专利名称：盐水到透析患者的在请求时和在治疗后的递送的制作方法
技术领域：
本技术涉及在透析治疗过程中以及在透析治疗后(post-dialysis treatment)的过程中递送盐水到患者。
背景技术：
肾透析的目的是从血液中去除通常由正常功能的肾去除的废物。在透 析过程中，血液和渗析液在透析器内的膜的相对侧通过透析器。透析系统 维持在特定压力和流动条件下以使得血液废物(waste compound)从血液侧通 过膜到其在那里可以安全地去除的渗析液侧。在透析过程中水分子也可通 过膜。在某些情形下，从血液去除一些水对于患者是有益的。但是，在其 它情形下，期望补偿在透析过程中通过膜损失的水分。
发明内容
本发明提供一种用于递送盐水到透析系统的体外血液流动路径中的设 备。该设备包括透析器、连接到透析器的血液入口导管和控制流体沿着血 液入口导管流动的血液流动调节器。盐水导管连接盐水槽到在血液流动调 节器和透析器之间的血液入口导管。盐水流动调节器控制通过盐水导管的 流体流动。该设备还包括控制器，其可操作地与血液流动调节器和盐水流 动调节器相互连接以响应请求递送盐水到血液入口导管的信号自动关闭血 液流动调节器和打开盐水流动调节器。该控制器还可操作以自动地关闭盐 水流动调节器和打开血液流动调节器，从而停止递送盐水到血液入口导管
中。此外，控制器可以配置的以在透析治疗已经结束后但在患者从透析系 统断开连接之前响应递送要求盐水到血液入口导管的信号从盐水槽自动地 递送盐水到血液入口导管。本发明还提供一种用于警告患者透析治疗即将结束的设备。该设备包 括警报和控制器。控制器是可操作的以监视透析治疗并且在透析治疗结束 之前的预定时间启动报警。
图1是能够应请求(on-demand)提供盐水的透析系统的示意性视图。 图2是示出图1的系统的部分的示意性视图。
具体实施例方式
在附图中示意性地示出的透析系统可以按步骤操作，其是在权利要求 中所述的要素的例子。这样，示例的系统包括本领域技术人员可以如何完 成和使用本发明的例子。具体地，该描述介绍用于通过来自操作者的信号 的启动自动递送一剂盐水到患者、在透析治疗已经终止后递送盐水到患者 和提供治疗即将结束的信号给患者的方法的例子。该描述被提供以符合专 利章程的书面撰写、最佳方式和可实施的要求，而不施加在权利要求中未 描述的限制。
如图1所示，透析系统10的例子包括一双不同的液压系统12和14。 第一液压系统12提供包含在透析过程中患者的血液的体外血液流动路径。 第二液压系统14,其被部分地示出，包含渗析液流体。第一泵16驱动血液 通过血液系统12。第二泵18驱动渗析液通过渗析液流体系统14。泵16和 18可以包括本领域已知的任何适当的装置，尽管第一泵优选地包括如于 2003年7月28日提交的美国专利申请No.10/399,128,(公开号US 2004/0050789)所述的体液泵送组件，其在此被引用作为参考。血液系统12 和渗析液流体系统14在透析器20交叠，但是或者可以彼此分离。当血液 和渗析液流体二者都流动通过透析器20时，血液杂质及其它血液组分，包 括水分子，/人血液通过并进入到渗析液流体。
血液系统12还包括血液入口导管22，血液从患者流到其中。血液入口 导管22从患者延伸到第一泵16。血液转移导管24从第一泵16延伸到透析 器20。血液出口导管26从透析器20延伸以将处理的血液返回到患者。血 液入口导管22和血液出口导管26以患者的血液可以从患者流入血液入口 导管22并从血液出口导管26流回患者的方式连接到患者。在这种安置中，血液入口导管22、血液转移导管24和血液出口导管26完成血液流动路径， 患者的血液可以在第一泵16的影响下沿着其循环通过血液系统12，如图1 所示。
如在图1中进一步示意性地示出，盐水导管28液压地连接到在第一泵 16上游的血液入口管线22。盐水导管28连通血液入口管线22到盐水槽30。 血液流动调节器32控制血液通过血液入口导管22的流动。盐水流动调节 器34控制盐水通过盐水导管28的流动。调节器32和34可以是简单的夹 子或者开/关阀。
流体流动传感器36也包4舌在血液系统12中。流体流动传感器36位于 盐水导管28连接到血液入口管线22的点的下游并在第一泵16的上游。流 体流动传感器36可包括本领域已知的任何的适当的装置，但优选地是超声 流动传感器，例如超声流动传感器Model H4E (NY的Ithaca的Transonic Systems公司)。透析器20是已知的装置，包括包含半透膜44的壳体40。 膜44布置在血液系统12和透析液流体系统14之间。在如图1所示的透析 系统10的构型中，血液在一个方向沿着膜44的血液侧42流动通过壳体40， 渗析液流体在膜44的渗析液侧46在相反方向流动通过壳体40。血液废物 例如尿素小到足以从血液侧42通过膜44到渗析液侧46，但是血液细胞和 其它血液组分太大而不能通过膜44,从而留在血液中。其它血液组分，例 如水分子，也小到足以从血液侧42通过膜44到渗析液侧46。数个因素影 响血液杂质和其它小分子血液组分/人膜44的血液侧42到渗析液侧46的转 移。 一个这样的因素是通过膜44的压差。如果液压流体压力在膜44的一 侧上更高，流体将从较高的压力侧流到较低压力侧以平衡通过膜44的压力。 由于压差流动通过膜44的流体流仅是关于流动通过膜的组分的尺寸选择。 因此，水分子、矿物的和其它小分子血液组分将在压力梯度的影响下流动 通过膜44。压力驱动的流体从血液侧通过膜到渗析液侧称作超滤。
如图2示意性地示出，透析系统IO还包括控制器50和用户界面52。 控制器50与泵16和18、血液流动调节器32、盐水流动调节器34、流体流 动传感器36和用户界面52可操作地相互连接。控制器50具有为这些部件 16、 18、 32、 34、 36和52的操作配置的硬件和/或软件，并可以包括任何 适当的可编程序逻辑控制器或者其它的控制装置，或者控制装置的组合， 其是编好程的或者配置的以如权利要求中所述地执行。用户界面52通过控制器50提供用于操作者接收信息和提供与透析系统10的操作相关的输入 的装置。
血液系统12可还包4舌例如用于开始和停止流体流动的各种阀、流体泵 或者其它的流体流动产生装置、用于^r测流动和测量流速的流动计、用以 检测氨分子和/或铵离子的氨和/或铵离子监视装置、用于检测透析系统中的 气泡的空气探测器以及其它已知的可以执行患者的透析治疗的功能的装 置。这些其它装置，其为本领域技术人员所熟知，被从附图中省略以为了 示例的清楚。
在操作中，当被操作者启动时，控制器50通过启动泵16和18以启动 血液和渗析液流动通过它们各自的系统12和14来启动透析治疗。除非正 在递送盐水，血液流动调节器32是打开的，而盐水流动调节器34是关闭 的。透析器20然后允许血液废物,人血液系统12转移到'渗析液系统14。在 超滤情况下，水分子和其它小分子血液组分也可以从血液系统12转移到渗 才斤液系统14。
控制器50可以以盐水药剂给药的不同模式操作。例如，通过来自操作 者的通过与用户界面52交互的信号的启动，控制器50可以从盐水槽30自 动递送一剂盐水到血液入口管线22中。在此用术语"一剂"表示提供给用 户的一剂量的预定体积的流体。当这样的盐水药剂将被给药时，血液流动 调节器32关闭，盐水流动调节器34打开。借助于流动调节器的该构型， 来自患者的血液流动停止，而盐水从盐水槽30向着泵16流动并通过泵16。 当盐水递送将要停止时，盐水流动调节器34关闭，而血液流动调节器32 打开。
盐水药剂给药事件的启动可以发生在透析治疗过程中的任何时候。盐 水药剂给药由操作者或者由患者通过操作者或者由患者与用户界面52的交 互启动。
在给定盐水药剂给药的过程中递送的盐水的体积可以受控。具体地， 在药剂给药的过程中，监视递送的盐水的体积，当达到期望的体积时停止 递送。以这种方式递送的盐水的体积可以通过数种方法测量。 一种测量在 一剂递送过程中递送的盐水的体积的方法是以控制器50监视泵16的速率 和盐水流动调节器34打开的时间量。如果泵16正在泵送流体的速率和盐 水流动调节器34打开的时间量是已知的，可以计算加入到血液系统中的盐水的量。另一种测量在一剂递送过程中递送的盐水的量的方法是以控制器
50监视流体流动传感器36。流体流动传感器36可以监视在盐水流动调节 器34打开的期间流体流动通过其位置的体积。
递送的一剂盐水的量可以通过医疗专业人员预置，或者可以由操作者 或者患者在需要一剂递送时设置。例如，盐水剂的体积可以预置到大约 100mL、大约200mL或者大约300mL。再者，盐水剂体积的预置阵列对于 操作者或者患者可以是可用的以从例如大约100mL、大约200mL或者大约 300mL的选择中挑选。
递送可用的盐水总量以及递送到患者的盐水总量可以通过控制器50监 视。控制器50可以限制药剂体积以保存用于其它透析治疗任务例如在治疗 结束时的血液反冲(rinse-back)的盐水。在透析治疗结束时，期望尽可能多的 返回血液系统12中的血液体积到患者。这典型地通过用盐水冲洗血液管线 完成，结果，将血液系统12中的血液推回到患者。这样，如果要执行该功 能，需要维持某最小体积的盐水。以这种方式限制可用于在固定的无补充 的体积系统中的盐水药剂的盐水的体积可以用以限制可用于通过药剂递送 到患者的盐水的总体积。此外，控制器50可以配置的以警告4乘作者或者患 者低的盐水体积情形。然后，如果需要或者期望额外的盐水体积，可以补 充盐水体积。
如果留有足够的盐水体积，或者当透析治疗完成时已经补充盐水体积， 剩下的或者补充的盐水的部分(或全部)可以在患者断开前递送到患者。操作 者和患者可以通过与用户界面52交互启动后透析盐水治疗。在上述系统中 进行后治疗盐水给药包括关闭血液流动调节器32和打开盐水流动调节器 34。停止后治疗盐水给药包括关闭盐水流动调节器34。后治疗递送的盐水 的体积可以被监视，如上所述。该后治疗给药可以在设定时间量例如超过 一个小时的期间发生，或者可以指定特定体积的递送。后治疗递送的盐水 体积和/或后治疗盐水递送时间可以由医疗专业人员控制。
还可操作控制器50以记录盐水药剂和患者的后治疗盐水递送实施。可 以记录例如递送的盐水总体积、单个盐水药剂体积、需要的盐水药剂的量、 在治疗过程需要盐水药剂的时间、在后透析盐水递送过程中递送的盐水量 和后透析盐水递送的持续时间的信息。然后该信息可以为医疗专业人员分 析所用。还可操作控制器50以监视透析治疗并启动报警以警告操作者和/或患 者透析治疗接近完成。该报警可提供将要发生血液反冲的指示。报警可以
是可听得见的或者可看的见的或者二者，并可以通过用户界面52设置。报 警可表明透析治疗将在预定的时间量例如五分钟内结束。报警可以例如是 递减计数时钟，其以某时间间隔例如一分钟的间隔发出声音。
该撰写的描述提出本发明的最佳方式，并通过介绍权利要求所述的要 素的例子描述本发明以使得本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发 明的可专利的范围由权利要求限定，并可以包括本领域技术人员可以想到 的其它例子。这些其它例子，其可以是本申请的提交日之前或之后可用的， 如果它们具有并非不同于本权利要求的文字语言的构成元素，或者如果它 们包括相当的构成元素，与本权利要求要求的文字语言并无实质差异，则 是在本权利要求的范围内。
权利要求
1. 一种设备，包括透析器；连接到所述透析器的血液入口导管；可操作以控制流体沿着所述血液入口导管流动的血液流动调节器；盐水槽；连接所述盐水槽到所述血液流动调节器和所述透析器之间的血液入口导管的盐水导管；可操作以控制通过所述盐水导管的流体流动的盐水流动调节器；和控制器，其与所述血液流动调节器和所述盐水流动调节器可操作地相互连接以响应请求递送盐水到所述血液入口导管内的信号自动关闭所述血液流动调节器并打开所述盐水流动调节器。
2. 如权利要求1所述的设备，其中，所述控制器还是可操作以自动关 闭所述盐水流动调节器和打开所述血液流动调节器，从而停止盐水递送到 所述血液流动导管中。
3. 如权利要求1所述的设备
4. 如权利要求3所述的设备
5. 如权利要求4所述的设备
6. 如权利要求2所述的设备 量的流体后自动关闭。
7. 如权利要求6所述的设备水。
8. 如权利要求6所述的设备水。
9. 如权利要求6所述的设备水。
10. 如权利要求6所述的设备，其中，流动监测器用于测量所述递送的 流体的体积。
11. 如权利要求l所述的设备，其中，监视所述在透析治疗期间递送的 盐水的总体积。，其中，所述控制器具有用户界面。,其中，所述信号是由4喿作者启动。，其中，所述操作者是患者。,其中，所述盐水流动调节器在递送预定，其中，所述流体的体积是约100mL的盐，其中，所述流体的体积是约200mL的盐，其中，所述流体的体积是约300mL的盐
12. —种设备，包括 透析器；连接到所述透析器的血液入口导管； 盐水槽；连接所述盐水槽到所述血液入口导管的盐水导管；和控制器，其配置的以在透析治疗已经结束之后但在所述患者从所述透析系统断开之前响应请求递送盐水到所述血液入口导管中的信号从所述盐水槽自动递送盐水到所述血液入口导管。
13. 如权利要求12所述的设备，其中 止递送盐水到所述血液流动导管内。
14. 如权利要求12所述的设备，其中
15. 如权利要求12所述的设备，其中
16. 如权利要求15所述的设备，其中
17. 如权利要求12所述的设备，其中 所述盐水。
18. 如权利要求12所述的设备，其中 的盐水的体积。
19. 如权利要求12所述的设备，其中 后递送的盐水的总体积。
20. 如权利要求12所述的设备，其中
21. —种设备，包括 用于提供报警的装置；和 可操作以监视透析治疗并在距透析治疗结束预定时间量时启动所述才艮警装置的控制器。
22. 如权利要求21所述的设备，其中，所述报警装置在治疗结束五分 4中之前启动。，所述控制器还配置的以自动停,所述控制器具有用户界面。 ,所述信号是由操作者启动。 ,所述4喿作者是患者。 ，流体流动调节器被打开以递送，流动监测器用于测量所述递送，监视在所述透析治疗已经结束，所述盐水递送持续一个小时。
全文摘要
公开一种用于透析系统的设备，包括用于在透析治疗过程中递送盐水的设备、用于在透析治疗已经结束后递送盐水到患者的设备和用于警告患者透析治疗即将结束的设备。在用于在透析治疗过程中递送盐水的设备中，控制器配置的以响应请求自动递送盐水。在用于在透析治疗已经结束后递送盐水到患者的设备中，控制器配置的以在透析治疗已经结束后但在患者断开之前响应请求自动递送盐水。在用于警告患者透析治疗即将结束的设备中，控制器配置的以监视透析治疗并且当治疗即将结束时启动报警。
文档编号C02F1/02GK101426732SQ200680053338
公开日2009年5月6日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年1月6日
发明者戴维·J·卡尔, 斯蒂芬·R·阿什 申请人:雷纳尔解决方法公司