提供了一種用于在透析(例如，血液透析)期間檢測(cè)和中和血凝塊的方法和系統(tǒng)。光纖傳感器設(shè)置血液透析機(jī)器中，以檢測(cè)血細(xì)胞的振動(dòng)，并且所述血液透析機(jī)器可以被配置成能夠通過(guò)發(fā)出警報(bào)、攪動(dòng)血細(xì)胞、注入生理鹽水、升高溫度和/或輸注肝素來(lái)防止血液凝結(jié)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】具有超聲波凝塊中和器的光纖凝塊探測(cè)器相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本專利申請(qǐng)要求于2018年5月25日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.62/676,570和2019年5月7日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.16/405,558的權(quán)益，這兩項(xiàng)均通過(guò)引用整體并入本文。
技術(shù)介紹
腎衰竭或部分腎衰竭的患者經(jīng)常在血液透析治療中心或診所通常接受血液透析治療。當(dāng)健康時(shí)，腎臟維持體內(nèi)水和礦物質(zhì)(例如，鈉、鉀、氯化物、鈣、磷、鎂和硫酸鹽)的內(nèi)部平衡。腎臟也作為內(nèi)分泌系統(tǒng)的一部分，產(chǎn)生激素促紅細(xì)胞生成素以及其它激素。血液透析是替代腎臟功能的一種不完善的治療，部分原因是它不能糾正腎臟的內(nèi)分泌功能。在血液透析中，血液通過(guò)采血針(或?qū)Ч?從患者身上提取，該采血針(或?qū)Ч?從位于特定可接受的接入位置(手臂、大腿、鎖骨下等)的動(dòng)脈中抽取血液。抽取的血液經(jīng)由蠕動(dòng)泵被泵送通過(guò)體外管，然后通過(guò)稱為“透析器”的特殊過(guò)濾器。透析器旨在從血液中去除不希望的毒素，如血液尿素、氮、鉀和多余的水。當(dāng)血液通過(guò)透析器時(shí)，它在稻草狀的管中行進(jìn)，該管充當(dāng)用于未清潔的血液的半透膜通道。新鮮的透析液體(其是化學(xué)藥品和水的溶液)以與血液流動(dòng)相反的方向流經(jīng)透析器。當(dāng)透析液流經(jīng)透析器時(shí)，它圍繞透析器中的稻草狀膜。這些膜具有小孔，該小孔大小足以通過(guò)液體和基于液體的雜質(zhì)，但不夠大來(lái)通過(guò)紅細(xì)胞。新鮮的透析液通過(guò)擴(kuò)散收集通過(guò)稻草狀的管的多余雜質(zhì)，并且還通過(guò)超濾過(guò)程收集由于跨膜的壓降而產(chǎn)生的多余的水。在這個(gè)過(guò)程期間，紅細(xì)胞被保留在稻草狀的管內(nèi)，并再循環(huán)回到體內(nèi)。用過(guò)的透析液經(jīng)由輸出管帶有多余的流體和毒素排出透析器，從而清潔流經(jīng)透析器的血液和紅細(xì)胞。透析后的血液然后經(jīng)由管和針(或?qū)Ч?從透析器流出，回到患者體內(nèi)。有時(shí)，沿著體外血液流動(dòng)回路提供肝素滴注裝置或泵，以便防止血液透析過(guò)程期間紅細(xì)胞凝結(jié)。在典型的數(shù)小時(shí)的治療期期間，可以去除數(shù)升的多余流體。在美國(guó)，慢性患者通常每周在透析中心接受三次血液透析治療，要么是按星期一-星期三-星期五的時(shí)間表，要么是按星期二-星期四-星期六的時(shí)間表。這些集中治療通常在3至4小時(shí)內(nèi)完成，血液流動(dòng)速率通常在300毫升/分鐘以上。在其它國(guó)家，流動(dòng)速率和治療時(shí)間分別更低和更長(zhǎng)。血液透析對(duì)身體的流體平衡具有嚴(yán)重的影響，部分原因是循環(huán)血液體積的快速變化。當(dāng)透析流體去除速率比由身體的內(nèi)部組織保持的所存儲(chǔ)血漿的血漿再充盈速率更快時(shí)，血管內(nèi)血液體積減少。所產(chǎn)生的失衡與患者在透析治療期間和之后經(jīng)歷的諸如低血壓、意識(shí)喪失、頭痛、嘔吐、頭昏眼花和抽筋等類似于常規(guī)失血的并發(fā)癥有關(guān)。連續(xù)定量測(cè)量血液透析期間與血液體積的處理有關(guān)的參數(shù)(實(shí)時(shí))可以減少透析引起的低血壓的機(jī)會(huì)，并通過(guò)控制流體平衡和幫助患者達(dá)到目標(biāo)干重來(lái)優(yōu)化透析治療方案。在血液透析治療期間，患者的血液在患者的體外循環(huán)，以便經(jīng)由透析器濾出毒素。血液管線中的空氣，無(wú)論是由于在灌注期間去除不充分而保留在那里還是在滴注腔室中的血液-空氣界面處產(chǎn)生，都會(huì)隨著時(shí)間的推移而引起凝結(jié)。凝結(jié)會(huì)降低治療效果，并且如果血液流動(dòng)停止，可能需要將血液丟棄。因此，可以經(jīng)由泵將肝素(一種天然存在的抗凝血?jiǎng)?穩(wěn)定地輸注到血流中，以便減少凝塊的可能性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種用于監(jiān)測(cè)血液凝結(jié)的方法。所述方法包括：通過(guò)透析系統(tǒng)使血液循環(huán)通過(guò)體外回路，其中，血液從患者流動(dòng)到體外回路的輸入管，然后流動(dòng)到透析系統(tǒng)的透析器，再后經(jīng)由體外回路的輸出管流回到患者；通過(guò)透析系統(tǒng)的光纖傳感器測(cè)量流經(jīng)體外回路的血液的血液振動(dòng)頻率；通過(guò)透析系統(tǒng)確定血液振動(dòng)頻率是否低于閾值；以及響應(yīng)于血液振動(dòng)頻率低于所述閾值，通過(guò)透析系統(tǒng)執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程以應(yīng)對(duì)血液凝結(jié)。本公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種用于監(jiān)測(cè)血液凝結(jié)的透析系統(tǒng)。所述透析系統(tǒng)包括：用于通過(guò)體外回路從患者泵送血液的泵；連接到體外回路的透析器；與體外回路接口的光纖傳感器，其中，所述光纖傳感器被配置成能夠測(cè)量沿著體外回路的位置處的血液振動(dòng)頻率；以及控制器，其被配置成能夠：確定血液振動(dòng)頻率是否低于閾值，以及響應(yīng)于血液振動(dòng)頻率低于所述閾值而執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程以應(yīng)對(duì)血液凝結(jié)。本公開(kāi)的實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)有用于監(jiān)測(cè)透析系統(tǒng)中的血液凝結(jié)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在執(zhí)行時(shí)促使：使血液循環(huán)通過(guò)體外回路；測(cè)量流經(jīng)體外回路的血液的血液振動(dòng)頻率；確定所述血液振動(dòng)頻率是否低于閾值；響應(yīng)于所述血液振動(dòng)頻率低于所述閾值，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程以應(yīng)對(duì)血液凝結(jié)。附圖說(shuō)明圖1是正在接受血液透析治療的典型患者的透視圖，其中，利用非侵入性光學(xué)血液監(jiān)測(cè)器在患者的血液通過(guò)血液透析系統(tǒng)中的體外管時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的血液；圖2示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的用于執(zhí)行血液透析的示例性系統(tǒng)，其示出了用于光纖傳感器的第一位置；圖3示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的一種示例性光纖傳感器；圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的用于執(zhí)行血液透析的示例性系統(tǒng)，其示出了用于光纖傳感器的第二位置；圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的使用兩個(gè)光纖傳感器來(lái)測(cè)量肝素效果；圖6示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的用于執(zhí)行血液透析的一種示例性系統(tǒng)，其示出了用于光纖傳感器和凝塊中和器裝置的第一位置；圖7示出了根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的用于爆裂血液凝塊的超聲波換能器的放置；圖8是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的利用光纖傳感器進(jìn)行凝塊中和的過(guò)程的流程圖；圖9是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的利用光纖傳感器進(jìn)行凝塊中和的過(guò)程的流程圖；以及圖10是示出了根據(jù)本公開(kāi)的一些實(shí)施例的用于監(jiān)測(cè)凝塊中和效果的過(guò)程的流程圖。具體實(shí)施方式肝素是昂貴的藥物，并且過(guò)度使用可能對(duì)患者的健康有害，在他/她的治療結(jié)束時(shí)斷開(kāi)與患者的連接時(shí)會(huì)防止凝結(jié)。此外，透析中的一個(gè)問(wèn)題是估計(jì)要為任何特定患者開(kāi)出多少肝素，其中一些肝素要么會(huì)浪費(fèi)，要么由于肝素不足而導(dǎo)致治療延遲。此外，一些患者對(duì)肝素過(guò)敏，因此可以通過(guò)臨床醫(yī)生直接且昂貴的監(jiān)測(cè)來(lái)使用諸如生理鹽水之類的替代品來(lái)分解血凝塊。本公開(kāi)的一些實(shí)施例實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凝結(jié)并以精確的肝素輸注針對(duì)那些凝塊。監(jiān)測(cè)是通過(guò)使用光纖傳感器完成的，并且可以通過(guò)解譯鏈接到肝素泵的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)凝塊的針對(duì)。光纖傳感器和軟件控制的肝素泵的使用可以降低血液透析治療的成本并防止患者遭受過(guò)量肝素，從而改善健康結(jié)果。本公開(kāi)的一些實(shí)施例實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凝結(jié)并利用超聲振動(dòng)針對(duì)那些凝塊。當(dāng)光纖傳感器檢測(cè)到血細(xì)胞振動(dòng)更慢時(shí)，超聲波頭可以在凝血塊達(dá)到臨界尺寸之前對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)以爆裂凝血塊。超聲波頭會(huì)以一頻率/波長(zhǎng)產(chǎn)生聲波，使血細(xì)胞再次劇烈振動(dòng)，從而有效地分解凝塊，因?yàn)槟龎K不能再將自身保持在一起。圖1是正在接受血液透析治療的示例性患者的透視圖，其中，采用非侵入性光學(xué)血液監(jiān)視器在患者的血液通過(guò)血液透析系統(tǒng)中的體外管時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)患者的血液。圖1中所示的環(huán)境可適用于本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。此外，可理解的是，圖1中所示的環(huán)境僅僅是示例性的，并且本文針對(duì)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例討論的原理也可以在其它環(huán)境中實(shí)施。圖1示出了使用常規(guī)血液透析系統(tǒng)12以及非侵入性光學(xué)血本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于監(jiān)測(cè)血液凝結(jié)的方法，包括：/n通過(guò)透析系統(tǒng)使血液循環(huán)通過(guò)體外回路，其中，血液從患者流動(dòng)到體外回路的輸入管，然后流動(dòng)到透析系統(tǒng)的透析器，再后經(jīng)由體外回路的輸出管流回到患者；/n通過(guò)透析系統(tǒng)的光纖傳感器測(cè)量流經(jīng)體外回路的血液的血液振動(dòng)頻率；/n通過(guò)透析系統(tǒng)確定血液振動(dòng)頻率是否低于閾值；以及/n響應(yīng)于血液振動(dòng)頻率低于所述閾值，通過(guò)透析系統(tǒng)執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程以應(yīng)對(duì)血液凝結(jié)。/n
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】20180525 US 62/676,570;20190507 US 16/405,5581.一種用于監(jiān)測(cè)血液凝結(jié)的方法，包括：
通過(guò)透析系統(tǒng)使血液循環(huán)通過(guò)體外回路，其中，血液從患者流動(dòng)到體外回路的輸入管，然后流動(dòng)到透析系統(tǒng)的透析器，再后經(jīng)由體外回路的輸出管流回到患者；
通過(guò)透析系統(tǒng)的光纖傳感器測(cè)量流經(jīng)體外回路的血液的血液振動(dòng)頻率；
通過(guò)透析系統(tǒng)確定血液振動(dòng)頻率是否低于閾值；以及
響應(yīng)于血液振動(dòng)頻率低于所述閾值，通過(guò)透析系統(tǒng)執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程以應(yīng)對(duì)血液凝結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程包括：
生成警報(bào)以提醒臨床醫(yī)生，所述警報(bào)包括視覺(jué)和/或聽(tīng)覺(jué)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程包括：
在體外回路中分配生理鹽水，所述生理鹽水經(jīng)由生理鹽水管分配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程包括：
在體外回路中分配肝素，所述肝素經(jīng)由肝素管分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述方法還包括：
經(jīng)由透析系統(tǒng)的第二光纖傳感器測(cè)量流經(jīng)體外回路的血液的第二血液振動(dòng)頻率，其中，所述第二光纖傳感器位于肝素管的下游，所述光纖傳感器位于肝素管的上游；以及
使用所述血液振動(dòng)頻率和所述第二血液振動(dòng)頻率確定肝素效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述肝素管位于所述光纖傳感器的上游。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程包括：
經(jīng)由透析系統(tǒng)的超聲波頭發(fā)射聲波。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述聲波的頻率在50MHz以上，所述聲波以爆沖發(fā)射。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，執(zhí)行補(bǔ)救過(guò)程包括：
基于治療時(shí)間確定透析治療接近完成；以及
在體外回路中分配一定量的生理鹽水，所述生理鹽水經(jīng)由生理鹽水管分配。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：
基于血液溫度上限確定血液振動(dòng)頻率是否高于上閾值限；以及
響應(yīng)于血液振動(dòng)頻率高于所述上閾值限而生成警報(bào)。
11.一種用于監(jiān)測(cè)血液凝結(jié)的透析系統(tǒng)，包括：
用于通過(guò)體外回路從患者泵送血液的泵；
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·尤茲，S·A·皮薩帕蒂，M·科爾恩科維奇，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：費(fèi)森尤斯醫(yī)療保健控股公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US
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