CN106794297A - 使用压力转换器感测负压力 - Google Patents

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Abstract

一种医疗系统，包括：医疗流体泵送机，其包括压力传感器；医疗流体管线组，其包括与形成在隔膜和基部之间的流体通道流体连通的流体管线，所述医疗流体管线组被构造为连接到所述医疗流体泵送机，以使得所述医疗流体管线组的所述隔膜与所述医疗流体泵送机的所述压力传感器对准；以及构件，其被构造为在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机且所述流体通道处于大气压时施加正力到所述压力传感器。

Description

使用压力转换器感测负压力
技术领域
本发明涉及使用压力转换器感测负压力。
技术背景
血液透析是用于支持肾功能不足的患者的治疗方法。在血液透析(“HD”)期间，患者的血液经过透析机的透析器，同时透析溶液或透析液也经过透析器。透析器中的半透膜将透析器内的血液与透析液分离，并允许在透析液和血液流之间进行扩散和渗透交换。穿过膜的这些交换导致从血液去除废物(包括像尿素和肌酸酐的溶质)。这些交换也调节血液中其他物质(诸如钠和水)的水平。以这种方式，透析机充当用于净化血液的人造肾。
在单纯超滤期间，患者经历流体过载时，例如患有心力衰竭或急性或慢性肾衰竭的患者，患者的血液经过具有将过滤器分离成隔室的半透膜的滤血器。这些隔室内的压力梯度驱动流体穿过半透膜，允许通过运输将血液中的预定百分比的血浆流体除去。剩余的血液返回至患者。与HD不同，在UF期间，没有透析溶液或透析液经过透析器。
在腹膜透析(“PD”)期间，透析溶液或透析液周期性地注入患者的腹膜腔。患者腹膜的膜衬作为天然半透膜，其允许在溶液和血液流之间进行扩散和渗透交换。穿过患者腹膜的这些交换，如HD中的穿过透析器的连续交换，导致从血液去除废物(包括像尿素和肌酸酐的溶质)。并调节血液中其他物质(诸如钠和水)的水平。
HD，UF和PD设备通常被配置为测量和控制从患者去除和/或返回到患者的流体的压力。这种压力测量可用于监测和控制设备。
发明内容
在本发明的一个方面中，一种医疗系统包括：医疗流体泵送机，其包括压力传感器；医疗流体管线组，其包括与形成在隔膜和基部之间的流体通道流体连通的流体管线，该医疗流体管线组被构造为连接到医疗流体泵送机，以使得该医疗流体管线组的隔膜与医疗流体泵送机的压力传感器对准；以及构件，其被构造为在医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机、且流体通道处于大气压时施加正力到压力传感器。
实施方式可包括以下特征中的一个或多个。隔膜和基部是压力舱的部分，流体管线连接到该压力舱。隔膜和基部是医疗流体盒的部分，流体管线连接到该医疗流体盒。构件使得压力传感器能够检测流体通道内产生的正和负压力。构件固定到隔膜。构件固定到压力传感器并自医疗流体泵送机的面向外突出。构件包括流体垫。流体垫是空气垫。流体垫被构造为在医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机时按压隔膜抵靠压力传感器，以对压力传感器施加正力。构件是弹簧。弹簧被布置在流体通道中。弹簧被构造为对隔膜施加向外的力，以使隔膜的覆在流体通道上的部分自基部偏离。弹簧附接到隔膜的外表面并自隔膜远离地突出。
在一些实施方式中，构件是附接到隔膜的盘，并自该隔膜相对于基部向外突出。构件是附接到压力传感器的盘，并自医疗流体泵送机的面向外突出。压力传感器被构造为在医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机时接触隔膜的外表面。压力传感器被构造为在对压力传感器施加正力时被校准为零读数。
在一些实施方式中，医疗系统还包括控制单元，该控制单元与压力传感器通信，并被构造为基于由压力传感器检测到的压力确定医疗流体压力。控制单元包括查找表，该查找表为由压力传感器检测到的每个压力提供校正的流体压力。控制单元被构造为通过将由压力传感器检测到的压力输入到等式中计算校正的医疗流体压力。压力传感器包括压力转换器。医疗流体泵送机是透析机。医疗流体泵送机是血液泵送机，压力传感器被构造为检测流体通道内的血液的压力。
在一些实施方式中，医疗流体管线组包括与在隔膜和基部之间形成的流体通道流体连通的流体管线，医疗流体管线组被构造为连接到医疗流体泵送机，以使得该医疗流体管线组的隔膜与医疗流体泵送机的压力传感器对准，以及构件，其被构造为在医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机、且流体通道处于大气压时施加正力到压力传感器。隔膜、基部和构件是压力舱的部分，流体管线连接到该压力舱。隔膜、基部和构件是医疗流体盒的部分，流体管线连接到该医疗流体盒。构件包括流体垫。构件是盘。构件是弹簧。
在一些实施方式中，医疗流体泵送机包括压力传感器和构件，该构件固定到压力传感器，并在医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机时，自透析机的面向外突出，以接触医疗流体管线组的部分。压力传感器被构造为在通过医疗流体管线组对压力传感器施加正力时被校准为零读数。控制单元，其与压力传感器通信，并被构造为基于由压力传感器检测到的压力确定医疗流体压力。压力传感器包括压力转换器。
在一些实施方式中，一种方法包括：通过将医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机来对该医疗流体泵送机的压力传感器施加初始正力，对压力传感器施加附加力，以及检测初始正力和附加力的组合。附加力是负力。所述方法包括在对压力传感器施加初始正力时将压力传感器校准为零读数。
实施方式可包括以下优点中的一个或多个。
本文所述的压力传感器组件可以比某些已知的压力传感器更加可靠地测量负流体压力，所述某些已知的压力传感器使用气密密封件和/或真空压力以将压力传感舱的隔膜粘附到压力转换器。在已知的依靠气密密封件以将隔膜粘附到压力转换器的传感器中，例如，积聚在隔膜和转换器之间的区域中的任何碎屑可导致隔膜的一部分与压力转换器脱离联接，从而导致压力读数不准确，特别是导致负压力读数不准确。在依靠有源真空源以将隔膜联接到压力转换器的传感器中，当在由隔膜限定的包围部内产生负流体压力时，真空度的损失导致膜片与压力转换器脱离联接。由于该脱离联接，不能通过压力转换器准确地读取负流体压力。本文所述的传感器不依赖于气密密封件或有源真空压力以将隔膜联接到压力转换器。本文所述的压力传感器组件中的多个包括位移装置或偏移装置，其允许即使在隔膜和压力转换器之间存在一些碎屑也可准确地获得负压读数，且不使用有源真空源。
本文所述的压力传感器组件的另一个优点是不需要定期检查膜片是否联接到压力转换器。在包括使用气密密封件和/或有源真空以将隔膜联接到压力转换器的压力传感器组件的某些流体泵送系统中，有意地在压力传感器组件的流体通道内定期产生负压力，以确保可以通过压力转换器检测到负压力。使用这种流体泵送系统，该测试需要使正在进行中的治疗(例如，透析治疗)定期中断，从而降低这些治疗的效率。本文中所述的压力传感器组件避免了这种治疗效率的损失。
如上所述，本文所述的压力传感器组件中的多个不包括用于将隔膜联接到压力转换器的有源真空源。因此，这些压力传感器组件倾向于比使用这种有源真空源的已知压力传感器组件便宜。
其他方面、特征和优点将从说明和附图以及权利要求书变得显而易见。
附图说明
图1是包括固定在血液透析机上的一次性血液管线组的血液透析系统的示意图；
图2是图1的血液透析机的正面示意图；
图3是图1的血液管线组的示意图；
图4是图1的固定到血液透析机的血液管线组的区域的横截面视图，其示出了血液管线组的压力舱的隔膜通过压力舱内的空气垫被按压抵靠血液透析机的压力转换器；
图5是固定到图1的血液透析机的另一血液管线组的区域的横截面视图，其示出了血液管线组的压力舱的隔膜通过固定到隔膜的盘被按压抵靠血液透析机的压力转换器；
图6是固定到图1的血液透析机的不同的血液管线组的区域的横截面视图，其示出了血液管线组的压力舱的隔膜通过布置在压力舱的流体通道内的弹簧被按压抵靠血液透析机的压力转换器；
图7是固定到图1的血液透析机的另一血液管线组的区域的横截面视图，其示出了血液管线组的压力舱的隔膜通过作用在隔膜的板弹簧被按压抵靠血液透析机的压力转换器；
图8是包括腹膜机的腹膜透析系统的示意图，该腹膜机具有压力转换器和腹膜透析流体盒，该腹膜透析流盒具有压力舱，该压力舱与压力转换器对准并对该压力转换器施加预加载压力。
具体实施方式
该公开的某些方面涉及医疗流体泵送系统(例如，透析系统)，其包括医疗流体泵送机(例如，透析机)，该医疗流体泵送机具有压力传感器和医疗流体管线组(例如，血液管线组)，该医疗流体管线组具有在医疗流体管线组被固定到医疗流体泵送机时与压力传感器对准的压力感测部分。压力传感器和医疗流体管线组的压力感测部分被构造为使得能够通过压力传感器检测医疗流体管线组的压力感测部分内的负流体压力。医疗流体管线组的压力感测部分和/或医疗流体泵送机的压力传感器可例如包括位移装置或偏移装置，当医疗流体管线组被固定到医疗流体泵送机时，该位移装置或偏移装置甚至于在医疗流体管线组的感测部分内产生正流体压力之前对压力传感器施加正计量压力(positive gaugepressure)。由于对压力传感器施加该初始正压力，可以通过压力传感器来检测在医疗流体管路组的压力感测部分内产生的具有小于或者等于初始正压力的绝对值的负压力。用于将初始正压力施加到压力传感器的位移装置或偏移装置可比已被用以使得能够检测已知医疗流体管线组内的负压力的某些装置(诸如有源真空装置)较不复杂。
参照图1，透析系统100包括透析机102和固定到该透析机102的一次性血液管线组104。透析机102包括透析机控制单元(如，微处理器)106、血液泵108和透析液流体回路，该透析液流体回路带有一个或多个透析液泵，以泵送透析液通过透析液流体回路。在透析治疗期间，血液泵108泵送血液通过透析器112的连接到血液管线组104的第一腔室。同时，透析液被泵送通过透析器112的第二腔室，以通过从第一腔室抽取杂质穿过膜(例如微管)到第二腔室而从血液除去这些杂质。在图1中，通路门被示出为处于打开位置中，以更好地示出透析系统100的部件，然而，当透析系统100正在使用时，通路门处于关闭位置中。
如图2所示，透析机102包括等高地安装在该透析机102的面上的压力转换器160、162。压力转换器160、162被设置为在血液管线组104固定到透析机102时与血液管线组104的压力舱130、132对准被接触压力舱130、132。压力转换器160、162能够检测施加至其的正压力。合适的压力转换器的示例包括使用应变仪的压力传感器。这种压力转换器也可以包括直接结合在其内部表面上的对应变计的保护膜。这种类型的同高安装的压力转换器的一个例子是Micron Instruments的MP40。
参照图1和图2，血液泵108是蠕动泵，其通过使框架旋转而在布置于圆形泵滚道中的管道环路内产生流动，该框架具有附接到该框架的多个辊。随着框架旋转，辊压着管道的部分并迫使小股的血液在管道环路内流动。
透析机控制单元106电连接到透析系统100的各种机械和电气系统并控制其操作。透析机控制单元106可控制血液泵108的操作，该血液泵108使血液流通通过血液管线组104，且透析机控制单元106可监测流过血液管线组104的血液的压力(如被压力转换器160、162检测到)。透析机控制单元106还可以控制系统内的加热器和一个或多个透析液泵的操作，以控制透析液流体回路内的透析液的压力、流动和温度。
参照图3，一次性血液管线组104包括附接到载体122的一系列血液管线和部件。载体122包括模制的热塑性或热固性本体，其具有用于捕获血液管线的半球形凹部124和用于捕获各种其他部件的孔125。除了将部件保持在位之外，孔125允许视觉或仪器通达到部件。载体122的本体还可以包括接收从透析机的面延伸的销的开口，以将血液管线组104保持在相对于透析机102的面的期望位置中。
透析器112上游的血液管线部段在本文中统称为动脉血液管线104a，而在透析器112下游的血液管线部段在本文中统称为静脉血液管线104b。这些线中的每一条牢固地接合在形成在载体122的主体中的半球形凹部124内。血液管线组104的其他部件包括空气释放腔室116及动脉和静脉压力舱130、132。这些部件被固定在孔125内，孔125将部件保持在相对于载体122的适当位置中，并准许定位于透析机的面上的传感器接合或接近部件。
仍然参照图3，压力舱130、132中的每个包括固定到刚性柱形基部138、139的柔性隔膜136、137。刚性基部138、139限定了从基部的底部区域延伸到基部的顶部区域的通道，且隔膜136、137覆盖通道，以在基部138、139之间形成流体通道142(图4所示)和隔膜136、137。柱形基部138、139是压力舱130、132的固定在载体122的孔125内的部分。隔膜136、137形成压力舱130、132的在治疗过程中被按压抵靠透析机102的面的表面。当血液管线组104固定到透析机102时，压力胶舱130、132与透析机102的面上的压力转换器160、162对准，使得压力舱130、132的隔膜被按压抵靠压力转换器160、162。压力转换器160、162与压力舱130、132一起形成压力传感器组件140、141，其允许感测血液管线组104中的不同位置处的压力。
图4示出了压力传感器组件140的横截面。压力传感器组件141具有与压力传感器组件140相同的结构和功能，因此将不再分别地详细描述。如图4所示，压力舱130包括在隔膜136和膜144之间的形成空气垫152，膜144通过周边密封件148附接到隔膜136。例如，膜144可以热结合或粘结合到隔膜136。空气垫152内的空气被加压，并且在压力舱130被按压抵靠透析机102的面之前使得隔膜136向外突出。当压力舱130固定到透析机102的面时，是隔膜136的该向外突出部分接触压力转换器160并对其施加初始正压力。
仍然参考图4，在治疗期间，压力转换器160与压力舱130协作以测量延伸通过压力舱130的流体通道142内的管内血压(in-line blood pressure)。隔膜136将等高地安装的压力转换器160与压力胶舱130内的血液隔离。空气垫152向着压力转换器160偏压压力舱130的隔膜136。隔膜136和空气垫152通过压力舱130的流体通道142中的正流体压力向着压力转换器160偏转。该偏转由压力转换器160感测，该压力转换器160产生指示隔膜136上的正流体压力的电信号。信号线缆161将传感器电信号发送到控制单元106，控制单元106将信号转换成相应的血压。气压补偿可以由诸如飞思卡尔(Freescale)MPL3115A2的气压传感器施加，或者替代地可以在治疗之前使用初始读数将传感器“归零”。
压力传感器组件140还被构造为感测在延伸通过压力舱130的流体通道142中产生的负压。如图4所示，流体通道142由薄膜144界定，薄膜144与压力舱130的隔膜136协作以形成空气垫152。沿着箭头180的方向流过流体通道142的流体通过薄膜144和隔膜136两者传递力，薄膜144和隔膜136作为用作流体和压力转换器160之间的传递元件。空气垫152用作在转换器160上产生机械预加载的位移装置150。如下面更详细地说明的，这有助于确保隔膜136与压力转换器160之间的接触，因为流体通道142中的压力变化导致膜144膨胀和收缩。
即使在流体通道142内没有正流体压力的情况下，为了保持隔膜136和压力转换器160之间的接触，压力舱130的空气垫152对压力转换器160施加预加载。通过在转换器160的面上产生预加载，流体通道142的压力包围部内的负压将首先起作用以减除由转换器160感测到的预加载压力中的一些。随着预加载压力从转换器160去除，隔膜136和压力转换器160保持彼此接触，只要负压的量值大于正预加载压力即可。因此，这种负压是可由压力转换器160测量的。
通过产生垫152并使该垫受压抵靠等高地安装的压力转换器160，在系统中产生正压偏移，其可以在随后的压力测量期间被考虑。在一些情况下，压力传感器组件140可用于测量+/-10psi，而等高地安装的压力转换器160可以测量高达20psi。通过以1psi的空气压力填充空气垫152并以10psi的压力使空气垫152受压抵靠等高地安装的压力转换器160，所得到的等高地安装的压力转换器160的读数将为10lbf(为简单起见假设为1平方英寸的接触部)且垫中的压力将为11psi(即10psi+1psi)。一旦压力转换器160和空气垫152受压，压力转换器160被校准为读数是零psi。如果在压力舱130的流体通道142内产生负压，这将会倾向于拉动膜144远离于转换器160，则空气垫152上的压力和因此压力转换器160上的压力将首先被减轻。转换器160上的该预加载可以允许从转换器160去除高达10psi的预加载量的负压，而不会损失隔膜136和压力转换器160之间的接触，从而允许压力传感器组件140读取负压。
如上所述，压力传感器组件140还测量压力舱130的流体通道142内的正压力。正压力也是附加的，并且将在等高地安装的压力转换器160上产生附加的正压力。最大负压力和最大正压力读数受特定转换器的感测范围和初始偏移压力限制。在上面的示例中，通过将10psi预加载到转换器上，校准为读数0的转换器的20psi范围允许相对于零点校准测量-10psi至+10psi的血压。
因为转换器160的该初始零点被校准，偏移垫152本身内的压力不影响从血液到等高地安装的转换器160上的转换压力。这允许偏置垫152的大的压力变化。偏置垫152、膜144和隔膜136独立于流体压力而同步地运动。由此，正压力以及负压力可以从膜144传递到隔膜136，而不用使用当前在一些系统中使用的昂贵的真空密封件以保持传递膜抵靠传感器面。
再次参考图1和图3，在血液透析治疗期间，血液从患者身上取出并流经血液管线组104，以从血液除去废物。在体外流体回路的动脉侧，血液从患者提取通过血液管线组104的动脉管道104a到透析器112。压力传感器组件140监测血液泵108的上游的压力舱130中的血压。因为压力传感器组件140位于血液泵108的上游，所以通常将在压力传感器组件140的压力舱130中产生负压。以上述方式，使用空气垫152对压力转换器160施加预加载压力有助于确保可以通过压力转换器160可靠地检测这些负压。由压力传感器组件140检测到的压力可用于控制血液泵108。例如，在测量处于可接受的压力范围之外的压力时，透析机102的控制部106可激活警报并自动停止血液泵108。
假设没有发生这样的警报，血液泵108继续运行并迫使血液通过动脉管道104a到透析器112。当血液沿一个方向流过透析器112的第一腔室时，透析液沿相反的方向被泵送通过透析器112的第二腔室。在该过程中，毒素通过分离透析器112的第一和第二腔室的半透性表面(例如，半透性微管)从血液转到透析液。由此，血液被过滤。
然后，经过滤的血液被泵送通过血液管线组104的静脉管道104b。血液在经由静脉管道104b返回到患者120之前，从透析器112流动经过压力舱132、空气释放腔室116和各种传感器。空气释放腔室116包括进入端口和排出端口。在一些实施方案中，压力传感器区域132直接通到空气释放腔室116的进入端口，而其之间间没有管道。在其他实施方案中，短管道将舱134与空气释放腔室116连接。
压力传感器组件141监测压力舱132中的血压。因为压力传感器组件141位于血液泵108的下游，所以压力舱132内的压力通常是正的。这些压力测量可用于控制血液泵108。例如，在测量处于可接受的压力范围之外的压力时，透析机102的控制部106可激活警报并自动停止血液泵108。
虽然压力胶囊130已被描述为包括对压力转换器160施加预加载力的空气垫，但替代地可以使用其他类型的流体垫。在一些实施方案中，例如，使用液体垫对压力转换器施加预加载力。
在另外的实施方式中，使用替代装置以在压力转换器160上机械地产生预加载。图5示出了一种实施方式，其中，偏移盘156替换了偏移垫152。偏移盘156是固定到隔膜136的外侧的固体塑料盘。偏移盘156与隔膜136相比是相对地刚性的，并且随着压力舱130被按压抵靠压力转换器160而使隔膜136拉伸。该拉伸导致转换器160上的力增加，从而导致即使在压力舱130内的流体通道142处于大气压时，转换器也感觉到预加载力。与对于偏移垫150所述的类似地，当从盘156产生的非零压力被按压抵靠转换器160时，该转换器可被校准以测量零压力。
虽然已将盘156描述为固定到隔膜136的外侧，但是盘可以替代地固定在隔膜136的内侧，在对于偏置垫152所示的位置中。替代地，盘可以集成到隔膜136中，并且具有足够的尺寸和刚度以产生抵靠转换器160的期望的偏移压力。
虽然盘156已被描述为由塑料制成，但盘也可以由相对地不可压缩的一种或多种其他材料形成，包括金属和合金。
图6示出了替代的实施方式，其中，弹簧154放置在压力舱130的流体通道142的血流中。弹簧154的尺寸和弹性可被选择为：在血液管线组被固定到透析机102时在转换器160上放置已知的压力隔膜136可以包括座133，并且基部138可以类似地包括凹部135，弹簧154固定到该凹部135中。与以上对于偏移垫152所述的类似地，当从弹簧154产生的非零压力被按压抵靠转换器160时，该转换器可被校准以测量零压力。弹簧154可以由适于浸入流过流体通道142的血液中的塑料或其他材料制成。
虽然弹簧154被描述为布置在流体通道142内，但是在一些实施方式中，弹簧附接到隔膜136的外表面，并且被构造为当血液管线组被固定到透析机102的面时与压力转换器160直接接触。隔膜136拉伸的阻力结合弹簧的弹力导致当血液线管组被固定到机器时，预加载被施加到压力转换器160。
图7示出了替代实施方式，其中，弹簧(例如，板簧)158附接到隔膜136的外表面。当压力舱附接到透析机102的面时，板簧158接触压力转换器160，导致转换器上的期望的机械预加载。与以上对于偏移垫152所述的类似地，当从杆臂或板簧158产生的非零压力按压抵靠转换器160时，该转换器可被校准以测量零压力。
虽然板簧158已被描述为附接到隔膜136的外表面，但是板簧158可以替代地附接到隔膜136的内表面，在这种情况下，板簧158的力将按压隔膜136抵靠转换器160，以提供预加载压力到压力转换器160。
在上述实施方式中，传感器140使用机械力而不是真空或气动连接以确保相应的压力传递元件之间的接触并实现负压读数。还设想了其他机械加载装置，并且所述其他机械加载装置可集成到压力传感器组件中。
在所描述的实施方式中，由于偏移装置(即，空气垫、弹簧等)的屈服性或非线性，可能存在一些压力测量失真，其是可被测量和校正的。例如，图4的偏移垫152、图5的拉伸隔膜136、图6的弹簧154和图7的板簧158可能导致屈服性非线性。压力舱130的流体通道142中的压力可通过使用校正装置测量，校正装置诸如查找表或能够恢复实际压力读数的非线性算法。为此，透析机控制单元106访问查找表170，该查找表170包括基于所使用的特定类型的压力传感器组件的流体压力测量的校正流体压力。
对于由压力传感器组件测量的每个被测量到的正或负压力读数，这种查找表170填有校正的血压读数。然后，透析系统100使用适当的校正流体压力读数，以帮助确保流经血液管线组104的流体被保持在期望的压力内。为了使查找表填有校正的血压，对于给定类型的偏移装置，进行一系列实验以经验地确定流体通道142中的实际流体压力与由压力传感器组件测量到的压力之间的关联。通过模拟在各种条件下的治疗，确定整个压力范围所期望的校正压力。填好的查找表被加载到透析机控制单元106中。控制单元106被构造为使得在治疗期间，控制单元106可以访问该表，并且透析系统100可以确定待由系统使用的更精确的流体压力测量。
如果压力测量结果不在查找表上，则透析机102的控制单元106可以进行线性插值或类似的数值方法，以基于查找表中提供的最接近的压力差距来估计校正的血压。控制单元可以替代地或者另外包括方程组，以基于由压力转换器测量到的给定流体压力来计算校正的流体压力。例如，两个压力之间的关系可以是指数的，并且控制单元106将采用测量到的压力的对数来计算实际压力。替代地，不是使用上述测试数据来填充校正压力表，而是可以使用常用的数值方法技术来处理测试数据，以获得将测量到的和实际的流体压力相关联的方程组。由于使用的管道类型影响压力测量结果，对于特定的管道类型以及特定的位移或偏移装置将有特定的方程式。
尽管压力传感器组件被描述为伴随着位移装置施加预加载到压力转换器160且在系统中的任不存在何液体(例如血液)，该压力传感器组件被校准为读数为零，但是对于随后的使用压力传感器组件140的精确的读数来说，这不是必需的。转换器160在被位移装置预加载时被校准为零允许随后的压力测量结果相对于偏移压力值被直接读取为正或负。然而，如果不进行这种重新归零校准，则压力转换器160将测量“正”压力+/-偏移压力。可以修改上述查找表或数值方法以考虑偏移压力。
虽然被用于在血液存在于透析器112之后测量血压的压力舱132已被描述为定位于空气释放腔室116的上游，该压力舱132可替代地定位为在空气释放腔室116之后沿着静脉管道104b。
虽然血液管线组104的载体122已被描述为包括开口，该开口接收从透析机102的面延伸的销，以将血液管线组104相对于透析机102的面保持在期望的位置中，但为此目的可替代地或另外地使用任何其他各种技术。例如，透析机可以包括用于将血液管线组相对于透析机的面固定在期望的位置中的夹子、夹具、磁体等。
已将压力传感器组件140、141描述为测量从患者取出并返回到患者的血液的压力。类似的压力传感器组件可用于测量在透析液流体回路内流通的透析液的压力。
虽然上述血液透析系统已被描述为包括一次性管线组，所述一次性管线组具有连接到载体构件的一系列管线(即，血液管线和/或透析液管线)并具有沿着管线定位的压力舱，但是该系统可以替代地或另外地包括具有集成的流体管线和压力舱的医疗流体盒(例如，血液盒和/或透析液盒)。这种盒通常包括刚性基部，隔膜固定到该刚性基部。刚性基部包括凹部，并且隔膜与刚性基部的凹部部分协作以形成流体通道和压力舱。
虽然上面讨论的压力传感器组件中的每个已被描述为血液透析系统的一部分，但压力传感器组件也可用于代替腹膜透析系统中的现用的压力传感器。本文所述的压力传感器组件可以例如用于替代当前在这种机器中使用的无源真空传感器或有源真空传感器。压力传感器组件可用于腹膜透析系统，以确定流向和/或来自患者的透析液的校正压力值。在这样的实施方式中，压力传感器组件以与上面描述的连接到血液管线的方式大致相同的方式连接到透析液管线。
图8示出了利用上述类型的压力传感器组件的腹膜透析系统。腹膜透析系统包括腹膜透析机220和透析液盒228。腹膜透析机220包括铰链门224和盒支撑区域226。盒228装配到盒支撑区域226中，门224闭合到盒上并被牢固地锁定。
当盒228被装载到门224和盒支撑区域226之间的腹膜透析机中时，盒228的集成压力舱230与相对应的压力传感器240对准并接触相对应的压力传感器240，所述压力传感器240被等高地安装在盒支撑区域226中。压力舱230和压力传感器240可以以与上述各种压力舱和压力传感器中的任何一种相同的方式被构造为形成压力传感器组件，该压力传感器组件允许公国压力传感器240检测压力舱230内的正和负流体压力。压力舱230流体地连接到患者，使得当流体运动经过盒228时，压力传感器240可以检测压力。
虽然在上述实施方式中的每个中，位移装置或偏移装置(即空气垫、盘、弹簧等)是压力舱的一部分，但位移装置或偏移装置也可以替代地是压力转换器160的一部分。例如，当不包括这种位移或偏移装置的压力舱连接到透析液时，空气垫、盘或弹簧可以附接到压力转换器160的面，以提供预加载压力到压力转换器。在某些情况下，厚膜附接到压力转换器的面，并且执行与上述偏移装置相类似的功能。替代地，压力转换器可以另外从机器的面向外延伸，以在一次性管线组固定到机器时确保预加载力被施加到压力转换器。
虽然上述压力传感器组件已被描述为用于透析系统中，但是压力传感器组件可以用于其他类型的血液治疗和处理系统，诸如有氧肺旁路系统、输血系统、单采血液系统和血浆置换系统。例如，用于治疗患有心力衰竭、急性或慢性肾衰竭或体液过量的患者的超滤机器可以使用压力传感器组件，以测量从患者抽取并返回到患者的血液的压力。
其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (36)

1.一种医疗系统，包括：
医疗流体泵送机，其包括压力传感器；
医疗流体管线组，其包括与形成在隔膜和基部之间的流体通道流体连通的流体管线，所述医疗流体管线组被构造为以一方式连接到所述医疗流体泵送机，以使得所述医疗流体管线组的所述隔膜与所述医疗流体泵送机的所述压力传感器对准；以及
构件，其被构造为在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机且所述流体通道处于大气压时对所述压力传感器施加正力。
2.如权利要求1所述的医疗系统，其中，所述隔膜和所述基部是压力舱的部分，所述流体管线连接到所述压力舱。
3.如权利要求1或2述的医疗系统，其中，所述隔膜和所述基部是医疗流体盒的部分，所述流体管线连接到所述医疗流体盒。
4.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件使得所述压力传感器能够检测所述流体通道内产生的正和负压力。
5.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件固定到所述隔膜。
6.如权利要求1-4中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件固定到所述压力传感器并自所述医疗流体泵送机的面向外突出。
7.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件包括流体垫。
8.如权利要求7所述的医疗系统，其中，所述流体垫是空气垫。
9.如权利要求7或8述的医疗系统，其中，所述流体垫被构造为在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机时按压所述隔膜抵靠所述压力传感器，以对所述压力传感器施加正力。
10.如权利要求1-6中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件是弹簧。
11.如权利要求10所述的医疗系统，其中，所述弹簧被布置在所述流体通道中。
12.如权利要求10或11述的医疗系统，其中，所述弹簧被构造为对所述隔膜施加向外的力，以使所述隔膜的覆在所述流体通道上的部分自所述基部偏离。
13.如权利要求10所述的医疗系统，其中，所述弹簧是附接到所述隔膜的外表面并自所述隔膜远离地突出。
14.如权利要求1-6中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件是附接到所述隔膜的盘，并自所述隔膜相对于所述基部向外突出。
15.如权利要求1-6中任一项所述的医疗系统，其中，所述构件是附接到所述压力传感器的盘，并自所述医疗流体泵送机的面向外突出。
16.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述压力传感器被构造为在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机时接触所述隔膜的外表面。
17.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述压力传感器被构造为在对压力传感器施加正力时被校准为零读数。
18.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，还包括控制单元，所述控制单元与所述压力传感器通信，并被构造为基于由所述压力传感器检测到的压力确定医疗流体压力。
19.如权利要求18所述的医疗系统，其中，所述控制单元包括查找表，所述查找表为由所述压力传感器检测到的每个压力提供校正的流体压力。
20.如权利要求18所述的医疗系统，其中，所述控制单元被构造为通过将由所述压力传感器检测到的压力输入到等式中计算校正的医疗流体压力。
21.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述压力传感器包括压力转换器。
22.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述医疗流体泵送机是透析机。
23.如上述权利要求中任一项所述的医疗系统，其中，所述医疗流体泵送机是血液泵送机，所述压力传感器被构造为检测所述流体通道内的血液的压力。
24.一种医疗流体管线组，包括：
流体管线，其与在隔膜和基部之间形成的流体通道流体连通，所述医疗流体管线组被构造为以一方式连接到医疗流体泵送机，使得所述医疗流体管线组的所述隔膜与所述医疗流体泵送机的所述压力传感器对准；以及
构件，其被构造为在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机且所述流体通道处于大气压时对所述压力传感器施加正力。
25.如权利要求24所述的医疗流体管线组，其中，所述隔膜、所述基部和所述构件是压力舱的部分，所述流体管线连接到所述压力舱。
26.如权利要求24或25所述的医疗流体管线组，其中，所述隔膜、所述基部和所述构件是医疗流体盒的部分，所述流体管线连接到所述医疗流体盒。
27.如权利要求24-26中任一项所述的医疗流体管线组，其中，所述构件包括流体垫。
28.如权利要求24-26中任一项所述的医疗流体管线组，其中，所述构件是盘。
29.如权利要求24-26中任一项所述的医疗流体管线组，其中，所述构件是弹簧。
30.一种医疗流体泵送机，包括：
压力传感器；以及
构件，其固定到所述压力传感器，并在所述医疗流体管线组连接到所述医疗流体泵送机时，自所述透析机的面向外突出，以接触所述医疗流体管线组的部分。
31.如权利要求30所述的医疗流体泵送机，其中，所述压力传感器被构造为在通过所述医疗流体管线组对所述压力传感器施加正力时被校准为零读数。
32.如权利要求30或31所述的医疗流体泵送机，还包括控制单元，所述控制单元与所述压力传感器通信，并被构造为基于由所述压力传感器检测到的压力确定医疗流体压力。
33.如权利要求30-32中任一项所述的医疗流体泵送机，其中，所述压力传感器包括压力转换器。
34.一种方法，包括：
通过将医疗流体管线组连接到医疗流体泵送机来对所述医疗流体泵送机的压力传感器施加初始正力；
对所述压力传感器施加附加力；以及
检测所述初始正力和所述附加力的组合。
35.如权利要求34所述的方法，其中，所述附加力是负力。
36.如权利要求34或35述的方法，其中，还包括在对所述压力传感器施加初始正力时将所述压力传感器校准为零读数。
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