DE102015012519A1 - Determination in blood of dissolved gases in the extracorporeal circulation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf, die im Gasüberstand der Tropfkammer des extrakorporalen Blutkreislaufs die Konzentration eines Gases mittels eines Gassensors misst. Die Blutbehandlungsvorrichtung weist dabei eine Auswerteeinheit auf, die aus den im Gasüberstand der Tropfkammer gemessenen Werten den entsprechenden Partialdruck des Gases im Blut berechnet.The invention relates to a blood treatment device with an extracorporeal blood circulation, which measures the concentration of a gas by means of a gas sensor in the gas supernatant of the drip chamber of the extracorporeal blood circulation. In this case, the blood treatment apparatus has an evaluation unit which calculates the corresponding partial pressure of the gas in the blood from the values measured in the gas supernatant of the drip chamber.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Blutreinigungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf, einem Gassensor und einer Auswerteeinheit, wodurch der Partialdruck eines Gases im extrakorporalen Blutkreislauf bestimmt und überwacht werden kann, sowie ein Verfahren zur Bestimmung des Partialdrucks eines Gases in Blut.The invention relates to a blood purification device with an extracorporeal blood circulation, a gas sensor and an evaluation unit, whereby the partial pressure of a gas in the extracorporeal blood circulation can be determined and monitored, and a method for determining the partial pressure of a gas in blood.

Hintergrundbackground

Bei der Durchführung von Blutreinigungsbehandlungen, die mit einem extrakorporalen Blutkreislauf einhergehen, ist die Überwachung der Patientenparameter, insbesondere der Vitalparameter, von großer Wichtigkeit.When performing blood purification treatments associated with extracorporeal blood circulation, monitoring of patient parameters, especially vital signs, is of great importance.

In Dialysekliniken erfolgt dies typischerweise durch regelmäßige Beobachtung des Patienten durch das Pflegepersonal. Bei Langzeitdialysen über Nacht oder in der Heimdialyse ist eine Überwachung durch Pflegepersonal nur eingeschränkt oder gar nicht vorhanden.In dialysis clinics, this is typically done by regular observation of the patient by the nursing staff. In long-term dialysis overnight or in home dialysis nurse monitoring is limited or absent.

Weitere Möglichkeiten ergeben sich durch automatisierte Überwachungen, die selbständig durch das Dialysegerät durchgeführt werden. Beispiele dafür sind Blutdruckmessungen, Elektrokardiogramme und die Überwachung mit Pulsoximetern. Für diese Messungen ist allerdings die Verwendung zusätzlicher Sensoren notwendig, was bei der Heimdialyse oft schwierig und oft auch störend für den Schlaf des Patienten ist.Further possibilities result from automated monitoring, which is carried out independently by the dialysis machine. Examples are blood pressure measurements, electrocardiograms and monitoring with pulse oximeters. For these measurements, however, the use of additional sensors is necessary, which is often difficult in home dialysis and often also disturbing the sleep of the patient.

Wird zum Monitoring eines Vitalparameters die Bestimmung des Partialdrucks eines Gases in Blut angewendet, erfolgt dies meist durch Messungen in der Atemluft des Patienten, wohin diese Substanzen durch den Gasaustausch in den Alveolen gelangen ( „Potential Application of Exhaled Breath Monitoring in Renal Replacement Therapy”, Kelly et al., Poster Presentation ASN 2113 ).If the determination of the partial pressure of a gas in blood is used for monitoring a vital parameter, this is usually done by measurements in the respiratory air of the patient, where these substances pass through the gas exchange into the alveoli ( "Potential Application of Exhaled Breath Monitoring in Renal Replacement Therapy," Kelly et al., Poster Presentation ASN 2113 ).

Beispiele für Blutgase, die relevante Informationen für das Monitoring von Patienten liefern können, sind Kohlendioxid, Aceton und Ammonium.Examples of blood gases that can provide relevant information for monitoring patients are carbon dioxide, acetone, and ammonium.

Die Bestimmung von Aceton kann z. B. bei der Behandlung von Diabetes-Patienten hilfreiche Daten liefern, da so eine Ketoazidose diagnostiziert werden kann. Die Aufzeichnung der Werte über mehrere Behandlungen kann hilfreich bei der Dosierung von Insulin bei Diabetikern in der Dialyse sein.The determination of acetone can, for. B. in the treatment of diabetic patients provide helpful data, as a ketoacidosis can be diagnosed. Recording the values across multiple treatments may be helpful in the dosage of insulin in diabetics in dialysis.

Die Bestimmung der Ammoniumkonzentration im Atem steht in Zusammenhang mit der Harnstoffkonzentration in Blut ( „correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis, Marashimhan et al. PNAS Vol. 98, S. 4617ff ). Daher sind mittels eines Ammoniumsensors praktisch alle Analysen möglich, die sonst auf der Bestimmung der Harnstoffkonzentration in Blut beruhen.The determination of the ammonium concentration in the breath is related to the urea concentration in blood ( "Correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis, Marashimhan et al. PNAS Vol. 98, p. 4617ff ). Therefore, by means of an ammonium sensor virtually all analyzes are possible, which are otherwise based on the determination of the urea concentration in blood.

Von besonderem Interesse und auch am weitesten verbreitet ist dabei die Überwachung des CO2-Partialdruck des Blutes, welcher in direktem Zusammenhang mit der Atmung bzw. der Sauerstoffsättigung steht und damit einen wichtigen Vitalparameter darstellt. Ein Anstieg des CO2-Partialdruck kann auf eine unzureichende oder sogar fehlende Atmung, wie z. B. bei der Schlaf-Apnoe, hindeuten. Betroffen von Schlaf-Apnoe sind vor allem Menschen, die älter und/oder übergewichtig sind (ggf. auch mit anderen neurologischen Störungen). Die Prävalenz wird in den USA aus 18 Millionen Patienten geschätzt.Of particular interest and also the most widespread is the monitoring of the CO2 partial pressure of the blood, which is directly related to respiration or oxygen saturation and thus represents an important vital parameter. An increase in the CO2 partial pressure can be due to inadequate or even missing respiration, such as. B. in sleep apnea, indicate. Above all, people who are older and / or overweight (possibly also with other neurological disorders) are affected by sleep apnea. The prevalence is estimated in the US from 18 million patients.

Dialysepatienten sind aufgrund ihrer Demographie und der für sie typischen Comorbiditäten dabei überproportional betroffen. Bei einer ESRD-Prävalenz von ca. 600 ppm und einer angenommenen erhöhten Schlaf-Apnoe-Prävalenz um den Faktor 2 gegenüber der Normalbevölkerung wären also in den USA allein > 2000 Dialysepatienten von Schlafapnoe betroffen. Schlaf-Apnoen führen zu einer verminderten nächtlichen Erholung und können zu Herz-Kreislauferkrankungen wie Bluthochdruck, Rechtsherzinsuffizienz bis hin zum plötzlichen Herztod führen.Dialysis patients are disproportionately affected due to their demographics and their typical comorbidities. With an ESRD prevalence of about 600 ppm and an assumed increased sleep apnea prevalence by a factor of 2 compared to the normal population,> 2000 dialysis patients in the US alone would be affected by sleep apnea. Sleep apnea leads to a reduced nocturnal recovery and can lead to cardiovascular diseases such as hypertension, right heart failure and sudden cardiac death.

Bei dem herkömmlichen Apnoe-Monitoring wird z. B. die Messung des CO2-Gehalts der Atemluft verwendet. Dazu kann die direkte Bestimmung des CO2-Gehalts der Atemluft durch Analyse der über eine Atemmaske strömenden Luft oder der in einen in die Nase eingeführten Schlauch strömenden Luft (End Tidal CO2-Monitoring = EtCO2-Monitoring) erfolgen. Alternativ ist die Bestimmung in Blut durch transcutane CO2 Messungen oder auch die Blutgasanalyse anhand von Blutproben anwendbar. All diese Verfahren erfordern zusätzliche Apparaturen, am Patienten fixierte Sensoren und besonders geschultes Personal. Sie sind mit Belastungen für den Patienten, z. B. Dialysepatienten, verbunden, die von eingeschränktem Komfort durch die Fixierung zusätzlicher Sensorik und möglichen Hautirritationen durch das Heizen des Sensors beim transcutanen CO2-Monitoring bis hin zu Blutentnahmen für die Blutgasanalyse gehen. Die nichtinvasiven Methoden des CO2-Monitorings sind zudem auch störanfällig. Während beim EtCO2 Monitoring insbesondere eine Mundatmung anstelle einer Atmung durch die Nase das Messergebnis verfälschen kann, führt beim transcutanen CO2-Monitoring eine mangelnde Durchblutung der unter dem Sensor liegenden Hautpartie zu fehlerhaften Ergebnissen.In the conventional apnea monitoring z. B. the measurement of the CO 2 content of the breath used. For this purpose, the direct determination of the CO 2 content of the respiratory air can be carried out by analyzing the air flowing through a breathing mask or the air flowing into a tube inserted into the nose (end tidal CO 2 monitoring = EtCO 2 monitoring). Alternatively, the determination in blood by transcutaneous CO 2 measurements or the blood gas analysis based on blood samples applicable. All these procedures require additional equipment, sensors fixed to the patient and specially trained personnel. They are with burdens on the patient, z. As dialysis patients connected, go from limited comfort by fixing additional sensors and possible skin irritation by heating the sensor in transcutaneous CO 2 monitoring to blood withdrawals for blood gas analysis. The noninvasive methods of CO 2 monitoring are also prone to failure. While in EtCO 2 monitoring in particular mouth breathing instead of breathing through the nose can falsify the measurement result, in the case of transcutaneous CO 2 monitoring a lack of perfusion of the skin area under the sensor causes erroneous results.

Eine weitere Anwendung der CO2-Konzentrations-Bestimmung speziell bei Dialysepatienten ist die Kontrolle der pH-Status des Blutes zur Erkennung einer Azidose.Another application of CO 2 concentration determination especially in dialysis patients is to control the pH status of the blood to detect acidosis.

So wird in der WO 2013/156435 eine Vorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung beschrieben, die durch Messung der Bicarbonatkonzentration und des pH-Wertes in Blut direkt den CO2-Partialdruck bestimmt. Hier werden die Daten zur Einstellung des pH-Wertes des Blutes durch Regelung der Bicarbonatkonzentration im Dialysat in Abhängigkeit von den erhaltenen Messdaten verwendet. Hier ist ein direkter Kontakt des Sensors mit dem Patientenblut erforderlich, was das Risiko der Kreuzkontamination mit sich bringt.So will in the WO 2013/156435 describes a device for extracorporeal blood treatment, which directly determines the CO 2 partial pressure by measuring the bicarbonate concentration and the pH in blood. Here, the data are used to adjust the pH of the blood by controlling the bicarbonate concentration in the dialysate depending on the measured data obtained. Here a direct contact of the sensor with the patient's blood is required, which brings with it the risk of cross-contamination.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sichere, automatische und kontinuierliche Überwachung eines Patientenparameters, insbesondere des CO2-Partialdrucks des Blutes, zu gewährleisten, ohne dass zusätzliche Gebrauchsmaterialien benötigt werden oder zusätzliche Belastungen für den Patienten entstehen.The present invention is therefore based on the object to ensure a safe, automatic and continuous monitoring of a patient parameter, in particular the CO 2 partial pressure of the blood, without additional use materials are required or additional burdens for the patient arise.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Blutbehandlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren gemäß Anspruch 15. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a blood treatment device according to claim 1 and a method according to claim 15. Particular embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

In einer Ausführungsform weist eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf die standardmäßigen Komponenten eines Blutschlauchsystems auf. Dieses Blutschlauchsystem umfasst eine erste Leitung, die mit einem ersten Ende mit dem Patienten zur Blutentnahme verbindbar ist und mit einem zweiten Ende mit der Ausgleichskammer verbunden ist. In dieser ersten Leitung ist eine erste Blutpumpe angeordnet, die das vom Patienten entnommene Blut im extrakorporalen Kreislauf in die Ausgleichskammer fördert. In dieser Ausgleichskammer entsteht dann ein Blutpegel, wodurch sich ein Kontakt des Blutes zu einem sich oberhalb des Blutpegels befindlichen Gasraum bildet. Aus der Ausgleichskammer wird das Blut durch eine zweite Leitung zu der Blutreinigungseinheit geführt. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung zumindest einen mit der Ausgleichskammer verbindbaren Gassensor zur Messung der Konzentration eines Gases in dem Gasraum der Ausgleichskammer auf. Es ist davon auszugehen, dass sich in dem Gasraum oberhalb des Blutpegels in einer Ausgleichskammer eines extrakorporalen Kreislaufs ähnliche Gleichgewichtskonzentrationen einstellen wie in den Alveolen der Lunge. Weiterhin umfasst die Blutbehandlungsvorrichtung auch eine Auswerteeinheit zur Auslesung und Auswertung der Messdaten des Gassensors.In one embodiment, a blood treatment device having extracorporeal blood circulation comprises the standard components of a blood tubing system. This blood tube system comprises a first line, which is connectable to the patient for blood sampling with a first end and is connected to the compensation chamber at a second end. In this first line, a first blood pump is arranged, which promotes the blood taken from the patient in the extracorporeal circuit in the compensation chamber. In this compensation chamber then creates a blood level, which forms a contact of the blood to a located above the blood level gas space. From the compensation chamber, the blood is passed through a second line to the blood purification unit. Furthermore, the blood treatment device according to the invention has at least one gas sensor connectable to the compensation chamber for measuring the concentration of a gas in the gas space of the compensation chamber. It can be assumed that similar equilibrium concentrations occur in the gas space above the blood level in a compensation chamber of an extracorporeal circuit as in the alveoli of the lungs. Furthermore, the blood treatment apparatus also includes an evaluation unit for reading and evaluating the measurement data of the gas sensor.

Vorteilhaft ist eine Positionierung des Gassensors, die eine kontaktlose, weitgehend wartungsfreie und vor Kreuzkontamination sichere Messung ermöglicht. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die standardmäßig bei der Blutbehandlung verwendeten Verbrauchsmaterialien für das extrakorporale Schlauchsystem eingesetzt werden können.Advantageously, a positioning of the gas sensor, which allows a contactless, largely maintenance-free and against cross contamination safe measurement. It is also advantageous that the consumables used by default in the blood treatment can be used for the extracorporeal tube system.

Abhängig von dem Parameter bzw. den Parametern, die überwacht werden sollen, kann als Gassensor ein Sensor für Kohlendioxid oder Ammonium oder Aceton eingesetzt werden. Es ist auch denkbar, verschiedene Gassensoren zu kombinieren.Depending on the parameter or parameters to be monitored, a sensor for carbon dioxide or ammonium or acetone can be used as the gas sensor. It is also conceivable to combine different gas sensors.

Gassensoren z. B. für Kohlendioxid für den relevanten Konzentrationsbereich sind kommerziell erhältlich und basieren z. B. auf einer Bestimmung der spezifischen Adsorption von Strahlung im Infrarotbereich. Diese Sensoren sind bis zu 100% relative Feuchte unter nicht kondensierbaren Bedingungen einsetzbar.Gas sensors z. As for carbon dioxide for the relevant concentration range are commercially available and based z. B. on a determination of the specific adsorption of radiation in the infrared range. These sensors can be used up to 100% relative humidity under non-condensable conditions.

Zur Vermeidung einer Kondensation auf den Gassensoren können diese beheizbar ausgelegt sein.To avoid condensation on the gas sensors, these can be designed to be heatable.

Da bei der Auswertung der Messdaten die Berücksichtigung der Bluttemperatur zu einem genaueren Ergebnis führt, kann in dem extrakorporalen Kreislauf z. B. in der Zuleitung, der Ableitung oder auch in der Ausgleichskammer ein Temperatursensor vorgesehen sein, der die Messergebnisse an die Auswerteeinheit liefert, welche diese bei der Auswertung der Messdaten des Gassensors berücksichtigt.Since, in the evaluation of the measurement data, the consideration of the blood temperature leads to a more accurate result, in the extracorporeal circuit z. B. in the supply line, the derivative or in the Compensating a temperature sensor may be provided which delivers the measurement results to the evaluation unit, which takes into account in the evaluation of the measured data of the gas sensor.

Ein weiterer Parameter, der bei der Auswertung der Messdaten zu einer Verbesserung der Genauigkeit des Messergebnisses führen kann, ist der aktuell am Gassensor vorliegende Druck. Eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Blutbehandlungsvorrichtung kann einen Drucksensor aufweisen, der den Druck im Gasraum, in dem der Gassensor angeordnet ist, messen kann, und der die Messergebnisse an die Auswerteeinheit liefert, welche diese bei der Auswertung der Messdaten des Gassensors berücksichtigt.Another parameter that can lead to an improvement in the accuracy of the measurement result in the evaluation of the measured data is the pressure currently present at the gas sensor. An embodiment of the blood treatment device according to the invention can have a pressure sensor which can measure the pressure in the gas space in which the gas sensor is arranged, and which supplies the measurement results to the evaluation unit, which takes this into account in the evaluation of the measurement data of the gas sensor.

Während die Ausgleichskammer vorteilhaft ein Teil des Blutschlauchsystems ist, kann der Gassensor und die Auswerteeinheit in der Blutbehandlungsmaschine integriert sein. In einer alternativen Ausführungsform kann der Gassensor und die Auswerteeinheit als separates Modul ausgestaltet sein, das mit der Blutbehandlungseinrichtung verbunden werden kann.While the compensation chamber is advantageously part of the blood tube system, the gas sensor and the evaluation unit can be integrated in the blood treatment machine. In an alternative embodiment, the gas sensor and the evaluation unit may be designed as a separate module that can be connected to the blood treatment device.

Die Verbindung der Ausgleichskammer mit dem Gassensor kann über eine Verbindungsleitung, insbesondere einen Verbindungsschlauch erfolgen. Zwischen dem Verbindungsschlauchs und dem Gassensor kann ein Hydrophobfilter vorgesehen sein, um eine Kontamination der Behandlungsmaschine durch Blut verhindern.The connection of the compensation chamber with the gas sensor can take place via a connecting line, in particular a connecting tube. A hydrophobic filter may be provided between the connection tube and the gas sensor to prevent contamination of the treatment machine by blood.

In Abhängigkeit von der Länge der Verbindungsleitung kann der Transport durch reine Diffusion zu langsam sein, so dass die sich in der Ausgleichskammer direkt über dem Blutpegel einstellende Gaskonzentration aktiv an den Gassensor transportiert werden muss.Depending on the length of the connecting line, the transport by pure diffusion may be too slow, so that the directly in the compensation chamber above the blood level adjusting gas concentration must be actively transported to the gas sensor.

Dazu kann die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung Mittel zur Erzeugung einer Gasströmung aufweisen. Diese Mittel können über eine Flussrestriktion in der zweiten Leitung des extrakorporalen Blutkreislaufs einem Hub des Blutpegels in der Ausgleichskammer und damit eine Verschiebung des Gasvolumens aus der Ausgleichskammer bewirken oder alternativ als direktes Gasfördermittel vorgesehen sein.For this purpose, the blood treatment device according to the invention may comprise means for generating a gas flow. By means of a flow restriction in the second line of the extracorporeal blood circulation, these means can bring about a stroke of the blood level in the compensation chamber and thus a displacement of the gas volume from the compensation chamber or, alternatively, be provided as a direct gas delivery means.

Zur Verschiebung des Blutpegels in der Ausgleichkammer kann in dem extrakorporalen Kreislauf in der zweiten Leitung ein Ventil vorgesehen sein. Dieses Ventil kann von der Steuer- und Auswerteeinheit so angesteuert werden, dass es zu bestimmten Zeitpunkten in der zweiten Leitung des extrakorporalen Kreislaufs einen geringeren Blutfluss einstellt als in der ersten Leitung, so dass der Blutpegel in der Ausgleichskammer ansteigt, d. h. es wird ein Anstieg des Blutpegels erzeugt. Mit dem Anstieg des Blutpegels wird ein Gasvolumen aus der Ausgleichskammer zu dem Gassensor verschoben. Um sicherzustellen, dass die sich in der Ausgleichskammer eingestellte Konzentration auch den Gassensor erreicht, sollte das verdrängte Volumen vorzugsweise mindestens doppelt so groß sein wie das sich in der Verbindung zwischen der Ausgleichskammer und dem Gassensor befindliche Volumen. Bei den in Blutreinigungsverfahren üblicherweise eingesetzten Schlauchsystemen kann mit einem Anstieg des Blutpegels in der Ausgleichskammer mit einem Hub von circa 1–2 cm das Gasvolumen aus der Ausgleichskammer zu dem Gassensor transportiert werden.To shift the blood level in the compensation chamber, a valve may be provided in the extracorporeal circuit in the second conduit. This valve can be controlled by the control and evaluation so that it sets a lower blood flow at certain times in the second line of the extracorporeal circuit than in the first line, so that the blood level in the compensation chamber increases, d. H. an increase in the blood level is produced. As the blood level increases, a volume of gas is displaced from the balance chamber to the gas sensor. To ensure that the concentration set in the compensation chamber also reaches the gas sensor, the displaced volume should preferably be at least twice as large as the volume located in the connection between the compensation chamber and the gas sensor. In the tube systems commonly used in blood purification procedures, with an increase in blood level in the balance chamber with a stroke of about 1-2 cm, the gas volume from the balance chamber can be transported to the gas sensor.

Alternativ kann eine Verschiebung des Pegelstandes durch eine zweite Blutpumpe in der zweiten Leitung erfolgen, die von der Steuereinheit derart angesteuert wird, dass sie mit einer von der ersten, vor der Ausgleichkammer in der ersten Leitung des extrakorporalen Kreislaufs angeordneten Blutpumpe abweichenden Förderrate läuft. Ist die Förderrate der zweiten Blutpumpe geringer als die Förderrate der ersten Blutpumpe, kommt es zu einem Anstieg des Blutpegels in der Ausgleichskammer. Umgekehrt kommt es zu einer Absenkung des Blutpegels in der Ausgleichskammer, wenn die zweite Blutpumpe mit einer höheren Förderrate läuft als die erste Blutpumpe.Alternatively, a shift of the water level by a second blood pump in the second line can be carried out, which is controlled by the control unit such that it runs with a deviating from the first, before the compensation chamber in the first line of the extracorporeal blood pump. If the delivery rate of the second blood pump is lower than the delivery rate of the first blood pump, there is an increase in the blood level in the compensation chamber. Conversely, when the second blood pump is running at a higher delivery rate than the first blood pump, there is a decrease in blood level in the compensation chamber.

Um eine Erhöhung des Drucks an dem Gassensor oder der Ausgleichskammer bei einer Pegelanhebung zu vermeiden, kann die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung hinter dem Gassensor angeordnete Ausgleichsmittel, genauer Druckausgleichsmittel, aufweisen. Diese Ausgleichsmittel können z. B. Ventile sein, die sich gegenüber der Umgebung oder gegenüber einem Compliance-Gefäß öffnen. Durch die Öffnung wird im Gassensor ein Druckausgleich erreicht.In order to avoid an increase in the pressure at the gas sensor or the compensation chamber when the level is raised, the blood treatment device according to the invention can have compensation means arranged behind the gas sensor, more precisely pressure equalization means. These compensating means can, for. B. valves that open to the environment or against a compliance vessel. Through the opening, a pressure equalization is achieved in the gas sensor.

Die erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung kann weiterhin einen Kompressor aufweisen, der durch Einlassen von Umgebungsluft eine Absenkung und damit Rückstellung des Blutpegels in der Ausgleichskammer bewirken kann.The blood treatment device according to the invention may further comprise a compressor, which can cause a lowering and thus return of the blood level in the compensation chamber by introducing ambient air.

Für eine erneute Messung der Gaskonzentration in der Ausgleichskammer kann der Blutpegel dann wieder angehoben werden.For a new measurement of the gas concentration in the compensation chamber, the blood level can then be raised again.

Mit dieser Anordnung sind vorzugsweise intermittierende Messungen der Gaskonzentration möglich. Die Zeitintervalle können dabei genügend klein gewählt werden, so dass ein enges Screening des Konzentrationsverlaufs möglich ist. With this arrangement, intermittent measurements of the gas concentration are preferably possible. The time intervals can be chosen sufficiently small, so that a close screening of the concentration curve is possible.

Alternativ kann die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung ein Gasfördermittel, z. B. ein miniaturisierter Blasebalg, aufweisen, das aktiv eine kontinuierliche Gasströmung erzeugt. Dazu ist die Ausgleichskammer derart ausgestaltet, dass sie zusätzlich zu dem ersten Verbindungsschlauch durch einen weiteren Verbindungsschlauch als Rückführungsschlauch mit dem Gassensor verbunden ist. Die Steuereinheit der Blutbehandlungsvorrichtung ist dabei so ausgelegt, das Gasfördermittel so anzusteuern, dass eine zirkulierende Gasströmung erzeugt und eine kontinuierliche Messung der Gaskonzentration erfolgen kann.Alternatively, the blood treatment device according to the invention, a gas conveying means, for. As a miniaturized bellows, which actively generates a continuous gas flow. For this purpose, the compensation chamber is designed such that it is connected in addition to the first connecting hose by a further connecting hose as a return hose to the gas sensor. The control unit of the blood treatment apparatus is designed to control the gas delivery means so that a circulating gas flow is generated and a continuous measurement of the gas concentration can take place.

In der Auswerteeinheit, die aus den Messdaten des Gassensors den Partialdruck des Gases im Blut ausrechnet, kann ein Sollbereich für die gemessene Gaskonzentration oder den Partialdruck des Gases in Blut hinterlegt sein. Treten bei der Messung der Gaskonzentration Werte außerhalb dieses Sollbereichs auf, so kann durch die Auswerteeinheit ein Signal ausgegeben werden.In the evaluation unit, which calculates the partial pressure of the gas in the blood from the measured data of the gas sensor, a setpoint range for the measured gas concentration or the partial pressure of the gas in blood can be stored. If values outside this setpoint range occur during the measurement of the gas concentration, a signal can be output by the evaluation unit.

Dieses Signal kann z. B. an eine Alarmeinrichtung weitergeleitet werden, die ein Alarmsignal ausgibt, wodurch weitere Maßnahmen ausgelöst werden.This signal can z. B. forwarded to an alarm device that outputs an alarm signal, causing further action to be triggered.

Weiterhin können die Messdaten bei der Steuerung der Dialysatzusammensetzung verwendet werden, z. B. der Einstellung der Bicarbonatkonzentration in der Dialyselösung im Falle einer Dialysebehandlung.Furthermore, the measurement data can be used in the control of the Dialysatzusammensetzung, z. B. the setting of the bicarbonate concentration in the dialysis solution in the case of a dialysis treatment.

Die Blutbehandlungsvorrichtung nach der vorliegenden Lehre kann nach dem Prinzip der Hämodialyse, der Hämofiltration oder der Hämodiafiltration oder der Plasmaphese arbeiten. Die verwendete Blutreinigungseinheit kann damit als Dialysefilter oder Hämofilter oder Plasmafilter ausgebildet sein.The blood treatment device according to the present teachings can operate on the principle of hemodialysis, hemofiltration or hemodiafiltration or plasma physis. The blood purification unit used can thus be designed as a dialysis filter or hemofilter or plasma filter.

Ein Verfahren nach der vorliegende Lehre bestimmt den Partialdruck eines Gases in Blut eines extrakorporalen Blutkreislaufs in einer Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 durch Messung der Gaskonzentration in der Ausgleichskammer mittels eines Gassensors und Berechnung des Partialdrucks in Blut, z. B. den pCO2 in Blut, durch Auswertung der Messdaten des Gassensors mittels der Steuer- und Auswerteeinheit.A method according to the present invention determines the partial pressure of a gas in blood of extracorporeal blood circulation in a blood treatment apparatus according to claim 1 by measuring the gas concentration in the compensation chamber by means of a gas sensor and calculating the partial pressure in blood, e.g. B. the p CO2 in blood, by evaluating the measured data of the gas sensor by means of the control and evaluation.

Um einen räumlichen Abstand zwischen der Ausgleichskammer und dem Gassensor zu überbrücken, kann die Herstellung einer Gasströmung von der Ausgleichskammer zu dem Gassensor vorgesehen sein.In order to bridge a spatial distance between the compensation chamber and the gas sensor, the production of a gas flow from the compensation chamber to the gas sensor may be provided.

Diese Gasströmung kann durch einen Hub des Blutpegels in der Ausgleichskammer hergestellt werden. Durch Anhebung des Blutpegels in der Ausgleichskammer wird eine Verdrängung des Gases in der Ausgleichskammer in die Verbindungsleitung zu dem Gassensor erreicht. Um sicherzustellen, dass die sich in der Ausgleichskammer eingestellte Konzentration den Gassensor erreicht, sollte das verdrängte Volumen vorzugsweise mindestens doppelt so groß sein wie das sich in dem Verbindungsschlauch befindliche Volumen. Dabei genügt bei den handelsüblichen Blutschlauchsystemen ein Hub von 1–2 cm in der Ausgleichskammer um das in der Ausgleichskammer befindliche Gas zu dem Gassensor zu transportieren. Der Hub kann durch eine intermittierende Flussrestriktion im Blutkreislauf flussabwärts der Ausgleichskammer erfolgen. Dazu kann die Auswerte- und Steuereinheit ein in der zweiten Leitung angeordnetes Ventil so ansteuern, dass dieses teilweise oder auch kurzzeitig ganz schließt. Gleichzeitig können entsprechende Mittel zum Druckausgleich, wie z. B. ein Drosselventil oder ein Ventil zu einem Compliance-Gefäß, geöffnet werden, so dass am Gassensor kein Überdruck entsteht. Eine anschließende Absenkung des Pegels kann durch einen Druckstoß durch einen Kompressor rückgängig gemacht werden.This gas flow can be established by a stroke of the blood level in the compensation chamber. By raising the blood level in the compensation chamber, a displacement of the gas in the compensation chamber is achieved in the connecting line to the gas sensor. To ensure that the concentration set in the compensation chamber reaches the gas sensor, the displaced volume should preferably be at least twice as large as the volume in the connection tube. With the commercially available blood hose systems, a stroke of 1-2 cm in the compensation chamber is sufficient to transport the gas in the compensation chamber to the gas sensor. The stroke can be done by an intermittent flow restriction in the bloodstream downstream of the compensation chamber. For this purpose, the evaluation and control unit can control a arranged in the second line valve so that this partially or briefly completely closes. At the same time appropriate means for pressure equalization, such. B. a throttle valve or a valve to a compliance vessel, are opened so that the gas sensor no pressure is created. A subsequent lowering of the level can be reversed by a pressure surge by a compressor.

Alternativ kann eine Pegelverschiebung in der Ausgleichskammer mittels einer zweiten Blutpumpe in der zweiten Leitung, der Ableitung erreicht werden. Durch Ansteuerung der Auswerte- und Steuereinheit können für die erste und für die zweite Blutpumpe unterschiedliche Förderraten eingestellt werden. Fördert die erste Blutpumpe mit einer größeren Förderrate als die zweite Blutpumpe erfolgt eine Anhebung des Blutpegels in der Ausgleichskammer. Umgekehrt ergibt sich einer Förderrate der ersten Blutpumpe, die kleiner ist als die der zweiten Blutpumpe, eine Absenkung des Blutpegels in der Ausgleichskammer.Alternatively, a level shift in the balance chamber may be achieved by means of a second blood pump in the second conduit, the drain. By controlling the evaluation and control unit, different delivery rates can be set for the first and for the second blood pump. If the first blood pump delivers at a greater delivery rate than the second blood pump, the blood level in the compensation chamber is raised. Conversely, a delivery rate of the first blood pump, which is smaller than that of the second blood pump, results in a lowering of the blood level in the compensation chamber.

Die Gasströmung kann aber auch durch einen aktiven Transport des Gases durch ein Gasfördermittel erfolgen.The gas flow can also be effected by an active transport of the gas through a gas conveyor.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

1: Schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung. 1 : Schematic representation of a first embodiment of the blood treatment device according to the invention.

2: Schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung. 2 : Schematic representation of a second embodiment of the blood treatment device according to the invention.

3: Korrelation zwischen prädialytischem pCO2 und Bicarbonat 3 : Correlation between predialytic p CO2 and bicarbonate

4: Simulierter pCO2 Verlauf während einer Langzeitdialyse mit Apnoen. 4 Simulated p CO2 curve during a long-term dialysis with apnea.

Detaillierte Beschreibung eines AusführungsbeispielsDetailed description of an embodiment

In 1 ist eine erste Ausführungsform einer Blutbehandlungsvorrichtung (25) gemäß der vorliegenden Lehre gezeigt. Vom Patienten (20) wird Blut von der Blutpumpe (4) durch die erste Leitung (16), die arterielle Leitung, gefördert und gelangt über den Anschluss (2a) in die Ausgleichskammer (1). In der Ausgleichskammer (1) bildet sich ein Blutpegel (1a). Anschluss (2a) kann sich oberhalb oder unterhalb des Blutpegels (1a) befinden, d. h. z. B. auch benachbart zu Anschluss (2b), der einen Auslass aus der Ausgleichkammer bildet. Aus dem Auslass (2b) der Ausgleichskammer (1) fließt das Blut dann weiter über die zweite Leitung (17) zu der Blutreinigungseinheit (22), z. B. einem Dialysator und weiter zurück zu dem Patienten. Die Blutreinigungseinheit (22) ist dabei weiterhin mit einer Dialysatzubereitungseinheit (23) verbunden, in der die Dialyselösung mit der gewünschten Bicarbonatkonzentration hergestellt werden kann.In 1 is a first embodiment of a blood treatment device ( 25 ) according to the present teaching. From the patient ( 20 ) gets blood from the blood pump ( 4 ) through the first line ( 16 ), the arterial line, promoted and passes through the port ( 2a ) into the compensation chamber ( 1 ). In the compensation chamber ( 1 ), a blood level is formed ( 1a ). Connection ( 2a ) may be above or below the blood level ( 1a ), ie eg also adjacent to connection ( 2 B ), which forms an outlet from the compensation chamber. From the outlet ( 2 B ) of the compensation chamber ( 1 ) the blood then flows on via the second line ( 17 ) to the blood purification unit ( 22 ), z. As a dialyzer and further back to the patient. The blood purification unit ( 22 ) is still with a Dialysatzubereitungseinheit ( 23 ), in which the dialysis solution can be prepared with the desired bicarbonate concentration.

In der Ausgleichskammer (1) über dem Blutpegel stehen in Blut gelöste Gase im Gleichgewicht mit einer entsprechenden Gaskonzentration in dem Gasraum der Ausgleichskammer (1). Der Gasraum der Ausgleichskammer (1) ist über den Verbindungsschlauch (18) mit dem Gassensor (6) verbunden. Der Gassensor ist in dem festen Teil der Blutreinigungsvorrichtung, z. B. dem Dialysegerät, angeordnet. Zum Schutz des Gassensors vor einer Kontamination durch Blut, das bei Fehlfunktionen eventuell in den Verbindungschlauch aufsteigen kann, ist am Ende des Verbindungsschlauchs (18) ein Hydrophobfilter (5) vorgesehen. Hinter dem Hydrophobfilter wird das Gasgemisch zu einem CO2-Sensor (6) geleitet. Dieser ist für einen Konzentrations-Messbereich von ca. 2–10 Vol% CO2, entsprechend den physiologisch relevanten CO2-Partialdrücken von 15–80 mm Hg, optimiert.In the compensation chamber ( 1 ) above the blood level, gases dissolved in blood are in equilibrium with a corresponding gas concentration in the gas space of the compensation chamber ( 1 ). The gas space of the compensation chamber ( 1 ) is via the connecting tube ( 18 ) with the gas sensor ( 6 ) connected. The gas sensor is in the fixed part of the blood purification device, for. As the dialysis machine arranged. To protect the gas sensor from contamination by blood, which may possibly rise into the connection hose in the event of malfunction, it is necessary at the end of the connection hose ( 18 ) a hydrophobic filter ( 5 ) intended. Behind the hydrophobic filter, the gas mixture becomes a CO 2 sensor ( 6 ). This is optimized for a concentration measurement range of about 2-10% by volume of CO 2 , corresponding to the physiologically relevant CO 2 partial pressures of 15-80 mm Hg.

Die von dem CO2-Sensor aufgenommenen Messdaten werden von der Steuer- und Auswerteeinheit (21) ausgelesen und der CO2-Partialdruck wird auf Grundlage der nachfolgend beschriebenen Formeln von der Steuer- und Auswerteeinheit berechnet.The measured data recorded by the CO 2 sensor are transmitted by the control and evaluation unit ( 21 ) and the CO 2 partial pressure is calculated by the control and evaluation unit on the basis of the formulas described below.

Der Zusammenhang zwischen der CO2-Konzentration cCO2 in Blut und dem CO2-Partialdruck pco2 im Gasraum wird durch das Henry'sche Gesetz beschrieben.The relationship between the CO 2 concentration c CO2 in blood and the CO 2 partial pressure of pCO2 in the gas space is described by Henry's Law.

Figure DE102015012519A1_0002
Figure DE102015012519A1_0002

Die Henry'sche Konstante für CO2 ist temperaturabhängig:

Figure DE102015012519A1_0003
The Henry's constant for CO 2 is temperature-dependent:
Figure DE102015012519A1_0003

Weiterhin steht die CO2-Konzentration cCO2 in Blut gemäß der Henderson-Hasselbalch-Gleichung in Zusammenhang mit der Hydrogencarbonatkonzentration cHCO3: CO2,aq + H2O ↔ H+ + HCO

Figure DE102015012519A1_0004
Figure DE102015012519A1_0005
Furthermore, the CO 2 concentration c CO2 in blood is related to the hydrogen carbonate concentration c HCO3 according to the Henderson-Hasselbalch equation: CO 2, aq + H 2 O ↔ H + + HCO
Figure DE102015012519A1_0004
Figure DE102015012519A1_0005

Der sich im Gasraum über dem Blutpegel einstellende CO2-Partialdruck pCO2 entspricht dem mittels eines Blutgasanalysators bei gleicher Temperatur gemessenen CO2-Partialdruck.Which adjusting in the gas space above the level of blood CO 2 partial pressure p CO2 corresponds to the measured blood gas analyzer at the same temperature by means of a CO 2 partial pressure.

Die aktuell vorliegende Temperatur wird durch den in der Leitung (17) angeordneten Temperatursensor (8) bestimmt.The current temperature is determined by the temperature in the line ( 17 ) arranged temperature sensor ( 8th ) certainly.

Ebenso wie die Temperatur ist für eine exakte Bestimmung des Partialdrucks auch der Normdruck zu berücksichtigen. Bei der Kompression des Gasgemisches auf einen Druck p ungleich dem Normaldruck pnorm ergibt sich der CO2-Partialdruck unter Normbedingungen zu

Figure DE102015012519A1_0006
As well as the temperature, the standard pressure must also be taken into account for an exact determination of the partial pressure. When the gas mixture is compressed to a pressure p other than the normal pressure p norm , the CO 2 partial pressure under standard conditions is obtained
Figure DE102015012519A1_0006

Der temperatur- und druckkompensierte CO2-Partialdruck (pCO2(T, pnorm) im Blut wird dann mithilfe der Formeln 1 und 4 aus der CO2-Konzentration im Gasraum über dem Blutpegel berechnet.The temperature- and pressure-compensated CO 2 partial pressure (p CO2 (T, pnorm) in the blood is then calculated using formulas 1 and 4 from the CO 2 concentration in the headspace above the blood level.

Figure DE102015012519A1_0007
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Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung der bei einer Hämodialyse üblichen Verbrauchsmaterialien für das extrakorporale Schlauchsystem. Um eine kontaktlose, weitgehend wartungsfreie und vor Kreuzkontamination sichere Messung zu ermöglichen, ist der Gassensor vorzugsweise in der der Blutbehandlungsmaschine angeordnet.Particularly advantageous is the use of customary in a hemodialysis consumables for the extracorporeal tube system. In order to enable a contactless, largely maintenance-free and cross-contamination-safe measurement, the gas sensor is preferably arranged in the blood treatment machine.

Die Anordnung des Gassensors in der Blutbehandlungsmaschine und nicht direkt in der Ausgleichskammer bringt weiterhin den Vorteil mit sich, dass an den standardmäßig verwendeten Schlauchsystemen keine Änderungen erforderlich sind. Der Gassensor ist Teil der Hardware der Blutbehandlungsmaschine. In Abhängigkeit von der Distanz der Ausgleichskammer zu dem Gassensor, die sich maßgeblich aus der Länge der Schlauchverbindung (z. B. 10–30 cm) ergibt, ist ein aktiver Transport der sich über dem Blutpegel einstellenden Gaskonzentration zu dem Gassensor notwendig.The arrangement of the gas sensor in the blood treatment machine and not directly in the compensation chamber also brings with it the advantage that no changes are required to the standard hose systems used. The gas sensor is part of the hardware of the blood treatment machine. Depending on the distance of the compensation chamber to the gas sensor, which results essentially from the length of the hose connection (eg 10-30 cm), it is necessary to actively transport the gas concentration above the blood level to the gas sensor.

Ohne Hilfsmittel, die eine Strömung vom Gasraum direkt über dem Blutpegel zum Messsensor erzeugen, ist der Transport der sich an der Blut/Luftkontaktstelle befindlichen Gaskonzentration, insbesondere der Kohlendioxidkonzentration, zum Gassensor alleine durch die Diffusion bestimmt. Für die eindimensionale Diffusion eines Gases in einen Raum, der das zu betrachtende Gas bisher nicht enthalten hat, gilt für das Konzentrationsmaximum der Diffusionsfront: x 2 / max = 2Dtmax Without aids that generate a flow from the gas space directly above the blood level to the measuring sensor, the transport of the gas concentration at the blood / air contact point, in particular the carbon dioxide concentration, to the gas sensor is determined solely by the diffusion. For the one-dimensional diffusion of a gas into a space, which previously did not contain the gas to be considered, the concentration maximum of the diffusion front applies: x 2 / max = 2Dt max

Bei einer typischen Diffusionskonstanten D ~1,6·10–5 m2/s benötigt das Gas für eine Diffusion von mehreren Zentimetern bereits mehrere Minuten (z. B. xmax = 20 cm mehr als 20 min).With a typical diffusion constant D ~ 1.6 · 10 -5 m 2 / s, the gas already requires several minutes for a diffusion of several centimeters (eg x max = 20 cm more than 20 min).

In der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind zu dem Zweck des Gastransports zu dem Gassensor (6) in der zweiten Leitung (17) verschiedene alternative Mittel, ein Ventil (14) bzw. eine zweite Blutpumpe (15) (gestrichelt dargestellt), gezeigt. In the in 1 shown embodiment are for the purpose of gas transport to the gas sensor ( 6 ) in the second line ( 17 ) various alternative means, a valve ( 14 ) or a second blood pump ( 15 ) (shown in phantom).

Beide, alternativ einzusetzende Mittel (14, 15) können von der Auswerte- und Steuereinheit (21) derart gesteuert werden, dass sie flussabwärts der Ausgleichskammer (1) eine Flussrestriktion erzeugen. Im Falle des Ventils (14) wird diese Flussrestriktion durch ein Schließen des Ventils erzeugt. Im Falle der zweiten Blutpumpe (15) wird die Flussrestriktion durch die Einstellung einer Förderrate der zweiten Blutpumpe (15), die geringer ist als die Förderrate der ersten Blutpumpe (4). Durch die Erzeugung einer Flussrestriktion in der zweiten Leitung (17) wird ein Heben des Flüssigkeitspegels in der Ausgleichskammer (1) von der Position (1a) auf (1b) erreicht. Dadurch wird Gas aus dem Gasraum der Ausgleichskammer (1) verdrängt und damit eine Durchströmung des Gassensors (6) erreicht. Um sicherzustellen, dass die sich in der Ausgleichskammer (1) einstellende Gaskonzentration den Gassensor (6) erreicht, sollte das verdrängte Volumen vorzugsweise mindestens doppelt so groß sein wie das sich in der Verbindung zwischen dem Anschluss (3a) des Verbindungsleitung (18) an der Ausgleichskammer (1) und dem Gassensor (6) befindliche Volumen. Bei für die Hämodialyse üblichen Blutschlauchsystemen reicht hierbei ein Hub von ca. 1–2 cm.Both alternatives ( 14 . 15 ) can be read by the evaluation and control unit ( 21 ) are controlled so that they downstream of the compensation chamber ( 1 ) create a flow restriction. In the case of the valve ( 14 ), this flow restriction is created by closing the valve. In the case of the second blood pump ( 15 ) is the flow restriction by the setting of a delivery rate of the second blood pump ( 15 ), which is lower than the delivery rate of the first blood pump ( 4 ). By creating a flow restriction in the second line ( 17 ) is a lifting of the liquid level in the compensation chamber ( 1 ) from the position ( 1a ) on ( 1b ) reached. This gas is from the gas space of the compensation chamber ( 1 ) and thus a flow through the gas sensor ( 6 ) reached. To make sure that in the compensation chamber ( 1 ) adjusting gas concentration the gas sensor ( 6 ), the displaced volume should preferably be at least twice as large as that in the connection between the connection ( 3a ) of the connecting line ( 18 ) at the compensation chamber ( 1 ) and the gas sensor ( 6 ) located volumes. In hemodialysis usual blood tubing systems a stroke of about 1-2 cm is sufficient.

Der sich beim Heben des Blutpegels aufbauende Luftdruck kann reduziert werden, indem entweder das Auslassventil (12) geöffnet und die Luft über Drosselventil (10) zur Umgebung entwichen gelassen wird, oder alternativ, indem nach Öffnen von Complianceventil (13) ein Druckausgleich in ein Compliancegefäß (9) (gestrichelt dargestellt) ermöglicht wird. Bei beiden alternativen Möglichkeiten wird ein Luftstrom durch den Gassensor (6) bewirkt, so dass an diesem nun die im Gasraum der Ausgleichskammer (1) vorherrschende Gaskonzentration gemessen werden kann.The build-up of air pressure when lifting the blood level can be reduced by either the outlet valve ( 12 ) and open the air via throttle valve ( 10 ) to the environment, or alternatively, by opening the compliance valve ( 13 ) a pressure equalization in a compliance vessel ( 9 ) (shown in dashed lines) is made possible. In both alternative ways, an air flow through the gas sensor ( 6 ) causes, so that at this now in the gas space of the compensation chamber ( 1 ) prevailing gas concentration can be measured.

Zur Rückstellung des Blutpegels (1b) auf (1a) wird Ventil (14) wieder geöffnet, bzw. die zweite Blutpumpe (15) mit einer höheren Förderrate gefahren. Ein Druckausgleich kann dann durch Einlassen von Umgebungsluft mittels eines Kompressors (11) bzw. über das Compliancegefäß (9) erfolgen.To reset the blood level ( 1b ) on ( 1a ) valve ( 14 ), or the second blood pump ( 15 ) with a higher delivery rate. Pressure equalization can then be achieved by introducing ambient air by means of a compressor ( 11 ) or via the compliance vessel ( 9 ) respectively.

Alternativ kann bei der Verwendung einer wie in dargestellten Ausgleichskammer (1) eine kontinuierliche Durchströmung des Gassensors erreicht werden. Hierbei wird über dem Gasraum der Ausgleichskammer (1) mittels eines Gasfördermittels (19) eine Zirkulation von Anschluss (3a) über den Gassensor (6) über eine Rückführungsleitung (26) zurück zu Anschluss (3b) erreicht. Als Kontaminationsschutz sind hier in der Verbindungsleitung (18) und der Rückführungsleitung Hydrophopfilter (5) vorgesehen. Bei dem Gasfördermittel (19) kann es sich um Mittel beliebiger Art handeln, die eine geringe kontinuierliche Luftströmung erzeugen. Beispielsweise kann ein miniaturisierter Blasebalg eingesetzt werden, bei dem die Bewegung der Schenkel durch Piezo-Elemente erfolgt.Alternatively, when using a like in illustrated compensation chamber ( 1 ) a continuous flow through the gas sensor can be achieved. Here, over the gas space of the compensation chamber ( 1 ) by means of a gas conveyor ( 19 ) a circulation of connection ( 3a ) via the gas sensor ( 6 ) via a return line ( 26 ) back to port ( 3b ) reached. As contamination protection are here in the connecting line ( 18 ) and the return line hydrophilic filter ( 5 ) intended. In the gas conveyor ( 19 ) may be any type of means that produce a low continuous flow of air. For example, a miniaturized bellows can be used, in which the movement of the legs is effected by piezo elements.

Die von dem Gassensor (6) aufgenommenen Messwerte werden von der Auswerteeinheit (21) ausgelesen und mittels Formel (5) wird der Partialdruck von Kohlendioxid in Blut bestimmt.That of the gas sensor ( 6 ) are measured by the evaluation unit ( 21 ) and formula (5) determines the partial pressure of carbon dioxide in blood.

Dieser Partialdruck kann Hinweise auf unterschiedliche pathologische Zustände geben.This partial pressure can give indications for different pathological conditions.

Bestimmung des prädialytischen pCO2 Determination of predialytic p CO2

Zu Beginn der Blutbehandlung gemessene Werte für den Partialdruck von Kohlendioxid unterscheiden sich nur wenig von dem prädialytischen Partialdruck. Ein niedriger Wert, insbesondere unterhalb des Normbereiches von 35–45 mmHg, hat meist eine respiratorisch kompensierte metabolische Azidose als Ursache. Somit kann bei der Messung eines PCO2, der unterhalb eines definierten Schwellenwerts liegt, vom Dialysegerät eine Warnung an den Anwender ausgegeben werden (Benutzerinterface/Alararmierungseinheit (24)). Bei diesem Schwellenwert kann es sich um einen Absolutwert (z. B. klinischer Normbereich) oder um einen für diesen Patienten individuell bestimmten und in einer Speichereinheit hinterlegten Wert handeln, der z. B. aus dem Mittelwert der vergangenen Messungen für diesen Patienten bestimmt wird.Values for the partial pressure of carbon dioxide measured at the beginning of the blood treatment differ only slightly from the predialytic partial pressure. A low value, in particular below the normal range of 35-45 mmHg, usually has a respiratory compensated metabolic acidosis as the cause. Thus, when measuring a P CO2 , which is below a defined threshold value, a warning to the user can be issued by the dialysis machine (user interface / alarm unit ( 24 )). This threshold value can be an absolute value (eg clinical standard range) or a value that is individually determined for this patient and stored in a storage unit. B. is determined from the mean of past measurements for this patient.

Korrektur der metabolischen AzidoseCorrection of metabolic acidosis

Die metabolische Azidose kann bei Dialysebehandlungen durch Zufuhr von Bicarbonat über die Dialyselösung korrigiert werden. In 3 ist die Korrelation des prädialytischen pCO2 und der Bicarbonatkonzentration HCO3 in Blut gezeigt. Nach einer Messung des pCO2 Wertes kann durch die Dialysatzubereitungseinheit (23) des Dialysegerätes automatisiert die Einstellung der Bicarbonatkonzentration im Dialysat cD erfolgen. Hierzu kann ein 1-Pool-Modell verwenden werden, in welches das Verteilungvolumen V des Patienten, die mittels Online-Clearance-Messungen bestimmte Dialysedosis Kt/V, sowie die aus der pCO2-Messung abgeschätzte Blut-Bicarbonatkonzentration cB,O eingehen.Metabolic acidosis can be corrected in dialysis treatments by adding bicarbonate through the dialysis solution. In 3 is the correlation of the predialytic p CO2 and the bicarbonate concentration HCO 3 - shown in blood. After a measurement of the pCO 2 value, the dialysis preparation unit ( 23 ) of the dialysis machine automated setting of the bicarbonate concentration in the dialysate c D done. For this purpose, a 1-pool model can be used, in which the distribution volume V of the patient, the by means of online clearance measurements determined dialysis dose Kt / V, as well as the estimated from the pCO 2 measurement blood bicarbonate concentration c B, O enter.

Figure DE102015012519A1_0008
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Der Faktor a berücksichtigt die gegenüber Harnstoff geringere Clearance von Bicarbonat und liegt bei ~0,7.Factor a takes into account the lower clearance of bicarbonate compared to urea and is ~ 0.7.

Figure DE102015012519A1_0009
Figure DE102015012519A1_0009

Die Koeffizienten a0 und a1 können aus einer linearen Anpassung der in 3 dargestellten Wertepaare erfolgen. Da die Stoffwechselvorgänge patientenabhängig sind, kann eine bessere Übereinstimmung zwischen dem abgeschätzten und realen Wert erreicht werden, wenn über einem gewissen Zeitraum mittels eines Referenzinstruments (Blutgasanalysators) pCO2 und Bicarbonat bestimmt und die Koeffizienten a0 und a1 patientenindividuell bestimmt werden.The coefficients a 0 and a 1 can be derived from a linear fit of the in 3 shown value pairs. Since the metabolic processes are patient-dependent, a better agreement between the estimated and real value can be achieved if p CO2 and bicarbonate are determined over a certain period of time by means of a reference instrument (blood gas analyzer) and the coefficients a 0 and a 1 are determined on a patient-specific basis.

Kann das zur Zeit t1 erreichte Kt/V aufgrund der Dialyseeinstellungen (Blut-, Dialysat-, Substituatfluss, Dialysatorcharakteristik) abgeschätzt werden, so kann das zum Erreichen einer Blut-Bicarbonatkonzentration zur Zeit t1 einzustellende Dialysat-Bicarbonat aus Formel 8 berechnet werden:

Figure DE102015012519A1_0010
If the Kt / V reached at time t 1 can be estimated on the basis of the dialysis settings (blood, dialysate, substituate flow, dialyzer characteristic), then the dialysate bicarbonate to be adjusted to obtain a blood bicarbonate concentration at time t 1 can be calculated from formula 8:
Figure DE102015012519A1_0010

Durch wiederholte Messungen des pCO2 sowie der bisher erreichten Dialysedosis ist auch eine Korrektur der Einstellung des Dialysat-Bicarbonats während der Dialyse möglich.By repeated measurements of the p CO2 and the dialysis dose achieved so far, it is also possible to correct the dialysate bicarbonate during dialysis.

Apnoe-MonitoringApnea Monitoring

Wie eingangs bereits beschrieben, kann es gerade bei nächtlichen Langzeitdialysen aufgrund von Fehlern in den physiologischen Regelmechanismen oder durch partielle Obstruktion der Atemwege zu einer mangelhaften Atmung kommen. Dieses führt zu einem Anstieg des pCO2. Studien an Patienten mit obstruktiver Schlaf-Apnoe haben gezeigt, dass bei diesen der pCO2 beim Aufwachen am Morgen um > 11 mmH höher liegt als vor dem Schlafen ( „Changes in the arterial CO2 during a single nights sleep in patients with obstructive sleep apnea” Chin et al., Internal Medicine, Vol. 36, S. 454ff ). Bei einem vorübergehenden Atemstillstand, der über eine Minute dauern kann, ist zu erwarten, dass der pCO2-Aanstieg deutlich höher ausfällt, wie der in 4 gezeigte simulierte pCO2-Verlauf während einer Langzeitdialyse mit Apnoen zeigt. Gerade diese kritischen Atemaussetzer sind damit durch das beschriebene kontinuierliche pCO2-Monitoring erkennbar.As already described, poor respiration can occur, especially in the case of long-term night-time dialysis due to errors in the physiological control mechanisms or due to partial obstruction of the respiratory tract. This leads to an increase in p CO2 . Studies in patients with obstructive sleep apnea have shown that p CO2 on waking up in the morning is> 11 mmH higher than before sleep ( "Changes in the arterial CO2 during a single nights sleep in patients with obstructive sleep apnea" Chin et al., Internal Medicine, Vol. 36, p. 454ff ). In the case of transient respiratory arrest, which can last over one minute, it is to be expected that the increase in p CO2 will be significantly higher than that in 4 shown simulated p CO2- run during a long-term dialysis with apnea. It is precisely this critical breathing interruptions are thus recognized by the described continuous p CO2 -Monitoring.

Bei einer Aufzeichnung des Verlaufs des pCO2 können Atemaussetzer diagnostiziert und bei der Therapieplanung berücksichtig werden.When recording the course of the p CO2 , respiratory misfires can be diagnosed and taken into account in therapy planning.

Denkbar ist allerdings auch eine online-Überwachung zur Vermeidung längerer Atemaussetzer. So können in der Blutbehandlungsvorrichtung (25), bzw. Auswerteeinheit (21) unterschiedliche Warnkriterien hinterlegt sein, z. B. die Überschreitung einer absoluten Konzentrationsschwelle, Anstieg des pCO2 über eine Konzentrationsschwelle, die aus dem bisherigen Verlauf oder dem typischen Verlauf vorhergehenden Behandlungen berechnet wurde. Dabei können auch weitere Kriterien, wie z. B. ein bestimmte Dauer der Schwellenüberschreitung oder die Änderung im zeitlichen Verlauf des pCO2, z. B. stark beschleunigter Anstieg gegenüber dem bisherigen Verlauf, berücksichtigt werden.However, it is also conceivable online monitoring to avoid prolonged respiratory misfire. Thus, in the blood treatment device ( 25 ), or evaluation unit ( 21 ) different warning criteria be deposited, z. For example, exceeding an absolute concentration threshold, increasing the p CO2 above a concentration threshold calculated from past history or typical history of previous treatments. In this case, other criteria, such. B. a certain duration of the threshold exceeded or the change in the time course of the p CO2 , z. B. greatly accelerated increase over the previous course, are taken into account.

Bei Auftreten dieser als kritisch bewerteten Zustände kann ein akustisches Signal erzeugt werden, das z. B. den Patienten oder das Pflegepersonal alarmiert.Upon the occurrence of these critically evaluated states, an audible signal may be generated, e.g. B. alarmed the patient or the nursing staff.

Denkbar wäre auch ein Wecken oder die Stimulierung der Atmung durch Auslösen eines schwachen Elektoimpulses an dem Patienten.It would also be conceivable to wake up or to stimulate the respiration by triggering a weak electric pulse on the patient.

Bei Verwendung einer Atemmaske kann eine Erhöhung des Beatmungsdrucks, bzw. des Luftstrome erfolgen. When using a breathing mask, the ventilation pressure or the airflow can increase.

Diabetesmonitoringdiabetes monitoring

Mittels eines Acetonsensors ( Massick et al., Proc. SPIE 6386, Optical Methods in the Life Sciences, 63860O (October 17, 2006) ) können der Verlauf von Stoffwechselerkrankungen, z. B. Ketoazidose bei Diabetes, diagnostiziert und bei Aufzeichnung der Werte über mehrere Behandlungen ihr Verlauf beobachtet werden. Dieses kann hilfreich bei der Dosierung von Insulin bei Diabetikern an der Dialyse sein.By means of an acetone sensor ( Massick et al., Proc. SPIE 6386, Optical Methods in Life Sciences, 63860O (October 17, 2006) ) can the course of metabolic diseases, eg. As ketoacidosis in diabetes, diagnosed and observed when recording the values over several treatments their course. This can be helpful in the dosage of insulin in diabetics on dialysis.

Bestimmung der DialyseeffizienzDetermination of dialysis efficiency

Zwischen dem Harnstoffkonzentration und der Ammoniumkonzentration im Atem besteht eine Korrelation ( „Correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis”, Narasimhan et al., PNAS Vol. 98, S. 4617ff ). Daher sind mittels eines Ammoniumsensors (z. B. „High sensitivity ammonia sensor using a hierarchical polyaniline/poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate) nanofibrous composite membrane”, Chen et al., ACS Appl Mater Interfaces, Vol. 24, S. 6473ff ) praktisch alle Analysen möglich, die sonst auf der Bestimmung der Harnstoffkonzentration im Blut beruhen. Aus dem Verlauf der Ammoniumkonzentration zu Beginn aufeinanderfolgender Dialysen kann daher auf den Proteinumsatz (PCR = protein catabolic rate) geschlossen werden. Aus der intradilaytischen Änderung der Ammoniumkonzentration kann die Dialyseeffizienz Kt/V berechnet werden:

Figure DE102015012519A1_0011
There is a correlation between the urea concentration and the ammonium concentration in the breath ( "Correlation of ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis", Narasimhan et al., PNAS Vol. 98, p. 4617ff ). Therefore, by means of an ammonium sensor (eg. "High sensitivity ammonia sensor using a hierarchical polyaniline / poly (ethylene-co-glycidyl methacrylate) nanofibrous composite membrane", Chen et al., ACS Appl Mater Interfaces, Vol. 24, pp. 6473ff ) virtually all analyzes that are otherwise based on the determination of urea concentration in the blood. From the course of the ammonium concentration at the beginning of successive dialysis can therefore be concluded on the protein turnover (PCR = protein catabolic rate). From the intradilaytic change in the ammonium concentration, the dialysis efficiency Kt / V can be calculated:
Figure DE102015012519A1_0011

Im Gegensatz zu Messungen auf der Dialysatseite ist hier keine Korrektur der Messwerte bzgl. der Flussraten nötig (cf. BBraun: Adimea).In contrast to measurements on the dialysate side, no correction of the measured values with regard to the flow rates is necessary here (see BBraun: Adimea).

Funktionstest des HydrophobfiltersFunction test of the hydrophobic filter

In einer Ausführungsform der Erfindung kann in der Blutbehandlungsvorrichtung (25) neben dem Gassensor (6) auch der Drucksensor (7) zur Überwachung des Druckes in dem Blutschlauchsystem vorgesehen sein, so dass der Verbindungsschlauch (18) sowohl zu dem Gassensor (6) als auch zu dem Drucksensor (7) führt. Die Messdaten des Gassensors (6) können dann auch zur Durchführung eines Funktionstests des Hydrophofilters (5) verwendet werden. Bei Verwendung einer Vorrichtung wie in 1 gezeigt, bei der ein Druckausausgleich zur Umgebung erfolgt, kann die Durchlässigkeit des Hydrophobfilters (5) mittels des Gassensors (6) und der Auswerteeinheit (21) getestet werden. Durch eine Benetzung des Hydrophobfilters (5) mit Blut oder Dialysierflüssigkeit wird dieser auch für Gas undurchlässig, so dass keine verlässliche Druckmessung mehr möglich ist. Da die sich aufgrund des Blut-pCO2 einstellende CO2-Konzentration im Gasraum von (1) ca. 5% beträgt, der normale CO2-Gehalt der Umgebungsluft aber nur ca. 400 ppm = 0,004%, kann beim Heben und Senken de Pegels in der Ausgleichskammer (1) festgestellt werden, ob eine Gasverbindung zwischen der Ausgleichskammer (1) und dem Gassensor (6) besteht. Bei einem blutgefüllten Schlauchsystem ist beim Heben des Pegels mit einem Anstieg der CO2-Konzentration auf > 1% zu rechnen, beim Senken mit einem Abfall auf unter 0,1%. Bleibt dieses aus, so kann auf einen blockierten Hydrophobfilter (5) geschlossen werden.In one embodiment of the invention, in the blood treatment device ( 25 ) next to the gas sensor ( 6 ) also the pressure sensor ( 7 ) for monitoring the pressure in the blood tubing system so that the connection tube ( 18 ) to both the gas sensor ( 6 ) as well as to the pressure sensor ( 7 ) leads. The measured data of the gas sensor ( 6 ) can then also be used to carry out a functional test of the hydrophobic filter ( 5 ) be used. When using a device such as in 1 shown, in which a pressure equalization takes place to the environment, the permeability of the hydrophobic filter ( 5 ) by means of the gas sensor ( 6 ) and the evaluation unit ( 21 ) be tested. By wetting the hydrophobic filter ( 5 ) with blood or dialysis fluid this is impermeable to gas, so that no reliable pressure measurement is possible. Since the adjusting itself due to the blood-p CO2 CO 2 concentration in the gas space (1) is approximately 5% of normal CO 2 content of the ambient air but only about 400 ppm = 0.004%, can during lifting and lowering de Level in the compensation chamber ( 1 ), whether a gas connection between the compensation chamber ( 1 ) and the gas sensor ( 6 ) consists. With a blood-filled tube system, increasing the CO 2 concentration to> 1% is to be expected when raising the level, and lowering to less than 0.1% when lowering. If this is not the case, then a blocked hydrophobic filter ( 5 ) getting closed.

Die hier beschriebenen Ausführungsformen bieten die Möglichkeit, während einer extrakorporalen Blutbehandlung die Konzentration in Blut gelöster Gase ohne die Verwendung zusätzlicher Sensoren oder Blutentnahmen und -analysen zu bestimmen und zu überwachen. Die Messung der Gaskonzentration kann unter Verwendung der üblichen Blutschlauchsysteme, kontaktfrei und kontaminationslos erfolgen, so dass für den Patienten keine zusätzlichen Belastungen oder Risiken entstehen. Die Messwerte können zur Beobachtung von Vitalparameter der Patienten, zur Bestimmung der Behandlungseffizienz oder als Funktionstest für Komponenten des extrakorporalen Kreislaufes verwendet werden.The embodiments described herein provide the ability to determine and monitor the concentration of dissolved gases in blood during extracorporeal blood treatment without the use of additional sensors or blood sampling and analysis. The measurement of the gas concentration can be carried out using the usual blood tube systems, contact-free and without contamination, so that no additional burdens or risks arise for the patient. The measurements can be used to monitor patient vital signs, to determine treatment efficacy, or to test the function of extracorporeal circuit components.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Ausgleichskammercompensation chamber
1a1a
Flüssigkeitspegelliquid level
1b1b
Flüssigkeitspegelliquid level
2a, 2b2a, 2b
Anschluss KammerConnection chamber
3a3a
Anschluss KammerConnection chamber
44
Blutpumpeblood pump
55
Hydrophobfilterhydrophobic filter
66
Gassensorgas sensor
77
Drucksensorpressure sensor
88th
Temperatursensortemperature sensor
99
Compliancegefäßcompliance vessel
1010
Drosselventilthrottle valve
1111
Kompressorcompressor
1212
Auslassventiloutlet valve
1313
Complianceventilcompliance valve
1414
VentilValve
1515
Blutpumpeblood pump
1616
Arterieller Teil des BlutschlauchsystemArterial part of the blood tube system
1717
Venöser Teil des BlutschlauchsystemVenous part of the blood tube system
1818
Verbindungsschlauch.Connecting hose.
1919
Gasfördermittelgas subsidies
2020
Patientpatient
2121
Auswerteeinheitevaluation
2222
BlutreinigungseinheitBlood purification unit
2323
DialysatzubereitungseinheitDialysatzubereitungseinheit
2424
Benutzerinterface/AlarmierungseinheitUser interface / alarm unit
2525
BlutbehandiungsvorrichtungBlutbehandiungsvorrichtung
2626
RückführungsleitungReturn line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2013/156435 [0013] WO 2013/156435 [0013]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • „Potential Application of Exhaled Breath Monitoring in Renal Replacement Therapy”, Kelly et al., Poster Presentation ASN 2113 [0005] "Potential Application of Exhaled Breath Monitoring in Renal Replacement Therapy", Kelly et al., Poster Presentation ASN 2113 [0005]
  • „correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis, Marashimhan et al. PNAS Vol. 98, S. 4617ff [0008] "Correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis, Marashimhan et al. PNAS Vol. 98, p. 4617ff [0008]
  • „Changes in the arterial CO2 during a single nights sleep in patients with obstructive sleep apnea” Chin et al., Internal Medicine, Vol. 36, S. 454ff [0074] "Changes in the arterial CO2 during a single nights sleep in patients with obstructive sleep apnea" Chin et al., Internal Medicine, Vol. 36, p. 454ff [0074]
  • Massick et al., Proc. SPIE 6386, Optical Methods in the Life Sciences, 63860O (October 17, 2006) [0080] Massick et al., Proc. SPIE 6386, Optical Methods in Life Sciences, 63860O (October 17, 2006) [0080]
  • „Correlation of breath ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis”, Narasimhan et al., PNAS Vol. 98, S. 4617ff [0081] "Correlation of ammonia with blood urea nitrogen and creatinine during hemodialysis", Narasimhan et al., PNAS Vol. 98, p. 4617ff [0081]
  • „High sensitivity ammonia sensor using a hierarchical polyaniline/poly(ethylene-co-glycidyl methacrylate) nanofibrous composite membrane”, Chen et al., ACS Appl Mater Interfaces, Vol. 24, S. 6473ff [0081] "High sensitivity ammonia sensor using a hierarchical polyaniline / poly (ethylene-co-glycidyl methacrylate) nanofibrous composite membrane", Chen et al., ACS Appl Mater Interfaces, Vol. 24, p. 6473ff [0081]

Claims (16)

Blutbehandlungsvorrichtung (25) mit einem extrakorporalen Blutkreislauf umfassend eine erste Leitung (16), an einem Ende zur Blutentnahme verbindbar mit einem Patienten (20) und am anderen Ende verbunden mit einer Ausgleichskammer (1), eine erste Blutpumpe (14) zur Förderung von Blut im extrakorporalen Kreislauf in die Ausgleichskammer (1), wodurch in dieser ein Blutpegel (1a, 1b) entsteht, und ein Kontakt des Blutes zu einem sich oberhalb des Blutpegels befindlichen Gasraums gebildet wird, und einer zweiten Leitung (17) zur Weiterleitung des Blutes von der Ausgleichskammer (1) zu einer Blutreinigungseinheit (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung (25) einen mit der Ausgleichskammer (1) verbindbaren Gassensor (6) zur Messung der Konzentration eines Gases in dem Gasraum und eine Auswerteeinheit (21) zum Auslesen und zur Auswertung der Messdaten des Gassensors (6) umfasst.Blood treatment device ( 25 ) with an extracorporeal blood circulation comprising a first line ( 16 ), at one end for blood sampling connectable to a patient ( 20 ) and at the other end connected to a compensation chamber ( 1 ), a first blood pump ( 14 ) for pumping blood in the extracorporeal circuit into the compensation chamber ( 1 ), whereby in this a blood level ( 1a . 1b ) is formed, and a contact of the blood is formed to a located above the blood level gas space, and a second line ( 17 ) for forwarding the blood from the compensation chamber ( 1 ) to a blood purification unit ( 22 ), characterized in that the blood treatment device ( 25 ) one with the compensation chamber ( 1 ) connectable gas sensor ( 6 ) for measuring the concentration of a gas in the gas space and an evaluation unit ( 21 ) for reading and evaluating the measured data of the gas sensor ( 6 ). Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (6) ein Sensor für Kohlendioxid oder Ammonium oder Aceton ist.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 1, characterized in that the gas sensor ( 6 ) is a sensor for carbon dioxide or ammonium or acetone. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (6) beheizbar ist.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 1 and / or 2, characterized in that the gas sensor ( 6 ) is heated. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Leitung (16), der zweiten Leitung (17) oder der Ausgleichskammer (1) des extrakorporalen Blutkreislaufs ein Temperatursensor (8) zur Bestimmung eines Messwerts der Bluttemperatur angeordnet ist, wobei die Auswerteeinheit (21) ausgelegt ist den Messwert zur Temperaturkompensation zu berücksichtigen.Blood treatment device ( 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the first line ( 16 ), the second line ( 17 ) or the compensation chamber ( 1 ) of the extracorporeal blood circulation a temperature sensor ( 8th ) is arranged for determining a measured value of the blood temperature, wherein the evaluation unit ( 21 ) is designed to take into account the measured value for temperature compensation. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Drucksensor (7) aufweist zur Bestimmung eines Messwerts für den Druck in der Ausgleichskammer (1), wobei die Auswerteeinheit (21) ausgelegt ist den Messwert zur Druckkompensation zu berücksichtigen.Blood treatment device ( 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a pressure sensor ( 7 ) for determining a measured value for the pressure in the compensation chamber ( 1 ), whereby the evaluation unit ( 21 ) is designed to take into account the measured value for pressure compensation. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichskammer (1) mittels zumindest einer Verbindungsleitung (18), vorzugsweise einem Verbindungsschlauch (18), mit dem Gassensor (6) verbunden ist.Blood treatment device ( 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation chamber ( 1 ) by means of at least one connecting line ( 18 ), preferably a connecting hose ( 18 ), with the gas sensor ( 6 ) connected is. Blutbehandlungsvorrichtung (25) dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (18) zwischen dem Gassensor (6) und der Ausgleichskammer (1) ein Hydrophobfilter (5) angeordnet ist.Blood treatment device ( 25 ) characterized in that in the connecting line ( 18 ) between the gas sensor ( 6 ) and the compensation chamber ( 1 ) a hydrophobic filter ( 5 ) is arranged. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Erzeugung einer Gasströmung aus der Ausgleichskammer (1) durch die Verbindungsleitung (18) zu dem Gassensor (6) aufweist und das die Auswerteeinheit als Steuer- und Auswerteeinheit (21) ausgebildet ist.Blood treatment device ( 25 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for generating a gas flow from the compensation chamber ( 1 ) through the connecting line ( 18 ) to the gas sensor ( 6 ) and that the evaluation unit as a control and evaluation unit ( 21 ) is trained. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Erzeugung der Gasströmung als Ventil (14) oder als zweite Blutpumpe (15) in der zweiten Leitung (17) des extrakorporalen Blutkreislaufs ausgebildet ist, wobei das Ventil (14) oder die zweite Blutpumpe (15) von der Steuer- und Auswerteeinheit (21) so angesteuert werden, dass in der zweiten Leitung (17) zeitweise eine geringere Blutflussrate herrscht als vor der Ausgleichskammer (1) in der ersten Leitung (16), wodurch eine Verschiebung des Blutpegels (1a) in der Ausgleichskammer (1) erzeugt werden kann.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 8, characterized in that the means for generating the gas flow as a valve ( 14 ) or as a second blood pump ( 15 ) in the second line ( 17 ) of the extracorporeal blood circulation, wherein the valve ( 14 ) or the second blood pump ( 15 ) from the control and evaluation unit ( 21 ) are controlled so that in the second line ( 17 ) at times a lower blood flow rate than before the compensation chamber ( 1 ) in the first line ( 16 ), causing a shift in the blood level ( 1a ) in the compensation chamber ( 1 ) can be generated. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass sie Ausgleichsmittel (9, 10, 11 12, 13) für eine bei einer Blutpegelverschiebung auftretenden Druckerhöhung aufweist.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 9, characterized in that it comprises compensating means ( 9 . 10 . 11 12 . 13 ) for a pressure increase occurring at a blood level shift. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Gassensor (6) und die Ausgleichskammer (1) weiterhin mit einer Rückführungsleitung (26) verbunden sind, wobei in dieser Rückführungsleitung (26) ein Gasfördermittel (19) angeordnet ist, dass zwischen Gassensor (6) und Ausgleichskammer (1) ein zirkulierender Gasstroms entsteht.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 8, characterized in that the gas sensor ( 6 ) and the compensation chamber ( 1 ) with a return line ( 26 ), wherein in this return line ( 26 ) a gas conveyor ( 19 ) is arranged that between gas sensor ( 6 ) and compensation chamber ( 1 ) a circulating gas stream is formed. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Blutreinigungseinheit (22) ein Dialysefilter oder ein Hämofilter oder ein Plasmafilter ist.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 1, characterized in that the blood purification unit ( 22 ) is a dialysis filter or a hemofilter or a plasma filter. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (21) dazu ausgelegt ist den Partialdruck eines Gases in Blut zu bestimmen und in der Auswerteeinheit (21) ein Sollbereich für den Partialdruck des Gases hinterlegt ist und im Falle eines gemessenen Partialdrucks außerhalb des Sollbereichs ein Signal an eine Alarmeinrichtung (24) weiterleitet, die dann ein Alarmsignal ausgibt.Blood treatment device ( 25 ) according to claim 1, characterized in that the evaluation unit ( 21 ) is designed to determine the partial pressure of a gas in blood and in the evaluation unit ( 21 ) a desired range for the partial pressure of the gas is stored and in the case of a measured partial pressure outside the nominal range a signal to an alarm device ( 24 ), which then issues an alarm signal. Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dialysatzubereitungseinheit (23) zur Versorgung der Blutreinigungseinheit (22) mit Dialysat aufweist, und die Auswerteinheit (21) als Auswerte- und Steuereinheit ausgebildet ist um aus den Messwerten des Gassensors (6) einen Partialdruck eines Gases zu bestimmen und dem Partialdruck des Gases eine Zusammensetzung des Dialysates zuzuordnen, die dann von der Dialysatzubereitungseinheit (23) bereitgestellt wirdBlood treatment device ( 25 ) according to claim 1, characterized in that it comprises a dialysate preparation unit ( 23 ) for the supply of the blood purification unit ( 22 ) with dialysate, and the evaluation unit ( 21 ) is designed as an evaluation and control unit to from the measured values of the gas sensor ( 6 ) to determine a partial pressure of a gas and to associate the partial pressure of the gas with a composition of the dialysate, which is then removed from the dialysis preparation unit ( 23 ) provided Verfahren zur Bestimmung des Partialdrucks eines Gases in Blut des extrakorporalen Blutkreislauf einer Blutbehandlungsvorrichtung (25) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des Gases mittels eines Gassensors (6) im Gasraum der Ausgleichskammer (1) gemessen wird und aus diesen Messdaten durch die Auswerteeinheit (21) der Partialdruck des Gases im Blut berechnet wird.Method for determining the partial pressure of a gas in blood of the extracorporeal blood circulation of a blood treatment device ( 25 ) according to claim 1, characterized in that the concentration of the gas by means of a gas sensor ( 6 ) in the gas space of the compensation chamber ( 1 ) and from these measured data by the evaluation unit ( 21 ) the partial pressure of the gas in the blood is calculated. Verfahren zur Bestimmung des Partialdrucks eines Gases in Blut nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, dass in der Blutbehandlungsvorrichtung (25) eine Gasströmung von der Ausgleichskammer (1) zu dem Gassensor (6) erzeugt wird.A method for determining the partial pressure of a gas in blood as claimed in claim 14 characterized in that (in the blood treatment apparatus 25 ) a gas flow from the compensation chamber ( 1 ) to the gas sensor ( 6 ) is produced.
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