體外血液治療設備中的治療溶液輸送的制作方法
【專利摘要】本文描述了血液治療設備及其使用方法,該血液治療設備包括位于治療溶液源與利用血液治療設備輸送治療溶液的端口之間的兩個或更多個中間容器。這些中間容器的重量被測量并用于控制中間容器中的治療溶液的再填充和排空。
【專利說明】體外血液治療設備中的治療溶液輸送
[0001] 本文描述了在體外血液治療設備和相關方法中輸送治療溶液的設備和方法。
【背景技術】
[0002] 體外血液治療意指從患者取得血液,在患者體外治療血液,并將治療后的血液返 回給患者。體外血液治療通常用于從患者的血液提取不良物質或分子和/或向血液添加有 益物質或分子。體外血液治療用于無法有效從其血液排除物質的患者(例如,在患有臨時 或永久腎衰竭的患者的情況下)。這些和其他患者可經受體外血液治療以向其血液添加物 質或從其血液排除物質,以例如維持酸堿平衡或消除過多體液。
[0003] 體外血液治療通常這樣執行:以連續流采集患者的血液,將血液引入至少部分地 由半透膜限定的過濾器的主室。根據治療的類型,半透膜可選擇性地使得包含在血液中的 有害物質能夠穿過膜從主室到達次室,并且可選擇性地使得包含在進入次室中的液體中的 有益物質能夠穿過膜到達進入主室的血液。
[0004] 可通過同一機器執行多種體外血液治療。在超濾(UF)治療中,通過次室中穿過膜 的對流來從血液排除有害物質。
[0005] 在血液濾過(HF)治療中,像UF中一樣血液流過至少部分地由半透膜限定的室,將 有益物質添加到血液(通常通過在血液穿過過濾器之前或之后并且在血液被返回給患者 之前將流體引入血液中)。
[0006] 在血液透析(HD)治療中,包含有益物質的二次流體被引入過濾器的次室中。血液 的有害物質通過擴散穿過半透膜并滲透到二次流體中,二次流體的有益物質可穿過膜并滲 透到血液中。
[0007] 在血液透析濾過(HDF)治療中,血液和二次流體像HD中一樣交換它們的物質,另 夕卜,像HF中一樣將物質添加到血液(通常通過在血液被返回給患者之前將流體引入治療的 血液);通過對流和擴散從血液排除有害物質。
[0008] 在使用二次流體的那些治療中,二次流體穿過過濾器的次室并通過穿過膜的擴散 和/或對流接收血液的有害物質。然后從過濾器提取該液體:該液體通常被稱為廢液,并被 發送給引流管(drain)或容器(然后旨在被排出到引流管)。
[0009] 在使用二次流體的體外治療中,如圖1所示,可在無菌一次性袋中供應二次流體。 為此,二次流體可以是包含在透析液袋11中的透析液。透析液袋11通過出口管路9將透 析液輸送至次室4。該袋11與鏈接到控制單元41的重量計(gravimetric scale) 21組合。 因此,重量信號被發送給控制單元41,該控制單元41能夠監測袋11的重量改變并控制作用 于出口管路9(8卩,從袋11向次室4輸送透析液的管路)的泵31。
[0010] 然而,在一些實施方式中,療程會持續多天,一次性透析液袋11在療程結束之前 就會耗盡。這種現象在強化治療期間會更顯著。當然,人們既希望在HF或HDF療法中交換 大量液體,也希望執行長期治療。
[0011] 袋11 一達到設定水平(或者在用戶選擇的另一時間),作用于出口管路9的泵(或 根據需要的其它泵)可臨時停止,而血液繼續在過濾器的主室3中體外循環。一旦泵31停 止,用戶必須斷開并取下空的透析液袋11。然后用戶將新的滿的一次性袋11附接并連接到 治療設備,并重新啟動泵以返回到通過過濾器2的兩個室(3、4)利用流體循環的體外治療。
[0012] 這種袋更換操作有多個潛在缺點。該操作由必須同時監測多個患者的醫護人員執 行(人員動作之前的等待時間通常增加治療時間并且可能需要附加治療時間或者導致治 療效率降低),療程期間透析液袋的定期更換增加了治療的經濟成本,并且袋是沉重且相對 易損壞的物體而難以搬弄,可能在搬弄時潛在地被刺穿。
[0013] 盡管本文中結合透析液的輸送進行描述,但是應該理解,在向血液中輸液(無論 在過濾器之前或之后還是血液泵之前)的血液治療設備中也可能遇到類似問題。針對本文 的討論,任何這些流體將被稱作"治療溶液",其可包括(例如)透析液;腎功能的對流置換 療法中的置換液;治療性血漿置換(TPE)中可使用的血漿、白蛋白或膠體溶液;或者用于置 換療法的任何其它已知類型的醫用流體。
【發明內容】
[0014] 本文所述的血液治療設備包括位于治療溶液源與利用血液治療設備輸送治療溶 液的端口之間的兩個或更多個中間容器。這些中間容器的重量被測量并用于控制中間容器 中的治療溶液的再填充和排空。如本文所述在治療溶液源與血液治療設備的其余部分之間 的位置處使用兩個或更多個中間容器可降低或消除在中間容器排空和/或再填充時停止 輸送治療溶液以更換中間容器的需要。結果,不中斷的治療持續時間可顯著增加。
[0015] 通?;谳斔椭凛敵隹刂破鞯闹委熑芤旱闹亓浚ㄍㄟ^本文所述的重量計來確定) 來控制輸送至血液治療設備的選定部分的治療溶液的量。在一些實施方式中,也可至少部 分地基于中間容器的重量變化來控制通過輸出控制器的治療溶液的流速。
[0016] 在一個方面,本文所述的血液治療設備的一些實施方式包括:血液回路,其包括旨 在從患者抽取血液的動脈管路以及旨在將血液返回給所述患者的靜脈管路;以及治療溶液 輸送系統,其被配置為在所述血液治療設備內通過治療溶液端口輸送治療溶液。所述治療 溶液輸送系統可包括:第一重量計,其被配置為對第一中間容器稱重;第二重量計,其被配 置為對第二中間容器稱重;源流量控制器,其被配置為從治療溶液源向由所述第一重量計 稱重的所述第一中間容器以及由所述第二重量計稱重的所述第二中間容器輸送治療溶液; 輸出控制器,其被配置為控制從所述第一中間容器和所述第二中間容器向所述治療溶液端 口的治療溶液的流動;容器選擇控制器,其位于所述源流量控制器與所述輸出控制器之間 的治療溶液路徑中;控制單元,其在操作上附接到所述第一重量計、所述第二重量計、所述 源流量控制器、所述容器選擇控制器和所述輸出控制器。所述控制單元被配置為:從所述第 一重量計和第二重量計接收重量信號;在第一模式下控制所述源流量控制器、所述容器選 擇控制器和所述輸出控制器,其中治療溶液被輸送給所述輸出控制器,而治療溶液離開所 述第一中間容器,并且所述第二中間容器用治療溶液填充;在第二模式下控制所述源流量 控制器、所述容器選擇控制器和所述輸出控制器,其中所述第二中間容器向所述輸出控制 器輸送治療溶液,而所述第一中間容器利用來自所述治療溶液源的治療溶液填充。
[0017] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述控制單元被配置為控制所述 源流量控制器、所述容器選擇控制器和所述輸出控制器,使得當在所述第一模式和所述第 二模式之間切換時向所述治療溶液端口提供治療溶液的連續流。
[0018] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述血液治療設備包括過濾器, 該過濾器具有通過半透膜隔開的主室和次室,其中,所述血液回路被配置為使血液經過所 述主室,并且其中,所述治療溶液端口被配置為向所述次室輸送治療溶液。
[0019] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述治療溶液端口被配置為向所 述血液回路中的血液輸送治療溶液。
[0020] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述設備包括空氣檢測器,該空 氣檢測器位于所述治療溶液源與所述第一中間容器和第二中間容器之間,使得從所述治療 溶液源輸送至與所述第一中間容器和第二中間容器的治療溶液經過所述空氣檢測器。
[0021] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述設備包括滅菌過濾器,該滅 菌過濾器位于所述治療溶液源與所述治療溶液端口之間,使得從治療溶液源輸送至所述治 療溶液端口的治療溶液經過所述滅菌過濾器。在一些實施方式中,所述滅菌過濾器位于所 述治療溶液源與所述第一中間容器和第二中間容器之間,使得從治療溶液源輸送至所述第 一中間容器和第二中間容器的治療溶液經過所述滅菌過濾器。
[0022] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述設備包括源流量控制器,該 源流量控制器位于所述治療溶液源與所述第一中間容器和第二中間容器之間,使得從所述 治療溶液源輸送至所述第一中間容器和所述第二中間容器的治療溶液經過所述源流量控 制器。滅菌過濾器可位于源流量控制器與第一中間容器和第二中間容器之間,使得從治療 溶液源輸送至第一中間容器和第二中間容器的治療溶液經過所述滅菌過濾器。滅菌過濾器 (如果包括的話)可具有包括疏水膜的被動氣孔。
[0023] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述治療溶液源包括多個供應貯 存器。
[0024] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述治療溶液源包括液體源、治 療溶液前體和混合設備,該混合設備被配置為將來自液體源的液體與治療溶液前體組合以 形成治療溶液。
[0025] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述容器選擇控制器包括閥,該 閥被配置為具有打開狀態和關閉狀態,在打開狀態下,允許流過所述閥所作用于的管路,在 關閉狀態下,阻止流過所述閥所作用于的管路。
[0026] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述容器選擇控制器包括泵,所 述泵被配置為當所述泵工作時通過所述泵所在的管路輸送治療溶液,當所述泵不工作時阻 止治療溶液流過所述泵所在的所述管路。
[0027] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述容器選擇控制器包括多路 閥,其中,在第一配置中,所述多路閥允許來自所述治療溶液源的治療溶液流到所述第一中 間容器中并阻止所述治療溶液流到所述第二中間容器中,并且其中,在第二配置中,所述多 路閥允許來自所述治療溶液源的治療溶液流到所述第二中間容器中并阻止所述治療溶液 流到所述第一中間容器中。
[0028] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,第一中間容器出口流量控制器和 第二中間容器出口流量控制器包括多路閥,其中,在第一配置中,所述多路閥允許來自所述 第一中間容器的治療溶液流向所述輸出控制器并阻止來自所述第二中間容器的治療溶液 流向所述輸出控制器,并且其中,在第二配置中,所述多路閥允許來自所述第二中間容器的 治療溶液流向所述輸出控制器并阻止來自所述第一中間容器的治療溶液流向所述輸出控 制器。
[0029] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,所述控制單元被配置為從所接收 到的重量信號計算從所述第一中間容器和所述第二中間容器二者輸送至所述輸出控制器 的治療溶液的量。
[0030] 在另一方面,在血液治療設備中控制治療溶液流的方法的一些實施方式可包括以 下步驟:通過將治療溶液從治療溶液源輸送第一中間容器來利用治療溶液填充所述第一中 間容器,對所述第一中間容器稱重以確定所述第一中間容器中的治療溶液的量何時升高至 選定填充水平,并且當所述第一中間容器中的治療溶液的量升高至所述選定填充水平時停 止向所述第一中間容器輸送治療溶液;以及在從所述治療溶液源填充所述第一中間容器的 同時將治療溶液從第二中間容器輸送至輸出控制器,對所述第二中間容器稱重以確定所述 第二中間容器中的治療溶液的量何時下降至選定再填充水平,并且當所述第二中間容器中 的治療溶液的量下降至所述選定再填充水平時停止向所述輸出控制器輸送治療溶液。
[0031] 用于實踐本文所述的方法的一些實施方式的血液治療設備可以是本文所述的血 液治療設備的各種實施方式中的任一個。
[0032] 在一些實施方式中,所述方法可包括以下步驟:通過將治療溶液從所述治療溶液 源輸送所述第二中間容器來利用治療溶液填充所述第二中間容器,對所述第二中間容器稱 重以確定所述第二中間容器中的治療溶液的量何時升高至選定填充水平,并且當所述第二 中間容器中的治療溶液的量升高至所述選定填充水平時停止向所述第二中間容器輸送治 療溶液;以及在從所述治療溶液源填充所述第二中間容器的同時將治療溶液從所述第一中 間容器輸送至所述輸出控制器,對所述第一中間容器稱重以確定所述第一中間容器中的治 療溶液的量何時下降至選定再填充水平,并且當所述第一中間容器中的治療溶液的量下降 至所述選定再填充水平時停止向所述輸出控制器輸送治療溶液。
[0033] 在一些實施方式中,本文所述的方法可包括以下步驟:在向所述第一中間容器或 所述第二中間容器輸送治療溶液的同時,更換所述治療溶液源中的多個供應貯存器中的一 個或更多個供應貯存器。
[0034] 在一些實施方式中,本文所述的方法可包括以下步驟:在向第一中間容器或第二 中間容器輸送治療溶液的同時,在治療溶液源中從治療溶液前體和液體源構成治療溶液。
[0035] 在本文所述的方法的一些實施方式中,治療溶液被基本上連續地輸送至輸出控制 器。
[0036] 在一些實施方式中,本文所述的方法可包括以下步驟:在從治療溶液源向第一中 間容器或第二中間容器輸送治療溶液時,使來自治療溶液源的治療溶液經過空氣檢測器。
[0037] 在一些實施方式中,本文所述的方法可包括以下步驟:在從治療溶液源向第一中 間容器或第二中間容器輸送治療溶液時,使來自治療溶液源的治療溶液經過滅菌過濾器。
[0038] 在本文所述的方法的一些實施方式中,填充第一中間容器或第二中間容器的步驟 包括以下步驟:通過源流量控制器將治療溶液從治療溶液源泵送至第一中間容器或第二中 間容器。
[0039] 在本文所述的方法的一些實施方式中,基于第一中間容器和第二中間容器的重量 計算從第一中間容器和第二中間容器二者輸送至輸出控制器的治療溶液的量。
[0040] 如本文以及所附權利要求書中所使用的,除非上下文另外清楚指示,否則單數形 式"一個"和"所述"也包括多數指示物。因此,例如,"一個"或"所述"組件可包括本領域 技術人員已知的組件及其等同物中的一個或更多個。另外,術語"和/或"意指一個或所有 所列元素或者任何兩個或更多個所列元素的組合。
[0041] 需要注意的是,術語"包括"及其變型在這些術語出現在以下描述中的位置不具有 限制性含義。此外,"一個"、"所述"、"至少一個"和"一個或更多個"在本文中可互換使用。
[0042] 以上
【發明內容】
并非旨在描述本文所述的血液治療設備的各個實施方式或每一個 實現方式。相反,通過參照附圖參考以下【具體實施方式】和權利要求書,將會清楚并認識到本 發明的更完整的理解。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0043] 圖1示出已知的體外血液治療設備。
[0044] 圖2示出如本文所述的體外血液治療設備的一個實施方式。
[0045] 圖3示出圖2的體外血液治療設備的第一操作模式,其中在第二中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,從治療溶液源填充第一中間容器。
[0046] 圖4示出圖2的體外血液治療設備的第二操作模式,其中在第一中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,從治療溶液源填充第二中間容器。
[0047] 圖5示出如本文所述的體外血液治療設備的另一實施方式。
[0048] 圖6示出圖5的體外血液治療設備的第一操作模式,其中在第二中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,從治療溶液源填充第一中間容器。
[0049] 圖7示出圖5的體外血液治療設備的第二操作模式,其中在第一中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,從治療溶液源填充第二中間容器。
[0050] 圖8示出如本文所述的體外血液治療設備的另一實施方式。
[0051] 圖9示出圖8的體外血液治療設備的第一操作模式,其中在第二中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,從治療溶液源填充第一中間容器。
[0052] 圖10示出圖8的體外血液治療設備的第二操作模式,其中在第一中間容器將治療 溶液輸送至輸出控制器的同時,填充第二中間容器。
[0053] 圖11示出在血液治療設備操作期間圖8的實施方式中的中間容器的重量變化。
【具體實施方式】
[0054] 在示意性實施方式的以下描述中,參照形成其一部分并以示意性方式示出特定實 施方式的附圖。將理解,可使用其它實施方式,并且在不脫離本發明的范圍的情況下可進行 結構改變。
[0055] 在圖2、圖5和圖8的各種示意性實施方式中,示出血液治療設備1。示出的血液 治療裝置1具有使其能夠執行血液透析治療的操作配置。當然,在其它實施方式內先前提 及的其它治療配置(超濾、血液濾過和血液透析濾過)也是可行的,本文所述的原理、系統 和方法也可應用于那些實施方式。
[0056] 圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備1包括過濾器2,該過濾器2具有通過半透 月旲5隔開的王室3和次室4。血液治療設備1中的血液回路包括旨在從患者抽血的動脈管 路7、過濾器的主室3以及旨在將血液從主室3返回給患者的靜脈管路6。
[0057] 在各個實施方式中,治療溶液(例如,透析液等)被輸送至血液治療設備1。由于 所示各個實施方式中的治療溶液是透析液,所以利用輸出控制器31通過連接到入口管路9 的治療溶液端口 10將治療溶液輸送到過濾器2的次室4。通過引流管路8從過濾器2的次 室4移走液體。
[0058] 盡管在圖2、圖5和圖8的實施方式中輸出控制器31被示出為蠕動泵的形式,但是 輸出控制器31可按照能夠用于控制治療溶液的流量的各種另選形式來提供,包括例如其 它泵(例如,活塞泵、隔膜泵等)、其它流量控制機構(例如,閥、夾鉗等)等。
[0059] 盡管圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備的各個實施方式涉及通過連接到入口管 路9的治療溶液端口 10將治療溶液(例如為透析液的形式)輸送至過濾器2的次室4,但 是在其它實施方式中也可將其它治療溶液直接輸送至動脈管路7和/或靜脈管路6中的血 液(或者甚至在一些實施方式中,輸送至駐留于主室3中的血液中)。
[0060] 在其它實施方式中,如本文所述的血液治療設備可包括將兩種或更多種不同的治 療溶液輸送至血液治療設備內的相同或不同位置。例如,可將透析液形式的治療溶液如圖 2、圖5和圖8的實施方式中所示輸送至過濾器的次室4,而將一種或更多種不同的治療溶液 輸送至例如主室3、動脈管路7和/或靜脈管路6中的血液。
[0061] 在本文所述的血液治療設備內由治療溶液輸送系統輸送的治療溶液利用兩個或 更多個中間容器來供應。中間容器的重量可被測量并可用于控制中間容器中的治療溶液的 再填充和排空。在一些實施方式中,還可至少部分地基于中間容器的重量和/或重量變化 來控制輸送至血液治療設備的選定部分的治療溶液的量。兩個或更多個中間容器中的治療 溶液是從治療溶液源提供給中間容器的,這可潛在地降低或消除在中間容器排空和/或再 填充時停止輸送治療溶液以更換中間容器的需要。
[0062] 在本文所述的血液治療設備中,"中間容器"可采取能夠儲存液體的任何合適的形 式,例如袋、瓶、貯存器等。
[0063] 在圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備1的實施方式中,使用第一中間容器11和 第二中間容器12來將治療溶液供應給輸出控制器31,輸出控制器31繼而將治療溶液供應 給治療溶液端口 10 (在所示實施方式中,連接到入口管路9)。第一重量計21被配置為對第 一中間容器11稱重,所述重量指示容納于第一中間容器11中的治療溶液的量。第二重量 計22被配置為對第二中間容器12稱重,所述重量指示容納于第二中間容器12中的治療溶 液的量。
[0064] 圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備的示意性實施方式所共有的另一特征是控制 單元41鏈接到第一重量計21和第二重量計22以及輸出控制器31。無論可能存在或者可能 不存在于本文所述的血液治療設備中的附加流體流量控制組件如何,控制單元41可鏈接 至IJ (第一重量計21、第二重量計22和輸出控制器31以外的)各種流體流量控制組件,使得 在治療溶液從中間容器(12, 11)中的一個流出的同時,用治療溶液填充中間容器(11,12) 中的另一個,反之亦然。
[0065] 控制單元41可按照任何合適的形式提供,并且可(例如)包括存儲器和控制器。 所述控制器可以是(例如)一個或更多個微處理器、專用集成電路(ASIC)狀態機等形式。 控制單元41可包括被配置為允許用戶操作設備的各種任何合適的輸入裝置(例如,鍵盤、 觸摸屏、鼠標、跟蹤球等)以及被配置為向用戶傳達信息的顯示裝置(例如,監視器(可以 是或者可以不是觸摸屏)、指示燈等)。
[0066] 更具體地講,本文所述的血液治療設備包括作用于第一中間容器11和第二中間 容器12的下游的輸出控制器31??刂茊卧?1可被配置為控制輸出控制器31以在利用血液 治療設備輸送的治療期間向治療溶液端口 10提供治療溶液的基本連續流??刂圃O備中的 各種流體流量控制組件和貯存器以通過治療溶液端口 10提供治療溶液的基本連續流(按 照恒定流速和/或按照根據選定流速分布的可變流速)。
[0067] 由第一重量計21供應給控制單元41的重量信息用于監測第一中間容器11的重 量,以知道流出第一中間容器11的治療溶液的量并利用兩個預選的閾值(例如,11. 1和 11. 2)(可基于各個中間容器的體積來設定)控制第一中間容器11和第二中間容器12的裝 填和排放階段。
[0068] 第二重量計22向控制單元41提供重量信息,以使得可監測第二中間容器12的重 量。該重量信息可用于確定流出第二中間容器12的治療溶液的量。該重量信息還可用于 利用第二重量計的一個或兩個閾值(例如,12. 1和12. 2)以及第一重量計的一個或兩個閾 值(11. 1和11. 2)控制循環裝填和排放處理。如果使用兩個閾值足以控制治療溶液流量控 制,則在一些實施方式中,兩個重量計的四個閾值可用于其它功能,例如涉及袋的異常狀態 的預防報警用途等。
[0069] 在一些實施方式中,控制單元41被配置為基于從重量計接收的重量信號計算從 治療溶液源60輸送至血液治療設備的治療溶液的量,所述重量計被配置為對用于向輸出 控制器31輸送流體的各個中間容器稱重(在所示實施方式中,包括第一重量計和第二重量 計(21和22),但是如果兩個以上的中間容器用于向輸出控制器31饋送,則可包括更多重量 計)。
[0070] 圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備的各個示意性實施方式包括治療溶液源60, 該治療溶液源60向中間容器提供治療溶液,中間容器繼而用于向輸出控制器31供應治療 溶液。治療溶液源60與容器選擇控制器32流體連通,該容器選擇控制器32可用于根據哪 個中間容器需要再填充來將治療溶液從治療溶液源60引導至第一中間容器11或第二中間 容器。治療溶液源60通過源流量控制器33將治療溶液供應給容器選擇控制器32。
[0071] 盡管在圖2、圖5和圖8的實施方式中源流量控制器33被示出為蠕動泵的形式,但 是源流量控制器33可按照能夠用于控制治療溶液的流量的各種另選形式來提供,包括例 如其它泵(例如,活塞泵、隔膜泵等)、其它流量控制機構(例如,閥、夾鉗等)等。
[0072] 在圖2所示的實施方式中,治療溶液源60中的治療溶液可包括多個貯存器61、62、 63,這些貯存器可被獨立地更換以確保治療溶液源60能夠繼續向容器選擇控制器32提供 治療溶液。貯存器61、62、63可采取適合于容納輸送液體的任何形式,例如袋、瓶等。貯存 器61、62、63可適于一次性使用(隨后它們將被處理掉),但是C存器61、62、63也可在不連 接在治療溶液源60內以輸送治療溶液時能夠被再填充。
[0073] 在一些實施方式中,所有貯存器61、62、63可同時與源流量控制器33流體連通,但 是在其它實施方式中,可選擇性地將貯存器61、62、63中的一個或更多個設置為與源流量 控制器33流體連通,而貯存器61、62、63中的一個或更多個不與源流量控制器33流體連通 (它們可例如斷開,或者流體管路通過閥、夾鉗或其它流量控制器而關閉)。
[0074] 盡管圖2所示的治療溶液源60包括三個貯存器61、62、63,但是其它實施方式可利 用少到一個或兩個的貯存器來操作,而治療溶液源的其它實施方式可設置有四個或更多個 容納治療溶液的貯存器。另外,在一些實施方式中,貯存器可全部容納相同體積的液體,或 者它們可容納不同體積的治療溶液。
[0075] 在一些實施方式中,治療溶液源60包括貯存器填充監測器66,其被配置為監測貯 存器61、62、63的填充狀態(分別監測或一起監測)。填充監測器66可利用任何合適的技 術或技術的組合(例如,利用重量、利用電容傳感器、光學傳感器或其它傳感器、利用流體 壓力(例如,管路44中的流體壓力)等)來監測流體體積。填充監測器66可潛在地在操 作上鏈接至控制單元41,使得當貯存器61、62、63需要被再填充時,血液治療設備1可提供 警示或指示(例如,視覺、聽覺等),以使得可采取適當動作。如果一起監測貯存器61、62、 63的填充狀態,則當貯存器61、62、63中的治療溶液的總量達到選定下限(例如,三個貯存 器中將容納的治療溶液的最大量的1/3)時(意指貯存器61、62、63中的至少一個可能需要 被更換、再填充等),可激活任何警示或指示。
[0076] 圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備1的實施方式中的另一可選特征是空氣檢測 器70,其可位于從治療溶液源60到源流量控制器33的流體輸送管路44中??諝鈾z測器 70可用于在其到達源流量控制器33之前檢測管路44中的空氣。此時,操作員可采取適當 動作以更換治療溶液源60中的任何空的貯存器,或者采取找到管路44中的空氣的原因所 需的任何其它合適的動作。
[0077] 如果通過空氣檢測器70檢測到空氣,則在一些實施方式中,控制單元41 (在操作 上連接到空氣檢測器70和源流量控制器33)可被配置為反向操作源流量控制器33,使得管 路44中的治療溶液可再填充返回至治療溶液源60的流體回路。在被配置用于這種反向操 作的系統中,容器選擇控制器32下游的中間容器(例如,第一中間容器11和第二中間容器 12)應該從中間容器的底部填充,使得在源流量控制器33的反向操作期間可通過用于填充 中間容器的相同管路從中間容器抽出中間容器中的治療溶液,抽出的治療溶液部分地用于 幫助再填充中間容器(11或12)與治療溶液源60之間的流體管路。
[0078] 圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備1的實施方式中的另一可選特征是滅菌過濾 器80。滅菌過濾器80可位于容器選擇控制器32上游的流體輸送路徑中。在一些實施方式 中,滅菌過濾器80可位于源流量控制器33的下游(即,介于流量控制器33和容器選擇控 制器32之間),但是其它位置也是可行的(例如,流量控制器33的上游)。滅菌過濾器80 被提供用于降低向容器選擇控制器32輸送受到污染的治療溶液從而輸送給用于供應輸出 控制器31的中間容器的可能性。
[0079] 在一些實施方式中,滅菌過濾器80可包括排氣口(例如,疏水膜形式的被動排氣 口)以幫助去除可能夾帶于治療溶液內的空氣。
[0080] 在一些實施方式中,滅菌過濾器80可位于源流量控制器33的下游。將過濾器80 設置在流量控制器33的下游可避免在向流量控制器33饋送的管路44內生成負壓以及可 由此導致的任何相關的流體脫氣。
[0081] 在操作中,圖2、圖5和圖8所示的血液治療設備的示意性實施方式中的控制單元 41可能夠接收來自第一重量計21和/或第二重量計22的重量信息,計算輸送至治療溶液 端口 10的治療溶液的實際流速,將該實際流速與選定的恒定流速或者與選定的流速分布 進行比較,并利用流體流量輸出控制器31、源流量控制器33和/或可設置在本文所述的血 液治療設備中的任何其它流體流量控制機構(例如,泵、閥、夾鉗等)控制治療溶液的實際 流速。
[0082] 控制單元41還可被配置為在向治療溶液端口 10輸送治療溶液期間,從第一重量 計21和/或從第二重量計22接收重量信息,確定各個中間容器的填充狀態,基于各個中間 容器的填充狀態控制交替和連續的中間容器裝填和排放處理。例如,控制單元41可被配置 為從第一重量計21和/或從第二重量計22接收重量信息,檢測各個中間容器的上限和下 限閾值(例如,11.2、11.1、12.2、12.1),并基于閾值根據以下處理控制中間容器裝填和排 放程序:將第一中間容器11裝填到上限閾值(例如,11. 1),而將第二中間容器12排放直至 檢測到第二中間容器12的下限閾值(例如,12. 2),然后將第一中間容器11排放直至檢測 到其下限閾值(例如,11. 2),而將第二中間容器12裝填至其上限閾值(例如,12. 1)。
[0083] 為了向端口 10連續輸送治療溶液,從源流量控制器33的流體流速應該大于第一 中間容器11和第二中間容器12排放的速度(對應于由輸出控制器31通過端口 10輸送的 治療溶液的流速)。維持該流速關系通常應該確保在正被排放的中間容器達到其下限閾值 之前,正被裝填的中間容器達到其上限閾值。在一些實施方式中,如果通過源流量控制器33 輸送的治療溶液的流速低于從輸出控制器31至端口 10的流速,則通常將需要偶爾停止通 過端口 10的流動,以允許中間容器再填充。
[0084] 參照如圖2-4所示的血液治療設備的示意性實施方式,設備1包括本文所述的不 同實施方式所共有的與血液治療設備1中的治療溶液輸送有關的組件。這些共有組件包括 第一中間容器11、第二中間容器12、第一重量計21、第二重量計22、輸出控制器31、容器選 擇控制器32、源流量控制器33、控制單元41、治療溶液源60、空氣檢測器70和滅菌過濾器 80 〇
[0085] 在此實施方式中,容器選擇控制器32包括出口 51和入口 52。治療溶液從治療溶 液源60 (穿過源流量控制器33)通過入口 52流入容器選擇控制器32中。治療溶液通過出 口 51流出容器選擇控制器32從而流入輸出控制器31中。容器選擇控制器32內的各種組 件允許第一中間容器11和第二中間容器12的選擇性裝填和排放,同時還提供維持治療溶 液通過出口 51基本連續流向輸出控制器31的能力。
[0086] 在容器選擇控制器32內,第一管路57將出口 51與第一中間容器和第二中間容器 (11和12)的兩個輸出口(53和55)中的每一個連接。流量控制器(122和124)被設置為 作用于輸出口(53和55)與出口 51之間的第一管路57上,以允許或阻止通過第一管路57 流到出口 51。盡管被示意性地示出為夾鉗,流量控制器(122和124)可以是(例如)閥、夾 鉗、泵等形式。
[0087] 圖2所示的容器選擇控制器32還包括使入口 52與第一中間容器和第二中間容器 (11和12)的兩個輸入口(54和56)中的每一個流體連通的第二管路58。流量控制器(121 和123)被設置為作用于入口 52與輸入口(54和56)之間的第二管路58上,以允許或阻止 治療溶液穿過第二管路58流到輸入口(54和56)。盡管被示意性地示出為夾鉗,流量控制 器(121和123)可以是(例如)閥、夾鉗、泵等形式。
[0088] 在血液治療設備1的操作中,通過控制容器選擇控制器32中的各種流量控制器 (121、122、123、124)來交替地裝填和排放第一中間容器11和第二中間容器12,以使得可向 為輸出控制器31饋送的出口 51提供治療溶液的基本連續流。圖3和圖4示出血液治療設 備1的操作,使得中間容器(11和12)可通過第一管路和第二管路(57和58)交替地裝填 和排放。
[0089] 在圖3中,流量控制器121打開,流量控制器123關閉。結果,治療溶液可從源流 量控制器33通過第二管路58流入第一中間容器11中,但由于關閉的流量控制器123而被 阻止流入第二中間容器12中。在圖3所示的配置中,第一管路57上的流量控制器122關 閉,流量控制器124打開。結果,治療溶液可從第二中間容器12通過第一管路57流到輸出 控制器31,但由于關閉的流量控制器122而被阻止流出第一中間容器11。因此,圖3所示 的配置可被描述為第一中間容器11通過第二管路58填充或裝填,而第二中間容器12通過 第一管路57在排空或排放的配置。
[0090] 圖4示出圖2的血液治療設備1的不同配置,其中第一中間容器11在排空或排放, 而第二中間容器12被填充或裝填。具體地講,在圖4的配置中,流量控制器123打開,流量 控制器121關閉。結果,治療溶液可從源流量控制器33通過第二管路58流到第二中間容 器12中,但由于關閉的流量控制器121而被阻止流到第一中間容器11中。在圖4所示的 配置中,流量控制器124也關閉,流量控制器122打開。結果,治療溶液可從第一中間容器 11通過第一管路57流到輸出控制器31,但由于關閉的流量控制器124而被阻止流出第二 中間容器12。
[0091] 在一些實施方式中,控制單元41可被配置為控制容器選擇控制器32,使得按照向 輸出控制器31 (因此,向端口 10)提供治療溶液的連續流的方式實現圖3和圖4所示的配 置之間的轉換。例如,當在圖3和圖4所示的配置之間切換時,在流量控制器中的一個關閉 之前,第一管路57上的流量控制器122和124均同時打開。
[0092] 在本文所述的血液治療設備的一些實施方式中,流向輸出控制器31的治療溶液 的短暫中斷(例如,60秒或更短)會是容許的,并可視為落在如本文所述的"基本連續"的 治療溶液輸送的定義內。
[0093] 控制單元41可被配置為按照不同的配置控制輸出控制器31。在一個配置中,當僅 第一中間容器11或第二中間容器12中的一個在排放(而例如,另一中間容器在被填充) 時,控制單元41基于來自第一重量計21或第二重量計22的重量信息控制輸出控制器31、 容器選擇控制器32和源流量控制器33以實現通過治療溶液端口 10的治療溶液的選定流 速分布。換言之,通過輸出控制器31的治療溶液的流速是第一中間容器11或第二中間容 器12中的治療溶液量的變化率的函數。重量計(21或22)的選擇基于此時在排放的是哪 一中間容器(11或12)。
[0094] 在另一配置中,控制單元41基于來自第一重量計和第二重量計(21、22)二者的重 量信息控制輸出控制器31、容器選擇控制器32和源流量控制器33以實現通過治療溶液端 口 10的治療溶液的選定流速分布。例如,當流量控制器122和124均打開,使得治療溶液 可從第一中間容器11和第二中間容器12二者輸送至第一管路57時可使用此配置。
[0095] 參照如圖5-7所示的血液治療設備的示意性實施方式,設備1包括本文所述的不 同示意性實施方式所共有的與血液治療設備1中的治療溶液輸送有關的組件。這些共有組 件包括第一中間容器11、第二中間容器12、第一重量計21、第二重量計22、輸出控制器31、 容器選擇控制器32、源流量控制器33、控制單元41、治療溶液源60、空氣檢測器70和滅菌 過濾器80。
[0096] 在此實施方式中,容器選擇控制器32也包括出口 51和入口 52。治療溶液從治療 溶液源60 (穿過源流量控制器33)通過入口 52流到容器選擇控制器32中。治療溶液通過 出口 51流出容器選擇控制器32從而流入輸出控制器31中。容器選擇控制器32內的各種 組件允許第一中間容器11和第二中間容器12的選擇性裝填和排放,同時還提供維持治療 溶液通過出口 51基本連續流向輸出控制器31的能力。
[0097] 在容器選擇控制器32內,第一管路57將出口 51與第一中間容器和第二中間容器 (11和12)的兩個輸出口(53和55)中的每一個連接。流量控制器125被設置為作用于第 一中間容器和第二中間容器(11和12)上的輸出口(53和55)與出口 51之間的第一管路 57上,以允許或阻止通過第一管路57流到出口 51。流量控制器125可以是(例如)多端 口流量控制器,其能夠在至少兩個交替配置之間配置,其中,允許通過第一管路57從輸出 口(53和55)中的一個流出,而阻止通過第一管路57從另一輸出口流出。在一些實施方式 中,多端口流量控制器125可具有第三配置,其中,允許通過第一管路57從兩個輸出口(53 和55)流出。多端口流量控制器125可按照多路閥、夾鉗組件等形式提供。在一些實施方 式中,多端口流量控制器125可如圖5所示在操作上鏈接到控制單元41,使得控制單元41 可用于將多端口流量控制器125在其各種配置之間切換。
[0098] 圖5所示的容器選擇控制器32還包括使入口 52與第一中間容器和第二中間容器 (11和12)的兩個輸入口(54和56)中的每一個流體連通的第二管路58。設置流量控制器 126以允許或阻止治療溶液流過第二管路58。流量控制器126可以是(例如)多端口流量 控制器的形式,其能夠在至少兩個交替配置之間配置,其中,允許通過第二管路58流向輸 入口(54和56)中的一個,而阻止通過第二管路58流向另一它輸入口。在一些實施方式中, 多端口流量控制器126可具有第三配置,其中,允許通過第二管路58流向兩個輸入口(54 和56)。多端口流量控制器126可按照多路閥、夾鉗組件等形式提供。在一些實施方式中, 多端口流量控制器126可如圖5所示在操作上鏈接到控制單元41,使得控制單元41可用于 將多端口流量控制器126在其各種配置之間切換。
[0099] 在血液治療設備1的操作中,通過控制容器選擇控制器32中的流量控制器(125 和126)來交替地裝填和排放第一中間容器11和第二中間容器12,以使得可向為輸出控制 器31饋送的出口 51提供治療溶液的基本連續流。圖6和圖7示出血液治療設備1的操作, 使得中間容器(11和12)可通過第一管路和第二管路(57和58)交替地裝填和排放。
[0100] 在圖6中,流量控制器126被配置為允許治療溶液從源流量控制器33通過第二管 路58流到第一中間容器11中,而阻止治療溶液流到第二中間容器12中。在圖6所示的實 施方式中,流量控制器125被配置為允許治療溶液從第二中間容器12通過第一管路57流 向輸出控制器31,而阻止治療溶液流出第一中間容器11。因此,圖6所示的配置可被描述 為第一中間容器11通過第二管路58填充或裝填,而第二中間容器12通過第一管路57在 排空或排放的配置。
[0101] 圖7示出圖5的血液治療設備1的不同配置,其中,第一中間容器11在排空或排 放,而第二中間容器12被填充或裝填。具體地講,在圖7的配置中,流量控制器126被配置 為使得治療溶液可從源流量控制器33通過第二管路58流到第二中間容器12中,而阻止治 療溶液流到第一中間容器11中。在圖7所示的實施方式中,流量控制器125被配置為允許 治療溶液從第一中間容器11通過第一管路57流向輸出控制器31,而阻止治療溶液通過第 一管路57流出第二中間容器12。因此,圖7所示的配置可被描述為第一中間容器11通過 第一管路57在排空或排放,而第二中間容器12通過第二管路58在裝填或填充的配置。
[0102] 在一些實施方式中,控制單元41可被配置為控制容器選擇控制器32,使得按照不 中斷治療溶液流向輸出控制器31的方式實現圖6和圖7所示的配置之間的轉換。例如,在 一些實施方式中,當在圖6和圖7所示的配置之間切換時,流量控制器125可允許治療溶液 從第一中間容器11和第二中間容器12二者通過第一管路57流向治療溶液輸出流量控制 器31。
[0103] 控制單元41可被配置為按照不同的配置控制輸出控制器31。在一個配置中,當僅 第一中間容器11或第二中間容器12中的一個在排放(而例如,另一中間容器在被填充) 時,控制單元41基于來自第一重量計21或第二重量計22的重量信息控制輸出控制器31、 容器選擇控制器32和源流量控制器33以實現通過治療溶液端口 10的治療溶液的選定流 速分布。換言之,通過輸出控制器31的治療溶液的流速是第一中間容器11或第二中間容 器12中的治療溶液量的變化率的函數。重量計(21或22)的選擇基于此時在排放的是哪 一中間容器(11或12)。
[0104] 在另一配置中,控制單元41基于來自第一重量計和第二重量計(21、22)二者的重 量信息控制輸出控制器31、容器選擇控制器32和源流量控制器33以實現通過治療溶液端 口 10的治療溶液的選定流速分布。例如,如果流量控制器125允許治療溶液從第一中間容 器11和第二中間容器12二者流過第一管路57,則可使用此配置。
[0105] 總體上,輸出控制器31被配置為通過治療溶液端口按照透析流體流速輸送治療 溶液;為此,控制單元41被配置為接收透析流體流速的設定值(例如,從用戶接口,該用戶 接口被設置用于從操作員接收透析流體流速的設定值),隨后控制輸出控制器31以使得治 療溶液按照與治療溶液端口 10對應的透析流體流速流動。
[0106] 換句話講,由醫生在開始治療時設定透析流體流速,并且控制機器以使得輸出控 制器(即,泵)被驅動以趨于輸送設定的流體。
[0107] 更詳細地講,控制單元41被配置為基于來自第一重量計21和第二重量計22的重 量信號控制輸出控制器31以使得治療溶液按照透析流體流速流動。
[0108] 在第一中間容器11向過濾器和/或直接向血液提供流體的第一模式下,控制單元 41被配置為基于來自第一重量計21的重量信號控制輸出控制器31以使得治療溶液按照透 析流體流速流動。在第一模式下,來自另一重量計22的重量信號用于監測通過源流量控制 器的新治療流體的補給;因此,在第一模式下,控制單元41被配置為在不使用來自第二重 量計22的重量信號的情況下控制輸出控制器31。
[0109] 在第二中間容器12向過濾器和/或直接向血液提供流體的第二模式下,控制單元 41被配置為基于來自第二重量計22的重量信號控制輸出控制器31以使得治療溶液按照透 析流體流速流動。
[0110] 在第二模式下,來自另一重量計21的重量信號用于監測通過源流量控制器33的 新治療流體的補給;因此,在第二模式下,控制單元41被配置為在不使用來自第一重量計 21的重量信號的情況下控制輸出控制器31。
[0111] 為了實現治療處方,控制單元41被配置為在治療療程期間在第一模式和第二模 式之間交替地切換多次。
[0112] 此外,通常,控制單元41在治療期間被配置為控制源流量控制器33以提供高于 (或至多等于)由輸出控制器31提供的透析流體流速的流體流速。
[0113] 結合圖5的血液治療設備1的實施方式示出的另一特征是治療溶液源60,并非如 結合圖2所示的實施方式所述包括治療溶液的多個貯存器,該治療溶液源60包括液體源 67、治療溶液前體68和混合設備69,該混合設備69被配置為將來自液體源67的液體(例 如,水、合適的水溶液等)和治療溶液前體68(例如,透析液的濃縮溶液等)組合以形成治 療溶液。與圖2的治療溶液源60不同,利用圖5的治療溶液源60輸送的治療溶液不是在 貯存器中提供,而是相反,在治療溶液源60內組成。
[0114] 參照如圖8-10所示的血液治療設備的示意性實施方式,設備1包括本文所述的不 同示意性實施方式所共有的與血液治療設備1中的治療溶液輸送有關的組件。這些共有組 件包括第一中間容器11、第二中間容器12、第一重量計21、第二重量計22、輸出控制器31、 容器選擇控制器32、源流量控制器33、控制單元41、治療溶液源60、空氣檢測器70和滅菌 過濾器80。
[0115] 在圖8-10所示的實施方式中,部分地使用重力來控制第一中間容器11和第二中 間容器12的裝填和排放。具體地講,控制單元將第一中間容器11相對于第二中間容器12 的垂直位置與容器選擇控制器32、輸出控制器31和源流量控制器33組合使用,以選擇性地 裝填和排放第一中間容器11和第二中間容器12。
[0116] 源流量控制器33通過流體管路157連接到輸出控制器31。第一中間容器11通 過流體管路152與流體管路157流體連通,該流體管路152在接頭153處連接到流體管路 157。第二中間容器12通過流體管路154與流體管路157流體連通,該流體管路154在接 頭155處與流體管路157連接。在所示的實施方式中,容器選擇控制器32沿著接頭153和 155之間的流體管路157定位。
[0117] 在圖8所示的血液治療設備中通過將第一中間容器11定位在比第二中間容器12 更高的垂直位置處來使用重力。在一些實施方式中,第二中間容器12的上限(例如,12. 1) 比第一中間容器11的下限(例如,11. 2)低或者它們處于相同的水平。在血液治療設備1 的操作中,通過隨源流量控制器33 -起控制容器選擇控制器32來交替地裝填和排放第一 中間容器11和第二中間容器12,以使得可向輸出控制器31提供治療溶液的基本連續流。
[0118] 圖9和圖10示出圖8所示的血液治療設備1的操作,使得可通過流體管路152、 154和157交替地裝填和排放中間容器(11和12)。在圖9中,容器選擇控制器32關閉。結 果,治療溶液從源流量控制器33通過流體管路152和157流到第一中間容器11中,而阻止 治療溶液流過容器選擇控制器32到達第二中間容器12或輸出控制器31。結果,在圖9所 示的配置中,來自源流量控制器33的治療溶液填充或裝填第一中間容器11。由于在圖9中 容器選擇控制器32關閉,所以第二中間容器12中的治療溶液流出第二中間容器12而流到 輸出控制器31。因此,圖9所示的配置可被描述為第一中間容器11被填充或裝填,而第二 中間容器12在排空或排放的配置。
[0119] 圖10示出圖8的血液治療設備1的不同配置,其中,第一中間容器11在排空或排 放,而第二中間容器12利用治療溶液填充或裝填。具體地講,在圖10的配置中,源流量控 制器33停止或關閉,使得沒有治療溶液通過流量控制器33輸送到流體管路157中,并且容 器選擇控制器32打開。由于第一中間容器11高于第二中間容器12,所以治療溶液將從第 一中間容器11流到流體管路157中以向輸出控制器31和第二中間容器12二者輸送治療 溶液。超出由輸出控制器31從流體管路157移走的溶液的從第一中間容器11引入流體管 路157的治療溶液將流到第二中間容器12中。因此,圖10所示的配置可被描述為第一中 間容器11通過流體管路157在排空或排放,而第二中間容器12在裝填或填充的配置。
[0120] 為了確保治療溶液連續流過輸出控制器31,以下三個流速必須滿足一些流速條 件:從源流量控制器33的流速(Q33)、通過輸出控制器31的流速(Q31)以及在再填充循 環時間內從第一中間容器11至第二中間容器12的治療溶液的重力驅動流速的均值(Q2g) (這種通過管路154流到第二中間容器12中僅存在于圖10所示的操作配置中)。
[0121] 連續流過輸出控制器31應該滿足的兩個條件是:1)源流應該大于輸出流,即, Q33>Q31 ;以及2)重力驅動流速Q2g足夠大以及時填充第二中間容器12,同時仍向輸出控 制器 31 饋送,S卩,Q2g> (Q31AQ33AQ31-1))。
[0122] 如果從源流量控制器33的流速高于通過輸出控制器31的流速的三倍(即, Q33M3XQ31)),則從第一中間容器11到第二中間容器12的治療溶液的重力驅動流速 (Q2g)應該至少是通過輸出控制器31的期望流速的一半(即,Q2g>(Q31/2))。
[0123] 如果從源流量控制器33的流速高于通過輸出控制器31的流速的1. 5倍(即, Q33>(1. 5XQ31)),則從第一中間容器11至第二中間容器12的治療溶液的重力驅動流速 (Q2g)應該至少是通過輸出控制器31的期望流速的兩倍(即,Q2g>(2XQ31))。
[0124] 圖11表示對于圖8-10所示的血液治療設備的實施方式,根據治療時間的第一中 間容器和第二中間容器的重量變化,其中時間(秒)沿著X或水平軸表示,重量(克)沿著 Y或垂直軸表示。
[0125] 從圖11的特定示例開始,現在將說明在系統預備階段之前,在引流循環期間的連 續兩個階段或步驟。在開始療程時,記錄兩個中間容器幾乎為空(例如,大約80克(g)的 重量),執行預備階段。
[0126] 控制單元使源流量控制器33預備,打開容器選擇控制器32,并且不操作輸出控制 器31,使得不通過流體輸出控制器31從流體管路157移走治療溶液。
[0127] 源流量控制器33控制治療溶液從治療溶液源60流到流體管路157中。
[0128] 第二中間容器12相對于第一中間容器11在源流量控制器33的下游,但在比第一 中間容器11低的位置。由于第二中間容器12比第一中間容器11低,所以第二中間容器12 在第一中間容器11之前利用治療溶液裝填。因此,可以看到,第二中間容器12的重量(圖 11上的PE2)相對于保持不變的第一中間容器11的重量(圖11上的PE1)優先有規律地增 加。
[0129] 隨著第二中間容器12達到選定重量(例如,在所示實施方式中,大約280g),血液 治療設備1將根據如圖9所示的第一階段操作:源流量控制器33繼續輸送治療溶液,容器 選擇控制器32關閉,并且可操作輸出控制器31以向端口 10輸送治療溶液。
[0130] 可從圖9看出,第二中間容器12將向流體管路157中排放,在流體管路157中治 療溶液將被輸送到輸出控制器31以(例如)開始治療療程??梢钥闯?,第二中間容器12 的重量規則地減?。ɡ?從大約280g到大約120g)。
[0131] 還可從圖9看出,第一中間容器11利用來自源流量控制器33的治療溶液裝填???看到第一中間容器11的重量增加(例如,從80g增加至大約680g)。
[0132] 執行該第一階段直至達到第二中間容器12的最小重量閾值(例如,在所示的實施 方式中,大約120g),或者達到第一中間容器的最大重量閾值(例如,在所示的實施方式中, 680g),或者達到上述兩個閾值中的第一個閾值。
[0133] 當檢測到這種閾值時,控制單元控制進入圖10所示的第二階段。
[0134] 在第二階段,治療溶液流出第一中間容器11 (如第一中間容器11的重量的下降所 指示),同時治療溶液流到第二中間容器12中(如第二中間容器12的重量的增加所指示)。 在此階段中,控制單元41打開容器選擇控制器32,并停止從源流量控制器33流出治療溶液 (在一些實施方式中,在打開容器選擇控制器32之前停止源流量控制器33)。結果,來自第 一中間容器11的治療溶液流到第二中間容器12中并流到輸出控制器31。
[0135] 此第二階段繼續,直至第一中間容器11達到選定的最小重量(例如,在所示的實 施方式中,大約l〇〇g)或者第二中間容器12達到選定的最大重量(例如,在所示的實施方 式中,大約590g)。
[0136] 在第二階段結束時,系統切換回第一階段,其中源流量控制器33輸送治療溶液并 且容器選擇控制器32關閉,同時輸出控制器31向端口 10輸送治療溶液。
[0137] 由于容器選擇控制器32關閉,第二中間容器12排放輸送到輸出控制器31的治療 溶液以繼續治療療程。可以看出,第二中間容器12的重量規則地減?。ɡ?,從大約590g 減小至大約120g)。
[0138] 另一方面,第一中間容器11利用來自源流量控制器33的治療溶液裝填。可以看 到第一中間容器11的重量增加(例如,從80g增加至大約680g)。
[0139] 應該注意的是,在第二容器12達到其選定的最小閾值之前,第一中間容器11達到 其選定的最大閾值(例如,大約680g)。結果,如圖11中的第一中間容器的穩定(恒定)重 量所示,向第一中間容器11中的治療溶液的輸送停止。另選地,可在第一中間容器11達到 其選定的最大閾值之后(將發生于第二中間容器達到其選定的最小閾值(例如,在圖11所 示的實施方式中,大約400g或更?。┲埃┑娜魏螘r間觸發切換回第二階段的操作。
[0140] 當達到第二容器的最小重量閾值時,系統然后可如本文所述進入第二階段操作, 其中基于第一中間容器11和第二中間容器12的最小閾值和最大閾值在第一階段和第二階 段之間切換,直至治療療程結束。
[0141] 討論了血液治療設備及其使用方法的示意性實施方式,并且參照了可能變化。在 不脫離本發明的范圍的情況下,對于本領域技術人員而言本發明的這些和其它變化和修改 將顯而易見,應該理解,本發明不限于本文所闡述的示意性實施方式。因此,本發明將僅由 下面提供的權利要求及其等同物限定。
【權利要求】
1. 一種血液治療設備(1),該血液治療設備(1)包括: 血液回路,其包括旨在從患者抽取血液的動脈管路(7)以及旨在將血液返回給所述患 者的靜脈管路(6);以及 治療溶液輸送系統,其具有治療溶液端口(10),并被配置為在所述血液治療設備內通 過所述治療溶液端口輸送治療溶液,其中,所述治療溶液輸送系統包括: 第一中間容器(11); 第一重量計(21),其被配置為對所述第一中間容器(11)稱重; 第二中間容器(12); 第二重量計(22),其被配置為對所述第二中間容器(12)稱重; 源流量控制器(33),其被配置為從治療溶液源向由所述第一重量計(21)稱重的所述 第一中間容器(11)以及由所述第二重量計(22)稱重的所述第二中間容器(12)輸送治療 溶液; 輸出控制器(31),其被配置為控制從所述第一中間容器(11)和所述第二中間容器 (12)向所述治療溶液端口(10)的治療溶液的流動; 容器選擇控制器(32),其位于所述源流量控制器(33)與所述輸出控制器(31)之間的 治療溶液路徑中; 控制單元(41),其在操作上附接到所述第一重量計(21)、所述第二重量計(22)、所述 源流量控制器(33)、所述容器選擇控制器(32)和所述輸出控制器(31),其中,所述控制單 元(41)被配置為: 從所述第一重量計和所述第二重量計(21,22)接收重量信號; 在第一模式下控制所述源流量控制器(33)、所述容器選擇控制器(32)和所述輸出控 制器(31),在該第一模式下,治療溶液被輸送給所述輸出控制器(31),而治療溶液離開所 述第一中間容器(11),并且所述第二中間容器(12)利用治療溶液填充; 在第二模式下控制所述源流量控制器(33)、所述容器選擇控制器(32)和所述輸出控 制器(31),在該第二模式下,所述第二中間容器(12)向所述輸出控制器(31)輸送治療溶 液,而所述第一中間容器(11)利用來自所述治療溶液源的治療溶液填充。
2. 根據權利要求1所述的設備,其中,所述輸出控制器(31)被配置為按照透析流體流 速通過所述治療溶液端口輸送治療溶液,所述控制單元(41)被配置為: -接收所述透析流體流速的設定值; -控制所述輸出控制器(31)以使得所述治療溶液按照與所述治療溶液端口(10)對應 的所述透析流體流速流動。
3. 根據權利要求2所述的設備,其中,所述設備包括用于接收所述透析流體流速的設 定值的用戶接口。
4. 根據權利要求2或3所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為基于來自所述 第一重量計和所述第二重量計(21,22)的所述重量信號控制所述輸出控制器(31)以使得 所述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
5. 根據權利要求2至4中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為在 所述第一模式下基于來自所述第一重量計(21)的所述重量信號控制所述輸出控制器(31) 以使得所述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
6. 根據權利要求2至5中的任一項所述的設備,其中,在所述第一模式下,所述控制單 元(41)被配置為在不使用來自所述第二重量計(22)的所述重量信號的情況下控制所述輸 出控制器(31)。
7. 根據權利要求2至6中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為在 所述第二模式下基于來自所述第二重量計(22)的所述重量信號控制所述輸出控制器(31) 以使得所述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
8. 根據權利要求2至7中的任一項所述的設備,其中,在所述第二模式下,所述控制單 元(41)被配置為在不使用來自所述第一重量計(21)的所述重量信號的情況下控制所述輸 出控制器(31)。
9. 根據權利要求1至8中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為在 治療療程期間在所述第一模式和所述第二模式之間切換多次。
10. 根據權利要求1至9中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為控 制所述源流量控制器(33)以提供高于或至多等于由所述輸出控制器(31)提供的透析流體 流速的流體流速。
11. 根據權利要求1至10中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為 控制所述源流量控制器(33)、所述容器選擇控制器(32)和所述輸出控制器(31),使得當在 所述第一模式和所述第二模式之間切換時向所述治療溶液端口提供治療溶液的連續流。
12. 根據權利要求1至11中的任一項所述的設備,其中,所述血液治療設備包括過濾器 (2),該過濾器(2)具有通過半透膜隔開的主室(3)和次室(4),其中,所述血液回路被配置 為使血液經過所述主室(3),并且其中,所述血液治療設備(1)包括離開所述次室(4)的引 流管路(8)以將用過的透析液從所述次室移走。
13. 根據權利要求12所述的設備,其中,所述治療溶液端口(10)被配置為向所述次室 (4)輸送治療溶液和/或向所述血液回路輸送治療溶液。
14. 根據權利要求12或13所述的設備,其中,所述次室(4)包括入口管路(9)以接收 治療流體,所述治療溶液端口(10)被配置為向所述次室(4)的所述入口管路(8)輸送治療 溶液和/或向所述血液回路輸送治療溶液。
15. 根據權利要求12至14中的任一項所述的設備,其中,相對于治療流體流動方向,所 述第一中間容器和所述第二中間容器(11,12)以及所述容器選擇控制器(32)被設置在所 述過濾器(2)的上游。
16. 根據權利要求1至15中的任一項所述的設備,其中,所述設備還包括治療溶液源 (60),該治療溶液源(60)與所述第一中間容器和所述第二中間容器(11,12)流體連通以向 所述第一中間容器或所述第二中間容器輸送治療流體。
17. 根據權利要求1至16中的任一項所述的設備,其中,所述設備還包括滅菌過濾器 (80),該滅菌過濾器(80)位于所述治療溶液源(60)與所述治療溶液端口(10)之間,使得 從所述治療溶液源輸送至所述治療溶液端口的治療溶液經過所述滅菌過濾器(80)。
18. 根據權利要求1至17中的任一項所述的設備,其中,所述設備還包括滅菌過濾器 (80),該滅菌過濾器(80)位于所述源流量控制器(33)與所述第一中間容器和/或第二中 間容器(11,12)之間。
19. 根據權利要求1至18中的任一項所述的設備,其中,所述源流量控制器(33)位于 所述治療溶液源¢0)與所述第一中間容器和所述第二中間容器(11,12)之間,使得從所述 治療溶液源(60)輸送至所述第一中間容器(11)和所述第二中間容器(12)的治療溶液經 過所述源流量控制器(33)。
20. 根據權利要求1至19中的任一項所述的設備,其中,所述容器選擇控制器(32)包 括閥,該閥被配置為具有打開狀態和關閉狀態,在打開狀態下,允許流過所述閥所作用于的 管路,在關閉狀態下,阻止流過所述閥所作用于的管路。
21. 根據權利要求1至20中的任一項所述的設備,其中,所述容器選擇控制器(32)包 括泵,所述泵被配置為當所述泵工作時通過所述泵所在的管路輸送治療溶液,當所述泵不 工作時阻止治療溶液流過所述泵所在的所述管路。
22. 根據權利要求1至21中的任一項所述的設備,其中,所述容器選擇控制器(32)包 括多路閥,其中,在第一配置中,所述多路閥允許來自所述治療溶液源的治療溶液流到所述 第一中間容器中并阻止所述治療溶液流到所述第二中間容器中,并且其中,在第二配置中, 所述多路閥允許來自所述治療溶液源的治療溶液流到所述第二中間容器中并阻止所述治 療溶液流到所述第一中間容器中。
23. 根據權利要求1至22中的任一項所述的設備,其中,所述第一中間容器出口流量控 制器和所述第二中間容器出口流量控制器包括多路閥,其中,在第一配置中,所述多路閥允 許來自所述第一中間容器的治療溶液流向所述輸出控制器并阻止來自所述第二中間容器 的治療溶液流向所述輸出控制器,并且其中,在第二配置中,所述多路閥允許來自所述第二 中間容器的治療溶液流向所述輸出控制器并阻止來自所述第一中間容器的治療溶液流向 所述輸出控制器。
24. 根據權利要求1至23中的任一項所述的設備,其中,所述控制單元(41)被配置為 從所接收到的重量信號計算從所述第一中間容器(11)和所述第二中間容器(12)二者輸送 至所述輸出控制器(31)的治療溶液的量。
25. 根據權利要求1至24中的任一項所述的設備,其中,所述設備還包括空氣檢測器 (70),該空氣檢測器(70)位于所述治療溶液源(60)與所述治療溶液端口(10)之間,使得 從所述治療溶液源輸送至所述治療溶液端口的治療溶液經過所述空氣檢測器(70)。
26. 根據權利要求1至25中的任一項所述的設備,其中,所述設備還包括位于所述治療 溶液源(60)與所述源流量控制器(33)之間的空氣檢測器(70)。
27. 根據權利要求1至26中的任一項所述的設備,其中,在所述第一模式下,所述控制 單元(41)被配置為基于來自所述第二重量計(22)的所述重量信號控制所述源流量控制器 (33)以使得利用治療溶液填充所述第二中間容器(12)。
28. 根據權利要求1至27中的任一項所述的設備,其中,在所述第一模式下,所述控制 單元(41)被配置為在不使用來自所述第一重量計(21)的所述重量信號的情況下控制所述 源流量控制器(33)。
29. 根據權利要求1至28中的任一項所述的設備,其中,在所述第二模式下,所述控制 單元(41)被配置為基于來自所述第一重量計(21)的所述重量信號控制所述源流量控制器 (33)以使得利用治療溶液填充所述第一中間容器(11)。
30. 根據權利要求1至29中的任一項所述的設備,其中,在所述第二模式下,所述控制 單元(41)被配置為在不使用來自所述第二重量計(22)的所述重量信號的情況下控制所述 源流量控制器(33)。
31. -種在血液治療設備中控制治療溶液流的方法,該方法包括以下步驟: 通過將治療溶液從治療溶液源輸送第一中間容器來利用治療溶液填充所述第一中間 容器,對所述第一中間容器稱重以確定所述第一中間容器中的治療溶液的量何時升高至選 定填充水平,并且當所述第一中間容器中的治療溶液的量升高至所述選定填充水平時停止 向所述第一中間容器輸送治療溶液;以及 在從所述治療溶液源填充所述第一中間容器的同時將治療溶液從第二中間容器輸送 至輸出控制器,對所述第二中間容器稱重以確定所述第二中間容器中的治療溶液的量何時 下降至選定再填充水平,并且當所述第二中間容器中的治療溶液的量下降至所述選定再填 充水平時停止向所述輸出控制器輸送治療溶液。
32. 根據權利要求31所述的方法,該方法包括以下步驟: 通過將治療溶液從所述治療溶液源輸送所述第二中間容器來利用治療溶液填充所述 第二中間容器,對所述第二中間容器稱重以確定所述第二中間容器中的治療溶液的量何時 升高至選定填充水平,并且當所述第二中間容器中的治療溶液的量升高至所述選定填充水 平時停止向所述第二中間容器輸送治療溶液;以及 在從所述治療溶液源填充所述第二中間容器的同時將治療溶液從所述第一中間容器 輸送至所述輸出控制器,對所述第一中間容器稱重以確定所述第一中間容器中的治療溶液 的量何時下降至選定再填充水平,并且當所述第一中間容器中的治療溶液的量下降至所述 選定再填充水平時停止向所述輸出控制器輸送治療溶液。
33. 根據權利要求31至32中的任一項所述的方法,其中,所述方法還包括以下步驟: 在向所述第一中間容器或所述第二中間容器輸送治療溶液的同時,更換所述治療溶液源中 的多個供應貯存器中的一個或更多個供應貯存器。
34. 根據權利要求31至33中的任一項所述的方法,其中,填充所述第一中間容器或所 述第二中間容器的步驟包括以下步驟:通過源流量控制器將治療溶液從所述治療溶液源泵 送至所述第一中間容器或所述第二中間容器。
35. 根據權利要求31至34中的任一項所述的方法,其中,基于所述第一中間容器和所 述第二中間容器的重量計算從所述第一中間容器和所述第二中間容器二者輸送至所述輸 出控制器的治療溶液的量。
36. 根據權利要求31至35中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟: -接收透析流體流速的設定值; -控制所述輸出控制器(31)以使得所述治療溶液按照與所述治療溶液端口(10)對應 的所述透析流體流速流動。
37. 根據權利要求31至36中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟: 基于來自第一重量計和第二重量計(21,22)的所述重量信號控制所述輸出控制器 (31)以使得所述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
38. 根據權利要求31至37中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:在所述第一 模式下基于來自所述第一重量計(21)的所述重量信號控制所述輸出控制器(31)以使得所 述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
39. 根據權利要求31至38中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:在不使用來 自所述第二重量計(22)的所述重量信號的情況下控制所述輸出控制器(31)。
40. 根據權利要求31至39中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:在所述第二 模式下基于來自所述第二重量計(22)的所述重量信號控制所述輸出控制器(31)以使得所 述治療溶液按照所述透析流體流速流動。
41. 根據權利要求31至40中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:在不使用來 自所述第一重量計(21)的所述重量信號的情況下控制所述輸出控制器(31)。
42. 根據權利要求31至41中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:在治療療程 期間在所述第一模式和所述第二模式之間切換多次。
43. 根據權利要求31至42中的任一項所述的方法,該方法包括以下步驟:控制所述源 流量控制器(33)以提供高于或至多等于由所述輸出控制器(31)提供的透析流體流速的流 體流速。
【文檔編號】A61M1/16GK104203305SQ201380015201
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年3月20日 優先權日:2012年3月21日
【發明者】D·普楚林 申請人:甘布羅倫迪亞股份公司