CN110234971A - 压力检测装置及体外循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种压力检测装置，其能够抑制管内介质压力的误检测。压力检测装置(30)能够设置在移送介质(BL)的管(11)上并检测管(11)内的介质(BL)的压力，其中，具备：主体部(31)，其能够安装在管(11)上；图像取得部(32)，其设于主体部(31)，并取得受到管(11)内的介质(BL)的压力而变形的受压部的图像信息；和控制部(100)，其将由图像取得部取得的图像信息转换为与压力有关的压力信息。

Description

压力检测装置及体外循环装置
技术领域
本发明涉及安装在供血液等介质通过的管上并检测管内介质的压力的压力检测装置及体外循环装置。
背景技术
例如在进行患者的心脏外科手术的情况下使用体外循环装置。在体外循环装置中进行体外血液循环或辅助循环等，即，使泵工作而从患者的静脉经由管取血，在通过人工肺进行了血液中的气体交换或体温调节之后，使血液经由管再次返回至患者的动脉或静脉。为了恰当地进行体外血液循环或辅助循环，需要使用压力检测装置测定体外循环装置的管的回路内压力。
专利文献1中公开了一种体外循环回路的压力传感器。专利文献1的图1所示的压力传感器具有液体室6、压力测定机构7和液体流路8。液体流路8形成为从体外循环回路的管的一部分分支的分支部，并与液体室6的液体流入口40液密地连接。从管内通过的液体从液体流路8被导入至液体室6内，并沿着液体室6的第一连接面11的侧面内周而流入。液体室6具有因液体流路内压力而至少一部分变形的变形面20。压力测定机构7通过测定变形面20的变形量来测定液体室6内的压力。
专利文献1所记载的液体室6具有不因体外循环回路内压力而变形的基准面10、和相对于基准面10隔开配置且至少一部分因体外循环回路内压力而变形的变形面20。液体室6通过将基准面10与变形面20连结而在内部形成有封闭的液密空间。由此，当液体流入液体室6内时，设为压力测定机构7的负载传感器45或应变仪46根据变形面20的变形来检测体外循环回路内的液体的压力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公布第2007/123156号
发明内容
然而，在专利文献1所记载的体外循环回路的压力传感器中，操作者在进行体外循环或辅助循环时，会在体外循环回路的管的中途形成作为分支部的液体流路8并将其与液体室6连接。而且，操作者需要进行向液体流路8内和液体室6内填充液体(血液)的作业。这样，在测定从管通过的液体(血液)的回路内压力时，操作者需要在治疗现场或手术现场进行向液体流路8内和液体室6内填充液体的作业。因此，在进行体外循环或辅助循环时，使用以往的压力传感器测定从管通过的液体(血液)的回路内压力的作业并不容易。另外，操作者需要如上述那样在管的中途形成作为分支部的液体流路8。因此，在管或液体流路8中存在产生血液的堵塞部分或血栓的隐患。
对此，探讨了一种能够装拆地安装在移输血液等介质的管的中途的装拆式压力检测装置。这种装拆式压力检测装置例如具备主体部和配置在主体部上的载荷检测元件。主体部能够装拆地安装在管的中途，并使管弹性变形而形成平坦面。载荷检测元件的检测前端部与形成在管上的平坦面紧贴。由此，载荷检测元件通过对管将检测前端部推回的力(回弹力)进行测定而无需接触介质就能测定介质循环时的回路内压。
但是，具有与管接触并测定管的回弹力的载荷检测元件的压力检测装置有时会发生故障。当压力检测装置故障时，存在错误检测回路内压力的隐患。即，当压力检测装置故障时，由压力检测装置所测定的回路内压力有时与实际的回路内压力不同。
本发明是为了解决上述课题而做出的，目的在于提供一种能够抑制管内介质压力的误检测的压力检测装置及体外循环装置。
上述课题根据本发明的压力检测装置而解决，该压力检测装置能够设置在移送介质的管上并检测所述管内的所述介质的压力，该压力检测装置的特征在于，具备：主体部，其能够安装在所述管上；图像取得部，其设于所述主体部，并取得受到所述压力而变形的受压部的图像信息；和控制部，其将由所述图像取得部取得的所述图像信息转换为与所述压力有关的压力信息。
根据上述构成，压力检测装置具备取得受到压力而变形的受压部的图像信息的图像取得部。而且，控制部将由图像取得部取得的图像信息转换为与管内介质压力有关的压力信息。也就是说，压力检测装置并不是通过与管接触并测定管的回弹力的载荷检测元件、而是通过取得受到压力而变形的受压部的图像信息并将其转换为压力信息来检测管内介质压力。因此，在压力检测装置发生故障的情况下会发生图像的取得错误或读取错误，且管内介质压力不会被显示。即，能够抑制与实际的介质压力不同的错误压力被显示。由此，能够抑制管内介质压力的误检测。
另外，压力检测装置无需与在管内流动的介质接触就能够检测管内介质压力。由此，能够抑制例如管内产生血液的堵塞部分或血栓。另外，从管内除去气泡的作业(气泡除去作业)变得简单。
优选地特征在于，所述控制部具有储存有表示所述图像信息与所述压力信息的关系的基准图像信息的存储部，并基于所述存储部内所存储的所述基准图像信息而将所述图像信息转换为所述压力信息。
根据上述构成，控制部基于表示图像信息与压力信息的关系的基准图像信息将图像信息转换为压力信息。因此，压力检测装置能够将计算管内介质压力的处理简单化，并能以更短的时间准确地检测管内介质压力。
优选地特征在于，所述受压部是所述管的外径部，所述控制部根据投影在相对于所述图像取得部的轴交叉的平面上的所述外径部的面积的变动来计算所述压力信息。
根据上述构成，控制部根据投影在相对于图像取得部的轴交叉的平面上的管的外径部的面积的变动来计算压力信息。因此，压力检测装置能够通过捕捉管的外径部的形状变化这一比较简单的方法来检测管内介质压力。
优选地特征在于，所述受压部是具有设于所述管的表面上的规定图案的图案部，所述控制部识别所述图案，并根据所述图案的变形来计算所述压力信息。
根据上述构成，控制部识别设于管的表面上的图案部的图案，并根据图案的变形来计算压力信息。因此，压力检测装置能够通过捕捉图案部的图案变形这一比较简单的方法来检测管内介质压力。
优选地特征在于，本发明的压力检测装置还具备作为所述受压部的感压媒介，其与所述主体部和所述管连接，且受到基于所述管的变形所产生的外力而变形，所述控制部根据投影在相对于所述图像取得部的轴交叉的平面上的所述感压媒介的面积的变动来计算所述压力信息。
根据上述构成，压力检测装置还具备受到基于管的变形所产生的外力而变形的作为受压部的感压媒介。而且，控制部根据投影在相对于图像取得部的轴交叉的平面上的感压媒介的面积的变动来计算压力信息。因此，压力检测装置能够通过捕捉与主体部和管连接的感压媒介的形状变化这一比较简单的方法来检测管内介质压力。
优选地特征在于，所述主体部具有防滑件，其抑制所述管的安装在所述主体部上的部分沿所述管的轴向拉伸。
根据上述构成，即使在管内介质压力变动了的情况下，主体部所具有的防滑件也会抑制管的安装在主体部上的部分沿管的轴向拉伸或移动。因此，压力检测装置能够更准确且更稳定地检测沿回路循环中的介质在管内的压力。
上述课题根据本发明的体外循环装置解决，该体外循环装置在使介质体外循环时使用，其特征在于，具备：移送所述介质的管；和设于所述管上并检测所述管内的所述介质的压力的上述任一压力检测装置。
根据上述构成，体外循环装置所具备的压力检测装置具有取得受到压力而变形的受压部的图像信息的图像取得部。而且，控制部将由图像取得部取得的图像信息转换为与管内介质压力有关的压力信息。也就是说，压力检测装置并不是通过与管接触并测定管的回弹力的载荷检测元件、而是通过取得受到压力而变形的受压部的图像信息并将其转换为压力信息来检测管内介质压力。因此，在压力检测装置发生了故障的情况下会发生图像的取得错误或读取错误，且管内介质压力不会被显示。即，能够抑制与实际的介质压力不同的错误压力显示。由此，能够抑制管内介质压力的误检测。
另外，体外循环装置所具备的压力检测装置无需与在管内流动的介质接触就能够检测管内介质压力。由此，能够抑制管内产生例如血液的堵塞部分或血栓。另外，从管内除去气泡的作业(气泡除去作业)变得简单。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够抑制沿回路循环中的介质在管内的压力的误检测的压力检测装置及体外循环装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式的体外循环装置的系统图。
图2是表示本发明第一实施方式的压力检测装置的剖视图。
图3是表示控制器与压力检测装置的电连接的框图。
图4是表示本实施方式的图像取得部所取得的图像信息的图。
图5是表示本实施方式的图像取得部所取得的图像信息的图。
图6是表示在本实施方式的变形例中图像取得部所取得的图像信息的图。
图7是表示在本实施方式的变形例中图像取得部所取得的图像信息的图。
图8是表示本发明第二实施方式的压力检测装置的剖视图。
图9是例示管内压力为正压时的二进制图像一例的图。
图10是例示管内压力为负压时的二进制图像一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施方式。
此外，以下说明的实施方式是本发明优选具体例，因此添加了技术上优选的各种限定，但是除非在以下说明中特别记载了限定本发明的意思，否则本发明的范围并不限于这些方式。另外，在各附图中对同样的构成要素标注相同的附图标记并适当省略详细说明。
图1是表示本发明实施方式的体外循环装置的系统图。
在图1所示的体外循环装置1进行的“体外循环”中包括“体外循环动作”和“辅助循环动作”。“体外循环动作”和“辅助循环动作”均能由体外循环装置1进行。
“体外循环动作”是指在例如因心脏外科手术而暂时停止心脏内的血液循环的情况下通过体外循环装置1进行血液的循环动作、和针对血液的气体交换动作(氧合及/或二氧化碳脱除)。
另外，“辅助循环动作”是指在体外循环装置1的适用对象即患者P的心脏无法充分发挥功能的情况下、或无法充分进行基于肺的气体交换的状态下也通过体外循环装置1进行血液的循环动作、和针对血液的气体交换动作。
图1所示的体外循环装置1能够在例如进行患者的心脏外科手术的情况下进行人工肺体外血液循环，即，使体外循环装置1的泵工作而从患者的静脉取血，在通过人工肺进行了血液中的气体交换并进行了血液的氧合之后，使进行了氧合的血液再次返回至患者的动脉或静脉。体外循环装置1是作为心脏和肺的替代的装置。
如图1所示，体外循环装置1具有使血液循环的循环回路1R。循环回路1R具有人工肺2、离心泵3、驱动离心泵3的驱动马达(驱动机构)4、静脉侧导管(取血侧导管)5、动脉侧导管(输血侧导管)6、和具有控制部100的控制器10。另外，体外循环装置1具备压力检测装置30。压力检测装置30相当于本发明第一实施方式的压力检测装置。
如图1所示，静脉侧导管(取血侧导管)5从大腿静脉插入，且静脉侧导管5的前端留置在右心房。动脉侧导管(输血侧导管)6从大腿动脉插入。静脉侧导管5经由取血管(也称为取血管线)11与离心泵3连接。取血管11是输送血液的管路。
当驱动马达4基于控制器10的指令SG开始离心泵3的动作时，离心泵3能够在从取血管11取血并使血液通到人工肺2之后经由输血管12(也称为输血管线)使血液返回至患者P。
人工肺2配置在离心泵3与输血管12之间。人工肺2进行针对血液的气体交换动作(氧合及/或二氧化碳脱除)。人工肺2例如是膜式人工肺，但特别优选为中空纤维膜式人工肺。从氧气供给部13通过管14向人工肺2供给氧气。输血管12是将人工肺2与动脉侧导管6连接的管路。作为取血管11及输血管12，例如使用氯乙烯树脂或硅橡胶等透明性高的、具有能够弹性变形的可挠性的合成树脂制的管路。液体即血液在取血管11内沿V方向流动、在输血管12内沿W方向流动。
在图1所示的循环回路1R的例子中，超声波气泡检测传感器20在取血管11的中途配置于取血管11的外侧。另外，速扣钳17在输血管12的中途配置于输血管12的外侧。超声波气泡检测传感器20在检测到取血管11内所输送的血液中存在气泡的情况下向控制器10发送检测到气泡的检测信号。由此，速扣钳17基于控制器10的指令，为了阻止血液被输送至患者P侧而将输血管12紧急闭塞。
超声波气泡检测传感器20能够当在血液循环动作中因三通活栓18的误操作或与三通活栓18连接的管19的破损等而在回路内混入了气泡时检测到所混入的气泡。当超声波气泡检测传感器20检测到气泡时，图1的控制器10报告基于报警器发出的警报、降低离心泵3的转速、或者停止离心泵3并向速扣钳17发送指令而由速扣钳17将输血管12立即闭塞，从而阻止气泡被输送至患者P的体内。由此，控制器10暂时停止体外循环装置1的循环回路1R中的血液的循环动作，从而防止气泡混入患者P的人体内。
本实施方式的压力检测装置30能够安装在图1所示的体外循环装置1的循环回路1R的管11(12、15)的任意部位。由此，在体外循环装置1针对患者P进行体外循环动作或辅助循环动作时，压力检测装置30无需与从管11(12、15)内通过的血液等介质接触就能测定介质的循环中的回路内压。
可供本实施方式的压力检测装置30安装的循环回路1R的管的任意部位例如如下所述。
如图1所例示的那样，压力检测装置30能够安装在循环回路1R的取血管11的中途的安装位置W1、循环回路1R的输血管12的中途的安装位置W2、以及将离心泵3与人工肺2连接的连接管15的中途的安装位置W3中的至少任一位置。
压力检测装置30若安装在循环回路1R的取血管11的中途的安装位置W1，则在进行体外循环动作或辅助循环动作时无需与从取血管11内通过的血液接触就能测定血液的循环中的取血回路内压。由此，控制器10在经由取血管11从患者P取血时能够捕捉取血管11内的患者P的取血状态的变化趋势(压力的变化倾向)。
另外，压力检测装置30若安装在循环回路1R的输血管12的中途的安装位置W2，则在进行体外循环动作或辅助循环动作时无需与从输血管12内通过的血液接触就能测定血液的循环中的输血回路内压。由此，控制器10在经由输血管12向患者P输血时能够捕捉人工肺2的异常或输血管12内的患者P的输血状态的变化趋势(压力的变化倾向)。
再者，压力检测装置30若安装在连接管15的中途的安装位置W3，则在进行体外循环动作或辅助循环动作时无需与经由连接管15通过离心泵3输血时的从连接管15内通过的血液接触就能测定血液的循环中的输血回路内压。由此，控制器10能够检测循环回路1R中的离心泵3的动作的变化趋势(压力的变化倾向)。
这样，压力检测装置30能够相对于循环回路1R的安装位置W1、W2、W3等任意位置安装。控制器10的控制部100通过从压力检测装置30接收与由压力检测装置30取得的图像信息有关的信号SS，能够检测构成循环回路1R的取血管11(输血管12、连接管15)内的血液等介质的回路内压力的变化趋势(压力的变化倾向)。
本实施方式的压力检测装置30具有在例如图1所示的循环回路1R的取血管11的中途的安装位置W1、循环回路1R的输血管12的中途的安装位置W2、以及将离心泵3与人工肺2连接的连接管15的中途的安装位置W3中的任一位置都能以相同要领安装于管11(12、15)上的构造。在以下说明中，列举本实施方式的压力检测装置30设于循环回路1R的取血管11的中途的安装位置W1的情况为例。另外，为了便于说明，有时将取血管11简称为“管11”。
图2是表示本发明第一实施方式的压力检测装置的剖视图。
图3是表示控制器与压力检测装置的电连接的框图。
如图2所示，本实施方式的压力检测装置30具有作为壳体的主体部31、图像取得部32、和设于控制器10的控制部100。此外，控制部100也可以不设于控制器10而是设于主体部31。
主体部31例如呈长方体或圆筒等形状，具有内部能够供管11(12、15)贯穿的构造。主体部31的材料只要是能够保持取血管11、输血管12及连接管15或在嵌入有这些管的状态下使其弹性变形的、具有刚性的材料即可，并不特别限定。作为主体部31的材料，例如可以列举金属或塑料等。具体而言，主体部31的材料例如包括铝或不锈钢等金属。或者主体部31的材料包括聚缩醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料。此外，在主体部31的材料为透明塑料的情况下，操作者能够通过主体部31目视确认取血管11、输血管12及连接管15由主体部31保持的状态或嵌入其中的状态。
主体部31具有例如由橡胶形成的O形密封圈等防滑件39。防滑件39固定于供管11通过的主体部31的插入孔的内侧，抑制管11的安装在主体部31上的部分沿管11的轴114方向拉伸或移动。由此，压力检测装置30即使在管11内的血液等介质BL的压力变动了的情况下也能更准确且更稳定地检测沿回路循环中的介质BL在管11内的压力。
图像取得部32设于主体部31。在图2的示例中，图像取得部32以使图像取得部32的轴321与管11的轴114交叉(具体为正交)的状态固定于主体部31。图像取得部32取得受到管11内的介质BL的压力而变形的受压部的图像信息。关于受压部详见后述。作为图像取得部32，例如可以列举应用了CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等的摄像头。
如图3所示，图像取得部32经由信号线42与控制器10的控制部100电连接。与图像取得部32所取得(拍摄)的图像信息有关的信号SS经由信号线42被发送至控制部100。控制器10具有液晶显示装置等显示部10S。显示部10S具有回路内压显示部10G。回路内压显示于控制器10的回路内压显示部10G。
控制部100具有存储部101。存储部101存储(储存)有基准图像信息102。基准图像信息102是用于将由图像取得部32取得的图像信息转换为与管11内的介质BL的压力有关的压力信息的信息。即，基准图像信息102是表示由图像取得部32取得的图像信息和与管11内的介质BL的压力有关的压力信息之间的关系的关联数据。例如，基准图像信息102也可以是将图像信息转换为压力信息的表格。或者，基准图像信息102也可以是基于表示图像信息与压力信息的关系的图表的算式。
控制部100将由图像取得部32取得的图像信息转换为与管11内的介质BL的压力有关的压力信息。即，控制部100基于由图像取得部32取得的图像信息来计算管11内的介质BL的压力。具体而言，控制部100基于存储部101内所存储的基准图像信息102将由图像取得部32取得的图像信息转换为与管11内的介质BL的压力有关的压力信息。参照附图进一步说明控制部100的转换处理。
图4及图5是表示本实施方式的图像取得部所取得的图像信息的图。
此外，图4的(a)是表示在管内压力为正压的情况下本实施方式的图像取得部所取得的图像信息的俯视图。图4的(b)是例示通过本实施方式的控制部基于图4的(a)所示的图像信息而执行的二进制化处理所得到的二进制图像一例的图。图5的(a)是表示在管内压力为负压的情况下本实施方式的图像取得部所取得的图像信息的俯视图。图5的(b)是例示通过本实施方式的控制部基于图5的(a)所示的图像信息而执行的二进制化处理所得到的二进制图像一例的图。
如图4的(a)所示，在以介质BL未在管11内流动时的管11内压力为基准压力(零压力)的情况下，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成正压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变大。另一方面，如图5的(a)所示，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成负压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变小。本实施方式的压力检测装置30捕捉这种管11的外径部111的形状变化来计算压力信息。即，在图4的(a)～图5的(b)的示例中，管11的外径部111相当于本发明的“受压部”。
若具体说明，则控制部100执行由图像取得部32取得的图像信息的二进制化处理。也就是说，控制部100基于与从图像取得部32经由信号线42接收到的图像信息有关的信号SS来执行图像信息的二进制化处理。图4的(a)所示的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像如图4的(b)所示。图5的(a)所示的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像如图5的(b)所示。
接着，控制部100计算投影在相对于图像取得部32的轴321交叉(具体为正交)的平面上的管11的外径部111的面积。换言之，在图4的(b)及图5的(b)所示的二进制图像中，控制部100计算图像取得部32所取得的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积。
另一方面，存储部101内所存储的基准图像信息102包含回路内压力为基准压力(零压力)时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积。因此，控制部100将回路内压力为正压及负压中的至少一种时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积、与回路内压力为基准压力时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积进行比较。而且，控制部100基于表示如下关系的作为关联数据的基准图像信息102来计算压力信息，该关系为图像取得部32所取得的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积的变动值、和与管11内的介质BL的压力有关的压力信息之间的关系。即，控制部100根据投影在相对于图像取得部32的轴321交叉的平面上的管11的外径部111的面积的变动来计算压力信息。
根据本实施方式的压力检测装置30，控制部100将由图像取得部32取得的图像信息转换为与管11内的介质BL的压力有关的压力信息。也就是说，压力检测装置30并不是通过与管接触并测定管的回弹力的载荷检测元件、而是通过取得受到压力而变形的受压部(在本实施方式中为管11的外径部111)的图像信息并将其转换为压力信息来检测管11内的介质BL的压力。因此，在压力检测装置30发生了故障的情况下会发生图像的取得错误或读取错误，且管11内的介质BL的压力不会显示于回路内压显示部10G。即，能够抑制与实际的介质BL的压力不同的错误压力显示于回路内压显示部10G。由此，能够抑制管11内的介质BL的压力的误检测。
另外，压力检测装置30无需与在管11内流动的介质BL接触就能够检测管11内的介质BL的压力。由此，能够抑制例如管11内产生血液的堵塞部分或血栓。另外，从管11内除去气泡的作业(气泡除去作业)变得简单。
另外，控制部100基于表示图像信息与压力信息的关系的基准图像信息102将图像信息转换为压力信息。因此，压力检测装置30能够将计算管11内的介质BL的压力的处理简单化，并能以更短的时间准确地检测管11内的介质BL的压力。
再者，控制部100根据投影在相对于图像取得部32的轴321交叉的平面上的管11的外径部111的面积的变动来计算压力信息。因此，压力检测装置30能够通过捕捉管11的外径部111的形状变化这一比较简单的方法来检测管11内的介质BL的压力。
接着，参照附图来说明本实施方式的受压部的变形例。
图6及图7是表示在本实施方式的变形例中图像取得部所取得的图像信息的图。
此外，图6是表示在管内压力为正压的情况下图像取得部所取得的图像信息的俯视图。图7是表示在管内压力为负压的情况下图像取得部所取得的图像信息的俯视图。
本变形例的管11A具有在管11A的表面上设有规定图案113的图案部112。在回路内压力为基准压力时由图像取得部32取得的图像信息中，图案113例如为圆形。但是，图案113的形状并不仅限定于圆形，例如也可以是四边形或三角形等。如针对图4的(a)～图5的(b)前述的那样，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成正压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变大。因此，如图6所示，回路内压力为正压时的图案113的直径D1、D2比回路内压力为基准压力时的图案113的直径大。例如，直径D1、D2是相对于管11A的轴114正交的方向上的图案113的直径。另一方面，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成负压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变小。因此，如图7所示，回路内压力为负压时的图案113的直径D3、D4比回路内压力为基准压力时的图案113的直径小。例如，直径D3、D4是相对于管11A的轴114正交的方向上的图案113的直径。在本变形例中，压力检测装置30捕捉这种图案部112的图案113的变形来计算压力信息。即，在本变形例中，管11A的图案部112相当于本发明的“受压部”。
具体说明的话，控制部100基于由图像取得部32取得的图像信息来计算相对于管11A的轴114正交的方向上的图案113的直径。另一方面，存储部101内所存储的基准图像信息102包含回路内压力为基准压力(零压力)时的相对于管11A的轴114正交的方向上的图案113的直径。控制部100将回路内压力为正压及负压中的至少一种时的图案113的直径、与回路内压力为基准压力时的图案113的直径进行比较。而且，控制部100根据表示如下关系的作为关联数据的基准图像信息102来计算压力信息，该关系为基于图像取得部32所取得的图像信息计算出的图案113的直径的变动值、和与管11内的介质BL的压力有关的压力信息之间的关系。也就是说，控制部100识别图案部112的图案113，并根据图案113的变形来计算压力信息。
此外，控制部100也可以不一定必须计算图案113的外侧径D1、D3及图案113的内侧径D2、D4这双方，可以计算图案113的外侧径D1、D3及图案113的内侧径D2、D4中的任一方。或者控制部100也可以计算由图案部112的图案113包围而成的区域的面积，而非图案部112的图案113的直径。而且，控制部100也可以根据表示基于图像取得部32所取得的图像信息计算出的图案113的面积的变动值和与管11内的介质BL的压力有关的压力信息之间的关系的作为关联数据的基准图像信息102来计算压力信息。
根据本变形例，控制部100识别图案部112的图案113，并根据图案113的变形来计算压力信息。因此，压力检测装置30能够通过捕捉图案部112的图案113的变形这一比较简单的方法来检测管11A内的介质BL的压力。另外，能够获得与针对图1～图5的(b)前述的效果相同的效果。
接着，对本发明第二实施方式进行说明。
此外，在第二实施方式的压力检测装置30A的构成要素与针对图1～图7前述的第一实施方式的压力检测装置30的构成要素相同的情况下适当省略重复的说明，以下，以不同点为中心进行说明。
图8是表示本发明第二实施方式的压力检测装置的剖视图。
图9是例示管内压力为正压时的二进制图像一例的图。
图10是例示管内压力为负压时的二进制图像一例的图。
如图8所示，本实施方式的压力检测装置30A具有作为壳体的主体部31、图像取得部32、感压媒介(受压部)33、和设于控制器10的控制部100。本实施方式的感压媒介33相当于本发明的“受压部”。图像取得部32在使图像取得部32的轴321与管11的轴114平行的状态下固定于主体部31。针对压力检测装置30A具备感压媒介33的这点、以及图像取得部32的轴321与管11的轴114平行的这点，本实施方式压力检测装置30A与第一实施方式压力检测装置30不同。其它构造与第一实施方式的压力检测装置30的构造相同。
感压媒介33与主体部31和管11连接。例如，感压媒介33通过粘接或热粘接或嵌合于主体部31而固定于主体部31。另外，感压媒介33通过粘接或热粘接于管11而固定于管11。感压媒介33受到基于管11的变形所产生的外力而变形。感压媒介33的材料在感压媒介33受到基于管11的变形所产生的外力而变形的范围内并不特别限定。作为感压媒介33的材料，例如可以列举聚缩醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等塑料。或者，感压媒介33的材料也可以是与管11相同的具有能够弹性变形的可挠性的合成树脂(例如氯乙烯树脂或硅橡胶等)。
如针对图4的(a)～图5的(b)前述的那样，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成正压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变大。那样的话，主体部31与管11之间的空间比回路内压力为基准压力时的空间变窄。因此，感压媒介33受到基于管11的膨胀变形所产生的外力而压缩变形。而且，控制部100基于与从图像取得部32经由信号线42接收到的图像信息有关的信号SS来执行图像信息的二进制化处理。此时，图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像如图9所示。
另一方面，当从管11通过的介质BL的回路内压力变成负压时，管11的外径比回路内压力为基准压力时的外径变小。那样的话，主体部31与管11之间的空间比回路内压力为基准压力时的空间变宽。因此，感压媒介33受到基于管11的收缩变形所产生的外力而伸展变形。而且，控制部100基于与从图像取得部32经由信号线42接收到的图像信息有关的信号SS来执行图像信息的二进制化处理。此时，图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像如图10所示。
接着，控制部100计算投影在相对于图像取得部32的轴321交叉(具体为正交)的平面上的感压媒介33的面积。换言之，在图9及图10所示的二进制图像中，控制部100计算图像取得部32所取得的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积。
另一方面，存储部101内所存储的基准图像信息102包含回路内压力为基准压力(零压力)时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积。因此，控制部100将回路内压力为正压及负压中的至少任一种时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积、与回路内压力为基准压力时的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积进行比较。而且，控制部100基于表示如下关系的作为关联数据的基准图像信息102来计算压力信息，该关系为图像取得部32所取得的图像信息通过二进制化处理所得到的二进制图像的黑色部分的面积的变动值、和与管11内的介质BL的压力有关的压力信息之间的关系。也就是说，控制部100根据投影在相对于图像取得部32的轴321交叉的平面上的感压媒介33的面积的变动来计算压力信息。
根据本实施方式，压力检测装置30A能够通过捕捉与主体部31和管11连接的感压媒介33的形状变化这一比较简单的方法来检测管11内的介质BL的压力。
如以上所说明的那样，在第一实施方式的压力检测装置30及第二实施方式的压力检测装置30A中，控制部100将由图像取得部32取得的图像信息转换为与管11、11A内的介质BL的压力有关的压力信息。因此，在压力检测装置30发生了故障的情况下会发生图像的取得错误或读取错误，且管11、11A内的介质BL的压力不会显示于回路内压显示部10G。即，能够抑制与实际的介质BL的压力不同的错误压力显示于回路内压显示部10G。由此，能够抑制管11、11A内的介质BL的压力的误检测。
另外，本实施方式的体外循环装置1具备：移送介质BL的管11(12、15)；和设于管11(12、15)上并检测管11(12、15)内的介质BL的压力的压力检测装置30(30A)。由此，能够获得与针对本实施方式的压力检测装置30(30A)前述的效果相同的效果。
以上说明了本发明实施方式。但本发明并不限定于上述实施方式，而是能够在不脱离技术方案的范围内进行各种变更。上述实施方式的构成能够省略其一部分、或以与上述不同的方式任意组合。在本实施方式中，列举了压力检测装置30、30A设于循环回路1R的取血管11的中途的安装位置W1的情况。即使在压力检测装置30、30A设于循环回路1R的输血管12的中途的安装位置W2以及将离心泵3与人工肺2连接的连接管15的中途的安装位置W3中的任一位置的情况下，也能同样获得本实施方式前述的效果。
附图标记说明
1…体外循环装置，1R…循环回路，2…人工肺，3…离心泵，4…驱动马达，5…静脉侧导管，6…动脉侧导管，10…控制器，10G…回路内压显示部，10S…显示部，11、11A…取血管，12…输血管，13…氧气供给部，14…管，15…连接管，17…速扣钳，18…三通活栓，19…管，20…超声波气泡检测传感器，30、30A…压力检测装置，31…主体部，32…图像取得部，33…感压媒介，39…防滑件，42…信号线，100…控制部，101…存储部，102…基准图像信息，111…外径部，112…图案部，113…图案，114、321…轴，BL…介质，P…患者，SG…指令，SS…信号，W1、W2、W3…安装位置。

Claims (7)

1.一种压力检测装置，其能够设置在移送介质的管上并检测所述管内的所述介质的压力，该压力检测装置的特征在于，具备：
主体部，其能够安装在所述管上；
图像取得部，其设于所述主体部，并取得受到所述压力而变形的受压部的图像信息；和
控制部，其将由所述图像取得部取得的所述图像信息转换为与所述压力有关的压力信息。
2.根据权利要求1所述的压力检测装置，其特征在于，所述控制部具有储存有表示所述图像信息与所述压力信息的关系的基准图像信息的存储部，并基于所述存储部内所存储的所述基准图像信息而将所述图像信息转换为所述压力信息。
3.根据权利要求1或2所述的压力检测装置，其特征在于，所述受压部是所述管的外径部，
所述控制部根据投影在相对于所述图像取得部的轴交叉的平面上的所述外径部的面积的变动来计算所述压力信息。
4.根据权利要求1或2所述的压力检测装置，其特征在于，所述受压部是具有设于所述管的表面上的规定图案的图案部，
所述控制部识别所述图案，并根据所述图案的变形来计算所述压力信息。
5.根据权利要求1或2所述的压力检测装置，其特征在于，还具备作为所述受压部的感压媒介，其与所述主体部和所述管连接，且受到基于所述管的变形所产生的外力而变形，
所述控制部根据投影在相对于所述图像取得部的轴交叉的平面上的所述感压媒介的面积的变动来计算所述压力信息。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的压力检测装置，其特征在于，所述主体部具有防滑件，其抑制所述管的安装在所述主体部上的部分沿所述管的轴向拉伸。
7.一种体外循环装置，其在使介质体外循环时使用，其特征在于，具备：
移送所述介质的管；和
设于所述管上并检测所述管内的所述介质的压力的权利要求1～6中任一项所述的压力检测装置。
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