急性腎替代療法設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明大體上涉及血液過濾并且涉及連續(xù)腎替代療法(CRRT) O更具體地說，本發(fā)明涉及在CRRT療法期間監(jiān)視流體損失和流體替代并且自動地控制流體流速。
【背景技術(shù)】
[0002]許多患有急性腎衰竭的患者是用各種形式的血液過濾來治療，所述血液過濾一般被稱為連續(xù)腎替代療法(CRRT)。在血液過濾中，將患者的血液按線路引導(dǎo)到體外回路中并且在壓力下導(dǎo)向通過濾血器或血液過濾器。血液過濾器含有將水和廢溶質(zhì)從血液的主流分離的半透膜。隨后，使過濾的血液返回患者。作為腎替代療法的另一個形式，血液透析與血液過濾的區(qū)別在于，使透析液流體沿半透膜的與血液流動的側(cè)面相對的側(cè)面流動?？缭侥さ臐舛忍荻却偈共恍枰娜苜|(zhì)通過滲透迀移至血液外而進入透析液中。血液透析通常每天僅可應(yīng)用幾個小時，并且因而更有限制性并且有時比純粹的血液過濾有效性更低。然而，血液透析可與血液過濾組合來提供更復(fù)雜的血液過濾療法。
[0003]通常，在CRRT療法期間使用血液過濾器或人工腎。人工腎可由空心纖維或緊密分隔板形成，并且通過體外回路連接至患者的血流?？墒褂醚豪跬ㄟ^兩個靜脈通路進行從患者血液的供給和返回患者血液，所述血液栗提供用于將血液從患者輸送到人工腎中再回到患者的驅(qū)動力?？商娲缘赝ㄟ^動脈制作提供血液到人工腎的供應(yīng)的通路，并且可通過靜脈進行血液到患者的返回。在這種情況下，動脈血壓提供用以輸送血液的驅(qū)動力，并且血液栗未必是必需的。然而，栗提供對血液流量的較好控制，并且使用血液栗的腎替代療法是優(yōu)選的。
[0004]在半透膜上模擬腎的自然過濾功能導(dǎo)致流體從血液的可觀損失，所述流體是作為在人工腎中的濾液被除去。在人工腎中除去的每公升濾液流體含有大比例的溶于血漿中的分子。通過半透膜的分子的比例取決于分子的化學(xué)特性、膜的結(jié)構(gòu)以及跨膜壓力(TMP)。為了使患者的血液體積保持恒定，通常以大約相同量將置換流體加入體外回路中的血流。常用的置換流體為包含生理鹽水溶液的常規(guī)輸液流體。
[0005]執(zhí)行CRRT通常要求使用CRRT機器來用于控制通過體外回路的血液流量。通常，CRRT機器使用血液栗(例如蠕動栗)通過通入管線從患者抽取血液，并且通過返回管線將血液返回患者。血液栗的流速、人工腎的設(shè)計以及所使用的CRRT療法的類型決定了通過過濾器從血流的流體損失速率。
[0006]遍布體外回路的壓力傳感器可用來在各個點處感測流體流量并發(fā)出流體流量警報。例如，通入管線壓力傳感器可感測進入體外回路的血液的壓力，并且在傳感器感測到超出范圍條件時產(chǎn)生警報。類似地，返回管線壓力傳感器也可感測并傳輸壓力信號并且產(chǎn)生警報。
[0007]放置在血液過濾器前、在流出的濾液中以及在返回管線中的壓力傳感器提供計算流動通過人工腎的血液的TMP或壓降(PD)所需要的測量結(jié)果。
[0008]在療法期間，透析液流體流動進入人工腎的透析液隔室中，并且過濾栗被用來將使用過的透析液(或流出物)從循環(huán)通過人工腎的血液除去。流出物被收集在過濾容器內(nèi)部并且還可被稱量以監(jiān)視流體損失。
[0009]可提供程序安全裝置(procedural safeguard)，其中可將通過人工腎損失的血楽流體與加入體外回路的置換流體的量比較。由這個比較產(chǎn)生的差異就是總流體損失(或增加)TFL。在大多數(shù)療法中，TFL被理想地維持在零，即，沒有重要流體的凈損失。
[0010]用于檢測CRRT機器中的TFL的常見技術(shù):直接調(diào)節(jié)和差動調(diào)節(jié)。直接調(diào)節(jié)通過以規(guī)則時間間隔讀取過濾流體和置換流體的重量值來計算TFL ο將過濾流體的稱量值與CRRT機器計算出的過濾流體的預(yù)期值比較。稱量值與預(yù)期值之間的任何差異都產(chǎn)生調(diào)整由過濾栗引起的過濾流速的校正信號。類似地，將置換流體的稱量值與由CRRT機器計算出的置換流體的預(yù)期值比較。稱量值與預(yù)期值之間的任何差異都產(chǎn)生調(diào)整由置換栗引起的置換流速的校正信號。以這種方式，單獨地控制每個栗的性能以滿足預(yù)先確定的性能標(biāo)準(zhǔn)。差動調(diào)節(jié)通過在相同時間段內(nèi)連續(xù)地測量過濾流體和置換流體的重量變化來計算TFL ο將單個時期內(nèi)的過濾流體的變化從相同時間段內(nèi)的置換流體的變化減去，產(chǎn)生TFL的值。將這個值與預(yù)期TFL的預(yù)先確定的值比較。如果比較產(chǎn)生差異，那么產(chǎn)生校正信號以平衡系統(tǒng)，S卩，以管控過濾栗流速和置換栗流速中的一個或兩個并且引起TFL向零或某個其他所需值收斂。
[0011]直接調(diào)節(jié)方案和差動調(diào)節(jié)方案都有限制。當(dāng)調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)所需平衡時，可產(chǎn)生警報。在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)凈流體除去(NFR)控制系統(tǒng)中，在誤差補償之后，NFR速率變化不連續(xù)(即，短期和在經(jīng)過例如數(shù)個小時的長時期內(nèi))被限制在對患者無害的低水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]鑒于以上，本發(fā)明的目的在于提供一種血液處理設(shè)備，所述血液處理設(shè)備能夠在誤差補償?shù)那闆r下和/或在流體損失速率偏差校正的情況下，將凈流體速率變化限制在足夠低的水平，以確保對于患者的溫和與無害操作。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，這個目的是通過如權(quán)利要求1所定義的急性腎替代療法設(shè)備、如權(quán)利要求10所定義的流量校正分配裝置、如權(quán)利要求11所定義的急性腎替代療法設(shè)備以及如權(quán)利要求20所定義的流量校正分配方法來實現(xiàn)。本發(fā)明的有利進一步改進是所附從屬權(quán)利要求的主題。
[0014]因此，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一種急性腎替代療法設(shè)備的特征為:至少兩個反饋控制構(gòu)件，每個反饋控制構(gòu)件包括:估計體積計算構(gòu)件，所述估計體積計算構(gòu)件被布置來基于設(shè)置流量來計算估計體積；比較構(gòu)件，所述比較構(gòu)件被布置來將估計體積與測量流量比較;體積偏差確定構(gòu)件，所述體積偏差確定構(gòu)件被布置來基于比較的結(jié)果來確定體積偏差；校正計算構(gòu)件，所述校正計算構(gòu)件被布置來基于確定的體積偏差來計算校正量;流量控制產(chǎn)生構(gòu)件，所述流量控制產(chǎn)生構(gòu)件被布置來基于計算出的校正量和設(shè)置流量來產(chǎn)生受控流量控制信號；以及反饋控制輸出構(gòu)件，所述反饋控制輸出構(gòu)件被布置來將受控流量控制信號輸出至栗，所述栗單獨地與每個反饋控制構(gòu)件相關(guān)聯(lián)并且從流體源轉(zhuǎn)送流體和/或?qū)⒘黧w引入流體槽中；以及流量校正分配構(gòu)件，所述流量校正分配構(gòu)件包括:輸入構(gòu)件，所述輸入構(gòu)件被布置來輸入需校正信號，所述需校正信號由至少兩個反饋控制構(gòu)件中的每一個中的校正計算構(gòu)件計算并輸出；受限校正信號計算構(gòu)件，所述受限校正信號計算構(gòu)件被布置來計算用于輸入的需校正信號中的每一個的受限校正信號；以及輸出構(gòu)件，所述輸出構(gòu)件被布置來將每個計算出的受限校正信號輸出至反饋控制構(gòu)件，已從所述反饋控制構(gòu)件接收到所述計算出的受限校正信號的基本需校正信號。
[0015]優(yōu)選地，所述流量校正分配構(gòu)件包括加權(quán)分配邏輯構(gòu)件，所述加權(quán)分配邏輯構(gòu)件包括:需校正信號接收構(gòu)件，所述需校正信號接收構(gòu)件被布置來從所述輸入構(gòu)件接收至少兩個需校正信號；以及最大校正量確定構(gòu)件，所述最大校正量確定構(gòu)件被布置來確定用于至少兩個需校正信號中的每一個的加權(quán)最大校正量，其中流量校正分配構(gòu)件被布置來將由加權(quán)分配邏輯構(gòu)件確定的加權(quán)最大校正量應(yīng)用于已為其確定的需校正信號，并且將校正的信號作為受限校正信號輸出。
[0016]進一步優(yōu)選地，流量校正分配構(gòu)件包括:穩(wěn)定性檢測器邏輯構(gòu)件，所述穩(wěn)定性檢測器邏輯構(gòu)件被布置來輸入至少兩個流量穩(wěn)定性指示信號并且輸出校正穩(wěn)定性信號；以及切換構(gòu)件，所述切換構(gòu)件被布置來輸入來自所述穩(wěn)定性檢測器邏輯構(gòu)件的校正穩(wěn)定性信號并且取決于校正穩(wěn)定性信號的狀態(tài)，在產(chǎn)生針對穩(wěn)定條件的第一凈流體除去速率的第一狀態(tài)與產(chǎn)生針對不穩(wěn)定條件的第二凈流體除去速率的第二狀態(tài)之間切換。
[0017]進一步優(yōu)選地，所述第一凈流體除去速率比所述第二凈流體除去速率低，并且由所述切換構(gòu)件設(shè)置的凈流體除去速率是作為指示可應(yīng)用的總校正極限的總凈流體除去速率變化而被輸入到加權(quán)分配邏輯構(gòu)件中。
[0018]同樣優(yōu)選地