專利名稱：確定瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)占總瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)百分比的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種確定采用體外血液回路進(jìn)行體外血液處理的瘺管再循環(huán)和/或 心肺再循環(huán)占瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和的份額的方法，所述回路包括被隔膜分為第一 腔室和第二腔室的透析器或者過濾器的第一腔室，和具有透析器或者過濾器第二腔室的流 體系統(tǒng)，其中血液以特定血液流速給送至透析器或者過濾器的第一腔室，置換流體以特定 置換速度給送至透析器或者過濾器第一腔室上游或者下游的血液，而流體以特定流速經(jīng)透 析器或者過濾器的隔膜從血液分離。另外，本發(fā)明涉及一種確定體外血液處理設(shè)備的瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)在 瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和中的份額的裝置。另外，本發(fā)明涉及一種具有確定瘺管再循 環(huán)和/或心肺再循環(huán)在瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和中的份額的裝置的體外血液處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
采用體外血液處理和凈化的各種方法以去除通常隨尿液排出的物質(zhì)和分離流體。 對于血液透析而言，在透析器中對患者進(jìn)行體外血液凈化。透析器具有被半透膜隔開的血 液腔室和透析流體腔室。在處理期間，患者血液流經(jīng)血液腔室。為從血液有效除去通常隨 尿液排出的物質(zhì)，新鮮的透析流體連續(xù)流經(jīng)透析流體腔室。盡管對經(jīng)過透析器隔膜輸送較小分子物質(zhì)在血液透析(HD)時必要地由透析流體 和血液之間的濃度差(擴(kuò)散)決定，但是對血液過濾(HF)而言經(jīng)透析器隔膜的高流體流 (對流)有效去除溶解在等離子水中的物質(zhì)特別是較高分子物質(zhì)。在血液過濾中透析器用 作過濾器。血液透析過濾(HDF)是兩種方法的組合。對血液透析過濾而言，一部分經(jīng)透析器隔膜從血液分離的流體由被通常供應(yīng)至透 析器上游或透析器下游的體外血液回路的無菌置換流體替代。對透析器上游置換流體的供 應(yīng)也稱作前稀釋而透析器下游的供應(yīng)稱作后稀釋。已知多種血液透析過濾設(shè)備，其中從新鮮的水和透析流體濃縮液在線制備透析流 體，從透析流體在線制備置換流體。對于已知的血液透析過濾設(shè)備而言，置換流體從機(jī)器的流體系統(tǒng)經(jīng)置換流體供應(yīng) 管線給送至體外血液回路。對于前稀釋而言，置換流體管線連至透析器或者過濾器上游的 動脈血管上的接合點(diǎn)，而對后稀釋而言置換流體管線連至透析器或者過濾器下游的靜脈血 管上的接合點(diǎn)。置換流體管線包括例如連接器，借助所述連接器可連至靜脈或者動脈血管。 為中斷流體供應(yīng)，在置換流體管線上提供夾子或者類似東西。例如從EP-A-0189561已知這 樣的血液透析過濾設(shè)備。在已知的慢性血液凈化處理方法中，例如血液透析、血液過濾和血液透析過濾，常 常外科應(yīng)用動靜脈瘺管作為血管系統(tǒng)的入口。還可能采用注入。下面提到瘺管時，其被理 解為指的是任意類型的患者靜脈和動脈之間的連接。
僅僅在實際的透析處理期間使用流經(jīng)瘺管的血液。在不進(jìn)行透析的時間，瘺管中 的血流對應(yīng)功能性左/右分流，其避開外圍使用直接連至靜脈系統(tǒng)和心臟，其中從心每分 輸出量(HMV)供給一部分動脈血液。瘺管流經(jīng)心臟和肺再循環(huán)。心每分輸出量中瘺管流的 功能部分定義為心肺再循環(huán)。心肺再循環(huán)不僅對患者的血循環(huán)負(fù)載起作用，而且影響透析效率。因為體外回 路的透析血液和大身體循環(huán)的靜脈回流混合從而繞過系統(tǒng)循環(huán)區(qū)域，因此系統(tǒng)減小動脈 血液Φ可透析組份白勺濃度(D. Schneditz 等人Cardiopulmonary recirculation during haemodialysis. Kidney Int. 42 :1450_1456，1992)。瘺管的重要功能在于其灌注。如果瘺管流低于臨界值則瘺管血拴癥風(fēng)險增加從 而可能損失血管通路，這一點(diǎn)在透析處理中是明顯的并發(fā)癥(W. Bay等人Color Doppler flow predicts PTFE graft failure，J. Am. Soc. N印hrol. 5 :407 (1994))。如果在透析處理 其間的瘺管流小于體外血液流(QB)，則發(fā)生局部瘺管再循環(huán)，從而一部分借助靜脈血管給 送回瘺管的透析血液再次經(jīng)動脈血管給送回透析器。瘺管再循環(huán)Ra使得透析效率大大下 降(F. Gotch :“Models to predict recirculation and its effects on treatment time in single-needle-dialysis，，, First Intl. Symposium on Single-Needle-Dialysis,出版 商:S. Rignoir, R. Vanholder 和 P. Ivanovich, Cleveland, ISAO 出版社，1984，305 頁始)。 因此，測量血管入口的質(zhì)量為保證透析處理質(zhì)量的重要手段?？紤]到其臨床意義，已知各種測量瘺管再循環(huán)(Ra)的方法。所有這些方法的共同 點(diǎn)為測量血液的物理或者化學(xué)特征量，所述特征量在體外回路的靜脈支路中改變?？赏ㄟ^ 人工注射指示劑改變或者也可通過透析器制備單元間接改變血液的物理或者化學(xué)特征量。從EDTNA-ERCA Journal 19，6 (1993)已知一種稱為熱稀釋的測量再循環(huán)的方法。 通過所述已知的方法，在透析流體回路中引起溫度的短暫下降，其傳遞至體外回路的動脈 支路并且當(dāng)發(fā)生再循環(huán)時導(dǎo)致體外回路的動脈支路中發(fā)生可檢測的溫度跳躍。一種已知的執(zhí)行稱為熱稀釋的方法的裝置包括設(shè)置在動脈支路上的溫度傳感器 和處于體外回路的靜脈支路上的溫度傳感器。靜脈溫度傳感器用于檢測可歸因于透析流體 回路中所產(chǎn)生降溫的溫度跳躍。所測量的溫度跳躍隨時間積分或者具有別的特征，并隨后 將其與動脈測量傳感器中所記錄的溫度路線相比較。兩個溫度積分的比率或者其它特征量 相互之間的比率是對瘺管和心肺再循環(huán)所引起的透析處理效率總體下降的測量。已經(jīng)在實踐中試驗和測試了已知的用于測量再循環(huán)的裝置。但是證明了僅僅測量 在下面表示為再循環(huán)R的總再循環(huán)為一個缺陷，所述總再循環(huán)對應(yīng)瘺管再循環(huán)Ra和心肺再 循環(huán)R。P的總和。從DE 197 02 441 Cl也已知一種測量再循環(huán)R即瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán) (Rcp)的總和的方法。借助所述已知的方法，透析器上游的透析流體路徑中透析流體的物理 或者化學(xué)特征量改變，這一點(diǎn)引起血液側(cè)的物理或者化學(xué)特征量變化。血液側(cè)透析流體特 征量的變化引起透析器透析流體腔室下游的透析流體的特征量改變。為確定再循環(huán)，在透 析器下游的透析流體路徑上測量特征量，從作為時間函數(shù)的特征量的變化路線確定再循環(huán) R0作為物理或者化學(xué)特征量，透析流體的離子濃度例如透析流體的Na濃度，或者透析流體 的溫度可改變并測量。但是缺點(diǎn)再一次在于，借助已知的方法不可能區(qū)分瘺管再循環(huán)Ra和 心肺再循環(huán)RCP。
DE-A-195 28 907 Cl描述了一種確定心肺再循環(huán)的方法。心肺再循環(huán)的測量基于 相連的較近連續(xù)的兩個對再循環(huán)比率的測量，所述兩個測量在血流逆轉(zhuǎn)之前和之后自動進(jìn) 行。缺點(diǎn)在于所述已知的方法需要逆轉(zhuǎn)血流。從US 6 537 240 B2已知一種確定再循環(huán)的方法，所述方法基于預(yù)定時間間隔內(nèi) 超濾速率的增加或者減小所引起的體外血液回路中血液組成的變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題在于提供一種可確定瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和中瘺管和/ 或心肺再循環(huán)的份額的方法。而且，本發(fā)明的問題在于提供一種確定瘺管再循環(huán)和心肺再 循環(huán)總和中瘺管和/或心肺再循環(huán)的份額的裝置。本發(fā)明的另一個問題在于提供了一種體 外血液處理設(shè)備，其包括用于確定瘺管和心肺再循環(huán)總和中瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán) 的份額的裝置。根據(jù)本發(fā)明，借助獨(dú)立權(quán)利要求的特征解決這些問題。本發(fā)明的有利實施例為從 屬權(quán)利要求的主題。用于確定在下文也稱為再循環(huán)的瘺管和心肺再循環(huán)總和中瘺管再循環(huán)和/或心 肺再循環(huán)的份額的根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置需要進(jìn)行體外血液處理，其中置 換流體以特定的置換速率給送至透析器或者過濾器第一腔室上游或者下游的血液，并且流 體以特定速率從血液經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜分離。根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的 裝置基于，在透析器或者過濾器上游或者下游改變置換速率預(yù)定的量，同時通過透析器隔 膜分離的流體流速改變。在置換速率或者通過透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速變化之前，確定 血量RBvai) (blood volume)或者與血量相關(guān)的量，例如紅細(xì)胞壓積Hct U1)、血液密度或 者血紅蛋白濃度。如果在置換速率或者通過透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速變 化之前已知血量或者紅細(xì)胞壓積，則可不進(jìn)行血量或者紅細(xì)胞壓積的測量。在置換速率或者通過隔膜分離的流體的流速變化之后，再次確定血量或者與血量 相關(guān)的量，以能夠檢測置換速率或者通過隔膜分離的流體的流速的變化所引起的血量或者 與血量相關(guān)的量的變化。原則上，不必確定在作為絕對量的流速變化之前和之后的血量，而 是確定置換速率或者通過分析器隔膜分離的流體的流速的變化所引起的血量的變化就足 夠。例如確定在流速變化之前和之后的相對血量份額就足夠?；趯χ脫Q速率和通過隔膜分離的流體的流速變化之前和之后的血量或者與血 量相關(guān)的量確定瘺管再循環(huán)Ra。因此對瘺管再循環(huán)Ra的確定可能僅僅基于血量的變化。因 為改變的血量值較快達(dá)到，因此以較短的測量時間區(qū)分瘺管再循環(huán)的測量，在實踐中該測 量時間介于1和2分鐘之間。測量時間較短的影響在于僅僅測量瘺管再循環(huán)份額，而不測 量再循環(huán)R即瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和中心肺再循環(huán)的份額。因為僅僅在經(jīng)過較短測 量時間后才發(fā)生心肺再循環(huán)，所以不檢測該再循環(huán)份額。為確定再循環(huán)R中瘺管再循環(huán)Ra的份額，根據(jù)已知的方法確定再循環(huán)R。例如可 根據(jù)已知為熱稀釋的方法確定再循環(huán)R(EDTNA-ERCA Journal 19，6 (1993))。但是還可能根 據(jù)其它已知的方法確定再循環(huán)。一旦確定再循環(huán)R，則確定再循環(huán)R中瘺管再循環(huán)Ra的份額和/或再循環(huán)R中心肺再循環(huán)Rep的份額?？稍趶脑傺h(huán)R和瘺管再循環(huán)Ra之差確定瘺管再循環(huán)Ra之后計算心 肺再循環(huán)RCP。因此根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置必要地特征在于組合了基于置換速 率和通過透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速的變化快速確定瘺管再循環(huán)和確定 瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)的總和以能夠確定再循環(huán)中瘺管和心肺再循環(huán)的相應(yīng)份額?；谥脫Q速率和通過隔膜分離的流體的流速的變化確定瘺管再循環(huán)基于，這些流 速的變化帶來血液密度或者血液成份的濃度的變化。在體外血液回路中形成一種增稠或者 稀釋的“血柱(blood column)”，其表示時間有限的“填塞物”并且在瘺管中迅速再循環(huán)以 致于可在較慢的心肺再循環(huán)開始之前在體外血液回路中對其進(jìn)行檢測。因此，較快地測量 瘺管再循環(huán)而非心肺再循環(huán)從而在采用已知的測量方法測量瘺管和心肺再循環(huán)的總和之 后可確定瘺管再循環(huán)中瘺管和/或心肺再循環(huán)的相應(yīng)份額。原則上，是否確定血量或者與 血量相關(guān)的量例如體外血液回路的動脈或者靜脈支路中的紅細(xì)胞壓積不重要，這是因為可 在測量動脈或者靜脈支路中的該特征量之后計算體外回路的靜脈或者動脈支路中的量。根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例使得置換速率和通過透析 器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速減少相同的量。在另一個實施例中，完全中斷在透析器或者過濾器上游或者下游進(jìn)入的置換流體 以及經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜分離的流體。該中斷優(yōu)選進(jìn)行預(yù)定的時間間隔從而在經(jīng)過 該時間間隔之后恢復(fù)到初始場景。但是原則上置換速率和通過透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速可能增 加優(yōu)選相同的量，或者為供應(yīng)透析器或者過濾器上游或者下游的置換流體以及經(jīng)透析器或 者過濾器的隔膜分離的流體，提前和之后都測量血量或者與血量相關(guān)的量。再次，形成“血 柱”，血液通過后稀釋進(jìn)行稀釋并通過前稀釋增稠。在已知的血液處理設(shè)備中實施根據(jù)本發(fā)明的方法不需要大量的裝備支出，這是因 為僅僅有必要短時間停止置換泵并將透析器或者過濾器與體外血液回路隔開從而不能經(jīng) 透析器或者過濾器的隔膜分離流體。例如，可以通過其中停止置換泵而透析器連至旁路的 血液處理設(shè)備與已知的保持壓力測試一起進(jìn)行所述測量。


下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的血液處理設(shè)備的實施例實例，所述設(shè)備包括 根據(jù)本發(fā)明的用于確定瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)占瘺管和心肺再循環(huán)總和的份額的
直ο圖1以非常簡單的示意圖示出了體外血液處理設(shè)備，其具有用于確定瘺管再循環(huán) 和/或心肺再循環(huán)占瘺管和心肺再循環(huán)總和的份額的裝置；圖2示出了體外血液處理期間作為時間函數(shù)的相對血量；以及圖3示出了體外血液處理時間段中對作為時間函數(shù)的相對血量曲線的放大表示。
具體實施例方式圖1僅僅示意描述了體外血液處理設(shè)備的主要部件，其與確定再循環(huán)中瘺管再循 環(huán)和/或心肺再循環(huán)的份額相關(guān)。
本血液處理裝置為血液透析過濾裝置，其包括透析器1，所述透析器被半透膜2分 為第一腔室3和第二腔室4，所述第一腔室3流通血液并在下面稱為血液腔室，所述第二腔 室4流通透析流體且被稱為透析器流體腔室。第一腔室3組合至體外血液回路5A，而第二 腔室4組合至血液透析過濾設(shè)備的透析流體系統(tǒng)5B。體外血液回路5A包括通向腔室3的入口 3a的動脈血管6，和從透析器1的腔室3 的出口 3b引出的靜脈血管7。通過設(shè)置在動脈血管6上的動脈血液泵8特別是滾子泵經(jīng)透 析器1的血液腔室3輸送患者血液。血液泵以特定血液流速Q(mào)b向透析器的血液腔室3給 送血液。血管6、7和透析器3形成可丟棄的一次性應(yīng)用，其插入透析設(shè)備以進(jìn)行透析處理。 為消除氣泡，空氣分離器(滴注室)組合進(jìn)動脈和靜脈血管。在透析流體源9中制備新鮮的透析流體。透析流體供應(yīng)管10從透析流體源9通 向透析器1的透析流體腔室4的入口 4a。透析流體排放管11從透析流體腔室4的出口 4b 通向排水管12。第一透析流體泵13組合至透析流體供應(yīng)管10中，而第二透析流體泵14組 合至透析流體排放管11中。第一透析流體泵13將透析流體從透析流體源以特定的透析流 體輸送速度Qdi輸送至透析流體腔室4的入口 4a，而第二透析流體泵14將透析流體從透析 流體腔室4的出口 4b以特定的透析流體排放速度Qd。輸送至排水管12。在透析處理期間，可經(jīng)置換流體管15將透析流體從透析流體系統(tǒng)5B給送至體外 血液回路5A作為置換流體，置換流體管15從第一透析流體泵13上游的透析流體供應(yīng)管10 分叉。置換流體管15包括兩個管段15a和15b，其一個管段15a通向動脈血管6，另一個管 段15b通向靜脈血管7。通過其中插入置換流體管15的置換泵16特別是滾子泵輸送置換流體。劃分為兩 個腔室17a、17b的無菌過濾器17組合至置換泵上游的置換流體管15中。置換流體泵連同 相應(yīng)的管道和無菌過濾器一起形成透析設(shè)備的置換裝置。為夾緊置換流體回路15的兩個 管段15a、15b，可提供切斷元件例如管夾，但是為更清楚未示出。血液泵8、第一和第二透析流體泵13和14以及置換泵16經(jīng)控制線8'、13'、 14' ,16'連至中央控制和管理單元18，考慮到預(yù)定的處理參數(shù)借此控制泵。為運(yùn)行作為血液透析設(shè)備的血液透析過濾設(shè)備，運(yùn)行血液泵8和第一和第二透析 流體泵13和14，從而透析流體流經(jīng)透析器1的透析流體腔室4。為運(yùn)行作為血液透析過濾 設(shè)備的血液透析過濾設(shè)備，運(yùn)行置換泵16，從而作為置換流體的無菌透析流體經(jīng)無菌過濾 器16可選地流至血液泵8下游和血液腔室3上游的動脈供應(yīng)點(diǎn)15A(前稀釋)或者至血液 腔室下游的靜脈供應(yīng)點(diǎn)15B(后稀釋)。但是如果不運(yùn)行第一透析流體泵13因此將透析流 體供應(yīng)至透析器的透析流體腔室中斷，則也可能運(yùn)行僅僅作為血液過濾設(shè)備的血液透析過 濾設(shè)備。用于確定瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)占再循環(huán)的份額的裝置為體外血液處理 設(shè)備的元件。所述裝置包括控制單元，所述控制單元為血液處理裝置的中央控制和計算單 元18的元件。另外，所述設(shè)備包括用于確定相對血量RBV (t)或者和血量相關(guān)的量例如紅細(xì)胞 壓積Hct (t)的單元19。僅僅在圖1中示意性描述了所述單元，這是因為測量血量或者紅細(xì) 胞壓積的裝置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知。原則上，可采用測量這些量的所有已知裝置。在 實施例的本實例中，確定流經(jīng)動脈血管6的血液的相對血量或者紅細(xì)胞壓積。
此外，所述設(shè)備包括用于確定瘺管再循環(huán)Ra和心肺再循環(huán)Rep總和的單元20。本 領(lǐng)域技術(shù)人員也已知這樣的裝置。例如，可采用根據(jù)已知為熱稀釋的方法確定再循環(huán)R的 裝置(EDTNA-ERCA Journal 19，6 (1993))。但是，原則上也可采用所有其它的確定再循環(huán)R 的已知裝置。所述設(shè)備還包括評估單元21，評估單元21經(jīng)數(shù)據(jù)線22、23連至確定相對血量的單 元19和確定再循環(huán)的單元20。評估單元經(jīng)另一條數(shù)據(jù)線24和中央控制單元18通信。在體外血液處理期間，控制單元18控制血液泵8使得血液以血液流速Q(mào)b流至透析 器1的血液腔室3，并且其控制第一和第二透析流體泵13、14使得透析流體以透析流體速度 Qdi流至透析流體腔室4而透析流體以透析流體速度Qd。流出透析流體腔室4?？刂茊卧?8 控制置換泵16使得置換流體以置換速度Qs可選地給送至血液腔室3上游(前稀釋)和/ 或下游(后稀釋)的血液。下面將描述后稀釋的情形，其中置換泵16以置換速度QS向血液腔室下游的血液 供應(yīng)置換流體。在這種情形，置換流體流經(jīng)置換流體管線的管段15b，而關(guān)閉管段15a。在體外血液處理期間，單元19連續(xù)監(jiān)視相對血量RBV (t)或者紅細(xì)胞壓積Hct (t)。 圖2示出了在持續(xù)若干小時的血液處理期間作為時間函數(shù)的相對血量曲線。為確定再循環(huán)中瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)的份額，控制單元18控制置換泵16 使得其輸送速度優(yōu)選僅僅在預(yù)定的時間間隔上優(yōu)選減小預(yù)定的量或者置換泵16優(yōu)選中止 預(yù)定的時間間隔。同時，控制單元18控制第一和第二透析流體泵13和14使得流速Q(mào)FM，即 流體經(jīng)透析器隔膜從體外血液回路分離的流速，在相同的時間間隔內(nèi)隨著置換速度減小而 減小相同的量，或者經(jīng)隔膜對流體的分離在相同的時間間隔內(nèi)完全中斷。通過透析機(jī)器可 特別容易地實現(xiàn)此，其中例如和US 4267040所描述的透析機(jī)器相同，由1 1的平衡系統(tǒng) 和獨(dú)立的超濾管線實現(xiàn)兩個透析流體泵13和14的功能。在這種情形，置換流體管線15從 優(yōu)選處于平衡系統(tǒng)下游的透析流體供應(yīng)管10分叉。如果然后關(guān)閉置換泵，則經(jīng)透析器隔膜 從體外血液回路分離流體的流速也會相應(yīng)地減小。如果然后通過透析器供應(yīng)管和透析器排 放管線之間的旁路(未示出)分離透析器，則可防止透析器中的任何超濾。圖2示出了其中如下的情形，即置換泵16被關(guān)閉預(yù)定的時間間隔同時控制第一和 第二透析流體泵13、14從而不經(jīng)透析器隔膜分離流體(超濾液)。中止置換泵同時中斷經(jīng) 透析器隔膜分離流體導(dǎo)致相對血量RBV(t)或者紅細(xì)胞壓積Hct (t)發(fā)生短暫變化。在圖2 中可清楚地看到作為短暫峰值的血量RBV(t)的變化。因為，在血液處理預(yù)定時間間隔期間 以預(yù)定間隔中止置換泵，產(chǎn)生大量的血量的短暫峰值。圖3以放大視圖示出了血液處理片斷期間中止置換泵同時中斷分離超濾液所引 起的血量短暫變化。可以看出相對血量RBV(t)總是減小相同的量。同樣的情形適用于和 血量相關(guān)的量，例如紅細(xì)胞壓積。在關(guān)閉置換泵并中斷置換流體的分離之后，在體外回路中 形成一種表示“阻塞物”的增稠“血柱”，其導(dǎo)致血量RBV或者紅細(xì)胞壓積發(fā)生變化。在后稀釋時相對血量的減小或者血液密度或者血液成分的增加是如下事實造成 的，即在緊鄰向血液給送置換流體的置換速度Qs減小以及經(jīng)透析器或者過濾器隔膜從血液 分離流體的流體速度Qfm同時減小之后，仍然經(jīng)隔膜從現(xiàn)在流出透析器的血液分離相應(yīng)的 流體量，而沒有在透析器下游進(jìn)行的相應(yīng)置換流體稀釋。因此，流出透析器或者過濾器的血 液在緊鄰速度Qs和Qfm的減小之后立即增稠。因此，在經(jīng)過透析器之后(后稀釋)給送至血液的置換流體的量的減小從而立即導(dǎo)致透析器下游的血液回路的血液或者血液組成的 密度增加。相反，如果前稀釋中速度Qs和Qfm減小，則透析器或者過濾器中的血液已經(jīng)被先 前供應(yīng)的置換流體稀釋。因為對應(yīng)置換流體流的透析器的過濾減弱或者沒有，所以在這種 情形流回患者的血液密度減小，即相對血量增大。 用于確定相對血量的單元19確定停止之前的相對血量(RBVai))和置換泵停止 以及超濾液分離中斷之后的相對血量(RBva2))。置換流體供應(yīng)和超濾液分離中斷的時間 不與測量相對血量的時間ti或者t2同時。相反，測量發(fā)生于前述流速變化之前或者之后的 某時間段，這是因為在關(guān)閉泵之后“血柱”到達(dá)測量點(diǎn)之前需要一定的時間。然后如下面所 詳細(xì)描述，基于停止置換泵之前和之后的血量(RBva2)V(RBvai))的比率k計算瘺管再循
環(huán)RA。
單獨(dú)的量如下所示
Ra:分路/瘺管中再循環(huán)
Hctp 透析患者的紅細(xì)胞壓積
HctA 動脈針和血液泵之間的動脈血管中的紅細(xì)胞壓積
Hctv 靜脈滴注室和靜脈針之間的靜脈血管中的紅細(xì)胞壓積
BPR 血液泵的輸送速度
UFR 凈超濾速度
Qs 置換泵的輸送速度
a :UFR和血液泵輸送速度之比
β 1:后稀釋計算因子
β 2:前稀釋計算因子
RBV 相對血量
Qfm 經(jīng)透析器隔膜從血液分離流體的流速
滿足下式Qfm = QS+UFR0
下面將考慮后稀釋的情形。假定血液泵8在時間、經(jīng)體外回路5A以輸送速度BPR
泵送血液，而置換泵16以輸送速度Qs向透析器1的血液腔室3下游的體外回路中的血液 供應(yīng)置換流體，而經(jīng)透析器的隔膜2以流速Q(mào)s分離流體。
BPRQ1) 現(xiàn)在假定在時間t2停止置換泵同時中斷經(jīng)透析器隔膜分離流體。另一方面，血液 泵的傳輸速度Bra保持不變((RBV U1) = RBV (t2))。

(5) 從方程⑷和(5)得出如下結(jié)果 假定患者的紅細(xì)胞壓積和再循環(huán)不變，即HctpU1) = Hctp(t2) = RU1) = R(t2)= R，則存在下面的結(jié)果k = HctJt1)/HetA(t2) = RBV (t2) /RBV (t^ < 1
‘‘ (8) 變換方程⑶后可得到下面的結(jié)果 其中
(9)
β =
BPR(t)
以及
“卿)+ Qs(r)
BPR{t) 對于前稀釋，存在下面的結(jié)果
RA — --TTTimit
其中
Λν
ο)
BPRit)以及
酬 β =MzMiα )
_5」P嫩( K >k = HctJt1)/HetA(t2) = RBv (t2)/RBvai) > 1(12)因此評估單元21在后稀釋時根據(jù)方程(9)，在前稀釋時根據(jù)方程(10)，從超濾速 度UFR和血液泵BPR的傳輸速度以及置換泵的傳輸速度Qs，以及單元19在中斷置換和超 濾之前的時間、和在中斷置換和超濾之后的時間t2測量的動脈血管中血液的紅細(xì)胞壓積 HctJt1)和HctA(t2)的比率k，計算再循環(huán)。除了紅細(xì)胞壓積，也可從在中斷置換和超濾之后的時間t2的相對血量RBV(t2)和
13在中斷置換和超濾之前的時間、的相對血量RBVai)的商計算系數(shù)k。因此僅僅為中斷之 前和之后的相對血量的比率或者和血量相關(guān)的量例如紅細(xì)胞壓積的比率問題。為確定總再循環(huán)R中瘺管再循環(huán)Ra的份額，控制單元18停止置換泵16預(yù)定的時 間間隔(Qs = 0)，并調(diào)節(jié)透析流體泵13和14的傳輸速度從而在預(yù)定的時間間隔內(nèi)沒有流 體經(jīng)透析器的隔膜從血液分離(Qfm = 0)。其效果在于超濾中斷(UFR = 0)。透析流體泵13 和14的傳輸速度也可調(diào)節(jié)為等于零(Qdi = Qdo = 0)。例如當(dāng)作為壓力保持測試的一部分 的旁路橋接透析器時出現(xiàn)這樣的狀態(tài)。經(jīng)過所述時間間隔之后，控制單元18重新調(diào)節(jié)泵的 初始輸送速度。在中斷置換和超濾之前和之后，單元19確定相對血量RBvai)和RBva2)或者紅 細(xì)胞壓積HctJt1)和HctA(t2)。評估單元21從相對血量或者紅細(xì)胞壓積的值計算系數(shù)k。 此外，評估單元根據(jù)方程(3)從置換和超濾中斷之前的凈超濾速度UFR和在中斷置換和超 濾之前和之后保持恒定的血液泵BI^R的傳輸速度計算系數(shù)a。計算單元根據(jù)方程(6)從凈 超濾速度UFR和置換速度Qs以及血液泵的傳輸速度BI5R計算系數(shù)β。然后對于后稀釋，計 算單元根據(jù)方程(9)計算瘺管再循環(huán)Ra。對于前稀釋，計算單元根據(jù)方程(3)計算系數(shù)α，根據(jù)方程(11)計算系數(shù)β。然 后對于前稀釋，計算單元根據(jù)方程(10)計算瘺管再循環(huán)Ra。因為再循環(huán)的測量非?？?，所以僅僅測量瘺管再循環(huán)Ra而非瘺管和再循環(huán)的總 和R。單元20根據(jù)已知的方法例如根據(jù)已知為熱稀釋的方法(EDTNA-ERCA Journal 19， 6 (1993))確定瘺管再循環(huán)Ra和心肺再循環(huán)Rep的總和R。評估單元21然后計算瘺管和心肺再循環(huán)的總和R中的瘺管再循環(huán)Ra的份額。評 估單元根據(jù)如下事實計算心肺再循環(huán)ReP，即確定瘺管和心肺再循環(huán)的測量總和R和計算的 瘺管再循環(huán)Ra之差。再循環(huán)值可顯示在顯示單元(未示出)和/或用于計算體外血液處理的其它特征量。
權(quán)利要求
一種確定采用體外血液回路進(jìn)行體外血液處理的設(shè)備的瘺管再循環(huán)(RA)和/或心肺再循環(huán)(RCP)占瘺管再循環(huán)(RA)和心肺再循環(huán)(RCP)總和的份額的方法，所述回路包括被隔膜分為第一腔室和第二腔室的透析器或者過濾器的第一腔室，和具有透析器或者過濾器第二腔室的流體系統(tǒng)，其中血液以特定血液流速給送至所述透析器或者過濾器的第一腔室，置換流體以特定置換速度給送至所述透析器或者過濾器第一腔室上游或者下游的血液，而流體以特定流速經(jīng)所述透析器或者過濾器的隔膜從血液分離，其特征在于在所述透析器或者過濾器上游或者下游使置換速度QS改變預(yù)定的量，同時經(jīng)所述透析器隔膜分離的流體的流速Q(mào)FM改變，在所述置換速度和經(jīng)所述透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速改變之前確定血量(RBV(t1))或者和所述血量相關(guān)的量，在所述置換速度和經(jīng)所述透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速改變之后確定血量(RBV(t2))或者和所述血量相關(guān)的量，從在所述置換速度和經(jīng)所述透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速改變之前和之后確定的血量(RBV(t1)；RBV(t2))或者與血量相關(guān)的量確定瘺管再循環(huán)(RA)，確定瘺管再循環(huán)(RA)和心肺再循環(huán)(RCP)的總和，以及從所確定的瘺管再循環(huán)(RA)和所確定的瘺管再循環(huán)(RA)和心肺再循環(huán)(RCP)的總和確定瘺管再循環(huán)(RA)和/或心肺再循環(huán)(RCP)占瘺管再循環(huán)(RA)和/或心肺再循環(huán)(RCP)總和的份額。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜 分離的流體的流速Q(mào)fm減小相同的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的方法，其特征在于，中斷置換流體的供應(yīng)和經(jīng)透析器或者過 濾器隔膜對流體的分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，以預(yù)定的時間間隔中斷置換流體的供應(yīng)和經(jīng) 透析器或者過濾器隔膜對流體的分離。
5.根據(jù)用于體外血液處理設(shè)備的權(quán)利要求1至4任一項的方法，其中置換流體以特定 的置換速度Qs給送至透析器或者過濾器第一腔室下游的血液，而流體以特定流速Q(mào)fm經(jīng)透 析器或者過濾器的隔膜從血液分離，從而以特定的超濾速度UFR從患者分離流體，其特征 在于，將超濾速度UFR和血液流速BI3R的商計算為第一系數(shù)α，將超濾速度UFR和置換速度 Qs的總和與血液流速BI^R的商計算為第二系數(shù)β，基于在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾 器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k以 及基于第一和第二系數(shù)α、β，確定瘺管再循環(huán)Ra。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，根據(jù)下述方程從在置換速度Qs和經(jīng)透析器或 者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比 值k以及從第一和第二系數(shù)α、β計算瘺管再循環(huán)Ra
7.根據(jù)用于體外血液處理設(shè)備的權(quán)利要求1至4任一項的方法，其中置換流體以特定的置換速度Qs給送至透析器或者過濾器第一腔室上游的血液，而流體以特定流速Q(mào)fm經(jīng)透 析器或者過濾器的隔膜從血液分離，從而以特定的超濾速度UFR從患者分離流體，其特征 在于，將超濾速度UFR和血液流速BI3R的商計算為第一系數(shù)α，將超濾速度UFR和置換速度 Qs的差與血液流速BPR的商計算為第二系數(shù)β，基于在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器 隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k以及 基于第一和第二系數(shù)α、β，確定瘺管再循環(huán)Ra。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，根據(jù)下述方程從在置換速度Qs和經(jīng)透析器或 者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比 值k以及從第一和第二系數(shù)α、β計算瘺管再循環(huán)Ra
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項的方法，其特征在于，從所確定的瘺管再循環(huán)Ra和心 肺再循環(huán)Rep的總和R與所確定的瘺管再循環(huán)Ra之差計算心肺再循環(huán)。
10. 一種確定體外血液處理設(shè)備的瘺管再循環(huán)(Ra)和/或心肺再循環(huán)(Rep)在瘺管再 循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán)(R。P)總和中的份額的裝置，所述體外血液處理設(shè)備包括體外血液回路(5A)，包括被隔膜(2)分為第一腔室和第二腔室(4)的透析器(1)或者 過濾器的第一腔室(3)，和具有透析器或者過濾器第二腔室的流體系統(tǒng)(5B)， 裝置(8)，用于以特定血液流速向透析器或者過濾器的第一腔室供應(yīng)血液， 置換裝置(16)，用于以特定置換速度向透析器或者過濾器上游或者下游的血液供應(yīng)置 換流體，和超濾裝置(13，14)，用于以特定流速經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜從血液分離流體， 其特征在于用于確定瘺管再循環(huán)(Ra)和/或心肺再循環(huán)(Rep)在瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán) (Rcp)總和中的份額的裝置包括控制單元(18)，其控制置換裝置(16)和超濾裝置(13、14)，所述控制單元(18)被設(shè)計 為在所述透析器或者過濾器上游或者下游使置換速度Qs改變預(yù)定的量，同時經(jīng)透析器隔膜 分離的流體的流速Q(mào)fm改變，用于在置換速度和經(jīng)透析器的隔膜分離的流體的流速改變之前和之后確定血量 (RBVai) ；RBV(t2))或者和血量相關(guān)的量的單元(19)；用于確定瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán)(R。P)的總和的單元(20)；以及 評估單元(21)，其被設(shè)計為可從在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜分離的流 體的流速Q(mào)fm改變之前和之后確定的血量或者與血量相關(guān)的量確定瘺管再循環(huán)(Ra)，以及從所確定的瘺管再循環(huán)(Ra)和所確定的瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán)(R。P)的總和確 定瘺管再循環(huán)(Ra)和/或心肺再循環(huán)(Rep)占瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán)(R。P)總和的 份額。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其特征在于，所述控制單元(18)被設(shè)計為使得置換速度 Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm減小相同的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或者11的裝置，其特征在于，所述控制單元(18)被設(shè)計為使得中斷置換流體的供應(yīng)和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜對流體的分離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其特征在于，所述控制單元(18)被設(shè)計為使得以預(yù)定的 時間間隔中斷置換流體的供應(yīng)和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜對流體的分離。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項的用于體外血液處理設(shè)備的裝置，其中置換裝置被 設(shè)計為使得置換流體以特定的置換速度Qs給送至透析器或者過濾器第一腔室下游的血液， 而流體以特定流速Q(mào)fm經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜從血液分離，從而以特定的超濾速度UFR 從患者分離流體，其特征在于，評估單元(21)被設(shè)計為使得將流速Q(mào)s和血液流速Bra的商 計算為第一系數(shù)α，將超濾速度UFR和置換速度Qs的總和與血液流速BI5R的商計算為第二 系數(shù)β，基于在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和 之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k以及基于第一和第二系數(shù)α、β確定瘺管再 循環(huán)Ra。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述評估單元(21)被設(shè)計為使得根據(jù)下述 方程從在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后的 血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k，以及從第一和第二系數(shù)α、β，計算瘺管再循環(huán)Ra A (1_α) 一 眾.(1 一廣)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至13任一項的體外血液處理設(shè)備的裝置，其中所述置換裝置被設(shè) 計為使得將置換流體以特定的置換速度Qs給送至透析器或者過濾器第一腔室上游的血液， 而流體以特定流速Q(mào)fm經(jīng)透析器或者過濾器的隔膜從血液分離，從而以特定的超濾速度UFR 從患者分離流體，其特征在于，所述評估單元(21)被設(shè)計為使得將流速Q(mào)s和血液流速BPR 的商計算為第一系數(shù)α，將超濾速度UFR和置換速度Qs的差與血液流速BI5R的商計算為第 二系數(shù)β，基于在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前 和之后的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k，以及基于第一和第二系數(shù)α、β，確定瘺 管再循環(huán)ra。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的裝置，其特征在于，所述評估單元(21)被設(shè)計為使得根據(jù)下述 方程，從在置換速度Qs和經(jīng)透析器或者過濾器隔膜分離的流體的流速Q(mào)fm變化之前和之后 的血量RBV或者與血量相關(guān)的量的比值k，以及從第一和第二系數(shù)α、β，計算瘺管再循環(huán) R ·XVA 一--———(l-a)-k(l-fi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10至17中任一項的裝置，其特征在于，所述評估單元(21)被設(shè)計 為，使得從所確定的瘺管再循環(huán)Ra和心肺再循環(huán)R。P的總和R與所確定的瘺管再循環(huán)Ra之 差計算心肺再循環(huán)ReP。
19.一種血液處理設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求10至18中任一項的用于確定瘺管再循環(huán) (Ra)和/或心肺再循環(huán)(Rep)在瘺管再循環(huán)(Ra)和心肺再循環(huán)(Rep)總和中的份額的裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的血液處理設(shè)備，其特征在于，所述血液處理設(shè)備包括透析器(1)或者過濾器，其被隔膜(2)分為第一腔室(3)和第二腔室(4)，體外血液回路(5A)，其包括通向透析器(1)或者過濾器的第一腔室(3)的血液供應(yīng)管 (6)、和從透析器或者過濾器的第一腔室引出的血液排放管(J)，流體系統(tǒng)(5B)，其包括透析器(1)或者過濾器的第二腔室(4)， 置換裝置(16)，其具有用于在透析器(1)或者過濾器上游供應(yīng)置換流體的第一置換管 線(15，15a)，所述第一置換管線通向血液供應(yīng)管(6)上的第一供應(yīng)點(diǎn)(15A)，和/或用于在 透析器或者過濾器下游供應(yīng)置換流體的第二置換管線(15，15b)，所述第二置換管線通向血 液排放管(7)上的第二供應(yīng)點(diǎn)(15B)，超濾裝置(13，14)，通過其經(jīng)透析器(1)的隔膜(2)從血液分離流體。
全文摘要
本發(fā)明涉及在體外血液處理期間確定瘺管再循環(huán)和/或心肺再循環(huán)占瘺管再循環(huán)和心肺再循環(huán)總和的百分比的方法和設(shè)備，其中置換流體以特定置換速度給送至所述透析器(1)或者過濾器第一腔室(3)上游或者下游的血液，而流體以特定流速經(jīng)所述透析器(1)或者過濾器的隔膜(2)從血液分離。根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備的特征在于，在所述透析器或者過濾器上游或者下游使置換速度QS改變預(yù)定的量，同時經(jīng)所述透析器隔膜分離的流體的流速Q(mào)FM改變。在所述置換速度或經(jīng)所述透析器或者過濾器的隔膜分離的流體的流速改變之前和之后確定血量RBV(t)或者與血量相關(guān)的量，例如紅細(xì)胞壓積Hct(t)，以基于血量或紅細(xì)胞壓積計算瘺管再循環(huán)RA。另外，確定瘺管再循環(huán)(RA)和心肺再循環(huán)(RCP)的總和R。以及從所確定的瘺管再循環(huán)(RA)和所確定的瘺管再循環(huán)(RA)和心肺再循環(huán)(RCP)的總和R確定瘺管再循環(huán)(RA)和/或心肺再循環(huán)(RCP)占瘺管再循環(huán)(RA)和/或心肺再循環(huán)(RCP)總和的百分比。
文檔編號A61M1/34GK101909671SQ200980101944
公開日2010年12月8日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日
發(fā)明者W·張 申請人:弗雷澤紐斯醫(yī)療保健德國有限公司