用于确定透析患者简档的技术的制作方法

用于确定透析患者简档的技术
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年1月29日提交的美国临时专利申请no.63/143,110的优先权，其内容通过引用整体并入本文，如同在本文中完全阐述一样。
技术领域
3.本公开总体上涉及确定透析患者的身体特征，并且更特别地涉及用于确定指示患者的健康和/或患者的透析成功的患者透析简档信息的方法。


背景技术：

4.透析患者流体的分析由医疗保健提供者常规执行以确定治疗有效性并监测患者健康。例如，对于血液透析(hd)患者，可以检查诸如尿素、尿毒症毒素、肌酸酐、磷酸盐和/或营养素的化合物以管理hd处方。腹膜透析(pd)中的患者治疗成功取决于腹膜的功能和形态完整性，包括腹膜转运状态(即，各种溶质穿过腹膜的运输)。除了腹膜的功能衰竭之外，长期pd还可能导致腹膜组织的解剖学变化，例如新血管生成、血管病变和纤维化，有时引起腹膜硬化。因此，通常在pd和hd治疗的过程期间监测各种患者特征。
5.用于确定hd患者的感兴趣化合物或pd患者的腹膜转运状态(和/或其它透析患者特征)的常规方法是劳动密集型的、耗时的，并且需要常规透析治疗之外的额外患者诊所就诊。因此，透析患者和健康护理提供者将受益于能够高效且有效地确定可能影响透析治疗的患者特征而没有常规方法的缺点的过程。


技术实现要素：

6.提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在下面的具体描述中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在必然地标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定所要求保护的主题的范围。
7.在一个实施例中，确定透析患者的患者简档的方法可以包括获得与透析患者相关联的流体体积，经由患者流体的荧光分析生成患者信息，以及利用简档库基于评估患者信息来确定患者简档，患者简档包括腹膜转运状态分类和疾病进展中的至少一个。
8.在所述方法的一些实施例中，所述体积可以在患者的常规透析期间获得。在所述方法的各种实施例中，荧光分析可以包括荧光光谱法。在所述方法的一些实施例中，荧光分析可以经由串行荧光装置进行。
9.在所述方法的各种实施例中，流体可以包括腹膜透析(pd)治疗的新鲜透析液。在所述方法的示例性实施例中，流体可以包括pd治疗的pd流出物。
10.在所述方法的一些实施例中，所述患者信息基于荧光图生成。在所述方法的各种实施例中，简档库可以包括腹膜平衡测试(pet)信息。
11.在一些实施例中，所述方法可以包括经由机器学习计算模型生成患者简档，所述机器学习计算模型被配置为基于作为输入的患者信息来提供患者简档作为输出。
12.在各种实施例中，所述方法可以包括使用简档库的至少一部分来训练计算模型，以基于患者信息输入生成患者简档输出。在示例性实施例中，所述方法可以包括使用包括pet信息和患者群体的已知健康状况的相关联荧光图的简档库来训练计算模型。
13.在一些实施例中，所述方法可以包括基于患者简档确定透析处方。在各种实施例中，所述方法可以包括基于患者简档对患者执行透析治疗。
14.在一个实施例中，一种设备可以包括处理器电路和耦合到处理器电路的存储器。所述存储器可以包括指令，所述指令在由所述处理器电路执行时使所述处理器电路：经由患者流体的荧光分析生成患者信息；利用简档库基于评估所述患者信息来确定所述患者简档，所述患者简档包括腹膜转运状态分类和疾病进展中的至少一个；其中，所述患者简档经由机器学习计算模型来生成，所述机器学习计算模型被配置为基于作为输入的患者信息来提供患者简档作为输出。
15.在所述设备的一些实施例中，荧光分析可以包括荧光光谱法。在所述设备的一些实施例中，所述荧光分析经由串行荧光装置进行。
16.在所述设备的一些实施例中，流体可以包括pd治疗的pd流出物。在所述设备的一些实施例中，可以基于荧光图来生成患者信息。在所述设备的一些实施例中，简档库可以包括腹膜平衡测试(pet)信息。
17.在所述设备的一些实施例中，所述指令在由所述处理器电路执行时可以使所述处理器电路使用包括pet信息和患者群体的已知健康状况的相关联荧光图的简档库来训练计算模型。
附图说明
18.通过示例的方式，现在将参考附图描述所公开的机器的特定实施例，其中：
19.图1示出了根据一些实施例的第一示例性操作环境；
20.图2示出了根据一些实施例的说明性透析配置；
21.图3示出了根据本公开的示例性光谱传感器；
22.图4示出了根据一些实施例的第二示例性操作环境；
23.图5示出了根据本公开的示例性2d荧光光谱；
24.图6示出了根据一些实施例的pd简档过程的目标和非目标方法。
25.图7和图8示出了根据本公开的示例性2d荧光光谱；
26.图9a和图9b示出了根据一些实施例的示例性透析系统；以及
27.图10示出了根据本公开的计算架构的实施例。
具体实施方式
28.现在将在下文中参考附图更全面地描述本实施例，在附图中示出了多个示例性实施例。然而，本公开的主题可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且有意地向本领域技术人员传达主题的范围。在附图中，相同的附图标记始终指代相同的元件。
29.腹膜透析(pd)患者治疗成功与否取决于腹膜的功能和形态完整性。除了腹膜的功能衰竭之外，长期pd还可能导致腹膜组织的解剖学变化，例如新血管生成、血管病变和纤维
化，有时引起腹膜硬化。在pd治疗过程中，特别是持续使用非生理透析流体后，膜特性可能会发生变化。因此，可以在pd患者治疗方案的持续时间内监测患者特征，以确保患者腹膜解剖结构的健康和/或pd治疗的有效性等。非限制性患者特征可以包括腹膜转运状态、透析充分性、膜特征、无法解释的临床变化、超滤失败等。
30.对于pd患者，主要监测的特征可以包括腹膜转运状态。通常，腹膜转运状态是通过测量溶质在透析液和身体血浆之间平衡的速率对膜功能进行的分类。例如，透析液与血浆(d/p)的比率可以用于测量pd期间扩散和超滤的组合效果。低溶质d/p可指示给定溶质穿过腹膜的转运缓慢发生和/或透析液与血浆之间逐渐达到平衡。相比之下，高溶质d/p可以指示溶质跨膜的转运快速发生和/或更快达到平衡。通常针对各种溶质评估d/p比，所述溶质包括但不限于尿素、肌酸酐和钠。
31.用于监测腹膜转运状态的常规测试通常是耗时的，对患者来说是困难的，并且缺乏对可用于形成完整评估的全部元素(例如，代谢物)的分析。例如，标准腹膜平衡测试(pet)是30多年前开发的4小时测试，用于评估经历pd的患者的腹膜转运状态。标准pet需要在某些时间间隔收集大约10ml腹膜流出物样品和中点血液样品(通常在医疗机构收集)。通过腹膜毛细血管血液和透析液之间的平衡速率来评估溶质转运速率。作为所有溶质的替代物，使用不同的分析测试在收集的样品中测量尿素、肌酸酐、葡萄糖和有时包括钠。然后可以基于患者的溶质转运特征将其诊断或分类为例如高、高平均、低平均或低转运体。
32.由于pet是非常劳动密集型的，并且患者在诊所完成标准pet所花费的时间很长并且需要许多实验室采样，因此已经开发了mini-pet用于响应于临床变化的随访。然而，与标准pet相比，pet的这种修改版本已经显示出不一致性。对于标准pet和mini-pet，由于采样、数据输入、计算和实验室测量，误差是可能的。另一个缺点是某些化合物的实验室测量可能受到患者状况的影响，这必须校正或以其它方式管理。例如，肌酸酐可能由于高葡萄糖浓度而不正确，并且需要校正因子来计算真实肌酸酐量。然而，管理这样的校正因子是低效且容易出错的过程。
33.尽管在本公开的示例中使用pd，但是实施例不限于此，因为所描述的实施例可以用于监测其它类型的患者的流体成分，包括血液透析(hd)患者和hd有效性。例如，hd的有效性(或hd患者中慢性肾病(ckd)或终末期肾病(esrd)的进展)可以通过分析各种化合物或标志物来评估，包括但不限于肌酸酐、白蛋白、胱抑素c、肾小球滤过率(gfr)等。然而，hd有效性(或ckd或esrd进展)的常规测试是耗时的，并且需要额外的患者访视，此外，可用的标记物测试通常不够灵敏，无法检测肾脏疾病的早期阶段的变化。
34.因此，一些实施例可以提供透析简档过程，其可操作以确定患者简档，所述患者简档可以包括肾病标志物和/或腹膜转运状态标志物，其方式比常规方法(包括pet、mini-pet等)更高效、有效、准确和/或可重复。在一些实施例中，透析简档过程可以使用荧光分析技术分析患者样品。荧光分析技术的非限制性示例可以包括荧光光谱法、荧光光谱学、荧光分光光度法等。在各种实施例中，患者样品可包括患者的或与患者的透析相关的流体样品。患者样品的非限制性实例可以包括血液、pd流体、pd流出物。
35.在各种实施例中，患者和/或患者护理人员可以使用便携式、微型、家庭内或设施(例如，门诊设施、透析设施、医疗办公室等)内、个人等荧光分析装置来监测患者和/或透析流体。荧光分析装置可以在护理点位置处使用，以提供对患者和/或透析流体的现场分析。
患者流体(例如，用过的透析液)的组分，例如白蛋白、肽、白细胞、红细胞、细菌、晚期糖基化终产物和/或许多其它生物分子，在被激发时可以固有地发射荧光信号。使用根据一些实施例的透析简档过程，用过的透析液(或其它患者和/或透析流体)的组分可用于确定患者循环中以及局部(例如腹膜腔中)的生物标志物的组分或变化。
36.根据一些实施例的透析简档过程可以提供多个技术优点和优于常规系统的技术改进。在一个非限制性技术优点中，根据一些实施例的透析简档过程可以提供更实用和个性化的工具来评估透析充分性、肾病状态或进展、腹膜特性、无法解释的临床变化、超滤失败等。在一个非限制性技术优点中，根据一些实施例的透析简档过程可以使用在诊所进行常规检查时、在患者家中等从患者收集的pd流出物或hd患者流体，因此不需要额外的访问，例如pet所需的访问。此外，患者和医疗团队不需要经历冗长的(例如，四小时的协议)过程。替代地，根据一些实施例的透析简档过程可以使用pd流出物或hd患者流体，其可以在计划的每月或每季度就诊时常规收集。在各种实施例中，pd流出物或hd患者流体可以使用患者家中或医疗机构中的独立装置来测试。在一些实施例中，可以使用光谱分析(例如荧光光谱分析)在小于1ml的pd流出物中分析大量的分子(即，数百个分子或更多个分子)，包括但不限于尿素、肌酸酐、白蛋白和葡萄糖。在各种实施例中，透析简档过程可以提供针对pd和/或hd的个性化的基于代谢组学的转运测试。
37.因此，根据一些实施例的透析简档过程可以通过减少到诊所的额外访问的数量来最小化治疗对患者的影响和干扰，以确定转运状态、疾病进展等，并且提供对患者健康和透析有效性重要的物理特性的准确测量。因此，减少疾病维持和干预可能会降低感染以及其它并发症的风险，感染是透析患者死亡的第二大原因。因此，根据一些实施例的透析简档过程可以操作以改善患者的生活质量。描述了其它技术优点。实施例不限于该上下文中。
38.图1示出了可以表示一些实施例的操作环境100的示例。如图1所示，操作环境可以包括计算装置110。在各种实施例中，关于计算装置110描述的功能、操作、配置、数据存储功能、应用、逻辑等可以通过例如经由网络150(例如，网络节点152a-n)耦合到计算装置110的一个或多个其它计算装置(未示出)执行和/或存储在其中。仅出于说明性目的示出单个计算装置110以简化附图。例如，操作环境100可以包括多个计算装置110，其被独立地或组合地配置为执行本文所描述的实施例的各方面。实施例不限于该上下文中。
39.计算装置110可以包括收发器170、显示器172、输入装置174和/或可以通信地耦合到存储器单元130的处理器电路120。根据一些实施例，处理器电路120可以是、可以包括和/或可以访问用于执行过程的各种逻辑单元。例如，处理器电路120可以包括和/或可以访问透析简档逻辑单元122。处理器电路120和/或透析简档逻辑单元122和/或其部分可以以硬件、软件或其组合来实现。如在本技术中所使用的，术语“逻辑单元”、“部件”、“层”、“系统”、“电路”、“解码器”、“编码器”、“控制回路”和/或“模块”旨在指代计算机相关实体，硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件，其示例由示例性计算架构700提供。例如，逻辑单元、电路或模块可以是和/或可以包括但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、多个存储驱动器(光学和/或磁存储介质的)、对象、可执行文件、执行线程、程序、计算机、硬件电路、集成电路、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、存储器单元、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片集、软件部件、程序、应用、固件、软件模块、计算机代码、控制环、比
例-积分-微分(pid)控制器、前述的任何组合等。
40.尽管透析简档逻辑单元122在图1中被示出为在处理器电路120内，但是实施例不限于此。例如，透析简档逻辑单元122和/或其任何部件可以位于加速器、处理器核、接口、单独的处理器裸片内，完全实现为软件应用(例如，透析简档应用140)等。
41.存储器单元130可以包括一个或多个更高速存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质和/或系统，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、双数据速率dram(ddram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、诸如铁电聚合物存储器的聚合物存储器、双向存储器、相变或铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(sonos)存储器、磁卡或光卡、诸如独立磁盘冗余阵列(raid)驱动器的装置阵列、固态存储器装置(例如，usb存储器、固态驱动器(ssd)和适合于存储信息的任何其它类型的存储介质。另外，存储器单元130可以包括以一个或多个较低速存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质，包括内部(或外部)硬盘驱动器(hdd)、磁软盘驱动器(fdd)、以及从可移动光盘(例如，cd-rom或dvd)读取或向其写入的光盘驱动器、固态驱动器(ssd)等。
42.存储器单元130可以存储简档库信息132、患者简档信息134和/或患者信息134。在一些实施例中，简档库信息132可以包括用作确定个体患者简档的基线的信息(或“指纹”)。在各种实施例中，患者简档可以包括腹膜转运状态、透析充分性、膜特性、无法解释的临床变化、超滤失败信息、肾病状态或进展信息(例如，患者代谢简档的指纹或快照)和/或其分类。例如，患者简档可以包括腹膜转运状态的分类，诸如以下类别：高、高平均、平均、低平均或低转运体。实施例不限于这些类别，因为可以使用各种系统对患者简档和/或腹膜转运状态进行分类，诸如数字类别、分级(即，a-f)、符号等。在一些实施例中，患者简档和与之相关联的信息(即，腹膜转运状态、代谢指纹或快照等)可以被存储为患者简档信息132。
43.在各种实施例中，简档库信息132可以包括具有已知患者简档的患者的荧光分析信息。例如，简档库信息132可以包括具有已知状态的患者的代谢物的荧光数据和/或其它诊断数据(例如，pet、ms等)，所述已知状态诸如已知的腹膜转运状态、疾病状态、疾病进展、透析有效性、健康状况等。例如，简档库信息132可以提供一些患者结果(例如，状态)和测量的化合物之间的基于数据的关系。在各种实施例中，简档库信息132可以包括从患者群体生成的指纹、库等，使得例如可以将患者信息与相同或相似的患者群体进行比较(例如，基于年龄、性别、疾病进展等)以确定患者简档。
44.在一些实施例中，患者信息134可以包括经由分析患者样品(例如，血液或pd流出物)获得的关于患者的信息。例如，在一些实施例中，患者信息可以包括通过使用光谱仪(包括便携式光谱仪、微型光谱仪、护理点光谱仪等)分析患者流体而生成的光谱仪数据。
45.在一些实施例中，生成患者信息134所需的患者流体(诸如pd流出物)的体积可以是约1毫升(ml)或更少。在各种实施例中，pd流出物的体积可以是约0.001ml、约0.005ml、约0.01ml、约0.05ml、约0.1ml、约0.2ml、约0.3ml、约0.4ml、约0.5ml、约1.0ml、约1.5ml和/或这些值中的任何两个之间的任何值或范围(包括端点)。
46.在示例性实施例中，简档库信息132、患者简档信息134和/或患者信息可以从远程数据源(诸如数据存储154a-n)和/或经由网络节点152a-n获得。
47.在一些实施例中，流体分析装置180可以用于分析患者流体和/或与患者相关联的
流体。在一些实施例中，流体分析装置可以是或可以包括便携式、微型、家庭内或设施(例如，门诊设施、透析设施、医疗办公室等)内、个人等荧光分析装置(参见例如图3)，其可以由患者和/或患者护理者使用以监测患者和/或透析流体。在示例性实施例中，流体分析装置180可以集成到计算装置110中或者可以通信地耦合到计算装置110。在各种实施例中，由流体分析装置180生成的数据可以被存储为透析简档信息136。
48.在一些实施例中，计算模型138可以包括一个或多个人工智能(ai)模型、机器学习(ml)模型，深度学习(dl)模型、神经网络(nn)(诸如人工神经网络(ann)、卷积神经网络(cnn)、递归神经网络(rnn)等)、专家系统、推理机、决策树、随机森林算法、知识库、其变体、其组合等。实施例不限于该上下文中。
49.在一些实施例中，透析简档逻辑单元122例如可以单独地或经由透析简档应用140基于患者信息134和简档库信息132来确定患者的患者简档。例如，透析简档逻辑单元122可以接收来自患者的一定体积的pd流出物的光谱仪分析结果形式的患者信息134。透析简档逻辑单元122可以将分析结果与对应的简档库信息132进行比较以确定匹配简档。例如，患者a的ms分析结果可以与高腹膜转运状态匹配。
50.透析简档逻辑单元122可以操作以执行训练过程以使用训练数据来训练计算模型138，训练数据可以包括但不限于历史或过去的荧光光谱、患者诊断、患者代谢简档、pet信息和/或可以由计算模型138使用的任何其它类型的信息。可以训练计算模型138以基于荧光光谱输入生成诊断输出，例如腹膜转运状态、(肾)疾病进展、(肾)疾病状态等。例如，计算模型138可以在具有已知转运体状态的样品的(2d)荧光光谱的训练数据库上训练，所述已知转运体状态通过常规方法(例如pet测试)分类。实施例不限于该上下文中。
51.在一些实施例中，诸如pd流出物的患者流体的荧光光谱可以用于确定患者信息，包括代谢简档、转运状态等。一些实施例可以包括可以由患者在家庭环境中使用的流体分析装置(例如荧光光谱仪)。因此，实施例可以是或可以包括被配置用于附接到透析设备(例如pd延伸管)的独立仪器或装置。在需要偶尔检查的情况下，患者可以在治疗后将新鲜透析液和他们的pd流出物取样到指定的盒、比色皿或可以插入流体分析装置(例如荧光光谱仪)中的其它容器以进行分析。
52.在需要连续监测的情况下，当将新鲜透析液注入腹膜腔时，可以将用于采样和检测的便携式装置附接到pd延伸管。对于capd用户，实施例可以在停留期间分离并且在排放开始之前再次附接；对于ccpd用户，实施例可以在停留期间保持附接。装置可以在透析液输注和排放循环期间操作，使得可以捕获新鲜pd透析液和用过的透析液的光谱。
53.图2示出了根据一些实施例的pd配置。如图2所示，pd配置200(例如，连续非卧床腹膜透析(capd)配置)可以包括各种管、导管、连接器和其它元件，以便于透析液在填充阶段适当地流入患者205和在排放阶段适当地流出患者205。患者205可具有与其腹膜腔流体连通的永久性导管220。在capd期间，当患者205准备好在停留之后排出pd流体时，收集装置250可以附接到他们的转移管组(a)210(例如，在入口端处)。排放袋管组(b)212可以在另一端(例如，出口端)流体连接到收集装置250。患者205可以开始从他们的腹膜腔排放pd流出物。pd流出物和/或pd流出物中的材料可以通过收集装置250收集。
54.在一些实施例中，由收集装置250收集的流体可以被提供给流体分析装置。在各种实施例中，流体分析装置可以流体地耦接到收集装置250，使得可以就地分析收集的流体。
55.图3示出了根据本公开的特征的说明性流体分析装置。流体分析装置305可以包括光谱仪装置(例如微型光谱仪)。在各种实施例中，流体分析装置305可以包括集成到诸如计算或逻辑装置的装置中的微光学装置和/或光谱传感器。流体分析装置的非限制性示例可以包括由德国海尔布隆的insion gmbh提供的微型光谱仪。在示例性实施例中，流体分析装置305可以是或可以包括便携式、微型、家庭内或设施(例如，门诊设施、透析设施、医疗办公室等)内、个人荧光分析装置等，其可以由患者和/或患者护理者使用以监测患者和/或透析流体，包括实时或基本上实时。
56.图4示出了根据一些实施例的第二示例性操作环境。如图4所示，用于在患者450的pd治疗期间对患者流体进行采样和测试的操作环境400可以包括串行分析装置(例如，与透析液、患者流体和/或类似物的流动串行)。具有收集荧光光谱的能力的改进的流体管理装置440(例如，可从美国马萨诸塞州沃尔瑟姆的费森尤斯医疗公司获得的clic装置)可以用作检测装置。
57.尽管特定的患者样品收集和分析配置已经被用作示例，例如在图3和图4中，但是实施例不限于此，因为在本公开中设想了可以根据一些实施例操作的任何类型的样品收集和分析配置。
58.透析简档过程可以根据各种过程执行数据采集和分析。例如，二维(2d)荧光测量，其中例如可以系统地扫描激发波长，同时可以收集相应的发射光谱。所述方法生成可以生成2d相关图，使得能够识别混合物中的多个荧光团、它们的相互作用和时间依赖性演变。2d光谱可以用于研究不同的化合物，例如溶液中的蛋白质。例如，图5示出了人血清白蛋白505和溶菌酶510的荧光光谱(采用自bortolotti等人，2016，6，112870，其通过引用并入本文，如同在本公开中完全阐述一样)。
59.不同的氨基酸序列可以在2d等高线图上产生不同的光谱。不同的颜色可以指示相对信号强度。透析简档过程使用便携式技术，并且可以在护理点环境中使用。
60.用过的透析液的组分，例如白蛋白、肽、白细胞、红细胞、细菌、晚期糖化终产物和许多其它生物分子在激发时可以发射荧光信号。因此，用过的透析液的组分可以通过荧光分析(例如，荧光光谱法)来使用，以提供患者生物标记物的分析，例如，以通知临床医生患者循环中以及局部腹膜腔中的生物标记物的变化。
61.传统上，选择单个或多个激发/发射波长来测量生物样品中的靶分子。例如，激发λ：280nm；发射λ：340nm用于测量尿毒症溶质硫酸吲哚酚，并且λex：265nm；λem：290nm用于对甲酚硫酸盐。当建立某些患者结果与分析师测量之间的关系时，这种方法是有用的。在目前的临床经验中，溶质和临床表现之间仅建立了很少的因果关系。大多数时候，临床结果之间的关系，例如，尿毒症溶质被认为是由于多因素的相互作用。因此，根据一些实施例的透析简档过程的非目标方法(其可以测量用过的透析液中的多种已知和未知物质)可以提供对患者健康和/或透析效率的分析，这是单独的目标方法不可获得的，特别是当未获得溶质的血液水平时。
62.图6示出了根据一些实施例的用于透析简档过程的方法。传统上，假设驱动的方法已被用于对靶向已知溶质(如尿素、肌酸酐和葡萄糖)的转运状态进行分类。在非靶向方法中，所有分子，包括先前存在于pd流出物中的未知分子，可以用于生成和/或评估患者简档信息，例如透析充分性、转运特征等。
63.在一些实施例中，透析简档过程可以与机器学习(ml)技术组合，包括但不限于人工智能(ai)过程、神经网络(nn)等。例如，透析简档过程、患者信息、简档信息、库信息、指纹等可以在ml/ai应用中使用，以分析、预测或以其它方式确定患者简档(例如，腹膜转运状态和/或其分类)和/或基于患者简档确定推荐的治疗或其它行动过程。在各种实施例中，库信息可以是或可以包括患者简档计算模型(例如，ml过程、ai过程、神经网络(nn)、卷积神经网络(cnn)等。在一些实施例中，例如，ml/ai过程可能与腹膜转运状态的特定分子模式相关。
64.例如，在一些实施例中，ml/ai算法、过程等可以用于通过调查具有已知输入和已知输出的过去示例来学习预测模型的最佳参数。在训练之后，预测模型可以用于对看不见的输入(即，一般化)进行预测。例如，透析简档过程可以涉及分类监督学习问题，其中输出属于一组不同的类(例如，pd患者的转运体类型、hd患者的疾病状态等)。根据一些实施例的用于构建预测模型的ml算法的非限制性类型可以包括但不限于逻辑回归、基于树的方法、随机森林方法、梯度提升方法、深度学习(dl)算法(诸如处理输入序列的递归神经网络(rnn))等。实施例不限于该上下文中。
65.具有不同健康或透析特征的患者可能具有不同的2d荧光图。例如，具有不同溶质转运状态进入其腹膜腔的患者或具有不同肾病进展的患者可能具有不同的2d荧光图。荧光光谱上的结果可以通过ml和/或ai技术等技术进行分析，以对转运体状态进行分类。
66.图7示出了根据本公开的说明性2d荧光图。图705是典型的低转运体，图710是典型的高转运体。在一些实施例中，图705和图710可以用作根据各种实施例的计算模型的训练数据，例如，用作ai/ml识别的训练图。
67.图8示出了根据本公开的说明性2d荧光图。图805是(可能的)典型的低转运体，图810是(可能的)典型的高转运体。在一些实施例中，图705、图710、图805和/或图810可以是用过的透析液或pd流出物的荧光图。
68.透析简档过程可以使用计算模型和基于训练数据库构建的相关ai/ml算法，所述训练数据库包括具有已知患者状态的样品的2d荧光光谱，所述已知患者状态例如转运体状态、疾病进展、透析效率/有效性和/或通过常规方法(例如pet测试)分类的类似物。在患者样品中获得的测量结果可以针对患者简档进行测试(例如，经由计算模型)以识别转运体状态。
69.图9a-9b示出了腹膜透析(pd)系统901的示例，其根据本文所述的系统的示例性实施例配置。在一些实施方式中，pd系统901可以是家庭pd系统，例如，被配置用于在患者家中使用的pd系统。透析系统901可以包括透析机器900(例如，腹膜透析机器900，也称为pd循环仪)，并且在一些实施例中，所述机器可以位于推车934上。
70.透析机器900可以包括壳体906、门908和盒接口，所述盒接口包括用于接触一次性匣或盒915的泵头942、944，其中盒915位于形成在盒接口和关闭的门908之间的隔室(例如，腔905)内。流体管线925可以以已知的方式(例如经由连接器)耦接到盒915，并且还可以包括用于控制流体流到流体袋和从流体袋流出的阀，流体袋包括新鲜透析液和加温流体。在另一个实施例中，流体管线925的至少一部分可以集成到盒915。在操作之前，用户可以打开门908以插入新的盒915，并且在操作之后移除用过的盒915。
71.盒915可以放置在机器900的腔905中以用于操作。在操作期间，透析液流体可以经由盒915流入患者的腹部，并且用过的透析液、废物和/或过量流体可以经由盒915从患者的
腹部移除。门908可以牢固地关闭到机器900。用于患者的腹膜透析可以包括大约10至30升流体的总治疗，其中大约2升透析液流体被泵送到患者的腹部中，保持一段时间、例如大约一个小时，然后从患者体内泵出。重复该过程直到达到全部治疗体积，并且通常在患者睡眠时过夜进行。
72.加热器托盘916可以定位在壳体906的顶部上。加热器托盘916可以是任何尺寸和形状以容纳透析液袋(例如，5l透析液袋)用于分批加热。透析机器900还可以包括用户界面、诸如可由用户(例如，护理者或患者)操作的触摸屏918和控制面板920，以允许例如建立、启动和/或终止透析治疗。在一些实施例中，加热器托盘916可以包括加热元件935，用于在输送到患者体内之前加热透析液。
73.透析液袋922可以悬挂在推车934的侧面上的钩上，并且加热器袋924可以定位在加热器托盘916中。悬挂透析液袋922可以改善空气管理，因为空气内容物可以通过重力被布置到透析液袋922的顶部部分。虽然图9b中示出了四个透析液袋922，但是任何数量“n”个透析液袋可以连接到透析机器900(例如，1至5个袋，或更多)，并且对第一袋和第二袋的引用不限于透析系统901中使用的袋的总数。例如，透析机器可以具有可连接在系统901中的透析液袋922a、...、922n。在一些实施例中，连接器和管端口可以连接透析液袋922和用于转移透析液的管线。来自透析液袋922的透析液可以分批转移到加热器袋924。例如，可以将一批透析液从透析液袋922转移到加热器袋924，在加热器袋924中，透析液被加热元件935加热。当该批透析液已经达到预定温度(例如，大约98
°‑
100f、37℃)，该批透析液可以流入患者体内。透析液袋922和加热器袋924可以相应地经由透析液袋管线或管925和加热器袋管线或管928连接到盒915。透析液袋管线925可以用于在使用期间将透析液从透析液袋922传递到盒，并且加热器袋管线928可以用于在使用期间将透析液在盒与加热器袋924之间来回传递。此外，患者管线936和排放管线932可以连接到盒915。患者管线936可以经由导管连接到患者的腹部，并且可以用于在使用期间通过泵头942、944使透析液在盒和患者的腹膜腔之间来回传递。排放管线932可以连接到排放系统或排放容器，并且可以用于在使用期间将透析液从盒传递到排放系统或排放容器。
74.尽管在一些实施例中，透析液可以如上所述分批加热，但是在其它实施例中，透析机器可以通过串行加热来加热透析液，例如，在输送到患者体内之前，使透析液连续流过位于加热元件之间的加温袋。例如，替代用于批量加热的加热器袋定位在加热器托盘上，一个或多个加热元件可以设置在透析机器内部。加温袋可以经由开口插入透析机器中。还应当理解，加温袋可以经由管(例如，管925)或流体管线、经由盒连接到透析机器。所述管是可连接的，使得透析液可以从透析液袋流动，通过用于加热的加温袋，并到达患者。
75.在这样的串行加热实施例中，可以配置加温袋，使得透析液可以连续地流过加温袋(而不是分批转移以进行分批加热)，以在流入患者体内之前达到预定温度。例如，在一些实施例中，透析液可以以大约100-300ml/min之间的速率连续地流过加温袋。内部加热元件(未示出)可以定位在开口上方和/或下方，使得当加温袋插入开口中时，一个或多个加热元件可以影响流过加温袋的透析液的温度。在一些实施例中，内部加温袋可以替代地是系统中的管的一部分，其经过加热元件、围绕加热元件或以其它方式相对于加热元件配置。
76.触摸屏918和控制面板920可以允许操作者将各种治疗参数输入到透析机器900并且以其它方式控制透析机器900。此外，触摸屏918可以用作显示器。触摸屏918可以用于向
患者和透析系统901的操作者提供信息。例如，触摸屏918可以显示与要应用于患者的透析治疗有关的信息，包括与处方有关的信息。
77.透析机器900可以包括位于透析机器900内部的处理模块902，处理模块902被配置为与触摸屏918和控制面板920通信。处理模块902可以被配置为从触摸屏918、控制面板920和传感器(例如，重量、空气、流量、温度和/或压力传感器)接收数据，并且基于接收到的数据控制透析机器900。例如，处理模块902可以调整透析机器900的操作参数。
78.透析机器900可以被配置为连接到网络903。到网络903的连接可以经由有线和/或无线连接。透析机器900可以包括被配置为促进到网络903的连接的连接部件904。连接部件904可以是用于无线连接的收发机和/或用于处理通过有线连接发送和接收的信号的其它信号处理器。其它医疗装置(例如，其它透析机器)或部件可以被配置为连接到网络903并与透析机器900通信。
79.诸如触摸屏918和/或控制面板920的用户接口部分可以包括用于选择和/或输入用户信息的一个或多个按钮。触摸屏918和/或控制面板920可以可操作地连接到控制器(未示出)并且设置在机器900中，用于接收和处理输入以操作透析机器900。
80.图10示出了适合于实现如前所述的各种实施例的示例性计算架构1000的实施例。在各种实施例中，计算架构1000可以包括或被实现为电子装置的一部分。在一些实施例中，计算架构1000可以表示例如计算装置1002和/或其部件。实施例不限于该上下文中。
81.如在本技术中所使用的，术语“系统”和“部件”以及“模块”旨在指代计算机相关实体，硬件、硬件和软件的组合、软件或执行中的软件，其示例由示例性计算架构1000提供。例如，部件可以是但不限于在处理器上运行的进程、处理器、硬盘驱动器、多个存储驱动器(光和/或磁存储介质的)、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用和服务器都可以是部件。一个或多个部件可以驻留在进程和/或执行线程内，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外，部件可以通过各种类型的通信介质彼此通信地耦合以协调操作。协调可以涉及信息的单向或双向交换。例如，部件可以以在通信介质之上传送的信号的形式传送信息。信息可以被实现为分配给各种信号线的信号。在这样的分配中，每个消息是信号。然而，另外的实施例可以替代地采用数据消息。这样的数据消息可以跨各种连接发送。示例性连接包括并行接口、串行接口和总线接口。
82.计算架构1000包括各种常见计算元件，例如一个或多个处理器、多核处理器、协处理器、存储器单元、芯片组、控制器、外围设备、接口、振荡器、定时装置、视频卡、音频卡、多媒体输入/输出(i/o)部件、电源等。然而，实施例不限于由计算架构1000实现。
83.如图10所示，计算架构1000包括处理单元1004、系统存储器1006和系统总线1008。处理单元1004可以是各种市售处理器中的任一种，包括但不限于和处理器；应用、嵌入式和安全处理器；和和处理器；ibm和cell处理器；酷睿(2)酷睿(2)和处理器；和类似的处理器。双微处理器、多核处理器和其它多处理器架构也可以用作处理单元1004。
84.系统总线1008为系统部件提供接口，包括但不限于系统存储器1006到处理单元1004。系统总线1008可以是几种类型的总线结构中的任何一种，其可以进一步互连到存储
器总线(具有或不具有存储器控制器)、外围总线和使用各种商业上可用的总线架构中的任何一种的本地总线。接口适配器可以经由插槽架构连接到系统总线1008。示例插槽架构可以包括但不限于加速图形端口(agp)、卡总线、(扩展)工业标准架构((e)isa)、微通道架构(mca)、nubus、外围部件互连(扩展)(pci(x))、pci express、个人计算机存储卡国际协会(pcmcia)等。
85.系统存储器1006可以包括一个或多个更高速存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质，例如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、动态ram(dram)、双数据速率dram(ddram)、同步dram(sdram)、静态ram(sram)、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、诸如铁电聚合物存储器的聚合物存储器、双向存储器、相变或铁电存储器、硅-氧化物-氮化物-氧化物-硅(sonos)存储器、磁卡或光卡、诸如独立磁盘冗余阵列(raid)驱动器的装置阵列、固态存储器装置(例如，usb存储器、固态驱动器(ssd)和适合于存储信息的任何其它类型的存储介质。在图10所示的实施例中，系统存储器1006可以包括非易失性存储器1010和/或易失性存储器1012。基本输入/输出系统(bios)可以存储在非易失性存储器1010中。
86.计算机1002可以包括以一个或多个较低速存储器单元形式的各种类型的计算机可读存储介质，包括内部(或外部)硬盘驱动器(hdd)1014、磁性软盘驱动器(fdd)1016以从可移动磁盘1018读取或向其写入、以及光盘驱动器1020以从可移动光盘1022读取或向其写入(例如，cd-rom或dvd)。hdd 1014、fdd 1016和光盘驱动器1020可以相应地通过hdd接口1024、fdd接口1026和光盘驱动器接口1029连接到系统总线1008。用于外部驱动器实现的hdd接口1024可以包括通用串行总线(usb)和ieee 1384接口技术中的至少一个或两个。
87.驱动器和相关联的计算机可读介质提供数据、数据结构、计算机可执行指令等的易失性和/或非易失性存储。例如，多个程序模块可以存储在驱动器和存储器单元1010、1012中，包括操作系统1030、一个或多个应用程序1032、其它程序模块1034和程序数据1036。在一个实施例中，一个或多个应用程序1032、其它程序模块1034和程序数据1036可以包括例如计算装置110的各种应用和/或部件。
88.用户可以通过一个或多个有线/无线输入装置(例如，键盘1038和诸如鼠标1040的定点装置)将命令和信息输入到计算机1002中。其它输入装置可以包括麦克风、红外(ir)遥控器、射频(rf)遥控器、游戏板、手写笔、读卡器、软件狗、指纹读取器、手套、图形输入板、操纵杆、键盘、视网膜读取器、触摸屏(例如，电容性、电阻性等)，轨迹球、轨迹板、传感器、指示笔等。这些和其它输入装置通常通过耦合到系统总线1008的输入装置接口1042连接到处理单元1004，但是可以通过诸如并行端口、ieee 994串行端口、游戏端口、usb端口、ir接口等的其它接口连接。
89.显示器1044或其它类型的显示装置也经由诸如视频适配器1046的接口连接到系统总线1008。显示器1044可以在计算机1002的内部或外部。除了显示器1044之外，计算机通常包括其它外围输出装置，诸如扬声器、打印机等。
90.计算机1002可以使用经由有线和/或无线通信到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1049)的逻辑连接在联网环境中操作。远程计算机1049可以是工作站、服务器计算机、路由器、个人计算机、便携式计算机、基于微处理器的娱乐器具、对等装置或其它公共网络节点，并且通常包括相对于计算机1002描述的许多或所有元件，尽管为了简洁起见，仅示
出了存储器/存储装置1050。所示出的逻辑连接包括到局域网(lan)1052和/或更大网络(例如，广域网(wan)1054)的有线/无线连接。这样的lan和wan联网环境在办公室和公司中是常见的，并且促进企业范围的计算机网络、例如内联网，所有这些都可以连接到全球通信网络、例如互联网。
91.当在lan联网环境中使用时，计算机1002通过有线和/或无线通信网络接口或适配器1056连接到lan 1052。适配器1056可以促进到lan 1052的有线和/或无线通信，lan 1052还可以包括设置在其上的无线接入点，用于与适配器1056的无线功能通信。
92.当在wan联网环境中使用时，计算机1002可以包括调制解调器1058，或者连接到wan 1054上的通信服务器，或者具有用于通过wan 1054(诸如通过互联网)建立通信的其它装置。调制解调器1059(其可以是内部或外部的以及有线和/或无线装置)经由输入装置接口1042连接到系统总线1008。在联网环境中，相对于计算机1002示出的程序模块或其部分可以存储在远程存储器/存储装置1050中。应当理解，所示的网络连接是示例性的，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其它装置。
93.计算机1002可操作以使用ieee 802标准族与有线和无线装置或实体通信，诸如可操作地设置在无线通信中的无线装置(例如，ieee 802.16空中调制技术)。这至少包括wi-fi(或无线保真)、wimax和蓝牙
tm
无线技术等。因此，通信可以是与常规网络一样的预定义结构，或者简单地是至少两个装置之间的自组织通信。wi-fi网络使用称为ieee 802.11x(a、b、g、n等)的无线电技术，以提供安全、可靠、快速的无线连接。wi-fi网络可以用于将计算机彼此连接、连接到互联网以及连接到有线网络(其使用ieee 802.3相关的介质和功能)。
94.本文已经阐述了许多特定细节以提供对实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践实施例。在其它实例中，没有详细描述公知的操作、部件和电路，以免模糊实施例。可以理解，本文公开的特定结构和功能细节可以是代表性的，并且不一定限制实施例的范围。
95.一些实施例可以使用表述“耦合”和“连接”以及它们的派生词来描述。这些术语不旨在作为彼此的同义词。例如，可以使用术语“连接”和/或“耦合”来描述一些实施例，以指示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。然而，术语“耦合”还可以意味着两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或交互。
96.除非另外特别说明，否则可以理解，诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”等的术语是指计算机或计算系统或类似电子计算装置的动作和/或过程，其将表示为计算系统的寄存器和/或存储器内的物理量(例如，电子的)操纵和/或变换为类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示装置内的物理量的其它数据。实施例不限于该上下文中。
97.应当注意，本文中所描述的方法不必以所描述的次序或以任何特定次序执行。此外，可以以串行或并行方式执行关于本文中所识别的方法描述的各种活动。
98.尽管本文已经示出和描述了特定实施例，但是应当理解，被计算为实现相同目的的任何布置可以替代所示的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有修改或变化。应当理解，以上描述是以说明性的方式进行的，而不是限制性的。以上实施例的组合以及本文未特定描述的其它实施例对于本领域技术人员在阅读以上描述时将是显而易见的。因此，各种实施例的范围包括其中使用上述组合物、结构和方法的任何其它应用。
99.尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的。
100.如本文所使用的，以单数形式叙述并且前面带有词语“一个”或“一种”的元件或操作应当被理解为不排除多个元件或操作，除非明确地叙述了这种排除。此外，对本公开的“一个实施例”的引用不旨在被解释为排除也包含所述特征的附加实施例的存在。
101.本公开的范围不受本文所述的特定实施例的限制。实际上，除了本文所述的那些之外，本公开的其它各种实施例和修改对于本领域普通技术人员来说从前面的描述和附图将是显而易见的。因此，这样的其它实施例和修改旨在落入本公开的范围内。此外，尽管本文已经在特定环境中的特定实现的上下文中针对特定目的描述了本公开，但是本领域普通技术人员将认识到，其有用性不限于此，并且本公开可以有益地在任何数量的环境中针对任何数量的目的来实现。因此，下面阐述的权利要求应鉴于如本文所述的本公开的全部广度和精神来解释。

技术特征：
1.一种确定透析患者的患者简档的方法，所述方法包括：获得与所述透析患者相关联的流体体积；经由所述患者流体的荧光分析生成患者信息；以及利用简档库基于评估所述患者信息来确定所述患者简档，所述患者简档包括腹膜转运状态分类和疾病进展中的至少一个。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述体积在患者的常规透析期间获得。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述荧光分析包括荧光光谱法。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述荧光分析经由串行荧光装置进行。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体包括腹膜透析(pd)治疗的新鲜透析液。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述流体包括pd治疗的pd流出物。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述患者信息基于荧光图生成。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述简档库包括腹膜平衡测试(pet)信息。9.根据权利要求1所述的方法，其中，经由机器学习计算模型生成所述患者简档，所述机器学习计算模型被配置为基于作为输入的所述患者信息来提供所述患者简档作为输出。10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括使用所述简档库的至少一部分来训练计算模型，以基于患者信息输入生成患者简档输出。11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括使用包括pet信息和患者群体的已知健康状况的相关联荧光图的简档库来训练计算模型。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述患者简档来确定透析处方。13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括基于所述患者简档对所述患者执行透析治疗。14.一种设备，包括：处理器电路；以及耦合到所述处理器电路的存储器，所述存储器包括指令，所述指令在由所述处理器电路执行时使所述处理器电路：经由患者流体的荧光分析生成患者信息；以及利用简档库基于评估所述患者信息来确定患者简档，所述患者简档包括腹膜转运状态分类和疾病进展中的至少一个，其中，所述患者简档经由机器学习计算模型来生成，所述机器学习计算模型被配置为基于作为输入的所述患者信息来提供所述患者简档作为输出。15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述荧光分析包括荧光光谱法。16.根据权利要求14所述的设备，其中，所述荧光分析经由串行荧光装置进行。17.根据权利要求14所述的设备，其中，所述流体包括pd治疗的pd流出物。18.根据权利要求14所述的设备，其中，所述患者信息基于荧光图生成。19.根据权利要求14所述的设备，其中，所述简档库包括腹膜平衡测试(pet)信息。20.根据权利要求14所述的设备，其中，所述指令在由所述处理器电路执行时能够使所述处理器电路使用包括pet信息和患者群体的已知健康状况的相关联荧光图的简档库来训练计算模型。

技术总结
描述了用于确定患者透析简档、例如腹膜转运状态和疾病进展的方法、设备和系统。例如，在一个实施例中，确定透析患者的患者简档的方法可以包括获得与透析患者相关联的流体体积，经由患者流体的荧光分析生成患者信息，以及利用简档库基于评估患者信息来确定患者简档，所述患者简档包括腹膜转运状态分类和疾病进展中的至少一个。描述了其它实施例。的至少一个。描述了其它实施例。的至少一个。描述了其它实施例。


技术研发人员：P
受保护的技术使用者：费森尤斯医疗保健控股公司
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2023/9/23