CN102858386B - 用于控制过滤速率的方法、控制器、及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在通过相应的装置处理体液期间、尤其是在对患者进行血液过滤或透析期间控制过滤速率的方法，所述方法包括以下步骤：在透析期间，定义用于反映物质的质量或浓度或体积的一或多个所计算或所测量的值与用于反映所述患者的分布空间或其近似值的一或多个所计算或所测量的值之间的目标关系或其发展，所述物质包含于所述患者的组织或体液中；在透析期间，重复地计算或测量用于反映所述物质的所述质量或所述浓度或所述体积的值及/或用于反映所述分布空间或其近似值的值，并至少一次确定其间的关系；以及控制体液处理装置的所述过滤速率，使得所述所确定的关系是或接近所述目标关系，或力求接近或成为所述目标关系。本发明还涉及一种控制器、一种设备、一种装置、一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机程序。

Description

用于控制过滤速率的方法、控制器、及装置

技术领域

本发明涉及一种用于在通过体液处理装置处理患者的体液期间控制过滤速率的方法，所述方法包括以下步骤：在处理期间，定义用于反映物质的质量或浓度或体积的一或多个所计算或所测量的值与用于反映所述患者的分布空间或其近似值的一或多个所计算或所测量的值之间的目标关系或其发展，所述物质包含于所述患者的组织或体液中，其中在所述体液的处理期间，重复地计算或测量用于反映所述物质的所述质量或所述浓度或所述体积的值及/或用于反映所述分布空间或其近似值的值，且其中至少一次确定所重复计算或测量的值之间的关系；且其中控制所述体液处理装置的过滤速率，使得所述所确定的关系与所述目标关系相同或相似，抑或接近所述目标关系或力求接近所述目标关系。本发明还涉及一种控制器、一种设备、一种装置、一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机程序。

背景技术

常常地，必须通过体液处理装置（例如，透析设备）对患者进行与其体液平衡相关的处理。本发明旨在提供一种用于在患者透析期间控制过滤速率的方法。此外，本发明提出适用于过滤速率控制领域或过滤速率控制环境的装置。

发明内容

本发明提出一种用于在通过装置（例如，用于血液处理或透析的装置）进行体液处理期间控制过滤速率的方法。此外，提供一种用于执行根据本发明的方法的控制器、以及一种设备、一种包括控制器的装置、一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机程序。

根据本发明的方法由权利要求1的特征组合来界定。因此，在本发明的一个方面中，提出一种用于在通过体液处理装置（例如，透析装置）进行处理、尤其是血液处理、且更尤其是透析期间控制过滤速率的方法，所述方法包括以下步骤：在血液处理期间，定义用于反映物质的质量或浓度或体积的一或多个所计算或所测量的值与用于反映患者的分布空间或其近似值的一或多个所计算或所测量的值之间的目标关系或其发展，所述物质包含于所述患者的组织或体液中；其中在处理或血液处理、尤其是透析期间，重复地计算或测量用于反映所述物质的所述质量或所述浓度或所述体积的值及/或用于反映所述分布空间或其近似值的值，且其中至少一次确定所重复计算或测量的值之间的关系；且其中控制所述体液处理装置的所述过滤速率，使得所述所确定的关系与所述目标关系相同或相似，抑或接近所述目标关系或力求成为或接近所述目标关系。

所述患者可为人类或动物。所述患者可为健康的或患病的。所述患者可需要或不需要医疗护理。所述患者可为透析患者或非透析患者。

根据本发明的控制器由权利要求12界定。因此，在本发明的另一方面中，一种控制器旨在或被提供用来或用于或被配置成执行根据本发明的方法。所述控制器视需要包括所需且适于及/或用以执行根据本发明的方法的各个步骤的装置，尤其是如方法权利要求项中的任一项所述的装置。

具体而言，所述控制器包括：目标关系定义装置，用以在体液处理期间定义用于反映物质的质量或浓度或体积的一或多个所计算或所测量的值与用于反映患者的分布空间或其近似值的一或多个所计算或所测量的值之间的目标关系或其发展，所述物质包含于所述患者的组织或体液中；计算装置，用以在所述体液的处理期间重复地计算用于反映所述物质的所述质量或所述浓度或所述体积的值及/或用于反映所述分布空间或其近似值的值，并至少一次确定其间的关系；以及信号输出装置，用以输出一或多个信号至用于控制体液处理装置的过滤速率的控制装置，使得所述所确定的关系是或接近所述目标关系，或力求接近或成为所述目标关系。

根据本发明的设备由权利要求14的特征组合界定。因此，在本发明的又一方面中，提供一种设备，所述设备包括：用于获得一或多个反映患者身体的分布空间或其近似值或其变化的值的装置，及/或用于获得反映物质的质量、体积或浓度或其变化的值的装置。所述设备还包括至少一个根据本发明的控制器。

根据本发明的装置由权利要求18的特征组合界定。其包括至少一个根据本发明的控制器或至少一个根据本发明的设备。

根据本发明的数字存储装置由权利要求20的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述数字存储装置，尤其是磁盘（disc）、CD或DVD具有能够与可编程计算机系统相互作用的电性可读控制信号，使得根据本发明的方法将得以执行。

根据本发明的计算机程序产品由权利要求21的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述计算机程序产品具有存储于机器可读数据媒体上的程序代码，当在计算机上执行所述程序产品时，所述程序代码用于执行根据本发明的方法。

根据本发明的计算机程序由权利要求22的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述计算机程序具有程序代码，当在计算机上执行所述程序时，所述程序代码用于执行根据本发明的方法。

各实施例可包括以下特征中的一或多个。

在某些实施例中，所述目标关系为预先确定的或预设的。

在某些实施例中，所述目标关系由目标范围或一或多个目标线界定。

在某些实施例中，所述目标范围是一或多个阈值的组合。

在某些实施例中，所述目标线或目标范围是图表中、优选地是其中例示出或也可能例示出无再填充曲线（no-refill-curve）的图表中的轨迹（trajectory）。此外，优选地，所述目标线或目标范围是如下图表中的轨迹：所述图表绘示出用于表示本文所述物质的质量、浓度或体积（或其变化）的值相对于分布空间（或其变化）的关系，或相反的关系。

在某些实施例中，在开始相应的透析治疗之前定义所述目标关系。在某些实施例中，在相应的透析治疗期间定义所述目标关系。

在某些实施例中，在透析期间控制过滤速率是有意进行的步骤。在这些实施例中，关于过滤速率的控制结果将不与偶然地或随机地或通过非受控方式实现的结果混淆。

在某些实施例中，根据本发明的方法包括以下步骤：确定或测量患者的正常水合状态（normohydratedcondition）（即，其相对过度水合约为0升）中的血容量BV_O。

在某些实施例中，可通过身体组分测量、使用以下等式来确定血容量BV_O：

BV_O＝0.1×LTM+0.01×ATM（1）

其中LTM为瘠瘦组织（leantissue）质量，且ATM为脂肪组织（adiposetissue）质量。LTM与ATM均可使用市售的监测器测量得到。

在某些实施例中，可通过人体测量血容量等式（anthropometricbloodvolumeequation）来确定血容量BV_O。在某些实施例中，使用纳德勒（Nadler）等人的如下公式：

对于男性：

BV_O=0.3669×（测量者的身高，单位为米）³+0.03219×测量者的体重（单位为kg）+0.6041（1a）

对于女性：

BV_O=0.3561×身高³（单位为米）+0.03308×体重（单位为kg）+0.1833

（1b）

如在纳德勒（Nadler），S.B.、希达尔戈（Hidalgo），J.U.、及布洛克T.（Block，T.）的“正常成年人体内的血容量预测（PredictionofBloodVolumeinNormalHumanAdults）”（《外科学（Surgery）》，第51期，第224-232页，1962年）中所公布。

在某些实施例中，根据本发明的方法包括确定或测量患者的最大再填充曲线或稳态曲线的步骤。在某些实施例中，所述最大再填充曲线或稳态曲线是所述关系的目标范围的一个边界或限值。

在某些实施例中，患者的最大再填充曲线或稳态曲线的路线可如下进行计算或识别：

血红蛋白（haemoglobin；Hb）的浓度c_Hb（在以下等式中也被称为“Hb”）取决于Hb的质量m_Hb（或m_Hb）及给定时刻的当前血容量BV，如下所示：

$\mathrm{Hb}=\frac{m_{\mathrm{Hb}}}{\mathrm{BV}}---\left(2\right)$

BV又是正常水合状态下的血容量BV_O与存储于血管系统中的过度水合体积之和。存储于血管系统中的过度水合体积可通过盖顿（Guyton）曲线的斜率来计算，所述盖顿曲线为如下曲线：其绘示血容量BV随患者的细胞外液体积ECW的变化，从而解释细胞外水（extracellularwater；ECW）与血容量的生理相关性。存储于血管系统中的过度水合体积等于K_Guyton*OH，其中K_Guyton为盖顿曲线的斜率：

$\mathrm{Hb}=\frac{m_{\mathrm{Hb}}}{{\mathrm{BV}}_O+k_{\mathrm{Guyton}}\×\mathrm{OH}}=\frac{1}{\frac{{\mathrm{BV}}_O}{m_{\mathrm{Hb}}}+\frac{k_{\mathrm{Guyton}}}{m_{\mathrm{Hb}}}\×\mathrm{OH}}---\left(3\right)$

如此一来，Hb的浓度c_Hb与过度水合OH之间的关系可表达为：

$\mathrm{Hb}=\frac{1}{b+a\×\mathrm{OH}}\mathrm{withb}=\frac{{\mathrm{BV}}_O}{m_{\mathrm{Hb}}}\mathrm{anda}=\frac{k_{\mathrm{Guyton}}}{m_{\mathrm{Hb}}}---\left(4\right)$

因此，通过在透析治疗开始之前评估患者的血红蛋白浓度cHb随过度水合OH的变化或随相对过度水合relOH的变化，将会在透析治疗开始之前或在其开始时得到可用于绘制或近似表示该患者的稳态曲线或最大再填充曲线的数据。显然，该患者的Hb的m_Hb越恒定，该曲线的路线就可被绘制得越精确。此外，稳态曲线或最大再填充曲线在盖顿曲线的线性部分中更精确。

自等式（4）可以看出，根据近似参数b并通过BV_O，可确定Hb的总质量m_Hb；此外，根据参数a及Hb的总质量m_Hb，可确定曲线的斜率K_Guyton。

应注意，一旦得知相互独立地或在不同时刻获得或测量的两个数据以及BV_O，便可确定、近似得到或绘制出稳态曲线。在所有其他情形中，也可使用从不同测量得到的少至三个数据。

在某些实施例中，基于仅两个测量数据来如下近似得出稳态曲线的路线：

在透析治疗之前，测量AEOH_pre及Hb_pre（例如，通过自本申请人商购获得的监测器来测量）。在某些实施例中，在透析治疗期间，施加足够强的UF推注（bolus）—即，突然增大的超滤速率。在透析治疗结束前的足够的时间内结束超滤，以获得被称为Hb_post的稳定值，其指示Hb浓度。一旦已经等候并发生再填充过程，则通过超滤体积UFV来计算AEOH_post的值。可基于AEOH_pre、AEOH_post、Hb_pre、及Hb_post来近似得出稳态曲线（例如，如图1所示）。

在某些实施例中，通过施加多个较小的推注所产生的结果与使用一个强的推注所获得的结果相同。

在某些实施例中，不施加任何推注。例如，如果过滤速率被设定成使得在过滤期间实现最大的再填充，则治疗过程会恰好发生于稳态曲线上。

在某些实施例中，基于仅两个任意选择的测量数据来近似得出稳态曲线的路线。其中基于仅两个测量数据而近似得出曲线的一个实例性过程可说明如下：

在透析治疗之前，测量AEOH_pre。在透析治疗期间，设定相当低的超滤速率，使得可自透析开始或刚刚开始时观察到或实现再填充过程。根据当前的超滤体积UFV及AEOH_pre，可计算出AEOH的当前值。可通过血容量监测器来确定Hb的当前值。

在某些实施例中，用于反映所述物质的质量、体积或浓度的所述至少一个值是自血样获得。

在某些实施例中，所述物质包含于至少含有下列的群组：所述患者体内自然产生的任何蛋白质，尤其是血红蛋白（简称Hb）、白蛋白（albumin）、胰岛素（insulin）、葡萄糖（glucose）、c-反应蛋白（c-reactiveprotein，简称CRP）；以及非内生物质，尤其是有药效的物质。

在某些实施例中，所述物质的质量、体积或浓度或其变化是所述患者的贫血状态的指标。

在某些实施例中，通过直接或间接测量或计算物质（例如，血红蛋白（Hb））的质量、浓度或体积或其随时间的变化来定义患者的贫血状态。

在某些实施例中，通过直接或间接测量或计算血细胞比容（haematocrit；Hct）或其随时间的变化来定义患者的贫血状态。

在某些实施例中，所述患者的分布空间为所测量或计算的血容量（BV）值。在某些实施例中，所述分布空间是在另一治疗阶段（包括血液过滤）开始时的血容量。在某些实施例中，所述分布空间为血管内的血容量。在某些实施例中，所述分布空间及/或血容量包括填充有血液的体外血液系统或其部分的管道系统的容量。在某些实施例中，这些部分可达100毫升（ml）、150毫升或更多。例如，这些部分在本申请人的5008型透析装置情况下包含130ml（且在用于单针（SingleNeedle）应用时为170ml），且在本申请人的2008或4008型透析装置情况下包含170ml（且在用于单针应用时为210ml）。此外，在某些实施例中，过滤器的血容量也被视为血容量及/或分布空间的一部分。过滤器所包含的血容量可达74ml（由德国费森尤斯（Fresenius）制造的FX60）或约100ml（由德国费森尤斯制造的FX80）。

在某些实施例中，所述患者的分布空间是近似值，其基于用于反映患者的相对过度水合（relOH）的所测量或所计算的值。

在某些实施例中，所述分布空间被定义为ECW（细胞外水）、细胞外容量或细胞外液、ICW（细胞内水）、细胞内容量或细胞内液、血浆体积、TBW（身体总水量）、液体（liquor）、水肿的体积、淋巴、尿、或任何其他体液或体积、以及其组合。此外，本发明意义中的分布空间可为上述体积的任意比率（例如，ECW/ICW等）。

在某些实施例中，在用于反映物质的质量或浓度及分布空间或其近似值的图表中定义目标关系的目标范围。

在某些实施例中，所述方法包括计算无再填充曲线的步骤。

在某些实施例中，位于无再填充曲线上的值被视为目标关系的目标范围的边缘。

在某些实施例中，无再填充曲线涉及其中血容量减少量与（每时间单位的）（超）过滤体积相同的状态（其可在透析期间根据接受透析治疗的患者的相对过度水合而改变）。因此，血容量BV迅速减小，且Hb浓度cHb相应地增大。无再填充曲线可自再填充区域或再填充状态限定无再填充区域（例如，在图中）或无再填充状态（例如，对于患者）。

在某些实施例中，根据本发明的方法包括以下步骤：计算及/或测量用于反映物质的质量或浓度及/或患者的分布空间或其近似值的参数。

在某些实施例中，所述方法还包括基于用于反映血红蛋白（Hb）状态的测量值及/或计算结果来评估至少一个分布空间的大小。血红蛋白（Hb）状态可分别由Hb浓度、其总质量、其体积、其随时间的变化等反映。

在某些实施例中，所述方法还包括基于用于反映血细胞比容（Hct）或其随时间的变化的测量值及/或计算结果来评估至少一个分布空间的大小。

对于所属领域的技术人员而言，显然，对至少一个分布空间的大小的评估并不被限制为基于反映血红蛋白（Hb）状态或血细胞比容（Hct）或其变化的测量值及/或计算结果。当然，也可基于用于反映任何其他适宜物质或标记的质量、浓度或体积（及其变化）的测量值及/或计算结果来执行本发明。

在某些实施例中，所述方法还包括使用基于血样测量结果及/或包含于体外血液管道中的血液的测量结果所获得的至少一个分布空间的大小，所述测量结果是通过适当的监测器获得。可通过由光学传感器测量血液的光学特性及/或通过由超声波传感器评估声学特性（例如超声波脉冲的渡越时间及/或传播速度）来进行测量。

也可使用任何适当的监测器（例如，基于生物阻抗或稀释技术的监测器）来确定水合状态。

在某些实施例中，所述方法还包括使用基于尿样结果所获得的至少一个分布空间的大小。

在某些实施例中，所述方法还包括使用基于组织样本的结果所获得的至少一个分布空间的大小。

在某些实施例中，所述方法还包括绘制出控制结果以进行视觉评估。

在某些实施例中，所述用于在透析期间控制过滤速率的设备包括：用于获得反映患者身体的分布空间或其近似值或其变化的值的装置，及/或用于获得反映物质的质量、体积或浓度或其变化的值的装置。在这些实施例中，所述设备包括至少一个根据本发明的控制器。

在某些实施例中，根据本发明的设备包括：用于测量或计算所述分布空间或其近似值或其变化、尤其用于测量或计算水合状态（hydrationstate）或过度水合的装置，或其中所述用于获得值的装置是由此种用于测量或计算的装置组成。

在某些实施例中，所述设备包括用于获得反映所述物质的所述质量、所述体积或所述浓度的值的装置，所述装置包括称量装置、用于确定所述患者的血容量的装置、键盘、触摸屏、用于测量或计算所述物质、尤其是血液中的血红蛋白（Hb）的所述浓度、所述体积及/或所述质量、或其变化的装置至少其中之一，抑或其中所述用于获得值的装置是由此种用于测量或计算的装置组成。

在某些实施例中，根据本发明的设备包括用以且旨在确定或评估各值之间的关系的装置。

在某些实施例中，所述设备是或包括用于获得与控制相关的信息的监测器。

在某些实施例中，所述用于测量或计算分布空间或其近似值或其变化的装置为如WO2006/002685A1中所述的监测器。WO2006/002685A1的相应公开内容以引用方式并入本申请案中。当然，本发明不应被理解成仅限于如WO2006/002685A1中所述的通过生物阻抗测量来获得数据的装置或监测器。本发明还涵盖及囊括所属技术领域中已知的其他生物阻抗方法以及所属技术领域中已知的任何其他方法（例如，稀释测量）、以及所属领域的技术人员已知的任何其他方法。

在某些实施例中，所述设备包括用于测量Hb浓度（例如，单位为[g/dl]）及/或用于通过任何监测器来确定血容量的装置或监测器，如德鲁克（Drukker）、帕森（Parson）及马赫（Maher）在“通过透析取代肾功能（ReplacementofRenalFunctionbyDialysis）”，克鲁维尔学术出版社（KluwerAcademicPublisher），第5版，2004年，多德雷赫特（Dordrecht），荷兰，第397至401页（“血液透析机器及监测器（Hemodialysismachinesandmonitors）”）中所述，所述文献的相应公开内容以引用方式并入本文中。

在某些实施例中，所述装置或监测器用以通过测量导电率来测量血容量及/或物质—尤其是Hb—的浓度。

在某些实施例中，所述装置或监测器用以通过测量光密度来测量血容量及/或物质—尤其是Hb—的浓度。

在某些实施例中，所述装置或监测器用以通过测量粘度（viscosity）来测量血容量及/或物质—尤其是Hb—的浓度。

在某些实施例中，所述装置或监测器用以通过测量密度来测量血容量及/或物质—尤其是Hb—的浓度。

在某些实施例中，所述装置或监测器包括一或多个对应的探针及/或一或多个用于执行测量的传感器（例如，导电率传感器、光学传感器、粘度传感器、密度传感器等等）。

在某些实施例中，所述设备还包括输出装置，以用于输出由控制器提供的结果。

在某些实施例中，所述输出装置是监测器，所述监测器具有显示器、绘图机（plotter）、打印机、或任何其他用于提供输出的装置。

在某些实施例中，所述输出装置连接至致动器，所述致动器控制对患者进行的物质施与。

在其他实施例中，所述装置可用于通过血液过滤、超滤、血液透析等对患者（或患者身体）进行治疗。

各实施例可提供以下优点中的一或多个。

在某些实施例中，本发明提供关于应如何控制或固定过滤速率的信息。所述信息可有利地用于防止由透析引起的患者血压的某种程度的下降。此外，可有利地减少或避免常常由过滤过程引起的恶心（nausea）、抽搐（convulsion）、呕吐（emesis）、眩晕（vertigo）、视力下降（impairedvision）以及其他症状的发生。

在某些实施例中，本发明提供关于可将过滤速率设定为多高才能既防止不期望的血压下降又尽可能快地完成透析治疗（即，不浪费患者的时间或不使患者处于治疗位置的时间长于所需时间）的信息。当关系越接近形成上述最大再填充曲线或稳态曲线的关系时，越有可能尽可能快地完成透析治疗。

在阅读本说明、附图及权利要求书之后，本发明的其他方面、特征、及优点将变得显而易见。

附图说明

以下，将通过附图中的各图来进一步解释本发明，在附图中，相同或同样的元件由相同的参考编号加以标识。然而，本发明不应被理解成仅限于通过各附图所解释的实例。

图1在图表中显示稳态曲线，所述稳态曲线绘示透析患者的Hb浓度与过度水合之间的关系；

图2在图1的图表中显示在透析期间Hb浓度与过度水合之间的关系的透析中路线；

图3在图2的图表中另外显示无再填充曲线；

图4显示第一设备，其包括用于执行根据本发明的方法的控制器；

图5显示第二设备，其包括用于执行根据本发明的方法的控制器；

图6显示切穿过身体组织的示意图，用于定义本说明书中所使用的与分布空间相关的某些术语；

图7显示如何根据本发明来理解与分布空间相关的某些术语以及如何通过一般概念来使某些分布空间相互联系的实例；

图8显示患者的血红蛋白/过度水合关系的透析中路线；

图9在图2的图表中显示通过超滤进行的透析的阈值及轨迹；

图10在图2的图表中显示经过移位的稳态揭示曲线及经过移位的无再填充曲线；以及

图11显示超滤速率与钠浓度之间的相互关系。

具体实施方式

图1显示最大再填充曲线或稳态曲线1，其绘示在体液移除处理开始时匿名透析患者“94”的Hb浓度（y轴，Hb，单位为[g/dl]）与其过度水合（x轴，AEOH，单位为[升]）之间的关系。曲线1可自多个测量值3的曲线拟合获得。测量值3可例如通过WO2006/002685A1中公开的监测器测量而获得。

通过可测量的BV_O以及通过可自图1近似得到的参数b（同样参见以上的等式），可确定Hb的总质量（“mHb”）。

当在OH=0的正常水合状态中测量时，患者“94”具有4.3L的血容量BV。此外，已计算出患者“94”具有521g的Hb总质量mHb。

通过mHb以及可同样自图1近似得到或导出的参数a，可确定盖顿曲线上该患者当前位置的斜率K_Guyton，其中盖顿曲线为如下曲线：其绘示血容量BV随患者的细胞外液体积ECW的变化，进而解释细胞外水（ECW）与血容量之间的生理相关性。在图1中，K_Guyton为约1:5.0。

图2显示在透析期间患者“94”的Hb浓度c_Hb与过度水合AEOH之间的关系的透析中路线或发展。在大多数方面，图2与图1相同。

自图1及图2中均显示的测量值3中的一个特定测量值3a开始，可在患者透析期间建立起透析中曲线5。

曲线5揭示在透析治疗期间Hb浓度c_Hb与过度水合AEOH之间的关系。由于曲线5反映针对此关系所测量及近似得到的多个值，因此曲线5也揭示该关系随时间的变化。

倘若在透析期间应用极低的过滤速率，则曲线5将与稳态揭示曲线1相同。然而，此并未显示于图2中。此处，曲线5明显地偏离曲线1。

倘若曲线5与曲线1相同，则可具有足够的时间发生再填充过程，所述再填充过程可使来自间隙（interstice）中的水移动至患者的血管。因此，曲线1也可被称为“最大再填充曲线”。显然，在图2中，超滤速率被设定得太高而不能在透析过程中实现完全再填充。

图3显示图2的图表，其中添加了上文所解释的“无再填充”曲线7。

无再填充曲线7可通过如下方式计算：

$\mathrm{Hb}=\frac{m_{\mathrm{Hb}}}{{\mathrm{BV}}_{\mathrm{start}}-\mathrm{UFV}},\mathrm{AEOH}=\mathrm{AEO}{H}_{\mathrm{pre}}-\mathrm{UFV}---\left(5\right)$

其中UFV为超滤体积，AEOHpre为在透析开始之前所测量的过度水合或相对过度水合，且BVstart为透析开始时的血容量。

图4显示设备61，其包括用以执行根据本发明的方法的控制器63。设备61连接至外部数据库65，外部数据库65包括根据本发明的方法所需的测量结果及数据。数据库65也可为设备61的内部装置。设备61可视需要具有用于将数据输入至控制器63中或输入至设备61自身中的装置67。此种数据可以是关于一或多个分布空间的大小、如上所述的物质的质量、体积、浓度等、或其近似值的信息。此外，可通过输入装置67来输入标准。然而，作为另一选择，可将所述标准存储于数据库65或任何其他存储装置中。所述标准可由控制器63或由设备61所包含的或与设备61互连的任何其他项来计算或确定。由控制器63及/或设备61执行的求值（evaluation）、计算、比较、评估等的结果可显示于显示器60上、或通过绘图机（图中未示出，但视需要也包括绘图机）绘制出、或通过数据库65或任何其他存储装置存储。数据库65也可包括计算机程序，该计算机程序在被执行时会启动根据本发明的方法。

具体而言，控制器63可用以确定反映体液分布的值，并用以评估所述关系是否满足至少一个标准。

自图5可看出，对于对应的测量，设备61可与生物阻抗测量装置69相连接（通过有线或无线方式），生物阻抗测量装置69是用于测量或计算一或多个分布空间的分布或大小、或其近似值或变化的装置的一个实例。一般而言，除包含根据本发明的方法所需的测量结果及数据的外部数据库65之外，还可提供用于测量或计算的装置，或由所述用于测量或计算的装置取代外部数据库65（即，作为替代）。

生物阻抗测量装置69可能够自动补偿对阻抗数据（例如接触电阻）的影响。

此种生物阻抗测量装置69的实例为来自思创技术公司（XitronTechnologies）的以商标Hydra^TM配送的装置，所述装置在WO92/19153中得到进一步说明，所述专利的公开内容以引用方式明确地并入本申请案中。

生物阻抗测量装置69可包括多个电极。在图5中，仅显示两个电极69a及69b附接至生物阻抗测量装置69。当然，也可考虑额外的电极。

所暗含的每一电极又可包括两个或更多个（“子”）电极。各电极可包括电流注入（“子”）电极及电压测量（“子”）电极。换言之，图5所示的电极69a及69b可包括两个注入电极及两个电压测量电极（即，总共四个电极）。

一般而言，根据本发明的设备可设置有例如以下装置：称量装置、用于输入所需数据的键盘、触摸屏等、传感器、与实验室的互连或通信连接、任何其他输入装置等。

类似地，除外部数据库65之外或取代外部数据库65（即，作为替代），设备61还可具有用于测量或计算的装置71、用于获得反映另一分布空间的分布的值的装置及/或用于获得反映物质的质量、体积或浓度的值的装置。

装置71可被设置为：称量装置、用于输入所需数据的键盘、触摸屏等、传感器、与实验室的互连或通信连接、Hb（或适于测量、计算或近似得出分布空间的大小的任何其他物质）浓度探针、任何其他输入装置等。

图6显示切穿过身体组织的示意图，以定义本说明书中所使用的与分布空间相关的某些术语。

具体而言，图6显示所限定的体积81，所限定的体积81包括：包含细胞内水的组织细胞83、包含细胞外水的间质组织（interstitium）85、以及具有被切割血管壁87a及87b的血管87。

血管包括血细胞88（包含细胞内水）。血细胞嵌入于血浆89（包含细胞外水）中。

图7显示如何根据本发明来理解与分布空间相关的某些术语的实例。其还显示如何可通过一般概念使某些分布空间相互联系。

自图7可看出，总体重91（其可达例如80.0kg）可被理解为下列之和：血容量（BV）93、间质组织中（细胞外）的水（ECW_间质）95、组织细胞中（细胞内）的水（ICW_组织）97、及身体的固体组分99。

血容量可被理解为存在于血管中（具体而言，存在于血浆中）的细胞外水（ECW_血液）与存在于血管中或（红）血细胞中的细胞内水（ICW_血液）之和。在一实例中，ECW_血液可为3.5L，ICW可为2.5L，血容量93可为6.0L。

间质组织中（细胞外）95的水（ECW_间质）可包含16.5L。组织细胞中（细胞内）97的水（ICW_组织）可包含27.5L。

身体的固体组分99所包含的矿物质质量M_矿物质可为3.0kg，脂肪质量M_脂肪可为9.0kg，且蛋白质质量M_蛋白质可达21.0kg。因此，固体组分99可达33.0kg。

自图7可看出，血容量93、间质组织中（细胞外）的水95、以及组织细胞中（细胞内）的水97之和可被理解为身体总水量101（totalbodywater；TBW）。身体总水量101可包含50.0L。

自图7还可看出，身体总水量101与固体组分99之和可等于总体重91。

所属领域的技术人员可轻易地理解，以上所给出的数字及重量应被理解为可在一个特定患者中得到的实例，而其他患者可显示出不同的重量及质量组成。然而，图6及图7非常适于给出可如何理解与分布空间相关的某些术语以及如何使患者身体的某些分布空间彼此相关的一个实例。

同样应注意，通过显示可如何执行根据本发明的一个特定实施例的实例，附图中的全部或至少某些图与Hb/贫血状态及容量或重量/水合状态相关。其不应被理解为限制性的。

图8显示特定患者的血红蛋白浓度与过度水合之间的关系的透析中（即，在透析期间）发展，该发展被标识为曲线5。

可轻易地理解，稳态揭示曲线1的路线可通过如下方式确定：在一个治疗阶段期间中断对患者的治疗达一时间间隔并随后继续治疗，或通过比较来自若干、至少两个治疗阶段的数据来确定。在一个治疗阶段期间中断之后，或在若干治疗阶段中的第一治疗阶段结束之后，Hb浓度会由于再填充效应（如上所述）而降低。在图8中，此种降低可观察到两次，并通过参考编号5a及5b加以表示。所述时间间隔可持续至Hb浓度不再改变或至少在这段时间内不改变为止。

显然，通过两次或更多次如上所述的中断，可确定出稳态揭示曲线1。此外，通过一或多次此种中断，可评估先前确定的曲线1的有效性。例如，可通过以下方式来评估先前确定的曲线1的路线：检查曲线5（具体而言，或其部分5a、5b）的下降是否在部分5a或5b（或与下降相对应的类似部分）与稳态揭示曲线1的相交处结束，或以所述相交而结束。

同样，参照图8或任何其他附图所解释的观念并不限于Hb及OH。也可使用根据本发明的可取代Hb及OH的任何其他参数来找到或确认稳态揭示曲线。

图9在用于反映超滤治疗过程的图2的已知图表中显示阈值103及轨迹105，二者均被显示为短划线或虚线。

阈值103及轨迹105可一起或分别地用于控制根据本发明的治疗，如在以下实例中所解释，所述实例与体液治疗超滤相关。

自图9可看出，可通过在透析期间观察患者血液的最大Hb浓度来改善透析中的超滤控制，所述最大Hb浓度由阈值103表示。在本发明的某些实施例中，一旦表示透析中血容量的透析中曲线5已达到阈值103、将要达到阈值103或已达到阈值103的时间长于预定时间间隔等，透析过程便可停止。

例如，如果最小血容量或最小绝对血容量BV不应降至比如4升（L）以下，则在假设Hb的质量已知的情况下阈值103可设定为16.7g/dl（或g(dL)），由此，在本实例中Hb的质量达500且BVmin应为3L或30dl（dL）。随后，通过由500g除以30dl=16.7g/dl而得到最大Hb浓度16.7g/dl。

此外，可平行于稳态揭示曲线1或在距稳态揭示曲线1某一预定距离处选择阈值。所述距离可为一致的或等距的，或所述距离可有所变化。所述距离可根据进一步的数据、测量或值（包括也可能会改变的数据、测量或值）而异。例如，可将所述距离设定为定值。该定值可为例如2g/dl。在此实例中，阈值在曲线1上方2g/dl处延伸。

此外，在某些实施例中，可控制透析过程，以准确地或尽可能接近地、或在某一范围或近似值以内、或以类似方式跟随轨迹105。

例如，在某些实施例中，可控制透析过程，以使透析中曲线5优选地在治疗期间跟随无再填充曲线7达某一时间或预定时间段（例如在治疗开始后30min）。如果透析中曲线5在这30min内未离开无再填充曲线7（或保持于至少某些限值以内）或保持于对无再填充曲线7给出的预定范围内，则所设定的超滤速率可视为是适当的。然而，如果透析中曲线5的行为优异，则可将此作为最好降低超滤速率的指示。

在控制超滤治疗的另一尝试中，可将超滤速率设定为使得跟随某一第一轨迹（或其某一部分）（例如，其可平行于无再填充曲线7），之后跟随另一轨迹或所述第一轨迹的另一部分（例如，其可平行于稳态揭示曲线1延伸或处于恒定的Hb浓度水平）。例如，可将超滤速率设定为使得首先跟随无再填充曲线7，随后跟随例如轨迹105等轨迹。

在控制超滤治疗的又一尝试中，可确保不论患者的血容量为多少，透析中曲线5绝不超过可由阈值（例如，阈值103）表示的绝对Hb浓度限值，如果超过该限值，则要满足某些条件。

此外，在某些实施例中，一旦Hb浓度自初始值升高达例如2g/dl的设定、固定或预定差值（例如，自11g/dl升高至13g/dl），便控制超滤速率以使Hb浓度保持为例如13g/dl。此表明在超滤速率与再填充效果达到平衡时血容量BV恒定。

最后，可通过在治疗（例如，透析）期间重复进行血压测量来确定临界血容量，如果临界血容量过低，则可导致治疗结束或中断。如果血压降至某一值以下，则此刻所存在的血容量可被视为或设定为最小或临界血容量。

图10是基于图2或图3的已知图表，并示出稳态揭示曲线1及无再填充曲线7。

如以上参照图9所解释，在根据本发明的某些实施例中，可使用也显示于图10中的稳态揭示曲线1及/或无再填充曲线7来控制治疗，其中过滤机器被控制成使透析中曲线5跟随一轨迹（图10中未显示）。

稳态揭示曲线1及无再填充曲线7均须适以或将基于可变参数进行计算，所述可变参数必须在所述治疗阶段开始之前在治疗当天确定或测量出。无再填充曲线7的路线及形态取决于治疗开始之前的Hb质量（mHb）及血容量BV_O。除这些参数之外，稳态揭示曲线1的路线及形态也取决于过度水合及盖顿因数。由于生理稳态曲线参数（Hb质量、盖顿因数、BV_O）的测量误差及轻微变化，在治疗当天，起点通常不会准确地位于稳态曲线上，而是稍微偏离。

因此，本发明提出，通过垂直地移动曲线1及/或通过水平地移动曲线7（如图10的图表所示）而近似表示移位曲线1’及/或7’，使得二者均自起点107开始，起点107可以上述方式测量出。通过此种移位，能够利用近似稳态揭示曲线1’及/或近似无再填充曲线7’来开始治疗，曲线1’及曲线7’均自所述治疗的曲线的正确起点107开始，且曲线1’及曲线7’均具有可能非常可靠的形态。此种近似可迅速且毫不费力地执行。

图11显示在透析治疗期间超滤速率与钠浓度之间的相互关系。通过两个实例a）及b）来解释该相互关系。

自图11的实例a）可看出，增大钠浓度（在患者的血液中作为分布空间的一个实例而测量）会显著地导致自间隙朝血管中的再填充增大。在图11中，实例b）表示其中钠浓度增大至142mmol/l以上的情形，而实例a）则表示其中钠浓度恒定保持在138mmol/l的情形。自图11可看出，一旦Hb浓度达到某一水平（此处为17g/l），则在实例b）中，超滤速率无需以与实例a）中相同的方式降低来避免Hb进一步增大或甚至超过Hb浓度水平或限值。换言之，越高的钠浓度—在治疗的早期或晚期阶段—可导致越高的再填充。越高的再填充通常又可有利地允许在治疗的更早或更晚阶段再次以更高的超滤速率继续进行透析或治疗。一般而言，可利用对血液中所测量的患者钠浓度的调整来控制过滤。

因此，在根据本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：在治疗期间，根据钠或任何其他适宜物质（其会增大包含该物质的体液的膨胀压）的浓度来控制及/或修改透析液及/或体外血液。

相应地，在根据本发明的某些实施例中，所述装置包括用于执行上述控制及/或修改钠浓度的步骤的装置。

在某些实施例中，经由透析液或替代物的钠浓度来设定钠浓度。在某些实施例中，控制或修改透析液或替代物的钠浓度。

此外，具体而言，关于本发明，在某些实施例中，通过钠浓度来调整或至少影响再填充过程。

在某些实施例中，控制体外血液中、替代物中或透析液中的钠或类似物质（即，任何具有膨胀压效果的物质）的浓度，以在治疗阶段中实现或力求实现非恒定浓度。

就此而言，应注意，本发明并不限于增大钠浓度直至治疗结束或限于仅达到某一Hb浓度水平。相反，本发明还涉及在达到某一Hb浓度或预设Hb浓度之前或达到所述Hb浓度之后增大钠浓度。

此外，本发明并不限于与图11的实例b）中一样在治疗开始时使钠浓度降低至例如138mmol/ml以下。相反，即使当考虑后续增大具有膨胀压效果的物质的浓度时，所述治疗也可从其典型的浓度开始（例如，以钠为例，为138mmol/l）。

除此之外或作为另一选择，在达到Hb浓度的预定上限水平之前，使钠浓度达到更高水平，以确保通过如此增大的再填充，不会提早达到Hb浓度上限水平或上限值（此处为17dg/l）（此容许在这些早期阶段期间应用更高的过滤速率），并降低钠浓度直至治疗的后期阶段，以自血液中再次去除具有膨胀压效果的盐（例如，钠）。

此外，在根据本发明的某些实施例中，所述控制器用以执行一种方法或控制所述方法，如上文参照图11所解释。此外，根据本发明的装置可包括除控制器之外的装置，以执行参照图11所解释的各方法中的一或多种方法。

同样，应注意，以上所给出的实例，尤其在基于所述附图时，并不限于在透析期间监测Hb或OH。相反，以上教示内容、且尤其是附图中的教示内容也可用于除Hb及/或OH之外的参数，所述参数是在任何治疗期间而非仅在透析期间被监测。总之，附图中的实例仅被选择用于例示目的。

Claims (18)

1.一种控制器，其特征在于，包括：

目标关系定义装置，用以在体液处理期间定义用于反映物质的质量或浓度或体积的一或多个所计算或所测量的值与用于反映患者的分布空间或其近似值的一或多个所计算或所测量的值之间的目标关系或其发展，所述物质包含于所述患者的组织或体液中；

计算装置，用以在所述体液的处理期间重复地计算用于反映所述物质的所述质量或所述浓度或所述体积的值及/或用于反映所述分布空间或其近似值的值，并至少一次确定其间的关系；以及

信号输出装置，用以输出一或多个信号至用于控制体液处理装置的过滤速率的控制装置，使得所述确定的关系是或接近所述目标关系，或力求接近或成为所述目标关系。

2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，用于反映所述物质的所述质量、所述体积或所述浓度的所述至少一个值是自血样获得。

3.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述物质包含于至少含有下列的群组：所述患者体内自然产生的任何蛋白质，其包括血红蛋白（haemoglobin）、白蛋白（albumin）、胰岛素（insulin）、葡萄糖（glucose）、c-反应蛋白（c-reactiveprotein；CRP）；以及非内生物质，所述非内生物质为有药效的物质。

4.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述物质的所述质量、所述体积或所述浓度或其变化是所述患者的贫血状态的指标。

5.如权利要求4所述的控制器，其特征在于，所述患者的所述贫血状态的所述指标为血红蛋白（m_Hb，Hb）的浓度、其总质量或其随时间的变化、抑或为血细胞比容（haematocrit；Hct）或其随时间的变化。

6.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述患者的所述分布空间为测量或计算的血容量（bloodvolume；BV）值。

7.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，所述患者的所述分布空间为近似值，所述近似值是基于用于反映所述患者的相对过度水合（relativeoverhydration；relOH）的测量或计算的值。

8.如权利要求1或2所述的控制器，其特征在于，还包括以下中的至少一个装置：

目标定义装置，用以在反映所述物质的所述质量或所述浓度及所述分布空间或其近似值的图表中为所述目标关系定义目标范围；及/或

计算装置，用以计算无再填充曲线；及/或

计算及/或测量装置，用以计算或测量反映所述物质的所述质量或所述浓度及/或所述患者的所述分布空间或其近似值的参数。

9.一种用于在体液的处理期间控制过滤速率的设备，其特征在于，所述设备包括：

用于获得一或多个反映所述患者身体的分布空间或其近似值或其变化的值的装置，及/或用于获得反映物质的质量、体积或浓度或其变化的值的装置；

至少一个如权利要求1所述的控制器。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，具有用于测量或计算所述分布空间或其近似值或其变化的装置。

11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述用于获得反映所述物质的所述质量、所述体积或所述浓度的值的装置包括称量装置、用于确定所述患者的血容量的装置、键盘、触摸屏、用于测量或计算所述物质的装置。

12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，包括用以且旨在确定或评估各值之间的关系的装置。

13.一种用于处理患者血液的装置，其特征在于，包括至少一个如权利要求1或2所述的控制器。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，通过透析（dialysis）、血液过滤（haemofiltration）及/或超滤（ultrafiltration）来对患者进行治疗。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述透析（dialysis）为血液透析（haemodialysis）。

16.一种用于处理患者血液的装置，其特征在于，包括至少一个如权利要求9至12中的任一项所述的设备。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，通过透析（dialysis）、血液过滤（haemofiltration）及/或超滤（ultrafiltration）来对患者进行治疗。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述透析（dialysis）为血液透析（haemodialysis）。