透析仪器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于利用透析仪器在透析侧确定当前执行的肾替代治疗的效率的设备，所述透析仪器在第一步骤中以血液透析或血液透滤过程操作并在第二步骤中顺序地改变为血液过滤过程或改变为顺序模式，在所述顺序模式中仅产生从血液隔室经由半透膜到达透析器的透析流体隔室的液体流，其中根据第三步骤，用于确定或测量在饱和的透析液中或在超滤物中的至少是尿毒症毒素的浓度的传感器将相应的测量信号输出至计算或确定单元，所述传感器在透析侧连接于透析器的下游，所述测量信号代表在所述血液中的至少是尿毒症毒素的当前浓度。
【专利说明】透析仪器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于确定目前进行的肾替代疗法和治疗设备的效率的方法和设备。
【背景技术】
[0002]遭受肾功能不全的患者如果或只要没有预想的肾移植，就不得不通过体外肾替代疗法去除随时间在患者体内积累的尿毒症毒素，下文称之为透析治疗。通过这种透析治疗，血液从患者处收集，被引导经过体外净化装置——透析器——并随后返回进入患者的身体。在透析器中，待净化的血液经由半透膜与清洗溶液——新鲜的透析流体——接触，导致物质的交换。此时富集了尿毒素的透析液随后被清洗并丢弃。
[0003]为了评价透析疗法，前述的透析治疗和所使用的透析仪器的效率是非常重要的。因此，在过去，已经开发并使用了各种方法，所述这些方法允许在相应地完成疗法和仪器使用后评判疗法和仪器的状态。最近，焦点已经聚集于在治疗本身期间就确定透析疗法的效率，从而能够手动干预，并能够进行校正。
[0004]为了确保有效的透析疗法，因此开发了所谓的K*t/V(尿素)模型，其中
[0005]K=透析器的 净化能力(毫升/分钟)，
[0006]T=透析时间(分钟)，以及
[0007]V=患者体内的尿素分布体积(毫升)。
[0008]此外，还引入尿素降低率(URR，以％计)作为用于确定人体中尿素降低的适用的手段。
[0009]在检查了多位透析患者后，NCDS (全国透析研究协作组织)和HEMO (血液透析)研究证明，ESRD (终末期肾疾病)患者中的死亡率和发病率与前述K*t/V值(B卩，透析剂量)密切相关。例如，来自所述研究的数据导致这样的事实，即在进行合适的透析治疗的指向中，仅当达到K*t/V≥1.2的值时，才认为治疗是有效的。
[0010]在本文中，参考以下事实，即通过K*t/V的值来判断透析剂量是相对的评估，类似于前述的URR。但是，此方法并不能提供关于物质的实际去除量的任何绝对信息。
[0011]在对K*t/V的确定中，由于尿素的动力学的缘故，确定净化能力K和尿素分布体积V是困难的。例如，通过生物阻抗测量、经验估计或通过利用已知的尿素动力学模型(KUM)进行计算，能够或多或少地精确地确定V。通过确定在透析治疗前或后患者血液中的尿素，或通过确定分别在透析循环的透析液输入和透析液输出处的电导率的变化，能够建立K。
[0012]采集血样构成参照方法。在采集样品并用本身已知的UKM或Daugirdas公式处理后，获得了基于一隔室(compartment)的作为计算基础(spKtV)的K*t/V的值。此外,存在由Daugirdas进一步发展的公式,该公式现在提供平衡的K*t/V (eKTV)值,其也考虑了尿素产生和再结合。但是，此已知方法具有一致命的缺点:
[0013]再次说明，不可能在完成透析治疗前对透析剂量spK*t/V和eK*t/V进行评价，因为仍需要患者的尿素血液值。[0014]导电率测量方法最终基于以下假设:透析器的钠净化能力几乎等同于尿素的净化能力。但是，“钠导电率”对“钠浓度”的比率还是随温度而变的。但是，只不过因为通过对透析液调温(tempering temperature)的温度改变是小的,所以假设其恒定在考虑的温度范围内(例如，37° sC+/-2°C)。因此能够通过测量钠净化能力来确定尿素的净化能力。此方法的优点归于这样的事实:它们可被相对简单地实现并且也是成本有效的。所述方法提供了在透析治疗期间对K*t/V的测量，并因此允许在治疗完成之前就已经通过操作者进行校正干预。
[0015]但是，根据前文描述的导电率测量也具有缺点:
[0016]一方面，该方法导致这样的事实:钠无意地/强制地给予患者，另一方面，在实践中，达到了最小20分钟的测量间隔，这实际上意味着在平均4小时的透析治疗中有大约12次的测量。最后，导电率测量方法易出错，因为测量被改变/影响总导电率的具有离子性质的其他物质所影响，从而阻碍/篡改对钠浓度的计算。
[0017]确定透析效率的另一方法是直接测量用过的透析液中的尿毒症物质(例如，尿素)。
[0018]在文中，有两种可能性，这两种可能性都分别绕过对净化能力和尿素分布体积的
直接确定:
[0019]-第一种可能性在于假设在血液中的以及在用过的透析液中的尿素浓度的变化是线性的。因此，在确定了吸收的浓度的自然对数后所获得的曲线的梯度(gradient)在透析液和血中是相同的。然而，此方法的问题变得清楚，当在治疗期间，例如由于所谓的再循环或由于透析器的阻塞而发生净化能力的降低时，这带来了增大的梯度，并且因此带来了似乎改进的K*t/V值，尽管情况并非如此。
[0020]-第二种可能性在根据EP0986410的现有技术中被特别描述。在此文件中，发现了全身清除率(wbK*t/V)和Daugirdas的K*t/V具有良好的相关性。此方法假设透析器的净化能力在预定时间间隔内是恒定的，并因此拟“逆向”计算出K*t/V的值。尽管这个第二种可能性本质上比前述第一种可能性更安全，然而它仍然是基于在预定时间间隔内恒定状态的假设，并因此不适于计算在治疗开始时的wbK*t/V值。
[0021]确定尿毒症毒素的浓度的方法涉及尿素传感器和紫外分光光度法。但是，当使用尿素传感器时，技术限制在于它们的稳定性和可重复利用性。
[0022]进一步说明的是，通过UV光谱，能够得到与在使用过的透析液中尿毒症物质(例如尿酸、尿素)的浓度的优异的相关性。因为通过此方法，提供了在用过的透析液中尿毒症毒素的浓度的量度，所以能够表示尿毒症毒素根据K*t/v值的相对变化。尽管如此，此方法也存在缺点:
[0023]通过此方法不能检测例如由于阻塞导致的所述透析器的净化能力的降低。尽管所述净化能力将显著降低，然而在这种情况下K*t/v值的指示是增加的。此外，在透析治疗期间，患者的生理的变化会被误解释。
[0024]如果例如由于血管收缩、水吸收或其它代谢特性，在患者的血液中发生突然的/突发的尿毒性毒素浓度的改变，这些变化可能会由于K*t/V值的相对方法而被误解释(太带正电或太带负电)，从而不会再现患者的实际状态。因此，目前几乎是单一地仅能通过化学分析血液本身来确定患者血液中物质的浓度。[0025]EP2005982B1最后描述了这样的方法，所述方法通过在透析仪器中引导的合适的流体，在透析液中的尿毒症毒素的浓度达到与在患者的血液中的相同的水平。这是在血液根据治疗持续地在患者和透析器之间交换的同时，通过以经过透析器的时间所限定的透析液的循环来实现的。这样，产生被尿毒症毒素饱和的透析液。因此，可以在透析液中直接测量由于在透析器中消除了的血液中的毒素而引起的所述毒素的浓度和在分析波长下的吸收系数。
[0026]如已在之前描述的，就K*t/V值的计算而言，实时确定透析剂量的方法在解释患者的生理变化和透析器性质(净化能力)的变化方面具有弱点。由于此值总是描述相对的变化，在此情况中必然发生误解释。在此情况中，依照K*t/v值的透析剂量根据情形被高估或低估。
[0027]在基于尿素浓度的通过采集血液样品建立K*t/V值的方法中存在另一个问题。这些方法在透析治疗前和透析治疗后也是仅确定尿素浓度的相对变化，并基于Daugirdas建立K*t/V值。基于该方法，假设单室或双室并将其近似为模型函数。仅在有限的程度上考虑例如由于食物摄取引起的患者的生理变化、或生理状态的变化。
[0028]所描述的以血液侧的尿毒症毒素的浓度饱和透析液的方法的缺点在于其在透析仪器中复杂的实施。为此目的，需要使用额外的管连接和适合的阀以及控制单元来改变仅允许透析液的饱和的循环操作。此外，确定浓度的感应器必须设置于相应的流通循环，该流通循环在仪器侧上的实现是复杂的，因为流通循环的体积同时必须被保持得尽可能的小。于是，在此情况下，也不得不在关于总测量时间上作出妥协。
实用新型内容
[0029]从前述问题看，本实用新型的目的是开发一种测量方法，该测量方法能够在透析侧确定在需要透析的患者的血液中的尿毒症毒素的浓度。在本文中一个目的在于，此测量方法能够无需直接与患者接触而进行，并且因此，就此方面而言，该方法不能被认为是介入的。此外，根据本实用新型的方法是利用透析侧(应用于透析仪器中)的已知方法，以便测量尿毒症毒素的血液侧的浓度。优选地，该方法在透析治疗期间执行而不必打断透析治疗。
[0030]此目的通过一种用于确定尿毒症毒素浓度的测量方法而实现，该测量方法包括权利要求I的特征(方法步骤)以及通过包括权利要求7的特征的透析仪器而实现。有利的开发成果是从属权利要求的主题。
[0031]因此，依据本实用新型的一个方面，一种用于利用透析仪器在透析侧确定当前执行的肾替代治疗的效率的方法，所述透析仪器在第一步骤中以血液透析或血液透滤过程操作并在第二步骤中顺序地改变为血液过滤过程或改变为顺序模式，在所述顺序模式中仅产生从血液隔室(患者脱水)经由半透膜到达透析器的透析流体隔室的液体流，在此之后，根据第三步骤，在透析侧连接到透析器的传感器用于确定或测量在饱和的透析液(超滤物)中的至少是尿毒症毒素的浓度，所述传感器将适当的测量信号输出到计算或确定单元，所述信号代表患者血液中的至少是尿毒症毒素的当前浓度。
[0032]通常方法被理解为借由血液过滤，在所述方法中患者的血液中的水溶性物质的浓度和过量的患者的流体通过单向对流输送而被校正，所述单向对流输送利用经由半透膜的超滤方式而实现，其中所述半透膜将血液与透析流体分离，并且同时超滤物以合适的速率被近似等渗透性的替代流体替代，从而使得超滤和替代流体的添加之间的速率差产生净脱水。
[0033]优选地，改变步骤和随后的测量步骤至少在透析治疗开始时并且也优选地在透析治疗的过程中或结束时进行。此外，一旦完成测量步骤，则透析仪器将变回到血液透析或血液透滤过程而无需延长必要的透析时间的循环过程。
[0034]本实用新型的另一方面涉及一种透析仪器，该透析仪器包括测量装置，该测量装置用于测量和/或确定患者血液中的至少是尿毒症毒素的浓度。根据本实用新型的这种透析仪器包括以下技术特征:透析器，新鲜的透析流体能够自至少一个供应泵迎着透析器的入口侧流动；以及至少一个排出泵，连接至透析器的输出侧的，以便将至少是被尿毒症毒素污染的透析液传送出 透析器。
[0035]依照本实用新型，提供可能包括多个关闭阀的阀装置，所述阀装置在仪器的血液透析或血液透滤模式中允许至少一个供应泵与透析器流体连通，并在仪器的血液过滤模式中断开这种流体连通而打开通至透析器的旁路通道，以及至少一个传感器装置，所述传感器装置连接至透析器，并配置成在所述仪器的血液过滤模式中或在顺序模式中发送测量信号至计算和/或确定单元，在所述顺序模式中，仅产生从血液隔室(患者的脱水)经由半透膜到透析器的透析流体隔室的液体流，所述信号是在流体混合物中的至少是尿毒症毒素的浓度的指示以及患者血液中的毒素浓度的代表，其中所述流体混合物是来自血液的超滤物和透析器的透析器隔室中的透析流体的流体混合物(下文简称为“超滤物”)。
[0036]在此文中指出，实践中仅当透析器的透析流体隔室充满超滤物时，才能够在超滤物中进行测量。尽管后者只在几分钟后形成。但是，在测量装置中的毒素富集的过程通常远远更快。此原因在于，由于在血液和透析流体之间的浓度上的差异的缘故，尿毒症毒素的扩散物质传输比对流物质传输实质上更快。
[0037]如已知的，血液透析、血液透滤和血液过滤是通过扩散和对流的方式处理血液的治疗方法(治疗模式)。在血液透析中，实质上通过扩散的方式处理血液，而在血液过滤中则通过对流的方式处理血液。血液透滤结合这两者，即通过在透析器的透析流体隔室中的透析流体流的扩散和进入体外循环的替代流。在血液过滤模式中，断开到透析器的透析流体隔室的入口。然后，通过进入体外循环的替代流进行血液治疗。
[0038]在前述的顺序模式中，仅产生从血液隔室经过半透膜至透析器的透析流体隔室的液体流，而血液过滤模式中，替代流体被泵送进入体外循环从而经由半透膜，总和物包括患者的脱水物和替代流。
[0039]因此，液体流关系如下:
[0040]经过传感器装置的液体流取决于治疗模式。在血液透析中为透析流体流与超滤流之和。在血液过滤中是替代流与净脱水物之和。在血液透滤中是透析流体流加上替代流与净脱水物。最后，在顺序治疗模式中是超滤流或净脱水物。
[0041]可优选地设置，将传感器装置在旁路通道的上游连接到介于透析器和排出泵之间的连接线路。可选地或额外地，传感器装置可设置在排出泵的下游。
[0042]基于前述特征，与现有技术相比，能够实现以下优点:
[0043]?在所有现存的透析仪器中简单实施，因为根据本实用新型，通过在所有仪器中已经存在的组件，即可能附加的超滤泵，在透析液侧提供了血液侧的浓度。[0044]?尿毒症毒素的排出在任何时间都不被中断，因为这是在循环阶段的情况中。取而代之地，其在血液透析阶段或血液透滤阶段与血液过滤阶段和顺序阶段之间改变(顺序地改变)，即只实施已建立的血液纯化方法，从而使得没有在此产生的透析治疗的延迟。
[0045]?在已知的循环方法中，仅在由饱和速率所确定的特定设置时间之后达到血液侧的浓度。在根据本实用新型建议的方法中，在透析器的透析流体隔室中的流体一旦转换到顺序阶段(顺序模式)，立刻提供血液侧的浓度(在过滤阶段的滤液中)。这允许更迅速地确定在透析器的输出端的透析流体隔室中的流体中的浓度(在透析侧的滤液中)。
[0046]?用于浓度测量的传感器的设置在建议的情况中不太严格。基本上，所述传感器能够被定位于透析液/超滤物的排出系统的任意处(但是为了准确的原因，优选地在排出泵前方的位置)。因此，在仪器组装期间，实现此方法的复杂性较小。
[0047]换言之，因此目前开发的主题涉及实现一种用于在透析侧而不是在血液/患者侧判断透析患者血液中的尿毒症毒素的绝对浓度的方法。优选地，这通过在顺序的超滤阶段期间测量用过的透析液/超滤物的光学性质来实现。此外，能够以延伸此方法的方式确定透析器的净化能力(清除)。
[0048]如已描述的，以相对的透析剂量K*t/V的方式对治疗的评价涉及几个缺点。但是，根据本实用新型，通过测量用于确定在透析治疗开始时血液中绝对浓度的程度，在用过的透析液/超滤物中的尿毒症毒素的实际去除量能够作为用于评价透析治疗的基础。这被称为在透析治疗中的除去的物质的绝对量。此方法展示出多个优点:
[0049]一方面，由于透析器的阻塞而导致的净化能力的改变不会被误解释，因为仅测量经过透析器的尿毒症毒素的实际去除量。这一点也适用于患者的生理的变化。对于假如在血液中的尿毒症毒素升高或降低，这因此也必然发生在用过的透析液/超滤物中，在此情况中，也仅建立物质实际去除的量，而不管已经去除的物质的量(不是相对的)。
[0050]通过将在下文详述的相同的方法，另一方面能够在透析治疗的任何时刻但主要是在透析治疗的开始时定量透析器的净化能力。首先在对用过的透析器再使用的情况下，并且关于在实际治疗开始前评价透析器而言，这也是可以理解的。此外，能够在一长期的时间(几周/月)中观察患者体内的尿毒症毒素的浓度，并因此能够注意到疾病进程。采用的测量装置能够是允许确定绝对浓度的任何类型的传感器或方法。在此文中，以示例的方式提到了尿素传感器和UV测量装置。在此实用新型中，优选的方法是采用UV光谱法。
[0051]下文描述的测量方法一般能够在透析治疗的任何时刻被执行。当该方法用于表征透析器的所谓的“凝固”或“阻塞”时，可以理解，其在透析治疗期间是有规律地进行的。但是在大部分情况下，在治疗开始时运用一次该测量方法就够了。
[0052]当考虑到透析治疗的整个持续时间，根据经验，在透析治疗开始时，透析器的性能和患者的情况(分流(shunt)、营养条件)是最稳定的。此情况可以用于借助根据本实用新型的顺序阶段，绝对地确定吸光度，例如，作为对于尿毒症毒素的浓度的量度。
[0053]通过启动顺序阶段，使经过透析器的透析液的流量停止(改道)，使得仅超滤物(如前文定义的)到达用于确定绝对的浓度的设置在透析液排出系统中的测量装置(传感器)。由于这样的事实:基本上作为物质经过半透膜时的对流有助于超滤，或尿毒症毒素的浓度不改变。即，除去的超 滤物(实际上是如之前定义的流体混合物)基本上包含也存在于血液的尿毒性毒素的量。由于根据Lambert-Beer (I )，含水流体的吸光度适合作为光学活性物质浓度的量度，因此能够在透析侧(经由/通过超滤物方式)确定尿毒性毒素的绝对浓度，即血液侧的浓度。一旦完成此测量，能够再立刻停止顺序阶段。以此方式，避免透析治疗的中断，因为顺序阶段也适于净化血液。
[0054]对于UV测量装置的实例，可适用以下公式:
[0055](1)
[0056]
【权利要求】
1.一种透析仪器，包括用于测量和/或确定患者血液中的至少是尿毒症毒素的浓度的测量装置，所述透析仪器包括: 透析器(19、20 )，新鲜的透析流体能够自至少一个供应泵(7 )迎着所述透析器(19、20 )的输入侧流动， 至少一个排出泵(12、15)，连接至所述透析器(19、20)的输出侧，以便从所述透析器(19、20)处传送至少是被尿毒症毒素污染的透析液， 其特征在于，所述透析仪器还包括: 阀装置(8、9、10)，所述阀装置(8、9、10)在所述透析仪器的血液透析或血液透滤模式中，允许所述至少一个供应泵(7)到所述透析器(19、20)的流体连通，并在仪器的顺序模式或血液过滤模式中，断开所述流体连通，并打开通至所述透析器(19、20)的旁路通道(11)，其中在所述顺序模式中，仅产生从血液隔室经由半透膜到所述透析器的透析流体隔室的液体流；以及 至少一个传感器装置(14a、14b)，所述传感器装置(14a、14b)连接至所述透析器(19、20)的下游，并配置成在所述透析仪器的顺序模式中或在血液过滤模式中向计算和/或确定单元发送测量信号，所述测量信号指示在饱和的透析液或超滤物中的至少是尿毒症毒素的浓度。
2.根据权利要求1所述的透析仪器，其特征在于，所述旁路通道(11)打开进入所述透析器(19、20)和所述排出泵(12)之间的连接线路。
3.根据权利要求2所述的透析仪器，其特征在于，所述传感器(14b)连接至所述透析器(19、20)和所述排出泵(12)之间的连接线路。
4.根据权利要求3所述的透析仪器，其特征在于，所述传感器(14a)连接至所述排出泵(12)的下游。
【文档编号】A61M1/14GK203694198SQ201320639887
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2012年10月16日
【发明者】尤恩·迈鲍姆, 克里斯托夫·施特罗赫费尔 申请人:B·布莱恩·阿维图姆股份公司