專利名稱：用于檢查供體外血液處理設(shè)備使用的過濾器的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢查供體外血液處理設(shè)備使用的過濾器一特別是用于過濾供體外血液處理設(shè)備使用的透析液的過濾器一的裝置和方法。
背景技術(shù)：
各種用于體外血液處理的方法是已知的。在血液透析(HD)中，患者的血液在包括透析儀的體外血液回路中得到清潔。透析儀包括由半透膜隔開的血液室和透析液室。盡管在血液透析(HD)時，透析液穿過透析液室流動，其中由于透析液和血液之間的擴散，特定的物質(zhì)被輸送通過所述膜，但是，在血液過濾(HF)的情況下，透析液不穿過透析儀的透析液室流動。在血液過濾(HF)的情況下，由于對流，特定的物質(zhì)通過過濾器的膜被有效地除去。血液透析過濾(HDF)是兩種方法的結(jié)合。用無菌置換液(替換液)來替代一部分通過透析儀或過濾器的膜從患者體內(nèi)抽出的流體通常是已知的，所述置換液被供入透析儀上游或下游的體外血液回路中。用于體外血液處理的設(shè)備是已知的，其中，透析液由淡水和濃縮物在線制備，替換液由透析液在線制備。所述替換液在透析儀的血液室的上游或下游通過替換液管線從血液處理設(shè)備的透析液系統(tǒng)供入體外血液回路。為了避免透析液可能被有毒物質(zhì)(熱原)污染，所述透析液在供入血液回路之前經(jīng)過過濾。為此，已知的血液處理設(shè)備包括專門的熱原過濾器，其有效地保留了細菌和內(nèi)毒素的分解產(chǎn)物，以保持無熱原的透析液(滲析液)。已知的血液處理設(shè)備通常包括串聯(lián)的一個或多個熱原過濾器，熱原過濾器被設(shè)置在流體系統(tǒng)中。熱原過濾器具有與透析儀相似的結(jié)構(gòu)。包括一中空纖維束的熱原過濾器是已知的。這種熱原過濾器被稱為毛細管過濾器。中空纖維束被設(shè)置在圓筒形殼體中，使得各纖維的開口自由地布置在纖維束的端面處。中空纖維中的毛細管構(gòu)成所述過濾器的第一側(cè)，中空纖維之間的中間空間構(gòu)成了第二側(cè)。由于橫向于纖維方向的壓差，以擴散的方式產(chǎn)生過濾。使用壓縮空氣來為熱原過濾器做初始壓力測試是可能的。這里，用一閥門將過濾器下游關(guān)閉，在上游施加空氣超壓力，并監(jiān)測壓力。如果壓力在一段時間內(nèi)保持不變，就可以認為過濾器是完好的。如果壓力下降，由此可以推斷出在纖維中存在漏點，壓縮空氣可通過漏點選出。已知的熱原過濾器在使用一段時間后必須更換。在實際中，它的缺點是，必須嚴格地預(yù)設(shè)熱原過濾器的更換間隔，而不管所述過濾器的實際狀態(tài)如何。因此，在實際中，過濾器在原則上可能被過早或過晚地更換。US 2008/0203023 Al描述了一種包括熱原過濾器的血液處理設(shè)備，熱原過濾器包括一集成的電導率傳感器，以監(jiān)測流過過濾器的透析液的質(zhì)量。然而，僅此并不足以提供關(guān)于過濾器的狀態(tài)的信息。WO 2008/089913 A2描述了一種血液處理設(shè)備,它包括一用于確定熱原過濾器的鈣化的裝置。該裝置包括被設(shè)置在過濾器上游和下游的傳感器。這些傳感器測量連續(xù)穿過過濾器的半透膜流動的透析液的電導率。DE 198 32 451 Cl描述了一種用于檢查體外血液處理設(shè)備中用過的過濾器的正確進行的更換的裝置。對正確進行的過濾器更換的檢查是通過保壓測試實現(xiàn)的，其中根據(jù)過濾膜對氣體的滲透性的情況，可以推斷出用過的過濾器已經(jīng)被新過濾器替換了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的根本問題是提供一種用于檢查供體外血液處理設(shè)備使用的過濾器—— 特別是用于過濾透析液的過濾器——的裝置，通過該裝置能夠可靠地確定過濾器的正常工作狀態(tài)。本發(fā)明的另一問題是提供一種具有這種裝置的體外血液處理設(shè)備，并闡明一種用于檢查過濾器的方法。根據(jù)本發(fā)明，這些問題的解決方案是通過權(quán)利要求1、10和12的特征實現(xiàn)的。本發(fā)明的有利的實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的用于檢查過濾器的裝置和方法基于在電解液——特別是滲析液(高純水)或透析液——的液流在穿過過濾器的半透膜的橫向流動和沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間轉(zhuǎn)變前后對流動勢的測量。然而，可選擇地，測量電解液在沿著過濾器的半透膜的縱向流動和穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間轉(zhuǎn)變前后的流動勢也是可以的。原則上，在從橫向流動向縱向流動的轉(zhuǎn)變過程中以及在從縱向流動向橫向流動的轉(zhuǎn)變過程中測量電導率也是可以的。通過電導率測量得到流動勢實現(xiàn)了對過濾器——特別是熱原過濾器——的完整性的無創(chuàng)檢查。由于過濾器正被使用，其內(nèi)毒素留存速率由于過濾器孔隙的滲透性的改變而發(fā)生變化。這導致流動勢大小的變化。流動勢的大小還取決于電解液濃度、電解液種類、 流率/流速、過濾器孔隙的表面極性和幾何形狀。電解液的流向轉(zhuǎn)變后，過濾器后面縱向和橫向上的電導率發(fā)生變化，從基值變向更高的值或更低的值，所述電導率在特定的時間間隔后又返回基值?；陔娊庖旱牧飨蜣D(zhuǎn)變后電導率的變化，確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。為了完成測量過程，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括用于使流向從橫向流動到縱向流動和從縱向流動到橫向流動轉(zhuǎn)變的機構(gòu)。此類機構(gòu)可以包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的流體管線和關(guān)斷元件，電解液藉此被沿著所述膜或穿過所述膜輸送。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置包括計算評估單元，以監(jiān)測電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率的變化，所述單元設(shè)計成，基于電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率的變化，確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。用于測量電導率的機構(gòu)可以包括一在過濾器下游設(shè)置在第一側(cè)上的電導率傳感器，或可以包括一在過濾器下游設(shè)置在過濾器的第二側(cè)上的電導率傳感器。這里，過濾器的第一側(cè)包括流體供給裝置所連接的中空纖維的內(nèi)部；第二側(cè)包括透析儀殼體和中空纖維之間的區(qū)域，通過中空纖維的孔隙過濾后的流體收集在該區(qū)域中。然而，提供兩個傳感器也是可以的，其中一個設(shè)置在第一側(cè)，另一個設(shè)置在第二側(cè)。代替用于獲得第一側(cè)和第二側(cè)兩側(cè)上的電導率的兩個傳感器，如果用于兩測量的電解液都通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的一種包括流體管線和關(guān)斷元件的布置結(jié)構(gòu)供入單獨一個電導率傳感器，那么，只提供單獨一個電導率傳感器也是可以的。
本發(fā)明的一優(yōu)選實施方式規(guī)定，在流向從橫向流動向縱向流動轉(zhuǎn)變后，確定過濾器后面縱向上的電解液的電導率從基值到最大值的增量，即，檢測所要檢測的電導率的躍變量。電導率的躍變量取決于電解液的基本電導率和膜的極化作用。將電導率的增量與預(yù)選的閾值進行比較，如果增量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。另一實施方式規(guī)定，在從縱向流動向橫向流動轉(zhuǎn)變后，監(jiān)測過濾器后面橫向上的電解液的電導率的變化。在這種情況下，可以檢測到電導率從基值向最小值下降一定量。電導率的下降量取決于電解液的基本電導率和膜的極化作用。將電導率的下降量與預(yù)選的閾值進行比較，如果下降量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。原則上，將所述兩種可替換的實施方式相結(jié)合也是可以的，通過使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法來從統(tǒng)計學上評估所確定的測量值。 另一實施方式規(guī)定，確定電導率變化對時間的積分，來代替確定電導率從基值的變化量。已經(jīng)表明，由于荷電保持的原因，從橫向流動向縱向流動轉(zhuǎn)變時對電導率躍變的積分等于從縱向流動向橫向流動轉(zhuǎn)變時對電導率的下降的積分?？梢钥闯?，如果隨著使用時間的增加過濾器的半透膜的孔隙被阻塞，那么電導率變化量或其對時間的積分將減小。由此可以為過濾器的最大允許使用壽命規(guī)定一特定的閾值。如果電導率的變化量或其對時間的積分小于預(yù)選的閾值，則必須更換過濾器。預(yù)選的閾值可以存儲在計算評估單元的存儲器中。該閾值可以使用比較測量來從經(jīng)驗上確定。在使用新過濾器時確定閾值是可能的，然后將該閾值作為對于新過濾器測量到的電導率增量的特定百分比。通過根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置，不但可以確定什么時候必須更換過濾器，而且還可以確定在體外血液處理設(shè)備中是否存在虛設(shè)的過濾器，所述虛設(shè)的過濾器只用于將流體管線短路，而不具有過濾效果。當不能檢測到電導率變化時，將推斷存在虛設(shè)的過濾器。此外，使用根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠檢查過濾器的半透膜的毛細管的完整性。當流向轉(zhuǎn)變后不能檢測到電導率的顯著躍變時，將推斷在半透膜中存在撕裂或缺陷。如果在體外血液處理設(shè)備中存在有多個用于過濾透析液的過濾器，則可以使用根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法檢查所有過濾器的正常工作狀態(tài)。將針對兩個過濾器產(chǎn)生的電導率的變化相互比較也是可以的，從而能夠提供一個過濾器的狀態(tài)相比于另一過濾器的狀態(tài)的信息。


下面參考附圖更詳細地說明本發(fā)明的多個實施例。在圖中圖I以非常簡化的示意圖示出了一種體外血液處理設(shè)備的主要部件，該設(shè)備具有一用于檢查供過濾透析液使用的過濾器的裝置；圖2示出了當流向在橫向流動與縱向流動之間、以及在縱向流動與橫向流動之間轉(zhuǎn)變后，過濾器下游的透析液的電導率變化；圖3示出了用于過濾透析液的毛細管過濾器的結(jié)構(gòu)；以及
圖4示出了電導率隨著熱原過濾器的脫脂周期數(shù)的變化。
具體實施例方式圖I示出了體外血液處理設(shè)備——特別是血液(透析)過濾設(shè)備——的主要部件的簡化示意圖，該設(shè)備包括一用于檢查血液處理設(shè)備中存在的、用于過濾透析液的過濾器的裝置。血液(透析)過濾設(shè)備包括透析儀I，該透析儀通過半透膜2分成血液流動通過其中的第一室3和透析液流動通過其中的第二室4。第一室3結(jié)合在體外血液回路5A中，而第二室4結(jié)合在血液(透析)過濾設(shè)備的流體系統(tǒng)5B中。體外血液回路5A包括通向血液室3的入口 3a的動脈血液管線6和離開透析儀I 的血液室的出口 3b的靜脈血液管線7。在當前的實施例中，一動脈滴注室8結(jié)合在動脈血液管線6中，一靜脈滴注室9結(jié)合在靜脈血液管線7中，以消除氣泡。通過設(shè)置在動脈血液管線6中的血泵10在體外回路中輸送血液。流體系統(tǒng)5B包括通向透析液室4的入口 4a的透析液供給管線11和離開透析儀 I的透析液室4的出口 4b的透析液排出管線12。新的透析液經(jīng)透析液供給管線11從透析液源(未示出)流入透析液室4，而用過的透析液經(jīng)透析液排出管線12被攜帶離開透析液室、去往排放裝置(未示出)。通過透析液泵(未示出)在流體系統(tǒng)5B中輸送透析液。在血液處理過程中，可以從流體系統(tǒng)5B中的透析液得到無菌置換液(替換液)，并將其供入體外血液回路5A。使用設(shè)置在流體系統(tǒng)5B中的兩個無菌過濾器13、14 (熱原過濾器)來得到無菌透析液。這兩個無菌過濾器都是毛細管過濾器，其半透膜由一中空纖維束構(gòu)成。圖3以非常簡化的示意圖示出了兩個無菌過濾器13、14(熱原過濾器)其中之一的結(jié)構(gòu)。中空纖維束A設(shè)置在圓筒形殼體B中，使得各纖維的開口自由地布置在殼體的端面處。過濾器的第一室(第一側(cè))的兩個連接部a和b位于殼體端面上的毛細管開口處， 而過濾器的第二室(第二側(cè))的兩個出口c和d位于殼體壁的上端和下端。當?shù)谝粋?cè)和第二側(cè)之間存在壓差時，通過中空纖維束A的孔隙C發(fā)生交換。在圖3中用箭頭標出了橫向穿過中空纖維束A的毛細管孔隙的流向和縱向沿著毛細管的流向。兩個無菌過濾器13、14以串聯(lián)方式結(jié)合在流體系統(tǒng)5B中。透析液供給管線11的第一管段Ila通向第一無菌過濾器13的第一室13A的第一入口 a。透析液供給管線11的第二管段Ilb離開第一無菌過濾器13的第二室13B的兩個出口 c和d，并通向第二無菌過濾器14的第一室14A的入口 a。透析液管線11的第三管段Ilc離開第二無菌過濾器14的第一室14A的第二入口 b,并通向透析儀I的透析液室4的入口 4a。無菌透析液從第二無菌過濾器14的第二室14B排出。替換液管線15離開第二無菌過濾器14的第二室14B的兩個出口 c和d，并通向體外血液回路5A。替換液管線15可以連接到動脈滴注室8或靜脈滴注室9中的任一個，以在透析儀I的上游或下游供給替換液。替換液通過替換液泵31進行輸送。流體系統(tǒng)5B設(shè)置成使得，無菌過濾器13和14都操作成使透析液穿過過濾器的半透膜流動，或者透析液沿著所述膜流動。穿過所述膜的流向被表示成橫向流動，沿著所述膜的流向被表示成縱向流動。
為了能夠使第一無菌過濾器以穿過性流動運行，清洗管線16離開無菌過濾器13 的第一室13A的第二入口 b，所述清洗管線通向透析液返回管線12。在清洗管線16中布置有電磁或氣動操作的關(guān)斷元件17。此外，在第二無菌過濾器14和透析儀I的透析液室4之間的透析液供給管線11中、以及在透析儀下游的透析液返回管線12中布置有關(guān)斷元件18 和19。對血液處理設(shè)備的控制通過中央控制單元20實現(xiàn)，該單元通過控制線與血液處理設(shè)備的各部件連接。圖3僅示出了用于替換液泵31以及關(guān)斷元件17、18和19的控制線 31，、17，、18，和 19，。體外血液處理設(shè)備包括用于檢查兩個無菌過濾器13、14的裝置。用于檢查這些無菌過濾器的裝置可以是血液處理設(shè)備的部件或是單獨的裝置。在當前的實施例中，該裝置是血液處理設(shè)備的部件。因此，該裝置可以利用已經(jīng)存在于血液處理設(shè)備中的部件。用于監(jiān)測無菌過濾器的裝置包括計算評估單元21，該計算評估單元通過數(shù)據(jù)線 22連接到中央控制單元20。然而，計算評估單元21也可以是控制單元20的部件。此外， 所述裝置包括多個電導率傳感器25、26、27和28，其中第一電導率傳感器25設(shè)置在關(guān)斷元件17上游的清洗管線16中，第二電導率傳感器26設(shè)置在透析液供給管線11的位于第一無菌過濾器13和第二無菌過濾器14之間的第二管段Ilb中，第三電導率傳感器27設(shè)置在透析液供給管線11的位于第二無菌過濾器14和透析儀I的透析液室4之間的第三管段Ilc 中，第三電導率傳感器28設(shè)置在替換液泵31上游的替換液管線15中。電導率傳感器25、 26、27和28通過數(shù)據(jù)線25’、26’、27’和28’連接到計算評估單元21。此外，所述裝置包括信號單元29，該信號單元通過數(shù)據(jù)線30連接到計算評估單元21。下面詳細描述用于監(jiān)測無菌過濾器的裝置的工作模式。轉(zhuǎn)變所要檢查的無菌過濾器中的流向，以檢查無菌過濾器?？梢詫⒘飨驈臋M向流動向縱向流動轉(zhuǎn)變，或從縱向流動向橫向流動轉(zhuǎn)變。在測試期間，流向優(yōu)選地周期性地轉(zhuǎn)變。為了檢查第一無菌過濾器13，流向發(fā)生的轉(zhuǎn)變?nèi)缦隆榱藱M向流動，控制單元20 關(guān)閉清洗管線16中的關(guān)斷元件17。用透析液供給管線11的第二管段Ilb中的電導率傳感器26測量第一無菌過濾器13下游的透析液的電導率。為了產(chǎn)生縱向流動，控制單元20 打開清洗管線16中的關(guān)斷元件17，用清洗管線16中的電導率傳感器25測量透析液的電導率。為了檢查第二無菌過濾器14，流向發(fā)生的轉(zhuǎn)變?nèi)缦?。控制單?0使替換液泵31 停止，以產(chǎn)生縱向流動，透析液供給管線11的第三管段IlC中的關(guān)斷元件18是打開的。這樣，透析液穿過第二無菌過濾器14的第一室14A流動，用設(shè)置在透析液供給管線11的第三管段Ilc中的電導率傳感器27測量無菌過濾器14下游的透析液(替換液)的電導率。為了產(chǎn)生橫向流動，控制單元20關(guān)閉關(guān)斷元件18，并使替換液泵31投入運行。用替換液管線 15中的電導率傳感器28測量透析液的電導率。圖2示出了分別用兩個電導率傳感器25、26和27、28測量的電導率值對時間t的函數(shù)，流向周期性地從橫向流動I轉(zhuǎn)變成縱向流動II。圖2僅用來說明電導率在穿過兩個過濾器13、14之一的流向周期性轉(zhuǎn)變時發(fā)生的變化。在實際中，取決于兩個過濾器的狀態(tài)， 產(chǎn)生不同的電導率值。
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可以看出，流向從縱向流動II轉(zhuǎn)變成橫向流動I后，電導率在一段特定的時間間隔T1內(nèi)從基值P下降到最小值P1、然后又增大到基值P。隨著橫向流動I轉(zhuǎn)變到縱向流動 II，電導率在預(yù)設(shè)的時間間隔T2內(nèi)從基值P增大到最大值P2、然后又下降到基值P。由此可以檢測到電導率的增大和電導率的減小，這可以追溯到電解液(透析液)中的載流子/電荷載體在短時間內(nèi)被釋放的事實。在基本電導率大約為7 μ S/cm典型滲析液的情況下，電導率的變化大約相當于1-5 μ S/cm。根據(jù)本發(fā)明的裝置能夠檢查所有包括極性面的過濾器。例如對于聚砜過濾器，情況便是如此。在電解液——在當前實施例中是透析液——穿過膜的孔隙(橫向流動)時， 負離子(Co離子)在聚砜過濾器的中空纖維的極性面上富集，并沿毛細管表面的方向吸引透析液的正離子。該過程不僅在毛細管的孔隙中發(fā)生，而且也在聚砜過濾器的整個表面發(fā)生。因此，孔隙的內(nèi)壁被透析液的正離子占據(jù)，這對正離子來說產(chǎn)生了反向場，該反向場隨后抵消了 Co離子的吸引作用，從而中和這些電場。因此產(chǎn)生了飽和，之后毛細管的表面不再吸附透析液的正離子。由于載流子的停止，過濾器下游的流體的電導率減小。由于所述飽和，電導率然后又增大到初始值(基值)。最終，在沒有載流子移動的情況下測量新的透析液的電導率。當電解液沿過濾器的膜流動時，清洗了毛細管的孔隙。結(jié)果，電解液——例如透析液——的正離子現(xiàn)在垂直于之前的方向移動穿過毛細管。結(jié)果，孔隙里的Co離子沿流向毛細管內(nèi)壁的流體方向移動，并將吸附的正離子從孔隙中帶出，返回到毛細管中。因此，透析液得到了 “載流子團”，這可以在過濾器下游縱向上作為短時的電導率增大而被檢測到。在該載流子團經(jīng)過電導率傳感器后，具有基本電導率的透析液又流過電導率傳感器。電導率的增大量或減小量決定性地取決于毛細管孔隙的大小和電解液的電導率。 孔隙的大小決定了，對于穿過性流動的流體，有多少載流子能夠被保留。如果孔隙很大，則對于穿過該大孔隙直徑的大的穿過性流動，所保留的載流子的數(shù)量是微不足道的。然而，實際上，所采用的無菌過濾器的毛細管孔隙的大小使得，電導率的增大或減小可以被足夠精確地測量到。已經(jīng)表明，過濾器中流向轉(zhuǎn)變后的電導率的躍變隨著過濾器使用時間的增長而減小。因此可以進行檢查以確定過濾器是否需要更換。在第一實施例中，用于檢查血液處理設(shè)備的兩個過濾器13、14其中之一或者兩者的裝置的計算評估單元21測量電導率的量，其中電導率在預(yù)設(shè)的時間間隔T1內(nèi)從基值P下降到最小值P:。計算評估單元21將該值與預(yù)選的閾值進行比較。如果電導率的下降量小于該閾值，計算評估單元21將推斷過濾器需要更換。然后計算評估單元發(fā)出信號，該信號被信號單元29接收。然后信號單元29發(fā)出更換過濾器的命令，該信號單元可以發(fā)出聽覺和/或視覺和/或觸覺警告。用于評估過濾器的使用時間的預(yù)選閾值可以通過對新過濾器的參考測量來進行檢驗。在本發(fā)明的一實施例中，在用新過濾器更換舊過濾器后，監(jiān)測裝置本身執(zhí)行參考測量來確定閾值，于是該閾值被作為是對新過濾器測量到的電導率增量的特定百分比。該參考值被存儲在計算評估單元21的存儲器中。在后續(xù)的處理中，將測得的電導率值與存儲的閾值進行比較。也可以在對用過的過濾器測量的基礎(chǔ)上從經(jīng)驗上確定閾值——假設(shè)用過的過濾器剛好達到其最大使用壽命。
本發(fā)明的另一實施方式不規(guī)定測量電導率在流向從縱向流動轉(zhuǎn)變到橫向流動后的負躍變，而規(guī)定對電導率在橫向流動轉(zhuǎn)變到縱向流動后從基值P到最大值P2的躍變量進行測量。在該實施例中，將電導率的增量與預(yù)選的閾值進行比較。然而，將兩測量相結(jié)合也是可以的，這可以在電導率下降前根據(jù)閾值進行確定。在一替換的實施方式中，計算評估單元21不計算電導率的增量或減量，而計算電導率躍變的積分。相對于基值，電導率躍變的積分對應(yīng)于在時間間隔T1和T2中曲線下方的面積。在該實施例中，計算評估單元21將電導率躍變的積分與預(yù)選的閾值進行比較，該閾值的確定與第一實施例中的相同，并被存儲在計算評估單元的存儲器中。如果計算評估單元21沒有檢測到電導率的躍變，將推斷過濾器可能存在缺陷。已經(jīng)表明，如果過濾器的毛細管中有裂縫，則穿過性流動太大，以致使得所保留的離子不對電導率產(chǎn)生影響。過濾器中可能的缺陷也由信號單元29發(fā)出信號。利用對電導率的測量，計算評估單元21還能夠檢查血液處理設(shè)備中使用的是用于過濾透析液的過濾器還是僅僅是虛設(shè)的過濾器，(該虛設(shè)的過濾器)只用于在透析液管線的連接部之間產(chǎn)生流體連接。如果計算評估單元21沒有檢測到電導率的躍變，信號單元 29將發(fā)出可能安裝了虛設(shè)的過濾器的信號。在本發(fā)明的另一實施例中，分別對第一和第二無菌過濾器13、14進行測量。然后評估單元將一個過濾器的電導率的躍變量或電導率的躍變的積分與另一過濾器的電導率的躍變量或其積分進行比較。如果兩個過濾器的電導率躍變的差值超過一預(yù)選的閾值，將推斷兩個過濾器其中之一存在不同程度的損耗或可能的缺陷。該測量結(jié)果也可以由信號單元發(fā)出信號。當檢查血液(透析)過濾設(shè)備的過濾器時，作為電解液，推薦使用在任何情況下都穿過流體系統(tǒng)流動的滲析液。在透析處理前進行測量是有利的。然而，原則上，如果在測量期間，體外血液回路通過動脈或靜脈夾與血管血液回路隔開，則在透析過程中測量也是可以的。可以在實際的透析處理前在機器中的清洗過程中進行測量。與患者無關(guān)，在透析處理前測量具有可以改變透析液(清洗液)的基本電導率的優(yōu)點。已經(jīng)表明，典型的基本電導率對于不同的過濾器是有利的，因為它們導致電導率有特別大的躍變。在透析期間，當血管血液回路與體外血液回路分離時，基本電導率也可以在確定的范圍之內(nèi)改變。然而，對于患者可能存在健康危咅的溶液隨后必須首先被再從流體系統(tǒng)中排出，流體系統(tǒng)必須被再次清洗，并將流體廢棄。已經(jīng)表明，當用次氯酸根為透析機消毒和脫脂時，熱原過濾器表面的電化學特性發(fā)生變化，使得電導率的變化效應(yīng)加強了。圖4示出了利用次氯酸根為機器消毒的清洗對PVP-聚硫烷膜的電極特性產(chǎn)生的影響。次氯酸根將聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)從所述膜中洗掉。因此所述膜變?yōu)闃O性面，結(jié)果加強了電導率的變化效應(yīng)。然而，實際上，用次氯酸根清洗機器很少發(fā)生，通常每年1-2 次。在選擇閾值時可以適當考慮用次氯酸根對機器消毒導致的電導率的變化。另一方面，用溫度受控的消毒劑例如檸檬酸鹽溶液為血液處理設(shè)備消毒對電導率的變化大小沒有任何影響。
權(quán)利要求
1.一種用于檢查過濾器的裝置，所述過濾器包括將過濾器的第一側(cè)和第二側(cè)隔開的半透膜，其特征在于，所述裝置包括用于使流向在電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間發(fā)生轉(zhuǎn)變、或在電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間發(fā)生轉(zhuǎn)變的機構(gòu)(25-28)，用于測量過濾器下游橫向流動的電解液的電導率和/或過濾器下游縱向流動的電解液的電導率的機構(gòu)(20 ; 16、17、18、19)，以及用于監(jiān)測電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率從基值的變化的計算評估單元(21)，所述單元被設(shè)計成使得，基于電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率的變化來確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計算評估單元(21)設(shè)計成，當電解液的流向在穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率從基值的變化量，并將該變化量與預(yù)選的閾值比較，如果該變化量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述計算評估單元(21)設(shè)計成，當電解液的流向在沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率從基值的變化量，并將該變化量與預(yù)選的閾值比較，如果該變化量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計算評估單元(21)設(shè)計成，當電解液的流向在穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率的變化的積分，并將該積分與預(yù)選的閾值比較，如果該量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的裝置，其特征在于，所述計算評估單元(21)設(shè)計成，當電解液的流向在沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率的變化的積分，并將該積分與預(yù)選的閾值比較，如果該量小于預(yù)選的閾值，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述計算評估單元(21)設(shè)計成，如果沒有測量到電導率從基值的變化，將確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項所述的裝置，其特征在于，所述電解液是透析液或滲析液。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述過濾器是包括中空纖維束(A)的毛細管過濾器。
9 .根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述過濾器是用于過濾供體外血液處理設(shè)備使用的透析液的過濾器(13、14)。
10.一種用于體外血液處理的設(shè)備，包括一體外血液回路(5A)和一透析流體系統(tǒng)(5B)，所述體外血液回路包括透析儀(I)的第一室(3)，所述透析儀(I)被半透膜(2)分成第一室(3)和第二室(4)，所述透析流體系統(tǒng)包括透析儀的第二室(4)，其中，一替換液管線(15)從所述透析流體系統(tǒng)(5B)通向所述血液回路(5A)，在所述流體系統(tǒng)(5A)中設(shè)置有至少一個用于過濾透析液的過濾器(13、14)， 以及根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的裝置，該裝置用于檢查所述至少一個用于過濾透析液的過濾器(13、14)，所述過濾器設(shè)置在所述流體系統(tǒng)(5A)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括一信號單元(22)，該信號單元與所述計算評估單元(21)協(xié)作，并在所述計算評估單元確定了過濾器的非正常工作狀態(tài)時發(fā)出信號。
12.一種用于檢查過濾器的方法，所述過濾器包括將該過濾器的第一側(cè)和第二側(cè)相互分開的半透膜，該方法包括下述步驟使流向在電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間發(fā)生轉(zhuǎn)變，或在電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間發(fā)生轉(zhuǎn)變，測量過濾器下游橫向流動的電解液的電導率和/或過濾器下游縱向流動的電解液的電導率，監(jiān)測電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率從基值的變化，以及基于電解液的流向轉(zhuǎn)變后電導率的變化，推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，當電解液的流向在穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率從基值的變化量，并將該變化量與預(yù)選的閾值比較，如果該變化量小于預(yù)選的閾值，將推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，當流向在電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率從基值的變化量，并將該變化量與預(yù)選的閾值比較，如果變化量小于預(yù)選的閾值，將推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，當流向在電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動和電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率的變化的積分，并將該積分與預(yù)選的閾值比較，如果該量小于預(yù)選的閾值，將推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，當流向在電解液沿著過濾器的半透膜的縱向流動和電解液穿過過濾器的半透膜的橫向流動之間轉(zhuǎn)變后，確定電導率的變化的積分，并將該積分與預(yù)選的閾值比較，如果該量小于預(yù)選的閾值，將推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項所述的方法，其特征在于，如果沒有測量到電導率從基值的變化，將推斷存在過濾器的非正常工作狀態(tài)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中任一項所述的方法，其特征在于，所述電解液是透析液或滲析液。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至18中任一項所述的方法，其特征在于，所述過濾器是包括中空纖維束的毛細管過濾器。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至19中任一項所述的方法，其特征在于，所述過濾器是用于過濾供體外血液處理設(shè)備使用的透析液的熱原過濾器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于檢測供體外血液處理設(shè)備使用的過濾器、特別是用于過濾供體外血液處理設(shè)備使用的透析液的過濾器(13、14)的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明，對于過濾器的檢測是基于在電解液(特別是滲析液或透析液)的液流在穿過過濾器的半透膜的橫向流動和沿著過濾器的半透膜的縱向流動之間(或者相反地)轉(zhuǎn)變前后對流動勢的測量。改變電解液的流向?qū)е码妼蕪幕礟向更高值P2或更低值P1轉(zhuǎn)變，其中，電導率在一定時間間隔T1、T2后重新調(diào)整到基值P?；诟淖冸娊庖旱牧飨蚝箅妼实母淖?，確定過濾器的非正常工作狀態(tài)。
文檔編號B01D65/10GK102596372SQ201080045582
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者C·博克萊特, P·克佩爾施密特 申請人:弗雷澤紐斯醫(yī)療保健德國有限公司