[发明专利]用于在超滤血液时尽可能好地实现置换目标的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在超滤血液时尽可能好地实现之前计算的置换目标的方法以及用于执行该方法的血液治疗单元。根据本发明提供了一种方法以及执行该方法的血液治疗单元，其中通过在血液治疗单元中测量压力测量值来确定所计算的置换目标在透析治疗结束时是否实现，并且在利用当前的透析参数不能实现所计算的置换目标时，调整血液、透析液和/或置换液的流速，以便在治疗时间确定的情况下尽可能好地实现置换目标，或者在置换目标确定的情况下尽可能少地改变治疗持续时间。

背景技术

本发明涉及过滤、确切地说切向流体过滤TFF。其中待清洗的液体通过半透膜与清洗溶液分离。清洗溶液也被称为透析溶液或透析液。根据需求，透析液因所溶解的用于透析的物质而具有不同属性。透析液中化合物的浓度取决于：液体中化合物的种类、透析时间、病人的年龄和体重、要克服的症状和其他条件。透析溶液通常在使用前由透析浓缩物和水制成。通常情况下，清洗溶液中的应从待清洗液体中去除的物质相比待清洗液体本身具有较低的浓度。通过该浓度梯度在交换表面上形成渗滤。为了能将渗滤最优地用作清洗力，通常以逆流原理驱动切向流体过滤器（Tangentialflussfilter）。

透析过滤器基本上由中空纤维形成、即圆柱形纤维，其长形地延伸穿过壳体。中空纤维的壁通过部分通过的（半透性的）结构作为膜使用。中空纤维在其端部嵌入填料中。在透析过滤器中空纤维可以组合成具有几个平方米的过滤表面的模块。在通过切向流体过滤（也称作横流过滤或Cross-Flow过滤）进行透析时，血液/血浆经由第一液体循环输送到中空纤维，其沿长度流过中空纤维。经由第二液体循环通常以逆流原理输送透析液、但可能的情况下也会与血液流平行。壳体包括4个接头，即每个液体流两个、一个用于输入一个用于输出。在中空纤维膜的内部是血液流，而在外部是透析液。

另一种清洗机制是对流。在半透膜上形成压力梯度，这样待清洗的液体在半透膜被挤压。由此当前浓度的物质被清洗。这种清洗过程因此不依赖于清洗溶液中物质的浓度，在此起决定作用的只有待清洗液体的浓度和膜属性，例如过滤系数、渗透性等。在治疗开始以及治疗过程中认识过滤器属性是有意义的。

过滤的一个特殊的领域是慢性或急性肾功能衰竭的体外血液治疗。在这里，患者的血液是待净化的液体而透析液是清洗液。在这种特定的TFF的情况下，重要的是在治疗中（慢性情况下通常每周3次）尽可能有效地取代肾的净化血液功能。为了确保这一点，Kt/V值作为衡量治疗质量的标准已获得认可。Kt/V是用于确定透析效力的参数并且是用于评价透析效率的一个关键要素。K代表清除率，通过透析前后血液中的尿素含量确定。t值显示了有效的透析时间（分钟），而V值是尿素分布容积。这是身体的含水量，其约为身体质量的60％。治疗的目标是实现Kt/V≥1.2。在正常的过程中获得的数值通常符合此标准。然而，在治疗中可能发生相反的情况，其对治疗过程和治疗结果产生负面影响。因此重要的是，在治疗过程中监视和控制影响参数，以便能够快速且首先是有针对性地对异常情况做出反应，并且在透析过程中相应地调整系统参数。

在现代的透析器中，通过利用超滤原理的对流来实现清洗。这里，不仅是从血液中清除了待清除物质或尿中的代谢物。由于在超滤泵（UF泵）上施加的压力梯度（跨膜压力），在过滤膜处对流地将血浆经由膜从血液中抽走。为了这个目的，在透析液侧从一个封闭的系统中取出定量的透析液。由此在封闭的系统产生负压，这确保了相同量的血液通过半透膜进入透析液侧。

血浆量的损失必须通过输入置换溶液来补偿。置换溶液通常是电解质溶液。超滤速率（UF速率）表示每单位时间这样抽出的血液血浆的体积同样也是需要反馈回血液的置换溶液的体积。置换液的混合要么在透析器前进行（前稀释）要么在透析器后进行（后稀释）。在血液透析过滤（HDF）的后稀释时，置换溶液的上限通常是25％至30％的血液流量。在预稀释模式下，这种限制是没有的。

因此，置换持续地补偿经由液体抽取由超滤抽出的液体并且因此避免了容积损失。因此通过单位时间规定的容积来定义置换速率。

使用过的透析溶液分别通过相同体积的新鲜透析液替换。这可以在所谓的平衡室内进行。现代的系统在几个小时的透析治疗中达到最大为0.07%的偏差。为了避免将使用过的和新鲜的透析溶液相混合，两个室通过橡胶膜相互分隔。

过滤膜与血液的交互作用是一个重要的过程。通过这种相互作用，过滤器在跨膜方向和血液流量方向上的流体属性都变劣。这些变化例如通过血小板在膜上的堆积导致凝块形成、血液成分化学结合到膜上或者直接机械地（由流体引起地）将血液成分压到甚至压入膜中。