专利名称：用于调节至少一个过滤值的设备、血液透析机及其方法和使用的制作方法透析的其中一个主要目的是从病人的血液中去除水。由于病人通常如果可以的话仅能够少量地排水或排尿，在处理(超过滤)期间可以从病人移除高达3升水。仅可以经由血液接近这些水。如果血液中不存在水，血液的密度和粘度增加。血液变得“较稠”。这种相互关系能够解释如下 血液主要包括血浆和血细胞。血浆又由水以及溶解于其中的例如电解质、蛋白质和代谢物的物质组成。红血细胞和白血细胞以及血小板是相对于血细胞来说的，红血细胞在数量上占有相当大的优势。血细胞比容(HCT)是总的血液容量中细胞组分的部分。由于红血细胞的共性，为了简化通常使用血液容量中红血细胞的部分。从基准时间(Hctatl))时的血细胞比容和(Hct(t))时的当前血细胞比容计算相对血容量(RBV)，该相对血容量用于调节透析机中的超过滤RBV = Hct{to) Hct{t)血浆的密度( I. 03g/cm3)与红血细胞的密度( I. 10g/cm3)的仅仅相差非常小。因此，仅仅I. 04-1. 07g/cm3的密度范围能够导致从15%至60%的非常宽的血细胞比容范围。与密度相比，在变化的血细胞比容的情况下，血液的粘度差别相当大，如下表所示血细胞比容WK (Hct): %__单位 eP_ _15__2J5_「―π35IM-- _40__3J6_
_45__3J4_
50~4.36—
60 6.1 ~血液密度的增加——如上文中所描述的——不是特别明显。旨在用以测量密度的这些差异的现有测量过程必须能够以相应的精度工作。由于测量装置在任何情况下都必须从外部穿过血管壁进行测量，所以所有以前的测量方法受到材料性能和测量装置联接器的极大影响。这种系统的成本随着测量路径的品质的增加(例如，精确的软管直径，一次性试管等)而增加。现有血容量测量装置能够使用超声波来测量HCT;在光学过程中，使用光源通过散射或反射确定测量“光干涉颗粒”。为了通过根据EP O 867 195 BI的平衡系统执行或监控超过滤，确保例如流入透析过滤器的透析液的量与再次流出透析过滤器的透析液的量相等。能够通过超过滤泵以可控的方式从透析过滤器中移除额外量的液体。该泵产生相应的横跨膜的压力，该横跨膜的压力使液体经由透析过滤器的纤维的孔在透析液侧从病人的血液中移除，在现有技术中这被称作超过滤。通过在过滤器的上游(所谓的预稀释)或下游(所谓的后稀释)添加稀释溶液能够增加透析处理的清除率，因为进一步增加了经由半渗透膜从血液侧到透析侧的对流传质。因此能够以可控制的方式从病人身体移除水。在这一方面，由治疗医师预先设定超过滤速率和超过滤目标的预先设定。然而，这些已知的平衡系统制造起来非常复杂并且
昂贵ο通常在血液透析机中设置成通过蠕动泵输送将要在身体外血液回路中进行处理 的病人的血液。然而，个别地，也描述了在透析中使用离心泵。US 6，439，854例如涉及用于透析器的便携式和/或可植入的离心泵。从现有技术还已知将离心泵用于测量流体粘度，尤其是血液的粘度。EP I 284 369 Al和EPl 284 370 Al涉及用以产生可调节的基本上恒定的体积流量的方法和泵设备。在这一方面，通过测量马达电流以简单的方式并且在线地确定要被输送的流体的粘度。为此，设定转子的固定检测速度并且确定在此检测速度下的马达电流以便确定粘度。然后能够参考先前执行的校准测量和/或计算，使用已知的应用的马达电流来确定流体的粘度。结合光致抗蚀剂或用于抛光目的的流体中的非常细小的固体颗粒悬浮物对该方法的执行进行了描述。从EP 2 037 236 A2另外已知用于流动系统中的通流测量的校准的方法以及用于执行该方法的流动系统。通过旋转泵或离心泵将要被输送的流体输送通过流动系统，并且根据泵的电运行参数确定通流量，以及通过预设时间的超声使用校准传感器在校准测量中确定流体的通流量，并且参考校准测量重新校准通流的测量。从DE 102 24 750 Al中还已知为血液透析机提供能够安装在其中的可弃置盒(cassette)系统，这些盒主要包括刚性基座盒体部，该体部具有埋头孔腔和通道并且具有遮盖它们的膜。在这一方面，致动器和传感器在流体处理机中布置在已安装的盒中，用于操作设备，从而使得能够以不同的集成形式使用盒。在实践中，特别地，离心泵与心肺机一起使用。例如在EP I 661 593B1中公开了这种具有离心泵的心肺机。此外，现有技术已经提出在血液透析处理中将血液的粘度用作用于调节超过滤速度的返回值(格林伍德，RN等；连续血液水评估以及在线血液粘度测定法在透析进程期间血液容量的连续测量；临床学，1984，66，575-583页)。


因此，本发明的目的是进一步开发以有利的方式进行医用流体处理的设备，具体地，从而使得其设置简单并且同时允许非常精确地确定与超过滤有关的参数。根据本发明由具有权利要求I的特征的设备实现该目的。因此设置成用于调节用于医用流体的处理的机器中的至少一个过滤值的设备具有至少一个离心泵装置，其中，能够通过离心泵装置直接地和/间接或地设定医用流体的粘度，并且其中，能够参考确定的粘度调节所述至少一个过滤值。过滤值能够是要被过滤的量、单位时间的体积流量或能够想到的与过滤有关的另外的值。在这一方面，该过滤值涉及将要在机器中进行处理的流体。该流体能够是例如血液。在这一方面，在有利的实施方式中，用于处理医用流体的机器是血液处理机。还可以进一步设想将该设备用于细胞分离机和血浆分离术中。由此，该优点导致例如能够在无需提供附加的传感器的情况下进行过滤值的调节，因为离心泵装置本身用于确定所需要的调节参数。简而言之，现在有利地将传感器和泵至少在功能上制作成一个部分。必须指出，在这一方面，例如，为了安全的原因，特别为了确定流体速度，仍可以提供附加的传感器；然而，现在这不是绝对必须的。现在还可以完全免除高成本的平衡系统，因为能够由所使用的离心泵装置本身提供相应的调节参数的确定和充分精确的流体输送。也能够免除血液容量监测器(BVM)。由此能够实现成本的显著降低。此外，与先前的方法相比，可以更加精确地确定用于过滤值的确定的控制变量，因为为此可以集中在流体的粘度上，例如与流体的密度测量相比这是有利的。现在在流体中可以直接测量的事实导致另外的优点，从而不发生由于间接测量过程产生的测量误差。还可以设置成离心装置是离心泵的一部分，或者，离心装置是离心泵或者包括离心泵，和/或能够通过离心泵装置输送医用流体。
还可以设想，能够在至少一个输送模式和/或至少一个测量模式下运行离心泵装置。例如能够设置成在常态运行时，离心泵装置例如以预设的泵速率在输送模式下运行，例如用于身体外回路。然后将离心泵装置周期性地切换至测量模式，在测量模式下，能够间接和/或直接地确定医用流体的粘度，从而使得能够参考确定的粘度调节至少一个过滤值，因为通过确定的粘度可以获得相应的控制变量。还可以设想，能够在离心泵装置的输送模式下确定医用流体的粘度，其中，存在用以确定医用流体的流量的附加的流量测量传感器。EPl 284 369 Al和EP I 284 370 Al公开了用于该目的的方法，此处引用这两个申请的全文。此外还能够设置成离心泵装置具有至少一个起驱动作用的第一部分和一个被驱动的第二部分。可以设想，离心泵装置的所述部分一即起驱动作用的第一部分和被驱动的第二部分——相对于彼此布置成能够在组合状态下泵吸它们，并且特别地在流体处理结束之后能够将它们彼此分离。这特别地有助于离心泵装置的操作以及维修。而且还能够设置成通过磁耦联产生从起驱动作用的第一部分至向驱动的第二部分的扭矩和/或力的传递。由此可以使得能够实现非接触、因此低磨损的扭矩传递和/或力传递。在本实施方式中，不存在泵装置的机械支撑的损耗，从而使得泵装置的驱动扭矩成为所泵的液体的粘度的度量。通常可以设想，还可以以不同于磁耦联的非接触方式耦联离心泵装置的起驱动作用的第一部分和离心泵装置的被驱动的第二部分。而且还可以设置成能够参考离心泵装置的速度和驱动扭矩直接地和/或间接地确定医用流体的粘度。例如，参考所获得的马达电流能够实现这一点。特别地能够设想，在测量模式下预设固定的发动机电流和/或预设固定的速度并且确定其所需要的马达电流。例如通过离心泵装置或设备本身的控制和/或调节装置进行执行和评估。而且还能够设置成将设备至少部分地制作成可弃置件或者具有制作成可弃置件的可更换的部件。特别地，离心泵装置的至少被驱动的第二部分布置在该可弃置件中和/或以盒的方式制作可弃置件或将该可弃置件制作成可弃置盒。因为由于所选择的测量方法的原因而使可弃置件的质量对于测量参数不造成任何影响，所以有利地这是可以的。而且，例如还无需执行与可弃置件的附加的耦联。特别地，当发生通过磁耦联从起驱动作用的第一部分向被驱动的第二部分的扭矩传递和/或力传递时就是这种情况。该优 点由此导致经由非接触磁耦联已经能够传递必需的参数并且能够由此确定必需的参数。用于医用流体的处理的机器另外还可以是血液透析机和/或一个或者多个透析值可以是超过滤速度和/或超过滤目标。特别地可以设想，能够通过输入装置输入和/或存储超过滤速度或超过滤目标到设备中。该优点由此导致例如，治疗医师能够简单地提前输入用于超过滤速度和/或超过滤目标的这些值。特别优选地，如果医用流体是血液，那么能够参考所确定的粘度确定血液的血细胞比容值。由此能够特别有利地确定血液的状态。此外，能够据此简单且有利地确定已经从血液中移除了多少流体，从而据此可以得出关于过滤值的结论。特别地，还可以设想医用流体是透析液并且能够参考所确定的粘度特别有利地确定血液的状态。特别地，能够据此简单且有利地确定已经有多少液体经由透析过滤器的半渗透膜从血液输送至透析液，从而可以据此得出关于过滤值的结论。对于过滤的调节来说，特别地要求医用流体的粘度的确定发生在透析过滤器的下行流或下游。还可以设想，医用流体是例如血浆分离中的滤出液，其中，能够以特别有利的方式确定在该处过滤的血浆的粘度。而且还能够设置成设备具有至少一个控制和/或调节装置和/或具有能够连接于至少一个控制和/或调节装置的至少一个连接件，其中，能够通过该控制和/或调节装置直接地和/或间接地调节所述至少一个过滤值和/或确定医用流体的粘度。而且，还可以设想，能够通过控制和/或调节装置使离心泵装置在输送模式与测量模式之间切换，和/或能够通过控制和/或调节装置调节离心泵装置的速度。而且，能够设置成离心泵装置在入口侧和/或出口侧处具有至少一个关闭装置，通过该关闭装置能够在入口侧和/或出口侧处关闭离心泵装置。关于这一点，特别地设置成关闭装置是能够在离心泵装置的入口侧和/或出口侧处关闭入流的夹具或柱塞。例如能够通过控制和/或调节装置进行该关闭装置的控制。当至少一个关闭装置在入口侧和/或出口侧处关闭离心泵装置时，优选地当两个关闭装置在入口侧以及在出口侧处关闭离心泵装置时，能够在测量模式下运行离心泵装置。可以设想，经由离心泵装置的输送装置——例如离心泵的转子叶片——产生完整的或者几乎完整的再循环。再循环流体的粘度决定在泵的特定驱动扭矩下离心泵的转子的速度。在这一方面，能够由已知的测量装置(例如，霍尔探头，速度计接线)测量转子速度。转子的速度与离心泵的工作电压近似地成正比，从而使得还能够将工作电压用作转子速度的量度。驱动扭矩与离心泵的运行电流近似地成正比，从而使得还能够将运行电流用作驱动扭矩的量度。在离心泵的转子速度和驱动扭矩已知的情况下，可以得出关于再循环流体的粘度的结论。EP I 284 369 Al和EP I 284 370 Al以及EP O 967 475 Al公开了用于该目的的方法，对这些申请的全文进行了参考。由于在用于医用流体的处理的机器的运行期间，如具体地在血液处理机并且此处具体地在血液透析机中的情况，粘度发生改变或者假定粘度发生改变，所确定的粘度因此表示关于医用流体——具体地是血液——的流体状态的信息。如果已经确定了当前的粘度，那么能够使用粘度的新的补偿值进行泵体积流量的更精确的、经过校正的计算。由此可以进行所述至少一个过滤值的特别有利的调节。根据EP O 967 475 Al，为了确定由离心泵装置输送的医用流体的粘度，可以根据与离心泵装置相关或者与离心泵装置的转子相关的测量参数确定粘度。能够测量转子的驱动扭矩或者驱动电流和/或转子速度作为测量参数。然后能够根据用于驱动扭矩或者驱动电流的值确定医用流体的粘度。能够预设速度并且能够例如通过霍尔传感器检测实际速度。
另外的实施方式能够包括至少一个检测装置，具体地是流量测量传感器，该检测装置布置在离心泵装置的下游或者上游，用于间接地和/或直接地检测和确定医用流体的体积流量。因此能够在线进行粘度测量，即，在输送运行期间进行粘度测量，类似于根据EPI 284 369 Al 或 EP I 284 370 Al 的方法。而且能够设置成能够在具有充分低的速度的模式下运行离心泵装置，从而使得医用流体不能够由离心泵装置输送，而是能够在离心泵装置中循环，或是不由离心泵装置输送，而是在离心泵装置中循环，其中，充分低的速度优选地达到每分钟几百转，特别是200rpm，或者更低，并且其中进一步优选地，能够在没有附加的流量测量传感器和/或阻塞设备的情况下确定医用流体的粘度。已经发现，在离心泵装置的充分低的速度下，例如，每分钟几百转，特别是200rpm或者更低的情况下，没有流体被离心泵装置输送，而是流体仅仅在离心泵装置中循环。然后在该运行模式下能够确定粘度，这类似于前文中介绍的没有附加的流量测量传感器或阻塞设备的方法。在速度足够低从而使得例如没有血液、透析液或滤出液被离心泵装置输送的情况下，因此能够在没有夹具并且没有流量测量的情况下进行粘度测量。可以有利地设想，医用流体的体积流量是恒定的，和/或更有利地在小于最大效能的一半的效能下运行离心泵装置，优选地在离心泵装置的最大效能的最多20%的情况下运行离心泵装置。本发明另外涉及具有权利要求19的特征的血液透析机。相应地设置成血液透析机具有至少一个根据权利要求I至18中的一项所述的设备。而且能够设置成血液透析机具有座,可弃置件能够插入该座中，该可弃置件至少具有离心泵装置的元件，通过离心泵装置的元件能够间接或者直接地确定医用流体的粘度，其中，离心泵装置的起驱动作用的第一部分优选地布置在血液透析机中。本发明另外涉及具有权利要求21的特征的可弃置件。相应地设置成，为根据权利要求I至18中的一项所述的设备和/或为根据权利要求19或权利要求20所述的血液透析机提供可弃置件，其中，该可弃置件至少具有离心泵装置的元件，通过离心泵装置的元件能够间接或者直接地确定医用流体的粘度，其中，该可弃置件优选地具有根据权利要求7至18中的一项所述的可弃置件特征。
本发明另外涉及具有权利要求22的特征的离心泵装置。相应地设置成，为根据权利要求I至18中的一项所述的设备和/或为根据权利要求19或权利要求20所述的血液透析机提供离心泵装置，其中，该离心泵装置具有根据权利要求1-18中的一项所述的离心泵装置特征。本发明另外涉及具有权利要求23的特征的设备的使用。相应地设置成，根据权利要求1-18中的一项所述的设备用于血液透析机。本发明另外涉及具有权利要求24的特征的离心泵装置的使用。相应地设置成，离心泵装置用在用于根据权利要求I至18中的一项所述的设备中的可弃置件中，具体地用在根据权利要求21所述的可弃置件中。本发明还涉及用于调节具有权利要求25的特征的过滤值的方法。相应地设置成，执行在具有至少一个离心泵装置的用于处理医用流体的机器中——特别是在血液处理机 中——调节至少一个过滤值的方法，从而使得通过离心泵装置直接地和/或间接地确定医用流体的粘度，并且其中，参考所确定的粘度确定所述至少一个过滤值。而且能够设置成，在至少一个输送模式和/或至少一个测量模式下运行离心泵装置，和/或参考离心泵装置的速度和驱动扭矩直接地或间接地确定医用流体的粘度。而且能够设置成，通过根据权利要求I至18中的一项所述的设备和/或根据权利要求19或权利要求20所述的血液透析机执行该方法。现在将参考附图中所示的实施方式更加详细地解释本发明的另外的细节和优点。


所示出的是图I :在4000rpm的离心泵的转子速度下，粘度与液压扭矩之间的相互关系。

在这一方面，有利地提供备用的控制和/或调节装置。当在测量模块中进行粘度的确定时，无需用于确定血液的粘度的附加的传感器，在测量模块中，离心泵装置的出口和/或入口是关闭的。如果在医用流体的输送期间进行粘度的确定，则需要至少一个附加的流量测量传感器用以确定流体的流量。在特别有利的实施方式中设置成离心泵具有以磁性非接触方式彼此连接的起驱动作用的第一部分和被驱动的第二部分。因此通过磁耦联进行从离心泵的起驱动作用的第一部分向被驱动的第二部分的力传递和扭矩传递。关于这一点，当离心泵装置的被驱动的第二部分一即，例如，离心泵的泵转子以及具有流入口和流出口的相应的泵腔一是以盒状方式制造的可弃置件的元件时，则是特别有利的。能够制作成类似于根据DE 102 24 750 Al的盒的这种盒状可弃置件能够被插入血液透析机的相应的座中，其中，能够由相应的连接器预设简单且确定的插入。在这一方面，特别地，能够将离心泵的起驱动作用的第一部分布置在血液透析机本身中，并且实际上布置在用于盒的座的区域中。而且还可以由布置在机器侧的柱塞形成用于离心泵的或者通向离心泵腔的流入口和流出口的关闭装置。这些柱塞能够例如将制成通道状形式的流入口和流出口向离心泵腔压缩。在下文中将从理论上介绍用于超过滤的调节的参数的确定的细节。前面介绍的表格I示出了在不同的血细胞比容的情况下与密度的变化相比粘度的变化更加显著。根据本发明，参考血液的粘度的测量值进行超过滤值或者用于超过滤的参数的调节。该测量直接在血液中进行并且不依赖于可弃置件的质量。使用磁力轴颈连接(journalled)的可弃置离心泵进行测量。泵输送血液通过透析器。泵入口和出口的偶尔的关闭导致经由转子叶片的100%的再循环。再循环流体的粘度决定在泵的特定驱动扭矩下离心泵的转子的速度。在这一方面，能够由已知的测量装置(例如，霍尔探头，速度计接线)测量转子的速度。转子的速度与离心泵的运行电压近似地成正比，从而使得还能够将运行电压用作转子速度的量度。驱动扭矩与离心泵的运行电流近似地成正比，从而使得还能够将运行电流用作驱动扭矩的量度。在离心泵的转子速度和驱动扭矩已知的情况下，可以得出关于再循环流体的粘度的结论。EP I 284 369 Al或EP 1284 370 Al公开了用于该目的的方法，对这些申请的全文进行了参考。由于在用于医用流体的处理的机器的运行期间，如具体地在血液处理机并且此处具体地在血液透析机中的情况，粘度发生改变或者假定粘度发生改变，所确定的粘度因此表示关于医用流体、尤其是血液的流体状态的信息。如果已经确定了当前的粘度，使用粘度的新的补偿值能够执行泵体积流量的更精确的、经过校正的计算。在下文中再次示出了用于血液粘度的确定的相互关系
布鲁克希尔和塔尔贝尔在生物流变学(卷28 ;第569-587页，帕加马印刷公共股份有限公司，美国1992)中描述了血液的粘度与血细胞比容的相关性η = 1，4175+5，878 Hkt-15, 98 · Hkt2+31, 964 · Hkt3，其中，HCT 以％ /100 表示并且 η 以 cP 表示。液压扭矩以及因此离心泵的液压能= ω是依赖于密度P和泵内的流体粘度V的参数。在这一方面，此外，密度与体积流量之间存在线性关系。这同样适用于液压扭矩的与体积流量无关并且同样与密度成线性关系的部分。而且还存在液压扭矩的与体积流量无关的部分与粘度的非线性关系。由于离心泵是磁性轴颈连接的并且由此根本不存在机械摩擦损耗，这主要是由于叶轮和壳体之间的液压摩擦损耗导致的。当以任何希望的速度穿过泵的通流阻塞时，产生下面的用于液压扭矩的关系式Ml(Q = O) = P · (k2 (V) · ω^k1 (ν) · ω)在这一方面，泵参数k与粘度成平方比的关系。泵能够与旋转的粘度计相当地在这些上述边界条件下工作。如果使用固定的速度，可以大大地减少计算工作。那么能够按照下式计算粘度η = kaMLo^k^LQ+ko在图中示出了 4000rpm时的该关系。能够由离心泵的获得的电流(current pick-up)确定扭矩。如果已知该参数,那么能够获得粘度并且从其能够确定血细胞比容。然后用血细胞比容计算相对血容量并且因此具有用于超过滤调节的返回参数。在这里还必须指出，泵两侧的短暂的关闭不导致血液的任何破坏。


本发明涉及用于调节用于处理医用流体的机器中——特别是血液处理机中——的至少一个过滤值的设备，并且涉及血液透析机和相应的方法以及使用，所述设备具有至少一个离心泵装置。