提供用于透析治疗的治疗流体的制作方法

本公开总体上涉及透析治疗，并且特别地涉及产生用于透析治疗中的透析流体的技术。

背景技术：

1、在患有急性或慢性肾功能不全的个体的治疗中，可能需要透析治疗。

2、一类透析治疗是体外(ec)血液治疗，其中来自患者的血液通过ec血液回路被泵送回患者。血液过滤单元(通常称为透析器)被布置在ec血液回路中，以通过半透膜与血液接合。存在各种类型的ec血液治疗，包括血液透析(hd)、血液过滤(hf)和血液透析过滤(hdf)。在hd中，治疗流体(“透析流体”)被泵送通过透析器。水和物质通过半透膜在治疗流体与血液之间交换，主要由穿过半透膜的扩散梯度驱动。在hf中，治疗流体不被泵送通过透析器。相反，在治疗期间，在透析器的上游和/或下游，治疗流体(“置换流体”)被输注到ec血液回路中的血液中，并且主要通过对流将流体和物质从血液输送通过半透膜。在hdf中，类似于hd，透析流体被泵送通过透析器，并且类似于hf，置换流体被输注到ec血液回路中的血液中。

3、另一类透析治疗是腹膜透析(pd)。在pd治疗中，将治疗流体(“透析流体”)输注到个体的腹膜腔中。该腔内衬有高度血管化的腹膜(peritoneal membrane)(“腹膜(peritoneum)”)。物质主要通过穿过腹膜扩散到透析流体中而从患者的血液中去除。过量的流体(水)通过由透析流体高渗引起的渗透而被去除。使用过的或用过的透析流体从患者体内排出，从患者体内去除废物、毒素和过量的水。例如，该循环可以重复多次。存在各种类型的pd治疗，包括持续性非卧床pd(capd)、自动pd(apd)、潮汐式pd(tpd)和持续流动性pd(cfpd)。capd是手动透析治疗，其中由重力驱动治疗流体流入和流出患者。apd由透析机(通常称为循环仪)执行，该透析机流体连接到腹膜腔并且被操作以根据预定义的时间表(例如在患者睡觉的夜晚期间)自动地将治疗流体转移到腹膜腔和从腹膜腔转移治疗流体。

4、传统地，用于pd的治疗流体在预填充袋中输送到护理点，例如重症监护室或患者的家中。ec血液治疗还可以例如在重症监护室中使用治疗流体的预填充袋，用于治疗急性肾衰竭。用于通过ec血液治疗而治疗慢性肾衰竭的治疗流体通常由透析机本身通过将一种或多种浓缩物与净化水混合来产生。最近，还提出了产生用于pd治疗的治疗流体的透析机。

5、在护理点本地产生治疗流体是有吸引力的，因为它降低了运输大量现成治疗流体的成本和环境影响以及储存和处理预填充袋的负担。然而，治疗流体的产生需要获得净化水。通常，水净化单元连接到自来水源，并且操作流体生成单元以将一种或多种浓缩物与净化水混合以生成治疗流体。可能消耗大量的自来水。在pd治疗中，每天可以消耗约15升的治疗流体。在ec血液治疗中，在单个治疗疗程期间可能消耗超过100升的治疗流体。

6、为了改善患者的生活质量以及降低治疗成本，可以在患者家中本地地执行透析(“家庭透析”)。如所指出的，治疗流体的本地产生需要获得自来水，并且优选地还需要获得用于处置用过的治疗流体的排水管。因此，在患者家中的安装可能涉及管道工作，以在卫生区域与执行治疗的房间(例如卧室)之间安装管道。管道工作增加了治疗成本，并且延长的管道增加了泄漏和随后的水损坏的风险。

7、家庭透析的另一个障碍是需要净化自来水。水净化单元必须作为单独的机器安装在患者的家中或包括在透析机中。水净化单元被配置为处理自来水以确保治疗流体符合质量标准，例如在各种离子、分子和较大颗粒以及微生物的含量方面。例如，水净化单元可以被配置为执行反渗透，这增加了透析系统的整体成本。

8、us10632242公开了一种透析机，其被设计成在资源(诸如电力和净水)稀缺的区域中操作。该透析机包括基于冷凝器的产水器，其由太阳能面板供电以从环境空气中提取水。在通过超滤器之后，提取的水可以与浓缩物混合以形成透析流体或用于产生待输注到患者的血液中的盐水。将透析流体作为补充物添加到再生透析流体中，该再生透析流体通过使用吸附装置从用过的透析流体产生。提取的水量足以产生再生透析流体的补充物。然而，当在室内操作时，可用的空气体积是有限的，并且所提出的透析机通常不能以生成患者的日常pd治疗所需的pd流体所需的量提取水。此外，从室内环境中的空气中提取大量的水可能将湿度降低到使患者不舒服或甚至不健康的程度。

技术实现思路

1、一个目的是至少部分地克服现有技术的一个或多个限制。

2、一个目的是提供一种便于在室内环境中(例如在患者家中)通过透析治疗进行治疗的技术。

3、另一个目的是提供一种用于提供用于透析治疗的治疗流体的成本有效的系统。

4、这些目的中的一个或多个以及可从下面的描述中显现的其他目的至少部分地通过用于提供用于透析治疗的治疗流体的系统和相关方法来实现，其实施例由从属权利要求限定。

5、第一方面是一种用于提供用于透析治疗的治疗流体的系统。所述系统包括：流体生成单元，被配置为通过将水与一种或多种物质混合来生成治疗流体；除湿器单元，被配置为接收第一空气流，处理第一空气流以提取液态水，并将液态水提供给流体生成单元；以及加湿器单元，被配置为接收第二空气流，处理第二空气流以生成与第二空气流相比具有增加的湿度的第三空气流，其中，加湿器单元被布置成将第三空气流的至少一部分包括在第一空气流中。

6、第一方面的系统将除湿器单元与加湿器单元组合，该加湿器单元被配置为通过使用自来水来生成湿空气流。因此，加湿器单元能够增加待由除湿器单元从给定空气体积中提取的水的可用量。这使得所述系统适用于可用空气体积可能有限的室内环境。加湿器单元的设置还使得能够在这样的室内环境中保持可接受的空气湿度，即使除湿器单元应该被操作以从空气提取大量的水。即使加湿器单元的操作需要自来水，如果除湿器单元被操作以提取超过由加湿器单元添加到湿空气流中的水的水，则可以减少系统生成给定体积的治疗流体所需的自来水总量。通过将系统配置为需要减少量的自来水，减轻了对管道的固定安装的需要，例如，因为自来水可以毫无困难地从自来水的固定出口手动转移到系统的水箱。

7、所述系统开辟了若干种便于安装的可能性。在一些实施例中，加湿器单元和除湿器单元在物理上彼此分离，从而允许它们独立地布置在室内环境内。例如，加湿器单元可以位于自来水的固定出口附近，并且除湿器单元可以位于流体生成单元附近。通过由加湿器单元生成的湿空气流来执行水从加湿器单元到除湿器单元的输送。湿空气流可以在管道中从加湿器单元传导到除湿器单元。这种管道安装简单，并且由于它传导气体(空气)而不是液态水，因此不会显著增加水损坏的风险。在替代方案中，没有管道用于空气输送，并且加湿器单元和除湿器单元因此彼此完全分离。取代地，湿空气流由加湿器单元释放到其直接周围环境中，并且待除湿的进入空气流由除湿器单元从其直接周围环境接收。随着时间的推移，当系统被操作时，由加湿器单元排放的湿空气的至少一部分将被输送到除湿器单元，例如通过室内环境内的自然和/或强制对流。在加湿器单元与除湿器单元之间没有管道将增加选择相应单元的方便放置的自由度。在一些实施例中，加湿器单元和除湿器单元取代地组合成整体结构，并且因此共同定位。湿空气流从加湿器单元到除湿器单元的输送可以在整体结构内部以任何合适的方式执行。整体组合产生单个单元，该单个单元可以被制造得紧凑并且适合于安装在诸如家庭的有限空间中。此外，与具有物理地分离的加湿器单元和除湿器单元的系统相比，在具有加湿器单元和除湿器单元的整体组合的系统中可以促进系统控制。在一些实施例中，除湿器单元包括干燥剂，该干燥剂被布置成吸附和/或吸收进入空气流中的水。干燥剂可以是液体或固体形式。使用干燥剂进行除湿使得能够以节能的方式提取水。此外，与基于冷凝器的除湿相比，可以从保持较少量水分的空气中有效地提取水。在一些实施例中，通过适当选择干燥剂，除湿单元执行提取水的固有净化。通过确保干燥剂对水具有高选择性来实现净化，并且因此与进入空气流中存在的其他分子以及离子和颗粒相比优先吸附和/或吸收水分子。这样的除湿单元具有替换或补充水处理单元的潜力，该水处理单元可能是常规生成治疗流体所需的。例如，可以避免通过反渗透进行水处理，从而节省成本。

8、在一些实施例中，除湿器单元包括干燥剂，所述干燥剂被布置成从第一空气流中吸附和/或吸收水分，并且所述干燥剂由除湿单元处理以从干燥剂提取液态水。

9、在一些实施例中，干燥剂被配置为对水具有高选择性。

10、在一些实施例中，从第一空气流提取的液态水具有小于10μs/cm并且优选地小于5μs/cm或1μs/cm的电导率。

11、在一些实施例中，所述系统还包括控制装置，所述控制装置被配置为联合操作加湿器单元和除湿器单元以实现设定点，所述设定点限定包括加湿器单元和除湿器单元的空间内的空气湿度。

12、在一些实施例中，控制装置还被配置为操作除湿器单元以实现限定每单位时间提取的液态水的量的设定点。

13、在一些实施例中，控制装置还被配置为当液态水的累积量超过阈值时停用加湿器单元和除湿器单元。

14、在一些实施例中，所述系统还包括至少一个湿度传感器，所述至少一个湿度传感器被布置成生成表示空间内的空气湿度的测量信号。

15、在一些实施例中，控制装置被配置为通过引起加湿器单元或除湿器单元中的至少一个的操作性能的阶跃变化来执行阶跃响应测试，监测测量信号，并且基于在阶跃变化之后根据时间的空间内的所测量的空气湿度来确定控制装置的控制参数值。

16、在一些实施例中，至少一个湿度传感器被布置成测量第一空气流和第二空气流中的至少一个中的空气湿度。

17、在一些实施例中，所述系统还包括连接传感器，所述连接传感器被配置为感测加湿器单元与除湿器单元之间的流体连接状态，并且控制装置能够操作以根据由连接传感器感测到的流体连接状态来修改其操作。

18、在一些实施例中，所述系统还包括在加湿器单元与除湿器单元之间的至少一个流体连接装置，加湿器单元被配置为将第三空气流的至少一部分排放到所述至少一个流体连接装置中，并且除湿器单元被配置为从所述至少一个流体连接装置接收第一空气流。

19、在一些实施例中，加湿器单元和除湿器单元组合成整体结构。

20、在一些实施例中，除湿器单元被配置为输出第四空气流，所述第四空气流在第一空气流被处理以提取液态水时生成，所述系统还限定流体通道，所述流体通道被配置为将第四空气流的至少一部分重新引导至加湿器单元的空气入口，以将第四空气流的所述至少一部分包括在第一空气流中。

21、在一些实施例中，流体通道被布置成将第四空气流重新引导至加湿器单元的空气入口，使得第四空气流形成第一空气流。

22、在一些实施例中，所述系统包括流量控制器，所述流量控制器能够操作以设定有多少第四空气流被重新引导至加湿器单元的空气入口。

23、在一些实施例中，通过流量控制器的操作，所述系统能够在第一操作模式与第二操作模式之间切换，其中，所述系统被配置为在第一操作模式中允许周围空气进入第二空气流中并且将第四空气流的至少一部分提供到周围空气中，并且其中，所述系统被配置为在第二操作模式中将第四空气流引导至加湿器单元的空气入口，使得第四空气流形成第一空气流。

24、在一些实施例中，所述系统被配置为在第一操作模式中将所有第四空气流提供到周围空气中。

25、在一些实施例中，所述系统包括入口管线和出口管线，所述入口管线连接到加湿器单元的空气入口，所述出口管线连接到除湿器单元的出口以从除湿器单元接收第四空气流，其中，流体通道在出口管线上的第一接合部处和所述入口管线上的第二接合部处流体连接，并且其中，流量控制器被布置成控制从出口管线到入口管线通过流体通道的空气流量。

26、在一些实施例中，加湿器单元被配置为将第三空气流排放到周围空气中，并且除湿器单元被配置为从周围空气接收第一空气流。

27、在一些实施例中，加湿器单元与除湿器单元物理地分离。

28、在一些实施例中，加湿器单元被配置为接收自来水并处理自来水，以从第二空气流和自来水生成第三空气流。

29、在一些实施例中，加湿器单元被连接成从水箱接收自来水，其中，所述系统被配置为基于来自水箱的液位传感器的信号或者基于包括加湿器单元和除湿器单元的空间内的测量的空气湿度来估计水箱的耗尽的时间点，并且在所述时间点之前输出向水箱添加自来水的用户指令。

30、在一些实施例中，所述系统被配置为通过使用计算模型并且通过进一步使用指示由操作治疗系统对治疗流体的消耗的数据来估计耗尽的时间点，所述计算模型被配置为根据空气湿度来预测液态水的提取，所述操作治疗系统被连接以从所述系统接收治疗流体。

31、在一些实施例中，所述系统还包括储存单元，所述储存单元被布置成接收和积累来自除湿器单元的液态水或来自流体生成单元的治疗流体。

32、第二方面是一种提供用于透析治疗中的治疗流体的方法。所述方法包括：处理用于提取液态水的第一空气流；通过将液态水的至少一部分与一种或多种物质混合来生成治疗流体；处理第二空气流以生成与第二空气流相比具有增加的湿度的第三空气流；以及将第三空气流的至少一部分包括在第一空气流中。

33、第三方面是一种操作第一方面或其任何实施例的系统的计算机实现的方法。所述方法包括：接收表示包括加湿器单元和除湿器单元的空间内的空气湿度的至少一个测量信号，并且联合操作加湿器单元和除湿器单元以实现由至少一个测量信号指示的空间内的预定义空气湿度。

34、第一方面的实施例可以适用于第二或第三方面的实施例。

35、第四方面是一种包括程序指令的计算机可读介质，所述程序指令在由处理器执行时使处理器执行第二或第三方面或其任何实施例的方法。计算机可读介质可以是非暂时性介质或传播信号。

36、其他目的、方面、实施例和技术效果以及特征和优点可以从以下详细描述、所附权利要求以及附图中显现。