CN105092504B - 体外体液净化设备和设备控制方法 - Google Patents
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Abstract
为了测定在从身体中分泌/提取的流体或废透析液中的物质，且尤其是为了测定用于透析的质量量度，根据本发明的分析装置以及所使用的设备控制方法包括以下：通过吸收传感器(10)在至少一种预定或可调节的分析波长下在从身体中分泌/提取的流体或废透析液的限定的第一pH值下检测从身体中分泌/提取的流体或废透析液的至少一种第一消光信号；通过pH调节装置(9；13；15)调节流体的第二pH值，第二pH值与第一pH值不同；通过吸收传感器(10)在至少一种预定分析波长下在第二pH值下检测流体的至少一种第二消光信号；处理/比较第一pH值和第二pH值的两种消光信号并测定溶解于流体中的物质的绝对浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于定量浓度测定从患者身体中滤出的所选或可选物质(自然地或合成地)、优选在体外血液净化流体中的所选尿毒症毒素的设备和设备控制方法，尤其是一种用于从患者血液循环中合成除去尿毒症毒素的透析设备和一种用于测定用于透析的质量量度、优选所选有毒物质的浓度和/或用于测定在透析期间优选与从患者血液中除去的所选/可选有毒物质、优选为肌酐和/或尿酸有关的尿毒症毒素的去除总量(测定在透析期间的廓清率)的设备控制方法。
背景技术
尿毒症毒素是必须经肾脏分泌的所有物质。这些尿毒症毒素聚积在肾脏功能缺乏/降低的人类/患者的身体内。例如以血液透析(HD)疗法形式的肾脏代替疗法提供治疗患者的可能性，其中来自患者的体内循环的尿毒症毒素借助于透析器转移到具有透析液的循环。在此过程中，患者的血液经由体外血液循环导引到在其血液侧的透析器中并接着再供应到患者的体内血液循环中。在另一透析液侧，透析器经由透析液入口供应有新鲜透析液，该新鲜透析液吸收尿毒症毒素。废透析液最后经由透析液出口离开透析器。
透析液通常为具有在pH值和电解液组成方面与血液类似的性质的水性碳酸氢盐缓冲溶液。在血液透析疗法的过程中，透析液经由在透析器内的膜与患者的血液接触。在18-65k道尔顿范围内的尿毒症毒素因此可在透析器中从患者的血液扩散到透析液中，因此在入口处的新鲜透析液变成在出口处的废透析液。
可将例如透析疗法的血液净化疗法的质量评定为在该治疗前后检测在透析液中尿毒症毒素的量。然而，这不仅对于获得关于废透析液中尿毒症毒素本身的装载量的资料是重要的，而且关于尿毒症毒素的组成的资料也可具有意义。利用例如肌酐的一些尿毒症毒素，即可以进行例如关于患者营养状况的陈述。因此，提取的尿毒症毒素的绝对量和它们的组成两者都具有重大意义。
一些尿毒症毒素吸收在190nm和350nm之间的范围内的光。可利用该吸收来测定在出口侧在透析液中尿毒症毒素的浓度。光的吸收可用光学传感器，例如用光学吸收传感器如从目前工艺水平中熟知的那些来测量。光学吸收传感器为基于透射测量测定物质或物质混合物的吸收的装置。借助于在一种或多种光学波长下的布格-朗伯-比尔定律(Bouguer–Lambert–Beer law)，也可以测定吸收化合物(例如，肌酐、尿酸等)例如在光学透明流体中的浓度。尽管吸收传感器实际上测量透射，但是信号常作为十进制吸收量度输出。该十进制吸收量度与摩尔消光系数、浓度和光程长度成比例。通常，该光程长度由传感器几何形状预定且因此为常数。上述情况也适用于摩尔消光系数，其为特殊物质性质。对于给定的波长，其为常数。最后，在传感器中的十进制吸收量度与唯一的剩余变量因子，即标记物的浓度成正比。然而，这仅适用于具有单一溶解物质的溶液。
然而，在检验具有多种组分的溶液期间出现的难题是吸收信号对于组分浓度的不同分配。如果目标物质的吸收谱带彼此重叠(例如，肌酐和尿酸)或与非目标物质重叠，尤其如此。
在提到疗法伴随性测定用于透析质量的量度时，目前使用定性量度Kt/V，其中
·K：廓清率(例如，通过在透析前后血液的脲含量测定-廓清率尤其由在透析器的血液入口处脲的浓度与在血液出口处脲的浓度的比较产生)
·t：有效透析时间，分钟；且
·V：脲在其中分布的人体体积的部分。
因为此量度为定性的，所以其不容许关于例如肌酐的特定物质的实际去除量的任何陈述。然而，市场还需要所选物质的定量量度，这使得可以进行关于患者的进一步陈述。因此，透析的持续时间仍然可以毫无疑问地经由标记物的去除总量控制，而另外可确定关于多种疗法的趋势，其允许例如在肌酐的情况下评定相应患者的营养状况。
从根本上，存在在实验室条件下的方法，尤其是酶试验，它们能够测定在血清中的肌酐浓度。然而，例如在血液中的肌酐浓度的一次或两次测量不足以定量测定肌酐的去除量。这由于去除作用(即指出在透析期间在血液中或在透析液中的浓度的作用)未知而显然。
因此，需要更频繁地测量在血液中或在废透析液中的肌酐浓度。与在血液中的测量相比较，已经证明在废透析液中的测量是有利的。与血液相比较，废透析液始终含有肌酐的实际去除量，在血液中各种过程导致肌酐再扩散并因此使实际去除量的测定失真。
技术现状
从“Real-time Kt/V determination by ultraviolet absorbance in spentdialysate:technique validation”,Kidney International advance onlinepublication,2010年7月14日；doi:10.1038/ki.2010.216和“Dialysis dose(Kt/V)andclearance variation sensitivity using measurement of ultraviolet-absorbance(on-line),blood urea,dialysate urea and ionic dialysance”,Nephrol DialTransplant(2006)21:2225-2231doi:10.1093/ndt/gf1147,Advance Accesspublication，2006年4月12日中，已知基于UV测量的原理，由此测量脲的无量纲关系Kt/V。K为廓清率，mL/min；V为待净化的体积(脲分布体积)，ml；且t为透析持续时间，min。在此处描述的原理中，在280nm-350nm波长范围内的吸收信号与脲的去除率相关。通过关联吸收信号与脲浓度，此装置能够通过测量在特定波长下的吸收值进行关于Kt/V值的对应陈述。
此原理的缺点在于脲的去除总量的定量指示是不可能的。此外，无法进行关于所检验的尿毒症毒素的组成的陈述。通过Kt/V值的相对指示，不足以描述透析的质量。
从“Optical measurement of creatinine in spent dialysate”,Ruth Tomson,Ivo Fridolin,Frederik Uhlin,Jana Holmar,Kai Lauri和Merike Luman,www.dustri.com/nc/article-response-page.html？artId＝10137&doi＝中，已知用于测定在废透析液中的肌酐浓度的方法。该方法基于可使用废透析液在不同波长下的消光值来获得测定肌酐浓度的预测模型的假设。
然而，用根据现有技术的该方法，无法确保所需要的准确度(例如，约+/-10％)。
US 7 002 670 B2公开了用于测量在具有多种吸收化学组分的溶液中的特定化学组分的光学传感器。具体地讲，描述在透析治疗之前、期间和之后测量在废透析液中的肌酐的方法以及用于此目的的装置(光学传感器)。肌酐的定量测定以多步程序进行。在第一步骤中，检测废透析液的总吸收，包括肌酐的吸收。随后，从吸收物质的总体中选择性地除去肌酐的吸收，其中在反应器中使用生物催化过程(酶)。接着，检测第二吸收信号，其中在第一吸收信号和第二吸收信号之间的差别与肌酐的浓度成比例。
此现有技术的缺点在于使用酶。酶具有必须监测它们的用量和它们的储存/耐久性的缺点。
DE 26 58 101 A1公开用于在复合介质中，优选在医学治疗的情况下低维化合物的浓度的方法。其描述借助于透析生成较小部分的复合介质的方法。物质含量的测量随后在该较小部分中，即在该透析液中进行。在该透析液中的测量尤其在借助于一种或多种酶化学修饰低分子化合物之后或与其结合进行。
此现有技术的问题还在于将具有上述缺点的酶用于测量。
US 2008/0015434 A1公开如下方法，由此可以在血液透析疗法期间以非侵袭性方式测定患者心脏的喷血分数。为此目的，将荧光着色剂引入患者的心血管系统中。该荧光着色剂通过辐射源在第一波长下激发。发射的光在与第一波长不同的第二波长下检测。
WO 2009/071102 A1公开包括用于储存生物流体的样品池的装置。该装置包括用于光谱检验生物流体的光学组件，其由光源组成，将该光源的光导引到样品池中。来自样品池的光接着通过检测器检测。
WO 2010/024963 A1公开了用于制备透析液的系统，其包括用于水的净化介质、用于抽吸或测量水的装置、用于加热水的加热装置、用于混合水和浓缩物以便生成新鲜透析液的腔室、用于过滤新鲜透析液的过滤器和微机电传感器(MEMS)。
在此现有技术中，需要净化介质或过滤器，因此关于设备的工作计划相对较大。
DE 10 2011 101 193 A1公开了用于光度测定在流体中脲和肌酐的含量的方法。将在235nm和300nm之间的波长范围内的三种波长下的UV辐射照射到流体中并在预定波长下测量在流体中的辐射吸收。这些波长范围中的第一个在介于235nm和250nm之间的部分范围中，第二个在介于255nm和270nm之间的第二部分范围中，且第三个在介于280nm和300nm之间的第三部分范围中。脲和肌酐的含量及可选第三组分的含量由测量结果计算。
EP 1 083 948 B1描述一种或多种组合物质的含量的测定。在此过程中，将光谱值乘以所检验的透析液的流率。
GB 2 390 420 A描述用于测定在样品中一种或多种物质的浓度的方法。为此目的，将为样品准备的第二装置(例如，光谱仪)的推导算法转到第一装置(例如，传感器)。这使得第一装置能够通过测量在不同波长下的吸光度值计算物质的含量。
在此现有技术中，第二装置的标准光谱或曲线为计算浓度的前提。
因此，上文说明的任何现有技术都具有至少一个特殊的缺点。然而，具体地讲，使用酶来测定肌酐含量被视为一个缺点，因为这造成储存成本，必须监测其耐久性，必须精确地进行计量且仅可在有限的程度上定量测量。
发明内容
鉴于先前说明的问题，本发明的基本目的在于提供设备，例如体外体液净化设备，优选透析设备，和分析/测量方法和/或设备控制方法，由此可以测定用于透析的质量量度、优选所选有毒物质的浓度，和/或测定在透析期间尿毒症毒素的去除总量(即，测定在透析期间由体外净化设备实现的廓清率)，其全部都不使用酶法、Jaffe法或在常用HD透析疗法期间没有出现的其它试剂。本发明的一个目的尤其是提供用于定量浓度测定在流体如从身体中分泌/提取的流体(例如，尿、血液、血浆等)或体外血液净化流体中所选尿毒症毒素的设备和(设备控制)方法，基于其因此可测定用于体液净化的质量量度、优选所选有毒物质的浓度和/或可测定在体液净化期间尿毒症毒素的去除总量(例如，廓清率)。
此目的通过具有权利要求1的特征的设备或通过权利要求14的方法(用于测定依据上述定义的质量量度)解决。本发明的优选实施方案为相应从属权利要求的标的物。
本发明基本上基于利用光学传感器定量测定在从身体中分泌/提取的流体或废透析液中所选和/或可选的过滤/透析(毒性)物质如例如肌酐和/或尿酸的尿毒症毒素的浓度。为此目的，例如，在体外血液治疗/血液净化期间，(废)透析液(或分泌/提取的体液)的pH值改变且对于不同pH值连续地或分别地检测消光信号。随后将此信号用作溶解于所述流体/透析液中的所选物质的指示。通过处理/比较例如在第一pH值下和在第二pH值下在流体/透析液中的测定的消光信号，产生处理/比较信号，这取决于待检验的所选物质的浓度。该处理/比较信号尤其是通过在不同pH值下取得的光谱的减法形成的差异信号。
详细地讲，提供用于定量浓度测定在流体中、优选在从身体中分泌/提取的流体或体外血液净化流体中的所选或可选物质如尿毒症毒素的设备，其包括：
-光学吸收传感器，用以在至少一种预定或可调节的分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或废透析液的限定的、优选可调节的第一pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第一消光信号，
-pH调节/改变装置，用以调节从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的第二pH值，所述第二pH值与所述第一pH值不同，
-所述光学吸收传感器，用以在所述至少一种相等的分析波长下在所述第二pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
-信号处理装置，用以处理、优选比较在所述第一pH值下和在所述第二pH值下的所述两种消光信号，和
-测定装置，用以基于所述信号处理装置的结果测定在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液中至少一种所选或可选物质如尿毒症毒素的绝对浓度。
因此，本发明利用所选和/或可选物质的吸收性质对溶解所述物质的流体的pH值的依赖性，从而无疑地或极其准确地测定其浓度(通过计算或利用表)。
所述设备优选具有分析波长调节装置，其用以将所述分析波长调节到如下值，如果所述pH值改变，则在所述值下所述所选和/或可选物质改变它们的吸收性质。
进一步优选所述分析波长调节装置用以将所述分析波长调节到如下值，如果所述pH值改变，则在所述值下非所选物质不改变和/或可忽略地改变其相对于所述信号处理装置的吸收性质。因此，不必改变所述分析波长，为此目的，将需要相当昂贵的多波吸收传感器，而可使用相当低廉的单波吸收传感器，尤其是其中波长通过所使用的光源对应地预定的单波长传感器。
优选所述设备用以利用所述光学吸收传感器分析透析液、血液、血浆、尿或类似医学/生物或其它溶剂。
进一步优选所述pH调节/改变装置用以将所述第一pH值调节到(约)7.3。此值大致对应血液的pH值且通常可在常规透析液中见到。
将进一步有利的是，所述pH调节/改变装置通过使用电解法利用电解池(13)或通过加入酸、碱和例如CO2的气体改变从所述身体中分泌/提取的流体或所述透析液的pH值。根据本发明的另一有利的实施方案，这使得所述pH调节/改变装置能够用以利用在从所述身体中分泌/提取的流体或所述透析液和改变所述pH值的添加剂之间的相应混合比测定至少所述第一pH值和/或所述第二pH值。
进一步有利的是，在所选物质的吸收谱带与至少一种另外的非所选物质的吸收谱带重叠的情况下，所述吸收传感器可在所述非所选物质的等吸收波长下操作。以此方式，可避免或减少测量失真。
例如，对于肌酐的分析，分析波长为约254nm，对应于尿酸的等吸光点，和/或对于尿酸的分析，分析波长为约300nm。实际上，对于肌酐的分析，可使用例如具有253.7nm的已知光波长的本身已知的光源，其中所使用的传感器测量具有约254nm(具体地在约253nm和约255nm之间)的波长的光。来自对应于实际上有用的光源和传感器描述的技术指导的这种偏差仍然可以利用本发明的原理且因此旨在由本公开所包括。
根据本发明的设备控制方法用于定量浓度测定在流体中、优选溶解于从身体中分泌/提取的流体或体外血液净化流体中的所选或可选物质如尿毒症毒素且优选用于测定用于透析的质量量度、优选所选有毒物质的浓度和/或用于测定在用透析设备透析期间尿毒症毒素的去除总量，其包括以下步骤：
通过光学吸收传感器在至少一种预定或可调节的分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的第一、优选预调节的第一pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第一消光信号，
通过pH调节装置调节从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的第二pH值，所述第二pH值与所述第一pH值不同，
通过所述吸收传感器在所述至少一种预定或所选的分析波长下在所述第二pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
优选通过计算所述差别处理在所述第一pH值下和所述第二pH值下的所述两种消光信号，和基于所述处理结果优选通过计算或表格测定来测定溶解于从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液中的至少一种所选物质的绝对浓度。
优选在所述所选物质的吸收谱带与至少一种另外的非所选物质的吸收谱带重叠的情况下，将所述至少一种预定的分析波长测定为关于所述非所选物质的等吸收分析波长。
进一步优选，对于肌酐的分析，将所述至少一种预定分析波长调节为约254nm，对应于尿酸的等吸光点和/或对于尿酸的分析，将所述至少一种预定分析波长调节为约300nm。
换句话说，用于测定所选物质且可能用于测定用于透析的质量量度、优选所选有毒物质的浓度和/或用于测定在透析期间尿毒症毒素的去除总量(肾或在透析中透析设备的廓清率)的根据本发明的方法包括以下步骤：
-通过(光学)吸收传感器在至少一种预定分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的限定的可能预调节的第一pH值下检测所述流体/透析液的至少一种第一消光信号，
-通过pH调节/改变装置(9；13；15)将所述第一pH值改变到从所述身体中分泌/提取的流体或所述透析液的不同的第二pH值，
-通过所述吸收传感器在所述至少一种预定分析波长下在所述第二pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
-处理/比较至少在所述第一pH值下和所述第二pH值下的至少两种消光信号和测定溶解于从所述身体中分泌/提取的流体(尿、血液、血浆等)中或在所述透析液中的至少一种所选物质的绝对浓度。
因此，根据本发明的控制方法可更具体地如下限定：其中其在此毫无疑问地指出所述设备和所述方法两者不仅能应用于患者的透析中，而根据原则也能应用于用于测定溶解于流体中的物质的浓度的其它医学或非医学过程中。
在第一步骤中，首先将检验所选的(毒性)物质(其浓度)，例如肌酐浓度。
在第二步骤中，限定波长范围，其中待检验的(毒性)物质表现出可利用传感器(光学)检测的吸收/吸光度性质。
在第三步骤中，检验与一种或多种其它(毒性)物质是否-并肯定地-存在相应吸收谱带(波长)的重叠，由此使得由传感器获得的当前吸收信号对待检验的(毒性)物质的对应浓度的分配加剧/使其不可能。
在第四步骤中，待使用的波长在一种或多种其它非所选(毒性)物质的等吸光点下测定，因此，在从身体中分泌/提取的流体或透析液的pH改变的情况下，仅待检验的所选(毒性)物质改变其吸收性质(而其它非所选(毒性)物质不/略微改变其吸收性质)。
在第五步骤中，从身体中分泌/提取的流体/废透析液利用(光学)传感器(UV传感器)测量，将所述传感器调节到在第四步骤中测定的波长，至少在从身体中分泌/提取的流体或透析液的第一(所选或预定的)pH值下，从而获得第一测量值。
在第六步骤中，从身体中分泌/提取的流体/废透析液利用(光学)传感器(UV传感器)测量，将所述传感器调节到在第四步骤中测定的波长，至少在从身体中分泌/提取的流体/透析液的第二(所选或预定的)pH值下，从而获得至少一种第二测量值(或连续测量)。
在第七步骤中，在所述不同测量值之间形成处理、优选差别信号(与待检验的(毒性)物质的浓度成比例)。
在第八步骤中，将所述处理信号最后分配给所选物质的对应浓度。
根据本发明的方法的优选实施方案包括作为一项特征或作为多项特征的组合的：
-所述至少一种预定分析/测量波长为等吸收分析波长，在其下具有重叠pH特异性吸收性质的非检索物质的消光信号与pH值无关；
-所述至少一种预定分析波长为254nm，对应于尿酸的等吸光点；
-在出口侧所述透析液的pH值通过电解、通过加入酸、碱或尤其是CO2的气体而改变；
-使用多种不同分析波长来测定不同物质。
在此，提到以下群组作为实例：
如果优选分析/测量肌酐的浓度，则光学传感器的测量波长将例如调节到254nm，因为尿酸的份额在此对测量结果(基本)无害，因为此波长构成尿酸的等吸光点。如果在此波长下改变从身体中分泌/提取的流体/透析液的pH值，那么肌酐的吸收性质(吸光度)将改变，然而，尿酸的吸收性质不会改变。因此，可检测并测定肌酐浓度。如果优选分析/测量尿酸的浓度，那么光学传感器的测量波长将例如调节到300nm，因为肌酐的份额在此对测量结果无害。
用于定量浓度测定在流体如从身体中分泌的流体(例如，尿)或体外血液纯化流体中的所选尿毒症毒素的根据本发明的对应设备如透析设备包括：
-吸收传感器，用以检测在至少一种预定分析波长下在由从身体中分泌的流体或透析液限定且可能可调节的第一pH值下检测从身体中分泌的所述流体或废透析液的至少一种第一消光信号，
-pH调节装置，用以调节第二pH值，其与从身体中分泌的所述流体或所述废透析液的第一pH值不同，
-所述光学吸收传感器，用以在所述至少一种预定分析波长下检测随所述第二pH值而变的从身体中分泌的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
-比较装置，用以比较在所述第一pH值下和在所述第二pH值下的两种消光信号，和
-测定装置，用以基于所述比较装置的结果测定溶解于从身体中分泌的所述流体/所述透析液中的至少一种物质的绝对浓度。
本发明的一个优势在于光学评估可容易地集成在流动系统中并提供高测量精度。因此，当借助于光学传感器测量例如肌酐时，本发明能够在没有昂贵、难以计量并具有短耐久性的酶的情况下进行。例如肌酐或尿酸的定量测量也能够在透析疗法的过程中实现。本发明还能够使用设计用于一种波长的成本有效的传感器。尤其可以用光学传感器在消光信号在其下占优势的非常小的波长范围内计算肌酐浓度。
附图说明
本发明的其它特征和优势由优选实施方案参考附图的以下描述产生。
图1示意性图示根据本发明的透析设备的第一实施方案；
图2示意性图示根据本发明的透析设备的第二实施方案；
图3示意性图示根据本发明的透析设备的第三实施方案；
图4图示与肌酐的消光光谱相比较的未用完的透析液的消光光谱；
图5图示在约7.3和/或约4的透析液的pH值下肌酐的消光行为；
图6图示随着连续稀释尿酸和肌酐的差别消光光谱以及在7.3的pH值下的消光光谱。
具体实施方式
本发明基于利用废透析液的例如pH值的改变来改变所选物质，即肌酐和/或尿酸的吸收性质。根据至少在两个不同pH值下的吸收测量，产生差异信号。与原始吸收信号相比较，此差异信号仅包括少数物质的贡献，因此单独物质的浓度的测定变得更为方便。具体地讲，选择传感器参数，从而可测定在废透析液中的肌酐浓度。
肌酐不是通过改变pH值而经历吸收性质改变的唯一物质。展示出吸收性质的强烈改变的尿毒症毒素的数目确实明显低于在废透析液中的全部吸收物质群，这强有力地促进分配。然而，存在例如尿酸的尿毒症毒素，其在与肌酐相同的pH和波长范围内改变它们的吸收性质。
为了简化差异信号，测量优选在等吸光点下进行。等吸光点为在改变pH值之前和之后消光值未改变的波长位置，尽管在其它波长下，对应物质的吸收绝对地取决于pH值。因为尿酸的等吸光点处于肌酐的差异信号在其中不同的波长范围内，所以在此差异信号可完全地分配给肌酐。
举例描述的根据本发明的透析设备的第一实施方案提供第一泵供应新鲜透析液到透析器的入口。在该透析器中，尿毒症毒素从患者的血液转移到透析液中。因此，新鲜透析液变成废透析液。该废透析液在透析器出口处离开透析器并在透析液侧沿着报废处的方向在软管系统中转运。在此过程中，废透析液可经过不同的装置，例如平衡室或可选的混合室。决定性的是，在改变pH值之前的一个时间点，其流过光学传感器，该光学传感器能够检测废透析液的至少一种第一消光信号。在第二步骤中，第二泵在该光学传感器之前将改变pH值的物质引入废透析液中。连接的光学传感器(吸收传感器)随后供应在不同于第一pH值的第二pH值下的至少一种第二消光信号。随后，可例如通过计算或利用所获得的这至少两个消光值的表测定物质的浓度。
这在图1中详细图示。图1示意性图示在本发明的第一实施方案中具有血液入口2和血液出口3的透析器1。经由血液入口2，血液从患者的循环(未示出)导引到透析器1，在其中其由于扩散和/或对流经由膜(未示出)将在患者血液中的特定物质(尿毒症毒素)释放到透析液中。该透析液经由透析液入口4抽吸到透析器中并再次经透析液出口5移除。为此目的，提供透析液泵6。
在透析治疗中，有利且可能必需的是监测从血液行进到透析液中的物质的浓度。为此目的，本发明利用与在出口侧的透析液(即，负载有尿毒症毒素的透析液)的pH值的改变相关的光学参数的改变，例如，这归因于溶解于其中的特定物质的吸收性质的改变。为了能够操控透析液的pH值，优选提供具有改变pH值的物质的物质容器7。利用物质泵8，将该物质在出口侧混合到透析液中。这例如直接进行或在根据本发明的透析设备的可选混合路径9中进行，可能还有其它措施。
在光学传感器10中检测以此方式操控的废透析液的光学性质的改变。光学传感器10尤其为吸收或消光传感器。接着，将废透析液排放在所谓的报废处11。至少来自光学传感器10的数据经由通信接口12输出到处理单元(未示出)以便进一步处理。
为了测定例如用于透析的质量量度，优选所选有毒物质的浓度和/或在透析期间尿毒症毒素的去除总量(在透析中的廓清率)并因此能够评定透析的质量和/或进展，在出口侧透析液的至少一个pH值通过pH调节装置调节，在依据图1的实施方案中，该pH调节装置包括可选的混合路径9。在光学传感器10中检测并评价在出口侧透析液的消光信号。该实施方案不仅仅局限于透析液的一个吸收测量和一个pH值。该吸收测量还可在光学传感器10的多个分析波长下进行，且该吸收测量对于透析液的多个pH值进行。对于各个调节的pH值，比较在一种波长下的消光信号，且由该比较测定溶解于透析液中的物质的绝对浓度。该比较尤其包括吸收值彼此相减。备选地，代替差值，可形成吸收值的比值。
上述步骤可视情况以以下方式改进。第一泵供应新鲜透析液到透析器的入口。在该透析器中，尿毒症毒素从患者的血液转移到透析液中。因此，新鲜透析液变成废透析液。该废透析液在透析器出口处离开透析器并沿报废处的方向在软管系统内转运。在可选的三通阀处，确定流动的方向。在第一时间点，控制该阀使得废透析液分流到容器中。从该容器离开的流体流经光学传感器，接收第一消光信号。随后，将三通阀转向，其引起将废透析液流直接导引到报废处。在下一步骤中，泵将改变pH值的流体递送到该容器中。随后，该泵将具有改变的pH值的流体从该容器转运到光学传感器，其记录第二消光信号。由获得的这两个值测定物质的浓度。
pH值的改变也可以不同方式进行，例如通过改变透析液本身的组成来进行。在这种情况下，将省略具有改变pH值的物质的容器，且改变pH值的物质将代之以作为丸剂与废透析液流一道。这可以不同方式实现，例如以分流模式(未示出)，其中透析液出口和透析液入口直接彼此连接。该丸剂因此可通过适当地转向可选的三通阀而从透析液流中选择并可分流到调适pH值的容器。以此方式生成的流体又具有在光学传感器处产生的第二消光信号，其关系到浓度的计算。
对应设备图示在图2中。通过血液入口2，血液从患者的循环(未示出)导引到透析器1中，在其中其由于扩散和/或对流经由膜(未示出)将特定物质释放到透析液中。该透析液经由透析液入口4抽吸到透析器中并再次经透析液出口5移除。为此目的，优选提供透析液泵6。
物质容器7经由物质泵8供应给调适容器13改变pH值的物质，从而调适其内含物的pH值。在光学传感器10中检测调适容器13的内含物的光学性质并经由通信接口12输出到处理单元(未示出)以便进一步处理。该透析液排放在报废处11。
具有废透析液的调适容器13的供应改变、调适容器的排尽和其内含物向报废处的排放用三通阀14进行。因此，根据本发明的透析设备的实施方案设计成以特定简单的方式控制。这种三通阀此外能够以简单的方式实施分流模式(未示出)，其中透析液出口和透析液入口彼此直接连接。
依据图1和/或图2的构造的另一改进在于pH值的改变利用电解进行。在此方法中，根据本发明的透析设备的构造直至废透析液到达三通阀14处与依据图2的上述实施方案类似。在此，将废透析液递送到同时为电解池的容器中。吸收传感器检测在pH值改变之前的第一消光信号和在电解池中调节特定pH值之后的第二消光信号。由这些消光信号测定所要物质的浓度。
其中pH值是利用电解改变的在图3中的构造因此包括：代替用于改变pH值的物质的储存容器，用以利用电解调适pH值的电解容器15。因此，依据图3的实施方案具有特别致密的结构。
用于透析的质量量度、优选所选物质的浓度和/或在透析期间尿毒症毒素的去除总量(廓清率)的测定基于溶解于血液中和/或透析液中的特定物质。因此，对于此物质调节光学传感器。为了通过根据图1、图2或图3的设备测量肌酐，将用于测量肌酐浓度的传感器波长调节到约254nm。通过选择该波长，可以在计算肌酐浓度期间忽略尿酸。
用此波长测量的先决条件是优选对称的光源，其具有254nm+/-5nm的中心波长。这可通过使用LED或灯实现。特定地讲，汞低压蒸气灯以253.7nm的窄带谱线为特征且因此与适当的滤光器构成用于测定肌酐消光的最佳光源。代替对称光源，还可以使用与适当窄带光学滤光器和/或单色仪组合的宽带光源。
本发明不局限于肌酐的测量。因此，尿酸也可用根据图1、图2或图3的设备检测。尿酸消光的pH值依赖性位移可在许多波长范围内观察到。在290nm和310nm之间的范围特别适合与在废透析液中的其它物质区分。在260nm和290nm之间的范围也是可以的。对于在透析液中的尿酸含量的检验，可使用例如具有最大10nm的半功率宽度的适当LED的光源。
肌酐和尿酸的消光测量将在下文中利用依据本发明的方法获得的消光光谱说明。
尿毒症毒素吸收在190nm和400nm范围内的光。图4图示在出口侧的透析液对于肌酐的多种不同浓度值的消光光谱17。为了比较，图4图示在入口侧透析液在相同范围内的消光光谱16。
然而，在实践中，废透析液的消光光谱17不仅仅由肌酐光谱组成。其它尿毒症毒素的消光光谱的重叠加剧了消光与单独尿毒症毒素如肌酐或尿酸的明确分配。
此外，该光谱的形式也通过调节的pH值改变。这意味着溶解于透析液中的肌酐具有消光光谱17，其取决于透析液的pH值。图5图示在约7.3的透析液pH值下肌酐的消光18(实线)和在约4的透析液pH值下肌酐的消光19(虚线)。在约7.3的透析液pH值下肌酐的消光18在约234nm下具有局部长波最大值20，在约4的透析液pH值下肌酐的消光19在约216nm下具有局部长波最大值21。消光光谱的最大值20、21的波长作为虚垂线图示。7.3和/或约4的pH值的最大值20和21的距离为约18nm。同时，在该pH值下，在相应最大值下的消光减小约40％。
随pH值而变的消光的改变不仅在肌酐的情况下发生。然而，对于可在废透析液存在的许多吸收物质，至今已经鉴定出仅一种另外的尿毒症毒素的消光信号以与肌酐相当的方式随着pH值而改变，即尿酸。
这两种物质的浓度测量根据本发明通过测定在至少两个不同pH值和/或消光值下的差异光谱来进行。从根本上，可使用消光差值大于零的所有波长位置来计算物质特异性消光。实际上，波长位置的选择取决于适当光源的利用。优选使用在尿酸的等吸光点下在约254nm下操作的传感器来测定肌酐的消光。然而，因为尿酸在尿酸的等吸光点下的消光差值为零，而肌酐的消光差值不是零，所以可以将该消光分配给肌酐浓度。
肌酐和尿酸的一组差异光谱图示在图6中。命名为22的曲线组为肌酐在多种稀释度下的差异光谱，且命名为23的曲线组为尿酸在多种稀释度下的差异光谱。另外，图示肌酐在pH值7.3下的消光光谱24和尿酸在pH值7.3下的消光光谱。
本发明可如下概述。在各种生物流体中所选物质的浓度通过消光的pH依赖性改变来测定。待检验的优选生物流体可为人类有机体的不同产物。该方法考虑用于血液、血浆、尿和新鲜/废透析液中，但也可用于其它光学透明的溶剂中以便测定吸收物质。具体地讲，可以测量流动的生物流体的消光，其中该测量在HD疗法期间发生。可以进一步想象到不仅在两个不同的pH值下进行测量，而是在多个不同的pH值下或在pH改变过程中连续地进行测量。
该浓度基本上由两种消光信号的检测来测定。消光在本发明中是指通过光学传感器检测的十进制吸收量度。消光信号在不同时间在生物流体的不同pH值下接收，且所要物质的浓度由其测定。
生物流体的pH值可以不同方式改变，例如通过电解法或通过加入酸、碱和例如CO2的气体来改变。在透析中，酸血液透析浓缩物和柠檬酸被作为酸讨论，其通过适当装置分配到液流中且因此促进pH值的改变。备选地，该pH值以根据本发明优选的方式通过混合比调节。这是指已知仅用在废透析液和所加入的酸之间的比率来调节所要pH值。
在用光学传感器的情况下，根据操作波长检测不同物质。尿酸在254nm下的等吸光点特别适合光学证明肌酐，而这与其它存在的干扰物质无关。另外，例如在约300nm范围内以相同方式测定尿酸。
废透析液在第一步骤中流经光学传感器，其检测透析液的第一消光信号。接着，泵将来自容器的酸浓缩物供应到废透析液中并因此改变溶液的pH值。为了更好地混合，视情况可提供混合路径。该泵的控制通过传感器本身或通过控制装置(未示出)进行。该传感器还检测透析液的第二消光信号。根据这两种消光信号，传感器测定肌酐的相应浓度并将其输出。
为了测定在从身体中分泌/提取的流体或废透析液中的物质，且尤其是为了测定用于透析的质量量度，优选所选有毒物质的浓度和/或用于测定在用透析设备透析期间尿毒症毒素的去除总量，根据本发明的分析设备以及所使用的设备控制方法包括以下：
通过吸收传感器(10)在至少一种预定分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的限定的可能可预调节的第一pH值下检测所述流体或所述废透析液的至少一种第一消光信号，
通过pH调节装置(9；13；15)调节所述流体的第二pH值，所述第二pH值与所述第一pH值不同，
通过所述吸收传感器(10)在所述至少一种预定分析波长下在所述第二pH值下检测所述流体的至少一种第二消光信号，
处理/比较所述第一pH值和所述第二pH值的这两种消光信号并测定溶解于所述流体中的所述物质的绝对浓度。
参考数字
1 透析器
2 血液入口
3 血液出口
4 透析液入口
5 透析液出口
6 透析液泵
7 具有改变pH值的物质的物质容器
8 物质泵
9 混合路径
10 光学传感器
11 报废、弃置
12 与PC的通信接口
13 调适pH值的调适容器
14 三通阀
15 利用电解调适pH值的电解容器
16 未用完的透析液的消光
17 在不同浓度下的肌酐的消光
18 在约7.3的pH值下肌酐的消光
19 在约4的pH值下肌酐的消光
20 在7.3的pH值下肌酐的消光的局部最大值
21 在约4的pH值下肌酐的消光的局部最大值
22 肌酐的差异光谱
23 尿酸的差异光谱
24 在7.3的pH值下肌酐的消光光谱
25 在7.3的pH值下尿酸的消光光谱
Claims (14)
1.一种体外体液净化设备，所述体外体液净化设备具有用于测定从身体中分泌/提取的流体或透析器的体外血液净化流体中的尿毒症毒素的定量的浓度测定设备，所述体外体液净化设备包括：
-光学吸收传感器(10)，用以在至少一种预定或可调节的分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或废透析液的限定的、可调节的第一pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第一消光信号，
-pH调节/改变装置(9；13；15)，用以调节得到从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的第二pH值，所述第二pH值与所述第一pH值不同，
-所述光学吸收传感器(10)，用以在与所述至少一种预定或可调节的分析波长相等的分析波长下在所述第二pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
-信号处理装置，用以处理在所述第一pH值下和在所述第二pH值下的两种所述消光信号，
-测定装置，用以基于所述信号处理装置的结果测定在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液中至少一种所选或可选物质的绝对浓度或与所述浓度成比例的信号，和
-分析波长调节装置，用以将所述分析波长调节到如下值，如果pH值改变，则在所述值下所述所选或可选物质改变它们的吸收性质。
2.根据权利要求1所述的体外体液净化设备，其特征在于所述分析波长调节装置用以将所述分析波长调节到如下值，如果pH值改变，则在所述值下非所选物质相对于所述信号处理装置不改变和/或可忽略地改变其吸收性质。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其特征在于所述体外体液净化设备用以利用所述光学吸收传感器分析透析液、血液、血浆或尿。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其特征在于所述光学吸收传感器为仅使用具有在分析处理范围内的单一预定或可调节的分析波长的信号的单波长传感器。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其特征在于所述pH调节/改变装置(9；13；15)用以将所述第一pH值调节到7.3。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其特征在于所述pH调节/改变装置(9；13；15)通过使用电解法利用电解池(13)或通过加入酸、碱和气体改变从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的pH值。
7.根据权利要求6所述的体外体液净化设备，其特征在于以作为混合装置的设计的所述pH调节/改变装置(9；13；15)用以利用在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液与改变pH值的添加剂之间的相应混合比测定至少所述第一pH值和/或所述第二pH值。
8.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其特征在于在所述所选物质的吸收谱带与至少一种另外的非所选物质的吸收谱带重叠的情况下，所述光学吸收传感器在所述非所选物质的等吸收波长下操作，在等吸收波长下，如果pH值改变，所述非所选物质不改变和/或可忽略地改变其吸收性质。
9.根据权利要求6所述的体外体液净化设备，其特征在于所述气体是CO2。
10.根据权利要求8所述的体外体液净化设备，其中对于肌酐的分析，所述分析波长为254nm，对应于尿酸的等吸光点，和/或对于尿酸的分析，所述分析波长为300nm，在等吸光点下，如果pH值改变，所述尿酸不改变和/或可忽略地改变其吸收性质。
11.根据权利要求1或2中任一项所述的体外体液净化设备，其中光源和/或所述光学吸收传感器在具有+/-5nm的幅度的波长范围中操作。
12.一种使用根据权利要求1至11中任一项所述的体外体液净化设备来定量浓度测定流体中的尿毒症毒素的设备控制方法，其中所述流体是从身体中分泌/提取的流体或透析器的体外血液净化流体，其中所述方法包括以下步骤：
-通过光学吸收传感器(10)在至少一种预定或可调节的分析波长下在从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的可调节的第一pH值下检测从所述身体中分泌/提取的所述流体或所述废透析液的至少一种第一消光信号，
-通过pH调节装置(9；13；15)调节得到从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的第二pH值，所述第二pH值与所述第一pH值不同，
-通过所述光学吸收传感器(10)在所述至少一种预定或可调节的分析波长下在所述第二pH值下检测从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液的至少一种第二消光信号，
-通过计算差别，处理在所述第一pH值和所述第二pH值下的两种所述消光信号，和基于所述处理结果来测定溶解于从所述身体中分泌/提取的流体或所述废透析液中的至少一种所选或可选物质的绝对浓度或与所述浓度成比例的信号，和
-通过分析波长调节装置将所述分析波长调节到如下值，如果pH值改变，则在所述值下所述所选或可选物质改变它们的吸收性质。
13.根据权利要求12所述的设备控制方法，其中在所述所选物质的吸收谱带与至少一种另外的非所选物质的吸收谱带重叠的情况下，所述至少一种预定或可调节的分析波长为关于所述非所选物质的等吸收分析波长，在等吸收波长下，如果pH值改变，所述非所选物质不改变和/或可忽略地改变其吸收性质。
14.根据权利要求13所述的设备控制方法，其中对于肌酐的分析，将所述至少一种预定或可调节的分析波长调节为254nm，对应于尿酸的等吸光点，和/或对于尿酸的分析，将所述至少一种预定或可调节的分析波长调节为300nm，在等吸光点下，如果pH值改变，所述尿酸不改变和/或可忽略地改变其吸收性质。
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| EP3376212B1 (en) * | 2017-03-17 | 2020-01-29 | Ricoh Company Ltd. | Chemiluminescence analyzer, blood purification apparatus, and blood purification system |
| JP7017077B2 (ja) * | 2017-03-17 | 2022-02-08 | 株式会社リコー | 化学発光分析装置、血液浄化装置、及び血液浄化システム |
| US20210187178A1 (en) * | 2018-08-23 | 2021-06-24 | Nipro Corporation | Extracellular fluid volume calculator and method for calculating extracellular fluid volume |
| US10765793B1 (en) * | 2019-06-27 | 2020-09-08 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Ammonia detection in dialysis systems |
| TWI762077B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-04-21 | 瑞愛生醫股份有限公司 | 尿酸檢測裝置 |
| CN113447453B (zh) * | 2021-07-15 | 2022-08-02 | 昆明理工大学 | 一种尿酸酶模拟酶的制备方法及应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996018096A1 (en) * | 1994-12-09 | 1996-06-13 | United Utilities Plc | Quantitative detection of chemical species |
| WO2014026828A1 (de) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Siemens Healthcare Diagnostics Products Gmbh | Verfahren zur optischen bestimmung mindestens eines analyten in einer probe |
| CN103945877A (zh) * | 2011-11-08 | 2014-07-23 | 淡马锡理工学院 | 用于检测透析液中的物质的感测系统 |
| CN204882361U (zh) * | 2014-05-08 | 2015-12-16 | B·布莱恩·阿维图姆股份公司 | 用于定量测定在从身体中分泌/提取的流体或体外血液净化流体中的所选或可选物质的设备 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE396819B (sv) | 1975-12-31 | 1977-10-03 | Gambro Ab | Sett och anordning for bestemning av koncentrationen av en lagmolekyler forening i ett komplext medium genom dialys |
| US5387524A (en) * | 1993-06-23 | 1995-02-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Method for quantitative flow injection analysis of metals in body fluids |
| US5928180A (en) * | 1997-03-25 | 1999-07-27 | Krivitski; Nikolai M. | Method and apparatus for real time monitoring of blood volume in a filter |
| DE19747360B8 (de) * | 1997-10-27 | 2007-05-16 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Verfahren zur Messung von Leistungsparametern von Stoff- und Energieaustausch Modulen |
| SE525639C2 (sv) | 1998-06-04 | 2005-03-22 | Thore Falkvall | Bestämning av slaggprodukter i dialysvätska med hjälp av optisk sensor |
| US6651015B2 (en) | 1999-11-23 | 2003-11-18 | James Samsoondar | Method for calibrating spectrophotometric apparatus |
| US8337444B2 (en) | 2001-05-22 | 2012-12-25 | Alfred E. Mann Institute For Biomedical Engineering At The University Of Southern California | Measurement of cardiac output and blood volume by non-invasive detection of indicator dilution for hemodialysis |
| US7002670B2 (en) | 2002-06-12 | 2006-02-21 | Baxter International Inc. | Optical sensor and method for measuring concentration of a chemical constituent using its intrinsic optical absorbance |
| US7671994B2 (en) * | 2007-05-14 | 2010-03-02 | Watkins Manufacturing Corporation | Method for measuring chemical levels using pH shift |
| US7639361B2 (en) * | 2007-05-14 | 2009-12-29 | Watkins Manufacturing Corporation | Apparatus for measuring chemical levels using pH shift |
| EE05622B1 (et) | 2007-12-04 | 2013-02-15 | Tallinna Tehnikaülikool | Seade ja meetod bioloogilises vedelikus sisalduvate ainete kontsentratsiooni m??tmiseks |
| US20100051552A1 (en) | 2008-08-28 | 2010-03-04 | Baxter International Inc. | In-line sensors for dialysis applications |
| WO2011113020A1 (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Glumetrics, Inc. | Measurement devices and methods for measuring analyte concentration incorporating temperature and ph correction |
| WO2011147425A1 (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Tallinn University Of Technology | Method and device for measuring and monitoring concentration of substances in a biological fluid |
| DE102011101193A1 (de) | 2011-05-11 | 2012-11-15 | Ldiamon As | Verfahren und Nachweisvorrichtung zur Bestimmung des Harnsäure- und Kreatinin-Gehalts |
| DE102011102962A1 (de) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung eines Betriebszustandes einer extrakorporalen Blutbehandlung |
-
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-
2015
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996018096A1 (en) * | 1994-12-09 | 1996-06-13 | United Utilities Plc | Quantitative detection of chemical species |
| CN103945877A (zh) * | 2011-11-08 | 2014-07-23 | 淡马锡理工学院 | 用于检测透析液中的物质的感测系统 |
| WO2014026828A1 (de) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Siemens Healthcare Diagnostics Products Gmbh | Verfahren zur optischen bestimmung mindestens eines analyten in einer probe |
| CN204882361U (zh) * | 2014-05-08 | 2015-12-16 | B·布莱恩·阿维图姆股份公司 | 用于定量测定在从身体中分泌/提取的流体或体外血液净化流体中的所选或可选物质的设备 |
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