專利名稱：用于血液透析儀的血液透析監測系統的制作方法
技術領域：
本發明通常涉及血液透析儀，尤其涉及一種用于聯機實時監測血液透析療法效果的改進的系統。
使用帶血液透析儀的透格器濾筒去除血載毒素和代謝副產物已經是多年來常規使用的方法。一般來說這樣一個濾筒基本上包含有一對由一個半滲透膜隔開的腔。通過第一腔灌注血液并且血液返回患者體內。同時透析溶液通過第二腔沿相反方向循環。由此形成一個濃度梯度，該濃度梯度可以使血液中載有的廢產物通過半滲透膜而轉移并進入到透析溶液中以形成透析流出液。
血液透析的原理被廣泛地進行過仔細的研究。現在在透析濾筒中采用一些半滲透中空纖維膜來大大地增加整個膜表面積，并促進通過膜結構的擴散。中空纖維膜包括許多種材料，例如，乙酸纖維素、三乙酸鹽纖維素、聚丙烯晴、聚砜和再生纖維素，后者是最常用的。
在用血液透析療法治療一個患者時其中一個最基本的考慮是圍繞著治療的充分性。例如，在指定的一天內對一個指定的患者應進行多長時間的透析。由于粗心大意而沒能充分透析該患者會導致一些醫療上的有害作用。目前，普通透析患者只有大約5年的估計壽命。這些患者趨于短估計壽命的一個原因是各種毒素慢性的集結的有害影響所致，這些毒素要么一點沒有被消除，即沒有通過中空的纖維，要么沒有被充分降低到無毒水平。這些假定的毒素的特性還不知道，盡管這些已知從尿中消除的物種(比如脲、肌酸酐、磷酸鹽、氫離子等等)當被允許積累超出正常水平時會伴隨嚴重的醫療后果。
一些因素會對療法的充分性產生基本的影響。例如，在血液透析領域中通常反復使用透析濾筒，可以采用如像在美國專利No.4，695，385中所示的已有技術來清洗、消除感染或者殺菌用過的濾筒。然而，最終必須扔掉一個單個濾筒，因為它已失去透析能力。此時，透析器的能力不容易估計并且因而經常不能嚴密檢測，并且常常不能扔掉一個透析濾筒，除非在清洗后該濾筒看上去仍不干凈，或者纖維束容積或超過濾率下降到一個預定閥值以下。現在已知即使在外形、纖維束容積和超過濾率正常時透析器也能發生機能障礙，如Delmeg等人報告，“在重復使用時嚴重的透析器機能障礙”，KidneyInternational，35∶244(1989)。還已知不能用透析器濾筒的使用年限或次數精確地預估其透析能力。
不管透析器的狀況，在一個指定的治療期間可用下面的公式計算一個單個患者的透析充分程度的量度KT/V≥1.0V代表大約等于整個體液容積的脲的分布容積，V對于每個患者是從諸如身高、體重和性別的數據推導出來的。K是使用中的個別透析器的脲清除率，以每分鐘被清除了脲的血液的毫升(ml)數來計量。T是治療時間。由透析器外殼包裝的典型的產品插入件可以得到K，并且還包含一個脲清除率對血液流動速率的曲線圖，該曲線圖可以從具體的一批制品中的透析器的一個采樣隨機測試而得到。在把這些值代進上面的公式中后，對于一個給定的KT/V值可以計算出最小的治療時間。可以改變以取得充分透析的其它參數包括血液流速、透析溶液流速、透析器能力和溫度。
在實驗上已經確定大約0.8或者更大的KT/V值會伴隨著低度發病率。見Gotch，L.A.，Sargent，J.A.KidneyInternational，28∶526-537，1985。即使使用新的透析器也冒一定的風險，即從特定一批中選擇出來的一個單元可能具有一個比在產品插入件中指示的值明顯低的K值。因而接受這樣的透析器治療的患者會冒透析不徹底的風險。在重復使用透析器藥筒的情況下透析不徹底的可能性會增加，這是由于隨著每次連續的使用都會對透析器能力帶來確定的但不定量的損失。由于利用患者循環的能力不足也會發生透析不徹底。由于患者的血液利用能力不足，有可能不會獲得所希望的血液流動速率，從而也可能導致透析不徹底。
除了KT/V還測定其它參數以估計透析的充分程度。這些參數中有脲減少率(URR)和溶質去除率(SRI)。把URR定義為1-(Cb)pre/CB)post。一個好的透析療法有一個接近1的URR，而一個差的透析療法的URR接近0。遺憾的是URR沒有考慮在透析超濾過程中脲的產生或者兩池去除特性。因此，提出SRI作為一個URR的概括的變型，SRI確定考慮了這些影響。把SRI定義在一個治療過程中去除的脲的數量，作為整個人體貯藏的一部分。象URR一樣，一個好的透析療法的SRI值接近1，而一個差的透析療法的SRI值接近0。大概地，不管其形態(即腹膜或血液透析)和間歇性，SRI(不象KT/V)可以指示一個透析療法的充分程度。然而，URR和SRI都沒有像KT/V那樣廣泛地被確認為透析充分程度的度量單位。
盡管KT/V、URR和SRI系數表示出脲的去除情況和表現出與療法失敗有關，這并不等于說脲是毒素代謝物。早期文獻曾提出本質上說脲不是毒素。然而，脲是一種主要的蛋白質代謝物并且可作為一種適宜的指示物以監測療法的充分程度。
脲的分子量是60道爾頓，而一些其它蛋白質代謝產物的分子量可能會更大。因而，這個問題已成為爭論的主題，即用更緊的纖維素膜在KT/V和發病率之間建立的關系是否可適用于用來進行血液過濾以及高通量血液透析的更多孔的膜或者天然的腹膜。
有大量關于脲運動學模型的文獻。確定計算機程序、可編程序的計算器和分時計算機設備可使透析臨床醫師更容易估計脲運動學。最近已經表明(Lindsay等人，1989)，小于0.8的KT/V值與低的飲食蛋白質攝入有關，而低的飲食蛋白質攝入對營養學建議來說難以接受。然而，與營養建議結合而把KT/V增加到1.0或者更高可以有效地改善飲食蛋白質的攝入。由于低蛋白質攝入可能與增加的發病率有關，監測KT/V和nPCR是對透析患者的其它臨床的有益輔助。
傳統的脲運動學需要許多測試并且透析臨床醫生認為在數學上是復雜的。在表1中概括了精確的運動學測試所需要的各種測量。
表1脲運動學計算所需要的測量前透析BUN(C1)后透析BUN(C2)對下一次透析(C3)的前透析透析器清除率(K)
血液流動速率動脈BUN靜脈BUN透析液流動率(流出液) (QDo)進入通道再循環末梢BUN殘余的腎功能尿容積尿濃度透析的持續時間(td)停止透析的持續時間(tod)超過濾率在透析之間的重量增加這些測試的每一個都伴隨著有限誤差，而這些誤差的積累的效果會導致不真實的脲運動學參數。
已有技術的血液透析儀不具備聯機監測血液透析療法的能力。另外，已有技術通常需要從接受血液透析療法的患者體內抽取血液采樣。
因而需要提供一個不用侵入人體而對血液透析療法進行的聯機實時監測。基于脲運動學的該療法需要檢測流出的透析液濃度和流速，而不需要檢測血液采樣。作為輸出，該療法將產生反映療法充分程度的KT/V、URR和SRI系數、脲去除率和歸一化的蛋白質代謝率(nPCK)，其中這些可用來實時地估計飲食順序性和療法的充分程度。
本發明涉及一種對于血液透析儀的改進的直接的實時血液透析監測方法和系統。該血液透析監測系統通過測試隨時間變化的在廢的透析流出液中的脲濃度來測定在血液透析儀療法中去除脲的速率和數量的數值。當已經檢測到一個足夠的液流速時，周期地從血液透析儀的透析流出液管中采樣以分離出一個小容積的廢的透析流出液。測定并分析脲濃度一時間分布圖以確定脲去除率、KT/V、URR和歸一化的蛋白質代謝率(nPCR)。可以改變血液透析監測系統和脲監測結構以便在血液透析療法開始之前和在結束時允許透析流出液中的血液均衡。該血液透析監測系統還可以包括一個兩池分析，該兩池分析考慮了在治療過程中從接受血液透析的患者體內的細胞內的和細胞外的空間中脲減損的不同程度。這就能計算溶質的去除率(SRI)通過閱讀下面的對于本發明的示意性優選實施例的描述和參照附圖可以更容易地理解本發明的這些和其它的特點和優點，其中

圖1是本發明的血液透析監測系統的一個實施例的方框圖;
圖2是圖1一部分血液透析監測系統中的一個實施例的示意圖;
圖3是血液透析監測系統的流體特性的一個局部的方框圖和局部的示意圖;
圖4是一個典型患者的尿素濃度時間分布圖，該尿素濃度時間分布圖表示患者的兩池分析;
圖5是一個表示血液透析監測系統的均衡的功能性方框圖;
圖6是本發明的優選實施例的一個流程圖。
盡管與一些優選實施例的步驟相聯系描述和公開了本發明，這并不意味著把本發明限制于那些特定的實施例。本發明意欲覆蓋所有在本發明的思想和范圍內的這些實施例以及其變化。
參照圖1，通常用參照序號10來代表一個本發明的血液透析監測系統。該監測器10包括一個輸入模件12，在最佳實施例中該模件12可以是一個脲檢測器或者是一個合適的用來檢測要被清除的物質的不同的克分子數或組分的檢測器。模件12按要求間斷地抽取一定體積的透析流出液。樣品模件12把透析液樣品容積通過一個管道16耦聯到一個檢測器14上。檢測器14產生一個正比于監測到的組分濃度的信號。并且通過一個線20路把該信號耦聯到一個組分信號分析器18上。
模件12可以是最好永久地耦聯到透析流出管道(未示出)的任何形式的采樣設備。在待批申請摘要DI-4354(65889-108)中公開且描述了一個優選的輸入模件12，該待批申請的題目是“液體采樣模件”并與本申請同時提出，該申請在此引為參考。脲檢測器14可以是一個如美國專利4，686，479所描述的檢測器，該美國專利的題目是“用于分析包括血細胞比容的血液樣品值的儀器和控制裝置”，在此引為參考。用一個脲檢測器接觸該液體樣品，該脲檢測器包括一個與電極聯接的、適于響應銨離子而產生輸出的脲酰層。該脲酰層把在樣品中的一部分脲轉變為銨離子，并且這些離子與電極接觸而產生與樣品中的脲濃度有關的輸出。
為了示范的目的，這里把檢測器14描述成一個脲檢測器。還有其它方法檢測脲，并且任何可以測量在流出的透析液管中脲濃度的脲檢器可以用于此目的。因而，本發明并不限于特定類型的脲檢測器。然而，脲只是通常與患者血液中的尿毒癥有關的可辨別組分中的一種組分，該組分可和用作血液透析療法(即去除毒素)效果的標示物或量度。其它組分例如包括肌酸酐、尿酸、磷酸鹽、鈣、鈉、鉀、葡萄糖和β-2一小球蛋白。在本發明的血液透析監測系統中也可采用其它類型的檢測器，這些檢測器可以直接或間接地檢測需要的液體成分。
還可按其它方法設置脲檢測器的流型。最直接的配置是把脲檢測器放置在流出的透析液流中。另一種直接的配置是從液流中取出樣品量并且使該樣品量流過檢測器，其它配置包括1、把該檢測器置于新鮮流入的透析液流中，把流出的透析液以一個流動注入的方式迎著該檢測器抽進。
2、以所希望的稀釋比例抽運入流和出流經過脲檢測器。
3、一個流動注入系統，其中經過脲檢測器抽運載體緩沖流，把流出的透析液注入進該緩沖流中。
在圖2中通常用序號30代表本發明的血液透析監測系統10的脲輸入模件12和脲檢測器14的一個脲輸入/檢測器模件的實施例，模件30包括一個采樣通道32，該采樣通道最好形成一個排出透析流出液管34的一部分。通過一個聯接到一個采樣管38上的接頭36把模件30接進透析流出管34中。
通過驅動一個自封閉的螺狀的或滾筒狀的泵40，模件30抽取透析流出液樣品。把管38聯接到一個接頭42上并且聯接到一個通常封閉的閥44上。接頭42同時還連接在管46上，其中包括一個貯藏圈48。首先用透析流出液充滿貯藏線圈48，多余的透析流出液繼續通過管46到達一個分隔器50。分隔器50包括一個空氣間隙，該空氣間隙防止透析流出液回流并且防止通過管52出現短路。
一旦充滿了貯藏線圈48，則泵40停止，這就從接頭36處關閉了管38。然后打開閥44以允許透析液樣品通過該閥流進一個管54并且接著流到且經過脲檢測器14。用一個采樣泵56造成透析液樣品的流動，通過一條管58把該采樣泵56聯接在脲檢測器14和排出分隔器50之間。
對于每次測量，最好把透析液樣品輸入到脲檢測器14并且通過分隔器50沖洗幾次以保證一個良好的采樣值。同時抽運透析液樣品使其通過脲檢測器14，通過一個管62和第二個泵64把來自一個源60的一個對照流也抽運進脲檢測器14中。第二個泵64最好是一個在采樣泵56上的一個第二滾筒式泵頭，但也可以是一個耦聯的第二泵以便同時作為采樣泵56來運行。
如在美國專利No.4，686，479中更詳細的描述，脲檢測器14包括一個空氣探測器66以便確定在脲檢測器中是否存在透析液樣品。探測器14采用一帶有一個對銨基有特效的薄膜(未示出)的電極68。與一個參照電極70相似的電極68探測透析液脲氮(DUN)。然后把由探測器14產生的信號耦合到信號分析器18上，這一點在以后將更詳細地描述。
在開始對患者進行血液透析療法時以及如所需要的周期地治療，在模件30上操作一個低參照標準和一個高參照標準以便校準該模件30。為了用低標準來校準模件30，閥44保持封閉并且一個閥72打開以便允許第二泵64以低標準從一個源74通過一條管76抽吸液體。脲控測器14測量該低標準，該低標準與一個數值的期望范圍進行比較以保證正確地校準該脲檢測器14。也可以在治療過程中用該低標準來檢驗該系統的完整性。
用一個高參照標準執行一個類似的操作。為了進行一個高標準檢驗，除了一個高標準閥78以外，關閉其它所有的閥。打開的閥78允許第二泵64從一個源80通過一個管82抽吸高標準流體。在脲控測器14中測量高校準流體并且與一個值的預期范圍比較以保證在高標準范圍出能正確地操作該脲檢測器。
在低標準周期檢驗結束時，模件30關閉閥44、72和78，并且在一段時間打開一個空氣閥84以允許采樣泵64把空氣抽進一導管86，經過閥84，脲檢測器14并且從排出管52排出。在每個液體段之間的空氣段保證了脲檢測器14和管54及58基本上沒有殘余的液體。
現參照圖3，通常用參照標號90代表本發明的血液透析監測系統10的操作的一個示意性的實施例。圖示地描繪了該系統90，該系統90包括一個細胞內的空間(ICW)92和一個細胞外的空間(ECW)94，這兩個空間代表在一個血液透析患者體內的兩個體池。可以從一個正在接受一個典型透析療法的患者的廢透析液中計算在系統90中的血液透析運動學參數。脲是在肝中產生的，這被表示為ECW94的一部分。
如果有如箭頭96所示的殘余的腎功能，可以由患者的腎臟去除一些脲。然而，大多數脲是通過血液透析療法在第一次接觸在ECW94中的血液98后被去除，如一個箭頭100所示。脲也從ICW92進入ECW94，如一個箭頭102所示。
在血液透析療法過程中通過使血液流過一個管104進入一個透析液濾筒106可以清理血液。透析液濾筒106所示意地包括一個透析器膜108，通過該透析器膜脲擴散進入透析液。一個采樣容積的透析流出液通過管38被取出并且然后由脲檢測器14檢測，象如上所述那樣進行。通過一個管110血液返回患者體內。
在平穩狀態下，在血液透析療法過程中去除并由脲檢測器14檢測的脲的總量與在患者體內在ECW94中的脲產生率相等。這樣就允許計算在24小時時間內每公斤人體質量產生的正常蛋白質代謝率(nPCR)或脲的克數。另外，通過知道脲的濃度-時間分布圖，可以推斷透析器濾筒106的容積以及容積-時間/體內水系數(KT/V)，然后可以計算透析液的充足程度。
圖4表示由脲檢測器14檢測到的一個普通患者的一個脲濃度-時間分布圖。申請人已經發現脲濃度-時間分布圖可以密切地和一個先擬合指數曲線112以及一個后擬合指數曲線114相吻合。這兩個曲線112和114是血液透析療法前和后30分鐘脲濃度數據的指數擬合。一個實驗上確定的“轉折”點116表示擬合曲線112和114的不同，該“轉折”點是由從患者的ICW92和ECW94中去除的脲的兩池性能造成的一個逐漸轉變。
在血液透析療法開始時，系統90相當迅速地從患者血液和ECW94中去除脲，其中血液98密切地與ECW94接觸。因此，在點116之前，最初的擬合曲線112具有相當陡的坡度。在一段時間之后，大約30分鐘，已經從ECW94中去除了足夠多的脲而在ICW92和ECW94之間產生了一個脲梯度。
在點116之后，從ECW94中去除脲的速率降低而從在ICW92里的細胞中去除脲的速率提高。后者是在ECW94和ICW92之間的濃度差增加了的結果。從患者體內去除脲取決于各部分之間質量轉移面積系數(iMTAC)(該系數控制在ICW92和ECW94之間的質量轉移)和透析器質量轉移面積系數(dMTAC)(該系數控制在ECW94和透析液流之間的質量轉移)。iMTAC通常比dMTAC小，這就造成了在ECW94和ICW92之間的濃度差。結果擬合曲線114在點116之后具有一個比初期擬合曲線112的坡度更平的坡度。因而很清楚一個單池分析遠不如象本發明確定的兩池分析精確。
如下面所述，根據系統10或30中的任何一個采用兩池分析來計算KT/V、URR和SRI。在一個優選實施例中，在開始血液透析療法之前，為了舉例的目的，如圖5所示，用患者的血液來均衡本發明的血液透析監測系統10或30。比如可以用一個滾筒泵118通過管104把血液抽運到透析濾筒106中，把透析濾筒106連接到一個常規透析儀120上并且形成其上的一部分。
為了獲得均衡的脲采樣分析，在開始用透析液充滿了透析器之后，通過透析液濾筒106分流透析液流或者停止透析液流，同時經過透析液濾筒106抽運血液，在透析濾筒106和透析儀120之間不允許有透析液流，然而即使透析液流旁路也存在超過濾作用。經過一段時間以后，比如5分鐘，在此期間允許血液和透析液的脲濃度穿過薄膜進行平衡，這樣就能獲得均衡采樣并由脲檢測器14進行檢測。在透析療法之前，均衡采樣提供了在患者的血液中的脲濃度。和透析器典型分布圖、透析液容積(K)和所有體內水(V)結合可以利用均衡濃度來計算KT/V、URR、nPCR和溶質去除率(SRI)。
利用血液透析監測系統10的一個第一優選實施例，不用獲得一個均衡的采樣，如圖6所示進行以下步驟1、進行濃度/時間分布的兩個指數回歸，第一個回歸擬合覆蓋從0到30分鐘的區段，而第二個回歸擬合覆蓋從30分鐘到現在時間的區段，如方框122所指示。
2、從這些回歸中預定起始瞬間(CD1)、30分鐘(CD30)、當前瞬間(CDi)和最后的(CD2)透析液脲濃度，并且為每個由方框124指示的每一區段計算對數平均透析液濃度。
3、然后計算對每個區段的除去脲作為對數平均透析液濃度、透析液流出量(QDO)和區段時間的積。對這些積求總和以得到對于由方框126所指示的透析液療法的預定的除去脲量(R)。
4、由于在7天期間中透析療法的通常不相等的間隔，對于一個給定的療法除去脲量取決于是在一周內的哪一天進行的治療。從一個可變容積的脲運動學模型中導出一個因子(F)，該運動學模型采用了一系列容積(K)、脲分布容積(V)、脲產生率(G)、超過濾作用率(Qu)和治療次數。用F和R計算預計的每周去除量(Rwk)。
5、然后從Rwk計算G(毫克/分鐘)。
6、從整個超過濾作用和治療時間計算Qu。
7、用公式(KT/V)fg＝LN(CD1/CD2)來計算對于KT/V的一個“第一估計”，其中CD1和CD2可以從如方框128指示的時間/濃度分布圖的指數回歸中預定。
8、可以從(KT/V)fg和一個V的估計值(作為體重的百分數;對于男人為51%，對于女人是43%)計算K和Qu/K。
9、利用以下的公式如方框130指示的計算QuT/V和一個新的KT/V
10、從在步驟9中得到的KT/V計算一個新的K。
11、繼續重復步驟9-10直到得到會造成一個由方框132指示的最終的KT/V的收斂為止。
12、然后用由方框134指示的G和V來計算正常的蛋白質代謝率(nPCR)。
13、代替KT/V，也可以把URR記錄為1-CD1/CD2。
利用血液透析監測系統10的第二優選實施例，在首先得到一個均衡的采樣后，進行以下的步驟，也是如圖6所示在由方框136所指示的透析治療(Cbequil)(將另外描述)之前用血液均衡透析液采樣1、如上所述進行步驟1-6。
7、如方框138所示直接從Cbequil、QD0和CD1計算容積(K)。
8、采用前面的方框140所示的第9步中的公式計算KT/V。
9、從由方框126′所指示的KT/V(步驟3)和由方框138所指示的K(步驟2)來計算脲分布(V2)運動學容積。
10、溶質減少率(SRI)代表由血液透析而從所有體內貯藏中除去的溶質(脲)的百分率，并且如方框140所示用下面的公式計算該溶質減少率(SRI)SRI＝[R-G＊T(透析)]/(V＊1Cbequil)其中V1＝V2+超過濾作用。
11、然后象前面那樣如方框134′指示的用G和V來計算正常的蛋白質代謝率(nPCR)。
12、代替KT/V，也可以把URR記錄為1-CD1/CD2。
可以采用第一實施例，其中系統10不是一個血液透析儀的必備部分，這是因為，必須由一個操作員以手動方式操作來獲得均衡采樣。系統10是完整的或者能夠自動控制血液透析儀以便能不用操作員干預而自動獲得均衡的采樣時，最好采用第二實施例。
其它實施例1、濃度/時間分布圖也能與一個單指數回歸擬合以預定CD1、CD2和R。
2、濃度/時間分布圖能擬合于一個非線性回歸(例如兩個指數的和)。利用用來確定脲濃度/時間分布的標準兩池脲運動學、利用從這些回歸產生的指數來計算K、G和V。
3、也可以采用一個用于計算血脲濃度的脲還原率方法(例如，這種公式KT/V＝-LN[C后/C前-008＊Time-超過濾/重量])用透析液脲濃度來計算KT/V。
在其它實施例中，第1號和第3號導致一個代表單池脲運動學的KT/V，而前面所述的優選實施例和第2號實施例導致一個代表兩池脲運動學的KT/V。
血液透析監測系統10可以在任何預先的確定的時間間隔內抽吸一個采樣容積。在實驗上已經測定對于血液透析療法來說10分鐘量級的時間間隔就足夠了，因為脲濃度值以一個相對低的速率變化。該速率的變化足夠慢使得不需要連續的采樣并且間斷的采樣就足夠精確代表實時采樣。因此，每5至10分鐘的時間間隔采樣透析流出液提供了一個實時脲濃度分布圖。采用脲檢測器14的一個合適的采樣容積是2毫開(ml)量級的透析流出液。血液透析監測系統10也可以在血液透析療法結束時提供一外均衡的脲濃度值。
因為本發明的血液透析監測系統10的技術，在3至4小時血液透析療法的大約60至90分鐘之后，可以預定最終的脲濃度值。如果最終預定的KT/V結果太低，可以利用療法中間的預測來發現該血液透析療法的缺點。
在一個普通患者體內，當開始血液透析療法時，每100個患者血液中含有70mg量級脲。在進行4小時血液透析療法之后，每100ml患者血液中將會有30mg量級的脲。在透析液濾筒106的透析液一側，在開始進行療法之后，最初在每100ml的透析液中將含有25mg量級的脲。在進行血液透析療法4小時之后，由于在血液透析療法過程中容積減小，在每100ml透析液中將含有5至7mg量級的脲。
脲是指數變化的，使得在整個血液療法的1/3的時間間隔內可以去除大約1/2的脲。由于脲是指數變化的，適宜于在血液透析治療時間間隔的開始部分更頻繁地采樣。例如在一個4小時的血液透析治療過程中，可以設定血液透析監測系統10在第一小時內每5分鐘采樣一次，并且然后在血液透析治療的其它時間內每10分鐘采樣一次。
申請人在實驗上測定如參照圖4所描述的那樣，血液透析監測系統10的兩池分析比常規的單池分析精確12%到18%的量級。當血液透析儀120在運行時，也可以設定血液監測系統10來監測透析流出液。某些已有技術的系統采用一個整個時鐘時間間隔，不考慮由于系統告警的透析停止運轉時間間隔。
另外如在上面的相互參考的申請中所詳述的那樣，作為一個液體采樣模件，血液透析監測系統10可以被防止在沒有或者具有非常低的透析液期間采樣透析流出液。在沒有液流或者液流不穩定期間采樣還會導致在透析療法中出現錯誤。脲是一種適于用在血液透析療法中的標示物，這是因為與其它尿毒癥毒素水平相關，但是其它熟知的標示物也可以用在如前所述的本發明的血液透析療法中。
已有技術血液透析監測療法通常以每月一次的量級從患者體內抽吸血液采樣(一種侵入療法)。這時脲濃度值被用作初始血液透析療法值。從在血液透析療法結束后的血液采樣中可以得到最終血液透析療法值或血液透析療法后的值。然后可以采用來自這兩個血液采樣的脲濃度比率來確定該血液透析療法的效率，這樣提供的KT/V值不如采用本發明所獲得的準確。
已有技術分析還不準確，因為盡管在ICW92中的脲濃度試圖與ECW94中的脲濃度相比，仍存在相當大的時間滯后。迅速地從血液中去除脲，會導致在血液透析療法結束時在ICW92中的脲濃度和在ECW94的脲濃度之間差別。在一個通常的血液透析療法結束時，在ICW92中脲濃度可能是大約40mg/dl、在ECW中脲濃度可能是大約30mg/dl。因而，由于ICW92的整個額定容積比ECW94的整個額定容積大，大約30mg/dl的最終ECW94脲濃度值可能很不準確。單個或一個池分析不考慮在ICW92和ECW94中的最終的脲濃度之間的差別。由于單池分析一般是基于在ECW94的脲濃度，如果不計在30分鐘到60分鐘量級的均衡或回彈時間間隔，該分析將過度估價真實的KT/V。從ICW92進入ECW94中的繼續擴散會造成隨著時間的ECW94的濃度回彈或增加。
在此把血液透析監測系統10描述為一個分離的單元，該血液透析監測系統10被安裝到作為透析儀120一部分的透析濾筒106的管上。在不超出本發明精神和范圍前提下，也可以把血液透析監測系統10改裝成透析儀120或者也可以把血液透析測系統10完全集成到透析120上。
權利要求
1.一種實時監測的利用一個血液透析儀的血液透析療法的方法，血液透析儀包括一個透析器和從該透析器中去除的透析流出的廢液，該監測方法包括提供一個透析流出液組分檢測器，并且在透析治療過程中把多個透析流出液的分離開的液體部分聯接到所說的組分檢測器上；探測和測試在每種所說透析流出液部分中的所說組分的濃度；從所說組分濃度測試中確定一個組分的濃度時間分布圖；和對比所說組分濃度測試以便從所說組分濃度-時間分布圖中確定所說透析治療的一個充分程度的示數。
2.根據權利要求1的方法，該方法包括把所說組分與脲聯系起來，提供一個脲檢測器以確定脲濃度-時間分布圖并且從所說脲濃度-時間分布圖中確定脲去除率、KT/V、PCR和URR中的至少一種。
3.根據權利要求2的方法，該方法包括在透析治療開始之前獲得一個均衡的脲濃度測定，并且從所說的均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
4.根據權利要求2的方法，該方法包括在透析治療完成之后獲得一個均衡脲濃度測定，并且從所說的均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
5.根據權利要求2的方法，該方法包括在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點，從所說脲濃度-分布圖中，為完成透析療法預定一個最終的脲濃度值，并且從所說預定的最終脲濃度值中預定脲去除率，KT/V、URR、PCR和一個溶質去除率(SRI)中的至少一個。
6.根據權利要求2的方法，該方法包括形成至少一個兩池分析以計算在透析治療過程中，在一個患者體內，在細胞外和細胞內的空間內的脲濃度的差別，并且從所說兩池分析中計算至少KT/V、PCR和URR中的一個。
7.根據權利要求6的方法，該方法包括形成兩個分離的所說脲濃度測定的指數擬合以確定所說的脲濃度-時間分布圖。
8.根據權利要求6的方法，該方法包括使所說脲濃度測定與一個非線性函數擬合以描繪所說脲濃度-時間分布圖。
9.根據權利要求6的方法，該方法包括在透析治療開始之前獲得一個均衡的脲濃度測定，并且從所說的均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
10.根據權利要求6的方法，該方法包括在透析治療完成之后獲得一個均衡脲濃度測定，并且從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
11.根據權利要求6的方法，該方法包括為了完成透析治療，在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點，從所說脲濃度-時間分布圖中預定下面所列中的至少一個，它們是一個最終的脲濃度值、最終的脲去除率、最終的KT/V、最終的PCR、最終的URR和一個最終的溶質去除率(SRI)。
12.一種利用血液透析儀實時監測一個血液透析治療的裝置，其中的血液透析儀包括一個透析器和從該透析器中去除的透析廢流出液，該監測裝置包括一個透析流出液組分檢測器和在一個透析治療過程中把多個透析流出液的分離開的液體部分聯接到所說組分檢測器上的裝置;用于探測和測試在每種所說透析流出部分中的所說組分的濃度的裝置;用來從所說組分濃度測試中確定一個組分的濃度-時間分布圖的裝置;和用來對比所說組分濃度測試以便從所說組分濃度-時間分布圖中確定所說透析治療的一部充分程度的示數的裝置。
13.根據權利要求12的裝置，該裝置包括與脲有聯系的所說組分，并且包括一個脲檢測器以確定脲濃度-時間分布圖和一個裝置用來確定從所說脲濃度-時間分布圖中確定脲去除率、KT/V、PCR和URR中的至少一種。
14.根據權利要求13的裝置，該裝置包括用來在透析治療開始之前獲得一個均衡脲濃度測定的裝置、和用來從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
15.根據權利要求13的裝置，該裝置包括在透析治療完成之后獲得一個均衡脲濃度測定的裝置，和從所說均衡濃度測定和從所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
16.根據權利要求13的裝置，該裝置包括在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中，為完成透析治療而預定一個最終的脲濃度值并且從所說預定的最終脲濃度值中預定脲去除率、KT/V、URR、PCR和溶質去除率(SRI)之中至少一個的裝置。
17.根據權利要求13的裝置，該裝置包括用來形成至少一個兩池分析以計算在透析治療過程中，在一個患者體內、在細胞外和細胞內的空間內的脲濃度的差別的裝置，和從所說兩池分析中計算至少KT/V、PCR和URR中的一個的裝置。
18.根據權利要求17的裝置，該裝置包括用來形成兩個分離的所說脲濃度測定的指數擬合以確定所說的脲濃度-時間分布圖的裝置。
19.根據權利要求17的裝置，該裝置包括用來使所說脲濃度測定與一個非線性函數擬合以描繪所說脲濃度-時間分布圖的裝置。
20.根據權利要求17的裝置，該裝置包括用來在透析治療開始之前獲得一個均衡的脲濃度測定的裝置，和用來從所說的均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
21.根據權利要求17的裝置，該裝置包括用來在透析治療完成之后獲得一個均衡脲濃度測定的裝置，和用來從所說均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
22.根據權利要求17的裝置，該裝置包括為了完成透析治療、在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中預定下面所列中的至少一個的裝置，預定如下一個最終的脲濃度值、最終的脲去除率、最終的KT/V、最終的PCR、最終的URR和一個最終的溶質去除率(SRI)。
23.一種實時監測一個利用一個血液透析儀的血液透析療法的方法，血液透析器包括一個透析器和從該透析器中去除的透析流出的廢液，該監測方法包括提供一個透析流出液脲檢測器，并且在一個透析治療過程中把多個透析流出液的分離開的液體部分聯接到所說的脲檢測器上;探測和測試在每種所說透析流出液部分中的所說脲的濃度;從所說濃度測試中確定一個脲的濃度-時間分布圖;和對比所說脲濃度測試以便從所說脲濃度-時間分布圖中確定所說透析治療的一個充分程度的示數。
24.根據權利要求23的方法，該方法包括從所說脲濃度-時間分布中確定脲去除率、KT/V、URR和PCR中的至少一個。
25.根據權利要求23的方法，該方法包括在透析治療開始之前獲得一個均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
26.根據權利要求23的方法，該方法包括在透析治療完成之后獲得一個均衡的脲濃度測定，并且從所說的均衡的濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
27.根據權利要求23的方法，該方法包括在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中、為完成透析治療預定一個最終的脲濃度值，并且從所說預定的最終脲濃度值中預定脲去除率，KT/V、URR、PCR和一個溶質去除率(SRI)中的至少一個。
28.根據權利要求23的方法，該方法包括形成至少一個兩池分析以計算在透析療法過程中，在一個患者體內、在細胞外和細胞內的空間內的脲濃度的差別，并且從所說兩池分析中計算至少RY/V、PCR和URR中一個。
29.根據權利要求28的方法，該方法包括形成兩個分離的所說脲濃度測定的指數擬合以確定所說的脲濃度-時間分布圖。
30.根據權利要求28的方法，該方法包括使所說脲濃度測定與一個非線性函數擬合以描繪所說脲濃度-時間分布圖。
31.根據權利要求28的方法，該方法包括在透析治療開始之前獲得一個均衡脲濃度測定，并且從所說的均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
32.根據權利要求28的方法，該方法包括在透析治療完成之后獲得一個均衡的脲濃度測定，并且從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
33.根據權利要求28的方法，該方法包括為了完成透析治療、在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中預定下面所列中的至少一個，它們是一個最終的脲濃度值、最終的脲去除率、最終的KT/V、最終的PCR、最終的URR和一個最終的溶質去除率(SRI)。
34.一種利用血液透析儀實時監測一個血液透析治療的裝置，其中的血液透析儀包括一個透析器和從該透析器中去除的透析廢流出液，該監測裝置包括一個透析流出液脲檢測器和在一個透析治療過程中把多個透析流出液的分離開的液體部分聯接到所說脲檢測器上的裝置;用于探測和測試在每種所說透析流出液部分中的所說脲的濃度的裝置;用來從所說脲濃度測試中確定一個脲濃度-時間分布圖的裝置;和用來對比所說脲濃度測試以便從所說脲濃度-時間分布圖中確定所說透析治療的一個充分程度的示數的裝置。
35.根據權利要求34的裝置，該裝置包括與脲有聯系的所說組分，并且包括一個脲檢測器以確定脲濃度-時間分布圖和一個裝置用來確定從所說脲濃度-時間分布圖中確定的脲去除率、KT/V、PCR和URR中的至少一種。
36.根據權利要求34的裝置，該裝置包括用來在透析治療開始之前獲得一個均衡濃度測定的裝置，和用來從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
37.根據權利要求34的裝置，該裝置包括在透析治療完成之后獲得一個均衡脲濃度測定的裝置，和從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
38.根據權利要求34的裝置，該裝置包括在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中、為完成透析療法而預定一個最終的脲濃度值并且從所說預定的最終脲濃度值中預定脲去除率、KT/V、URR、PCR和溶質去除率(SRI)之中至少一個的裝置。
39.根據權利要求34的裝置，該裝置包括用來形成至少一個兩池分析以計算在透析治療過程中，在患者體內、在細胞外和細胞內的空間內的脲濃度差別的裝置，和從所說兩池分析中計算KT/V、PCR和URR中至少一個的裝置。
40.根據權利要求39的裝置，該裝置包括用來形成兩個分離的所說脲濃度測定的指數擬合以確定所說的脲濃度-時間分布圖的裝置。
41.根據權利要求39的裝置，該裝置包括用來使所說脲濃度測定與一個非線性函數擬合以描繪所說脲濃度-時間分布圖的裝置。
42.根據權利要求39的裝置，該裝置包括用來在透析治療開始之前獲得一個均衡的脲濃度測定的裝置，和用來從所說的均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)的裝置。
43.根據權利要求39的裝置，該裝置包括用來在透析治療完成之后獲得一個均衡的脲濃度測定的裝置和用來從所說均衡濃度測定和所說脲濃度-時間分布圖中確定一個溶質去除率(SRI)。
44.根據權利要求39的裝置，該裝置包括為了完成透析治療、在明顯早于完成所說透析治療的一個時間點、從所說脲濃度-時間分布圖中預定下面所列中的至少一個的裝置，預定如下一個最終的脲濃度值、最終的脲去除率、最終的KT/V、最終的PCR、最終的URR和一個最終的溶質去除率(SRI)。
全文摘要
一種用于血液透析治療的改進的直接的實時血液透析監測系統，通過測試隨時間變化的由透析儀流出的廢液中的脲濃度來測定在血液透析治療中去除的一種組分。探測時周期地取出一定數量的廢液。分析脲濃度-時間分布圖來確定脲去除率、KT/V、URR、SRI和歸一化的蛋白質代謝率(nPCR)系數。血液透析監測系統最好能在開始血液透析治療之前得到帶有血液的均衡的透析液采樣。在血液透析治療過程中，該血液透析監測系統還包括一個兩池分析。
文檔編號A61M1/36GK1090511SQ93120519
公開日1994年8月10日 申請日期1993年10月13日 優先權日1992年10月13日
發明者P·凱沙維亞, J·P·艾本, P·F·愛默生, D·A·盧林 申請人:巴克斯特國際有限公司