[发明专利]用于测量和消除血液治疗装置中的系统变化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于识别血液治疗装置中的系统变化的方法和一种血液治疗装置。

背景技术

本发明在此涉及过滤领域，更准确地说切向流过滤（TFF）。在此待净化的液体通过半透膜与净化液分开。通常，净化液具有的物质的浓度低于从待净化液体中去除的物质的浓度。由此引起扩散。为了能够最佳地将扩散用作净化力，切向流滤器通常按逆流原理运行。

透析滤器主要包括空心纤维、即柱形纤维，其纵向延伸穿过壳体。空心纤维壁在此由于半透性（semipermeable）结构而用作膜。空心纤维在其端部嵌入浇注材料中。在透析滤器中，空心纤维可组成具有数平方米过滤面的模块。在通过切向流过滤（又称为横向流过滤或交叉流过滤（cross-flow filtration）进行的透析中，通过第一液体循环向空心纤维输送血液/血浆，血液/血浆纵向流经空心纤维。通过第二液体循环（通常按逆流原理、但必要时也可平行于血流）输送透析液。壳体因此具有四个接头，即为每个液体流具有两个、即分别为一个用于输入和一个用于输出。在空心纤维膜的内侧为血流，而在外侧为透析液。

另一净化机制是对流。在此，通过半透膜产生压力梯度，由此待净化液体受压穿过半透膜。由此，物质按其当前浓度被随之冲洗。该净化过程因此不依赖于净化液中物质的浓度，在此决定性的仅是待净化液体中的浓度和膜特性、如筛分系数、渗透性等。因此，感兴趣的是了解治疗开始和治疗期间的滤器性能。

过滤的一个特殊领域是慢性或急性肾功能衰竭的体外血液治疗。在此，待净化的液体是患者血液并且净化液是透析液。在TFF的这种特殊情况下决定性的是，在治疗中（在慢性情况下通常是每周三次）尽可能有效地取代肾的血液净化功能。为了确保这一点，Kt/V值已被确立为衡量治疗质量的标准。Kt/V是用于确定透析效率的参数并且构成用于判断透析效率的一个关键要素。K是通过透析前后在血液中尿素含量确定的清除率。t值表示有效透析时间（单位为分钟）并且V值表示尿素分布容积。这是指血液可循环其中（身体含水量）的身体质量（重量）的60％。治疗目的在于使Kt/V≥1.2。在正常的治疗过程中获得的值通常满足该标准。然而，在治疗中会出现对立因素，其不利地影响治疗过程和治疗结果。因此重要的是，在治疗期间监测和控制影响参数，以便快速并且首先有针对性地对这种对立因素做出反应并在透析过程中相应调整系统参数。

一个决定性的过程在于滤膜与血液的相互作用。通过该相互作用，滤器的流动特性不仅在跨膜方向而且在血流方向上恶化。这些变化例如通过血小板沉积到膜上、凝块形成、血液成分化合到膜上或血液成分简单地机械（由流动引起）挤压到膜上和甚至膜中引起。

跨膜方向或跨膜（transmembranoes）在此指的是血液穿过透析器或者透析滤器的膜的流动。

在凝块形成时产生通过纤维丝稳定的由血红蛋白（红细胞）构成的胶状聚集体。不同于术语“血栓”，凝块是指血管或淋巴管外（血管外）的血块，而非血管或淋巴管内（血管内）的血块。

系统特性的这些和其它变化对于治疗过程和治疗质量有不同影响。特别是由此血液透析过滤的治疗会受妨碍，因为在此基于中分子物质的对流物质转运。由于跨膜流动特性或渗透性的恶化，对中分子范围内的尿毒症物质的筛分系数也恶化，这导致在等量的对流过滤液体中，从血液循环中清除的尿毒症物质较少。另一影响是，不仅血流方向而且跨膜方向上的有效通过截面减少，由此有效滤器表面减少，这会导致扩散净化恶化。在新的滤器中，通常存在缓冲潜力，其大于最大生理过滤。由此可在一定程度上阻止有效通过截面的减少。但当该潜力被用尽后，仍出现上述影响。

通常，用盐水进行冲洗以便“清洁”透析器被视为针对这种变化的适当的对应措施或反应，添加肝素，以防止进一步的凝块形成，或降低超滤率（UF），从而减小血浓度。膜的渗透性通过测量这样的液体体积来确定，该液体体积在给定压差的情况下并在37°C的温度下通过固定的膜表面穿过膜并且该液体体积在面积单位、时间单位和压力单位方面被归一化以便可进行普遍比较。作为用于确定超滤率的液体使用水。