包括超滤装置和反滤装置的透析机器

摘要

本发明涉及一种透析机器，其包括：透析器（1）；用于馈送透析液的系统（5），包括馈送管线（52）；和排出系统（6），包括排出管线（62）。所述透析机器包括超滤（UF）和反滤（BF）控制装置。所述馈送管线具有约束件（520），并且具有用于测量所述约束件的端部处的压差的装置（523、524）。所述馈送系统还包括：心室状袋（50）；和用于将所述心室状袋（50）加压的装置（70）。所述透析机器包括用于开启/关闭排出管线（62）的系统（C5、C5'），并且所述反滤控制装置控制排出管线（62）的关闭，以及根据约束件（520）的端部处测量的压差，控制被施加给所述心室状袋（50）的压力，以便获得预定的透析液流率。

权利要求

1.一种透析机器，所述透析机器使得可处理体液，所述透析机器包括：

·透析器(1)，所述透析器包括容纳透析膜(3)的壳体，所述透析膜将所述壳体细分为用于使所述体液穿过并且称为“体液室”(12)的室，和用于使透析液穿过并且称为“透析液室”(14)的室；

所述体液室(12)具有体液进口(201)和体液出口(202)，并且所述透析液室(14)具有透析液进口(401)和透析液出口(402)；

·透析液馈送系统(5)，所述透析液馈送系统包括被连接至所述透析液室(14)的进口(401)的透析液馈送管线(52)；和·透析液排出系统(6)，所述透析液排出系统包括被连接至所述透析液室(14)的出口(402)的透析液排出管线(62)；

·控制单元(10)，包括：

·超滤控制装置(UF)，所述超滤控制装置使得可导致体液的水性量从所述体液室(12)穿过所述膜(3)的一部分进入所述透析液室(14)；和·反滤控制装置(RF)，所述反滤控制装置使得可导致所述透析液从所述透析液室(14)穿过所述膜(3)的至少一部分进入所述体液室(12)；

所述透析机器的特征在于，所述透析液馈送管线(52)设有流动约束件(520)，并且所述透析机器还包括用于测量跨所述流动约束件(520)的端部的压差的装置(523、524)；

所述透析机器的特征在于，所述透析液馈送系统(5)还包括：

·至少一个柔性袋(50)，称为“心室状袋”，所述柔性袋被设计成容纳所述透析液，并且被连接至所述流动约束件(520)上游的所述馈送管线(52)，所述心室状袋(50)被容纳在壳体(500)中；和·加压器装置，用于通过对所述容纳心室状袋(50)的壳体(500)加压，使所述心室状袋(50)处于压力下；

并且在于，所述透析机器还包括开启/关闭系统(C5、C5')，用于开启/关闭所述透析液排出管线(62)，当处于开启状态时，所述开启/关闭系统允许存在于所述透析液室(14)的出口处的透析液流经所述排出管线(62)，并且当处于关闭状态时，所述开启/关闭系统防止存在于所述透析液室(14)的出口处的透析液流经所述排出管线(62)；

所述反滤控制装置(RF)被配置成：

·控制所述开启/关闭系统(C5、C5')，以便关闭所述排出管线(62)；和·当所述排出管线(62)处于关闭状态时，根据跨所述约束件(520)的端部测量的压差，控制被施加给所述心室状袋(50)的压力，以便获得给定流率的透析液。

2.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述体液为血液或血浆。

3.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述控制单元为可编程控制器。

4.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述透析液排出系统(6)还包括至少一个排出袋(60)，所述排出袋为柔性的，并且具有被连接至所述透析液排出管线(62)的进口和出口；

并且在于，所述开启/关闭系统(C5、C5')包括位于所述透析液室(14)的出口(402)和所述排出袋(60)之间的上游开启/关闭构件(C5)；

并且在于，所述透析机器还包括用于确定所述排出袋(60)中回收的液体的量的装置。

5.根据权利要求4所述的透析机器，其特征在于，所述透析液排出系统(6)还包括与所述排出袋(60)并联连接的至少一个另一排出袋(60')；

并且在于，所述开启/关闭系统(C5、C5')还包括位于所述另一排出袋(60')和用于连接至所述排出袋(60、60')的连接进口节点(NE6)之间的另一上游开启/关闭构件(C5')；

并且在于，所述透析机器还包括用于确定在所述另一排出袋(60')中回收的所述液体的量的装置。

6.根据权利要求5所述的透析机器，其特征在于，用于确定在所述排出袋(60)中回收的液体的量的所述装置包括：在所述透析液排出管线(62)中设置的并且位于所述排出袋(60、

60')下游的流动约束件(620)，以及用于测量跨所述下游的流动约束件(620)的端部的压差的测量装置。

7.根据权利要求6所述的透析机器，其特征在于，当存在所述约束件时，用于测量所述馈送管线(52)中跨所述约束件(520)的端部的压差、或者分别在所述排出管线(62)中跨所述约束件(620)的端部的压差的所述装置包括：·两个孔口(517、518；617、618)，称为“压力测量孔口”，其中之一被设置在所述约束件(520；620)的上游，另一个被设置在所述约束件(520；620)的下游；并且·对于各个压力测量孔口(517、518；617、618)，都以下列方式布置压力传感器(523、

524；623、624)：测量所述孔口(517、518；617、618)处的相应管线(52；62)中的压力，同时也与所述孔口(517、518；617、618)间隔开，以便不接触流经所述管线(52，62)的透析液。

8.根据权利要求7所述的透析机器，其特征在于，可透过空气并且不可透过传染原和液体的过滤器(17)被插入各个压力传感器(523、524；623、624)和相应的压力测量孔口(517、

518；617、618)之间。

9.根据权利要求7或权利要求8所述的透析机器，其特征在于，所述透析机器具有框架(8)，并且所述压力传感器(523、524；623、624)被紧固至所述透析机器的框架；

并且在于，所述透析液馈送管线(52)和所述透析液排出管线(62)适合于被从所述透析机器的其余部分移除，同时相应的压力传感器(523、524；623、624)保持紧固至所述透析机器的框架。

10.根据权利要求6所述的透析机器，其特征在于，为了导致所述透析液排出管线(62)关闭，以执行反滤步骤，所述反滤控制装置(RF)被配置成导致与各个排出袋(60、60')相关联的相应各个上游开启/关闭构件(C5、C5')关闭；

并且在于，为了导致所述透析液排出管线(62)开启，以执行超滤步骤，所述超滤控制装置(UF)被配置成导致上游开启/关闭构件(C5、C5')中的一个上游开启/关闭构件(C5)开启，并且导致另一个上游开启/关闭构件(C5')关闭；

所述超滤控制装置被配置成在下一超滤步骤中用于：导致所述另一个上游开启/关闭构件(C5')开启，并且导致所述一个上游开启/关闭构件(C5)关闭。

11.根据权利要求6所述的透析机器，其特征在于，各个排出袋(60、60')设有位于所述各个排出袋(60、60')下游的下游开启/关闭构件(C6、C6')；

并且在于，在超滤步骤之后，所述控制单元被配置成：导致先前填充的排出袋(60、60')的下游开启/关闭构件(C6、C6')开启，以便排出其内容物；

并且为了确定在所述各个排出袋(60、60')中回收的量，所述控制单元(10)被配置成：使用用于测量跨位于所述各个排出袋(60、60')下游的所述约束件(620)的端部的压差的所述装置，测量从所述各个排出袋(60、60')流出的流率。

12.根据权利要求11所述的透析机器，其特征在于，在超滤步骤之后，所述控制单元被配置成，与反滤步骤并行地：导致先前填充的排出袋(60、60')的下游开启/关闭构件(C6、C6')开启，以便排出其内容物。

13.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述控制单元还包括用于确定要从所述体液移除的过剩水性量的装置，该量被称为“过剩水性量”；

并且在于，所述超滤控制装置(UF)被配置成通过所述透析膜(3)提取体液的水性量，该量被称为“要被移除的总水性量”，并且大于所定义的所述过剩水性量；

所述反滤控制装置(RF)被配置成反滤透析液的量，所述透析液的量基本等于要被移除的所述总水性量与所述过剩水性量之间的差。

14.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述控制单元(10)被配置成在单次处理期间用于：导致超滤步骤与反滤步骤交替发生，交替的次数不小于1000。

15.根据权利要求14所述的透析机器，其特征在于，对于标记为N次的循环，其中i处于1至N的范围内，各个循环i由持续时间为Te_uf_i的超滤步骤和持续时间为Te_rf_i的反滤步骤组成；

所述控制单元(10)被配置成：

·确定要被移除的、标记为Q_aq_excess的所述体液中的过剩水性量；

·对于各个循环i，限定持续时间Te_uf_i和Te_rf_i，并且以下列方式控制所述加压器装置(70)：Q_aq_excess＝求K×[(Pa_i+Pv_i)/2–P14_uf_i]×Te_uf_i–(Dd_rf_i×Te_rf_i)的针对i的求和，其中i处于1至N的范围内，其中：

K为专用于膜并且表示其超滤能力的预定义超滤系数；

Pa_i为循环i的超滤步骤期间，所述体液室(12)上游的压力；

Pv_i为循环i的超滤步骤期间，所述体液室(12)下游的压力；

P14_uf_i为循环i的超滤步骤期间，所述透析液室(14)中的平均压力；和Dd_rf_i为循环i的反滤步骤期间，所述透析液室(14)中的透析液的流率。

16.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，用于开启/关闭所述排出管线(62)的所述开启/关闭系统(C5、C5')包括至少一个夹具，所述夹具首先适合用于从外部以关闭所述排出管线(62)的柔性部分的方式夹紧所述柔性部分的壁，并且其次适合用于保持所述排出管线(62)的所述柔性部分开启。

17.根据权利要求6所述的透析机器，其特征在于，用于关闭/开启所述排出管线(62)的各个上游关闭/开启构件(C5、C5')包括至少一个夹具，所述夹具首先适合用于从外部以关闭所述排出管线(62)的柔性部分的方式夹紧所述柔性部分的壁，并且其次适合用于保持所述排出管线(62)的所述柔性部分开启。

18.根据权利要求11所述的透析机器，其特征在于，用于关闭/开启所述排出管线(62)的各个下游关闭/开启构件(C6、C6')包括至少一个夹具，所述夹具首先适合用于从外部以关闭所述排出管线(62)的柔性部分的方式夹紧所述柔性部分的壁，并且其次适合用于保持所述排出管线(62)的所述柔性部分开启。

19.根据权利要求1所述的透析机器，其特征在于，所述透析液馈送系统(5)还包括另外的心室状袋(50')，该两个心室状袋(50、50')适合用于被所述加压器装置(70)分开地置于压力之下。

20.根据权利要求19所述的透析机器，其特征在于，各个心室状袋(50、50')也设有用于连接至透析液馈送源(40)的进口。

21.根据权利要求20所述的透析机器，其特征在于，所述进口为比所述各个心室状袋(50、50')容积大的馈送器袋。

说明书

包括超滤装置和反滤装置的透析机器

技术领域

[0001] 本发明主要涉及一种透析机器，特别是用于血液透析的透析机器。

[0002] 本发明更特别地涉及一种透析机器，其使得可处理体液或“身体液体”，诸如血液或血浆。所述透析机器包括透析器，该透析器具有容纳透析膜的壳体，透析膜将壳体细分为体液室和透析液室。所述体液室具有体液进口和体液出口，并且所述透析液室具有透析液进口和透析液出口。所述透析机器也包括：透析液馈送系统，该系统包括连接至透析液室进口的透析液馈送管线；和透析液排出系统，该系统包括被连接至透析液室出口的透析液排出管线。所述透析机器也包括控制单元，诸如可编程控制器，该可编程控制器包括：超滤控制装置（UF），使得可导致体液的水性量从体液室穿过膜的至少一部分，进入透析液室；和反滤或“回滤”控制装置，使得可导致透析液从透析液室穿过膜的至少一部分进入体液室。

背景技术

[0003] 大体上，血液透析包括净化过量存在的血液物质，诸如尿素、维生素B12、贝塔免疫球蛋白或实际上的矿物质盐。能够这样移除这些过量物质，即通过渗透，通过导致血液沿膜的一侧流动，并且导致透析液沿膜的另一侧流动。因而，血液中过量存在的物质通过膜扩散到透析液中。

[0004] 也可能在“超滤”操作中，从血液中提取水性部分。超滤由穿过膜的对流现象导致。在大于透析液室压力的血液室中的压力影响下，推动血液中的水性部分穿过膜，由此降低血液的容积。血液由水、矿物质盐和许多物质和诸如红血球的细胞组成。这种对流机制导致的穿过膜的血液的所述水性部分特别包括水、矿物质盐和小或中分子量的分子，诸如维生素B12。

[0005] 与超滤操作相反，也可导致适当量的透析液在“反滤”或“回滤”操作中进入血液。大体上，透析液起下列两个作用，即用于与血液交换的交换液体，以及被直接引入患者血流的替代液体。

[0006] 通过现有技术，尤其是通过文件US6011067已知上述透析机器。然而，在文件US6011067中，反滤控制装置复杂并且缺乏精确性，这是因为它们需要在透析液室上游存在至少一个泵，和在透析液室下游存在至少一个泵。由于透析液室中的压力是上游和下游泵施加的流率之间的差的函数，所以必需精确地控制这两个泵的流率，这使得机器的控制复杂化，并且提高了误差的风险。并且也需要非常精确地调节反滤透析液的流率，以便不危及患者的生命。

[0007] 由于必需控制透析液循环中的上游泵和下游泵，以便反滤给定量的透析液，所以必需调节各个泵的流率，并且出于该目的，测量透析液循环中的相应上游和下游流率。结果，与上游泵相关联的流率测量误差以及与下游泵相关联的流率测量误差叠加。此外，与两个泵相关联的流率控制误差也累积。

[0008] 最后，通常用于导致透析液流动的泵是蠕动式泵，它们具有低操作精度。蠕动泵使用滚柱挤压软管，以导致透析液流动。不仅通过该滚柱获得的流率控制不精确，而且软管快速退化，所以不能精确和可靠地确定透析液流率。因而，这种泵使得不能导致获得反滤操作足够精确性的给定透析液流率，在反滤操作中，必须可以精确和可靠地确定反滤透析液的流率，以便不危及患者的生命。

[0009] 也已知能够使用恒定容积泵导致透析液流动。然而，每次激活泵，这种泵都导致预定给定容积的透析液流动，这无法使得可能在超滤步骤期间和/或反滤步骤期间，在透析液室进口处获得足够精确和规律的透析液流率。

[0010] 另外，通过从现有技术已知的这些机器，必需执行对已经接触透析液的透析液回路的所有组件，诸如泵的软管和流量计执行清洁、消毒和冲洗操作。当治疗超过一个患者时，在各个透析单次处理之间，都更换透析机器过滤器，并且丢弃在动脉和静脉侧上将患者连接至透析机器的血液接入管，并且清洁、化学或热消毒以及冲洗机器的管道系统，特别是上游和下游透析液管线、透析液流经的构件，诸如泵和阀。

[0011] 那些操作时间长，成本高，并且污染的风险仍然高。

[0012] 最后，期望能够改进文件US6011067中提出的处理。该文件中提出的对反滤和超滤操作的控制受限于通过超滤移除患者血液的给定容积的水性部分，和以相同容积的透析液替换该容积。

发明内容

[0013] 本发明的目标在于提出一种新颖透析机器，其使得能够精确和可靠地控制超滤和反滤操作。特别地，本发明的目标在于使得能够精确和可靠地控制进入透析液室的透析液的流率。

[0014] 本发明的另一目标在于提出这样一种新颖透析机器，其简单、成本低，并且通过该透析机器，要被处理的体液的污染风险非常低。

[0015] 为了该目的，本发明提供这样一种透析机器，其使得可处理体液，诸如血液或血浆，所述透析机器包括：

[0016] ·透析器，其包括容纳透析膜的壳体，透析膜将壳体细分为用于使所述体液穿过并且称为“体液室”的室，和用于使透析液穿过并且称为“透析液室”的室；

[0017] 所述体液室具有体液进口和体液出口，并且所述透析液室具有透析液进口和透析液出口；

[0018] ·透析液馈送系统，其包括被连接至透析液室的进口的透析液馈送管线；和[0019] ·透析液排出系统，其包括被连接至透析液室的出口的透析液排出管线；

[0020] ·控制单元，诸如可编程控制器，其包括：

[0021] ·超滤控制装置，其使得可导致体液的水性量从体液室，穿过膜的一部分进入透析液室；和

[0022] ·反滤控制装置，其使得可导致透析液从透析液室，穿过膜的至少一部分进入体液室；

[0023] 所述透析机器的特征在于，透析液馈送管线设有流动约束件，并且所述透析机器还包括用于测量跨所述流动约束件的端部的压差的装置；

[0024] 所述透析机器的特征在于，所述透析液馈送系统还包括：

[0025] ·至少一个柔性袋，称为“心室状袋”，其被设计成容纳透析液，并且被连接至所述流动约束件上游的所述馈送管线，所述心室状袋被容纳在壳体中；和

[0026] ·加压器装置，用于通过对所述壳体加压，使心室状袋处于压力下；

[0027] 并且在于，所述透析机器还包括开启/关闭系统，以开启/关闭透析液排出管线，当处于开启状态时，该系统允许存在于透析液室出口处的透析液流经所述排出管线，并且当处于关闭状态时，该系统防止存在于所述透析液室出口处的透析液流经所述排出管线；

[0028] 所述反滤控制装置被配置成：

[0029] ·控制所述开启/关闭系统，以便关闭该排出管线；和

[0030] ·当所述排出管线处于关闭状态时，根据跨约束件的端部测量的压差，控制被施加给所述心室状袋的压力，以便获得透析液的给定流率。

[0031] 通过所述开启/关闭系统关闭排出管线，以便导致发生反滤操作，使得简单地控制加压器装置，用于使心室状袋处于压力下，以便在给定时间内获得期望流率的透析液，以便反滤期望量的透析液。

[0032] 由于排出管关闭，所以通过对心室状袋施加压力馈送至透析液室的透析液仅能够通过膜从透析液室流出进入体液室。结果，流经馈送管线的透析液的流率对应于反滤透析液的流率。

[0033] 因而，与根据现有技术已知的解决方案相比，不必在反滤操作期间控制位于透析液室出口下游的泵，以便调节透析液的上游和下游流率。通过本发明，下游流率为零，这是因为排出管关闭，并且被反滤的透析液的流率对应于进入透析液室的透析液的流率。

[0034] 因而，控制反滤操作被简化，并且能够极其精确地发生，这是因为不仅通过流动约束件形成的流量计和用于测量压差的装置使得可获得极其精确的给定流率，而且反滤流率也不取决于排出管线下游中的任何流率，这使得可免除诸如根据现有技术已知的机器中使用的任何下游泵的精确性误差。

[0035] 应注意，如上所述，使用蠕动泵代替加压器装置和柔性袋将使得无法以稳定和足够精确的方式，施加给定流率的透析液。通过本发明的机器，实施柔性心室状袋形式的、被容纳在壳体中，并且与用于对壳体加压的加压器装置相关联的透析液泵，使得可能以可靠和精确的方式向袋施加压力，并且因而与流动约束件和相应的压力传感器形成的流量计协作，从而获得下列流体流率，其比使用使管波动的滚柱的蠕动泵能够获得的流体流率更精确。类似地，如上所述，使用恒定容积泵的精确度将不足以获得期望流率的透析液。

[0036] 根据跨约束件的端部测量的压差，控制被施加给心室状袋的压力将使得可调节被施加给袋的所述压力，以便在给定时间内保持给定流率，以便以精确和可靠的方式获得反滤透析液的量。

[0037] 特别地，通过由约束件和用于测量压差的关联装置形成的流量计，控制被施加给袋的压力和对其调节，将使得可能将透析液室中的平均压力保持为给定值。该值由控制单元确定，以便考虑到血液室中的平均压力和膜的特征，在给定持续时间内反滤给定流率的透析液。测量跨约束件的端部的压差使得控制单元，特别是反滤控制装置，能够调节被施加给心室状袋的压力控制，以便保持透析液室中的压力，并且因而对于所述反滤持续时间，将反滤透析液的流率保持在给定值。

[0038] 当排出管线的开启/关闭系统处于开启状态时，透析液能够从心室状袋流出，流经馈送管线、流经透析液室并且流经排出管线。当超滤控制装置导致排出管线开启时，透析液室中的压力（由流出心室状袋的透析液产生的压力）被保持为低于体液室中的平均压力，以便体液的水性部分从体液室通入透析液室，夹带水和某些尿毒素。

[0039] 另外，至少一个心室状袋和加压器装置形式的透析液馈送系统的设计，以及在馈送管线中存在流动约束件以便协作，结合用于测量压差的装置以形成流量计，使得可能以可丢弃回路的方式设计透析液回路，其中接触透析液的组件简单并且成本低，由此使得可能每次处理都替换它们，因而确保了机器从一次至另一次处理都无菌。如下文详细描述的，其它组件，诸如用于测量压差的装置和/或用于开启和/或关闭排出管线的开启/关闭系统以不接触透析液的方式被布置。

[0040] 特别地，能够在一次处理后丢弃透析液管线和袋，这避免了对机器消毒和冲洗的需要。不必对加压器装置消毒，这是因为它们向袋或各个袋的壁体施加气体压力，并且不直接接触液体。易于通过开启其中容纳心室状袋的壳体，丢弃和替换该心室状袋。透析器、透析液和血液管线、袋和压头损失管不昂贵，因此能够为一次性组件。

[0041] 根据本发明的有利特征，所述透析液排出系统还包括至少一个排出袋，该排出袋优选为柔性的，并且具有被连接至透析液排出管线的进口和出口；

[0042] 并且所述开启/关闭系统包括位于透析液室的出口和所述排出袋之间的上游开启/关闭构件；

[0043] 并且所述透析机器还包括用于确定所述排出袋中回收的透析液的量以及液体的量的装置。

[0044] 所述排出袋使得可能在排出管线处于开启构造时，以下列方式回收已经从心室状袋流出的透析液以及通过超滤从体液提取的水性部分：确定从体液提取的水性量。足以从在透析袋中回收的总量减去已经从心室状袋流出的透析液的量，以便确定从体液提取的所述水性量。对该水性量的了解使得可能计算要被反滤的液体量，并且可任选地调节在下一循环期间要被提取的和/或要被反滤的水性量。

[0045] 优选地，所述透析液排出系统还包括与所述排出袋并联连接的至少一个另一排出袋；

[0046] 并且所述开启/关闭系统还包括位于所述另一排出袋和用于连接至排出袋的连接进口节点之间的另一上游开启/关闭构件；

[0047] 并且所述透析机器还包括用于确定在所述另一排出袋中回收的透析液的量以及液体的量的装置。

[0048] 存在并联连接的两个排出袋使得可能限制机器不能运行的停机时间，因为可能在填充另一个排出袋的同时，清空先前填充的一个排出袋。

[0049] 有利地，用于确定在（一个或多个）排出袋中回收的透析液的量以及液体的量的所述装置，包括在透析液排出管线中设置的并且位于所述（一个或多个）排出袋下游的流动约束件，以及用于测量跨所述流动约束件的端部的压差的测量装置。

[0050] 用于测量跨排出管线的所述流动约束件的端部的压差的该装置使得可能确定从所述排出袋或者从一个所述排出袋排出的流率，因而通过测量相应的流动时间，确定在所述排出袋中回收的透析液的量以及液体的量。

[0051] 所述心室状袋或各个心室状袋以及所述排出袋或各个排出袋都彼此不同，以便当与排出袋相关联或与排出袋之一相关联的开启/关闭构件处于关闭位置时，能够不对所述排出袋有任何影响地，对心室状袋或心室状袋之一加压。换句话说，所述袋不共享任何公共壁体，或者不具有任何直接接触的壁体。这种袋设计使得可能在超滤步骤期间或者在反滤步骤期间，清空所述排出袋或各个排出袋，而不需要专用于该排空的额外时间。

[0052] 根据本发明的有利特征，用于在存在所述约束件时，测量跨馈送管线中的约束件的端部的压差，或者分别跨排出管线中的约束件的端部的压差的所述装置包括：

[0053] ·两个孔口，称为“压力测量孔口”，其中之一被设置在所述约束件的上游，另一个被设置在所述约束件的下游；并且

[0054] ·对于各个压力测量孔口，都以下列方式布置压力传感器：测量所述孔口处的相应管线中的压力，同时也与所述孔口间隔开，以便不接触流经该管线的透析液。

[0055] 因而可能丢弃透析液管，同时保留传感器，因为保护它们不受透析液影响。结果，使用本机器的成本低，同时保持了非常低的污染风险。

[0056] 优选地，可透过空气并且不可透过传染原和液体的过滤器被插入各个压力传感器和相应的压力测量孔口之间。

[0057] 在流经相应的压力测量孔口的透析液滴落的情况下，所述过滤器使得可能阻止该滴落，因而保护传感器不受任何污染风险的影响。

[0058] 有利地，所述透析机器具有框架，并且所述压力传感器被紧固至机器的框架，并且透析液馈送管线和透析液排出管线适合从机器的其余部分移除，同时相应的压力传感器保持紧固至机器的框架。

[0059] 如上所述，在各个透析单次处理之间，透析器和动脉和静脉侧上的血液接入管线都被丢弃和替换。也丢弃和替换心室状袋和排出袋，以及馈送和排出管线。但是压力传感器在机器中保持在适当位置。在前次治疗期间，通过使压力传感器与压力测量孔口间隔开，并且优选通过被包含在插入传感器和压力测量孔口之间的管道内的过滤器，保持压力传感器受保护，不受透析液的影响。因而，通过本发明的机器，不再必需对机器的管道系统化学或热消毒，或者冲洗机器的管道系统。已经接触透析液的机器组件成本低，并且可与机器的框架分离，使得它们能够被易于被丢弃和替换。

[0060] 另外，在机器的框架内包括压力传感器使得可能设计一个紧凑的机器。

[0061] 根据本发明的有利特征，为了导致透析液排出管线关闭，以执行反滤步骤，所述反滤控制装置被配置成，导致与排出袋相关联的各个所述上游开启/关闭构件都关闭；

[0062] 并且为了导致透析液排出管线开启，以执行超滤步骤，所述超滤控制装置被配置成导致所述上游开启/关闭构件中的一个开启，并且导致另一上游开启/关闭构件关闭；

[0063] 优选地，所述超滤控制装置被配置成，在下一超滤步骤中用于：导致所述上游开启/关闭构件中的所述另一个开启，并且导致所述上游开启/关闭构件关闭。

[0064] 因而，交替地填充排出袋，由此使得可能在填充另一排出袋时，清空其中之一的排出袋。

[0065] 有利地，所述排出袋或各个排出袋都设有位于所述排出袋下游的“下游”开启/关闭构件；

[0066] 并且，在超滤步骤之后，所述控制单元被配置成，优选与反滤步骤并行地，用于：导致先前填充的排出袋的下游开启/关闭构件开启，以便排出其内容物；

[0067] 并且优选地，为了确定在所述排出袋中回收的量，控制单元被配置成，使用用于测量跨位于所述排出袋下游的约束件的端部的压差的所述装置，测量流出所述排出袋的流率。

[0068] 排出管线中的所述约束件也位于与所述排出袋或各个排出袋相关联的开启/关闭构件的下游。

[0069] 因而能够与超滤步骤和/或与反滤步骤并行地，可靠地并且不需要专用时间地测量在排出袋中回收的透析液的量和液体的量。

[0070] 根据本发明的有利特征，所述控制单元还包括用于确定要从体液移除的过剩水性量的装置，该量被称为“过剩水性量”；

[0071] 并且超滤控制装置被配置成通过透析膜提取体液的水性量，该量被称为“要被移除的总水性量”，并且大于被限定的所述过剩水性量；

[0072] 反滤控制装置被配置成反滤透析液的量，其基本等于要被移除的所述总水性量与所述过剩水性量之间的差。

[0073] 通过从体液中移除大于该过剩水性量，以及通过将透析液注入所述体液以补偿被移除的额外量，可能以快速和有效的方式净化所述体液。

[0074] 有利地，所述控制单元被配置成在单次处理期间用于：导致超滤步骤与反滤步骤交替发生，优选地，交替的次数不小于1000。

[0075] 反滤和超滤步骤的这种交替使得可能快速和均匀地处理体液，以便以这种方式处理的体液能够被再次注入患者的体内，没有使患者的生理学参数不平衡的任何风险。这种交替也使得可能通过降低膜阻塞的风险，以及降低所述体液为血液时凝结的风险，最优化膜的有效性。

[0076] 根据本发明的有利特征，对于标记为N次的循环，其中i位于1至N的范围内的各个循环i由持续时间为Te_uf_i的超滤步骤和持续时间为Te_rf_i的反滤步骤组成。

[0077] 所述控制单元被配置成：

[0078] ·确定要被移除的标记为Q_aq_excess的所述体液中的过剩水性量；

[0079] ·对于各个循环i，定义持续时间Te_uf_i和Te_rf_i，并且以下列方式控制加压器装置：

[0080] Q_aq_excess=求K×[(Pa_i+Pv_i)/2–P14_uf_i]×Te_uf_i–(Dd_rf_i×Te_rf_i)针对i的求和，其中i处于1至N范围内，其中：

[0081] K为专用于膜并且表示其超滤能力的预定义超滤系数；

[0082] Pa_i为循环i的超滤步骤期间，体液室上游的压力；

[0083] Pv_i为循环i的超滤步骤期间，体液室下游的压力；

[0084] P14_uf_i为循环i的超滤步骤期间，透析液室中的平均压力；和

[0085] Dd_rf_i为循环i的反滤步骤期间，透析液室中的透析液的流率。

[0086] 因而可能通过调节持续时间Te_uf_i和Te_rf_i，并且控制施加给相应的心室状袋的压力，控制从体液中提取的水性量，和再次注入的透析液的量。

[0087] 根据本发明的有利特征，用于开启/关闭排出管线的所述开启/关闭系统包括至少一个夹具，其首先适合用于从外部以关闭所述排出管的柔性部分的方式夹紧所述部分的壁，并且其次用于保持所述排出管线的所述柔性部分开启。

[0088] 使用夹具开启/关闭所述管线使得首先可能夹紧该管线的柔性部分，以便防止流经所述部分，其次保持该部分不受阻，以便允许所述流动，使得排出管线的相应部分快速和可靠地关闭。另外，在排出管线外部使用该夹具使得可导致排出管线的相应部分关闭/开启，没有污染夹具的任何风险，这是因为所述夹具不接触排出管线中存在的液体。因而，能够不清洁地再次使用该夹具，这与使用接触透析液的开/关阀或比例阀时不同。

[0089] 根据本发明的有利特征，用于关闭/开启排出管线的各个上游关闭/开启构件，以及可选的各个下游关闭/开启构件都包括至少一个夹具，其适合首先用于从外部以关闭所述排出管线的柔性部分的方式夹紧所述部分的壁，其次用于保持所述排出管线的所述柔性部分开启。

[0090] 因而，可以简单和不昂贵的方式具体实施用于关闭排出管线的关闭/开启系统。如上所述，各个夹具都被与排出管线中存在的液体隔离，因而不需要被清洁或丢弃。

[0091] 根据本发明的有利特征，透析液馈送系统还包括另外的心室状袋，两个心室状袋适合被所述加压器装置分别置于压力之下。各个心室状袋都被容纳在充分密封的壳体内，该壳体适合被所述气动装置置于压力下，以将所述心室状袋置于压力下。

[0092] 所述透析机器有利地包括下列装置，其用于交替地开启和关闭将心室状袋连接至馈送管线的连接管。优选地，用于交替开启和关闭连接管的所述装置由交替夹紧所述管的系统形成。

[0093] 这种使用并联连接的两个心室状袋使得可能避免透析液流率的任何中断，并且避免机器不能运行的停机时间。交替使用心室状袋，以便能够填充一个心室状袋，同时另一个心室状袋输送透析液。

[0094] 另外，心室状袋和基本密封的壳体形式的上游和下游透析液流动系统的设计，使得可能在两次处理之间，容易和快速地仅通过开启壳体，以其它无菌袋替换透析液循环的心室状袋，以便限制污染的风险。

[0095] 根据本发明的有利特征，所述或者各个心室状袋也都具有进口，以连接至透析液馈送源，优选地为比所述或各个心室状袋容积大的馈送器袋。

[0096] 对于与在医院中发生的传统透析相比，由较短期间但是更大天数的“频繁或日常”透析治疗，每一次处理必需的透析容积更小，所以使用含有透析液的现成馈送器袋特别适合。这种频繁或日常透析提供最小化生理参数波动，诸如毒素浓度或超重水平的治疗优点。

[0097] 以相对长间隔治疗患者构成大缺点。在多次处理之间，患者储存了大量的毒素和过量的水，并且对患者的治疗需要耗时并且使患者疲惫的多次处理，并且需要复杂的设备，特别是因为需要制备大量的超纯透析液。

[0098] 因而能够通过每一次处理的较少透析液执行日常透析，由此使得可能使用袋，因而避免需要使用持续产生透析液的机器。因而能够在家中执行日常透析，由此使得可能节省需要透析的人的运输成本。由于透析液在袋中是现成的，所以降低了涉及制备透析液的劳动和/或监督/监控。

附图说明

[0099] 通过阅读参考附图给出的下文实施例说明，能够充分理解本发明，其中：

[0100] 图1是本发明的透析机器的简化图；

[0101] 图2是被紧固至机器的框架的压力传感器以及设有过滤器的压力测量管的示图；

[0102] 图3和4是分别示出超滤步骤和反滤步骤的示图；

[0103] 图5是本发明的机器的图示，除了图1中所示的之外，该图还特别示出两个心室状袋和两个排出袋；

[0104] 图6是示出作为时间的函数的、多个超滤和反滤循环导致的跨膜流率的图示；和[0105] 图7是示出图6的多个超滤和反滤循环的排出管的开启构造（1）或关闭构造（0）的图示。

具体实施方式

[0106] 参考附图以及如上所述，本发明涉及这样一种透析机器，其使得可处理体液或“身体液体”，诸如血液或血浆。使用的术语“体液”意思是在人类或动物体内存在的多种液体，诸如血液或血浆。

[0107] 应注意，下文是在要被净化的体液是血液的背景下，描述本发明的透析机器。血液由矿物质盐的水，以及多种物质和细胞，诸如红血球组成。当然，下文的机器说明也应用于除了血液之外的体液。

[0108] 所述透析机器包括透析器1，其具有容纳透析膜3的壳体，透析膜3将壳体细分为血液室12和透析液室13。

[0109] 透析液为本领域技术人员熟知的液体，并且其组分接近生理血清。透析液包括足够矿物学和细菌学质量的水。该纯化水被以矿物质盐粉末的形式或以液体浓度的形式，添加为一定浓度，以制备所需的透析液。

[0110] 透析液大致以与血液流经另一室12的方向相反的方向，流经透析液室14。透析液通常在开放回路中流动。也可能提供再生回路，以从载有毒素的透析液中部分再生清洁的透析液。

[0111] 以下列方式设计半透透析膜3，即当血液室12中的局部压力与透析液室14中的局部压力之间的差大于给定值时，允许血液容积的一部分穿过。该压差被称为“跨膜压力”。特别地，以下列方式设计该膜，仅最小的分子能够穿过膜中的孔或洞，即水分子、矿物盐分子和小至中分子量的分子。

[0112] 更精确地，以下列方式设计所述膜3，即当被施加在与血液室12相同一侧上的膜的至少一部分上的压力，与被施加在与透析液室14相同一侧上的所述部分的膜上的压力之间的差大于给定阈值时，所述膜的部分允许血液的水性部分，以被称为“超滤”（UF）的对流现象进入透析液室14中。可逆地，以下列方式设计所述膜3，当被施加在与透析液室14相同一侧上的所述部分的膜3上的压力，与被施加在与血液室12相同一侧上的所述部分的膜3上的压力之间的差大于给定阈值时，所述膜的部分就允许透析液，以被称为“反滤”或“回滤”（RF）的现象进入血液室12中。

[0113] 血液室中的平均压力与透析液室中的平均压力的差被称为平均跨膜压力。在膜的表面面积上获得所述平均值。

[0114] 透析膜可被做成毛细纤维的形式，血液沿纤维的内部流动，并且透析液沿所述纤维的外部流动。

[0115] 所述血液室12具有：血液进口201，其被设计成经由动脉管线L1连接至患者体内的瘘管，以便从患者体内提取要被处理的血液；和血液出口202，其被设计成经由静脉管线L2连接至患者的静脉，以便在处理后，将血液重新馈送到患者体内。术语“管线”意思是可任选地设有多个支路或部分，并且液体能够流经的管子。

[0116] 在图5中所示的实例中，动脉管线L1也设有血液泵Psg，并且设有压力传感器Pa，也称为“动脉压力传感器”。静脉管线L2设有压力传感器Pv，也称为“静脉压力传感器”，气泡捕集器PB和空气检测器DA。有利地，压力传感器Pv被连接至气泡捕集器PB。优选地，所述静脉管线L2也设有抗凝血剂注射系统，诸如肝素泵PH。

[0117] 血液室12中的平均压力由静脉回压加上涉及血液室12中的压头损失的压力导致，该压头损失取决于血液的粘性及其流率。静脉回压取决于所使用的针头和静脉接入，以及患者的血压。

[0118] 动脉管线L1、静脉管线L2和血液室12形成机器的血液回路。

[0119] 所述透析液室14具有透析液进口401和透析液出口402。该机器也包括：透析液馈送系统5，其包括被连接至透析液室14的进口401的透析液馈送管线52；和透析液排出系统6，其包括被连接至透析液室14的出口402的排出管线62。所述透析液馈送系统5、透析液室
14和所述透析液排出系统6形成透析液回路。

[0120] 所述透析机器也包括控制单元10，诸如可编程控制器。

[0121] 所述控制单元为电子和计算机系统的形式，例如，该控制单元包括微处理器和工作内存。所述控制单元也具有数据输入接口，以输入数据，诸如患者的“干”体重，以及所述患者在治疗之前的体重，下文将详细描述。

[0122] 因而，当指定控制单元包括用于执行给定动作的装置时，就表示相应的电子和计算机系统包括使得可能执行所述动作的指令。

[0123] 所述控制单元包括超滤控制装置UF和反滤控制装置RF。如上所述，超滤对应于体液的水性量从血液室12，穿过膜的至少一部分3，进入透析液室14。可逆地，反滤或“回滤”对应于透析液从透析液室14，穿过膜的至少一部分3，进入血液室12。下文详细地描述所述超滤控制装置UF和所述反滤装置RF的操作。

[0124] 所述透析液馈送系统5也包括至少一个柔性袋50，称为“心室状袋”，其被设计成容纳透析液，并且被连接至所述馈送管线52。

[0125] 优选地，如图5中所示，所述透析液馈送系统5包括另外的心室状袋50'，其与所述心室状袋50所连接到该部分的馈送管线52并联地连接。

[0126] 心室状袋50、50'中的各个都被容纳在基本密封的壳体500、500'中，壳体能够被置于压力下，并且可任选地被置于吸力下。因而，心室状袋50、50'中的各个都被加压器装置70置于压力下，并且可任选地被真空生成器80置于吸力下。

[0127] 所述加压器装置70包括加压气体注射器装置，诸如空气压缩机或压缩气瓶，其适合用于将加压气体注射到其中容纳心室状袋50、50'的密封壳体500、500'中。所述壳体具有出口501，其适合通过螺线管阀导致开启，以便降低壳体内的压力。壳体500、500'中的各个都被保持在下列温度下，其适合使无菌透析液基本为37℃。

[0128] 通过经下文详细所述的跨压头损失管520端部测量的压差，通过向心室状袋50或50'施加压力和通过调节所施加的压力，可能以可靠和精确的方式，在给定时间内保持透析液室中的透析液为固定流率，因而如下文所述保持反滤操作受控制。施加压力以及调节被施加给心室状袋50或50'的压力也使得可能通过调节被施加给下文详细描述的排放袋60或
60'的压力，在给定时间内保持透析液室内的给定平均压力，因而保持超滤操作受控。

[0129] 所述两个心室状袋50、50'适合彼此独立地被置于压力/吸力下。

[0130] 所述或各个心室状袋50、50'也都具有进口，以连接至透析液馈送源40。优选地，该透析液馈送源为一定容积，例如5升（L）的馈送器袋，其容积大于所述心室状袋50、50'的容积，例如150毫升（mL）。

[0131] 在变体中，外部馈送源可能为连续透析液产生装置。

[0132] 如图5中所示，各个心室状袋50、50'也都设有下游关闭/开启构件C1、C1'，用于关闭/开启馈送管线，该馈送管线在开启状态中，允许透析液在通过相应的装置70施加至所述心室状袋的压力影响下，从相应的袋50、50'流动至透析液室的进口401，并且在关闭状态中，防止所述透析液流动。馈送管线的各个下游关闭/开启构件C1、C1'都位于相应的袋50、50'和用于连接至两个袋50、50'的连接出口节点NS5之间。各个心室状袋50、50'也都设有上游关闭/开启构件C2、C2'，其使得可允许或不允许通过馈送源40馈送所述心室状袋50、50'。

[0133] 上游关闭/开启构件C2、C2'或下游关闭/开启构件C1、C1'所在的透析液馈送管线52的每一部分都为柔性的。所述关闭/开启构件C2、C2'、C1、C1'中的各个都通过可控夹具形成，该夹具首先从外部以关闭所述部分的方式夹紧馈送管线52的所述柔性部分的壁，其次保持所述馈送管线52的所述柔性部分开启。

[0134] 使用并联连接并且可由外部源馈送的两个心室状袋50、50'促进操作，并且避免了在透析期间开启壳体500、500'的需要。在一次处理期间，心室状袋被保留在它们的壳体内，同时通过处于壳体外部的馈送器袋对它们重新填充。两个心室状袋和构件C1至C2'形成的交替夹紧系统的存在，使得可能顺次地，并且与含有储备的（一个或多个）馈送器袋交替地填充心室状袋。这使得可能在压力下，从被置于压力下的壳体内设置的心室状袋之一连续地馈送透析液馈送管线。

[0135] 通过真空生成器90使心室状袋50或50'的壳体处于吸力下，使得可在上游关闭/开启构件C2或C2'处于开启状态时，并且当相应的下游关闭/开启构件C1或C1'处于关闭状态时，吸出馈送源40中所含的透析液，以填充所述心室状袋50或50（' 参见图5）。

[0136] 为了导致透析液流经馈送管线52，控制单元10导致心室状袋50或50'之一的下游构件C1或C1'开启，并且导致相应的上游构件C2或C2'关闭。通过使用两个并联连接的心室状袋，可能在使用另一个袋的同时，对其中之一重新填充。

[0137] 透析液馈送管线52设有流动约束件520，以产生压头损失，并且使得可能根据跨所述约束件的端部测量的压差，调节被施加给心室状袋50或50'的压力。特别地，所述管线52设有下列装置，其用于测量所述流动约束件520的进口和出口之间的压差。该约束件可至少部分由恒定横截面的校准管形成，该校准管在预定长度上形成管喉。所述流动约束件520位于袋50、50'和透析液室14的进口401之间。

[0138] 所述加压器装置有利地在心室状袋50或50'上保持一定压力，该压力足以导致透析液流动。馈送管线也被校准，以便对于被施加给心室状袋50或50'的确定压力，流经所述管线的透析液流率具有基本不变的值。

[0139] 由压头损失管和用于测量跨约束件的端部的压差的装置形成的该系统，使得特别可能确定流经所述馈送管线并且进入透析液室的透析液流率。通过以这种方式测量透析液流率，控制单元10能够调节被施加给心室状袋50或50'的压力，以便获得流入透析液室的透析液的期望流率，并且以便在给定时间内，将流率精确和可靠地保持在给定值。

[0140] 更特别地，如图1中所示，用于测量跨馈送管线52中的约束件520的端部的压差的所述装置，包括被设置在所述管线52的外围壁中的两个压力测量孔口517、518，一个处于所述约束件520的上游，另一个处于其下游。压力测量孔口517、518中的各个与压力传感器523、524相关联。压力传感器523、524中的各个都被以下列方式相对于相应的压力测量孔口
517、518布置：测量所述压力测量孔口517、518处的馈送管线52中的压力，同时与所述孔口
517、518间隔开，以便不接触流经管线52、62的透析液。

[0141] 有利地，优选地设有可透过空气并且不可透过传染原和水的过滤器17（参见图2）的管521、522被插入各个压力传感器523、524与开往馈送管线中的相应压力测量孔口517、518之间。

[0142] 因而，如图2中所示，压力传感器523通过支撑件15，安装在机器的框架8的腔体中。所述支撑件8中空，并且被设计成联接至相应的管521。密封垫圈16，诸如O形环密封件在压力传感器的支撑件15和管521之间提供气动密封。在其中盒9被插入框架中的状态下，优选设有过滤器17的管521的自由端接合在支撑件15中，以便压力传感器能够测量所述管521中的压力，因而测量相应的压力测量孔口处的管线52中的压力。压力传感器524和与压力测量孔口518相关联的压力测量管522的布置方式与图2中对压力传感器523所示的方式相同。

[0143] 也能提供以和跨约束件520的端部的压力测量相同的方式，测量动脉管线L1中的压力和静脉管线L2中的压力。因而可能提供压力传感器Pa和压力传感器Pb，两者紧固至与相应管线L1、L2中设置的压力孔口间隔开的框架的一部分。然后能够使用对应于图2中所示布置的一种布置，从而使压力传感器Pa和Pv能够无任何污染风险地测量相应管线L1、L2中的压力。

[0144] 所述透析机器包括开启/关闭系统，以开启/关闭透析液排出管线62。当其处于开启状态时，所述开启/关闭系统允许存在于透析液室14出口处的透析液流经所述排出管线，并且填充下文详述的排出袋60或60'之一，并且当其处于关闭状态时，所述开启/关闭系统防止处于所述透析液室14出口处的透析液流经所述排出管线62，以便当透析液室中的压力足够时，所述透析液穿过膜3进入血液室。下文详细描述该开启/关闭系统。

[0145] 所述透析液排出系统6包括至少一个排出袋60，其优选为柔性的，并且设有进口和被连接至透析液排出管线62的出口。所述开启/关闭系统包括上游开启/关闭构件C5，其位于透析液室14的出口402和所述排出袋60之间。

[0146] 所述透析液排出系统6包括与所述排出袋60并联连接的至少另一排出袋60'。因而，排出袋60和排出袋60'位于排出管线62的两个支路的各自一个支路上。换句话说，从透析液室14的出口开始，排出管线62在排出袋60、60'上游细分为两条并行支路，其中之一设有排出袋60，另一个设有排出袋60'。如下文详述的，这两个支路在袋60、60'的下游和在流量截面约束件620的上游彼此连接。

[0147] 所述开启/关闭系统包括另一上游开启/关闭构件C5'，其位于所述另一个排出袋60'和用于连接至排出袋60、60'的连接进口节点NE6之间。

[0148] 以类似于上游构件C5、C5'的方式，各个排出袋60、60'都设有下游关闭/开启构件C6、C6'，其位于相应的排出袋60、60'和用于连接至排出袋60、60'的连接出口节点NS6之间。

[0149] 上游关闭/开启构件C5、C5'或下游关闭/开启构件C6、C6'所位于的透析液排出管线62的各个部分都为柔性的。用于开启或关闭透析液排出管线62的各个所述上游或下游关闭/开启构件C5、C5'、C6、C6'都由可控夹具形成，其能够被控制用于首先以关闭排出管线62的所述柔性部分的方式从外部夹紧所述部分的壁，其次用于保持所述排出管线62的所述柔性部分开启。

[0150] 与排出袋60、60'相关联的该组上游关闭/开启构件C5、C5'和下游关闭/开启构件C6、C6'使得可在上游构件C5，或分别是C5'处于开启状态时，并且当下游构件C6，或分别是C6'处于关闭状态时，填充排出袋60或分别是60'，并且在上游构件C5，或分别是C5'处于关闭状态时，并且当下游构件C6，或分别是C6'处于开启状态时，清空所述排出袋60或分别是60'。

[0151] 当排出系统6由一个或多个排出袋60、60'形成时，认为当透析液能够流经所述管线以填充所述袋或一个所述袋时，排出管线62开启。

[0152] 用于排出该排出袋60或60'中存在的透析液和液体的装置可在排出袋的构造本身弯曲至该装置时，通过重力形成，和/或通过加压器装置70形成，优选地，与用于将心室状袋50、50'置于压力下的装置共用该加压器装置70。当提供该共用加压器装置时，所述或各个袋60、60'被容纳在充分密封的壳体600、600'中，其适合被所述加压器装置70置于压力下。
所述壳体设有出口601，其适合被螺线管阀导致开启，以便降低壳体内的压力。

[0153] 也可能提供这样的各个壳体600、600'，其容纳被连接至真空生成器80的排出袋60、60'。真空生成器80和/或加压器装置70使得可能以下列方式向排出袋60或60'施加压力或吸力：在超滤阶段期间调节透析液室14中的平均压力。然后用于调节透析液室14中的平均压力的排出袋60或60'的下游构件C6或C6'关闭，同时相应的上游构件C5或C5'开启。

[0154] 所述真空生成器80可能是共用真空生成器80，其用于将透析液馈送系统5的壳体和排出系统6的壳体置于吸力下。

[0155] 所述透析机器包括用于确定在排出袋60或60'排空时排出袋60或60'中回收的透析液的量以及液体的量的装置。

[0156] 用于确定（一个或多个）排出袋60、60'中回收的透析液的量和液体的量的所述装置包括：流动约束件620，其被设置在透析液排出管线62中，并且位于所述排出袋60、60'下游处；和测量装置，以测量跨所述流动约束件620的端部的压差。

[0157] 用于测量跨排出管线62的约束件620的端部的压差的所述装置和与馈送管线52的约束件520相关联的那些类似。

[0158] 因而，用于测量跨排出管线62的约束件620的端部的压差的所述装置包括两个压力测量孔口617、618，其被设置在所述管线62的外围壁中，一个在所述约束件620的上游，另一个在其下游。

[0159] 压力孔口617、618中的各个都与压力传感器623、624相关联，压力传感器623、624被布置成测量孔口617、618处的管线62中的压力同时也与所述孔口617、618间隔开的方式，以便不接触流经管线62的透析液。

[0160] 以类似于用于测量跨约束件520的端部的压差的测量装置的方式，可透过空气并且不可透过传染原和液体的过滤器被插入各个压力传感器623、624和相应的压力测量孔口617、618之间。特别地，各个压力传感器623、624都通过中空支撑件安装在机器的框架8的腔体内，该中空支撑件被设计成联接至被连接至相应的压力测量孔口617、618的管621、622。

[0161] 以类似于图2中对传感器523所示的布置方式，密封垫圈，诸如O形环密封件在支撑件，因而在压力传感器623、624和管621、622之间提供气动密封。在其中盒9被插入框架内的状态下，优选地设有过滤器的管621的自由端被接合在支撑件中，以便压力传感器能够测量所述管内的压力，因而能够测量处于相应的压力测量孔口处的管线62内的压力。

[0162] 与所述约束件620相关联的压力传感器623、624使得可能确定跨约束件620的端部的压差，因而确定从排出袋60或60'排出的透析液和液体的流率，由此使得可能通过测量相应的流动时间，确定在所述排出袋60或60'中回收的透析液的量和液体的量。

[0163] 如上所述，所述透析机器具有框架8和盒9，盒9可被从框架移除，并且被设计成被插入所述框架内的凹处中。所述盒9包括透析液管线52、62和袋50、50'、60、60'。

[0164] 所述压力传感器523、524、623、624被紧固至机器的框架8。在其中盒9被插入机器的框架8内的状态下，压力测量管与压力传感器气动连通。术语“气动连通”的意思是，传感器和相应的压力测量管以下列方式相对彼此布置：传感器能够测量在所述管中存在的压力，并且因而测量在相应的压力测量孔口处的管线内存在的压力。

[0165] 透析液馈送管线52和透析液排出管线62适合用于被从机器的其余部分移除，同时，相应的压力传感器523、524、623、624保持被紧固至机器的框架。

[0166] 如图4中所示，为了执行反滤步骤，所述反滤控制装置RF被配置成以关闭排出管线62的方式控制所述开启/关闭系统C5、C5'，并且当所述排出管线62关闭时，以控制被施加给心室状袋50或50'的压力的方式控制所述开启/关闭系统C5、C5'，用于反滤给定量的透析液。

[0167] 特别地，为了导致透析液排出管线62关闭，以执行反滤步骤，所述反滤控制装置RF被配置成，导致所述上游开启/关闭构件C5、C5'中的每一个都关闭。与该反滤步骤并行地，能够通过开启相应的下游构件C6、C6'，清空先前填充的排出袋。

[0168] 为了导致透析液排出管线62开启，以执行超滤步骤，所述超滤控制装置UF被配置成，导致所述上游开启/关闭构件之一，例如构件C5开启，并且导致另一上游开启/关闭构件，例如构件C5'关闭，以便通过两个排出袋中的一个，例如袋60，回收处于室14出口处的透析液。

[0169] 有利地，并行地，控制单元10导致与排出袋60相关联的下游关闭/开启构件C6关闭，排出袋60的上游构件C5开启，以便能够填充所述排出袋60。

[0170] 控制单元也导致与排出袋60'相关联的下游关闭/开启构件C6'开启，排出袋60'的上游构件C5'关闭，以便能够清空所述排出袋60'，并且以便测量在所述袋中回收的量。

[0171] 即使管线62的支路之一关闭，从透析液室14流出的透析液也能够经由其它支路流经所述管线62，并且能够填充相应的排出袋，以便所述管线62被视为开启。

[0172] 所述超滤控制装置UF也被配置成，在下个超滤步骤中，使得导致与排出袋60'相关联的另一上游开启/关闭构件C5'开启，并且导致与排出袋60相关联的所述上游开启/关闭构件C5关闭。并行地，控制单元导致与排出袋60相关联的下游关闭/开启构件C6'关闭，而排出袋60的上游构件C5'开启。并行地，控制单元10导致与排出袋60相关联的下游关闭/开启构件C6开启，而排出袋60的上游构件C5关闭，以便清空所述袋，并且以便测量在所述袋中回收的量。

[0173] 排出袋能够被在反滤步骤期间和/或超滤步骤期间清空，以便不需要特别专用于清空操作的时间。测量在排出袋60或60'中回收的透析液的量以及液体的量使得可能调节将在下一反滤步骤反滤的透析液的量，和/或调节将在下一超滤步骤超滤的水性量。

[0174] 如图3所示，超滤使得可从血液提取水性部分。特别地，在其肾脏不再起作用的患者中，停止产生尿液，并且患者吃下和饮用的水不再被充分程度地移除。这导致患者超重，这能够危及患者的健康。为了从血液中移除过量的水，可使血液经受超滤。

[0175] 为了提高对血液执行的处理的有效性，该机器也被设计成，使得可从血液移除这样液体的一部分，其大于对应于血液中的过量的水的部分。在该情况下，必须通过将透析液重新注入血液中来补偿该主要提取，以便除了对应于血液中的过量水的液体的容积外，还补偿所提取的液体容积。这些超滤和反滤步骤使得可能提高对患者的血液净化，同时也保持患者的水平衡。

[0176] 因而，在单次透析开始时，并且基于输入的实际和“干”体重数据，控制单元10确定要从体液移除的过量水性部分的量，该量被称为“过剩水性量”。患者的“干”体重是当所述患者的血液中不设有任何过量的水时，患者的体重。

[0177] 然后，控制单元10控制超滤和反滤步骤，以便通过透析膜3提取体液的水性量，该量被称为“要被移除的总水性量”，并且大于被限定的所述过剩水性量，并且以便反滤透析液的量，该量基本等于要被移除的所述总水性量和所述过剩水性量之间的差。要被移除的所述总水性量和所述过剩水性量之间的差也被称为“净超滤量”。

[0178] 单次处理包括与反滤步骤交替的多个超滤步骤。优选地，交替次数不低于1000。

[0179] 超滤步骤和反滤步骤的连续被定义为形成循环。因而，在一次处理期间，所述控制单元执行给定数N个循环。特别地，由其中i处于1至N的范围内的索引i标记的各个循环都由持续时间Te_uf_i的超滤步骤和持续时间Te_rf_i的反滤步骤组成。如上所述，索引“i”对应于所讨论的循环i。

[0180] 如上所述，所述控制单元10确定要被移除的标记为Q_aq_excess的所述体液中的过剩水性量。对于各个循环i，所述控制单元都限定持续时间Te_uf_i和Te_rf_i，控制构件C5、C5'，并且因此在适用时控制C6、C6'，并且控制加压器装置70，并且在适用时，以下列方式控制真空生成器80：

[0181] Q_aq_excess=求以下表达式的针对i（i处于1至N的范围内）的求和：

[0182] K×[(Pa_i+Pv_i)/2–P14_uf_i]×Te_uf_i–(Dd_rf_i×Te_rf_i)，其中：

[0183] K为专用于膜并且表示其超滤能力的预定义超滤系数；

[0184] Pa_i为循环i的超滤步骤期间，体液室12上游的压力；

[0185] Pv_i为循环i的超滤步骤期间，体液室12下游的压力；

[0186] P14_uf_i为循环i的超滤步骤期间，透析液室14中的平均压力；和

[0187] Dd_rf_i为循环i的反滤步骤期间，透析液室14中的透析液的流率，所述流率Dd_rf_i为被施加至心室状袋50或50'的压力的函数。

[0188] 对于以毫升（mL）表示的量Q_aq_excess、以毫米汞柱表示的压力（mmHg）、以小时（h）表示的时间和以毫升每小时表示的流率（mL/h），所述透析膜的系数K被用mL/(h×mmHg)表示。所述透析膜的系数K大致位于50mL/(h×mmHg)至90mL/(h×mmHg)的范围内。

[0189] 下文详细描述控制单元，特别是超滤控制装置UF和反滤控制装置RF执行的操作。

[0190] 在确定血液中存在的，标记为Q_aq_excess的过剩水性量后，控制单元确定要从血液中移除的，标记为Q_aq_gross并且大于Q_aq_excess的水性量。相对于血液中的过剩水性量Q_aq_excess的、从血液中移除的额外水性量，被布置为通过相应透析液量的反滤进行补偿。然后，控制单元确定在各个循环i处要从体液移除的、标记为Q_aq_gross_i的水性部分的量，以便Q_aq_gross=Q_aq_gross的针对i的求和。

[0191] 馈送管线中的压头损失使得，在超滤步骤期间，血液的水性部分在跨膜压力的作用下，比透析液更易于从心室状袋50或50'穿过膜，朝着透析器1流动。

[0192] 为了执行循环i的超滤步骤，所述超滤控制装置UF控制透析液排出管线62的所述开启/关闭系统C5、C5'，以便开启所述透析液排出管线62持续时间Te_uf_i，并且当透析液排出管线62开启时，控制标记为P5_uf_i的、被施加给心室状袋50或50'的压力，或者要被施加给排出袋60或60'的压力或吸力，以便从血液移除水性量Q_aq_gross_i。

[0193] 为了该目的，所述超滤装置确定将在透析液室14中达到的平均压力P14_uf_i，以及满足下列关系的相应持续时间Te_uf_i：

[0194] Q_aq_gross_i=K×(P14_uf_i-P12_uf_i)×Te_uf_i

[0195] 如上所述，K为专用于膜并且表示其超滤能力的预定系数：

[0196] P12_uf_I=(Pa_i+Pv_i)/2，即血液室12中的平均压力；

[0197] 其中Pa_i为循环i的超滤步骤期间，血液室12上游的压力；和

[0198] 其中Pv_i为循环i的超滤步骤期间，血液室12下游的压力。

[0199] 对于所述持续时间Te_uf_i，所述超滤控制装置UF控制要被施加给所述心室状袋50或50'的压力P5_uf_i，或者要被施加给排出袋60或60'的压力或吸力，使得可能在透析液室14中获得所述压力P14_uf_i。

[0200] 有利地，通过与约束件520相关联的压力传感器523、524调节所述压力P5_uf_i，以便与透析液室中的平均压力无关地，获得固定流率的透析液。

[0201] 为了导致发生循环i的反滤步骤，所述反滤控制装置RF控制透析液排出管线62的所述开启/关闭系统C5、C5'，以便关闭所述透析液排出管线62持续时间Te_rf_i。然后，对于所述持续时间Te_rf_i，所述反滤控制装置RF控制标记为P5_rf_i的、被施加给所述心室状袋50或50'的压力，以便反滤给定量的透析液Q_rf_i。

[0202] 优选地，要被反滤的所述透析液的量Q_rf_i被限定为，等于在前一超滤步骤期间在排出袋60或60'回收的透析液的量和液体的量，小于在所述前一超滤步骤期间从心室状袋50或50'流出的透析液的量。

[0203] 所述反滤的透析液的量Q_rf_i等于Dd_rf_i×Te_rf_i，其中Dd_rf_i为进入透析液室14的、馈送管线52中的透析液的流率。然后，所述反滤控制装置RF以下列方式控制被施加给心室状袋50或50'的压力P5_rf_i：获得透析液的期望流率Dd_rf_i。通过跨约束件520端部测量的压差，计算穿过馈送管线52的透析液的实际流率Dd_rf_i，并且控制单元调节压力P5_ref_i，以便将透析液的流率Dd_rf_i保持为期望值。

[0204] 在图6和7中，示出43秒（s）持续时间的处理的实例。

[0205] 图6示出根据时间t(s)，多个超滤和反滤循环导致的跨膜流率D(mL)。在该实例中，在3秒的第一超滤步骤期间，超滤流率等于170毫升/分钟(mL/min)。该超滤之后是也为3秒的反滤步骤，导致150mL/min的负流率。这两个步骤形成重复两次的循环。也重复两次的第四循环包括相同持续时间的超滤步骤，但是相对于前三次循环，流率较低。相应的反滤步骤具有相同流率，但是相对于前三次循环，持续时间较短。最后，重复一次的第七循环包括这样的超滤步骤，其持续时间比其它循环的持续时间更长，但是流率较低，同时，相应的反滤步骤仍被以相同流率执行，但是持续时间比其它循环的持续时间短。因而，可能对于各个超滤步骤和反滤步骤，调节该步骤的相应流率和持续时间。图7示出对于图6的多个超滤和反滤循环的、排出管线的开启构造（1）或关闭构造（0）。

[0206] 应注意，这三组循环中的每组都使得可能通过在超滤操作期间，调节被施加至排出袋60或60'的压力，和/或通过调节它们的持续时间，从不同的反滤量获得相同的净（或总）超滤量。

[0207] 本发明的透析机器也设有传统组件，以可靠和有效地处理要被处理的体液，特别是在排出管线62中设置的血液渗漏检测器FS。有利地，控制单元被配置成，使得可能相对于彼此校准流量计。

[0208] 为了使图更清楚，未示出控制单元10和机器的各种组件之间的连接，通过该连接，所述控制单元10与该各种组件通信，以控制它们和/或用于检索数据。特别地，这些组件为构件C1至C6'、CV、螺线管阀、压力传感器、温度传感器以及加压器装置70、真空生成器80、血液泵Psg和注射系统PH，以及空气检测器DA或血液渗漏检测器FS。

[0209] 各个壳体500、500'设有加热器或预加热器装置，用于加热或预加热壳体。各个壳体500、500'、600、600'也设有与空气过滤器F1、F2、F3、F4相关联的空气通气阀V2、V5、V8、V11，并且设有压力传感器P7、P8、P9和P10。

[0210] 加压器装置70包括下列元件：压缩空气储集器R1；储集器R1的压力传感器P11；压缩机Pa1；压缩空气止回阀Ar1；和压缩空气空气过滤器和消音器Si1。

[0211] 真空生成器80包括：真空储集器R2；储集器R2的压力传感器P12；真空泵Pa2；真空止回阀Ar2；和真空空气过滤器和消音器Si2。

[0212] 馈送管线52也设有加热器装置Ch3，用于加热与温度测量装置T1、T2、T3相关联的透析液。馈送管线62也设有处于袋60、60'下游的温度测量装置T4、T5。

[0213] 有利地，静脉管线L2也设有关闭/开启构件CV，诸如夹具。

[0214] 本发明不以任何方式限于所述和所示的实施例，并且本领域技术人员能够对它们做出处于本发明精神内的任何变体。

[0215] 这种解决方案使得可能省略特定抽取和再注入管线，诸如现有技术中已知的解决方案中存在的那些管线。

[0216] 另外，对每一次处理，本发明的机器仅需要一个透析器过滤器。不必提供串联的两个过滤器，诸如现有技术中已知的解决方案中存在的那些过滤器。

[0217] 本机器包括至少一个旁路管线L10，以及一个或多个关联的关闭/开启构件Vbp。旁路管线L10用于装填和校准透析液回路，并且使得可避免将透析液注入例如由于温度问题导致有缺陷的透析器。

[0218] 有利地，透析器的排出管线被连接至回收容器或排放系统Egt。