CN102105181A - 用于操作压力测量单元的方法，具有至少一个压力测量单元的设备，具有这种设备的装置及测量室的使用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作压力测量装置供测量流体流过的系统中尤其是医疗单元的体外循环中的压力的方法，其中压力测量装置具有被柔性膜限定的测量室和压力传感器，上述测量室在系统的运行期间有流体流过或充满流体，而压力传感器处于与膜接触，目的用于测量压力，其中方法包括下列无需人员介入的步骤：a.将测量室（12）中的压力增加到膜（13）在不与压力传感器（14）接触的状态下至少相对于测量室（12）稍微向外弯曲的压力值，或确定这种压力值；b.将测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）分离；c.使测量室（12）的膜（13）和压力传感器（14）连接在一起，以使测量室（12）的膜（13）接触压力传感器（14）；d.在预定的时间间隔和/或在出现差错时重复步骤a到c。

Description

用于操作压力测量单元的方法,具有至少一个压力测量单元的设备,具有这种设备的装置及测量室的使用

技术领域

本发明涉及一种用于压力测量装置的操作的方法，用于流体流过的系统中的压力的测量，尤其是在医疗单元的体外回路中，压力测量装置具有被柔性膜限定的测量室且还具有一个压力传感器，在系统运行时流体穿过上述测量室流动或者该测量室被流体充满，而上述压力传感器连接到用于压力测量的膜上。

背景技术

这种方法例如从US 56 14 677中可知。该参考文献中已知的压力测量装置用于体外血液回路的压力测量。就此而言，血液流过测量室。测量室通过柔性膜与压力传感器接触。

为了阻止在太大真空时可能发生膜的脱开以防得到失真的压力值或一点没有压力值，在US 56 14 677中提出将测量室的所述的膜和压力传感器尽可能无空气地匹配。由于相应的粘合效果，所以至少在一定真空范围内能实施可靠的测量。

一种将泵室结合到隔膜泵的工作流体室上的方法从US 6484383 B1中已知。

在所谓的急性透析中，病人的治疗与慢性病透析病人必须几乎持续地每隔2到3天经历血液透析治疗约4到5个小时的治疗进行地不同。在急性透析情况下，可能出现治疗能根据病人的状况持续若干天而不中断，例如在加护病房。在这种情况下，因此必须在较长时间里保证压力测量装置不出问题而可靠地工作。

发明内容

因此本发明的基本目的是进一步开发一种起初所述类型的方法，以便在长时间内也能可靠地进行压力检测。

该目的用具有权利要求1的特点的方法解决。

因此，为该方法准备包括下列步骤而无需工作人员的行动：

a. 将测量室的压力增加到膜至少相对于测量室稍微向外弯曲处于不连接到压力传感器的状态下的压力值或者确定这样一个压力值；

b. 将测量室的膜与压力传感器分离；

c. 将测量室的膜与压力传感器这样连接在一起，以使测量室的膜接触压力传感器；和

d. 在预定的时间间隔和/或在发生差错的情况时重复步骤a.-c.。

因此本发明提供以周期性的时间间隔或者在发生差错的情况时，亦即如需要的，用于测量室或其膜与压力传感器的机械再结合。

为了能可靠地实施重复结合，也就是说能把测量室的膜正确地置于压力传感器上，本发明提供在测量室中这样产生过压，以使它的膜至少稍微向外也就是说凸面式弯曲。膜与压力传感器的可靠结合能在这种状态下进行。否则有在打开压力测量装置的情况下膜被负压向内拉的危险，也就是说，有凹面变形的危险，上述凹面变形在再结合之后某些情况下有压力测量退化或失败的结果。

在总治疗周期内的具体结合通过权利要求1的方法步骤的程序自动化得以保证，而与压力测量可识别问题相关的方法步骤a.-c.的循环重复或触发在传感器或还有其他差错的情况下，例如通过结合试验或通过压力脉冲方差的分析得以保证。本发明能防止在长时间周期内另外能观察到的压力测量失败或朝更高压力方向偏移。通过本发明的方法在任何时间里都能在测量室中产生足够的过压，借以实现与压力传感器的良好连接。除此之外，该方法能在任何时间点处或任何压力点处被可靠而快速地实施。

在该方法的优选实施例中提供通过位于系统中的泵尤其是通过体外回路中的血液泵实施测量室中压力的增加。为增加测量室中的压力起见，在这方面能提供用反向，亦即朝与正常运行时的输送方向相反的输送方向操纵泵。然而，这不是强制性的特点。如果压力测量装置处在泵正常运行时泵压力侧上的区域，则不需要泵的输送方向的反向。

在操作的另一个实施例中提供在泵的运行之前或运行期间闭合夹子以阻止穿过系统的流动或通过增加阻力使通流相反，夹子被如此安排，以便使测量室位于泵和夹子之间。

在本发明的另一个实施例提供在步骤b.之前实施步骤a.，或者也可以在步骤a.之前实施步骤b.。优选地提供将测量室的压力增加到一压力值或者在测量室的膜被从压力传感器中除去之前固定所发生的这个压力值。然而，同样可以想象，一般先将测量室的膜从压力传感器中除去，随后实施增加或固定测量室中的压力。在这种情况下能提供用于将预定的流体量输送到测量室中。

按照本发明的另一个实施例，提供用于将压力增加至达到了预定的压力值或压力值范围。如果不是这种情况，则能提供泵持续输送直至达到了该压力值。如果达到了该压力值，则还能提供使泵停止。

在本发明的另一个实施例中，提供泵用于压力增加的目的，从泵的输送件的规定位置开始。尤其是在使用蠕动泵的情况下可感觉到有利地从转子的规定位置实施起动过压，以便在辊之间的泵分段中闭合的负压不妨碍或阻止所需过压的产生。

在本发明的另一个实施例中提供为压力增加起见，泵输送如此持久，直至达到预定的输送体积或泵的输送件的预定位置。例如，在指定的蠕动泵的情况下可以想象检验转子的旋转角，和一达到规定的旋转角就停止输送。

在本发明的另一个实施例中提供在步骤b之前亦即在测量室的膜与压力传感器分离之前和在步骤c之后亦即在重新连接之后的每种情况下测量测量室中的压力，及如果两个压力值不一致或者两个压力值不在预定范围内则输出有差错的信息。可以想像所述的压力测量在分开之前和再结合之后直接实施。

在本发明的另一个实施例中提供当测量室的膜和压力传感器按照步骤c.连接在一起时打开夹子。

可以想像，在闭合夹子以防止泵输送之前和在所述的夹子打开之后的每种情况下测量测量室中的压力，并且如果两个压力值不一致或不在预定的范围内则输出有差错的信息。

在本发明的另一个实施例中提供压力传感器在按照步骤b.将测量的膜与测量传感器分离之后和按照步骤c.在测量室的膜与压力传感器连接在一起之前经受功能测试。压力传感器的任何所需的测试因此都能通过压力传感器装置的循环起动任选地实施。压力传感器能抗环境或逆着处于未结合状态的基准压力转换一短暂时间，并能相对于它的零点或基准点并因此相对于它的功能进行检验。

本发明此外涉及一种具有权利要求14的特点的设备。

因此，设置第一机构用于将测量室中的压力增加到膜相对于测量室至少稍微向外弯曲处于不与压力传感器连接的状态下的一个压力值，或用于测定这样一个压力值。设备此外具有用于使测量室的膜与压力传感器分离的第二机构及用于将测量室的膜与压力传感器连接在一起以使测量室接触压力传感器的第三机构。设备此外具有一控制单元，该控制单元这样制成，以便每隔预定的时间间隔和/或在有差错出现的情况时按照它们设计的操作控制第一、第二和第三机构，而没有工作人员的任何干预。

设备此外具有用于实施权利要求1-13其中之一所述的方法步骤的机构。

设备的优选实施例是权利要求15-17的对象。

在本发明的优选实施例中，测量室制成一次性产品或一次性产品的部件。因此在治疗病人之后更换测量室是可以想象的。优选地另外提供将压力传感器制成可重复使用的单元或可重复使用的单元的部件，也就是说，对它来说每次治疗之后都不更换而仅是需要时更换。

本发明此外涉及一种单元，尤其是具有权利要求28的特点的医疗单元。单元能例如是透析器、支承肝的装置、或采集治疗的装置。

本发明此外涉及测量室在权利要求1-13其中之一所述的方法中和/或在权利要求14-27其中之一所述的设备中和/或在权利要求28或29其中之一所述的单元中的使用，该测量室被柔性膜限定并优选地具有作为压力测量装置的部件的流体入流和流体出流。

如上所述，能提供将测量室制成一次性产品且优选地在一次治疗结束之后被丢弃。

附图说明

本发明的另一些细节和优点将参照附图所示的实施例更详细说明。

图1是依照本发明测量室的膜再结合到压力传感器上的操作程序的示意图。

图2是依照本发明用于实施测量室的膜与压力传感器再结合的流程图，而所给出的所有数字值仅具有例子的特征。

具体实施方式

图1a用标号10示出用于测量透析器的体外回路20中压力的压力测量装置。位于体外回路20中的血液泵用标号30标示。标号40表征能用其阻断体外回路20的软管管路的夹子。

从图1a可以看出，压力测量装置10位于透析器的体外回路20中指定的夹子40和血液泵30之间。在正常运行时，血液泵30朝图1a中箭头方向输送血液，换句话说，这意味着压力测量装置10是在血液泵30的抽吸侧上。在正常运行时，图1b-1e中所标示的测量室12因此能产生较低的压力，而在所述低压下增加了同样在图1b-1e中所示出的膜13与压力传感器14分开的危险。

按照这里所示的实施例提供分开是每隔一段时间，也就是说，定期地，或者在有差错的情况下，进行测量室12的膜13与压力传感器14的分离，而随后将测量室12的膜13再结合到压力传感器14上。而且通过这种再结合保证良好的机械接触。随后治疗能正常地持续，而治疗优选地在分开和结合过程期间中断。如果提供再结合，例如由于预定的时间周期已经期满或者由于发现了有差错的情况，例如不希望出现的膜13与压力传感器14的脱开，则血液泵30停止，从图1a的状态开始，并闭合夹子40，如图1b中所示。按照图1c，然后朝相反方向，也就是说，逆着正常输送方向操纵血液泵，因而产生朝图1c的箭头方向的通流。由于闭合的夹子40，因此在压力测量装置10的测量室12中出现过压或压力积聚。在这方面由于安全的原因能提供限制压力积聚的量。可供选择地或者此外，能提供监测制成蠕动泵的血液泵30的旋转角和/或检测输送量。血液泵30向后运行被优选地实施直到产生足够的压力。

为了防止在蠕动泵的情况下辊之间的泵分段中密封的负压阻止或妨碍所希望产生的过压，按照这里所示的实施例提供从泵30的转子的规定位置进行泵30的起动或测量室12中过压积聚的起动。

如果在测量室12中达到了所需的压力值，则按照步骤1d，压力测量装置10被打开，换句话说这意味着，测量室12的膜13与压力传感器14分离。由于在测量室12中过压占优势，所以测量室12的膜13向外弯曲，如图1d中所标示的。因此出现测量室12的膜13的隆起。

然后，按照步骤1e，实施再结合，也就是说，将凸面形的膜13置于压力传感器14上。

在实施其中能确定结合是否能可靠地进行的结合试验之后，可以提供再次打开夹子40和再次操纵血液泵30朝向图1a所示的正常输送方向。

图2示出说明根据本发明将测量室12的膜13再结合到压力传感器14上的示例性流程图。按照步骤2.1，能进行压力信号的方差分析，或者按照步骤2.2，能实施压力信号的时间发展的试验。如果这些检验按照步骤2.3以有差错结束，则依照步骤2.4开始再结合。

可供选择地或者此外，在时间间隔期满之后可以提供按照步骤2.5实施步骤2.4的再结合，上述时间间隔根据情况通常能近似≥12小时。

再接合开始是按照步骤2.6必要时打开夹子，且随后按照步骤2.7，将血液泵30在一优选位置处停止，所述优选位置这里示出为零位置。在一等待时间周期例如按照步骤2.8为2秒钟结束之后，在步骤2.9测量测量室12中的压力。如果该压力高于极限值或者在此处所示的实施例中20mmHg和100mmHg之间的预定范围内，则实施将测量室12的膜13与压力传感器14分开。

然而，如果不是这种情况，则确定必须实施在测量室12中压力增加。在这种情况下，将夹子闭合（步骤2.10）并使血液泵30朝相反方向运行（步骤2.11）。在步骤2.12中检验泵的旋转角。如果发生了不希望有的角度变化，则输出有差错的信息。然后能重新开始再结合。

在起动泵30之后检验压力（步骤2.13）。如果发现压力处于预定的压力值范围内，则使泵停止（步骤2.14）。如果不是这种情况，则泵继续运行。

在停止血液泵30之后，实施等待一预定持续时间（步骤2.15），此处预定持续时间为1秒钟，且然后测量压力（步骤2.16）。该压力值在图2中示出为P4。在步骤2.17中，打开所谓的压力气密室（dome），换句话说，打开压力气密室意味着从压力传感器14除去测量室12的膜13。随后，实施再结合（在步骤2.18中“压力气密室闭合”）并随后检验压力（步骤2.19）。该压力测量值在图2中用P3标示。如果压力值P3和P4在公差带范围内不一致，则输出有差错的信息并重新开始再结合。然而，如果不是这种情况，则再次打开夹子（步骤2.20）且随后再次检验测量室12中的压力（步骤2.21）。这个过程中所测得的压力值在图2中用P2标示。如果在闭合夹子之前测量的压力P1在公差带范围内与P2不一致，则报告有差错的情况并实施所谓的结合试验。

然而，如果两个压力值在公差带范围内一致，则治疗继续，也就是说使泵开始朝它的正常输送方向运行并使治疗继续（步骤2.22）。

通过本发明保证在长时间周期内防止测量室12的膜13与压力传感器14分开或者还能通过体外回路20中占优势的负压校正。因此保证了可靠的压力测量。

当压力测量在正常运行时在负压侧上，也就是说在泵的抽吸侧上的范围内进行和在液体泵停止的的情况下负压也能占优势时，本发明尤其有重要意义。然而，本发明不限于此，并且也包括其中压力测量装置是在泵的压力侧上的情况。

本发明的方法或本发明的设备能例如在用于急性肾病的治疗和/或供在肝支承件中使用和/或供在各种治疗采集过程中使用的多功能单元中使用。其它的应用情况也是可以想像的。

压力传感器14，也像测量室12一样，能用膜制成，该膜在正常运行时接触测量室12的膜13。一种安排例如可以想像，如从US5614677所知，此处在此范围参考该参考文献的公开内容。

Claims (31)

1.一种操作用于测量流体流过的系统尤其是医疗单元的体外回路（20）中的压力的压力测量装置（10）的方法，压力测量装置（10）具有被柔性膜（13）限定的测量室（12），在系统的运行中流体流过测量室（12）或者测量室（12）充满流体，和还具有出于压力测量目的连接到膜（13）的压力传感器（14），

其特征在于，

该方法包括下列不需要工作人员的任何介入的步骤：

a. 将测量室（12）中的压力增加到膜（13）在不连接到压力传感器（14）的状态下至少相对于测量室（12）稍微向外弯曲的压力值或者确定这一压力值；

b. 将测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）分离；

c. 将测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）这样连接在一起，以使测量室（12）的膜（13）接触压力传感器（14）；和

d. 在预定的时间间隔和/或在发生有差错的情况时重复步骤a.-c.。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，测量室（12）中压力的增加通过位于系统中的泵（30），尤其是通过位于体外回路（20）中的血液泵（30）实施。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，操纵泵（30）朝相反方向运行，目的在于增加测量室（12）中压力。

4.按照权利要求2或3之一所述的方法，其特征在于，在泵（30）运行之前或之后将夹子（40）闭合，以便阻止系统通流或设定逆着通流的一增加阻力，而夹子（40）成使测量室（12）位于泵（30）和夹子（40）之间。

5.按照上述权利要求其中之一所述的方法，其特征在于，步骤a在步骤b之前实施，或者步骤b在步骤a之前实施。

6.按照上述权利要求其中之一所述的方法，其特征在于，实施压力的增加直至达到预定的压力值或压力值范围。

7.按照权利要求6及按照权利要求2-5其中之一所述的方法，其特征在于，当达到了预定的压力值或压力值范围时使泵（30）停止。

8.按照权利要求2-7其中之一所述的方法，其特征在于，从泵（30）的输送件的规定位置开始，使泵（30）运行用于压力增加。

9.按照权利要求2-8其中之一所述的方法，其特征在于，泵（30）为压力增加的目的持久输送直至达到了预定的输送量或达到了泵（30）的输送件的预定位置。

10.按照上述权利要求其中之一所述的方法，其特征在于，压力室（1）中的压力在步骤b.之前和步骤c.之后进行测量；且如果压力值不一致或者如果它们不在预定范围内则输出有差错的信息。

11.按照权利要求4-10其中之一所述的方法，其特征在于，当测量室（12）的膜（13）和压力传感器（14）按照步骤c.连接在一起时将夹子（40）打开。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，测量室（12）中的压力在闭合夹子（40）之前和打开夹子（40）之后进行测量；且如果压力值不一致或者如果它们不在预定范围内则输出有差错的信息。

13.按照上述权利要求其中之一所述的方法，其特征在于，压力传感器（14）在压力室（12）的膜（13）与压力传感器（14）按照步骤b.分离之后和在测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）按照步骤c连接在一起之前经受功能测试。

14.一种设备，具有至少一个用于测量流体流过的系统尤其是医疗单元的体外回路（20）中的压力的压力测量装置（10），压力测量装置（10）具有至少一个被柔性膜（13）限定的测量室（12），在系统运行时流体流过测量室（12）或者该测量室（12）充满流体，和还具有至少一个用于压力测量目的连接到膜（13）的压力传感器（14），

其特征在于，

设备具有：第一机构，用于将测量室（12）中的压力增加到膜（13）在不连接到压力传感器（14）的状态下相对于测量室（12）至少稍微向外弯曲的压力值或用于确定这种压力值；第二机构，用于将测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）分离；第三机构，用于将测量室（12）的膜（13）与压力传感器（14）连接在一起，以使测量室（12）的膜（13）接触压力传感器（14）；及控制单元，制成在预定的时间间隔和/或出现有差错的情况时无需工作人员的介入控制第一、第二和第三机构。

15.按照权利要求14所述的设备，其特征在于，第一机构包括泵（30），尤其是位于体外回路（20）中的血液泵（30）。

16.按照权利要求15所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它控制泵（30）用于在相反运行中增加测量室（12）中压力目的。

17.按照权利要求14-16其中之一所述的设备，其特征在于，第一机构包括夹子（40）以便阻止系统的通流或设定逆着系统的通流的增加的阻力，而夹子（40）安排成以使测量室（12）位于泵（30）和夹子（40）之间，且其中控制单元制成，以便在泵（30）运转之前或运转时开始部分或全部闭合夹子（40），目的用于增加测量室（12）中的压力。

18.按照权利要求14-17其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它控制第一和第二机构以使第一机构在第二机构之前运行或第二机构在第一机构之前运行。

19.按照权利要求14-18其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它通过第一机构开始测量室（12）中的压力增加直至达到了预定的压力值或压力区。

20.按照权利要求15-19其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它通过泵（30）从泵（30）的输送件的规定的位置开始启动测量室（12）中的压力增加。

21.按照权利要求15-20其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它通过泵（30）启动测量室（12）中的压力增加，直至达到了预定的输送量或达到了泵（30）的输送件的预定位置。

22.按照权利要求14-21其中之一所述的设备，其特征在于：控制单元制成以便它在启动第二机构之前和启动第三机构之后在每种情况下都开始测量室（12）中的压力测量；且提供用于输出有差错的信息的装置，该装置制成以便如果两个压力值不一致或者不在预定范围内则通过控制单元启动。

23.按照权利要求14-22其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它在测量室（12）的膜（13）和压力传感器（14）已通过第三机构连接在一起之后启动夹子（40）的打开。

24.按照权利要求17-23其中之一所述的设备，其特征在于：控制单元制成以便它在闭合夹子（40）之前和打开夹子（40）之后在每种情况下开始测量室（12）中压力测量；且提供用于输出有差错的信息的装置，该装置制成以便如果两个压力值不一致或者不在预定范围内则通过控制单元启动。

25.按照权利要求14-24其中之一所述的设备，其特征在于，控制单元制成以便它在启动第二机构之后和启动第三机构之前使压力传感器（14）经受功能测试。

26.按照权利要求14-25其中之一所述的设备，其特征在于，测量室（12）被制成一次性产品或者是一次性产品的部件。

27.按照权利要求14-26其中之一所述的设备，其特征在于，压力传感器（14）被制成可重复利用的部分或可重复利用的单元的部件。

28.一种单元，尤其是医疗单元，包括至少一个按照权利要求14-27其中之一所述的设备。

29.按照权利要求28所述的单元，其特征在于，它是透析器、支承肝的单元或用于采集治疗的单元。

30.由柔性膜（13）限定并具有作为压力测量装置（10）的部件的流体入流和流体出流的测量室（12）在权利要求1-13其中之一所述的方法中和/或在权利要求14-27其中之一所述的设备中和/或在权利要求28或29其中之一所述的单元中的使用。

31.按照权利要求30所述的使用，其特征在于，测量室（12）被制成一次性产品且优选地在一次治疗结束之后被丢弃。

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