[發(fā)明專利]用于確定通過泵送設(shè)備泵送的流體中的氣體的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280015184.8
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN103443610A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 弗蘭克·赫德曼;托斯頓·霍仕雷恩
• 申請（專利權(quán)）人: 弗雷森紐斯醫(yī)療護(hù)理德國有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01N7/00
• 分類號: G01N7/00
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;李欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于確定通過泵送設(shè)備泵送的流體中的氣體的方法和裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)供給、平衡和定量醫(yī)用流體時(shí)，檢測所輸送的流體中的氣體含量是重要的。尤其在腹膜透析、血液透析、血液過濾和相關(guān)方法的領(lǐng)域中，所輸送的流體中的空氣體積比的確定是不可避免的，以便獲得流體的精確劑量。例如，在透析領(lǐng)域中，所用的透析流體由大量的物質(zhì)組成，該物質(zhì)的類型和數(shù)量必須適合于滿足充分且單獨(dú)調(diào)節(jié)的患者的治療要求。透析儀的基本任務(wù)包括提供精確的預(yù)定劑量率，和出于平衡目的供給量的定量檢測。

為了獲得精確的劑量，EP0941404B2已提出了一種用于供給、平衡和定量流體，尤其是醫(yī)用流體（如，血液或透析流體）的泵送設(shè)備。提出了一種活塞式隔膜泵，尤其是，在該活塞式隔膜泵中，泵的泵室壓力和沖程容積被確定作為操作參數(shù)。這兩個參數(shù)可被間接地確定。為此，對應(yīng)于泵室壓力的活塞式隔膜泵的驅(qū)動壓力可以被測量，且限定沖程容積的路徑或泵的機(jī)械供給裝置的位置的變化可以被檢測。

從DE19919572A1中，已知了一種用于計(jì)算例如通過前面提及的泵而輸送的流體（如，血液或透析流體）中的氣體含量的方法和裝置。在這個文件中，提出了可以完全省去特別為氣體含量的確定而提供的測量部件，其中，直接使用例如被利用在透析中的泵送、平衡和定量設(shè)備。對應(yīng)于DE19919572A1，因此，含有相應(yīng)氣體的流體通過泵供給，且經(jīng)受體積和壓力上的變化。檢測代表體積和壓力的變化的泵的操作參數(shù)，然后，由泵的操作參數(shù)確定氣體含量。

對應(yīng)于DE19919572A1，由于液體/氣體（fluid/gas）混合物被壓縮或解壓至預(yù)定的壓力值（即，被帶到預(yù)定的超壓或負(fù)壓下），優(yōu)選獲得該混合物的壓力的變化。在第一步驟中，檢測混合物的起始壓力，在第二步驟中，產(chǎn)生通過關(guān)閉泵室的入口和出口而封閉的體積量，在第三步驟中，對所封閉的體積量施加不同于起始壓力的終止壓力。

在這種情況下，檢測封閉的混合物量的終止壓力和出現(xiàn)的體積的變化。用于確定氣體含量的基本原理為波義耳定律，根據(jù)該定律，當(dāng)氣體被壓縮至較小的體積時(shí)，在恒溫下，氣體的壓力增加。由于液體現(xiàn)在幾乎是不可壓縮的，故在壓縮后的液體/氣體混合物的體積的變化必須是以包含在混合物中的氣體的壓縮為基礎(chǔ)。

然而，為了能夠應(yīng)用前面提及的原理，必須考慮整個泵系統(tǒng)的系統(tǒng)壓縮率，否則，因?yàn)樵诮咏鄳?yīng)的壓力水平的情況下，從相應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)中反算的氣體含量可能被歪曲。例如，當(dāng)使用液壓驅(qū)動的活塞式隔膜泵時(shí)，這種系統(tǒng)壓縮起因于氣墊的彈簧性能和封閉在液壓系統(tǒng)中且穿過液壓軟管的氣體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是改進(jìn)一種用于確定通過泵送設(shè)備泵送的流體中的氣體的通用方法或相應(yīng)裝置，以達(dá)到還可以正確地考慮整個泵送設(shè)備的系統(tǒng)壓縮率的效果，以便能夠精確地定量確定待供給的流體中的氣體含量。

根據(jù)本發(fā)明，在通用方法中，通過結(jié)合權(quán)利要求1的特征，實(shí)現(xiàn)了該目的。在用于確定流體中的氣體的通用方法中，其中，氣體和液體兩者的混合物通過泵而被供給，且經(jīng)受體積和壓力的變化，代表體積和壓力的變化的泵的操作參數(shù)被檢測，考慮到系統(tǒng)壓縮率，由泵的操作參數(shù)確定氣體含量，其中，通過下列步驟確定根據(jù)本發(fā)明的充滿氣體的泵送設(shè)備的系統(tǒng)壓縮率：

-通過壓力傳感器調(diào)整起始壓力，

-記錄泵的位置和壓力傳感器的值，

-接近第二壓力水平，

-記錄在該第二位置上泵的位置和壓力傳感器的值，

-根據(jù)值對確定彈簧常數(shù)，然后把由此確定的彈簧常數(shù)等同于系統(tǒng)壓縮率。

目前，優(yōu)選在其升級階段，在機(jī)器中確定的系統(tǒng)壓縮率可用于確定被供給的流體中的空氣含量，這從DE19919572A1中本身是已知的。該過程提供了精確地確定流體中的可能的空氣量的優(yōu)勢，其中，此時(shí)，不是現(xiàn)有技術(shù)中的閾值，而是絕對值可被確定。因此，當(dāng)平衡待供給的流體時(shí)，通過空氣量的絕對值可實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。

在腹膜透析期間，在這種方法的使用中，獲得了用于透析的袋流體的廢棄體積減少的特別優(yōu)點(diǎn)。

從緊接著獨(dú)立權(quán)利要求的從屬權(quán)利要求中，可以得到本發(fā)明的特別有利的方面。

于是，隔膜泵，尤其是活塞式隔膜泵可被用作為泵。

在這種泵中，泵室壓力和沖程容積有利地被確定作為操作參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的有利的方面，活塞式隔膜泵的活塞可氣動驅(qū)動。

根據(jù)本發(fā)明的另一個有利的方面，活塞式隔膜泵的活塞可液壓驅(qū)動。