[发明专利]用于监测流动回路的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体上涉及监测流动回路(flow circuit)，具体地说，涉及基于压力测量来监测流动回路的完整性。本发明默认(i.a.)可应用于针对体外血液处理(extracorporal blood treatment)使用的流动回路，包括体外血流回路。

背景技术

在体外血液处理中，通过体外血流回路将病人血液抽出、处理、接着重新导入该病人体内。一般来说，血液通过一个或更多个泵送(bumping)装置经由该回路循环。该回路经由血管通路(access)(典型地采用一个或更多个通路装置的形式，如插入到病人血管中的针管(needle)或导管(catheters))连接至病人。这种体外血液处理包括：血液透析(hemodialysis)、血液透析滤过(hemodiafiltration)、血液过滤(hemofiltration)、血浆除去法(plasmapheresis)等。

在体外血液处理中，极其重要的是，最小化体外血流回路故障的风险，因为它们可能造成潜在危及病人生命的状况。如果例如因用于抽血的通路装置(动脉针管/导管)与血管相对变松，致使空气被吸入该回路中，或者因用于输血的通路装置(例如，静脉针管/导管)变松，致使病人在几分钟内排干血液，血管通路中断，则严重的状况可能出现。其它故障可能因血管通路变得阻塞或阻隔而造成，例如，因通路装置太靠近血管壁，或者因体外血流回路中的管道被压挤或扭结而造成。

为此，用于体外血液处理的设备可以包括一个或更多个监视装置，所述监视装置监测血流回路的完整性并且无论何时检测到潜在危险情况都发出告警和/或使得采取恰当动作。这种监视装置可以对来自该回路中的一个或更多个压力传感器的测量信号进行操作。常规上讲，这种监测通过比较一个或更多个被测量压力水平与一个或更多个阈值来执行。例如，抽血故障可能涉及空气被导入该回路中，由此，被测量压力可能接近大气压力，或者血流被阻塞或阻隔，由此，被测量压力可能降落至较低水平。无法输血故障可能随着该被测量压力的减小而检测到。然而，可能难以设置恰当的阈值，因为回路中的压力可能随处理而改变，并且还在处理期间改变，例如，由于病人移动而改变。

为增加监测精度，WO 97/10013提出了，作为几个选项中的一项，检测被测量压力中的心脏信号并且利用该心脏信号作为该回路的完整性的指示器，特别是血管通路的完整性的指示器。该心脏信号表示由病人心脏产生并且从病人的循环系统经由该血管通路装置传送至体外血流回路的压力波。血管通路中的故障将中断心脏产生的压力波向该回路的传送，造成心脏信号改变甚或消失。被测量压力还包括由体外血流回路中的血液泵所产生的强压力波。在WO 97/10013中，该监测涉及对被测量压力信号滤波以去除源自该血液泵的频率分量，接着通过分析经滤波压力信号来检测心脏信号。然而，如果心脏信号非常弱和/或心脏拍频(beat frequency)接近血液泵的任一频率分量，则该心脏信号可能变得无法检测到并且将产生错误的告警信号。这种情况因病人的心脏拍频(并且通常还因为血液泵的频率)在处理期间改变而未必不可能出现。

在其它技术领域也可能出现对监测流动回路的完整性的对应需要。

发明内容

本发明的一个目的是，至少部分地克服现有技术的一个或更多个以上认识到的局限性。具体来说，一个目的是，提供一种用于利用压力测量来监测流动回路的完整性的另选或补充技术，其优选地在检测流动回路的故障方面具有增加的确定性。

根据下面的描述呈现的这个目的或其它目的至少部分地通过根据独立权利要求的方法、装置、计算机程序产品以及设备来实现，其实施方式由从属权利要求限定。

本发明涉及用于监测流动回路的完整性的技术，该流动回路包括泵送装置并且与容器(receptacle)流体连通。在其不同方面，本发明的一个发明概念涉及利用压力信号中存在或不存在差拍信号(beating signal)，来估计流动回路的完整性。该差拍信号表现为压力信号的振幅调制，并且由流动回路中的泵送装置所产生的压力波与由和该容器相关联的脉冲发生器所产生的压力波之间的干涉形成。代替设法隔离压力信号中的、由脉冲发生器所产生的信号分量，经由差拍的二次效应来由此识别这种信号分量的存在。一般来说，差拍是一种在具有紧邻频率的两个信号相加在一起时尤其明显的现象。因而，这种差拍信号检测本质上更适于在现有技术失败时，即，在病人的心脏频率接近泵送装置的频率分量时使用。