CN104334204A - 血液透析在线端口泄漏检测 - Google Patents

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Abstract

本文描述的体外血液处理装置及方法涉及在线端口泄漏检测。

Description

血液透析在线端口泄漏检测
技术领域
本文描述了用于检测血液透析在线端口泄漏的装置和方法。
背景技术
体外血液处理涉及从病人身上取出血液、在病人体外处理血液并将处理后的血液返回给病人。体外血液处理(例如，血液透析、血液过滤)通常用来从病人的血液中析取不合需要的物质或分子(例如，血液成分分离、血浆除去法)，和/或将有益的物质或分子添加到血液中。通常通过对连续流动或间歇流动的病人血液进行采样、通过将血液引入到至少通过半透膜限定的过滤器的主腔室来执行该处理。根据处理的类型，该半透膜可以选择性地允许血液中包含的不希望的物质穿过隔膜从主腔室进入次腔室中，并可选择性地允许进入次腔室中的液体所含的有益物质穿过隔膜进入流到主腔室中的血液中。
体外血液处理用于不能从他们的血液中有效消除物质的病人。一个例子是罹患临时性或永久性肾衰竭和/或肝衰竭的病人。这些病人和其他病人可能经受体外血液处理来将物质添加到他们的血液中或从他们的血液中消除物质，以维持酸碱平衡、消除过多的体液等。
在前述血液处理和去除血液成分的方法的情况中，流体来源是通过病人/捐献者的脉管回路形成的，并且该流体是病人/捐献者的血液，从动脉泵运的血液被促使在血液处理装置(血液透析仪、滤血器、血浆过滤器、离心机等)中循环，一旦血液中没有杂质或者血液成分之一的一部分得以减少，则将该血液重新注入到病人/捐献者的静脉中。
多个液体供应和返回管路与血液处理装置连接。这些连接点可能是液体泄漏源。因而，期望提供血液处理装置上这些连接点处的液体泄漏的检测。
发明内容
本公开涉及用于检测血液透析在线端口泄漏的装置及方法。
在一个或多个实施例中，一种配置为从血液中移除一种或多种物质的装置包括：血液泵，被配置为使血液通过血液回路移动；在线端口以及液体管路，所述在线端口从所述装置的壳体延伸，所述液体管路耦接至所述在线端口并且与所述血液回路流体连通；泄漏检测器，固定至所述装置的壳体并从所述装置的壳体延伸，所述泄漏检测器包括限定容纳体积的收集器以及至少部分设置于所述容纳体积内的液体传感器，其中，所述液体传感器被配置为感测所述容纳体积内的液体；以及控制单元，可操作地连接至所述液体传感器，其中，所述控制单元被配置为：从所述液体传感器接收信号(其中所述信号指示在容纳体积中存在液体)；以及基于从所述液体传感器接收到的信号确定液体从所述在线端口泄漏。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，当确定液体从所述在线端口泄漏时，控制单元向用户界面提供告警信号。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，当确定液体从所述在线端口泄漏时，控制单元改变所述血液泵的流速。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述液体传感器完全设置于所述容纳体积内。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述液体传感器延伸进入所述容纳体积。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述收集器从所述装置的壳体延伸得比所述在线端口更远。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述泄漏检测器邻近所述在线端口并位于所述在线端口之下。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，当所述容纳体积的至少25％填充液体时，所述信号指示在所述容纳体积中存在液体。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述容纳体积的范围是从10到30cc。
在本文描述的被配置为从血液中移除一种或多种物质的装置的一个或多个实施例中，所述泄漏检测器被配置为仅收集来自所述在线端口的液体。
在第二方面，检测一装置中的在线端口泄漏的方法的一个或多个实施例，所述装置包括：血液泵，被配置为使血液通过血液回路移动；在线端口以及液体管路，所述在线端口从所述装置的壳体延伸，所述液体管路耦接至所述在线端口并且与所述血液回路流体连通；泄漏检测器，固定至所述装置的壳体并从所述装置的壳体延伸，所述泄漏检测器包括限定容纳体积的收集器以及至少部分设置于所述容纳体积内的液体传感器，其中，所述液体传感器被配置为感测所述容纳体积内的液体；以及控制单元，可操作地连接至所述液体传感器，其中，所述控制单元被配置为：从所述液体传感器接收信号(其中所述信号指示在容纳体积中存在液体)；以及基于从所述液体传感器接收到的信号确定液体从所述在线端口泄漏。在本文描述的方法的一个或多个实施例可以包括：将源自在线端口液体泄漏的液体收集在容纳体积中；感测所述容纳体积中液体的存在；当感测到的液位达到容纳体积中的预定液位时，提供指示在所述容纳体积中存在液体的信号；以及基于从所述液体传感器接收到的信号确定液体从所述在线端口泄漏。
在本文描述的用于检测体外血液处理装置中在线端口泄漏的方法的一个或多个实施例中，提供步骤包括：当确定液体从在线端口泄漏时，向用户界面提供告警信号。
在本文描述的用于检测体外血液处理装置中在线端口泄漏的方法的一个或多个实施例中，提供步骤包括：当确定液体从在线端口泄漏时，改变血液泵的流速。
在第三方面，描述了本文描述的体外血液处理装置的检测在线端口液体泄漏的应用的一个或多个实施例。
上述概述不意图描述本文描述的体外血液处理装置和方法的每个实施例或每种实现方式。相反，通过结合附图参照下面示例性实施例的描述和权利要求，对本公开的更完整的理解将变得显而易见和易于理解。
附图说明
结合附图考虑本公开的以下各种实施例的详细描述将更完整地理解本公开，在附图中：
图1示出本文描述的血液透析装置的示例性实施例的示意图；
图2示出示例性血液透析治疗单元；
图3示出在图2中示出的透析治疗单元上泄漏检测器制品的示例性布置的透视图；
图4示出图2中示出的透析治疗单元上的示例性泄漏检测器制品另一透视图，其中，液体管路连接至在线端口；
图5示出示例性泄漏检测器制品的示意顶视图；以及
图6示出了示例性泄漏检测器制品的示意剖面侧视图。
具体实施方式
在以下的详细描述中参考了附图，附图形成本说明书的一部分，在附图中通过示意的方式示出了数个具体实施例。应当理解，在不脱离本公开的范围或精神的情况下可以设想并实现其他实施例。因此，以下的详细描述不应当从限制的角度来看待。
本文所使用的所有科技术语都具有在本领域常用的含义，除非另有说明。本文提供的定义是为了便于理解本文频繁使用的某些术语，并不是为了限制本公开的范围。
在以下示例性实施例的描述中，参考了形成示例性实施例一部分的图中的附图，在图中通过示意的方式示出了具体实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下也可以使用其他实施例并且可以进行结构变化。
除非另有说明，否则在说明书和权利要求中使用的所有表达特征尺寸、数量以及物理特性的数字都应当被理解为在所有情况下都能够用术语“大约”来修饰。相应地，除非进行了相反说明，否则在前面的说明书和所附权利要求中列出的数值参数都是可以根据使用本文公开的技术的本领域技术人员寻求获得的期望特性而可以变化的近似值。
如该说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式的“一”、“一个”、“所述”包含具有复数所指对象的实施例，除非该内容清楚地有另外的指定。如该说明书和所附权利要求中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的意义使用的，除非该内容清楚地有另外的指定。
与空间相关的术语包括但不限于“下”、“上”、“之下”、“下方”、“上方”以及“位于….顶部”，如果在本文中用到了这些术语，则使用这些术语是为了容易进行描述，从而描述元件彼此之间的空间关系。这种空间相关的术语还包含除了在图中描绘的以及在本文描述的特定取向之外的使用中或操作中的装置的不用取向。例如，如果将图中描绘的对象反转或倒转，则先前描述为在其他元件之下或下方的部分将变成在其他元件上方。
如本文所使用的，当元件、组件或层例如被描述为与另一元件、组件或层形成了“一致界面”、或位于另一元件、组件或层“之上”、“连接至”另一元件、组件或层、“耦接至“另一元件、组件或层或与另一元件、组件或层“接触”，则该元件可以例如直接位于另一元件、组件或层之上、直接连接至另一元件、组件或层、直接耦接另一元件、组件或层、直接接触另一元件、组件或层，或者中介元件、组件或层可以例如位于特定元件、组件或层上、连接至另一元件、组件或层、耦接至特定元件、组件或层、或者与特定元件、组件或层接触。例如，当提到元件、组件或层“直接位于”另一元件“之上”、“直接连接至”另一元件、“直接耦接至”另一元件、或“直接”与另一元件“接触”时，则例如，没有中介元件、组件或层。
如本文所使用的，以开放形式使用“具有”、“具备”、“包括”、“含有”、“包括”、“包含”等，并且这些术语通常是指“包括但不限于”。应当理解，术语“由……组成”以及“实质上由……组成”包括在术语“包括”等中。
除了其他多个方面，本公开还尤其涉及用于检测血液透析在线端口泄漏的装置和方法。该血液透析或体外血液处理装置包括泄漏检测器，该泄漏检测器被配置为接收从血液透析或体外血液处理装置的在线端口泄漏的液体，并将用于指示在线端口处的泄漏的信号提供给控制单元。该控制单元可以将告警信号给用户界面或者改变体外血液处理装置的操作。该泄漏检测器包括具有特定容纳体积的收集器，该收集器可以被配置为从单个在线端口收集液体并在任意规定的泄漏量提供泄漏信号。虽然本公开不限于此，但是通过以下提供示例的讨论可以获得本公开各个方面的理解。
在图1所示的示意实施例中，体外血液处理装置1包括血液回路，该血液回路具有动脉管路10，该动脉管路10将血液从病人P传送到主过滤器30的血液隔室32。该血液回路中的血液通过静脉返回管路12被返回给病人P。主过滤器30的血液隔室32通过半透膜36与主过滤器30中的透析液隔室34分开。虽然将主过滤器30以简化方式描述为仅具有一个血液隔室32和一个透析液隔室34，然而图1中所示的主过滤器30不应当被理解为将本文描述的装置和方法限制为这样一个简单的实施例。例如，在本文描述的体外血液处理装置的主过滤器中的血液隔室或透析液隔室例如可以通过由本领域已知的半透材料构建的多个中空纤维来限定。应当理解，体外血液处理装置不限于所示出的透析处理装置，而是可以根据需要应用到任意体外血液处理装置。
在示出的实施例中，随着病人的血液沿着隔膜36通过血液回路和血液隔室32移动，血液中不合需要的物质或分子(例如，血液成分分离、血浆除去法)通过隔膜36传输并进入透析液隔室34中的透析液(使得透析液“装载”来自血液中的不合需要的物质或分子)。
图1中装置1的血液回路还包括血液泵20，该血液泵20可以被配置为使得血液经由主过滤器30的血液隔室32移动，血液经由入口31进入血液隔室32，例如动脉管路10连接至该入口31。血液回路中的血液经由出口33离开血液隔室32，静脉管路12连接至该出口33。虽然图示为滚子泵，然而血液泵20可以是任意合适的设计(例如，滚子泵、活塞泵、隔膜泵等)或者可以是其他流控制机构(例如，阀、夹具等)等。
图1中示出的血液回路还包括被配置为测量血液回路中不同位置处的压力的一个或多个压力传感器。在图示的实施例中，血液回路包括位于病人P和血液泵20之间的接入压力传感器14。该接入压力传感器14可以用来监测在病人P下游且在血液泵20上游的动脉管路10中的压力。
图1的血液回路包括过滤器压力传感器16，该过滤器压力传感器16位于血液泵20的下游并位于主过滤器30的血液腔室32的上游。该过滤器压力传感器16用来监测动脉管路10中的压力。
返回压力传感器18形式的第三压力传感器的位置可以沿着位于主过滤器30的血液隔室32的下游且位于病人P上游的静脉返回管路12设置。该返回压力传感器18监测在血液已经通过血液隔室32之后且返回病人P之前血液回路中的压力。
图1中示出的示例性体外血液处理装置1还包括被配置为经由主过滤器30的透析液隔室34移动透析液的透析液回路。在透析液回路中，透析液经由入口41进入主过滤器的透析液隔室34，并经由出口43离开透析溶液装载隔室34。
示出的在线端口13经由输注管路9与血液回路静脉返回管路12流体连接。应当理解，在线端口13在沿着血液回路的任意有用位置处与血液回路流体连接。没有示出输注源和输注泵，但是该输注源和输注泵可以位于在线端口13的上游。在线端口13可以将液体经由输注管路9提供给血液回路。例如，在线端口13可以提供液体以恢复在透析处理期间经由主过滤器从血液管路取出的液体体积。期望准确地度量通过输注管路9的该输注液体，这一质量平衡被打破可能导致血液回路出现问题。因而，检测与输注管路9连接的在线端口13处的泄漏是有用的，从而能够确保进入血液回路的输注液体质量平衡的完整性。
泄漏检测器11与和输注管路9连接的在线端口13关联。控制单元17可操作地连接至泄漏检测器11、用户界面15以及血液回路的控制元件(例如血液泵20)和在线端口13的输注源的控制元件。该控制单元17被配置为监测泄漏检测器11的信号并基于监测到的泄漏检测器11的信号操作血液回路的控制元件中的至少一个(例如，血液泵20)或在线端口13的输注源的控制元件之一或将告警信号提供至用户界面。
本文描述的液体传感器可以通过多种不同的原理来操作。在一个或多个实施例中，该液体传感器可以通过超声、电容或光学原理来操作。从市场上可以购得来自NJ莫里斯敦霍尼韦尔国际公司的商标名称为LLE系列液体液位传感器的一示例性光学液体传感器。该LLE系列液位传感器采用红外LED和位于传感器尖端底部的光电晶体管。当尖端是空气时，红外光绕尖端内反射至光电晶体管，从而提供二者之间的光耦合。当传感器的尖端浸入到液体中时，红外光从尖端逸出，导致光电晶体管处的光量变化，这使得输出改变状态。从市场上可以购得来自德国慕尼黑第一传感器股份公司的商标名称为CLW系列电容点液体液位传感器的一示例性电容式液位开关。
本文描述的体外血液处理装置的各种组件可以可操作地连接至控制单元17。该血液回路的泄漏检测器11和血液泵20可操作地连接至控制单元17。此外，血液回路的其他控制元件也可以可操作地连接至控制单元17。这些其他控制元件包括诸如阀、夹具以及泵之类的流控制装置以及诸如返回压力传感器18和接入压力传感器14之类的压力传感器。
控制单元17可以任意合适的形式提供，可例如包括存储器和控制器。该控制器可例如是一个或多个微处理器、专用集成电路(ASIC)、状态机等形式。控制单元17可以包括任意合适的输入装置(例如，键盘、触摸屏、鼠标、跟踪球等)中的一个或多个以及显示装置或用户界面15(例如，监视器(可以是或不是触摸屏)、指示灯等)，该输入装置被配置为允许用户操作该装置，该显示装置或用户界面15被配置为将信息传递给用户。
在一个或多个实施例中，控制单元17被配置为一旦泄漏检测器11指示在在线端口13处存在泄漏则采取动作。该动作可以包括如下动作中的至少一个：提供告警指示、或改变血液泵20或输注泵的流速。
图2示出示例性血液透析治疗单元100上在线端口13泄漏检测器11的示例性布置。图3示出了如图2所示的在线端口13泄漏检测器11的透视图。图4示出了图2中示出的透析治疗单元上的示例性泄漏检测器11的另一透视图，其中，液体管路9连接至在线端口13。图5示出了示例性泄漏检测器11的示意顶视图。图6示出了示例性泄漏检测器11的示意剖面侧视图。
可以将该泄漏检测器11固定至体外血液处理装置100的壳体112并从该壳体112延伸。泄漏检测器11可以包括限定容纳体积的收集器120以及至少部分设置于该容纳体积内的液体传感器130。该液体传感器130被配置为感测容纳体积内的液体。控制单元17被配置为从泄漏检测器11或液体传感器130接收信号(该信号指示容纳体积内存在液体)并基于从液体传感器130接收到的信号来确定液体从在线端口13泄漏。
在一个或多个实施例中，当确定液体从在线端口13泄漏时，控制单元17将告警信号提供至用户界面15。当确定液体从在线端口13泄漏时，控制单元17可以控制或改变体外血液处理装置100或体外血液处理装置100中的一个或多个控制元件，例如，改变血液泵20的血液流速。
在一个或多个实施例中，液体传感器130完全布置在收集器120的容纳体积内。收集器120可以限定无盖托盘容器，该无盖托盘容器限定用于液体传感器130的开口。在很多实施例中，液体传感器130延伸进入容纳体积内。在很多实施例中，收集器120从体外血液处理装置100的壳体112延伸得比在线端口13更远。在很多实施例中，泄漏检测器11邻近在线端口13并位于在线端口13之下，并被布置和配置为借助重力捕捉来自在线端口13和液体管路9连接处的泄漏。
在一个或多个实施例中，当容纳体积的至少25％填充有液体时，来自液体传感器130的信号指示容纳体积中存在液体。该容纳体积可以是任何有用的体积量。在一些实施例中，该容纳体积的范围是从10cc到30cc。
在一个或多个实施例中，泄漏检测器11被配置为仅收集来自在线端口13或来自在线端口13和液体管路9连接的液体。
在一个或多个实施例中，用于检测体外血液处理装置中在线端口泄漏的方法包括：将源自在线端口液体泄漏的液体收集在容纳体积中；感测容纳体积中存在的液体；当感测到的液位达到容纳体积中的预定液位时，提供指示容纳体积中存在液体的信号；以及基于从液体传感器接收到的信号，确定液体从在线端口泄漏。在一个或多个实施例中，该提供步骤包括：当确定液体从在线端口泄漏时，将告警信号提供至用户界面。在一个或多个实施例中，提供步骤包括：当确定液体从在线端口泄漏时控制或改变该装置。
这里标识的专利、专利文献、及出版物的完整公开通过引用全部合并于此，就如同每个单独合并于此。
因而血液透析在线端口泄漏检测的实施例已被公开。本领域技术人员将理解，本文所描述的组成还可以用所公开的实施例之外的实施例来实现。提供所公开的实施例是为了示意而不是限制目的。因此，本发明应当仅由以下所提供的权利要求及其等同范围来限定。

Claims (21)

1.一种装置，配置为从血液中移除一种或多种物质，其中，所述装置包括：
血液泵，被配置为使血液通过血液回路移动；
在线端口以及液体管路，所述在线端口从所述装置的壳体延伸，所述液体管路耦接至所述在线端口并且与所述血液回路流体连通；
泄漏检测器，固定至所述装置的壳体并从所述装置的壳体延伸，所述泄漏检测器包括限定容纳体积的收集器以及至少部分设置于所述容纳体积内的液体传感器，其中，所述液体传感器被配置为感测所述容纳体积内的液体；以及
控制单元，可操作地连接至所述液体传感器，其中，所述控制单元被配置为：
从所述液体传感器接收信号；以及
基于从所述液体传感器接收到的信号确定液体从所述在线端口泄
漏。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制单元被配置为：当确定液体从所述在线端口泄漏时，向用户界面提供告警信号。
3.根据权利要求1或2中任一权利要求所述的装置，其中，所述控制单元被配置为：当确定液体从所述在线端口泄漏时，改变所述血液泵的流速。
4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的装置，其中，所述液体传感器完全设置在所述容纳体积内。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的装置，其中，所述液体传感器延伸进入所述容纳体积。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中，所述收集器从所述装置的壳体延伸得比所述在线端口更远。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的装置，其中，所述泄漏检测器邻近所述在线端口并位于所述在线端口之下。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述传感器发出的信号指示在所述容纳体积中存在液体。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述传感器发出的信号指示在所述容纳体积中的液体的量。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述控制单元被配置为：当确定液体从所述在线端口泄漏时改变体外血液处理装置的一个或多个控制元件，所述控制元件包括如下组元构成的组中的一个或多个：
-血液泵；
-血液泵以及位于所述在线端口上游并流体连接至所述在线端口的输注。
11.根据前一权利要求所述的装置，其中，所述控制单元改变所述体外血液处理装置的一个或多个控制元件包括如下组元构成的组中的一个或多个：
-改变针对所述血液泵设定的血液流速；
-停止所述血液泵；
-改变针对所述输注泵设定的流体流速；
-停止所述输注泵；
-停止所述血液泵和所述输注泵。
12.根据前述权利要求中任一权利要求所述的装置，其中，所述传感器被配置为发出信号，其中，当所述容纳体积的至少25％填充液体时，所述信号指示在所述容纳体积中存在液体。
13.根据权利要求1到11中任一权利要求所述的装置，其中，所述控制单元被配置为，当指示在所述容纳体积中存在液体的信号指示所述容纳体积的至少25％填充液体时，确定液体从所述在线端口泄漏。
14.根据权利要求1到13中任一权利要求所述的装置，其中，所述容纳体积的范围是从10到30cc。
15.根据权利要求1到14中任一权利要求所述的装置，其中，所述泄漏检测器被配置为仅收集来自所述在线端口的液体。
16.一种用于检测根据权利要求1到15中任一权利要求所述的装置中的在线端口泄漏的方法，，包括：
将源自在线端口液体泄漏的液体收集在所述容纳体积中；
感测所述容纳体积中液体的存在；
提供指示在所述容纳体积中存在液体和/或在所述容纳体积中的液体的量的信号；以及
基于从所述液体传感器接收到的信号确定液体从所述在线端口泄漏。
17.根据权利要求16所述的方法，包括：当感测到的液位达到所述容纳体积中的预定液位时，提供指示所述容纳体积中存在液体的信号。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，提供步骤包括：当确定液体从所述在线端口泄漏时，向用户界面提供告警信号。
19.根据权利要求16到18中任一权利要求所述的方法，其中，提供步骤包括：当确定液体从所述在线端口泄漏时，改变所述血液泵的流速。
20.根据前一权利要求所述的方法，其中，提供步骤包括：当确定液体从所述在线端口泄漏时，停止所述血液泵。
21.根据权利要求1到15中任一权利要求所述的装置的应用，用来检测在线端口液体泄漏。
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