CN117897183A - 生成用于肾脏替代疗法的医疗流体 - Google Patents
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Abstract
用于通过肾脏替代疗法(RRT)处理血液的医疗流体,该医疗流体在系统(20)中生成,该系统(20)包括泵(25A、25B),用于将流体从容器(23A、23B)泵送进入流体通道(21)以在其中混合。容器(23A、23B)布置在秤上,基于来自秤(24A、24B)的输出信号(S1、S2)控制泵(25A、25B)以实现流体之间的给定混合比例。可以通过在包括泵(25A、25B)和秤(24A、24B)的机器上布置一次性装置来配置该系统。该一次性装置可以限定流体通道(21)和容器(23A、23B),并且该机器可以是RRT设备。可以操作该系统(20)以在线生成用于RRT设备的医疗流体。
Description
技术领域
本公开涉及肾脏替代疗法领域,更具体地,涉及生成用于在这种疗法中使用的医疗流体。
背景技术
肾脏替代疗法(RRT)是一种替代肾脏正常血液过滤功能的疗法。当肾功能不佳时(这被称为肾衰竭,包括急性肾损伤和慢性肾病)使用该疗法。RRT涉及通过例如透析(血液透析、HD或腹膜透析,PD)、血液过滤或血液透析过滤从肾衰竭患者的血液中去除溶质。根据方式的不同,RRT可以通过人工或机器进行。
在RRT中,特定成分的一种或多种医疗流体用于血液处理。这种医疗流体包括所谓的透析流体和替代流体。随着时间的推移,RRT会消耗大量的医疗流体。
在RRT的某些方式中,预制的医疗流体被装在预填充袋中运送到护理点,例如重症监护室或患者家中。大量医疗流体的使用通过运输对环境有重大影响。在重症监护室中,在护理点管理和处理预填充袋会给工作人员带来负担,耗费时间并转移工作人员对其它任务的注意力。
例如,传统的PD是通过使用预填充袋来执行的。在HD中,不同类型的机器用于急性肾损伤(AKI)患者和慢性肾病(CKD)患者的治疗。用于治疗AKI患者的HD机器通常被配置为使用预填充的医疗液体袋,而用于治疗CKD患者的HD机器通常具有通过将一种或多种浓缩物与水混合来按需生成医疗流体的集成能力,即所谓的在线流体生成。最近,还提出了带有在线流体生成的集成能力的PD机器。
与被配置为使用预填充的医疗流体袋的RRT机器相比,带有集成流体生成能力的RRT机器相对复杂且昂贵。
发明内容
一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个局限性。
另一个目的是减少生成用于通过RRT处理血液的医疗流体的机器的复杂性。
另一个目的是通过使用机器来减少生成医疗流体的成本。
通过生成医疗流体的方法、计算机可读介质、生成医疗流体的系统以及一次性装置来至少部分地实现这些目的中的一个或多个,以及可能从下面的描述中出现的进一步目的,其实施例由从属权利要求限定。
第一方面是生成医疗流体的方法,该医疗流体用于通过肾脏替代疗法处理血液。该方法包括:操作第一泵以将第一流体从布置在第一秤上的第一容器泵送通过第一流体通道,第一流体为医疗流体的组分;操作第二泵以将第二流体从布置在第二秤上的第二容器泵送通过第二流体通道,在第一流体通道中的第一连接处进入第一流体通道,以在第一流体通道内混合第二流体,第二流体是医疗流体的组分;以及,基于第一秤和第二秤的第一输出信号和第二输出信号控制第一泵和第二泵,以实现第一流体进入连接处的第一流速与第二流体进入连接处的第二流速之间的第一比例。
第一方面基于第一输出信号和第二输出信号控制医疗流体的生成,这些信号代表第一秤和第二秤的测量值,从而代表第一流体和第二流体的消耗量。因此,第一输出信号和第二输出信号指示质量或重量随时间的变化,因此包含在医疗流体生成期间有关第一流体和第二流体的质量流速的信息。因此,第一方面基于秤的输出信号(重力流量测量)给出的流速,通过控制第一流体和第二流体的混合比例提供了一种简单且控制良好的生成医疗流体的方式。此外,根据第一方面,第二流体在第一流体通道自身内混合。第一方面是基于这样的见解,即在第一流体通道中可以实现充分的混合,而不需要传统的混合罐等。如果需要,第一流体通道内第二流体的混合允许生成医疗流体并按需供应给下游用于RRT的设备。其还允许减少生成医疗流体的系统的尺寸、结构复杂性以及成本。
第二方面是计算机可读介质,包括计算机指令,当由处理器执行时,使该处理器执行第一方面或其任何实施例的方法。
第三方面是用于生成医疗流体的系统,该医疗流体用于通过肾脏替代疗法来理血液。该系统包括:第一秤;第一容器,被布置在第一秤上;第一流体通道,被布置为从第一容器接收第一流体;第一泵,被布置为泵送流体通过第一流体通道;第二秤;第二容器,被布置在第二秤上,通过第二流体通道在连接处连接到第一流体通道;第二泵,被布置为将第二流体从第二容器泵送通过第二流体通道进入第一流体通道,以在第一流体通道内混合第二流体。
第二方面和第三方面与第一方面共享技术优势。
第四方面是用于安装到设备的一次性装置。该一次性装置包括:第一容器,被配置为安装在设备的第一秤上;第一流体通道,被布置为从第一容器接收第一流体;以及第二流体通道,连接到第一流体通道上的连接处;其中,第一流体通道限定用于与连接处上游设备的第一泵接合的第一接合部分;其中,第二流体通道限定用于与设备的第二泵接合的第二接合部分,设备的第二泵用于将第二流体泵送通过第二流体通道进入第一流体通道,以在第一流体通道内混合第二流体。第一流体和第二流体是用于通过肾脏替代疗法处理血液的医疗流体的组分,并且当一次性装置安装在设备上时,能够操作该一次性装置在第一流体通道中生成医疗流体。
第四方面的一次性装置提供了一种使设备被配置为能够生成医疗流体的简单的方法。包括第一秤和第二秤以及第一泵和第二泵的任何现有设备都可以与一次性装置相结合,以提供生成医疗流体的新功能。例如,秤在RRT机器上很常见,这些机器被配置用于所谓的CRRT(连续肾脏替代疗法)并用于治疗AKI患者。可以意识到的是,第四方面提供了一种简单且经济有效的生成医疗流体的技术,并避免了在设备中集成流体生成单元的需要。可以在线生成医疗流体,这意味着给正在进行的RRT提供医疗流体,RRT以医疗流体生成的速率消耗医疗流体。可以由设备本身,也可以由用于RRT的另一个设备执行正在进行的RRT。或者,医疗流体可以生成后储存在一个或多个容器中,用于在RRT中使用的后续分发。使用一次性装置还可以减轻或避免对设备进行定期消毒的需要,这在任何具有用于生成医疗流体的集成(永久)单元的设备中都是必要的。
从下面的详细描述、所附权利要求以及附图中还可以出现其它目的、方面和优点,以及特征和实施例。
附图说明
图1是用于生成透析流体的系统示例的示意图。
图2A是生成用于肾脏替代疗法(RRT)的医疗流体的方法示例的流程图,图2B是用于RRT的制备过程示例的流程图。
图3A是用于RRT的设备示例的正视图,图3B是图3A中用于安置在设备上的一次性装置示例的平面图,图3C是图1系统中混合注入装置示例的平面图。
图4是操作图1中系统的方法示例的流程图。
图5A-图5B是图1中系统的变形的示意图。
图6是验证程序示例的流程图。
图7A-图7B是验证程序期间作为时间函数的泵送速度的示例图。
图8是用于RRT的体外血液回路示例的示意图。
图9描绘了图1中系统的变形。
图10描绘了图1中系统的另一种变形。
图11是由图10系统执行的程序示例的流程图。
具体实施方式
现在,下文将参照附图对实施例进行更全面的描述,其中示出了一些(但不是全部)实施例。事实上,本公开的主题可以以许多不同的形式体现,不应被解释为仅限于本文所阐述的实施例;相反,提供这些实施例是为了使得本公开可以满足适用的法律要求。类似的数字始终都是指类似的元件。
此外,可以理解的是,在可能的情况下,本文描述和/或设想的任何实施例的任何优点、特征、功能、装置和/或操作方面可以包括在本文描述和/或设想的任何其它实施例中,和/或反之亦然。此外,在可能的情况下,除非另有明确说明,否则本文中以单数形式表达的任何术语也应包括复数形式和/或反之亦然。如本文所用,“至少一个”应指“一个或多个”,并且这些短语旨在互换。因此,即使此处也使用短语“一个或多个”或“至少一个”,术语“一个”和/或“一种”应指“至少一个”或“一个或多个”。如本文所用,除非上下文因明示语言或必要的暗示另有要求,否则“包括”一词或诸如“包含”或“组成”的变形都在包容性意义上使用,也就是说,指定所述特征的存在,但不排除在各种实施例中存在或添加进一步的特征。
此外,可以理解的是,尽管术语第一、第二等可以在本文中用于描述各种元件,但这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。例如,第一元件可以称为第二元件,类似地,第二元件可以称为第一元件,而不脱离本公开的范围。如本文所用,术语“多个”、“复数”和“多重”意在表示提供两个或更多元件。术语“和/或”包括一个或多个相关联列出的元件的任何和所有组合。
本文所用的“HD机器”是指任何专用于治疗AKI患者的机器,在本领域称为“急性透析”,和/或用于治疗CKD患者,在本领域称为“慢性透析”。一些实施例特别适用于急性透析的HD机器,因为这种HD机器通常包括一组秤。
本文所用的“医疗流体”是指可以供应用于通过肾脏替代疗法(RRT)处理血液的任何流体,包括透析流体、替代流体(也称为替换流体)或任何其它注入流体。可以注意到的是,这种医疗流体被供应用于处理血液,因此有别于血液本身。本文所用的RRT包括但不限于血液透析(HD)、血液过滤(HF)、血液透析过滤(HDF)、腹膜透析(PD)等。以下描述适用于可以通过任何形式的RRT用于血液处理的任何医疗流体。
为简洁和/或清晰起见,可以不会详细描述众所周知的功能或结构。除非另有定义,否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。
图1是用于生成医疗流体的系统20示例的示意图。系统20通过将第一流体与第二流体混合来生成医疗流体。因此,第一流体和第二流体是医疗流体的组分。以下描述假定第一流体是水,第二流体是液体浓缩物,医疗流体是用于HD的透析流体。系统20被布置为从源10接收水,该源10被配置为供应所需质量的水,例如在污染物、细菌细胞计数和内毒素方面。该水源10可以是连接到自来水出口的集中式系统或局部独立装置。
系统20包括第一流体通道21(“主通道”),其从源10延伸到血液过滤器(“透析器”)30。第一容器23A通过第一连接流体通道22A与主通道21流体连通,第一连接流体通道22A在连接处26A与主通道21连接。控制阀27布置在主通道21上,在源10和第一连接流体通道22A之间,以控制准许水进入系统20。容器23A布置在秤24A上,秤24A被配置为提供指示容器23A的重量的测量信号或输出信号S1。尽管本文中容器被示意为挂在秤的钩状构件上,但它们也可以放置在秤上。系统20还包括用于将浓缩物馈送进入主通道21的子系统。该子系统包括含有浓缩物的第二容器23B。该容器23B布置在秤24B上,秤24B被配置为提供指示容器23B的重量的测量信号或输出信号S2。容器23B通过第二连接流体通道22B与主通道21流体连通。流体通道22B在连接处26B连接到主通道21。
该系统20还包括两个流体泵。第一流体泵25A布置在连接处26A和连接处26B中间的主通道21中或主通道21上,以沿主通道21向连接处26B泵送水。第二流体泵25B被布置为从容器22B向连接处26B泵送浓缩物,从而进入主通道21。在下文中,进入连接处26B的水和浓缩物的流速分别记为QA和QB,如图1括号内所示。所得的透析流体的流速记为QAB。水和浓缩物的流体流在连接处26B相遇,并在连接处26B和连接处26B下游的主通道21内混合。尽管图1中没有示出,但系统20可以包括一个或多个装置,这些装置被配置为促进混合,例如在主通道21的连接处26B内或连接处26B的下游。在一些实施例中,连接处26B是三通连接器。下面将参照图3C给出进一步的细节。
在图10中包括的变形(如下所述)中,主通道21从容器23A延伸,该容器23A通过单独的流体通道29与源10流体连通,并且控制阀27布置在单独的流体通道29上,以控制准许水进入系统20。
在图10中包括的另一变形中,第一流体泵25A替代地布置在连接处26B下游的主通道21内或主通道21上。因此,该泵25A限定了QAB,并且由于QB由泵25B限定,也就间接限定了QA。
在图1的示例中,系统20还包括连接处26B下游的采样端口28。该采样端口28可以是任何常规配置,以提供到达主通道21的通路从而提取其中的流体样品。
如图1所示,传感器36可以布置在主通道21中,以测量经过流体的电导率或经过流体中多种物质中的一种物质的浓度。如图所示,传感器36提供测量信号或输出信号S3。
在图1中未示出的另一种变形中,系统20还包括一个或多个灭菌级过滤器,例如在连接处26B下游的主通道21中。过滤器可以被配置为确保医疗流体在活菌(无菌)和内毒素方面符合超纯透析流体标准或替代流体标准。这种过滤器是本领域公知的。
在图1中,系统20包括在用于HD治疗的装置中,并被配置为在线生成透析流体。本文所用的在线生成意味着医疗流体的生成速率与RRT期间医疗流体的消耗速率相匹配。图1中用于HD治疗的装置包括透析器30,其限定了由半透膜33分开的第一隔室31和第二隔室32,这是本领域公知的。主通道21连接到第一隔室31,以允许透析流体流过第一隔室31(如箭头所示)进入流出物通道37,该流出物通道37通向下水道38,如图所示,或通向用于收集用过的透析流体(“流出物”)的容器。另一个泵25D(“流出物泵”)布置在流出物通道37中或流出物通道37上,以控制来自透析器30的流出物的流速。还如图1所示,第一血液管路和第二血液管路34、35连接到第二隔室,以允许将血液从患者泵送通过第二隔室32,如箭头所示。因此,在透析器30中处理血液。血液透析的原理是技术人员所熟知的,在此不再赘述。
如图9所示,在系统20的变形中,增加了与透析器30的第一隔室31并联的旁路通道121。该旁路通道121在主通道21和下水道38之间建立额外的流体路径。可以操作阀装置27'、27”来选择性地引导主通道21中的流进入旁路通道121而不是进入透析器30。如图所示,可以想象的是,传感器36布置在旁路通道121中。流体的流通过图1中的泵25A、25B驱动进入并通过旁路通道121。
在一些实施例中,系统20是用于RRT的设备内的永久单元。在这样的永久单元中,流体通道21、22A、22B可以由管道限定或配置成固体块中的通道,并且流体泵25A、25B和控制阀27可以是任何类型。可以意识到的是,容器23B可以连接到浓缩物源,以便在需要时重新填充。或者,容器23B可以断开,并在空时用填充的容器替代。据了解,这种永久单元需要连接到装备,用于对流体通道和遭遇流体的任何其它部件进行清洁和消毒。
在一些实施例中,系统20是单独的流体生成设备的永久单元,其被布置为向用于RRT的设备供应医疗流体。
在下面参照图3A-图3B进一步详细描述的一些实施例中,系统20包括一次性装置,其限定流体通道21、22A、22B和容器23A、23B,并且被布置为与包括系统20的其它部件(诸如秤、泵、阀等)的设备或机器接合。该机器可以是HD机器,在下文中也表示为“监视器”,也可以是与HD机器分离的流体生成设备。在该一次性装置中,流体通道21、22A、22B可以由管道限定,容器23A、23B可以由柔性袋或刚性容器限定。在一些实施例中,一次性装置由塑料材料制成。流体泵25A、25B可以是蠕动泵,其接合管道的外部以生成管道的移动压缩,从而迫使流体沿管道移动。通常情况下,为了能够使用蠕动泵,管道上设有专用的接合部分,也称为泵段,其被配置为由蠕动泵的(多个)压缩元件接合。类似地,阀27可以是夹子、夹阀等,其接合管道的外部以控制流通过管道,例如通过选择性挤压管道以阻断流体的通路。
如图1所示,提供控制装置40来控制系统20的操作。如果系统20由HD机器操作,则控制装置40可以是HD机器的控制器或单独的控制器。在图示的示例中,控制装置40被配置为根据包括计算机指令的控制程序生成用于阀27的控制信号C1,以及用于泵25A、25B的控制信号C2、C3。控制程序还被配置为基于控制装置40从秤24A、24B和传感器36(如果存在)接收到的测量信号S1-S3进行操作。控制装置40包括处理器41和计算机存储器42。控制程序存储在存储器42中并由处理器41执行。可以在计算机可读介质上将控制程序供应给控制装置40,该介质可以是有形的(非临时)产品(例如,磁性介质、光盘、只读存储器、闪存等)或传播信号。在图示的示例中,控制装置40包括信号接口43A,用于向系统20提供控制信号并从系统20接收测量信号。控制装置40还包括用于连接到使用户能够输入控制数据的一个或多个输入装置44的输入接口43B,以及用于连接到向用户提供反馈数据的一个或多个输出装置45的输出接口43C。例如,输入装置44可以包括键盘、小键盘、计算机鼠标、控制按钮、触摸屏、打印机、麦克风等,输出装置45可以包括显示器装置、触摸屏、指示灯、报警装置、扬声器等。用户可以是有临床经验的人,诸如医生或护士,或者患者。
可以理解的是,控制装置40可以被配置为生成其它控制信号和接收其它测量信号。例如,如果系统20是HD机器的一部分,则控制装置40可以生成用于HD机器中的其它泵、阀等的控制信号,如图1中用于流出物泵25D的控制信号C4所示。
图2A是操作图1中系统以生成透析流体的方法200示例的流程图。方法200可以由控制装置40通过控制信号C1-C3来执行。方法200假设通过打开阀27,已准许水从源10进入第一容器23A。在步骤201中,操作泵25A以将第一流体(这里为水)从容器23A泵送通过主通道21。在步骤202中,操作泵25B以将第二流体(这里为浓缩物)从容器23B泵送通过连接流体通道22B,在连接处26B进入主通道21,以在主通道内混合第二流体。步骤204与步骤201和202同时地进行,以基于来自秤24A、24B的测量信号S1、S2来控制泵25A、25B,从而实现水进入连接处26B的第一流速(QA)和浓缩物进入连接处26B的第二流速(QB)之间的指定比例。指定比例引起浓缩物和水之间的希望混合比例。指定比例可以由用户确定,由控制装置40计算或在专用的调整程序中确定(图11,下同)。
基于测量信号S1、S2,通过步骤204对泵25A、25B执行开环或闭环控制,方法200提供了一种简单且控制良好的透析流体生成技术。
当第一流体为水时,步骤204有效地稀释来自容器23B的浓缩物,以实现透析流体的目标成分。
根据信号S1、S2以及当操作泵25A、25B工作时,步骤204可以包括确定第一秤24A在第一时间段内的第一重量变化,以及第二秤24B在第二时间段内的第二重量变化。基于第一重量变化和第二重量变化以及第一时间段和第二时间段的长度,步骤204可以确定第一秤和第二秤24A、24B各自的每单位时间的重量变化。每单位时间的重量变化代表质量流速QA、QB。然后步骤204可以设置泵25A、25B的速度,以实现对应于指定比例的质量流速之间的关系,例如QA/QB=R1,或QA/QAB=R1'。通过基于S1和S2计算各个泵25A、25B的冲程体积的校准值,步骤204可以执行开环控制,并通过设置各个泵的速度来满足R1或R1'。或者,通过根据S1和S2控制各个泵以实现QA和QB的目标值,步骤204可以执行闭环控制,其中QA和QB满足R1或R1'。通过执行步骤204同时考虑来自传感器36的测量信号S3(如果存在),可以实现更高的精度,测量信号S3代表所得透析流体的特性。因此,根据测量信号S3,步骤204可以调整泵25A、25B中至少一个泵的速度。
步骤204还可以控制泵25A、25B以实现所得透析流体的给定的流速QAB,例如,如果系统20被配置用于在线流体生成。可以通过在连接处26B的下游布置泵25A来促进QAB的控制(参见图10)。
方法200不仅适用于将两种流体混合,而且可以延伸到任意数量的流体的混合。作为这方面的一个示例,图2A中的方法200包括步骤203,其操作第三泵以将第三流体(例如另一种浓缩物)从第二秤上或第三秤上的第三容器泵送进入主通道,以在主通道内混合第三流体。下面将参照图5A-图5B举例说明步骤203的实施例,以及步骤204的相应修改。
图2A还指出,方法200可以包括步骤204A,其请求用户在采样端口(图1中的28)采集所得透析流体的样品,并输入样品的成分数据。成分数据可以通过样品的常规分析来获得,例如确定其电导率或一种或多种物质的浓度。该请求可以在输出装置45(图1)上生成,并且可以经由输入装置44(图1)输入成分数据。方法200还可以包括步骤204B,其在接收到成分数据时,更新由步骤204执行的控制以调整透析流体的一个或多个特性。例如,步骤204B可以补偿容器23B中浓缩物的成分与标称成分的偏差、秤24A、24B等的测量误差。在一些实施例中,每当容器23B被重新填充或替换时,方法200执行步骤204A-204B。
图2B是用于通过使用设备(例如上述监视器)执行RRT的方法220示例的流程图。方法220由监视器的用户执行。在步骤221中,用户在监视器上安置第一一次性装置以限定透析回路。参照图1,透析回路包括透析器30、流出物管路37、流出物泵25D,以及包括血液管路34、35的体外血液回路。这种第一一次性装置及其使用是本领域公知的,在此不再赘述。第一一次性装置至少包括透析器30、流出物管路37和限定血液管路34、35的管路组。该管路组还可以包括滴液室、用于连接到患者的血液循环系统的血液管路34、35上的一个或多个接入装置等。在步骤222中,在监视器上安置第二一次性装置以限定流体生成系统20,并且第二一次性装置连接到水源(图1中的10),并连接到浓缩物的容器(图1中的23B),如果浓缩物的容器尚未包括在第二一次性装置中。下面将参照图3A-图3B描述第二一次性装置及其安置的示例。在步骤223中,操作监视器以同时地执行RRT并生成用于RRT的医疗流体,例如透析流体。在替代中,省略步骤221,并且步骤223操作监视器以仅生成医疗流体。在另一替代方案中,省略步骤222,而是将系统20集成到监视器中。
图3A示出了监视器100的示意图例。显示器100具有安装在支架102上的底盘101,在该示例中,该支架102设置有轮子以便于显示器100的重新定位。秤24A-24D布置在底盘101中,并连接到突出的钩状元件,容器可以由监视器100的用户设置在钩状元件上。在底盘101上设置有泵装置25,以限定可供用户使用的多个蠕动泵25A-25D。监视器100还包括一组连接到底盘101内部的传感器的传感器端口103。传感器可以被配置为测量压力、温度、电导率等。在图3A的示例中,监视器100还包括空气检测器104A、用于透析器的保持器104B、以及一组夹子105。控制单元40布置在底盘101内,并且被配置为通过从空气检测器104A、传感器和秤24A-24D获得测量数据并通过选择性地开动泵25A-25D和夹子105来控制监视器100的操作。触摸屏连接到控制装置40并形成组合的输入和输出装置44/45,用于与用户交互。
应该强调的是,图3A中的监视器100仅作为非限制性示例给出。所包括的部件在功能和数量上可以有所不同。然而,假设监视器100包括至少两个秤、至少两个蠕动泵和一个夹子。这些部件将实施图1中系统20的秤24A、24B、泵25A、25B以及阀27。这种类型的监视器通常用于通过所谓的急性透析来治疗急性肾损伤AKI患者。在急性透析中,患者通常由RRT持续治疗,这种治疗通常称为CRRT。急性透析的连续性要求准确控制流体去除(“超滤”)。为了准确监视和控制流体去除,急性透析机器通常具有秤,用于安装预填充透析流体的容器,以及用于接收流出物的空容器。
如背景段所述,透析流体预填充容器的分发和处理具有许多固有的缺点。这些缺点可以通过使用图3B所示的一次性装置120(“一次性用品”)来克服。该一次性用品120可以安置在监视器100上以限定图1的流体生成系统20。在图3B的示例中,该一次性用品120限定了从入口连接器21A延伸到出口连接器21B的主通道21。入口连接器21A被配置为连接到源10(图1),出口连接器21B被配置为连接到透析器30或监视器100上的传感器端口103(见下文)。参照图1所述,该一次性用品120还包括或限定第一容器23A、第一连接流体通道22A、连接处26B、第二连接流体通道22B以及第二容器23B。在可选方案中,如上所述,入口连接器21A可以布置在连接管路的末端,该连接管路与主通道21分离并从第一容器23A延伸(参见图10)。一次性用品120在主通道21上还设置有第一接合部分E1,在流体通道22B上设置有第二接合部分E2。如上所述,接合部分E1、E2被配置为由各自的蠕动泵接合。在变形中,接合部分E1替代地位于连接处26B的下游。如虚线所示,一次性用品120还可以包括采样端口28,如参照图1所述。尽管未示出,但一次性用品120还可以包括传感器36和/或旁路通道121(图9-图10)和/或流出物管路37和/或上述灭菌级过滤器。
根据图2B的步骤222,该一次性用品120可以安置在监视器100上以限定系统20。此时,第一容器23A是空的,第二容器23B充满浓缩物。该一次性用品120可以作为整体部件或由用户在将一次性用品120安装在监视器100上之前或期间连接的部件来交付。例如,第二容器23B可以单独交付并由用户附接在流体通道22B末端的连接器22B'上。
在图3A的显示器上安置图3B的一次性用品120可以包括将容器23A挂在秤24A上,将容器23B挂在秤24B上,将连接器22B'附接到容器23B,在泵25A上布置接合部分E1,在泵25B上布置接合部分E2,并将主通道21布置在夹子105中,因此,作为图1中的阀27进行操作。此外,入口连接器21A连接到可以与监视器100分离的源10,出口连接器21B可以连接到透析器30。如果该一次性用品120包括旁路通道121(图9),则该主通道21和该旁路通道121可以布置在另外两个夹子105中,从而形成图9中的27'、27”的阀装置。如果该一次性用品120包括传感器36(图1),则传感器36上的导线可以连接到监视器100上的数据输入端口(未示出),以将信号S3传输到监视器100。在变形中,如果传感器36在监视器100内部可用,则出口连接器21B可以连接到监视器100上的专用传感器端口103,并且监视器100上的出口端口(未示出)可以与透析器30以流体连通连接。因此,由系统20生成的透析流体经由传感器端口103引导通过传感器36并经由出口端口进入透析器30的第一隔室31(图1)。
可以意识到的是,显示器100需要具有足够的部件来容纳第一一次性装置和第二一次性装置两者。例如,除了在图3B中安置一次性用品120所需的部件外,安置第一一次性装置(图2B中的步骤221)可以需要至少两个空泵,其将作为流出物泵(参见图1中的25D)和体外血液回路中的血液泵进行操作,以及至少一个空秤,其上安装有用于接收流出物的空容器。
现在将参考图4中的流程图进行描述图1中系统20在将一次性用品120(图3A)安装在监视器100(图3B)上之后的操作示例。系统20的初始状态是第一容器23A是空的,而第二容器23B容纳一定量的浓缩物。在图4未示出的初始步骤中,打开阀27以准许水进入第一容器23A,同时停止泵25A。一旦预定量的水进入容器23A,如秤24A所示,关闭阀27。然后根据步骤201-204和可选的步骤204A-204B操作系统20,如参照图2A所述。如上所记录,步骤204可以操作泵25A、25B以实现质量流速QA和QB之间指定比例的目标值,并且可选地实现透析流体流速的目标值QAB。在操作期间,这些目标值中的任何一个都可以随时变化。如果控制装置40具有关于浓缩物的成分的信息,则可以计算所得透析流体的预期成分,并在输出装置45上显示给用户。
在图4中,系统20的操作包括用于补充第一容器23A的第一检查程序(由步骤205-208代表)以及用于更换第二容器23B的第二检查程序(由步骤209-213代表)。
第一检查程序包括步骤205,其评估来自秤24A的测量信号S1,以检测对补充或重新填充容器23A的需要。例如,步骤205可以将由秤24A测量的当前重量与参考重量进行比较,并在当前重量低于参考重量时确定需要补充。参考重量可以是预限定的或相对于容器23A在系统20启动时(即,在空时)的重量来设置的。如果检测到不需要重新填充,则步骤206将程序返回到步骤204。否则,步骤206进行至步骤207,在此停止泵25A、25B,从而暂时中止透析流体的流动。如果与流体生成同时地执行RTT,也可以停止流出物泵25D。在步骤207之后,在步骤208中打开阀27以准许水进入容器23A。一旦预定量的水进入容器23A,如秤24A所示,关闭阀27,然后程序启动泵并返回步骤204。
第二检查程序包括步骤209,其评估来自秤24B的测量信号S2,以检测对替换容器23B的需要。例如,步骤205可以将秤24B测量的当前重量与参考重量进行比较,并在当前重量低于参考重量时确定需要补充。参考重量可以是预限定的或相对于容器23B在系统20启动时(即,在装满时)的重量进行设置的。如果检测到不需要补充,则步骤210将程序返回到步骤204。否则,步骤210继续进行至步骤211,在此以与步骤207相同的方式停止操作。在步骤211之后,经由输出装置45指示用户(步骤212)断开容器23B并安置新的、满的容器23B。然后,系统20等待用户经由输入装置44确认。当接收(步骤213)到确认时,并且可选地确认秤24B测量到足够的重量,则程序启动泵并返回步骤204。如果秤24B测量的重量太低,或者如果步骤213等待太久(超时),则可以通过步骤212提供新的指令。
图3C是由三通连接器实施的连接处26B的示意图,其限定了带有三个端口261、262、263的内部歧管。主通道21的21'、21”段连接到端口261、262,连接流体通道22B的22'段连接到端口263。21'段、21”段和22'段可以永久或可释放地连接到端口261、262、263,并可以被配置为管道。端口261、263的传入流(QA、QB)在内部歧管中相遇,并通过端口262形成组合流(QAB)。三通连接器26B包括装置264,用于促进或增强传入流的混合。这种混合增强装置264可以被配置为增加组合流和/或任一传入流的雷诺数(Reynolds number)。在一些实施例中,混合增强装置264可以被配置为在装置264的下游生成或增加湍流。在一些实施例中,装置264限定了收缩部,其可以位于内部歧管内的任何位置以形成先减少后扩大横截面的通路。WO2009/030973公开了带有混合增强装置的三通连接器的非限制性示例,其作为参考并入本文。尽管这种已知的三通连接器被配置为将溶液注入血液中,但技术人员能够将启示应用于较低粘度的流体和系统20中使用的流速。在变形中,混合增强装置264可以与连接处26B分离并位于连接处26B下游。这种单独的装置264可以与上述集成装置具有相同的配置。或者,单独的装置264可以被配置为常规的静态混合器,或再循环回路,其中组合流动在被输送到透析器之前循环以促进混合。
在一些实施例中,混合增强装置264被配置为确保有效和即时地混合流体。在其它实施例中,只要流体在到达透析器30时充分混合(例如根据连接处26B与透析器30之间的距离,或RRT的类型),较小或较慢的混合程度是可以接受的。例如,目前认为CRRT对不完全混合的耐受性更高。然而,所需的混合程度也可以根据流体的化学特性。例如,如参照图5A-5B所示,如果将两种浓缩物与水混合,在不完全混合的情况下可以发生局部化学不稳定性。例如,如果不完全混合,碳酸氢盐浓缩物可以容易与其它浓缩物的钙一起沉淀。
图5A描绘了系统20被配置为通过混合三种流体来生成透析流体。下面的描述将仅关注与图1中系统20的差异。与图1相比,系统20包括第三秤24C、第三秤24C上的第三容器23C、第三连接流体通道22C,第三连接流体通道22C延伸在第三容器23C和主通道21上连接处26B下游的第二连接处26C之间。流体泵25C被布置为将第三流体从第三容器23C向连接处26C泵送,从而进入主通道21。连接处26C接收第一流体和第二流体的组合流,其中混入第三流体。在下文中,来自连接处26B的组合流的流速记为QAB,第三流体的流速记为QC,所得透析流体的流速记为QABC,如图5A括号内所示。连接处26C可以具有与连接处26B相同的配置,例如参照图3C所描述。在下文中,假设第一流体是水,第二流体和第三流体是第一液体浓缩物和第二液体浓缩物,它们是透析流体的组分。可以使用本领域已知的任何浓缩物。
如上所述,图2中的方法200也适用于三种流体的混合。在图5A的示例中,步骤203操作泵25C以将第二浓缩物从容器23C泵送通过第三连接流体通道22C进入主通道21内,以在主通道21内混合第二浓缩物。除了控制泵25A、25B以实现QA和QB之间的第一比例外,基于秤24C的信号S4,步骤204控制泵25C以实现第一浓缩物进入第一连接处26B的流速(QB)与第二浓缩物进入第二连接处26C的流速(QC)之间的第二比例。可以通过类比泵25A、25B的控制来执行泵25C的控制。应当注意的是,泵25C可以相对于泵25A、25B中的任何一个来进行设置,以实现第二比例。最终,步骤204控制泵25A、25B、25C以实现与透析流体配方相匹配的QA、QB、QC之间的关系(混合比例)。可以理解的是,例如,如果系统20被配置为在线流体生成,步骤204还可以控制泵25A、25B、25C以实现所得透析流体的给定的流速QABC。
为了操作图5A中的系统20,图1的控制装置40还被配置为接收来自秤24C的测量信号S4,并输出用于泵25C的控制信号C5。此外,根据图4的操作可以包括第三检查程序,其对应于第二检查程序,但评估来自秤24C的信号S4以检测对更换容器23C的需要。
还应当理解的是,图5A中的系统20可以通过图3B中的一次性装置120的修改版本(“扩展的一次性用品”)来实施。与图3B中的一次性用品相比,扩展的一次性用品还包括流体通道22C、第二连接处26C、以及流体通道22C上的第三接合部分。第三接合部分被配置为与泵25C接合。填充有第二浓缩物的第三容器23C可以连接或可连接到流体通道22C。
在扩展的一次性用品的变形中,在图5A中的系统中,流体通道22C流体连接到流体通道22B或第一连接处26B,而第二连接处26C被省略。
图5A中的系统是图1中系统的简单而直接的扩展。然而,假设其有额外的秤24C。在某些情况下,可以没有额外的秤,例如,如果在只有两个用于流体生成的空秤的机器上布置扩展的一次性用品。
图5B示出了只需要两个秤来混合三种流体的系统20示例。图5B中的系统在结构上与图5A中的系统不同,区别仅在于第二容器和第三容器23B和23C布置在第二秤24B上。因此,秤24B的测量信号S2代表容器23B、23C的总重量。
方法200也适用于图5B中的系统20。步骤203操作第三泵25C,如上所述用于图5A中的系统。除了控制泵25A、25B以实现QA和QB之间的第一比例外,步骤204控制泵25C以实现第一浓缩物进入第一连接处26B的流速(QB)与第二浓缩物进入第二连接处26C的流速(QC)之间的第二比例。在一个示例中,当控制第二泵和第三泵25B、25C以实现第一比例和第二比例时,步骤204可以控制泵25A以生成流速QA,该流速将产生希望的(目标)透析流体流速QABC。步骤204还可以基于各个泵25B、25C的冲程体积,根据第一比例和第二比例共同地控制第二泵和第三泵25B、25C以生成QB和QC。具体地,步骤204可以保持泵25B、25C之间的相对速度,由此产生它们的预期流速(由每个泵的速度和冲程体积的乘积给出)之间的第二比例。步骤204可以进一步设置泵25A、25B的速度,同时保持泵25B、25C之间的相对速度,以实现QA和QB之间的第一比例。冲程体积可以为各个泵25B、25C预限定或测量。例如,在校准程序期间,通过仅操作泵25B、25C中的一个泵以执行每单位时间的冲程数(“泵送速率”)并确定来自信号S2的相应重量变化(“质量流速”),可以确定冲程体积的校准值。如本文所用,“冲程体积”可以以每泵送冲程的体积或质量来给出。在前面的示例中,可以通过将质量流速除以泵送速率来计算按质量的冲程体积。
通过根据S1控制泵25A以实现QA的目标值,并且通过根据S2共同地控制泵25B、25C以实现QB+QC的目标值,步骤204可以执行闭环控制。步骤204也可以考虑来自传感器36(如果存在)的测量信号S3。因此,根据测量信号S3,步骤204可以调整泵25A、25B、25C中的至少一个泵的速度。
图5A-图5B中的系统可以被修改为替代地将泵25A定位在连接处26C的下游。因此,泵25A限定了QABC,也间接限定了QA。可以理解的是,方法200同样适用于泵25A的这种放置,以控制泵25A、25B、25C,从而在QA、QB、QC之间实现任何希望的混合比例。
为了操作图5B中的系统20,图1的控制装置40还被配置为输出用于泵25C的控制信号C5。图4中的第一检查程序和第二检查程序也可以用于图5B中的系统。例如,如果第二容器和第三容器23B、23C预计大约同时耗尽,则当秤24B测量的当前重量低于参考重量时,第二检查程序可以推断并发出需要更换两个容器23B、23C的信号。或者,第二检查程序的步骤209-210可以被修改为计算从各个容器23B、23C中泵送的流体的累积量,并检测当其中一个容器的累积量超过参考量时对重新填充该容器的需要。累计量可以通过航位推算法(deadreckoning)来计算,例如通过对冲程数进行计数并将冲程数乘以冲程体积。
在图5B中,当通过基于泵25B、25C的冲程体积设置泵25B和25C的速度来控制流速QB和QC时,可能需要验证流速QB和QC是否匹配它们各自的目标值。图6是验证程序600的流程图,其可以包括在图2A的方法200中,并在流体生成期间至少执行一次或间歇性地执行,以量化QB和QC的流速。在图6中用虚线表示可选步骤。在下文中,第二流速和第三流速的组合流速(QB+QC)由QBC指定。图7A-图7B用于举例说明在程序600期间泵25B、25C中的一个泵随时间变化的速度。
在程序600启动时,泵25B、25C以各自的初始速度(在图7A中表示为一个泵的ω0)进行操作,产生流速QB,0和QC,0。在步骤601中,基于测量的重量随时间的变化,由测量信号S2确定组合流速QBC。这产生初始组合流速QBC,0。在步骤602中,泵25B、25C中的一个泵(“所选泵”)的速度由预限定的分数量α1改变。这在图7A中被看作是从ω0到ω1的阶跃变化71。如图7A所示,速度可以降低或增加。另一个泵的速度在整个程序600中是固定的。分数量可以是任何值,例如在1-20%的范围内。在步骤603中,再次由测量信号S2确定组合流速QBC,产生第一后续组合流速QBC,1。可以更优选的是,然后通过步骤604反转分数变化,从而使所选泵返回到其初始速度ω0,如图7A中的阶跃变化72所示。这限制了程序600对透析流体成分的影响。然后程序600可以进行到步骤612,在此评估泵送精度,即,基于QBC,0、QBC,1和α1评估QB和QC的精度。假设泵25B是所选泵,基于以下方程式组进行评估:
QBC,0=ω0·VB+ωC·VC
QBC,1=ω1·VB+ωC·VC=α1·ω0·VB+ωC·VC
其中VB为泵25B的冲程体积,VC为泵25C的冲程体积,ωC为泵25C的速度。这些方程假设冲程体积VB、VC在步骤601、603之间没有变化,并且可以重新排列为:QBC,0-QBC,1=ω0·VB·(1-α1)=QB,0·(1-α1)。因此,在程序600启动时的流速QB和QC可以通过步骤612计算为:
QB,0=(QBC,0-QBC,1)/(1-α1)
QC,0=(QBC,0-QB,0)
如果泵25C替代地是所选泵,则可以给出相应的方程组。
然后,步骤613评估QB,0和QC,0相对于目标值的所得值。如果没有发现足够大小的偏差,则步骤613进行至步骤204(图2A)。否则,如果偏差超过限值,则步骤613进行至步骤614,在此可以修改泵25B、25C的速度,以更好地将QB和QC与目标值匹配,然后可能共同地修改泵25A、25B、25C的速度以实现QABC的目标值。例如,步骤614可以计算冲程体积VB、VC的更新值,并设置泵25B、25C的速度,以生成针对更新冲程体积的QB、QC的目标值。如果偏差过大,步骤614可以停止流体生成和/或对用户输出警告。
程序600可以包括步骤605-608,其用于检测步骤602是否改变冲程体积VB、VC。在步骤605中,通过步骤604反转后,通过类比步骤601,由测量信号S2确定组合流速QBC。如图7A所示,这产生第二后续组合流速QBC,2。步骤606通过比较QBC,2和QBC,0来评估冲程体积的一致性。步骤606基于这样的理解,即冲程体积的变化很可能在QBC中出现滞后。如果发现偏差超过限值,步骤607进行至步骤608,在此可以停止流体生成和/或对用户输出警告。
程序600可以包括步骤609和611,它们用于补偿由步骤602和604引起的透析流体成分的变化。在步骤609中,所选泵的速度通过第二分数量α2改变。在图7B中,这被看作是从ω0到ω2的阶跃变化73。步骤609中的阶跃变化与步骤602中的阶跃变化方向相反。因此,如果步骤602增加速度,则步骤609降低速度,反之亦然。步骤611反转第二分数变化,使所选泵恢复到其原始速度ω0,如图7B中的阶跃变化74所示。包括步骤609-611,以在整个验证程序600上为所选泵提供等于ω0的平均泵送速度。
程序600还可以包括步骤610,其通过类比步骤601从测量信号S2确定组合流速QBC。这产生了第三后续的组合流速QBC,3,如图7B所示。步骤611可以被修改为还考虑QBC,2、QBC,3和α2,从而提供可以改进步骤612、614精度的超定方程组(overdetermined system ofequation)。
可以注意的是,如图7B中描述的和参考照图6中的步骤609和611所描述的补偿仅仅是一个示例。在一种替代方案中,所选泵的泵送速度在补偿期间会发生变动。在另一种替代方案中,省略了步骤604-608,并且从图7B中的ω1进行补偿。通常,补偿可以被看作包括在一段时间内改变所选泵的泵送速度(图7B中的ΔT),以抵消由于步骤602的第一分数变化而导致的所选泵泵送的流体量的增加或减少。
在一些实施例中,当透析流体的成分被认为可能偏离目标成分时,例如在诸如启动的过渡阶段或当目标成分发生剧烈变化时,可以操作系统20以引导流体流进入旁路通道121(图9)。例如,流体流可以在程序600期间被引导通过旁路通道121。此外,在上述校准期间,流体流可以被引导进入旁路通道121,以确定各个泵25B、25C的冲程体积的校准值。
包括了图8,以提供体外血液回路(EBC)130的非限制性示例,其可与流体生成系统20组合使用。例如,EBC130可以用于CRRT。在图8中,EBC130在血液抽取端和血液返回端连接到患者P。连接可以通过任何常规装置执行,诸如针头或导管。EBC130包括一次性用品131,其安装到RRT设备上的泵132、135A、135B(参见图3A中的100)。一次性用品131包括限定血液抽取路径34和血液返回路径35的血液管路或管道。透析器30连接在抽取和返回路径34、35之间。血液泵132被布置为从患者P抽取血液,并经由透析器30的血液隔室将血液泵送回到患者P。透析器30被连接以在流体路径21上接收透析流体,并在流体路径37上输出流出物。在图示的示例中,EBC130还包括替代流体的第一源133A,其通过流体管路134A在血液泵132和透析器30中间连接到抽取路径34。流体泵135A被布置为将替代流体从源133A泵送进入抽取路径34。EBC130还包括替代流体的第二源133B,其通过流体管路134B连接到返回路径35。流体泵135B被布置为将替代流体从源133B泵送进入返回路径35。在CRRT的示例中,EBC130还可以包括用于注入抗凝剂(例如,柠檬酸盐或肝素)的装置,或用于注入含钙溶液的装置。
可以理解的是,可以连接如本文所述的流体生成系统20以向图8中的透析器30提供透析流体。或者或附加地,替代流体可以由这样的系统20生成。
如前所述,图8只是示例,EBC130可以包括其它常规部件,如夹子、压力传感器、空气检测器、滴液室等。此外,可以省略替代流体的预注入(pre-infusion)和/或后注入(post-infusion)。
有市售的浓缩物可以用于如本文所述的流体生成系统20。
在一些实施例中,通过将单一浓缩物与水以10-50体积的稀释比例混合而生成用于通过血液透析、血液过滤或血液透析过滤来治疗慢性肾病(CKG)患者的透析流体。在非限制性示例中,单一浓缩物包括乳酸、钠、钾、钙、镁、葡萄糖和氯化物。例如,这种浓缩物可市售于NxStage的PureFlow SL系统。或者,透析流体可以通过将两种浓缩物与水混合来生成。例如,碳酸氢盐浓缩物和酸浓缩物可以以10-50的稀释比与水混合。这种浓缩物是市售的,并且是本领域公知的。在非限制性示例中,碳酸氢盐浓缩物包括碳酸氢盐,酸浓缩物包括钠、钾、钙、镁、葡萄糖、乙酸盐和氯化物。在某些酸浓缩物中,乙酸盐被另一种酸(例如柠檬酸)替代或补充。
在一些实施例中,通过将至少一种浓缩物与水混合而生成用于CRRT治疗急性肾损伤(AKI)患者的透析流体。在非限制性示例中,这种透析流体包括碳酸氢盐、钠、钾、钙、镁、磷酸盐、葡萄糖、乙酸盐和氯化物。在一个示例中,碱浓缩物和电解质浓缩物可以与水混合以形成透析流体。例如,碱浓缩物可以是碱性碳酸氢盐溶液,电解质浓缩物可以是酸性葡萄糖基电解质溶液。
在一些实施例中,通过将至少一种浓缩物与水混合而生成用于腹膜透析(PD)的透析流体。US2018/0021501和WO2017/193069中公开了单独地或组合地与水混合的PD浓缩物的成分示例,并入本文作为参考。
前述公开同样适用于混合三种以上的流体以生成医疗流体。例如,图5A中的系统20可以进一步扩展,以包括用于每个待安置的附加容器的另外的秤。也可以想象,通过类比图5B,在图5A中一个秤上布置两个容器。在进一步的变形中,可以在图5A或图5B中的一个秤上布置两个以上的容器。
回到图1,控制装置40基于经由输入接口43B接收的输入控制数据来操作系统20。输入控制数据可以至少部分地由用户人工输入。在一些实施例中,输入控制数据指示安置在系统中的浓缩物,以及待生成的医疗流体的目标成分。例如,输入控制数据可以识别各个浓缩物的标称或实际成分,从而允许控制装置40确定浓缩物与水之间的上述比例,以达到目标成分。在一些实施例中,输入接口43B连接到专用的读取器装置(参见44),并且当读取器识别各个容器上的条形码或RFID标签或对各自的容器上的标签执行光学字符识别(OCR)时给出标称或实际成分。在替代实施例中,流体之间的各个比例由用户直接输进。输入控制数据还可以指示待生成的医疗流体的流速的目标值。如果操作系统20以用于在线流体生成,则该目标值可以通过RRT的设置或指示RRT的医疗流体当前消耗的信号来给出。
还应当理解的是,流体生成系统20中可以包括安全特征。这些安全特征包括安置第二独立秤系统以能够检测故障、使用键控连接器以防止容器错误连接、使用不同容器的不同重量以能够检测错误连接、使用颜色编码以促进容器的正确连接等。
如上所述,系统20可以包括传感器36,用于测量生成的医疗流体的电导率(参见图1)。基于秤的测量信号可以控制系统20中的流体泵以实现流速之间的指定比例或比率,并且测量的电导率可以通过保护功能来使用,该保护功能被配置为检测偏差并采取保护措施。或者,基于被测电导率可以控制系统20中的流体泵以实现比例,并且可以通过保护功能使用秤的测量信号。传感器36的提供允许系统20检测是否放置了错误的容器,以及防止输送带有重大成分误差的医疗流体。
如参照图2A所述,方法200可以包括步骤204A,其包括采样端口28的使用(参见图1)。在在线生成中,例如每当在系统20中安置了新容器时,步骤204A可以指示用户对医疗流体取样并分析样品中一种或多种电解质(例如,钠、钾、碳酸氢盐等)或一种或多种添加剂(诸如葡萄糖)的内容物。如果连续的容器属于同一批浓缩物,则可能会忽略或省略该成分检查要求。步骤204A可以要求用户在可以固定或可调时间范围内(例如在安置新容器后的30-120分钟内)输入分析结果。可以根据透析剂量设置可调时间范围,透析剂量越大,时间范围越短。如果发现内容物明显偏离预期成分,方法200可以中断/暂停RRT,并要求用户检查安置的浓缩物的正确性。如果偏差较小,则方法200可以指示用户采集并分析新样品。如果偏差在新样品中持续存在,则方法200可以调整步骤204B中的比例。如果在新样品中没有发现偏差,方法200可以继续使用其当前设置来生成医疗流体。
本文描述的流体生成的系统和方法不限于HD,而是应用于任何类型的RRT。图10示出了用于生成用于任何类型的RRT的医疗流体的系统20示例。图示的系统20被配置为通过混合两种流体来生成医疗流体,但如果需要的话,可以通过类比图5A或图5B来扩展以混合其它流体。图1和图10中的部件是相同的,因为它们被赋予了相同的附图标记。对于此类部件,不再重复描述。
在图10中,主通道21的出口流体联接到接收装置30'。接收装置30'被布置为接收根据图2A中的方法200操作系统20时在主通道21中生成的医疗流体。在一些实施例中,医疗流体是用于体外血液疗法的透析流体,诸如HD或HDF,并且接收装置30'包括透析器30(图1)和其它常规部件。在一些实施例中,医疗流体是用于HF或HDF的替代流体,并且接收装置30'包括在抽取路径34和/或返回路径35中的注入端口(未示出)(图1)。在一些实施例中,医疗流体是用于PD的透析流体,接收装置30'包括一次性或可重复使用的流体回路,其附接到PD循环器。也可以想到的是,接收装置30'对应于腹膜腔本身。在一些适用于所有类型的RRT的实施例中,接收装置30'是用于收集医疗流体以供后续在RRT中使用的储液器。在这样的实施例中,医疗流体一般不是按需生成的。储液器可以连接到或不连接到RRT设备或设备的一部分。如虚线所示,流出物通道37可以从接收装置30'延伸到下水道38,例如以处置在HD、HDF、HF或PD中生成的流出物。
像图9中一样,图10的系统20包括旁路通道121,其限定从主通道21到下水道38的流体路径。旁路通道121在接收装置30'的上游连接到主通道21。可以操作阀装置27A,其对应于图9中的阀27'、27”,以选择性地引导主通道21中的流体流进入旁路通道121而不是进入接收装置30'。可以通过来自控制装置40的控制信号C6操作阀装置27A(图1)。CRP传感器36布置在旁路通道121中,以测量经过流体的成分相关参数(CRP)并生成对应的测量信号S3。CRP可以代表电导率,或等效的电阻率。在变形中,CRP代表流体中物质的浓度,特别是存在于新鲜医疗流体中的物质,例如碳酸氢盐或电解质,如钠、钾、钙、镁、氯化物等。如果生成用于PD的医疗流体,则该物质可以是渗透剂,诸如葡萄糖。在另一个替代中,CRP可以代表氢离子的浓度,例如以pH值的形式。本文中由附图标记36指定的任何传感器都可以是CRP传感器。
回到图2A中的方法200,通过在主通道21中混合流体而生成的医疗流体的成分取决于流体的流速之间指定比例的精度。如上所述,该比例可以由控制装置40基于所包括的流体的标称或实际成分来计算,以实现医疗流体的目标成分。或者,预限定的比例可由用户直接输入控制装置40中。然而,可能需要自动确定系统中安置的实际流体的比例。这种自动确定能够由图10中的系统20通过使用旁路通道121和CRP传感器36来实现。
图11是图10中用于自动确定QA、QB流速之间比例的调整程序1100的示例流程图。调整程序1100由控制装置40执行。在步骤1101中,操作阀装置27A以关闭主通道21并打开旁路通道121。从而将流体从主通道21经由旁路通道121引导至下水道38,同时经过CRP传感器36。在步骤1102中,操作泵25A以将第一流体(水)从第一容器23A经由主通道21输送进入旁路通道121。在图10中,假设泵25B在未激活时是闭塞的,因此本质上阻塞流体通道22B。如有必要,可控的开/关阀(未示出)可以沿流体通道22B布置,以选择性地阻塞来自第二容器23B的第二流体的流。在步骤1103中,操作泵25B以将第二流体(浓缩物)从第二容器23B经由主通道21输送进入旁路通道121。此时,第一流体和第二流体的混合物经过CRP传感器36。在步骤1104中,对来自CRP传感器36的信号S3进行评估,用于确定当前的CRP值,并将当前的CRP值与目标CRP值TV进行比较,TV限定了待生成的医疗流体的所需特性。TV可以预限定并存储在控制装置40的内部存储器42中,或者由用户经由输入装置44输入(参见图1)。如果发现当前CRP值偏离TV,则在步骤1105中调整泵25A和/或泵25B的速度。重复步骤1104-1105,直到当前CRP值与TV匹配。因此,步骤1104-1105限定了调整操作。在一些实施例中,可以在步骤1105中调整泵25A,以在主通道21中实现希望的QAB流速。当当前CRP值与TV匹配时,在步骤1106中通过使用来自秤24A、24B的信号S1、S2来确定重量变化关系(WCR)。WCR与指定比例相对应,当当前CRP值与TV值相匹配时,WCR被确定为容器23A的每单位时间重量变化与容器23B的每单位时间重量变化之间的关系。每单位时间重量变化可以通过对各个信号S1、S2操作任何常规微分算法来确定。当确定WCR时,在主通道121中生成医疗流体。因此,在步骤1107中,可以操作阀装置27A以关闭旁路通道121并打开主通道21以引导医疗流体进入接收装置30'。可以注意到的是,调整程序1100可以作为方法200的一部分来执行,步骤1101-1102在步骤201中执行,步骤1103在步骤202中执行,并且步骤1104-1107作为步骤204的一部分执行。在步骤1107之后,控制装置40可以连续地控制泵25A、25B的速度,使得信号S1、S2完成WCR并生成希望成分的流体。
在变形中,在步骤1106之后停用泵25A、25B,此时可以执行或不执行步骤1107。然后,在稍后的时间执行方法200,使用WCR作为指定比例。在方法200启动时,可以操作阀装置27A将流体经由旁路通道121引导到下水道38,直到步骤204实现指定比例(WCR)。然后,可以操作阀装置27A来关闭旁路通道121并将医疗流体引导进接收装置30'。可选地,只有当信号S3给出的当前CRP值与TV匹配时,才会引导医疗流体进入接收装置30'。
如果医疗流体是通过混合两个以上的流体而生成的,例如如图5A-图5B所示的三个流体,图11中的调整程序1100则可以进行扩展。例如,步骤1102-1106可以重复用于可用流体的另一种组合,从而确定形成上述第二比例的第二WCR。
在本文提出的技术中,基于来自与容纳各个组分流体的容器相关的秤的测量信号,医疗流体的两种或更多种组分流体被供应足够的量以在主通道中混合。这避免了对CRP传感器的持续反馈的需要,以确保医疗流体是用正确的成分生成的。在图10的示例中,CRP传感器36替代地布置在旁路通道121中,并且仅在调整程序1100期间暴露于组分流体。因此,医疗流体在到接收装置30'的途中不会经过CRP传感器36,因此不会暴露于CRP传感器36中可能存在的任何微生物。这减轻了对CRP传感器36进行间歇性消毒的需要,以及间歇性更换CRP传感器36的需要。此外,通过限制其暴露于医疗流体,CRP传感器36的污垢会减少,例如在结垢方面。因此,CRP传感器36的操作寿命延长,甚至可以使用永久的CRP传感器。由于CRP传感器通常价格昂贵,因此可能节省大量成本。
为此,CRP传感器36可以可释放地连接到系统20中的一次性装置,使得CRP传感器36可以重复使用,而一次性装置则可以在治疗之间丢弃。在图10的系统中,一次性装置包括第一容器23A和流体通道29、21、22B和121。此外,该一次性装置包括用于连接到源10的入口连接器21A、用于连接到接收装置30'的出口连接器21B、旁路通道121上用于连接CRP传感器36的终端连接器21C以及用于连接到第二容器23B的入口连接器22B'。尽管图10中没有示出,但一次性装置可以包括用于与泵25A、25B接合的接合部分(参见图3B中的E1、E2)。
在图10中系统20的变形中,CRP传感器36替代地位于阀装置27A上游的主通道21。图11中的调整程序1100同样适用于该变形。然而,从上面可以理解,CRP传感器36的操作寿命在该位置可以受到更多限制。
虽然本公开的主题已经结合目前被认为是最实用和最优选的实施例,但应当理解的是,本公开的主题并不限于所公开的实施例,相反,旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效装置。
在下文中,详述一组条款来总结前述所公开的本发明的一些方面和实施例。
C1.一种生成医疗流体的方法,该医疗流体用于通过肾脏替代疗法处理血液,所述方法包括:操作(201)第一泵(25A)以将第一流体从布置在第一秤(24A)上的第一容器(23A)泵送通过第一流体通道(21),第一流体是所述医疗流体的组分;操作(202)第二泵(25B)以将第二流体从布置在第二秤(24B)上的第二容器(23B)泵送通过第二流体通道(22B),在第一流体通道(21)中的连接处(26B)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第二流体混,第二流体是医疗流体的组分;并且基于来自第一秤和第二秤(24A、24B)的第一输出信号和第二输出信号(S1、S2)控制(204)第一泵和第二泵(25A、25B),以实现第一流体进入连接处(26B)的第一流速与第二流体进入连接处(26B)的第二流速之间的第一比例。
C2.根据C1所述的方法,其中,第一流体通道和第二流体通道(21、22B)与第一容器和第二容器(23A、23B)组合形成一次性装置(120),一次性装置(120)在肾脏替代疗法期间被更换或在肾脏替代疗法完成时被丢弃。
C3.根据C1或C2所述的方法,其中,所述控制(204)包括:基于第一输出信号和第二输出信号(S1、S2)确定第一秤(24A)每单位时间的第一重量变化和第二秤(24B)每单位时间的第二重量变化,并操作第一泵和第二泵(25A、25B)以实现每单位时间的第一重量变化和第二重量变化之间的第一比例。
C4.根据前述条款中任一项所述的方法,还包括:基于第一输出信号(S1)检测(205-206)对补充第一容器(23A)的需要;以及,选择性地准许(208)来自流体源(10)的第一流体进入第一容器(23A)
C5.根据前述条款中任一项所述的方法,还包括:操作(203)第三泵(25C)以将第三流体从布置在第二秤(24B)上的第三容器(23C)泵送通过第三流体通道(22C),在连接处(26B)进入第一流体通道(21),或在第一流体通道(21)的另一个连接处(26C)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第三流体,第三流体是医疗流体的组分,其中,操作第三泵(25C)以实现第二流体进入连接处(26B)的第二流速与第三流体进入连接处(26B)或另一个连接处(26C)的第三流体流速之间的第二比例。
C6.根据C5所述的方法,其中,基于第二泵和第三泵(25B、25C)的已知冲程体积,通过相对于第二泵(25B)的泵送速度设置第三泵(25C)的泵送速度,操作第三泵(25C)以实现第二比例。
C7.根据C5或C6所述的方法,所述方法还包括验证程序(600),包括:当第二泵和第三泵(25B、25C)以各自的初始速度操作时,基于第二输出信号(S2)确定(601)第二流速和第三流速的初始组合值;实现(602)第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度相对于其初始速度的第一分数变化;基于第二输出信号(S2)确定(603)由第一分数变化引起的第二流速和第三流速的后续组合值;并且基于初始组合值、后续组合值以及第一分数变化,评估(612)所述第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送精度。
C8.根据C7所述的方法,其中,所述评估(612)泵送精度包括:计算估计流速值为(QBC,0-QBC,1)/(1-α1),并将估计流速值与第一次变化前的第二流速或第三流速的设定值进行比较,其中QBC,0为初始组合值,QBC,1为后续组合值,并且α1为第一分数变化。
C9.根据C8所述的方法,还包括:当估计流速值与设定值之间的差异超过极限值时,执行(613)专用动作。
C10.根据C7-C9中任一项所述的方法,其中,验证程序(600)包括:将所述第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度变回(604)初始速度,基于第二输出信号(S2)确定(605)由所述泵送速度变回初始速度引起的第二流速和第三流速的另一个后续组合值,并且比较(606)初始组合值和另一个后续组合值。
C11.根据C10所述的方法,其中,验证程序(600)还包括:当初始组合值与另一个后续组合值之间的差异超过限制值时执行(608)专用动作。
C12.根据C7-C9中任一项所述的方法,其中,验证程序(600)还包括:当第二泵和第三泵(25B、25C)以各自的另一个初始速度操作时,基于第二输出信号(S2)确定(605)第二流速和第三流速的另一个初始组合值;实现(609)所述第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度相对于其另一个初始速度的第二分数变化,其中,第二分数变化使泵送速度增加并且第一分数变化使泵送速度降低,或者反之亦然;以及,基于第二输出信号(S2)确定(610)由第二分数变化引起的第二流速和第三流速的另一个后续组合值,其中,所述第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送精度也是基于另一个初始组合值、另一个后续组合值以及第二分数变化来评估。
C13.根据C7-C12中任一项所述的方法,其中,验证程序(600)包括:在一段时间内改变(604、609、611)所述第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度,以抵消由于第一分数变化而由第二泵和第三泵(25B、25C)中一个泵泵送的流体量的增加或减少。
C14.根据前述条款中任一项所述的方法,还包括:操作(1101)阀装置(27A、27'、27”)以在连接处(26B)和第一流体通道(21)的出口(21B)中间打开从第一流体通道(21)到旁路通道(121)的通路;操作(1102)第一泵(25A)以将第一流体从第一容器(23A)经由第一流体通道(21)泵送进入旁路通道(121);操作(1103)第二泵(25B)将第二流体从第二容器(23B)经由第二流体通道(22B)、第一连接处(26B)、以及第一流体通道(21)泵送进入旁路通道(121),以在旁路通道(121)中提供第一流体和第二流体的混合物;通过传感器(36)测量(1104)混合物的成分相关参数;调整(1105)第一泵和第二泵(25A、25B)中的至少一个泵的泵送速度,直到传感器(36)测量到成分相关参数的目标值;以及,当传感器(36)测量到目标值时,基于来自第一秤和第二秤(24A、24B)的第一输出信号和第二输出信号(S1、S2),将第一比例确定(1106)为第一秤(24A)的第一重量变化与第二秤(24B)的第二重量变化之间的关系。
C15.根据C14所述的方法,其中,旁路通道(121)延伸到传感器(36),使得通过所述操作(1101)阀装置、所述操作第一泵(1102)以及所述操作(1103)第二泵,引导第一流体和第二流体的混合物通过传感器(36)。
C16.根据C1-C4中任一项所述的方法,还包括:操作(203)第三泵(25C)以将第三流体从布置在第三秤(24C)上的第三容器(23C)泵送通过第三流体通道(22C)在连接处(26B)进入第一流体通道(21),或在第一流体通道(21)中的另一个连接处(26C)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第三流体,第三流体是医疗流体的组分,其中,基于来自第三秤(24C)的第三输出信号(S3)控制第三泵(25C)以实现第二流体进入连接处(26B)的第二流速与第三流体进入连接处(26B)或另一个连接处(26C)的第三流速之间的第二比例。
C17.根据前述条款中任一项所述的方法,还包括:请求(204A)采集连接处(26B)下游的医疗流体的样品并输入样品的成分数据,并且响应成分数据的输入,基于成分数据调整(204B)第一比例。
C18.根据前述条款中任一项所述的方法,其中,所述控制(204)第一泵和第二泵包括:控制第一流速,从而以与用于医疗替代疗法的设备(100)中医疗流体的消耗速率相匹配的流速生成医疗流体,用于医疗替代疗法的设备(100)被连接以从第一流体通道(21)接收医疗流体。
C19.一种计算机可读介质,包括计算机指令,当由处理器(41)执行时,指令使处理器(41)执行前述条款中任一项的方法。
C20.一种用于生成医疗流体的系统,该医疗流体用于通过肾脏替代疗法处理血液,所述系统包括:第一秤(24A);第一容器(23A),被布置在第一秤(24A)上;第一流体通道(21),被布置为从第一容器(23A)接收第一流体;第一泵(25A),被布置为泵送流体通过第一流体通道(21);第二秤(24B);第二容器(23B),被布置在第二秤(24B)上,并通过第二流体通道(22B)在连接处(26B)连接到第一流体通道(21);以及,第二泵(25B),被设置为将第二流体从第二容器(23B)泵送通过第二流体通道(22A)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第二流体,第一流体和第二流体是医疗流体的组分。
C21.根据C20所述的系统,还包括装置(264),该装置被配置为促进第二流体在第一流体通道(21)中与第一流体的混合。
C22.根据C20或C21所述的系统,其中,第一流体通道(21)还包括第一端(21A),被配置为从流体源(10)接收第一流体,第一容器(23A)与第一端(21A)和第一泵(25A)之间的第一流体通道(21)流体连通连接。
C23.根据C20-C22中任一项所述的系统,其中,连接处(26B)为三通连接器,其中,第一流体通道(21)至少部分地由附接到三通连接器的第一端口和第二端口(261、262)的管道(21'、21”)限定,其中第二流体通道(22B)至少部分地由附接到三通连接器的第三端口(263)的管道(22')限定。
C24.根据C20-C23中任一项所述的系统,其中,第一流体通道和第二流体通道(21、22B)与第一容器和第二容器(23A、23B)组合形成一次性装置(120)。
C25.根据C20-C24中任一项所述的系统,还包括:旁路通道(121),该旁路通道(121)连接到在连接处(26B)和医疗流体的出口(21B)之间的第一流体通道(21);以及阀装置(27A、27'、27”),能够操作以选择性地引导流体进入出口(21B)或旁路通道(121)中的一个。
C26.根据C25所述的系统,还包括传感器(36),被配置为测量成分相关参数,其中,旁路通道(121)延伸到传感器(36)。
C27.根据C20-C26中任一项所述的系统,其中,第二泵(25B)布置在第二流体通道(22B)中,并且第一泵(25A)布置在连接处(26B)和医疗流体出口(21B)中间的第一流体通道(21)中。
C28.根据C20-C27中任一项所述的系统,还包括控制装置(40),被配置为执行C1-C18中任一项所述的方法。
C29.一种用于安装到设备(100)的一次性装置,所述一次性装置包括:第一容器(23A),被配置为安装在设备(100)的第一秤(24A)上;第一流体通道(21),被布置为从第一容器(23A)接收第一流体;以及第二流体通道(22B),连接到第一流体通道(21)上的连接处(26B);其中,第一流体通道(21)限定用于与设备(100)的第一泵(25A)接合的第一接合部分(E1),并且其中,第二流体通道(22B)限定用于与设备(100)的第二泵(25B)接合的第二接合部分(E2),设备(100)的第二泵(25B)用于将第二流体泵送通过第二流体通道(22B)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第二流体。其中,第一流体和第二流体是用于通过肾脏替代疗法处理血液的医疗流体的组分,并且其中,当一次性装置安装在设备(100)上并由设备(100)操作时,一次性装置被配置为在第一流体通道(21)中生成医疗流体。
C30.根据C29所述的一次性装置,其中,第一流体通道(21)还包括入口端(21A),被配置为从流体源(10)接收第一流体,第一容器(23A)与入口端(21A)和连接处(26B)之间的第一流体通道(21)流体连通连接。
C31.根据C29或C30所述的一次性装置,其中,第一容器(23A)是空的。
C32.根据C29-C31中任一项所述的一次性装置,其中,第一流体是水。
C33.根据C29-C32中任一项的一次性装置,还包括与第二流体通道(22B)流体连通的第二容器(23B)或者在第二流体通道(22B)上用于附接第二流体通道(23B)的连接器(22B')中的至少一个,第二容器(23B)被配置为安装在设备(100)的第二秤(24B)上。
C34.根据C33所述的一次性装置,其中,第二容器(23B)容纳第二流体。
C35.根据C33或C34所述的一次性装置,其中,第二流体是液体浓缩物。
C36.根据C33-C35中任一项所述的一次性装置,还包括第三流体通道(22C),第三流体通道(22C)连接到连接处(26B)或第一流体通道(21)上的另一个连接处(26C),其中,第三流体通道(22C)限定用于与设备(100)的第三泵(25C)接合的第三流体部分,设备(100)的第三泵(25C)用于将第三流体泵送通过第三流体通道(22C)进入第一流体通道(21),以在第一流体通道(21)内混合第三流体,其中,第三流体为医疗流体的组分。
C37.根据C36所述的一次性装置,还包括与第三流体通道(22)流体连通的第三容器(23C)或者在第三流体通道(22C)上用于附接第三容器(23C)的连接器中的至少一个,第三容器(23C)被配置为安装在设备(100)的第二秤(24B)或第三秤(24C)上。
C38.根据C37所述的一次性装置,其中,第三容器(23C)容纳第三流体。
C39.根据C29-C38中任一项所述的一次性装置,还包括采样端口(28),采样端口(28)位于连接处(26B)下游的第一流体通道(21)上,采样端口(28)被配置为提供到达第一流体通道(21)中的医疗流体的通路以进行采样。
C40.根据C29-C39中任一项所述的一次性装置,还包括旁路通道(121),旁路通道(121)与在连接处(26B)和医疗流体的出口端(21B)中间的第一流体通道(21)流体连通,所述旁路通道(121)包括连接器(21C),连接器(21C)用于可释放地附接到传感器(36),传感器(36)用于测量成分相关参数
C41.根据C40所述的一次性装置,该一次性装置被配置为安装在设备(100)的阀装置(105)上,阀装置(105)能够操作以选择性地引导第一流体通道(21)中的流体进入出口(21B)或旁路通道(121)中的一个。
Claims (41)
1.一种生成医疗流体的方法,所述医疗流体用于通过肾脏替代疗法处理血液,所述方法包括:
操作(201)第一泵(25A)以将第一流体从布置在第一秤(24A)上的第一容器(23A)泵送通过第一流体通道(21),所述第一流体是所述医疗流体的组分;
操作(202)第二泵(25B)以将第二流体从布置在第二秤(24B)上的第二容器(23B)泵送通过第二流体通道(22B),在所述第一流体通道(21)中的连接处(26B)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混合所述第二流体,所述第二流体是所述医疗流体的组分;以及
基于来自所述第一秤和所述第二秤(24A、24B)的第一输出信号和第二输出信号(S1、S2)控制(204)所述第一泵和所述第二泵(25A、25B),以实现所述第一流体进入所述连接处(26B)的第一流速与所述第二流体进入所述连接处(26B)的第二流速之间的第一比例。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一流体通道和所述第二流体通道(21、22B)与所述第一容器和所述第二容器(23A、23B)组合形成一次性装置(120),所述一次性装置(120)在所述肾脏替代疗法期间被更换或在所述肾脏替代疗法完成时被丢弃。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述控制(204)包括:基于所述第一输出信号和所述第二输出信号(S1、S2)确定所述第一秤(24A)每单位时间的第一重量变化和所述第二秤(24B)每单位时间的第二重量变化,并操作所述第一泵和所述第二泵(25A、25B)以实现每单位时间的所述第一重量变化与所述第二重量变化之间的第一比例。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:基于所述第一输出信号(S1)检测(205-206)对补充所述第一容器(23A)的需要;以及,选择性地准许(208)来自流体源(10)的所述第一流体进入所述第一容器(23A)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:操作(203)第三泵(25C)以将第三流体从布置在所述第二秤(24B)上的第三容器(23C)泵送通过第三流体通道(22C),在所述连接处(26B)进入所述第一流体通道(21),或在所述第一流体通道(21)的另一个连接处(26C)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混合所述第三流体,所述第三流体是所述医疗流体的组分,其中,操作所述第三泵(25C)以实现所述第二流体进入所述连接处(26B)的第二流速与所述第三流体进入所述连接处(26B)或所述另一个连接处(26C)的第三流体流速之间的第二比例。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,基于所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)的已知冲程体积,通过相对于所述第二泵(25B)的泵送速度设置所述第三泵(25C)的泵送速度,操作所述第三泵(25C)以实现所述第二比例。
7.根据权利要求5或6所述的方法,所述方法还包括验证程序(600),所述验证程序(600)包括:
当所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)以各自的初始速度操作时,基于所述第二输出信号(S2)确定(601)所述第二流速和所述第三流速的初始组合值;
实现(602)所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度相对于其初始速度的第一分数变化;
基于所述第二输出信号(S2)确定(603)由所述第一分数变化引起的所述第二流速和所述第三流速的后续组合值;以及
基于所述初始组合值、所述后续组合值以及所述第一分数变化,评估(612)所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送精度。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述评估(612)泵送精度包括:计算估计流速值为(QBC,0-QBC,1)/(1-α1),并将所述估计流速值与第一次变化前的所述第二流速或所述第三流速的设定值进行比较,其中QBC,0为所述初始组合值,QBC,1为所述后续组合值,并且α1为所述第一分数变化。
9.根据权利要求8所述的方法,还包括:当所述估计流速值与所述设定值之间的差异超过极限值时,执行(613)专用动作。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法,其中,所述验证程序(600)包括:将所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度变回(604)所述初始速度,基于所述第二输出信号(S2)确定(605)由所述泵送速度变回所述初始速度引起的所述第二流速和所述第三流速的另一个后续组合值,以及,比较(606)所述初始组合值和所述另一个后续组合值。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述验证程序(600)还包括:当所述初始组合值与所述另一个后续组合值之间的差异超过限制值时,执行(608)专用动作。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的方法,其中,所述验证程序(600)还包括:
当所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)以各自的另一个初始速度操作时,基于所述第二输出信号(S2)确定(605)所述第二流速和第三流速的另一个初始组合值;
实现(609)所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度相对于其另一个初始速度的第二分数变化,其中,所述第二分数变化使所述泵送速度增加并且所述第一分数变化使所述泵送速度降低,或者反之亦然;以及
基于所述第二输出信号(S2)确定(610)由所述第二分数变化引起的所述第二流速和所述第三流速的另一个后续组合值;
其中,所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送精度也是基于所述另一个初始组合值、所述另一个后续组合值以及所述第二分数变化来评估。
13.根据权利要求7-12中任一项所述的方法,其中,所述验证程序(600)包括:在一段时间内改变(604、609、611)所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵的泵送速度,以抵消由于所述第一分数变化而由所述第二泵和所述第三泵(25B、25C)中一个泵泵送的流体量的增加或减少。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:
操作(1101)阀装置(27A、27'、27”)以在所述连接处(26B)和所述第一流体通道(21)的出口(21B)中间打开从所述第一流体通道(21)到旁路通道(121)的通路;
操作(1102)所述第一泵(25A)以将所述第一流体从所述第一容器(23A)经由所述第一流体通道(21)泵送进入所述旁路通道(121);
操作(1103)所述第二泵(25B)以将所述第二流体从所述第二容器(23B)经由所述第二流体通道(22B)、第一连接处(26B)以及所述第一流体通道(21)泵送进入所述旁路通道(121),以在所述旁路通道(121)中提供所述第一流体和所述第二流体的混合物;
通过传感器(36)测量(1104)所述混合物的成分相关参数;
调整(1105)所述第一泵和所述第二泵(25A、25B)中的至少一个泵的泵送速度,直到所述传感器(36)测量到所述成分相关参数的目标值;以及
当所述传感器(36)测量到所述目标值时,基于来自所述第一秤和所述第二秤(24A、24B)的所述第一输出信号和所述第二输出信号(S1、S2),将所述第一比例确定(1106)为所述第一秤(24A)的第一重量变化与所述第二秤(24B)的第二重量变化之间的关系。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,所述旁路通道(121)延伸到所述传感器(36),使得通过所述操作(1101)阀装置、所述操作(1102)第一泵以及所述操作(1103)第二泵,引导所述第一流体和所述第二流体的混合物通过所述传感器(36)。
16.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,还包括:操作(203)第三泵(25C)以将第三流体从布置在第三秤(24C)上的第三容器(23C)泵送通过第三流体通道(22C)在所述连接处(26B)进入所述第一流体通道(21),或在所述第一流体通道(21)中的另一个连接处(26C)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混合所述第三流体,所述第三流体是所述医疗流体的组分,其中,基于来自所述第三秤(24C)的第三输出信号(S3)控制所述第三泵(25C)以实现所述第二流体进入所述连接处(26B)的第二流速与所述第三流体进入所述连接处(26B)或所述另一个连接处(26C)的第三流速之间的第二比例。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:请求(204A)采集所述连接处(26B)下游的医疗流体的样品并输入所述样品的成分数据,并且响应于所述成分数据的输入,基于所述成分数据调整(204B)所述第一比例。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述控制(204)所述第一泵和所述第二泵包括:控制所述第一流速,从而以与用于医疗替代疗法的设备(100)中医疗流体的消耗速率相匹配的流速生成医疗流体,所述用于医疗替代疗法的设备(100)被连接以从所述第一流体通道(21)接收所述医疗流体。
19.一种计算机可读介质,包括计算机指令,当所述计算机指令由处理器(41)执行时,使得处理器(41)执行前述权利要求中任一项所述的方法。
20.一种用于生成医疗流体的系统,所述医疗流体用于通过肾脏替代疗法处理血液,所述系统包括:
第一秤(24A);
第一容器(23A),被布置在所述第一秤(24A)上;
第一流体通道(21),被布置为从所述第一容器(23A)接收第一流体;
第一泵(25A),被布置为泵送流体通过所述第一流体通道(21);
第二秤(24B);
第二容器(23B),被布置在所述第二秤(24B)上,并通过第二流体通道(22B)在连接处(26B)连接到所述第一流体通道(21);以及
第二泵(25B),被布置为将第二流体从所述第二容器(23B)泵送通过所述第二流体通道(22A)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混合所述第二流体,所述第一流体和所述第二流体是所述医疗流体的组分。
21.根据权利要求20所述的系统,还包括装置(264),所述装置(264)被配置为促进所述第二流体在所述第一流体通道(21)中与所述第一流体的混合。
22.根据权利要求20或21所述的系统,其中,所述第一流体通道(21)还包括第一端(21A),所述第一端(21A)被配置为从流体源(10)接收所述第一流体,所述第一容器(23A)与所述第一端(21A)和所述第一泵(25A)之间的所述第一流体通道(21)流体连通连接。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的系统,其中,所述连接处(26B)为三通连接器,其中,所述第一流体通道(21)至少部分地由附接到所述三通连接器的第一端口和第二端口(261、262)的管道(21'、21”)限定,其中所述第二流体通道(22B)至少部分地由附接到所述三通连接器的第三端口(263)的管道(22')限定。
24.根据权利要求20-23中任一项所述的系统,其中,所述第一流体通道和所述第二流体通道(21、22B)与所述第一容器和所述第二容器(23A、23B)组合形成一次性装置(120)。
25.根据权利要求20-24中任一项所述的系统,还包括:旁路通道(121),所述旁路通道(121)连接到在所述连接处(26B)和所述医疗流体的出口(21B)之间的所述第一流体通道(21);以及阀装置(27A、27'、27”),能够操作以选择性地引导流体进入所述出口(21B)或所述旁路通道(121)中的一个。
26.根据权利要求25所述的系统,还包括传感器(36),所述传感器(36)被配置为测量成分相关参数,其中,所述旁路通道(121)延伸到所述传感器(36)。
27.根据权利要求20-26中任一项所述的系统,其中,所述第二泵(25B)布置在所述第二流体通道(22B)中,并且所述第一泵(25A)布置在所述连接处(26B)和所述医疗流体的出口(21B)之间的所述第一流体通道(21)中。
28.根据权利要求20-27中任一项所述的系统,还包括控制装置(40),所述控制装置(40)被配置为执行权利要求1-18中任一项所述的方法。
29.一种用于安装到设备(100)的一次性装置,所述一次性装置包括:
第一容器(23A),被配置为安装在所述设备(100)的第一秤(24A)上;
第一流体通道(21),被布置为从所述第一容器(23A)接收第一流体;以及
第二流体通道(22B),连接到所述第一流体通道(21)上的连接处(26B);
其中,所述第一流体通道(21)限定用于与所述设备(100)的第一泵(25A)接合的第一接合部分(E1);并且
其中,所述第二流体通道(22B)限定用于与所述设备(100)的第二泵(25B)接合的第二接合部分(E2),所述设备(100)的所述第二泵(25B)用于将第二流体泵送通过所述第二流体通道(22B)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混合所述第二流体;
其中,所述第一流体和所述第二流体是用于通过肾脏替代疗法处理血液的医疗流体的组分;并且
其中,当所述一次性装置安装在所述设备(100)上并由所述设备(100)操作时,所述一次性装置被配置为在所述第一流体通道(21)中生成所述医疗流体。
30.根据权利要求29所述的一次性装置,其中,所述第一流体通道(21)还包括被配置为从流体源(10)接收所述第一流体的入口端(21A),所述第一容器(23A)与所述入口端(21A)和所述连接处(26B)之间的第一流体通道(21)流体连通连接。
31.根据权利要求29或30所述的一次性装置,其中,所述第一容器(23A)是空的。
32.根据权利要求29-31中任一项所述的一次性装置,其中,所述第一流体是水。
33.根据权利要求29-32中任一项所述的一次性装置,还包括与所述第二流体通道(22B)流体连通的第二容器(23B)或者在所述第二流体通道(22B)上用于附接所述第二容器(23B)的连接器(22B')中的至少一个,所述第二容器(23B)被配置为安装在所述设备(100)的第二秤(24B)上。
34.根据权利要求33所述的一次性装置,其中,所述第二容器(23B)容纳所述第二流体。
35.根据权利要求33或34所述的一次性装置,其中,所述第二流体是液体浓缩物。
36.根据权利要求33-35中任一项所述的一次性装置,还包括第三流体通道(22C),所述第三流体通道(22C)连接到所述连接处(26B)或所述第一流体通道(21)上的另一个连接处(26C),其中,所述第三流体通道(22C)限定用于与所述设备(100)的第三泵(25C)接合的第三接合部分,所述设备(100)的所述第三泵(25C)用于将第三流体泵送通过所述第三流体通道(22C)进入所述第一流体通道(21),以在所述第一流体通道(21)内混和所述第三流体,其中,所述第三流体为所述医疗流体的组分。
37.根据权利要求36所述的一次性装置,还包括与所述第三流体通道(22)流体连通的第三容器(23C)或者在所述第三流体通道(22C)上用于附接所述第三容器(23C)的连接器中的至少一个,所述第三容器(23C)被配置为安装在所述第二秤(24B)或所述设备(100)的第三秤(24C)上。
38.根据权利要求37所述的一次性装置,其中,所述第三容器(23C)容纳所述第三流体。
39.根据权利要求29-38中任一项所述的一次性装置,还包括采样端口(28),所述采样端口(28)位于所述连接处(26B)下游的所述第一流体通道(21)上,所述采样端口(28)被配置为提供到达所述第一流体通道(21)中的所述医疗流体的通路以进行采样。
40.根据权利要求29-39中任一项所述的一次性装置,还包括旁路通道(121),所述旁路通道(121)与在所述连接处(26B)和所述医疗流体的出口端(21B)中间的所述第一流体通道(21)流体连通,所述旁路通道(121)包括连接器(21C),所述连接器(21C)用于能释放地附接到传感器(36),所述传感器(36)用于测量成分相关参数。
41.根据权利要求40所述的一次性装置,所述一次性装置被配置为安装在所述设备(100)的阀装置(105)上,所述阀装置(105)能够操作以选择性地引导所述第一流体通道(21)中的流体进入所述出口(21B)或所述旁路通道(121)中的一个。
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