CN113573751A - 用于估计超滤速率的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于估计患者的治疗后超滤速率的系统和方法。医疗装置可以被配置为能基于与准备接受医疗装置治疗的患者相关联的一个或多个值来确定估计的治疗后超滤速率。医疗装置还可以被配置为将估计的治疗后超滤速率与一个或多个阈值进行比较。医疗装置可以被配置为具有警报模块，当估计的治疗后超滤速率超过一个或多个阈值时，所述警报模块可以被激活。

Description

用于估计超滤速率的系统和方法
技术领域
本公开总体上涉及用于估计超滤速率的系统和方法。
背景技术
某些体外血液治疗系统、例如透析系统使用超滤从接受透析治疗的患者中去除流体。超滤通常是指膜滤出，其中，压力等力导致通过半透膜分离。悬浮的固体和高分子量的溶质可以保留在渗余物中，而水和低分子量的溶质通过膜而在滤液中。超滤速率通常是指在透析治疗期间流体从患者体内排出的速率。过高的超滤速率可能是透析治疗发病率和死亡率的主要来源。由于这些危害，透析提供者可能需要向机构报告超滤速率，例如作为质量激励计划(QIP)的一部分向医疗保险和医疗补助服务中心(CMS)报告。
发明内容
在本公开的至少一个方面，提供了一种医疗装置。所述医疗装置包括显示装置、包括计算机可执行指令的计算机可读介质、被配置为能执行计算机可执行指令的一个或多个处理器、被配置为通信地耦合到所述一个或多个处理器并产生警报的警报模块以及被配置为通信地耦合到所述一个或多个处理器的用户界面。当所述一个或多个处理器正在执行计算机可执行指令时，所述一个或多个处理器被配置为能执行操作以使显示装置显示用户界面、通过用户界面接收与医疗装置的用户相关联的一个或多个值、基于所述一个或多个值确定估计的治疗后超滤速率、将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较以及如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值则使警报模块产生警报。
与用户相关联的所述一个或多个值可以包括用户的当前重量。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括用户的目标干重。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括在治疗期期间进入用户身体的额外的流体体积。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括超滤时间。
警报模块可以被配置为产生听觉警报。警报模块可以被配置为产生视觉警报。警报模块可以被配置为使显示装置呈现视觉警报。医疗装置可以是透析机器。
超滤速率阈值可以是13.0mL/kg/hr。所述一个或多个处理器可以被配置为在用户接受医疗装置治疗时动态地确定估计的治疗后超滤速率。所述一个或多个处理器被配置为能根据以下公式确定估计的治疗后超滤速率：((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)。
根据本公开的另一方面，一种方法包括：使医疗装置的显示装置显示用户界面。所述方法包括通过用户界面接收与医疗装置的用户相关联的一个或多个值。所述方法包括基于所述一个或多个值确定治疗后超滤速率。所述方法包括将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较。所述方法包括如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值，则使与医疗装置相关联的警报模块产生警报。
与用户相关联的所述一个或多个值可以包括用户的当前重量。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括用户的目标干重。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括在治疗期期间进入用户身体的额外的流体体积。与用户相关联的所述一个或多个值可以包括超滤时间。
警报可以是听觉警报。警报可以是视觉警报。警报可以通过用户界面呈现在显示装置上。医疗装置可以是透析机器。
超滤速率阈值可以是13.0mL/kg/hr。当医疗装置的用户正在接受医疗装置的治疗时，可以动态地确定估计的治疗后超滤速率。确定治疗后超滤速率可以包括使用以下公式：((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)。
与传统技术相比，实施方式可以包括以下优点中的一个或多个。在一些实施方式中，体外血液治疗(ECBT)系统被配置为在患者接受透析治疗之前和/或在患者接受治疗时估计患者的治疗后超滤速率。这可以允许医疗提供者确定是否应该在治疗过程之前或期间对治疗计划进行更改。在一些实施方式中，ECBT系统被配置为当估计的超滤速率超过阈值时生成警报以通知医疗提供者和/或患者。因此，本公开的实施方式提供了对传统ECBT系统的改进，传统ECBT系统以前无法确定治疗结束时的预计超滤速率并无法在患者接受医疗治疗之前ECBT系统以高超滤速率运行时提醒用户。
这些和其它方面、特征和实施方式可以被表达为用于执行功能的方法、设备、系统、部件、程序产品、装置或步骤，以及其它方式。
根据以下描述，包括权利要求，这些和其它方面、特征和实施方式将变得显而易见。
附图说明
图1示出了包括体外血液治疗机器以估计超滤速率的系统的一个示例。
图2示出了描绘根据本公开的一个或多个实施例的用于估计超滤速率的方法的一个示例的流程图。
图3是血液透析系统的前透视图。
图4是图3的血液透析系统的前透视图，其中，血液透析系统的模块的门处于打开位置以暴露固定到模块的血液部件。
图5是示出流体进入、通过和流出血液透析系统的血液回路和透析液回路的流动路径的示意图。
图6是当血液透析系统连接到患者进行治疗时流体流过图3的血液透析系统的血液回路和透析液回路的示意图。
具体实施方式
传统的超滤速率计算通常会考虑透析治疗后患者的重量。虽然在体外血液治疗(例如透析治疗)之前或期间无法获得实际的后重量值，但可能期望通过向机器提供在患者接受机器治疗之前预测患者的预计的治疗结束最终个体超滤速率(UFR)的装置来提高体外血液治疗机器的有效性和性能。
本公开提供用于在患者接受治疗之前估计患者的治疗后超滤速率的系统和方法。体外血液治疗(ECBT)系统可以被配置为基于与准备接受ECBT系统治疗的患者相关联的一个或多个值来确定估计的治疗后超滤速率。ECBT系统还可以被配置为将估计的治疗后超滤速率与一个或多个阈值进行比较。ECBT系统可以被配置为具有警报模块，当估计的治疗后超滤速率超过一个或多个阈值时，该警报模块可以被激活。可以实施这些系统和方法来改进以前无法确定预计的治疗结束最终个体UFR的传统ECBT系统。还可以实施这些系统和方法，以便通过在护理点和个体治疗开始时增强临床决策，通过确保机器能够根据每单位时间(例如，小时)、每单位重量(例如，公斤)的体积(例如，毫升)提供预计的治疗结束最终个体UFR来改进传统ECBT系统的使用，使得可以最好地做出关于避免高风险超滤速率的个体确定。
在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多特定细节以提供对本发明的透彻理解。然而，很明显，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其它情况下，众所周知的结构和装置以框图形式示出以避免不必要地混淆本发明。
在附图中，为了便于描述，示出了示意性要素、例如那些代表装置、模块、指令块和数据要素的要素的特定布置方式或排序。然而，本领域技术人员应当理解，附图中示意性要素的特定排序或布置方式并不意味着需要特定顺序或序列的处理或过程的分离。此外，在附图中包括示意性要素并不意味着在所有实施例中都需要这样的要素或者在一些实施例中由这样的要素代表的特征可能不包括在其它要素中或与其它要素组合。
此外，在附图中，连接要素、例如实线或虚线或箭头用于说明两个或更多个其它示意性要素之间的连接、关系或关联，然而不存在任何此类连接要素也并不意味着不存在任何联系、关系或关联。换句话说，要素之间的一些连接、关系或关联并未在附图中示出，以免混淆本公开。此外，为了便于说明，使用单个连接要素来表示要素之间的多种连接、关系或关联。例如，在连接要素代表信号、数据或指令的通信的情况下，本领域技术人员应该理解，这种要素表示可能需要的一个或多个信号路径(例如，总线)以实施通信。
现在将详细参考实施例，其示例在附图中示出。在以下详细描述中，阐述了许多特定细节以提供对各种描述的实施例的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说显见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践所描述的各种实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的方法、工序、部件、回路和网络，以免不必要地混淆实施例的多个方面。
以下描述了几个特征，每个特征都可以彼此独立使用或与其它特征以任何组合方式使用。然而，任何单独的特征可能不提供以上讨论的任何优点或可能仅提供以上讨论的优点之一。尽管提供了标题，但与特定标题相关且还未在具有该标题的部分中找到的数据也可能在本说明的其它地方找到。
图1示出了包括用于估计超滤速率的体外血液治疗(ECBT)机器120的系统100的一个示例。ECBT机器120包括能够呈现用户界面123的显示装置122。ECBT机器120还包括多个部件121、警报模块124、计算机可读介质113和计算机处理器117。计算机可读介质113包括计算机可执行指令114。
ECBT机器120可以被配置为提供一种或多种体外血液治疗，例如血液透析、血液滤过、血液透析滤过、超滤和/或其它肾脏替代疗法。在任何情况下，ECTB机器120被配置为从ECBT机器120的用户(例如，患者)移除流体。稍后参考图3更详细地讨论ECTB机器120的一个示例。
显示装置122可以是电子显示装置。显示装置122可以被配置为充当触摸屏显示装置。在一些实施方式中，用户界面123是图形用户界面(GUI)。用户界面123被配置为允许ECBT机器120的用户通过图形图标和视觉指示与ECBT机器120交互。用户界面123可以使用窗口、图标、菜单、指针范例(WIMP)来允许用户与ECBT机器120交互。在一些实施方式中，用户界面123与显示装置122合作以向用户提供触摸屏图形用户界面。附加地或替代地，用户界面可以包括一个或多个输入装置、例如与ECBT机器120通信耦合的鼠标和/或键盘。用户界面123还可以使用通常在基于触摸屏的GUI中发现的后WIMP范例。在一些实施方式中，用户界面123被配置为以静止照片和/或视频的形式显示图像。
用户界面123可以显示与ECBT机器120相关联的信息。例如，用户界面123可以显示与动脉压力读数、静脉压力读数、透析液流动速率、温度读数、血液泵速率等相关联的图形图表和值。在一些实施方式中，用户界面123显示与估计的超滤速率(例如，Est UFR)相关联的值。在一些实施方式中，用户界面123提示用户(例如，医务人员、患者等)输入与ECBT机器120的用户相关联的一个或多个值。在一些实施方式中，用户界面123提示用户输入用户的当前重量、目标干重、额外的流体体积和/或超滤时间。目标干重是指透析治疗后患者的期望重量并且通常可以与血容量正常的患者的预测重量相关联(例如，在正常的体液平衡中，例如如果患者处于正常的、健康的肾功能状态，其中存在正常的尿液输出量)。额外的流体体积可以指患者在接受透析治疗时可能接收的水、盐水治疗等。超滤时间通常是指患者预期接受透析治疗的时间量。正如稍后所讨论的，这些值可用于确定估计的超滤速率。用户可以使用显示装置122的触摸屏、键盘和/或任何其它适合与用户界面123交互的装置来输入值。
计算机可读介质113(或计算机可读存储器)可以包括适合本地技术环境的任何数据存储技术类型，包括但不限于基于半导体的存储器装置、磁存储器装置和系统、光存储器装置和系统、固定存储器、可移除存储器、磁盘存储器、闪存、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等。在一些实现方式中，计算机可读介质113包括具有可执行指令的代码段。在一些实施方式中，计算机可读介质113存储对应于ECBT机器120的部件121的信息。
警报模块124被配置为能产生听觉警报和/或视觉警报。例如，警报模块124可以包括用于产生闪光/脉冲光的装置(例如，灯泡、发光二极管等)。在一些实施方式中，脉冲光是红色的。在一些实施方式中，警报模块包括扬声器。在一些实施方式中，可听警报包括具有若干频率之一的音调。在一些实施方式中，警报模块124与用户界面123集成在一起。例如，用户界面123可以显示框，例如显示估计超滤速率的框，其可以闪烁某些颜色以引起ECBT机器120的用户的注意。警报模块124还可以包括提供物理警报的装置。例如，警报模块124可以包括被配置为振动ECBT机器120和/或放置在ECBT机器120的患者身体上以在患者身体上施加振动的机构。
计算机处理器117通信地耦合到显示装置122、用户界面123和/或警报模块124。在一些实施方式中，计算机处理器117包括通用处理器。在一些实施方式中，计算机处理器117包括中央处理单元(CPU)。在一些实施方式中，计算机处理器117包括至少一个专用集成电路(ASIC)。计算机处理器117还可以包括通用可编程微处理器、专用可编程微处理器、数字信号处理器(DSP)、可编程逻辑阵列(PLA)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用电子电路等或其组合。计算机处理器117被配置为执行诸如计算机可执行指令之类的程序代码单元。
当计算机处理器117执行计算机可执行指令时，计算机处理器117执行一个或多个操作。在一些实施方式中，当计算机处理器117正在执行计算机可执行指令时，计算机处理器117执行操作以使显示装置122显示图形用户界面123。如前所述，图形用户界面123可以提示用户输入与使用ECBT机器120进行治疗的患者相关联的一个或多个值。
当计算机处理器117正在执行计算机可执行指令时，计算机处理器117执行操作以通过用户界面123接收与ECBT机器120的用户相关联的一个或多个值。例如，如前所述，患者或医生可以输入与接受ECBT机器120治疗的患者相关联的值，例如患者的当前重量、目标干重、额外的流体体积和/或超滤时间。在一些实施方式中，这些值可以由ECBT机器120外部和/或内部的其它传感器装置接收。例如，患者的当前重量可以从被配置为测量患者重量的重量传感器(例如，秤)接收。重量传感器可以集成在ECBT机器120内(例如，在座位布置结构的下方)或者它可以在ECBT机器120的外部。
当计算机处理器117正在执行计算机可执行指令时，计算机处理器117执行操作以基于一个或多个值确定估计的治疗后超滤速率。例如，在一些实施方式中，计算机处理器117根据以下确定估计的治疗后超滤速率：估计的UFR＝((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)，其中，当前重量是患者接受治疗前时患者的重量，目标干重是患者接受超滤治疗后的期望重量，额外的流体体积是患者在接受治疗时可能接收的估计的流体体积，超滤时间是患者将接受超滤的时间。在一些实施方式中，重量以千克定义，体积以毫升定义，时间以小时定义。但是，每个变量都可以使用其它度量标准定义，例如分别使用磅、升和秒。在一些实施方式中，计算机处理器117在患者开始治疗之前确定估计的治疗后超滤速率。在一些实施方式中，计算机处理器117在治疗期间确定估计的治疗后超滤速率。在一些实施方式中，计算机处理器117在治疗期间动态地确定估计的治疗后超滤速率。例如，计算机处理器117可以基于变化的变量、例如超滤时间的变化和/或患者接收的流体体积的变化，连续更新估计的治疗后超滤速率。
当计算机处理器117正在执行计算机可执行指令114时，计算机处理器117执行操作以将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较。超滤速率阈值可以基于例如医疗保健标准和/或安全考虑。在一些实施方式中，超滤速率阈值为13.0mL/kg/hr。在一些实施方式中，用户界面123被配置为提示用户输入超滤速率阈值。在一些实施方式中，超滤速率阈值是由制造商或医疗保健人员初始化的设定默认值。
当计算机处理器117正在执行计算机可执行指令114时，如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值，则计算机处理器117执行操作以使警报模块124产生警报。例如，如果估计的治疗后超滤速率超过13.0mL/kg/hr，则可以使警报模块124产生一个或多个视觉警报(例如，闪烁的红灯)和/或一个或多个听觉警报(例如，尖锐的哔哔声)。警报模块124还可以在ECBT机器120或患者的身体上施加振动。在一些实施方式中，警报模块124使用户界面123显示视觉警报。替代地或附加地，警报模块124包括生物反馈算法，其能够通过调整一个或多个操作参数来控制ECBT机器120的一个或多个操作参数，使得估计的UFR降低。
图2示出了描绘根据本公开的一个或多个实施例的用于估计超滤速率的方法200的一个示例的流程图。为了说明的目的，用于估计超滤速率的系统100执行方法200。然而，方法200也可由允许用于估计过滤速率的其它系统执行。方法200包括使显示装置显示用户界面(框201)、接收与用户相关联的值(框202)、确定估计的治疗后超滤速率(框203)、比较估计的治疗后超滤速率与阈值(框204)，并且如果估计的治疗后超滤速率超过阈值，则使警报模块产生警报(框205)。
在框201，计算机处理器117执行操作以使显示装置显示图形用户界面123。如前所述，图形用户界面123可以提示用户输入与正在使用ECBT机器120接受治疗的患者相关联的一个或多个值。
在框202，计算机处理器117执行操作以通过用户界面123接收与ECBT机器120的用户相关联的一个或多个值。例如，如前所述，患者或医生可以输入与正在使用ECBT机器120接受治疗的患者相关联的值，例如患者的当前重量、目标干重、额外的流体体积和/或超滤时间。在一些实施方式中，这些值可以由ECBT机器120外部和/或内部的其它传感器装置接收。例如，患者的当前重量可以从被配置为测量患者重量的重量传感器(例如，秤)接收。重量传感器可以集成在ECBT机器120内(例如，在座位布置下方)或者它可以在ECBT机器120的外部。
在框203，计算机处理器117执行操作以基于一个或多个值确定估计的治疗后超滤速率。例如，在一些实施方式中，计算机处理器117根据以下确定估计的治疗后超滤速率：估计的UFR＝((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)，其中，当前重量是患者接受治疗前时患者的重量，目标干重是患者接受超滤治疗后的期望重量，额外的流体体积是患者在接受治疗时可能接收的估计的流体体积，超滤时间是患者将接受超滤的时间。在一些实施方式中，计算机处理器117在患者开始治疗之前确定估计的治疗后超滤速率。在一些实施方式中，计算机处理器117在治疗期间确定估计的治疗后超滤速率。在一些实施方式中，计算机处理器117在治疗期间动态地确定估计的治疗后超滤速率。例如，计算机处理器117可以基于变化的变量、例如超滤时间的变化和/或患者接收的流体体积的变化，连续更新估计的治疗后超滤速率。
在框204，计算机处理器117执行操作以将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较。超滤速率阈值可以基于例如医疗保健标准和/或安全考虑。在一些实施方式中，超滤速率阈值为13.0mL/kg/hr。在一些实施方式中，用户界面123被配置为提示用户输入超滤速率阈值。在一些实施方式中，超滤速率阈值是由制造商或医疗保健人员初始化的设定默认值。
在框205，如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值，则计算机处理器117执行操作以使警报模块124产生警报。例如，如果估计的治疗后超滤速率超过13.0mL/kg/hr，则可以使警报模块124产生一个或多个视觉警报(例如，闪烁的红灯)和/或一个或多个听觉警报(例如，尖锐的哔哔声)。警报模块124还可以在ECBT机器120或患者的身体上施加振动。在一些实施方式中，警报模块124使用户界面123显示视觉警报。
图3是血液透析系统300的前透视图。图4是图3的血液透析系统300的前透视图，其中，血液透析系统的模块的门处于打开位置以暴露固定到模块的血液部件。参考图3和图4，血液透析系统300包括血液透析机器302，形成血液回路的一次性血液部件组304连接到血液透析机器302。在一些实施方式中，血液透析机器302是图1的ECBT机器120并且被配置为执行如早先参考图2所讨论的用于估计超滤速率的方法200。
在血液透析期间，血液部件组304的动脉和静脉患者管线306、308连接到患者并且血液通过血液部件组304的各种血液管线和部件(包括透析器310)循环。同时，透析液通过由透析器310和连接到血液透析机器302的各种其它透析液部件和透析液管线形成的透析液回路循环。这些透析液部件和透析液管线中的许多位于血液透析机器302的壳体内，因此在图3和4中不可见。透析液与血液一起通过透析器310。通过透析器310的血液和透析液通过透析器310的半透结构(例如，半透膜和/或半透微管)彼此分离。作为这种布置的结果，毒素被从患者的血液中移除并收集在透析液中。离开透析器310的过滤后的血液被返回给患者。离开透析器310的透析液包括从血液中去除的毒素并且通常被称为“废透析液”。废透析液被从透析器310输送到排出系统。
血液透析机器302包括触摸屏318和控制面板320。触摸屏318和控制面板320允许用户(例如，医疗提供者、患者等)将各种不同的治疗参数输入到血液透析机器302并以其它方式控制血液透析机器302。此外，触摸屏318用作向血液透析系统300的用户传达信息的显示器。扬声器322定位在触摸屏318下方并且用于向系统300的用户提供音频信号。因此，血液透析机器302能够在使用期间经由触摸屏318向系统300的用户提供视觉警报和经由扬声器322提供音频警报。虽然扬声器322已被描述为位于触摸屏318下方，但扬声器322可以位于血液透析机器302上的各种其它位置中的任何位置。
在一些实施方式中，触摸屏318是图1的显示装置122和用户界面123的一个实施例。例如，触摸屏318可以呈现用户界面123以允许用户输入与患者/用户相关联的一个或多个值以确定估计的UFR。例如，在透析治疗开始之前，触摸屏318可以显示图形，提示用户输入用于估计UFR的值，并且基于这些值，血液透析机器302可以如之前参考图2所述地确定估计的UFR。然后触摸屏318可以显示估计的UFR。在一些实施方式中，由触摸屏318提供的视觉警报是图1的警报模块124的一部分，其中，触摸屏318响应于估计的UFR超过UFR阈值而提供视觉警报(例如，闪烁的红灯)。在一些实施方式中，扬声器322是警报模块124的一部分，其中，扬声器322响应于估计的UFR超过UFR阈值而提供听觉警报。
透析液容器324经由透析液供应管线326连接到血液透析机器302。排出管线328和超滤管线329也从血液透析机器302延伸。透析液供应管线326、排出管线328和超滤管线329流体地连接到血液透析机器302的壳体内的形成透析液回路的一部分的各种透析液部件和透析液管线。在血液透析期间，透析液供应管线326将新鲜透析液从透析液容器324运送到透析液回路的位于血液透析机器302内的部分。如上所述，新鲜透析液通过形成透析液回路的各种透析液管线和透析液部件(包括透析器310)循环。当透析液通过透析器310时，它会从患者的血液中收集毒素。产生的废透析液被经由排出管线328从透析液回路运送到排出系统。当在治疗期间执行超滤时，废透析液和从患者抽取的过量流体的组合被经由超滤管线329运送到排出系统。
血液部件组304固定到附接到血液透析机器302前部的模块330。模块330包括能够驱动血液通过血液回路的血液泵332。模块330还包括能够监测流经血液回路的血液的各种其它仪器。模块330包括门331，当关闭时，如图3所示，门331与模块330的前面配合以形成大小和形状适于接收血液部件组304的隔间。在关闭位置，门331将血液部件组304的某些血液部件压靠在暴露在模块330的前面上的相应仪器上。
透析液回路由位于血液透析机器302的壳体内的多个透析液部件和透析液管线以及透析器310、位于血液透析机器302的壳体外的透析器入口管线400和透析器出口管线402形成。透析器入口管线400包括适于连接到透析器310的一个端部区域的连接器，透析器出口管线402包括适于连接到透析器310的另一端部区域的连接器。
图5是示出了流体进入、通过和流出血液透析系统300的血液回路和透析液回路的流动路径的示意图。透析液回路的位于血液透析机器302的壳体内的透析液部件包括第一透析液泵404、平衡装置406、压力传感器408、均衡腔室410、第二透析液泵412和超滤泵414。这些透析液部件经由一系列透析液管线416彼此流体地连接。
透析液泵404能够经由透析液供应管线326将透析液泵送到平衡腔室406。在一些实施方式中，透析液泵404是蠕动泵。然而，可以替代地或附加地使用任何各种其它类型的泵。其它合适类型的泵的示例包括隔膜泵和齿轮泵。
平衡装置406包括球形腔室，该球形腔室被柔性膜422划分成第一半腔室418和第二半腔室420。当流体流入第一半腔室418时，流体被迫离开第二半腔室420，反之亦然。这种平衡装置构造有助于确保进入平衡装置406的流体体积等于离开平衡装置406的流体体积。如下文更详细描述的，这有助于确保在治疗期间进入透析液回路的新鲜透析液的体积等于需要时排出透析液回路的废透析液的体积。
在血液透析期间，离开第二半腔室420的透析液被引导通过透析器310朝向均衡腔室410。沿着将透析器310连接到均衡腔室410的透析液管线416定位的压力传感器408适于测量流出透析器310的废透析液的压力。可以使用能够测量从透析器310传递到均衡腔室410的废透析液的压力的各种不同类型的压力传感器中的任何一种。
废透析液收集在均衡腔室410中。透析液泵412被配置为将废透析液从均衡腔室410泵送到平衡装置406的第一半腔室418。在一些实施方式中，透析液泵412是蠕动泵。然而，可以替代地或附加地使用任何各种其它类型的泵。其它合适类型的泵的示例包括隔膜泵和齿轮泵。随着平衡装置406的第一半腔室418填充废透析液，第二半腔室420内的新鲜透析液被朝向透析器310排出。随后，当第二半腔室420重新充填新鲜透析液时，第一半腔室418内的废透析液被迫通过排出管线328到达排出系统。
超滤管线329连接到均衡腔室410的出口。超滤泵414可操作地连接到超滤管线329，使得当超滤泵414运行时，可以从均衡腔室410中抽出废透析液并经由超滤管线329引导到排出系统。超滤泵414的运行同时运行透析液泵412导致连接均衡腔室410和透析器310的透析液管线416内的真空压力增加，并因此在透析器310内产生增加的真空压力。由于这种增加的真空压力，额外的流体从血液回路穿过透析器310的半透结构(例如，半透膜或半透微管)被吸入透析液回路。在某些实施方式中，超滤泵414是蠕动泵。然而，可以替代地或附加地使用任何各种其它类型的泵。其它合适类型的泵的示例包括隔膜泵和齿轮泵。
图6是当血液透析系统300连接到患者以进行治疗时流体流过图3的血液透析系统300的血液回路和透析液回路的示意图。在血液透析治疗期间，血液泵332被激活，使血液循环通过血液回路。血液遵循与上述盐水路线相同的基本路线，并且在大多数情况下，将血液回路中的残余盐水推过各种血液部件和血液管线并返回给患者。血液经由动脉患者管线306从患者450抽取并流向动脉压力传感器胶囊354。模块330的前面上的动脉压力传感器384与压力传感器胶囊354对正并测量流经动脉侧的血液回路的血液的压力。然后血液流过与血液泵332可操作地接合的U形泵管线360。血液从泵管线360流向透析器310。在离开透析器310后，血液流过静脉压传感器胶囊356，其中，静脉侧的血液的压力由模块330的正面上的相关联的压力传感器386测量(如图3所示)。
在某些实施方式中，通过激活药物泵392，经由药物输送管线374将诸如肝素的药物注射到血液中。将肝素注射到血液中可以帮助防止在血液回路内形成血液凝块。其它类型的药物可以替代地或附加地从注射器378注射到血液回路中。此类药物的示例包括维生素D和铁补充剂、例如
Figure BDA0003236218420000131
和
Figure BDA0003236218420000132
接下来，血液流过空气释放装置312的进入端口，血液中的任何气体、例如空气都可以在空气释放装置312中逸出。当血液进入空气释放装置312的腔室时，血液迫使腔室底部处的盐水通过空气释放装置312的排出端口，盐水在灌注工序保留在腔室中。然而，血液不会置换腔室内的所有盐水。由于腔室的大小和形状，血液进入腔室并且在向下流回并离开排出端口之前仅穿过腔室的部分高度。盐水和血液之间的界面描绘了腔室内绝大多数血液的最远程度。因为血液和盐水不是不混溶的，所以界面附近的两种流体之间存在一定量的混合。
盐水基本上防止血液接触排气组件314的膜。然而，一些血液可以存在于盐水中而不妨碍治疗。即，对于空气释放装置312来说，盐水不需要完全不含血液来允许气体(例如，来自血液中的气泡)从血液回路排出并且将液体保留在血液回路内。主要是盐水的溶液保护排气组件314的膜免于被蛋白质覆盖，蛋白质可能堵塞排气组件314并降低空气释放装置312从空气释放装置312的腔室向大气排出空气和其它气体的能力。如果释放装置312的腔室足够细长，则血液不会在腔室316的顶部与盐水混合，因为当血液流过腔室时盐水保持相对停滞。
血液中的任何未结合的气体或空气，例如由透析器310或注射器378引入的空气，在血液和盐水内以微小气泡的形式上升，直到空气最终通过排气组件314排出。血液向上移动并越过坝346，而不是直接穿过腔室底部并流出排出端口。通过引导血液向上流动，带有空气的血液不能流入腔室316并直接从腔室316流出返回而不向上流动到至少比坝346的高度更高的高度。坝346的表面区域和腔室的内壁促使空气(包括微泡)与血液分离并通过排气组件314离开血液回路。在离开空气释放装置312后，血液穿过静脉患者管线308并返回到患者。
在血液透析期间，通过运行透析液泵404，新鲜透析液从透析液容器324经由透析液供应管线326被泵入透析液回路。新鲜透析液进入平衡装置406的第二半腔室420。当废透析液进入平衡装置406的第一半腔室418时，新鲜的透析液被迫离开第二半腔室420并经由透析液管线416流向透析器310。透析液通过透析器310，同时患者的血液在透析器310的半渗透结构的相反侧通过透析器310。因此，毒素、例如尿素从患者的血液穿过透析器310的可渗透结构(例如，渗透膜和/或渗透微管)被转移到透析液，并且这些毒素收集在透析液中形成废透析液。离开透析器310的废透析液通过透析液回路循环到均衡腔室410。透析液泵412从均衡腔室410抽取废透析液并将其输送到平衡装置406的第一半腔室418。当废透析液填充第一半腔室418时，第二半腔室内的新鲜透析液420被输送到透析器310。当随后用新鲜透析液重新填充第二半腔室420时，第一半腔室418内的废透析液被迫离开平衡装置406并经由排出管线328进入排出系统。平衡装置406平衡进入透析液回路的透析液与离开透析液回路的透析液，以确保在不执行超滤时透析液回路内保持基本恒定体积的透析液。
在某些治疗中，执行超滤过程以从患者的血液中去除多余的流体。在超滤期间，通过运行超滤泵414，在透析器310的透析液侧和血液侧之间的可渗透结构上产生压力梯度。因此，流体穿过透析器310的半渗透结构被从血液回路抽取到透析液回路。废透析液，包括从患者抽取的毒素和多余的流体被通过超滤泵414从均衡腔室410抽取，并被经由超滤管线329输送到排出系统。
虽然上面已经描述了某些实施例，但其它实施例也是可能的。
虽然上述方法涉及响应于检测到故障装置而激活音频警报和视觉警报，但是单独的音频警报或单独的视觉警报可替代性地用于警告系统的操作员注意故障装置。
在一些实施方式中，空气释放装置312和其它血液部件和血液管线中的至少一个(例如，所有其它血液部件和血液管线)被并入集成的血液部件组中。集成血液回路的各种部件可以在一个组件中一起形成或集成地模制，而不是分立的单独或模块化装置。集成的血液部件组可以适于以类似于上述血液部件组304的方式可移除地安置在血液透析机器302的模块330中。
虽然已将各种血液部件描述为并入集成的血液部件组，但血液部件可替代地固定到血液透析机器302的承载体或单独通过血液管线彼此连接。在这样的实施方式中，血液部件将在治疗之前单独固定到血液透析机器302(例如，血液透析机器302的模块330)。血液部件的功能将类似于上面讨论的那些血液部件的功能。合适的血液部件组和它们的相关部件在题为“Dialysis Systems and Related Components”的美国专利申请公开No.2009/0101566中更详细地描述，其通过引用并入本文。
虽然透析液回路已被描述为与血液透析机器302部分地集成，但透析液回路也可以替代地由在使用期间可移除地固定到血液透析机器的透析液部件组形成。在一些实施方式中，透析液部件组为盒的形式，其可以插入到血液透析机器的抽屉中，使得当抽屉关闭时盒可操作地接合血液透析机器的部件。这样的透析液部件组例如在2009年8月4日提交的题为“Dialysis Systems,Components,and Methods”的美国专利申请No.61/231,220中被描述，其通过引用并入本文。
虽然透析液供应管线326已被描述为运送新鲜透析液，但血液透析机器302可替代地被配置为由酸浓缩物、碳酸氢盐浓缩物和纯净水生成透析液。例如，在一些实施方式中，透析液供应管线326耦合到酸浓缩物源，排出管线328耦合到碳酸氢盐浓缩物源，并且超滤管线329耦合到排出系统。在这样的实施方式中，血液透析机器302还包括净化水入口。酸浓缩物和碳酸氢盐浓缩物可引入净化水中以在线生成透析液。
虽然上面讨论的体外血液回路的空气释放装置312在装置的底部具有血液进入端口和血液排出端口，但在一些实施方式中，空气释放装置在装置顶部包括血液进入端口并且在装置底部包括血液排出端口。
虽然ECBT机器302的透析液回路已被描述为包括平衡腔室、新鲜透析液泵、废透析液泵和UF泵，但在一些实施方式中，透析液回路不包括平衡腔室或单独的UF泵。在这样的实施方式中，例如，透析液回路可以包括新鲜透析液泵和废透析液泵、例如叶轮泵，其速度可以被控制以实现期望的UF率。
虽然ECBT机器120和血液透析机器302已被描述为包括触摸屏，但应当理解，本文所述的任何ECBT/血液透析机器可以替代地设置传统屏幕和相关联的控制面板、鼠标和/或键盘，以允许用户输入数据。替代地或附加地，血液透析机器可以配备有允许用户输入数据的便笺和/或触摸按钮。
虽然某些视觉警报已经被描述为经由触摸屏318显示，但是视觉警报也可以使用其它类型的装置来显示。例如，在透析机器包括传统屏幕(即，非触摸屏)以及用于输入数据的单独装置、例如键盘的实施方式中，视觉警报可以通过传统屏幕显示。
虽然警报模块124已经被描述为产生视觉和/或听觉警报，但是替代地或附加地，警报模块124也可以包括生物反馈算法。生物反馈算法可以允许警报模块根据生物反馈算法通过调整一个或多个操作参数来控制ECBT机器120中的一个或多个操作参数，从而减少估计的UFR。
在前面的描述中，已经参考许多特定细节描述了本发明的实施例，这些特定细节可能因实施方式而异。因此，描述和附图被认为是说明性的而不是限制性的。本发明范围的唯一和排他性指标，以及申请人旨在构成本发明范围的内容，是本申请所限定的权利要求的字面和等效范围，其形式为该权利要求限定的特定形式，包括任何后续更正。此处对包含在此类权利要求中的术语的任何明确阐述的定义将支配在权利要求中使用的此类术语的含义。此外，当我们在前面的描述或后面的权利要求中使用术语“还包括”时，该短语后面的内容可以是附加步骤或实体或先前引用的步骤或实体的子步骤/子实体。

Claims (24)

1.一种医疗装置，包括：
显示装置；
包含计算机可执行指令的计算机可读介质；
被配置为执行计算机可执行指令的一个或多个处理器；
被配置为通信地耦合到所述一个或多个处理器并产生警报的警报模块；和
被配置为通信地耦合到所述一个或多个处理器的用户界面；
其中，当所述一个或多个处理器正在执行计算机可执行指令时，所述一个或多个处理器被配置为能执行操作以：
使显示装置显示用户界面，
通过用户界面接收与医疗装置的用户相关联的一个或多个值；
基于所述一个或多个值确定估计的治疗后超滤速率；
将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较；和
如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值，则使警报模块产生警报。
2.根据权利要求1所述的医疗装置，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括用户的当前重量。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的医疗装置，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括用户的目标干重。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的医疗装置，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括在治疗期期间进入用户身体的额外的流体体积。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的医疗装置，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括超滤时间。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的医疗装置，其中，所述警报模块被配置为产生听觉警报。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的医疗装置，其中，所述警报模块被配置为产生视觉警报。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的医疗装置，其中，所述警报模块被配置为使所述显示装置呈现视觉警报。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的医疗装置，其中，所述医疗装置是透析机器。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的医疗装置，其中，所述超滤速率阈值为13.0mL/kg/hr。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的医疗装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为能在用户正在接受医疗装置的治疗时动态地确定估计的治疗后超滤速率。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的医疗装置，其中，所述一个或多个处理器被配置为能根据以下公式确定估计的治疗后超滤速率：((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)。
13.一种方法，包括：
使医疗装置的显示装置显示用户界面，
通过用户界面接收与医疗装置的用户相关联的一个或多个值；
基于所述一个或多个值确定估计的治疗后超滤速率；
将估计的治疗后超滤速率与超滤速率阈值进行比较；和
如果估计的治疗后超滤速率超过超滤速率阈值，则使与医疗装置相关联的警报模块产生警报。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括用户的当前重量。
15.根据权利要求13-14中任一项所述的方法，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括用户的目标干重。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括在治疗期期间进入用户身体的额外的流体体积。
17.根据权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，与用户相关联的所述一个或多个值包括超滤时间。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的方法，其中，所述警报是听觉警报。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的方法，其中，所述警报是视觉警报。
20.根据权利要求13-19中任一项所述的方法，其中，通过用户界面在显示装置上呈现警报。
21.根据权利要求13-20中任一项所述的方法，其中，所述医疗装置是透析机器。
22.根据权利要求13-21中任一项所述的方法，其中，所述超滤速率阈值为13.0mL/kg/hr。
23.根据权利要求13-22中任一项所述的方法，其中，在医疗装置的用户正在接受医疗装置的治疗时动态地确定估计的治疗后超滤速率。
24.根据权利要求13-23中任一项所述的方法，其中，确定估计的治疗后超滤速率包括使用以下公式：((当前重量-目标干重)*1000+额外的流体体积)/(超滤时间*目标干重)。
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