CN106902407B - 一种血液透析尿素清除率在线检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血液透析尿素清除率在线检测装置和方法,属于血液透析的医学治疗效果评价领域,包括透析器,透析器被半透膜分隔为主腔室和次腔室,次腔室的入口端连接有透析液制备线,次腔室的出口端连接有透析液废水线,透析液废水线连接有超滤线,透析液制备线上设有第一电导度探头,透析器出口端的透析液废水线上设有第二电导度探头,透析器入口端的透析液制备线上设有第一流量计,超滤线上设有第二流量计。本发明的检测装置和检测方法配合使用能更简单、更精确地在线获取血液透析尿素清除率。
Description
技术领域
本发明属于血液透析的医学治疗效果评价领域,尤其涉及一种血液透析尿素清除率在线检测装置和方法。
背景技术
终末期肾衰竭患者进行血液透析治疗的目的主要是清除体内多余的代谢废物,通常每次治疗的时间为4个小时。患者体内多余代谢废物的清除是否彻底即为透析充分性评价,主要是通过尿素清除指标和脱水指标进行考察;其中,脱水指标可以通过称重而相对容易评估,尿素清除指标的评估则相对较繁琐。
目前,尿素清除指数(Kt/V)被公认为小分子溶质清除情况的指标,其中K为尿素清除率,t为透析治疗时间,V为患者体内尿素的分布容积。透析时间t可直接得知,尿素分布容积V可通过Watson公式或Hume-Weyers公式计算得到,而尿素清除率K需要实际检测却又难以进行检测。如果直接按照透析器制造商提供的清除率来计算,则只能得到模拟的尿素清除率,且依照模拟值确定治疗剂量会对患者的血液透析治疗产生一定不良影响。
临床上常用的检测方法比较繁琐,如以下几种:
1)在开始治疗前、治疗结束以及治疗结束30min后即刻向患者采血,再通过检验仪器测定尿素氮,并通过DaugirdasⅡ公式计算尿素清除指数或清除率;
2)治疗过程中每间隔30分钟收集透析废液,再通过检验仪器测定尿素氮,通过公式进行计算尿素清除率;
3)收集治疗过程中的全部透析废液,测定尿素氮再通过检验仪器,通过公式进行计算尿素清除率;
由于这些方法操作繁琐,因此实际上很难做到每次透析都进行检查。
公开号为CN1090511的发明专利公开了一种直接且实时的血液透析检测***,不需要采集患者的血液,但需要将一个专门的尿素检测器连接到透析器的废液端,以检测尿素的实时清除情况。公开号为CN102159260A的发明专利公开了一种利用紫外分光光度方法对收集的透析废液进行检测的方案,则需要专门的光源发生***和接收检测***,需要事先建立统计学模型并存放于数据库,需要网络***将患者的治疗参数与理想模型和曲线对比。公开号为CN103533972A的发明专利技术方案中利用透析液在不同波长的光照射下的吸收特征,进而分析和检测透析液成分,则需要专门的光源发生***和接收检测***,需要对N个线性方程联合求得最优解。上述各方案成本较高,实施难度也较大。
公开号为CN104379187A的发明专利公开了一种通过检测离子透析率进而在线实时地获取尿素清除率和其他参数的方案,硬件方面只需要在普通血液透析装置的基础上增加电导度探头。通过变动透析液电导度和测量透析器入出口两端的电导度,再计算出钠离子透析率。由于电导度基本上是由钠离子浓度决定,因此钠离子透析率等同于总离子透析率;同时,氯化钠分子量(58.44)与尿素分子量(60.06)十分接近,因此可用钠离子透析率D来代替尿素清除率K。这种检测方法已由Polaschegg和Petitclerc等在1993年的论文上发表,即Polaschegg,H.D.:Automatic non-invasive intradialytic clearance measurements.Int.J.Artif.Organs.16(4),185–191(1993)和Petitclerc,T.,Goux,N.,Reynier,A.L.,et al.:A model for non-invasive estimation of in-vivo dialyzerperformances and patient’s conductivity during hemodialysis.Int.J.Artif.Organs.16(8),585–591(1993)。论文中尿素清除率D的计算公式为:
式中,QD为透析液流量,Cdo1和Cdo2是透析器的出口端某时间段前后透析液两次电导度,而Cdi1和Cdi2则是透析器的入口端该时间段前后透析液两次电导度。在CN104379187A的发明专利中,其采用的计算公式与此基本相同,即为:
DK=500·[(Cdin1-Cdout1)+(Cdin2-Cdout2)]/(Cdin1-Cdin2),
式中,Cdout1和Cdout2也是透析器的出口端某时间段前后透析液两次电导度,而Cdin1和Cdin2则也是入口端该时间段前后两次电导度。
然而,CN104379187A的技术方案也存在一些不足:
1)式中500为限定值,而实际上透析液的流量速率可能是800mL/min或300mL/min等等;即使设定值为500mL/min,实际值也可能会上下飘动;
2)该技术方案没有将超滤流量的影响计入在内,会将造成偏差,这在Petitclerc等的文献中已经指出;
3)基于Polaschegg和Petitclerc所提出的这种测量离子透析率的方法都是建立在“变动透析器入口端电导度时患者血浆水的电导度没有变化”假设基础上,而实际上患者血浆水的电导度存在变化,时间越长变化越大,所以基于上述公式测得的离子透析率与实际尿素清除率总是存在一定的偏差,这在Gotch,F.,Peter,H.,Panlilio,F.,et al.:On-line measurement of deli-vered Kt/V during dialysis.J.Am.Soc.Nephrol.6,600(1995)和Manzoni,C.,Di Filippo,S.,Corti,M.,Locatelli,F.:Ionic dialysance as amethod for the on-line monitoring of delivered dialysis without blood sampling.Nephrol.Dial.Transplant.11(10),2023–2030(1996)等文献中已经报道;
4)为了减小“变动透析器入口端电导度时患者血浆水的电导度存在变化”带来的误差,变动透析器入口端电导度的时间需要尽量缩短,发明中指出时间要短于6min;但是,时间太短,变动透析器入口端电导度后对应的透析器出口电导度未能稳定下来,也会将造成误差,所以时间又不能太短;发明中指出时间需要比2min长;最终,窄的时间范围容易造成数据偏差;
5)需要尽量增大透析器入口端电导度的变化幅度,发明中指出的偏离需要达到0.3~1mS/cm的范围,这对于正常处方值14.0mS/cm相当于2.1%~7.1%的偏离;这种变动是对处方的偏离,偏离越大对患者造成的不良影响越大。
因此,急需一种更简便、更精确的血液透析尿素清除率在线检测装置和方法。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术存在的不足,而提供一种更简单、更精确的获取血液透析尿素清除率的在线检测装置和方法,为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种血液透析尿素清除率在线检测装置,包括透析器,所述透析器被半透膜分隔为主腔室和次腔室,所述主腔室的入口端和出口端分别设有与患者相连的血液输送线,所述次腔室的入口端连接有透析液制备线,次腔室的出口端连接有透析液废水线,所述透析液废水线连接有超滤线,所述透析液制备线中透析液的电导度在检测前为CDset;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一电导度探头:调整透析液的电导度,等待△t时间,当透析液的电导度稳定后,所述第一电导度探头用于读取、记录透析器入口端透析液的电导度CDi;其中,△t>0;
所述透析器出口端的透析液废水线上设有第二电导度探头,所述第二电导度探头用于读取、记录透析器出口端透析液的电导度CDo;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一流量计,所述第一流量计用于读取、记录透析器入口端透析液的流量QD;
所述超滤线上设有第二流量计,所述第二流量计用于读取、记录透析器出口端的超滤流量QU;本发明将超滤流量的影响计入在内,使获取的尿素清除率更精确。
作为上述技术方案的改进,所述透析液制备线的进水端连接有浓缩液容器,浓缩液容器浓缩液与反渗透水混合制备透析液,所述浓缩液容器下游的透析液制备线上设有第三电导度探头和第三温度探头,第三电导度探头监测透析液的电导度,靠近所述第一电导度探头的透析液制备线上设有第一温度探头,靠近所述第二电导度探头的透析液废水线上设有第二温度探头,第一温度探头、第二温度探头和第三温度探头监测透析液的温度,以便第一电导度探头、第二电导度探头和第三电导度探头精确检测透析液的电导度,所述透析液制备线和透析液废水线上安装有流量控制模块,流量控制模块使透析器流入的透析液和流出的透析液达到平衡。
作为上述技术方案的改进,以所述CDset作为对照,所述CDi的偏离幅度≥0.5%且≤2.0%。本本发明的检测装置在检测尿素清除率时,并不需要增大透析器入口端透析液的电导度变化幅度,这能对患者起到保护作用。
作为上述技术方案进一步地改进,所述透析液电导度稳定需要等待的时间△t为:2min<△t<10min。本发明的检测装置不以“变动透析器入口端电导度时患者血浆水的电导度没有变化”为理论基础,在调整透析液的电导度后,延长时间使透析液的电导度稳定;同时,长时间并不会导致过大的处方偏差。
另外,本发明还提供所述血液透析尿素清除率在线检测装置的检测方法,所述检测方法的步骤为:
所述检测方法的步骤为:
1)启动血液透析尿素清除率在线检测,向上或向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t1;其中,t1>0;
2)所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;
3)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
4)相对步骤1),反向调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
5)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
6)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
7)尿素清除率计算公式为:
本发明的检测方法引入时间参数,可以在患者血浆水电导度发生变化的前提下精确地获取尿素清除率;以下类同。
另外,本发明还提供所述血液透析尿素清除率在线检测装置的检测方法,当透析器入口端和出口端的透析液电导度值相差大于0.05mS/cm时,所述检测方法的步骤为:
1)以启动血液透析尿素清除率在线检测时刻的透析治疗时间为t1,所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;其中,CDi1=CDset,t1>0;
2)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
3)向上或向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
4)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
5)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
6)尿素清除率计算公式为:
作为上述技术方案进一步地改进,根据需求,使用所述检测方法可以检测不同时间段的所述尿素清除率D,以获取多组尿素清除率D数据。
本发明的有益效果在于:本发明提供一种血液透析尿素清除率在线检测装置和方法,本发明的检测装置中设有第二流量计可以读取、记录超滤流量QU,将超滤流量考虑在内;在本发明的尿素清除率计算公式中,式中引入透析液实际流量QDo可以用于透析液流量发生变化的情形下;式中引入时间参数,可以用于患者血浆水电导度发生变化的前提下;变动透析器入口端电导度的时间可以延长,可以大于6min,使透析液的电导度稳定;变动透析器入口端电导度的幅度降低、偏离处方幅度变小,可以保护患者免受检测带来的影响。
附图说明
图1为本发明血液透析尿素清除率在线检测装置的原理示意图;
图2为本发明透析器两侧液体的进出示意图;
图3为本发明透析液电导度依次上调、下调后,透析器入口端和出口端的透析液电导度值变化图;
图4为本发明透析液电导度依次下调、上调后,透析器入口端和出口端的透析液电导度值变化图;
图5为本发明透析液电导度上调后,透析器入口端和出口端的透析液电导度值变化图;
图6为本发明透析液电导度下调后,透析器入口端和出口端的透析液电导度值变化图。
其中,1、透析器,2、透析液制备线,21、透析液废水线,22、超滤线,23、血液输送线,3、患者,4、第一电导度探头,41、第二电导度探头,42、第三电导度探头,5、第一温度探头,51、第二温度探头,52、第三温度探头,6、浓缩液容器A,61、浓缩液容器B,7、流量控制模块。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例的一种血液尿素清除率在线检测装置,如图1和图2所示,所述检测装置包括透析器1,所述透析器1被半透膜分隔为主腔室和次腔室,所述主腔室的入口端和出口端分别设有与患者3相连的血液输送线23,所述次腔室的入口端连接有透析液制备线2,次腔室的出口端连接有透析液废水线21,所述透析液废水线21连接有超滤线22,所述透析液制备线2中透析液的电导度在检测前为CDset;
所述透析器1入口端的透析液制备线2上设有第一电导度探头4:调整透析液的电导度,等待△t时间,当透析液的电导度稳定后,所述第一电导度探头4用于读取、记录透析器1入口端透析液的电导度CDi;其中,2min<△t<10min,如3、7或10min;所述CDset作为对照,所述CDi的偏离幅度≥0.5%且≤2.0%。
所述透析器1出口端的透析液废水线21上设有第二电导度探头41,所述第二电导度探头41用于读取、记录透析器1出口端透析液的电导度CDo;
所述透析器1入口端的透析液制备线2上设有第一流量计,所述第一流量计用于读取、记录透析器1入口端透析液的流量QD;
所述超滤线22上设有第二流量计,所述第二流量计用于读取、记录t时透析器1出口端的超滤流量QU;本发明将超滤流量的影响计入在内,使获取的尿素清除率更精确;
所述透析液制备线2的进水端连接有浓缩液容器A6和浓缩液容器B 61,浓缩液容器A6装有A液,浓缩液容器B 61装有B液,A液、B液为浓缩的盐溶液,A液、B液与反渗透水混合制备透析液,所述浓缩液容器6和61下游的透析液制备线2上设有第三电导度探头42和第三温度探头52,第三电导度探头42监测透析液的电导度,靠近所述第一电导度探头4的透析液制备线2上设有第一温度探头5,靠近所述第二电导度探头41的透析液废水线21上设有第二温度探头51,第一温度探头5、第二温度探头51和第三温度探头52监测透析液的温度,以便第一电导度探头4、第二电导度探头41和第三电导度探头42精确检测透析液的电导度,所述透析液制备线2和透析液废水线21上安装有流量控制模块7,流量控制模块7使透析器1流入的透析液和流出的透析液达到平衡。
实施例2
本实施例的一种血液尿素清除率在线检测方法,所述检测方法的步骤为(如图3所示):
1)启动血液透析尿素清除率在线检测,向上调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t1;其中,t1>0;
2)所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;
3)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
4)向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
5)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
6)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
7)尿素清除率计算公式为:
本发明的检测方法引入时间参数,可以在患者血浆水电导度发生变化的前提下精确地获取尿素清除率;以下类同。
实施例3
本实施例的一种血液尿素清除率在线检测方法,所述检测方法的步骤为(如图4所示):
1)启动血液透析尿素清除率在线检测,向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t1;其中,t1>0;
2)所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;
3)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
4)向上调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
5)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
6)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
7)尿素清除率计算公式为:
实施例4
本实施例的一种血液尿素清除率在线检测方法,当透析器入口端和出口端的透析液电导度值相差大于0.05mS/cm时,所述检测方法的步骤为(如图5所示):
1)以启动血液透析尿素清除率在线检测时刻的透析治疗时间为t1,所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;其中,CDi1=CDset,t1>0;
2)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
3)向上调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
4)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
5)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
6)尿素清除率计算公式为:
实施例5
本实施例的一种血液尿素清除率在线检测方法,当透析器入口端和出口端的透析液电导度值相差大于0.05mS/cm时,所述检测方法的步骤为(如图6所示):
1)以启动血液透析尿素清除率在线检测时刻的透析治疗时间为t1,所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;其中,CDi1=CDset,t1>0;
2)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
3)向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
4)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
5)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
6)尿素清除率计算公式为:
最后所应当说明的是,以上实施例用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者同等替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (6)
1.一种血液透析尿素清除率在线检测装置的检测方法,其特征在于:所述血液透析尿素清除率在线检测装置,包括透析器,所述透析器被半透膜分隔为主腔室和次腔室,所述主腔室的入口端和出口端分别设有与患者相连的血液输送线,所述次腔室的入口端连接有透析液制备线,次腔室的出口端连接有透析液废水线,所述透析液废水线连接有超滤线,所述透析液制备线中透析液的电导度在检测前为CDset;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一电导度探头:调整透析液的电导度,等待△t时间,当透析液的电导度稳定后,所述第一电导度探头用于读取、记录透析器入口端透析液的电导度CDi;其中,△t>0;
所述透析器出口端的透析液废水线上设有第二电导度探头,所述第二电导度探头用于读取、记录透析器出口端透析液的电导度CDo;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一流量计,所述第一流量计用于读取、记录透析器入口端透析液的流量QD;
所述超滤线上设有第二流量计,所述第二流量计用于读取、记录透析器出口端的超滤流量QU;
所述检测方法的步骤为:
1)启动血液透析尿素清除率在线检测,向上或向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t1;其中,t1>0;
2)所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;
3)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
4)相对步骤1)透析液电导度的调整方向,反向调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
5)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
6)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
7)尿素清除率计算公式为:
2.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述透析液制备线的进水端连接有浓缩液容器,所述浓缩液容器下游的透析液制备线上设有第三电导度探头和第三温度探头,靠近所述第一电导度探头的透析液制备线上设有第一温度探头,靠近所述第二电导度探头的透析液废水线上设有第二温度探头,所述透析液制备线和透析液废水线上安装有流量控制模块。
3.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,以所述CDset作为对照,所述CDi的偏离幅度≥0.5%且≤2.0%。
4.如权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述透析液电导度稳定需要等待的时间△t为:2min<△t<10min。
5.如权利要求1~4任一项所述的检测方法,其特征在于:根据需求,使用所述检测方法可以检测不同时间段的所述尿素清除率D,以获取多组尿素清除率D数据。
6.一种血液透析尿素清除率在线检测装置的检测方法,其特征在于:所述血液透析尿素清除率在线检测装置,包括透析器,所述透析器被半透膜分隔为主腔室和次腔室,所述主腔室的入口端和出口端分别设有与患者相连的血液输送线,所述次腔室的入口端连接有透析液制备线,次腔室的出口端连接有透析液废水线,所述透析液废水线连接有超滤线,所述透析液制备线中透析液的电导度在检测前为CDset;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一电导度探头:调整透析液的电导度,等待△t时间,当透析液的电导度稳定后,所述第一电导度探头用于读取、记录透析器入口端透析液的电导度CDi;其中,△t>0;
所述透析器出口端的透析液废水线上设有第二电导度探头,所述第二电导度探头用于读取、记录透析器出口端透析液的电导度CDo;
所述透析器入口端的透析液制备线上设有第一流量计,所述第一流量计用于读取、记录透析器入口端透析液的流量QD;
所述超滤线上设有第二流量计,所述第二流量计用于读取、记录透析器出口端的超滤流量QU;
所述检测方法的步骤为:
当透析器入口端和出口端的透析液电导度值相差大于0.05mS/cm时,所述检测方法的步骤为:
1′)以启动血液透析尿素清除率在线检测时刻的透析治疗时间为t1,所述第一电导度探头读取、记录t1时透析器入口端透析液的电导度CDi1以及透析器出口端透析液的电导度CDo1;其中,CDi1=CDset,t1>0;
2′)所述第一流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器入口端透析液的流量QD,所述第二流量计读取、记录从血液透析治疗开始到t1时间内透析器出口端的超滤流量QU;
3′)向上或向下调整透析液的电导度,当透析液的电导度稳定后,记录时间为t2;其中,t2>0;
4′)所述第一电导度探头读取、记录t2时透析器入口端透析液的电导度CDi2以及透析器出口端透析液的电导度CDo2;
5′)最终,将透析液的电导度恢复为CDset;
6′)尿素清除率计算公式为:
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