CN103262085A - 用于计算或逼近表示相对血液体积的值的方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于计算或逼近表示某一时刻的相对血液体积（RBV）的值或表示在患者血液治疗期间或由于患者血液治疗而可能观察到或发现的患者的再填充体积的值的方法，所述方法包括：考虑反映所述患者的过度水合水平的一个或多个计算值或测量值、或者其逼近值。本发明还涉及用于执行本发明的一种装置及一种器件、以及一种血液治疗设备，并且还涉及一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机程序。

Description

用于计算或逼近表示相对血液体积的值的方法以及装置

技术领域

本发明涉及一种用于计算或逼近表示某一时刻的相对血液体积的值或表示在患者血液治疗期间或由于患者血液治疗而可能观察到或发现的患者的再填充体积的值的方法。本发明还涉及一种装置、一种血液治疗设备，并且还涉及一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机程序。

背景技术

在血液的体外治疗期间，患者的血液体积（BV）会减小，因此患者的相对血液体积（RBV）会减小。其减小量取决于许多参数，例如治疗开始时的绝对血液体积（BV）、所采用的超滤率（UFR）（如果采用的话）等等。在被设定得（过）高的超滤率（UFR）下接受治疗的患者在例如透析期间可能会由于在治疗时从其体内抽出的流体量过大而虚脱。在被设定得（过）低的超滤率（UFR）下接受治疗的患者可能在治疗场所（医院、诊所、或甚至具有治疗机器的家里）花费不必要的时间，或者更有甚者，患者在其过度水合（OH）水平未被降到适当程度的情况下而被再次送回家。

发明内容

本发明提出一种用于计算或逼近表示某一时刻的相对血液体积（RBV）的值或表示在患者血液治疗期间或由于患者血液治疗而可能观察到或发现的患者的再填充体积（V_refill）的值及/或用于预测未来某一时刻的相对血液体积（RBV）或未来某一时刻的绝对血液体积（BV）的方法。此外，提供一种用于执行本发明方法的装置、以及一种包括所述装置的设备、一种数字存储装置、一种计算机程序产品、以及一种计算机。

本发明的方法由如权利要求1所述的特征组合界定。因此，在本发明的一个方面中，所述用于计算或逼近或预测表示绝对血液体积或相对血液体积的值或表示再填充体积的值、或者用于预测未来值（如RBV_end）的方法包括以下步骤：考虑反映患者的过度水合水平的一个或多个计算值或测量值、或者其逼近值。

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。

本发明的装置由如权利要求11所述的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述装置用以执行本发明的方法。

本发明的血液治疗设备由如权利要求18所述的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述血液治疗设备包括至少一个本发明的装置。

本发明的数字存储装置由如权利要求21所述的特征组合界定。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、CD或DVD、快闪存储器、USB存储器等具有可电性读取的控制信号，所述可电性读取的控制信号能够与可编程计算机系统进行交互作用以执行本发明的方法。

本发明的计算机程序产品由如权利要求22所述的特征组合界定。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码，以用于在计算机上执行所述程序产品时执行本发明的方法。

本发明的计算机程序由如权利要求23所述的特征组合界定。因此，在本发明的另一方面中，所述计算机程序具有程序码，以在计算机上执行所述程序时执行本发明的方法。

各实施例可包括以下特征中的一个或多个。

在本发明的某些实施例中，时刻处于特定的血液治疗阶段内。在某些实施例中，时刻是血液治疗阶段刚刚结束时。

在本发明的某些实施例中，观察或寻找一值被理解成测量所述值、计算所述值、或从影响所述值的其他参数的其他值导出或确定所述值。

在本发明的某些实施例中，“由于血液治疗”而测量到、观察到、计算出、或确定的值是指由于血液治疗而发生变化的参数的值。所述值本身可在血液治疗阶段期间、之前、或之后进行测量、观察、计算、或确定。

在本发明的某些实施例中，血液治疗可为血液滤过、超滤、及/或血液透析方法。

在本发明的某些实施例中，“考虑”一值是指将所述值考虑在内、尤其是考虑在后续的数学计算中。此可通过涉及所考虑值或包括所考虑值的数学公式而发生，或通过在包括所“考虑”者的某些参数或值之间建立数学关系而发生。在本发明的某些实施例中，“考虑”一值可被理解成将所述值用作输入至例如（数学）公式、计算机、控制单元、处理器等中的输入值。所述输入值可来源于例如测量、图、电子数据表（spreadsheet）、表等。

在本发明的某些实施例中，表示或反映参数（例如患者的绝对血液体积或过度水合水平）的值是指直接或间接说明或表示所述参数的值。例如，在本发明的某些实施例中，例如，表示或反映患者的过度水合的值可为“3”（量纲为“升”），而直接能够导出或确定或逼近患者的过度水合的值也可为“3”（量纲为“千克”），或可为腹围（abdominal girth）。

在本发明的某些实施例中，表示或反映例如患者的绝对血液体积、相对血液体积、再填充体积、或过度水合等参数的值被理解成绝对血液体积、相对血液体积、再填充体积、或过度水合、或者其值（例如，单位为“升”）。

在本发明的某些实施例中，过度水合“水平”可被理解成过度水合的幅度或程度。术语“过度水合”及术语“过度水合水平”两者均可涉及绝对值或相对值。如果将其理解成相对值，则“过度水合”可与无需移除流体的患者及/或肾脏工作方式与健康人一样的患者的正常水合状态相关。

在本发明的某些实施例中，过度水合或过度水合水平被定义成由于肾脏问题而需移除过量水的患者的体重与患者干重（dry-weight）之间的差值。干重可为不存在过量流体或无过量流体需移除的条件下的患者体重。患者的干重可如WO2006/002685A1中所界定。WO2006/002685A1的相应公开内容以引用方式并入本文中。

在本发明的某些实施例中，过度水合及过度水合水平（在本发明的某些实施例中这两个术语可互换地使用）涉及在血液治疗阶段刚开始之前、血液治疗阶段开始时、或在血液治疗阶段期间患者的过度水合或过度水合值。

在本发明的某些实施例中，患者的过度水合或过度水合水平是指积聚在体内的水或过量流体，所属领域的技术人员将所述水或过量流体理解成应通过血液治疗而部分或全部移除的流体。

在本发明的某些实施例中，过度水合或过度水合水平等于积聚于体内的水或过量流体，假如肾脏正常工作，所述水或过量流体原本可通过肾脏从体内移除。

在本发明的某些实施例中，所述方法步骤中的某些步骤或全部步骤是由相应的器件（例如一或多个处理器）执行。所述器件适于及/或被构造成用于执行相应的方法步骤。

在本发明的某些实施例中，所述方法是由计算机实施的方法。

在本发明的某些实施例中，所述方法是自动透析方法。

在本发明的某些实施例中，所述方法是用于计算或逼近或预测表示绝对血液体积、相对血液体积、或再填充体积、或者用于控制血液治疗设备的不依赖于操作者的方法。

在某些实施例中，本发明的方法包括考虑血液治疗开始时或开始之前的绝对起始血液体积来计算或逼近或预测表示相对血液体积的值或表示再填充体积的值。

在某些实施例中，在评估绝对起始血液体积时，考虑至少一个反映患者身体的非脂质含量的值以及至少一个反映患者身体的体脂含量的值、及/或者其逼近值。

在本发明的某些实施例中，再填充体积（V_refill）是通过以下方程式（在下文中也被称为方程式（7））获得：

$V_{\_\mathrm{refill}}=a*\mathrm{UFV}+b*\frac{\mathrm{UFR}}{{\mathrm{hb}}_{\_\mathrm{start}}}+c*\mathrm{OH}+d$

在此方程式中，UFV、UFR、及OH表示本文所用的超滤体积、超滤率、以及过度水合水平。“hb_start”是治疗阶段开始之前或开始时（例如治疗刚开始之后）血液或任何其他适宜的体液或组织中的血红蛋白浓度。

在本发明的某些实施例中，参数a等于0.6015，b等于0.0097，c等于0.0223，且d等于0.0442。

在本发明的某些实施例中，a、b、c、及d中的一个或多个可为负值。在本发明的某些实施例中，a、b、c、及d中的一个或多个可等于零。

尽管本发明的发明人发现a、b、c、及d的上述值对本发明是有益的，然而上述方程式的使用当然并非仅限于此。当然可能产生并也可考虑为a、b、c、及/或d所选择的值的偏差。

当然，上文所给出的方程式也可表达为不同的方式。显然，其也可具有另一种结构，例如V_refill=a*UFV/Hb+b*OH+...等等。

在某些实施例中，可计算或逼近在整个治疗阶段中所求和或加起来的再填充体积。在某些实施例中，可计算或逼近某些时刻的再填充体积的值。在后一情形中，所关心的再填充体积值可从例如指数或指数类外插法或内插法获得。

在本发明的某些实施例中，预测在血液治疗阶段结束而未造成例如低渗性症状（hypotonic episode）、危象（crisis）、虚脱、惊厥、呕吐、恶心、作呕等透析相关性疾病（intradialytic morbid event）时所达到的相对血液体积的最终值。

在本发明的某些实施例中，低渗性症状或危象被定义成由于低血压或几乎突然发生的血压下降而主观感到的不适。

在本发明的某些实施例中，低渗性症状、危象、或虚脱被定义成相对于治疗阶段开始之前或开始时所测量的收缩压而出现的减小量超过例如30mmHg（或另一所限定或预先限定的减小量（单位为mmHg））的血压下降。

在本发明的某些实施例中，低渗性症状、危象、或虚脱被定义成患者需要医疗救助的症状，所述医疗救助例如为：将患者摆成不同的姿势、或停止超滤、或注入例如NaCl等。

在本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：基于通过本发明的方法所计算或逼近的相对血液体积来控制血液治疗装置。相似地，在本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：基于通过本发明的方法所计算或逼近或预测的相对血液体积的最终值来控制血液治疗装置。

在本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：计算或优化治疗持续时间或某一未来血液治疗阶段的持续时间。所述计算或优化是通过如下方式完成：将从本发明方法获得的相对血液体积或相对血液体积的最终值考虑在内。

在本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：通过患者的过度水合水平（或将患者的过度水合水平考虑在内）而将相对血液体积校正至规范化或正常水合相对血液体积（RBV_normohyd）。

在本发明的某些实施例中，所述方法包括以下步骤：确定在治疗阶段结束时血液治疗拟达到的相对血液体积的目标范围。

在本发明的某些实施例中，所述装置是控制器或任何（其他）类型的计算机。

在本发明的许多实施例中，所述装置包括用于执行本发明方法的相应器件（例如一或多个处理器）。所述器件适于及/或被构造成用于执行相应的方法步骤。

在本发明的某些实施例中，所述装置是监测器或包括监测器。

在本发明的某些实施例中，所述装置用以执行根据本发明任一实施例的方法。

在本发明的某些实施例中，所述装置包括输出器件，以用于输出通过执行相应的方法而提供的结果。

在本发明的某些实施例中，所述装置用以根据通过本发明的方法而计算或逼近或预测的表示相对血液体积的值或目标范围来控制用于治疗患者血液的设备。

在某些实施例中，所述控制为：一旦治疗达到或满足所计算或所逼近的表示相对血液体积的值或目标范围，便结束或中断治疗阶段，或者将超滤率（UFR）调整成使绝对血液体积或相对血液体积（RBV）不会下降到某一值或预定值以下。

在本发明的某些实施例中，所述装置用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦测量或计算出相对血液体积的最终值且所述最终值已被预测成是相对血液体积的最终值或目标范围，便结束或中断治疗阶段。此可为在患者不出现任何低渗性症状的情况下所达到或满足的相对血液体积最终值或目标范围。

在本发明的某些实施例中，本发明的设备用于通过透析来治疗患者。

在本发明的某些实施例中，用于治疗患者的设备是通过血液滤过、超滤、及/或血液透析来进行治疗的机器。

在本发明的某些实施例中，所述装置用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦检测到或计算出患者的绝对血液体积的阈值或预定值，便结束或中断治疗阶段。

在本发明的某些实施例中，患者的绝对血液体积是通过将在血液治疗阶段期间所确定的相对血液体积考虑在内而在血液治疗阶段期间加以确定。

在本发明的某些实施例中，基于反映患者的过度水合或相对过度水合（relOH：过度水合（OH）相对于细胞外水（ECW）的比值）的测量值及/或计算值来逼近、计算、或限定过度水合水平。关于本发明某些实施例中所用的过度水合的定义，参照WO2006/002685A1，其中OH等于a*ECW+b*ICW+c*体重。WO2006/002685A1的相应公开内容以引用方式并入本文中。应理解，可以不同方式来确定过度水合，所述不同方式全部是所属领域的技术人员所已知的。这些方法其中之一包括测量稀释液（dilution）并基于所述稀释液的测量来计算过度水合。

在本发明的某些实施例中，患者的过度水合水平可由经年龄校正的过度水合或相对过度水合（relAEOH）来表达。这样，可消除例如由于年龄而产生的某些影响，以获得相关性更强的值。

在本发明的某些实施例中，患者的过度水合水平仅由一个值、尤其是量纲为“升”的值来表达。

在本发明的某些实施例中，在透析之前或基于患者的透析之前的值而测量或逼近过度水合水平。

在本发明的某些实施例中，透析之前（pre-Dx）的值或计算值可为在下一透析治疗开始的前一刻（即，那一瞬间或几分钟之前）所获得的数据。然而，本发明并非仅限于此。也可在任何其他时刻获得数据。Pre-Dx数据似乎比其他数据更稳定。因此使用Pre-Dx数据是有利的。

在本发明的某些实施例中，在表示相对血液体积与时间的图中限定目标范围。作为另一选择，目标范围可为目标区域。作为另一选择，所述图可为曲线图。所述图可为笛卡尔（Cartesian）座标系，也被称为“矩形座标系”。

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）来确定水合或过度水合水平。

用于获得与水合状态相关或与过度水合水平相关的数据的监测器可为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，不可将本发明理解成仅限于如WO2006/002685A1中所述的通过生物阻抗测量来确定水合状态的监测器。本发明也可考虑并包括本技术中已知的其他方法（例如稀释测量法）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，所述装置还包括输出器件，以用于输出所述装置所提供的结果。所述输出器件可为具有显示器的监测器、绘图仪、打印机、或用于提供输出的任何其他构件。

在某些实施例中，计算及/或测量患者的血红蛋白（Hb）水平、质量、或浓度。所述测量及计算可通过本技术中已知的任何方法、利用适用于所述方法的任何器件来执行。具体而言，在某些实施例中，可通过利用适当的监测器测量来自血液样本及/或来自体外血液管线中所包含血液的血红蛋白浓度或质量来获得相应的数据。可通过用光学传感器测量血液的光学性质及/或通过用超声传感器评估超声脉冲的声学性质（如过渡时间及/或传播速度）来完成所述测量。

在某些实施例中，所述装置包括用于通过如在以下文献中所述的任何监测器来测量血红蛋白（Hb）浓度（例如单位为[g/dl]）及/或确定血液体积的监测器：“通过透析取代肾功能（Replacement of Renal Function byDialysis）”（Drukker、Parson、及Maher，克鲁威尔（Kluwer）学术出版社，2004年第5版，荷兰多德雷赫特，第397页至第401页）（“血液透析机器及监测器（Hemodialysis machines and monitors）”），该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，所述监测器用以通过测量电导率来测量血液体积及/或血红蛋白的浓度。

在某些实施例中，所述监测器用以通过测量光学密度来测量血液体积及/或血红蛋白的浓度。

在某些实施例中，所述装置用以通过测量粘度来测量血液体积及/或血红蛋白的浓度。

在某些实施例中，所述装置用以通过测量密度来测量血液体积及/或血红蛋白的浓度。

在某些实施例中，所述装置包括一或多个相应的探针及/或用于执行测量的一或多个传感器，例如电导率传感器、光学传感器、粘度传感器、密度传感器等等。

在某些实施例中，所述设备可用于通过透析来治疗患者。

在特定的实施例中，所述设备可用于通过血液滤过、超滤、血液透析等来治疗患者（或患者的血液）。

各实施例可提供以下优点中的一个或多个。

通过本发明，可在治疗阶段之前或在治疗阶段的治疗过程早期（例如，如果需要得知初始或起始Hb浓度，且其值仅在治疗开始（不久）之后才能获得）确定患者将最可能耐受而不造成急剧的血压下降、血压危象、或虚脱（在下文中也被称为病态）的相对血液体积的最终值。此可提供基于可靠预测的（RBV）基础来控制透析机器的可能性。因此，预先计算或预测的（临界）相对血液体积可有利地用作相对血液体积的目标值。可相应地控制透析机器。例如，可对机器进行编程，以便一旦确定或达到所计算或所预测的（临界）相对血液体积便停止超滤，或者以调整UFR来使目标RBV不会变低。

此外，在某些实施例中，可有利地在本发明的某些实施例中优化透析时间或持续时间，这是因为通过预先得知所预测的特定患者将最可能耐受的相对血液体积，便能够控制透析机器，从而能够像环境所要求的那样快速地达到所预测的相对血液体积。

此外，一旦达到预先预测的相对血液体积，便可停止透析过程，这是因为可能看起来不需要且不推荐进行进一步超滤。

此外，为优化透析时间，本文所述的控制在某些实施例中确保在最短或最佳的时间内从患者体内抽出预定的超滤体积。

此外，一旦已通过本发明设定透析的持续时间并预测或计算出临界相对血液体积，便可设定超滤率。如此确定的超滤率将不会造成血压的剧烈下降（危象、虚脱等）。

另一优点可为：一旦已知特定的再填充体积，便可评估所述患者的个体再填充性质。再填充体积可按上文参照本发明所述的方式进行计算。个体再填充体积的评估可有助于发现患者的与其毛细血管状态相关的某些疾病或缺陷（例如，毛细血管渗漏综合征的存在）；可有助于检查渗透压（白蛋白浓度）等等。此外，个体再填充体积的评估可容许提供更加个体化的透析治疗。例如，可使透析的持续时间（其可至少部分地从再填充体积导出）适合于患者的特定需求。总之，已知患者的再填充体积特性可有助于使治疗进一步适合患者的特定需求。

此外，通过适当使用上文所示的方程式，可估计出下一治疗阶段开始时所预期的过度水合水平。

因此，本发明的方法、装置、及设备可有利地解决如何在患者开始出现或感到不适之前自动地停止自动血液治疗的技术问题。本发明可有利地解决另一技术问题：如何缩短患者治疗时需要血液治疗装置的时间、同时达到所拟定或要求的过量流体（或过度水合）的移除。

在阅读说明书、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

图1显示透析期间每升过滤体积的相对血液体积下降与初始过度水合（单位为升）之间的关系；

图2以另一分类表示形式显示数据，所述数据包括已用于图1所示曲线图的数据；

图3显示所预测的再填充体积与再填充体积基准之间的关系；

图4显示所预测的相对血液体积与在治疗结束时所实际测量的相对血液体积之间的一致性；

图5显示在一个单一治疗阶段过程中所测量的相对血液体积；

图6显示可根据本发明的某些实施例控制血液治疗机器的另一种方式；

图7显示可根据本发明的某些实施例控制血液治疗机器的另一种方式；

图8显示可根据本发明的某些实施例控制血液治疗机器的另一种方式；

图9显示正常水合相对血液体积与过度水合之间的关系；

图10显示用于执行本发明方法的包括控制器的第一装置；以及

图11显示用于执行本发明方法的包括控制器的第二装置。

具体实施方式

图1显示在透析期间每升超滤流体的相对血液体积下降（单位为百分比，缩写：%ΔRBV/UFV，UFV的测量单位为升[L]）与初始过度水合（单位为升）之间的相关性。图1中的数据是从接受超滤治疗的多个患者采集得到。

从图1可见，透析之前的过度水合（“pre-Dx”过度水合）越高，每升超滤流体的相对血液体积下降越低。

图2显示数据，所述数据包括已用于图1所示曲线图的数据加上另外一些测量的数据。图1与图2的另一不同之处在于对可利用的数据的表示方式。在图2中，将患者分成在过度水合OH低于1升的情况下开始透析或在过度水合OH高于1升的情况下开始透析。

从图1及图2两者可见，对于在较高的过度水合下开始透析的患者（总共24个患者）而言每升超滤流体的相对血液体积下降（缩写：%ΔRBV/UFV[L]）较低，而对于在较低的过度水合下开始透析的患者而言每升超滤流体的相对血液体积下降较高。此外，如在图1中一样，在图2中，仅显示对从体内抽出大于1.3升超滤流体（UFV＞1.3升）的患者所观察到的数据。

从图1及图2中还可看出，对于确定治疗阶段结束时所将达到的目标RBV值而言，或者对于确定优化的或临界RBV值（RBV_critical或RBV_min_torelated）而言，过度水合水平显然是重要的信息，因此应在设定个体最佳RBV_critical或RBV_min_torelated时被考虑在内。

图1及图2的表示可帮助理解为何在过去某些患者在透析期间在不同的相对血液体积值处会出现相关的或急剧的血压下降（低渗性症状或危象），而其他患者却不会。一个原因可能是过度水合患者体内的再填充增强（由于间隙中所包含的水量较高）；另一个原因可能是绝对血液体积增大。

此外，图1及图2能帮助理解为何特定的患者当在第一透析阶段期间达到某一相对血液体积水平或值时可能会虚脱，而其在另一第二透析阶段期间达到相同的相对血液体积时却不会虚脱。

在下文中，将通过举例方式解释用于反映透析之前的过度水合的所述相关性的方法及其推导（其中ΔBV是透析期间绝对血液体积的整体下降或变化）：

（1）ΔBV=BV_{_end}-BV_{_start}=-UFV+V_{_refill}

（2）V_{_refill}=BV_{_end}-BV_{_start}+UFV

$\left(3\right),V_{\_\mathrm{refill}}=\mathrm{UFV}-{\mathrm{BV}}_{\_\mathrm{start}}*(1-\frac{{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{end}}}{100})$

BV_start等于正常水合BV_0加上存在于血液腔中的过量流体部分：

$\left(4\right),V_{\_\mathrm{refill}}=\mathrm{UFV}-({\mathrm{BV}}_{\_0}+\frac{\mathrm{OH}}{K_{\_\mathrm{Guyton}}})*(1-\frac{{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{end}}}{100})$

假设BV_0等于0.1*LTM+0.01*ATM，其中LTM是所述患者的肌肉含量，且ATM是所述患者的体脂含量，再填充体积可表达如下：

$\left(5\right),V_{\_\mathrm{refill}}=\mathrm{UFV}-((0.1+\mathrm{LTM}+0.01*\mathrm{ATM})+\frac{\mathrm{OH}}{K_{\_\mathrm{Guyton}}})*(1-\frac{{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{end}}}{100})$

针对RBV_end对（5）进行求解：

$\left(6\right),{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{end}}=\frac{100*(V_{\_\mathrm{refill}}-\mathrm{UFV})}{((0.1*\mathrm{LTM}+0.01*\mathrm{ATM})+\frac{\mathrm{OH}}{K_{\_\mathrm{Guyton}}})}+100$

在本说明中的任何方程式中，UFV代表超滤体积、OH代表透析开始之前的过度水合。

举例来说，V_refill可估计如下：

$\left(7\right),V_{\_\mathrm{refill}}=a*\mathrm{UFV}+b*\frac{\mathrm{UFR}}{{\mathrm{hb}}_{\_\mathrm{start}}}+c*\mathrm{OH}+d$

如上所述，在本发明的某些实施例中，参数a等于0.6015，b等于0.0097，c等于0.0223，且d等于0.0442。然而，此不应被理解成限制性的。也可考虑任何其他估计值。

参数a、b、c、及d的上述值是凭经验得出。已分步分析所述值的显著性并对其进行了交叉验证。

当然，也考虑基于UFV、UFR、及OH来估计再填充体积的其他方法。在那些可供选择的方法中，可包括hb_start。然而，并非必须如此。

此外，可通过UFV除以UFR来计算出透析阶段的持续时间T_dialysis。

此外，可通过函数f(UFV,UFR,LTM,ATM,hb_start,K_Guyton,RBV_end)来表达过度水合OH。可通过函数f(UFV,OH,hb_start,LTM,ATM,K_Guyton,RBV_end)来表达透析阶段的持续时间T_dialysis。可通过函数f(UFV,OH,hb_start,LTM,ATM,K_Guyton,RBV_end,T_dialysis)来表达超滤率UFR。

图3例示通过方程式（5）所预测的再填充体积（Vol_refill_ref，单位为升）与再填充体积参考（Vol_refill_ref，单位为升）之间的关系。这些参考值是通过方程式（5）针对所例示的治疗而计算出并沿x轴绘示，而通过方程式（7）所得的值沿y轴绘示。

在对应于图3的实施例中，据信由于K_Guyton具有常数值而使血液体积的扩张与过度水合OH成正比，且已确定LTM、ATM等充分正确。

从图3可见，所预测的再填充体积（Vol_refill_ref，单位为升）很好地对应于实际观察到的再填充体积基准（Vol_refill_ref，单位为升）。

相似地，上文中参照图3所展示的内容也可在图4中观察到。标绘于图4中的数据显示，所预测的相对血液体积RBV_pred[单位为%]很好地对应于一旦从血液中抽出医生在治疗开始之前所设定的超滤体积便会达到的相对血液体积（RBV_end_reached[单位为%]）。

所示值的标准偏差（standard deviation；SD）是+/-2.2%。图4中所示的每一点均表示一个完整的治疗阶段（总共109个测量值）。

应注意，此处所讨论的附图中所示的数据是在治疗期间或通过治疗而获得的，所述治疗是在采用恒定超滤率的情况下执行的。然而，本发明的概念也可通过在治疗期间不保持恒定的超滤率来实施。

图5表示在一个单一治疗阶段过程中所测量的相对血液体积（RBV_meas，单位为[%]）。相对血液体积（RBV）是相对于所述阶段的持续时间（时间t，单位为分钟）而示出。

参考符号RBV_meas绘示实际测量的相对血液体积随时间t的变化过程。参考符号RBV_pred显示所预测的相对血液体积。可见，所预测的相对血液体积与实际最终相对血液体积之间几乎不存在任何偏差（偏差由图5的箭头表示）。在任何情形中，对于图5所反映的特定处理阶段，基于预先计算或预测出的相对血液体积RBV_pred来控制透析装置不再会造成任何低血压危象。

图6至图8旨在解释可根据本发明的某些实施例控制血液治疗机器的其他方式。在图6至图8中，例示相对血液体积RBV随时间t[min]的变化过程。在患者“46249”的三个不同透析治疗期间记录数据，患者“46249”在每一治疗阶段开始时具有恒定的正常水合绝对起始血液体积BV_0（4.7升）。患者的过度水合OH在1.4升（图6）与2.3升（图7）之间不等。在这三个阶段中，分别移除了1.5升（图6）与2.3升[L]（图8）之间的超滤体积。

在图6至图8的每一图中，曲线RBV_prior显示在从治疗开始起所经过的时间中相对血液体积的发展。在本发明中，术语RBV_prior反映在现有技术中迄今为止所执行的血液体积监测器测量的结果。RBV_prior（因此也可被称为RBV_classical或RBV_standard等且通过BV(t)/BV_start进行计算）表示所测量的相对血液体积。然而，RBV_prior并非为正常水合血液体积。从图6至图8可看出，治疗开始时的相对血液体积RBV_prior为100%，且结束时的相对血液体积减小至85%与95%之间。因此，从这些图可轻易地看出，即使每一治疗所减少的流体量相同，在治疗结束时所测量到的相对血液体积对于不同的治疗也可不同，这是因为相对血液体积是相对于治疗开始时的血液体积的不同绝对值来确定。因此，在现有技术中对于某些患者来说，可能难以基于预先设定或确定的相对血液体积的临界值或最终值来控制透析机器（或适当地设定超滤率或体积），相比之下，此可通过本发明来实现。

根据本发明的某些实施例，利用相对血液体积RBV_normohyd（此处也被称为正常水合相对血液体积）来控制透析机器，所述相对血液体积针对在透析阶段之前在所述患者中所发现的过度水合而被“校正”。

正常水合相对血液体积RBV_normohyd例如可计算如下：

（8）

${\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{normohya}}\left(t\right)=\frac{{\mathrm{BV}}_{\_\mathrm{absolut}\_\mathrm{startDialyis}}}{{\mathrm{BV}}_{\_0}}*{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{prior}}\left(t\right)=\frac{{\mathrm{BV}}_0+\frac{\mathrm{OH}}{K_{\_\mathrm{Guyton}}}}{{\mathrm{BV}}_{\_0}}*{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{prior}}\left(t\right)$

其中BV_absolute_startDialyis代表治疗阶段开始时的绝对血液体积，且BV_0代表针对由于过度水合而对血管系统产生的流体影响进行校正的绝对血液体积。盖顿因数K_Guyton表示血管系统内所包含的过度水合部分。

如此一来，从图6至图8可见，过度水合的患者将在高于100%的正常水合相对血液体积RBV_normohyd下开始其透析治疗。在图6所示的实例中，患者开始治疗时的过度水合为1.4升。1.5升被移除。实际血液体积BV_absolute_start_Dialyis为4.7升加上1.4/3等于5.2升。正常水合绝对起始血液体积BV_0为4.7升。用于指示哪一部分过度水合包含在血管系统内的盖顿因数K_Guyton假设为3。因此，患者在110%（5.2升/4.7升）的假想相对血液体积或正常水合相对血液体积下开始透析阶段。当透析结束时，正常水合相对血液体积RBV_normohyd为100%。此时已恢复4.7升的绝对血液体积。此时过度水合已减小至0。应记住，在本治疗中超滤体积UFV为1.5升，患者的再填充体积是4.7升减去（5.2减1.5升）等于1升。

根据图6至图8可轻易地理解，假设透析之后不发生再填充，在各个治疗阶段中，基于正常水合相对血液体积RBV_normohyd来控制透析是相当容易的，这是因为一旦达到100%的正常水合相对血液体积RBV_normohyd便停止超滤即可。此可通过以下方式实现：在治疗结束时以非常低的UFR运行，以使血管空间与间隙空间几乎达到平衡（就过滤压力而言）。根据上文同样显而易见的是，在每一次治疗中且不论接受治疗的是哪一特定的患者，100%的停止值对于正常水合相对血液体积RBV_normohyd而言可保持不变。以此处所提出的方式控制机器可减少编程工作。

图7反映同一患者的另一治疗。由于具有2.3升的较高过度水合OH（与图6的1.4升相比），图7所示的透析在开始时的正常水合相对血液体积RBV_normohyd为117%（与图6中的112%相比）。

另外，如图8所示，可考虑设定在治疗结束时所将达到的正常水合相对血液体积RBV_normohyd的目标范围TR。

例如，可将目标范围TR设定成比所设想的100%低出及/或高出3%、5%或以上。

此外，目标范围TR未必涵盖始终为100%的正常水合相对血液体积RBV_normohyd。该范围也可用于涵盖所述治疗的任何期望最终值左右的区域。因此，在某些情况下，目标范围根据患者而定可涉及例如90%或95%的最终值。

图9显示相对于过度水合OH而绘示的正常水合相对血液体积RBV_normohyd。此外，在图9中例示出所述透析治疗的起始点Dx_start及结束点Dx_end。目标范围TR被设定成表示图9的曲线图中对于正常水合相对血液体积RBV_normohyd的值与治疗结束时过度水合OH的值两者而言均可接受的区域。

应注意，作为上述OH的替代，可利用OH的时间平均值（TAFO，之前过度水合值与之后过度水合值之间的平均值）来实施本发明的概念，包括但不限于参照图9所述的概念。

在图9中，将治疗或控制透析机器的两种可能方式绘示成C1及C2。

在结束点C2处，患者具有正常水合血液体积BV；然而患者仍是过度水合的。因此，由于在治疗结束后结束点C2在图9的图示中仍将上升，必须预计到从间隙到血管中的水回升（OH将保持在恒定水平，而血液体积BV将上升）。

相反，在结束点C1处不存在回升，这是因为患者不是过度水合的，且水在血液体积BV与间隙之间的分布已达到平衡。

在某些实施例中，将根据本发明的控制考虑为如下：

在治疗开始10分钟至30分钟之后确定曲线的方向（例如，在如图9所示的表示中）。评估曲线是否最可能达到目标范围。此种评估可通过仅在监测器上（用肉眼）观察或通过更精细的方法（例如演算法）来完成。如果假设曲线将终止于目标范围内，则无需做任何处理。然而，在曲线急剧下降的情形中（与C2的情形一样），此可表示血液体积下降地过快或过强，这两者均可表示再填充受到约束或限制。因此，限制超滤率UFR并延长透析治疗的持续时间可为明智的。如此一来，曲线最终可以“平坦的方式”达到目标范围。

相比之下，在图9的曲线变得高于目标范围的情形中，治疗控制可增大超滤率UFR，直至曲线再次朝目标范围前进及/或据信能够达到目标范围或终止于目标范围内为止。

在控制方法或用于执行所述方法的设备的某些实施例中，所操纵的变量首先包括超滤率及/或透析治疗的持续时间。此外，还包括用于增强再填充的其他手段（例如盐boli）及其施与（administration）。

图10显示用以执行根据本发明第一实施例的方法的包括控制器63的装置61。装置61视需要连接至外部数据库65，外部数据库65包括测量结果及本发明的方法所需的数据。数据库65也可为装置61的内部构件。装置61可视需要具有用于将数据输入至控制器63或输入至装置61本身的构件67。此种数据可为与超滤率设定、计划从体内去除的超滤体积等、或其近似值有关的信息。由控制器63及/或装置61所提供的结果可显示于显示器60上、或通过（在图10中未予显示但视需要也包括的）绘图仪绘制出、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，所述计算机程序在被执行时会启动本发明的方法。

从图11可见，为实现对应的测量，根据第二实施例的装置61可与生物阻抗测量构件69相连接（通过有线或无线），生物阻抗测量构件69是用于测量或计算过度水合、非脂质含量、体脂含量或其他身体参数或其近似值的构件的实例。通常，除包括测量结果及本发明方法所需数据的外部数据库65之外，还可提供用于测量或计算的构件，或提供所述构件来取代外部数据库65（即，作为替代）。

生物阻抗测量构件69能够自动地补偿对阻抗数据（如接触电阻）的影响。

此种生物阻抗测量构件69的实例是一种由赛创科技公司（XitronTechnologies）以商标Hydra^TM分销的装置，所述装置进一步阐述于WO92/19153中，WO92/19153的内容以引用方式明确地并入本申请案中。

生物阻抗测量构件69可包括各种电极。在图7中，显示仅两个电极69a及69b附接至生物阻抗测量构件69。当然，也可考虑更多的电极。

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11中所示的电极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，本发明的装置可设置有用于输入所需数据的构件（例如称重构件、键盘、触摸屏等）、传感器、与实验室的互连或通信链路、任何其他输入构件等。

类似地，装置61除外部数据库65之外或取代外部数据库65（即，作为替代）而设置有其他构件71作为测量或计算构件，以用于获得反映过度水合的值及/或用于获得反映质量、体积、或Hb浓度的值。

构件71可被设置成用于输入所需数据的称重构件、键盘、触摸屏等、传感器、与实验室的互连或通信链路、Hb浓度探针、或任何其他输入构件等。

本发明的装置用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦检测到或计算出患者的绝对血液体积的阈值或预定值，便结束或中断治疗阶段，以下将阐述所述装置的实例性工作方式：

已知在治疗阶段开始时患者的绝对血液体积为BV_start=BV_0+OH/K_Guyton。在以下实例中，BV_start为5.0L。现在，将在治疗期间例如由血液体积监测器多次确定的相对血液体积乘以BV_start。一旦相对血液体积（单位为%）降至95%，便可计算出绝对血液体积为5.0L*0.95=4.75L。

可能期望一旦绝对血液体积降至阈值（例如4.0L）以下便结束血液治疗。如此一来，在血液治疗阶段期间将相对血液体积考虑在内。当然，可个别地针对每一患者及/或治疗阶段来设定阈值。

当然，在某些实施例中，以上关于对血液治疗期间所容许相对血液体积的逼近或预测的解释（也参见对于如权利要求1所述的方法所述的内容）也可适用于绝对血液体积。换言之，通过本发明，也可逼近或预测仍容许的绝对血液体积。此种所容许的绝对最终血液体积BV_end可通过将BV_start乘以RBV_predicted获得。

因此，本发明关于相对血液体积的上述内容在许多实施例中也适用于绝对血液体积。

Claims (23)

1.一种用于计算或逼近或预测表示某一时刻的绝对血液体积（BV）或相对血液体积（RBV）或表示规范化或正常水合相对血液体积（RBV_{_normohyd}(t)）的值、或者表示在患者血液治疗期间或由于患者血液治疗而可能观察到或发现或计算或测量到的患者的再填充体积（V_refill）的值的方法，所述方法包括以下步骤：

考虑反映所述患者的过度水合（OH）水平或过度水合的一个或多个计算值或测量值、或者其逼近值。

2.如权利要求1所述的方法，其中在计算或逼近或预测表示所述相对血液体积（RBV）的值或表示所述再填充体积（V_refill）的值时，考虑在所述血液治疗开始时或开始之前的绝对起始血液体积（BV_start）。

3.如权利要求2所述的方法，其中在评估所述绝对起始血液体积（BV_start）时，考虑至少一个反映患者身体的非脂质含量（LTM）的值以及至少一个反映患者身体的体脂含量（ATM）的值、或者其逼近值。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过以下方程式得到所述再填充体积（V_refill）

$V_{\_\mathrm{refill}}=a*\mathrm{UFV}+b*\frac{\mathrm{UFR}}{{\mathrm{hb}}_{\_\mathrm{start}}}+c*\mathrm{OH}+d,$

其中：

a,b,c,d  为参数；

hb_{_start}  代表在血液治疗阶段开始时的血红蛋白浓度；

V_{_refill}  代表再填充体积；

UFV      代表超滤体积；

UFR      代表超滤率；以及

OH       代表患者的过度水合，例如在血液治疗阶段开始时的过度水合。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括以下步骤：

预测在血液治疗阶段结束而未造成例如低渗性症状（hypotonicepisode）等透析相关性疾病（intradialytic morbid events）时所达到的所述相对血液体积（RBV）的最终值。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中根据从如权利要求1至4中任一项所述的方法导出的所述相对血液体积（RBV）或根据从如权利要求5所述的方法导出的所述相对血液体积（RBV）的最终值来控制血液治疗装置。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过将从如权利要求1至4中任一项所述的方法导出的所述相对血液体积（RBV）、或根据从如权利要求5所述的方法导出的所述相对血液体积（RBV）的所述最终值考虑在内，来计算或优化某一未来血液治疗阶段的持续时间。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中参照所述患者的过度水合（OH）水平将所述相对血液体积（RBV）校正至规范化或正常水合相对血液体积（RBV_normohyd，或BV(t)/BV_0）。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中确定在治疗阶段结束时所述血液治疗所将达到的所述相对血液体积（RBV）或所述正常水合相对血液体积（RBV_normohyd）各自的目标范围。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过以下方程式得到规范化或正常水合相对血液体积（RBV_normohyd）：

${\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{normohya}}\left(t\right)=\frac{{\mathrm{BV}}_{\_\mathrm{absolut}\_\mathrm{startDialyis}}}{{\mathrm{BV}}_{\_0}}*{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{prior}}\left(t\right)=\frac{{\mathrm{BV}}_0+\frac{\mathrm{OH}}{K_{\_\mathrm{Guyton}}}}{{\mathrm{BV}}_{\_0}}*{\mathrm{RBV}}_{\_\mathrm{prior}}\left(t\right)$

其中：

BV_absolute_startDialysis  代表在治疗阶段开始时的绝对血液体积；

K_Guyton                   表示包含于血管系统内的过度水合部分；

OH                         代表患者的过度水合，例如在血液治疗阶段开

                           始时的过度水合；

RBV_{_prior}(t)                代表患者的相对血液体积；以及

BV_{_0}                       代表患者的正常水合血液体积，例如在血液治

                           疗阶段开始时的正常水合血液体积。

11.一种装置，用以执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

12.如权利要求11所述的装置，还包括输出器件，所述输出装置用于输出通过执行所述方法而提供的结果。

13.如权利要求11或12所述的装置，用以根据由如权利要求1至10中任一项所述的方法所计算或逼近或预测的表示所述相对血液体积（RBV）或者所述规范化或正常水合血液体积（RBV_normohyd）的值或目标范围来控制用于治疗患者血液的设备。

14.如权利要求11至13中任一项所述的装置，用以根据由如权利要求1至10中任一项所述的方法所计算或逼近或预测的表示所述相对血液体积（RBV）或者所述目标规范化或正常水合血液体积（RBV_normohyd）的值或目标范围来控制用于治疗患者血液的设备，其中所述目标范围由目标过度水合状态进一步限定。

15.如权利要求11至14中任一项所述的装置，用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦测量或计算出所述相对血液体积（RBV）的最终值且所述最终值已被预测成是使所述患者不会出现例如低渗性症状等透析相关性疾病的所述相对血液体积（RBV）的最终值或目标范围，则结束或中断所述治疗阶段。

16.如权利要求11至15中任一项所述的装置，用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦检测到或计算出患者的绝对血液体积的阈值或预定值，便结束或中断所述治疗阶段。

17.如权利要求11至16中任一项所述的装置，用以控制用于治疗患者血液的设备，以便一旦检测到或计算出所述患者的绝对血液体积的阈值或预定值，便结束或中断所述治疗阶段，其中所述患者的绝对血液体积是通过将在所述血液治疗阶段期间所确定的所述相对血液体积考虑在内而在所述血液治疗阶段期间加以确定。

18.一种血液治疗设备，包括至少一个如权利要求11至17中任一项所述的装置。

19.如权利要求18所述的设备，用于通过透析来治疗患者。

20.如权利要求19所述的设备，用于通过一种设备，其特征在于，包括血液滤过、超滤、及/或血液透析来治疗患者。

21.一种数字存储装置、尤其是闪存盘、USB存储器、磁盘、CD或DVD，其中具有可电性读取的控制信号，所述可电性读取的控制信号能够与可编程计算机系统进行交互作用以执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

22.一种计算机程序产品，具有存储于机器可读数据媒体上的程序码，以用于在计算机上执行所述程序产品时执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

23.一种计算机程序，具有程序码以在计算机上执行所述程序时执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

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