[发明专利]用于透析的碳酸氢根传感器

说明书

本发明涉及用于计算在透析中使用的流体中的碳酸氢根浓度的装置、系统和方法。所述装置、系统和方法可用于计算透析液或血液中的所述碳酸氢根浓度。本发明测量酸化和非酸化溶液两者中的二氧化碳的量，并基于二氧化碳浓度的差计算所述碳酸氢根浓度。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年1月8日提交的美国临时专利申请第 62/789,700号的权益和优先权，其全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及用于计算在透析中使用的流体中的碳酸氢根浓度的装 置、系统和方法。所述装置、系统和方法可用于计算透析液或血液中 的碳酸氢根浓度。本发明测量酸化和非酸化溶液两者中的二氧化碳的 量，并基于二氧化碳浓度的差计算碳酸氢根浓度。

背景技术

透析液和患者血液中的碳酸氢根浓度和总溶解的二氧化碳浓度在 血液透析治疗中很重要。二氧化碳和碳酸氢根浓度在患者的呼吸和酸 碱状态中很重要。在传统的单程血液透析中，透析液中的二氧化碳和 碳酸氢根浓度与患者的生理或化学过程无关，并且因此易于控制。然 而，在基于吸附剂的再生系统中，患者的生理和化学过程对透析液化 学性质有直接影响，从而需要控制透析液中的二氧化碳和碳酸氢根浓 度。已知的计算透析流体中的二氧化碳和碳酸氢根浓度的方法使用基 于流体中的pH和二氧化碳浓度的热力学方程。在使用热力学方程式 的情况下，pH和二氧化碳浓度的测量误差是相乘的，从而导致碳酸氢根计算中的误差大。

因此，需要可用于以减小的误差计算透析流体中的碳酸氢根和总 二氧化碳浓度的系统和方法。所述需要扩展到可以容忍所用传感器的 较高误差，同时在最终碳酸氢根和总二氧化碳浓度计算中保持较低误 差的系统和方法。

发明内容

本发明的第一方面涉及一种系统。在任何实施例中，系统可包含 供用于透析中的流动路径；流体地连接到流动路径的第一流体管线； 流体地连接到混合器的酸源；流体地连接到混合器的至少第一二氧化 碳传感器；以及与第一二氧化碳传感器通信的处理器；所述处理器被 编程成从第一二氧化碳传感器接收酸化溶液中和非酸化溶液中的二氧 化碳的量的测量值；并基于酸化溶液中和非酸化溶液中的二氧化碳的 测得量，计算流动路径中流体中的总二氧化碳和/或碳酸氢根浓度。

在任何实施例中，系统可包含混合器，所述混合器将流动路径流 体地连接到第一流体管线，酸源流体地连接到混合器。

在任何实施例中，系统可包含第二二氧化碳传感器；其中第一二 氧化碳传感器测量酸化溶液中的二氧化碳的量；并且其中第二二氧化 碳传感器测量非酸化溶液中的二氧化碳的量。

在任何实施例中，流动路径可以是透析液流动路径。

在任何实施例中，第一流体管线可以在透析器的上游，并且系统 可以测量新鲜透析液中的总二氧化碳和/或碳酸氢根浓度。

在任何实施例中，第一流体管线可以在透析器的下游，并且系统 可以测量用过的透析液中的总二氧化碳和/或碳酸氢根浓度。

在任何实施例中，流动路径可以是体外流动路径。

在任何实施例中，系统可以包含第二流体管线，所述第二流体管 线将第一二氧化碳传感器流体地连接到透析液流动路径。

在任何实施例中，处理器可以被编程成基于以下方程计算流体的 碳酸氢根浓度：[HCO₃]＝α*(pCO_2a–pCO_2n)；其中[HCO₃]是流体 的碳酸氢根浓度，α是流体中的CO₂的亨利定律(Henry’s law)常数， pCO_2a是酸化溶液中的二氧化碳的分压，并且pCO_2n是非酸化溶液中的二氧化碳的分压。