用于血液的体外处理的设备和用于确定指示体外血液处理的进程的参数的方法技术

一种用于血液的体外处理的设备(1)，包括：处理单元、血液抽取管线、血液返回管线、制备管线和废透析液管线。控制单元(10)被配置为基于废透析液管线中的传导率的测量来计算与处理有效性相关的参数的值。使新鲜处理液中的特性(Cd

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于血液的体外处理的设备和用于确定指示体外血液处理的进程的参数的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于血液的体外处理的设备和一种用于确定指示体外血液处理、特别是其目的在于减轻肾功能不全的净化处理(诸如但不限于血液透析或血液透析过滤)的进程的参数(被称为有效性参数)的方法。还公开了一种确定指示体外血液处理的进程的所述参数的方法。例如，该参数可以是以下之一：
[0002]‑
给定溶质(例如，钠)在血液中的浓度，
[0003]‑
交换器对于给定溶质的实际透析率D或实际清除率K(透析率D和清除率K表示在血液处理中使用的血液透析器或血液过滤器的净化效率)，
[0004]‑
在处理时间t后给予的透析剂量，根据Sargent和Gotch的研究，该透析剂量可以与无量纲比率Kt/V相关联，其中K是在尿素情况下的实际清除率，t是经过的处理时间，V是尿素的分布体积，即患者体内水的总体积(Gotch F.A.and Sargent S.A.,"A mechanistic analysis of the National Cooperative Dialysis Study(NCDS)",Kidney Int.1985,Vol.28,pp.526
‑
34)。如上文定义的透析剂量是跨某一时间区间的积分值∫K(t)dt/V，例如，处理时间t
n
后的剂量是从治疗开始一直到时刻t
n
的积分。

技术介绍

[0005]在血液透析处理中，患者的血液和与血流接近(但不是必须)等渗的处理液在血液透析器的相应的隔室中循环，使得存在于血液中的杂质和不期望的物质(尿素、肌酸酐等)可以通过扩散转移从血液迁移到处理液中。选择处理液的离子浓度，以便修正患者血液的离子浓度。在通过血液透析过滤的处理中，通过由在血液透析过滤器的膜的血液侧与处理液侧之间建立的正压力差产生的超滤进行的对流转移被添加到通过透析获得的扩散转移。
[0006]感兴趣的是，能够在整个处理疗程期间确定指示处理进程的一个或多个参数，以便能够在适当的情况下修改最初固定的处理条件或至少向患者和医护人员通知处理有效性。一个或多个以下参数的获知可以跟进处理的进程，并且例如可以允许评估最初固定的处理条件的适合性：
[0007]‑
给定溶质(例如，钠)在血液中的浓度，
[0008]‑
交换器对于溶质的实际透析率D或实际清除率K(透析率D和清除率K表示交换器的净化效率)，
[0009]‑
在某一处理时间后给予的透析剂量Kt/V，其中K是在尿素情况下的实际清除率，t是经过的处理时间，V是尿素的分布体积。
[0010]这些参数的确定需要精确获知血液的物理或化学特性。如可以理解的，该特性的确定出于治疗、预防和经济原因而在实践中无法通过在标本上直接进行测量而获得。的确，在处理过程中从经常贫血的患者提取监测处理的有效性所需的多个标本是不可能的；此外，考虑到与处理可能被污染的血液标本相关的风险，总体趋势是避免这种处理操作；最后，血液标本的实验室分析既昂贵又相对漫长，这与获知处理的有效性同时处理仍然持续
的期望目标不相符。
[0011]已提出不必在血液样本上进行测量的情况下活体确定血液透析参数的若干方法。文献EP 0547025描述了一种用于确定经受血液透析处理的患者血液中的物质(诸如钠)的浓度的方法。该方法也使得可以确定所使用的血液透析器的(例如对于钠)的透析率D。该方法包括以下步骤：使具有不同钠浓度的第一和第二血液透析液连续循环通过血液透析器，测量血液透析器的上游和下游的第一和第二透析液的电导率，和由在血液透析器上游和下游的第一和第二透析液中测量的液体的电导率的值来计算患者体内的血液中的钠浓度(或血液透析器对于钠的透析率D)。文献EP 0658352描述了另一种活体确定血液透析参数的方法，其包括以下步骤：使具有与指示处理的参数(例如，血液的离子浓度、透析率D、清除率K、Kt/V)中的至少一个相关联的特性(例如，电导率)的至少第一和第二处理液连续流经血液透析器，交换器上游的第一液体中的特性值不同于血液透析器上游的第二液体中的特性值；在第一和第二处理液的每一个中，分别在血液透析器上游和下游测量两个特性值；当第二液体的特性未达到血液透析器的下游的稳定值时，使第三处理液流经血液透析器，在血液透析器上游的第三液体中的特性值不同于在血液透析器上游的第二液体中的特性值；测量分别在血液透析器上游和下游的第三液体中的两个特性值；以及由第一、第二和第三处理液中的测量的特性值计算指示处理进程的至少一个参数的至少一个值。在文献EP 0920877中描述了另一种不需要对血液样本进行测量的活体确定血液透析参数的方法。该方法包括以下步骤：使处理液流经交换器，该处理液具有在交换器上游具有接近恒定的标称值的特性；改变交换器上游的特性值，随后将该特性重新建立为其在交换器上游的标称值；测量并在存储器中存储由交换器下游的处理液的特性响应于交换器上游引起的该特性值的变化而采用的多个值；确定由基线和代表特性相对于时间的变化的曲线界定的下游微扰区域的面积；以及由下游微扰区域的面积和上游微扰区域的面积计算指示处理的有效性的参数，该上游微扰区域由基线和代表交换器上游的特性相对于时间的变化的曲线界定。文献EP2732834描述了一种用于血液的体外处理的设备，其包括控制单元，该控制单元被配置为基于废透析液管线中的电导率的测量来计算与处理的有效性相关的参数的值。使用依赖数学模型而获得的代表废透析液管线中的电导率的一个或多个值来计算有效性参数的值。控制单元使新鲜处理液中的特性Cd
in
的值相对于规定基线(prescription baseline)Cd
set
进行上游(相对于处理单元)变化，随后将新鲜处理液中的特性Cd
in
重新建立到所述规定基线Cd
set
。上游变化引起在废透析液管线中流动的废液中的相同的特性Cd
out
的对应的和时间上延迟的下游(相对于处理单元)变化。控制单元被配置为接收至少一个参数数学模型，所述至少一个参数数学模型将新鲜处理液中的特性Cd
in
与废液中的特性Cd
out
相关联。为了确定参数数学模型的参数，控制单元被配置为例如从传感器接收由废液中的特性Cd
out
的下游变化的参考部分获得的多个值的测量，其中，由控制单元使用以表征数学模型的参考部分具有显著短于下游变化的整个时长ΔT
V
的时长ΔT
R
。上述方法需要与处理时间相比相对较短的透析液的特性(例如，电导率)的值的修改，随后将该特性重新建立到其初始值，该初始值通常是规定值。由于偏离处方是不期望的，并且由于上述方法需要所引入的修改的最小持续时间/时长，因此推导出，所有这些方法在处理期间仅可以执行几次。文献US 2001004523描述了连续确定指示体外血液处理的有效性的参数(D、Cbin、K、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于血液的体外处理的设备，包括：血液处理单元(2)，具有由半透膜(5)分隔开的主腔室(3)和次腔室(4)；制备管线(19)，具有连接到所述处理单元(2)的次腔室(4)的入口并且被配置为将新鲜处理液输送到所述次腔室(4)的一端，所述新鲜处理液呈现出从由以下各项组成的组中选择的一种特性(Cd
in
)：所述新鲜处理液中的电导率，以及所述新鲜处理液中的至少一种物质的浓度，废透析液管线(13)，具有连接到所述次腔室(4)的出口并且被配置为从所述次腔室(4)去除废液的一端，所述废液呈现出从由以下各项组成的组中选择的一种特性(Cd
out
)：所述废液中的电导率，以及所述废液中的至少一种物质的浓度，控制单元(10)，被配置为命令执行用于确定指示体外血液处理的有效性的参数的任务，所述任务包括以下步骤：
‑
接收针对所述新鲜处理液中的特性(Cd
in
)的至少一个规定基线(Cd
set
)；
‑
在所述特性处于所述规定基线(Cd
set
)处的情况下，使所述新鲜处理液从所述制备管线(19)中流动到所述次腔室(4)；
‑
使废液流出所述次腔室(4)流到所述废透析液管线(13)中；
‑
引起所述新鲜处理液中的特性(Cd
in
)的值相对于所述规定基线(Cd
set
)的上游变化，从而引起在所述废透析液管线(13)中流动的废液中的相同特性(Cd
out
)的对应的和时间上延迟的下游变化；其中，所述上游变化具有幅度(ΔC
in
)和随时间变化的时长(ΔT)；
‑
通过使用与所述新鲜处理液中的特性(Cd
in
)的值的上游变化相关的值和与所述废液中的相同特性(Cd
out
)的下游变化相关的值，来计算指示所述体外血液处理的有效性的参数(D，Cb
in
，K，K
·
t/V)的至少一个值；其中，所述任务还包括：
‑
接收所述制备管线(19)中的新鲜处理液的流速(Qdial)或与所述流速(Qdial)相关的参数；
‑
根据所述流速(Qdial)或与所述流速(Qdial)相关的参数来计算要引起的上游变化的所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)。2.根据权利要求1所述的设备，其中，如果所述流速(Qdial)较低，则所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)较高，并且其中，如果所述新鲜处理液的流速(Qdial)较高，则所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)较低。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，通过至少一个数学公式来执行计算所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)，可选地，所述数学公式是插值曲线；其中，可选地，所述插值曲线是从“m”个点开始计算的，每个点由所述新鲜处理液的流速值(Qdial
m
)以及由对应于所述流速值(Qdial
m
)的随时间变化的时长(ΔT
m
)和/或幅度(ΔC
m
)来限定；其中，可选地，“m”等于或大于二。4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其中，所述任务包括：
‑
接收对应于所述设备的最大流速(Qdial
max
)的随时间变化的最小时长(ΔT
min
)；
‑
接收对应于所述设备的最小流速(Qdial
min
)的随时间变化的最大时长(ΔT
max
)；
‑
可选地，接收对应于所述设备的中间流速(Qdial
mid
)的至少一个随时间变化的中间时长(ΔT
mid
)，其中，所述中间流速(Qdial
mid
)被包括在所述最大流速(Qdial
max
)与所述最小流速(Qdial
min
)之间；
‑
基于所述随时间变化的最小时长(ΔT
min
)、所述最大流速(Qdial
max
)、所述随时间变化的最大时长(ΔT
max
)、所述最小流速(Qdial
min
)以及可选地所述随时间的中间时长(ΔT
mid
)和所述中间流速(Qdial
mid
)来计算随时间变化的时长插值曲线；
‑
通过所述随时间变化的时长插值曲线来计算所述随时间变化的时长(ΔT)。5.根据权利要求3或4所述的设备，其中，使用以下数学公式来计算所述随时间变化的时长(ΔT)：ΔT＝((ΔT
min
‑
ΔT
max
)/(Qdial
max
‑
Qdial
min
))*(Qdial
‑
Qdial
max
)+ΔT
min
其中：Qdial是所述制备管线中的新鲜处理液的流速；Qdial
max
是所述设备的最大流速；ΔT
min
是对应于所述设备的最大流速(Qdial
max
)的随时间变化的最小时长；Qdial
min
是所述设备的最小流速；ΔT
max
是对应于所述设备的最小流速(Qdial
min
)的随时间变化的最大时长。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述任务包括：
‑
接收对应于所述设备的最大流速(Qdial
max
)的最小幅度(ΔC
min
)；
‑
接收对应于所述设备的最小流速(Qdial
min
)的最大幅度(ΔC
max
)；
‑
可选地，接收对应于所述设备的中间流速(Qdial
mid
)的至少一个中间幅度(ΔC
mid
)，其中，所述中间流速(Qdial
mid
)被包括在所述最大流速(Qdial
max
)与所述最小流速(Qdial
min
)之间；
‑
基于所述最小幅度(ΔC
min
)、所述最大流速(Qdial
max
)、所述最大幅度(ΔC
max
)、所述最小流速(Qdial
min
)以及可选地所述中间幅度(ΔC
mid
)和所述中间流速(Qdial
mid
)来计算幅度插值曲线；
‑
通过所述幅度插值曲线计算所述幅度(ΔC
in
)。7.根据权利要求3至6中任一项所述的设备，其中，使用以下数学公式来计算所述幅度(ΔC
in
)：ΔC
in
＝((ΔC
min
‑
ΔC
max
)/(Qdial
max
‑
Qdial
min
)))*(Qdial
‑
Qdial
max
)+ΔC
min
其中：Qdial是所述制备管线中的新鲜处理液的流速；Qdial
max
是所述设备的最大流速；ΔC
min
是对应于所述最大流速(Qdial
max
)的最小幅度；Qdial
min
是所述设备的最小流速；ΔC
max
是对应于所述最小流速(Qdial
min
)的最大幅度。8.根据权利要求1或2所述的设备，其中，计算所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)包括：在存储在所述控制单元(10)中的多个固定幅度(ΔC1，ΔC
n
)和/或固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)之中选择所述幅度(ΔC
in
)和/或所述随时间变化的时长(ΔT)，所述多个固定幅度(ΔC1，ΔC
n
)和/或固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)中的每一个
对应于接收到的流速(Qdial)所落入的范围，其中，所述范围是存储在所述控制单元(10)中的多个流速范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)中的一个。9.根据前述权利要求1、2或8中任一项所述的设备，其中，所述任务包括：
‑
接收“n”个固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)；
‑
接收所述新鲜处理液的流速(Qdial)的“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)，所述“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)中的每一个被分配给固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)；其中，计算所述随时间变化的时长(ΔT)包括：
‑
将接收到的流速(Qdial)与所述“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)进行比较；
‑
选择与所述“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)之中的所述流速(Qdial)所落入的范围相对应的固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)。10.根据前述权利要求9所述的设备，其中，所述“n”个固定的随时间变化的时长(ΔT1，ΔT
n
)包括：
‑
随时间变化的第一时长(ΔT1)，可选地为150秒；
‑
随时间变化的第二时长(ΔT2)，可选地为120秒；
‑
随时间变化的第三时长(ΔT3)，可选地为90秒，并且其中，所述流速(Qdial)的“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n
)包括：
‑
第一范围(ΔQdial1)，可选地在300ml/min与400ml/min之间；
‑
第二范围(ΔQdial2)，可选地在400ml/min与600ml/min之间；
‑
第三范围(ΔQdial3)，可选地在600ml/min与800ml/min之间。11.根据前述权利要求1、2或8、9、10中任一项所述的设备，其中，所述任务包括：
‑
接收“n”个固定幅度(ΔC1，ΔC
n
)；
‑
接收所述新鲜处理液的流速(Qdial)的“n”个范围(ΔQdial1，ΔQdial
n

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：甘布罗伦迪亚股份公司，
类型：发明
国别省市：