用于体外血液处理的设备的制作方法

1.本发明涉及一种用于体外血液处理的设备以及一种用于控制体外血液处理设备的方法。更加详细地，本发明适用于具有或不具有抗凝的连续性肾脏替代治疗(crrt)的环境，例如具有或不具有全身抗凝(例如，肝素)/具有或不具有局部抗凝(例如，枸橼酸盐)的crrt。
2.特别地，本发明可以有利地用于在连续性肾脏替代治疗(crrt)期间施用局部枸橼酸盐抗凝(rca)。此外，本发明的设备还可以有利地用于crrt治疗中，以通过使用经由体外血液循环使用体外co2清除或ecco2r来有效地去除co2，该体外血液循环作为机械通气的替代或补充。


背景技术：

3.肾脏履行许多功能，包括清除水、排泄分解代谢物(或代谢的废物，例如，尿素和肌酐)、调节血液中电解质(例如，钠、钾、镁、钙、碳酸氢盐、磷酸盐、氯化物)的浓度以及调节身体内酸/碱平衡，特别地，这是通过清除弱酸和通过产生铵盐来获得。在已经(暂时地或永久地)丧失其肾的使用的个体中，由于这些排泄和调节机制不再起作用，因此身体积聚来自代谢的水和废物，并且表现出过量的电解质，以及通常酸中毒，血浆ph向下移动，低于7.35(血液ph通常在7.35至7.45之间的狭窄界限内变化)。如所提到的，为了克服肾功能障碍，常规上，采取通过具有半透膜(透析器)的交换器进行涉及体外循环的血液治疗，其中，患者的血液在膜的一侧上循环，并且透析液在另一侧上循环，该透析液包括浓度接近健康受试者的血液中浓度的血液的主要电解质。此外，在由半透膜界定的透析器的两个隔室之间产生压力差，使得血浆流体的一部分通过膜的超细过滤进入包含透析液体的隔室中。在透析器中发生的针对来自代谢和电解质的废物的血液处理是由通过膜的两种分子转运机制引起的。一方面，分子从其浓度较高的液体迁移至其浓度较低的液体。这是扩散传输。另一方面，某些分解代谢物和某些电解质由血浆流体夹带，所述血浆流体在交换器的两个隔室之间产生的压力差的作用下通过膜过滤。这是对流传输。因此，肾的三个上述功能(即，清除水、排泄分解代谢物以及调节血液的电解质浓度)通过透析和血液过滤的组合(这种组合被称为血液透析过滤)而在常规血液处理设备中进行。关于调节身体内酸/碱平衡，采取克服肾缺陷的方法是按照调节身体内酸/碱平衡的机制来进行，该机制由血液的缓冲系统组成，该缓冲系统中的主要的一个缓冲系统包含与其碱金属盐、碳酸氢盐相关的碳酸(作为弱酸)。这就是为什么为了校正遭受肾功能不全的患者的酸中毒，在血液透析期间经由血管通路直接地或间接地对他/她施用碳酸氢盐。在肾治疗领域，连续性肾脏替代治疗(crrt)已经广泛用于具有急性肾损伤的危重症患者，并且体外血液的抗凝是维持回路的畅通必需的。近几十年来，在临床环境中已经使用了不同的抗凝策略，并且肝素是最常用的抗凝剂。尽管肝素具有低成本、易监测和简单逆转的优点，但是它可能增加出血。另外，存在ii型肝素诱导的血小板减少症的风险，该ii型肝素诱导的血小板减少症可能导致危及生命的并发症。在20世纪80年代初首次引入临床使用的局部枸橼酸盐抗凝(rca)已经被推荐为crrt局部回路抗凝的
最合适的形式，并且甚至已经在具有严重肝功能障碍的患者中安全地使用。然而，危重症患者中的枸橼酸盐输注影响各种代谢系统，这可以导致代谢性碱中毒、低钙血症和枸橼酸盐过量负荷/毒性。这些潜在的干扰可以通过仔细地监测、遵守治疗方案以及在临床实践中由受过培训人员进行照顾来部分地解决。尽管存在以上关键因素，但是枸橼酸盐抗凝血已经由于使患者出血风险最小化(局部抗凝效果)和增加体外血液回路寿命而成为连续性肾脏替代治疗(crrt)的优选抗凝选择。虽然rca在与“大”血液流速的配伍方面具有一些限制，但是这在效率主要地由流体交换速率驱动且绝大多数处理以低于200ml/min的血液流速递送的crrt中不是问题。另一方面，ecco2r疗法的效率或多或少地与血液流速成比例，并且通常规定血液流量在350ml/min至450ml/min范围中。由于向患者输注大量的枸橼酸盐(枸橼酸盐负荷)和相关联的效应，这些大的血液流速明显地不与crrt中使用的典型rca处方(血液的枸橼酸盐剂量3.0mmol/l)配伍。高患者枸橼酸盐负荷的影响包括代谢性碱中毒和枸橼酸盐积累/低钙血症。快速地代谢向患者输注的枸橼酸盐是使rca成功的关键机制的一部分。枸橼酸盐代谢产生能量、以及碳酸氢盐和co2，同时释放复合钙。在向患者输注大量的枸橼酸盐的情况下，产生大量的碳酸氢盐，达到产生代谢性碱中毒的点。枸橼酸盐积累与全身枸橼酸盐浓度显著地增加的情境相符。它可以在两种情况下展开，即结合成差的枸橼酸盐代谢的“正常”枸橼酸盐负荷、以及结合成大的枸橼酸盐负荷的“正常”枸橼酸盐代谢。第一种情况可能由于从枸橼酸盐产生碳酸氢盐的速率低而导致代谢性酸中毒。要考虑的是第二种情况，特别是关于ecco2r-rca环境下的crrt疗法。枸橼酸盐积累的结果是需要增加总钙浓度，以将(全身)离子钙保持在生理范围内。这可以通过提高钙输注速率来实现。该问题在开始治疗期间是暂时的问题，因为在稳定全身枸橼酸盐浓度(6小时至8小时)之后可以达到安全的稳定状态。然而，停止治疗可能导致一段时间的高钙血症(因为枸橼酸盐被代谢并且复合物结合钙被释放)。在临床环境中，经由监测总钙与离子全身钙的比率(比率》2.5，表示可能的枸橼酸盐累积)来诊断枸橼酸盐累积。因此，尽管局部抗凝可以高度缓解肝素的副作用，但是rca需要适当地监测患者血液中的酸碱平衡，其严重地增加碱中毒的风险。此外，在ecco2r治疗中，由于ecco2r形式和rca形式的相互矛盾的要求，rca不能令人满意地实施：
[0004]-在ecco2r中，co2清除性能与血液流速直接相关，其清除速率随血液流量极显著地增加；
[0005]-在当前具有中度流体交换速率(约30ml/kg/h)的crrt操作条件下，由于会导致向患者输注过量的枸橼酸盐(经由返回的血液)，高血液流速是不可能的，向患者输注过量的枸橼酸盐可能导致代谢性碱中毒和低钙血症二者。
[0006]
因此，ecco2r和rca-crrt的当前设计驱使了对血液流速的矛盾要求，使得当在可购得的商用crrt系统中几乎不能以超过200ml/min的血液流速安全地进行具有rca的crrt时，不能进行令人满意的co2清除(清除》50ml/min)。
[0007]
ep0678301涉及一种用于加强监护的人工肾，特别地适于治疗在事故或外科手术后暂时地遭受肾衰的人。如现有技术文献中阐明的，除了净化血浆废物(例如，尿素)和去除过量的水之外，肾在维持血液的酸碱平衡中起重要作用。由于血液中碳酸氢盐的最终浓度取决于灌注溶液或透析液体中碳酸氢盐的浓度、其各自的流速以及通过膜交换器的患者血液的流速，因此基于文献ep0678301的主要问题是患者的血液中碳酸氢盐的浓度几乎不与期望的浓度精确地对应。ep0678301描述了一种血液处理装置，该血液处理装置包括具有由
膜分开的两个室的透析器。透析液体容器(不包括任何碳酸氢盐)经由延伸至透析器的第二室的管道连接至流体泵。设置电磁钳具用于将容器连接到透析器或血液回路。气泡捕捉器设置在血液回路的返回管路中。气泡捕捉器链接到含有碳酸氢盐溶液的输注容器。根据ep0678301，无论递送至患者的处理的类型如何，通过以下方程，根据透析液泵的流速qout控制循环泵的流速qhco3：
[0008]qhco3
＝q
out
*[hco3]
des
/[hco3]
sol
[0009]
或通过以下方程：
[0010]qhco3
＝cl*[hco3]
des
/[hco3]
sol
[0011]
其中：
[0012]qhco3
是循环泵的流速；
[0013]qout
是透析液泵的流速qout；
[0014]
[hco3]
des
是患者血液中碳酸氢盐的期望浓度；
[0015]
[hco3]
sol
是容器中溶液的浓度；
[0016]
cl是透析器对于碳酸氢盐的清除率。
[0017]
很明显，该现有技术涉及的是通过使用基于清除率/透析液流速对后输注碳酸氢盐溶液的特定控制来适当地调节患者血液酸碱平衡，这仅在以下透析机配置中起作用：具有稀释后的hf和具有稀释后hd(f)。因此，在枸橼酸盐被输注到前置血液泵(例如，局部抗凝系统)和/或预输注包含碳酸氢盐的溶液的配置中，适当的酸碱管理的问题仍未解决。
[0018]
关于适应特定的患者状况，方案可以(到目前为止不是系统地)包括用于调节枸橼酸盐输注或透析流体/置换流速的指南，以防患者监测数据显示碱中毒或酸中毒问题。当这些情况中，指南在很大程度上看起来是经验的。在酸中毒的情况下，一些文献报道了用于碳酸氢盐“大丸剂”的输注。尽管一些公开的方案是从一些上游建模导出的，但是没有明确可用的预期的代表治疗的缓冲液平衡的参数，无论是使用“原始”方案参数还是在已经将这些参数进一步调整至患者监测数据之后。


技术实现要素：

[0019]
本发明的目的是提供一种能够缓解或解决现有技术缺点中的至少一个缺点的体外血液处理设备。
[0020]
具体地，实施例的目的是允许酸平衡控制/管理，其中，系统还被设计成以容易且受控的方式改变体外血液回路的缓冲液平衡。
[0021]
另一个目标是通过在处方面临使患者碱中毒或酸中毒的显著风险的情况下(特别地，在开处方者可能不是透析专家的icu环境下)警告操作者和/或从rca开始来增加rca处方的安全性。
[0022]
一些实施例使针对可能不适合标准处方的“异常”体型的患者的rca处方更容易/更安全。
[0023]
所描述的实施例中的一些实施例的另一个目的是提供一种体外血液处理设备，所述体外血液处理设备被配置成在crrt治疗期间安全地允许使用局部抗凝的crrt+ecco2r处理和/或体外血液处理，即，使能够使用局部抗凝(特别地，rca)提供ecco2r处理和crrt处理的透析设备可用。
[0024]
一个辅助目标是使一种体外血液处理设备可用，所述体外血液处理设备被配置成即使以大血液流速对系统进行操作的配置中也将缓冲液平衡保持在可接受的范围内。
[0025]
以上所述的目的中的至少一个目的通过如所附权利要求中一个或多个权利要求的设备和相应的方法单独地或以任何组合方式实现。
[0026]
根据本发明的第一独立方面，提供了一种体外血液处理设备，特别是一种连续性肾脏替代治疗(crrt)设备，包括：
[0027]-过滤单元(2)，所述过滤单元具有由半透膜隔开的主室和副室；
[0028]-血液回路(17)，所述血液回路具有抽血管路(6)和回血管路(7)，所述抽血管路连接到主室(3)的入口，所述回血管路连接到主室(3)的出口，所述血液回路被配置用于连接到患者心血管系统；
[0029]-血液泵(21)，其使血液在血液回路(17)中循环；
[0030]-透析液管路(13)，其连接到副室(4)的出口；
[0031]-一个或多个管路(8；51；58；63；74)，其用于将各自的溶液灌输到血液中；
[0032]-用于所述一个或多个管路中的每个管路的溶液的至少一个流体源，其中，所述溶液包括碳酸氢盐或碳酸氢盐前体形式的至少一种缓冲剂；
[0033]-控制单元(12)，其被配置成接收包括用于设置crrt血液处理的参数的患者处方，
[0034]
其特征在于，控制单元(12)还被配置为：
[0035]
·
确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)，其中，所述参数根据所述流体源中的所述缓冲剂的浓度，以及根据估计或计算的患者全身稳定状态碳酸氢盐和/或碳酸氢盐前体的浓度来确定；或
[0036]
·
确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，其中，所述参数根据所述流体源中的所述缓冲剂的浓度，以及根据估计或计算的表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的净缓冲液负荷(j
buffer_load
/bw)来确定。
[0037]
在另一独立方面，提供了一种确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)的方法，所述方法用于体外血液处理设备，特别是连续性肾脏替代治疗(crrt)设备，所述设备包括：
[0038]-过滤单元(2)，所述过滤单元具有由半透膜(5)隔开的主室(3)和副室(4)；
[0039]-血液回路(17)，所述血液回路具有抽血管路(6)和回血管路(7)，所述抽血管路连接到主室(3)的入口，所述回血管路连接到主室(3)的出口，所述血液回路被配置用于连接到患者心血管系统；
[0040]-血液泵(21)，其使血液在血液回路(17)中循环；
[0041]-透析液管路(13)，其连接到副室(4)的出口；
[0042]-一个或多个管路(8；51；58；63；74)，其用于将各自的溶液灌输到血液中；
[0043]-用于所述一个或多个管路中的每个管路的溶液的至少一个流体源，其中，所述溶液包括碳酸氢盐或碳酸氢盐前体形式的至少一种缓冲剂；
[0044]-控制单元(12)，
[0045]
所述方法包括以下步骤：接收包括用于设置crrt血液处理的参数的患者处方，确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)，其中，所述参数根据所述流体源中的所述缓冲剂的浓度，以及根据估计或计算的患者全身
稳定状态碳酸氢盐和/或碳酸氢盐前体的浓度来确定，其中，所述步骤由控制单元实施。
[0046]
在另一独立方面，提供了一种确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)的方法，所述方法用于体外血液处理设备，特别是连续性肾脏替代治疗(crrt)设备，所述设备包括：
[0047]-过滤单元(2)，所述过滤单元具有由半透膜(5)隔开的主室(3)和副室(4)；
[0048]-血液回路(17)，所述血液回路具有抽血管路(6)和回血管路(7)，所述抽血管路连接到主室(3)的入口，所述回血管路连接到主室(3)的出口，所述血液回路被配置用于连接到患者心血管系统；
[0049]-血液泵(21)，其使血液在血液回路(17)中循环；
[0050]-透析液管路(13)，其连接到副室(4)的出口；
[0051]-一个或多个管路(8；51；58；63；74)，其用于将各自的溶液灌输到血液中；
[0052]-用于所述一个或多个管路中的每个管路的溶液的至少一个流体源，其中，所述溶液包括碳酸氢盐或碳酸氢盐前体形式的至少一种缓冲剂；
[0053]-控制单元(12)，
[0054]
所述方法包括以下步骤：接收包括用于设置crrt血液处理的参数的患者处方，确定表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，其中，所述参数根据所述流体源中的所述缓冲剂的浓度，以及根据估计或计算的患者的血液中稳定状态酸碱平衡来确定，其中所述步骤由控制单元实施。
[0055]
在根据前述各方面中的任一方面的第2方面中，表示经受crrt处理的患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)是在稳定状态下预期的患者中的净缓冲液负荷(nbl)的参数函数，特别是在稳定状态下预期的患者中的归一化净缓冲液(nnbl)负荷的参数函数，更加详细地，
[0056][0057]
在第3方面中，根据前述方面，在患者体重(bw)上对净缓冲液负荷(nbl)进行归一化。
[0058]
在根据前述各方面中的任一方面的第4方面中，碳酸氢盐前体包括枸橼酸盐、乳酸盐和/或醋酸盐。
[0059]
在根据前述各方面中的任一方面的第5方面中，溶液的所述至少一个流体源包括连接到管路的端部的溶液袋，以将溶液输注到血液中。
[0060]
在根据前述各方面中的任一方面的第6方面中，用于将各自的溶液输注到血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括输注管路(63)，用于将包括碳酸氢盐或碳酸氢盐前体的替换溶液输注至血液中，特别地，用于将替换溶液直接输注至血液回路(17)中。优选地，替换溶液包括碳酸氢盐。
[0061]
在根据前述各方面中的任一方面的第7方面中，所述设备包括连接到输注管路(63)的端部的替换溶液袋(64)，该输注管路(63)用于将包含碳酸氢盐的溶液输注到血液中。
[0062]
在根据前述两个方面的第8方面中，输注管路(63)连接到回血管路(7)，以对包含碳酸氢盐的溶液进行后输注，特别地，输注管路(63)包括预输注分支(67)和后输注分支
(69)，以允许在过滤单元(2)的上游和下游进行输注。
[0063]
在根据前述三个方面中的任一方面的第9方面中，输注管路(63)连接到抽血管路(6)，以对包含碳酸氢盐的溶液进行预输注，特别地，输注管路(63)包括预输注分支(67)和后输注分支(69)，以允许在过滤单元(2)的上游和下游进行输注。
[0064]
在根据前述四个方面中的任一方面的第10方面中，包括输注泵(65)，所述输注泵在输注管路(63)上操作，以确定置换输注速率(q
rep
)。
[0065]
在根据前述各方面中的任一方面的第11方面中，用于将各自的溶液输注至血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括供应管路(8)，用于将包括碳酸氢盐的透析流体直接输注至血液回路(17)中，特别地，通过输注分支(58)将包括碳酸氢盐的透析流体直接输注至血液回路(17)中。
[0066]
在根据前述方面的第12方面中，所述设备包括连接到供应管路(8)的端部的透析液体袋(64)，用于将包含碳酸氢盐的溶液输注至过滤单元(2)和/或血液回路(17)中。
[0067]
在根据前述两个方面的第13方面中，输注分支部(58)连接到回血管路(7)，以对包括碳酸氢盐的溶液进行后输注，特别地，连接到包括进入分支(57)的供应管路(8)，以将流体引导至过滤单元的第二室。
[0068]
在根据前述三个方面中的任一方面的第14方面中，所述设备包括透析流体泵(25)，所述透析流体泵在供应管路(8)上操作，以确定透析流速(qd)。
[0069]
在根据前述各方面中的任一方面的第15方面中，用于将各自的溶液输注至血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括离子置换输注管路(74)，所述离子置换输注管路用于将包括钙的离子平衡溶液输注到血液中。
[0070]
在根据前述一方面的第16方面中，所述设备包括连接到离子置换输注管路(74)的一端的离子平衡溶液袋(11)或注射器，用于将离子平衡溶液输注至患者或血液回路(17)中。
[0071]
在根据前述三个方面中的任一方面的第17方面中，所述设备包括离子置换泵/注射器(75)，所述离子置换泵/注射器在离子置换输注管路(74)上操作，以确定离子平衡溶液输注速率(q
ca
)。
[0072]
在根据前述各方面中的任一方面的第17-2方面中，所述设备包括全身抗凝剂(例如，肝素)的容器以及输注管路，所述输注管路连接至全身抗凝剂的容器和血液回路(17)，特别地，连接至过滤单元(2)上游的血液回路(17)，以将全身抗凝剂注射至体外血液中。
[0073]
在根据前述各方面中的任一方面的第18方面中，用于将各自的溶液输注至血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括抗凝剂管路(51)，用于将包括枸橼酸盐并且可选地包括枸橼酸的抗凝剂溶液直接输注至血液回路(17)中。
[0074]
在根据前述一方面的第19方面中，所述设备包括抗凝剂溶液袋(10)，所述抗凝剂溶液袋(10)连接至抗凝剂管路(51)的端部，用于将包含枸橼酸盐和可选地包括枸橼酸的溶液输注至血液回路(17)中。
[0075]
在根据前述两个方面中的任一方面的第20方面中，抗凝剂管路(51)连接至血液泵(21)上游的血液回路(17)，所述血液泵(21)在抽血管路(6)上操作。
[0076]
在根据前述三个方面中的任一方面的第21方面中，所述设备包括抗凝剂泵(54)，所述抗凝剂泵在抗凝剂管路(51)上操作，以确定抗凝剂输注速率(q
cit
)。
[0077]
在根据前述各方面中的任一方面的第22方面中，控制单元(12)基于以下中的一个或多个，并且特别地，基于以下中的三个来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)：
[0078]
·
每单位时间由输注至患者的碳酸氢盐前体的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计，特别地，每单位时间由输注至患者的枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计(j
met_cit
)和/或每单位时间由输注至患者的乳酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计(j
met_lact
)；
[0079]
·
以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)；
[0080]
·
以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的乳酸盐平衡(j
lact_bal
)；
[0081]
·
以每单位时间的量表示的来自包含在流体源中的枸橼酸的酸输注(j
h+
)。
[0082]
在根据前述一方面的第23方面中，控制单元(12)基于碳酸氢盐形式的前体代谢的估计(j
met_cit
；j
lact
)、碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)、和酸输注(j
h+
)的代数和来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数，特别地，在患者缓冲液损失的情况下，酸输注(j
h+
)是负项。
[0083]
在根据前述一方面的第24方面中，控制单元(12)如下确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)：
[0084][0085]
替代地，当还考虑乳酸盐平衡时，控制单元(12)如下确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)：
[0086][0087]
在根据前述各方面中的任一方面的第25方面中，控制单元(12)基于以每单位时间的量表示的来自包含在流体源中的枸橼酸的酸输注(j
h+
)来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)(或者确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))，其中，酸输注(j
h+
)是枸橼酸浓度(c
citric_pbp
)和枸橼酸的输注速率(q
cit
)的函数，特别地，酸输注(j
h+
)等于3倍的枸橼酸浓度(c
citric_pbp
)乘以枸橼酸的输注速率(q
cit
)。
[0088]
在根据前述各方面中的任一方面的第26方面中，控制单元(12)基于每单位时间由输注至患者的枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计(j
met_cit
)来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)(或者确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))，特别地，其中，枸橼酸盐负荷的代谢导致稳定状态每摩尔枸橼酸盐3摩尔碳酸氢盐，即j
met_cit
＝3
·jcit_load
。
[0089]
在根据前述一方面的第27方面中，控制单元(12)计算每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量，特别地，控制单元根据患者枸橼酸盐代谢清除率(k
cit_met
)计算枸橼酸盐负荷(j
cit_load
)，特别地，代谢清除率基于患者体重(bw)，例如，直接与患者体重(bw)成比例，例如，确定如下：
[0090][0091]
其中，患者枸橼酸盐代谢清除率(k
cit_met
)以[ml/min]进行测量，体重(bw)以[kg]进行测量。
[0092]
在根据前两个方面中任一方面的第28方面中，每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生
的碳酸氢盐的量，特别地，控制单元计算的枸橼酸盐负荷(j
cit_load
)是枸橼酸盐清除率(k
cit
)的函数，特别地，控制单元(12)根据一个或多个流速确定枸橼酸盐清除率(k
cit
)，特别地，所述一个或多个流速包括透析流速(qd)，血浆水流速(qpw
inlet
)，过滤单元(2)中超滤速率(q
fil
)中的一个或多个。
[0093]
在根据前述一方面的第29方面中，控制单元(12)根据旨在用于crrt处理的过滤单元(2)的函数确定枸橼酸盐清除率(k
cit
)，特别地，根据枸橼酸盐的筛分系数(sc
cit
)和/或枸橼酸盐的过滤单元表面积与扩散传质阻力(s/rc
cit
)的比率确定枸橼酸盐清除率(k
cit
)。
[0094]
在根据前述两个方面中的任一方面的第30方面中，控制单元(12)根据以下关系确定枸橼酸盐清除率(k
cit
)：
[0095][0096][0097][0098]
qpw
inlet
＝qpw+q
cit
+q
rep_pre
＝qb·
(1-hct)
·
fp+q
cit
+q
rep_pre
[0099]
符号包括在词汇表中。
[0100]
在根据前述五个方面中的任一方面的第31方面中，控制单元(12)根据过滤单元入口处的血浆水流速(qpw
inlet
)和/或血浆流速(qp)计算每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量((j
met_cit
)，特别地，控制单元(12)根据下式确定过滤单元入口处的血浆水流速(qpw
inlet
)：
[0101]
qpw
inlet
＝qpw+q
cit
+q
rep_pre
＝qb·
(1-hct)
·
fp+q
cit
+q
rep_pre
[0102]
符号包括在词汇表中。
[0103]
在根据前述六个方面中任一方面的第32方面中，控制单元(12)计算每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量，特别地，所述控制单元根据枸橼酸盐剂量(d
cit
)和血液流量(qb)，即根据d
cit
·
qb，计算枸橼酸盐负荷(j
cit_load
)，或者根据抗凝剂管路(51)中的枸橼酸盐流速(q
cit
)和总枸橼酸盐浓度(c
cit_pbp
)，即根据计算枸橼酸盐负荷(j
cit_load
)。
[0104]
在根据前述七个方面中的任一方面的第33方面中，控制单元(12)根据下式计算每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量(j
met_cit
)：
[0105][0106]
在根据前述八个方面中的任一方面的第33-2方面中，控制单元(12)根据下式计算每单位时间由枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量(j
met_cit
)：
[0107]
[0108]
假设患者全身浓度(cp
cit_pat
)等于零。
[0109]
在根据前述各方面中的任一方面的第34方面中，控制单元(12)基于以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)，特别地，其中，碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)是来自透析流体和/或置换流体的输注速率(j
hco3_inf
)与清除到透析液中的碳酸氢盐(j
hco3_dial
)之间的差。
[0110]
在根据前述一方面的第35方面中，控制单元(12)根据置换流速(q
rep
)和置换溶液中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_rep
)计算碳酸氢盐平衡((j
hco3_bal
)，即根据q
rep
·chco3_rep
计算碳酸氢盐平衡((j
hco3_bal
)。
[0111]
在根据前述两个方面中的任一方面的第36方面中，控制单元(12)根据碳酸氢盐清除率(k
hco3
)计算碳酸氢盐平衡((j
hco3_bal
)，特别地，控制单元(12)根据一个或多个流速确定碳酸氢盐清除率(k
hco3
)，特别的，所述一个或多个流量包括透析流速(qd)，血浆水流速(qpw
inlet
)，过滤单元(2)中超滤速率(q
fil
)中的一个或多个。
[0112]
在根据前述一方面的第37方面中，控制单元(12)根据旨在用于crrt处理的过滤单元(2)计算碳酸氢盐清除率(k
hco3
)，特别地，根据碳酸氢盐的筛分系数(sc
hco3t
)和/或碳酸氢盐的过滤单元表面积与扩散传质阻力(s/rc
hco3t
)的比率计算碳酸氢盐清除率(k
hco3
)。
[0113]
在根据前述两个方面中的任一方面的第38方面中，控制单元(12)被设置为根据以下关系确定碳酸氢盐清除率(k
hco3
):
[0114][0115][0116][0117]
qbw
inlet
＝q
bw
+q
cit
+q
rep_pre
[0118]
＝qb·
[(1-hct)
·
fp+hct
·
frbc]+q
cit
+q
rep_pre
[0119]
符号包括在词汇表中。
[0120]
在根据前述五个方面中的任一方面的第39方面中，控制单元(12)被配置成根据过滤单元入口处的血液水流速(qbw
inlet
)和/或血液水流速(q
bw
)计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)，特别地，控制单元(12)根据下式确定过滤入口处的血液水流速(qbw
inlet
)：
[0121]
qbw
inlet
＝q
bw
+q
cit
+q
rep_pre
[0122]
＝qb·
[(1-hct)
·
fp+hct
·
frbc]+q
cit
+q
rep_pre
[0123]
符号包括在词汇表中。
[0124]
在根据前述五个方面中的任一方面的第40方面中，控制单元(12)根据过滤入口处的碳酸氢盐血浆水浓度(cpw
hco3_inlet
)计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)，特别地，根据过滤入口处的碳酸氢盐血浆水浓度(pw
hco3_inlet
)与所述透析流体中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_d
)之间的差计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)。
[0125]
在根据前述六个方面中的任一方面的第41方面中，控制单元(12)根据透析流体中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_d
)计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)，特别地，根据过滤入口处的碳酸氢盐血浆水浓度(cpw
hco3_inlet
)与透析流体中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_d
)之间的差计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)。
[0126]
在根据前述两个方面中的任一方面的第42方面中，控制单元(12)被配置成根据流速和/或根据碳酸氢盐浓度计算过滤入口处碳酸氢盐血浆水浓度(cpw
hco3_inlet
)，所述流速包括血液水流速(q
bw
)、过滤入口处的血液水流速(qbw
inlet
)和预置换输注流速(q
rep_pre
)中的一个或多个流速，所述碳酸氢盐浓度包括置换溶液中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_rep
)和患者血浆碳酸氢盐浓度中的一个或多个。
[0127]
在根据前述八个方面中的任一方面的第43方面中，控制单元(12)根据过滤单元(2)中的超滤速率(q
fil
)和透析流体中的碳酸氢盐浓度(c
hco3_d
)计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)，即根据q
fil
·chco3_d
计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)。
[0128]
在根据前述九个方面中的任一方面的第44方面中，控制单元(12)被配置成根据下式计算碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)：
[0129][0130]
在根据前述方面中的任一方面的第45方面中，控制单元(12)基于以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的乳酸盐平衡(j
lact_bal
)确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(j
buffer_load
/bw)(或确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，特别地，其中，乳酸盐平衡(j
lact_bal
)是来自透析流体和/或置换流体的乳酸盐输注速率(j
lact_inf
)与清除到透析液中的乳酸盐(j
lact_dial
)之间的差。
[0131]
在根据前述一方面的第46方面中，控制单元(12)根据置换流速(q
rep
)和置换溶液中乳酸盐浓度(c
lact_rep
)计算乳酸盐平衡((j
lact_bal
)，即根据计算乳酸盐平衡((j
lact_bal
)。
[0132]
在根据前述两个方面中的任一方面的第47方面中，控制单元(12)根据乳酸盐清除率(k
lact
)计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)，特别地，控制单元(12)根据一个或多个流速确定确定乳酸盐清除率(k
lact
)，所述一个或多个流速特别是包括透析流速(qd)、血液水流速(qpw
inlet
)和过滤单元(2)中超滤速率(q
fil
)中的一个或多个。
[0133]
在根据前述一方面的第48方面中，控制单元(12)根据旨在用于crrt处理的过滤单元(2)计算乳酸盐清除率(k
lact
)，特别地，根据乳酸盐的筛分系数(sc
lact
)和/或乳酸盐的过滤单元表面积与扩散传质阻力(s/rt
lact
)的比率计算乳酸盐清除率(k
lact
)。
[0134]
在根据前述两个方面中的任一方面的第49方面中，控制单元(12)被配置成根据以下关系确定乳酸盐清除率(k
lact
)：
[0135][0136]
[0137][0138]
qbw
inlet
＝q
bw
+q
cit
+q
rep_pre
[0139]
＝qb·
[(1-hct)
·
fp+hct
·
frbc]+q
cit
+q
rep_pre
[0140]
符号包括在词汇表中。
[0141]
在根据前述五个方面中的任一方面的第50方面中，控制单元(12)根据过滤单元入口处的血液水流速(qbw
inlet
)和/或血液水流速(qbw)计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)，特别地，根据下式确定过滤入口处的血液水流速(qbw
inlet
)：
[0142]
qbw
inlet
＝q
bw
+q
cit
+q
rep_pre
[0143]
＝qb·
[(1-hct)
·
fp+hct
·
frbc]+q
cit
+q
rep_pre
[0144]
符号包括在词汇表中。
[0145]
在根据前述六个方面中的任一方面的第51方面中，控制单元(12)根据过滤入口处的乳酸盐血浆水浓度(cpw
lact_inlet
))计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)，特别地，根据过滤入口处的乳酸盐血浆水浓度(cpw
lact_inlet
)与透析流体中的乳酸盐浓度(c
lact_d
)之间的差来计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)。
[0146]
在根据前述七个方面中的任一方面的第52方面中，控制单元(12)根据透析流体中的乳酸盐浓度(c
lact_d
)计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)，特别地，根据过滤入口处的乳酸盐血浆水浓度(cpw
lact_inlet
)与透析流体中的乳酸盐浓度(c
lact_d
)之间的差来计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)。
[0147]
在根据前述两个方面中的任一方面的第53方面中，控制单元(12)被配置成根据流速和/或根据乳酸盐浓度计算滤入口处的乳酸盐血浆水浓度(cpw
lact_inlet
)，所述流速包括血液水流速(q
bw
)、过滤入口处的血液水流速(qbw
inlet
)和预置换输注流速(q
rep_pre
)中的一个或多个，乳酸盐浓度包括置换溶液中的乳酸盐浓度(c
lact_rep
)和患者血浆乳酸盐浓度(cp
lact_pat
)中的一个或多个。
[0148]
在根据前述八个方面中的任一方面的第54方面中，控制单元(12)根据过滤单元(2)中的超滤速率(qfil)和透析流体中的乳酸盐浓度(c
lact_d
)计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)，即根据q
fil
·clact_d
计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)。
[0149]
在根据前述九个方面中的任一方面的第55方面中，控制单元(12)根据下式计算乳酸盐平衡(j
lact_bal
)：
[0150][0151]
在根据前述方面中的任一方面的第56方面中，控制单元(12)被配置成将表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(或将表示患者血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))与阈值进行比较，在阈值是上限阈值的情况下，当参数高于上限阈值时，控制单元(12)生成警报，在阈值是下限阈值的情况下，当参数低于下限阈值时，控制单元(12)生成警报。
[0152]
在根据前述一方面的第57方面中，在参数超出阈值的情况下，控制单元(12)被配置成发出警报并且保持输入的患者处方，或者发出警报并且拒绝输入的患者处方。
[0153]
特别地，其中，在拒绝输入的处方的情况下，控制单元(12)还被配置成：
[0154]
·
恢复先前有效的患者处方；或
[0155]
·
将患者处方的诸如血液流速和/或枸橼酸盐剂量的一个或多个参数自动地转换成定义新的有效的患者处方的建议值。
[0156]
在根据前述两个方面中的任一方面的第58方面中，假设为稳定状态患者碳酸氢盐浓度设定的目标，特别地，等于25mmol，阈值包括包含在0.25mmol/h/kg与0.5mmol/h/kg之间的上限阈值：
[0157]
·
第一上限阈值(nnbl1)包含在0.25mmol/h/kg与0.35mmol/h/kg之间，例如，第一阈值(nnbl1)为约0.3mmol/h/kg；和/或
[0158]
·
第二上限阈值(nnbl2)包含在0.35mmol/h/kg与0.5mmol/h/kg之间，更加详细地，包含在0.4mmol/h/kg和0.45mmol/h/kg之间，例如，第二阈值(nnbl2)为约0.4mmol/h/kg。
[0159]
在根据前述三个方面中的任一方面的第59方面中，阈值包括包含在0与-0.2mmol/h/kg之间的下限阈值，特别地，下限阈值(nnbl2)为约-0.1mmol/h/kg，控制单元(12)还被配置成在参数低于下限阈值的情况下发出警报和/或阻止输入的处方。
[0160]
在根据前述方面中的任一方面的第60方面中，控制单元(12)被配置成为将表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数与第一上限阈值(nnbl1)和/或高于第一上限阈值(nnbl1)的第二上限阈值(nnbl2)进行比较，其中，在参数高于第一上限阈值(nnbl1)并且低于第二上限阈值(nnbl2)的情况下，控制单元(12)被配置成发出警报，特别的，输入的患者处方保持为可接受。在参数高于第二上限阈值(nnbl2)的情况下，控制单元(12)被配置成拒绝输入的患者处方。
[0161]
在根据前述方面中的任一方面的第61方面中，控制单元(12)被配置成在开始crrt血液处理之前确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(或确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))。
[0162]
在根据前述方面中的任一方面的第62方面中，控制单元(12)被配置成接收患者处方参数，并且基于处方参数中的一个或多个参数或者基于直接从处方参数导出的参数来确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(或确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))。
[0163]
在根据前述方面中的任一方面的第63方面中，控制单元(12)接收患者处方，所述患者处方包括血液回路(17)中的血液流速(qb)、透析供应管路(8)中的透析流体的透析流速(qd)、从患者进行移除的患者流体移除速率(q
wl
)和透析液流速(q
dial
)中的一个或多个，特别地，控制单元(12)被配置成接收患者处方参数，所述患者处方参数包括血液回路(17)中的血液流速(qb)、透析供应管路(8)中的透析流体的透析流速(qd)和从患者进行移除的患者流体移除速率(q
wl
)。
[0164]
在根据前述各方面中的任一方面的第64方面中，控制单元(12)被配置成接收患者处方参数，所述患者处方参数包括：
[0165]
·
置换流体的流体流速(q
rep
)，即过滤单元(2)前后输注的置换流体的总流速，以及置换流体的预输注或后输注的比率(pre％)；或
[0166]
·
置换流体的后输注流速(q
post
)和/或置换流体的预输注流速(q
pre
)。
[0167]
在根据前述方面中的任一方面的第65方面中，控制单元(12)被配置成接收患者处方参数，所述患者处方参数包括钙补偿参数(cacomp)，即补偿透析液流体中的估计的钙损失的钙输注的相对剂量，以百分率表示。
[0168]
在根据前述方面中的任一方面的第66方面中，控制单元(12)被配置确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数，忽略乳酸盐影响。
[0169]
在根据前述方面中的任一方面的第67方面中，控制单元(12)被配置成确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数，对患者血浆碳酸氢盐浓度(cp
hco3_pat
)施加恒定值，所述恒定值为例如25mm。
[0170]
在根据前述方面中的任一方面的第67-2方面中，控制单元(12)被配置成确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，对稳定状态的患者的归一化净缓冲液负荷(nbl)施加恒定值，所述恒定值例如为0.1mmol/h/kg
[0171]
在根据前述各方面中的任一方面的第68方面中，控制单元(12)被配置为确定表示患者的血液中稳定状态酸碱平衡的参数(或确定表示患者的血液中的稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
))，对患者血浆乳酸盐浓度(cplact)施加恒定值，所述恒定值例如为1.5mm。
[0172]
在根据前述各方面中的任一方面的第69方面中，表示患者的血液中的稳定状态酸碱平衡的参数是在患者血浆碳酸氢盐(cp
hco3_pat
)被稳定在设定的恒定值(例如，25mm)的稳定状态处预期的净缓冲液负荷平衡。
[0173]
在根据前述各方面中的任一方面的第70方面中，控制单元(12)接收估计的患者全身稳定状态碳酸氢盐浓度的固定值，特别地，为25mm。
[0174]
在根据前述各方面中的任一方面的第71方面中，控制单元(12)接收估计的患者全身稳定状态碳酸氢盐前体(特别地，乳酸盐)浓度的固定值，可选地，所述估计的固定值为1.5mm。
[0175]
在根据前述各方面中的任一方面的第72方面中，所述设备包括连接到副室(4)的入口的透析供应管路(8)。
[0176]
根据前述各方面中的任一方面的第73方面中，所述设备包括用于清除co2的气体交换器(46)，所述用于清除co2的气体交换器具有连接到血液回路(17)的血液入口(46a)和血液出口(46b)，气体交换器(46)与过滤单元(2)串联地连接至血液回路(17)。
[0177]
在根据前述各方面中的任一方面的第74方面中，控制单元(12)被配置成计算枸橼酸盐输注流速(q
cit
)，特别地，基于血液流速(qb)计算枸橼酸盐输注流速(q
cit
)。
[0178]
在根据前述各方面中的任一方面的第75方面中，局部抗凝剂源(10)包括枸橼酸盐，特别地，包括枸橼酸三钠，并且可选地，包括枸橼酸。
[0179]
在根据方面73以及前述各方面中的任一方面的第76方面中，气体交换器(46)具有由膜隔开的血液室和气体室，气体交换器包括与气体室流体连通的气体入口(52)和气体出口(53)，血液入口(46a)和血液出口(46b)与血液室流体连通。
[0180]
在根据前述各方面的第77方面中，气体交换器(46)定位在与抽血管路(6)连接并且与其流体连通的过滤单元(2)的上游，或者其中，气体交换器(46)定位在与回血管路(7)连接并且与其流体连通的过滤单元(2)的下游。
[0181]
在根据前述个方面中的任一方面的第78方面中，所述设备包括用于向透析供应管
路提供流体的透析流体源，透析流体基本上不含钙离子。
[0182]
在根据前述各方面中的任一方面的第79方面中，所述设备包括透析流体源，该透析流体源包括缓冲剂，用于向透析供应管路提供流体，透析流体中的缓冲剂浓度包括在0至50mmol/l之间，特别地，在10mmol/l至40mmol/l之间。
[0183]
在根据前述方面1至78中的任一方面的第80方面中，所述设备包括用于向透析供应管路提供流体的透析流体源，透析流体基本上不含缓冲剂。
[0184]
在根据前述各方面中的任一方面的第80-2方面中，所述设备包括容纳具有缓冲剂的替换溶液的置换溶液袋(64)，替换溶液中的缓冲剂浓度包含在0与1000mmol/l之间，特别地，可选地与不含缓冲液的透析液和/或不含缓冲液的其他置换流体组合，替换溶液中的缓冲剂浓度包含在100mmol/l与200mmol/l之间，特别地，可选地与缓冲液含量低(例如，《25mmol/l)的透析液和/或缓冲液含量低(例如，《25mmol/l)的其他置换流体组合，替换溶液中的缓冲剂浓度包含在50mmol/l与100mmol/l之间。用于将各自的溶液输注至血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括输注管路(63)，所述输注管路连接至置换溶液袋(64)，用于将替换溶液输注至血液中。
[0185]
在根据前述方面中的任一方面的第80-3方面中，所述设备包括容纳替换溶液的置换溶液袋(64)，替换溶液基本上不含缓冲剂，用于将各自的溶液输注至血液中的所述一个或多个管路(8；51；58；63；74)包括输注管路(63)，所述输注管路连接至置换溶液袋(64)，用于将替换溶液输注至血液中。
[0186]
在根据前述各方面中任一方面的第80-4方面中，其中，缓冲剂包括(并且可选地是)碳酸氢盐。
[0187]
在根据前述各方面中的任一方面的第81方面中，所述设备包括在透析供应管路(8)上起作用的透析泵(25)和可操作地连接至透析泵(25)的控制单元(12)，控制单元被配置成驱动透析泵(25)，以产生透析流速(qd)。
[0188]
在根据前述各方面中的任一方面的第82方面中，所述设备包括在透析液管路(13)上起作用的透析液泵(26)和可操作地连接至透析液泵(26)的控制单元(12)，控制单元被配置成驱动透析液泵(26)，以产生透析液流速(q
dial
)。
[0189]
在根据前述各方面中的任一方面的第83方面中，控制单元(12)可操作地连接至抗凝剂泵(10)，以将抗凝剂剂量递送至血液，抗凝剂包括枸橼酸盐，并且抗凝剂剂量包括在1.5mmol/l与6mmol/l之间，特别地，包括在2mmol/l与4mmol/l之间的范围中，并且详细地，为约3mmol/l。
[0190]
在根据前述各方面中的任一方面的第84方面中，控制单元(12)基于以下各项中的一个或多个，特别地基于以下各项中的四个来确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，并且更详细地，确定透析液中的碳酸氢盐损失(j
hco3_dial
)：
[0191]
·
每单位时间由输注到患者中的碳酸氢盐前体的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计，特别地，每单位时间由输注到患者中的枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计(j
met_cit
)和/或每单位时间由输注到患者中的乳酸盐的代谢产生的碳酸氢盐的量的估计(j
met_lact
)；
[0192]
·
以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的碳酸氢盐输注(j
hco3_inf
)；
[0193]
·
以每单位时间的量表示的来自要递送的crrt血液处理的乳酸盐平衡(j
lact_bal
)；
[0194]
·
预定义的净缓冲液负荷例如，选自0与0.35mmol/h/kg之间，特别的，为0.1mmol/h/kg；
[0195]
·
以每单位时间的量表示的来自包含在流体源中的枸橼酸的酸输注(j
h+
)。
[0196]
在根据前述一方面的第85方面中，控制单元(12)基于碳酸氢盐形式的前体代谢的估计(j
met_cit
；j
lact
)、碳酸氢盐输注(j
hco3_bal
)、预定义的净缓冲液负荷和酸输注(j
h+
)的代数和来确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)，并且更加详细地，确定透析液中的碳酸氢盐损失(j
hco3_dial
)，特别地，在患者缓冲液损失的情况下，酸输注(j
h+
)是负项。
[0197]
在根据前述各方面中的任一方面的第86方面中，控制单元(12)根据血浆水体积分数(fp)和/或血液水流速(q
bw
)，特别地根据其比率，确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0198]
在根据前述各方面中的任一方面的第87方面中，控制单元(12)根据置换流体流速(q
rep_pre
)和/或置换流体中的碳酸氢盐浓度(c
hco3rep
)，特别地根据其乘积，确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0199]
在根据前述各方面中的任一方面的第88方面中，控制单元(12)根据过滤入口处的血浆水碳酸氢盐浓度和/或入口处的血液水流速(qbw
inlet
)，特别地根据其乘积，确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0200]
在根据前述一方面的第89方面中，控制单元(12)根据透析流体流速(qd)和/或透析流体中的碳酸氢盐浓度特别地根据其乘积，确定过滤入口处的血浆水碳酸氢盐浓度
[0201]
在根据前述各方面中的任一方面的第90方面中，控制单元(12)根据过滤单元(2)中的超滤速率(q
fil
)和/或透析流体中的碳酸氢盐浓度特别地根据其乘积，确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0202]
在根据前述各方面中的任一方面的第91方面中，控制单元(12)根据透析液的碳酸氢盐损失(j
hco3_eff
)确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0203]
在根据前述各方面中的任一方面的第92方面中，控制单元(12)根据碳酸氢盐清除率(k
hco3
)确定表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)。
[0204]
在根据前述各方面中的任一方面的第93方面中，控制单元(12)将表示患者的血液中稳定状态碳酸氢盐浓度的参数(cp
hco3_pat
)确定为透析流体中的碳酸氢盐浓度与以下各项中的一个或多个的附加项函数的和：透析流体流速(qd)和/或透析流体中的碳酸氢盐浓度和/或过滤单元(2)中的超滤速率(q
fil
)和/或透析液的碳酸氢盐损失(j
hco3_eff
)和/或碳酸氢盐清除率(k
hco3
)。
[0205]
本发明的其他特征和优点将从对本发明的一些实施例的详细描述中更好地显现，在附图的图中通过非限制性示例的方式示出。
附图说明
[0206]
现在将参考通过非限制的示例提供的附图进行描述，其中：
[0207]
图1示意性地示出了特别(但不排他地)适于重症监护处理(例如，crrt)的体外血液处理设备；
[0208]
图2示意性地示出了在具有局部抗凝(rca)的crrt处理期间感兴趣的传质速率。
具体实施方式
[0209]
根据所述，体外血液处理(透析)可以被用于具有肾功能丧失迅速加剧(称为急性肾衰竭)或肾功能缓慢恶化(称为慢性肾脏病5期(或终末期肾病))患者。在以下描述中，将首先描述体外血液处理设备的一些实施例，主要(然而不排他地)适于或被设计用于加强监护处理。主要为了降低加剧患者的代谢性碱中毒/酸中毒的风险而采取的风险控制措施在其后描述，并且可以在任何描述的实施例中实施，因为其从以下描述中显而易见。
[0210]
定义
[0211]
除非另有定义，否则使用的所有的技术术语和科学术语都具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0212]
术语“下游”是指流动路径中的第一部件相对于第二部件的位置，其中，在正常操作期间，流体将在第一部件之前经过第二部件。第一部件可以说是在第二部件的“下游”，而第二部件是在第一部件的“上游”。图1示出了设备1正常操作期间的流体循环方向(以附图标记200表示)。
[0213]
我们将“透析流体”定义为引入到过滤单元2的第二室的处理流体。透析流体可以在线制备或预先包装在无菌袋中。
[0214]
我们将“透析液”定义为来自过滤单元2的第二室的出口的流体。透析液是用过的透析流体，包括从血液去除的尿毒症毒素，并且透析液可以包括超滤液流体。
[0215]
我们将“局部抗凝剂”定义为这样的物质，该物质一旦与体外血液混合，就基本上防止血液在体外血液回路中凝固，并且该物质被患者快速地代谢，从而避免全身抗凝。
[0216]
我们将体外血液处理(例如，crrt)期间的“净缓冲液负荷”定义为当相关时，从碳酸氢盐前体(诸如输注到患者中的枸橼酸盐和/或乳酸盐)的代谢产生的碳酸氢盐(j
met_cit
；j
met_lact
)、来自体外血液治疗的碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)和酸输注(例如，来自抗凝剂溶液的枸橼酸含量)的组合，其中，该来自体外血液治疗的碳酸氢盐平衡可以与患者的净损失或净增益相匹配。从数学的观点来看，以下使用的净缓冲液负荷(mmol/h)的一般定义为：
[0217]jbuffer_load
＝j
met_cit
+j
hco3_bal
+j
met_lact-j
h+
[0218]
我们将“枸橼酸盐剂量”定义为每升处理的血液中注射的枸橼酸盐的量(mmol/l血液)。
[0219]
我们将患者“枸橼酸盐负荷”定义为枸橼酸盐返回患者的速率(mmol/h)。
[0220]jcitrate_load
＝j
cit_pbp-j
cit_eff
[0221]
我们将“碳酸氢盐平衡”定义为体外血液处理中碳酸氢盐的净输注速率或净损失速率，该体外血液处理中碳酸氢盐的净输注速率或净损失速率与来自透析液和/或置换流体的输注速率与进入透析液中的碳酸氢盐移除速率之间的差相匹配。
[0222]jhco3_bal
＝j
hco3_inf-j
hco3_eff
[0223]
我们将“钙补偿”(或钙补偿参数)定义为补偿透析液中估计的钙损失的钙输注的相对剂量，以百分率表示。
[0224]
我们将“k0a”定义为过滤单元的传质面积系数，其中，k0是无限血液与透析流体流速处的清除率，a是过滤单元表面积。“k0a”是特定于给定的溶质的，并且因此根据具体考虑的溶质变化。
[0225]
在本技术中，术语“枸橼酸盐”是指枸橼酸的盐形式的组分，诸如其钠盐、镁盐、钙盐或钾盐。枸橼酸(表示为c6h8o7)逐步去质子化，因此“枸橼酸盐”包括所有不同的形式，枸橼酸盐(表示为c6h5o
73-)、枸橼酸盐氢盐(表示为c6h6o
72-)和枸橼酸盐二氢盐(表示为c6h7o
7-)。
[0226]
术语“枸橼酸盐”或“总枸橼酸”是指枸橼酸及其任何盐(诸如其钠盐、镁盐、钙盐或钾盐)的总量。换言之，“总枸橼酸”是自由枸橼酸盐离子和含有枸橼酸盐的复合物和离子对的总和。
[0227]
术语“缓冲剂”是指碳酸氢盐或碳酸氢盐前体，诸如乳酸盐、枸橼酸盐或乙酸盐。
[0228]
词汇表
[0229]
在以下对体外血液处理设备的详细运作的描述中，其中所提供的整个方程中始终使用以下术语/参数。
[0230]
[0231]
[0232][0233]
流量方程
[0234]
以下流速方程表示在以下详细描述中使用的流速之间的关系。如下，血浆水流速是血液流速的函数：
[0235]
qpw＝qb·
(1-hct)
·fp
[0236]
如下，血液水流速是血液流速的函数：
[0237]
qbw＝qb·
(1-hct)
·fp
+hct
·
frbc
[0238]
过滤单元中的超滤速率为：
[0239]qfil
＝q
cit
+q
rep
+q
pfr
+q
ca
[0240]
置换流体的预输注速率为：
[0241]qrep_pre
＝pre
·qrep
[0242]
透析液流速为：
[0243]qdial
＝q
cit
+qd+q
rep
+q
pfr
+q
ca
[0244]
特别用于crrt处理的体外血液处理设备
[0245]
参照图1，附图标记1在全局上指体外血液处理设备，特别地，用于加强监护治疗的体外血液处理设备。根据图1的设备特别地设计用于连续性肾脏替代治疗(crrt)。crrt系统被配置用于递送设计用于患有急性状态疾病的并且已经暂时地完全丧失其肾功能的患者的非常特定的处理。在这方面，crrt系统可以在结构上和/或操作上与设计用于慢性患者监护的体外血液处理系统不同。与慢性患者相比，急性患者通常由于同时的重伤状态或在从手术恢复期间，暂时地经历完全地丧失其肾功能。因此，急性患者通常非常虚弱，并且通常不处于主张常规透析处理的条件下，该常规透析处理可能进一步恶化他们的状态并导致严
重的且可能危及生命的并发症。在如描述的情况下，crrt系统被设计成单独地治疗表现出非常差的健康状况的患者，而不对患者身体引起进一步压力，特别地，不允许与患者的血液有关的生命参数偏离理想的或接近理想的值。因此，在本文件的范围内，crrt系统固有地特征在于以下特征中的一个或多个特征。crrt涉及肾脏替代治疗，意指首先旨在促进利尿剂抵抗或急性肾衰竭患者中的连续流体清除的辅助治疗。因此，crrt系统固有地需要从患者连续地清除净流体。换言之，crrt系统需要流体平衡控制系统(诸如体重减轻控制系统)，该流体平衡控制系统被配置为产生连续净体重减轻速率(与仅控制参数以能够实现如通常在慢性患者监护中发现的期望的目标体重减轻相对)。此外，急性患者经历血管外流体超负荷，该血管外流体超负荷不能在短时间内(例如，在慢性处理的几小时内)安全地去除，而不引起潜在严重后果(例如，低血容量性休克、心律失常、低氧血症、换气不足等)。因此，crrt系统必须固有地包括对系统参数(特别地，流速)的精确得多的控制，以便确保使用体外循环的血液和处理流体(输注在体外回路中或通过透析器扩散)两者所需的低流速。此外，crrt处理连续地进行(例如，在没有中断/最小的中断的情况下，进行数天或甚至数周)。因此，crrt中的处理设置是基于流速设置，而不是与一些特定的处理时间有关的设置(该与一些特定的处理时间有关的设置将是未知的，因为急性患者可能需要针对未知的时间进行处理)。因此，crrt系统的操作不能基于要实现的某些预定义的绝对体重减轻，而是基于患者中精心控制的流体平衡，需要对多个操作参数连续地调节，该多个操作参数必须在整个(和先验未知的)处理时间期间基于设定体重减轻速率进行控制并且维持。另外，crrt肾脏替代治疗涉及替代肾功能治疗相当长的时间，因此，crrt系统还至少需要在透析器中进行新鲜透析液流体交换(以便通过扩散从血液中去除不想要的物质并且将期望的物质添加至血液)和/或与超滤组合进行新鲜流体输注(以便通过对流从血液中去除不想要的物质并且将期望的物质添加至血液)。
[0246]
至少由于以上阐述的原因，crrt系统需要表现出特定的技术特征，使系统能够：
[0247]-允许设定体重减轻速率
[0248]-根据设定的体重减轻速率连续地去除过量的水，
[0249]-以与crrt兼容的同等低的流速连续地操作，以及
[0250]-借助于适当执行的透析和/或借助于以受控的流速连续递送的置换流体来平衡离子平衡。
[0251]
图1的设备1具有体外血液回路17，该体外血液回路例如借助于引入患者p的静脉或动脉中的导管从所述患者采集血液，并且通过抽血管路6将所述血液例如连续地采集至过滤单元2。血液经过过滤单元2的主室，并且处理的血液通过回血管路7运送回患者。在图1的示例中，与抗凝剂管路51的连接设置在抽血管路6上的血液收集区域的下游附近。特别地，该机器配备有局部抗凝剂源10(诸如用于供应抗凝剂管路51的至少一个副流体容器或袋)；通过使用用于输送流体的相应的装置，在示出的包括抗凝剂泵54(例如蠕动泵)的示例中，可以通过借助于到抽血管路6的直接连接将局部抗凝剂直接地引入血液中，来控制流体在所述管路内流动。在限定了流体(血液)循环200的方向(在正常地使用设备期间)之后，即从抽血管路6朝向过滤单元2以及从过滤单元2通过回血管路7朝向患者p，将已知的血压传感器48(将不再进一步详细地描述该血压传感器)放置在抗凝剂管线路51下游附近。血液回路17包括用于输送流体的装置，即，在该特别的情况下，至少包括用于在回路中控制并且管
理合适的血液流量qb的血液泵21。此外，血液泵21通常是蠕动泵。循着血液循环的方向，用于从循环的血液中去除co2的气体交换器46可以被连接至血液回路。气体交换器46与血液回路17流体连通，以接收体外血液，允许从血液中清除co2并且使血液在下游点处返回血液回路。图1示出了放置在过滤单元2上游的气体交换器46；然而，气体交换器可以替代地沿着血液循环方向安置在过滤单元的下游。在正常使用设备期间的血液循环方向在图1中通过箭头指示，该箭头还表示血液流速q
b的
方向。气体交换器46与过滤单元2串联地连接，并且被放置在注射点50的下游，局部抗凝溶液在该注射点处递送至体外血液。气体交换器46具有由可透气体(特别地，co2)的膜隔开的血液室和气体室；气体交换器包括气体入口和气体出口，该气体入口可以连接至气体源(诸如医院中的医用气体供应系统)，以接收例如加压的空气或氧气，该气体出口与气体室流体连通，以从体外血液排出已经去除co2的排出的气体。血液入口和血液出口使体外血液回路17与气体交换器血液室流体连通。
[0252]
然后，血液经过控制血液回路内的正确流动的另一压力传感器49。在经过过滤单元2的主室(其中，物质、分子和流体的适当的交换借助于半透膜发生)之后，经处理的血液进入回血管路7，首先经过空气分离器19(通常称为“气泡捕捉器”)，该空气分离器被设计成确保检测并且移除血液中存在的空气泡。然后，从空气分离器19出来的经处理的血液经过空气泡传感器55，验证必须重新引入患者的血液循环中的经处理的血液内不存在所述危险形成物。在气泡传感器55的下游附近，放置了安全阀20(或静脉钳)，在出现警报的情况下，该安全阀可以阻止血液朝向患者流动。特别地，如果气泡传感器55检测到血液流中存在异常，则机器将能够通过安全阀20立即阻止血液的通过，以避免对患者的任何影响。在安全阀20的下游，经处理的血液然后运送回经受治疗的患者p。图1的体外血液处理设备被配备有透析流体回路32，该透析流体回路还至少设有通向过滤单元2中的透析供应管路8和来自过滤单元的透析液管路13。限定所述透析液体源14的至少一个主流体容器被设计成供应透析流体回路32的供应管路8(通常，主流体容器应该由包含合适的透析流体的一个或多个袋组成)。供应管路8包括用于输送流体的装置，诸如用于控制来自袋的透析流体的流速qd并且用于限定透析流体循环的方向200的至少一个透析流体泵25(在图1的实施例中为蠕动泵)。在透析流体泵25的下游，在循环200的方向上，存在将透析供应管路8分成进入分支57和输注分支58的分支部56。特别地，输注分支58连接至血液回路17的回血管路7。换言之，借助于所述输注分支58，可以使用主流体容器的所含物在血液管路17中直接地获得后输注。相反地，进入分支57将流体直接地输送至过滤单元2，并且特别地，输送至所述单元的副室。透析流体回路32还被配备有用于确定在输注分支58和进入分支57内流动的流体的百分率的选择装置59。一般地，通常放置在分支部56附近的所述选择装置59可以至少在第一操作条件与第二操作条件之间安置，在该第一操作条件下，所述选择装置59允许流体在进入分支57中通过并且阻止在输注分支58中通过，在该第二操作条件下，所述选择装置59允许流体在输注分支58中通过并且阻止在进入分支57中通过。换言之，所述选择装置59可以由阀元件组成，该阀元件通过交替地阻止流体在任一分支中通过而在透析流体回路32上操作。可以替代地设置合适的选择器，该合适的选择器能够先验地确定必须同时地经过两分支的液体的量。还可以根据时间和预确定的治疗来改变任一分支中的流体的百分比。透析液体通过进入分支57进入过滤单元2的副室中。特别地，血液流动经过的主室借助于半透膜与透析流体经过的副室分离，该半透膜主要借助于对流和扩散过程，确保危险物质/分子以及流体适
当地从血液朝向透析流体通过，并且还通过相同的原理确保物质/分子从透析流体朝向血液通过。透析流体然后进入透析液管路13中，并且经过合适的透析液压力传感器60。提供用于输送流体的装置，例如控制流体回路32内的透析液管路13中的流速q
dial
的透析液泵26。此外，所述泵通常是蠕动泵。然后，要消除的流体经过血液检测器61，并且被输送至收集容器或袋62中。根据图1的设备的液压回路至少包括用于将流体馈送至血液回路17的回血管路7中的另一输注管路63。特别地，从至少一个辅助容器64取得输注流体，并且通过用于输送流体的装置，通常是控制其流速q
rep
——总置换流速的输注泵65(在示例中为蠕动泵)，直接地发送至血液回路17的回血管路7。特别地，输注液体可以直接地引入空气分离器19中。如还可以推断的，透析流体回路32的输注分支58和输注管路63配备有使流体进入到血液回路17中的公共端长度66。所述进入端长度66相对于输注方向放置在输注泵65的下游，并且将流体直接地运送至空气分离器19中。此外，参照图1中的图，输注管路63至少包括连接至血液回路17的抽血管路6的预输注分支67。更详细地，在相对于输注方向在输注泵65的下游，存在将输注管路63分成预输注分支67和后输注分支69的输注分支部68。特别地，预输注分支67将从袋64取得的流体运送到相对于血液循环方向在血液泵21的下游和气体交换器46下游的血液回路17的抽血管路6中。相反地，后输注分支69直接连接至公共端长度66。输注管路63还包括用于确定要发送至后输注分支69和预输注分支67的液体流的百分比的选择装置70。放置在分支部68附近的选择装置70可以在至少第一操作条件与至少第二操作条件之间切换，在该第一操作条件下，选择装置70允许流体在预输注分支67中通过并且阻止在后输注分支69中通过，在该第二操作条件下，选择装置70允许流体在后输注分支69中通过并且阻止在预输注分支67中通过。显然地，如在透析流体回路32上存在选择装置59的情况中那样，该另一个选择装置70也将能够确定必须在两个分支中的每个分支中经过的流体的百分比，并且可以根据计划的治疗及时改变它。此外，选择装置59和该另一个选择装置70通常(尽管不必须)将具有相同的性质。该设备被配备有用于至少确定主流体容器14和/或辅助流体容器64和/或局部抗凝剂容器10和/或采集容器62的重量的装置71。特别地，所述装置71包括重量传感器(例如各自的秤a、b、c、d和e(例如，用于与机器相关联的每个流体袋的至少一个独立的传感器))。特别地，将存在至少四个所述秤，每对秤彼此独立，并且每一个秤测量各自的袋的重量。然后应该指出，存在控制单元或cpu 12，该控制单元或cpu(至少)作用在血液回路17上，并且特别地作用在用于读取压力值的压力传感器48、血液泵21、气体交换器46、另一个压力传感器49以及用于检测空气泡55的存在的装置和其相应的安全阀20。控制单元12还必须控制透析流体回路32，并且特别地，应该被输入由秤a、b、c、d和(可能的)e检测的关于袋14的重量的数据，并且应该作用在泵25、选择装置59、压力传感器60、然后是透析液泵26上，并且应该最终接收由秤a检测的数据，该秤的功能是确定收集容器62的重量。控制单元12还应该作用在检查辅助容器64的重量(由秤c检查)的输注管路63上，并且将能够控制输注泵65和另一个选择装置70两者。如以下详述并且解释的，控制单元12还应该作用在借助于秤b检测抗凝剂流体容器10的重量且根据将要进行的处理适当地控制抗凝剂泵54的抗凝剂管路51上。显然地，局部抗凝系统在图1的设备1中实施，以提供受限于体外血液回路17的抗凝。在各描述段落中详细地描述了局部抗凝系统。
[0253]
然而，图1的设备可以替代地(或另外地)设有全身抗凝系统(诸如血液泵21下游的用于注射肝素的注射泵)。实际上，如在随后的详细描述中描述的本发明的实施例的算法在
具有rca的crrt处理配置和具有全身(或无)抗凝而没有rca的crrt处理配置二者中都起作用。
[0254]
局部抗凝系统
[0255]
局部抗凝系统包括局部抗凝剂源10，例如，含有至少一种具有抗凝剂作用的物质的容器或袋。例如，纯枸橼酸钠(na3citrate)或枸橼酸钠和枸橼酸的混合物的形式的枸橼酸盐被用于血液抗凝目的。替代地，纯枸橼酸可以被用作抗凝剂。实际上，枸橼酸盐在产生复合物时对钙具有高亲和力，并且凝血瀑布的若干步骤取决于血液(离子)钙。在存在枸橼酸盐的情况下，适当地降低离子钙浓度使凝血瀑布不起作用。
[0256]
正常血浆包括约1.1mmol/l至1.3mmol/l的离子钙，0.1mmol/l至0.2mmol/l的复合钙和0.9mmol/l至1.2mmol/l的蛋白结合钙。为了实现适当的抗凝效果，一般方针是调节枸橼酸盐量/剂量，以便在枸橼酸盐输注之后，在体外血液回路中达到0.20mmol/l至0.35mmol/l的离子钙浓度。具有用于抗凝目的的枸橼酸盐添加的血浆将包括(作为平均)约0.3mmol/l的离子钙、1.8mmol/l的复合钙(主要是ca3citrate2)和0.2mmol/l的蛋白结合钙。在rca期间，抗凝的强度可以经由输注的枸橼酸盐的量来调节。过滤单元后的离子钙浓度通常用作关键参数(目标在0.20mmol/l至0.35mmol/l的范围内)，并且例如通过血气分析仪测量。
[0257]
局部抗凝系统被布置成在体外血液回路17中的递送点50处递送局部抗凝剂。枸橼酸盐输注优选地接近抽血管路6的接入端施用，以得到体外血液回路17的完全抗凝。通常，递送点50定位于血液泵21的上游；然而，不排除递送点50定位于血液泵下游的抽血管路6中。替代地或组合地，枸橼酸盐的递送点50可以是过滤单元2的入口。在该后面的配置中，透析流体包含足够用于实现在透析器下游的血液回路中离子钙水平约0.25mmol/l至0.35mmol/l的量的枸橼酸盐。在透析流体是在线制备的情况下(如在当前用于慢性处理的设备中)，可以使用相应的浓缩袋/容器将枸橼酸盐添加至沿着供应管路8流动的处理流体。替代地，特别地，在crrt设备的情况下，透析流体源14是包括适当浓度或含量的枸橼酸盐的容器/袋。
[0258]
商用枸橼酸盐溶液通常包装在各自的塑料袋(源10)中，并且可以在生理溶液与浓缩溶液之间进行拆分。生理枸橼酸盐溶液是具有钠浓度约140mmol/l的溶液(诸如baxter prismocitrate10/2(具有10mmol/l枸橼酸钠和2mmol/l枸橼酸)和baxter regiocit 18/0(具有18mmol/l枸橼酸钠))。浓缩的枸橼酸盐溶液是例如biomet的acd-a(抗凝剂枸橼酸盐右旋糖溶液)(枸橼酸钠(75mmol/l)、枸橼酸(38mmol/l)和葡萄糖的混合)和fresenius的枸橼酸盐4％(枸橼酸盐136mmol/l)。
[0259]
当枸橼酸盐被输注至接近患者血管通路的抽血管路6中时，血液泵速度自动地调节，以根据通路部位采取操作者设定的血液流速(血液泵速度＝k*(qb+q
cit
)，其中，qb是在通路部位处期望的设定的血液流速，q
cit
是枸橼酸盐输注流速)。
[0260]
枸橼酸盐量通过“枸橼酸盐剂量”参数(d
citrate
)开具处方，所述枸橼酸盐剂量参数是每升经处理的血液中枸橼酸盐的量(mmol/l血液)。显著地，枸橼酸盐剂量不与到达过滤单元的稀释的血液中的枸橼酸盐浓度匹配。该概念是提供与要螯合的钙的量成比例的枸橼酸盐的量。枸橼酸盐泵54的设置是：
[0261][0262]
其中，
[0263]
qcit是枸橼酸盐输注流速；
[0264]
qb是设定的血液流速；
[0265]dcitrate
是枸橼酸盐剂量；并且
[0266]
[citrate]
pbp
是抗凝剂源中的枸橼酸盐浓度。
[0267]
枸橼酸盐输注以旨在维持在透析器下游的血液回路中的离子钙水平大约0.25mmol/l至0.35mmol/l的剂量递送。通常，枸橼酸盐剂量包含在1.5mmol/l至6.0mmol/l血液的范围中。最常见的范围是2mmol/l至4mmol/l血液。全球遵循3.0mmol/l血液的枸橼酸盐剂量方针。
[0268]
离子钙和枸橼酸盐复合物是容易通过过滤单元2转移的相当小的分子。损失速率基本上取决于流速、相对于小分子的过滤效率和溶质浓度。虽然在标准抗凝期间约一半的总钙是不可用于传质的(因为它是蛋白结合的)，但在枸橼酸盐抗凝期间约90％的总钙变得可用。因此，与使用不含钙的透析和/或置换流体结合的枸橼酸盐局部抗凝必然包含显著的透析液的钙损失。在具有rca的体外血液处理中，需要钙输注，以平衡透析液的钙损失。在rca期间，调节钙输注，以将患者全身离子钙保持在正常范围中(例如，1.0mmol/l至1.2mmol/l)。
[0269]
因此，设备1的局部抗凝系统包括离子平衡溶液源11，该离子平衡溶液源被重新输注在血液中，或者在回血管路7中，特别地，靠近静脉血管通路，或直接地重新输注在患者p中(输注至中心导管中，这是被推荐的)。离子平衡溶液11(例如注射器、容器或袋)包括离子置换输注管路74和相应的离子置换泵75，以驱动适当的离子置换输注速率q
ca
的递送。图1示出了直接地输注到患者p中的管路74。当然，管路74可以替代地直接地输注在回血管路7中，可以靠近静脉通路。显著地，图1的辅助容器64可以(替代地或组合地)被用回血管路7中的离子平衡。在后面的示例中，预输注分支67保持是关闭的且未使用的，以避免过滤单元2上游的钙输注。在图1的示例中，通常用于递送肝素的注射泵(未示出)可以替代地用于直接将离子平衡溶液递送至患者中或替代地递送至回血管路中。离子平衡溶液包括离子(浓缩)钙，并且进行其输注以使患者全身离子钙恢复在正常水平处。显著地，离子平衡溶液还可以包括离子镁，并且进行其输注以将患者全身电离镁恢复在正常水平处，因为在rca期间，透析液中的镁移除也增加了。离子置换输注速率q
ca
可以基于揭示的血液中患者离子钙浓度来调节，或者可以实施自动控制(诸如专利公开us8668825b2中描述的自动控制)。
[0270]
在实施方案中，离子平衡溶液流速保持与估计的透析液中的钙损失速率成比例。例如，它由设备控制单元通过方程计算：
[0271][0272]
其中，cacomp是钙补偿参数，q
ca
是离子平衡溶液流速(ml/h)，jca是估计的透析液中的钙损失速率(mmol/h)，[ca]是离子平衡溶液的钙浓度(mmol/l)，q
rep
是置换流速(ml/h)，并且[ca
rep
]是后稀释的置换溶液的钙浓度(mmol/l)。钙补偿是用户可控制的设置，该用户可控制的设置通常可以由操作者在5％与200％之间的范围内进行设置。
[0273]
显著地，以上方程考虑了包括钙的置换后溶液。在置换后溶液中没有钙(或不使用置换溶液)的情况下，应该忽略方程的第二项(等于零)。
[0274]
实际上，关于透析流体(和置换溶液)，它们通常不含钙，以防止将离子钙转移至血液。此外，如果使用浓缩的枸橼酸盐溶液(高渗)，则透析和/或置换流体由于枸橼酸盐代谢而具有适量的缓冲液含量和适量的钠。
[0275]
关于缓冲剂，由于很大一部分枸橼酸盐被返回至患者(枸橼酸盐被代谢成碳酸氢盐)，从而导致rca对酸碱平衡的均衡具有复杂的影响，所以在以下部分中进行分析，并且将详细地描述风险控制缓解措施的作用。实际上，返回至患者的血液含有显著浓度的枸橼酸-钙复合物。这些复合物在肝、骨骼肌、肾中(快速地)代谢，在血液流中释放钙，从而防止全身抗凝加剧；枸橼酸盐代谢产生碳酸氢盐(1摩尔枸橼酸盐3摩尔hco
3-)。
[0276]
在这方面，透析流体可以不包含缓冲剂，例如不含碳酸氢盐。来自源/容器/袋64的缓冲剂可以经由合适的缓冲剂供应管路63、69、66和相应的缓冲剂泵65输注至回血管路7中。替代地或组合地，考虑到酸平衡的额外控制，设备1还可以被设计成经由设置透析流体(低)缓冲液浓度和/或使用具有不同缓冲液浓度(例如，对于碳酸氢盐，在15mmol/l至25mmol/l(以及高达40mmol/l和/或低至0mmol/l)的范围内)的源的袋14、64的可能手段，以容易的且受控的方式改变体外血液回路的缓冲液平衡。
[0277]
根据所述，患者中的枸橼酸盐积累可能与低钙血症、代谢性酸中毒(由于代谢不良导致产生低碳酸氢盐)或代谢性碱中毒(高枸橼酸盐负荷后产生过量的碳酸氢盐)相关联。由于枸橼酸盐测量通常不能在医院进行，因此总钙与离子钙的比率被用作指标，即低于2.5的值被认为是正常的(正常值低于2.0)，并且高于2.5的值表示离子钙相对于总钙浓度低，可能是由于存在显著的全身浓度的枸橼酸盐。然而，这种监测被认为是不充分的测量，特别地，在涉及酸/碱不平衡的相关风险的处理中，诸如在具有“大”流速的rca(诸如rca+ecco2r)或某些scuf处理中。
[0278]
需要实施以下确定的额外风险控制缓解措施(rcm)，诸如：
[0279]-基于高枸橼酸盐负荷或更加确切地净缓冲液负荷的新警报，该新警报适用于所有的rca处方，
[0280]-基于具有相同的净缓冲液负荷参数的第二(较高)水平的新处方边界。
[0281]
在接下来的部分中，进一步讨论后两个rcm的实施细节。
[0282]
风险控制缓解措施
[0283]
风险控制缓解措施(rcms)程序对净缓冲液负荷监测特别地起作用。对于crrt中的所有处方，并且特别地，关于rca和关于组合的crrt+ecco2r处方，将以一种通用方式实施净缓冲液负荷的控制。尽管不能预期这些新的rcm在已知的且常规的crrt处方中起作用，但是对于scuf的情况可能不是这样，在该scuf的情况下，它们可以(相关地)告警或防止不充分的处方(例如，由于过量的血液流)。
[0284]
以下实施例在于使表征crrt处方(例如，具有rca)的参数对于酸碱(或缓冲液)平衡可用。通过该参数，开具处方者获得关于相对于净患者缓冲液(碳酸氢盐)增益或损失的治疗的强度的定量信息。根据所述，虽然该参数在枸橼酸盐抗凝的复杂情况下是被特别关注的，但它还保持着与任何体外透析治疗(进行全身抗凝或无抗凝)相关。基于一个或多个预定义的阈值(由制造商设置的或定制的)，在处方与碱中毒(缓冲液增益过量)或酸中毒
(缓冲液增益不足或净损失)的风险匹配的情况下，治疗系统可以触发警报。还可以考虑防止实施过量的处方的绝对界限。
[0285]
缓冲液负荷定义
[0286]
体外治疗期间的净缓冲液负荷(j
buffer_load
)被定义为以下各项(一个或多个)的组合：
[0287]
·
由输注至患者的枸橼酸盐的代谢产生的碳酸氢盐(j
met_cit
)和/或由输注至患者的乳酸盐的代谢产生的碳酸氢盐(j
met_lact
)，更加普遍地，由碳酸氢盐前体的代谢产生的碳酸氢盐，
[0288]
·
来自体外血液治疗的碳酸氢盐平衡(j
hco3_bal
)，该来自体外血液治疗的碳酸氢盐平衡可以与患者的净损失或净增益匹配，
[0289]
·
当相关时，来自例如抗凝剂溶液的枸橼酸含量的酸输注(j
h+
)。
[0290]
从数学的观点，净缓冲液负荷的一般定义是：
[0291][0292]
常规地，在体外血液治疗为患者提供缓冲液/碳酸氢盐的净增益的情况下，净缓冲液负荷为正，并且在缓冲液损失的情况下为负。
[0293]
从生理角度，预期体外血液治疗为患者提供净缓冲液增益，以平衡代谢产生质子(蛋白代谢)。然而，在患者在(严重)代谢性碱中毒的情况下开始治疗的情境中，净缓冲液损失可能是期望的。
[0294]
缓冲液平衡参数从对以下各项中的一个或多个的建模导出：
[0295]
·
向患者输注枸橼酸盐的枸橼酸盐输注速率(枸橼酸盐负荷)，
[0296]
·
碳酸氢盐和其他缓冲液(例如，乳酸盐)的平衡，
[0297]
·
对于枸橼酸盐代谢的假设(在3摩尔的碳酸氢盐中代谢1摩尔枸橼酸盐)，
[0298]
·
对于患者全身枸橼酸盐、碳酸氢盐和其他缓冲液浓度的假设(可以是固定值或从其他子模型计算的)。
[0299]
计算的缓冲液平衡与运行治疗的当前crrt的缓冲液平衡(这将需要对于当前患者的枸橼酸盐和碳酸氢盐的水平的特定的了解)不匹配，但是与在稳定状态预期的(归一化)净缓冲液负荷匹配，在该稳定状态患者碳酸氢盐将稳定在例如25mm。
[0300]
酸碱稳定状态缓慢地建立，并且可测量的变化通常在24小时后出现；在crrt的环境下，两天似乎是认为酸碱状态达到稳定状态的合理的最小值。
[0301]
在这里介绍的缓冲液平衡分析的框架中，在如下情况下达到酸碱平衡稳定状态：
[0302]-患者全身枸橼酸盐浓度已经在所有的身体组成中稳定，因此导致恒定的枸橼酸盐负荷和碳酸氢盐产生，
[0303]-由于净缓冲液负荷平衡代谢质子产生速率g
h+
而导致患者碳酸氢盐浓度已经在所有的身体组成中稳定。
[0304]
枸橼酸盐负荷
[0305]
枸橼酸盐负荷被定义为至患者的枸橼酸盐净输注速率，并且其与来自前置血液泵(pbp)回路的枸橼酸盐输注速率(j
cit_pbp
)与将枸橼酸盐移除到透析液中的速率(j
cit_dial
)之间的差匹配。参见图2的血液回路中的枸橼酸盐输注和通过透析器/透析液的枸橼酸盐损失。
[0306]
从数学的观点，患者枸橼酸盐负荷的定义为：
[0307]jcitrate_load
＝j
cit_pbp-j
cit_dial
(方程2)
[0308]
根据枸橼酸盐剂量(d
cit
)的定义，枸橼酸盐输注的计算可以以两种方式表示。
[0309]
从数学的观点，枸橼酸盐输注速率的定义为：
[0310][0311]
在该方法中，枸橼酸和各种枸橼酸盐的形式以相同的方式考虑。
[0312]
进入透析液中的枸橼酸盐的移除速率由枸橼酸-钙复合物的过滤清除率(k
cit
)的定义和过滤入口处的枸橼酸盐浓度(在血浆水中)表示。
[0313]
从数学的观点，将枸橼酸盐移除到透析液的定义为：
[0314]jcit_dial
＝k
cit
·
cpw
cit_inlet
(方程4)
[0315]
枸橼酸盐负荷(主要变体)
[0316]
用于建模体外血液回路中枸橼酸盐传质的假设包括：枸橼酸盐分布在血浆中(而不是在血红细胞中)、crrt过滤枸橼酸盐清除率也基于用于传质计算的血浆水中的枸橼酸盐浓度来计算、考虑患者枸橼酸盐代谢和血液通路处的非零稳定状态枸橼酸盐浓度以及患者枸橼酸盐清除率与体重成比例。
[0317]
过滤入口处的血浆水流速的定义如下：
[0318]
qpw
inlet
＝qpw+q
cit
+q
rep_pre
＝qb·
(1-hct)
·
fp+q
cit
+q
rep_pre
[0319]
(方程12)
[0320]
用于计算具有非零透析流体的crrt中的枸橼酸盐清除率和过滤流速的方程(方程13)如下：
[0321][0322][0323][0324]
(方程13)
[0325]
应当注意，用于计算以上移除速率的枸橼酸盐传质参数是已知的且恒定的值，取决于选择的透析器。
[0326]
例如，下表报告了一些使用的prismaflex设置的值：
[0327]
prismaflex设置s/rt
cit ml/hsc
cit
m10075001.0
[0328]
在rca处理期间，血液通路处的枸橼酸盐浓度永远不为零，因为一些枸橼酸盐在患者中积累。应该考虑这种累积，以避免约10％(在忽略的情况下)的偏移。它需要了解患者的肝和肌肉中的枸橼酸盐代谢速率(k
cit_met
)，该患者的肝和肌肉中的枸橼酸盐代谢速率可以在较宽范围中变化，并且显著地偏离最终估计。然而，这可能与考虑了具有“正常”枸橼酸盐代谢的患者发生的“最小”积累相关。
[0329]
在这方面，在稳定状态计算患者枸橼酸盐浓度，假设700ml/min(来自文献)的典型的代谢清除率值。尽管未在文献中描述，但是患者枸橼酸盐清除率被假设为与体重成比例。
[0330]
在稳定状态下患者全身枸橼酸盐浓度的表达式如下：
[0331][0332]
(方程14)
[0333]
根据以上，患者枸橼酸盐代谢清除率(ml/min)的估计为：
[0334][0335]
(方程15)
[0336]
过滤入口处的枸橼酸盐血浆水浓度的表达式如下：
[0337][0338]
(方程16)
[0339]
以上方程2、方程4、方程14和方程16的组合允许消除枸橼酸盐浓度参数并且将患者枸橼酸盐负荷表示为流速和清除率的函数。
[0340][0341]
(方程17)
[0342]
枸橼酸盐负荷(简化的变体)
[0343]
根据先前描述的主要变体，枸橼酸盐抗凝后患者全身枸橼酸盐浓度(cp
cit_pat
)的增加通过方程14和15考虑和估计。该选择导致以上报告的用于枸橼酸盐负荷的方程17。
[0344]
该公式的较简单的替代方案是忽略患者全身枸橼酸盐浓度的变化，并且将其作为常数(例如，零)。因此，根据该替代方案，不使用方程14和方程15。在患者枸橼酸盐全身浓度被假设为零(cp
cit_pat
＝0)的情况下，方程16和方程17转变为以下方程，方程16'和方程17'：
[0345]jcit_pbp
＝qpw
inlet
×
cpw
cit_inlet
[0346]
(方程16')
[0347][0348]
(方程17')
[0349]
体外血液回路中碳酸氢盐平衡
[0350]
碳酸氢盐平衡被定义为体外血液处理中碳酸氢盐的净输注速率或净损失速率；它与来自透析和/或置换流体的输注速率(j
hco3_inf
)和进入到透析液中的碳酸氢盐移除速率(j
hco3_dial
)之间的差匹配，参见图2。
[0351]
碳酸氢盐平衡速率的定义如下：
[0352]jhco3_bal
＝j
hco3_inf-j
hco3_dial
[0353]
(方程5)
[0354]
用于建模体外血液回路中的碳酸氢盐传质的假设包括：碳酸氢盐分布在血浆和红细胞中、血液通路处的碳酸氢盐浓度cp
hco3_pat
是固定的(例如，等于25mm)；当然，可以使用血
液通路处的碳酸氢盐浓度的不同的(固定)值。
[0355]
其他假设包括：pbp枸橼酸盐溶液不含碳酸氢盐(在相反的情况下，在碳酸氢盐平衡中考虑碳酸氢盐含量/浓度)、crrt过滤单元碳酸氢盐清除率与尿素清除率相同、根据与用于枸橼酸盐的方程类似的方程并且考虑用于传质计算的血浆水中的碳酸氢盐浓度来计算透析液中的碳酸氢盐的移除。
[0356]
基于流体成分的知识(即已知的碳酸氢盐浓度)计算碳酸氢盐输注速率。
[0357]jhco3_inf
＝qd·chco3_d
+q
rep
·chco3_rep
[0358]
(方程6)
[0359]
流体成分(即，碳酸氢盐浓度和/或置换流体处方)可以由医生输入(当透析设备请求时)或通过例如透析设备的读取器读取，例如通过将产品名称与其碳酸氢盐含量/浓度相关联。
[0360]
碳酸氢盐移除至透析液的方程式与枸橼酸盐移除的方程式非常相似；然而，它们在以下事实方面不同：碳酸氢盐存在于透析流体中、传质参数(k0a)的值不同、对于患者全身碳酸氢盐，考虑固定值。显然地，在枸橼酸盐存在于透析流体中的情况下，相应的枸橼酸盐负荷/平衡可以在枸橼酸盐的相应的方程中考虑，并且以与下面针对碳酸氢盐表示的相同的方式考虑这种透析流体枸橼酸盐浓度。
[0361]
碳酸氢盐移除至透析液的定义如下：
[0362][0363]
(方程7)
[0364]
与枸橼酸盐相反，碳酸氢盐容易在血红细胞与血浆之间转移；因此，考虑将全血液水用于计算到透析液的传质。此外，在碳酸氢盐和尿素的各自的分子量(61g/摩尔相对于60g/摩尔)的基础上，碳酸氢盐的crrt过滤扩散传质系数被取为与尿素相同。筛分系数被取为1。
[0365]
考虑血液通路处碳酸氢盐的恒定生理值。
[0366]
过滤入口处的血液水流速的定义如下：
[0367]
qbw
inlet
＝q
bw
+q
cit
+q
rep_pre
[0368]
＝qb·
[(1-hct)
·
fp+hct
·
frbc]+q
cit
+q
rep_pre
[0369]
(方程18)
[0370]
用于在具有非零透析流体和过滤速率的crrt中计算碳酸氢盐清除率的方程与用于枸橼酸盐的方程类似；然而，由于上述原因，传质系数sc和k0a不同，并且在血液回路上考虑的流速是全血液水流(qbw)而不是血浆水流(qpw)。
[0371]
用于计算在具有非零透析流体的crrt中的枸橼酸盐清除率和过滤速率的方程(方程19)如下：
[0372][0373]
[0374][0375]
(方程19)
[0376]
应当注意，用于计算以上移除速率的碳酸氢盐传质参数是已知的且恒定的值，取决于选择的透析器。
[0377]
例如，下表报告了一些使用的prismaflex设置的值：
[0378]
prismaflex设置s/rt
bic ml/hsc
bic
m100170001.0
[0379]
过滤入口处的血浆水浓度由以下方程20的组导出，即：
[0380][0381][0382]
(方程20)
[0383]
从以上方程，过滤入口处的碳酸氢盐血浆水浓度的表达式为：
[0384][0385]
(方程21)
[0386]
体外血液回路中的乳酸盐平衡(可选的)
[0387]
乳酸盐平衡定义为体外血液处理中乳酸盐的净输注速率或净损失速率；它与来自透析液和/或置换流体的输注速率(j
lact_inf
)与进入透析液的乳酸盐移除速率(j
lact_dial
)之间的差匹配。
[0388]
乳酸盐可以被用作碳酸氢盐的替代缓冲液，具有获得较稳定的溶液的有益效果。基于乳酸盐的透析流体在透析中是公知的；例如，其在nxstage的systerm one设备的家庭透析版本中使用。此外，乳酸盐还可以以乳酸的形式存在于一定数量的碳酸氢盐溶液中，以控制ph和溶液稳定性。这是具有3mm乳酸盐的溶液范围的baxter hemosol/prismasol crrt的情况。与枸橼酸盐类似，当输注至患者时，乳酸盐以每摩尔一摩尔(mole per mole)的转化率快速地代谢成碳酸氢盐。假设患者稳定状态血浆乳酸盐浓度为约1.5mm，乳酸盐可以以与碳酸氢盐完全相同的方式建模。
[0389]
可以假设乳酸盐清除率与尿素清除率相同，即使乳酸分子量约为尿素的两倍(112g/摩尔相比于60g/摩尔)。然而，在流速是主要限制因素的crrt环境中，清除率估计误差是极小的。当然，可以使用较准确的估计，例如，使用k0a的对溶质分子量的幂依赖性(意味着可以对尿素、肌酸酐、维生素b12、菊糖的已知k0a导出k0a_lactate)。
[0390]
用于建模体外血液回路中的乳酸盐传质的假设包括：乳酸盐分布在血浆和血红细胞中、crrt过滤单元乳酸盐清除率与尿素清除率相同。此外，血液通路处患者稳定状态的血浆乳盐浓度假设固定在1.5mm。考虑到导致每摩尔乳酸盐1摩尔碳酸氢盐的乳酸盐负荷的代谢，外部血液回路中的乳酸盐质量平衡通过与碳酸氢盐类似的方程计算。
[0391]
用于乳酸盐的传质方程如下。乳酸盐平衡速率的定义如下：
[0392]jlact_bal
＝j
lact_inf-j
lact_dial
[0393]
(方程22)
[0394]
基于流体成分的知识(即已知的乳酸盐浓度)计算乳酸盐输注速率。
[0395]jlact_inf
＝qd·clact_d
+q
rep
·clact_rep
[0396]
(方程23)
[0397]
流体成分(即乳酸盐浓度和/或置换流体处方)可以由医生输入或通过例如透析设备的读取器读取。
[0398]
乳酸盐移除至透析液的定义如下：
[0399]jlact_dial
＝qd·clact_d
+k
lact
·
(cpw
lact_inlet-c
lact_d
)+q
fil
·clact_d
[0400]
(方程24)
[0401]
乳酸盐容易在血红细胞与血浆之间转移；因此，全血液水被考虑用于计算到透析液的传质。此外，将碳酸氢盐的crrt过滤扩散传质系数取为与尿素相同。筛分系数取为1。
[0402]
乳酸盐清除率(k
lact
)被认为等于碳酸氢盐清除率(k
lact
)，因此控制单元以与先前呈现的方程相同的方程的方式计算它。过滤入口处的乳酸盐血浆水浓度的表达式为：
[0403][0404]
(方程25)
[0405]
净患者缓冲液负荷
[0406]
为了得到净患者缓冲液负荷，需要获得向患者输注枸橼酸盐的枸橼酸盐输注速率(即枸橼酸盐负荷)与碳酸氢盐产生之间的关系。为了实现该目标，关于枸橼酸盐代谢的假设包括：枸橼酸盐负荷的代谢导致每摩尔枸橼酸盐3摩尔碳酸氢盐、净缓冲液负荷(nbl)可以通过酸输注(例如枸橼酸)的速率来降低。来自枸橼酸盐代谢(在稳定状态)的碳酸氢盐产生速率的表达式如下：
[0407]jmet_cit
＝3
·jcit_load
[0408]
(方程8)
[0409]
涉及酸输注速率的表达式如下：
[0410]jh+
＝3
·jcitric_acid
＝3
·qcit
·ccitric_pbp
[0411]
(方程9)
[0412]
方程1、方程8和方程9的组合导致根据枸橼酸盐负荷和碳酸氢盐平衡净缓冲液负荷的表达：
[0413]jbuffer_load
＝3
·jcit_load
+j
hco3_bal-3
·jcitric_acid
[0414]
(方程10)
[0415]
应当注意，j
citrate_load
的表达式在方程17中给出，而j
hco3_bal
的完整表达式是由方程5、方程6、方程7、方程19和方程21导出的。
[0416]
从治疗角度，净缓冲液负荷应该是正的，以便中和来自代谢的质子(h
+
)产生速率g
h+
。文献报道了约1mmol/天/kg或0.04mmol/h/kg的典型的g
h+的
值。然而，来自代谢的质子的产生强烈地取决于蛋白质分解代谢。
[0417]
在考虑了乳酸盐(可选的)的情况下，根据枸橼酸盐负荷、乳酸盐平衡和碳酸氢盐平衡的净缓冲液负荷的表达变为：
[0418]jbuffer_load
＝3
·jcit_load
+j
hco3_bal
+j
lact_bal-3
·jcitric_acid
[0419]
(方程26)
[0420]
处方界限
[0421]
用于体外血液处理的设备的控制单元计算并且监测表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中稳定状态酸碱(或缓冲液)平衡的参数(j
buffer_load
/bw)。通过计算、监测(并且显示)该参数，开处方者得到关于相对于净患者缓冲液(碳酸氢盐)增益或损失的治疗的强度的定量信息。该参数在枸橼酸盐抗凝和与ecco2r结合的枸橼酸盐抗凝的复杂情况下高度受关注，其还保持与任何体外透析治疗(通过全身抗凝或无抗凝进行)相关。更加详细地，控制单元12确定净缓冲液负荷，特别地，在设备处设置(即，在开始crrt处理之前)。甚至更加详细地，控制单元控制归一化净缓冲液负荷(nnbl)，以防止可能引起患者碱中毒和/或酸中毒的处方。
[0422]
归一化净缓冲液负荷(nnbl)的定义如下：
[0423][0424]
(方程11)
[0425]
nnbl被选择作为在稳定状态酸碱平衡水平的指示参数，并且被表示为每单位时间且每位患者kg输注的缓冲液的量(mmol/h/kg)。
[0426]
关于在稳定状态具有rca的crrt的公开的临床数据的综述已经显示该nnbl参数与稳定状态患者碳酸氢盐和碱过量两者的良好相关性。因此，一旦假设用于归一化净缓冲液负荷(nnbl)的“默认”值，就代替使用如以上定义的(归一化)净缓冲液负荷，可以将缓冲液平衡参数表示为稳定状态碳酸氢盐浓度。
[0427]
在先前描述的实施例中，当患者达到假设的碳酸氢盐水平(例如，25mm)＝＞nnbl
25
)，nnbl与缓冲液平衡的值匹配。如果nnbl
25
与质子产生速率(g)匹配，则达到稳定状态，并且患者将稳定在假定的hco3水平(25mm)。替代地，如果nnbl
25
大于质子产生速率，则患者碳酸氢盐将增加高至ceq(诸如nnbl
ceq
与(当前的)质子产生速率匹配)。如果nnbl
25
低于g
h+
，则患者碳酸氢盐将稳定在低于假设的水平的值。
[0428]
具有稳定状态hco3指标的变体
[0429]
假设已经选择了(期望的/目标的)nnbl水平，患者碳酸氢盐浓度(cp
hco3_pat
)可以取为稳定状态酸碱平衡的指示参数。在这种情境下，可以重排之前的方程，以根据预定义的nnbl水平表达患者稳定状态碳酸氢盐浓度，例如nnbl0＝0.1mmol/h/kg。枸橼酸盐方程，即方程2至4、12至17、16'和17'，保持不变。
[0430]
不同地，碳酸氢盐方程需要一些重排。更加详细地，稳定状态患者碳酸氢盐的表达式(方程20的重排)如下：
[0431][0432]
(方程27)
[0433]
过滤入口处的血浆水碳酸氢盐浓度的表达式(方程7的重排)变为：
[0434][0435]
(方程28)
[0436]
流出物的碳酸氢盐损失的表达式(来自方程1和5)：
[0437][0438]
选择的/设置的nnbl0与j
buffer_load
之间的关系如下：
[0439]jbuffer_load
＝nnbl0
×
bw
[0440]
(方程30)
[0441]
来自方程30的j
buffer_load
、来自方程9的j
h+
、来自方程8和方程17或17'的j
met_cit
以及来自方程6的j
hco3_inf
被输入至方程29；然后，将后者与方程28组合，使得该组合的表达式的所有的项都是已知的。最后，cpw
hco3_inlet
在方程27中引入，以导出已知的/测量的变量的表达式，该已知的/测量的变量允许控制单元12确定稳定状态患者碳酸氢盐的值，该稳定状态患者碳酸氢盐的值是要控制的参数相比于适当的阈值。
[0442]
显然地，该方案提供了相对于归一化缓冲液负荷参数的替代参数，即稳定状态患者碳酸氢盐浓度(这再次是表示必须经受crrt血液处理的患者的血液中的稳定状态酸碱平衡的参数)，允许控制单元12验证在crrt处理期间维持了适当的酸碱平衡。
[0443]
监测以避免碱中毒
[0444]
归一化净缓冲液负荷相对于两个不同的阈值nnbl1和nnbl2(可选地)监测，即第一水平(第一阈值)和第二水平(第二阈值)，该第一水平触发具有关于代谢性碱中毒的风险的提醒的报警，超过该第二水平，处方变得不可以。事实上，新的rcm不应该在当前每日crrt-rca处方的环境下生成不必要的警报，同时必须防止不安全的漂移。
[0445]
在遵循处方，归一化净缓冲液负荷被包含在第一nnbl阈值与第二nnbl阈值之间(nnbl1《nnbl《nnbl2)的情况下，高缓冲液负荷警报或报警被提供给用户。在这种情境下，虽然处方可以被接受，但是控制单元启动两个动作，即提供(例如，显示)警报/警报消息，以通知高枸橼酸盐/缓冲液负荷和患者碱中毒的风险，并且提供关于对于碱中毒当前处方风险的宣判的周期性抗凝检查点提醒，使得用户周期性地提醒潜在的碱中毒问题。在遵循处方，归一化净缓冲液负载高于第二nnbl阈值(nnbl》nnbl2)的情况下，设备的控制单元通过将以上标准添加到已经存在的其他处方边界来“实时”地阻止设置。在这种情况下，通过警报(例如，消息)来管理这种情况是可接受的，该警报表示处方由于过量的缓冲液/枸橼酸盐负荷而被拒绝。虽然最后的(确认的)设置被拒绝，但是当关闭警报时可能需要恢复有效的处方。两种潜在的替代方案(控制单元可以被配置，以实施)如下：
[0446]-选择1：恢复之前的(有效的)处方；或
[0447]-选择2：自动地向下移动枸橼酸盐剂量(和/或血液流量)，以重定义“有效的”处方。
[0448]
阈值
[0449]
净缓冲液负荷量化了与缓冲液增益匹配的枸橼酸盐负荷与与缓冲液损失匹配的枸橼酸盐负荷之间的平衡，该缓冲液增益和该缓冲液损失(主要是碳酸氢盐，其次是乳酸
盐)与crrt过程相关联。
[0450]
尽管净缓冲液负荷数据是针对25mm的固定的患者碳酸氢盐水平计算的，但是实际的缓冲液损失直接地取决于患者碳酸氢盐水平。定性方面是：
[0451]-当患者碳酸氢盐低于25mm时，碳酸氢盐损失低并且实际缓冲液负荷较高，
[0452]-当患者碳酸氢盐增加超过25mm时，碳酸氢盐损失较高并且实际缓冲液负荷较低。
[0453]
在稳定状态，净缓冲液负荷被假设匹配患者对于平衡来自代谢的净h
+
产生需求。根据参考文献，典型的h+产生速率为约1mmol/天/kg或0.04mmol/h/kg，并且强烈取决于蛋白的分解代谢。这意味着，在crrt期间，患者碳酸氢盐/酸碱平衡被预期为稳定在净缓冲液负荷等于h+产生速率的点。因此，理想的rca方案可以被定义为提供+0.04mmol/h/kg的归一化净缓冲液负荷，以便在稳定状态达到25mm血浆碳酸氢盐。然而，在产生多于1mmol h+/天/kg的分解代谢过度的患者的情况下，以上方案将使患者稳定在25mm以下。将该同一患者稳定在25mm碳酸氢盐将需要与+0.04mmol/h/kg以上的净缓冲液负荷相关联的方案。
[0454]
由于有限的crrt治疗的强度，并且尽管酸碱平衡是随时间的预期的指数稳定的曲线，但是可以考虑通过与相当“碱中毒的”稳定状态匹配的crrt方案操作，以便较快地校正治疗开始时存在的常见酸中毒状态(若干论文报道了在2天或更多天的治疗后加剧的碱中毒)。
[0455]
在文献分析的基础上，假设为稳定状态患者碳酸氢盐浓度设定的的目标被包括在24mmol/l与26mmol/l之间，特别地，等于25mmol/l，第一归一化净缓冲液负荷阈值应该在0.25mmol/h/kg与0.35mmol/h/kg之间。特别地，第一阈值应该为约0.3mmol/h/kg。
[0456]
低于0.3mmol/h/kg的归一化净缓冲液负荷值包括所有推荐的方案和大多数综述的rca研究。根据观察的nnbl与患者碳酸氢盐或碱过量之间的相关性，该阈值与在“正常”范围的上限处的患者酸碱稳定状态值匹配。
[0457]
第二警报阈值(nnbl2)旨在阻止高于该值的任何处方。因此，选择适当的值的比对于nnbl1阈值更加关键。在文献碱中毒病例报告和现场数据的基础上，第二归一化净缓冲液负荷阈值应该在0.35mmol/h/kg与0.5mmol/h/kg之间。特别地，第二阈值应该大约在0.4与0.45mmol/h/kg之间。优选地，选择的值为约0.4mmol/h/kg。
[0458]
在0.40mmol/h/kg的归一化nbl，碳酸氢盐的预期的稳定状态和碱过量分别为约33mm和+6.5mm，这已经被认为是过量的。然而，可以认为，如果较高的nnbl处方在有限的时间段应用(例如，快速地校正强酸中毒状态)，则不在关键风险。为此，将nnbl2阈值设置过低可能是不明智的。
[0459]
由于crrt的有限“强度”，并且由于酸碱紊乱的加剧(或校正)需要时间(通常多于24至48小时)的事实，因此在短时间段(例如，几小时)上，可能允许高nnbl处方(即高于nnbl2)。允许高nnbl(即，超过第二阈值)处方的时间段可以与归一化缓冲液负荷与第二阈值之间的差相关，距离越高，可允许时间越短。
[0460]
监测以避免酸中毒
[0461]
还可以监测归一化nbl，以避免可能导致代谢性酸中毒的处方。
[0462]
在这种情况下，可以再次设置一个或两个阈值，以警告和/或阻止处方。例如，阈值可以在0至-0.2mmol/h/kg之间设置。具体地，阈值可以是约-0.1mmol/h/kg。