用于对体外血液回路进行预充的方法和设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780053325.4

申请日:

2007.04.12

公开号:

CN101678161A

公开日:

2010.03.24

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61M 1/16申请日:20070412|||公开

IPC分类号:

A61M1/16; A61M1/34; A61M1/36

主分类号:

A61M1/16

申请人:

甘布罗伦迪亚股份公司

发明人:

马西莫·法瓦; 莫罗·萨弗里蒂; 亚历山德罗·卡格里安

地址:

瑞典隆德

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司

代理人:

李 辉

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内容摘要

一种用于对体外血液回路进行预充的方法以及设备,其中,动脉管路(79)的患者端连接到第一排出口(61),并且静脉管路(87)的患者端连接到第二排出口(62)。所述两个排出口连接到已用透析液管路,该已用透析液管路将透析器(33)连接到引流管。动脉管路以及静脉管路填充有预充液,而动脉管路以及静脉管路中含有的空气是部分通过所述第一排出口并且部分通过所述第二排出口被排空的。两个止回阀(65,66)阻止从所述已用透析液管路朝向两个排出口的流。本发明降低了准备预充配置的操作者这一方出错的风险以及在所述预充阶段污染所述体外回路的风险。

权利要求书

1、  一种用于对体外血液回路进行预充的方法,该方法包括如下步骤:
提供体外血液回路,该体外血液回路包括血液处理装置的血室、用于从患者抽取将要处理的血液的动脉管路,以及用于向所述患者返回处理过的所述血液的静脉管路;所述血液处理装置是具有半渗透膜的类型;所述动脉管路具有第一动脉端以及第二动脉端;所述静脉管路具有第一静脉端以及第二静脉端;
将所述第一动脉端以及所述第一静脉端连接到所述血液处理装置的所述血室;
将所述第二动脉端连接到第一排出口,并且将所述第二静脉端连接到第二排出口;
将液体回路连接到所述第一排出口以及所述第二排出口;
用预充液填充所述体外血液回路;以及
通过所述第一排出口和/或通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出多余液体。

2、
  根据权利要求1所述的方法,该方法还包括以下步骤:将用于控制或限制在所述第一排出口和所述第二排出口之间的流的器件连接到所述液体回路。

3、
  根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述多余液体是部分通过所述第一排出口以及部分通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出的。

4、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法还包括将引流管连接到所述液体回路的步骤。

5、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,将液体回路连接到所述第一排出口和所述第二排出口的步骤包括以下步骤:
将已用液体管路连接在所述体外血液处理装置的液体室和引流管之间,所述液体室通过半渗透膜与所述血室分开;
将第一管路分支连接在所述第一排出口和所述已用液体管路之间;
将第二管路分支连接在所述第二排出口和所述已用液体管路之间。

6、
  根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一管路分支和所述第二管路分支具有从所述已用液体管路上的分支点分出的一段公共管路。

7、
  根据权利要求5所述的方法,其中,所述第一管路分支和所述第二管路分支分别从所述已用液体管路的第一分支点和第二分支点分支。

8、
  根据权利要求2至权利要求7中任意一项所述的方法,其中,将用于控制或限制流的器件连接到所述液体回路的步骤包括以下步骤:将用于阻止在所述第一排出口和所述第二排出口之间的流的器件连接到所述液体回路。

9、
  根据权利要求8所述的方法,其中,将用于阻止流的器件连接到所述液体回路的步骤包括以下步骤:将配置为用于阻止朝向所述第一排出口的流的第一止回阀连接到所述液体回路。

10、
  根据权利要求8或权利要求9所述的方法,其中,将用于阻止流的器件连接到所述液体回路的步骤包括:将配置为用于阻止朝向所述第二排出口的流的第二止回阀连接到所述液体回路的阶段。

11、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法还包括以下步骤:将所述第一排出口和所述第二排出口固定地连接到用于体外血液处理的设备的壳体。

12、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,使用相同的所述第一排出口和所述第二排出口,和/或相同的所述液体回路,和/或相同的所述用于对流进行控制的器件,对不同的体外血液回路重复以下所述方法步骤多次:填充所述体外血液回路以及从所述体外血液回路排出多余液体。

13、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述第二动脉端和所述第二静脉端可去除地分别连接到所述第一排出口和所述第二排出口。

14、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,填充所述体外血液回路的步骤包括以下步骤:将所述动脉血液管路联结到第一血泵并且启动所述第一血泵。

15、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,填充所述体外血液回路的步骤包括以下步骤:将所述静脉血液管路联结到第二血泵并且启动所述第二血泵。

16、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法还包括以下步骤:将用于从所述第一排出口和/或从所述第二排出口吸出液体的器件连接到所述液体回路。

17、
  根据权利要求16所述的方法,其中,从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括启动用于吸出的所述器件的步骤。

18、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,填充所述体外血液回路的步骤包括将所述预充液从所述液体室通过所述半渗透膜输送至所述血室的步骤。

19、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,填充所述体外血液回路的步骤包括以下阶段:将预充液的容器连接到所述体外血液回路,以及将所述预充液从所述容器输送至所述体外血液回路。

20、
  根据权利要求19所述的方法,其中,所述容器通过从所述静脉血液管路或从所述动脉血液管路分支的引入管路连接到所述体外血液回路。

21、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述第一动脉端连接到所述处理装置的所述血室的上部,并且所述第一静脉端连接到所述血室的下部。

22、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括以下步骤:所述多余液体是同时通过所述第一排出口以及所述第二排出口被排出的。

23、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括以下步骤:所述多余液体是交替地通过所述第一排出口和所述第二排出口被排出的。

24、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法还包括以下步骤:将动脉夹连接到所述动脉管路以及将静脉夹连接到所述静脉管路。

25、
  根据权利要求24所述的方法,其中,排出多余液体的步骤包括下述步骤:
将用于从所述第一排出口吸出液体的器件连接到所述液体回路;
关闭所述静脉夹并且启动所述用于从所述第一排出口吸出液体的器件。

26、
  根据权利要求24或权利要求25所述的方法,其中,排出多余液体的步骤包括以下步骤:
将用于从所述第二排出口吸出液体的器件连接到所述液体回路;
关闭所述动脉夹并且启动所述用于从所述第二排出口吸出液体的器件。

27、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法还包括以下步骤:将用于气-血分离的动脉室连接到所述动脉管路,并且将用于气-血分离的静脉室连接到所述静脉管路。

28、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,连接用于控制或限制流的器件的步骤包括以下步骤:将从包括以下项的组中选出的一个或更多个元件连接到在所述第一排出口和所述第二排出口之间的所述液体回路:具有连接到所述第一排出口的入口的第一泵;具有连接到所述第二排出口的入口的第二泵;用于控制通过所述处理装置进行体外血液处理的患者的液体平衡的装置;设置在所述第一排出口以及引流管之间的第一阀;以及设置在所述第二排出口以及引流管之间的第二阀。

29、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,所述第二动脉端和/或所述第二静脉端是配置为用于连接到血管通路的患者端。

30、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,用预充液填充所述体外血液回路的步骤包括以下步骤:将用于抽吸的器件连接到所述血室;以及启动所述用于抽吸的器件以移动所述预充液通过所述血室;所述用于抽吸的器件基于与所述用于抽吸的器件的不同启动速度相对应的至少两个预设值被间断地启动;所述间断启动使得所述预充液的流的速度变化;所述速度变化是如此的突然以致于气泡从所述半渗透膜脱离。

31、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,该方法包括以下步骤:将预充液源连接到所述体外血液回路的入口区;该入口区远离所述第二动脉端以及远离所述第二静脉端。

32、
  根据权利要求31所述的方法,其中,所述入口区包括设置在所述静脉管路上或设置在所述动脉管路上的分支点。

33、
  根据权利要求31或权利要求32所述的方法,其中,所述入口区包括限定了所述处理装置的所述血室的所述半渗透膜。

34、
  根据前述权利要求中任意一项所述的方法,其中,使用相同的所述第一连接口和所述第二连接口,和/或相同的所述液体回路,对不同的体外血液回路重复以下所述步骤多次:填充所述体外血液回路以及从所述体外血液回路排出多余液体。

35、
  一种用于对体外血液回路进行预充的设备,该设备包括:
液体回路;
第一排出口,其连接到所述液体回路;
第二排出口,其连接到所述液体回路;
体外血液回路,其包括半渗透膜型的血液处理装置的血室,用于从患者抽取将要处理的血液的动脉管路,以及向所述患者返回所处理过的血液的静脉管路;所述动脉管路具有连接到所述血室的第一动脉端以及连接到所述第一排出口的第二动脉端;所述静脉管路具有连接到所述血室的第一静脉端以及连接到所述第二排出口的第二静脉端;
用于填充的器件,其用预充液填充所述体外血液回路;以及
用于排出的器件,其用于通过所述第一排出口和/或通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出多余液体;
控制单元,其连接到所述用于填充的器件以及所述用于排出的器件,所述控制单元被编程为执行预充方法,该预充方法包括以下步骤:
用预充液填充所述体外血液回路;以及
通过所述第一排出口和/或通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出多余液体。

36、
  根据权利要求35所述的设备,该设备还包括:连接到所述液体回路、用于控制或限制在所述第一排出口与所述第二排出口之间的流的器件。

37、
  根据权利要求35或权利要求36所述的设备,其中,排出多余液体的步骤包括以下步骤:部分通过所述第一排出口并且部分通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出所述多余液体。

38、
  根据权利要求35至权利要求37中任意一项所述的设备,该设备包括连接到所述液体回路的引流管。

39、
  根据权利要求35至权利要求38中任意一项所述的设备,其中:
所述液体处理装置包括通过半渗透膜与所述血室分开的液体室;
所述液体回路包括:将所述液体室连接到引流管的已用液体管路;将所述已用液体管路与所述第一排出口连接的第一管路分支;以及将所述已用液体管路与所述第二排出口连接的第二管路分支。

40、
  根据权利要求39所述的设备,其中,所述第一管路分支和所述第二管路分支具有从所述已用液体管路的分支点分支的一段公共管路。

41、
  根据权利要求39所述的设备,其中,所述第一管路分支和所述第二管路分支分别从所述已用液体管路的第一分支点和第二分支点分支。

42、
  根据权利要求36至权利要求41中任意一项所述的设备,其中,用于控制或限制流的所述器件包括用于阻止在所述第一排出口和所述第二排出口之间的流的器件。

43、
  根据权利要求42所述的设备,其中,用于阻止流的所述器件包括第一止回阀,所述第一止回阀连接到所述液体回路且被配置为阻止朝向所述第一排出口的流。

44、
  根据权利要求42或权利要求43所述的设备,其中,用于阻止流的所述器件包括第二止回阀,所述第二止回阀连接到所述液体回路且被配置为阻止朝向所述第二排出口的流。

45、
  根据权利要求35至44中任意一项所述的设备,其中,所述第一排出口和所述第二排出口连接到用于体外血液处理的设备的壳体。

46、
  根据权利要求35至45中任意一项所述的设备,该设备包括用户界面,该用户界面被配置为使操作者能够向所述控制单元发送执行所述预充方法的命令。

47、
  根据权利要求35至46中任意一项所述的设备,其中,所述第二动脉端和所述第二静脉端可去除地分别连接到所述第一排出口和所述第二排出口。

48、
  根据权利要求35至47中任意一项所述的设备,该设备还包括第一血泵,所述动脉血液管路联结到该第一血泵;所述控制单元连接到所述第一血泵;填充所述体外血液回路的步骤包括启动所述第一血泵的步骤。

49、
  根据权利要求35至48中任意一项所述的设备,该设备还包括第二血泵,所述静脉血液管路联结到该第二血泵;所述控制单元连接到所述第二血泵;填充所述体外血液回路的步骤包括启动所述第二血泵的步骤。

50、
  根据权利要求35至49中任意一项所述的设备,该设备还包括连接到所述液体回路且用于从所述第一排出口和/或从所述第二排出口吸出液体的器件。

51、
  根据权利要求50所述的设备,其中,所述控制单元连接到用于吸出的所述器件;从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括启动用于吸出的所述器件的步骤。

52、
  根据权利要求35至权利要求51中任意一项所述的设备,其中,所述用于填充的器件包括用于将液体从所述液体室通过所述半渗透膜输送至所述血室的器件。

53、
  根据权利要求35至权利要求52中任意一项所述的设备,其中,所述用于填充的器件包括连接到所述体外血液回路的所述预充液的容器,以及用于将所述预充液从所述容器输送至所述体外血液回路的器件。

54、
  根据权利要求53所述的设备,其中,所述容器通过引入管路连接到所述体外回路,该引入管路从所述静脉血液管路或从所述动脉血液管路分支。

55、
  根据权利要求35至权利要求54中任意一项所述的设备,其中,所述第一动脉端连接到所述血液处理装置的所述血室的上部,并且所述第一静脉端连接到所述血室的下部。

56、
  根据权利要求35至权利要求55中任意一项所述的设备,其中,从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括以下步骤:所述多余液体是同时通过所述第一排出口和所述第二排出口被排出的。

57、
  根据权利要求35至权利要求56中任意一项所述的设备,其中,从所述体外血液回路排出多余液体的步骤包括以下步骤:所述多余液体是交替地通过所述第一排出口和所述第二排出口被排出的。

58、
  根据权利要求35至权利要求57中任意一项所述的设备,该设备包括分别连接到所述动脉管路和所述静脉管路的动脉夹和静脉夹。

59、
  根据权利要求58所述的设备,该设备包括连接到所述液体回路且用于从所述第一排出口吸出液体的器件;所述控制单元连接到所述静脉夹以及用于吸出的所述器件;排出多余液体的步骤包括以下步骤:关闭所述静脉夹并且启动用于从所述第一排出口进行吸出的所述器件。

60、
  根据权利要求58或权利要求59所述的设备,该设备包括连接到所述液体回路且用于从所述第二排出口吸出液体的器件;所述控制单元连接到所述动脉夹以及用于吸出的所述器件;排出多余液体的步骤包括以下步骤:关闭所述动脉夹并且启动用于从所述第二排出口吸出液体的器件。

61、
  根据权利要求35至权利要求60中任意一项所述的设备,该设备还包括连接到所述动脉管路的动脉气-血分离室,以及连接到所述静脉管路的静脉气-血分离室。

62、
  根据权利要求35至权利要求61中任意一项所述的设备,其中,用于控制或限制流的所述器件包括从包括以下项的组中选择的一个或更多个元件:具有连接到所述第一排出口的入口的第一泵;具有连接到所述第二排出口的入口的第二泵;用于控制通过所述血液处理装置进行体外血液处理的患者的液体平衡的装置;设置在所述第一排出口和引流管之间的第一阀;以及设置在所述第二排出口和引流管之间的第二阀。

63、
  根据权利要求35至权利要求62中任意一项所述的设备,其中,所述第二动脉端和/或所述第二静脉端是配置为连接到血管通路的患者端。

64、
  根据权利要求35至权利要求63中任意一项所述的设备,该设备被配置为用于进行血液透析治疗和/或血液过(渗)滤治疗。

65、
  根据权利要求35至权利要求64中任意一项所述的设备,其中,所述用于填充的器件包括连接到所述血室的用于抽吸的器件,并且其中,以这样的方式对所述控制单元进行编程:用预充液填充所述体外血液回路的步骤包括基于与所述用于抽吸的器件的不同启动速度相对应的至少两个预设值间断地启动所述用于抽吸的器件的步骤,所述间断启动使得通过所述血室的预充液流的速度变化,所述速度变化是如此的突然以致于气泡从所述半渗透膜脱离。

66、
  根据权利要求35至权利要求65中任意一项所述的设备,该设备包括连接到所述体外血液回路的入口区的预充液源,所述入口区远离所述第二动脉端并且远离所述第二静脉端。

67、
  根据权利要求66所述的设备,其中,所述入口区包括设置在所述静脉管路上或在所述动脉管路上的分支点。

68、
  根据权利要求66或权利要求67所述的设备,其中,所述血液处理装置包括通过半渗透膜与所述血室分离的液体室;所述用于填充的器件包括用于对从所述液体室通过所述半渗透膜到所述血室的液体进行反向过滤的器件,所述入口区包括所述半渗透膜。

69、
  一种用于对体外血液回路进行预充的设备,尤其但不必须是根据权利要求35至68中的任意一项,所述设备包括:
排出设备,该排出设备包括:
引流管;
第一排出口;
第二排出口;
液体回路,其将所述引流管与所述第一排出口以及所述第二排出口连接;以及
用于阻止在所述第一排出口与所述第二排出口之间的流的器件;
含有空气的体外血液回路,该体外血液回路包括:
具有半渗透膜型的血液处理装置的血室;
动脉血液管路,其具有连接到所述血室的第一动脉端以及连接到所述第一排出口的第二动脉端;以及
静脉血液管路,其具有连接到所述血室的第一静脉端以及连接到所述第二排出口的第二静脉端。

70、
  一种用于对体外血液回路进行预充的设备,尤其但不必须是根据权利要求35至69中的任意一项,所述设备包括:
液体回路;
连接到所述液体回路的第一排出口;所述第一排出口具有能够设置为所述第一排出口的关闭位置和打开位置的第一关闭件,所述第一排出口还具有用于提供至少表示所述第一关闭件的位置的信号的第一传感器;
连接到所述液体回路的第二排出口;所述第二排出口具有能够设置为所述第二排出口的关闭位置以及打开位置的第二关闭件,所述第二排出口还具有用于提供至少表示所述第二关闭件的位置的信号的第二传感器;
体外血液回路,其包括具有半渗透膜型的血液处理装置的血室,用于从患者去除将要处理的血液的动脉管路,以及用于向所述患者返回处理过的血液的静脉管路;所述动脉管路具有连接到所述血室的第一动脉端以及连接到所述第一排出口的第二动脉端;所述静脉管路具有连接到所述血室的第一静脉端以及连接到所述第二排出口的第二静脉端;
用于填充的器件,其用预充液填充所述体外血液回路;
用于排出的器件,其用于通过所述第一排出口和/或通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出废液;所排出的液体包括空气和/或多余的预充液;以及
连接到所述用于填充的器件以及所述用于排出的器件的控制单元,该控制单元还连接到所述第一传感器和所述第二传感器;所述控制单元被编程为执行预充方法,该预充方法包括以下步骤:
用预充液填充所述体外血液回路;以及
通过所述第一排出口和/或通过所述第二排出口从所述体外血液回路排出废液,所述废液包括空气和/或多余的预充液。

71、
  根据权利要求70所述的设备,其中,所述控制单元被编程为根据从所述第一传感器接收的信号和/或从所述第二传感器接收的信号执行所述预充方法。

72、
  根据权利要求70或权利要求71所述的设备,其中,所述第一关闭件以及所述第二关闭件集成为单一关闭件,并且其中,所述第一传感器和所述第二传感器集成为单一传感器。

73、
  一种用于对体外血液回路进行预充的设备,尤其但不必须是根据权利要求35至权利要求72的任意一项,所述设备包括:
壳体,其内部限定了容纳空间;
处理液回路,该处理液回路至少部分地设置在所述容纳空间内,所述处理液回路包括:
新鲜处理液提供管路,该新鲜处理液提供管路将处理液源与具有半渗透膜型的血液处理装置的液体室相连接;以及
已用处理液排出管路,其将所述液体室与引流管相连接;废预充液排出设备,该废预充液排出设备包括:
第一预充液排出口;
第一预充液排出管路,该第一预充液排出管路将所述第一预充液排出口与所述已用处理液排出管路相连接;所述第一预充液排出管路至少具有设置在所述容纳空间内部的第一段管路;
第二预充液排出口;以及
第二预充液排出管路,该第二预充液排出管路将所述第二预充液排出口与所述已用处理液废弃管路相连接;所述第二预充液排出管路至少具有设置在所述容纳空间内部的第二段管路,所述第二段管路远离所述第一段管路;
含有空气的体外血液回路,所述体外血液回路包括:
具有半渗透膜型的所述血液处理装置的血室,其中,半渗透膜将所述血室与所述液体室分离;
动脉血液管路,该动脉血液管路具有连接到所述血室的第一动脉端以及连接到所述第一预充液排出口的第二动脉端;
静脉血液管路,该静脉血液管路具有连接到所述血室的第一静脉端以及连接到所述第二预充液排出口的第二静脉端。

74、
  一种用于对体外血液回路进行预充的设备,尤其但不必须是根据权利要求35至权利要求73中的任意一项,所述设备包括:
壳体;
第一预充液排出口,其连接到所述液体回路;所述第一预充液排出口以被配置为非一次性元件的方式连接到所述壳体;
第二预充液排出口,其连接到所述液体回路;所述第二预充液排出口以被配置为非一次性元件的方式连接到所述壳体;
体外血液回路,该体外血液回路包括:
具有半渗透膜型的血液处理装置的血室;
用于从患者抽取将要处理的血液的动脉管路,所述动脉管路具有连接到所述血室的第一动脉端以及连接到所述第一预充液排出口的第二动脉端;以及
用于向所述患者返回处理过的血液的静脉管路,所述静脉管路具有连接到所述血室的第一静脉端以及连接到所述第二预充液排出口的第二静脉端;
用于填充的器件,其用预充液填充所述体外血液回路;
用于排出的器件,其用于通过所述第一预充液排出口和/或通过所述第二预充液排出口从所述体外血液回路排出液体,所排出的液体包括空气和/或多余的预充液;以及
控制单元,其连接到所述用于填充的器件以及所述用于排出的器件,所述控制单元被编程为执行预充方法,该预充方法包括以下步骤:
用预充液填充所述体外血液回路;以及
通过所述第一预充液排出口和/或通过所述第二预充液排出口从所述体外血液回路排出液体,所排出的液体包括空气和/或多余的预充液。

75、
  根据权利要求74所述的设备,其中,所述第一预充液排出口和所述第二预充液排出口各包括在所述壳体的面板上的开口。

说明书

用于对体外血液回路进行预充的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于对体外血液回路进行预充的方法和设备。
具体地,但不排它地,本发明通常应用于对透析仪器进行预充。
背景技术
美国专利No.US4707335描述了一种用于对用于血液处理的膜分离器以及与该分离器有关的输液管路进行消毒和再利用的系统。该系统包括歧管(manifold),该歧管在内部限定有腔并且在外部限定有两个连接到动脉血液管路和静脉血液管路的患者端的连接器,使得血液管路互相连通,形成能够使消毒液(disinfecting solution)循环的封闭的液体回路,以进行再利用。
美国专利No.US5948251描述了一种具有消毒口、排出口以及血泵的透析机。该专利还描述了对血液接管组件(blood tubing set)进行消毒的处理,该处理包括将血液接管组件的一端连接到消毒口并且将血液接管组件的另一端连接到排出口。把血液接管组件联结到将消毒液从消毒口泵向排出口的血泵。
专利WO96/40320描述了一种预充方法,根据该方法,在治疗之前,将一次性血液接管组件以及透析器(新的或已用)安装到透析机并且由操作者准备好用于患者。血液接管组件以及透析器填充有无菌盐水溶液以去除体外回路的空气并且用清水冲洗体外回路。为了确保完全从膜去除不需要的物质的所有痕迹,使盐水溶液通过透析器再循环达预定的时间段。再循环进一步确保了在将回路本身连接到患者之前排出了残留在回路中的任何过量空气。血液接管组件包括用于将动脉管路和静脉管路的两个患者端连接到排出口的T连接器或Y连接器,其中,排出口连接到排出管路,而排出管路反过来连接到引流系统。排出管路能够是透析机排出回路的一部分,即,将透析器的排出透析液的出口连接到引流系统的回路,或者排出管路能够是与上述排出回路分离的管路。同样,引流系统在治疗过程中接收来自透析机的已用透析液。排出阀选择性地打开或关闭排出管路。能够手动操作排出阀或通过透析机的控制单元来控制排出阀。在最初的预充配置中,T连接器或Y连接器的一端与排出口密封地联结,而其他两端联结到动脉管路和静脉管路。盐水溶液袋连接到引入管路,该引入管路连接到动脉血室。静脉管路和动脉管路通过能够由透析机的控制单元控制的各自的夹关闭。动脉血室的排气阀可以(手动地或用自动控制阀)打开,以随着盐水溶液从袋滴下通过重力允许填充所述室。当动脉室填充有盐水溶液时,关闭排气阀并且开始自动预充处理。打开动脉夹达预定时间以使包括在动脉室和连接到排出口的患者动脉端之间的动脉管路的通道填充有盐水溶液。然后,关闭动脉夹,打开静脉夹,并且血泵开始(向前,即以其在治疗过程中通常具有的旋转方向)旋转以使体外回路的其余部分填充有来自袋的盐水溶液。一旦该回路被填充,关闭排出阀,打开动脉夹,并且使血泵向后(与治疗过程中的通常方向相反的方向)旋转以使盐水溶液循环通过体外回路。在这个阶段,留在透析器的血室中的任何空气被输送到动脉室内并且仍在该室的上部。其后,使血泵向前旋转,进入进一步的再循环阶段,在该阶段中,透析机的超滤系统产生超滤流,该超滤流从血室通过膜到达透析器的透析器室以确保膜的清洁性。在患者已经连接到体外回路后,去除T连接器或Y连接器。
WO96/40320中描述的方法的缺点之一是源于排出口,尤其是在再循环阶段中的污染物污染体外血液回路的风险。
另一个缺点在于:在预充配置中设备的设备准备阶段中,操作者必须做到特别小心和注意,由此导致在工作时间、操作者额外工作、对训练有素的操作者的需求以及出错风险的增加。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种消除现有技术中的上述局限以及缺点的预充方法和设备。
本发明的另一个目的是降低在预充过程中污染体外血液设备的风险。
本发明的一个优点是便于操作者在预充配置的准备阶段的工作,减少了工作时间并且降低了出错风险。
另一个优点是本发明避免了预充过程中的再循环阶段。这降低了已经从透析室排出去的空气回流的风险。
通过本发明能够获得这些目的和更多其他目的,如在一个或更多个所附权利要求中描述的特征。
使用的预充液可以是水或与人体血液等渗的液体(如,等渗盐水溶液或透析液或其他的液体。
而且,下面将进一步描述在预充过程中形成透析器或血液渗滤器的半渗透膜的中空纤维内部的气泡的分离问题的解决方案。尤其参照具有一束中空纤维类型的透析器或血液过(渗)滤器。尤其,透析器或血液过(渗)滤器的血室包括中空纤维束的中空纤维的内部体积,而液体室(透析液室和/或过滤后液体室)包括在中空纤维的外侧以及围绕中空纤维束的壳体之间的体积。众所周知,对体外回路进行预充的处理的目标是:将回路连接到患者进行透析或血液过(渗)滤治疗之前,去除含在回路中的空气。为确保在预充过程中气泡的完全脱离,提供了一种方法和设备,以根据进一步的发明对透析器或血液过(渗)滤器,下面将对其进行详细说明。在第一实施方式中,预充方法包括下述阶段:提供具有由中空纤维束的中空纤维的内部体积限定的血室的透析器或血液过(渗)滤器;将至少一条血液管路连接到血室;将至少一个血泵连接到血液管路;将预充液源连接到血室;启动泵以将预充液从预充液源移动至血室,基于两个(或三个,或多于三个)与血泵的不同启动速度相对应的预设值间断地启动血泵,间断的动作使预充液流的速度发生变化,以使气泡从中空纤维的内侧脱离。预充液流速度的变化使得气泡从中空纤维的内侧脱离。预充液流速度的变化应当比较突然的。所述速度变化应当足够突然以引起所述气泡的脱离。速度变化的锐度将尤其取决于中空纤维束的类型。在第二实施方式中,第一实施方式的预充液源可以连接到血室,以使得血室设置在预充液源以及血泵之间。在另外的实施方式中,第一实施方式或第二实施方式的血泵可以被启动,以将预充液从预充液源移动至血室,其后从血室移动至血泵的进口。参照前面所有的实施方式,上述预设值中的至少一个预设值也可以相当于预充液流的零速度。参照前面所有的实施方式,上述预设值相当于将预充液以不同的速度(其中一个速度能够是零速度)从预充液源移动至血室,其后从血室移动至血泵的进口。参照前面所有的实施方式,预充液源可以包括连接到血室的预充液和/或源自透析器或血液过(渗)滤器液体室并且流过半渗透膜的反向过滤流的容器。参照前面所有的实施方式,血泵可以包括管变形泵,例如,旋转泵。参照前面所有的实施方式,所述预设值中的至少两个预设值相当于在同一方向上不同的或相等的血泵的启动速度。在第一实施方式中,预充设备包括:具有由中空纤维束的中空纤维的内部体积限定的血室的透析器或血液过(渗)滤器;至少一个连接到血室的血液管路;至少一个连接到血液管路的血泵;至少一个连接到血室的预充液源;控制单元,该控制单元被编程为启动血泵,以将预充液从预充液源移动至血泵,基于两个(或三个,或多于三个)与血泵的不同启动速度相对应的预设值间断地启动血泵,间断启动使预充液流的速度发生(突然)变化,以将气泡从中空纤维的内侧脱离。在设备的第二实施方式中,第一实施方式的预充液源可以连接到血室,以使血室设置在预充液源和血泵之间。在预充装置的另一实施方式中,控制单元可以被编程为使得启动第一实施方式或第二实施方式的血泵以将预充液从预充液源移动至血室,其后从血室移动到血泵的进口。参照前面所有的实施方式,上述预设值中的至少一个预设值还可以相当于预充液的零流速。参照前面所有的实施方式,上述值相当于将以各种速度预充液(其中一个速度可以是零)从预充液源移动至血室,其后从血室移动至血泵的进口。参照前面所有的实施方式,预充液源可以包括连接到血室的预充液和/或源自透析器或血液过(渗)滤器液体室并且穿过半渗透膜的反向过滤流的容器,设备包括通过为了该目的而专门编程的控制单元支配的器件。参照前面所有的实施方式,血泵可以包括管变形泵,如,旋转泵。参照所有前面的实施方式,所述预设值中的至少两个预设值相当于血泵的在同一方向上的不同或相等的启动速度。上述实施方式涉及与解决气泡的完全脱离问题的进一步发明有关的方法和设备,并且参照目的是解决了预充液排出的问题的第一发明,上述实施方式都可以结合到在本申请中已经和将要说明的方法和设备的所有实施方式中。
通过在附图中仅作为非限制性例子而示例的本发明的各种实施方式的下面的详细描述,将更好地体现本发明的其他特征和优点。
附图说明
下面将参照以非限制示例的方式提供的附图详细进行说明,其中:
图1是本发明的具有用于填充以及冲洗体外血液回路的装置的血液渗滤设备;
图2是本发明的用于填充以及冲洗体外血液回路的装置的第二实施方式;
图3是本发明的用于填充以及冲洗体外血液回路的装置的第三实施方式;
图4是本发明的用于填充以及冲洗体外血液回路的装置的第四实施方式;
图5至图13是本发明的预充设备的一些实施方式的示意性说明;以及
图14至图15示出了预充设备的壳体前面板的局部视图中的两个预充液排出口。
具体实施方式
参照图1,1表示整个血液渗滤设备,2表示连接到水源的进口端,3表示进口处的压力传感器,4表示进口压力调节器,5表示进口处的开关阀,6表示进口处的超滤水器(ulterafilter for water),7表示第一换热器,8表示第二换热器,9表示在加热排气回路的进口处的流量传感器或流量存在(或流量开关)传感器,10表示加热器,11表示加热排气回路中的温度传感器,12表示排气扼流圈或节流器,13表示排气扼流圈或节流器的旁通阀,14表示用于控制排气泵的压力传感器,15表示排气泵,16表示加热排气回路中的第一气-液分离器,17表示连接到第一气-液分离器的排气口的第一排气阀,18表示加热排气回路的止回阀或单向阀,19表示加热排气回路的出口处的压力调节器,20表示用水和浓缩物在线制备透析液的装置,21表示用于移动透析器上游的新鲜透析液的泵,22表示针对新鲜透析液的第二气-液分离器,23表示连接到第二气-液分离器的排气口的第二排气阀,24表示用于测量第二气-液分离器下游的新鲜透析液的一些参数(尤其是温度、传导率以及pH)的传感器系统,25表示控制系统中的多余液体平衡保护系统,26表示用于液体平衡的控制系统,27表示在透析液超滤器进口处的压力传感器,28表示透析液超滤器的旁路的第一旁通阀,29表示透析液超滤器,30表示用于一次性置换液管路的连接,31表示透析器旁路的第二旁通阀,32表示在透析器进口处的压力传感器,33表示透析器,34表示在透析器出口处的开关阀,35表示在透析器出口处的压力传感器,36表示用于移动透析器下游已用透析器液体的泵,37表示用于已用透析液的第三气-液分离器,38表示连接到第三气-液分离器的排气口的第三排气阀,39表示用于测量已用透析液(处于第三气-液分离器下游)的一些参数(尤其是温度、传导率、压力、以及出现漏血)的传感器系统,40表示用于稳定液体平衡控制系统下游的压力的抽吸泵,41表示在出口处的常开开关阀,42表示在出口处的压力传感器,43表示在出口处的止回阀或单向阀,44表示连接到引流系统的出口端,45表示超滤水器的冲洗管路,46表示冲洗管路上的扼流圈或节流器,47表示冲洗管路上的开关阀,48表示连接到各种气-液分离器的排气口的排气回路,49表示连接到各种气-液分离器的排气口的扼流圈或节流器,50表示在液体管路与排气回路共用的一段管路上操作的止回阀或单向阀,51表示用于回路的(完全)热消毒或化学消毒的再循环回路,52表示包括用于提供消毒液的器件的化学消毒液源,53表示使得在热消毒或化学消毒过程中能够再循环的第一开关阀,54表示在热消毒或化学消毒过程中透析器的旁路的一对连接器,55表示透析器旁路中的流量传感器,56表示使得在热消毒或化学消毒过程中能够再循环的第二开关阀,57表示用于使得能够向第一预充液排出口提供消毒液的第一开关阀,58表示用于使得能够向第二预充液排出口提供消毒液的第二开关阀,59表示用于对第一预充液排出口进行消毒的第一分支,60表示用于对预充液的第二排出口消毒的第二分支,61表示第一预充液排出口,62表示第二预充液排出口,63表示第一预充液排出管路,64表示第二预充液排出管路,65表示在第一预充液排出管路上的第一止回阀或单向阀,66表示在第二预充液排出管路上的第二止回阀或单向阀,67表示将第一预充液排出管路和第二预充液排出管路与已用透析液管路结合的管路,68表示连接入水加热排气回路上游的外部环境中的管路,69表示环境连接管路的开关阀,70表示设置在连接到环境的连接管路的进口处的空气过滤器,71表示第一透析液超滤器旁通管路,72表示第二透析器旁通管路,73表示透析液超滤器冲洗管路,74表示透析液超滤器冲洗管路的开关阀,75表示置换液提供管路,76表示置换液移动泵,77表示置换液超滤器,78表示置换液超滤器的排气系统,79表示体外血液回路的动脉管路,80表示血液往复式泵,81表示用于动脉管路中的气-液分离的动脉室,82表示动脉室的引入管路,83表示动脉管路的动脉夹,84表示动脉管路中的检查口位置,85表示抗凝剂提供管路,86表示抗凝剂源,87表示体外血液回路的静脉管路,88表示静脉管路中的气-液分离的静脉室,89表示到静脉室的引入管路,90表示静脉管路中的静脉夹,91表示静脉管路中的检查口位置,92表示静脉管路中的气泡传感器(空气检测器),93表示血液存在传感器(患者传感器),以及94表示血红蛋白传感器或血细胞比容传感器(血量传感器)。
血液渗滤设备1可以用作血液透析设备和/或血液过滤设备。水源可以是,例如,市政自来水或者诊所的自来水。水源还可以是水处理厂的出口。可以将进口端与已知类型且未示出的过滤器连接,以防止较大颗粒进入设备1的液压回路(hydraulic circuit)。压力传感器3连接到控制单元,对该控制单元编程以根据通过压力传感器3提供的信号控制加热器10。尤其,如果进口处的压力降低到低于预定阈值压力水平,那么控制单元就关闭加热器10。压力调节器4将调节器下游的压力保持在恒定的预设水平。预设该水平使得加热回路中水的沸腾温度足够高以获得有效的热消毒。阀5是常闭的并且根据控制单元的指令来打开,尤其,当要将水提供给回路时。阀69是常闭的并且根据控制单元的指令来打开,尤其,当要向设备1的液压回路内引入空气时(如,在回路排空过程中)。超滤器6防止细菌或内毒素的进入。两个换热器7和8相继地串联设置。两个换热器7和8被配置为在透析器33上游的输液管路(水或新鲜透析液提供管路)以及透析器33下游的输液管路(已用透析液排出管路)之间进行热交换。通过控制单元用反馈控制加热器10以根据通过传感器11测量的温度来加热水。传感器9连接到控制单元,该控制单元被编程为如果通过传感器9的流量下降到低于预定阀值流量水平则进行干预,尤其,该控制单元被编程以使加热器10停止工作。扼流圈或节流器12的旁通阀13是常闭的,并且根据控制单元的指令打开,尤其是在回路热消毒过程中。排气泵15连接到被编程为根据由传感器14测得的压力启动泵15的控制单元。泵15是正排量泵,例如,齿轮泵。气-液分离器16具有已知类型但未示出的液位传感器(例如,红外传感器或超声传感器)。液位传感器连接到控制单元,该控制单元被编程为打开相应的排气阀17,以使得累积在分离器室16内的空气被排向端44从而排入引流管(drain)。装置20可以包括用于由水和浓缩物开始制备透析液的任何已知系统。装置20包括控制系统以及保护系统,以确保透析液具有想要的成分和温度。尤其,装置20可以包括Gambro BICART系统。除了在线制备装置20之外或代替在线制备装置20,设备1可以包括这样一种系统,该系统被预置为接收来自外部集中制备厂的透析液。泵21连接到这样的控制单元,该控制单元被编程为根据由控制系统26和/或保护系统25、和/或压力传感器32提供的信号控制泵21。气-液分离器22具有已知类型但未示出的液位传感器(如,红外传感器或超声传感器)。液位连接器连接到这样的控制单元,该控制单元被编程为打开相应的排气阀23,以使得累积在分离器室22内的空气被排向端44从而排入引流系统(drainage)。控制系统26可以包括血液透析机或血液渗滤机的任何已知的液体平衡系统。尤其,控制系统26包括两个流量计(如,质量流量计,如Coriolis流量计),所述两个流量计设置为一个在透析器的上游和另一个在透析器的下游并且两个都连接到控制单元。保护系统25可以包括两个流量计,尤其是与控制系统26的两个流量计不同类型的流量计。在具体的情况下,保护系统的两个流量计包括两个容积式流量计,如,两个齿轮流量计。保护系统25的两个流量计设置为一个在透析器的上游以及另一个在透析器的下游并且两个都连接到控制单元。超滤器29防止细菌或内毒素流向透析器33。传感器27和32和/或35用于确定超滤器29的跨膜压力,并且监测超滤器的状态。阀74是常闭的并且在超滤器29的离线清洗阶段中打开该阀74。压力调节器(未示出)设置在连接30以及旁通阀31之间以在至置换液管路的连接处维持预定正压力。阀31可以用于配置血液透析(或血液渗滤)设备或血液过滤设备。根据通过在透析器下游的流量计和在透析器上游的流量计测量出的流速差,由控制单元控制泵36,以获得患者体重减轻和/或超过滤的期望流速。气-液分离器37具有已知类型但未示出的液位传感器(例如,红外传感器或超声传感器)。液位传感器连接到这样的控制单元,该控制单元被编程为打开相应的排气阀38,以使得累积在分离器室37内的空气被排向端44从而排入引流管。透析器33(或血液过滤器或血液渗滤器)是中空纤维束型,其中,半渗透膜包括中空纤维束。通常,血室被限定为中空纤维的内部空间,而液体室或透析器液体(透析液)室由在中空纤维的外部和包围中空纤维束的外壳之间的空间限定。
化学消毒剂52的源可以包括任何已知的用于透析器或血液过(渗)滤机的化学消毒装置。尤其,源可以包括用于一个或更多个消毒剂容器的一个或更多个连接、用于定量供给消毒剂的一个或更多个泵、一个或更多个开关阀、以及至少一个流量传感器或流量存在传感器。第一排出口61通过连接被联结到血液管路(动脉的以及静脉的)各自的患者端,该连接包括在接管组件和美国专利第5041215号中所描述类型的引流管之间的联结器,在此并入所述美国专利的全部内容作为参考,第二排出口62也如此。但是,可以使用其他类型的可去除的连接(如,路厄连接器(luer connector))。在消毒阶段,消毒剂液体(来自加热器10的加热过的液体,或来自源52的化学消毒剂,或者可在透析机中使用的任何其他类型的消毒剂)选择性地通过第一阀57打开而第二阀58关闭经过第一分支59提供给第一口61,或者通过第一阀57关闭而第二阀58打开经过第二分支60提供给第二口62,以确保回路填满消毒剂液体。动脉分离室81和静脉分离室88(以已知方式但未示出)连接到相应动脉室和静脉室中的压力测量系统。已知类型的测量系统对于各个室可以包括具有可变形膜类型的装置,其中,膜与室相关并且显示出与室的内部接触的内侧以及与压力换能器连通的外侧,该压力传感器依次连接至该设备的控制单元。已知类型的测量系统对于各个室可以包括具有连接到室的内部的第一端以及连接到压力换能器的第二端的引入管路。通常,已知类型的换能器-保护器装置位于第一端和第二端之间。
图1示出了在预充配置中的血液渗滤设备。自动进行预充过程。操作者可以,例如,通过按下设备的用户接口上的开始预充按钮来启动预充处理。用户接口可以包括,例如,触摸屏。开始预充按钮可以包括触摸按钮。由设备1执行的自动预充处理包括下面在参照图2的实施方式的标题为“对于双针回路使用反向过滤进行预充”的段落中描述的步骤。一旦已经用图3和图4中的体外回路替换图1的体外回路,也可以使用图1的设备进行下面参照图3和图4所述的预充处理。
图2至图4表示本发明的预充装置的三个不同的实施方式。图2至图4的实施方式包括与图1的实施方式相同的一些元件,因此用与图1中相同的数字来表示这些元件。为了对这些元件进行说明,给出了涉及图1的说明。而且,有一些元件对于图2至图4的所有三个实施方式是共同的,因此用相同的数字表示这些元件。这些元件尤其包括由透析器33、透析器液体回路以及体外血液回路构成的透析器设备。透析器33包括血室,透析器液体室,以及将血室与透析器液体室分离的半渗透膜。透析器液体(透析液)室包括新鲜液提供管路。新鲜液可以是,例如,透析液或者等渗盐水溶液,或者另一种处理液。新鲜液提供管路将新鲜液源(如,透析液袋或等渗盐水溶液袋,或用于以水和浓缩物在线制备透析液或等渗盐水溶液的装置,或用于分配处理液的集中系统)连接到透析器33的透析液室中的进口。透析液回路还包括用于排放已用液体的排出管路,该排出管路将透析液室33的出口连接到引流管(如,收集袋,或者诊所的引流系统)。透析液回路还包括旁通管路72,该旁通管路绕过透析器33将新鲜液提供管路与已用液体排出管路连接。新鲜液提供管路具有用于移动新鲜液的器件,该器件在本实施方式中包括第一泵21,如齿轮泵或另一种类型的正排量泵。旁通管路72设置在第一泵21和透析器33之间。新鲜液提供管路还包括第一压力传感器32以检测透析器33上游的新鲜液的压力。旁通管路72具有旁通阀31,该旁通阀31在本实施方式中包括选择性地将液体引向透析器33或旁通管路72的三通阀。第一压力传感器32设置在第一泵21与透析器33之间。透析液回路还包括用于检测透析器33下游的液体压力的第二压力传感器35。在本实施方式中,下游的第二压力传感器35位于旁通管路72上。已用液体排出管路具有开关阀34。已用液体排出管路具有用于移动已用液体的器件,该器件包括在本实施方式中的第二泵36,例如齿轮泵或另一个正排量泵。
透析器装置包括用于控制从血室穿过半渗透膜到透析器液体室的超滤流的超滤器件。透析器设备还包括用于控制从透析器液体室穿过半渗透膜到血室的反向过滤流的反向过滤器件。超滤器件包括第一泵21以及第二泵36,第一泵21以及第二泵36以已知方式被启动以使得总流量在一个方向上穿过膜或选择性地以相反的方向穿过膜,反向过滤器件同样如此。超滤器件与以已知类型(未示出)的控制及调节器件以及测量器件相结合形成用于在透析治疗中控制患者体重降低的液体平衡系统。已用液体排出管路包括设置在第二泵36下游的用于吸出的器件,并且该用于吸出的器件在本实施方式中包括抽吸泵40,例如齿轮泵或另一个正排量泵。透析液回路包括用于检测已用液体排出管路的包括在液体平衡系统和抽吸器件之间的中间管路段的压力的第三压力传感器95;尤其是第三压力传感器95在其中操作的中间管路段包括在第二泵36和第三抽吸泵40之间。
透析液回路包括以分支关系连接到已用液体排出管路的中间管路段的第一分支管路或第一预充排出管路63以及第二分支管路或第二预充排出管路64。在本实施方式中,各个分支管路(第一分支管路和第二分支管路)从中间管路段分支。如图1中的情况,对于各个分支管路都可以从由中间管路段分支出的公共管路段分支。第一分支管路在其第一端包括用于排出一部分预充液的第一连接口或第一预充排出口61。第一分支管路具有阻止朝向第一连接口的流的第一止回阀65。第二分支管路在其第二端包括用于排出一部分预充液的第二连接口或第二预充排出口62。第二分支管路具有阻止朝向第二连接口的流的第二止回阀66。第一连接口和第二连接口设置在设备中操作者可以从外部(例如,设备的前面板)很容易使用的区域内。如同下面将更全面地解释的,第一连接口和第二连接口61和62被预置为在回路预充阶段期间密封地且可去除地与体外血液回路的第一端和第二端连接。
体外血液回路包括用于从患者抽回将要处理的血液的血液抽回管路或动脉管路79以及用于将处理过的血液返回到患者的血液返回管路或静脉管路87。动脉管路79具有装置端以及与装置端相对的患者端,其中,装置端在治疗阶段中(如预充阶段中)连接到透析器33的血室的进口(参看图2至图4),并且患者端在治疗中连接到血管连接装置,该血管连接装置再连接到患者的血管系统。类似地,静脉管路具有装置端以及与装置端相对的患者端,其中,装置端在治疗阶段中(如预充阶段中)连接到透析器血室33的出口(参看图2至图4),并且患者端在治疗阶段中连接到血管连接装置,该血管连接装置再连接到患者的血管系统。在图2至图4中示例的情况中,所有都与预充阶段中的配置(configuration)有关,动脉管路和静脉管路的装置端,尤其如在治疗中,都连接到透析器的血室,而用液封将患者端可去除地连接到第一连接口61和第二连接口62。尤其,患者端和连接口之间的各个连接包括在试管组和美国专利第5,041,215号中说明的类型的引流管之间的联结器,在此并入所述美国专利的全部内容作为参考。
动脉管路79还包括联结到血泵80的泵段;在本实施方式中,血泵80是管变形旋转型(螺状的),并且泵段是可变形管(可压缩的)中的一段,具有开放环状。动脉管路79还包括在操作中联结到自动动脉夹83的可压缩段,该压缩段由透析设备的控制和命令单元控制。动脉管路79还包括用于气-液分离的动脉室81,该动脉室81具有动脉压力测量装置96。在示例的实施方式中,测量装置96包括可变形膜,该膜以未示出的已知方式与连接到控制和命令单元的动脉压力传感器可操作地关联。动脉夹83设置在动脉室81和患者动脉端之间。
静脉管路87包括可操作地联结到自动静脉夹90的可压缩段,该可压缩段由设备的控制和命令单元控制。静脉管路87还包括用于气-液分离的静脉室88,该静脉室88设置有静脉压力测量装置97。在本实施方式中,测量装置97包括可变形膜,该膜以未示出的已知方式与连接到控制和命令单元的静脉压力传感器可操作地关联。静脉夹90设置在静脉室88和患者静脉端之间。
在透析治疗之前,尤其是在将患者连接到体外血液回路之前,透析器33和体外血液回路二者、动脉管路79和静脉管路87二者,都充满了必须排出去的空气。为此,进行预充处理,该预充处理在于用预充液填充并且冲洗或者清洗透析器33以及血液管路79和87,预充液通常由等渗液体(如盐水或透析液)组成。在图2和图3中的实施方式的情况中,由从透析液室通过透析器33的半渗透膜到血室的反向过滤流,来提供用于透析器的血室以及动脉血液管路和静脉血液管路的预充液。在这些示例中,预充液(如,盐水溶液或透析液)可以以水和浓缩物为起点由透析设备在线制备。但是,在图4的实施方式的情况中,由预定容积的容器98(例如,具有柔性壁的袋)提供用于透析器的血室以及用于动脉血液管路和静脉血液管路的预充液,该容器通过可去除的连接99连接到体外回路,尤其是静脉管路。在本实施方式中,容器98连接到静脉管路87中在静脉夹90和连接到透析器33的装置端之间的一段管路。尤其,容器98,例如通过引入管路89,连接到静脉室88。在该示例中,引入管路89示为连接器(如路厄式连接器或另一个可去除的联结器),该连接器联接到与容器98关联的反-连接器(counter-connector),以实现连接99。在另一个未示出的版本中,可以提供辅助管路,该辅助管路,例如通过Y连接或T连接,从静脉管路87分支(例如,从包含在静脉室88和连接到透析器33的装置端之间的一段静脉管路分支)。该辅助管路示出了一端,该端具有用于与和容器98关联的反-连接器可去除地连接的连接器。
图3示出了单针透析回路的预充设备。动脉管路79包括用于存储血液的第二室100,该第二室100设置在血泵80和连接到透析器血室33的进口的动脉装置端之间。第二动脉室100连接到压力传感器(未示出),例如与第一动脉室81的传感器96相同的传感器。静脉管路87连接到第二静脉血泵101,例如旋转管变形泵。第二血泵101可操作地与静脉管路中与开放环形共形并且配置为联结到血泵的一段管路相关联。静脉管路87还包括用于存储血液的第二室102,该第二室102设置在第二血泵101和连接到透析器血室33的出口的静脉血端之间。第二静脉室102连接到压力传感器(未示出),例如与第一静脉室88的传感器97相同的传感器。
对于双针回路使用反向过滤进行预充
下面将参照图2更详细地说明预充处理,图2示出了预充配置下的设备。
阶段1(设置)——动脉血室81和静脉血室88装载在透析设备的前面板上。动脉血液管路联结到血泵80。如在治疗中,动脉血液管路和静脉血液管路的装置端联结到透析器33的血室(通常,装置动脉端连接到高的连接而装置静脉端连接到低的连接)。动脉血液管路和静脉血液管路的患者端各联结到两个预充液排出口61和62中的一个(参看图2);注意患者端可以联结到任意排出口;换句话说,动脉患者端和静脉患者端连接到第一排出口61或第二排出口62中的哪一个并不重要。动脉管路联结到动脉夹83。静脉管路联结到静脉夹90。静脉夹是关闭的。如在透析治疗中一样,透析器的透析液室连接到透析液回路(参看图2)。例如经由自动读取器通过透析器识别,将透析器33膜的渗透率的额定值或标定值输入透析设备的控制和命令单元。
阶段2(该处理的开始,去除透析器的透析室中的空气)——当透析液(或其他预充液)准备好输送到透析器中时,该阶段开始。预充液可以由水和浓缩物通过透析设备在线制备的透析液或等渗盐水溶液;为简单之目的,下面将参照使透析液用作预充液进行说明,而不失普遍意义。在本实施方式中,通过透析设备在线制备透析液,如果温度和传导率在预定的可接受范围内,那么就为透析器准备好了透析液。当准备好透析液时,打开静脉夹90。动脉夹83保持打开。血泵80保持静止。打开在透析器的出口处的已用透析液排出管路上的开关阀34。启动旁通阀31以关闭旁通管路72并且使得流向透析器33。控制抽吸泵40以在体外血液回路中维持一定压力。尤其,通过第三压力传感器95在反馈控制下将抽吸泵40保持在预定压力。可替换地或另外地,可以通过动脉压力传感器96和/或静脉压力传感器97控制抽吸泵40。控制用于反向过滤的器件以确定从透析液室穿过透析器膜33到血室的零反向过滤流或低反向过滤流。在该阶段中,透析液流从进口穿过透析液室到出口(尤其在治疗中透析器从下到上将放置在使用位置)以填充并且切向地冲洗或清洗透析液室。在该阶段中,容纳在透析液室内的空气通过已用(透析)液体排出管路被排出从而排入引流管。在本实施方式中,将新鲜液体的第一泵21控制在设定的流量,例如,通过使用提供反馈信号的流量传感器(如前结合图1的示例已经描述的)。根据透析器的TMP跨膜压力控制已用透析液的第二泵36,例如目的是获得为零的TMP压力,以使得反向过滤流大约为零。以已知方式计算TMP跨膜压力,例如,通过使用由上游传感器32、下游传感器35以及静脉传感器97(并且可能通过另一个动脉传感器,该动脉传感器未示出且设置在血泵80和透析器33之间)提供的压力信号。但是,第一泵21和第二泵(用于反向过滤的器件)的其他控制类型也是可以的,其中,通过表示两个泵各自流量的两个信号、或表示两个流量差的信号来控制两个泵,或者其中,根据TMP跨膜压力控制两个泵,等等。当预置在已用透析液排出管路上的气泡传感器(类型已知的且未示出的)没有进一步检测到气泡时,或者在超过预定时间之后,该阶段终止。
阶段3(去除透析器的血室、动脉管路以及部分静脉管路的空气)——在该阶段中,静脉夹90保持打开。动脉夹83保持打开。在透析器33出口处的已用透析液的开关阀34保持打开。透析器的旁通阀31保持在向透析器33提供透析液的关闭的旁通位置。向透析器33提供透析液。抽吸泵40被控制在设定的压力,例如,根据由第三压力传感器95测量出的压力,或由动脉传感器96测量出的动脉压力,或由静脉传感器97测量出的静脉压力。以获得大于零的反向过滤流的方式控制用于反向过滤的器件。在本实施方式中,通过流量传感器反馈控制第一泵21,以获得透析器上游的透析液的预定流速。将第二泵36反馈地控制在预定的TMP跨膜压力值,以产生BFF=Kuf*TMP的反向过滤流,其中,Kuf是透析器33膜的渗透率。血泵80控制在相反方向(顺时针,参照图2),即,从透析器到患者动脉端,即在与治疗中的旋转方向的相反方向。根据预定顺序控制血泵80。下表提供了该顺序的一个示例。

  阶段  血泵流速  时间(秒)  1  0.75*BFF  15  2  0.25*BFF  30  3  0.50*BFF  30  4  0.25*BFF  30  5  0  20  6  0.75*BFF  30  7  05.0*BFF  10

各个阶段的血泵流量低于总反向过滤流量BFF,以防止从静脉管路87朝向透析器33的血室的倒流(注意止回阀66是为防止倒流的另一个安全装置)。在较短的时间段内(例如,在0.2和2秒之间的时间,或者少于一秒)实现血泵速度的各个变化(从阶段1到阶段2,从阶段2到阶段3等),目的是帮助气泡从透析器膜的血液侧脱离,副作用是流量的突然变化引起震动。血泵的预设速率可以与示例中所报告的不同,但仍然会获得分离附在透析器33膜的血液侧上(即,本实施方式中的中空纤维的内壁)的气泡的效果。
阶段4(通过抽吸泵在动脉血室和静脉血室中产生负压以提高液位)——在该阶段中,静脉夹90保持打开。动脉夹83保持打开。透析器下游的开关阀34保持打开。旁通阀31保持在提供透析器的旁路关闭位置。血泵80是静止的或被控制在相反方向(顺时针)处于预定速度。以确定大致为零的反向过滤流量的方式控制用于反向过滤的器件。尤其,第一泵21被控制在预定流速。第二泵36被控制在跨膜压力TMP的预定速率(大致零)。根据一个或更多个压力值控制抽吸泵40,例如,由第三压力传感器95测量出的值,和/或由动脉压力传感器96测量出的值,和/或由静脉压力传感器97测量出的值控制抽吸泵,目的是输送来自血液回路的气体(空气),并且效果是提高动脉分离室81和静脉分离室88的液位。当在体外回路中达到预定压力大小(例如,四秒或五秒后),该阶段停止。尤其,当动脉压力(由传感器96测量出的)和/或静脉压力(由传感器97测量出的)已经达到或超过预定值(如,负值,像-300mmHg)时,该阶段停止。
阶段5(稳定阶段:提高液位后,逐渐增加负压)——静脉夹90、动脉夹83、以及在透析器出口处的开关阀34保持打开。旁通阀31保持旁路关闭位置。血泵80保持静止或者被控制在相反方向(顺时针)处于预定速度。控制用于反向过滤的器件以产生大于由血泵80产生的流量的反向过滤流量,从而防止从静脉管路87至透析器33血室的流(尤其,空气流)。在本实施方式中,根据预定的新鲜透析液流控制第一泵21,而以产生具有预定值的跨膜压力TMP的方式控制第二泵36。基于透析器33膜的渗透率(开始已知的或原位可计算的)确定(计算)该TMP值,以使得反向过滤流量BFF=Kuf*TMP大于血泵80的流量。控制抽吸泵40以维持体外血液回路中的预定负压;尤其,抽吸泵40可以由第三压力传感器95和/或动脉压力传感器96和/或静脉压力传感器97反馈控制。在经过一定时间之后(如20秒)或体外回路中的压力已经保持在预定值或在预定值附近保持了预定的时间段(如20秒)之后,该阶段终止。在该阶段,分离室81和88的液位稳定。
阶段6(进一步使气泡从透析器膜的血液侧脱离)——静脉夹90、动脉夹83、以及在透析器出口处的开关阀34保持打开。旁通阀31保持旁路关闭位置并且朝向透析器33的供给打开。抽吸泵40被控制在预定压力值,尤其在由第三压力传感器95和/或动脉压力传感器96和/或静脉压力传感器97测量出的值。以确定较高的负跨膜压力TMP(如,TMP=-600mmHg)的方式控制用于反向过滤的器件(即,以产生在从透析液室流向血室的方向的反向过滤流)。尤其,将第一泵21控制在预定的恒定流量,而根据所需的跨膜压力TMP控制第二泵36。跨膜压力TMP与确定出的反向过滤流量BFF=Kuf*TMP相关,其中,如上所述,Kuf可以是预定的或透析器识别后得知的(例如,通过自动读取器或输入了透析器数据的操作者),或者根据跨膜压力和相应已知的超过滤或反向过滤的流(例如,由透析设备的液体平衡系统测量出的)原位确定的。基于预定顺序控制血泵80,如下表所示。
  阶段  血泵流量  时间(秒)  5.1  0.25*BFF  40  5.3  0.75*BFF  40  5.4  0.25*BFF  10

在该示例中,血泵流量也表示为总反向过滤流量BFF的小数(fraction)。
阶段7(重复阶段4,其中,在该阶段结束时体外回路中达到的预定值比阶段4中的低)——在该阶段中,静脉夹90保持打开,动脉夹83保持打开,在透析器下游的开关阀34保持打开,旁通阀31保持在旁路关闭位置,血泵80是静止的或以被控制在相反方向(顺时针)处于预定速度。以确定大致为零的反向过滤流的方式控制用于反向过滤的器件。尤其,第一泵21被控制在预定流速,而第二泵36被控制在跨膜压力TMP的预定值(大致零)。根据一个或更多个压力值控制抽吸泵40,例如,根据由第三压力传感器95测量出的值,和/或由动脉压力传感器96测量出的值,和/或由静脉压力传感器97测量出的值控制抽吸泵40,目的是输送(抽吸)来自血液回路的气体(空气),并且效果是提高动脉分离室81和静脉分离室88的液位。当体外回路中达到预定压力大小(例如,四秒或五秒后),该阶段停止。尤其,当动脉压力(由传感器96测量出的)和/或静脉压力(由传感器97测量出的)已经达到或超过比阶段4的预定大小高的预定大小(如,TMP=-450mmHg)时,该阶段停止。
阶段8(稳定动脉分离室和静脉分离室中的液位)——该阶段包括两个子阶段。在第一子阶段中,静脉夹90保持打开,动脉夹83保持打开,透析器下游的开关阀34保持打开,旁通阀31保持在旁路关闭位置。血泵80以预定速度在相反方向(顺时针)运行,以产生一定流量。将抽吸泵40反馈控制在预定压力(例如,由第三压力传感器95测量出的)。以产生预定负跨膜TMP压力(例如,-600mmHg)的方式控制用于反向过滤的器件,以确保大于血泵80流量的反向过滤流量。经过预定时间之后(例如,30秒)后该第一子阶段停止。第二子阶段与第一子阶段的区别在于以确定小于第一子阶段的跨膜压力TMP的跨膜压力TMP(例如,-450mmHg)方式控制用于反向过滤的器件。血泵80在相反方向运行,以产生比反向过滤流低的流速。在经过预定时间(例如,20秒)之后,第二子阶段终止。
阶段9(现在稳定了室中的透析液液位并且设备准备好连接到患者)——在上述第二子阶段终止时,静脉夹90关闭,动脉夹83关闭以及血泵80停止。透析监测器控制既没有流也没有反向过滤流或超滤流。例如,透析监测器可以检验跨膜压力TMP大约为0(TMP≈0mmHg)。透析监测器控制由第二传感器35测量出的透析器下游的压力大约为0。透析监测器检查由动脉压力传感器96和/或静脉压力传感器97测量出的血液回路中的压力大约为0。这些检查之后,预充处理终止,并且体外血液可以以已知方式连接到患者。
对于单针回路使用反向过滤进行预充
在该示例中(图3所示),透析器以及透析液回路如图2中的示例。在该示例中可替换地并且等同地有可能使用图1的回路。除了参照图2(或图1)所述的内容,体外血液回路包括用于气-液分离的第二动脉室,用于气-液分离的第二静脉室,以及设置在静脉管路上的第二血泵。第二动脉室设置在第一血泵(动脉的)和透析器之间。第二静脉室设置在第一静脉室和透析器之间。第二血泵(静脉的)设置在第一静脉室和第二静脉室之间。图3示出了预充配置下的回路。
现在说明图3的回路的预充处理。
阶段1(设置)——四个分离室安装在透析设备的前面板。如同在治疗中一样,动脉管路和静脉管路联结到各自的血泵并且连接到透析器。动脉管路和静脉管路的患者端连接到第一预充液排出口和第二预充液排出口。动脉管路和静脉管路联结到各自的动脉夹和静脉夹。动脉夹是关闭的。如同在治疗中一样,透析器的透析液室连接到透析液回路。
阶段2(排出透析液室的空气)——当准备好透析液(或等渗盐水溶液)时,该处理开始。为此,透析监测器检查透析液的温度和传导率是否合适。一旦已经开始执行该检查,静脉夹就被打开并且保持打开,动脉夹保持打开,并且透析器下游的阀被打开。旁通阀关闭旁路,并且打开朝向透析器的透析液流。两个血泵保持静止。第一泵和第二泵使得从透析液室的进口到出口的透析液的切向流(tangential flow)将含在透析室中的空气排出,并且用透析液填充、冲洗该室。过量的空气和透析液朝向引流管排出。尤其,第一泵被控制在恒定的预定流量,而第二泵被控制在大约为0的跨膜压力TMP,以使零流量通过膜。抽吸泵被控制在预定压力,例如,动脉压力或静脉压力,或第三传感器处的压力。当气泡检测器不再检测到在透析器下游的透析液回路中存在空气时,或在经过预定时间之后,该阶段终止。
阶段3(去除血室的空气)——静脉夹保持打开,动脉夹保持打开,透析器下游的阀保持打开,并且旁通阀保持在旁路关闭位置。抽吸泵被控制在体外回路中的预定压力值。第一泵控制在预定流量值。第二泵被控制在预定跨膜压力TMP值,以产生反向过滤流量BFF=TMP*Kuf。可以按照预定顺序的可变流速控制(图3中的逆时针方向)静脉血泵。可以根据预定顺序将动脉血泵控制(图3中的顺时针方向)在可变流速。表示上述顺序的表如下。
  阶段  动脉血泵速度  静脉血泵速度  时间(秒)  1  0.25*BFF  0.25*BFF  40  2  0.25*BFF  0.5*BFF  45  3  0.5*BFF  0.5*BFF  40  4  0.75*BFF  0.25*BFF  45

阶段4(确定各种分离室中的液位)——静脉夹保持打开,动脉夹保持打开,透析器下游的开关阀保持打开,并且旁通阀保持在旁路关闭位置。抽吸泵被控制在体外回路中的预定压力值。第一泵被控制在预定流速值。第二泵被控制在预定跨膜压力TMP值。静脉血泵以逆时针方向旋转,而动脉血泵以顺时针方向旋转,两者的目的都是从透析器血室吸出液体。例如可以根据下述顺序控制动脉血泵和静脉血泵以及抽吸泵。
  阶段  动脉血泵BP  速度(ml/min)  静脉血泵BP2  速度(ml/min)  抽吸泵Pw  压力(mmHg)  时间  (秒)  1  150  50  -400  30  2  100  100  -300  10  3  100  100  -200  10  4  150  50  -100  10  5  150  50  -10  30  6  100  100  -10  30  7  150  50  -400  30  8  50  150  -300  10  9  50  150  -200  10  10  50  150  -100  10  11  50  150  -10  30

阶段5(稳定分离室中的压力)——静脉夹保持打开,动脉夹被关闭,透析器下游的阀保持打开,旁通阀保持在旁路关闭位置。抽吸泵被控制在体外回路中的预定压力值。第一泵被控制在预定流速。第二泵被控制在预定跨膜压力TMP。静脉泵和动脉泵停止。该阶段持续预定时间段(例如30秒)。
阶段6(处理的结束)——静脉夹关闭,动脉夹保持关闭,透析器下游的阀打开,旁通阀保持在旁路关闭位置。抽吸泵被控制在体外回路中的预定压力值。第一泵被控制在预定流速水平。第二泵被控制在预定跨膜压力值或范围以使通过膜的流量为0,BFF=0。静脉泵和动脉泵保持静止。该阶段持续预定时间段(例如5秒),其后回路连接到患者。
在上述两个示例中,开始预充处理之前,透析设备的控制单元通过,例如,识别透析器(例如通过与透析器相关联的、并且由自动读取器识别的标识码),或通过自动确定所述渗透率指标的处理,例如透析器已经联结到液压回路后,通过测量超滤流速以及相应的跨膜压力以及随后计算Kuf渗透率(以已知方式),获取膜过滤膜(透析器)的渗透率值Kuf。
在上述两个示例中,在预充处理过程中,接下来:血泵被控制在设定的流速;第一上游泵P1被控制在设定的流速;第二下游泵P2被控制在所需的压力(尤其跨膜压力);抽吸泵Pw被控制在所需的压力(尤其抽吸泵上游的压力);该处理开始时并且在反向过滤流开始之前,旁通阀从旁路打开位置进入旁路关闭位置;在处理开始时且开始有反向过滤流之前打开透析器旁路下游的开关阀。
用来自袋的预充液进行的预充
下面参照图4更详细地描述预充方法,图4示出了预充配置下的设备。图4涉及用于双针透析的设备。但是,该程序也可以应用于用于单针透析的设备。
阶段1(设置)——动脉血室和静脉血室安装在透析设备的前面板上。动脉血液管路联结到血泵。如同在治疗中一样,动脉血液管路和静脉血液管路的装置端联结到透析器的血室(通常,动脉装置端连接到上插座而静脉装置端连接到下插座)。动脉血液管路和静脉血液管路的患者端各联结到两个预充液排出口中的一个;注意在该示例中,患者端可以联结到任意排出口;换句话说,确定的患者端联结到第一排出口和第二排出口中的哪一个并不重要,其可以是动脉的也可以是静脉的。动脉管路联结到动脉夹。静脉管路联结到静脉夹。关闭动脉夹。关闭静脉夹。如同在透析治疗中一样,透析器的透析液室连接到透析回路。例如,通过透析器的识别或通过根据测量出的超滤值和跨膜压力值对渗透率进行的计算,透析器膜的额定或标定或实际渗透率值被提供给透析设备的控制和命令单元。
阶段2(该处理的开始,去除透析器的透析液室的空气)——当透析液准备好要输送到透析器中时,开始该阶段。用于透析液室的预充液可以是由水和浓缩物通过透析设备在线制备的透析液或等渗盐水溶液;在本实施方式中,参照使用透析液作为透析液室的预充液,而不失去普遍适用性。在本实施方式中,通过透析设备在线制备预充液(透析液),如果温度和传导率具有在预定的接受范围内的值,那么就为透析器就准备好了透析液。当透析液准备好时,打开在透析器出口处的已用透析液排出管路上的开关阀V2。启动旁通阀以关闭旁通管路并且使得流朝向透析器。静脉夹保持关闭。动脉夹保持关闭。血泵保持静止。控制抽吸泵以在体外血液回路中维持某一压力。尤其,抽吸泵通过第三压力传感器被反馈控制在预定压力。可替换地或另外地,抽吸泵可以由动脉压力传感器和/或静脉压力传感器控制。以确定穿过透析液室的膜到血室的零反向过滤流量或低反向过滤流量的方式控制用于反向过滤的器件。在该阶段中,透析液从进口流过透析液室到出口(尤其在治疗过程中底朝上地将透析器放置在使用位置)以填充并且切向地冲洗或清洗透析室。在该阶段中,含在透析液室内的空气通过已用透析液排出管路排出从而被送到引流管。在示例的实施方式中,新鲜透析液的第一泵被控制在设定的流量,例如,通过使用提供反馈信号的第一流量传感器。根据设定的流量控制已用透析液的第二泵,例如,通过使用提供反馈信号的第二流量传感器,以获取零反向过滤流量或超滤流量。根据跨膜压力TMP可以控制第二已用透析液泵,例如目的是获得实际为零的TMP压力。以已知方式确定跨膜压力,例如,通过使用由上游传感器Pin、下游传感器Pout以及静脉传感器Pven提供的压力信号来确定跨膜压力。但是第一泵和第二泵(用于反向过滤的器件)的其他控制类型也是可以的,其中,例如通过表示两个流量的差的信号控制两个泵,或者其中,根据跨膜压力TMP控制两个泵,或者基于其旋转速度的设定值控制一个泵,并且根据跨膜压力的设定值控制另一个泵,等。当预置在透析液排出管路上的气泡传感器(已知类型的且未示出的)不再检测到气泡时,或者经过预定时间之后,该阶段终止。在下面的阶段中,至透析器出口的已用透析液流的开关阀V2保持打开。透析器的旁通阀打开,即,透析器的旁通阀进入旁路打开位置,其中,透析液绕过透析器并且被送到引流管。代替打开旁路,可以以反向过滤或超滤流量为零的方式控制用于反向过滤的器件以及用于超滤的器件。
阶段3(去除透析器的血室、动脉管路以及部分静脉管路的空气)——在该阶段中,静脉夹保持关闭。动脉夹打开。抽吸泵Pw被控制在设定的压力,例如,由第三压力传感器测量出的压力,或动脉压力或静脉压力。血泵被控制在与治疗期间的正常方向相反的方向(图4中的顺时针),以从袋吸出预充液并且从静脉室朝向透析器的血室输送预充液,然后沿动脉管路朝向连接到动脉管路的废物的连接口输送,最后朝向引流管输送。以预设的恒定速度启动血泵。在该阶段中,预充液填充静脉管路中位于静脉室和透析器之间的部分;而且,预充液还填充透析器的血室以及动脉管路。同时,其中含有的空气被排向引流管。吸出的量造成预充袋的体积相应地减小。在预定量的预充液已经引入体外回路之后,即,例如血泵(正排量型)已经完成预定数量的旋转后,或经过了预定时间后,该阶段终止。
阶段4(去除静脉管路的其余部分的空气)——在该阶段,填充体外回路中位于静脉室和患者静脉端之间的部分。在该阶段,静脉夹打开。动脉夹打开。血泵是静止的。以从袋吸出预充液流的方式控制抽吸泵。静脉管路上的气泡传感器不再检测到存在空气后,或从启动抽吸泵开始经过预定时间后,或从气泡传感器不再检测到存在空气开始经过预定时间后,该阶段终止。可替换地,上述阶段3和阶段4可以同时进行,保持静脉夹打开并且通过血泵将部分预充液从袋吸向动脉连接口,通过抽吸泵将另一部分预充液从袋吸向静脉连接口,使得血泵流速足够高以即使在抽吸泵的部分上存在抽吸动作的情况下也可以产生预充液流的定量分配额,从而确定从静脉室到患者动脉端(通过透析器的血室)的方向上的第一预充流,以及从静脉室到患者静脉端方向上的第二预充流。在两种情况中,可以包括以预定的间隔(如上所述的)用不同的速度控制该周期的血泵(和/或抽吸泵)操作周期,目的是帮助气泡从透析器膜脱离,产生具有可以在膜上产生振动(jog)的可变速度的间断流。
在所附的表1中记录了在用来自袋的预充液进行的预充处理中包含的各种元件的操作。在表1中,从1到13的每个单独阶段的持续期以秒表示,血泵的有关值表示为毫升每分钟(ml/min)单位的血泵速度,OP和CL涉及动脉夹和静脉夹以及旁通阀V2,并且分别表示打开配置(OP)以及相应的关闭配置(CL),涉及泵P1和泵P2的值是以毫升每分钟(ml/min)表示的泵P1和泵P2的设定速度值,涉及泵Pw的值是由第三压力传感器测量出的、以毫米汞柱(mmHg)表示的、并且用作泵Pw的反馈控制的设定值的压力值。
图5至图13示意性地说明了本发明的预充设备的一些变型。
图5示意性地示出了图1的实施方式。图5中使用了与图1已经使用的附图标记相同的附图标记。图5的预充设备包括两个预充液排出口61和62。各个预充液排出口通过各自的预充液排出管路63和64连接到已用处理液排出管路。两个预充液排出管路63和64合并为从已用处理液排出管路所分支的一段公共管路。各预充液排出管路63和64分别连接到止回阀65和66,该止回阀阻止朝向各自的预充液排出口61和62的流。已用处理液排出管路连接到吸出装置(例如,抽吸泵40),该吸出装置具有连接到两个预充液排出口61和62的进口(吸出或吸入)。图6示出了图5的版本(和图1的版本)的变型,其中代替(或除了)止回阀65,66,预置了开关阀103和104,该阀103和104可以,例如,由预充设备的控制单元控制。图7示出了相对于图5(以及图1)的版本的另一个变型,其中,代替(或除了)止回阀65和66,用于吸出的第二器件设置在第一预充液排出口61和第二预充液排出口62之间。而且,在图7的变型中,相对于图5的版本(以及图1的版本),两个预充液排出管路63和64独立地从已用处理液排出管路分支,而没有一段公共管路。尤其,用于吸出的第二器件显示了一个进口(吸出或吸入)以及出口(传送),其中,该进口连接到两个预充液排出口中的一个;该出口连接到抽吸泵40的进口(吸出或吸入)。在示例的实施例中,用于吸出的第二器件包括第二抽吸泵105。第二抽吸泵105设置在已用处理液排出管路上。用于吸出的第二器件设置在分支出了两个预充液排出管路63和64的两个分支点之间。
图8示出了相对于图5的版本(以及图1的版本)的另一个变型,其中,预充液排出管路63和64独立地从已用液体排出管路分支,即,没有一段公共管路。在图8的变型中,除了或代替止回阀65和66,可以使用其他流量控制元件,如,尤其是两个阀,例如两个开关阀,或两个流量调节器,或两个流量扼流圈或节流器(例如,固定的或可变的,以可控方式)。
图9示出了相对于图5的版本(以及图1的版本)的另一个变型,其中,代替(或除了)止回阀65和66,用于吸出的第二器件(例如第二抽吸泵105)设置在两个预充液排出管路63和64中的任意一个中。在该示例中,第二泵105连接到第二预充液排出管路64。在图7的版本和图9的版本中,用于吸出的第一器件和第二器件由预充设备的控制单元控制,以在预充处理中,阻止或至少限制从两个预充液排出口中的一个预充液排出口到另一个预充液排出口的流。
图10示出了相对于图5的版本(以及图1的版本)的另一个变型,其中,代替(或除了)止回阀65和66以及位于已用处理液管路上的用于吸出的器件(泵40),提供了两个用于吸出的不同器件,其中,用于吸出的第一器件(如,泵106)设置在第一预充液排出管路63上,而用于吸出的第二器件(如,泵105)设置在第二预充液排出管路64上。如同图7的版本或图8的版本一样,图10的预充液排出管路63和64可以独立地配置,而没有一段公共管路。
图11示出了相对于图5(以及图1)的版本的另一个变型,其中,两个预充液排出管路中的一个预充液排出管路(例如,第二预充液排出管路64)连接到输液管路,该输液管路设置在用于体外血液处理的设备的液体平衡装置的上游(例如,血液透析设备和/或血液过(渗)滤设备)。在图11中,107表示属于处理设备的一套元件的整体。该套元件107可以尤其包括液体平衡装置(例如,在血液透析设备和/或血液过(渗)滤设备中使用的任何类型的平衡装置)以及血液处理装置(例如,已知类型的血液透析器和/或血液过(渗)滤器)。该套元件107还可包括图1中的处理设备部件中的一个或更多个部件(任意可能的组合)。尤其,预充液排出管路(例如,第一预充液排出管路63)可以从已用处理液排出管路分支,而另一个预充液排出管路(例如,第二管路64)可以从新鲜处理液提供管路分支。在图11的版本中,两个止回阀如同图5的版本一样可以设置在两个预充排出管路63和64中,或者控制或配置其他流量控制元件以阻止或限制朝向各自口61和62的反向流。
图12示出了相对于图5的版本(以及图1的版本)的另一个变型,其中,预充液排出管路(例如,第一管路63)如同图5一样连接到已用处理液排出管路,而另一个预充液排出管路(如,第二管路64)连接到体外血液处理设备(如图1中的设备)的输液管路108。输液管路108可以包括,例如,超滤器(如透析液制备装置下游的透析液超滤器,或透析液制备装置上游的超滤水器)的切向冲洗管路(tangential flushing line)、或气-液分离室的排气管路、或消毒系统管路、或水排气管路或透析液排气管路、或水加热系统或透析液加热系统的管路、或透析器旁通管路、或连接到引流管并且具有用于吸出预充排出液的器件的辅助预充管路。输液管路108连接到在图12中由109表示的流量控制元件。流量控制元件109设置在分出了预充液排出管路64的分支点下游的输液管路108,在该处,下游是参照预充处理中过量流的排出流方向而取的。流量控制元件109可以包括,例如,一个或更多个阀(开关阀、止回阀、流量分布阀、流量限制阀等)和/或流速调节器或压力调节器(抽吸泵、受控可变扼流圈或节流器、固定扼流圈或节流器、压力调节器等),或两个或更多个上述元件的组合。
图13示出了图12的版本的特定情况,其中,输液管路108从已用处理液排出管路分支。在该特定情况中,输液管路108连接到用于吸出的器件(例如,抽吸泵40)的进口(吸出或吸入),该用于吸出的器件预置在已用处理液排出管路上。在图12的版本和图13的版本中,各个预充液排出管路63和64可以具有各自的流量控制元件,如一个或更多个阀,如尤其止回阀,或由控制单元支配的开关阀等。可以提供其他实施方式,其中,两个预充液排出管路63和64以分支的关系连接到一段新鲜液(水、透析液、等渗盐水或其他处理液)提供管路,或图1机器的液压回路的输液管路中的任意一段管路,例如,设置在血液处理装置(透析器33)上游的一段管路。两个预充液排出管路63和64以分支的关系连接到输液管路108,其间设置有流量控制元件109。
参照图2至图4的上述预充处理可以涉及图5至图13的各个设备而执行。为此,图5至图13的各个设备可操作地与体外回路(例如,参照图2至图4描述的任何体外回路)关联。
在其他的实施方式(未示出)中,代替图2至图4的透析器,提供了血液渗滤器或者血液过滤器。在这些情况中,预充设备分别应用于血液渗滤设备以及血液过滤设备,并且显示出与图1至图4中实施方式所述的特点相同的特点。在所有这些情况中,可以可操作地与参照图5至图13所述的预充设备中的任何一个设备相关联。
参照所有首先提到的实施方式,除了或代替上述源,预充液源可以包括由用于血液渗滤的机器1制备的等渗盐水液(例如,置换液)的提供管路,其中,提供管路具有连接到用于以水和浓缩物在线制备透析液的装置20的进口端,以及连接到体外血液回路(到静脉管路和/或动脉管路)的一个或两个出口端。该提供管路可以包括用于以使液体制剂适合于注射到血液回路的方式对液体制剂进行超滤的超滤器。该提供管路可以包括,例如,置换液提供管路75。
第一排出口和第二排出口为非一次性的,其中,一次性表示被指定为被使用有限次数的元件,例如,用于单次使用、或不多于预定次数或工作周期的使用、或不超过预定工作时间的使用;而非一次性元件表示被指定为被使用无限次或任意大的次数或工作周期的元件(例如,至少十、一百、或一千、或五千预充周期)或被使用预充设备的等效工作时间(例如,两个预充小时、或二十个小时、或二百个小时、或一千个预充小时)的元件。非一次性元件的使用寿命可以不从预充周期或预充次数的角度限定,而是基于元件使用之前、之中或之后的处理(高)次数来限定,或基于与预充设备关联的体外血液处理设备在该非一次性元件保持可工作期间的工作时间来限定。显然,与设备的任意部件相同,例如,为了额外清洗或由于故障或失灵引起的意外更换,或为由于磨损造成的可控制更换等,可以要求去除预充废液排出口。总之,排出口是配置为例如正常情况下(至少十个预充周期、或一百个预充周期、或一千个预充周期、或五千个预充周期、或甚至为整个设备的全部工作寿命)保持与预充设备永久关联的部件。换句话说,第一排出口和第二排出口都以不可去除方式或永久地连接到预充设备的壳体,即连接到体外血液处理设备。这基本上意味着排出口包括两个预置在设备壳体的面板(例如前面板)上的、操作者可以轻松使用的位置(参看图14和图15)的开口110。换句话说,上述各个设备包括内部限定了容纳空间的壳体。在各个上述设备中,两个预充液排出口中的每一个排出口包括在壳体的面板上的开口110。各个所述设备的处理液回路至少部分地设置在该容纳空间的内部。尤其,第一预充液排出管路和第二预充液排出管路设置在所述容纳空间内。
在各个上述设备中,第一排出口61具有可以呈现第一排出口的关闭位置和打开位置的第一闸门111(参看图14和图15)。第一排出口61还具有第一传感器(未示出),该第一传感器配置为提供至少表示第一闸门111的位置的信号。第二排出口62具有可以呈现第二排出口62的关闭位置和打开位置的第二开口112(参看图14和图15)。第二排出口62还具有第二传感器(为示出),该第二传感器配置为提供至少表示第二开口112的位置的信号。两个闸门111以及112可以各包括与设备的壳体联结的旋转联轴器(如铰链)或滑动联轴器。两个传感器可以各包括相应闸门111和112的位置的传感器,如霍尔传感器。每个传感器可以被配置为当相应闸门处于关闭位置时向控制单元发送信号。控制单元被编程为根据从第一传感器接收的信号以及从第二传感器接收的信号执行预充方法。尤其,控制单元被编程为使得如果检测到闸门111和112中的至少一个处于关闭位置就不允许执行预充方法。
可以提供这样的实施方式,其中,第一闸门和第二闸门集成为可以关闭预充废物的第一排出口和第二排出口的一个闸门。这种情况下,两个排出口并行地设置并且可操作地关联于相同的关闭闸门。这种情况下,可以设置为将单个闸门位置传感器(如,霍尔传感器)与单个闸门关联。
附图标记
1、血液渗滤设备
2、进水口
3、进口压力传感器
4、进口压力调节器
5、进口开关阀
6、进口处的超滤水器
7、第一换热器
8、第二换热器
9、在加热排气回路的进口处的流量传感器或流量存在传感器
10、加热器
11、加热排气回路中的温度传感器
12、排气扼流圈或节流器
13、排气扼流圈或节流器的旁通阀
14、排气扼流圈或节流器的压力传感器
15、排气泵
16、加热排气回路中的第一气-液分离器
17、第一排气阀
18、加热排气回路的止回阀
19、在加热排气回路的出口处的压力调节器
20、用水和浓缩物在线制备透析液的装置
21、用于移动新鲜透析液的泵
22、针对新鲜透析液的第二气-液分离器
23、第二排气阀
24、用于测量新鲜透析液的一些参数(尤其是温度、传导率以及pH)的传感器系统
25、在控制系统中的多余液体平衡保护系统
26、液体平衡控制系统
27、在透析液超滤器进口处的压力传感器
28、用于透析液超滤器的旁路的第一旁通阀
29、透析液超滤器
30、一次性置换液管路的连接
31、用于透析液超滤器的旁路的第二旁通阀
32、在透析器进口处的压力传感器
33、透析器
34、在透析器出口处的开关阀
35、在透析器出口处的压力传感器
36、用于移动已用透析液的泵
37、用于已用透析液的第三气-液分离器
38、第三排气阀
39、用于测量已用透析液的一些参数(尤其是温度、传导率、压力以及出现漏血)的传感器系统
40、用于稳定液体平衡控制系统下游的压力的抽吸泵
41、在出口处的常开开关阀
42、在出口处的压力传感器
43、在出口处的止回阀
44、连接到引流管的出口端
45、超滤水器的冲洗管路
46、冲洗管路上的扼流圈或节流器
47、冲洗管路上的开关阀
48、连接到各种气-液分离器的排气口的排气回路
49、连接到各种气-液分离器的排气口的扼流圈或节流器
50、在冲洗管路与排气回路所共用的一段管路上工作的止回阀
51、用于回路的完全热消毒或化学消毒的再循环回路
52、包括用于提供消毒液的器件的化学消毒液源
53、用于使得在热消毒或化学消毒过程中能够再循环的第一开关阀
54、用于在热消毒或化学消毒过程中透析器的旁路的一对连接器
55、透析器旁路中的流量传感器
56、用于使得在热消毒或化学消毒过程中能够再循环的第二开关阀
57、用于使得能够向第一预充液排出口提供消毒液的第一开关阀
58、用于使得能够向第二预充液排出口提供消毒液的第二开关阀
59、用于对第一预充液排出口进行消毒的第一分支
60、用于对第一预充液排出口进行消毒的第二分支
61、第一预充液排出口
62、第二预充液排出口
63、第一预充液排出管路
64、第二预充液排出管路
65、第一止回阀
66、第二止回阀
67、将第一预充液排出管路以及第二预充液排出管路与已用透析液管路连接的管路
68、与加热排气回路上游的外部环境连接的连接管路
69、与外部环境连接的连接管路的开关阀
70、空气过滤器
71、第一旁通管路(透析液超滤旁路)
72、第二旁通管路(透析器旁路)
73、透析液超滤器冲洗管路
74、透析液超滤器冲洗管路的开关阀
75、置换液提供管路
76、置换液泵
77、置换液超滤器
78、置换液超滤器排气系统
79、动脉管路
80、血泵
81、动脉室
82、动脉室的引入管路
83、动脉夹
84、动脉管路中的检查口位置
85、抗凝剂提供管路
86、抗凝剂源
87、静脉管路
88、静脉室
89、静脉室的引入管路
90、静脉夹
91、静脉管路检查口位置
92、气泡传感器
93、血液存在传感器,或患者传感器
94、血红蛋白传感器,或血细胞比容或血量传感器
95、抽吸泵40上游的第三压力传感器
96、动脉压力测量装置
97、静脉压力测量装置
98、预充液容器(袋)
99、预充液容器与体外血液回路之间的可去除连接
100、用于单针体外处理的第二动脉血存储室
101、用于单针体外处理的第二(静脉)血泵
102、用于单针体外处理的第二静脉血存储室
103、由预充设备的控制单元支配的第一开关阀
104、由预充设备的控制单元支配的第二开关阀
105、在第一预充排出管路和第二预充排出管路之间工作的第二抽吸泵或抽吸泵
106、在第一预充排出管路和第二预充排出管路之间工作的第三抽吸泵或抽吸泵
107、属于包括液体平衡装置以及血液处理装置(交换器或透析过滤器膜)的体外血液处理设备的液压回路的元件系统
108、输液管路
109、流量控制元件
110、限定了两个预充液排出口61和62的开口
111、第一开口
112、第二开口
附件-表1(具有袋供给的预充)
  1 2  3  4 5  6 7  8 9  10  1112 13  时间  2’ 3’20”  4’  4’5” 4’20”  5’ 5’20”  6’ 6’20”  7’  7’7”7’37” 7’42”  持续时间  120 80  40  5 15  40 20  40 20  40  730 5  血泵  0 150  0  200 400  200 400  200 400  200  15050 0  动脉夹  CL OP  OP  OP OP  OP OP  OP OP  OP  OPOP CL  静脉夹  CL CL  OP  OP OP  OP OP  OP OP  OP  OPOP CL  旁通阀  OP OP  CL  CL CL  CL CL  CL CL  CL  CLCL OP  阀V2  CL CL  OP  OP OP  OP OP  OP OP  OP  OPOP CL  泵P1  400 400  400  400 400  400 400  400 400  400  400400 400  泵P2  400 400  400  400 400  450 400  450 400  450  400400 400  泵Pw  0 0  0  -350 -450  -100 -200  -100 -200  -100  -300-200 0

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一种用于对体外血液回路进行预充的方法以及设备,其中,动脉管路(79)的患者端连接到第一排出口(61),并且静脉管路(87)的患者端连接到第二排出口(62)。所述两个排出口连接到已用透析液管路,该已用透析液管路将透析器(33)连接到引流管。动脉管路以及静脉管路填充有预充液,而动脉管路以及静脉管路中含有的空气是部分通过所述第一排出口并且部分通过所述第二排出口被排空的。两个止回阀(65,66)阻止从所述。

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