使用带血液透析仪的透格器滤筒去除血载毒素和代谢副产物已经是多 年来常规使用的方法。一般来说这样一个滤筒基本上包含有一对由一个半 渗透膜隔开的腔。通过第一腔灌注血液并且血液返回患者体内。同时透析 溶液通过第二腔沿相反方向循环。由此形成一个浓度梯度，该浓度梯度可 以使血液中载有的废产物通过半渗透膜而转移并进入到透析溶液中以形成 透析流出液。
血液透析的原理被广泛地进行过仔细的研究。现在在透析滤筒中采用 一些半渗透中空纤维膜来大大地增加整个膜表面积，并促进通过膜结构的 扩散。中空纤维膜包括许多种材料，例如，乙酸纤维素、三乙酸盐纤维素、 聚丙烯晴、聚砜和再生纤维素，后者是最常用的。例如在美国专利US 4 244 787A中描述了一种通过分析经由人造肾脏与血平衡的透析液而实时监视、 分析和量化血清中的代谢浓度的方法和装置。因此不需要血液采样就可以 存取某种对代谢重要的样本。该专利的装置包含与透析液流相连接的至少 一个离子选择电极，所述电极的电动势根据预定的标准转换成透析液浓度， 所述透析液浓度又通过透析仪器的质量转移系数与血清水平相联系。
在用血液透析疗法治疗一个患者时其中一个最基本的考虑是围绕着治 疗的充分性。例如，在指定的一天内对一个指定的患者应进行多长时间的 透析。由于粗心大意而没能充分透析该患者会导致一些医疗上的有害作用。 目前，普通透析患者只有大约5年的估计寿命。这些患者趋于短估计寿命 的一个原因是各种毒素慢性的集结的有害影响所致，这些毒素要么一点没 有被消除，即没有通过中空的纤维，要么没有被充分降低到无毒水平。这 些假定的毒素的特性还不知道，尽管这些已知从尿中消除的物种(比如脲、 肌酸酐、磷酸盐、氢离子等等)当被允许积累超出正常水平时会伴随严重 的医疗后果。
一些因素会对疗法的充分性产生基本的影响。例如，在血液透析领域 中通常反复使用透析滤筒，可以采用如像在美国专利No.4,695,385中所示 的已有技术来清洗、消除感染或者杀菌用过的滤筒。然而，最终必须扔掉 一个单个滤筒，因为它已失去透析能力。此时，透析器的能力不容易估计 并且因而经常不能严密检测，并且常常不能扔掉一个透析滤筒，除非在清 洗后该滤筒看上去极不干净，或者纤维束容积或超过滤率下降到一个预定 阀值以下。现在已知即使在外形、纤维束容积和超过滤率正常时透析器也 能发生机能障碍，如Delmeg等人报告，“在重复使用时严重的透析器机 能障碍”，Kidney International，35：244(1989)。还已知不能用透析器滤筒 的使用年限或次数精确地预估其透析能力。
不管透析器的状况，在一个指定的治疗期间可用下面的公式计算一个 单个患者的透析充分程度的量度：
KT/V≥1.0
V代表大约等于整个体液容积的脲的分布容积，V对于每个患者是从 诸如身高、体重和性别的数据推导出来的。K是使用中的个别透析器的脲 清除率，以每分钟被清除了脲的血液的毫升(ml)数来计量。T是治疗时间。 由透析器外壳包装的典型的产品插入件可以得到K，并且还包含一个脲清 除率对血液流动速率的曲线图，该曲线图可以从具体的一批制品中的透析 器的一个采样随机测试而得到。在把这些值代进上面的公式中后，对于一 个给定的KT/V值可以计算出最小的治疗时间。可以改变以取得充分透析 的其它参数包括血液流速、透析溶液流速、透析器能力和温度。
在实验上已经确定大约0.8或者更大的KT/V值会伴随着低度发病率。 见Gotch，L.A.，Sargent，J.A.Kidney International，28：526-537，1985。即使 使用新的透析器也冒一定的风险，即从特定一批中选择出来的一个单元可 能具有一个比在产品插入件中指示的值明显低的K值。因而接受这样的透 析器治疗的患者会冒透析不彻低的风险。在重复使用透析器药筒的情况下 透析不彻底的可能性会增加，这是由于随着每次连续的使用都会对透析器 能力带来确定的但不定量的损失。由于利用患者循环的能力不足也会发生 透析不彻底。由于患者的血液利用能力不足，有可能不会获得所希望的血 液流动速率，从而也可能导致透析不彻底。
除了KT/V还测定其它参数以估计透析的充分程度。这些参数中有脲 减少率(URR)和溶质去除率(SRI)。把URR定义为1-(Cb)pre/CB)post。 一个好的透析疗法有一个接近1的URR，而一个差的透析疗法的URR接 近0。遗憾的是URR没有考虑在透析超滤过程中脲的产生或者两池去除特 性。因此，提出SRI作为一个URR的概括的变型，SRI确实考虑了这些影 响。把SRI定义在一个治疗过程中去除的脲的数量，作为整个人体贮藏的 一部分。象URR一样，一个好的透析疗法的SRI值接近1，而一个差的透 析疗法的SRI值接近0。大概地，不管其形态(即腹膜或血液透析)和间 歇性，SRI(不象KT/V)可以指示一个透析疗法的充分程度。然而，URR 和SRI都没有像KT/V那样广泛地被确认为透析充分程度的度量单位。
尽管KT/V、URR和SRI系数表示出脲的去除情况和表现出与疗法失 败有关，这并不等于说脲是毒素代谢物。早期文献曾提出本质上说脲不是 毒素。然而，脲是一种主要的蛋白质代谢物并且可作为一种适宜的指示物 以监测疗法的充分程度。
脲的分子量是60道尔顿，而一些其它蛋白质代谢产物的分子量可能会 更大。因而，这个问题已成为争论的主题，即用更紧的纤维纱膜在KT/V 和发病率之间建立的关系是否可适用于用来进行血液过滤以及高通量血液 透析的更多孔的膜或者天然的腹膜。
有大量关于脲运动学模型的文献。确定计算机程序、可编程序的计算 器和分时计算机设备可使透析临床医师更容易估计脲运动学。最近已经表 明(Lindsay等人，1989)，小于0.8的KT/V值与低的饮食蛋白质摄入有 关，而低的饮食蛋白质摄入对营养学建议来说难以接受。然而，与营养建 议结合而把KT/V增加到1.0或者更高可以有效地改善饮食蛋白质的摄入。 由于低蛋白质摄入可能与增加的发病率有关，监测KT/V和nPCR是对透 析患者的其它临床的有益辅助。
传统的脲运动学需要许多测试并且透析临床医生认为在数学上是复杂 的。在表1中概括了精确的运动学测试所需要的各种测量。
表1
脲运动学计算所需要的测量
前透析BUR(C1)
后透析BUN(C2)
对下一次透析(C3)的前透析
透析器清除率(K)
血液流动速率
动脉BUN
静脉BUN
透析液流动率(流出液)(QD0)
进入通道再循环
末梢BUN
残余的肾功能
尿容积
尿浓度
透析的持续时间(td)
停止透析的持续时间(tod)
超过滤率
在透析之间的重量增加
这些测试的每一个都伴随着有限误差，而这些误差的积累的效果会导 致不真实的脲运动学参数。
已有技术的血液透析仪不具备联机监测血液透析疗法的能力。另外， 已有技术通常需要从接受血液透析疗法的患者体内抽取血液采样。
因而需要提供一个不用侵入人体而对血液透析疗法进行的联机实时监 测。基于脲运动学的该疗法需要检测流出的透析液浓度和流速，而不需要 检测血液采样。作为输出，该疗法将产生反映疗法充分程度的KT/V、URR 和SRI系数、脲去除率和归一化的蛋白质代谢率(nPCR)，其中这些可用来 实时地估计饮食顺序性和疗法的充分程度。

本发明涉及一种对于血液透析仪的改进的直接的实时血液透析监测方 法和系统。该血液透析监测系统通过测试随时间变化的在废的透析流出液 中的脲浓度来测定在血液透析仪疗法中去除脲的速率和数量的数值。当已 经检测到一个足够的液流速时，周期地从血液透析仪的透析流出液管中采 样以分离出一个小容积的废的透析流出液。测定并分析脲浓度一时间分布 图以确定脲去除率、KT/V、URR和归一化的蛋白质代谢率(nPCR)。可以 改变血液透析监测系统和脲监测结构以便在血液透析疗法开始之前和在结 束时允许透析流出液中的血液均衡。该血液透析监测系统还可以包括一个 两池分析，该两池分析考虑了在治疗过程中从接受血液透析的患者体内的 细胞内的和细胞外的空间中脲减损的不同程度。这就能计算溶质的去除率 (SRI)。
根据本发明的第一方面，提供了一种适于利用血液透析仪实时监测一 个血液透析疗法的装置，其中的血液透析仪包括一个透析器和从该透析器 中去除的透析废流出液，其特征在于所述监测装置包括：一个透析流出液 组分检测器和在一个透析治疗过程中把多个透析流出液的分离开的液体部 分分别联接到所说组分检测器上的联接装置；用于探测和测试在每种所说 透析流出部分中的所说组分的浓度的探测和测试装置；用来从所说血液透 析液组分浓度测试中确定一个组分的浓度-时间分布图的确定装置；用于形 成至少两池分析以补偿在血液透析疗法过程中在病人的细胞外和细胞内空 间中的组分浓度的差异的补偿装置；和用来从所说血液透析液组分浓度-时 间分布图中直接确定所说透析治疗的一个充分程度的示数的示数确定装 置。
在所述装置中包括与脲有联系的所说组分，并且包括一个脲检测器以 确定脲浓度-时间分布图和一个装置用来确定从所说脲浓度-时间分布图中 确定脲去除率、KT/V、蛋白质代谢率和脲减少率中的至少一种，其中KT/V 是表示透析充分程度的一个量度，K是脲清除率，T是治疗时间，V代表 脲的分布容积。
在所述装置中还包括：用来在透析治疗开始之前获得一个均衡脲浓度 测定的装置、和用来从所说均衡浓度测定和所说脲浓度-时间分布图中确定 一个溶质去除率的装置。
在所述装置中还包括：在透析治疗完成之后获得一个均衡脲浓度测定 的装置，和从所说均衡浓度测定和从所说脲浓度-时间分布图中确定一个溶 质去除率的装置。
在所述装置中还包括：在明显早于完成所说透析治疗的一个时间点、 从所说脲浓度-时间分布图中，为完成透析治疗而预定一个最终的脲浓度值 并且从所说预定的最终脲浓度值中预定脲去除率、KT/V、脲减少率、蛋白 质代谢率和溶质去除率之中至少一个的装置。
在所述装置中还包括：用来从所说两池分析中计算至少KT/V、蛋白 质代谢率和脲减少率中的一个的装置。
在所述装置中还包括：用来形成两个分离的所说脲浓度测定的指数拟 合以确定所说的脲浓度-时间分布图的装置。
在所述装置中还包括：用来使所说脲浓度测定与一个非线性函数拟合 以描绘所说脲浓度-时间分布图的装置。
在所述装置中还包括：用来在透析治疗开始之前获得一个均衡的脲浓 度测定的装置，和用来从所说的均衡的浓度测定和所说脲浓度-时间分布图 中确定一个溶质去除率的装置。
在所述装置中还包括：用来在透析治疗完成之后获得一个均衡脲浓度 测定的装置，和用来从所说均衡的浓度测定和所说脲浓度-时间分布图中确 定一个溶质去除率的装置。
在所述装置中还包括：为了完成透析治疗、在明显早于完成所说透析 治疗的一个时间点、从所说脲浓度-时间分布图中预定下面所列中的至少一 个的装置，预定如下：一个最终的脲浓度值、最终的脲去除率、最终的KT/V、 最终的蛋白质代谢率、最终的脲减少率和一个最终的溶质去除率。
在所述装置中还包括用于从所述血液透析组分时间浓度曲线进行蛋白 质估算的装置。
在所述装置的一个实施例中所述透析流出液组分检测器是一个脲检测 器，所述联接装置把多个透析流出液的分离开的液体部分分开联接到所说 脲检测器；所述用于探测和测试的装置是用于探测和测试的在每种所说透 析流出液部分中的所说脲的浓度的装置；所述确定装置是用来从所说脲浓 度测试中确定一个脲浓度-时间分布图的装置；和所述确定示数的装置是用 于从所说血液透析液脲浓度-时间分布图中直接确定所说透析治疗的一个充 分程度的示数的装置。
在所述装置的所述示数确定装置中，在所述确定过程表明所述血液透 析处理是不充分的时候，可以以足以使固定时间段的血液处理得以充分进 行的量来调节所述血液透析处理。
在所述装置中还包括另一个确定装置，用于在所述治疗过程结束之 前，从所说均衡的浓度测量和所述脲浓度-时间分布图中直接确定溶质去除 率，和从所述脲浓度-时间分布图确定脲去除率、KT/V、脲减少率、蛋白 质代谢率和溶质去除率中的至少一个，和在所述血液透析处理结束之前从 所述血液透析组分浓度-时间分布图直接确定所说透析治疗的一个充分程度 的示数，其中在所述确定过程表明所述血液透析处理是不充分的时候，可 以以足以使固定时间段的血液处理得以充分进行的量来调节所述血液透析 处理。
在所述装置中还包括又一个确定装置，用于在所述治疗过程结束之前， 从所说均衡的浓度测量和所述脲浓度-时间分布图中直接确定溶质去除率， 和从所述脲浓度-时间分布图确定脲去除率、KT/V、脲减少率、蛋白质代 谢率中的至少一个，和在所述血液透析处理结束之前从所述血液透析组分 浓度-时间分布图直接确定所说透析治疗的一个充分程度的示数，其中在所 述确定过程表明所述血液透析处理是不充分的时候，可以以足以使固定时 间段的血液处理得以充分进行的量来调节所述血液透析处理。
通过阅读下面的对于本发明的示意性优选实施例的描述和参照附图可 以更容易地理解本发明的这些和其它的特点和优点，其中：
图1是本发明的血液透析监测系统的一个实施例的方框图；
图2是图1一部分血液透析监测系统中的一个实施例的示意图；
图3是血液透析监测系统的流体特性的一个局部的方框图和局部的示 意图；
图4是一个典型患者的尿素浓度时间分布图，该尿素浓度时间分布图 表示患者的两池分析；
图5是一个表示血液透析监测系统的均衡的功能性方框图；
图6是本发明的优选实施例的一个流程图。
尽管与一些优选实施例的步骤相联系描述和公开了本发明，这并不意 味着把本发明限制于那些特定的实施例。本发明意欲覆盖所有的本发明的 思想和范围内的这些实施例以及其变化。
参照图1，通常用参照序号10来代表一个本发明的血液透析监 测系统。该监测器10包括一个输入模件12，在最佳实施例中该模 件12可以是一个脲检测器或者是一个合适的用来检测要被清除的物 质的不同的克分子数或组分的检测器。模件12按要求间断地抽取一 定体积的透析流出液。样品模件12把透析液样品容积通过一个管道 16耦联到一个检测器14上。检测器14产生一个正比于监测到的 组分浓度的信号。并且通过一个线20路把该信号耦联到一个组分信号 分析器18上。
模件12可以是最好永久地耦联到透析流出管道(未示出)的任 何形式的采样设备。在待批申请摘要DI-4354(65889- 108)中公开且描述了一个优选的输入模件12，该待批申请的题 目是：“液体采样模件”并与本申请同时提出，该申请在此引为参考。 脲检测器14可以是一个如美国专利4,686,479所描述的检 测器，该美国专利的题目是：“用于分析包括血细胞比容的血液样品 值的仪器和控制装置”，在此引为参考。用一个脲检测器接触该液体 样品，该脲检测器包括一个与电极联接的、适于响应铵离子而产生 输出的脲酰层。该脲酰层把在样品中的一部分脲转变为铵离子，并且 这些离子与电极接触而产生与样品中的脲浓度有关的输出。
为了示范的目的，这里把检测器14描述成一个脲检测器。还有 其它方法检测脲，并且任何可以测量在流出的透析液管中脲浓度的脲 检器可以用于此目的。因而，本发明并不限于特定类型的脲检测器。 然而，脲只是通常与患者血液中的尿毒症有关的可辨别组分中的一种 组分，该组分可和用作血液透析疗法(即去除毒素)效果的标示物或 量度。其它组分例如包括肌酸酐、尿酸、磷酸盐、钙、钠、钾、葡萄 糖和β-2-小球蛋白。在本发明的血液透析监测系统中也可采用其 它类型的检测器，这些检测器可以直接或间接地检测需要的液体成分。
还可按其它方法设置脲检测器的流型。最直接的配置是把脲检测 器放置在流出的透析液流中。另一种直接的配置是从液流中取出样品 量并且使该样品量流过检测器，其它配置包括；
1、把该检测器置于新鲜流入的透析液流中，把流出的透析液以 一个流动注入的方式迎着该检测器抽进。
2、以所希望的稀释比例抽运入流和出流经过脲检测器。
3、一个流动注入系统，其中经过脲检测器抽运载体缓冲流，把 流出的透析液注入进该缓冲流中。
在图2中通常用序号30代表本发明的血液透析监测系统10的 脲输入模件12和脲检测器14的一个脲输入/检测器模件的实施例， 模件30包括一个采样通道32，该采样通道最好形成一个排出透析 流出液管34的一部分。通过一个联接到一个采样管38上的接头 36把模件30接进透析流出管34中。
通过驱动一个自封闭的螺状的或滚筒状的泵40，模件30抽取 透析流出液样品。把管38联接到一个接头42上并且联接到一个通 常封闭的阀44上。接头42同时还连接在管46上，其中包括一 个贮藏圈48。首先用透析流出液充满贮藏线圈48，多余的透析流 出液继续通过管46到达一个分隔器50。分隔器50包括一个空气 间隙，该空气间隙防止透析流出液回流并且防止通过管52出现短路。
一旦充满了贮藏线圈48，则泵40停止，这就从接头36处关 闭了管38。然后打开阀44以允许透析液样品通过该阀流进一个管 54并且接着流到且经过脲检测器14。用一个采样泵56造成透析 液样品的流动，通过一条管58把该采样泵56联接在脲检测器14 和排出分隔器50之间。
对于每次测量，最好把透析液样品输入到脲检测器14并且通过 分隔器50冲洗几次以保证一个良好的采样值。同时抽运透析液样品 使其通过脲检测器14，通过一个管62和第二个泵64把来自一个 源60的一个对照流也抽运进脲检测器14中。第二个泵64最好是 一个在采样泵56上的一个第二滚筒式泵头，但也可以是一个耦联的第 二泵以便同时作为采样泵56来运行。
如在美国专利No.4,686,479中更详细的描述，脲检 测器14包括一个空气探测器66以便确定在脲检测器中是否存在透析 液样品。探测器14采用一带有一个对铵基有特效的薄膜(未示出) 的电极68。与一个参照电极70相似的电极68探测透析液脲氮 (DUN)。然后把由探测器14产生的信号耦合到信号分析器18 上，这一点在以后将更详细地描述。
在开始对患者进行血液透析疗法时以及如所需要的周期地治疗， 在模件30上操作一个低参照标准和一个高参照标准以便校准该模件 30。为了用低标准来校准模件30，阀44保持封闭并且一个阀 72打开以便允许第二泵64以低标准从一个源74通过一条管76 抽吸液体。脲控测器14测量该低标准，该低标准与一个数值的期望 范围进行比较以保证正确地校准该脲检测器14。也可以在治疗过程 中用该低标准来检验该系统的完整性。
用一个高参照标准执行一个类似的操作。为了进行一个高标准检 验，除了一个高标准阀78以外，关闭其它所有的阀。打开的阀78 允许第二泵64从一个源80通过一个管82抽吸高标准流体。在脲 控测器14中测量高校准流体并且与一个值的预期范围比较以保证在 高标准范围出能正确地操作该脲检测器。
在低标准周期检验结束时，模件30关闭阀44、72和78， 并且在一段时间打开一个空气阀84以允许采样泵64把空气抽进一 导管86，经过阀84，脲检测器14并且从排出管52排出。在每 个液体段之间的空气段保证了脲检测器14和管54及58基本上没 有残余的液体。
现参照图3，通常用参照标号90代表本发明的血液透析监测系 统10的操作的一个示意性的实施例。图示地描绘了该系统90，该 系统90包括一个细胞内的空间(ICW)92和一个细胞外的空间 (ECW)94，这两个空间代表在一个血液透析患者体内的两个体 池。可以从一个正在接受一个典型透析疗法的患者的废透析液中计算 在系统90中的血液透析运动学参数。脲是在肝中产生的，这被表示 为ECW94的一部分。
如果有如箭头96所示的残余的肾功能，可以由患者的肾脏去除 一些脲。然而，大多数脲是通过血液透析疗法在第一次接触在ECW 94中的血液98后被去除，如一个箭头100所示。脲也从ICW 92进入ECW94，如一个箭头102所示。
在血液透析疗法过程中通过使血液流过一个管104进入一个透 析液滤筒106可以清理血液。透析液滤筒106所示意地包括一个 透析器膜108，通过该透析器膜脲扩散进入透析液。一个采样容积 的透析流出液通过管38被取出并且然后由脲检测器14检测，象如 上所述那样进行。通过一个管110血液返回患者体内。
在平稳状态下，在血液透析疗法过程中去除并由脲检测器14检 测的脲的总量与在患者体内在ECW94中的脲产生率相等。这样就 允许计算在24小时时间内每公斤人体质量产生的正常蛋白质代谢率 (nPCR)或脲的克数。另外，通过知道脲的浓度——时间分布图， 可以推断透析器滤筒106的容积以及容积——时间/体内水系数 (KT/V)，然后可以计算透析液的充足程度。
图4表示由脲检测器14检测到的一个普通患者的一个脲浓度—— 时间分布图。申请人已经发现脲浓度——时间分布图可以密切地和一 个先拟合指数曲线112以及一个后拟合指数曲线114相吻合。这 两个曲线112和114是血液透析疗法前和后30分钟脲浓度数据 的指数拟合。一个实验上确定的“转折”点116表示拟合曲线112 和114的不同，该“转折”点是由从患者的ICW92和ECW 94中去除的脲的两池性能造成的一个逐渐转变。
在血液透析疗法开始时，系统90相当迅速地从患者血液和ECW 94中去除脲，其中血液98密切地与ECW94接触。因此，在点 116之前，最初的拟合曲线112具有相当陡的坡度。在一段时间 之后，大约30分钟，已经从ECW94中去除了足够多的脲而在 ICW92和ECW94之间产生了一个脲梯度。
在点116之后，从ECW94中去除脲的速率降低而从在ICW 92里的细胞中去除脲的速率提高。后者是在ECW94和ICW 92之间的浓度差增加了的结果。从患者体内去除脲取决于各部分之 间质量转移面积系数(iMTAC)(该系数控制在ICW92和 ECW94之间的质量转移)和透析器质量转移面积系数(dMTAC) (该系数控制在ECW94和透析液流之间的质量转移)。iMTAC通 常比dMTAC小，这就造成了在ECW94和ICW92之间的浓 度差。结果拟合曲线114在点116之后具有一个比初期拟合曲线 112的坡度更平的坡度。因而很清楚：一个单池分析远不如象本发 明确定的两池分析精确。
如下面所述，根据系统10或30中的任何一个采用两池分析来 计算KT/V、URR和SRI。在一个优选实施例中，在开始血液 透析疗法之前，为了举例的目的，如图5所示，用患者的血液来均衡 本发明的血液透析监测系统10或30。比如可以用一个滚筒泵118 通过管104把血液抽运到透析滤筒106中，把透析滤筒106连 接到一个常规透析仪120上并且形成其上的一部分。
为了获得均衡的脲采样分析，在开始用透析液充满了透析器之后， 通过透析液滤筒106分流透析液流或者停止透析液流，同时经过透 析液滤筒106抽运血液，在透析滤筒106和透析仪120之间不 允许有透析液流，然而即使透析液流旁路也存在超过滤作用。经过一 段时间以后，比如5分钟，在此期间允许血液和透析液的脲浓度穿过 薄膜进行平衡，这样就能获得均衡采样并由脲检测器14进行检测。 在透析疗法之前，均衡采样提供了在患者的血液中的脲浓度。和透析 器典型分布图、透析液容积(K)和所有体内水(V)结合可以利用 均衡浓度来计算KT/V、URR、nPCR和溶质去除率(SRI)。
利用血液透析监测系统10的一个第一优选实施例，不用获得一 个均衡的采样，如图6所示进行以下步骤：
1、进行浓度/时间分布的两个指数回归，第一个回归拟合覆盖 从0到30分钟的区段，而第二个回归拟合覆盖从30分钟到现在时 间的区段，如方框122所指示。
2、从这些回归中预定起始瞬间(CD1)、30分钟(CD30) 当前瞬间(CDi)和最后的(CD2)透析液脲浓度，并且为每个 由方框124指示的每一区段计算对数平均透析液浓度。
3、然后计算对每个区段的除去脲作为对数平均透析液浓度、透 析液流出量(QD0)和区段时间的积。对这些积求总和以得到对于 由方框126所指示的透析液疗法的预定的除去脲量(R)。
4、由于在7天期间中透析疗法的通常不相等的间隔，对于一个 给定的疗法除去脲量取决于是在一周内的哪一天进行的治疗。从一个 可变容积的脲运动学模型中导出一个因子(F)，该运动学模型采用 了一系列容积(K)、脲分布容积(V)、脲产生率(G)、超过滤 作用率(Qu)和治疗次数。用F和R计算预计的每周去除量(Rwk)。
5、然后从Rwk计算G(毫克/分钟)。
6、从整个超过滤作用和治疗时间计算Qu。
7、用公式(KT/V)fg＝LN(CD1/CD2)来计算 对于KT/V的一个“第一估计”，其中CD1和CD2可以从如方 框128指示的时间/浓度分布图的指数回归中预定。
8、可以从(KT/V)fg和一个V的估计值(作为体重的百 分数；对于男人为51％，对于女人是43％)计算K和Qu/K。
9、利用以下的公式如方框130指示的计算QUT/V和一个 新的KT/V： $\mathrm{LN}[1+\frac{\mathrm{Qu}*T}{V}]=\frac{\mathrm{Qu}}{(K-\mathrm{Qu})}*\mathrm{LN}\left[\frac{({\mathrm{CD}}_1-\frac{G}{K-\mathrm{Qu}})}{({\mathrm{CD}}_2-\frac{G}{K-\mathrm{Qu}})}\right]$
10、从在步骤9中得到的KT/V计算一个新的K。
11、继续重复步骤9-10直到得到会造成一个由方框132指 示的最终的KT/V的收敛为止。
12、然后用由方框134指示的G和V来计算正常的蛋白质代谢 率(nPCR)。
13、代替KT/V，也可以把URR记录为1-CD1/CD2。
利用血液透析监测系统10的第二优选实施例，在首先得到一个 均衡的采样后，进行以下的步骤，也是如图6所示：
在由方框136所指示的透析治疗(Cbequil)(将另外描述)之 前用血液均衡透析液采样： 
1、如上所述进行步骤1-6。
7、如方框138所示直接从Cbequil、QD0和CD1计算容 积(K)。
8、采用前面的方框140所示的第9步中的公式计算KT/V。
9、从由方框126′所指示的KT/V(步骤3)和由方框 138所指示的K(步骤2)来计算脲分布(V2)运动学容积。
10、溶质减少率(SRI)代表由血液透析而从所有体内贮藏中 除去的溶质(脲)的百分率，并且如方框140所示用下面的公式计 算该溶质减少率(SRI)：
SRI＝[R-G*T(透析)]/(V1*Cbequil)
其中V1＝V2+超过滤作用。
11、然后象前面那样如方框134′指示的用G和V来计算正常 的蛋白质代谢率(nPCR)。
12、代替KT/V，也可以把URR记录为1-CD1/CD2。
可以采用第一实施例，其中系统10不是一个血液透析仪的必备 部分，这是因为，必须由一个操作员以手动方式操作来获得均衡采样。 系统10是完整的或者能够自动控制血液透析仪以便能不用操作员干 预而自动获得均衡的采样时，最好采用第二实施例。
其它实施例：
1、浓度/时间分布图也能与一个单指数回归拟合以预定CD1、 CD2和R。
2、浓度/时间分布图能拟合于一个非线性回归(例如两个指数 的和)。利用用来确定脲浓度/时间分布的标准两池脲运动学、利用 从这些回归产生的指数来计算K、G和V。
3、也可以采用一个用于计算血脲浓度的脲还原率方法(例如， 这种公式：
KT/V＝-LN[C后/C前-008*Time-超过滤/重量]) 用透析液脲浓度来计算KT/V。
在其它实施例中，第1号和第3号导致一个代表单池脲运动学的 KT/V，而前面所述的优选实施例和第2号实施例导致一个代表两 池脲运动学的KT/V。
血液透析监测系统10可以在任何预先的确定的时间间隔内抽吸 一个采样容积。在实验上已经测定：对于血液透析疗法来说10分钟 量级的时间间隔就足够了，因为脲浓度值以一个相对低的速率变化。 该速率的变化足够慢使得不需要连续的采样并且间断的采样就足够精 确代表实时采样。因此，每5至10分钟的时间间隔采样透析流出液 提供了一个实时脲浓度分布图。采用脲检测器14的一个合适的采样 容积是2毫开(ml)量级的透析流出液。血液透析监测系统10也可 以在血液透析疗法结束时提供一外均衡的脲浓度值。
因为本发明的血液透析监测系统10的技术，在3至4小时血液 透析疗法的大约60至90分钟之后，可以预定最终的脲浓度值。如 果最终预定的KT/V结果太低，可以利用疗法中间的预测来发现该 血液透析疗法的缺点。
在一个普通患者体内，当开始血液透析疗法时，每100个患者 血液中含有70mg量级脲。在进行4小时血液透析疗法之后，每100ml 患者血液中将会有30mg量级的脲。在透析液滤筒106的透析液一 侧，在开始进行疗法之后，最初在每100ml的透析液中将含有25mg 量级的脲。在进行血液透析疗法4小时之后，由于在血液透析疗法过 程中容积减小，在每100ml透析液中将含有5至7mg量级的脲。
脲是指数变化的，使得在整个血液疗法的1/3的时间间隔内可 以去除大约1/2的脲。由于脲是指数变化的，适宜于在血液透析治 疗时间间隔的开始部分更频繁地采样。例如在一个4小时的血液透析 治疗过程中，可以设定血液透析监测系统10在第一小时内每5分钟 采样一次，并且然后在血液透析治疗的其它时间内每10分钟采样一 次。
申请人在实验上测定：如参照图4所描述的那样，血液透析监测 系统10的两池分析比常规的单池分析精确12％到18％的量级。 当血液透析仪120在运行时，也可以设定血液监测系统10来监测 透析流出液。某些已有技术的系统采用一个整个时钟时间间隔，不考 虑由于系统告警的透析停止运转时间间隔。
另外如在上面的相互参考的申请中所详述的那样，作为一个液体 采样模件，血液透析监测系统10可以被防止在没有或者具有非常低 的透析液期间采样透析流出液。在没有液流或者液流不稳定期间采样 还会导致在透析疗法中出现错误。脲是一种适于用在血液透析疗法中 的标示物，这是因为与其它尿毒症毒素水平相关，但是其它熟知的标 示物也可以用在如前所述的本发明的血液透析疗法中。
已有技术血液透析监测疗法通常以每月一次的量级从患者体内抽 吸血液采样(一种侵入疗法)。这时脲浓度值被用作初始血液透析疗 法值。从在血液透析疗法结束后的血液采样中可以得到最终血液透析 疗法值或血液透析疗法后的值。然后可以采用来自这两个血液采样的 脲浓度比率来确定该血液透析疗法的效率，这样提供的KT/V值不如采 用本发明所获得的准确。
已有技术分析还不准确，因为尽管在ICW92中的脲浓度试图 与ECW94中的脲浓度相比，仍存在相当大的时间滞后。迅速地从 血液中去除脲，会导致在血液透析疗法结束时在ICW92中的脲浓 度和在ECW94的脲浓度之间差别。在一个通常的血液透析疗法结 束时，在ICW92中脲浓度可能是大约40mg/dl、在ECW中脲 浓度可能是大约30mg/dl。因而，由于ICW92的整个额定容积 比ECW94的整个额定容积大，大约30mg/dl的最终ECW94 脲浓度值可能很不准确。单个或一个池分析不考虑在ICW92和 ECW94中的最终的脲浓度之间的差别。由于单池分析一般是基于 在ECW94的脲浓度，如果不计在30分钟到60分钟量级的均衡 或回弹时间间隔，该分析将过度估价真实的KT/V。从ICW92 进入ECW94中的继续扩散会造成随着时间的ECW94的浓度回 弹或增加。
在此把血液透析监测系统10描述为一个分离的单元，该血液透 析监测系统10被安装到作为透析仪120一部分的透析滤筒106 的管上。在不超出本发明精神和范围前提下，也可以把血液透析监测 系统10改装成透析仪120或者也可以把血液透析测系统10完全 集成到透析120上。