[發(fā)明專利]光學(xué)傳感器的在線線性化

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810448603.6
• 申請(qǐng)日: 2018-05-11
• 公開（公告）號(hào): CN108872232B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 瓦爾德馬·賈尼克;延斯·杜拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: B·布萊恩·阿維圖姆股份公司
• 主分類號(hào): G01N21/84
• 分類號(hào): G01N21/84;A61M1/16
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國;吳啟超

一種用于使透析設(shè)備中的光學(xué)傳感器線性化的方法包括：將傳感器引入透析液側(cè)排出管線，確定所述光學(xué)傳感器的線性范圍，從所述線性范圍回推數(shù)據(jù)并且校正來自非線性范圍的所述數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及：一種方法，所述方法通過透析液側(cè)排出管線中的光學(xué)傳感器以及通過重復(fù)變?yōu)榉至鱽泶_定是否或者何時(shí)將傳感器設(shè)置在線性范圍內(nèi)；以及一種用于使光學(xué)傳感器線性化的裝置。通過從線性范圍回推數(shù)據(jù)，可校正記錄在非線性范圍中的初始數(shù)據(jù)。

背景技術(shù)

用于確定透析效率的參數(shù)是Kt/V值。在此背景下，K[ml/min]是清除率(每單位時(shí)間去除具體物質(zhì)的虛擬血漿容量，換句話說，是一種物質(zhì)的濃度)，并且通過透析前后的尿素含量來確定。此外，t[min]是有效的透析時(shí)間，換句話說，是治療的持續(xù)時(shí)間。V[ml]表示尿素分布容積，換句話說，是血液可循環(huán)的體重(重量)(體液含量)的60％。可替代地，清除率K或清除率與分布容積的比率K/V也構(gòu)成正在進(jìn)行的透析治療效率的指標(biāo)。

在光學(xué)中，消光構(gòu)成了通過介質(zhì)之后的輻射(例如可見光)的衰減的量度。消光取決于波長并且是對(duì)數(shù)變量。直到具體值的相對(duì)于參考裝置的消光E_REF應(yīng)用光學(xué)傳感器的消光E_OS(參見圖1)大致對(duì)應(yīng)于一條直線，并且在該值之后特性線變平。這意味著相對(duì)于參考線應(yīng)用的特性線隨著吸光物質(zhì)濃度的增加而變平。在圖1中，光學(xué)傳感器的消光E_OS相對(duì)于參考裝置的消光E_REF進(jìn)行應(yīng)用，所述參考裝置包括寬線性范圍。此外，這里的身份是顯而易見的。因此，光學(xué)傳感器直到大約0.2的消光都是線性的，并且在那之后變平。

在透析治療過程中，同樣可以觀察到前述行為。這在透析液含有多種吸光物質(zhì)時(shí)尤其適用，這在透析開始時(shí)尤其如此。圖2例示光學(xué)傳感器和參考裝置的消光時(shí)間過程。這里，兩種消光特性是相對(duì)于測量周期(以秒為單位)進(jìn)行應(yīng)用的。兩種消光之間的差值相對(duì)較大，尤其是在開始時(shí)。在進(jìn)一步的過程中，曲線彼此接近，然而，這是由于吸光物質(zhì)減少造成的。只要兩條特性線位于彼此之上，光學(xué)傳感器就設(shè)置在線性范圍內(nèi)。換句話說，尤其在開始時(shí)，出口側(cè)透析液例如被尿素或其他尿毒癥毒素嚴(yán)重污染。在這種情況下，消光非常高，并且傳感器因此設(shè)置在非線性范圍內(nèi)，從而引起非常高的測量不確定度。隨著透析持續(xù)時(shí)間的增加，污染有力地降低，并且傳感器進(jìn)入線性范圍，其中測量值與參考裝置的測量值再次一致。

在醫(yī)院的日常工作中，具有寬線性測量范圍的參考裝置通常是不可用的。因此，無法說明光學(xué)傳感器是否或從何時(shí)起設(shè)置在線性范圍內(nèi)，并且因此無法說明光學(xué)傳感器是否或從何時(shí)起以諸如其應(yīng)根據(jù)參考裝置運(yùn)行的方式來運(yùn)行。

技術(shù)發(fā)展水平

確定目前的Kt/V值是通過各種在線方法來實(shí)現(xiàn)的。首先提到的是“在線清除率測量”技術(shù)。這個(gè)概念是基于電導(dǎo)率測量的原理的。在透析器之前和之后(即在透析液入口和透析液出口處)，安裝兩個(gè)電導(dǎo)率探頭。透析液內(nèi)的電導(dǎo)率主要由鈉濃度限定。測量技術(shù)在于短時(shí)間地增加透析液入口處的電導(dǎo)率并觀察透析液出口處的電導(dǎo)率過程。借助于透析器之前和之后的探頭處的電導(dǎo)率，然后可通過可測量的電導(dǎo)率差值確定鈉清除率。由于鈉離子和尿素具有非常類似的擴(kuò)散特性，因此鈉清除率可以直接轉(zhuǎn)化成尿素清除率，由此可進(jìn)而確定Kt/V值。此外，分布容積V和治療持續(xù)時(shí)間t被包括在計(jì)算中。在這種技術(shù)中，可獲得+/-6％的測量精度。這種技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)在于，為了定期連續(xù)監(jiān)測Kt/V值，必須修改透析液輸入端處的電導(dǎo)率。此外，電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率強(qiáng)烈依賴于進(jìn)一步溶解的顆粒，其降低了鈉的遷移率并因此降低了電導(dǎo)率，這進(jìn)而導(dǎo)致錯(cuò)誤的清除率計(jì)算。這種技術(shù)的另一個(gè)缺點(diǎn)在于，電導(dǎo)率的變化可能導(dǎo)致患者無意中攝入或排出離子。此外，電導(dǎo)率的變化是緩慢的，因此使得不可能進(jìn)行連續(xù)測量。