CN112384265B - 用于加热用于透析机器的透析液的装置、系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于在将透析液输送到透析患者之前加热透析液的透析机器(例如，腹膜透析机器)和方法可以包括透析机器，所述透析机器包括配置成能够从透析机器排出加热的空气的一个或多个内部冷却部件。接收器可以被配置成能够接收一个或多个透析液容器。所述一个或多个透析液容器可以相对于透析机器排出的加热的空气定位。排出的加热的空气可以在所述一个或多个透析液容器周围流动，以增大透析液的温度。所述接收器可以包括用于定位透析机器的支架，使得所述排出的加热的空气被引导到所述一个或多个透析液容器周围。

Description

用于加热用于透析机器的透析液的装置、系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月6日提交的标题为“Device,Systems,and Methods forHeating Dialysate for Dialysis Machines”的未决的美国专利申请US 16/029,374的优先权，并要求其提交日期的权益，该申请的全部内容全部并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及透析机器，并且更具体地涉及用于加热用于透析机器的透析液的装置、系统和方法。

背景技术

透析机器已知用于治疗肾脏疾病。两种主要的透析方法是血液透析(HD)和腹膜透析(PD)。在血液透析期间，患者的血液会通过血液透析机器的透析器，同时透析液也会通过透析器。透析器中的半透膜在透析器内将血液与透析液分开，并允许透析液与血流之间发生扩散和渗透交换。在腹膜透析期间，会定期向患者的腹膜腔注入透析液或透析溶液。患者腹膜的膜状衬层充当天然的半透膜，允许溶液与血流之间发生扩散和渗透交换。自动化的腹膜透析机器，称为PD循环仪，被设计用于控制整个腹膜透析过程，以便其可以在家中进行，通常是在没有临床人员参与的情况下夜间进行。

诸如腹膜透析机器的透析机器可以包括一个或多个包含流体、例如用于患者输注的透析液的容器(例如，袋)。例如，在腹膜透析机器中，将作为一个或多个流体管线的管路插入患者的腹部中，以使新鲜的透析液流入并移除用过的透析液、废物和多余的流体。新鲜的透析液在流入患者体内之前，可以先从室温，例如，大约65°F至75°F(18℃至24℃)加热到体温，例如，大约98°F至99°F(36℃至37℃)。加热多个透析液袋的一个挑战是每个透析治疗周期可能需要大量的功率。在某些地理区域，例如，发展中国家、野外作业和/或农村地区可能难以满足大功率需求。在透析系统的操作中总体上节省能量还可以使总功耗最优化，并且可以允许在透析治疗中实现其它效率，例如减少治疗时间，从而使患者受益。

就这些和其它考虑而言，目前的改进可能是有用的。

发明内容

提供本发明内容以简化形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容既无意于确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意于帮助确定所要求保护的主题的范围。

根据本公开的一种用于在将透析液输送到患者之前加热透析液的系统的一个示例性实施例可以包括透析机器，所述透析机器包括被配置成能够从所述透析机器排出加热的空气的一个或多个内部冷却部件。接收器可以被配置成能够接收一个或多个透析液容器，并且所述一个或多个透析液容器可以相对于透析机器的排出的加热的空气定位。所述排出的加热的空气可以在所述一个或多个透析液容器周围流动，以增大所述透析液的温度。

根据本公开的前述和其它实施例中的各种实施例，所述接收器可以包括用于定位透析机器的支架，使得所述排出的加热的空气可以被引导到所述一个或多个透析液容器周围。所述支架可以将透析机器定位在用于接收所述一个或多个透析液容器的区段的竖直上方，所述支架可以包括一个或多个通风口。所述一个或多个通风口可以包括用于将所述排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围的导流结构。所述接收器可以是可移动推车。所述一个或多个透析液容器可以堆叠在所述接收器的第一区段中。所述第一区段可以是隔热的，以最小化从所述一个或多个透析液容器到环境空气的热传递。所述一个或多个内部冷却部件可以包括风扇。在操作期间，透析机器可以产生内部热量，从而产生加热的空气，其中，所述风扇可以被配置成能够通过从透析机器排出加热的空气并将排出的加热的空气引导到一个或多个透析液容器周围流动来同时冷却所述透析机器并加热所述一个或多个透析液容器。

根据本公开的一种用于在将透析液输送到透析患者之前加热透析液的方法的一个示例性实施例可以包括操作透析机器，所述透析机器响应于被操作而产生加热的空气。所述方法还可以包括通过一个或多个内部冷却部件将加热的空气从透析机器排出，以冷却透析机器。所述方法还可以包括将排出的加热的空气引导到设置在接收器中的一个或多个透析液容器周围。所述方法还可以包括通过排出的加热的空气加热透析液。

根据本公开的前述和其它实施例的各种实施例，所述方法还可以包括将所述透析机器定位在所述接收器的支架上，使得排出的加热的空气可以被引导到所述一个或多个透析液容器周围。所述支架可以将所述透析机器定位在所述接收器的用于接收所述一个或多个透析液容器的区段的竖直上方，并且所述支架可以包括一个或多个通风口。所述一个或多个通风口可以包括用于将排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围的导流结构。所述接收器可以是可移动推车。所述一个或多个透析液容器可堆叠在所述接收器的第一区段中。所述第一区段可以是隔热的，以最小化从所述一个或多个透析液容器到环境空气的热传递。所述一个或多个内部冷却部件可以包括风扇。在操作期间，所述透析机器可能会产生内部热量，从而产生加热的空气。所述风扇可以被配置成能够通过从所述透析机器排出所述加热的空气并将排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围流动来同时冷却所述透析机器并加热所述一个或多个透析液容器。

根据本公开的一种用于在将透析液输送到透析患者之前加热透析液的接收器的一个示例性实施例可以包括用于定位透析机器的支架以及用于接收一个或多个透析液容器的区段。所述一个或多个透析液容器可以相对于透析机器定位，使得源自操作透析机器的加热的空气可以被引导到所述一个或多个透析液容器周围，以增大透析液的温度。

附图说明

作为示例，现在将参考附图描述所公开的方法和装置的特定实施例，其中：

图1和图1A示出了根据本公开配置的透析系统中的透析机器的一个示例性实施例；

图2示出了根据本公开的透析机器的另一个示例性实施例；

图3是示出了根据本公开的透析机器控制器的一个示例性实施例的框图；

图4示出了根据本公开的透析机器的流体流动路径的一个示例性实施例；

图5A-5B示出了根据本公开的接收器的一个示例性实施例；以及

图6示出了根据本公开的在透析治疗周期期间的透析液温度的一个示例性曲线图。

具体实施方式

现在将在下文参考附图更全面地描述本公开，在附图中示出了多个示例性实施例。然而，对于透析机器和其它潜在的医疗装置和治疗来说，本公开的主题可以以许多不同形式和类型的方法和装置实施，并且不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本公开将是透彻和完整的，并且意欲将本主题的范围传达给本领域技术人员。在附图中，相同或相似的附图标记始终表示相同或相似的元件。

用于透析机器的透析液加热系统的示例性实施例可以利用由透析机器的内部部件产生的热量在将透析液输送到患者之前加热透析液。如上所述，现有的透析系统可以利用大量的功率来加热透析液。例如，一些腹膜透析机器上的加热器可以使用高达约750瓦的功率，否则透析机器的正常操作(例如，不运行加热器)可能仅需要高达约90瓦的功率。在一些实施例中，透析机器可以通过分批加热来加热透析液，例如，加热整个容器的透析液(参见图1-1A)。在其它实施例中，透析机器可以通过串行在线加热来加热透析液，例如，在将透析液输送到患者之前，使透析液连续地流过位于加热元件之间的温热包(参见图2)。

通过使用由透析机器的内部部件产生的热量，在将透析液输送到患者之前，可能需要较少的功率来加热透析液。在实施例中，透析液可以储存在例如柔性袋并且可以由Biofine^TM材料和/或聚氯乙烯(PVC)材料形成的容器中。尽管全文使用术语“袋”，但是应当理解的是，透析液袋可以是能够容纳流体、例如透析液的任何类型的容器。在一些实施例中，流体容器可以包括其中干浓缩物与水混合以产生适合于透析治疗的透析液容器。

现在参考图1-1A，示出了根据本文所述的系统的一个示例性实施例配置的透析系统100(例如，腹膜透析(PD)系统)的一个示例。在一些实施方式中，透析系统100可被配置用于在患者家中使用(例如，家庭PD系统)。透析系统100可包括透析机器102(例如，腹膜透析机器102，也称为PD循环仪)，并且在一些实施例中，该机器可以置于推车104上。

透析机器102可以包括壳体106、门108和包括用于接触一次性匣或盒134的泵头142、144的盒接口，其中，盒134位于形成在盒接口与关闭的门108之间的隔室或空腔136内。流体管线138可以以已知的方式例如经由连接器耦合到盒134，并且可以进一步包括用于控制流体(包括新鲜透析液和温热流体)进出流体袋的阀。在另一个实施例中，流体管线138的至少一部分可以是盒134的组成部分。在操作之前，用户可以打开门108以插入新的盒134，并在操作之后移除用过的盒134。

盒134可放置在机器102的空腔136中以进行操作。在操作期间，透析流体可以经由盒134流入患者的腹部中，并且用过的透析液、废物和/或多余的流体可以经由盒134从患者的腹部移除。门108可以牢固地关闭到机器102上。对患者的腹膜透析可包括大约10至30升流体的总治疗，其中，大约2升的透析液流体被泵入患者的腹部中，保持一段时间，例如大约一个小时，然后泵出患者。可以重复进行直到达到全部治疗体积，并且通常在患者入睡时夜间进行。

加热器托盘116可以定位在壳体106的顶部上。加热器托盘116可以是任何尺寸和形状以容纳用于分批加热的一袋透析液(例如，5L的透析液袋)。透析机器102还可以包括诸如可由用户(例如，护理者或患者)操作的触摸屏118和控制面板120的用户接口，以允许例如设置、开始和/或终止透析治疗。在一些实施例中，加热器托盘116可以包括加热元件140，用于在透析液输送到患者体内之前加热透析液。

透析液袋122可以悬挂在推车104的侧面的挂钩上，并且加热器袋124可以定位在加热器托盘116中。悬挂透析液袋122可以改善空气管理，因为所含空气可以通过重力布置到透析液袋122的顶部部分。尽管图1中示出了四个透析液袋122，但是任何数量的透析液袋都可以连接到透析机器102(例如，1至5个袋或更多)，并且对第一和第二袋的引述不限于透析系统100中使用的袋的总数。例如，透析机器可以具有可连接在系统100中的透析液袋122a、...、122n。在一些实施例中，连接器和管路端口可以连接透析液袋122和用于输送透析液的管线。来自透析液袋122的透析液可以分批输送到加热器袋124。例如，可以将一批透析液从透析液袋122输送到加热器袋124，其中，透析液由加热元件140加热。当该批透析液已经达到预定的温度(例如，大约98°-100°F，37℃)时，该批透析液可以流入患者体内。透析液袋122和加热器袋124可以分别经由透析液袋管线或管路126和加热器袋管线或管路128连接到盒134。透析液袋管线或管路126可以用于在使用期间将透析液从透析液袋122传递到盒，加热器袋管线或管路128可以用于在使用期间将透析液在盒与加热器袋124之间来回传递。此外，患者管线130和排出管线132可以连接到盒134。患者管线130可以经由导管连接到患者的腹部，并且可以用于在使用期间通过泵头142、144将透析液在盒与患者的腹膜腔之间来回传递。排出管线132可以连接到排放系统或排放容器，并且可以用于在使用期间将透析液从盒传递到排放系统或排放容器。

触摸屏118和控制面板120可以允许操作员向透析机器102输入各种治疗参数，并且以其它方式控制透析机器102。此外，触摸屏118可以用作显示器。触摸屏118可以起到向患者和透析系统100的操作员提供信息的作用。例如，触摸屏118可以显示与待应用于患者的透析治疗相关的信息，包括与处方有关的信息。

透析机器102可以包括驻留在透析机器102内的处理模块101，该处理模块101被配置成能够与触摸屏118和控制面板120通信。处理模块101可以被配置成能够从触摸屏118、控制面板120和传感器、例如重量、空气、流量、温度和/或压力传感器接收数据，并且基于所接收的数据来控制透析机器102。例如，处理模块101可以调节透析机器102的操作参数。

透析机器102可以被配置成能够连接到网络110。与网络110的连接可以经由有线和/或无线连接进行。透析机器102可以包括配置成能够便于连接到网络110的连接部件112。连接部件112可以是用于无线连接的收发器和/或用于处理通过有线连接发送和接收的信号的其它信号处理器。其它医疗装置(例如，其它透析机器)或部件可以被配置成能够连接到网络110并与该透析机器102通信。

现在参考图2，示出了根据本公开的透析机器200的另一个示例性实施例。透析机器200可以代替透析机器102而在腹膜透析系统100中实施，并且可以包括例如壳体206、处理模块201、连接部件212、可由用户(例如，护理者或患者)操作以允许例如设置、开始和/或终止透析治疗的触摸屏218和控制面板220。处理模块201和连接部件212可以类似于上述处理模块101和连接部件112配置。然而，代替用于批量加热的加热器袋被定位在如图1所示的壳体的加热器托盘116上，一个或多个加热元件可以设置在透析机器200内。例如，温热包224可以沿箭头214所示的方向插入开口210中。还应当理解，温热包224可经由管路或流体管线、经由盒连接到透析机器200。该管路可以是可连接的，使得透析液可以从透析液袋122流出，通过温热包224加热，并流向患者。

在这样的串行在线加热实施例中，可以配置温热包224而使得透析液可以在流入患者体内之前连续流过温热包(而不是分批输送以进行分批加热)以达到预定的温度。例如，在一些实施例中，透析液可以以大约100-300mL/min之间的速率连续流过温热包224。内部加热元件(未示出)可以位于开口210上方和/或下方，使得当温热包224插入开口210中时，一个或多个加热元件可以影响流过温热包224的透析液的温度。在一些实施例中，内部温热包可以代替地是系统中穿过、被围绕或以其它方式相对于加热元件配置的管路的一部分。

在一些实施例中，透析机器102、200可提供对图1-2的透析液袋、加热器袋和/或温热包中、例如透析液袋122、加热器袋124和/或温热包224或它们的组合中的透析液温度的主动测量。应当理解，图1-1A示出了透析液可以“分批”地输送到加热器袋124并储存在加热器袋124中，直到达到使用可接受的温度为止，图2示出了透析液连续地流过与透析机器200“串行”的温热包224，通过施加内部加热元件达到可接受的温度。

参考图3，示出了根据本公开的透析机器300和控制器305的一个示例性实施例的示意图。透析机器300可以是用于对患者执行透析治疗的家用透析机器，例如，腹膜透析机器，并且可以包括在以上结合图1-2所述的用于透析机器102、200的系统100中。此外，针对透析机器300描述的部件也可以包括在透析机器102、200中。应当理解，透析机器300可以是透析机器102、200、400和/或515，和/或可以包括透析机器102、200、400和/或515的任何或所有特征。电源325可以向透析机器102、200、300提供电力和/或与外部电源的连接。在一些实施例中，一个或多个冷却部件355可以设置在透析机器102、200、300中。如下面结合图4所述，所述一个或多个冷却部件355可以被配置成能够冷却透析机器102、200、300的内部部件，包括但不限于控制器305、处理器310、存储器320、电源325、传感器340、泵350等。

控制器305可以在透析治疗的过程期间自动控制治疗功能的执行。例如，控制器305可以控制透析机器102、200、300的透析液的输送和传输。控制器305可以操作性地连接到传感器340，并传送一个或多个信号以执行一个或多个治疗功能，或者与各种治疗系统相关联的治疗过程。例如，透析治疗可以包括将透析液从透析液袋122输送到加热器袋124，然后输送到患者，或者将透析液从透析液袋122通过温热包224输送到患者。在一些实施例中，可以包括用于定时触发传感器340的定时器。应当理解，包括但不限于压力传感器、重量传感器、流量传感器、空气传感器和温度传感器的传感器可以检测透析机器102、200、300的透析液温度、流体体积、流体流率和流体流动压力，以确定进出患者的流输送。例如，透析机器102、200、300可以包括用于检测和/或测量温度、压力、体积、流体流的任意组合的多个传感器。还可以包括多个传感器以分别检测和/或测量温度、压力、体积、流体流。尽管图3示出了作为透析机器300的组成部分的部件，但是控制器305、处理器310和/或存储器320中的至少一个可以被配置成作为透析系统的单独的部件而能够是外部部件并且有线或无线地连接到透析机器102、200、300。在一些实施例中，控制器305、处理器310和存储器320可以远离透析机器并且被配置成能够无线通信。

在一些实施例中，透析机器300的控制器305、处理器310和/或存储器320可以接收指示透析液袋的完全的透析液输送以及指示诸如温度、压力、体积、流动速率等的过程参数的传感器340的信号。例如，每个透析液袋(例如，透析液袋122和加热器袋124)可以包含近似量的透析液，使得“近似量”可以被定义为3L透析液袋包含3000至3150mL、5L透析液袋包含5000至5250mL和6L透析液袋包含6000至6300mL。尽管本文中将袋容积描述为3L、5L和6L，但是应当理解，特定的容积仅是示例性的，并且袋容积可以是任何容积，而且“近似”容积可以在期望容积的10％内的范围内。控制器305还可以检测所连接的所有透析液袋122的连接状况。控制器305可以监测透析液袋122以进行透析液输送，使得控制器305知道已经从每个透析液袋122输送的透析液的体积。

控制器305与治疗系统之间的通信可以是双向的，借此治疗系统确认控制信号，和/或可以提供与治疗系统和/或所请求的操作相关联的状态信息。例如，系统状态信息可以包括与待由治疗系统执行的特定操作(例如，触发泵来输送透析液、触发泵和/或压缩机以用于输送过滤后的血液等)相关联的状态和与特定操作(例如，准备执行、执行、完成、成功完成、排队等待执行、等待控制信号等)相关联的状态。在一些实施例中，透析机器102、200、300、400、515可以通过网络操作性地连接到其它系统部件，以用于协调跨一个或多个医疗保健提供者的保健操作。

在多个实施例中，透析机器102、200、300可以包括操作性地连接到控制器305的至少一个泵350。在治疗操作期间，控制器305可以控制泵350以将流体、例如新鲜的和用过的透析液泵送到患者和从患者泵送走。泵350还可以将透析液从透析液袋122泵送到加热器袋124或另一个透析液袋122。在温热包224与透析机器200串行在线加热的实施例中，泵350可以将透析液通过温热包224直接送到患者。控制器305还可以操作性地连接到设置在透析机器300中的扬声器330和麦克风335。用户输入接口315可以包括允许控制器305与诸如患者或其它用户的外部实体进行通信的硬件和软件的组合，并且显示器302可以向用户或医疗专业人员显示信息。这些部件可以被配置成能够从诸如身体运动或手势等动作以及言语语调接收信息。在多个实施例中，用户输入接口315的部件可以向外部实体提供信息。可以在用户输入接口315内采用的部件的示例包括键区、按钮、麦克风、触摸屏、手势识别装置、显示屏和扬声器。透析机器102、200、300也可以经由天线345无线连接以用于远程通信。

如图3所示，所包括的传感器340可用于监测一个或多个参数，并且可以操作性地连接到至少控制器305、处理器310和存储器320。处理器310可以被配置成能够执行可以向用于例如操作透析机器300的应用程序软件提供平台服务的操作系统。这些平台服务可以包括进程间和网络通信、文件系统管理和标准数据库操作。可以使用许多操作系统中的一个或多个，示例不限于任何特定的操作系统或操作系统特性。在一些示例中，处理器310可以被配置成能够执行诸如RT/Linux的实时操作系统(RTOS)或诸如BSD或GNU/Linux的非实时操作系统。

根据各种示例，处理器310可以是市售处理器，如由INTEL、AMD、MOTOROLA和FREESCALE制造的处理器。然而，处理器310可以是任何类型的处理器、多处理器或控制器，无论是市售的还是专门制造的都可以。例如，根据一个示例，处理器310可以包括由MOTOROLA制造的MPC823微处理器。

存储器320可以包括被配置成能够存储非临时性指令和数据的计算机可读和可写的非易失性数据存储介质。此外，存储器320可以包括在处理器310的操作期间存储数据的处理器存储器。在一些示例中，处理器存储器包括相对高性能的易失性随机存取存储器，如动态随机存取存储器(DRAM)、静态存储器(SRAM)或同步DRAM。然而，处理器存储器可以包括具有足够的吞吐量和存储容量以支持本文所述的功能的用于存储数据的任何装置，如非易失性存储器。此外，示例不限于特定的存储器、存储器系统或数据存储系统。

存储在存储器320上的指令可以包括可以由处理器310执行的可执行程序或其它代码。该指令可以作为被编码的信号被持久地存储，并且该指令可以使处理器310执行本文所述的功能。存储器320可以包括记录在介质上或在介质中的信息，并且该信息可以在指令的执行期间由处理器310处理。存储器320还可包括例如用于用户定时需求、用于治疗和/或操作的定时的数据记录的规范以及历史传感器信息。介质可以例如是光盘、磁盘或闪存等，并且可以永久地附连到控制器305或可从控制器305移除。

可以包括压力传感器，以用于监测透析机器102、200、300的流体压力，但传感器340还可以包括心率传感器、呼吸传感器、温度传感器、流量传感器、重量传感器、视频传感器、空气传感器、气泡传感器、热成像传感器、脑电图传感器、运动传感器、音频传感器、加速计或电容传感器中的任何一个。应当理解，传感器340可以包括具有变化的采样率的传感器，包括无线传感器。

控制器305可以设置在透析机器102、200、300中，或者可以经由示意性地示出为通信元件306((参见图3)的通信端口或无线通信链路耦合到透析机器102、200、300。根据各种示例，通信元件306可以支持一种或多种标准和协议，其示例包括USB、WiFi、TCP/IP、以太网、蓝牙、Zigbee、CAN总线、IP、IPV6、UDP、UTN、HTTP、HTTPS、FTP、SNMP、CDMA、NMEA和/或GSM。作为设置在透析机器300内的部件，控制器305可以操作性地连接到传感器340、泵350、它们的组合中的任何一个或多个。控制器305可以将控制信号或触发电压传送到透析机器102、200、300的部件。如所讨论的，控制器305的示例性实施例可以包括无线通信接口。控制器305可以检测远程装置以确定是否有任何远程传感器可用于增强正用于评估患者的任何传感器数据。

现在参考图4，示出了根据本公开的透析机器400的一个示例性实施例的剖视图。应当理解，透析机器400可以是透析机器102、200、300和/或515，和/或可以包括透析机器102、200、300和/或515的任何或所有特征。如图所示，多个部件405可以设置在透析机器400的壳体410中，其可以包括控制器、处理器、存储器、传感器、泵、电源、它们的组合以及其它部件中的任何一个。例如，部件405可以是例如透析机器102、200、300、400和/或515的内部部件。这些部件405的操作可产生热量，这些热量可能需要从透析机器400的壳体410中排出。排出产生的热量以最小化和/或防止部件405过热可能是有利的。

在一些实施例中，第一冷却部件415a可以设置在壳体410上，以允许例如空气或其它冷却气体的流体流入壳体410中。在一些实施例中，第一冷却部件415a可以为风扇，其可以被配置成能够通过将空气或其它冷却气体抽吸到机器400的壳体410中来操作，例如，如箭头420所示地抽吸。在多个实施例中，由第一冷却部件415a吸入的空气或其它冷却气体可以处于室温下，或大约为73°F(23℃)。第一冷却部件415a可以设置在壳体中的任何位置，以最大化进气量。在一些实施例中，第一冷却部件415a可以设置在壳体410的背面410a中。在其它实施例中，第一冷却部件415a可以设置在壳体的任何表面中，以最大化进气量，包括但不限于设置在顶面、侧面和/或底面。在一些实施例中，第一冷却部件415a可以是用软管连接到气体供应源、例如空气或其它冷却气体，以用于供给到透析机器400中。

当空气已经被抽吸到壳体410中时，它可以围绕多个部件405流动，例如，如流动路径425所示。在操作期间产生的热量可以从多个部件405散发，从而邻近部件405的空气被加热。一个或多个空气流动路径425可以使加热的空气在多个部件405周围流动，使得加热的空气从壳体410流出，例如由第二冷却部件415b排出，例如，如箭头430所示。例如，第二冷却部件可以包括被配置成能够通过将加热的空气排出壳体410来操作的风扇。在一些实施例中，当透析机器400在操作期间变热时，排出的加热的空气可以处于大约73°F(23℃)至99°F(37℃)之间的温度(例如，参见图6)。第二冷却部件415b可以设置在透析机器400的壳体410中，以将排出的加热的空气引导到透析液的容器、例如透析液袋周围(参见图5A-5B)。例如，第二冷却部件415b可以设置在壳体410的底部表面410b上。

排出的加热的空气可以竖直向下流动，其中，透析液的容器被定位在竖直下方(例如，透析机器400被放置在透析液容器的竖直上方)，以使排出的加热的空气在透析液袋周围流动。在其它实施例中，第二冷却部件415b可以设置在壳体410的任何表面上，以最佳地将排出的加热的空气引导到透析液袋，包括但不限于设置在背面、侧面和/或顶面。在一些实施例中，第二冷却部件415b可以包括具有通风口的开口，用于将排出的加热的空气引导到透析液袋之上。

配置成能够将冷空气或其它冷却气体吸入壳体410中的第一冷却部件415a与配置成能够将加热的空气排出壳体410的第二冷却部件415b组合可以产生流体流动路径，以确保部件405在操作期间被充分冷却。尽管在图4中示出了第一和第二冷却部件415a、415b，但是，应该理解，任何数量的冷却部件都可以包括在透析机器400的壳体410中。

根据本公开的示例性实施例，排出的加热的空气可以用于至少部分地加热一个或多个透析液容器，例如，透析液袋122(参见图5A-5B)。如上所述，常规方式可能需要大量的电力将透析液加热到体温，这对于在发电受限的区域(例如，发展中国家、野外作业和/或农村环境)操作透析机器可能是不利的。

在一些实施例中，可以引导排出的加热的空气流过透析液袋以对流方式温热透析液，从而在将透析液输送到患者之前透析液被吸入系统时需要较少的电力来加热透析液。例如，腹膜透析治疗可以在八小时内向患者输送10升透析液，其中，五次充填，每次2升。尽管透析液至少在透析治疗期间最初可以由加热器加热，但是透析液温度可以在整个治疗过程中通过用排出的加热的空气进行加热来增大。例如，随着透析治疗的进展，透析液可以被排出的加热的空气预热，从而需要较少的电力来将透析液加热到期望的体温(例如99°F(37℃))。

可以理解，对流传热可以按以下等式计算：

其中，Tf是透析液袋的最终温度，Ti是透析液袋的初始温度，例如，室温(大约73°F(23℃))，Tair是排出的加热的空气的温度，例如37℃。此外，h可以是对流系数或10W/m²C，A可以是透析液袋的表面积。此外，ρ可以是溶液密度，或997kg/m3，c可以是溶液比热，或4.18kJ/kgc，V可以是透析液的体积。t可以是时间，例如，透析治疗期间的时间。

在一些实施例中，透析液袋可以是柔性容器，并且可以是基本上矩形的形状。透析液袋可以竖直堆叠在一起，例如下面结合图5A-5B所描述的。体积V可以通过将透析液袋的总长度(l)乘以宽度(w)乘以高度(h)来计算。例如，透析液袋的长度可以是大约0.2-0.7m，在一些实施例中可以是0.4m。透析液袋的宽度可以是大约0.05-0.4m，在一些实施例中可以是0.25m。透析液袋的高度，例如，竖直堆叠在一起的透析液袋的高度可以是大约0.05-0.2m，在一些实施例中可以是0.1m。因此，初始体积V可以为0.4×0.25×0.1＝0.01m³或10L。应该理解的是，透析液袋的高度在透析治疗期间可以改变，并且初始高度可以是0.1m(例如，当透析液袋装满时)，初始体积V可以是0.01m³或10L。例如，当透析液被输送到患者以进行治疗时，袋中的透析液可能会被耗尽。总透析液袋的表面积A可以通过公式A＝(宽度×长度)+2(长度×高度)+2(高度×宽度)或(0.4×0.25)+2(0.4×0.1)+2(0.25×0.1)＝0.23m²来计算作为初始表面积(例如，当透析液袋装满时)。在多个实施例中，透析液袋的底部表面可以不暴露于对流空气冷却，从而在计算中仅包括顶部表面。

当变量在等式1中被替换时，最终温度Tf可以如下计算：

如图6的曲线图所示，随着治疗时间的改变，透析液袋的最终温度Tf可能改变。如曲线图600所示，腹膜透析治疗可能持续大约8小时，因为如上所述，多次循环地将新鲜的透析液输送到患者，然后将用过的透析液和废物从患者体内移除。附图标记605表示透析治疗期间透析液的体积的变化，该变化每两小时减少2升。附图标记610表示透析治疗期间的透析液袋中的温度，例如，最终温度Tf(℃)。例如，在透析治疗开始时(t＝0)，透析液袋可能处于室温或23℃。如上所述，通过引导排出的加热的空气以在透析液袋周围流动，透析液袋的温度可以在治疗期间升高。例如，在t＝2小时，透析液袋可以为28℃，在t＝4小时，透析液袋可以为31.5℃，在t＝6小时，透析液袋可以为34℃。

通过在输送到加热器袋124以用于分批加热(参见图1)和/或流过温热包224以用于串行在线加热(参见图2)之前将透析液的温度升高约10度，可以减少对加热元件的需求。例如，当排出的加热的空气被引导到透析液袋周围流动时，加热元件可能需要较少的功率将透析液从31.5℃(t＝4小时)加热到37℃，而不是从室温(23℃)加热透析液。

在多个实施例中，透析液袋可以相对于透析机器竖直地堆叠和定位，使得排出的加热的空气可以被引导在透析液袋之上。在一些实施例中，接收器可以用于相对于透析机器定位透析液袋。现在参考图5A-5B，示出了根据本公开的透析系统500的一个示例性实施例。为了清楚起见，未示出管连接。

在多个实施例中，接收器505可以被配置成能够接收一个或多个透析液容器510(例如，透析液袋)。如上所述，一个或多个透析液容器510可以相对于透析机器515的排出的加热的空气定位。尽管在图5A-5B中示出了四个透析液袋，应该理解，所述一个或多个透析液容器510可以是患者接受完全透析治疗所需的任何数量的透析液袋。还应该理解，在一些实施例中，透析液袋可以具有相同的尺寸和/或形状，在其它实施例中，透析液袋可以具有不同的尺寸和/或形状。在一些实施例中，接收器505可以是推车，例如，可移动推车。例如，第二冷却部件可以将加热的空气从透析机器515的壳体520的底部表面520b排出，使得排出的加热的空气可以被引导到透析液袋510。如上所述排出的加热的空气可以在所述一个或多个透析液容器510周围流动，以增大透析液的温度(参见图4和6)。应该理解，透析机器515可以是透析机器102、200、300、400，和/或可以包括在透析机器102、200、300、400中描述的任何或所有特征。

在一些实施例中，接收器505可以包括用于定位透析机器515的支架525，例如，以使得排出的加热的空气可以被引导到所述一个或多个透析液容器510的周围。例如，支架525可以将透析机器515定位在所述一个或多个透析液容器510的竖直上方(例如，沿着轴线530)。支架525可以联接到接收器505，例如联接到柱517，并且可以是任何形状和尺寸来接收透析机器515。在一些实施例中，支架525可以是大致矩形的并且可以是大致扁平的(例如，托盘、盘和/或板)。柱517可以沿平行于轴线530的方向延伸，例如，竖直地延伸。支架525可以联接到柱517的顶部区段，并且可以在支架的第一端部525a处被联接，支架的第二端部525b不受约束。例如，支架525可以沿基本上垂直于轴线530并且至少部分地在所述一个或多个透析液容器510上方的方向延伸。当透析机器515定位在支架525上时，它也可以在透析液袋的竖直上方。

支架525可以包括一个或多个通风口535，用于将排出的加热的空气引导到透析液容器510周围。在一些实施例中，通风口535可以是支架上的通孔，以便为排出的加热的空气提供开口来流过所述一个或多个透析液容器510。在其它实施例中，通风口535可以被配置成能够将排出的加热的空气均匀地引导到所述一个或多个透析液容器510周围。例如，加热的空气可以由第二冷却部件在单个位置处从透析机器515的壳体520排出。通风口535可以被配置成能够使排出的加热的空气流过支架525，以均匀地加热透析液袋。例如，图5B示出了附图标记545指示的箭头，其将排出的加热的空气分布在整个支架525上，以围绕透析液袋流动，而不是仅在第二冷却部件处流动。

在一些实施例中，通风口535可以包括导流结构或活片(未示出)，其可以手动和/或自动调节以根据需要调节排出的加热的空气的流动。例如，可调节的导流结构可能有利于将排出的加热的空气的流动调节到适配于不同尺寸和/或形状的透析液袋。

接收器505还可以包括第一区段540a和/或第二区段540b。在一些实施例中，第一区段540a可以被配置成能够接收所述一个或多个透析液容器510，例如，透析液袋。例如，透析液袋在第一区段540a中可以是竖直堆叠的(例如，沿着轴线530)。第一区段540a可以沿着轴线530在支架525的竖直下方。在多个实施例中，第一区段540a可以是托盘、箱或其它类型的部分或完全的封闭体，以接收和保持所述一个或多个透析液容器510。例如，如图5A-5B所示，透析液袋510可以保持在部分封闭的第一区段540a中，所述第一区段540a具有例如围绕轴线530和透析液袋的周边延伸的侧部550。侧部550沿着轴线530竖直地延伸，使得堆叠在一起的透析液袋可以保持在堆叠位置。在一些实施例中，第一区段540a可以是大致矩形的或盒形的，和/或可具有被配置成能够接收透析液袋的任何尺寸和/或形状。

在一些实施例中，第一区段540a可以是隔热的，以最小化从所述一个或多个透析液容器到环境空气的热传递。例如，侧部550可以由隔热材料形成，包括但不限于塑料、复合材料和/或多层材料。在一些实施例中，侧部550可以完全包围透析液袋，并且可以包括顶部部分(未示出)以包封透析液袋。将透析液袋与环境空气隔离可能是有利的，从而当透析液被来自透析机器515的排出的加热的空气加热时，透析液可以更好地保持热量并且可以以比透析液袋暴露于环境空气中时更高的速率增大温度。

在一些实施例中，接收器505还可以包括第二区段540b，用于保持附加的透析液袋和/或其它存储物。在一些实施例中，第二区段540b可以被配置成使得排出的加热的空气可以被引导到第二区段540b以加热一个或多个透析液容器510。第二区段540b可以类似于第一区段540a配置，例如围绕轴线530形成为呈大致矩形，并具有沿着轴线530延伸的竖直侧部555。第二区段540b可以被配置成能够接收和/或保持一个或多个透析液容器510，例如，一堆透析液袋。

如上面结合图4所描述的，在操作期间，透析机器可以通过多个内部部件产生内部热量。该加热的空气可以由一个或多个冷却部件、例如吸气风扇和/或排气风扇排出。风扇可以被配置成能够通过吸入冷空气(例如，室温)和/或排出通过内部透析机器部件的操作而加热的空气来同时冷却多个内部部件。排出的加热的空气545可以通过支架525中的通风口535被引导到透析液袋，且被引导到第一区段540a，使得透析液容器510可以被排出的加热的空气加热。例如，如箭头560所示，排出的加热的空气545可以在侧部550之间的空间中在透析液袋的周围流动，例如在堆叠的透析液袋中的顶部透析液袋的顶部表面，和/或在透析液袋的侧部周围流动。通过排出的加热的空气甚至只是部分地升高透析液的温度(参见图6)，透析系统可以在透析治疗期间节省功率。例如，透析系统可以节省加热能量，因为可以驱动加热元件以克服较小的温度范围(例如，在t＝4小时时，31.5℃到37℃)，而不是从室温加热透析液(例如，从23℃到37℃)。

在多个实施例中，当透析液流过管路进入加热器袋124和/或温热包224时，透析液容器510中的透析液温度可以由透析机器102、200、300、400、515监测。在一些实施例中，透析液袋可以具有温度传感器，所述温度传感器可以有线和/或无线地连接到透析机器以跟踪和监测透析液温度。在一些实施例中，透析机器可以包括通风口控制系统。通风口控制系统可以从定位在透析液袋上的一个或多个温度传感器接收数据，并且可以响应于检测到的温度超过预定最高温度和/或低于预定最低温度而自动打开、关闭和/或重定向通风口。

所公开的系统的一些实施例可以例如使用存储介质、计算机可读介质或制造的物品来实施，该存储介质、计算机可读介质或制造的物品可以存储指令或指令集，如果该指令或指令集由机器(即，处理器或微控制器)执行，则可以使机器执行根据本公开的多个实施例的方法和/或操作。此外，服务器或数据库服务器可以包括被配置成能够存储机器可执行程序指令的机器可读介质。这样的机器可以包括例如任何合适的处理平台、计算平台、计算装置、处理装置、计算系统、处理系统、计算机、处理器等，并且可以使用硬件、软件、固件或任何合适的组合来实施，而且可以用于系统、子系统、部件或子部件中。所述计算机可读介质或物品可以包括例如任何合适类型的存储器单元、存储器装置、存储器物品、存储器介质、存储装置、存储物品、存储介质和/或存储单元，例如存储器(包括非临时存储器)、可移除或不可移除介质、可擦除或不可擦除介质、可写或可重写介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、光盘可记录(CD-R)、可重写光盘(CD-RW)、光盘、磁性介质、磁光介质、可移除存储卡或盘、各种类型的数字多功能盘(DVD)、磁带、盒式磁带或类似物。指令可以包括使用任何适合的高级、低级、面向对象、可视化、编译和/或解释的编程语言实施的任何合适类型的代码，诸如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、加密代码等。

如本文所使用的，以单数形式叙述并且“一”或“一种”开头的元件或操作应被理解为不排除复数元件或操作，除非明确地叙述了这种排除。此外，对本公开的“一个实施例”的引述不旨在被解释为排除也结合了所叙述的特征的附加的实施例的存在。

在本说明书和权利要求书中使用的范围内，一般形式为“[a]和[b]中的至少一个”的叙述应被解释为析取性的。例如，对“[a]、[b]和[c]中的至少一个”的叙述将包括[a]单独、[b]单独、[c]单独或[a]、[b]和[c]的任意组合。

本公开的范围不受本文所述的特定实施例的范围限制。实际上，除了本文所述的那些实施例之外，根据前面的描述和附图，本公开的其它各种实施例和修改对本领域普通技术人员来说将是显见的。因此，这样的其它实施例和修改旨在落入本公开的范围内。此外，尽管本公开在此已经出于特定目的在特定环境中的特定实施方式的情况下进行了描述，但是本领域普通技术人员将认识到，其实用性不限于此，并且本公开可以出于任何数量的目的而有利地在任何数量的环境中有益地实施。因此，应鉴于本文所述的本公开的全部广度和精神来解释以下阐述的权利要求。

Claims (14)

1.一种用于在将透析液输送到透析患者之前加热透析液的系统，所述系统包括：

透析机器，其包括被配置成能够从所述透析机器排出加热的空气的一个或多个内部冷却部件；以及

配置成能够接收一个或多个透析液容器的接收器，所述一个或多个透析液容器能够相对于透析机器的排出的加热的空气定位，其中，所述排出的加热的空气能够在所述一个或多个透析液容器周围流动，以增大所述透析液的温度；

其中，所述接收器包括：

支架，所述支架设置和配置成用于将透析机器定位在所述支架上，所述支架包括一个或多个通风口；以及

区段，所述区段设置和配置成用于将所述一个或多个透析液容器接收在所述区段中，所述区段定位在所述支架和所述一个或多个通风口下方，使得所述排出的加热的空气被从所述透析机器引导通过形成在所述支架中的所述一个或多个通风口进入所述接收器的所述区段中以及所述一个或多个透析液容器周围。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个通风口包括用于将所述排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围的导流结构。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接收器是可移动推车。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个透析液容器能够堆叠在所述接收器的所述区段中。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述区段是隔热的，以最小化从所述一个或多个透析液容器到环境空气的热传递。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个内部冷却部件包括风扇。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述透析机器在操作期间产生内部热量，从而产生加热的空气，其中，所述风扇被配置成能够通过从所述透析器排出加热的空气并将排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围流动来同时冷却所述透析机器并加热所述一个或多个透析液容器。

8.一种用于在将透析液输送到透析患者之前加热透析液的方法，所述方法包括：

操作透析机器，所述透析机器响应于被操作而产生加热的空气；

通过一个或多个内部冷却部件将加热的空气从透析机器排出，以冷却所述透析机器；

将排出的加热的空气引导到设置在接收器中的一个或多个透析液容器周围；以及

通过排出的加热的空气加热透析液；

其中，所述透析机器定位在所述接收器的支架上，所述一个或多个透析液容器定位在所述接收器的第一区段中，所述第一区段是隔热的，以最小化从所述一个或多个透析液容器到环境空气的热传递。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述支架将所述透析机器定位在所述接收器的所述第一区段的竖直上方，所述支架包括一个或多个通风口。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述一个或多个通风口包括用于将排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围的导流结构。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述接收器是可移动推车。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述一个或多个透析液容器能够堆叠在所述接收器的第一区段中。

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述一个或多个内部冷却部件包括风扇。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述透析机器在操作期间产生内部热量，从而产生加热的空气，其中，所述风扇被配置成能够通过从所述透析机器排出所述加热的空气并将排出的加热的空气引导到所述一个或多个透析液容器周围流动来同时冷却所述透析机器并加热所述一个或多个透析液容器。