用于透析的液體的超聲波排氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的主題是用于對(duì)在透析中所用的液體進(jìn)行超聲波排氣的設(shè)備及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在透析中，腎臟受損的病人的血液通過(guò)透析膜片與交換液體接觸。這種透析液體容納血液中不能再由病人本身排出并且摒棄的有毒的代謝物，從而通過(guò)透析來(lái)調(diào)節(jié)被處理的血液的凈化作用。
[0003]在血液透析中在體外血液循環(huán)中的人工膜片處進(jìn)行物質(zhì)交換，相反，在腹膜透析中使用病人腹腔的腹膜作為交換膜片。
[0004]此外，透析療法中的處理液體以及體外血液處理的其它療法中的處理液體也直接注入有待處理的血液中。
[0005]在此，從醫(yī)學(xué)角度看這是不允許的并且在病人生命危險(xiǎn)的情況下絕對(duì)要避免，在這個(gè)用處理液體的注入步驟中也注入可能形成的氣體夾附物(Gaseinschluesse)。
[0006]在處理液體通過(guò)膜片與血液分開地處于物質(zhì)交換接觸中的透析處理中，處理液體中的氣體夾附物也會(huì)引起對(duì)于病人來(lái)說(shuō)醫(yī)學(xué)上危險(xiǎn)的情況。
[0007]透析機(jī)器的特征在于測(cè)量-控制以及警報(bào)裝置、調(diào)整回路的復(fù)雜的系統(tǒng)，借助于該透析機(jī)器進(jìn)行體外的血液透析或者腹膜透析。處理液體中可能的氣體夾附物連續(xù)地通過(guò)相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)并且通過(guò)警報(bào)信號(hào)顯示。否則，這種透析機(jī)器的壓力測(cè)量裝置或平衡裝置產(chǎn)生有錯(cuò)誤的輸出，從而干擾病人的治療或者不能實(shí)施該治療。
[0008]在透析液體通過(guò)輸送栗裝置暴露在負(fù)壓之下的區(qū)段中，可以在處理液體的氣體加載太高時(shí)觀察到包圍的氣泡形式的自發(fā)的氣體分離。這種情況在體外的血液循環(huán)的透析液體分支中出現(xiàn)，尤其在節(jié)流位置下游出現(xiàn)。這種節(jié)流位置例如是變窄處，在該變窄處后面出現(xiàn)顯著的壓降，尤其當(dāng)輸送栗同樣位于節(jié)流位置下游時(shí)。
[0009]在體外的血液處理的透析方法中，透析過(guò)濾器已經(jīng)是一個(gè)這種節(jié)流位置。也就是說(shuō)，在處理液體與有待處理的血液接觸時(shí)，整體上總是存在這樣的必要性，從而謹(jǐn)慎地對(duì)處理液體進(jìn)行排氣。
[0010]此外，在溫度增加時(shí)處理液體的通過(guò)熱力學(xué)的氣體-溶液平衡引起的排氣是出現(xiàn)氣泡的源頭。在溫度增加時(shí)降低了水溶液中氣體的溶解能力。在室溫下形成的并且隨后加熱得到病人的生理溫度上的處理液體必然傾向于氣態(tài)地分離溶解的氣體。
[0011]然而此外，也可以通過(guò)微氣泡進(jìn)行氣體加載，微氣泡僅僅緩慢地從處理液體中分開。當(dāng)處理液體由糖漿狀的、糊狀的或者干燥的濃縮物通過(guò)用水稀釋以及攪動(dòng)形成時(shí)，尤其會(huì)出現(xiàn)這種加載。濃縮物本身已經(jīng)會(huì)具有微小的氣泡，該氣泡在用水稀釋時(shí)容納到處理液體中。
[0012]因此，對(duì)于透析機(jī)器來(lái)說(shuō)始終存在對(duì)處理液體進(jìn)行排氣的必要性。現(xiàn)有技術(shù)中描述了透析機(jī)器中對(duì)處理液體的排氣。
[0013]描述了一種用于通過(guò)加熱應(yīng)用使液體排氣的設(shè)備。有待排氣的液體在此加熱直到接近沸點(diǎn)并且在用作熱交換器的空心纖維膜片模塊處再次冷卻。
[0014]描述了一種用于可攜帶的透析設(shè)備的排氣設(shè)備。在腔室中通過(guò)超聲波應(yīng)用使得液體和氣泡分離。分開的氣體夾附物能夠通過(guò)腔室壁的槽導(dǎo)出。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)中同樣公開了通過(guò)使用負(fù)壓進(jìn)行排氣。在此，在排氣單元的腔室中使有待排氣的液體暴露在負(fù)壓之下。液體通過(guò)栗導(dǎo)出并且在第二腔室中與分離的氣泡分開。液體必須通過(guò)栗機(jī)構(gòu)從排氣單元中導(dǎo)出。在通過(guò)栗機(jī)構(gòu)時(shí)，一部分分開的氣體再次溶解在液體中。根據(jù)該原理，從不能如真空應(yīng)用允許的那樣完整地進(jìn)行排氣。
[0016]氣體回溶到透析機(jī)器的排氣單元中的液體中的原理是一個(gè)普遍的問(wèn)題，其使得排氣變得無(wú)效。該缺點(diǎn)在排氣單元的儀器結(jié)構(gòu)中部分地消除。排氣單元必須相應(yīng)構(gòu)造得更大，由此有待容忍的回溶現(xiàn)象能夠通過(guò)設(shè)備的更大的排氣功率補(bǔ)償。由此，效率提升不僅實(shí)現(xiàn)了排氣單元運(yùn)行中的能量節(jié)省。然后也可以將整個(gè)排氣單元構(gòu)造得更小并且儀器成本更便宜。
[0017]透析機(jī)器目前的發(fā)展越來(lái)越多地沿著由一次性物品構(gòu)造體外血液循環(huán)組件的方向進(jìn)行。期望通過(guò)這種發(fā)展來(lái)為診所人員進(jìn)行更快的處理，尤其其中減少了透析機(jī)器上的裝備和拆卸時(shí)間。
[0018]因此，發(fā)展在于所述一次性物品是高集成的系統(tǒng)，其包含越來(lái)越多的功能性。在最有利的情況下，根據(jù)努力如此構(gòu)造所述一次性物品，使得其已經(jīng)包含用于透析的所有必須的功能性。
[0019]如此能夠在很大程度上放棄處理設(shè)備的消毒以及沖洗過(guò)程。由此能夠成本更低地并且更普遍地使用所述處理裝置。
[0020]當(dāng)然要給一次性物品的結(jié)構(gòu)技術(shù)上的方案設(shè)置限制。一次性物品的構(gòu)造尺寸、重量以及材料在可操作性、價(jià)格以及廢物處理方面受到限制。
[0021]由此，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)存在以下需求，即提供用于液體的排氣單元，該液體在腎透析或者在體外血液處理中是重要的，該排氣單元包含僅僅很小的儀器結(jié)構(gòu)并且由此在運(yùn)行以及制造中是成本低廉的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]因此，本發(fā)明的任務(wù)是尋找一種排氣設(shè)備，該排氣設(shè)備可以放棄真空應(yīng)用和加熱應(yīng)用的常見的排氣組件并且能夠采用一次性物品。
[0023]另一任務(wù)在于，盡可能有效地設(shè)計(jì)排氣技術(shù)，使得雖然相應(yīng)地小型化，但還是可以實(shí)現(xiàn)良好的排氣效率。
[0024]所述任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1、10、11和12得到解決。從屬權(quán)利要求的特征反映了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0025]因此，用于對(duì)處理液體進(jìn)行排氣的也可以稱作排氣單元的設(shè)備包括容納透析所用的有待排氣的處理液體的容器。其中布置了超聲波-超聲震蕩單元，設(shè)置該超聲波-超聲震蕩單元用于將超聲波能量傳遞到液體上。在這方面由震蕩器和共振器構(gòu)成的組合應(yīng)該理解為超聲震蕩單元。震蕩器產(chǎn)生或者傳遞振動(dòng)，該振動(dòng)作為超聲波信號(hào)導(dǎo)入有待排氣的液體中。共振器如此耦合到震蕩器上，使得其將震蕩器的振動(dòng)傳遞到液體上。
[0026]在此，共振器由液體在周圍沖刷，或者浸入位于容器中的液體中。通過(guò)激活共振器引起處理液體排氣。在此，共振器的突出之處還在于，其包含內(nèi)部的空心通道，通過(guò)該空心通道能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)超聲波分離的液體/氣體混合物從容器中導(dǎo)出。
[0027]通過(guò)這種布置情況，所產(chǎn)生的超聲波通過(guò)共振器直接導(dǎo)入液體中。所述排氣功率在共振器附近最大。經(jīng)由共振器所包括的空心通道能夠從液體中導(dǎo)出排氣的混合物并且直接從排氣單元中導(dǎo)出分開的氣體，從而能夠避免氣體回復(fù)混合。最后通過(guò)同時(shí)產(chǎn)生的排氣以及抽氣實(shí)現(xiàn)效率/效益最佳值，其允許將部件尺寸保持得很小。較小的部件尺寸實(shí)現(xiàn)了所述排氣單元采用透析處理或者體外的血液處理所用的一次性物品，也稱作一次性用品。
[0028]所述容器可以是透析機(jī)器中或者用于透析處理的一次性物品上為了容納液體而準(zhǔn)備的腔室。如果在實(shí)施方式中連續(xù)地在流過(guò)的流體處進(jìn)行排氣，那么所述腔室可以包括Iml到500ml的容積。也可以備選地為排氣單元設(shè)置5ml到350ml或者5ml到250ml的容積。
[0029]在排氣單元是一次性物品的一部分例如用于體外血液處理或者腎透析的集成的盒式模塊的情況下，為排氣單元設(shè)置相應(yīng)較小的容積。在這種情況下可以考慮Iml到50ml的腔室。
[0030]腔室的尺寸也根據(jù)流動(dòng)原理進(jìn)行設(shè)置，有待排氣的液體以該尺寸通過(guò)一次性物品進(jìn)行引導(dǎo)。在不連續(xù)的流動(dòng)中為腔室設(shè)置相應(yīng)較大的容積，相反，在連續(xù)的流動(dòng)原理中使用較小的腔室容積。
[0031]此外，超聲波震蕩器的功率有著決定性的意義，以該流動(dòng)