[发明专利]用于控制体外血液处理设备的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种用于控制体外血液处理设备(具体说是血液透析设备或血液过滤设备或血液透析过滤设备)的装置，其中，所述体外血液处理设备具有由半渗透膜分成第一和第二腔的透析器或过滤器。此外，本发明也涉及到一种具有这种控制装置的体外血液处理设备以及一种控制体外血液处理设备的方法。 

背景技术

众所周知，血液透析是一种体外血液处理过程，其中，要处理的血液在体外血液回路中以给定的血液流速流过由半渗透膜分成血液腔和透析液腔的透析器的血液腔，同时，透析液以给定的透析液流速流过所述透析器的透析液腔。除了血液透析外，血液过滤也是熟知的血液处理过程。血液透析过滤则是血液透析和血液过滤两者的结合。 

透析器中的代谢交换既有对流属性也有扩散属性。在扩散性代谢交换中，对于所关注的物质来说，单位时间透过半渗透膜的质量转移正比于血液和透析液之间的浓度梯度；在对流性代谢交换中，所述质量转移取决于过滤液的量，因为在血液和过滤液中，可滤过物质的浓度是相同的(Blutreinigungsverfahren[血液净化过程]，Georg-Thieme-Verlag，Stuttgart，New York，4th.ed.1990，11至13页)。 

因为在透析处理期间浓度梯度变得越来越小，所以单位时间交换的物质数量就没有固定的数值。清除率构成了不依赖于浓度的透析器性能的可测量指标。 

物质的清除率(clearance)是指通过透析器的总液流中完全去掉了所  关注物质的那部分。透析率(dialysance)是定义透析器性能的另一个术语，在定义时也考虑了透析液中所包含的物质。 

对于超滤(ultrafiltration)为0的情形，某一给定物质的透析率D或清除率K的确定如下。 

透析率等于血液端所关注物质的质量转移Qb(cbi-cbo)与所述透析器的给定输入中的血液和透析液之间所述物质的浓度差cbi-cdi之比。 

D＝Qb(cbi-cbo)/(cbi-cdi)       (1) 

由于质量平衡的缘故，所以有 

Qb(cbi-cbo)＝-Qd(cdi-cdo)      (2) 

对于透析液端的透析率，从(1)和(2)中可以得到下面的方程： 

D＝-Qd(cdi-cdo)/(cbi-cdi)      (3) 

(1)到(3)中的符号如下： 

Qb＝有效的血液流速 

Qd＝透析液流速 

Cb＝血液中所溶解的物质的浓度 

Cd＝透析液中的物质的浓度 

i＝透析器的入口 

o＝透析器的出口 

EP 0 428 927 A1中描述了血液透析参数的体内确定方法，其中，在两个不同的透析液输入浓度的每个浓度下测量透析液电解质的转移。在血液的所述输入浓度为常数的假设下，通过这种已知方法来确定透析率，即确定透析器的入口端和出口端的透析液离子浓度差在第一次测量和第二次测量之间的差异，将这个差异除以所述输入端的透析液离子浓度在第一次测量和第二次测量之间的差，并将所述结果乘以所述透析液的流速。 

确定透析率的另一种方法见于US 6,702,774B1。在这种已知方法中，将给定数量的要确定其透析率的物质加入透析器的上游作为额外添加，并根据加入所述透析器上游的所述物质的数量、在所述透析器的下游所述物质浓度对时间的积分、以及透析液流速来计算透析率。

DE 197 39 100 C1也给出了一种确定透析器的最大透析率的方法。