葡萄糖管理和透析設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及在透析期間監視患者血糖濃度的葡萄糖管理和透析方法及設備。特別 地，本發明涉及在血液透析期間監視血糖濃度并且在將過濾的血液返回患者之前根據需要 增加或減少血糖濃度的葡萄糖管理方法及設備。
【背景技術】
[0002] 糖尿病在當今是會導致許多病癥的日益嚴重的一種問題。腎臟疾病和腎衰竭是不 正確控制糖尿病的一些更加嚴重的后果。
[0003] 已經經歷了腎衰竭的患者需要某種形式的透析，其每個星期要執行數次。血液透 析是透析的一種常規形式，它從患者移出血液并在將血液返回給患者之前使血液通過一個 或多個透析過濾器。在要花費數小時的透析期間，患者會經歷血糖水平的降低。在透析之 后患者經常感受到喪失食欲使得在完成透析治療之后患者不會立即進食。這會導致患者體 內血糖水平的降低。患者在開始透析治療之前有時會進食因為他們在治療后會感受到喪失 食欲。這會導致血糖水平在透析治療開始時出現峰值。
[0004] 患者通常以周期間隔來監視葡萄糖水平以確定何時可能需要注射胰島素或者確 定使用者對先前的注射反應如何。患者通過用刺血針刺破身體的一部分以獲得血樣來監視 血糖水平。血樣被放置到檢驗試紙上，該檢驗試紙包含了用于測量血糖水平的適合的酶試 劑，隨后由血糖檢測儀進行分析。已知有各種裝置能夠監視血糖水平以幫助糖尿病患者正 確治療。這種裝置的實例公開在Gordon的美國專利號8, 224, 663、Anderson等人的美國專 利號5, 279, 294以及Gravel等人的美國專利號6, 192, 891中。
[0005] 還已經發展生物傳感器用于測量和監視血糖水平。這些裝置通常使用葡萄糖結合 蛋白，它能夠捕捉葡萄糖并產生可探測的信號用于測量患者體內的血糖水平。在生物傳感 器中使用葡萄糖結合蛋白的實例公開在Alarcon等人的美國專利號7, 629, 172和Pitner 等人的美國專利號7, 064, 103中，在此結合它們的全部內容作為參考。
[0006] 盡管早先的裝置已經適合于它們預期的目的，但在產業上對于在患者不能夠通過 目前通常使用的手指針刺方法取樣時能夠監視和調節患者體內的血糖水平的系統有持續 的需求。
【發明內容】
[0007] 本發明涉及在透析期間治療患者并監視血糖濃度的透析方法。本發明還涉及在透 析方法期間在將過濾和處理的血液返回患者之前調節血液的血糖濃度的血液透析方法及 設備。
[0008] 本發明特別涉及用在透析期間，或者在將血液移出患者、處理并返回給患者的其 它手術期間，諸如手術期間充氧的葡萄糖管理方法和設備。因此，本發明的一個目的是提供 一種方法和設備，其能夠為患者執行透析的同時以預定的時間間隔或連續地監視患者的血 糖水平，并且調節患者的血糖水平到預定范圍。
[0009] 本發明的另一特征是提供一種方法和設備，其能夠在血液透析期間在將處理過的 血液返回給患者之前增加或減少患者的血糖濃度。本發明的另一特征是提供一種方法和設 備，其使用葡萄糖結合蛋白從患者的血液中清除葡萄糖以降低血糖濃度至預定的范圍內。 [0010] 本發明的一個方面是提供一種帶葡萄糖監視單元的透析設備，該葡萄糖監視單元 能夠連續地或以預定的間隔或周期監視血糖濃度。該葡萄糖監視單元可被編程為基于測量 得到的血糖水平，在將血液返回給患者之前，引導經過透析和過濾處理后的患者血液到用 于增加血糖濃度的裝置，或者在將血液返回給患者之前引導經過透析和過濾處理后的患者 血液到用于減少血糖水平的裝置，或者無需進一步處理而將血液返回患者。
[0011] 本發明的另一特征是提供一種具有葡萄糖監視裝置的透析設備，該葡萄糖監視裝 置在血糖水平落到預定范圍之外時產生可見的或可聽的信號給技術員。然后技術員能夠引 導血流到裝置以在將血液返回給患者之前增加或減少葡萄糖濃度。
[0012] 本發明的另一特征是提供一種減少血液中血糖濃度的裝置，該裝置包括固定到支 持物上的葡萄糖結合蛋白、硼酸、硼酸酯或它們的混合物。該裝置可以是能夠連接到透析設 備的流體路徑上的藥筒（cartridge)。該藥筒能夠連接到透析器的入口側或出口側。
[0013] 本發明的又一特征是提供一種在透析之后和在將血液返回給患者之前增加血液 的血糖濃度的裝置。該裝置可以包括供給，其用于輸入右旋糖或葡萄糖進入血液、輸入引誘 患者體內葡萄糖產生的藥劑或者具有一定濃度的葡萄糖溶液中的支持物上的葡萄糖結合 蛋白以引導葡萄糖進入血液。
[0014] 通過治療患者的方法可獲得本發明的特征，該方法包括從患者移出血液的步驟和 將血液通過裝置以處理該血液的步驟，以及然后測量血糖水平的步驟。然后當測量得到的 葡萄糖水平高于閾值水平時將血液引導到葡萄糖清除單元并從血液中去除葡萄糖，并且產 生減少的血糖水平。當測量得到的葡萄糖水平低于閾值時也可將血液引導到增加單元以增 加血糖水平。然后將處理的血液返回給患者。本發明的該方法能夠用在血液經過透析器以 通過從血液中去除廢物來處理血液的透析方法中。
[0015] 通過提供血液透析方法能夠基本上獲得本發明的各個方面，該血液透析方法用于 治療諸如透析患者的患者。該過程包括從患者移出血液，將血液通過諸如透析器的處理裝 置以處理和過濾該血液，以及測量從患者移出的血糖水平。當測量得到的葡萄糖水平高于 閾值水平時，引導血液到包含葡萄糖結合蛋白、硼酸、硼酸酯或它們的混合物的葡萄糖清除 單元并從血液中除去葡萄糖。產生葡萄糖水平降低的血液并且將該降低葡萄糖水平的血液 返回給患者。
[0016] 通過提供一種透析方法進一步地獲得本發明的特征，該透析方法包括將透析流體 引入患者體內并從患者移出血液到透析器以從血液中去除廢物。監視血液中的葡萄糖水平 并發現高于預定閾值的葡萄糖水平。當血液的血糖水平高于閾值水平時，將血液引導到葡 萄糖清除劑，從血液中去除葡萄糖。或者，當血糖水平低于預定的閾值水平時，將該葡萄糖 引導到用于增加血糖水平的單元，然后將血液返回給患者。
[0017] 本發明的特征還通過提供一種設備獲得，該設備包括用于從患者移出血液的第一 供應管線。在一個實施方式中，透析器單元連接到用于接收來自患者的血液，以及用于通過 從血液中去除廢物來處理血液的第一供應管線。葡萄糖監視單元接收血液，用于測量血液 中葡萄糖水平，發現血液中血糖水平高于閾值水平，以及發現血液中血糖水平低于閾值水 平。當葡萄糖水平高于閾值水平時具有葡萄糖結合蛋白、硼酸、硼酸酯或它們的混合物的葡 萄糖清除單元適合接收血液并從血液中去除預定量的葡萄糖。第二供應管線將處理過的 血液返回給患者。
[0018] 本發明的特征通過提供一種設備進一步獲得，該設備用于從患者的血液中清除葡 萄糖，其包括具有內部表面的管，該內部表面帶有共價結合到其上的葡萄糖清除劑，用于從 血液中清除預定量的葡萄糖。
[0019] 本發明的這些和其他目的、優勢和特征從結合附圖公開了本發明各種實施方式的 以下本發明的詳細說明將變得顯而易見。
【附圖說明】
[0020] 以下是附圖的簡要說明，其中：
[0021] 圖1是具有葡萄糖管理裝置的透析系統的示意圖；
[0022] 圖2是顯示了葡萄糖管理裝置的流體路徑的透析系統的示意圖；以及
[0023] 圖3是本發明實施方式中的葡萄糖清除單元的剖視圖。
[0024] 詳細說明
[0025] 本發明涉及一種葡萄糖管理和透析設備，其特征在于：
[0026] 第一供應管線，用于從患者中移出血液；
[0027] 連接到所述第一供應管線的葡萄糖監視單元，其接收血液用于測量血液中葡萄糖 水平，探測血液中高于閾值水平的血糖水平或探測血液中低于閾值水平的葡萄糖水平；
[0028] 連接到所述第一供應管線的葡萄糖清除單元，所述葡萄糖清除單元具有選自葡萄 糖結合蛋白、硼酸、硼酸酯及這三種的混合物的葡萄糖清除劑，所述葡萄糖清除劑適合接收 血液并且當葡萄糖水平高于上述所述閾值水平時從血液中除去預定量的葡萄糖；以及
[0029] 連接到所述葡萄糖清除單元的第二供應管線，用于將處理的血液從所述葡萄糖清 除單元返回患者。
[0030] 在本發明一個實施方案中，所述葡萄糖清除單元包括藥筒并且放置在透析器單元 的上游。
[0031] 在本發明另一個實施方案中，所述葡萄糖清除單元包括藥筒并且放置在透析器單 元的下游。
[0032] 在本發明另一個實施方案中，所述設備進一步包括控制單元，用于當探測