本發(fā)明涉及一種用于體外處理血液、具體來(lái)說(shuō)用于從血液去除二氧化碳和/或使其氧合的設(shè)備；和一種調(diào)節(jié)前面所述設(shè)備中的工作氣體流的方法。

背景技術(shù)：

體外處理血液以便從血液去除二氧化碳和/或使其氧合本身是已知的，并且實(shí)質(zhì)上包括從患者獲取血液，使其流動(dòng)到由被工作氣體(吹掃氣)、通常醫(yī)用級(jí)空氣通過(guò)的內(nèi)部中空毛細(xì)管束構(gòu)成的裝置外部，和然后經(jīng)由中心導(dǎo)管將其再輸注到患者中。此處理利用例如氧合器的裝置，其具備用于來(lái)自和到達(dá)患者的血流的入口和出口；用于從通?？稍谛l(wèi)生保健設(shè)施獲得的特殊供應(yīng)系統(tǒng)接收工作氣體流的入口；和用于工作氣體的出口。在氧合器中，工作氣體與血液交換，通過(guò)以包含中空毛細(xì)管的微孔膜形式形成的分離部件，工作氣體由于血液與工作氣體之間存在的濃度梯度而流動(dòng)通過(guò)所述分離部件并且所述分離部件希望被例如二氧化碳、氧氣和水蒸氣的氣體通過(guò)。

水蒸氣的存在導(dǎo)致在微孔膜處形成冷凝液滴。文獻(xiàn)WO 2013/130799A1以相同申請(qǐng)人的名義描述一種用于去除冷凝的設(shè)備，所述冷凝傾向于阻塞構(gòu)成膜本身的中空毛細(xì)管的腔。

如前面描述，在處理期間，工作氣體與患者的血液互相作用，以從其去除一部分二氧化碳或另外增加其內(nèi)側(cè)中的氧氣的量。

因此，醫(yī)務(wù)人員現(xiàn)今在處理期間取決于待從所述患者的血液去除的二氧化碳的量或待饋送的氧氣量而設(shè)定工作氣體的流速、血液的流速和處理持續(xù)時(shí)間。因?yàn)樘幚硇Ч侵饔^的并且那么可以從一名患者到另一名患者不同，所以處理的進(jìn)展必須借助于侵入性定期對(duì)照(例如血液取樣)進(jìn)行檢查，以便監(jiān)測(cè)患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的濃度；取決于這些對(duì)照的結(jié)果，醫(yī)務(wù)人員可以決定改變工作氣體的流速、血液的流速和/或終止處理。

因此，處理的調(diào)節(jié)當(dāng)前基于由對(duì)患者進(jìn)行的動(dòng)脈血?dú)夥治鏊?jiàn)的參數(shù)而發(fā)生。

動(dòng)脈血?dú)夥治鲆杂商囟ú》糠桨付x的時(shí)間間隔進(jìn)行；因此對(duì)于定義參數(shù)(定義處理)的調(diào)節(jié)，不存在定義并且規(guī)定的時(shí)間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的主要目標(biāo)是提供一種設(shè)備和一種方法，其允許克服常規(guī)解決方案的缺點(diǎn)，由此允許在體外血液處理期間取決于由醫(yī)務(wù)人員設(shè)定的臨床目標(biāo)而自動(dòng)地閉環(huán)回饋調(diào)節(jié)待去除的二氧化碳和/或待饋送到患者的氧氣的量；此外，以便進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，系統(tǒng)使用控制構(gòu)件而不需要對(duì)于患者侵入性的額外操作。

另一個(gè)目的是提供一種裝置和方法，其允許以幾乎連續(xù)方式或無(wú)論如何以規(guī)定時(shí)間間隔改變處理參數(shù)，例如工作氣體的流速和/或處理本身的持續(xù)時(shí)間。

本發(fā)明在其第一方面涉及根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于體外血液處理以便去除二氧化碳和進(jìn)行氧合的設(shè)備，其包含氧合器，用以將患者的血流饋送通過(guò)所述氧合器的饋送構(gòu)件，用以將工作氣體饋送到所述氧合器的饋送構(gòu)件，所述工作氣體的所述饋送構(gòu)件的具有程序構(gòu)件的控制單元，并且進(jìn)一步包含至少一個(gè)在所述處理期間檢測(cè)所述患者的血液中所含有的二氧化碳的量和/或氧氣的量或另外檢測(cè)與其相關(guān)的量的無(wú)創(chuàng)傳感器。根據(jù)本發(fā)明，所述控制單元經(jīng)程序化以接收并且必要時(shí)處理由每個(gè)傳感器產(chǎn)生的信號(hào)，并且取決于二氧化碳和/或氧氣的所檢測(cè)或計(jì)算的量回饋改變所述工作氣體的流速，以便所述患者的血液中所含有的二氧化碳的量和/或氧氣的量逐漸轉(zhuǎn)換成對(duì)于此患者規(guī)定的取值范圍并且維持在這個(gè)取值范圍中。

術(shù)語(yǔ)“無(wú)創(chuàng)”，其是指如下傳感器，其能夠在不需要在人體中進(jìn)行切割、開(kāi)口、射擊的情況下測(cè)量所要量，然而放置在或接觸患者的身體的表面部分或其外部，或另外在體外血液循環(huán)情況下能夠分析已經(jīng)在回路中循環(huán)的相同生物流體。

倘若其中處理的目的是降低血液中的二氧化碳的濃度，那么工作氣體可以是通?？稍卺t(yī)院獲得的類型的醫(yī)用級(jí)空氣；或另外如果處理易于增加血氧的量，那么其可以是氧氣。

因此通過(guò)此設(shè)備，可能在整個(gè)處理持續(xù)時(shí)間期間，通過(guò)直接測(cè)量其或另外通過(guò)處理獲得其(倘若其中傳感器測(cè)量與血液中的二氧化碳和/或氧氣的水平直接相關(guān)的量)來(lái)監(jiān)測(cè)患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的水平，并且通過(guò)取決于二氧化碳和/或氧氣的每次檢測(cè)或計(jì)算的值而增加或減小工作氣體的流速來(lái)對(duì)其調(diào)節(jié)進(jìn)行回饋操作，以便將前面所述水平維持在對(duì)于特定患者和處理所要的取值范圍中。

優(yōu)選地，對(duì)于特定患者所要的取值范圍可以由操作員、例如醫(yī)生通過(guò)便利地程序化控制單元而設(shè)定。因此，取決于每次檢測(cè)或計(jì)算的值回饋增加或減小工作氣體的流速，直到達(dá)到所要范圍中的值。

控制單元還可程序化以便終止工作氣體流，傳感器仍在操作中。此特征可以極適用于所謂的撤機(jī)步驟，即當(dāng)可以去除用于血液處理的設(shè)備時(shí)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了患者的血液中的 所要范圍中的值。以此方式，可以在進(jìn)行此類操作之前連續(xù)監(jiān)測(cè)患者，以便檢查二氧化碳/氧氣的水平在不存在工作氣體下是否還仍在所要范圍內(nèi)；如果不在，那么可以將工作氣體再次饋送到氧合器并且恢復(fù)處理。

優(yōu)選地，所述設(shè)備可以具備一個(gè)或多個(gè)選自以下那些的傳感器：

-用于測(cè)量進(jìn)入氧合器的血液中的二氧化碳和/或氧氣的壓力的傳感器；優(yōu)選地光傳感器如與用以將血流饋送到氧合器的饋送構(gòu)件齊平安置地使用，其包含例如管道和/或試管以便可以進(jìn)行測(cè)量，

-患者的呼吸速率的測(cè)量傳感器，例如熱系統(tǒng)，其通過(guò)使用口鼻熱敏電阻來(lái)測(cè)量呼吸速率；例如施用于患者的頸部的聲學(xué)檢測(cè)器，其通過(guò)使用用于傾聽(tīng)由呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的聲換能器來(lái)測(cè)量呼吸速率；移動(dòng)檢測(cè)器，其可以是施用于胸部用于區(qū)別吸氣相與呼氣相的彈性條帶；用于檢測(cè)心率的電極；和呼吸量計(jì)。實(shí)際上，呼吸速率是與血液中的二氧化碳水平直接相關(guān)的量，與其成比例，

-待施用于例如患者的葉以測(cè)量患者的血液中的二氧化碳的壓力的透皮傳感器，

-用于測(cè)量患者呼出的空氣中的二氧化碳濃度的傳感器、例如用于機(jī)械通氣的類型的二氧化碳檢測(cè)計(jì)，

-用于測(cè)量患者的高碳酸血癥或呼吸性酸中毒狀態(tài)(與溶解于血液中的二氧化碳的量成比例的量)的傳感器，

-用于測(cè)量口腔粘膜中的二氧化碳?jí)毫Φ膫鞲衅?，或另?/p>

-用于測(cè)量患者的血液的氧合水平的無(wú)創(chuàng)傳感器、例如NIRS型的血氧定量計(jì)。

可以僅提供一個(gè)傳感器，或另外還可以預(yù)配置不同類型的數(shù)個(gè)傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的血液中所含有的二氧化碳和/或氧氣的量的更精確測(cè)量。

具體來(lái)說(shuō)，氧合器具備包含中空毛細(xì)管束的微孔膜，血流在所述中空毛細(xì)管外部在血流的第一壓力值下與所述膜接觸，并且工作氣體在工作氣體的第一壓力值下在所述中空毛細(xì)管內(nèi)側(cè)優(yōu)選地以逆流被饋送。

有利地，用于控制工作氣體的饋送構(gòu)件的控制單元經(jīng)程序化以在饋送到氧合器的工作氣體流中產(chǎn)生至少一個(gè)壓力峰值，其條件是工作氣體流中產(chǎn)生的壓力峰值的最大值低于可等于氧合器中的或從其出來(lái)的血流的壓力和/或等于指定恒定值的閾值壓力的值。

優(yōu)選地，用于饋送工作氣體的構(gòu)件包含氣體的來(lái)自外部來(lái)源向氧合器的流入線，例如可在衛(wèi)生保健設(shè)施獲得?？刂茊卧糜跀r截流入線的相稱的電閥，所述控制單元可以經(jīng)操作以取決于二氧化碳和/或氧氣的通過(guò)至少一個(gè)傳感器檢測(cè)的或者計(jì)算的量回饋改變工作氣體的流速。相稱的電閥進(jìn)一步具有如下功能：產(chǎn)生工作氣體流的流速和因 此壓力的快速峰值，而不使最大峰值壓力超過(guò)閾值。

在一實(shí)施例中，所述設(shè)備進(jìn)一步包含工作氣體的加熱和/或冷卻構(gòu)件，以便導(dǎo)致工作氣體溫度到達(dá)接近于或等于患者的體溫值、例如37℃的值。此類構(gòu)件可以包含具備翅片狀或螺旋形通道以便最大化熱交換的加熱器?；蛘撸梢蕴峁╃甓麊误w以根據(jù)需要冷卻/加熱工作氣體。

優(yōu)選地，溫度計(jì)連接到控制單元以測(cè)量室溫?？刂茊卧?jīng)程序化以處理由溫度計(jì)測(cè)量的值，以便計(jì)算與工作氣體的向氧合器的流入線相關(guān)的熱損失，并且使用所計(jì)算的值來(lái)回饋驅(qū)動(dòng)加熱和/或冷卻構(gòu)件以便其基于所要溫度和所計(jì)算的熱損失加熱/冷卻工作氣體，以向氧合器提供在所需溫度下的工作氣體。

優(yōu)選地，所述設(shè)備包含用于按需要獲取從氧合器出來(lái)的工作氣體的至少一個(gè)流速(即已經(jīng)與血液互相作用的工作氣體(并且因此具有的二氧化碳和/或氧氣濃度高于所述工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣濃度)的流速)的樣品線，和至少一個(gè)用于檢測(cè)氧合器中出來(lái)的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣的濃度的傳感器。所述設(shè)備進(jìn)一步包含經(jīng)程序化以基于以下來(lái)計(jì)算從血流提取的二氧化碳的量和/或橫越氧合器的血液的氧合的計(jì)算單元：二氧化碳和/或氧氣的通過(guò)傳感器檢測(cè)的濃度值與饋送到氧合器的工作氣體中并且在工作氣體的流速上的二氧化碳和/或氧氣的濃度之間的差。饋送到氧合器的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣的濃度值可以本身已知或在設(shè)備的上游在外部來(lái)源設(shè)定，或另外其還可以通過(guò)傳感器、優(yōu)選地也對(duì)從氧合器出來(lái)的工作氣體進(jìn)行測(cè)量的相同傳感器檢測(cè)。舉例來(lái)說(shuō)，用于檢測(cè)二氧化碳和/或氧氣的濃度的傳感器是紅外傳感器。

最終，控制單元可以有利地經(jīng)程序化以將逆流工作氣體流引入從氧合器出來(lái)的氣體的樣品線中，以便清潔線路以免于殘余二氧化碳和/或氧氣并且免于其內(nèi)側(cè)中的可能冷凝；此外，控制單元可以經(jīng)程序化以將熱空氣流饋送到工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣濃度的檢測(cè)傳感器，以保持其干燥。

本發(fā)明的目標(biāo)在其第二方面是根據(jù)權(quán)利要求11所述的調(diào)節(jié)用于體外血液處理的設(shè)備中的工作氣體流的方法。

具體來(lái)說(shuō)，所述方法包含以下步驟：

-將工作氣體、例如醫(yī)用級(jí)空氣或氧氣饋送到氧合器，以便從血液去除二氧化碳和/或使其氧合；

-預(yù)配置至少一個(gè)用于在處理期間測(cè)量患者的血液中所含有的二氧化碳的量和/或氧氣的量的傳感器，或另外預(yù)配置至少一個(gè)用于測(cè)量與所述量相關(guān)的量的傳感器；

-取決于患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的量回饋增加/減小工作氣體的流速， 以便患者的血液中所含有的二氧化碳和/或氧氣的量逐漸轉(zhuǎn)換成對(duì)于此患者可接受的取值范圍并且維持在這個(gè)取值范圍中。

有利地，所述方法可以提供以下步驟：優(yōu)選地由操作員設(shè)定患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的量的可接受的取值范圍，以便工作氣體的流速的回饋改變自動(dòng)地或另外在操作員、例如醫(yī)生批準(zhǔn)其之后進(jìn)行。

另外，所述方法還可以提供去除在氧合器膜處形成的冷凝所必需的步驟。

優(yōu)選地，還提供將工作氣體的溫度升高/降低到接近于或等于血液溫度值的值。

有利地，所述方法進(jìn)一步提供基于以下來(lái)監(jiān)測(cè)從血流提取的二氧化碳的量和/或橫越氧合器的血液的氧合：從氧合器出來(lái)的工作氣體中與進(jìn)入氧合器的工作氣體中二氧化碳和/或氧氣的通過(guò)便利地設(shè)計(jì)的傳感器測(cè)量的濃度值之間的差。從氧合器出來(lái)的工作氣體可以通過(guò)樣品線獲取。

優(yōu)選地，所述方法還提供以下可能性：將逆流工作氣體流引入樣品線中，以便保持其清潔免于可能二氧化碳?xì)堄嗪?或冷凝，并且通過(guò)熱空氣流以保持用于測(cè)量工作氣體中的二氧化碳的濃度的傳感器干燥。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢(shì)根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的但非排它性的實(shí)施例的以下說(shuō)明書的綜述將更明顯，所述實(shí)施例借助于附圖而展示僅用于說(shuō)明的目的并且不具限制性，其中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的示意圖；

-圖2是圖1的設(shè)備的框圖；

-圖3是單獨(dú)控制單元的框圖；

-圖4展示血液和工作氣體壓力值的時(shí)間過(guò)程的一個(gè)實(shí)例。

具體實(shí)施方式

在圖1中，說(shuō)明用于體外處理血液的設(shè)備10的一個(gè)實(shí)例，其包含具有膜(未圖示)的氧合器11，所述膜的類型在其中具有血液不可滲透并且氣體可滲透的中空毛細(xì)管。

氧合器希望被來(lái)自患者的血流以及具有氧合和/或降低血液中的二氧化碳的濃度的功能的工作氣體橫越。

出于此目的，血流的饋送構(gòu)件12與用于通過(guò)例如第二中心導(dǎo)管15朝向患者的血液流出的構(gòu)件組合，并且包含例如第一中心導(dǎo)管13，在所述第一中心導(dǎo)管上提供蠕動(dòng)泵14，或另外通過(guò)使用中心雙腔導(dǎo)管。

此外，工作氣體的饋送構(gòu)件16通過(guò)來(lái)自供應(yīng)系統(tǒng)18的流入線17與氧合器組合， 并且用于驅(qū)逐已經(jīng)與氧合器內(nèi)的血液互相作用的耗盡工作氣體的出口端口19與樣品線20組合。將工作氣體饋送到膜的中空毛細(xì)管中，而使血液在其外部流動(dòng)，所述工作氣體可以是氧氣或醫(yī)用級(jí)空氣或另外空氣/氧氣混合物。以此方式，工作氣體的氧氣內(nèi)含物擴(kuò)散通過(guò)毛細(xì)管本身以增濃血液。相反，引入的血液中以高濃度存在的一部分二氧化碳擴(kuò)散于工作氣體中，然后將其從氧合器通過(guò)出口端口19逐出。血液流在第一壓力值P_v下從氧合器出來(lái)，而工作氣體流在第一壓力值P1_g下被饋送到氧合器。

設(shè)備10進(jìn)一步包括位于工作氣體流入線17上并且插入供應(yīng)系統(tǒng)18與氧合器11之間的控制單元21。控制單元具備程序構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明，設(shè)備具備至少一個(gè)適于檢測(cè)患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的量或另外與前面所述量相關(guān)的量的傳感器22。每個(gè)傳感器22是無(wú)創(chuàng)型的，即其可以施用于或接觸患者的身體的表面部分或另外其外部，而不必通過(guò)在人體中進(jìn)行任何類型的切割、射擊或開(kāi)口而穿透到組織內(nèi)側(cè)。傳感器可以例如施用為接觸患者的皮膚、在口腔中或另外在口或鼻處，或此外在血流的饋送構(gòu)件12處。傳感器22經(jīng)設(shè)計(jì)以在處理期間連續(xù)或以規(guī)定時(shí)間間隔操作；舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)測(cè)量與另一個(gè)測(cè)量之間經(jīng)過(guò)的時(shí)間可以是短于10分鐘。

可以僅提供一個(gè)傳感器，或另外還可以預(yù)配置不同類型的數(shù)個(gè)傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的血液中所含有的二氧化碳和/或氧氣的量的更精確測(cè)量。傳感器可以具有不同類型并且選自市場(chǎng)上已經(jīng)存在的那些，限制條件是其適于測(cè)量患者的血液中所含有的二氧化碳和/或氧氣的量或與其相關(guān)的量。

傳感器還可以在其測(cè)量患者的呼吸速率時(shí)用作熱系統(tǒng)，這種量與血液中的二氧化碳和/或氧氣的量成比例。以下各項(xiàng)屬于此組：口鼻熱敏電阻；以及聲學(xué)檢測(cè)器，其可以施用于患者的頸部以通過(guò)檢測(cè)由呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生的聲音的聲換能器來(lái)測(cè)量呼吸速率；移動(dòng)檢測(cè)器，例如施用于胸部用于區(qū)別吸氣相與呼氣相的彈性條帶；常用于檢測(cè)心率的電極；和呼吸量計(jì)。

或者，可以預(yù)配置至少一個(gè)傳感器以測(cè)量進(jìn)入氧合器的血液中的二氧化碳的壓力，優(yōu)選地光傳感器，其放置在用于進(jìn)入氧合器的血液的管道13'處或通過(guò)與其組合的可能試管。

還可以預(yù)配置透皮傳感器，例如通過(guò)將其施用于患者的葉，來(lái)測(cè)量患者的血液中的二氧化碳的壓力。

還可以使用用于測(cè)量患者呼出的空氣中的二氧化碳濃度的傳感器，例如用于機(jī)械通氣的類型的二氧化碳監(jiān)測(cè)儀。

或者，還可以使用用以測(cè)量患者的高碳酸血癥或呼吸性酸中毒狀態(tài)的傳感器，或另外用于測(cè)量口腔粘膜中的二氧化碳?jí)毫Φ膫鞲衅鳌?/p>

最終，可以將用于測(cè)量血氧合水平的傳感器、例如NIRS型的血氧定量計(jì)施用于患者，通過(guò)所述傳感器可以對(duì)患者的血液的氧合進(jìn)行無(wú)創(chuàng)測(cè)量。

每個(gè)傳感器通過(guò)連接構(gòu)件22'與控制單元21連通，所述連接構(gòu)件可以包含電纜或可以是無(wú)線類型、例如藍(lán)牙或wi-fi，以不時(shí)地將對(duì)應(yīng)于所測(cè)量的值的信號(hào)傳送到控制單元。

控制單元21經(jīng)程序化以接收信號(hào)，在測(cè)量與二氧化碳和/或氧氣的量相關(guān)的量時(shí)處理其，并且取決于每次檢測(cè)或計(jì)算的值回饋改變饋送到氧合器11的工作氣體的流速，以便這個(gè)值逐漸轉(zhuǎn)換成對(duì)于所述患者保持可接受的所要范圍內(nèi)的值或既定處理維持于其中。出于此目的，控制單元具備控制電子裝置23，其包含微控制器24和用于與放置于其外部的傳感器連接的界面構(gòu)件25。

控制單元可以經(jīng)程序化以設(shè)定二氧化碳和/或氧氣的量的取決于待進(jìn)行的不同類型處理而視為可接受的取值范圍，或另外其可以由操作員、例如醫(yī)生程序化以便引入對(duì)于患者在處理下所要的取值范圍?？刂茊卧谑强梢园糜谳斎霐?shù)據(jù)的構(gòu)件(未表示)，并且可以具備用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)部記憶卡26。

控制單元可以自動(dòng)地或另外在操作員啟用后通過(guò)取決于傳感器所檢測(cè)的值而增加或減小工作氣體的流速來(lái)改變其。當(dāng)二氧化碳和/或氧氣的量達(dá)到所要值時(shí)，終止饋送到氧合器的氣體流，但有利地保持傳感器在作用中。于是監(jiān)測(cè)患者的狀況以評(píng)估：倘若其中二氧化碳/氧合的值仍屬于對(duì)于既定時(shí)間段設(shè)定的可接受范圍內(nèi)，設(shè)備是否可能被去除；或另外如果這些值背離所要范圍，那么是否必須必然恢復(fù)處理。

為了改變工作氣體的流速，控制單元包含用于攔截流入線的相稱的電閥27，其可以便利地由控制單元23基于傳感器22所測(cè)量的值而驅(qū)動(dòng)。事實(shí)上，控制電子裝置接收這個(gè)值，必要時(shí)處理其，將其與所要取值范圍比較，并且因此根據(jù)需要增大和減小相稱的電閥27的開(kāi)口以回饋增加或減小工作氣體的流速，以便使其轉(zhuǎn)換成與處理本身相容的值、例如包含0與30升/分鐘之間的值。

控制單元21的功能還有，在饋送到氧合器的工作氣體流中產(chǎn)生至少一個(gè)壓力峰值，其條件是工作氣體中產(chǎn)生的壓力峰值的最大值P2_g低于可以等于氧合器內(nèi)存在的或從其出來(lái)的血流的壓力值P_v(如圖4中所示)或等于在處理之前指定的恒定值的閾值壓力值。這用以防止氣泡進(jìn)入返回到患者的血流，所述氣泡可能會(huì)導(dǎo)致栓塞。

通過(guò)適當(dāng)驅(qū)動(dòng)相稱的電閥27，以便增大并且隨后減小其開(kāi)口和開(kāi)口速度以便產(chǎn)生引導(dǎo)到毛細(xì)管的氣體的瞬時(shí)流速的快速增加、接著其快速減小，由此產(chǎn)生對(duì)應(yīng)壓力峰值， 從而產(chǎn)生工作氣體流中的壓力峰值P2_g。

控制電子裝置23的微控制器24操作以讀取閾值壓力值，并且以預(yù)配置和/或可程序化的時(shí)間間隔增大并且然后減小相稱的電閥的開(kāi)口以便在工作氣體流中產(chǎn)生多個(gè)壓力峰值P2_g，同時(shí)維持值P2_g在閾值壓力值下。氣體流中的每個(gè)峰值以及因此電閥開(kāi)口的對(duì)應(yīng)增大和后續(xù)減小具有少于3秒、優(yōu)選地少于0.5秒的持續(xù)時(shí)間。在處理期間可以按規(guī)則時(shí)間間隔(例如每2分鐘或每6分鐘或每10分鐘等)或按不同時(shí)間間隔產(chǎn)生工作氣體流中的壓力峰值。

閾值壓力值可以指定為恒定值，例如對(duì)于體外靜脈-靜脈回路等于或低于30mmHg的值，或其可以基于氧合器內(nèi)存在的或從其出來(lái)的血流中檢測(cè)的壓力值P_v而回饋測(cè)定。在此第二情況下，設(shè)備包括回饋線28，控制單元21通過(guò)所述回饋線以經(jīng)由界面構(gòu)件25的輸入形式接收血流的如通過(guò)適當(dāng)傳感器檢測(cè)的瞬時(shí)壓力值Pv。界面構(gòu)件可以包含RS232型的端口?？刂茊卧梢跃邆漭斎霕?gòu)件以允許用戶視需要建立壓力峰值的時(shí)序和/或輸入閾值。

為了進(jìn)一步增加設(shè)備安全性，設(shè)備還可以具備用以始終維持氧合器內(nèi)的血流壓力在等于或大于30mmHg的值下的構(gòu)件，由此滿足如下需求，血流的壓力值始終大于最大峰值壓力值。

此外，限流孔口29位于相稱的電閥的上游、優(yōu)選地控制單元內(nèi)，以便在處理期間對(duì)來(lái)自供應(yīng)系統(tǒng)的工作氣體的流速提供第一限制。

為了減少毛細(xì)管內(nèi)水蒸氣的形成，設(shè)備可以進(jìn)一步包含加熱和/或冷卻構(gòu)件30，其以此方式配置以便使得工作氣體的溫度到達(dá)并且維持在接近于或等于患者身體的溫度值(例如在35℃到37℃范圍內(nèi))的值。所述加熱和/或冷卻構(gòu)件30可以由具有翅片狀或螺旋形通道以便最大化與空氣的熱交換的加熱器構(gòu)成；或另外可以包含珀耳帖單體，以便可以具體來(lái)說(shuō)在初始處理步驟中加熱空氣，或另外如果在處理期間在控制單元的內(nèi)部溫度和因此其內(nèi)側(cè)中通過(guò)的氣體被加熱到超過(guò)所要溫度，那么可以對(duì)其進(jìn)行冷卻。

為了更精確地調(diào)節(jié)工作氣體的溫度，進(jìn)行處理的環(huán)境的溫度可以便利地已知，以便評(píng)估朝向氧合器的流入線17內(nèi)側(cè)的氣體路線中的可能熱損失。設(shè)備于是還包含用以測(cè)量室溫、連接到用以驅(qū)動(dòng)加熱和/或冷卻構(gòu)件30的控制電子裝置23的微控制器24的溫度計(jì)31，以便通過(guò)也考慮流入線17中的熱損失來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)入氧合器的氣體的所要溫度。

由此加熱/冷卻的工作氣體也有助于去除在毛細(xì)管上逐漸積累的冷凝。有利地，加熱和/或冷卻構(gòu)件提供于控制單元上。

將由于工作氣體流中產(chǎn)生的正壓力峰值而從微孔膜的中空毛細(xì)管的腔去除的冷凝 在氧合器的底部通過(guò)重力收集，并且又通過(guò)重力從其去除。有利地，收集袋32可以配置得與氧合器本身的底部流體連接，在所述收集袋中收集冷凝。

用于驅(qū)逐已經(jīng)與氧合器內(nèi)的血液互相作用的耗盡工作氣體的出口構(gòu)件19包含樣品線20和抽吸泵33，以獲取在工作氣體與血流互相作用之后從氧合器出來(lái)的工作氣體的至少一個(gè)流速，并且以將其傳送到控制單元21中。另外，控制單元具備至少一個(gè)用于檢測(cè)從氧合器出來(lái)和來(lái)自樣品線的工作氣體中以及可能還有進(jìn)入氧合器的氣體中的二氧化碳和/或氧氣的濃度的傳感器34?；蛘撸M(jìn)入氧合器的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣的濃度本身已知，因?yàn)槠湓谏嫌卧诠?yīng)系統(tǒng)18處設(shè)定?？刂茊卧€包含經(jīng)程序化以計(jì)算從橫越氧合器的血流提取的二氧化碳和/或氧氣的量的計(jì)算單元35。提取的二氧化碳和/或氧氣的量計(jì)算為：進(jìn)入氧合器與從氧合器出來(lái)的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣的量之間的差。更詳細(xì)地說(shuō)，進(jìn)入氧合器和從氧合器出來(lái)的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣的量通過(guò)將進(jìn)入氧合器和從氧合器出來(lái)的工作氣體中的二氧化碳和/或氧氣濃度的值乘以工作氣體的流速值而獲得；進(jìn)入工作氣體的這種流速值借助于流量計(jì)36來(lái)測(cè)量，所述流量計(jì)提供于控制單元中在相稱的電閥27的下游的流入線16上。抽吸泵33獲取從氧合器出來(lái)的工作氣體的最小部分體積，所述抽吸泵可以是隔膜泵；最優(yōu)流速在100-500ml/min范圍內(nèi)。用于檢測(cè)二氧化碳的濃度的傳感器34是例如紅外傳感器。

有利地，流量計(jì)36可以與流量視覺(jué)指示器37相連以從控制單元外部檢查單元是否在操作中。如果發(fā)現(xiàn)二氧化碳和/或氧氣的量不能令人滿意，即低于某一值，那么控制電子裝置可以經(jīng)程序化以在工作氣體流中自動(dòng)地產(chǎn)生峰值或另外自動(dòng)地增加峰值的頻率。

為了清潔樣品線以免于工作氣體殘余和冷凝，控制單元21經(jīng)程序化以在其內(nèi)側(cè)中引入逆流工作氣體流；此外，其還可以經(jīng)程序化以饋送熱空氣流以便檢測(cè)傳感器34可以保持干燥。

控制單元可以進(jìn)一步包含顯示器38、例如LCD型顯示器，以借助于指示器或圖表使測(cè)量的參數(shù)可視化。有利地，顯示器是觸摸屏類型的，以便數(shù)據(jù)、例如可接受的值的范圍可以被輸入?；蛘呋蛄硗?，控制單元可以連接到用于輸出測(cè)量的數(shù)據(jù)并且程序化控制單元的個(gè)人計(jì)算機(jī)(未圖示)；還可以提供USB端口39以便與外部裝置連接。

標(biāo)號(hào)40和41表示溫度傳感器，標(biāo)號(hào)42到45表示壓力傳感器，并且標(biāo)號(hào)46、47和48表示三通電閥，所述組件可以提供于控制單元上以便確保其適當(dāng)操作并且監(jiān)測(cè)敏感參數(shù)。

上述設(shè)備可以用以執(zhí)行調(diào)節(jié)進(jìn)入根據(jù)本發(fā)明的氧合器的工作氣體的流速的方法。

具體地，這種方法包含以下步驟：

將工作氣體流饋送到氧合器，以便從血液去除二氧化碳和/或使其氧合；

向患者或在其外部施用至少一個(gè)經(jīng)適當(dāng)選擇用于在處理期間測(cè)量患者的血液中所含有的二氧化碳的量和/或氧氣的量的傳感器，或另外與這些量相關(guān)的量的至少一個(gè)傳感器；

取決于患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的量回饋改變工作氣體的流速，以便患者的血液中所含有的二氧化碳的量和/或氧氣的量逐漸轉(zhuǎn)換成對(duì)于此患者可接受的取值范圍并且維持在這個(gè)取值范圍中。

所述方法進(jìn)一步提供設(shè)定在處理下的患者的血液中的二氧化碳和/或氧氣的量的可接受的取值范圍，和自動(dòng)地或另外在由監(jiān)督處理的操作員、通常醫(yī)生確認(rèn)之后改變工作氣體的流速。

另外，提供以下步驟，以便去除在處理期間在氧合器的膜處形成的冷凝：

在第一壓力值P1_g下將工作氣體流饋送到氧合器；

將恒定值指定給或檢測(cè)血流的壓力值P_v；

在饋送到氧合器的工作氣體流中產(chǎn)生至少一個(gè)壓力峰值P2_g，小心遵守條件P1_g<P2_g<P_v。

壓力峰值P2_g通過(guò)增加并且隨后減小氣體流的瞬時(shí)流速而獲得。

此外，當(dāng)需要時(shí)，提供另一個(gè)步驟：將工作氣體的溫度升高/降低到接近于或等于患者的體溫值的值；優(yōu)選地，此值將在35℃到37℃范圍內(nèi)。

最終，所述方法可以另外包含其它步驟：

通過(guò)適當(dāng)檢測(cè)傳感器測(cè)量從氧合器出來(lái)和在進(jìn)入氧合器情況下的工作氣體流中的二氧化碳和/或氧氣的濃度，并且計(jì)算提取的二氧化碳的量。

優(yōu)選地，從血液提取的二氧化碳的量的計(jì)算隨時(shí)間推移而重復(fù)以監(jiān)測(cè)在整個(gè)血液處理中從血流提取的二氧化碳的量。

最終，提供額外步驟：將逆流工作氣體流引入樣品線中，以便去除殘余工作氣體并且減少其內(nèi)側(cè)中的冷凝的存在；和通過(guò)熱空氣流保持檢測(cè)傳感器干燥。