[发明专利]采用局部柠檬酸盐抗凝结的CRRT治疗的自动化和最优化

说明书

背景技术

技术领域

本发明一般涉及血液过滤和连续性肾脏替代治疗(CRRT)。更具体的，本发明涉及在CRRT治疗中自动控制和最优化柠檬酸盐流速和液体交换流速。

背景技术

现有多种连续性肾脏替代治疗(CRRT)，它们普遍用于治疗患有自然肾功能丧失或损坏的患者。在典型的CRRT中，血液从患者身上移出并抽吸通过包含人工肾的体外回路。人工肾包含血液过滤或半渗透膜。血液沿着所述膜的一面回路，透析液沿着相反的一面回路。通过渗透作用或者压力差，血液过滤器使得血液中的可溶解废物和水可以通过所述膜，进入到透析液中。过滤后的血液随后返回患者。

一般来说，CRRT疗法在长时间内以稳定缓慢的速率去除水和废物溶质来保证血液动力学的稳定性。为了维持正在进行CRRT治疗的患者具有恒定的血液总量，在体外回路中向血液中引入置换流体(substitution fluid)。根据采用的CRRT类型，可以在过滤器的上游或下游引入置换流体。置换流体的组成、透析液的组成、血液和透析液的流速、穿过膜的压力梯度和膜的组成都会对CRRT治疗的效果产生影响。

当今一些更常用的CRRT方法包括超滤、血液渗析、血液过滤和血液透析过滤。超滤描述的是任何采用以下原理的方法，由于穿过膜的压力梯度，导致血液中的水穿过半渗透膜。血液透析涉及的是，血液中的溶质通过对流扩散穿过半渗透膜进入透析液。透析液在膜的一边上沿着和膜另一边上血液流动方向相反的方向流动以维持膜两边的浓度梯度。血液过滤运行时没有透析液，相反采用正性静水压力驱使水和溶质通过更多孔的膜。血液透析过滤结合了血液透析和血液过滤方法。文献中，这种疗法可以根据患者血液进入和返回的位置和流体迁移特征例如连续性静-静脉血液过滤(CVVH)、连续性静-静脉血液透析(CVVHD)、连续性静脉-静脉血液透析过滤  (CVVHDF)、大体积血液过滤(HVHF)等来更具体性地限定。

所有CRRT疗法面临的问题是在体外回路中，主要在人工肾内穿过膜时，的血液凝结。为了防止血液凝结，典型做法是在体外回路血液过滤器的上游加入抗凝剂。历史上肝素已经被用作优选的抗凝剂，最近，在CRRT中，柠檬酸三钠形式的柠檬酸根离子被证明是有效的抗凝剂。美国专利6,743,191公开了用于血液过滤的采用柠檬酸盐作为抗凝剂的置换流体，以及有关柠檬酸盐抗凝结和CRRT疗法的其它背景，所述专利在此通过引用而完全结合进来。

采用柠檬酸盐作为抗凝剂的一个重大担心是它它对血液电解质水平的影响。柠檬酸根离子和带正电的电解质如钙和镁结合，因此任何柠檬酸盐通过血液过滤器进入到透析液的过程都会消耗血液中的这些电解质。如果在CRRT中没有维持电解质的适当水平，那么最坏情况下，患者可能患低血钙症或者低血镁症，并引发危及生命的并发症。