CN113730689A - 一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率监测系统及方法，其中该监测系统由称重单元和数据处理单元组成，所采用的监测方法包括：步骤一、设置超滤量阈值和超滤速率范围；步骤二、采集透析患者的称重数据，对称重数据进行分段拟合，计算超滤量和超滤速率；步骤三、对比监测结果与所设定的阈值及范围，当超滤量达到或超过阈值，发出停止透析提示；当超滤速率超出设定范围时，发出超滤速率异常提示；当用户发出终止命令时终止监测，否则转步骤二。本发明可以在不改变现有血液透析机结构和功能的情况下，进行超滤量及超滤速率的集中监测，降低透析患者发生意外的风险，提高透析治疗的安全性。

Description

一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统和 方法

技术领域

本发明涉及一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统和方法，属于医疗器械技术领域。

背景技术

对于需要进行血液透析治疗的患者，超滤量(ultrafiltration volume)和超滤速率(ultrafiltration rate)是透析过程中两个重要的指标，分别表示患者在一次透析过程中脱去的水分的体积，以及脱水的速率。

如果脱水速率过慢、脱水量不足，会使得患者身体潴留多余水分，并且体内代谢产物和毒素排出不彻底、没有达到治疗效果；如果脱水量过大，或者脱水速率过高(超过13ml/(Kg·h))，可以引起低血压，增高患者的心血管疾病发病率以及死亡风险。

血液透析机可以通过测量透析液流量变化来监控超滤量及超滤速率，但是通常仅限于使用透析机操作面板进行现场单机操作，并且缺少相应的接口标准及监控协议来使得外部设备读取透析机超滤量和超滤速率、进行集中式监控，这对于透析治疗场所的医护人员来说，既增加了工作负担，也增大了患者出现意外事件的风险。为了提高血液透析治疗的安全性和精确性，有必要研究一种能够在不改变现有血液透析机的结构和功能的情况下进行超滤量和超滤速率的集中式监控方法，以便医护人员能够有效地监控透析治疗场所中不同品牌和数量的血液透析机。

发明内容

本发明提出了一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统，该系统由称重单元和数据处理单元组成。

本发明还提出了一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测方法，通过采集患者在透析过程中的称重数据，经过分段拟合后计算超滤量和超滤速率，并将得到的超滤量及超滤速率与设置的阈值及范围进行对比，当超滤量达到阈值时，发出停止透析提示；当超滤速率超出设置范围时，发出透析速率异常提示，以便于医护人员及时处理上述情况，降低患者发生意外的风险，提高透析治疗的精确性和安全性。

本发明提供的技术方案为：

一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统，

该监测系统由称重单元和数据处理单元组成。

一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测方法，

所述的超滤量及超滤速率实时监测方法包括：

步骤一、设置超滤量阈值和超滤速率范围；

步骤二、对采集到的透析患者称重数据进行分段拟合，计算超滤量和超滤速率；

步骤三、将超滤量与设定阈值进行对比，当超滤量达到或超过设定阈值时，提示停止透析；

将超滤速率与设定范围进行对比，当超滤速率超出设定范围时，发出超滤速率异常提示；

当用户发出终止命令时，终止监测，否则转步骤二。

优选的是，所述超滤量的计算方法包括：

透析开始后将采集到的体重数据进行分段线性拟合，其中第i段数据包含n个体重数据：W_i,1，W_i,2，...，W_i,n，对应的称重时间为：t_i,1，t_i,2，...t_i,n，对该段数据进行拟合、建立的线性函数为：

W_i′＝k_it+b_i，

其中，k_i，b_i分别为第i段拟合函数的斜率和截距，使得在t_i,1，t_i,2，...t_i,n时间点上得到拟合后的体重数据为：

对于第i段数据，所对应的超滤速率即为k_i，而该段时间的超滤量的计算公式为：ΔW_i＝W′_i,n-W′_i,1；

从透析开始时刻到第i段数据，总的超滤量计算公式为：

本发明所述的有益效果：(1)本发明中提出通过对血液透析治疗患者的称重数据进行分段拟合后计算超滤量及超滤速率的方法，可以降低称重数据中由于患者身体姿势改变以及各种振动所对称重数据所造成的干扰，提高超滤量、超滤速率的测算精度；(2)通过使用本发明所提出的系统和方法，可以在不改变现有血液透析机的结构和功能的情况下，对透析治疗场所中不同品牌和数量的血液透析机进行超滤量和超滤速率的集中式监控，以便医护人员能够及时发现并处理超滤量达到预设值，以及超滤速率异常等情况，降低患者发生意外的风险，提高透析治疗过程的安全性。

附图说明

图1为本发明所述的透析监测方法流程图。

图2为本发明所述的透析监测系统的原理图。

图3为本发明所述的透析过程中体重变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本发明提供一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统，该系统由称重单元和数据处理单元组成。本发明还提供一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测方法，在透析过程中通过称重单元获取透析治疗患者的体重数据，并将体重发送给数据处理单元，数据处理单元对接收到的体重数据进行分段拟合后计算超滤量与超滤速率，并与设定的超滤量阈值以及超滤速率范围进行对比，根据对比结果发出相应的提示，具体包括：

步骤一、设置超滤量阈值和超滤速率范围；

医护人员针对不同患者，设置超滤量阈值，以及超滤速率范围，然后开始监测透析过程；

步骤二、对采集到的患者称重数据进行分段拟合，计算实际超滤量和实际超滤速率；

超滤量和超滤速率的计算方法包括：

透析开始后将采集到的透析治疗患者体重数据进行分段线性拟合，其中第i段数据包含n个体重数据：W_i,1，W_i,2，...，W_i,n，对应的称重时间为：t_i,1，t_i,2，...t_i,n，对该段数据进行拟合、建立线性函数：W_i′＝k_it+b_i，其中k_i，b_i为第i段拟合函数的斜率和截距，使得在t_i,1，t_i,2，...t_i,n时间点上得到拟合后的体重数据：

该拟合要求，该段各数据点的拟合误差平方和

对拟合参数k_i，b_i取极小值，则对于第i段数据，所对应的超滤速率即为k_i，而超滤量的计算公式为：

ΔW_i＝W′_i,n-W′_i,1；

从透析开始到第i段数据，总的超滤量计算公式为：

步骤三、将实际超滤量与设定超滤量阈值进行对比，当实际超滤量达到阈值时，发出停止透析提示；

将实际超滤速率与设定的超滤速率范围进行对比，当实际超滤速率超出设定的超滤速率范围时，发出超滤速率异常提示；

当用户提出要求终止监测时，则结束监测过程，否则转入步骤二，继续进行监测。

实施例

某透析治疗患者通过本发明所述的透析监测系统进行超滤量及超滤速率监控，包括：

(1)医护人员或者管理人员根据医嘱，通过监测系统的控制面板、PC端软件界面或者手机端APP，针对每一位透析治疗患者设定超滤量阈值，以及超滤速率范围；

(2)医护人员或者管理人员通过监测系统的控制面板、PC端软件界面或者手机端APP启动监控系统，进行周期采集称重数据；

(3)透析开始于t₀时刻，初始称重数值W₀，此后透析过程中水分及代谢产物逐渐被脱去，称重数据开始缓慢下降，如图3所示；

(4)根据前述计算方法，对每分钟的称重数据分为一段，对该段数据进行线性拟合，计算该段的超滤量和超滤速率；

(5)把计算所得超滤量与预设值进行对比，如果实际超滤量达到或超过阈值，通过监测系统的控制面板、PC端软件界面或者手机端APP发出相应消息，提示医护人员或者管理人员结束透析过程；

(6)把计算所得超滤速率与预设范围进行对比，当实际超滤速率超出预设范围，通过监测系统的控制面板、PC端软件界面或者手机端APP发出相应消息，提示医护人员或者管理人员及时处理可能的异常情况，包括：超滤速率过快，患者有发生低血压及其他意外的风险；超滤速率过低，有可能是透析机运行异常或者发生血液循环管路堵塞等异常情况。

(7)t₁时刻医护人员或者管理人员结束透析治疗，此时称重数据为W₁，此后称重数值不再变化，医护人员或者管理人员通过监测系统的控制面板、PC端软件界面或者手机端APP，终止监控过程。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测系统，其特征在于，该监测系统由称重单元和数据处理单元组成。

2.一种基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测方法，其特征在于，所述的超滤量及超滤速率实时监测方法包括：

步骤一、设置超滤量阈值和超滤速率范围；

步骤二、对采集到的透析患者称重数据进行分段拟合，计算超滤量和超滤速率；

步骤三、将超滤量与设定阈值进行对比，当超滤量达到或超过设定阈值时，提示停止透析；

将超滤速率与设定范围进行对比，当超滤速率超出设定范围时，发出超滤速率异常提示；

当用户发出终止命令时，终止监测，否则转步骤二。

3.根据权利要求2所述的基于称重的血液透析超滤量及超滤速率实时监测方法，其特征在于，所述超滤量的计算方法包括：

透析开始后将采集到的体重数据进行分段线性拟合，其中第i段数据包含n个体重数据：W_i,1，W_i,2，...，W_i,n，对应的称重时间为：t_i,1，t_i,2，...t_i,n，对该段数据进行拟合、建立的线性函数为：

W_i′＝k_it+b_i，

其中，k_i，b_i分别为第i段拟合函数的斜率和截距，使得在t_i,1，t_i,2，...t_i,n时间点上得到拟合后的体重数据为：

对于第i段数据，所对应的超滤速率即为k_i，而该段时间的超滤量的计算公式为：ΔW_i＝W′_i,n-W′_i,1；

从透析开始时刻到第i段数据，总的超滤量计算公式为：

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