体外血液处理中的超滤控制制造技术

一种控制系统操作(201)用于体外血液处理的设备，以提取、处理个体的血液以及将其返回，同时根据超滤速率UFR的设定值从血液中去除流体。该控制系统还获得(202)表示个体的一个或多个生理参数的传感器数据，并间歇性地执行优化过程(203)以基于传感器数据生成设定值。优化过程包括：评估(203A)传感器数据以用于检测限制性生理状态LPS，根据UFR的测试序列依次控制(203B)设备直到检测到针对当前UFR的LPS，以及基于当前UFR更新(203C)设定值，以用于在优化过程之后操作设备。该系统可以在疗程期间执行一系列在时间上相隔的优化过程以使UFR适应个体。个体。个体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】体外血液处理中的超滤控制


[0001]本公开总体上涉及体外血液处理，其中血液从个体中抽取、泵送通过血液过滤器装置并回到个体，特别地，涉及一种用于设定在血液过滤器装置中要实现的超滤速率的控制系统和方法。

技术介绍

[0002]在许多体外肾置换程序中包括体外血液处理，这些肾置换程序通常用于提供对个体的自然肾功能的置换或补充，以便从个体血液中去除流体和/或废物。这类程序(“治疗程序”)包括，例如血液透析、血液滤过、血液透析滤过和血浆置换(plasmapheresis)。所有这些程序涉及或者可以涉及在处理期间从血液中提取和去除流体。所提取的流体包括血浆水并且也可包括一些溶解在血浆水中的溶质。流体的提取通常称为“超滤”(UF)并且可以通过跨多孔或半渗透过滤器建立压力梯度以驱动流体沿着所建立的压力梯度通过过滤器来执行。
[0003]体外血液处理由专用设备基于设定来执行，这些设定至少部分地由护理人员或操作人员在疗程开始之前输入。通常的做法是在疗程之前对个体进行称重，并通过从当前重量中减去个体的估计“干重”来计算待提取和去除的流体的总量(总UF)。总UF和疗程的持续时间可以输入到设备的控制系统中，并且控制系统随后还可以确定除了其它控制参数之外的流体提取速率(UF速率)，该UF速率将由设备在血液处理期间施加。UF速率可被设定为由总UF除以持续时间而给定的恒定值，或者根据预定的变化曲线(profile)而变化。
[0004]在体外血液处理期间从个体血液中提取大量流体引起个体中的并发症(也称为透析中并发症)并不罕见。一种这类并发症是症状性低血压，其涉及突然的血压下降和诸如痉挛、恶心、呕吐和有时昏厥的症状。低血压发作不仅对个体来说很辛苦，而且也需要监督治疗的工作人员给予相当的关注。
[0005]低血压的一个潜在原因是对疗程的总UF的过高的估计，因为个体超过干重的增重不需要完全归因于流体积聚。此外，总UF的确定没有考虑到个体内积聚流体的内部分布，例如细胞内与细胞外流体之间的关系，这可能对在不增加低血压的风险的情况下可以提取的流体的量有影响。更进一步地，个体对流体提取的生理响应在疗程过程中可能变化。
[0006]除了低血压，在体外血液处理期间可能出现的其它透析中并发症包括恶心、呕吐、发热、寒颤、头痛、痉挛、胸痛、背痛、低血糖、首用综合征和股骨血肿。这些透析中并发症中的至少一些可以至少部分地归因于流体抽取。
[0007]需要一种控制用于体外血液处理的设备的自动技术，以降低透析中并发症的风险，同时确保有效的血液处理。
[0008]现有技术包括专利文献US2007/0215545，其公开了一种通过接收患者生理状况数据和UF速率数据并将该数据映射到数学预测模型而在体外肾置换过程期间连续优化UF速率的方法，该数学预测模型生成用于模型参数的预测状态。根据预测的状态，增加、维持或者降低UF速率。因此，UF速率将被连续地实时评估和调整。
[0009]这种实时调整技术高度依赖于预测模型的精度和响应时间。然而，对UF速率变化的生理响应可以在个体之间、在不同的UF速率之间、在不同的治疗程序之间、在UF速率变化的不同方向之间等变化。

技术实现思路

[0010]目的是至少部分地克服现有技术中的一个或多个局限性。
[0011]一个目的是提供一种控制用于体外血液处理的设备的鲁棒且自动的技术，以降低透析中并发症的风险，同时确保至少相对于超滤的有效的血液处理。
[0012]另一个目的是简化用于体外血液处理的设备的设定。
[0013]这些目的中的一个或多个以及从下面的描述中可能呈现出的其它目的至少部分地通过一种用于体外血液处理设备的控制系统、一种体外血液处理设备、一种方法和一种计算机可读介质来实现，其实施例由从属权利要求限定。
[0014]本公开的第一方面是一种用于体外血液处理设备的控制系统。该控制系统包括：逻辑电路，其被配置为在疗程中控制体外血液处理设备从个体中抽取血液，以及将血液泵送通过血液过滤器装置并回送到个体，同时根据超滤速率的设定值从血液过滤器装置中的血液中去除流体；以及输入，其用于传感器数据，该传感器数据表示个体的一个或多个生理参数。逻辑电路还被配置为在疗程期间间歇性地执行优化过程，以基于传感器数据生成设定值。优化过程包括：评估传感器数据，以用于检测个体的限制性生理状态；依次控制体外血液处理设备以实现不同超滤速率的序列中的相应超滤速率，直到该评估检测到针对当前超滤速率的限制性生理状态；以及基于当前超滤速率更新设定值，以用于在优化过程之后继续疗程。
[0015]根据第一方面的控制系统执行优化过程，该优化过程有效地控制血液处理设备以依次通过不同的超滤速率的序列，同时监测由传感器数据给出的个体的生理响应。因此，超滤速率的序列形成了测试或校准序列，用于评估个体对超滤速率的当前接受度，以及识别出超滤速率的适当设定值，以防止或减少对个体健康的负面影响。每当传感器数据的评估检测到个体的限制性生理状态时，优化过程中断，从而避免对个体施加显著的生理压力。限制性生理状态可以对应于个体可检测地被超滤速率影响，同时在尚未遭受严重症状(诸如
技术介绍
部分中讨论的任何透析中并发症)的情况下。
[0016]因此，优化过程可以被视为在疗程期间执行的间歇性和结构化的测试，并且当在优化过程之后继续疗程时，其导致要使用的设定值的更新。优化过程可以在疗程开始时或在其后的任何时间执行。结构化的优化过程允许控制系统在疗程期间的任何时间客观地确定个体对超滤速率的当前灵敏度，并且生成超滤速率的适当设定值。因此，第一方面的控制系统提供了一种鲁棒的、客观的且自动的技术，其通过使超滤速率适配个体来控制体外血液处理，以便降低透析中并发症的风险。同时，由于优化过程探索了与个体相关的超滤速率的当前上限，所以第一方面的控制系统可以控制血液处理设备以实现较高的超滤速率，例如以当前上限或接近该当前上限，从而确保有效的血液处理。
[0017]下面，定义第一方面的各种实施例。这些实施例提供了至少一些之前描述的技术效果和优点，以及本领域技术人员例如鉴于以下详细描述容易理解的额外技术效果和优点。
[0018]在一些实施例中，评估包括：获得针对相应超滤速率的传感器数据，其中，获得针对相应超滤速率的传感器数据与在体外血液处理设备处建立相应超滤速率在时间上相隔稳定时段。
[0019]在一些实施例中，不同超滤速率的序列通过从最小值开始增加幅度来进行排序。
[0020]在一些实施例中，优化过程还包括，如果传感器数据指示针对最小值的限制性生理状态，则将设定值设定为低于最小值的预定值。
[0021]在一些实施例中，预定值对应于零的超滤速率。
[0022]在一些实施例中，控制系统被配置为在疗程期间执行至少两个优化过程，其中，该最小值在至少两个优化过程中是相等的。
[0023]在一些实施例中，限制性生理状态被定义为表示个体的不期望的生理状态。
[0024]在一些实施例中，限制性生理状态被定义为避免个体的透析中并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于体外血液处理设备(1)的控制系统，所述控制系统包括：逻辑电路(31)，其被配置为在疗程中控制所述体外血液处理设备(1)从个体(100)中抽取血液，以及将血液泵送通过血液过滤器装置(11)并回送到所述个体(100)，同时根据超滤速率的设定值从所述血液过滤器装置(11)中的血液中去除流体；以及输入(33b)，其用于传感器数据(102)，所述传感器数据(102)表示所述个体(100)的一个或多个生理参数，其中，所述逻辑电路(31)还被配置为，在所述疗程期间间歇性地执行优化过程，以基于所述传感器数据(102)生成所述设定值，所述优化过程包括：评估所述传感器数据(102)，以用于检测所述个体(100)的限制性生理状态(LPS)，依次控制所述体外血液处理设备(1)以实现不同超滤速率的序列中的相应超滤速率，直到所述评估检测到针对当前超滤速率的限制性生理状态(LPS)，以及基于所述当前超滤速率更新所述设定值，以用于在所述优化过程之后继续所述疗程。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述评估包括，获得针对所述相应超滤速率的所述传感器数据(102)，其中，获得针对所述相应超滤速率的所述传感器数据(102)与在所述体外血液处理设备(1)处建立所述相应超滤速率在时间上相隔稳定时段(Δt)。3.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述不同超滤速率的序列通过从最小值(UFR
M
)开始增加幅度来进行排序。4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述优化过程还包括，如果所述传感器数据(102)指示针对所述最小值(UFR
M
)的限制性生理状态(LPS)，则将所述设定值更新为低于所述最小值(UFR
M
)的预定值。5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述预定值对应于零的超滤速率。6.根据权利要求3至5中任一项所述的控制系统，其被配置为在所述疗程期间执行至少两个优化过程，其中，所述最小值(UFR
M
)在所述至少两个优化过程中是相等的。7.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述限制性生理状态(LPS)被定义为表示所述个体(100)的不期望的生理状态。8.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其中，所述限制性生理状态(LPS)被定义为避免所述个体(100)的透析中并发症。9.根据前述权利要求中任一项所述的控制系统，其还被配置为在校准时间段期间从传感器数据获得所述一个或多个生理参数的相应初始值，并且根据所述相应初始值定义所述限制性生理状态(LPS)。10.根据权利要求9所述的控制系统，其中，所述校准时间段在所述疗程之前或在所述疗程开始时。11.根据前述权利要求...

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