[發明專利]監視流動液體是否存在空氣的方法和裝置

有效

• 申請號: 200680019693.2
• 申請日: 2006-04-15
• 公開（公告）號: CN101189510A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: K·巴爾沙特;T·弗里徹;A·加格爾;S·柯齊納;H－J·繆恩奇;O·尼古拉斯;J·施奈德;R·斯皮科爾曼;S·祖·霍斯特－邁爾
• 申請（專利權）人: 弗雷澤紐斯醫療保健德國有限公司
• 主分類號: G01N29/032
• 分類號: G01N29/032;A61M1/36
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 楊曉光;李崢

技術領域

本發明涉及監視流動液體、特別是監視在體外血液處理設備的體外血液循環系統中流動的血液是否存在空氣的方法，并涉及使用體外血液循環系統的血液體外處理用方法，其中，監視在體外血液循環系統中是否存在空氣。本發明還涉及用于監視流動液體、特別是監視在體外血液循環系統中流動的血液是否存在空氣的裝置，并涉及具有這樣的裝置的體外血液處理用設備：該裝置監視在處理設備的體外血液循環系統中流動的血液是否存在空氣。

背景技術

對于血液體外處理，多種方法是已知的，其中，患者的血液流經體外血液循環系統的血液處理單元。體外血液處理(例如血液透析或血液過濾)的主要麻煩之一是空氣透入體外血液循環系統的可能。同樣的風險不僅存在于體外血液處理，也存在于使用點滴液的點滴注射。

將夾帶的空氣泡從血液和點滴液分離所用的是已知的沉淀室(dripchamber)，在相應的情況下，其被布置在體外循環系統的靜脈段中以及點滴注射線中。已知的沉淀室在捕捉空氣泡方面是高度可靠的。盡管如此，在根本上存在空氣泡通過靜脈注入患者體內的風險。為了得到安全性的進一步提高，因此，對于血液處理設備，DIN/EN?60601-2-16明確規定了空氣檢測器，對其的運行可靠性設置了非常嚴格的要求。已知的空氣檢測器是基于超聲波在液態與氣態介質中不同的吸收以及超聲波在界面上的散播。除超聲波檢測器以外，還存在基于液態與氣態介質中不同的介電常數和不同的電導率的已知空氣檢測器。為了檢測空氣，信號脈沖被耦合到流動的液體中，同時，對從流動的液體中出現的信號脈沖進行接收。當所接收的信號低于一個或一個以上的固定基準水平時，得出空氣存在的結論。

為了使測量得到的結果不被歪曲，必須對影響所接收信號的周圍條件的變化進行補償。存在用于此目的的多種補償方法。一種基于超聲波測量且具有對周圍因素的補償的、用于檢測流動液體中的空氣泡的裝置可從例如EP?1?182?452?A2獲知。

監視流動液體是否存在空氣的已知方法已經在檢測相對較大的空氣泡的實踐中證明是令人滿意的。這是因為相對較大的空氣泡(作為單個氣泡，其體積超過大約1μl，作為團(bolus)，超過大約50μl)導致信號中相對較短且較大的變化。相反，周圍因素變化相對較慢，且它們的影響因此能被容易地檢測到。通過這種方式，對于周圍因素的校正與由于空氣泡引起的信號變化占據的時間段相比在長得多的時間段中進行。

除了相對較大的單個泡以外，在例如血液透析處理中還可能出現非常小的泡，即所謂微型泡。它們典型地在空氣由于泄漏而能透入體外血液循環系統的動脈段時發生。單個泡(其通常在開始還相對較大)首先在尺寸上被血液泵減小。此后，當它們經過透析器的毛細管(其內直徑通常大約為0.2mm)時，在尺寸上更為縮小。較大的小泡可在靜脈泡收集器中由于其浮力被分離出來，而微型泡(其通常具有大約0.2mm的直徑和大約4nl的體積)隨著血液的流動被送到泡收集器之外，并能一路前進到患者那里。具有直徑的連續分布和大約0.3mm的最大直徑的微型泡于是在患者的血流中存在。

在透析處理之前，通常用等滲鹽溶液(isotonic?saline?solution)沖洗體外血液循環系統。當情況是這樣的時候，存在這樣的危險：未被沖走的空氣泡可能在處理過程中分離，并可能在微型泡的“云”中被注入未被檢測的患者體內。

在文獻(Droste?DW，Kuhne?K，Schaefer?RM，Ringelstein?EB，Detection?of?microemboli?in?the?subclavian?vein?of?patients?undergoinghaemodialysis?and?haemodiafiltration?using?pulsed?Doppler?ultrasound，Nephrol?Dial?Transplant?2002；17：462-466)中，存在這樣的指示：在透析處理中典型地發生其原因疑為存在微型泡的微型栓塞。這一點是真實的：人體將忍受相對較大量的空氣、在其通過靜脈施加的條件下，這是因為，該空氣可在肺中呼出，或在血液中溶解。事實上，對于50kg的體重和600ml/分鐘的最大血流速度來說，最多達1.5ml/分鐘的連續空氣注入速度是可接受的。然而，如果超過這些限制值，則在血液處理過程中可能有嚴重的麻煩。

發明內容