CN110812555B - 基于吸附剂流出物分析的精密透析治疗的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于吸附剂流出物分析的精密透析治疗。具体而言，本发明涉及用于基于在铵去除过程期间对来自磷酸锆吸附剂模块的流出物的分析，预先形成精密透析治疗疗程的装置、系统以及方法。可以通过基于对与特定患者相关的特定吸附剂模块的流出物的分析，估计患者的生理状态，如BUN水平，获得用于所述精密透析治疗疗程的设置。

Description

基于吸附剂流出物分析的精密透析治疗的方法和系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月14日提交的美国临时专利申请第62/718,460号的权益和优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及用于基于当引入铵去除溶液通过磷酸锆吸附剂模块时获得的参数，预先形成精确或个性化的透析治疗疗程的装置、系统和方法。可以通过基于对铵去除溶液的流出物进行的分析，估计患者的生理状态，如血尿素氮(BUN)水平，获得用于精确透析治疗疗程的设置。系统和方法包含获得数据，同时引入铵去除溶液通过吸附剂模块中的磷酸锆，并且确定铵去除溶液流出物的总氨含量或pH，以估计患者的透析前生理状态。

背景技术

已知的透析系统和治疗方法通常以一组固定的参数递送透析，几乎不监测患者的生理参数，并且不基于患者的生理状态调整透析参数。已知的系统通常无法基于患者的血尿素氮(BUN)水平调整参数，如透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆的量、吸附剂模块的尺寸或容量、碳酸氢盐添加曲线或其组合。已知的透析治疗通常使用每月血液分析，然后使用所述分析来确定是否需要调整以改善清除率。鉴于因饮食、疾病状态或疗程变化所致的患者生理状态的每日或每周变化，每月分析可能是无效的。同样，已知的透析系统和方法不能基于所获得的关于患者生理状态的反馈来提供精确或个性化的透析治疗或提供更新或调整的治疗。

尿素是血液透析治疗中透析充分性的重要标志物，可以将其作为因素用于设置透析治疗疗程的透析参数。为了测量患者的血尿素氮(BUN)水平，现有的系统和方法通常需要技术人员从患者获得血液样本。然后技术人员使用血气分析仪分析血液样本以确定BUN。已知的用于获得BUN的过程昂贵又耗时，并且依赖于不易自动化的许多手动步骤。同样，尽管BUN是重要的充分性指标，但其很少用来调整透析参数。

因此，需要用于基于患者的生理参数，如患者BUN水平，预先形成精确透析治疗疗程的系统和方法。所述需要包含基于以更接近实时的方式观察到的患者生理状态，调整如透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆吸附剂模块尺寸、吸附剂盒尺寸、碳酸氢盐添加曲线、疗程频率和定时或其组合等参数。所述需要包含以无创形式获得关于患者生理状态的信息。所述需要包含分析引入通过磷酸锆吸附剂模块的铵去除溶液的流出物，如氨的量，以确定患者的生理状态。还需要使用来自不包含患者血液的流体的测量结果，测量透析前BUN，即前BUN水平。还需要用于估计患者的生理状态和基于分析调整透析治疗的自动化系统和方法。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种方法。在任何实施例中，所述方法可以包括以下步骤：基于铵去除溶液流出物的至少一个流体参数，为患者的后续透析疗程设置至少一个透析参数；其中在流体地连接到含有磷酸锆的吸附剂模块的流出物管线或流体地连接到所述流出物管线的储液器中确定所述铵去除溶液流出物的所述至少一个流体参数。

在任何实施例中，所述至少一个流体参数可以从所述流出物管线中或流体地连接到所述流出物管线的所述储液器中的传感器接收。

在任何实施例中，所述至少一个流体参数可以包括吸附剂模块的所述铵去除溶液流出物中的总氨含量；并且所述铵去除溶液流出物中的所述总氨含量是从氨传感器接收的。

在任何实施例中，所述方法可以包括以下步骤：基于所述铵去除溶液流出物的所述总氨含量，估计患者透析前BUN水平。

在任何实施例中，为所述后续透析疗程设置至少一个透析参数的所述步骤可以包括设置以下中的至少一个：透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆吸附剂模块尺寸、吸附剂盒尺寸、用于治疗的最低磷酸锆要求、碳酸氢盐添加曲线、透析疗程定时、透析疗程时间、透析疗程频率或其组合。

在任何实施例中，为所述后续透析疗程设置至少一个透析参数的所述步骤可以包括响应于患者透析前BUN水平低于先前透析疗程的患者透析前BUN水平，降低透析液流速、降低血液流速、减小透析器尺寸、减少磷酸锆吸附剂模块尺寸、减小吸附剂盒尺寸、增加碳酸氢盐添加曲线、降低透析疗程频率或其组合。

在任何实施例中，所述至少一个传感器可以包括pH传感器或温度传感器。

在任何实施例中，所述方法可以使用吸附剂再装填器，并且所述方法可以包括以下步骤：通过引入一种或多种再装填溶液通过所述吸附剂模块，在所述吸附剂模块中再装填磷酸锆；其中所述一种或多种再装填溶液至少包括水和盐水溶液。

在任何实施例中，所述方法可以由吸附剂再装填器的处理器执行。

在任何实施例中，所述处理器可以被编程为以预设间隔或连续地接收所述铵去除溶液流出物的氨含量。

作为本发明的第一方面的部分公开的特征可以在本发明的第一方面中，无论是单独地还是以组合的形式，或遵循所描述的要素中的一个或多个要素的优选布置。

本发明的第二方面涉及一种系统。在任何实施例中，所述系统可以包括铵去除流动路径，所述铵去除流动路径包括：至少一个铵去除溶液源；所述铵去除溶液源能够流体地连接到磷酸锆模块入口；泵；以及流出物管线，所述流出物管线能够流体地连接到磷酸锆模块出口；所述流出物管线包括至少一个传感器，或者进一步包括流体地连接到所述流出物管线的储液器，所述储液器包括至少一个传感器；以及处理器，所述处理器与所述至少一个传感器通信，所述处理器基于所述至少一个传感器，为患者的后续透析疗程设置至少一个透析参数。

在任何实施例中，所述至少一个传感器可以定位在所述流出物管线中。

在任何实施例中，所述至少一个传感器可以定位在流体地连接到所述流出物管线的所述储液器中。

在任何实施例中，其中所述至少一个传感器可以是氨传感器。

在任何实施例中，所述至少一个传感器可以进一步包括pH传感器或温度传感器。

在任何实施例中，其中所述至少一个传感器可以是电导传感器。

在任何实施例中，所述至少一个透析参数可以选自：透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆吸附剂模块尺寸、吸附剂盒尺寸、碳酸氢盐添加曲线、透析疗程定时、透析疗程时间、透析疗程频率或其组合。

在任何实施例中，所述至少一个透析参数可以是碳酸氢盐添加曲线。

在任何实施例中，所述系统可以包括吸附剂再装填器，并且所述铵去除流动路径可以是流体地连接到至少一个再装填溶液源的磷酸锆再装填流动路径，其中至少一个再装填溶液源包括至少水源和盐水源。

在任何实施例中，所述处理器可以进一步估计患者透析前BUN水平。

在任何实施例中，所述处理器可以被编程为以预设间隔或连续地从所述至少一个传感器接收流体参数。

作为本发明的第二方面的部分公开的特征可以在本发明的第二方面中，无论是单独地还是以组合的形式，或遵循所描述的要素中的一个或多个要素的优选布置。

附图说明

图1是用于从吸附剂模块中的磷酸锆中去除铵离子的铵去除流动路径。

图2是示出用于基于患者透析前BUN水平的估计，设置至少一个透析参数的方法的流程图。

图3是用于再装填吸附剂模块中的磷酸锆的再装填流动路径。

图4是示出用于基于在吸附剂模块中磷酸锆的再装填期间获得的患者透析前BUN水平的估计，设置至少一个透析参数的方法的流程图。

图5是吸附剂再装填器的非限制性实施例。

图6是被配置成再装填磷酸锆的吸附剂再装填器。

图7A-7C展示了透析参数设置系统的实例，所述透析参数设置系统具有至少一个透析参数设置部件、标识符和处理器，其中信号在系统的部件内被传送。

具体实施方式

除非另有定义，否则所使用的所有技术术语和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。

使用冠词“一个/一种(a/an)”来指代一个/一种或多于一个/一种(即，至少一个/一种)所述冠词的语法宾语。例如，“要素”意指一个/种要素或多于一个/种要素。

“氨传感器”可以是能够确定流体内氨浓度的任何部件或部件组。在某些实施例中，氨传感器可以确定流体中的氨或铵，或氨和铵两者离子浓度。

“氨”可以指溶液中任何量的氨和/或铵。术语还可以指溶液中的总氨量或溶液中氨加铵的总量。

“铵去除流动路径”可以是流体可以行进，同时从材料去除铵离子的路径。一种非限制性材料可以是吸附剂材料。

“铵去除溶液”是含有促进铵离子从材料中释放的溶质的任何溶液。一种非限制性材料可以是吸附剂材料。

术语“铵去除溶液源”是指含有促进铵离子从如吸附剂材料等材料中释放的溶质的溶液源。在某些实施例中，铵去除溶液源可以是酸、碱、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子或其组合。

术语“治疗所需的最低限度磷酸锆的量”可以指在没有发生氨突破的情况下，可以用于透析疗程中的磷酸锆的最低量。

“碳酸氢盐添加曲线”是在透析治疗期间，将碳酸氢盐添加到透析液的比率。碳酸氢盐添加曲线可以指随时间和/或体积流量变化的函数，或者替代性地指碳酸氢盐添加的恒定速率。碳酸氢盐添加曲线可以包含多种速率、开始/停止指令以及时间长度中的任一种或多种。曲线碳酸氢盐添加也可以指特异于特定患者或受试者随时间和/或体积流量的恒定或可变速率。碳酸氢盐添加曲线可以进一步包含函数，如曲线或线或设置的时间段。

“血液流速”是指在给定时间段内泵送通过体外回路的血液量。

“盐水溶液”可以是含有盐和/或含有用于再装填吸附剂材料的溶质的缓冲液的溶液。在某些实施例中，盐水溶液可以是钠盐、乙酸、乙酸钠或其组合的溶液。

术语“盐水溶液”是指盐和/或含有用于再装填吸附剂材料的溶质的缓冲液的溶液的源。在某些实施例中，盐水源可以含有钠盐、乙酸、乙酸钠或其组合。

当参考材料使用时，术语“含有(contain/to contain)”和“含有(containing)”是指将所述材料保持为隔室、模块、装置或结构的内容物。

术语“通信”或“电子通信”可以指通过电连接或两个部件或系统之间的任何其它电传输无线地传输电子数据、指令、信息的能力。

术语“包括”包含但不限于在词“包括”之后的任何内容。对术语的使用表明所列出的要素是必需的或强制性的，但是其它要素是任选的并且可以存在。

术语“由……组成”包含并且限于短语“由……组成”之后的内容。短语指示所限制的要素是必需的或强制性的，并且可以不存在其它要素。

术语“基本上由……组成”包含在术语“基本上由……组成”之后的任何内容以及不影响所描述的设备、结构或方法的基本操作的附加元件、结构、动作或特征。

当涉及测量频率时，术语“连续地”可以指在过程期间不停止地进行测量。

术语“控制(control/controlling/controls)”是指一个部件引导第二部件或一个或多个部件的动作的能力。

术语“确定(determining/determine)”可以指确定或识别特定状态或期望状态。例如，可以通过获得传感器数据、检索数据、执行计算或通过任何其它已知的方法，确定系统或流体、或系统或流体的任何测量的一个或多个变量或一个或多个特征。

“透析液流速”是指在给定时间段内泵送通过透析液流动路径的透析液的量。

“透析参数”可以是指示透析疗程的任何因素或变量，所述因素或变量可以在透析治疗期间和透析治疗之后，影响透析治疗的性能和/或患者的健康。

“透析疗程”可以是任何长度的任何时间段，在此期间，患者通过透析、血液透析、血液滤过、超滤或其它流体去除疗法进行治疗或经历透析、血液透析、血液滤过、超滤或其它流体去除疗法。

术语“透析疗程频率”是指患者在给定时间段内经历的多次透析疗程。

“透析疗程时间”是指透析疗程的长度。

“透析疗程定时”是指透析疗程之间的时间长度。

术语“透析器清除率”是指溶质穿过透析器膜的速率。

术语“透析器尺寸”是指透析器中的透析器膜的表面积。

术语“流出物”可以指离开容器、隔室或盒的液体、气体或其组合。

“流出物管线”可以是任何类型的流体通道、管或路径，其中离开容器、模块或部件的液体、气体或其组合可以从中流出。

“估计(Estimated/estimate/to estimate/estimation)”可以分别指间接使用一个或多个变量，确定一个或多个参数。

术语“可流体地连接的”是指用于提供从一个点到另一个点的流体、气体或其组合的通道的能力。提供这种通道的能力可以为两点之间的任何连接、紧固或成型以准许流体、气体或其组合的流动。两个点可以在如本文所述的再装填器等任何类型的隔室、模块、系统、部件中的任一个或多个内或之间。

术语“流体地连接的”是指使得提供从一个点到另一个点的流体、气体或其组合的通道的特定状态。连接状态还可以包含未连接状态，使得两个点彼此断开连接以中断流动。将进一步理解，如上文所定义的两个“可流体地连接的”点可以来自“流体地连接的”状态。两个点可以在所有任何类型的隔室、模块、系统、部件和再装填器中的任一个或多个内或之间。

“流体参数”是液体、气体或其组合的任何特性、特征或可测量的因素。

术语“整合(integrating/to integrate)”是指确定用于特定函数的曲线下的总面积。

术语“引入(introducing/introduced/to introduce)”是指通过本领域技术人员已知的任何方式，定向移动或流动流体、气体或其组合。

术语“透析疗程的时间长度”是指从单次透析疗程开始到结束的总时间量。

当提及再装填溶液的体积时，术语“稳定pH必需的”是在流出物再装填溶液的pH接近恒定或近似恒定值之前，引入或泵送通过吸附剂模块的再装填溶液的量。

“患者”或“受试者”可以是任何动物物种的成员，优选地哺乳动物物种，任选地人类。受试者可以为表观健康的个体、患有疾病的个体或正在接受疾病治疗的个体。在某些实施例中，患者可以为人类、绵羊、山羊、狗、猫、小鼠或任何其它动物。

术语“患者透析前血尿素氮(BUN)水平”可以指在透析疗程之前患者体内尿素的量。BUN测量通常以mg/dl为单位给出。

“患者水量”是指患者体内的水总量。

术语“pH传感器”是指用于测量流体的pH或氢离子浓度的装置。

术语“定位”是指连接到或与所提及的特征接触的部件。接触可以是流体或电气的，并且旨在用于最广泛的合理解释。

“精确透析”是指透析治疗，其中透析参数被定制或个性化以由特定患者、组或患者类别特定地应用或使用。精确透析不限于任何特定标准，而是取决于输入变量以实现期望的透析状态。精确透析是可以考虑个体差异并且可以包含一个或多个参数的方法。通常，精确透析可以提供更准确、有效和/或经济的透析。方法与一刀切的方法形成对比，其中透析依赖于平均值而不考虑特定条件、特征和因素或可能对特定透析产生影响的任何其它变量。

“预设间隔”或“当前间隔”可以是在事件之前确定的事件之间的时间段。

“先前透析疗程”是已经发生的透析疗程。

所用的术语“处理器”是宽泛的术语，并且将对其给予对于本领域的普通技术人员来说普通且通常的意义。术语是指但不限于被设计成使用逻辑电路系统执行算术或逻辑操作的计算机系统、状态机、处理器等，所述逻辑电路系统响应于并且处理驱动计算机的基本指令。在第一、第二、第三和第四发明的任何实施例中，术语可以包含与其相关联的ROM(“只读存储器”)和/或RAM(“随机存取存储器”)。

当提及处理器时，术语“已编程”可以表示使处理器执行某些步骤的一系列指令。

术语“泵”是指通过施加吸力或压力，使流体或气体移动的任何装置。

术语“接收(receiving/to receive/received)”是指通过包含直接电接触、无线传输和网络连接等任何装置从任何源获得信息或数据。

“再装填溶液(recharge solution/recharge solutions)”可以是含有用于再装填特定吸附剂材料的适当离子的溶液。再装填溶液可以是含有用于再装填吸附剂材料的所有必需的离子的单一溶液。替代性地，再装填溶液可以含有用于再装填吸附剂材料的离子中的一些离子，并且一种或多种其它再装填溶液可以用于形成复合“再装填溶液”以装填吸附剂材料，如本文所述。

“再装填溶液源”可以是任何流体或浓缩物源，可以从其中储存、获得或递送再装填溶液。

“再装填”是指处理吸附剂材料以恢复吸附剂材料的功能性容量，以使吸附剂材料返回到再使用或在新的透析疗程中使用的状态。在一些实例中，“可再装填”吸附剂材料的总质量、重量和/或量保持不变。在一些实例中，“可再装填”吸附剂材料的总质量、重量和/或量变化。在不受本发明的任何一个理论限制的情况下，再装填过程可以涉及用不同离子交换结合到吸附剂材料的离子，这在一些情况下可能增加或降低系统的总质量。然而，在一些情况下，吸附剂材料的总量将不被再装填过程改变。在吸附剂材料进行“再装填”时，然后吸附剂材料可以被称为“再装填的”。

术语“减少(reducing/to reduce)”是指相比先前的设置，将一个或多个参数设置为较低的量。

“储液器”是可以容纳液体、流体、气体或其组合的容器或部件。

如本文所用，术语“传感器”可以是任何类型的转换器，所述转换器可以测量溶液、液体或气体中物质的物理性质或数量，并且可以将测量转换成可以由电子仪器读取的信号。

术语“设置(setting/set)”是指将变量调整或控制到期望值以在方法或系统中使用的过程。

“吸附剂盒模块”或“吸附剂模块”意指吸附剂盒的分立部件。多个吸附剂盒模块可以装配在一起以形成具有两个、三个或更多个吸附剂盒模块的吸附剂盒。“吸附剂盒模块”或“吸附剂模块”可以含有用于吸附剂透析的任何选定材料，并且可以含有或可以不含“吸附剂材料”或吸附剂，但是少于所需吸附剂材料的全部补充。换句话说，“吸附剂盒模块”或“吸附剂模块”通常是指在基于吸附剂的透析，例如，REDY(再循环透析)中使用的“吸附剂盒模块”或“吸附剂模块”，并且不是指“吸附剂盒模块”或“吸附剂模块”中必须含有的“吸附剂材料”。

术语“吸附剂盒尺寸”可以指吸附剂模块内的一种或多种吸附剂材料的量。吸附剂盒尺寸可以指一种或多种吸附剂材料的质量、体积或功能性容量。

“吸附剂再装填器”或“再装填器”是设计用于再装填至少一种吸附剂材料的设备。

“后续透析疗程”是将在未来发生的透析疗程。

术语“温度传感器”是指用于测量器皿、容器或流体管线中的气体、液体或其组合的温度的装置。

术语“总氨含量”可以指溶解在流体中的氨的量。总氨含量可以指溶解在流体中的氨的量的浓度、质量或任何其它值。在某些实施例中，术语氨含量可以指流体的氨含量和/或铵离子含量的总和。

“尿素降低率”或“URR”是指在治疗期间患者的尿素水平降低的量。URR可以表示为1减患者的结束尿素水平与患者的起始尿素水平的比率。

术语“体积平均总氨含量”可以指流体的总氨含量除以流体的总体积。

“水源”可以是流体源，可以从其中储存、获得或递送水。

“磷酸锆”是吸附剂材料，所述吸附剂材料从流体中去除阳离子，将所去除的阳离子交换为不同的阳离子。

术语“磷酸锆模块入口”可以指含有磷酸锆的吸附剂模块的一部分，通过所述部分可以将流体、气体或其组合吸入吸附剂模块中。

术语“磷酸锆模块出口”可以指含有磷酸锆的吸附剂模块的一部分，通过所述部分可以将流体、气体或其组合吸出吸附剂模块。

“磷酸锆再装填流动路径”可以是路径，通过所述路径流体可以行径同时在吸附剂模块中再装填磷酸锆。

术语“磷酸锆吸附剂模块尺寸”可以指吸附剂模块内的磷酸锆的量。磷酸锆吸附剂模块尺寸可以指磷酸锆的质量、体积或功能性容量。

磷酸锆铵去除

本发明涉及可以基于获得的关于患者生理状态的数据，提供对透析参数的调整的系统和方法。系统和方法可以基于在从在先前透析疗程期间由患者使用的含有磷酸锆的吸附剂模块中去除铵离子期间对吸附剂模块流出物进行的分析，来设置一个或多个透析参数。设置可以基于对流出物进行的分析，来向患者递送精确或个性化的透析。可以通过在去除特定患者使用的吸附剂盒的铵离子期间使用对吸附剂盒进行的分析提供反馈，来执行精密或个性化的护理。例如，来自与特定患者相关的吸附剂盒的铵去除溶液流出物可以用于估计患者的血尿素氮水平。然后可以使用所获得的信息来调整用于所述同一患者的未来透析治疗疗程。用于精密透析治疗疗程的设置可以通过基于在去除与特定患者相关的特定吸附剂模块的铵离子期间对流出物进行的分析，估计患者血尿素氮(BUN)水平来获得。

系统和方法可以用于确定由吸附剂透析系统中的磷酸锆吸收的铵离子的量。磷酸锆用于从透析液中去除废物和不需要的溶质，包含铵离子、钾离子、钙离子和镁离子。磷酸锆通常容纳在吸附剂盒内。氧化锆用于从透析液中去除磷酸盐离子。尿素酶用于将尿素分解成二氧化碳和铵，以促进其去除。在治疗期间，铵离子被磷酸锆吸附，以避免返回给患者。系统和方法可以测量在交换过程期间从磷酸锆中置换的铵离子的量。系统可以进行测量，并且提供用于为患者设置未来透析治疗疗程的自动建议。

图1示出了系统的一个非限制性实施例。系统可以包含可流体地连接到铵去除溶液源105的铵去除流动路径101。铵去除溶液源105可以含有一种或多种溶质的溶液，所述溶液将在治疗期间置换磷酸锆吸附剂模块102中结合到磷酸锆的铵离子。在透析疗程期间，磷酸锆用于从用过的透析液中去除阳离子，包含铵离子、钾离子、钙离子和镁离子，将阳离子交换为氢离子和钠离子。氨是在治疗期间通过吸附剂盒中的尿素酶分解尿素而形成的。因此，由磷酸锆吸附的氨的量是在治疗期间去除的尿素的量的函数。铵去除溶液源105中的铵去除溶液可以含有任何将从磷酸锆中置换铵离子的溶质。在某些实施例中，铵去除溶液可以含有钠离子、钙离子、镁离子、钾离子、酸或碱。因为钙和镁与磷酸锆键合更强，所以当磷酸锆吸附剂模块102是单次使用时，可以使用含有钙或镁的铵去除溶液。

磷酸锆吸附剂模块102可以通过磷酸锆模块入口103和磷酸锆模块出口104可流体地连接到铵去除流动路径101。在某些实施例中，磷酸锆吸附剂模块102可以重复使用。替代性地，磷酸锆吸附剂模块102可以单次使用。泵106为移动流体通过流动路径提供驱动力。在来自铵去除溶液的溶质被磷酸锆吸附时置换的铵离子离开磷酸锆吸附剂模块102通过磷酸锆模块出口104进入到流出物管线109中。在某些实施例中，定位在流出物管线109中的氨传感器108可以测量流出物管线109中铵去除溶液流出物的总氨浓度。如所描述的，与氨传感器108通信的处理器可以使用铵去除溶液流出物的总氨含量来估计患者透析前BUN水平。替代性地，或另外，铵去除溶液流出物可以收集在流出物储液器107中。收集在流出物储液器107中的铵去除溶液流出物可以淤积并且测试以测量铵去除溶液流出物的总氨含量。淤积的铵去除流出物可以用流出物储液器107中的传感器测试，或者用测试条或其它便携式或一次性测试方法测试。

尽管在图1中展示为单个氨传感器108，但是氨传感器108可以替代性地是确定铵去除溶液流出物的单个参数的多个传感器，以允许计算铵去除溶液流出物中的总氨含量。例如，氨传感器108可以是pH传感器和氨传感器的组合、pH传感器和铵离子传感器的组合、氨离子传感器和铵离子传感器的组合、或者允许计算铵去除溶液流出物的总氨含量的任何一个或多个传感器。氨传感器108可以通过任何方式检测铵去除溶液流出物中的总氨浓度。例如，一个或多个氨传感膜可以与铵去除溶液流出物接触，氨传感膜响应于铵去除溶液流出物中的总氨含量而改变颜色或任何其它光学参数。可以通过光电探测器检测氨传感膜中的光学变化，以确定氨含量、铵含量、pH或其组合。用于确定氨含量、铵含量或pH的任何数量的传感膜可以包含在氨传感器108中。在某些实施例中，氨传感器108可以测量铵去除溶液流出物中氨气的分压，并且然后使用亨利定律和Henderson-Hasselbach方程以确定总氨含量。替代性地，氨传感器108可以是测量铵去除溶液流出物中的铵离子的离子选择性电极。可以包含如温度传感器(未展示)等额外的传感器，以用需要已知温度的方法确定铵去除溶液流出物的总氨含量。

图2是示出估计患者透析前BUN水平并且基于估计调整一个或多个透析参数的方法的流程图。在步骤201中，可以将在先前透析疗程中使用的磷酸锆吸附剂模块放置在系统中，以通过将磷酸锆吸附剂模块的入口和出口流体地连接到流动路径来去除铵离子，如图1所示。在步骤202中，可以引入铵去除溶液通过磷酸锆吸附剂模块。如所描述的，铵去除溶液可以含有酸、碱、钠离子、钾离子、钙离子、镁离子或可以置换结合到磷酸锆的铵离子的任何其它离子。在步骤203中，处理器可以连续地或以预设间隔从氨传感器接收铵去除溶液流出物中的总氨含量。在某些实施例中，处理器可以以1秒与5分钟之间的预设间隔接收铵去除溶液流出物中的总氨含量，包含1秒与30秒之间、1秒与1分钟之间、30秒与2分钟之间、1分钟与3分钟之间、或2分钟与5分钟之间。在某些实施例中，处理器可以一次性接收铵去除溶液流出物的总氨含量，并且使用查找表或其它比较方法将铵去除溶液流出物的总铵含量与已知的或特征化的排放/容量曲线进行比较。引入通过磷酸锆吸附剂模块的铵去除溶液的流速也可以由处理器接收。使用铵去除溶液流出物中的流速和总氨含量，处理器可以确定流出物的体积平均总氨含量。然后处理器可以使用本文提供的EQ(1-9)估计患者透析前BUN水平，如基于在步骤204中从氨传感器接收的流出物的分析所描述的。替代性地，铵去除溶液流出物可以收集在储液器中，并且在储液器中测量总氨含量。去除的总铵离子可以通过使收集的铵去除溶液流出物的总氨含量乘以所用的铵去除溶液的总体积来确定。在步骤205中，处理器可以基于患者透析前BUN水平，为患者的后续透析疗程设置一个或多个透析参数。表1示出了可以基于患者透析前BUN水平设置的非限制性透析参数。

表1

与患者的先前透析疗程相比，较低的患者透析前BUN水平可以允许有效的透析治疗，其具有降低的血液流速、透析器流速和/或透析器尺寸，因为患者具有较少的需要去除的尿素。相反，如果患者透析前BUN水平增加，则与先前透析疗程相比，可以使用增加的血液流速、透析器流速和/或透析器尺寸以补偿患者中增加的尿素。较低的患者透析前BUN水平还意指磷酸锆将吸附较少的铵离子，并且因此可以使用较小的磷酸锆吸附剂模块。类似地，对于具有较低透析前BUN水平的患者，治疗所需的最低限度磷酸锆的量较低，因为磷酸锆将吸附的铵离子较少。如果患者BUN水平较低，也可以使用较小的吸附剂盒。较低的BUN水平意味着患者将具有降低的清除率要求，允许使用较小的吸附剂盒进行治疗，即使患者体重通常不支持较小的尺寸。较低的患者透析前BUN水平还导致由吸附剂盒中的尿素分解产生的二氧化碳的量降低。因为二氧化碳与用过的透析液中的碳酸氢盐的平衡，所以由吸附剂盒产生的较少二氧化碳将导致透析液中较少的碳酸氢盐。结果，与具有较高透析前BUN水平的患者相比，在治疗期间向透析液中添加碳酸氢盐的速率可以增加。较低的患者透析前BUN水平还可以允许调整透析疗程定时、透析疗程频率和透析疗程时间。具有较低患者透析前BUN水平的患者可以在每个疗程较短的时间段期间能够较不频繁地进行透析，或者在透析疗程之间具有较长的时间段。

磷酸锆再装填

在磷酸锆吸附剂模块中再装填磷酸锆时，还可以确定磷酸锆吸附的铵离子量。再装填含有磷酸锆的吸附剂模块可以如美国专利申请第14/642,847(US20150367055A1)号中执行，其内容以其整体并入本文中。图3示出了用于在磷酸锆吸附剂模块402中再装填磷酸锆的磷酸锆再装填流动路径401的非限制性实施例。图3中示出的再装填流动路径401还可以用作从磷酸锆吸附剂模块402中去除铵离子的铵去除流动路径。在某些实施例中，磷酸锆吸附剂模块402可以是可重复使用的吸附剂模块。透析后，可以将磷酸锆吸附剂模块402从透析系统中去除，并且放置在再装填器中。替代性地，磷酸锆吸附剂模块402可以是单次使用或一次性吸附剂模块。可以从吸附剂模块中去除磷酸锆，并且用于透析中，并且放置在新的吸附剂模块中进行再装填。磷酸锆吸附剂模块402可以通过磷酸锆模块入口403和磷酸锆模块出口404可流体地连接到磷酸锆再装填流动路径401。泵407为移动流体通过磷酸锆再装填流动路径401提供驱动力。磷酸锆再装填流动路径401可以包含一个或多个再装填溶液源，包含盐水源405和水源406。盐水源405可以含有如氯化钠等盐的盐水溶液和如乙酸钠和乙酸的混合物等缓冲液。再装填溶液作为铵去除溶液，其中再装填溶液中的钠离子和氢离子置换在先前透析疗程期间由磷酸锆吸附的铵离子。尽管展示为单个盐水源405，但是可以使用多个再装填溶液源。例如，含有氯化钠的第一再装填溶液源和含有乙酸盐缓冲液的第二再装填溶液源。替代性地，可以使用三个再装填溶液源，其中氯化钠、乙酸钠和乙酸在单独的再装填溶液源中。如果使用多个再装填溶液源，则再装填溶液可以在磷酸锆再装填流动路径401内混合，或者循序地泵送通过磷酸锆吸附剂模块402。钠盐和缓冲液的任何组合能够使铵、钾、钙和镁交换钠，并且氢离子可以用作再装填溶液。可以包含任选的阀408，以控制来自盐水源405或水源406的流体的移动。替代性地，可以使用流体地连接到每个再装填溶液源的流体管线上的单独泵。处理器(未展示)可以被编程为控制泵或阀，以引导再装填溶液从再装填溶液源通过磷酸锆吸附剂模块402。本领域技术人员将理解，可以使用多个泵和阀布置，以将必要的再装填溶液泵送通过磷酸锆吸附剂模块402。

定位在流出物管线409中的传感器410可以确定流出物管线409中的流出物再装填溶液的至少一个流体参数。在某些实施例中，传感器410可以是氨传感器、pH传感器或其组合。在某些实施例中，电导传感器可以用于测量铵去除溶液流出物的总氨含量。如所描述的，流出物管线409中的氨传感器可以用于估计患者透析前BUN水平。

在透析疗程期间，磷酸锆用于从用过的透析液中去除阳离子，包含铵离子、钾离子、钙离子和镁离子，将阳离子交换为氢离子和钠离子。用于再装填磷酸锆的氯化钠和缓冲溶液用于置换在用钠离子和氢离子治疗期间吸收的阳离子，促进磷酸锆的再利用。

氨是在治疗期间通过吸附剂盒中的尿素酶分解尿素而形成的。因此，由磷酸锆吸附的氨的量是在治疗期间去除的尿素的量的函数。从磷酸锆吸附剂模块402置换的氨将离开磷酸锆吸附剂模块402通过磷酸锆模块出口404进入到流出物管线409中。流出物管线409中的氨传感器可以确定流出物再装填溶液的总氨含量，其类似于图1-2中描述的铵去除溶液流出物。本领域技术人员将理解，可以使用几种方法来确定流出物管线409中的总氨含量。在某些实施例中，传感器410可以确定流出物管线409中的氨离子和铵离子两者的浓度。替代性地，氨传感器可以确定氨离子或铵离子浓度和pH值，允许使用Henderson-Hasselbach方程确定总氨含量。在某些实施例中，氨传感器可以测量氨气的分压，使用亨利定律和Henderson-Hasselbach方程确定流出物的总氨含量。还可以使用额外的传感器，如温度传感器。尽管图3中示出了单个传感器410，但是氨传感器可以替代性地是确定流出物再装填溶液的各个参数的多个传感器，以允许计算流出物再装填溶液中的总氨含量。氨传感器可以与处理器(未展示)通信，所述处理器被编程为基于从氨传感器接收的流出物的分析来估计患者透析前BUN水平，并且处理器可以使用患者透析前BUN水平来为患者设置一个或多个透析参数。在某些实施例中，流出物储液器(未展示)可以流体地连接到流出物管线409。可以测量收集的流出物的总氨含量，以确定在再装填期间从磷酸锆中去除的铵离子的总量。

在铵去除过程期间，铵去除溶液可以以任一方向引入通过磷酸锆吸附剂模块402。铵去除溶液可以以与治疗期间透析液流动相同的方向或者以相反的方向引入通过磷酸锆吸附剂模块402。通常，当再装填磷酸锆吸附剂模块402时，与治疗期间的透析液流的流动方向相比，再装填溶液的流动方向与其相反。然而，当在治疗期间以与透析液流动相同的方向引入铵去除溶液时，在流出物中检测到氨之前所需的时间量可以提供在治疗期间通过磷酸锆吸附剂模块402去除的铵离子的量的指示。通常，在治疗期间仅用铵离子渗透磷酸锆吸附剂模块402的最近端部分，并且在治疗期间铵离子穿过磷酸锆吸附剂模块402行进的距离是去除的铵离子的量的函数。在流出物中检测到氨之前，铵去除期间的时间长度是在治疗期间去除的铵离子的量的函数。

图4示出了在再装填期间响应于患者透析前BUN水平，估计患者透析前BUN水平，并且为患者设置一个或多个透析参数的方法的流程图。在步骤501中，在先前的透析疗程中使用的含有磷酸锆的磷酸锆吸附剂模块可以放置在吸附剂再装填器的接收隔室中，并且流体地连接到磷酸锆模块入口和磷酸锆模块出口，如图3所示出的。在步骤502中，可以将来自水源的水引入或泵送通过磷酸锆吸附剂模块，以冲洗磷酸锆吸附剂模块。在优选实施例中，处理器可以在步骤502期间开始接收流出物再装填溶液中的总氨含量。然而在某些实施例中，在步骤503中，在引入、泵送或使盐水溶液流动通过磷酸锆吸附剂模块之后，可以开始确定总氨含量。如所描述的，盐水溶液可以含有钠盐和缓冲液。可以在步骤503中将盐水溶液作为单一溶液引入或泵送通过磷酸锆吸附剂模块，或者替代性地，可以将钠盐、酸和碱的任何组合循序地泵送通过磷酸锆吸附剂模块。在步骤504中，可以将水再次泵送或引入通过磷酸锆吸附剂模块，以去除仍然保留在磷酸锆吸附剂模块中的盐水溶液。处理器可以连续地、以预设间隔或单次地接收来自氨传感器的流出物再装填溶液中的总氨含量或来自pH传感器的pH。当确定单一总氨含量时，处理器可以使用查找表或其它比较方法，将单个时间点处的流出物的铵含量与已知的或特征化的排放/容量曲线进行比较。当以预设间隔进行总氨确定时，处理器可以将间隔处的流出物的铵含量与已知曲线进行比较，从而在计算中提供更高水平的准确度和可信度。通过连续氨含量确定或以较小间隔的确定，处理器可以整合流出物的总氨含量，以计算从磷酸锆中去除的铵离子的量，或者将多个总氨测量值与已知曲线和高可信度进行比较。在某些实施例中，处理器可以以1秒与5分钟之间的预设间隔接收流出物再装填溶液中的总氨含量，包含1秒与30秒之间、1秒与1分钟之间、30秒与2分钟之间、1分钟与3分钟之间、或2分钟与5分钟之间。泵送通过磷酸锆吸附剂模块的再装填溶液的流速也可以由处理器接收。使用吸附剂再装填器流出物再装填溶液中的流速和总氨含量，处理器可以确定体积平均流出物再装填溶液总氨含量。然后处理器可以使用EQ(1-9)估计患者透析前BUN水平，如基于在步骤505中从氨传感器接收的流出物的分析所描述的。在步骤506中，处理器可以基于患者透析前BUN水平，为患者的后续透析疗程设置一个或多个透析参数，如所描述的。图5示出了用于在磷酸锆吸附剂模块703中再装填磷酸锆的吸附剂再装填器701的非限制性实施例。吸附剂再装填器701可以包含用于接收磷酸锆吸附剂模块703的接收隔室702。流体连接(图5中未展示)连接到磷酸锆吸附剂模块703的顶部和底部，用于使再装填溶液进入、通过和流出磷酸锆吸附剂模块703。如所描述的，再装填流体用新离子在透析期间替换结合到吸附剂材料的离子，在磷酸锆吸附剂模块703内再装填磷酸锆，允许在透析中重复使用磷酸锆吸附剂模块703。吸附剂再装填器701还可以具有任选的第二接收隔室704，用于接收第二吸附剂模块705，其也流体地连接到再装填溶液源，用于第二吸附剂模块705的再装填。在某些实施例中，第二吸附剂模块705还可以含有磷酸锆，允许多个磷酸锆吸附剂模块同时再装填。替代性地，第二吸附剂模块705可以含有不同的吸附剂材料，如氧化锆。可以提供用户界面706，以通过用户开始或控制再装填过程，并且从吸附剂再装填器701接收信息，如患者透析前BUN水平。用户界面706还可以向用户提供再装填过程的状态，如每个再装填步骤的完成时间，或完成整个再装填过程的时间。如果在再装填期间检测到任何问题，如泄漏、堵塞、泵故障或不匹配的化学品，则用户界面706提供警报消息。吸附剂再装填器701上的门707在操作期间控制对接收隔室702和704的访问。

吸附剂再装填器701可以具有用于确定再装填器流出物中的氨水平的一个或多个处理器。吸附剂再装填器701可以无线地或通过有线连接传输从传感器获得的数据。确定总氨含量所需的数据可以通信到如透析机等另一个部件，然后可以确定总氨含量，将数据与特定患者匹配，并且调整用于对所述患者执行透析治疗疗程的特定参数。吸附剂再装填器701可以连接到局域网(LAN)或安全互联网连接，其将所需的指令或数据传输到处理数据或执行指令集的部件。应当理解，再装填器流出物中的总氨含量的确定和计算不限于物理地附接到再装填器或透析系统本地的其它部件的部件，而是可以在任何本地或远程数据中心处执行，包含云基础设施或托管在可以存储、管理和处理数据的互联网上的其它远程服务器网络。可以通过本领域技术人员已知的任何已知方法和程序来保护联网系统。

尽管在图5中示出为具有两个接收隔室702和704，用于对单个吸附剂材料进行再装填的吸附剂再装填器可以具有用于接收和再装填含有同一吸附剂材料的多个模块的单个接收隔室或多个接收隔室。可以构造具有任何数量的接收隔室的吸附剂再装填器，用于再装填任何数量或组合的氧化锆和/或磷酸锆吸附剂模块。例如，可以类似地构造具有两个磷酸锆接收隔室和两个氧化锆接收隔室的吸附剂再装填器。再装填器可以具有1个、2个、3个、4个、5个、6个或更多个接收隔室，每个接收隔室能够接收氧化锆或磷酸锆吸附剂模块。

图6示出了设置用于再装填磷酸锆的吸附剂再装填器801的非限制性实施例。为了再装填磷酸锆，可以使一种或多种再装填流体通过磷酸锆吸附剂模块。如图6所展示，吸附剂再装填器801可以流体地连接到一个或多个再装填流体源，如水源804、氯化钠源805、缓冲液源806和消毒剂源807。如所描述的，氯化钠和缓冲液可以组合成单一盐水源(图6中未展示)。替代性地，缓冲液源806可以由单独的酸源和碱源代替。可以包含任何数量的再装填溶液源。吸附剂再装填器801具有磷酸锆接收隔室802。任选地，吸附剂再装填器801可以包含第二接收隔室803，用于接收第二磷酸锆吸附剂模块或含有不同吸附剂材料，如氧化锆的吸附剂模块。吸附剂再装填器801还可以包含一个或多个泵和阀(图6中未展示)，用于选择性地将再装填流体从流体源递送到吸附剂模块。如图6所展示，再装填流体源容纳在吸附剂再装填器801的外部。替代性地，再装填流体源可以容纳在吸附剂再装填器801内。排放管线(未展示)可以连接到吸附剂再装填器801，用于处理排出吸附剂模块的废液。排水管线可以流体地连接到排水管，或者替代性地，排水管线可以流体地连接到一个或多个废水储液器，以便储存和随后处理。如图6所示，吸附剂再装填器801可以足够小，以装配在桌子808的顶部上。然而，可以使用较大的吸附剂再装填器。用户界面809可以允许用户控制再装填过程，并且提供有关再装填的消息。门810控制再装填期间对接收隔室802和803的访问。

透析参数设置系统和方法

提供了用于基于在铵去除期间从吸附剂盒获得的流出物的分析，设置透析参数的系统和方法。透析参数设置系统可以具有至少一个透析参数设置部件或处理器，所述处理器将数据或指令传输到透析机，以设置或调整透析参数。非限制性透析参数组包含透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆的量、吸附剂模块尺寸或容量，碳酸氢盐添加曲线或其组合。系统可以包含如射频识别(RFID)标记标签的标识符，所述标识符具有用于透析过程中的数据，附着在透析机、吸附剂盒或模块、用于再装填吸附剂盒或模块的再装填器或铵去除系统中的任何一个或多个上。标识符可以是能够从RFID标签、单线安全部件或无线认证部件或者通过扫描条形码接收信息的部件。标识符可以含有RFID芯片和结合在智能卡中的存储器芯片。系统可以在透析机、吸附剂盒或模块、再装填器或铵去除系统中的任何一个之间通信或传输数据和/或指令。例如，系统和方法可以从再装填器或铵去除系统接收传感器数据，基于所接收的传感器数据估计患者BUN，确定适当的透析参数，并且将透析适当的参数设置传送给透析机，以在透析治疗疗程期间使用。替代性地，透析机上的处理器可以直接处理从再装填器接收的数据，并且调整透析参数设置。

系统中的控制系统和方法可以基于从铵去除溶液流出物中的流体特性获得的估计的患者透析前BUN水平，确定最佳透析参数疗程。获得的数据可以包含基于患者的治疗前尿素水平的患者的pH。替代性地，可以提供用户界面，基于估计的患者透析前BUN水平，用户直接输入所期望的最佳透析参数疗程。控制系统可以是能够监测和影响透析机的状态的任何部件。控制系统可以使用处理器、存储器和计算机部件来实施所描述的功能。控制系统可以与透析机流动路径的泵和阀通信，并且可以根据存储指令控制泵和阀。控制系统可以从透析机、再装填器或铵去除系统上的传感器接收数据，并且控制透析机、再装填器或铵去除系统的泵和阀。控制系统可以使用数学算法或查找表自动地确定最佳透析参数设置，并且基于估计的氨，操作再装填流动路径的泵和阀以控制透析治疗。

图7A-7C展示了透析参数设置系统的不同实例。图7A展示了含有透析参数设置部件910的透析参数设置系统，所述透析参数设置部件附着在透析部件930上，以通过其间数据传输与标识符920通信。透析部件930可以是任何部件，如吸附剂盒、再装填器、铵去除系统或透析机。标识符920可以附着到透析部件930，并且将无线或有线信号传输到透析参数设置部件910，读取透析参数设置部件910，并且进一步将从透析参数设置部件910接收的数据传送到位于透析部件930上的处理器940，通过局域网(LAN)连接或连接到如本文所述的远程服务器。

图7B展示了具有附着在第二透析部件930'上的标识符920，以与第一透析部件930的透析参数设置部件910通信的透析参数设置系统。当两个透析部件组装在一起或彼此靠近时，在标识符920与透析参数设置部件910之间可能发生数据通信。由标识符920接收的数据可以进一步转移到处理器940。例如，具有标识符920的吸附剂盒可以连接到由透析部件930指示的透析机。

标识符还可以在透析系统的不同部件之间传输数据，如再装填器、铵去除系统、吸附剂盒或透析机。图7C展示了标识符920可以与不同透析设置部件930和930'的透析参数设置部件910和910'通信。然后可以通过标识符920将从透析参数设置部件910和910'接收的数据转移到处理器940。然后，处理器940可以关于多个透析部件930和930'进行确定，如透析部件930和930'是否彼此匹配，并且在再装填器流出物中传输估计的氨水平。在非限制性实例中，透析部件930可以是再装填器，并且透析部件930'可以是具有可重复使用的模块的吸附剂盒，其中传输估计氨水平或从一个或多个传感器获得的测量。

标识符920可以附接到透析部件或者是单独的装置。标识符920可以是多模型读取器，其可以与透析参数设置部件的至少两种不同的类型通信。当至少两个透析参数设置部件同时可用于标识符时，标识符920可以将透析参数设置部件中的至少两个透析参数设置部件彼此区分开。标识符920还可以含有来自其它源的附加信息，如预先存储的患者信息，包含先前从不同的透析参数设置部件接收的那些信息。接收或存储在标识符920中的信息可以进一步转移到处理器940。标识符920还可以从处理器940接收信息。处理器940可以基于从标识符920接收的关于所述一个或多个透析部件930的数据进行确定。处理器940可以是标识符920的一部分、透析部件930的一部分或透析系统的任何其它部件，如控制台或透析柜。替代性地，处理器可以是独立分析系统的一部分或是与电子病历系统通信的处理器。处理器940还可以是可以通过有线或无线通信连接到透析系统的装置。然后，处理器940做出的确定可以显示在屏幕(未展示)上，以及时通知用户。屏幕可以是处理器940的一部分、透析部件930的一部分、标识符920的一部分或单独的装置。还可以通过声音信号、光信号或任何其它合适的信息递送方法，通知用户处理器940的确定结果。

当处理器940接收到这种信息时，处理器940可以将透析部件特定的唯一信息与用户特定的唯一信息相关联，并且将制造特定的唯一标识符与透析部件唯一信息相关联。处理器940还可以确定透析部件的其它特性，如可再装填部件是否完全再装填、吸附剂盒是否与透析系统匹配、以及透析系统的透析参数设置是否适合于患者。处理器940可以进一步控制透析系统的透析参数设置，如血流量、超滤速率以及超滤曲线。

在非限制性实例中，透析参数设置系统的激活可以响应于特定事件从一个或多个标识符920与一个或多个透析参数设置部件910之间的通信开始。当用户使标识符接近于透析参数设置部件时，可能发生特定事件。例如，当分别携带透析参数设置部件和标识符的两个透析部件被安装在透析系统中时。当发起如再装填过程等操作时，也可以在标识符与透析参数设置部件之间发生通信。用于从RFID部件通信或接收的信号的透析参数设置系统，如RFID系统的激活可以是再装填过程中的第一步骤中的一个步骤。标识符920与透析参数设置部件910之间的通信过程也可以由用户在通信过程的任何阶段手动发起。在非限制性实例中，一旦通信开始，标识符920可以连续地与透析参数设置部件910通信。通信可以被用户的命令中断或者可以由自动过程控制以停止。例如，当确定可重复使用的模块不适合于再装填器时，标识符920可以停止与透析参数设置部件910通信。

患者BUN估计

基于对从铵去除或再装填流动路径的流出物管线中的氨传感器接收的流出物的分析，或基于在储液器中收集的流出物的总氨含量，处理器在过程期间可以整合每个时间点处的铵去除溶液流出物的总氨含量，以确定从磷酸锆吸附剂模块中去除的氨的总量，其将等于在先前透析疗程期间由磷酸锆去除的氨的总量。磷酸锆吸附剂模块可以在磷酸锆吸附剂模块的再装填期间用铵去除溶液冲洗或反冲洗，或者用独立的设备引入铵去除溶液通过磷酸锆吸附剂模块。如所描述的，处理器可以替代性地单次或以预设间隔接收铵去除溶液流出物的总氨含量。铵去除溶液流出物中的总氨可以确定为流出物管线中的体积平均总氨含量或收集的流出物的总氨含量。从磷酸锆吸附剂模块中去除的总氨是透析疗程期间由吸附剂盒去除的尿素量的两倍，因为每个尿素分子产生两个氨分子。由吸附剂盒去除的尿素总量可以近似等于在治疗期间进给通过吸附剂盒的尿素的总量乘以吸附剂盒内通过尿素酶对尿素的平均转化率，如EQ(1)所展示。

总尿素＝(总氨)/2X EQ(1)

其中X等于吸附剂盒中的平均尿素转化率。透析疗程期间透析液中的总尿素由EQ(2)给出。

其中Q_d为透析液流速，t为透析疗程的长度，并且

为透析液中的平均尿素浓度。EQ(3)提供了用于确定透析疗程期间透析液中总尿素的量的替代性方法。

总尿素＝V_prp*C_Burea,prp–V_post*C_Burea,post EQ(3)

其中V_prp为透析疗程之前的患者水量，V_post为透析疗程之后的患者水量，C_Burea,prp为透析疗程之前的患者血尿素水平，并且C_Burea,post为透析疗程之后的患者血尿素水平。透析疗程之前的患者水量可以通过生物阻抗来确定，或者基于患者体重来估计。在某些实施例中，透析疗程之前的患者水量可以假设为0.58*患者体重。在透析疗程之后，患者水量可以通过生物阻抗确定，基于体重估计，或通过疗程前患者水量减去透析疗程期间总超滤确定。C_Burea,post可以基于尿素减少率(URR)估算，如EQ(4)所展示。

尿素减少率可以基于患者体积、透析器清除率以及疗程时间来估计，如EQ(5)中所展示。

URR＝1-e^-kt/V EQ(5)

其中k为透析器清除率，t为透析疗程的时间长度，并且v为患者体积。透析器清除率可以使用EQ(5)来确定。

其中Q_B为透析疗程期间的血液流速，Q_D为透析疗程期间的透析液流速，并且K_oA为透析器传质系数(mass transfer coefficient)，其可以从透析器规格表中获得。替代性地，可以使用本领域已知的技术用在线清除率监测来确定透析器清除率。在某些实施例中，可以向透析液中加入一团NaCl，并且跨透析器的电导率Δ可以用于估计清除率。然而，可以使用确定透析器清除率的任何已知的方法。

如所描述的，通过磷酸锆去除的总氨可以通过EQ(7)确定。

其中

是通过氨传感器确定的铵去除溶液流出物中的体积平均总氨含量，并且V_eff是引入通过磷酸锆吸附剂模块的铵去除溶液的总体积。如所描述的，总NH₄也可以通过测量在储液器或容器中收集的流出物的总氨含量来测量。

通过吸附剂盒去除的总尿素由EQ(8)给出。

将总尿素方程式插入EQ(1-6)并且重新排列允许估计患者透析前BUN水平C_Burea,prp，如EQ(9)所展示。

实例1

作为患者透析前BUN估计的非限制性实例，在透析疗程期间使用血液流速为0.3L/min，透析液流速为0.5L/min并且透析器传质系数(KoA)为1.1-L/min的情况下，EQ(6)提供的透析器清除率为0.2679L/min。假设患者体重为80kg，透析前患者的水量可以假设为0.58*80kg或46.4L。在240分钟的透析疗程期间，URR可以计算为URR＝URR＝1-e^{-(6.2679)(240)/46.4}＝0.750。在透析疗程期间2.0L的超滤体积将导致患者透析后的水量为44.4L。

假设流出物再装填溶液中的体积平均总氨含量为400mM，总流出物再装填溶液体积为6.0L，并且通过吸附剂盒的平均尿素转化率为0.90，则EQ(9)将患者透析前BUN估计提供为

尿素。

本领域技术人员将理解，示例患者透析前BUN估计中使用的值仅用于说明目的。实际患者的实际值会有所不同。然而，EQ(1-9)可以与任何起始值一起使用，以提供对患者透析前BUN水平的估计。

在某些情况下，当超过磷酸锆的铵容量时，可能发生氨渗透。透析系统可以用透析液流动路径中的氨传感器检测氨渗透，并且可以记录氨渗透的时间。仍然可以如所描述使用EQ(1-9)，用已知的透析液流速和氨渗透时间来估计患者透析前BUN水平。

本领域的技术人员将理解，取决于操作的特定需要，在所描述的系统和方法中可以进行各种组合和/或修改和变化。此外，作为本发明的一个方面的部分示出或描述的特征可以单独地还是以组合的形式在本发明的方面中使用，或遵循所描述的要素中的一个或多个要素的优选布置。

Claims (18)

1.一种由处理器执行的方法，其包括以下步骤：

基于患者透析前BUN水平，为患者的后续透析疗程设置至少一个透析参数，所述患者透析前BUN水平是基于来自所述患者在前一透析疗程中使用的含有磷酸锆的吸附剂模块(102)的铵去除溶液流出物的总氨含量而估计的；其中在流体地连接到所述含有磷酸锆的吸附剂模块(102)的流出物管线(109)或流体地连接到所述流出物管线的储液器(107)中测量所述铵去除溶液流出物的所述总氨含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述总氨含量是从所述流出物管线中或流体地连接到所述流出物管线的所述储液器中的至少一个传感器接收的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述铵去除溶液流出物中的所述总氨含量是从氨传感器接收的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中为所述后续透析疗程设置至少一个透析参数的所述步骤包括设置以下中的至少一个：透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆吸附剂模块尺寸、吸附剂盒尺寸、碳酸氢盐添加曲线、透析疗程定时、透析疗程时间、透析疗程频率或其组合。

5.根据权利要求4所述的方法，其中为所述后续透析疗程设置至少一个透析参数的所述步骤包括响应于患者透析前BUN水平低于先前透析疗程的患者透析前BUN水平，降低透析液流速、降低血液流速、减小透析器尺寸、减少磷酸锆吸附剂模块尺寸、减小吸附剂盒尺寸、增加碳酸氢盐添加曲线、降低透析疗程频率或其组合。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个传感器进一步包括pH传感器或温度传感器。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法使用吸附剂再装填器，并且进一步包括以下步骤：通过引入一种或多种再装填溶液通过所述吸附剂模块，在所述吸附剂模块中再装填磷酸锆；其中所述一种或多种再装填溶液至少包括水和盐水溶液。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述方法由吸附剂再装填器的所述处理器执行。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述处理器被编程为以预设间隔或连续地接收所述铵去除溶液流出物的氨含量。

10.一种用于透析疗程的系统，其包括：

铵去除流动路径(101)，所述铵去除流动路径包括：至少一个铵去除溶液源(105)；所述铵去除溶液源能够流体地连接到磷酸锆模块(102)入口(103)；泵(106)；以及流出物管线(109)，所述流出物管线能够流体地连接到磷酸锆模块出口(104)；所述流出物管线包括至少一个传感器(108)，或

者所述铵去除流动路径(101)进一步包括流体地连接到所述流出物管线的储液器(107)，所述储液器包括至少一个传感器；以及

处理器，所述处理器与所述至少一个传感器通信，所述处理器基于患者透析前BUN水平，为患者的后续透析疗程设置至少一个透析参数，所述患者透析前BUN水平是基于在所述患者的前一透析疗程之后来自至少一个传感器的铵去除溶液流出物的总氨含量而估计的。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个传感器定位在所述流出物管线中。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述至少一个传感器定位在流体地连接到所述流出物管线的所述储液器中。

13.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述至少一个传感器是氨传感器。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述至少一个传感器进一步包括pH传感器或温度传感器。

15.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述至少一个透析参数选自：透析液流速、血液流速、透析器尺寸、磷酸锆吸附剂模块尺寸、吸附剂盒尺寸、治疗所需的最低限度磷酸锆的量、碳酸氢盐添加曲线、透析疗程定时、透析疗程时间、透析疗程频率或其组合。

16.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述至少一个透析参数是碳酸氢盐添加曲线。

17.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述系统包括吸附剂再装填器，其中铵去除流动路径是流体地连接到至少一个再装填溶液源的磷酸锆再装填流动路径，其中至少一个再装填溶液源包括至少水源和盐水源。

18.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中所述处理器被编程为以预设间隔或连续地从所述至少一个传感器接收流体参数。

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