平衡装置、透析器、体外回路和利用流量测量单元平衡体液的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开平衡方法和平衡装置（100、101、200、201、301、303），用于确定第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的液体平衡。所公开的平衡装置（100、101、200、201、301、303）有如下部件：流量差测量单元（D），用于测量第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的流量差；两个流动路径（FW1、FW2）之一的支路，用于把液体从两个流动路径之一分入另一流动路径（W）；用于调节另一流动路径上的流量（P11、P12）的机构，该机构经过控制，使得所测流量差满足预定的条件；用于求取在另一流动路径上的流量作为液体平衡参量的机构（K）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平衡装置、透析器、体外回路和利用流量测量单元平衡体液的方法
本专利技术涉及一种平衡装置和一种用于平衡体液特别是透析液的方法。
技术介绍
在用于体外血液处理的方法比如血液过滤、血液透析过滤、血液透析、分离术（Apherese）和置换术（Aquapherese）中，在处理期间通常从病人抽取精确地预先确定量的体液。在血液透析时，血液在带有过滤器的体外回路中循环，过滤器被半透性膜片分成两个子部分。第一子部分与被血液流过的体外回路连接，第二子部分与被透析液体或透析液（一种生理溶液）流过的透析液回路连接。通过这种方式流过过滤器的透析液量按每次透析处理来说通常为60~240l。在此，利用从血液侧到透析液侧的压降经由半透性膜片进行体液提取。要提取的体液量在此通常为2~5l。关键是，以高精度来测量体液提取，因为体液抽取得稍微偏多就已经会给病人造成严重后果。在此前已知的设备中，要么采用平衡腔室要么采用传感器对透析液进行平衡。平衡腔室保证液体量在两个方向上都相同，也就是说，输入的液体量等于排出的液体量。这通过一个体积固定的腔室来实现，该腔室被一个柔性的不透气体且不透液体的膜片分成两个半部，其中，每个腔室半部都各设有可关闭的流入和流出阀。这些阀在此可交替地打开，从而打开或关闭相应的另一腔室半部的流入阀和流出阀。经由流入阀流入的液体使得膜片变形，从而该膜片挤压在腔室的另一半部中的液体，使得刚好有同等量的液体流经打开的流出阀。因此，为了附加地从病人提取体液，与平衡腔室并行地设置有流动路径，该流动路径带有输送机构即所谓的超滤泵。在这种情况下，要提取的体液沿着并行的流动路径经过平衡腔室并流经超滤泵被测量。平衡腔室对制造误差提出了高要求。替代地，可以使用流量传感器比如体积流量或质量流量传感器，其分开地检测流入量和流出量。因而由测得的流量差算出所提取的体液量。在此，使用体积流量或质量流量传感器要求根据绝对流量事先非常精度地校准传感器，如GB2003274中所述。这种校准很繁琐，而且往往在透析器出厂之前在工厂进行。本专利技术的目的因此是要克服至少一个上述困难。概要该目的通过一种根据权利要求1的平衡装置和一种根据权利要求17的用于确定体液平衡的方法来实现。有利的实施方式在从属权利要求中给出。流量差可以描述为体积差，或者描述为流量差的积分。根据一种有利的实施方式，用于调节另一流动路径上的流量的机构包括用于求取另一流动路径上的流量的机构。这是一种在构造上特别简单的实施方式。在另一实施方式中，用于调节另一流动路径上的流量的机构是可调节的泵。这也是一种在构造上特别简单的实施方式。根据另一有利的实施方式，流量差测量单元是流量差传感器，其用于直接测量在第一流动路径上的流量与第二流动路径上的流量之间的流量差，而无需单独地测量第一流动路径上的流量或者无需单独地测量第二流动路径上的流量。这也是流量差测量单元的一种特别简单的实施方式。按照平衡装置的另一实施方式，该平衡装置包括流量差传感器，其带有在第一流动路径上的第一流量测量单元和相对于第一流量测量单元反向地被流过的在第二流动路径上的第二流量测量单元。在该实施方式中可以使用基于反向流动原理的流量测量单元。在平衡装置的另一实施方式中，所述另一流动路径具有可截止的阀门。这样就能比如为了校准目的而将所述另一流动路径截止。根据平衡装置的另一实施方式，在流量差约为零时就满足了预定的条件。这对于针对另一流动路径上的流量的控制而言是一种特别简单的判据。另一流动路径上的流量由此还直接表明了要测量的流量差。按照平衡装置的另一实施方式，用于求取另一流动路径上的流量的机构包括用于收集流量的容器，且流量可按照重量测量法来求得，或者通过液位识别来求得。这允许特别简单地确定另一流动路径上的流量。在平衡装置的另一实施方式中，在流量差传感器下游或上游的另一流动路径又在上游或下游通入到两个流动路径之一中，由此形成与两个流动路径之一并行的流动路径。由此得到用于要平衡的液体的闭合的回路。根据另一实施方式，平衡装置或平衡装置的一部分是一次性用品或一次性用品的一部分，有利地是用于一次性应用的由塑料制成的流量传感器。一次性用品有很多不可控或者不完全可控的因素起作用，比如仓储和运输条件及老化。所述平衡装置在此可以按相对流量来校准。对于一次性用品来说，为了满足精度要求，如在现有技术中已知的按绝对流量进行的校准必须在使用之前马上进行，也就是在开始透析处理时就进行。在此不利的是，必须把精确已知的液体量引导经过流量传感器。缺点还有，所述液体量必须足够大。特别有利地，这种流量传感器可以用于在移动式或者便携式透析器中平衡透析液，或者用于家用透析系统。这里有利的是，可以把如此制得的流量传感器的制造成本设计得很小，从而流量传感器能实现每次处理都使用一次。在此，流量传感器可以完全地或者部分地整合在体外循环回路中，比如这样：体外血液回路具有血液通路和透析液通路，其中，透析液通路具有所述平衡装置，用于平衡透析液通路中的透析液。在透析应用中，把平衡装置设计成一次性用品还有利于流量传感器在仅使用一次的情况下不沾染或者不明显沾染透析液中含有的蛋白质。此外，无需定期地对透析器进行繁琐的事后校准。简短的附图说明图1示意性地示出按照本专利技术的教导的带有平衡装置的透析器；图2A和2B分别示出按照本专利技术的教导的根据一种优选实施方式的平衡装置；图3A和3B示出按照本专利技术的教导的根据另一有利实施方式的另一平衡装置；图4A和4B分别示意性地示出适合于校准平衡装置的布置方式；图5为用于体液平衡的方法的流程图；图6为用于体液平衡的方法的另一流程图；图7借助不同的流速示出相关校准的原理。详细的附图说明在图1中示意性地示出了按照本专利技术的教导的带有平衡系统的血液处理器1。要处理的血液经由通路Z从病人提取，并利用泵P3在血液回路BK中经过过滤器F的血液腔室再经由通路Z送回至病人。通路Z把血液回路BK与病人的适合于血液抽取和送回的血管连接起来。为了抽取血液和送回血液，通路Z具有分开的流出端和流入端（‘双针’法），或者可以把流入端和流出端设计成一个部件（‘单针’法）。在透析器F中有个半透性膜片把透析液腔室C2与血液腔室C1分开。通过半透性膜片进行从血液腔室C1向透析液腔室C2的液体和物质交换。利用在透析液腔室下游的泵P2和在透析液腔室上游的泵P4把透析液输送经过过滤器F的透析液腔室C2。于是，透析器的流入端形成了第一流动路径FW1，而透析器的流出端则形成第二流动路径FW2。泵P2中的流速比泵P4中的流速高超滤速度。利用在泵P2中和泵P4中的流速的差来调节透析器F中的在膜片处的压力状况，使得在血液腔室C1中相对于透析液腔室C2产生超压。由此进行经由膜片从血液腔室C1到透析液腔室C2的液体输送，这种液体称为超滤液。在这里，对泵P2的流速和泵P4中的流速进行控制，这样就能调节超滤液量或超滤速度。流量测量单元K1和K2连接至流量差传感器D，在透析液回路DK中，流量测量单元K1位于透析液腔室C2的上游，而流量测量单元K2位于透析液腔室C2的下游。泵P1形成与流量测量单元K2并行的液体路径，在该液体路径上利用泵P1来控制液体输送。流量差传感器D获取由每个流量测量单元K1、K2的各自独立的测量值构成的测量值对，所述测量值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡装置（100、101、200、201、301、303），用于确定在第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的液体平衡，具有：流量差测量单元（D），其用于测量在第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的流量差；两个流动路径（FW1、FW2）之一的支路，其用于把液体从两个流动路径之一分入到另一流动路径（W）中；用于调节在两个流动路径之一上和/或在所述另一流动路径上的流量（P1、P2、P4、P11、P12）的机构，该机构可适当地控制，使得所测流量差满足预定的条件；用于求取在所述另一流动路径上的流量作为液体平衡参量的机构（K）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.04 DE 102012009043.9;2012.05.04 US 61/642,1.一种平衡装置（100、101、200、201、301、303），用于确定在第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的液体平衡，具有：流量差测量单元（D），其用于测量在第一流动路径（FW1）上的流量与第二流动路径（FW2）上的流量之间的流量差；两个流动路径（FW1、FW2）之一的支路，其用于把液体从两个流动路径之一分入到另一流动路径（W）中；用于调节在所述另一流动路径上的流量（P1、P2、P4、P11、P12）的机构，该机构可适当地控制，使得所测流量差满足预定的条件；用于求取在所述另一流动路径上的流量作为液体平衡参量的机构（K），其中，用于调节在所述另一流动路径上的流量（P1、P2、P4、P11、P12）的机构是可调节的泵（P11、P12），其中，在流量差约为零时就满足了预定的条件。2.如权利要求1所述的平衡装置（100、101、200、201、301、303），其中，用于调节在所述另一流动路径（W）上的流量（P11、P12）的机构包括用于求取在所述另一流动路径上的流量（P11、P12）的机构。3.如前述权利要求中任一项所述的平衡装置（100、101、200、201、301、303），其中，流量差测量单元（D）是流量差传感器，其用于直接测量在第一流动路径上的流量与第二流动路径上的流量之间的流量差，而无需单独地测量第一流动路径上的流量或者无需单独地测量第二流动路径上的流量。4.如权利要求3所述的平衡装置（100、101、200、201、301、303），其中，流量差传感器具有在第一流动路径（FW1）上的第一流量测量单元（K1）和相对于第一流量测量单元反向地被流过的在第二流动路径（FW2）上的第二流量测量单元（K2）。5.如权利要求1-2中任一项所述的平衡装置（100、101、200、201、301、303），其中，流量差测量单元包括用于测量第一流动路径上的流量的第一流量传感器K1和用于测量第二流动路径上的流量的第二流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：A海德，M科内格，D尼科利克，A彼得斯，C维克托，
申请(专利权)人：弗雷森纽斯医疗护理德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE