葡萄糖管理和透析方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】提供一種在透析期間管理和調(diào)節(jié)患者的血液中葡萄糖水平的方法和設(shè)備。該設(shè)備是治療具有腎臟疾病的患者的透析設(shè)備，其包括葡萄糖清除劑以在將血液返回患者之前從血液中除去過量的葡萄糖，和／或當(dāng)葡萄糖水平低于閾值水平時增加血液中血糖水平的裝置。該葡萄糖清除劑可包括結(jié)合到支持物表面或者用在該設(shè)備的管內(nèi)部表面的葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸衍生物、硼酸酯衍生物或其混合物，該支持物諸如藥筒中的纖維束。
【專利說明】葡萄糖管理和透析方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在透析期間監(jiān)視患者血糖濃度的葡萄糖管理和透析方法及設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及在血液透析期間監(jiān)視血糖濃度并且在將過濾的血液返回患者之前根據(jù)需要增加或減少血糖濃度的葡萄糖管理方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病在當(dāng)今是會導(dǎo)致許多病癥的日益嚴(yán)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(yán)重的后果。[0003]已經(jīng)經(jīng)歷了腎衰竭的患者需要某種形式的透析，其每個星期要執(zhí)行數(shù)次。血液透析是透析的一種常規(guī)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(shù)小時的透析期間，患者會經(jīng)歷血糖水平的降低。在透析之后患者經(jīng)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(dǎo)致患者體內(nèi)血糖水平的降低?；颊咴陂_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(dǎo)致血糖水平在透析治療開始時出現(xiàn)峰值。
[0004]患者通常以周期間隔來監(jiān)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(yīng)如何?；颊咄ㄟ^用刺血針刺破身體的一部分以獲得血樣來監(jiān)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(jiān)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(jīng)發(fā)展生物傳感器用于測量和監(jiān)視血糖水平。這些裝置通常使用葡萄糖結(jié)合蛋白，它能夠捕捉葡萄糖并產(chǎn)生可探測的信號用于測量患者體內(nèi)的血糖水平。在生物傳感器中使用葡萄糖結(jié)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(jié)合它們的全部內(nèi)容作為參考。
[0006]盡管早先的裝置已經(jīng)適合于它們預(yù)期的目的，但在產(chǎn)業(yè)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(jiān)視和調(diào)節(jié)患者體內(nèi)的血糖水平的系統(tǒng)有持續(xù)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及在透析期間治療患者并監(jiān)視血糖濃度的透析方法。本發(fā)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(diào)節(jié)血液的血糖濃度的血液透析方法及設(shè)備。
[0008]本發(fā)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(shù)期間，諸如手術(shù)期間充氧的葡萄糖管理方法和設(shè)備。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種方法和設(shè)備，其能夠為患者執(zhí)行透析的同時以預(yù)定的時間間隔或連續(xù)地監(jiān)視患者的血糖水平，并且調(diào)節(jié)患者的血糖水平到預(yù)定范圍。[0009]本發(fā)明的另一特征是提供一種方法和設(shè)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(fā)明的另一特征是提供一種方法和設(shè)備，其使用葡萄糖結(jié)合蛋白從患者的血液中清除葡萄糖以降低血糖濃度至預(yù)定的范圍內(nèi)。
[0010]本發(fā)明的一個方面是提供一種帶葡萄糖監(jiān)視單元的透析設(shè)備，該葡萄糖監(jiān)視單元能夠連續(xù)地或以預(yù)定的間隔或周期監(jiān)視血糖濃度。該葡萄糖監(jiān)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(dǎo)經(jīng)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(dǎo)經(jīng)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(fā)明的另一特征是提供一種具有葡萄糖監(jiān)視裝置的透析設(shè)備，該葡萄糖監(jiān)視裝置在血糖水平落到預(yù)定范圍之外時產(chǎn)生可見的或可聽的信號給技術(shù)員。然后技術(shù)員能夠引導(dǎo)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(fā)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(jié)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(shè)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(cè)或出口側(cè)。
[0013]本發(fā)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(nèi)葡萄糖產(chǎn)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(jié)合蛋白以引導(dǎo)葡萄糖進入血液。
[0014]通過治療患者的方法可獲得本發(fā)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(dāng)測量得到的葡萄糖水平高于閾值水平時將血液引導(dǎo)到葡萄糖清除單元并從血液中去除葡萄糖，并且產(chǎn)生減少的血糖水平。當(dāng)測量得到的葡萄糖水平低于閾值時也可將血液引導(dǎo)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(fā)明的該方法能夠用在血液經(jīng)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(fā)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(dāng)測量得到的葡萄糖水平高于閾值水平時，引導(dǎo)血液到包含葡萄糖結(jié)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(chǎn)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(fā)明的特征，該透析方法包括將透析流體引入患者體內(nèi)并從患者移出血液到透析器以從血液中去除廢物。監(jiān)視血液中的葡萄糖水平并發(fā)現(xiàn)高于預(yù)定閾值的葡萄糖水平。當(dāng)血液的血糖水平高于閾值水平時，將血液引導(dǎo)到葡萄糖清除劑，從血液中去除葡萄糖。或者，當(dāng)血糖水平低于預(yù)定的閾值水平時，將該葡萄糖引導(dǎo)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(fā)明的特征還通過提供一種設(shè)備獲得，該設(shè)備包括用于從患者移出血液的第一供應(yīng)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(yīng)管線。葡萄糖監(jiān)視單元接收血液，用于測量血液中葡萄糖水平，發(fā)現(xiàn)血液中血糖水平高于閾值水平，以及發(fā)現(xiàn)血液中血糖水平低于閾值水平。當(dāng)葡萄糖水平高于閾值水平時具有葡萄糖結(jié)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(yù)定量的葡萄糖。第二供應(yīng)管線將處理過的血液返回給患者。
[0018]本發(fā)明的特征通過提供一種設(shè)備進一步獲得，該設(shè)備用于從患者的血液中清除葡萄糖，其包括具有內(nèi)部表面的管，該內(nèi)部表面帶有共價結(jié)合到其上的葡萄糖清除劑，用于從血液中清除預(yù)定量的葡萄糖。
[0019]本發(fā)明的這些和其他目的、優(yōu)勢和特征從結(jié)合附圖公開了本發(fā)明各種實施方式的以下本發(fā)明的詳細(xì)說明將變得顯而易見。
【專利附圖】

【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(tǒng)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(tǒng)的示意圖；以及
[0023]圖3是本發(fā)明實施方式中的葡萄糖清除單元的剖視圖。
[0024]詳細(xì)說明
[0025]參考圖1，顯示了依照本發(fā)明的一個實施方式的系統(tǒng)10。在顯示的一個實施方式中，該系統(tǒng)是包括透析器的血液透析系統(tǒng)。系統(tǒng)10使用泵16通過管14從患者12移出血液。在示出的實施方式中 ，在管14上提供壓力監(jiān)視器18。泵16運送來自患者12的血液，它能夠遞送血液到透析器20，在此處處理并過濾血液以從血液去除廢物。過濾的血液通過能夠連接到壓力監(jiān)視器24和空氣收集器26的管22離開透析器20。然后處理的血液通過葡萄糖監(jiān)視和調(diào)節(jié)組件28以在將血液返回給患者12之前根據(jù)需要增加或減少血糖水平。
[0026]在本發(fā)明的一個實施方式中的透析器20是本領(lǐng)域公知的標(biāo)準(zhǔn)透析器單元。通常，透析器20使患者的血液通過部分可滲透的膜。透析器20可包括多個小的合成中空纖維，它們起到半透膜的作用。血液流過該中空纖維并且透析液從供應(yīng)管線30圍繞該纖維流動，其中水和廢物移動通過透析液和血液之間由中空纖維的壁限定的半透膜。該用過的透析液從透析器20通過排出管線32移出。在透析器20內(nèi)通過增加穿過該半透膜的流體靜壓力而發(fā)生超濾。這通常通過施加負(fù)壓到透析器20的透析液室而實現(xiàn)。該壓力梯度引起水和溶解的廢物溶質(zhì)從血液移動到透析液。
[0027]圖2是顯示了諸如透析系統(tǒng)的系統(tǒng)10的細(xì)節(jié)，并描繪了經(jīng)由該系統(tǒng)的部件葡萄糖監(jiān)視和調(diào)節(jié)組件28的流程圖的示意圖。在示出的實施方式中，葡萄糖監(jiān)視組件33放置在下游輸出管線22的透析器20中。葡萄糖監(jiān)視組件33包括在透析之后和在返回患者12之前測量血液中葡萄糖水平的葡萄糖監(jiān)視模塊34以及引導(dǎo)血液到選定的治療模塊的控制單元36。葡萄糖監(jiān)視模塊34能夠在選定的時間間隔或以選定的頻率測量葡萄糖水平。葡萄糖監(jiān)視模塊34可以是基于本領(lǐng)域公知的常規(guī)手指針刺計量技術(shù)，該技術(shù)能夠確定血糖水平并提供給技術(shù)員可見或可聽的顯示。
[0028]在其他實施方式中，葡萄糖監(jiān)視模塊34可以是連續(xù)的葡萄糖監(jiān)視儀，其能夠產(chǎn)生表示血液中高葡萄糖水平或低葡萄糖水平的信號。該高和低葡萄糖水平的閾值可以是預(yù)先確定的值或者由技術(shù)員為每個個體患者選定。高葡萄糖信號和低葡萄糖信號能夠驅(qū)動可見的或可聽的警報以提醒技術(shù)員轉(zhuǎn)移全部的或部分的血液到合適的治療位置。在備選的實施方式中，組件28能夠連接到透析系統(tǒng)10的輸出管線22中的旁路循環(huán)并且由閥來控制以根據(jù)需要轉(zhuǎn)移全部的或部分的血液經(jīng)過該組件。
[0029]如圖2所示，血糖水平由組件28的葡萄糖監(jiān)視模塊34監(jiān)視并且通過表示為組塊36的控制單元與預(yù)先確定的已知值進行比較以確定血糖水平是高、低還是落在可接受的范圍內(nèi)。當(dāng)測量的血糖水平落在可接受的范圍內(nèi)時，血液通過管線37無變化地返回給患者
12。在管線37中提供閥38以允許血液在血糖水平于可接受范圍內(nèi)時通過管線37返回到患者12。閥38能夠由葡萄糖監(jiān)視模塊34和控制單元36基于測量得到的葡萄糖水平自動地控制使得血液無需進一步的處理而自動地返回到患者。
[0030]在由葡萄糖監(jiān)視模塊34確定的血糖水平高于預(yù)定的閾值水平或者高于可接受范圍的情況下，控制單元36轉(zhuǎn)移血液通過閥42經(jīng)過管線40到減少血液中血糖水平的單元44。在一個優(yōu)選實施方式中，單元44包含葡萄糖結(jié)合蛋白以清除或捕獲葡萄糖，從而在經(jīng)由管線46返回血液到患者之前減少血糖水平至可接受的范圍。
[0031]當(dāng)由葡萄糖監(jiān)視單元34測量得到的血糖水平低于預(yù)定的閾值水平或者低于可接受的范圍時，控制單元36轉(zhuǎn)移血液經(jīng)過管線48和閥50到用于增加血糖水平至可接受水平的葡萄糖增加模塊或單元52。然后血液被引導(dǎo)經(jīng)過管線54返回到患者12。葡萄糖增加單元52可以是可移除的或可替換的藥筒，它適合于將物質(zhì)引入血液以增加血糖水平到預(yù)定的范圍。在一個實施方式中，單元52引導(dǎo)葡萄糖源或右旋糖源到血液。該葡萄糖源可以是右旋糖(D50)的50%水溶液或用于引起患者肝臟釋放葡萄糖到血流的藥劑，諸如胰高血糖素。該葡萄糖源還可以是具有帶葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸、硼酸酯及其衍生物或其他的在受控狀態(tài)下能夠釋放葡萄糖到血流中的可逆的葡萄糖結(jié)合劑的支持物的容器或藥筒。
[0032]在本發(fā)明的一個實施方式中，葡萄糖監(jiān)視模塊34基于血糖水平的測量值自動地打開和/或關(guān)閉每個閥38、42和50以轉(zhuǎn)移血流到適當(dāng)?shù)奶幚韱卧?。每個閥都能夠被諸如控制單元36的合適的控制機構(gòu)控制，該控制單元36包括能夠基于透析后的血糖水平打開和關(guān)閉閥的微處理器。在備選的實施方式中，葡萄糖監(jiān)視模塊34或控制單元36包括顯示器，其能夠為技術(shù)員顯示測量得到的血糖水平。然后技術(shù)員能夠手動操作合適的閥以引導(dǎo)血液到選定的用于處理的路徑。葡萄糖監(jiān)視模塊能夠產(chǎn)生視覺的或可聽的警報以警告技術(shù)員不正常的葡萄糖水平。
[0033]在一個優(yōu)選的實施方式中，因為透析器可以除去來自血液的葡萄糖或其他成分，以避免可能的進一步處理血液的需要，在透析器20的下游提供葡萄糖調(diào)節(jié)組件28，使得正好在返回患者12之前并且在透析器20中過濾之后能夠根據(jù)需要減少或增加血糖水平。通常優(yōu)選在透析之后根據(jù)需要調(diào)節(jié)血糖水平以避免在過濾步驟期間透析步驟除去葡萄糖。在另一實施方式中第二葡萄糖監(jiān)視單元可以包括在治療位置的下游以記錄返回到患者的血糖水平。
[0034]在一個優(yōu)選的實施方式中，葡萄糖減少單元44是可替換的藥筒，其具有連接到管線40的入口和出口，以在測量得到的葡萄糖水平高于預(yù)定的閾值水平時接收血液。該藥筒包含諸如葡萄糖結(jié)合蛋白(GBP)、硼酸、硼酸酯及其衍生物和混合物的清除劑，其附著于用于從血液中清除葡萄糖以減少血糖水平到可接受水平的支持物上。通過GBP、硼酸或硼酸酯從血液中清除的葡萄糖的量能夠通過調(diào)節(jié)GBP、硼酸或硼酸酯的葡萄糖結(jié)合常數(shù)(Kd)選擇性地定制，使得只有選定的和受控量的葡萄糖從血液中除去。[0035]諸如GBP的葡萄糖清除劑的支持物優(yōu)選地是能夠與葡萄糖清除劑形成共價結(jié)合的合適的材料，以固定該葡萄糖清除劑到支持物上并防止GBP進入患者血流。該支持物可以是纖維、隔膜、薄膜和固體顆粒的形式。使用諸如1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亞胺(EDC)的偶聯(lián)劑將GBP結(jié)合到支持物表面?？梢允褂帽绢I(lǐng)域公知的其他方法來將GBP固定到固體支持物。例如，已知GBP用在生物傳感器中用于監(jiān)測血糖水平，其中GBP固定在支持物表面上。該支持物表面由合適的聚合物或在具有能夠與EDC反應(yīng)的反應(yīng)結(jié)合位點的基底上的涂層制成。EDC是使用羧基活化劑結(jié)合伯胺以產(chǎn)生酰胺鍵的水溶性碳二亞胺。
[0036]該固體支持物可以由Saint-Gobain公司以TYGON的商標(biāo)生產(chǎn)的聚合物制成。TYGON可以以纖維、隔膜、薄膜和顆粒的形式生產(chǎn)，其能夠使用諸如EDC的偶聯(lián)劑固定GBP到其表面。在圖3所示的另一實施方式中，葡萄糖減少單元是一段具有內(nèi)部表面的柔性管46，該內(nèi)部表面帶有與之共價結(jié)合的GBP48。管46可以由TYGON制成，盡管可以使用其他的材料。合適的塑料材料優(yōu)選地是透明的、容易消毒的、不包含任何可浸出成分、在使用期間在壓力下泵送的具有足夠強度和柔韌性并且能夠與用于連接GBP到管的偶聯(lián)劑結(jié)合。選擇固定到該管的GBP的量以及管的長度以在將血液返回患者之前從血液中除去受控量的葡萄糖。優(yōu)選地，該管是位于透析器和葡萄糖監(jiān)視模塊下游并緊靠返回血液到患者之前的供應(yīng)管線。從血液中除去葡萄糖的量可以由管的長度或GBP或其他葡萄糖清除劑的表面面積控制。在其他實施方式中，管的長度可以是引導(dǎo)血液從患者到透析器的供應(yīng)管線。[0037]GBP可以是在患者透析期間能夠以足夠的速度和量結(jié)合到葡萄糖并且從血液中清除葡萄糖的任何適合的蛋白。葡萄糖結(jié)合蛋白的實例公開在美國專利號6，855，556、美國專利號7，064，103和美國專利號7，629，172中，它們的全文結(jié)合在此作為參考。
[0038]在此使用的半乳糖/葡萄糖結(jié)合蛋白，稱之為“GBP”或“GGBP”，涉及一種在細(xì)菌的周室中自然發(fā)現(xiàn)的蛋白類型。這些蛋白自然地參與到小分子(例如，糖類、氨基酸類和小的肽類)進入細(xì)胞質(zhì)的趨化和運輸中。GGBP是單鏈蛋白，它由兩個通過三條線連接以形成鉸鏈的球狀α / β區(qū)構(gòu)成。結(jié)合位置定位在兩個區(qū)之間的裂口中。當(dāng)葡萄糖進入該結(jié)合位置，GGBP經(jīng)歷構(gòu)象上的變化，集中在鉸鏈，這使兩個區(qū)連在一起并俘獲葡萄糖到結(jié)合位置。從Ε.coli已經(jīng)確定關(guān)于GGBP的閉合形式的X光晶體結(jié)構(gòu)。
[0039]變異結(jié)合蛋白(例如“變異GGBP”)涉及來自包含氨基酸的細(xì)菌的結(jié)合蛋白，其已經(jīng)取代、刪除或增加天然蛋白質(zhì)中存在的氨基酸。
[0040]結(jié)合蛋白的典型變異包括增加或取代半胱氨酸組、非天然氨基酸(Turcatti等，J.Bi0.Chem.1996 271，33，19991-19998，結(jié)合在此作為參考)以及用活性氨基酸代替大體上非活性氨基酸以提供電化學(xué)或感光報道基團的共價連接。
[0041]GGBP蛋白的典型變異包括在位置11以半胱氨酸取代賴氨酸(KllC)，在位置14以半胱氨酸取代天冬氨酸(D14C)，在位置19以半胱氨酸取代纈氨酸(V19C)，在位置43以半胱氨酸取代天冬酰胺(N43C)，在位置74以半胱氨酸取代甘氨酸(G74C)，在位置107以半胱氨酸取代酪氨酸(Y107C)，在位置110以半胱氨酸取代蘇氨酸(TllOC)，在位置112以半胱氨酸取代絲氨酸(S112C)，包括在位置112以半胱氨酸代替絲氨酸以及在位置238以絲氨酸取代亮氨酸的雙重變異(S112C / L238S)，在位置113以半胱氨酸取代賴氨酸(K113C)，在位置137以半胱氨酸取代賴氨酸(K137C)，在位置149以半胱氨酸取代谷氨酸(E149C)，包括在位置149以半胱氨酸取代谷氨酸以及在位置238以絲氨酸取代亮氨酸的雙重變異(E149C / L238S)，包括在位置152以半胱氨酸代替組氨酸以及在位置182以半胱氨酸取代甲硫氨酸的雙重變異(H152C / M182C)，包括在位置213以絲氨酸代替丙氨酸以及在位置152以半胱氨酸取代組氨酸的雙重變異(H152C / A213S)，在位置182以半胱氨酸取代甲硫氨酸(M182C)，在位置213以半胱氨酸取代丙氨酸(A213C)，包括在位置213以半胱氨酸取代丙氨酸以及在位置238以半胱氨酸取代亮氨酸的雙重變異(A213C / L238C)，在位置216以半胱氨酸取代甲硫氨酸(M216C)，在位置236以半胱氨酸取代天冬氨酸(D236C)，在位置238以半胱氨酸取代亮氨酸(L238C)，在位置287以半胱氨酸取代天冬氨酸(D287C)，在位置292以半胱氨酸取代精氨酸(R292C)，在位置296以半胱氨酸取代纈氨酸(V296C)，包括在位置149以半胱氨酸取代谷氨酸、在位置213以丙氨酸取代絲氨酸以及在位置238以絲氨酸取代亮氨酸的三重變異(E149C / A213S / L238S)，包括在位置149以半胱氨酸取代谷氨酸、在位置213以丙氨酸取代精氨酸以及在位置238以絲氨酸取代亮氨酸的三重變異(E149C / A213R / L238S)。
[0042]在葡萄糖監(jiān)視模塊34探測到低的血糖水平或低血糖狀態(tài)的情況下，打開閥48引導(dǎo)血液到葡萄糖增加模塊52。通常，關(guān)閉閥38和42以引導(dǎo)全部的血液經(jīng)過模塊52。提供葡萄糖增加模塊52以在將血液返回患者12之前提高血液中的血糖水平。通過補充諸如胰高血糖素、諸如D50的右旋糖或者能夠引導(dǎo)患者產(chǎn)生葡萄糖或增加葡萄糖水平的藥劑到血液中能夠治療低血糖水平。在備選的實施方式中，血液能夠通過包含在裝載預(yù)定量的葡萄糖的支持物上的GBP的藥筒以釋放至少一部分葡萄糖到血液中。固定到支持物表面的葡萄糖結(jié)合蛋白通常是在與正常狀態(tài)下的血液處于平衡之中的葡萄糖溶液中。通過增加溶液中葡萄糖的量或濃度，一部分葡萄糖能夠擴散進入血液以根據(jù)需要增加血糖水平。
[0043]在另一實施方式中，葡萄糖清除劑或葡萄糖結(jié)合劑是硼酸或硼酸酯的衍生物，其能夠可逆地結(jié)合血液中的葡萄糖，用于從血液中清除葡萄糖。在前述的實施方式中，當(dāng)血糖水平高于預(yù)定水平時 能夠引導(dǎo)血液經(jīng)過葡萄糖清除單元以減少血糖水平。當(dāng)血糖水平低于預(yù)定水平時，硼酸和/或硼酸酯也適合洗脫葡萄糖。硼酸和硼酸酯衍生物可以具有公式
[0044]
【權(quán)利要求】
1.一種治療患者的方法，該方法包括: 從患者中移出血液并使血液通過處理裝置以處理血液； 測量血液的葡萄糖水平； 當(dāng)測量得到的葡萄糖水平高于閾值水平時引導(dǎo)血液到葡萄糖清除單元以從血液中除去葡萄糖，產(chǎn)生降低的葡萄糖水平的血液，或者當(dāng)測量得到的葡萄糖水平低于閾值水平時弓丨導(dǎo)血液到葡萄糖增加單元以增加血糖水平；以及將最終處理得到的血液返回所述患者。
2.權(quán)利要求1的方法，其中 所述治療患者的方法是透析方法，并且包括使血液通過透析器以通過從血液中除去廢物來處理血液的步驟。
3.權(quán)利要求2的方法，其中 所述葡萄糖清除單元放置在透析器和患者之間的管線中。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述方法進一步包括 使所述血液在通過所述透析器之前通過所述葡萄糖清除單元。
5.權(quán)利要求1的方法，其中 所述葡萄糖清除單元包括葡萄糖清除劑，其選自在支持物上的葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸、硼酸酯及其混合物，并且該清除劑具有預(yù)定的葡萄糖結(jié)合常數(shù)Kd。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述硼酸選自苯基硼酸、萘基硼酸和蒽基硼酸。
7.權(quán)利要求5的方法，其中 所述支持物包括多孔膜。
8.權(quán)利要求5的方法，其中 所述清除單元包括具有內(nèi)部表面的一段柔性管，該內(nèi)部表面帶有結(jié)合到其上的葡萄糖結(jié)合蛋白。
9.權(quán)利要求8的方法，其中 所述葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸或硼酸酯共價結(jié)合到所述管的內(nèi)部表面。
10.權(quán)利要求1的方法,進一步包括 將葡萄糖或D50引入在葡萄糖增加單元的血液中以增加血糖水平到預(yù)定的范圍。
11.權(quán)利要求1的方法，進一步包括 將胰高血糖素引入在葡萄糖增加單元的血液中以促進患者的葡萄糖產(chǎn)生。
12.一種透析方法，包括: 從患者中移出血液到透析器以從血液中除去廢物； 監(jiān)視血液中的血糖水平并探測葡萄糖水平高于預(yù)定的閾值和/或低于預(yù)定的閾值；當(dāng)血液的血糖水平高于所述閾值水平時引導(dǎo)該血液到葡萄糖清除劑并從所述血液中除去葡萄糖，或者當(dāng)血液的血糖水平低于所述閾值水平時引導(dǎo)該血液到葡萄糖增加單元并增加血糖水平；以及 之后將所述血液返回所述患者。
13.權(quán)利要求12的方法，進一步包括 將血液在通過透析器之前通過葡萄糖清除劑。
14.權(quán)利要求12的方法，進一步包括將血液在通過透析器之后通過葡萄糖清除劑。
15.權(quán)利要求12的方法，其中 所述葡萄糖清除劑包括連接到透析器的藥筒，并且所述清除劑選自固定到支持物的葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸、硼酸酯及其混合物。
16.權(quán)利要求15的方法，其中 所述葡萄糖清除劑是具有預(yù)定的葡萄糖結(jié)合常數(shù)Kd的葡萄糖結(jié)合蛋白。
17.權(quán)利要求12的方法，其中 所述葡萄糖清除劑包括具有內(nèi)壁的導(dǎo)管，該內(nèi)壁帶有共價地結(jié)合到其上的葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸或硼酸酯，并且所述方法進一步包括在將所述血液返回所述患者之前使所述血液通過所述導(dǎo)管。
18.權(quán)利要求12的方法，進一步包括 當(dāng)測量得到的血糖水平低于預(yù)定的閾值水平時在葡萄糖增加單元中將葡萄糖或D50引入血液。
19.權(quán)利要求12的方法，進一步包括 當(dāng)測量得到的血糖水平低于預(yù)定的閾值水平時在葡萄糖增加單元中將胰高血糖素引入血液以促進患者的葡萄糖產(chǎn)生。
20.—種血液處理設(shè)備,包括: 第一供應(yīng)管線，用于從患者中移出血液； 葡萄糖監(jiān)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； 葡萄糖清除單元，其具有選自葡萄糖結(jié)合蛋白、硼酸、硼酸酯及其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(dāng)葡萄糖水平高于上述所述閾值水平時從血液中除去預(yù)定量的葡萄糖；以及 第二供應(yīng)管線，用于將處理的血液從所述葡萄糖清除單元返回患者。
21.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中 所述葡萄糖清除單元包括藥筒并且放置在所述透析器單元的上游。
22.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中 所述葡萄糖清除單元包括藥筒并且放置在所述透析器單元的下游。
23.權(quán)利要求20的設(shè)備，進一步包括 控制單元，用于當(dāng)探測得到的血液中葡萄糖水平高于閾值水平時轉(zhuǎn)移血液到所述葡萄糖清除單元。
24.權(quán)利要求20的設(shè)備，其中 所述第一供應(yīng)管線或第二供應(yīng)管線包括具有內(nèi)部表面的管，該內(nèi)部表面帶有共價地結(jié)合到其上的葡萄糖清除劑，用于從所述血液中清除預(yù)定量的葡萄糖。
25.權(quán)利要求20的設(shè)備，進一步包括 透析器單元，其連接到所述第一供應(yīng)管線用于接收來自患者的血液并用于通過從所述血液中除去廢物來處理血液。
26.權(quán)利要求25的設(shè)備，進一步包括 葡萄糖增加單元，其放置在所述透析器的下游用于增加所述血液中的血糖水平，并且所述控制單元在測量得到的血糖水平低于閾值水平時引導(dǎo)所述血液從所述透析器到所述裝置。
27.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中所述葡萄糖增加單元將葡萄糖或D50引入血液中以增加血糖水平到預(yù)定的水平。
28.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中 所述葡萄糖增加單元將胰高血糖素引入血液中以促進患者的葡萄糖產(chǎn)生。
29.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中 所述葡萄糖增加單元包括裝載葡萄糖用于釋放葡萄糖到血液的血糖結(jié)合蛋白、硼酸或硼酸酯。
30.一種從患者的血液中清除葡萄糖的設(shè)備，包括: 具有內(nèi)部表面的管，該內(nèi)部表面帶有共價地結(jié)合到其上的葡萄糖清除劑，用于從血液中清除預(yù)定量的葡萄糖。
【文檔編號】A61M1/36GK103830792SQ201310756880
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】J·R·派提斯科, A·麥特斯 申請人:貝克頓·迪金森公司