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发布日期:2024-08-22 浏览次数: 专利申请、商标注册、软件著作权、资质办理快速响应热线:4006-054-001 微信:15998557370
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摘要: | 本发明涉及透析,例如血液透析。、通常,健康的肾脏用于去除有毒废物,例如尿素,并且平衡ph和包括电解质(例如na、k、ca、mg、cl-、so-和po-)的组分。例如患有终末期肾病的患者依赖于慢性透析治疗方式,例如血液透析(也称为血透)或腹膜透析。、例如,在血液透析期间,通过从位于特定通路位... | ||
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本发明涉及透析,例如血液透析。背景技术:1、通常,健康的肾脏用于去除有毒废物,例如尿素,并且平衡ph和包括电解质(例如na+、k+、ca2+、mg2+、cl-、so42-和po43-)的组分。例如患有终末期肾病的患者依赖于慢性透析治疗方式,例如血液透析(也称为血透)或腹膜透析。2、例如,在血液透析期间,通过从位于特定通路位置(手臂、大腿、锁骨下等)的动脉抽取血液的吸入针(或导管)从患者取得血液。血液经由体外管道泵送并通过透析器(也称为渗析器)。血液通常沿与半透膜的相对侧上的透析液的流动相反的方向穿过与半透膜接触的透析器。透析器复制肾脏功能。透析后的血液经由管道流出透析器,并通过另一个针(或导管)回到患者体内。治疗持续时间通常为3至8小时,并且可以每周重复3至7次。3、更详细地,在血液透析期间,逆流的血液和透析液之间通过透析器的半透膜的对流和扩散复制肾脏功能以将血浆组成恢复到正常值。通过对流,水、na+和电解质通过跨半透膜的液压和渗透压差从血液去除到透析液中,而有毒废物和其它组分通过穿过半透膜的扩散从血液去除到透析液中。相反,其它组分(例如碳酸氢盐)通过穿过半透膜从透析液扩散到血液进行运输。4、然而,在血液透析期间,血液中过量的电解质可能被去除,而在一些情况下,透析可能导致电解质的去除不足。血液中过量的na+可能导致患者感觉口渴或者可能导致高血压,而去除太多的na+可能导致血量下降、胸痛、恶心、呕吐、头痛和/或肌肉痉挛。血液中过量的k+可能导致肌肉疼痛、虚弱和/或麻木,而去除太多的k+可能导致心律失常。血液中过量的ca2+可能导致血管钙化,而去除太多的ca2+可能导致骨病和/或不可控的继发性甲状旁腺激素(parathyroid hormone,pth)分泌。5、通过半透膜的扩散至少部分地由半透膜的特性以及血液和透析液之间的组分的相应浓度梯度来确定。虽然半透膜的特性是预定的,例如通过所使用的特定透析器,但是组分各自的浓度梯度通常不是先验已知的和/或可能在血液透析期间改变,从而不利地影响血液透析的效率(例如速率、完成时间)和/或有效性(例如范围或程度)(即,将血浆组成恢复至正常值)。例如,血液中的电解质组成是高度动态的功能,取决于许多生理和营养输入,并且在患者之间经历显著的可变性。在大多数血液透析治疗中,一种或仅少量的透析液组成可用于治疗患者,而不管患者之间或甚至同一患者在不同日子之间存在的电解质分布的个体差异。这种“一刀切”的治疗方法对于大多数患者可能是合理的,但是有些患者不能很好地耐受。6、因此,需要改进透析,例如血液透析和/或腹膜透析。技术实现思路1、除了其他的以外,本发明的一个目的是提供一种血液透析机,该血液透析机至少部分地消除或减轻了现有技术中的至少一些缺点,无论是在本文还是在其它地方识别的。例如,本发明的实施例的目的是提供一种血液透析机,其提高血液透析的效率和/或有效性,例如同时改善患者安全性和/或患者结果。例如,本发明的实施例的目的是提供一种血液透析机,其在血液透析治疗之间和/或甚至在血液透析治疗期间供应患者特定的(即个性化的)透析液和/或供应适应于患者需求的实时变化(例如实时个性化的)透析液。2、第一方面提供了一种血液透析机,包括:3、体外血液回路、透析器、透析液回路和控制单元,其中,体外血液回路和透析液回路分别与透析器流体连通;以及4、第一体外血液传感器单元,其包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,第一体外血液传感器单元流体耦合到体外血液回路;5、其中,第一体外血液传感器单元可布置为:6、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及7、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;8、可选地,其中,控制单元被配置为至少部分地基于第一组信号来控制透析液回路,第一组信号包括第一信号,从第一体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第一布置时由分析物传感器提供。9、第二方面提供了一种体外血液传感器单元,包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,体外血液传感器单元可流体耦合到透析机的体外血液回路;10、其中,体外血液传感器单元可布置为:11、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及12、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;13、其中,体外血液传感器单元被配置为当体外血液传感器单元布置为第一布置时将包括第一信号的第一组信号传输到透析机的控制单元。14、第三方面提供了一种传感器单元,包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助电路,其中,传感器单元可流体耦合到透析机的体外血液回路或透析液回路;15、其中,传感器单元可布置为:16、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路或透析液回路流体连通;以及17、可选地,第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;18、其中,传感器单元被配置为当传感器单元布置为第一布置时将包括第一信号的第一组信号传输到透析机的控制单元。19、第四方面提供了一种控制血液透析机的方法,其中,血液透析机包括:20、体外血液回路、透析器、透析液回路和控制单元,其中,体外血液回路和透析液回路分别与透析器流体连通;以及21、第一体外血液传感器单元,其包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,第一体外血液传感器单元流体耦合到体外血液回路;22、其中,方法包括:23、将第一体外血液传感器单元布置为:24、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及25、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;以及26、由控制单元至少部分地基于第一组信号来控制透析液回路,第一组信号包括第一信号,从第一体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第一布置时由分析物传感器提供。27、本发明的详细描述28、根据本发明,提供了一种所附权利要求中阐述的血液透析机。还提供了体外血液传感器单元、传感器单元和方法。本发明的其它特征将从从属权利要求和下面的描述中显而易见。29、血液透析机30、第一方面提供了一种血液透析机,包括:31、体外血液回路、透析器、透析液回路和控制单元,其中,体外血液回路和透析液回路分别与透析器流体连通;以及32、第一体外血液传感器单元,其包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,第一体外血液传感器单元流体耦合到体外血液回路;33、其中,第一体外血液传感器单元可布置为:34、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及35、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;36、可选地,其中,控制单元被配置为至少部分地基于第一组信号来控制透析液回路,第一组信号包括第一信号,从第一体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第一布置时由分析物传感器提供。37、这样,可以确定体外血液中分析物的相应量和/或浓度。特别地,由于第一体外血液传感器单元例如可交替地布置为第一布置(例如感测布置)和第二布置(例如维护布置),因此如下所述,提高了分析物传感器例如关于所感测的分析物以及因此其感测的准确度和/或精度,从而提高了血液透析的效率和/或有效性。38、这样,至少部分地基于体外血液回路中的体外血液中的分析物的感测(例如其量和/或浓度)来控制透析液回路。这样,可以例如如下所述地确定分析物的相应浓度梯度,并且相应地控制透析液回路,从而提高血液透析(即,将血浆组成恢复到正常值)的效率(例如速率、完成时间)和/或有效性(例如范围或程度),例如同时改善患者安全性和/或患者结果。39、通过将第一体外血液传感器单元布置为第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通,分析物传感器可以被缓冲、清洗或校准,例如,如下所述。这样,提高了分析物传感器例如关于所感测的分析物的准确度和/或精度。更详细地,血液中分析物的常规感测可能例如因为由于血液和/或漂移导致的分析物的生物淤积(特别是在血液透析治疗的持续时间内)而劣化。另外地和/或替代性地,与流动的体外血液相比被相对缓慢地替换的相对静止的血液层可以被分析物传感器感测,使得常规感测不可靠。相反,透析液中分析物的常规感测可以是相对简单的,假定其组成相对简单。40、第一方面提供了血液透析机。常规的血液透析机是已知的。应当理解,尽管第一方面涉及血液透析机,但第一方面可类似地加以必要的变更涉及腹膜透析机和/或更一般地加以必要的变更涉及透析机。41、血液透析机包括体外血液回路、透析器、透析液回路。体外血液回路和透析液回路分别与透析器流体连通。体外血液回路、透析器和透析液回路是已知的。通常,在使用中,体外血液经由透析器流动通过体外血液回路,而在使用中,透析液经由透析器逆流通过透析液回路,以将血浆组成恢复到正常值。42、通常,透析液通过混合两种浓缩物组分制成,其可以作为液体或干(粉末)浓缩物提供。碳酸氢盐组分通常包含碳酸氢钠和可选的氯化钠;酸组分通常包含钠、钾(可选的)、钙、镁、乙酸盐(或柠檬酸盐)和葡萄糖和/或右旋糖(可选的)的氯化物盐。这两种组分同时与纯净水混合在一起以制作透析液。透析液配比泵确保适当的混合。水、碳酸氢盐和酸组分的相对量限定了最终的透析液组成。改变碳酸氢盐的浓度可以通过改变水与碳酸氢盐的混合比来实现。可变的钠选项允许透析液钠浓度适应患者的需要。通常加入葡萄糖以预防透析中低血糖,但是200mg/dl(11mmol/l)的葡萄糖浓度可能导致高血糖和高胰岛素血症。为了避免需要大量的水,用过的透析液可以通过吸附剂再生,而不是被转移到废物。这些系统可能需要少至6升的自来水用于常规透析治疗。43、透析液的组成根据临床需要而变化。标准透析液的目的在于允许钾以低于产生低钾血症的速率从血液中净流出、和钙净流入。典型的透析液组成是水溶液,包括(mmol/l):钠140.0;钾1.0;钙1.25;碳酸氢盐34.0;镁0.5;氯化物107.5;和葡萄糖5.5。其它透析液组成是已知的。44、典型地,透析液回路包括持续监测透析液的电导率和温度。通常,配比单元(也称为配比系统或电解质控制单元)用水稀释浓缩透析溶液,从而提供透析液。如果这种配比系统发生故障,则患者的血液可能暴露于高渗透析溶液,导致高钠血症,或者可能暴露于低渗透析溶液,导致低钠血症和溶血。透析溶液中的主要溶质是电解质。因此,透析溶液的浓度由电解质的浓度和它们的电导率反映。水和浓缩透析溶液的适当配比通常由测量送入透析器中的透析液的电导率的电导率传感器来监测。通常,温度传感器防止与温透析溶液相关的并发症。在大多数情况下,透析液温度高于患者的温度,导致热能传递到患者体内。当流体通过超滤(uf)去除时,能量传递可以防止总外周阻力的增加,导致血液透析期间的低血压。相对凉的透析液(例如35℃)可能使患者不舒服,并且当患者无意识时可能是危险的。然而,使用相对凉的透析液在预防低血压方面另外可能具有治疗价值。然而,过热的透析液(例如>42℃)可导致溶血。如果电导率或温度在正常范围之外,旁通阀通常将透析液绕过透析器并直接转移到废物中。45、在一个示例中,透析液回路包括:配比单元,其被配置为例如通过用水稀释浓缩的透析溶液从而提供透析液和/或通过将一个或多个透析片剂溶解在水中从而提供透析液来提供透析液;透析液泵(如本文所述);温度传感器;电导率传感器;和/或透析液再生单元。46、在一个示例中,控制单元被配置为在患者的透析期间调节透析液,包括:47、在发起对患者的透析之后,从第一体外血液传感器单元获得体外血液中的分析物的浓度的测量结果;48、确定所获得的测量结果是否在预定范围内;49、响应于确定测量结果不在预定范围内,基于所获得的测量结果确定用于调节透析液的组成的至少一个第一调节值,其中,透析液的组成基于从多个化学品源分配的化学品的相应量;50、基于至少一个第一调节值,向配比单元提供一个或多个第一指令,以在对患者的透析期间,通过改变从多个化学品源分配的化学品的相应量中的一者或多者来调节透析液的组成;以及51、基于一个或多个第一指令控制配比单元在透析期间调节透析液的组成。52、在一个示例中,透析液回路包括:电解质组成监测器,其可以由控制单元提供;和/或透析液混合系统,其可以由配比单元提供。53、在一个示例中,在透析期间,电解质组成监测器采用透析液混合系统来根据需要使用多种化学浓缩物等制作一定量的透析液。所生成的透析液将具有与先前在透析期间使用的透析液不同的复方、配方或处方。透析液的复方将因此在透析期间基于电解质组成监测器在透析期间检测患者血液中一种或多种电解质的升高或降低水平来调节。54、在一个示例中,在透析期间使用的透析液是分批制作的。各个批遵循由电解质组成监测器基于从患者血液接收电解质浓度水平而选择的处方、复方或配方。电解质组成监测器可以连续地调节下一批透析液的配方,并使其透析液混合系统遵循规定的配方。例如,透析液混合系统可以接收指示特定化学成分和包括在透析液中的各个化学成分的量的配方。基于处方,透析液混合系统可以确定例如各个化学成分所需的片剂数量、粉末质量或浓缩电解质溶液的体积。片剂、粉末和/或浓缩电解质溶液可以自动分配并与纯净水、碳酸氢盐和/或氯化钠在混合室中混合,以根据期望的透析液配方产生透析液。55、在一个示例中,提供透析液的化学成分,例如以片剂形式或以浓缩形式递送和存储,因此需要最小的存储空间和监督。贯穿透析分批混合透析液意味着需要较少的存储空间,因为制作的透析液的体积在治疗会话期间可以完全耗尽。56、在一个示例中,控制单元被配置为确定各批透析液的化学组成。例如,一批透析液可以是12升(l),并且化学组成可以包括多种化学浓缩物。化学浓缩物可以是不同粘度的液体浓缩物和/或可以是片剂、丸剂或粉末形式的固体浓缩物。控制单元可以基于医师/医生发出的处方计算每12l批次透析液的化学组成(例如多种化学浓缩物中的每一者的量,例如片剂的数量)。57、在一个示例中,透析液混合系统包括分配器和混合室204。分配器可以包括化学源中的化学浓缩物。化学浓缩物用作透析液混合物的成分。化学浓缩物可以是不同粘度的液体浓缩物或可以是片剂、丸剂或粉末形式的固体浓缩物。化学源是保持这些化学浓缩物的容器。因此,化学源可以保持氯化钾(kcl)、氯化钙(cacl2)、氯化镁(mgcl2)、柠檬酸、右旋糖、氯化钠(nacl)、碳酸氢钠(nahco3)、乙酸、葡萄糖等的浓缩物。并非所有可用的化学浓缩物都需要用于透析液复方或配方中。例如,一种配方可能只需要乙酸、nacl、cacl2、kcl、mgcl2和葡萄糖。另一配方可需要碳酸氢盐、nacl、cacl2、kcl和mgcl2,而没有葡萄糖。58、在一个示例中,控制单元被配置为以单位增量确定调节值。即,在确定提高还是降低不在预定范围内的电解质的浓度之后,控制单元确定应当通过给定单位来调节电解质的浓度。在透析液的化学成分由片剂调节的实施例中,各个单位表示由化学浓缩物的相应片剂提供的电解质浓度。在透析液的化学成分由液体浓缩物调节的实施例中,各个单位表示通过打开其相应的阀达预定时间量而提供的预期电解质浓度。尽管描述了一个单位增量,但是调节值可以被确定为多个单位增量。例如,控制单元可以确定不在其预定范围内的电解质浓度应该增加三个单位,这三个单位对应于三个片剂所预期的电解质的量。59、血液透析机包括控制单元,例如包括处理器和存储指令的存储器的计算机,指令在由处理器执行时,使得控制单元控制如本文所述的血液透析机。60、血液透析机包括第一体外血液传感器单元,其包括分析物传感器和辅助回路,如下所述。61、第一体外血液传感器单元流体耦合到体外血液回路。这样,第一体外血液传感器单元使得能够实时控制血液透析。换言之,第一体外血液传感器单元使得能够在其时间量程内控制血液透析,即,通过控制流过体外血液回路的体外血液的血液透析,例如通过响应于体外血液和/或透析液的变化来控制(例如调节)透析液的组成。另外地和/或替代性地,第一体外血液传感器单元使得能够对血液透析进行个性化控制。换言之,第一体外血液传感器单元使得能够对血液透析进行患者特定控制,即,通过控制流过体外血液回路的体外血液的血液透析,例如通过控制(例如调节)专用于患者的透析液的组成。这样,控制可以响应于分析物的浓度梯度的变化,例如由于体外血液和/或透析液中的分析物的浓度的变化。另外地和/或替代性地,控制可以引起分析物的浓度梯度的变化,例如通过引起体外血液和/或透析液中的分析物的浓度的变化。62、在一个示例中,体外血液回路经由第一体外血液传感器单元。这样,第一体外血液传感器单元与体外血液回路在管线中和/或管线上,使得在使用中体外血液流过第一体外血液传感器单元并流过透析器。通常,对于管线中分析,传感器布置在流体流中,使得所有流体被感测,而对于管线上分析,传感器布置在旁路管线中的流体流中,使得流体的旁路部分在通常返回到流的剩余部分之前由旁路管线中的传感器感测。相反,对于管线外分析或管线处分析,从流体流中收集流体的样品,并远程进行分析。63、在一个示例中,第一体外血液传感器单元经由转移(也称为分支)管线(即分叉)流体耦合到体外血液回路。这样,第一体外血液传感器单元与体外血液回路似乎在管线上,使得在使用中,体外血液的转移部分流过第一体外血液传感器单元,但不流过透析器,并且可以替代地例如随后被引导至废物。换言之,传感器布置在转移管线中的流体流中,使得流体的转移部分在不返回到流的剩余部分(与旁路管线相反)之前由转移管线中的传感器感测(类似于旁路管线)。这样,在管线上感测体外血液的转移部分,但是消除了返回到患者的体外血液的污染。另外地和/或替代性地,如下所述,分析物传感器可以暴露于其它溶液,同时排除将其引入到返回患者的体外血液。64、在一个示例中,第一体外血液传感器单元流体耦合到透析器上游的体外血液回路。这样,分析物传感器被布置为响应于在患者的透析之前对从患者流动的体外血液中的分析物的感测而提供信号。通过在患者的透析之前感测体外血液中的分析物,可以针对体外血液中的分析物浓度的变化反应性地和/或主动地控制透析液中的分析物浓度以引起体外血液中的分析物浓度的变化。65、在一个示例中,第一体外血液传感器单元流体耦合到透析器下游的体外血液回路。这样,分析物传感器被布置为响应于在患者的透析之后对返回到患者的体外血液中的分析物的感测而提供信号。通过在患者的透析之后感测体外血液中的分析物,可以针对引起的体外血液中的分析物浓度的变化反应性地和/或主动地控制透析液中的分析物浓度以引起体外血液中的分析物浓度的进一步变化。这样,透析液可以例如实时地个性化。66、在一个示例中,第一体外血液传感器单元被配置为例如通过包括滤纸和/或一组分叉微通道(包括第一分叉微通道(即,微通道被均等地或不均等地分支或分成两个微通道))将血浆与体外血液(即,体外全血)分离,并且将分离的血浆引导至分析物传感器。这样,在从体外血液分离的血浆中而不是在体外全血中感测分析物,从而进一步提高分析物传感器例如关于所感测的分析物的准确度和/或精度。67、通常,流体、例如生物流体(例如血液)通过分叉微通道(即微通道被均等或不均等地分支或分成两个微通道)的流动可导致zweifach-fung分叉定律或效应。zweifach-fung分叉定律是与通道中的分叉处的可变形颗粒的行为相关的经验定律。在这种分叉处,流动流体中的细胞倾向于被运输到具有较高流速的分支通道中,条件是细胞的尺寸与分支通道的尺寸相当。尽管该定律首次在人体内微循环的背景下提出,但它也可以应用于体外流动,例如在微通道中。进一步地,该分叉定律可以扩展到应用于在几十微米宽的微通道中流动的细胞群。68、流体(例如生物流体,例如血液)通过收缩的微通道(即包括收缩部的微通道)的流动可以导致集中效应。例如,至少部分地由于收缩部,第一液体组分可以朝向微通道壁集中和/或第二液体组分可以远离微通道壁集中,或者反之。在相对较宽的微通道(例如200μm宽的微通道)中,和/或在相对较高的流速下,这种集中效应可能相对较小。例如,细胞(例如红细胞)可以在流过收缩部之后集中,导致接近微通道壁的大致无细胞的层和在中心的相对富含细胞的流。换言之,在分叉之前的收缩部导致在分流之前的集中。这样,细胞相对更中心地集中在通道中并且可以倾向于在分叉之后继续沿其流动,而相对更接近通道壁集中的血浆可以倾向于流入分叉导管。这样,可以改善血浆和细胞的分离。69、分析物传感器70、第一体外血液传感器单元包括分析物传感器。这样,例如,可以感测(即,检测)体外血液中的分析物,从而使得能够例如定量地、半定量地和/或定性地估计其相应水平,例如浓度和/或量。71、在一个示例中,分析物传感器被配置为感测电解质(即,例如存在于体外血液中的离子),例如一种特定的电解质(即,选择性地)或多种特定的电解质。在一个示例中,电解质是na+、k+、ca2+、mg2+、cl-、so42-、po43-或其混合物。在一个优选的示例中,电解质是na+。72、在一个示例中,分析物传感器包括和/或是电导率传感器。电导率传感器是已知的。通常,电导率传感器不是离子选择性的,但可以用于尿素清除监测,例如经由离子质量平衡的近似计算。在一个示例中,分析物传感器包括一对电导率传感器,其分别布置在透析器的入口和出口。测量管线上离子透析液的电导率方法是已知的。73、在一个示例中,分析物传感器包括和/或是离子选择性电极(ise)单元,其包括参考电极、包括第一离子选择性电极的一组离子选择性电极、以及可选的对电极。ise单元是已知的。与电导率传感器相反,ise是离子选择性的,并且可能遭受来自其它离子的串扰。例如,透析液中na+的浓度通常比k+和ca2+的浓度高约100倍,因此可能需要串扰校准。常规上,由于膜老化和/或结垢,使用ise单元作为分析物传感器用于透析液的管线中分析或管线上分析是不成功的,导致漂移并需要频繁的重新校准,这通常是不实际的。体外血液加剧了这些问题,因此常规上排除使用ise单元作为体外血液管线中分析或管线上分析的分析物传感器。然而,本发明人已经开发了辅助回路来提供这些问题的解决方案,从而使得能够在血液透析期间例如对ise单元进行清洗和/或(重新)校准,同时使用ise单元作为用于体外血液和可选地透析液的管线上分析的分析物传感器,如下所述。74、在一个示例中,分析物传感器包括和/或是光学传感器,例如紫外(uv)吸收和近红外(nir)吸收光谱仪。合适的光谱仪是已知的。75、在一个示例中,分析物传感器包括和/或是原子发射光谱仪,例如使用火焰光度测定法,例如基于荧光光致电子转移传感器或激光诱导击穿光谱技术。合适的光谱仪是已知的。76、在一个示例中,分析物传感器包括和/或是质谱仪,例如电感耦合等离子体质谱仪。合适的光谱仪是已知的。77、在一个示例中,分析物传感器被可更换地(即,可互换地)接收在第一体外血液传感器单元中。这样,分析物传感器可以被去除和更换,例如通过替换分析物传感器。例如,分析物传感器可以是一次性分析物传感器,例如在例如卡的基材上提供的印刷ise单元。这样,一次性分析物传感器可以定期更换,例如在每次血液透析之前或之后,以避免任何潜在的污染,或者以每天或每周的间隔或根据需要更换。在一个示例中,分析物传感器例如通过插入和缩回而被可滑动地且可更换地接收在第一体外血液传感器单元中,例如不需要使用工具(即,无工具)。78、在一个示例中,第一体外血液传感器单元包括用于分析物传感器的温度受控重新校准的温度传感器,以提供分析物传感器的正确功能。在一个示例中,第一体外血液传感器单元包括用于分析物传感器的流量受控重新校准的流量传感器,以提供分析物传感器的正确功能。在一个示例中,第一体外血液传感器单元包括用于分析物传感器的温度控制器,例如电阻加热器或珀耳帖元件。这样,可以主动地控制分析物传感器的温度,从而提高准确度。79、辅助回路80、第一体外血液传感器单元包括辅助回路。这样,分析物传感器可以被缓冲、清洗或校准,例如,从而使得能够在使用中(即,在血液透析期间,例如贯穿血液透析)调节、减少或消除生物淤积和/或校准或重新校准分析物传感器。这样,提高了分析物传感器例如关于所感测的分析物的准确度和/或精度。应当理解,辅助回路是体外血液回路和/或透析液回路(即主回路)的辅助或次要(即附加的,提供支持功能)回路。应当理解,辅助回路可以不形成闭合路径回路(参见体外血液回路和/或透析液回路)。应当理解,通常,辅助回路中的流体不会返回到体外血液回路和/或透析液回路,尽管可以被配置为返回到体外血液回路和/或透析液回路。81、在一个示例中,辅助回路被配置为在第二布置中例如选择性地向分析物传感器提供一组溶液和/或溶剂,包括第一溶液(例如缓冲液、洗液、校准物和/或稀释剂)和/或第一溶剂,例如极性溶剂(例如极性非质子溶剂或极性质子溶剂,如水、乙醇或丙酮)或非极性溶剂(例如非极性烃、醚或氯烃溶剂)。82、在一个示例中,辅助回路包括泵、阀和/或包括第一溶液和/或溶剂贮存器的一组溶液和/或溶剂贮存器。在一个示例中,泵包括和/或是透析泵、隔膜泵、齿轮泵、磁耦合泵或注射泵。其它泵是已知的。在一个示例中,泵通过毛细作用或芯吸(即被动)提供到例如吸收海绵和/或吸墨纸,从而提供废物。在一个示例中,阀包括和/或是多端口和/或多路开关阀,例如其中,相应端口流体耦合到体外血液回路、包括第一溶液贮存器的一组溶液贮存器、分析物传感器以及可选地废物,其中,第一体外血液传感器单元被布置为通过切换阀在第一布置与一个或多个第二布置之间移动。合适的阀是已知的。在一个示例中,第一溶液包括和/或是缓冲液、洗液、校准物和/或稀释剂。83、布置84、第一体外血液传感器单元例如可重复地布置为第一布置和第二布置。换言之,第一体外血液传感器单元可选择性地布置为第一布置或第二布置。这样,第一体外血液传感器单元可以被布置用于通过分析物传感器感测体外血液或其部分中的分析物,并且例如分别用于分析物传感器的清洗或校准。通常,第一布置与感测布置相对应,并且第二布置与维护布置相对应。85、在一个示例中,第一体外血液传感器单元被配置为周期性地(例如以预定频率和/或在一个或多个预定持续时间内)或者间歇地(例如在预定持续时间内)在第一布置与第二布置之间移动。这样,第一体外血液传感器单元可以例如交替地以第一布置和第二布置重复布置。在一个示例中,第一体外血液传感器单元被配置为例如相继地和/或重复地布置为第一布置第一持续时间并且布置为第二布置第二持续时间。应当理解,第一持续时间对应于感测时段,在该感测时段期间,传感器单元感测体外血液中存在的分析物,尽管感测持续时间可能比第一持续时间相对更短。应当理解,第二持续时间对应于维护时段,在该维护时段期间,传感器单元被维护,例如如下所述。在一个示例中,第一持续时间在1s至600s的范围内,优选在10s至300s的范围内,更优选在30s至150s的范围内。在一个示例中,第二持续时间在1s至600s的范围内,优选在10s至300s的范围内,更优选在30s至150s的范围内。在一个示例中,第一持续时间与第二持续时间的比率在10:1至1:20的范围内,优选在5:1至1:10的范围内,更优选在1:1至1:5的范围内。例如,第一体外血液传感器单元可以被配置为在透析期间在1分钟(60s)感测时段和5分钟(300s)维护时段之间和/或在快速采样期间在1分钟(60s)感测时段和1分钟(60s)维护时段之间交替。在一个示例中,第一体外血液传感器单元被配置为交替地(例如周期性地或间歇地)在第一布置和第二布置之间移动。在一个示例中,控制单元被配置为例如响应于由控制单元发送到第一体外血液传感器单元的控制信号例如周期性地和/或间歇地控制第一体外血液传感器单元在第一布置与第二布置之间移动。在一个示例中,控制单元被配置为关于事件反应性地和/或主动地发送控制信号,例如如下所述,例如以响应分析物的浓度梯度的变化和/或引起分析物的浓度梯度的变化。86、第一布置87、当第一体外血液传感器单元被布置为第一布置时,分析物传感器与体外血液回路流体连通。应当理解,在使用中,当第一体外血液传感器单元被布置为第一布置时,第一体外血液传感器单元的分析物传感器暴露于来自体外血液回路的体外血液或其一部分。这样,可以感测体外血液中的分析物。88、在一个示例中,在第一配置中,分析物传感器仅与体外血液回路流体连通。这样,可以仅感测体外血液中的分析物。89、在一个示例中,在第一布置中,分析物传感器与体外血液回路流动流体(例如连续或间歇地流动)连通。这样,可以例如与体外血液回路中的流动的体外血液的血液透析同步地和/或同时地感测流动的体外血液中的分析物。90、第二布置91、当第一体外血液传感器单元被布置为第二布置时,分析物传感器与辅助回路流体连通。应当理解,在使用中,当第一体外血液传感器单元被布置为第二布置时,第一体外血液传感器单元的分析物传感器通常暴露于来自辅助回路的流体。92、在一个示例中,在第二配置中,分析物传感器仅与辅助回路流体连通。这样,例如,在不存在体外血液的情况下,分析物传感器可以被缓冲、清洗或校准。93、第三布置94、在一个示例中,第一体外血液传感器单元可布置为:95、第三布置,其中,分析物传感器与体外血液回路和辅助回路流体连通。96、这样,例如校准标准和/或稀释剂可以被包括在体外血液中,其中包括有例如使用分析物传感器感测的校准标准和/或稀释剂。这样,可以进一步提高分析物传感器例如关于所感测的分析物的准确度和/或精度。97、控制单元98、控制单元被配置为至少部分地基于第一组信号来控制透析液回路,第一组信号包括第一信号,从第一体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第一布置时由分析物传感器提供。这样,控制单元实时提供透析液回路的反馈控制。这样,控制单元可以控制透析液回路通过改变透析液中的分析物的浓度和/或流速来响应例如由于体外血液和/或透析液中的分析物的浓度的变化引起的分析物的浓度梯度的变化。另外地和/或替代性地,控制单元可以控制透析液回路引起分析物的浓度梯度的变化,例如通过引起体外血液和/或透析液中的分析物的浓度的变化,通过改变透析液中的分析物的浓度和/或流速。应当理解,控制单元例如单向或双向地、例如有线或无线地通信耦合到至少第一体外血液传感器单元和透析液回路,并且根据需要执行本文所述的功能。99、在一个示例中,透析液回路包括透析液泵,并且控制单元被配置为至少部分地基于第一组信号来控制透析液泵的泵送速度。100、在一个示例中,透析液回路包括电解质控制单元(也称为配比单元),其用于控制透析液中的电解质(例如na+、k+和ca2+)的浓度,例如在透析器的上游和透析液再生单元的下游。在一个示例中,透析液回路包括由旁路调节器(例如夹管阀、开/关阀、或具有一定范围的打开条件的阀,例如针阀)调节的旁路回路,以确定流过电解质控制单元的透析液的量。101、在一个示例中,控制单元被配置为至少部分地基于第二组信号来控制辅助回路,第二组信号包括第一信号,从体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第二布置时由分析物传感器提供。这样,控制单元例如通过控制分析物传感器的调节、校准和/或重新校准来提供辅助电路的反馈控制。102、在一个示例中,控制单元被配置为当第一体外血液传感器单元布置为第二布置时调节、校准和/或重新校准分析物传感器。103、控制单元被配置为至少部分地基于包括第一信号的第一组信号的变化率来控制透析液回路。这样,透析液回路根据第一组信号的变化率(例如根据分析物的水平的变化率)来控制。104、在一个示例中,控制单元被配置为控制第一体外血液传感器单元例如在启动时(即,在初始化期间)和/或周期性地执行一个或多个检查,例如以例如通过感测质量控制检查溶液来验证分析物传感器的操作。这样,分析物传感器的操作被验证,并且继而可以从其验证血液透析机的操作。105、在一个示例中,控制单元被配置为例如在患者的血液透析期间例如通过以下方式控制(例如调节)透析液的组成:在发起对患者的血液透析之后,通过控制单元从第一体外血液传感器单元获得对患者血液中的分析物(例如电解质)的浓度的测量结果;由控制单元确定所获得的测量结果是否在预定范围内;响应于确定测量结果不在预定范围内,通过控制单元并且基于所获得的测量结果来确定用于调节透析液的组成的至少一个第一调节值,其中,透析液的组成基于通过透析液回路从多个化学品源分配的化学品的相应量;以及通过控制单元并且基于至少一个第一调节值,控制透析液回路在患者的血液透析期间通过改变从多个化学品源分配的化学品的相应量中的一者或多者来调节透析液的组成。106、在一个示例中,控制单元被配置为基于至少一个第一调节值控制透析液回路,以通过提供引导透析液回路调节透析液的组成的一个或多个第一指令来调节透析液的组成。在一个示例中,控制单元被配置为在血液透析期间基于至少一个第一调节值调节透析液的组成之后,从第一体外血液传感器单元获得体外血液中的分析物(例如电解质)的浓度的第二测量结果;确定至少一个第一调节值是否使得第二测量结果在预定范围内;以及响应于确定第二测量结果不在预定范围内,控制透析液回路基于第二测量结果在血液透析期间调节透析液的组成。107、在一个示例中,控制单元被配置为响应于确定第二测量结果在预定范围内而控制透析液回路在血液透析期间维持透析液的组成。108、在一个示例中,控制单元被配置为获得患者血液中的第二分析物(例如电解质)的第二浓度的第二测量结果,其中,第二分析物(例如电解质)和第一分析物(例如电解质)是不同的分析物,例如不同的电解质;确定第二测量结果是否在第二预定范围内;响应于确定第二测量结果不在第二预定范围内,基于第二测量结果确定用于调节透析液的组成的至少一个第二调节值,并且控制透析液回路基于至少一个第一调节值和至少一个第二调节值调节透析液的组成。109、在一个示例中,控制单元被配置为控制透析液回路通过基于至少一个第一调节值生成用于在血液透析期间改变透析液的组成的致动信号来调节透析液的组成;以及将致动信号提供给透析液回路的一个或多个致动器,以改变从多个化学品源分配的化学品的相应量的比例。110、在一个示例中,控制单元被配置为基于确定分析物(例如电解质)的至少一个第一调节值是增加通过生成用于分配多个化学源中的相应化学源的相应化学品的较高比例的第一致动信号来控制透析液回路;并且基于确定分析物(例如电解质)的至少一个第一调节值是减少通过生成用于分配多个化学源中的相应化学源的相应化学品的较低比例的第二致动信号来控制透析液回路。111、第二体外血液传感器单元112、在一个示例中,血液透析机包括流体地联接到体外血液回路的第二体外血液传感器单元,例如在透析器的上游或下游。第二体外血液传感器单元可以大体如关于第一体外血液传感器单元所述。这样,可以例如同时通过不同的分析物传感器来感测在透析之前从患者流出的体外血液中的分析物和在透析之后返回到患者的体外血液中的分析物。在一个示例中,第一体外血液传感器单元的辅助回路为第一体外血液传感器单元和第二体外血液传感器单元两者所共用(即,共享)(即,单个辅助回路)。这样,降低了血液透析机的成本和/或复杂度。在一个示例中,第一体外血液传感器单元的分析物传感器为第一体外血液传感器单元和第二体外血液传感器单元两者所共用(即,共享)(即,单个分析物传感器)。这样,可以例如交替地通过同一分析物传感器来感测在透析之前从患者流出的体外血液中的分析物和在透析之后返回到患者的体外血液中的分析物,从而避免两个分析物传感器的交叉校准。113、在一个示例中,第一体外血液传感器单元流体耦合到透析器上游的体外血液回路,并且第二体外血液传感器单元流体耦合到透析器下游的体外血液回路。114、另外,替代性地和/或等同地,在一个示例中,第一体外血液传感器单元流体耦合到透析器上游和透析器下游的体外血液回路。这样,可以例如交替地通过同一分析物传感器来感测在透析之前从患者流出的体外血液中的分析物和在透析之后返回到患者的体外血液中的分析物。115、在一个示例中,控制单元被配置为至少部分地基于从第一体外血液传感器单元接收的第一组信号与第二组信号之间的差异来控制透析液回路,第二组信号包括第一信号,例如从第二体外血液传感器单元或第一体外血液传感器单元接收。这样,根据该差异,例如根据透析前后体外血液中的分析物的水平的差异,控制透析液回路。116、在一个示例中,控制单元包括训练的机器学习算法,其中,训练的机器学习算法被训练为至少部分地使用从第一体外血液传感器单元接收的第一组信号以及可选地使用第二组信号来控制透析液回路,第二组信号包括第一信号,例如从第二体外血液传感器单元或第一体外血液传感器单元接收。在一个示例中,对训练的机器学习算法进行训练,以至少部分地使用一组或多组信号控制透析液回路,一组或多组信号包括第一信号,从第一透析液传感器单元和/或第二透析液传感器单元接收,如本文所述。在一个示例中,机器学习算法被训练为使用接收自从第一体外血液传感器单元接收的第一组信号的信号来推断透析器上游和/或下游的体外血液的组成和/或透析器上游和/或下游的透析液的组成。这样,透析液回路根据推断的组成来控制。117、透析液传感器单元118、在一个示例中,血液透析机包括第一透析液传感器单元,其包括分析物传感器,其中,第一透析液传感器单元流体耦合到透析液回路。第一透析液传感器单元可以如关于第一体外血液传感器单元所述,加以必要的变更。在一个示例中,第一透析液传感器单元包括辅助回路,例如,如关于第一体外血液传感器单元所述,加以必要的变更。这样,可以感测(即,检测)透析液中的分析物,从而使得能够例如定量地、半定量地和/或定性地估计其相应水平,例如浓度和/或量。这样,透析液中的分析物可以例如通过控制单元响应性地控制(即反馈控制)。119、在一个示例中,第一透析液传感器单元流体耦合到透析器上游的透析液回路。这样,可以感测(即,检测)透析前透析液中的分析物,从而使得能够例如定量地、半定量地和/或定性地估计其相应水平,例如浓度和/或量。120、在一个示例中,血液透析机包括第二透析液传感器单元,其包括分析物传感器,其中,第二透析液传感器单元流体耦合到透析器下游的透析液回路。这样,可以感测(即,检测)透析后透析液中的分析物,从而使得能够例如定量地、半定量地和/或定性地估计其相应水平,例如浓度和/或量。121、在一个示例中,血液透析机包括第三透析液传感器单元,其包括分析物传感器,其中,第三透析液传感器单元流体耦合到包含透析液的罐。这样,可以感测(即,检测)透析液中的分析物,从而使得能够例如定量地、半定量地和/或定性地估计其相应水平,例如浓度和/或量。122、在一个示例中,控制单元被配置为至少部分基于从第一透析液传感器单元接收的包括第一信号的第一组信号和从第二透析液传感器单元接收的包括第一信号的第二组信号之间的差异来控制透析液回路。这样,可以控制(例如优化)透析液中的分析物(例如电解质,例如na+、k+、ca2+)的水平,例如浓度和/或量。123、复用传感器单元124、在一个示例中,第一体外血液传感器单元包括和/或是复用传感器单元,其中,复用传感器单元可布置为:125、第一布置,其中,分析物传感器与透析器上游的体外血液回路流体连通;126、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;127、可选地,第三布置,其中,分析物传感器与透析器下游的体外血液回路流体连通;128、可选地,第四布置,其中,分析物传感器与透析器上游的透析液回路流体连通;以及129、可选地,第五布置,其中,分析物传感器与透析器下游的透析液回路流体连通。130、体外血液传感器单元131、第二方面提供了一种体外血液传感器单元,包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,体外血液传感器单元可流体耦合到透析机的体外血液回路;132、其中,体外血液传感器单元可布置为:133、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及134、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;135、其中,体外血液传感器单元被配置为当体外血液传感器单元布置为第一布置时将包括第一信号的第一组信号传输到透析机的控制单元。136、体外血液传感器单元可以如关于第一方面所述。137、传感器单元138、第三方面提供了一种传感器单元,包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助电路,其中,传感器单元可流体耦合到透析机的体外血液回路或透析液回路;139、其中,传感器单元可布置为:140、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路或透析液回路流体连通;以及141、可选地,第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;142、其中,传感器单元被配置为当传感器单元布置为第一布置时将包括第一信号的第一组信号传输到透析机的控制单元。143、传感器单元可以如关于第一方面描述的体外血液传感器单元所述,加以必要的变更。144、方法145、第四方面提供了一种控制血液透析机的方法,其中,血液透析机包括:146、体外血液回路、透析器、透析液回路和控制单元,其中,体外血液回路和透析液回路分别与透析器流体连通;以及147、第一体外血液传感器单元,其包括被配置为响应于分析物的感测而提供信号的分析物传感器、以及辅助回路,其中,第一体外血液传感器单元流体耦合到体外血液回路;148、其中,方法包括:149、将第一体外血液传感器单元布置为:150、第一布置,其中,分析物传感器与体外血液回路流体连通;以及151、第二布置,其中,分析物传感器与辅助回路流体连通;以及152、由控制单元至少部分地基于第一组信号来控制透析液回路,第一组信号包括第一信号,从第一体外血液传感器单元接收,在第一体外血液传感器单元布置为第一布置时由分析物传感器提供。153、血液透析机可以如关于第一方面所述。该方法可以包括关于第一方面描述的任何步骤。154、定义155、在整个说明书中,术语“包括”意指包括指定的组分,但不排除存在其它组分。术语“基本上由……构成”意指包括指定的组分,但排除除了作为杂质存在的材料、作为用于提供组分的过程的结果而存在的不可避免的材料和为了实现本发明的技术效果以外的目的而添加的组分(例如着色剂等)之外的其它组分。156、术语“由……构成”意指包括指定的组分但排除其它组分。157、在任何适当的时候,取决于上下文,术语“包括”的使用也可以包括“基本上由……构成”的含义,并且也可以包括“由……构成”的含义。158、本文阐述的可选特征可以单独使用或者在适当的情况下彼此组合使用,并且尤其是在所附权利要求中阐述的组合中使用。如本文所述的本发明的各个方面或示例性实施例的可选特征在适当的情况下也可应用于本发明的所有其它方面或示例性实施例。换言之,阅读本说明书的技术人员应当将本发明的各个方面或示例性实施例的可选特征视为在不同方面和示例性实施例之间是可互换的且可组合的。
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