用于體外血液處理的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于體外血液處理的裝置：包含檢測(cè)設(shè)備(14,14a)，優(yōu)選通過測(cè)量吸收率檢測(cè)在已使用透析液中的尿毒素，所述檢測(cè)設(shè)備(14,14a)設(shè)在來自過濾器元件的透析液的流出物(13)下游的一位置處且滿足至少一個(gè)以下要求：a)流體管線和從來自過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至檢測(cè)設(shè)備(14,14a)的元件的填充量小于或等于100ml，較好地小于或等于50ml，較好地小于或等于35ml，較好地小于或等于30ml，較好地小于或等于15ml，較好地小于或等于7ml；和b)從來自過濾器元件的已使用透析液的流出物開始至檢測(cè)設(shè)備(14,14a)的流體管線長(zhǎng)度為至多250cm，較好地小于或等于200cm，較好地小于或等于150cm，較好地小于或等于100cm，較好地小于或等于50cm，較好地小于或等于20cm。
【專利說明】用于體外血液處理的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及用于體外血液處理的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 罹患腎功能受限或不全的患者將通過腎臟替代法或透析法去除自然新陳代謝的 廢物（包括尿毒素）。此時(shí)，從取自患者且以體外方式輸送的血液中去除物質(zhì)是通過血液與 透析液的接觸而進(jìn)行；在此過程中，血液和透析液并不是直接接觸，而是經(jīng)由半透膜彼此接 觸。透析液充滿各種鹽類。生理廢物的去除是通過擴(kuò)散效應(yīng)和對(duì)流效應(yīng)而進(jìn)行。所述效應(yīng) 負(fù)責(zé)將來自血液的物質(zhì)經(jīng)由以體外方式布置的薄膜輸送到透析液。在已去除了一部分廢物 之后，已經(jīng)以此方式處理過的血液再次回到患者體內(nèi)。
[0003] 為了評(píng)估透析期間的效率，在透析階段之前、透析階段之后且還可能在透析階段 時(shí)確定尿毒素的濃度。各個(gè)物質(zhì)的減少是用于評(píng)估透析劑量的重要基礎(chǔ)。
[0004] 尿素是被作為確定透析劑量的普遍的關(guān)鍵代謝產(chǎn)物。相應(yīng)地，尿素減少率被稱為 是透析技術(shù)的決定性參數(shù)。尿素減少的確定可以不同方式進(jìn)行。
[0005] 典型程序是每次在透析療法之前和之后，化學(xué)確定血液中尿素的濃度。然而，此程 序的問題在于必須從患者獲取血樣并將血樣送到具有用于確定尿素濃度的適當(dāng)設(shè)備的實(shí) 驗(yàn)室。此過程可能甚至需要數(shù)天時(shí)間。因此，透析劑量的確定不能以及時(shí)的方式進(jìn)行且尤 其不能在透析階段時(shí)進(jìn)行。
[0006] 確定透析劑量的另一可能性是測(cè)量透析液流出物的紫外線（ultraviolet ;UV)吸 收。Uhlin 已在其題目為"Haemodialysis treatment monitored on-line by ultra violet absorbance"的博士論文（Linkdping大學(xué)，2006年醫(yī)學(xué)論文第962號(hào)）中說明，在280nm 的波長(zhǎng)下的排出透析液的十進(jìn)制吸收度的變化展示出對(duì)患者血液中的尿素濃度變化的很 好的相關(guān)性。這些結(jié)果最近已由Calia等人證實(shí)（通過光譜光度測(cè)量和熒光分光光度法 測(cè)量監(jiān)控在用過的透析液中的尿素濃度、肌酸酐濃度和P 2-小球蛋白濃度，由Calia D.、 Di Francesco F. 、Fuoco R. 、Ghimenti S. 、Kanaki A. 、Onor M. 、Tognotti D.和 Donadio C.所著，2011年9月21日至24日熱那亞的意大利腎臟學(xué)學(xué)會(huì)第52屆全國(guó)代表大會(huì)）。
[0007] 此外，在現(xiàn)有技術(shù)中已知以下裝置和方法。
[0008] US 2011/0144459 Al描述了用于使用血液凈化裝置來檢測(cè)液體濃度的檢測(cè)器，在 所述血液凈化裝置中，血液在身體外部被清洗。檢測(cè)器包含：光發(fā)射器，將光照射至液體中； 光檢測(cè)器，接收在液體之后的發(fā)射器的光；和檢測(cè)器，檢測(cè)入射光的強(qiáng)度。
[0009] WO 00/38761 A2描述了在體外血液處理期間的血液成分的分布容積的確定。在此 過程中，血液成分的濃度在透析器上游改變，測(cè)量透析器下游的改變且根據(jù)所述改變來確 定血液成分的分布容積。
[0010] 最后，EP 1 342 479 Al描述了在血液透析濾過工藝中檢測(cè)和調(diào)整透析液流量的 裝置。兩個(gè)泵分布在透析回路的進(jìn)口支管和出口支管上。流量差測(cè)量裝置檢測(cè)進(jìn)入過濾器 和離開過濾器的透析液的流量差。中央控制器檢測(cè)流量差測(cè)量裝置的輸出信號(hào)。如此允許 周期重調(diào)過濾器中的透析液的控制壓力，且調(diào)整通過過濾器薄膜的透析液和等離子體水的 流量。
[0011] 所提到的現(xiàn)有技術(shù)中的問題是高背景信號(hào)噪音和測(cè)量信號(hào)的淺上升，所述測(cè)量信 號(hào)用于決定將從血液中去除的生理廢物的濃度。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0012] 本實(shí)用新型的目的是提供用于體外血液處理的一般裝置，所述裝置使實(shí)現(xiàn)用于決 定濃度和/或決定透析劑量的較好質(zhì)量的測(cè)量信號(hào)成為可能。
[0013] 此目的是根據(jù)本實(shí)用新型通過如下所述的裝置來實(shí)現(xiàn)的。
[0014] 一種用于體外血液處理的裝置，包含：過濾器元件，所述過濾器元件被再分成血 液側(cè)腔室和透析液側(cè)腔室，且所述過濾器元件包含用于透析液到所述透析液側(cè)腔室的流入 口，和用于來自所述透析液側(cè)腔室的所述透析液的流出口，和檢測(cè)設(shè)備，適合于提供測(cè)量 值，所述測(cè)量值與來自患者血液的至少一個(gè)代謝產(chǎn)物的濃度和/或濃度變化處于函數(shù)關(guān) 系，其特征在于所述檢測(cè)設(shè)備被布置在來自所述過濾器元件的所述透析液側(cè)腔室的所述透 析液的所述流出口下游的位置，所述位置滿足至少一個(gè)以下要求：a)流體管線和/或從來 自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備的元件的填充量小于或 等于IOOml，較好地小于或等于50ml，較好地小于或等于35ml，較好地小于或等于30ml，較 好地小于或等于15ml，較好地小于或等于7ml ;和b)從來自所述過濾器元件的已使用透析 液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備的所述流體管線的長(zhǎng)度為至多250cm，較好地小于或 等于200cm，較好地小于或等于150cm，較好地小于或等于100cm，較好地小于或等于50cm, 較好地小于或等于20cm。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述用于體外血液處理的裝置包括用于接收與所述裝置關(guān)聯(lián) 的數(shù)個(gè)功能元件的裝置外殼，所述檢測(cè)設(shè)備也被較好地提供在所述裝置外殼之內(nèi)，且所述 過濾器元件被布置在所述裝置外殼外部，所述過濾器元件被經(jīng)由外殼通孔流體地連接到所 述檢測(cè)設(shè)備。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述檢測(cè)設(shè)備被布置在所述外殼通孔上，所述外殼通孔較好 地在關(guān)聯(lián)于所述裝置外殼的壁的所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)上，且所述用于體外血液處理的裝置包含 所述外殼通孔。
[0017] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述用于體外血液處理的裝置包括壓力傳感器，所述壓力傳 感器被布置在所述外殼通孔附近的所述檢測(cè)設(shè)備的上游。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述用于體外血液處理的裝置包括旁通管，所述旁通管在所 述透析液側(cè)腔室的進(jìn)口和出口之間有選擇地建立流體連接，同時(shí)將所述過濾元件旁通。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述檢測(cè)設(shè)備被布置在所述旁通管的下游，以允許在所述過 濾器元件周圍存在旁路時(shí)，使用新鮮的透析液校準(zhǔn)所述檢測(cè)設(shè)備。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述管線的內(nèi)部橫截面達(dá)到3mm至7mm，且較好地至少在所述 過濾器元件和所述檢測(cè)設(shè)備之間的流體管線區(qū)段中為5_。
[0021] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述管線的內(nèi)部橫截面至少在所述過濾器元件和所述檢測(cè)設(shè) 備之間的流體管線區(qū)段中大體上恒定。
[0022] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述檢測(cè)設(shè)備包含光學(xué)傳感器系統(tǒng)，所述光學(xué)傳感器系統(tǒng)較 好地為紫外線測(cè)量裝置的形式。
[0023] 本實(shí)用新型是基于用于決定在透析處理期間的透析液中的廢物的測(cè)量設(shè)備，如特 別地在EP 1 083 948 Bl中所述，在EP 1 083 948 Bl中，針對(duì)透析技術(shù)中的應(yīng)用說明了已 知測(cè)量裝置（傳感器）的結(jié)構(gòu)以及位置。以下說明大體上涉及透析中的UV傳感器，如在文 件EP 1 083 948 Bl中所描述。目前，所述紫外線傳感器被集成在許多先進(jìn)的透析機(jī)中。自 從所述系統(tǒng)被引入市場(chǎng)之時(shí)，所述傳感器的位置已保持大體不變。所述傳感器位于透析液 的流出端，通常被布置在平衡設(shè)備之后，即，平衡設(shè)備的下游。在透析器和測(cè)量設(shè)備之間攜 帶透析液的線路/管路的長(zhǎng)度在此位置通常達(dá)到大于450cm，透析器和測(cè)量設(shè)備之間的透 析液的整個(gè)容量是大約200ml。此外，已知進(jìn)一步的傳感器系統(tǒng)，如所述傳感器系統(tǒng)例如在 DE 10 2011 008 482 Al 或 EP 2 397 167 Al 中所描述。文件 DE 10 2011 008 482 Al 描 述了一種紫外線檢測(cè)器布置，所述紫外線檢測(cè)器布置包含測(cè)量透明小容器，所述測(cè)量透明 小容器包括至少在各部分中對(duì)紫外線透明的壁，具有含有不同發(fā)射波長(zhǎng)的兩個(gè)紫外線LED， 和寬頻紫外線檢測(cè)器或兩個(gè)窄帶紫外線檢測(cè)器（所述檢測(cè)器中的每一個(gè)用于一個(gè)發(fā)射波 長(zhǎng)），所述紫外線檢測(cè)器被布置在測(cè)量透明小容器上。EP 2 397 167 Al描述了用于確定所 使用透析液的發(fā)光的測(cè)量設(shè)備。以下說明類似地應(yīng)用于所有傳感器系統(tǒng)，所述傳感器系統(tǒng) 傳遞在所使用的透析液中的尿毒素濃度的測(cè)量。
[0024] 除對(duì)于尿毒素濃度的測(cè)量的（類似）靜態(tài)確定的先前使用之外，瞬變量化，即濃度 變化的瞬間過程，變得越來越突出。濃度瞬變傳遞關(guān)于動(dòng)態(tài)患者的信息，且機(jī)器參數(shù)wtube 知識(shí)允許醫(yī)生提高分別地為每個(gè)患者治療的質(zhì)量。然而，顯示在透析器和測(cè)量設(shè)備之間的 長(zhǎng)流體攜帶路徑和/或高容量的紫外線測(cè)量設(shè)備的當(dāng)前定位帶來一些不利的影響。一方 面，排出透析液在所述排出透析液的位于透析器和紫外線測(cè)量裝置之間的路徑上流經(jīng)一系 列流體攜帶元件，如此由于所述流體攜帶元件的容積貢獻(xiàn)的事實(shí)，濃度變化達(dá)到平衡且不 能再暫時(shí)地決定。此時(shí)發(fā)生對(duì)流混合效應(yīng)，所述對(duì)流混合效應(yīng)將在很大程度上改變瞬變，直 至完全分配所述瞬變的信息內(nèi)容。在合成的測(cè)量信號(hào)中，如果存在所述的廢產(chǎn)物的暫時(shí)發(fā) 生的濃度峰值的情況或更持久的增長(zhǎng)，那么確定地區(qū)分經(jīng)常是不可能的。在瞬變中包含的 關(guān)于患者和治療的信息將在此時(shí)丟失。產(chǎn)生此效應(yīng)的透析機(jī)的透析液排放中的典型要素是 平衡設(shè)備，例如平衡室或空氣分離器。
[0025] 另一方面，通過測(cè)量裝置將在透析器的透析液側(cè)腔室的透析液的濃度或濃度變化 的發(fā)生和所述發(fā)生的證明之間存在顯著瞬間延遲。可能發(fā)生的是，在信號(hào)到達(dá)測(cè)量設(shè)備之 前要經(jīng)過若干分鐘。在所使用的透析液被從透析器輸送到測(cè)量設(shè)備期間的此時(shí)間段具有以 下效應(yīng)：因?yàn)樽匀坏卮嬖谟谀抢锏臐舛忍荻?，瞬變還將通過尿毒素的擴(kuò)散而改變。再次，將 有息損失。
[0026] 然而，由于對(duì)流動(dòng)作元件的瞬變退化可通過在透析器和各個(gè)元件之間布置測(cè)量設(shè) 備來防止，瞬態(tài)信號(hào)的擴(kuò)散退化的避免需要進(jìn)一步的考慮：
[0027] 作為小分子尿毒素的典型代表，尿素在水相環(huán)境中具有擴(kuò)散系數(shù)D = I. 38*l(T5cm2/s，且存在于血液和透析液中作為典型電解質(zhì)的鉀具有較大擴(kuò)散系數(shù)D = 2*KT5cm2/S。因?yàn)槔字Z數(shù)在透析液流出物的管中定尺寸以使得存在層流條件，例如由于閥 切換操作而存在的急劇瞬變的退化可通過在擴(kuò)散時(shí)間和擴(kuò)散距離之間的以下關(guān)系而估計(jì)， 所述以下關(guān)系源自于菲克定律：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于體外血液處理的裝置，包含： 過濾器元件，所述過濾器元件被再分成血液側(cè)腔室（19)和透析液側(cè)腔室（20)，且所述 過濾器元件包含用于透析液到所述透析液側(cè)腔室（20)的流入口（2)，和用于來自所述透析 液側(cè)腔室（20)的所述透析液的流出口（13)，和 檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)，適合于提供測(cè)量值，所述測(cè)量值與來自患者血液的至少一個(gè)代謝 產(chǎn)物的濃度和/或濃度變化處于函數(shù)關(guān)系， 其特征在于， 所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)被布置在來自所述過濾器元件的所述透析液側(cè)腔室（20)的所 述透析液的所述流出口（13)下游的位置，所述位置滿足至少一個(gè)以下要求： a) 流體管線和/或從來自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè) 設(shè)備（14, 14a)的元件的填充量小于或等于100ml ;和 b) 從來自所述過濾器元件的已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備 (14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng)度為至多250cm。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，還包括用于接收與所 述裝置關(guān)聯(lián)的數(shù)個(gè)功能元件的裝置外殼（G)，且所述過濾器元件被布置在所述裝置外殼外 部，所述過濾器元件被經(jīng)由外殼通孔（L)流體地連接到所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備被布置 在所述外殼通孔（L)上，且所述用于體外血液處理的裝置包含所述外殼通孔（L)。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，還包括壓力傳感 器（D)，所述壓力傳感器⑶被布置在所述外殼通孔（L)附近的所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的 上游。
5. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，還包括旁通管（11)，所 述旁通管（11)在所述透析液側(cè)腔室（20)的進(jìn)口和出口之間有選擇地建立流體連接，同時(shí) 將所述過濾元件旁通。
6. 如權(quán)利要求5所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備 (14, 14a)被布置在所述旁通管（11)的下游，以允許在所述過濾器元件周圍存在旁路時(shí)，使 用新鮮的透析液校準(zhǔn)所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)。
7. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，在所述過濾器元件和 所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)之間的流體管線區(qū)段中，所述管線的內(nèi)部橫截面達(dá)到3_至7_。
8. 如權(quán)利要求7所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述管線的內(nèi)部橫截 面至少在所述過濾器元件和所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)之間的流體管線區(qū)段中是恒定的。
9. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備 (14, 14a)包含光學(xué)傳感器系統(tǒng)。
10. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述流體管線和/或 從來自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的元件的 填充量小于或等于50ml。
11. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，流體管線和/或從來 自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的元件的填充 量小于或等于35ml。
12. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，流體管線和/或從來 自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的元件的填充 量小于或等于30ml。
13. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，流體管線和/或從來 自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的元件的填充 量小于或等于15ml。
14. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，流體管線和/或從來 自所述過濾器元件的經(jīng)使用透析液的流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的元件的填充 量小于或等于7ml。
15. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，從來自所述過濾器元 件的已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng)度小 于或等于200cm。
16. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，從來自所述過濾器元 件的已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng)度小 于或等于150cm。
17. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，從來自所述過濾器元 件的所述已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng) 度小于或等于l〇〇cm。
18. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，從來自所述過濾器元 件的已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng)度小 于或等于50cm。
19. 如權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，從來自所述過濾器元 件的已使用透析液的所述流出物開始至所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)的所述流體管線的長(zhǎng)度小 于或等于20cm。
20. 如權(quán)利要求2所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備 (14, 14a)也被提供在所述裝置外殼之內(nèi)。
21. 如權(quán)利要求2所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)設(shè)備被布置 在關(guān)聯(lián)于所述裝置外殼（G)的壁的所述內(nèi)側(cè)或外側(cè)上的所述外殼通孔（L)上，且所述用于 體外血液處理的裝置包含所述外殼通孔（L)。
22. 如權(quán)利要求7所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，至少在所述過濾器元 件和所述檢測(cè)設(shè)備（14, 14a)之間的流體管線區(qū)段中，所述管線的內(nèi)部橫截面是5_。
23. 如權(quán)利要求9所述的用于體外血液處理的裝置，其特征在于，所述光學(xué)傳感器系統(tǒng) 是紫外線測(cè)量裝置的形式。
【文檔編號(hào)】G01N21/33GK204147333SQ201420224941
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月2日
【發(fā)明者】克里斯托弗·施特赫費(fèi)爾, 克勞澤·希爾維, 里特爾·卡伊尤韋, J·邁鮑姆 申請(qǐng)人:B·布萊恩·阿維圖姆股份公司