专利名称：用于体外血液处理的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于体外血液处理以便区分装置流出物中的尿毒症毒素的装置。
背景技术：
通过肾脏替代疗法或透析疗法为肾功能不全或丧失的病人清除天然物质代谢的包括尿毒症毒素的废物。在此通过从病人身上抽取并在体外弓I导的血液与透析液接触来从血液中清除所述物质，在此血液与透析液不直接、而是它能够过膜彼此接触。所述透析液与各种盐混合从而引起扩散和对流效应，所述效应负责实现从血液经设置在体外的膜到透析液的物质运输。在清除一部分废物后，处理后的血液被再次输入给病人。为了测试透析设备、透析设备部件或变化的透析参数，在透析治疗之前和之后测定尿毒症毒素的浓度。各物质的减少在此构成评估透析剂量的核心基础。常见的标记元素是尿素，其又被称为脲。因此，尿素减少率被视为透析技术的关键参数。可以以不同方式测定尿素的减少。一种传统的方法在于，在透析治疗之前和之后化学测定血液中的尿素浓度。然而该方法的问题是，必须抽取病人的血液样本并送到相应设有用于测定尿素浓度的设备的实验室。该过程需要数天时间。此外可通过测定透析液的导电率来测定尿素浓度或其变化。市场上一种利用按该原理工作的产品是Baxter公司的产品BiOStat 尿素监测仪。导电率测量的问题在于，其它影响因素如PH值变化可引起导电率变化并且因此测量有可能失真。测定透析剂量的第三种可能性是借助UV吸光度测量在透析液流出物中在透析治疗期间测量尿酸减少——众所周知，尿酸减少基本上等于尿素减少。Uhlin在其主题为 “Haemodialysis Treatment monitored on-line by ultra violet absorbance”
(Linkiiping大学，医学博士论文编号962，2006)的博士论文中已指出，在280nm时流出的透析液中的吸光度变化与病人血液中的尿素浓度变化有极好的关联性。EP1083948B1中描述了一种这样的测量装置。在该现有技术中，不仅说明了用于透析技术应用的传感器的结构而且说明了位置。然而借助由该现有技术公开的装置和方法无法在很短的时间间隔内或在病人的治疗期间优选同步或同时将其它废物或者说有毒物质与尿素区分开。DE2934190A1公开了一种用于分子光谱学的方法，尤其是用于测定物质代谢产物的方法，在其中，测量含有待测定的物质的样本对红外辐射的吸收。作为最优选的待测定的物质提到葡萄糖。在此借助作为光源的拉曼或二氧化碳(CO2)激光器测定全血或血清或尿中的葡萄糖。DE2934190A1提到可测量多种物质的浓度，在此多个波长必须同时辐射样本。另外DE2934190A1指出研制体外的或可植入的人工胰腺的可能性。技术人员由DE2934190A1中所描述的方法可知，原则上可用红外光谱学同时测定多种物质、即其存在性和(据称)其浓度。但该方法不适合于 测量血液样本或血清样本。另外，血液或透析液流中待测定的物质没有可明确区分的红外光谱。在DE2934190A1中被测量的物质非常适合于借助红外线来测定。由于借助红外线和紫外线测定的材料特性明显不同，所以DE2934190A1中所描述的测量装置和测量方法不能转移到UV范围中。在UV范围中，测定整个分子的与物质浓度有关的吸光度，而借助IR(红外线)激发分子中特定种类的键并且因此红外线主要用于证明特定官能团的存在。因此，不能简单地用UV测量仪或NMR测量仪取代DE2934190A1中所描述的IR测量仪，因为它们是从根本上不同的技术，不能进行等效替换。DE69916053T2涉及一种用于在透析治疗中测定透析液中废物的方法。该方法用于在透析治疗期间精确测定透析液中的废物量以及测量尿素或另一种包含在废物中的物质。因此测定可选择性地通过测量最适合于选择透析器和控制透析机的物质来进行，以便使透析治疗适合病人。DE69916053T2却没有提到使用发光二极管(LED)并放弃了参考物质。另夕卜，DE69916053T2没有指示技术人员，如何定量测定血液或透析液流出物中多个或所有UV活性物质。US5772606中公开了一种具有测量系统的尿器，借助该测量系统可测定尿液成分即葡萄糖、血红蛋白、白蛋白、乙酰乙酸锂、抗坏血酸、肌酐、氯化钠和亚硝酸钠的量。US5772606所公开的测量系统使用400和2500nm之间的波长范围。作为光源公开了激光
器。 JP02027264A描述了在波长为610nm时测量尿液中的蛋白质。作为光源使用LED。但蛋白质也在小于210nm的UV范围中和280nm时吸光。而在280nm时的吸光需要氨基酸序列中的氨基酸色氨酸和酪氨酸的存在，因为其它氨基酸不在UV范围内吸光,其中二硫键和苯丙氨酸最小地影响UV吸收。蛋白质中肽键在小于210nm时进行吸收。基于蛋白质中肽键的频率，这是蛋白质光谱的一个非常敏感的区域。因此虽然能够定量测定样本液体中的蛋白质，但借助所获得的光谱在不了解相应消光系数的情况下无法识别所包含的蛋白质。借助JP02027264A中公开的装置和方法也不能测定尿毒症毒素。红外范围内的测定的缺点在于，穿过样本的红外辐射加热待测量的样本。这可能会导致待测定的尿毒症毒素的重排或降解和消光系数的变化，以致无法再借助根据本发明的、用于体外血液处理以便区分装置排出物中尿毒症毒素的装置来区分装置排出物中的尿毒症毒素。红外测量与UV测量检测不同的物质特性。因此所述测量方法被认为是物质特定的，因为所需光学特性不同。因此，借助JP02027264A中所描述的实验结构不能定量测定血液或透析液排出物中的多个或所有UV活性物质。如上所述，IR光谱学和UV光谱学针对明显不同的分子特性而且两种方法不能等效替换。已知的用于测定尿液中的蛋白质和尿酸的方法在实践中已被证明是有效的。但不利的是，到目前为止没有办法区分用过的透析液中的尿毒症毒素并且因此不能检验透析机或透析机参与血液净化的部件的透析液的透析效果。
发明内容
本发明提供一种用于体外血液处理以便定量并且优选定性和定量区分装置排出
物中尿毒症毒素的装置。发明人已经惊奇地发现，与现有技术中的假设相反，如果在UV范围内的多个波长中测量用过的透析液的吸光度，则可在病人的治疗期间或在很短的时间间隔内定性且定量说明大多时候除尿素外包含在用过的透析液中的额外的废物或者说有毒物质。
在正常情况下由健康的肾排出、但在疾病情况下保留的物质属于尿毒症毒素。尿毒症毒素对生物功能产生不利影响。分为具有低分子量的游离态的水溶性物质(见表I)和蛋白质结合的物质(见表2)。表1:血衆或血清中的游离态的水溶性物质。根据Vanholder等修改。Review onuremic toxins:classification, concentration and interindividual variabliltiy.Kidney International.2003 ；63:1934-1943。* 在 UV 范围内吸光。
权利要求
1.用于体外血液处理的装置，包括: -透析器，该透析器由半透膜分为第一腔(29)和第二腔(30)，其中第一腔(29)设置在透析液行程中并且第二腔(30 )借助供血管路(32 )和排血管路(31)能与病人的血液循环连接； -用于新鲜的透析液的入口(20)； -用于用过的透析液的出口(30); -设置在出口(36)的测量装置(37)，该测量装置(37)具有用于电磁UV辐射的辐射源Cl), -该辐射源(I)由至少两个单色光源组成或由至少一个具有用于产生单色UV辐射的单色器的多色光源组成； -微处理器单元(14)、存储单元以及输出单元(15)，其特征在于，测量装置(37)构造用于产生不同波长的基本上单色的电磁UV辐射并引导该电磁UV辐射穿过用过的透析液的出口(36)，设置至少一个检测系统(5)，用于检测穿过用过的透析液的出口(36)的基本上单色的电磁UV辐射的强度或吸光度，并且在存储单元中存储一个方程组
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，由多个光源组成的辐射源(I)构造成用于发射180nm至380nm范围内的电磁福射。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，辐射源(I)包括多个发光二极管，所述发光二极管分别用于产生一个基本上单色的电磁UV辐射。
4.根据权利要求1或2的装置，其特征在于，所述辐射源(I)构造用于产生多色电磁辐射，并且为了产生基本上单色的电磁辐射设有相应的单色器、尤其是仅对于特定波长穿过的光学滤波器或具有多个带通区域的带通滤波器。
5.根据上述权利要求之一的装置，其特征在于，微处理器单元(14)构造用于在运用方程aM= eUj.1.cj (I)、η个测量点以及参考物质在参考波长X1中的吸光度A1的情况 下解开方程组
6.根据权利要求1至4之一的装置，其特征在于，通过微处理器(14)借助参考物质的参考吸光度曲线和下述存储在存储单元中的方程组简化出口(36)中尿毒症毒素吸光度和/或浓度的测定:
7.根据权利要求5或6的装置，其特征在于，参考物质从包括下列UV活性尿毒症毒素的组中选出:肌酐、尿酸、马尿酸、吲哚硫酸脂、4-羟基壬烯醛、丙二醛、对甲酚、苯酚、视黄醇结合蛋白和β 2-微球蛋白片段和/或它们的组合。
8.根据权利要求7的装置，其特征在于，使用尿酸作为参考物质。
9.根据权利要求5至8之一的装置，其特征在于，参考波长λ丨在280nm和300nm之间的范围内。
10.根据上述权利要求之一的装置，其特征在于，使用10个单色光源作为辐射源(I)。
11.根据上述权利要求之一的装置，其特征在于，强度或吸光度的检测在波长为入=320nm、 A=310 nm、入=305nm、入=300nm、入=290nm、入=280nm、入=270nm、入=266nm、λ =260nm、λ =250nm、λ =245nm、λ =240nm、λ =235nm、λ =230nm、λ =220nm 和入=205nm 时进行。
全文摘要
本发明涉及一种用于体外血液处理的装置，包括透析器，它由半透膜分为第一和第二腔(29、30)，其中第一腔(29)设置在透析液行程中并且第二腔(30)借助供血管路(32)和排血管路(31)可与病人的血液循环连接；用于新鲜的透析液的入口(20)；用于用过的透析液的出口(30)；设置在出口(36)中的测量装置(37)，该测量装置(37)具有至少一个用于电磁辐射的包括多个光源(1)的辐射源。本发明的特征在于，测量装置(37)构造用于产生波长不同的基本上单色的电磁辐射并使每次仅一个所述波长(同时)穿过用过的透析液的排出物(36)，设置至少一个检测系统(5)用于检测穿过用过的透析液的排出物(36)的基本上单色的电磁UV辐射的强度或吸光度。
文档编号A61M1/16GK103228301SQ201180047850
公开日2013年7月31日 申请日期2011年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者J·迈鲍姆, S·莫尔, A·卡斯特利亚尔瑙 申请人:贝朗爱敦股份公司