專利名稱：用于調(diào)節(jié)至少一個(gè)過(guò)濾值的設(shè)備、血液透析機(jī)及其方法和使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有至少一個(gè)離心泵裝置的用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器一特別是血液處理機(jī)，以及更具體地用于細(xì)胞分離機(jī)和血漿分離術(shù)一中的過(guò)濾值的調(diào)節(jié)的設(shè)備，并且涉及血液透析機(jī)及其方法和使用。
背景技術(shù)：
透析的其中一個(gè)主要目的是從病人的血液中去除水。由于病人通常如果可以的話僅能夠少量地排水或排尿，在處理(超過(guò)濾)期間可以從病人移除高達(dá)3升水。僅可以經(jīng)由血液接近這些水。如果血液中不存在水，血液的密度和粘度增加。血液變得“較稠”。這種相互關(guān)系能夠解釋如下
血液主要包括血漿和血細(xì)胞。血漿又由水以及溶解于其中的例如電解質(zhì)、蛋白質(zhì)和代謝物的物質(zhì)組成。紅血細(xì)胞和白血細(xì)胞以及血小板是相對(duì)于血細(xì)胞來(lái)說(shuō)的，紅血細(xì)胞在數(shù)量上占有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。血細(xì)胞比容(HCT)是總的血液容量中細(xì)胞組分的部分。由于紅血細(xì)胞的共性，為了簡(jiǎn)化通常使用血液容量中紅血細(xì)胞的部分。從基準(zhǔn)時(shí)間(Hctatl))時(shí)的血細(xì)胞比容和(Hct(t))時(shí)的當(dāng)前血細(xì)胞比容計(jì)算相對(duì)血容量(RBV)，該相對(duì)血容量用于調(diào)節(jié)透析機(jī)中的超過(guò)濾RBV = Hct{to)
Hct{t)血漿的密度( I. 03g/cm3)與紅血細(xì)胞的密度( I. 10g/cm3)的僅僅相差非常小。因此，僅僅I. 04-1. 07g/cm3的密度范圍能夠?qū)е聫?5%至60%的非常寬的血細(xì)胞比容范圍。與密度相比，在變化的血細(xì)胞比容的情況下，血液的粘度差別相當(dāng)大，如下表所示
血細(xì)胞比容WK
(Hct): %__單位 eP_
_15__2J5_
「―π35IM--
_40__3J6_
_45__3J4_
50~4.36—
60 6.1 ~血液密度的增加——如上文中所描述的——不是特別明顯。旨在用以測(cè)量密度的這些差異的現(xiàn)有測(cè)量過(guò)程必須能夠以相應(yīng)的精度工作。由于測(cè)量裝置在任何情況下都必須從外部穿過(guò)血管壁進(jìn)行測(cè)量，所以所有以前的測(cè)量方法受到材料性能和測(cè)量裝置聯(lián)接器的極大影響。這種系統(tǒng)的成本隨著測(cè)量路徑的品質(zhì)的增加(例如，精確的軟管直徑，一次性試管等)而增加。現(xiàn)有血容量測(cè)量裝置能夠使用超聲波來(lái)測(cè)量HCT;在光學(xué)過(guò)程中，使用光源通過(guò)散射或反射確定測(cè)量“光干涉顆?！?。為了通過(guò)根據(jù)EP O 867 195 BI的平衡系統(tǒng)執(zhí)行或監(jiān)控超過(guò)濾，確保例如流入透析過(guò)濾器的透析液的量與再次流出透析過(guò)濾器的透析液的量相等。能夠通過(guò)超過(guò)濾泵以可控的方式從透析過(guò)濾器中移除額外量的液體。該泵產(chǎn)生相應(yīng)的橫跨膜的壓力，該橫跨膜的壓力使液體經(jīng)由透析過(guò)濾器的纖維的孔在透析液側(cè)從病人的血液中移除，在現(xiàn)有技術(shù)中這被稱作超過(guò)濾。通過(guò)在過(guò)濾器的上游(所謂的預(yù)稀釋)或下游(所謂的后稀釋)添加稀釋溶液能夠增加透析處理的清除率，因?yàn)檫M(jìn)一步增加了經(jīng)由半滲透膜從血液側(cè)到透析側(cè)的對(duì)流傳質(zhì)。因此能夠以可控制的方式從病人身體移除水。在這一方面，由治療醫(yī)師預(yù)先設(shè)定超過(guò)濾速率和超過(guò)濾目標(biāo)的預(yù)先設(shè)定。然而，這些已知的平衡系統(tǒng)制造起來(lái)非常復(fù)雜并且
昂貴ο通常在血液透析機(jī)中設(shè)置成通過(guò)蠕動(dòng)泵輸送將要在身體外血液回路中進(jìn)行處理 的病人的血液。然而，個(gè)別地，也描述了在透析中使用離心泵。US 6，439，854例如涉及用于透析器的便攜式和/或可植入的離心泵。從現(xiàn)有技術(shù)還已知將離心泵用于測(cè)量流體粘度，尤其是血液的粘度。EP I 284 369 Al和EPl 284 370 Al涉及用以產(chǎn)生可調(diào)節(jié)的基本上恒定的體積流量的方法和泵設(shè)備。在這一方面，通過(guò)測(cè)量馬達(dá)電流以簡(jiǎn)單的方式并且在線地確定要被輸送的流體的粘度。為此，設(shè)定轉(zhuǎn)子的固定檢測(cè)速度并且確定在此檢測(cè)速度下的馬達(dá)電流以便確定粘度。然后能夠參考先前執(zhí)行的校準(zhǔn)測(cè)量和/或計(jì)算，使用已知的應(yīng)用的馬達(dá)電流來(lái)確定流體的粘度。結(jié)合光致抗蝕劑或用于拋光目的的流體中的非常細(xì)小的固體顆粒懸浮物對(duì)該方法的執(zhí)行進(jìn)行了描述。從EP 2 037 236 A2另外已知用于流動(dòng)系統(tǒng)中的通流測(cè)量的校準(zhǔn)的方法以及用于執(zhí)行該方法的流動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)泵或離心泵將要被輸送的流體輸送通過(guò)流動(dòng)系統(tǒng)，并且根據(jù)泵的電運(yùn)行參數(shù)確定通流量，以及通過(guò)預(yù)設(shè)時(shí)間的超聲使用校準(zhǔn)傳感器在校準(zhǔn)測(cè)量中確定流體的通流量，并且參考校準(zhǔn)測(cè)量重新校準(zhǔn)通流的測(cè)量。從DE 102 24 750 Al中還已知為血液透析機(jī)提供能夠安裝在其中的可棄置盒(cassette)系統(tǒng)，這些盒主要包括剛性基座盒體部，該體部具有埋頭孔腔和通道并且具有遮蓋它們的膜。在這一方面，致動(dòng)器和傳感器在流體處理機(jī)中布置在已安裝的盒中，用于操作設(shè)備，從而使得能夠以不同的集成形式使用盒。在實(shí)踐中，特別地，離心泵與心肺機(jī)一起使用。例如在EP I 661 593B1中公開(kāi)了這種具有離心泵的心肺機(jī)。此外，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)提出在血液透析處理中將血液的粘度用作用于調(diào)節(jié)超過(guò)濾速度的返回值(格林伍德，RN等；連續(xù)血液水評(píng)估以及在線血液粘度測(cè)定法在透析進(jìn)程期間血液容量的連續(xù)測(cè)量；臨床學(xué)，1984，66，575-583頁(yè))。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以有利的方式進(jìn)行醫(yī)用流體處理的設(shè)備，具體地，從而使得其設(shè)置簡(jiǎn)單并且同時(shí)允許非常精確地確定與超過(guò)濾有關(guān)的參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明由具有權(quán)利要求I的特征的設(shè)備實(shí)現(xiàn)該目的。因此設(shè)置成用于調(diào)節(jié)用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器中的至少一個(gè)過(guò)濾值的設(shè)備具有至少一個(gè)離心泵裝置，其中，能夠通過(guò)離心泵裝置直接地和/間接或地設(shè)定醫(yī)用流體的粘度，并且其中，能夠參考確定的粘度調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)過(guò)濾值。過(guò)濾值能夠是要被過(guò)濾的量、單位時(shí)間的體積流量或能夠想到的與過(guò)濾有關(guān)的另外的值。在這一方面，該過(guò)濾值涉及將要在機(jī)器中進(jìn)行處理的流體。該流體能夠是例如血液。在這一方面，在有利的實(shí)施方式中，用于處理醫(yī)用流體的機(jī)器是血液處理機(jī)。還可以進(jìn)一步設(shè)想將該設(shè)備用于細(xì)胞分離機(jī)和血漿分離術(shù)中。由此，該優(yōu)點(diǎn)導(dǎo)致例如能夠在無(wú)需提供附加的傳感器的情況下進(jìn)行過(guò)濾值的調(diào)節(jié)，因?yàn)殡x心泵裝置本身用于確定所需要的調(diào)節(jié)參數(shù)。簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)在有利地將傳感器和泵至少在功能上制作成一個(gè)部分。必須指出，在這一方面，例如，為了安全的原因，特別為了確定流體速度，仍可以提供附加的傳感器；然而，現(xiàn)在這不是絕對(duì)必須的?，F(xiàn)在還可以完全免除高成本的平衡系統(tǒng)，因?yàn)槟軌蛴伤褂玫碾x心泵裝置本身提供相應(yīng)的調(diào)節(jié)參數(shù)的確定和充分精確的流體輸送。也能夠免除血液容量監(jiān)測(cè)器(BVM)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)成本的顯著降低。此外，與先前的方法相比，可以更加精確地確定用于過(guò)濾值的確定的控制變量，因?yàn)闉榇丝梢约性诹黧w的粘度上，例如與流體的密度測(cè)量相比這是有利的?，F(xiàn)在在流體中可以直接測(cè)量的事實(shí)導(dǎo)致另外的優(yōu)點(diǎn)，從而不發(fā)生由于間接測(cè)量過(guò)程產(chǎn)生的測(cè)量誤差。還可以設(shè)置成離心裝置是離心泵的一部分，或者，離心裝置是離心泵或者包括離心泵，和/或能夠通過(guò)離心泵裝置輸送醫(yī)用流體。
還可以設(shè)想，能夠在至少一個(gè)輸送模式和/或至少一個(gè)測(cè)量模式下運(yùn)行離心泵裝置。例如能夠設(shè)置成在常態(tài)運(yùn)行時(shí)，離心泵裝置例如以預(yù)設(shè)的泵速率在輸送模式下運(yùn)行，例如用于身體外回路。然后將離心泵裝置周期性地切換至測(cè)量模式，在測(cè)量模式下，能夠間接和/或直接地確定醫(yī)用流體的粘度，從而使得能夠參考確定的粘度調(diào)節(jié)至少一個(gè)過(guò)濾值，因?yàn)橥ㄟ^(guò)確定的粘度可以獲得相應(yīng)的控制變量。還可以設(shè)想，能夠在離心泵裝置的輸送模式下確定醫(yī)用流體的粘度，其中，存在用以確定醫(yī)用流體的流量的附加的流量測(cè)量傳感器。EPl 284 369 Al和EP I 284 370 Al公開(kāi)了用于該目的的方法，此處引用這兩個(gè)申請(qǐng)的全文。此外還能夠設(shè)置成離心泵裝置具有至少一個(gè)起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分和一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的第二部分?？梢栽O(shè)想，離心泵裝置的所述部分一即起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分和被驅(qū)動(dòng)的第二部分——相對(duì)于彼此布置成能夠在組合狀態(tài)下泵吸它們，并且特別地在流體處理結(jié)束之后能夠?qū)⑺鼈儽舜朔蛛x。這特別地有助于離心泵裝置的操作以及維修。而且還能夠設(shè)置成通過(guò)磁耦聯(lián)產(chǎn)生從起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分至向驅(qū)動(dòng)的第二部分的扭矩和/或力的傳遞。由此可以使得能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸、因此低磨損的扭矩傳遞和/或力傳遞。在本實(shí)施方式中，不存在泵裝置的機(jī)械支撐的損耗，從而使得泵裝置的驅(qū)動(dòng)扭矩成為所泵的液體的粘度的度量。通?？梢栽O(shè)想，還可以以不同于磁耦聯(lián)的非接觸方式耦聯(lián)離心泵裝置的起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分和離心泵裝置的被驅(qū)動(dòng)的第二部分。而且還可以設(shè)置成能夠參考離心泵裝置的速度和驅(qū)動(dòng)扭矩直接地和/或間接地確定醫(yī)用流體的粘度。例如，參考所獲得的馬達(dá)電流能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)。特別地能夠設(shè)想，在測(cè)量模式下預(yù)設(shè)固定的發(fā)動(dòng)機(jī)電流和/或預(yù)設(shè)固定的速度并且確定其所需要的馬達(dá)電流。例如通過(guò)離心泵裝置或設(shè)備本身的控制和/或調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行執(zhí)行和評(píng)估。而且還能夠設(shè)置成將設(shè)備至少部分地制作成可棄置件或者具有制作成可棄置件的可更換的部件。特別地，離心泵裝置的至少被驅(qū)動(dòng)的第二部分布置在該可棄置件中和/或以盒的方式制作可棄置件或?qū)⒃摽蓷壷眉谱鞒煽蓷壷煤?。因?yàn)橛捎谒x擇的測(cè)量方法的原因而使可棄置件的質(zhì)量對(duì)于測(cè)量參數(shù)不造成任何影響，所以有利地這是可以的。而且，例如還無(wú)需執(zhí)行與可棄置件的附加的耦聯(lián)。特別地，當(dāng)發(fā)生通過(guò)磁耦聯(lián)從起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分向被驅(qū)動(dòng)的第二部分的扭矩傳遞和/或力傳遞時(shí)就是這種情況。該優(yōu) 點(diǎn)由此導(dǎo)致經(jīng)由非接觸磁耦聯(lián)已經(jīng)能夠傳遞必需的參數(shù)并且能夠由此確定必需的參數(shù)。用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器另外還可以是血液透析機(jī)和/或一個(gè)或者多個(gè)透析值可以是超過(guò)濾速度和/或超過(guò)濾目標(biāo)。特別地可以設(shè)想，能夠通過(guò)輸入裝置輸入和/或存儲(chǔ)超過(guò)濾速度或超過(guò)濾目標(biāo)到設(shè)備中。該優(yōu)點(diǎn)由此導(dǎo)致例如，治療醫(yī)師能夠簡(jiǎn)單地提前輸入用于超過(guò)濾速度和/或超過(guò)濾目標(biāo)的這些值。特別優(yōu)選地，如果醫(yī)用流體是血液，那么能夠參考所確定的粘度確定血液的血細(xì)胞比容值。由此能夠特別有利地確定血液的狀態(tài)。此外，能夠據(jù)此簡(jiǎn)單且有利地確定已經(jīng)從血液中移除了多少流體，從而據(jù)此可以得出關(guān)于過(guò)濾值的結(jié)論。特別地，還可以設(shè)想醫(yī)用流體是透析液并且能夠參考所確定的粘度特別有利地確定血液的狀態(tài)。特別地，能夠據(jù)此簡(jiǎn)單且有利地確定已經(jīng)有多少液體經(jīng)由透析過(guò)濾器的半滲透膜從血液輸送至透析液，從而可以據(jù)此得出關(guān)于過(guò)濾值的結(jié)論。對(duì)于過(guò)濾的調(diào)節(jié)來(lái)說(shuō)，特別地要求醫(yī)用流體的粘度的確定發(fā)生在透析過(guò)濾器的下行流或下游。還可以設(shè)想，醫(yī)用流體是例如血漿分離中的濾出液，其中，能夠以特別有利的方式確定在該處過(guò)濾的血漿的粘度。而且還能夠設(shè)置成設(shè)備具有至少一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置和/或具有能夠連接于至少一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置的至少一個(gè)連接件，其中，能夠通過(guò)該控制和/或調(diào)節(jié)裝置直接地和/或間接地調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)過(guò)濾值和/或確定醫(yī)用流體的粘度。而且，還可以設(shè)想，能夠通過(guò)控制和/或調(diào)節(jié)裝置使離心泵裝置在輸送模式與測(cè)量模式之間切換，和/或能夠通過(guò)控制和/或調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)離心泵裝置的速度。而且，能夠設(shè)置成離心泵裝置在入口側(cè)和/或出口側(cè)處具有至少一個(gè)關(guān)閉裝置，通過(guò)該關(guān)閉裝置能夠在入口側(cè)和/或出口側(cè)處關(guān)閉離心泵裝置。關(guān)于這一點(diǎn)，特別地設(shè)置成關(guān)閉裝置是能夠在離心泵裝置的入口側(cè)和/或出口側(cè)處關(guān)閉入流的夾具或柱塞。例如能夠通過(guò)控制和/或調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行該關(guān)閉裝置的控制。當(dāng)至少一個(gè)關(guān)閉裝置在入口側(cè)和/或出口側(cè)處關(guān)閉離心泵裝置時(shí)，優(yōu)選地當(dāng)兩個(gè)關(guān)閉裝置在入口側(cè)以及在出口側(cè)處關(guān)閉離心泵裝置時(shí)，能夠在測(cè)量模式下運(yùn)行離心泵裝置?？梢栽O(shè)想，經(jīng)由離心泵裝置的輸送裝置——例如離心泵的轉(zhuǎn)子葉片——產(chǎn)生完整的或者幾乎完整的再循環(huán)。再循環(huán)流體的粘度決定在泵的特定驅(qū)動(dòng)扭矩下離心泵的轉(zhuǎn)子的速度。在這一方面，能夠由已知的測(cè)量裝置(例如，霍爾探頭，速度計(jì)接線)測(cè)量轉(zhuǎn)子速度。轉(zhuǎn)子的速度與離心泵的工作電壓近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⒐ぷ麟妷河米鬓D(zhuǎn)子速度的量度。驅(qū)動(dòng)扭矩與離心泵的運(yùn)行電流近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⑦\(yùn)行電流用作驅(qū)動(dòng)扭矩的量度。在離心泵的轉(zhuǎn)子速度和驅(qū)動(dòng)扭矩已知的情況下，可以得出關(guān)于再循環(huán)流體的粘度的結(jié)論。EP I 284 369 Al和EP I 284 370 Al以及EP O 967 475 Al公開(kāi)了用于該目的的方法，對(duì)這些申請(qǐng)的全文進(jìn)行了參考。由于在用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器的運(yùn)行期間，如具體地在血液處理機(jī)并且此處具體地在血液透析機(jī)中的情況，粘度發(fā)生改變或者假定粘度發(fā)生改變，所確定的粘度因此表示關(guān)于醫(yī)用流體——具體地是血液——的流體狀態(tài)的信息。如果已經(jīng)確定了當(dāng)前的粘度，那么能夠使用粘度的新的補(bǔ)償值進(jìn)行泵體積流量的更精確的、經(jīng)過(guò)校正的計(jì)算。由此可以進(jìn)行所述至少一個(gè)過(guò)濾值的特別有利的調(diào)節(jié)。根據(jù)EP O 967 475 Al，為了確定由離心泵裝置輸送的醫(yī)用流體的粘度，可以根據(jù)與離心泵裝置相關(guān)或者與離心泵裝置的轉(zhuǎn)子相關(guān)的測(cè)量參數(shù)確定粘度。能夠測(cè)量轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)扭矩或者驅(qū)動(dòng)電流和/或轉(zhuǎn)子速度作為測(cè)量參數(shù)。然后能夠根據(jù)用于驅(qū)動(dòng)扭矩或者驅(qū)動(dòng)電流的值確定醫(yī)用流體的粘度。能夠預(yù)設(shè)速度并且能夠例如通過(guò)霍爾傳感器檢測(cè)實(shí)際速度。
另外的實(shí)施方式能夠包括至少一個(gè)檢測(cè)裝置，具體地是流量測(cè)量傳感器，該檢測(cè)裝置布置在離心泵裝置的下游或者上游，用于間接地和/或直接地檢測(cè)和確定醫(yī)用流體的體積流量。因此能夠在線進(jìn)行粘度測(cè)量，即，在輸送運(yùn)行期間進(jìn)行粘度測(cè)量，類似于根據(jù)EPI 284 369 Al 或 EP I 284 370 Al 的方法。而且能夠設(shè)置成能夠在具有充分低的速度的模式下運(yùn)行離心泵裝置，從而使得醫(yī)用流體不能夠由離心泵裝置輸送，而是能夠在離心泵裝置中循環(huán)，或是不由離心泵裝置輸送，而是在離心泵裝置中循環(huán)，其中，充分低的速度優(yōu)選地達(dá)到每分鐘幾百轉(zhuǎn)，特別是200rpm，或者更低，并且其中進(jìn)一步優(yōu)選地，能夠在沒(méi)有附加的流量測(cè)量傳感器和/或阻塞設(shè)備的情況下確定醫(yī)用流體的粘度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在離心泵裝置的充分低的速度下，例如，每分鐘幾百轉(zhuǎn)，特別是200rpm或者更低的情況下，沒(méi)有流體被離心泵裝置輸送，而是流體僅僅在離心泵裝置中循環(huán)。然后在該運(yùn)行模式下能夠確定粘度，這類似于前文中介紹的沒(méi)有附加的流量測(cè)量傳感器或阻塞設(shè)備的方法。在速度足夠低從而使得例如沒(méi)有血液、透析液或?yàn)V出液被離心泵裝置輸送的情況下，因此能夠在沒(méi)有夾具并且沒(méi)有流量測(cè)量的情況下進(jìn)行粘度測(cè)量?？梢杂欣卦O(shè)想，醫(yī)用流體的體積流量是恒定的，和/或更有利地在小于最大效能的一半的效能下運(yùn)行離心泵裝置，優(yōu)選地在離心泵裝置的最大效能的最多20%的情況下運(yùn)行離心泵裝置。本發(fā)明另外涉及具有權(quán)利要求19的特征的血液透析機(jī)。相應(yīng)地設(shè)置成血液透析機(jī)具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備。而且能夠設(shè)置成血液透析機(jī)具有座,可棄置件能夠插入該座中，該可棄置件至少具有離心泵裝置的元件，通過(guò)離心泵裝置的元件能夠間接或者直接地確定醫(yī)用流體的粘度，其中，離心泵裝置的起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分優(yōu)選地布置在血液透析機(jī)中。本發(fā)明另外涉及具有權(quán)利要求21的特征的可棄置件。相應(yīng)地設(shè)置成，為根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或?yàn)楦鶕?jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的血液透析機(jī)提供可棄置件，其中，該可棄置件至少具有離心泵裝置的元件，通過(guò)離心泵裝置的元件能夠間接或者直接地確定醫(yī)用流體的粘度，其中，該可棄置件優(yōu)選地具有根據(jù)權(quán)利要求7至18中的一項(xiàng)所述的可棄置件特征。
本發(fā)明另外涉及具有權(quán)利要求22的特征的離心泵裝置。相應(yīng)地設(shè)置成，為根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或?yàn)楦鶕?jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的血液透析機(jī)提供離心泵裝置，其中，該離心泵裝置具有根據(jù)權(quán)利要求1-18中的一項(xiàng)所述的離心泵裝置特征。本發(fā)明另外涉及具有權(quán)利要求23的特征的設(shè)備的使用。相應(yīng)地設(shè)置成，根據(jù)權(quán)利要求1-18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備用于血液透析機(jī)。本發(fā)明另外涉及具有權(quán)利要求24的特征的離心泵裝置的使用。相應(yīng)地設(shè)置成，離心泵裝置用在用于根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備中的可棄置件中，具體地用在根據(jù)權(quán)利要求21所述的可棄置件中。本發(fā)明還涉及用于調(diào)節(jié)具有權(quán)利要求25的特征的過(guò)濾值的方法。相應(yīng)地設(shè)置成，執(zhí)行在具有至少一個(gè)離心泵裝置的用于處理醫(yī)用流體的機(jī)器中——特別是在血液處理機(jī) 中——調(diào)節(jié)至少一個(gè)過(guò)濾值的方法，從而使得通過(guò)離心泵裝置直接地和/或間接地確定醫(yī)用流體的粘度，并且其中，參考所確定的粘度確定所述至少一個(gè)過(guò)濾值。而且能夠設(shè)置成，在至少一個(gè)輸送模式和/或至少一個(gè)測(cè)量模式下運(yùn)行離心泵裝置，和/或參考離心泵裝置的速度和驅(qū)動(dòng)扭矩直接地或間接地確定醫(yī)用流體的粘度。而且能夠設(shè)置成，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或根據(jù)權(quán)利要求19或權(quán)利要求20所述的血液透析機(jī)執(zhí)行該方法?，F(xiàn)在將參考附圖中所示的實(shí)施方式更加詳細(xì)地解釋本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。


所示出的是圖I :在4000rpm的離心泵的轉(zhuǎn)子速度下，粘度與液壓扭矩之間的相互關(guān)系。
具體實(shí)施例方式提供了能夠特別有利地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的本發(fā)明的實(shí)施方式，在本實(shí)施方式中，使用離心泵代替閉塞蠕動(dòng)軟管泵用于血液透析機(jī)中的身體外血液回路中的血液運(yùn)輸。在這一方面，該離心泵一方面用在輸送模式中用以輸送血液，并且另一方面用在測(cè)量模式中用以確定血液的粘度。通過(guò)測(cè)量確定的血液粘度的值另外用以確定血液的血細(xì)胞比容量。在這一方面，能夠參考血細(xì)胞比容的時(shí)程確定相對(duì)血容量。由此產(chǎn)生用于超過(guò)濾的控制變量。在本實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是血液透析機(jī)的一體的元件。根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)由醫(yī)師預(yù)設(shè)的超過(guò)濾速率和超過(guò)濾目標(biāo)一即，所移除的水的總量——從而使得不再監(jiān)控從血液中移除的流體的絕對(duì)量，而是通過(guò)其粘度或血細(xì)胞比容及其時(shí)程來(lái)監(jiān)控血液中的水的濃度。定期地，即，以周期性地重復(fù)的間隔，使離心泵從血液輸送模式切換至用以確定粘度的測(cè)量模式。在已知流體流量的情況下，還能夠在輸送運(yùn)行期間確定粘度。這樣則不再需要流體輸送的中斷。對(duì)于測(cè)量模式下的運(yùn)行，需要為此關(guān)閉泵入口和出口，為此，提供相應(yīng)的關(guān)閉裝置。它們能夠例如是通過(guò)壓縮來(lái)連接流入和流出管線的夾具或柱塞。然后再循環(huán)泵腔中的血液。再循環(huán)的流體的粘度決定在特定的泵驅(qū)動(dòng)扭矩下離心泵的轉(zhuǎn)子速度。在這一方面，能夠由已知的測(cè)量裝置(例如，霍爾探頭，速度計(jì)接線)測(cè)量轉(zhuǎn)子的速度。轉(zhuǎn)子的速度與離心泵的運(yùn)行電壓近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⑦\(yùn)行電壓用作轉(zhuǎn)子速度的量度。驅(qū)動(dòng)扭矩與離心泵的運(yùn)行電流近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⑦\(yùn)行電流用作驅(qū)動(dòng)扭矩的量度。在離心泵的轉(zhuǎn)子速度和驅(qū)動(dòng)扭矩已知的情況下，可以得出關(guān)于再循環(huán)流體的粘度的結(jié)論。EPI 284 369 Al或EP I 2843 70 Al公開(kāi)了用于該目的的方法，對(duì)這些申請(qǐng)的全文進(jìn)行了參考。由于在用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器的運(yùn)行期間，如具體地在血液處理機(jī)并且此處具體地在血液透析機(jī)中的情況，粘度發(fā)生改變或者假定粘度發(fā)生改變，所確定的粘度因此表示關(guān)于血液的流體狀態(tài)的信息。如果已經(jīng)確定了當(dāng)前的粘度，那么能夠使用粘度的新的補(bǔ)償值進(jìn)行泵體積流量的更精確的、經(jīng)過(guò)校正的計(jì)算。由此可以進(jìn)行所述至少一個(gè)過(guò)濾值(例如用于醫(yī)師預(yù)設(shè)的超過(guò)濾速度)的特別有利的調(diào)節(jié)以及預(yù)設(shè)的超過(guò)濾目標(biāo)的調(diào)節(jié)。優(yōu)選地通過(guò)血液透析機(jī)的控制和/或調(diào)節(jié)裝置執(zhí)行對(duì)比和基于該對(duì)比的調(diào)節(jié)。為此，能夠在血液透析機(jī)中提供控制和/或調(diào)節(jié)裝置；然而，同樣地，還可以由血液透析機(jī)的中央控制和調(diào)節(jié)單元進(jìn)行控制和/或調(diào)節(jié)。
在這一方面，有利地提供備用的控制和/或調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)在測(cè)量模塊中進(jìn)行粘度的確定時(shí)，無(wú)需用于確定血液的粘度的附加的傳感器，在測(cè)量模塊中，離心泵裝置的出口和/或入口是關(guān)閉的。如果在醫(yī)用流體的輸送期間進(jìn)行粘度的確定，則需要至少一個(gè)附加的流量測(cè)量傳感器用以確定流體的流量。在特別有利的實(shí)施方式中設(shè)置成離心泵具有以磁性非接觸方式彼此連接的起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分和被驅(qū)動(dòng)的第二部分。因此通過(guò)磁耦聯(lián)進(jìn)行從離心泵的起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分向被驅(qū)動(dòng)的第二部分的力傳遞和扭矩傳遞。關(guān)于這一點(diǎn)，當(dāng)離心泵裝置的被驅(qū)動(dòng)的第二部分一即，例如，離心泵的泵轉(zhuǎn)子以及具有流入口和流出口的相應(yīng)的泵腔一是以盒狀方式制造的可棄置件的元件時(shí)，則是特別有利的。能夠制作成類似于根據(jù)DE 102 24 750 Al的盒的這種盒狀可棄置件能夠被插入血液透析機(jī)的相應(yīng)的座中，其中，能夠由相應(yīng)的連接器預(yù)設(shè)簡(jiǎn)單且確定的插入。在這一方面，特別地，能夠?qū)㈦x心泵的起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分布置在血液透析機(jī)本身中，并且實(shí)際上布置在用于盒的座的區(qū)域中。而且還可以由布置在機(jī)器側(cè)的柱塞形成用于離心泵的或者通向離心泵腔的流入口和流出口的關(guān)閉裝置。這些柱塞能夠例如將制成通道狀形式的流入口和流出口向離心泵腔壓縮。在下文中將從理論上介紹用于超過(guò)濾的調(diào)節(jié)的參數(shù)的確定的細(xì)節(jié)。前面介紹的表格I示出了在不同的血細(xì)胞比容的情況下與密度的變化相比粘度的變化更加顯著。根據(jù)本發(fā)明，參考血液的粘度的測(cè)量值進(jìn)行超過(guò)濾值或者用于超過(guò)濾的參數(shù)的調(diào)節(jié)。該測(cè)量直接在血液中進(jìn)行并且不依賴于可棄置件的質(zhì)量。使用磁力軸頸連接(journalled)的可棄置離心泵進(jìn)行測(cè)量。泵輸送血液通過(guò)透析器。泵入口和出口的偶爾的關(guān)閉導(dǎo)致經(jīng)由轉(zhuǎn)子葉片的100%的再循環(huán)。再循環(huán)流體的粘度決定在泵的特定驅(qū)動(dòng)扭矩下離心泵的轉(zhuǎn)子的速度。在這一方面，能夠由已知的測(cè)量裝置(例如，霍爾探頭，速度計(jì)接線)測(cè)量轉(zhuǎn)子的速度。轉(zhuǎn)子的速度與離心泵的運(yùn)行電壓近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⑦\(yùn)行電壓用作轉(zhuǎn)子速度的量度。驅(qū)動(dòng)扭矩與離心泵的運(yùn)行電流近似地成正比，從而使得還能夠?qū)⑦\(yùn)行電流用作驅(qū)動(dòng)扭矩的量度。在離心泵的轉(zhuǎn)子速度和驅(qū)動(dòng)扭矩已知的情況下，可以得出關(guān)于再循環(huán)流體的粘度的結(jié)論。EP I 284 369 Al或EP 1284 370 Al公開(kāi)了用于該目的的方法，對(duì)這些申請(qǐng)的全文進(jìn)行了參考。由于在用于醫(yī)用流體的處理的機(jī)器的運(yùn)行期間，如具體地在血液處理機(jī)并且此處具體地在血液透析機(jī)中的情況，粘度發(fā)生改變或者假定粘度發(fā)生改變，所確定的粘度因此表示關(guān)于醫(yī)用流體、尤其是血液的流體狀態(tài)的信息。如果已經(jīng)確定了當(dāng)前的粘度，使用粘度的新的補(bǔ)償值能夠執(zhí)行泵體積流量的更精確的、經(jīng)過(guò)校正的計(jì)算。在下文中再次示出了用于血液粘度的確定的相互關(guān)系
布魯克希爾和塔爾貝爾在生物流變學(xué)(卷28 ;第569-587頁(yè)，帕加馬印刷公共股份有限公司，美國(guó)1992)中描述了血液的粘度與血細(xì)胞比容的相關(guān)性η = 1，4175+5，878 Hkt-15, 98 · Hkt2+31, 964 · Hkt3，其中，HCT 以％ /100 表示并且 η 以 cP 表示。液壓扭矩以及因此離心泵的液壓能= ω是依賴于密度P和泵內(nèi)的流體粘度V的參數(shù)。在這一方面，此外，密度與體積流量之間存在線性關(guān)系。這同樣適用于液壓扭矩的與體積流量無(wú)關(guān)并且同樣與密度成線性關(guān)系的部分。而且還存在液壓扭矩的與體積流量無(wú)關(guān)的部分與粘度的非線性關(guān)系。由于離心泵是磁性軸頸連接的并且由此根本不存在機(jī)械摩擦損耗，這主要是由于葉輪和殼體之間的液壓摩擦損耗導(dǎo)致的。當(dāng)以任何希望的速度穿過(guò)泵的通流阻塞時(shí)，產(chǎn)生下面的用于液壓扭矩的關(guān)系式Ml(Q = O) = P · (k2 (V) · ω^k1 (ν) · ω)在這一方面，泵參數(shù)k與粘度成平方比的關(guān)系。泵能夠與旋轉(zhuǎn)的粘度計(jì)相當(dāng)?shù)卦谶@些上述邊界條件下工作。如果使用固定的速度，可以大大地減少計(jì)算工作。那么能夠按照下式計(jì)算粘度η = kaMLo^k^LQ+ko在圖中示出了 4000rpm時(shí)的該關(guān)系。能夠由離心泵的獲得的電流(current pick-up)確定扭矩。如果已知該參數(shù),那么能夠獲得粘度并且從其能夠確定血細(xì)胞比容。然后用血細(xì)胞比容計(jì)算相對(duì)血容量并且因此具有用于超過(guò)濾調(diào)節(jié)的返回參數(shù)。在這里還必須指出，泵兩側(cè)的短暫的關(guān)閉不導(dǎo)致血液的任何破壞。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)用于處理醫(yī)用流體的機(jī)器中、特別是血液處理機(jī)中的至少一個(gè)過(guò)濾值的設(shè)備，所述設(shè)備具有至少一個(gè)離心泵裝置， 其特征在于 能夠通過(guò)所述離心泵裝置直接地和/或間接地確定所述醫(yī)用流體的粘度，并且能夠參考所確定的粘度來(lái)調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)過(guò)濾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的設(shè)備，其特征在于，所述離心泵裝置是離心泵的一部分，或者，所述離心泵裝置是離心泵或者包括離心泵；和/或能夠通過(guò)所述離心泵裝置輸送所述醫(yī)用流體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的設(shè)備，其特征在于，能夠在至少一個(gè)輸送模式和/或至少一個(gè)測(cè)量模式下運(yùn)行所述離心泵裝置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述離心泵裝置具有至少一個(gè)起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分和一個(gè)被驅(qū)動(dòng)的第二部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，通過(guò)磁耦聯(lián)發(fā)生從所述起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分向所述被驅(qū)動(dòng)的第二部分的扭矩傳遞和/或力傳遞。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，能夠參考所述離心泵裝置的速度和驅(qū)動(dòng)扭矩直接地和/或間接地確定所述醫(yī)用流體的粘度。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備至少部分地制成可棄置件或具有制作成可棄置件的可替換部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，至少所述離心泵裝置的所述被驅(qū)動(dòng)的第二部分布置在所述可棄置件中；和/或所述可棄置件制成盒狀或可棄置盒。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，用于醫(yī)用流體的處理的所述機(jī)器是血液透析機(jī)；和/或一個(gè)或多個(gè)所述過(guò)濾值是超過(guò)濾速率和/或超過(guò)濾目標(biāo)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述醫(yī)用流體是血液；并且能夠參考所確定的粘度確定血液的血細(xì)胞比容值。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述醫(yī)用流體是透析液；并且能夠優(yōu)選地參考所確定的粘度確定血液的狀態(tài)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述醫(yī)用流體是濾出液，例如血漿分離中的過(guò)出液，能夠以特別有利的方式確定過(guò)濾的血漿的粘度。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備具有至少一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置和/或具有能夠連接于至少一個(gè)控制和/或調(diào)節(jié)裝置的至少一個(gè)連接件，其中，能夠通過(guò)所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置直接地和/或間接地調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)過(guò)濾值和/或確定所述醫(yī)用流體的粘度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，能夠通過(guò)所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置使所述離心泵裝置在所述輸送模式與所述測(cè)量模式之間切換；和/或能夠通過(guò)所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)所述離心泵裝置的速度。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述離心泵裝置具有在入口側(cè)和/或出口側(cè)的至少一個(gè)關(guān)閉裝置，能夠通過(guò)所述至少一個(gè)關(guān)閉裝置在所述入口側(cè)和/或所述出口側(cè)關(guān)閉所述離心泵裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述至少一個(gè)關(guān)閉裝置在所述入口偵_ /或所述出口側(cè)關(guān)閉所述離心泵裝置時(shí)，優(yōu)選地當(dāng)關(guān)閉裝置在所述入口側(cè)和所述出口側(cè)關(guān)閉所述離心泵裝置時(shí)，能夠在所述測(cè)量模式下運(yùn)行所述離心泵裝置。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)檢測(cè)裝置、尤其是流量測(cè)量傳感器布置在所述離心泵裝置的下游或上游，用以間接地和/或直接地檢測(cè)和/或確定所述醫(yī)用流體的體積流量。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，能夠在具有充分低的速度的模式下運(yùn)行所述離心泵裝置，使得所述醫(yī)用流體不能夠被所述離心泵裝置輸送，而是能夠在所述離心泵裝置中循環(huán)，或者，使得所述醫(yī)用流體不被所述離心泵裝置輸送，而是在所述離心泵裝置中循環(huán)，其中，所述充分低的速度優(yōu)選地達(dá)到每分鐘幾百轉(zhuǎn)，特別是200rpm，或者更低，并且其中更優(yōu)選地，能夠在沒(méi)有附加的流量測(cè)量傳感器和/或阻塞裝置的情況下確定所述醫(yī)用流體的粘度。
19.一種血液透析機(jī)，包括至少一個(gè)根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的設(shè)備。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的血液透析機(jī)，其特征在于，所述血液透析機(jī)具有座，可棄置件能夠插入所述座中，所述可棄置件至少具有所述離心泵裝置的元件，能夠通過(guò)所述離心泵裝置的元件間接地或直接地確定所述醫(yī)用流體的粘度，其中，所述離心泵裝置的所述起驅(qū)動(dòng)作用的第一部分優(yōu)選地布置在所述血液透析機(jī)中。
21.一種可棄置件，用于根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或用于根據(jù)權(quán)利要求18或20所述的血液透析機(jī)，其中，所述可棄置件至少具有所述離心泵裝置的元件，能夠通過(guò)所述離心泵裝置的元件間接地和/或直接地確定所述醫(yī)用流體的粘度，其中，所述可棄置件優(yōu)選地具有根據(jù)權(quán)利要求7至18中的一項(xiàng)所述的可棄置件特征。
22.—種離心泵裝置，用于根據(jù)權(quán)利要求I至18的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或用于根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的血液透析機(jī)，其中，所述離心泵裝置優(yōu)選地具有根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的離心泵裝置特征。
23.根據(jù)權(quán)利要求I至18的一項(xiàng)所述的設(shè)備在血液透析機(jī)中的使用。
24.離心泵裝置在用于根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備的可棄置件、特別是根據(jù)權(quán)利要求21所述的可棄置件中的使用。
25.一種用于調(diào)節(jié)用于處理醫(yī)用流體的機(jī)器中、特別是血液處理機(jī)中的至少一個(gè)過(guò)濾值的方法，具有至少一個(gè)離心泵裝置， 其特征在于 通過(guò)所述離心泵裝置間接地和/或直接地確定所述醫(yī)用流體的粘度，并且其中，參考所確定的粘度調(diào)節(jié)所述至少一個(gè)過(guò)濾值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法,其特征在于,在至少一個(gè)輸送模式和/或至少一個(gè)測(cè)量模式下運(yùn)行所述離心泵裝置；和/或參考所述離心泵裝置的速度和驅(qū)動(dòng)扭矩間接地或直接地確定所述醫(yī)用流體的粘度。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其特征在于，通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I至18中的一項(xiàng)所述的設(shè)備和/或通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的血液透析機(jī)執(zhí)行所述方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于調(diào)節(jié)用于處理醫(yī)用流體的機(jī)器中——特別是血液處理機(jī)中——的至少一個(gè)過(guò)濾值的設(shè)備，并且涉及血液透析機(jī)和相應(yīng)的方法以及使用，所述設(shè)備具有至少一個(gè)離心泵裝置。
文檔編號(hào)A61M1/10GK102869395SQ201180014801
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2011年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者阿爾內(nèi)·彼得斯, 亞歷山大·海德, 克里斯托夫·維克托 申請(qǐng)人:弗雷森紐斯醫(yī)療護(hù)理德國(guó)有限責(zé)任公司