[发明专利]基于氧信号相移检测的血液动力学状态的透析中监测

说明书

一种血液透析系统，其包括：被配置成能够向患者提供血液透析治疗的血液透析机器，其中，所述血液透析治疗包括使患者的体外血液循环通过体外血液回路；被配置成能够测量与体外血液回路中的患者的体外血液对应的氧饱和度的第一氧饱和度传感器装置；被配置成能够测量与患者体内流动的血液对应的氧饱和度的第二氧饱和度传感器装置；以及至少一个控制器，其被配置成能够基于来自所述第一氧饱和度传感器装置和所述第二氧饱和度传感器装置的氧饱和度测量值来确定对应于患者的一个或多个氧饱和度相移(OSPS)值或一个或多个经皮行进时间值。

背景技术

患有肾功能衰竭或部分肾功能衰竭的患者通常接受透析治疗，以便从他们的血液中去除毒素和多余的流体。血液透析是透析治疗的常见形式之一。为了执行血液透析，通过吸入针或导管从患者体内抽取血液，所述吸入针或导管分别从位于特定接受的接入位置(例如，通过手术放置在手臂中的分流器，或放置在上腔静脉的中央静脉导管)的动静脉血管通路或静脉抽取血液。针或导管连接到向蠕动泵且之后向清洁血液并去除多余流体的透析器馈送的体外管。然后，清洁后的血液通过附加的体外管返回给患者，所述体外管通常连接到动静脉血管通路中的另一个针上，或连接到中央静脉导管的单独管腔。有时，肝素滴注位于血液透析回路中以防止血液凝固。

当抽取的血液通过透析器时，其在透析器内的稻草状管中行进，这些管用作用于不干净血液的半渗透通道。新鲜的透析液溶液在其下游端部进入透析器。透析液围绕着稻草状管，并以与流过管的血液相反的方向流过透析器。新鲜的透析液通过扩散收集经过稻草状管的毒素，并通过超滤收集血液中多余的流体。含有去除的毒素和多余的流体的透析液被作为废物处理。红细胞保留在稻草状管中，不会进入透析液。

在血液透析治疗或涉及体外血液流动的其它治疗期间，经常使用光学血液监测系统。光学血液监测系统可以使用光学技术来非侵入性地实时测量流过血液透析系统的血液的血细胞比容和氧饱和度水平。血液监测系统可以在例如在线附接到体外管的无菌血液腔室处测量血液。

通常，为每位患者更换血液腔室以及管组和透析器。血液腔室供一次性使用。血液腔室限定了内部血液流动腔，所述内部血液流动腔包括基本上平坦的观察区域和两个相对的观察透镜。用于光学血液监测系统的发射器(例如发光二极管(LED)发射器)和光电检测器被紧固(例如，通过夹子)到透镜之上的血液腔室上的适当位置。通过使用检测每个波长的所得强度的光电检测器，可以辨析出透过血液腔室以及流过腔室的患者的血液的光的多个波长。

测量血细胞比容的优选波长为大约810nm和大约1300nm，其中大约810nm的波长对于红细胞基本上是等吸收的，大约1300nm的波长对于水基本上是等吸收的。比率测量技术可以用于基于此光强度信息实时计算患者的血细胞比容值。血细胞比容值是由(1)给定的全血样本中的红细胞的体积与(2)血液样本的总体积之间的比率确定的百分比。

在临床环境中，血液透析期间发生的血容量的实际百分比变化可以根据测量的血细胞比容的变化实时确定。因此，光学血液监测系统不仅能够非侵入性地监测患者的血细胞比容水平，而且能够在血液透析治疗期间实时监测患者的血容量的变化。监测血容量实时变化的能力有助于促进安全、有效的血液透析。

为了实时监测血液，发射器和光电检测器可以安装在装配在血液腔室之上的传感器夹组件的两个相对的头部上。为了系统的准确性，每次将传感器夹组件夹在血液腔室之上的适当位置时，发射器和光电检测器可以位于预先确定的位置和取向。预先确定的位置和取向确保从发射器传播到光电检测器的光穿过血液腔室的透镜。

光学血液监测系统可以针对血液腔室的特定尺寸以及传感器夹组件相对于血液腔室的特定位置和取向进行校准。为此目的，传感器夹组件可以被配置成能够与血液腔室相匹配，使得发射器和光电检测器处于相对于彼此以及相对于血液腔室的预先确定的位置和取向。