱的可能性。
根據本實用新型的第二方面,可提供本實用新型的第一方面的溶液回路設備,其中,在溶液停止狀態下,溶液流繞過溶液源。繞過溶液源優選地借助于止回閥或單向閥來確保,所述止回閥或單向閥可布置于支管中,所述支管將溶液源與溶液回路設備連接并且只允許流體從溶液源流出。
因此溶液不能夠返回到溶液源。熱或生物污染的風險得以減少。對于需要精確監測從患者的凈流體移除的血液凈化治療來說,在監測進入體外血液回路的流體的數量的過程中,誤差的可能性得以減少。
根據本實用新型的第三方面,可提供本實用新型的第一或第二方面的溶液回路設備,其中溶液回路設備中的流體連通借助于分離的撓性一次性管。
因此,溶液回路設備可使用通常可獲得的低成本管材來組裝。與使用盒式系統的比較實例相比,結構和組裝不太復雜。撓性管利于布線并且可與例如減少污染或泄漏風險的夾緊閥一起使用。
根據本實用新型的第四方面,可提供溶液回路設備,其中加溫器具有用于接收溶液的入口、用于排出溶液的出口,和與加熱元件熱接觸的優選地一次性加熱通道。
因此,溶液可在不離開溶液回路的情況下由加溫器來加熱。加溫器經由入口和出口與溶液回路對接。這促進溶液回路設備的模塊化結構。此外,溶液借助于加熱通道來保持與加熱元件分離。加熱通道是一次性的,因此加熱元件可在連續治療中重復使用而沒有污染風險。
根據本實用新型的第五方面,可提供溶液回路設備,其中加熱元件平面地成形并且加熱通道被配置成具有曲折流動路徑的袋子。
由于平面加熱元件,至加熱通道的熱傳遞得以改進。曲折流動路徑進一步改進加溫器的效率。由于一次性加熱通道被配置成袋子,因此它可被配置成具有任意壁厚,所述壁厚優選地小于在溶液回路設備中別處使用的一次性管材。因此,需要不太強大的加溫器。可減少用于確保足夠傳導熱流量所需要的加熱元件與加熱通道之間的溫度差以使得在溶液停止狀態下的溶液過熱的可能性得以減少。
根據本實用新型的第六方面,可提供溶液回路設備,其中加熱元件圓柱形成形并且加熱通道被配置成一次性管材,其圍繞加熱元件,優選地螺旋包繞加熱元件。
因此,與具有平面加熱元件的加溫器相比,此第六方面的加溫器不太易平面擴張,同時加熱元件的表面積不必減少,由此節約空間。由于加熱通道被配置成一次性管材,因此溶液回路設備的結構更簡單。熱傳遞的速率可在治療設置期間通過選擇圍繞圓柱形加熱元件的一次性管材的螺旋轉彎的數目來任選地調適。
根據本實用新型的第七方面,可提供溶液回路設備,其中加熱通道被配置成一次性管材并且加熱元件圍繞一次性管材。
因為加熱通道由加熱元件包圍,所以可改進熱傳遞效率。
根據本實用新型的第八方面,可提供溶液回路設備,其中第一溫度傳感器提供于加溫器出口處。
第一溫度傳感器可用于精確控制離開加溫器的溶液,有助于確保離開加溫器的溶液不超過有害溫度水平。
根據本實用新型的第九方面,可提供溶液回路設備,其中第二溫度傳感器提供于加熱通道上。
加熱通道上的第二溫度傳感器可用于控制加溫器中的溶液的溫度。由于沿著加熱通道的溶液的溫度變化,此溫度傳感器能夠檢測加熱通道中的過熱溶液。只在加溫器的出口或入口處具有溫度傳感器的比較溶液回路將仍然不能檢測到這種溶液。這是因為在一些條件下,當溶液穿過加熱通道時,溶液可在一些區域中過熱,然后在到達加溫器出口之前冷卻。這在血漿交換治療中是尤其有利的,其中溶液在過熱時可變得受損。
由于加熱元件表面上的溫度通常是不均勻的,因此確定加熱元件上的溶液溫度可為有利的。相應地,如果溶液回路設備具有如上所述的兩個溫度傳感器,則是優選的,進一步優選地是具有超過這兩個溫度傳感器。舉例來說,一個溫度傳感器可布置于加熱器出口并且多個溫度傳感器可被布置成沿著加熱通道分布。
根據本實用新型的第十方面,可提供溶液回路設備,其中在溶液停止狀態下,主要控制泵速率以避免達到過熱標準或基于是否滿足第一過熱標準,當在一個溫度傳感器,或任選地一個以上溫度傳感器處測量的溫度在任何持續時間內超過第一預定閾溫度值時,滿足第一過熱標準。
因此,穿過加溫器的溶液流動速率可優化以減少溶液變得過熱的可能性。
根據本實用新型的第十一方面,可提供溶液回路設備,其中在溶液停止狀態下,主要控制泵速率以避免達到過熱標準或基于是否滿足第二過熱標準,當在一個溫度傳感器,或任選地一個以上溫度傳感器處測量的溫度超過第二預定閾溫度值長于預定閾持續時間時,滿足第二過熱標準。
因此,穿過加溫器的溶液流動速率可進一步優化以減少溶液變得過熱的可能性。另外,如果溶液達到高溫歷時一段有限時間而并非過熱狀態,那么溶液回路設備不發出錯誤警報或采取不必要的步驟來避免過熱。
根據本實用新型的第十二方面,可提供溶液回路設備,其中切換構件提供為旁路支管上的單一夾緊閥(2通閥)和輸送支管上的單一夾緊閥(2通閥);或為具有兩個管線的切換閥(4通閥),其被配置成交替地中斷旁路支管和輸送支管中的一個。此外,優選地閥被配置成夾緊閥。
因此,溶液回路設備可使用通常可獲得的低成本閥來組裝。與使用盒式定制閥系統的比較實例相比,結構和組裝不太復雜。可優選地使用夾緊閥。具體地說,與單獨單一夾緊閥(2通閥)相比,提供具有兩個管線的切換閥(4通閥)節省空間。因為具有兩個管線的切換閥(4通閥)防止支管均打開或閉合的情況,所以進一步確保溶液回路設備的正確操作。
根據本實用新型的第十三方面,提供血液凈化系統,其包括:第一至第十二方面中的任何一個的溶液回路;和體外血液回路。在所述方面中,控制單元進一步被配置成將血液凈化系統設定至治療輸送狀態和治療停止狀態中的一個。治療輸送狀態包括溶液輸送狀態。治療停止狀態包括溶液停止狀態。血液凈化系統優選地被配置成急性血液凈化系統。
通過將溶液回路設備并入血液凈化系統,優選地急性血液凈化系統中,結構得以簡化。具體地說,控制單元可被配置成控制并設定溶液回路設備的狀態以及控制并設定血液凈化系統的狀態。這意味著血液凈化系統的所有元件諸如泵、閥和傳感器可與單一控制單元電氣連通。
根據本實用新型的第十四方面,血液凈化系統可被配置成執行血漿交換治療、預稀釋和/或后稀釋血液過濾、預稀釋和/或后稀釋血液透析過濾或血液透析。本實用新型的第十四方面的血液凈化系統的特征不限于一種特定類型的血液凈化治療而是可由本領域技術人員配置以適應特定治療。
附圖說明
圖1示出根據本實用新型的一個實施方案實例的血漿治療交換設備的示意性布局。
執行本實用新型的模式參照圖1來詳細描述。
具體實施方式
圖1示出包括以下結構特征的血漿交換設備50。體外血液回路40與溶液回路30(溶液回路設備)流體連通。在本實施方案實例中,流體連接從本領域技術人員已知類型的撓性塑料一次性管材來配置。體外血液回路和流出物回路的流體連接在圖1中用點劃線示出。溶液回路設備的流體連接在圖1中用實線和虛線示出。
體外血液回路40被配置成可借助于靜脈管線28和動脈管線29來流體連接至患者60。動脈管線29經由血泵10,然后經由第一脫氣腔室22來流體連接至血漿過濾器12。血漿過濾器12包括半透膜(未展示)。血漿過濾器12被配置成在半透膜的一側接收血液。第一出口提供于半透膜的一側。第二出口提供于半透膜的另一側并且經由流出物泵14和漏血檢測器20來流體連接至流出物袋16。第二出口流體連接至靜脈腔室6。在此處提供連結點15,其中溶液回路30流體連接至體外血液回路40。也就是說,輸送支管25(稍后論述)的另一末端在連結點15處流體連接至體外血液回路40。靜脈腔室6的出口經由與控制單元39連通的空氣檢測器18和與控制單元39連通的靜脈夾緊閥24來流體連接至靜脈管線28。
溶液回路設備30具有溶液袋1(溶液源),其包括新鮮血漿置換溶液(溶液)。溶液袋1優選地經由止回閥7來流體連接至第一T形接頭37。第一T形接頭37進一步流體連接至溶液泵2,其進而流體連接至加溫器3的入口32。
加溫器3包括入口32、出口34、至少一個加熱元件(未展示)和加熱通道36。入口32經由加熱通道36來流體連接至出口34。加熱通道36的至少一側接觸至少一個加熱元件,所述加熱元件被配置成通過電力來加熱。
加溫器3進一步包括兩個溫度傳感器8、9。第一溫度傳感器8布置于加溫器出口34以便接觸加溫器出口34的外部。或者,第一溫度傳感器8在加溫器出口34附近布置于流體連接至加熱通道36的一次性管材外部,或在加溫器出口34附近布置于加熱通道36外部。第二溫度傳感器9進一步遠離加溫器出口34朝向加熱通道布置,以便接觸加熱通道36的外部,優選地在沿著加熱通道36的曲折流動路徑的中間點處。溫度傳感器8、9可包括熱電偶、熱敏電阻、紅外線傳感器或本領域技術人員已知的其他合適裝置。
在本實施方案實例中,加熱器被配置成具有一個電阻加熱元件,優選地兩個電阻加熱元件的電動加溫盤,其中一個元件在加熱通道36的每一側。加熱通道36提供為在其內部具有曲折流動路徑的一次性塑料袋。加熱通道36的壁厚優選地小于一次性管材的厚度。加熱元件具有平面加熱表面,其與加熱通道36的外部進行導熱接觸。加熱元件可包括金屬、陶瓷或與加熱通道36進行平面熱接觸的其他合適材料。
加溫器3的出口經由脫氣腔室4來流體連接至第二T形接頭38的一個端口。其余兩個端口分別流體連接至輸送支管25和旁路支管26。旁路支管的路徑在圖1中用虛線示出。輸送支管25和旁路支管26分別被配置成具有兩個末端的撓性管段。輸送支管25在輸送支管一個末端處流體連接至第二T形接頭38。輸送支管25的另一末端在連結處15與體外血液回路40產生流體連接。旁路支管26的一個末端流體連接至第二T形接頭38。旁路支管26的另一末端流體連接至第一T形接頭37。
再循環路線通過以下元件和其流體連接來形成:旁路支管26、第一T形接頭37、溶液泵2、加溫器3和第二脫氣腔室4。
具有兩個管線的切換閥或4通夾緊閥5(切換構件)提供于旁路支管26和輸送支管25上。4通夾緊閥5具有第一通道和第二通道并且被配置成兩個狀態中的一個。4通夾緊閥5被配置成在第一狀態下打開第一通道并中斷第二通道并且在第二狀態下中斷第二通道并打開第一通道。換句話說,4通夾緊閥5被配置成打開第一或第二通道,同時阻斷第一通道和第二通道中的另一個。輸送支管25形成第一通道并且旁路支管26形成第二通道。也就是說,撓性管上的形成旁路支管26的位置被配置成由4通夾緊閥5中斷以便中斷流經第一通道的流量并且撓性管上的形成輸送支管25的相應位置被配置成由4通夾緊閥5中斷以便中斷流經第二通道的流量。此外優選地,4通夾緊閥是電磁啟動的,其中第二通道在靜止位置中是閉合的。4通夾緊閥5的其他特征是本領域技術人員已知的。
提供控制單元39來控制溶液回路30的操作元件,也就是說控制單元39被配置成基于第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9的輸出和使用者選擇的操作模式來控制至少溶液泵2;加溫器3;和4通夾緊閥5。此外,控制單元可設定溶液輸送狀態和溶液停止狀態中的一個。控制單元39可包括控制面板(未展示)。
上述泵2、10、14優選地被配置成蠕動泵,一次性管材提供每個泵2、10、14的相應撓性軟管。
血漿交換設備50的操作在以下描述。治療輸送狀態由使用者經由控制面板來設定。治療輸送狀態包括溶液輸送狀態,并且包括以下過程。來自患者60的血液通過血泵10經由動脈管線29傳送至體外血液回路40中。血液首先傳遞至從血液中移除氣泡的第一脫氣腔室22,然后傳遞至血漿過濾器12。血漿過濾器12接收血液并且借助于其半透膜來分離血漿,此過程通過由血泵10和流出物泵14提供的壓力差來促進。分離血漿從出口離開血漿過濾器12并且經由漏血檢測器20,然后經由流出物泵14來傳遞,然后進入流出物袋16。現在為濃縮血液的血液剩余部分未通過半透膜,并且它從第二血漿過濾器出口排出。因此,血漿從體外血液回路40移除,同時濃縮血液保持在體外血液回路40中。在檢測到血液后,血液檢測器20向控制單元39發送警報信號。
濃縮血液離開血漿過濾器12,其中所述濃縮血液在連結點15處與溶液流(稍后描述)匯合。組合流進入靜脈腔室6,然后依序傳遞至空氣檢測器18、止回閥7,然后經由靜脈管線28回到患者60。因此血漿交換設備50將血液從患者60移除,將血液中的血漿用溶液替代,并且將經治療的血液返回到患者60。在檢測到空氣后,空氣檢測器18向控制單元39發送警報信號。
血漿交換設備50的治療輸送狀態包括溶液回路設備30的溶液輸送狀態。在溶液輸送狀態下,溶液回路設備30被配置成執行以下過程。溶液從溶液袋1經由止回閥7傳送并且穿過溶液泵2。泵2的泵速率通過控制單元39來控制。在此階段,溶液通常低于體溫,例如室溫。從那里它經由加溫器入口32進入加溫器3并且進入具有曲折通道的加熱通道36的內側。在收到來自控制單元39的指令時,將電力傳送至加溫器3導致其加熱元件加熱升溫,由此將熱量經由加熱通道36來傳導性傳遞至溶液。控制單元39被配置成鑒于溶液泵2的泵速率和傳感器8、9,優選地第一溫度傳感器8的輸出溫度來確定獲得所需溶液溫度(溶液在離開加溫器3時的所需溫度)的必需加熱器電力。具體地說,所需溶液溫度是包括體溫的溫度范圍。
加熱溶液經由加溫器出口34離開加溫器3并且穿過第二脫氣腔室4以便從溶液移除氣泡。當溶液回路設備30在溶液輸送狀態下時,控制單元39將4通夾緊閥5驅動至第一狀態,從而中斷旁路支管26并打開輸送支管25。因此在加熱溶液到達第二T形接頭38時,穿過旁路支管26的通路得以阻斷并且至輸送支管25的通路得以打開,因此加熱溶液進入輸送支管25,穿過4通夾緊閥5的開放(第一)通道,并且經由連結點15進入體外血液回路40,其中所述加熱溶液與離開血漿過濾器12的濃縮血液流匯合,如上所述。因此,4通夾緊閥5關閉血液的入口并且打開包括加溫器3的旁路回路。
控制單元39將血漿交換設備50的狀態從治療輸送狀態改變至治療停止狀態,例如在治療由使用者停止時或在控制單元39接收來自空氣檢測器18、血液檢測器20或溫度傳感器8、9中的至少一個的警報信號時。同時,控制單元39將溶液回路設備30從溶液輸送狀態改變至溶液停止狀態。血漿交換設備50的治療停止狀態包括溶液回路設備30的溶液停止狀態。溶液停止狀態描述溶液從溶液回路30中流出停止的狀態。
在溶液停止狀態下,溶液回路設備30被配置成執行以下過程。控制單元39將4通夾緊閥5驅動至第二狀態,從而打開旁路支管26并中斷輸送支管25。因此在加熱溶液到達第二T形接頭38時,穿過旁路支管26的通路打開并且至輸送支管25的通路閉合,因此加熱溶液進入旁路支管26,穿過4通夾緊閥5的開放通道,并且經由第一T形接頭37與溶液回路30再匯合,然后它進入溶液泵2。止回閥7防止加熱溶液流至溶液袋1中。以這種方式,通過溶液泵2來傳送,加熱溶液沿著溶液回路30再循環,并且不進入體外血液回路40,也不進入溶液袋1。處于高于環境溫度的溫度下的溶液在穿過溶液回路30的管材時由環境冷卻。因此在溶液停止狀態下,溶液流至體外血液回路40中,并由此流至患者60中得以停止。有利地,溶液在加溫器3內部的流動不停止。優選地,在溶液停止狀態期間,控制單元39減少或進一步優選地完全中斷加熱元件的電力。以這種方式,促進通過環境來進行的冷卻,并且在溶液停止狀態期間溶液過熱的可能性進一步減少。
優選在溶液停止狀態期間控制溶液流動速率以便優化溶液溫度的冷卻,如以下所描述。溶液泵2的泵速率通過控制單元39來控制并且在溶液停止狀態下,可取決于第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9的各自輸出。優選地,主要控制溶液泵2在溶液停止狀態下的泵速率以避免達到過熱標準或另外基于是否滿足第一過熱標準和第二過熱標準。當在第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9中的一個或兩個處測量的溫度在任何持續時間內超過優選地對應于瞬間有害溫度的第一預定閾溫度值時,滿足第一過熱標準。當在第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9中的一個或兩個處測量的溫度超過第二預定閾溫度值長于預定閾持續時間時,滿足第二過熱標準。第二過熱標準優選地對應于與時間相關的有害溫度,所述有害溫度保持相應有害持續時間。此外優選地第一預定閾溫度值可設定為高于第二預定閾值。舉例來說,第一預定閾溫度值可設定為46℃,第二預定閾溫度值可設定為42℃,并且預定閾持續時間可設定為一至七秒,進一步優選地二至五秒范圍內的具體持續時間。溶液泵2在溶液停止狀態下的泵速率可基于第一溫度傳感器8和第二溫度傳感器9的各自輸出中的一個或兩個,和第一過熱標準和第二過熱標準中的一個或兩個來控制。所需泵速率可通過控制單元39內的反饋環路來確定。最后,溶液沿著溶液回路30以最優流動速率來循環,其中溶液通過一次性管材外部的環境溫度來連續冷卻。因此,溶液泵2的最優泵速率通過在加熱通道36中和優選地在加溫器出口34處測量的溫度來確定。取決于溶液,反應可不同。在血漿交換的情況下,到達第一閾溫度或第二閾溫度高于閾值時間意味著不能繼續治療,但是應交換替代溶液。在透析溶液的情況下,如果溶液溫度低于任何閾值溫度,可繼續治療。
應注意當溶液泵2操作時,它優選地將溶液傳送穿過加溫器3和進一步優選地第二脫氣腔室4,不僅在旁路支管26打開并且輸送支管25閉合時,而且在輸送支管25打開并且旁路支管26閉合時,即在溶液停止狀態和溶液輸送狀態下。
在本實施方案實例的優選改進中,在溶液停止狀態下和優選地也在溶液輸送狀態下,在溫度傳感器8、9中的一個的輸出滿足第一過熱標準和第二過熱標準中的一個或兩個時,控制單元39產生警報信號。這在血漿交換治療中是尤其有利的,其中溶液是在過熱時經歷不可逆破壞的血漿置換溶液。在除了血漿交換治療以外的治療的情況下,本實用新型具有以下優勢:與溶液再循環只作為在治療輸送期間故障自動保險程序來執行,而非在治療暫停時執行的比較治療設備比較,溶液流動可在使用者請求恢復治療之后更早地啟始。因此總治療時間得以減少。
返回到治療輸送狀態以使用者繼續治療和/或所有警報信號取消或不存在為條件。返回到治療輸送狀態包括返回到溶液輸送狀態,其中控制單元39將4通夾緊閥5驅動至第二狀態,從而打開旁路支管26并中斷輸送支管25。
如果第一過熱標準和第二過熱標準都不滿足,溶液從溶液回路30流至體外血液回路40可優選地重新開始。
實施方案實例的優勢在以下詳述。控制溶液流動速率以導致通過環境的最優冷卻。在溶液流動在治療期間停止時溶液過熱的可能性得以減少。具有再循環路線只用于作為溶液輸送狀態期間的故障自動保險,并且在溶液停止狀態下不使溶液再循環穿過加溫器的比較示例性溶液回路30將不會使過熱的可能性減少。
此外,溶液流動速率基于溫度傳感器的輸出來控制。這改進了溶液的溫度控制。
在溶液停止狀態下,當過熱不可能時,可降低溶液泵2的泵速率并且由此改進溶液回路設備30的能量效率。
當恢復溶液輸送狀態時,例如當恢復治療輸送時,溶液在有利于繼續治療的安全溫度范圍內。使用者不需要等待執行再循環,否則將延遲治療的重新開始。
在溶液回路30的不同位置處提供兩個溫度傳感器確保可靠和精確的溫度感測。這在血漿交換治療中是尤其重要的,其中溶液是不應過熱的血漿替代溶液。第一溫度傳感器8用來確保溶液的輸送溫度在合適范圍內。第二溫度傳感器9用來減少溶液的局部過熱。
當加熱通道36以具有比一次性管更薄的壁的袋子形式提供時,至溶液的熱傳遞更有效并且過熱的可能性減少。
再循環路線優選地繞過溶液袋1。因此,溶液在不返回到溶液袋1的情況下再循環。止回閥7進一步確保溶液不返回到溶液袋1,從而減少新鮮溶液的污染風險,并且也減少監測凈流體移除中的誤差。另外,與溶液袋1和/或排放管包含于再循環路線中的比較實例相比,結構更簡單。同樣地,再循環路線繞過輸送支管25和流出物袋16。本實施方案不為了冷卻加熱器而損耗新鮮溶液。比較實例,例如為了冷卻加熱器而將新鮮溶液從溶液袋1穿過加溫器3并連續地傳送到流出物袋16的血液透析裝置將會損耗新鮮溶液。
本實施方案使用標準連接元件,即一次性塑料撓性管材,和標準閥和連接器,例如T形接頭37、38。因此,與被配置成非標準定制組件的盒式系統相比,溶液回路設備30易于組裝并且具有更簡單結構。本實施方案的4通夾緊閥5確保溶液輸送與溶液停止狀態之間的可靠轉換。
本實用新型不限于實施方案實例的特征,而是受請求保護的技術方案的范圍限制。以下替代特征根據本實用新型。
作為標準零件的4通夾緊閥5和第二T形接頭38可由也是通常所用標準零件的3通夾緊閥來代替。因此,零件數得以減少。或者具有兩個管線的切換閥(4通夾緊閥)5可用分別具有一個管線的兩個切換閥(2通夾緊閥)來代替,換句話說一個2通夾緊閥分別在旁路支管26和輸送支管25上。優選地,2通夾緊閥的交替操作可通過控制單元39來確保。此外優選地,旁路支管26和輸送支管25上的2通夾緊閥可與靜脈夾緊閥24為相同類型,從而減少零件范圍。
在圖1中,止回閥7接近于第一T形接頭37的上游布置。根據本實用新型,止回閥7可在溶液袋1下游的任何位置,只要它防止來自包括旁路支管26的溶液回路30的任何流量流至溶液袋1。舉例來說,它可并入第一T形接頭37中或并入溶液袋1的出口中。
本實施方案被配置成血漿交換設備,但是本實用新型可應用于預稀釋血液過濾、預稀釋和/或后稀釋血液過濾、預稀釋和/或后稀釋血液透析過濾或血液透析。因此,并入本領域技術人員已知的血液凈化系統的其他元件的請求保護的技術方案范圍內的變化是可能的,所述其他元件諸如體外血液回路40和/或溶液回路30內的壓力變換器,和溶液回路30中的電導率傳感器。從患者60的凈流體移除可使用在本領域中已知的方法諸如借助于流量計、平衡構件或磅秤來監測。控制單元39可被配置成與這些傳感器通信。因此,觸發來自控制單元39的警報信號可基于這些傳感器的輸出。
在實施方案實例中,加熱通道36從具有曲折流動路徑的一次性塑料袋形成。然而在第一替代加溫器配置中,加熱通道36可替代地從一次性管材來配置。此外,實施方案實例的加熱元件具有平面加熱表面。然而在第二替代加溫器配置中,加熱元件可為圓柱形成形。尤其當加熱通道36形成為一次性管材時,其可圍繞加熱元件螺旋包繞多次,從而與加熱元件進行熱接觸。
在本實施方案中,加溫器3布置于溶液泵2的下游。然而本實用新型不受此布置限制,并且泵可布置于加溫器的下游。當泵被配置成在溶液輸送狀態和溶液停止狀態下都將溶液從溶液袋傳送至加溫器時,可實現本實用新型的優勢。
根據本實用新型,可在血液凈化治療期間溶液流動停止的情況下減少過熱對于溶液的影響。