基于相对血容量的透析技术的制作方法

基于相对血容量的透析技术
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2018年9月19日提交的名称为“ultrafiltration control via blood volume targets”的美国临时专利申请no.62/733,485的优先权，其内容通过引用整体并入本文。
技术领域
3.本公开总体上涉及一种透析系统，更具体地，涉及用于基于相对血容量来控制透析过程的多个方面、例如超滤速率的技术。


背景技术：

4.透析可以用于肾脏疾病的治疗中。三种主要的透析方法是血液透析(hd)、血液透析滤过(hdf)和腹膜透析(pd)。在透析治疗期间，可以从患者的血液中去除各种不希望的物质，包括废物(例如，尿素)、毒素和外来物质(例如，处方药物分子)。
5.适当的流体体积控制是透析的主要挑战之一。例如，大多数hd患者是流体超载的。为了避免流体超载的长期后果，例如充血性心力衰竭、心室肥大或炎症，经由超滤去除流体是必不可少的。然而，需要透析流体去除的正确管理，以避免透析内并发症，例如对重要器官的有害影响或透析内低血压(idh)。因此，透析的一个目的是实现一种流体去除计划，在该计划中，透析治疗充分去除不希望的间质流体，同时避免去除太多的流体，从而改善患者的治疗疗效。


技术实现要素：

6.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。
7.根据所描述的实施例的各个方面，提供了一种设备，其包括至少一个处理器和耦合到所述至少一个处理器的存储器。所述存储器包括指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器确定患者在透析过程期间的相对血容量(rbv)值，基于所述rbv值和rbv目标信息确定超滤(uf)信息，以及提供uf信息以在透析过程期间控制uf泵。
8.在所述设备的一些实施例中，所述rbv目标信息包括与患者相关联的患者群体的真实患者疗效的基于群体的透析数据。在所述设备的各种实施例中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器呈现用以执行以下中的至少一项的图形用户界面(gui)：显示透析治疗的rbv和uf信息或从用户接收用于所述透析治疗的uf偏差范围。
9.在所述设备的一些实施例中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器确定所述uf信息以将所述rbv值维持在由所述rbv目标信息定义的目标rbv范围内。在所述设备的示例性实施例中，uf信息包括uf速率(ufr)或uf目标(ufg)中的一个。
10.在所述设备的各种实施例中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器基于比例积分(pi)过程来确定所述uf信息，所述pi过程的过程变量包括rbv值。在所述设备的一些实施例中，所述pi过程的控制变量包括所述uf信息。
11.在所述设备的示例性实施例中，所述uf信息包括uf速率(ufr)。在所述设备的各种实施例中，所述rbv目标信息包括多个rbv时间值，所述多个rbv时间值中的每个包括在所述透析过程期间的限定时间间隔的目标rbv范围。
12.在所述设备的一些实施例中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器基于至少一个约束来确定所述uf信息，所述至少一个约束包括以下中的至少一个：最大uf速率(ufr)变化、血氧饱和度、血压或idh预测。在所述设备的各种实施例中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器将uf信息提供给uf泵控制器，以调整所述uf泵的操作来实现uf速率(ufr)。
13.根据所描述的实施例的各个方面，提供了一种计算机实施的方法，包括：经由计算装置的处理器，确定在经由可操作地耦合到所述计算装置的透析机器执行的透析过程期间患者的相对血容量(rbv)值，基于rbv值和rbv目标信息确定超滤(uf)信息，以及提供uf信息以在透析过程期间控制uf泵。
14.在所述方法的示例性实施例中，所述rbv目标信息包括与所述患者相关联的患者群体的真实患者疗效的基于群体的透析数据。在所述方法的一些实施例中，所述方法包括确定所述uf信息以将所述rbv值维持在由所述rbv目标信息定义的目标rbv范围内。在所述方法的各种实施例中，所述uf信息包括uf速率(ufr)或uf目标(ufg)中的一个。
15.在所述方法的一些实施例中，所述rbv目标信息包括多个rbv时间值，所述多个rbv时间值中的每个包括在所述透析过程期间的限定时间间隔的目标rbv范围。在所述方法的各种实施例中，所述方法包括基于至少一个约束条件来确定所述uf信息，所述至少一个约束条件包括以下中的至少一个：最大uf速率(ufr)变化、血氧饱和度、血压或idh预测。
16.根据所描述的实施例的各个方面，提供了一种用于使用基于相对血容量(rbv)的超滤(uf)控制来执行透析过程的计算机实施的方法，所述方法包括：经由可操作地耦合到执行所述透析过程的透析机器的计算装置的处理器，接收包括与患者相关联的患者群体的真实患者疗效的基于群体的透析数据的rbv目标信息，确定患者在透析过程期间的rbv值，将rbv值与rbv目标信息进行比较，以及确定uf信息以控制透析装置的uf泵来将rbv值维持在由rbv目标信息定义的目标rbv范围内。
17.在所述方法的一些实施例中，控制所述泵包括调整所述uf泵的操作以实现uf速率(ufr)。在所述方法的一些实施例中，所述方法包括确定uf信息以将所述rbv值维持在由所述rbv目标信息定义的目标rbv范围内。在所述方法的各种实施例中，所述uf信息包括uf目标(ufg)。在所述方法的一些实施例中，所述rbv目标信息包括多个rbv时间值，所述多个rbv时间值中的每个包括在透析过程期间的限定时间间隔的目标rbv范围。
18.根据所描述的实施例的各个方面，提供了一种执行透析治疗的计算机实施的方法，所述方法包括：经由计算装置的处理器，确定患者在透析治疗期间的相对血容量(rbv)值，将rbv值与rbv目标信息进行比较，以及调整透析治疗的超滤速率(ufr)以在透析治疗期间将患者的未来rbv值维持在rbv目标范围内。
19.在所述方法的一些实施例中，其中，所述rbv目标信息包括与所述患者相关联的患
者群体的真实患者疗效的基于群体的透析数据。在所述方法的各种实施例中，其中，调整ufr包括调整用于执行所述透析治疗的uf泵的速率。在所述方法的一些实施例中，其中，调整ufr包括增加ufr。在所述方法的示例性实施例中，其中，调整ufr包括减小ufr。
附图说明
20.作为示例，现在将参考附图描述所公开的机器的具体实施例，其中：
21.图1示出了可以代表本公开的一些实施例的第一操作环境的一个示例。
22.图2示出了根据一些实施例的目标相对血容量(rbv)信息。
23.图3示出了根据一些实施例的目标相对血容量(rbv)信息。
24.图4示出了根据一些实施例的比例积分(pi)控制元件。
25.图5示出了根据一些实施例的目标相对血容量(rbv)信息。
26.图6a和6b描绘了根据一些实施例的基于rbv的超滤(uf)控制器图形用户界面(gui)。
27.图7描绘了根据一些实施例的基于rbv的uf控制显示gui。
28.图8示出了根据一些实施例的第一逻辑流程。
29.图9示出了根据一些实施例的第二逻辑流程。
30.图10
‑
29描绘了透析内rbv全因死亡率研究的图形信息。
31.图30a
‑
30c描绘了电脑模拟(in
‑
silico)案例研究的图形信息。
32.图31a
‑
31d描绘了临床先导研究的图形信息。
33.图32示出了一个示例血液透析系统。
34.图33示出了根据本公开的计算架构的一个实施例。
具体实施方式
35.现在将在下文中参考附图更全面地描述本实施例，在附图中示出了多个示例性实施例。然而，本公开的主题可以以许多不同的形式来实施，并且不应被解释为仅限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，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。
36.流体管理是血液透析的主要功能之一，但是接受该疗法的患者的平均年龄和合并症的逐步增加与临床状况和对治疗的耐受性降低相关联。每个hd期的短持续时间会导致发生透析内病态事件的风险，并最终导致流体去除的不充分实现。例如，在大多数hd期中，超滤速率(ufr)超过了流体从间质到血管空间的再填充速率，导致血容量下降、潜在地加剧透析内低血压(idh)和重要器官的再充注减少。在常规hd治疗期间，20
‑
50％的终末期肾病(esrd)患者会受到症状性idh的影响。这直接反映在发病率，因为许多患者因持续的流体超载离开治疗，最终转化为高血压、左心室肥大、肺部充血、炎症和过早死亡。
37.临床评估一直是决定在每次治疗期间要去除多少流体的基础，但是人们普遍认为这种方法并不理想。已经提出了多种用于客观评估流体状态的技术，包括相对血容量(rbv)的测量。rbv装置通过监测全血成分、如血红蛋白或血细胞比容的浓度来测量通过透析管线的血液的血管内流体状态的变化。这些血液浓度标记物可以有效地监测血液水分浓度的实时相对变化，为预防idh和改善流体管理提供了可能性。rbv随着超滤(uf)的增加而减少，uf
速率越高，rbv曲线的下降速率越大。
38.因此，各种实施例通常可以针对用于执行透析过程的系统、方法和/或设备，其中可以至少部分地基于rbv去除患者流体。在一些实施例中，可以在透析过程期间的各个时间段确定诸如uf速率(ufr)、uf目标(ufg)和/或类似特性的uf特性，以在治疗过程中将患者的rbv维持在目标rbv值或范围内。如本具体实施方式中更详细描述的，患者透析内rbv可能与透析患者的发病率相关联(例如，参见案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究)。例如，特定的透析内rbv范围可能与hd患者的全因死亡率相关联(例如，参见案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究)。因此，在根据各种实施例的透析治疗期间的不同时间段，将透析内rbv维持在目标rbv值或范围内，可以减少或甚至消除某些透析并发症，从而改善患者疗效。
39.例如，在一些实施例中，已经开发了uf速率反馈控制器装置软件，该软件使用费森尤斯2008t血液透析机器和装置实时提供的信息来识别用于每个患者(输入)的适当的相对血容量(rbv)轨迹，从而将uf速率(输出)引导到rbv的一定范围内的有益目标。这些范围是基于先前的观测数据。
40.例如，如下面的案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究中更详细地描述的，可以确定与显著提高的存活率相关联的rbv范围。在案例研究1中，对流行的慢性hd患者进行了回顾性研究(2012年1月至2016年12月)多中心(美国肾脏研究所的17家诊所)队列研究(例如，参见案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究)。在6个月的基准期之后，对患者进行随访直至研究期结束。提供每分钟的血细胞比容(hct)读数并且是rri诊所的护理的标准的crit
‑
line监测器(crm)用于获取rbv读数。根据rbv(t)[％]＝100
·
hct(0)/hct(t)(其中hct(0)为初始hct，hct(t)为当前hct)，根据hct的变化计算rbv。治疗后1、2和3小时的rbv水平分别定义为第50至70分钟、110至130分钟以及170至190分钟之间的平均rbv。全因死亡率与rbv之间的关系使用cox比例风险模型进行分析，其中rbv在这三个小时时间点上具有样条项，这使得能够识别与显著提高的存活率相关联的每小时rbv范围。
[0041]
常规透析系统通常使用静态ufr和/或ufg。例如，标准透析系统可以使用在治疗开始时设置的在不考虑任何生理反馈的情况下递送ufr的ufr变化特性。因此，常规系统缺乏在透析过程期间对患者的生理变化、例如血浆再填充和血液动力学变化自动做出反应的能力。此外，替代性的常规透析方法未被配置成能够基于rbv、特别是被证明可以提供改善的患者疗效的目标rbv范围来控制ufr和/或ufg、。
[0042]
因此，所描述的实施例可以提供多种技术特征和与常规系统相比的优点，包括计算技术的改进。技术优势的一个非限制性示例可以包括基于包括透析内rbv在内的患者的生理特征，为透析过程提供自动的、基于反馈的对透析uf、例如ufr和/或ufg的控制。例如，被配置成能够管理透析过程的逻辑装置可以是控制器或可以包括控制器，该控制器可以用以在透析治疗的时间段期间接收患者的rbv信息并确定ufr和/或ufg以实现特定的患者rbv。技术优势的另一个非限制性示例可以包括基于在透析治疗期间使用从真实患者疗效的基于群体的透析数据得出的rbv信息来控制uf，从而改善患者透析治疗结果(例如，参见图2和3)。以这种方式，实施例可以提供经由递送uf来执行透析的附加的非限制性技术优势，该uf允许去除规定的uf体积，同时使透析内并发症最小化并且以比常规方法可获得的更有效和准确的过程最大化患者的长期疗效。
[0043]
在本说明书中，可以阐述诸如组成部分和系统配置的许多具体细节，以便提供对
所描述的实施例的更透彻的理解。然而，本领域技术人员将认识到，可以在没有这样的具体细节的情况下实践所描述的实施例。此外，未详细示出一些众所周知的结构、元件和其它特征，以避免不必要地使所描述的实施例模糊。
[0044]
在下面的描述中，对“一个实施例”、“一实施例”、“示例实施例”、“各种实施例”等的引用指示如此描述的技术的一个或多个实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是不止一个实施例可以并且不是每个实施例都必定包括特定的特征、结构或特性。此外，一些实施例可以具有针对其它实施例所描述的特征中的一些、全部或不具有特征。
[0045]
如在本说明书和权利要求书中所使用的，除非另有说明，否则使用序数形容词“第一”、“第二”、“第三”等来描述元件仅仅表示该元件的特定实例或相似元件的不同实例正在被引用，并不意味着如此描述的元件必须在时间上、空间上、排序上或以任何其它方式上处于特定顺序。
[0046]
图1示出了可以代表一些实施例的操作环境100的一个示例。如图1所示，操作环境100可以包括与透析机器170相关联的透析系统105。在一些实施例中，透析机器170可以包括各种组成部分，例如uf泵172。在各种实施例中，透析机器170可以是或可以包括hd透析系统。例如，透析机器170可以是或可以包括可从美利坚合众国马萨诸塞州沃尔瑟姆的费森尤斯医疗公司获得的费森尤斯2008t hd机器。尽管在本具体实施方式中的示例中使用了hd，但是实施例不限于此，因为本文中设想了能够根据一些实施例执行的其它类型的透析系统和治疗。
[0047]
在各种实施例中，透析系统105可以包括通信地耦合到透析机器170的计算装置110。计算装置110可以被配置成能够例如管理透析机器170的操作方面，以对患者执行透析治疗。尽管在图1中仅描绘了一个计算装置110和透析机器170，但是实施例不限于此。在各种实施例中，结合计算装置110描述的功能、操作、配置、数据存储功能、应用程序、逻辑单元和/或诸如此类可以由例如经由网络150(例如，网络节点152a
‑
n)耦合到计算装置110的一个或多个其它计算装置(未示出)执行和/或存储在其中。仅出于说明性目的而描绘了单个计算装置110和透析机器170，以简化附图。例如，计算装置110可以操作以部分地或全部地操作例如经由网络150耦合到计算装置110的多个透析机器170的透析过程。实施例不限于此。
[0048]
计算装置110可以包括收发器140、显示器142、输入装置144和/或通信地耦合到存储器单元130的处理器电路120。根据一些实施例，处理器电路120可以是、可以包括和/或可以访问用于执行过程的各种逻辑单元。例如，处理器电路120可以包括和/或可以访问透析逻辑单元122和/或基于rbv的uf控制逻辑单元124。处理电路120、透析逻辑单元122和/或基于rbv的uf控制逻辑单元124和/或其部分可以以硬件、软件或其组合实现。如本技术中所使用的，术语“逻辑单元”、“组成部分”、“层”、“系统”、“电路”、“解码器”、“编码器”、“控制回路”和/或“模块”意指与计算机相关的实体，要么是硬件、硬件和软件的组合、软件，要么是执行中的软件，其示例都是由示例性计算架构3300提供。例如，逻辑单元、电路或模块可以是和/或可以包括但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、(光学和/或磁性存储介质的)多个存储驱动器、对象、可执行文件、执行线程、程序、计算机、硬件电路、集成电路、专用集成电路(asic)、可编程逻辑装置(pld)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、存储器单元、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片
组、软件组成部分、程序、应用程序、固件、软件模块、计算机代码、控制回路、比例积分微分(pid)控制器、前述任何一种的组合和/或诸如此类。
[0049]
尽管在图1中将透析逻辑单元122和基于rbv的uf控制逻辑单元124描绘为在处理器电路120内，但是实施例不限于此。例如，透析逻辑单元122、基于rbv的uf控制逻辑单元124和/或其任何组成部分可以位于加速器、处理器核、接口、单独的处理器芯片内，它们完全实现为软件应用程序(例如，透析应用程序136)和/或诸如此类。在一些实施例中，计算装置110和/或其组成部分可以是透析机器的嵌入式或一体的组成部分。例如，处理器电路120、透析逻辑单元122、基于rbv的uf控制逻辑单元124和/或其部分可以布置在透析机器170中或以其它方式集成到透析机器170。
[0050]
存储器单元130可以包括一种或多种更高速度的存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质和/或系统，如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、双数据速率dram(ddram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存存储器、聚合物存储器，如铁电聚合物存储器、奥氏存储器、相变或铁电存储器、硅氧化物
‑
氮化物
‑
氧化物
‑
硅(sonos)存储器、磁卡或光卡、诸如独立磁盘冗余阵列(raid)驱动器的阵列装置、固态存储器装置(例如，usb存储器、固态驱动器(ssd)和任何其它类型的适合于存储信息的存储介质。此外，存储器单元130可以包括以一个或多个低速存储器单元的形式的各种类型的计算机可读存储介质，包括内部(或外部)硬盘驱动器(hdd)、磁性软盘驱动器(fdd)和用于从可移除光盘(例如，cd
‑
rom或dvd)读取或写入的光盘驱动器、固态驱动器(ssd)和/或诸如此类。
[0051]
存储器单元130可以存储透析信息132和/或rbv信息134。在一些实施例中，透析信息132可以包括在透析过程期间生成的信息，包括透析机器170的操作信息和/或患者生理信息。操作信息可以包括ufr、ufg、治疗时间、操作参数和/或诸如此类。患者生理信息可以包括温度、心率、rbv、血氧饱和度、血压、透析内低血压(idh)信息(例如，预测的idh信息)和/或诸如此类。实施例不限于此。
[0052]
在各种实施例中，透析机器170可以可操作地耦合到各种患者监测装置174a
‑
n，用于监测正在进行透析治疗的患者的各种生理特征。例如，监测装置174a
‑
n可以是或可以包括血容量(bv)监测装置和/或诸如可从美利坚合众国马萨诸塞州沃尔瑟姆的费森尤斯医疗公司获得的监测器(clm)的血细胞比容测量装置。通常，clm可以是在线监测器，用于测量在透析治疗期间的血细胞比容、血氧饱和度和/或血容量的变化。尽管在一些示例中可以使用clm，但是实施例不限于此，因为本文设想了能够根据一些实施例操作的用于测量和/或预测诸如bv和/或rbv的患者生理特性的任何技术、装置、设备、系统、过程和/或诸如此类。在各种实施例中，监测装置174a
‑
n可以包括流体管理监测工具，诸如可从美利坚合众国马萨诸塞州沃尔瑟姆的费森尤斯医疗公司获得的装置。装置可以非侵入性地测量某些患者的生理特征，如绝对血细胞比容和连续血氧饱和度。因此，在一些实施例中，由监测装置174a
‑
n中的一个或多个监测的信息可以是或可以被用于确定患者在透析治疗过程中的rbv和/或其它生理特征。
[0053]
在一些实施例中，目标rbv信息134可以包括在透析治疗过程中特定患者的期望rbv值。在一些实施例中，目标rbv信息134可以是或可以包括基于群体的rbv信息。在各种实施例中，基于群体的rbv信息可以是或可以包括基于各种因素的用于改善患者疗效的rbv范
围，所述各种因素包括但不限于危险比(hr)、发病率、死亡率、并发症发生率和/或诸如此类。在各种实施例中，目标rbv信息可以包括针对透析过程的时间段的目标rbv范围。
[0054]
参考图2，其中描绘了以rbv曲线210形式的说明性目标rbv信息的图表205。如图2所示，rbv曲线210可以包括目标rbv范围212a
‑
f，每个时间段214a
‑
f一个目标rbv范围。尽管时间段214a
‑
f以半小时为增量，但是根据一些实施例，时间段214a
‑
f可以具有任何持续时间，包括但不限于10秒、30秒、1分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟、45分钟、1小时、1小时和30分钟、2小时以及这些值中的任何两个值(包括端点)之间的任意值或范围。
[0055]
在各种实施例中，目标rbv范围212a
‑
f可以包括例如在一项或多项临床试验中从患者群体中确定的有利的rbv范围。在一些实施例中，目标rbv范围212a
‑
f可以包括具有改善的hr的患者群体的rbv值，例如低于阈值的hr，诸如全因死亡率<1.0的hr。
[0056]
参考图3，其中描绘了说明性目标rbv信息的图表305。如图3所示，诸如目标rbv范围212a
‑
f的目标rbv范围可以用于通过连接范围212a
‑
f的顶部和范围的底部来生成目标区域或“有利管”310。在一些实施例中，目标rbv曲线312可以被确定为例如穿过目标区域310的范围的直线或基本上是直线，或者以其它方式拟合通过目标区域310的范围的中值或平均值。
[0057]
用于生成目标rbv信息134的群体可以具有各种特征，诸如年龄、性别、疾病状态、流体去除量、并发症和/或诸如此类。在各种实施例中，目标rbv信息134可以包括例如多个rbv曲线和/或范围，每个rbv曲线和/或范围都与一组特定的群体特征相关联。因此，在一些实施例中，根据一些实施例的正在进行透析治疗的患者可以使用与他们的个体特征、子组和/或诸如此类相关联的目标rbv信息。例如，60岁的女性患者可以使用针对50至60岁之间的女性患者确定的rbv曲线312。实施例不限于此。在各种实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以接收患者信息(例如，身体信息、疾病信息、历史治疗信息和/或诸如此类)，并确定在患者治疗期间待用于基于rbv的uf控制的一个或多个最佳目标rbv曲线、范围或其它结构。通常，根据一些实施例，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以作为反馈控制器来操作，该反馈控制器被设计成在透析治疗期间将患者的rbv曲线引导到预定义的目标范围内。
[0058]
在各种实施例中，例如经由透析应用程序136，透析逻辑单元122可以操作以经由透析机器170对患者执行透析过程，例如hd治疗。例如，透析逻辑单元122可以接收诸如患者特征、透析处方信息和/或诸如此类的透析治疗信息，以对患者执行透析过程。基于rbv的uf控制逻辑单元124可以操作以通过基于患者的rbv值和目标rbv信息管理透析治疗期间的uf特性来执行计算机辅助的uf控制。uf特性可以包括ufr和/或ufg。在一些实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以例如经由透析应用程序136来操作，以控制uf泵172来实现目标uf特性。
[0059]
在一些实施例中，uf控制逻辑单元124可以是或可以包括控制元件，例如pid控制回路。图4描绘了根据一些实施例的pi控制回路信息。在各种实施例中，pi控制回路可以根据等式402确定在时间t(u(t))处的ufr，等式402具有图表405中以图形方式描绘的比例增益项404和在图表410中以图形方式描绘的积分增益项406。实施例不限于此。
[0060]
pid控制器可以连续地获取误差值((测量的)过程变量与期望值的偏差)以调整控制变量，使得过程变量遵循期望值。在一些实施例中，pid控制器可以作为pi控制器(例如，将导数(d)项设置为零的pid控制器)操作。在一些实施例中，过程变量是患者的rbv水平(例
如，根据患者的血细胞比容值(生理变量)计算)，调整后的控制变量是uf速率。通常，pi控制器的操作方式是：如果过程变量在控制变量增加时减小，那么如果过程变量大于期望值，则控制变量将增加，反之亦然。pi控制器具有两个项来计算调整的大小：比例项404仅考虑当前时间点的误差值，而积分项406通过对所有先前测量的误差求和来考虑误差的历史。这两个项均具有增益(比例增益和积分增益)以调整性能。
[0061]
因此，在一些实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以操作具有患者rbv值作为反馈变量的闭环控制器。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以为uf泵172设置ufr(例如，从初始值开始)。患者的rbv值可以被连续监测并提供给基于rbv的uf控制逻辑单元(例如，pid或pi控制回路)，并与目标rbv信息进行比较。基于rbv的uf控制逻辑单元124可以调整ufr以在特定时间段内将患者rbv设置或维持在目标rbv范围内。
[0062]
在一些实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以完全自动化uf控制。在各种实施例中，操作员协助可以用于确认或改变由基于rbv的uf控制逻辑单元124确定的ufr和/或ufg值。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以在1小时标记处确定ufr应该从x增加到y。可以使用图形用户界面(gui)提示、警报、消息或其它信号来提示护士或其它操作员验证增加(例如，参见图6a、6b和7)。替代性地，操作员可以输入特定的ufr范围或其它操作参数，例如ufr变化阈值、ufg范围和/或诸如此类。
[0063]
在各种实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以在各种约束、例如pid控制器约束下操作，以减少或甚至消除改变ufr的负面结果。约束的非限制性示例可以包括uf边界(例如，参见图5)、ufr变化阈值、血氧饱和度、血压和/或(预测的)idh。在一些实施例中，ufr变化阈值可以包括ufr的最大相对变化(例如，规定的ufr的+/
‑
75％)和/或ufr的最大允许变化(例如，最大毫升/小时变化)。图5描绘了示出根据一些实施例在有利管510内和有利管515外的允许的ufr相对于规定的ufr的有利管520的说明性ufr变化极限或边界的图表505。表1以表格形式描绘了图表505的信息：
[0064][0065]
表1
[0066]
只要患者的rbv保持在有利管310内，患者的rbv就会通过rbv目标范围。因此，如果rbv在有利管310内部，则控制器(例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124)可以被配置成能够仅对uf速率进行较小的调整。ufr的最大允许变化可以定义为规定的ufr和/或绝对ufr增加/减少的百分比。例如，在有利管310的外部，可以允许进行较大的调整，因为这些可能是
使患者的rbv进入有利管所必需的。基于相对界限，可以对控制器进行编程以观察表1中定义的参数。
[0067]
因此，在一些实施例中，最大允许的ufr变化可以随着治疗的进展而减少。例如，在治疗的最后阶段(>180分钟)，控制器可以仅将ufr最多增加5％。然而，允许大幅度降低rbv在低于目标管的患者的uf速率(高达35％)，以便将rbv置于期望的范围内，这是因为ufr的减少与改善的血液动力学稳定性相关联，并且可能对患者的风险很小或没有风险。
[0068]
在一些实施例中，透析信息132可以包括用于治疗过程的约束信息，例如哪些约束是有效的、阈值、约束动作和/或诸如此类。例如，透析信息132可以指示图5中描绘的ufr变化极限是有效的，如果由基于rbv的uf控制逻辑单元124确定ufr变化超出容许范围，则要采取一个或多个约束动作。例如，约束动作可以是维持先前的ufr、达到允许阈值内的最大/最小ufr(例如，如果阈值ufr变化为+20％，并且确定的ufr变化为+30％，则执行最大20％变化)、触发警报、它们的组合和/或诸如此类。实施例不限于此。
[0069]
例如，对于血氧饱和度约束，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以防止在低(例如，低于绝对阈值)和/或下降的血氧饱和度水平(例如，在指定持续时间内的百分比变化)的情况下增加ufr。例如，对于基于导管的中心静脉血氧饱和度，可以使用5分钟上大约44％的绝对阈值和7％的相对阈值。在另一个实例中，对于avf动脉血氧饱和度，可以使用5分钟上大约86％的绝对阈值和5％的相对阈值。实施例不限于此。通常，动脉血氧饱和度低于86％和中心静脉血氧饱和度低于44％至少5分钟可以被认为是“低”，并且在此之前的5分钟上血氧饱和度下降超过5个百分点(对于中心静脉血氧饱和度)或超过7个百分点(对于动脉血氧饱和度)可以被认为是“下降”。
[0070]
在另一个示例中，对于血压约束，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以基于绝对血压值和/或血压趋势(例如，一段时间内的变化)来约束ufr的变化。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以允许在指定的阈值血压范围内以其它方式允许的ufr调整。在指定的阈值血压范围之外，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以允许ufr的增加，但是不允许ufr的减少。
[0071]
在另一示例中，可以基于预测的idh使用idh约束(例如，在诸如每1分钟至30分钟的特定时间间隔预测的idh)。在各种实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以响应于(预测的)idh值在阈值之外来降低uf速率。
[0072]
在一些实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以对所有用户提供的输入执行各种验证以确保它们是合理的。由控制器建议的任何uf速率都可能在初始定义的硬限制(ufr和ufg偏差)内。在一些实施例中，如果规定的ufg违反了例如13ml/kg/小时的内部ufr上限，则可以禁用或暂停基于rbv的uf控制逻辑单元124。
[0073]
在各种实施例中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以对其操作执行内部检查。如果无法计算初始ufr建议(例如，由于数据可用性不足)，或者如果任何计算都没有通过这些内部检查，则可能不会产生ufr建议，并且基于rbv的uf控制逻辑单元124可能会自动进入后退模式。在后退模式中，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以建议以当前的ufg设置继续治疗。
[0074]
例如，可以通过基于rbv的uf控制逻辑单元124对从患者监测装置174a
‑
n接收的数据、例如数据进行预处理，使得没有ufg或ufr建议基于错误或可疑数据。在一些实施例中，如果所需的输入数据不充分，则基于rbv的uf控制逻辑单元124可以不建议uf速率
的任何改变。此外，还有在血氧饱和度水平较低或下降的情况下，防止控制器建议增加uf速率的选项。护士可以在gui中打开或关闭此选项。本文描述的其它约束也可以限制或禁用对ufg和/或ufr的改变。
[0075]
在各种实施例中，透析应用程序136可单独地或与透析逻辑单元122和/或基于rbv的uf控制逻辑单元124结合地提供各种gui界面，用于呈现和/或接收与透析治疗的基于rbv的uf控制有关的信息。图6a和6b描绘了根据一些实施例的uf控制器输入gui界面605。如图6a和6b所示，uf控制器输入gui界面605可以包括用于接收治疗参数的对象，诸如超滤(例如，ufg)偏差值620、重量622、更新间隔624和/或诸如此类。实施例不限于图6a和6b中描绘的输入/数据对象，这是因为接收和/或显示用于透析治疗的基于rbv的uf控制的任何类型的信息的输入/数据对象可以经由uf控制器输入gui界面605呈现。图7描绘了根据一些实施例的基于rbv的uf控制gui界面705。基于rbv的uf控制gui界面705可以被配置成能够在透析治疗期间呈现与基于rbv的uf控制相关联的信息，诸如rbv相对于时间的曲线图710、原始uf目标720、建议uf目标(例如，由基于rbv的uf控制逻辑单元1240确定)、原始uf时间724、实际uf时间726、建议ufr727和实际ufr730。以这种方式，操作员、例如护士可以实时或基本上实时查看和管理基于rbv的uf控制。
[0076]
本文包括的是代表用于执行所公开的架构的新颖方面的示例性方法的一个或多个逻辑流程。虽然为了解释简单的目的，本文中的一个或多个方法被示出并描述为一系列动作，但是本领域技术人员将理解并认识到，这些方法不受动作顺序的限制。据此，一些动作可以以与本文所示和所描述的行为不同的顺序和/或与其它行为同时发生。例如，本领域技术人员将理解并认识到，方法可以替代性地表示为一系列相互关联的状态或事件，例如在状态图中那样。此外，对于新颖的实现方式，可能不需要方法中示出的所有行为。用虚线指定的块可以是逻辑流程的可选块。
[0077]
逻辑流程可以以软件、固件、硬件或其任何组合来实现。在软件和固件实施例中，逻辑流程可以通过存储在非暂时性计算机可读介质或机器可读介质上的计算机可执行指令来实现。实施例不限于此。
[0078]
图8示出了逻辑流程800的一个实施例。逻辑流程800可以代表由本文描述的一个或多个实施例、例如计算装置110和/或其组成部分执行的操作中的一些或全部。在一些实施例中，逻辑流程800可以代表根据一些实施例的确定用于患者的rbv变化特性的操作中的一些或全部。
[0079]
在框802，逻辑流程800可以确定基于群体的rbv信息802。在一些实施例中，基于群体的rbv信息802可以是或可以包括基于一个或多个分析确定的特定群体的目标rbv信息，例如目标rbv曲线312。在一些实施例中，分析可以包括真实世界的临床试验(例如，参见案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究)、in
‑
silico临床试验(例如，参见案例研究2：in
‑
silico案例研究)、其组合和/或诸如此类。例如，可以执行rbv范围和患者疗效的临床试验，以确定用于群体、子组和/或诸如此类的一个或多个目标rbv曲线。子组可以包括临床试验群体的任何类型的可分组，诸如年龄、性别、并发症(例如，充血性心力衰竭、糖尿病、ufg和/或诸如此类)。因此，在一些实施例中，目标rbv信息132可以包括可以基于患者的身体特征、治疗方案和/或诸如此类与各个患者相关联的目标rbv范围或曲线库。在一些实施例中，rbv信息132可以本地存储在例如计算装置110的存储器130中。在其它实施例中，rbv信息132可
以经由网络、云或其它存储环境访问。以这种方式，在特定位置接受治疗的患者可能能够使用广泛的rbv目标结构进行治疗，从而确定对该患者的最佳匹配。
[0080]
在框804，逻辑流程800可以确定透析信息。例如，诸如患者特征、透析处方信息、治疗参数、基于rbv的uf控制参数、约束信息和/或诸如此类的透析信息132可以由基于rbv的uf控制逻辑单元124访问。
[0081]
在框806，逻辑流程800可以确定rbv变化特性。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以从目标rbv信息库中确定与患者相对应的rbv目标曲线312。例如，可以确定与患者特征或患者子组特征匹配或基本上匹配的rbv目标曲线312。
[0082]
在框808，逻辑流程800可以基于rbv变化特性使用基于rbv的uf控制来执行透析。例如，透析应用程序136可以经由透析机器170执行透析操作，其中，使用基于rbv的uf控制操作来将患者rbv值维持在框808中确定的目标rbv曲线所指定的范围内。以这种方式，患者可以接收采用针对他们的个体或子组特征而优化的基于rbv的uf控制的透析治疗。
[0083]
图9示出了逻辑流程900的一个实施例。逻辑流程900可以代表由本文描述的一个或多个实施例、例如计算装置110、透析机器170和/或其组成部分执行的操作中的一些或全部。在一些实施例中，逻辑流程900可以代表根据一些实施例的执行透析治疗的操作中的一些或全部。
[0084]
在框902，可以由逻辑流程900开始透析治疗。例如，透析逻辑单元122可以经由透析应用程序136开始使用透析机器170的患者的透析治疗过程。透析过程可以从初始ufg和ufr开始。在一些实施例中，可以在计算装置110上初始化基于rbv的uf控制。各种透析信息132可以例如以特定的时间间隔(例如，每0.5秒至10分钟)或频率(例如，0.5hz至5.0hz)提供给计算装置。来自透析机器170的透析信息132的非限制性示例可以包括hd机器时间戳、hd机器id、患者id、uf速率、累积uf体积、uf目标、处理的血液量、血压(bp)、剩余的透析时间、剩余的uf时间和/或诸如此类。还可以从诸如clm和/或装置的患者监测装置174a
‑
n接收透析信息132。来自患者监测装置174a
‑
n的透析信息的说明性和非限制性示例可以包括时间戳、计数器、血细胞比容、血红蛋白浓度、血氧饱和度、血容量信息、生命体征信息和/或诸如此类。在一些实施例中，来自透析机器170和患者监测装置的透析信息132可以由基于rbv的uf控制逻辑单元124处理，以计算建议的ufg和/或ufr，从而引导患者的rbv进入目标rbv范围。
[0085]
规定的ufr是规定的ufg或uf体积除以整个治疗时间。在一些实施例中，透析信息132可以包括患者的先前治疗后hd体重，并且可选地包括规定的ufg中的最大允许偏差(+/
‑
)(例如，每个诊所政策，+/
‑
大约1000ml)。
[0086]
在框904，逻辑流程900可以确定评估期是否已经到期。例如，可以以离散的时间间隔、例如每分钟至每20分钟)检查患者rbv。在一些实施例中，评估时间段可以是大约10分钟。在一些实施例中，评估期可以基于透析治疗的阶段或持续时间而不同。例如，第一评估期可以是大约15分钟，随后的剩余透析治疗为10分钟间隔。实施例不限于此。
[0087]
在框906，逻辑流程900可以确定患者rbv值。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以基于例如从患者监测装置174a
‑
n获得的透析信息来确定患者rbv值。在一些实施例中，可以基于例如由或类似装置确定的患者血细胞比容值来确定rbv值。患者rbv值可以包括患者在特定的时间间隔的rbv。
[0088]
在框908，逻辑流程900可以确定uf信息。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以例如经由pi控制回路来确定推荐的ufg。基于rbv的uf控制逻辑单元124可以基于目标rbv信息134(诸如目标rbv曲线312)确定推荐的ufg，使得患者rbv在特定的时间间隔处于目标rbv范围内。
[0089]
在一些实施例中，逻辑流程900可以在确定uf信息时考虑一个或多个约束。例如，基于患者rbv值，基于rbv的uf控制逻辑单元124可以确定将ufg增加10％。然而，如果例如患者血压超出阈值之外，则血压约束可以阻止该增加。如果触发了约束，则可以基于约束动作来生成推荐的ufg，所述约束动作可以包括维持当前的ufg。
[0090]
在框910，逻辑流程900可以改变ufr以实现在框908中确定的ufg。在一些实施例中，可以基于推荐的ufg和透析治疗的剩余时间(例如，在剩余时间内满足推荐的ufg所需的ufr)来确定推荐的ufr。例如，基于rbv的uf控制逻辑单元124可单独地或与透析应用程序136组合地改变uf泵172的操作以改变ufr。在一些实施例中，由于约束和/或推荐的ufr变化在最大变化阈值之外(例如，参见表1和图5)，可以拒绝ufr的变化。
[0091]
在一些实施例中，可能需要操作员干预以改变ufr或其它uf操作参数。在这样的实施例中，可以提醒操作员正在推荐改变uf操作参数，例如ufr。例如，从每个计划的更新时间点(或评估期)之前的60秒到之后的60秒，gui上的“更新控制器”按钮可以伴有声学信号闪烁，以提醒操作员(例如，透析护士)控制器已准备好尝试生成用于评估和(如果适用)实施的uf速率建议。当操作员选择“更新控制器”按钮时，gui显示更新的ufr和相应的ufg(基于剩余的uf时间)。然后，操作者决定是否实施该建议。为了实施控制器的建议，在一些实施例中，操作员可以将建议的ufg(而不是ufr)输入到hd机器中(例如，经由gui 605)(改变机器上的ufr可能会引起治疗时间被调整，同时保持ufg，这是不期望的)。改变ufg始终保持剩余的治疗时间不变，并调整uf速率，这是期望的变化。
[0092]
操作员也可以决定输入不同的ufg或ufr或者根本不做任何改变，而不是输入控制器的建议。如果操作员在允许的时间段期间错过按“更新控制器”按钮，uf速率将保持不变(同样，除非护士决定实施更改)，控制器将在下一个定期计划的更新时间点生成新的uf速率建议。
[0093]
因此，如果操作员在框912接受推荐的uf目标，则逻辑流程可以在框910改变ufr以实现ufg。否则，在框914，逻辑流程可以维持先前的ufr(和ufg)。
[0094]
案例研究1：透析内rbv全因死亡率研究
[0095]
进行透析内rbv全因死亡率研究，以确定透析内rbv与死亡率之间的关联。
[0096]
在透析内rbv全因死亡率研究中，在6个月的基准期期间，每分钟记录rbv一次；在随访期间记录全因死亡率。在进入hd的1、2和3小时(h)的rbv作为随访期间全因死亡率的预测因子。特别地，对842例患者进行了研究。在随访期间(中位数30.8个月)，有249例患者(29.6％)死亡。以下每小时的rbv范围与提高存活率相关联：第一小时，93
‑
96％(危险比(hr)0.58(95％置信区间(ci)0.42
‑
0.79))；第二小时，89
‑
94％(hr 0.54(95％ci 0.39
‑
0.75))；第三小时，86
‑
92％(hr 0.46(95％ci0.33
‑
0.65))。在大约三分之一的患者中，rbv在这些范围内，而三分之二的患者在这些范围之外。按中位年龄(</>61岁)、性别、种族(白人/非白人)、透析前收缩压(sbp)(</>130mmhg)和中位透析间体重增加(</>2.3kg)进行子组分析显示出可比的有利rbv范围。当与rbv>92％的患者相比，3
‑
h rbv在86％至92％之间
的患者更年轻，具有更高的超滤量和超滤速率，透析内平均和最低sbp和低血压率相似，透析后sbp更低，充血性心力衰竭的发生率更低。在多变量cox分析中，rbv范围保持独立和显著的疗效预测因子。
[0097]
通常，透析内rbv全因死亡率研究得出结论，特定的每小时透析内rbv范围与慢性hd患者的较低全因死亡率相关联。
[0098]
透析内rbv全因死亡率研究是一项多中心观察性回顾性研究，对来自美国纽约州纽约肾脏研究所(rri：renal research institute)的17家机构的维持hd患者进行了回顾性研究。clm是在滚动的基础上部署到rri透析诊所的，是护理的标准。6个月的基准期和长达54个月的随访期是在患者水平上定义的(参见图10，该图描绘了基准期和随访期)。符合条件的clm数据的第一种治疗是作为基准期的开始日期。在基准期期间至少有10项符合条件的clm记录的所有患者均纳入研究。<200分钟的治疗时间是唯一的排除标准。在基准期间评估患者特征。在随访期间记录全因死亡率。
[0099]
在时间t处的rbv(以透析开始时的血容量百分比表示)计算如下：
[0100]
在时间t处的rbv(％)＝100
×
hct0/hctt。
[0101]
hct0和hct
t
分别是hd期间开始时和给定时间t处的血细胞比容。使用clm准连续测量血细胞比容，每分钟报告rbv一次。计算每次治疗的患者的rbv，然后将每个患者所有治疗的rbv取平均值，然后再将每个患者的rbv取平均值。在hd期的第1、2和3小时的rbv用作疗效预测因子。为此，rbv数据分别在第50至70分钟、110至130分钟以及170至190分钟之间进行平均。
[0102]
在透析内rbv全因死亡率研究中，每30分钟用示波法自动测量血压。计算平均透析前、透析后和透析内收缩压(sbp)，并报告最低sbp和idh率；idh被定义为透析内sbp<90mmhg。在基准期间的透析内sbp对于219例患者的181次治疗是可获得的。
[0103]
使用国际疾病分类、第九修订版、患者的电子健康记录中的代码记录充血性心力衰竭(chf)、糖尿病(dm)和慢性阻塞性肺疾病(copd)。
[0104]
描述性统计包括连续变量的平均值(+/
‑
标准偏差)和分类变量的百分比。为了探讨全因死亡率与1、2和3小时的rbv之间的关联，透析内rbv全因死亡率研究使用了样条项的cox比例危险模型，从而允许将rbv作为连续变量的非线性效应及其与这三个小时时间点的全因死亡率的关系进行建模。这种样条分析允许识别与危险比(hr)分别为显著<1(“有利”)或>1(“不利”)相关联的每小时rbv范围。
[0105]
为了附加的分析，患者被分层为两组，哪些在“有利”3
‑
h rbv范围内或不在“有利”3
‑
h rbv范围内。使用kaplan
‑
meier图、对数秩测试和cox比例危险模型比较了生存特征。最小和完全调整的cox模型补充了原始生存率分析。最小调整的模型包括年龄、性别、chf和copd。此外，完全调整的模型包括血清白蛋白和血红蛋白、嗜中性粒细胞：淋巴细胞比(nlr；炎症标记物)、ufr、透析前sbp、糖尿病和种族。患者在肾脏移植、转移到非rri机构、透析治疗方式改变或随访结束时被审查或删减。
[0106]
还报告了基准描述性统计分别在“有利”的3
‑
h rbv范围内或之外的患者的组差异和95％的置信区间。为了进一步探讨这些发现并解释仅考虑3小时而不是整个治疗时间的可能偏倚，还检查了全因死亡率和相对经过的治疗时间(其中总治疗时间定义为100％)与rbv之间的关联。透析内rbv全因死亡率研究通过分别在总治疗时间的21
–
30、46
–
55、71
–
80
和91
–
100％之间平均rbv使用所经过的25％、50％、75％和100％的治疗时间。此外，还检查了rbv斜率与全因死亡率之间的关联。rbv斜率使用截距为100％rbv(根据定义为初始rbv)的简单线性回归计算。还进行了排除了rbv低于有利的每小时rbv范围的患者的敏感性分析。
[0107]
透析内rbv全因死亡率研究研究了842例患者，在6个月的基准期间具有符合条件的rbv记录的总共28,119次透析期，从而每例患者有33.4
±
13.8次符合条件的透析期(参见图11的表1105)。年龄为61
±
14.8岁，透析年份为3.9
±
4.1年，白人占50.6％，男性占62.1％，糖尿病占55.8％，chf占24％，copd占9.4％。透析内rbv在1、2和3小时之后分别为97.9
±
1.9％、94.8
±
2.6和93.1
±
3.3％。
[0108]
在30.8个月的中位随访期间，有249例患者(29.6％)死亡。1
‑
h rbv为93
‑
96％、2
‑
h rbv为89
‑
94％和3
‑
h rbv为86
‑
92％的患者全因死亡率的hr显著<1.0。大约65％的患者达到的rbv高于这些rbv范围、32％的患者达到的rbv在这些rbv范围内以及约2.5％的患者达到的rbv低于这些rbv范围(参见图12的表1205)。与hr显著>1.0相关联的rbv范围为97
‑
100％(1h)、95
‑
99％(2h)和93
‑
99％(3h)(参见图13的图表1310、1312和1314和图14的图表1405)。参考图13，其中描绘了在1小时(图表1310)、2小时(图表1312)和3小时(图表1314)之后达到的rbv水平的hr和cis，在x轴上的刻度线代表各个患者。图14的图表1405描绘了针对全因死亡率的与hr显著<1.0的透析内的每小时rbv范围。
[0109]
在图15的图表1505中，半小时有利的rbv范围示出为补充数据。多变量cox分析证实了那些rbv落入这些rbv范围内的患者的全因死亡率具有较低的hr(参见图16的表1605)。按经过的治疗时间的百分比而不是按小时进行的分析显示了实质上相同的结果(参见图17的图表1705)。按中位年龄(≤/>61岁)、种族(白人、非白人)、性别、透析前sbp(≤/>130mmhg)和透析间体重增加(idwg)(≤/>2.3kg)进行的子组分析显示出可比的有利的rbv范围(参见图18的表1805)。
[0110]
kaplan
‑
meier分析和cox比例危险模型表明，3
‑
h rbv在86
‑
92％的患者与在该范围之外的患者相比，生存率显著更高(参见图19的图表1905和图20的图表2005)。
[0111]
对rbv斜率和全因死亡率的分析显示出显著增加的hr具有在2.47至0.34％/h之间的斜率，显著降低的hr具有从5.18至3.04％/h的斜率(参见图21的图表2105)。
[0112]
透析内rbv全因死亡率研究比较了在达到与没有达到86
‑
92％的3
‑
h rbv的患者之间的临床、实验室和治疗变量(参见图11的表1105)。273例患者(32.5％)的rbv在这3
‑
h rbv范围内，554例患者(65.8％)的rbv>92％，15例患者(1.8％)的rbv<86％。在3
‑
h rbv范围为86
–
92％之外的患者年龄较大(63.6+/
‑
15.9岁对55.7+/
‑
14.1岁；p<0.001)，发生chf的频率更高(26.2％对19.4％；p＝0.03)，较低的idwg(2.2+/
‑
0.8对2.7+/
‑
0.8千克；p<0.001)，较低的标准化ufr(7.1+/
‑
2.5对8.8+/
‑
2.7ml/kg/h；p<0.001)，较低的平衡标准化蛋白质分解代谢速率(enpcr；0.9+/
‑
0.2对1.0+/
‑
0.2g/day/kg；p<0.001)，较低的白蛋白水平(3.9+/
‑
0.4对4.0+/
‑
0.3g/dl；p＝0.003)，较低的转铁蛋白饱和度(32.4+/
‑
9.0对34.1+/
‑
8.5％；p＝0.007)和较高的nlr(4.0+/
‑
2.3对3.3+/
‑
1.7；p<0.001)。
[0113]
平均透析前、透析后、透析内和最低sbp分别为146.3
±
20.1、136.6
±
18.5、135.3
±
19.0和116.2
±
19.0mmhg。透析前和透析期间的sbp在达到或未达到86
‑
92％的3
‑
h rbv的患者之间均没有差异。透析后sbp在rbv超出该范围的患者中显著更高(参见图11的表1105
和图22的图表2205)。
[0114]
为了探讨透析期sbp特性是否与特定的rbv水平相关联，透析内rbv全因死亡率研究基于患者的透析期sbp变化(血液透析后sbp，血液透析前sbp)对患者进行分层。每小时rbv水平在透析期sbp变化的所有组中具有可比性(参见图23的表2305)。
[0115]
经由分析具有可用的透析内rbv和spb数据的这219例患者，检查了rbv与透析内sbp模式之间的关联。76例患者(34.7％)在有利的3
‑
h rbv范围内，143例患者(65.3％)在有利的3
‑
h rbv范围之外。在这两组之间，透析内平均sbp、最低sbp和10idh率均没有差异(参见图24的表2405和图25的表2505)。治疗水平的每小时rbv分别在具有与不具有idh期之间具有可比性(参见图26的表2605)。
[0116]
认识到流体给药对rbv的可能影响，检查了有文件记载的流体给药治疗中的每小时的rbv水平；每小时的rbv水平实质上是相同的(参见图27的表2705)。此外，流体给药速率和在idh存在下的流体给药速率在86
‑
92％3
‑
h rbv范围内或之外的患者之间均没有差异(参见图25的表2505)。
[0117]
为了探讨rbv水平低于有利的rbv范围的对疗效的影响，在排除rbv低于每小时有利的rbv范围下限的患者之后，计算全因死亡率的hr。该敏感性分析显示出实质上相同的结果(参见图28的表2805和图29的图表2905)。
[0118]
为了进一步探讨透析内流体给药对rbv与全因死亡率之间关联的影响，对具有可用透析内数据的患者进行了敏感性分析。排除流体给药治疗的cox比例危险模型(粗略最小和完全调整的模型)显示出基本上相同的结果。
[0119]
透析内rbv全因死亡率研究探讨了在大量的且不同的慢性hd患者队列中每小时透析内rbv水平与全因死亡率之间的关联。主要发现是，特定的透析内rbv范围与全因死亡率显著降低相关联。此外，在透析内rbv全因死亡率研究中，达到有利的3
‑
h rbv范围的患者，尽管ufr较高，但idh率并没有增加。
[0120]
在透析内rbv全因死亡率研究中，大约三分之二的患者达到rbv高于有利范围，而<3％的患者低于有利范围。3
‑
h rbv高于有利范围上限的患者出现流体超载的临床体征，如透析后sbp较高和chf患病率较高(参见图11的表1105)。rbv在有利范围以外的患者与rbv在有利范围内的患者相比，年龄较大，chf患病率较高，enpcr较低，ufr较低。总之，透析内rbv全因死亡率研究表明，特定的透析内rbv范围与hd患者的全因死亡率相关联。
[0121]
案例研究2：in
‑
silico案例研究
[0122]
根据一些实施例，使用正在进行基于rbv的uf控制的模拟透析治疗的患者化身(或“流体化身”)来执行in
‑
silico案例研究。图30a
‑
30c描绘了在in
‑
silico案例研究期间生成的数据。例如，图30a示出了分别描绘了具有2800ml的规定uf目标和960ml/小时的ufr(图3010的线3012)以及2120ml的实际uf去除的第一患者化身的rbv对时间和ufr对时间的图表3005和3010。第一患者化身的tbv为
‑
14.6％，pv为
‑
2.1％，ecv/tbw为22.5/53.5＝0.42。
[0123]
图30b描绘了具有3000ml的规定uf目标和800ml/小时的ufr(曲线3020的线3014)以及4000ml的实际uf去除的第二患者化身的rbv对时间的曲线图3015和ufr对时间的曲线图3020。第二患者化身的tbv为
‑
18.7％，pv为+40.8％，ecv/tbw为22.5/56.8＝0.45。
[0124]
图30c描绘了第三患者化身的rbv对时间的曲线图3025、ufr对时间的曲线图3030以及血氧饱和度对时间的曲线图3035。对于第三患者化身，检查了具有血氧饱和度约束的
基于rbv的超滤控制。
[0125]
案例研究3：临床先导研究
[0126]
根据一些实施例，进行了临床先导研究以将基于rbv的uf控制表征为反馈控制器，所述反馈控制器被设计成在血液透析治疗期间将患者的rbv曲线引导到预定义的目标范围内。临床先导研究是对hd患者进行的单臂、前瞻性、干预性试验研究。临床先导研究包括16位患者，总共进行了37次研究访问。图31a
‑
31d描绘了在临床先导研究期间产生的数据的曲线图3105、3110、3115和3120。例如，参考图31a，其中描绘了示出在rbv目标范围3114内管理的rbv 3112的曲线图3105。通常，图31b和31c进一步示出了在治疗期间测量的rbv[％]与对ufr的相应调整之间的关系，以将患者rbv返回到“有利管”中。
[0127]
图32示出了根据本公开的透析系统3200的一个示例性实施例的图。透析系统3200可以被配置成能够为患者3201提供血液透析(hd)治疗。流体储存器3202可以经由管3203将新鲜的透析液输送到透析器3204，储存器3206一旦新鲜的透析液已经通过透析器3204就可以经由管3205接收用过的透析液。血液透析操作可以通过例如透析器3204的患者外部过滤装置过滤来自患者的血液中的微粒和/或污染物。当透析液通过透析器3204时，未过滤的患者血液也经由管3207进入透析器3204，过滤后的血液通过管3205返回到患者3201。动脉压力可以经由压力传感器3210进行监测，流入压力经由传感器3218进行监测，静脉压力经由压力传感器3214进行监测。空气捕集器和检测器3216可以确保空气在血液被过滤并返回到患者3201时不被引入到患者血液中。血液的流动和透析液的流动可以是经由包括血液泵3212和流体泵3220的相应的泵旋转。肝素3222、血液稀释剂可以与盐水3224结合使用，以确保血液凝块不形成或阻塞通过系统的血液流动。
[0128]
在一些实施例中，透析系统3200可以包括控制器3250，其可以类似于计算装置110和/或其组成部分(例如，处理器电路420)。控制器3250可以被配置成能够监测流体压力读数以识别指示诸如心率和/或呼吸率的患者参数的波动。在一些实施例中，患者心率和/或呼吸率可以由流体流动管线和流体袋中的流体压力来确定。尽管控制器3250可以使用关于患者的生物学功能或其它患者参数的任何可用数据，但是控制器3250还可以操作地连接到附加的传感器或传感器系统、装置和/或诸如此类和/或与之通信。例如，根据一些实施例，控制器3250可以将患者数据发送到计算装置110以执行一些过程。
[0129]
图33示出了适合于实现如前所述的各种实施例的示例性计算架构3300的一个实施例。在各种实施例中，计算架构3300可以包括或被实现为电子装置的一部分。在一些实施例中，计算架构3300可以代表例如计算装置3302和/或其组成部分。实施例不限于此。
[0130]
如本技术中所使用的，术语“系统”和“组成部分”以及“模块”意指与计算机有关的实体，要么是硬件、硬件和软件的组合、软件，要么是执行中的软件，其示例由示例性计算架构3300提供。例如，组成部分可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、(光学和/或磁性存储介质的)多个存储驱动器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用程序和服务器都可以是组成部分。一个或多个组成部分可以驻留在进程和/或执行线程内，并且组成部分可以位于一台计算机上和/或分布在两台或更多台计算机之间。此外，组成部分可以通过各种类型的通信介质彼此通信地耦合以协调操作。协调可以涉及信息的单向或双向交换。例如，组成部分可以以在通信介质上通信的信号的形式来通信信息。该信息可以被实现为分配给各种信号线的信号。在这样的分
配中，每个消息都是信号。然而，其它实施例可以替代性地采用数据消息。这样的数据消息可以通过各种连接发送。示例性连接包括并行接口、串行接口和总线接口。
[0131]
计算架构3300包括诸如一个或多个处理器、多核处理器、协处理器、存储器单元、芯片组、控制器、外围设备、接口、振荡器、定时装置、视频卡、音频卡、多媒体输入/输出(i/o)构件、电源等各种常见的计算元件。然而，实施例不限于由计算架构3300实施。
[0132]
如图33所示，计算架构3300包括处理单元3304、系统存储器3306和系统总线3308。处理单元3304可以是各种市售处理器中的任何一种，包括但不限于和处理器；应用程序、嵌入式和安全处理器；和和处理器；ibm和cell处理器；器；和处理器；以及类似的处理器。双微处理器、多核处理器和其它多处理器架构也可以用作处理单元3304。
[0133]
系统总线3308提供用于系统构件的接口，包括但不限于系统存储器3306到处理单元3304的接口。系统总线3308可以是可以使用各种市售总线架构中的任何一种进一步互连到存储器总线(带有或不带有存储器控制器)、外围总线和本地总线的多种类型的总线结构中的任何一种。接口适配器可以经由插槽架构连接到系统总线3308。示例插槽架构可以包括但不限于加速图形端口(agp)、卡总线、(扩展的)行业标准架构((e)isa)、微通道架构(mca)、nubus、外围组件互连(扩展的)(pci(x))、pci express、个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)等。
[0134]
系统存储器3306可以包括一个或多个更高速度的存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质，如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、双数据速率dram(ddram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、聚合物存储器，如铁电聚合物存储器、奥氏存储器、相变或铁电存储器、硅氧化物
‑
氮化物
‑
氧化物
‑
硅(sonos)存储器、磁卡或光卡、诸如独立磁盘冗余阵列(raid)驱动器的装置的阵列器件、固态存储器装置(例如，usb存储器、固态驱动器(ssd)和任何其它类型的适合于存储信息的存储介质。在图33所示的说明性实施例中，系统存储器3306可以包括非易失性存储器3310和/或易失性存储器3312。基本输入/输出系统(bios)可以存储在非易失性存储器3310中。
[0135]
计算机3302可以包括一个或多个较低速度存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质，包括内部(或外部)硬盘驱动器(hdd)3314、从可移除磁盘3318读取或写入的磁性软盘驱动器(fdd)3316以及从可移除光盘3322(例如，cd
‑
rom或dvd)读取或写入的光盘驱动器3320。hdd 3314、fdd 3316和光盘驱动器3320可以分别通过hdd接口3324、fdd接口3326和光盘驱动器接口3329连接到系统总线3308。用于外部驱动器实施的hdd接口3324可以包括通用串行总线(usb)和ieee 1384接口技术中的至少一项或两者。
[0136]
驱动器和关联的计算机可读介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的易失性和/或非易失性存储。例如，许多程序模块可以存储在驱动器和存储器单元3310、3312中，包括操作系统3330、一个或多个应用程序3332、其它程序模块3334和程序数据3336。在一个实施例中，所述一个或多个应用程序3332、其它程序模块3334和程序数据3336可以包括例如各种应用程序和/或计算装置110的组成部分。
[0137]
用户可以通过一个或多个有线/无线输入装置，例如，键盘3338和诸如鼠标3340的指向装置，向计算机3302输入命令和信息。其它输入装置可以包括麦克风、红外线(ir)遥控器、射频(rf)遥控器、游戏垫、手写笔、读卡器、加密狗、指纹读取器、手套、图形输入板、操纵杆、键盘、视网膜读取器、触摸屏(例如，电容式、电阻式的等)、轨迹球、轨迹板、传感器、触控笔等。这些和其它输入装置通常通过耦合到系统总线3308的输入装置接口3342连接到处理单元3304，但是也可以通过诸如并行端口、ieee 994串行端口、游戏端口、usb端口、ir接口等的其它接口连接。
[0138]
监视器3344或其它类型的显示装置也经由诸如视频适配器3346等的接口连接到系统总线3308。监视器3344可以在计算机3302的内部或外部。除了监视器3344之外，计算机通常还包括诸如扬声器、打印机等其它外围输出装置。
[0139]
计算机3302可以在网络环境中使用经由到一个或多个远程计算机，例如远程计算机3349的有线和/或无线通信的逻辑单元来操作。远程计算机3349可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐设备、对等装置或其它公共网络节点，并且通常包括针对计算机3302所述的许多或所有元件，但是为简洁起见，仅示出了存储器/存储装置3350。所描绘的逻辑连接包括到局域网(lan)3352和/或更大的网络(例如，广域网(wan)3354)的有线/无线连接。这样的lan和wan网络环境在办公室和公司中是司空见惯的，并且促进了全企业范围的计算机网络，如内联网，所有这些计算机网络都可以连接到全球通信网络，例如，互联网。
[0140]
当在lan网络环境中使用时，计算机3302通过有线和/或无线通信网络接口或适配器3356连接到lan 3352。适配器3356可以促进到lan 3352的有线和/或无线通信，所述lan 3352还可以包括设置在其上的无线接入点，用于与适配器3356的无线功能通信。
[0141]
当在wan网络环境中使用时，计算机3302可以包括调制解调器3358，或者连接到wan 3354上的通信服务器，或者具有通过wan 3354、例如通过互联网建立通信的其它装置。调制解调器3359，其可以是内部的或外部的，并且可以是有线和/或无线装置，可经由输入装置接口3342连接到系统总线3308。在网络环境中，针对计算机3302或其部分描绘的程序模块，可以存储在远程存储器/存储装置3350中。应当理解，所示的网络连接是示例性的，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它方法。
[0142]
计算机3302可操作以使用ieee 802系列标准与有线和无线装置或实体，如操作地设置在无线通信中的无线装置(例如，ieee 802.16空中调制技术)进行通信。这至少包括wi
‑
fi(或无线保真度)、wimax和bluetooth
tm
无线技术。因此，通信可以是与常规网络相同的预定义结构，或者仅仅是至少两个装置之间的简单且自组织通信。wi
‑
fi网络使用称为ieee 802.11x(a、b、g、n等)的无线电技术来提供安全、可靠、快速的无线连接。wi
‑
fi网络可以用于将计算机彼此连接、连接到互连网和连接到有线网络(这些网络使用与ieee 802.3相关的媒介和功能)。
[0143]
本文已经阐述了许多具体细节，以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。在其它情况下，没有详细描述众所周知的操作、组成部分和电路，以免混淆实施例。可以理解的是，本文公开的具体结构和功能细节可以是代表性的，并不一定限制实施例的范围。
[0144]
一些实施例可以使用表述“耦合”和“连接”及其派生词来描述。这些术语并非旨在
互为同义词。例如，一些实施例可以使用术语“连接”和/或“耦合”来描述，以指示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。然而，术语“耦合”也可以表示两个或更多元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或相互作用。
[0145]
除非另有明确说明，否则可以理解，诸如“处理”、“计算”、“计算”、“确定”等术语是指计算机或计算系统或类似的电子计算装置的动作和/或过程，这些动作/过程将计算系统的寄存器和/或存储器中表示为物理量(例如，电子)的数据操纵和/或转换为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其它此类信息存储、传输或显示装置内的物理量的其它数据。实施例不限于此。
[0146]
应当注意，本文所述的方法不必以所述的顺序或以任何特定的顺序执行。此外，关于本文中所识别的方法描述的各种活动可以以串行或并行方式执行。
[0147]
尽管在此已经示出和描述了具体实施例，但是应当理解，被计算为实现相同目的任何布置都可以代替所示的具体实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有修改或变化。应当理解，上述描述是以说明性的方式作出的，而不是限制性的。在回顾上述说明时，以上实施例和本文未具体描述的其它实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。因此，各种实施例的范围包括其中使用上述组成、结构和方法的任何其它应用程序。
[0148]
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应该理解，所附权利要求书中定义的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。