CN112805046A - 依赖流速的血液泄漏检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用于通过基于流过通道(例如，管)的液体的流速检测液体中存在高于选定的阈值量的血液来检测(例如，体外血液处理设备中的)血液泄漏的系统和方法。

Description

依赖流速的血液泄漏检测系统和方法
技术领域
本文的公开内容涉及检测血液向液体中的泄漏。更具体地，本公开涉及血液向流经诸如管等通道的液体中的泄漏的检测。
背景技术
体外血液处理涉及从患者处取得血液，在患者的体外对血液进行处理，并将处理后的血液返回到患者。体外血液处理通常用于从患者血液中提取不良物质或分子和/或向血液中添加有益物质或分子。对于无法有效地从血液中消除物质的患者，例如在患有暂时性或永久性肾衰竭的情况下，使用体外血液处理。这些患者和其他患者可能经受体外血液处理，以向其血液添加物质或从其血液消除不需要的物质，维持酸碱平衡，消除多余的体液(例如，通过超滤等)，等等。
在各种体外血液处理中，使血液通过过滤器的第一腔室，其中，第一腔室通过半透膜与过滤器的第二腔室分隔开。作为处理的一部分，可以从过滤器的第二腔室收集液体，并且收集到的液体可以称为“流出物”。在例如透析处理中，透析液被供应到第二腔室，并且包含从通过第一腔室的血液中去除的一种或多种成分的废透析液是从第二腔室去除的流出物。在例如超滤处理中，从包含过量液体的血液中去除液体，其中，从血液中去除的液体(流出物)穿过第一腔室并通过半透膜进入第二腔室。
血液泄漏检测器在体外血液处理设备和方法中使用，以感测血液过滤器的破裂或其他故障，在这些故障中，血红蛋白(以及可能的其他血细胞和较大的溶质)从第一腔室进入第二腔室。应该检测出血液过滤器中的此类故障，以避免这些血细胞和所需溶质的损失。
许多血液泄漏检测器通过光学地感测从过滤器的第二腔室去除的液体中的血红蛋白来进行操作。通过液体的光量的减少表明液体中存在血细胞比容(hematocrit)，因此表明过滤器中潜在的故障。
然而，已知的血液泄漏检测器和方法通常被设置为识别选定的血红蛋白水平的血液泄漏的存在，该水平等于例如每分钟0.35毫升(mL)的泄漏速率。在替代实施例中，系统和方法被设置为识别存在选定的血红蛋白水平的血液泄漏的存在，该水平等于甚至更低的泄漏速率。尽管使用已知的用于检测以较低流速移动的液体中的血液的血液泄漏检测器可以检测到这种泄漏速率，但是它们可能无法检测以较高流速移动的液体中的不可接受的血液泄漏速率。
发明内容
本公开描述了可用于通过基于流经通道(例如，管子等)的液体的流速检测液体中存在超过选定的阈值量的血液来检测(例如，体外血液处理设备中)血液泄漏的系统和方法。
在已知的系统中，当基于光的透射落到选定的水平以下，被监测液体中检测到的血液的浓度超过恒定阈值时，识别出存在血液泄漏。在恒定的浓度警报阈值的情况下，较高的液体流速导致以每分钟的血液量测量的较高的血液流失。关于血液泄漏到流动的液体中给患者带来的风险，失血量与时间之比是关键因素，而并不一定是液体中血液的浓度。一些标准规定低于每分钟0.35mL的血液流失对患者无害(例如，IEC 60601-2-16)。
因此，光学血液泄漏检测器通常指定穿过液体的光的阈值透射，该阈值透射被设置为检测与允许的血液流失速率加上安全裕度对应的固定或恒定的血液浓度水平，而与在其中检测血液的液体的流速无关。
但是，当不可接受的血液泄漏发生在以较高流速流动的液体中时，这种恒定的警报阈值可能不够灵敏，无法发出警报。然而，将允许的血液浓度水平(基于光透射)设置为能够检测在较高的液体流速下不可接受的泄漏的水平通常导致在较低流速下的误警报的数量增加。
在本发明的一个或多个实施例中，用于识别存在血液泄漏的被监测液体中的阈值血液量基于在其中检测血液的液体的流速而不同。例如，在一个或多个实施例中，当液体的流速低于选定值时，阈值量可以被设置为第一值，而当液体的流速高于该选定值时，阈值量被设置为第二值。
使用基于流速而变化的阈值量的一个潜在优势在于，较高的液体流速下可接受的检测，同时减少了较低流速下误警报的可能性，在误警报中，识别出不可接受的血液泄漏，但该不可接受的血液泄漏实际上并不存在。
在第一方面，本文描述的血液泄漏检测系统的一个或多个实施例可以包括：光源，其被配置为沿着光路发出光；光学检测器，其被配置为接收由光源发出的光；管保持器，其被配置为保持管，使得光路穿过液体，该液体经过位于该管保持器中的管；以及控制器，其可操作地连接到光学检测器，该控制器被配置为：接收表示经过管保持器中的管的液体的流速的流速信号；接收来自光学检测器的检测信号，该检测信号表示经过管保持器中的管的液体中的血液量；至少部分地基于流速信号和检测信号，确定经过管保持器中的管的液体是否包含高于阈值量的血液，其中，当流速低于选定的流速时，该阈值量包括第一值，并且其中，当流速高于该选定的流速时，该阈值量包括第二值；以及当经过管保持器中的管的液体包含高于阈值量的血液时，识别出存在血液泄漏。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，当流速低于选定的流速时，第一值包括恒定值。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，第二值随着流速的增加而增加。在一个或多个实施例中，当流速高于选定的流速时，第二值与流速成正比。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，第二值是恒定的。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，第二值大于第一值。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，检测信号表示经过管保持器中的管的液体中的血细胞比容的量。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，经过保持器中的管的液体中的血液的阈值量等于每小时0.35毫升或更少的血液泄漏速率。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，控制器可操作地连接到警报器，并且其中，控制器被配置为在识别出存在血液泄漏之后激活警报器。
在本文描述的系统的一个或多个实施例中，该系统包括体外血液处理系统，该体外血液处理系统包括：过滤单元，其包括被半透膜分隔开的主腔室和辅腔室；连接到主腔室的入口的血液抽取线路和连接到主腔室的出口的血液返回线路，该血液抽取线路和血液返回线路被配置为连接到患者心血管系统；血液泵，其被配置为控制通过主腔室的血液的流动；流出流体线路，其连接到辅腔室的出口，其中，流出线路从辅腔室去除流出液，并且其中，流出线路包括位于管保持器中的管，使得控制器被配置为确定从辅腔室去除的流出液是否包含高于阈值量的血液。
在第二方面，识别体外处理设备中存在血液泄漏的方法的一个或多个实施例可以包括：从光源发出光，该光沿着光路行进，该光路穿过流过通道的液体；在光经过液体之后，检测光源发出的光，其中，当液体包含血液时，仅部分穿过液体的光透射到检测器；通过至少部分地基于液体的流速和透射到检测器的光的部分确定流过通道的液体是否包含高于阈值量的血液来识别向流过通道的液体中的血液泄漏的存在，其中，当流速低于选定的流速时，该阈值量包括第一值，并且其中，当流速高于选定的流速时，该阈值量包括第二值。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，当流速低于选定的流速时，第一值包括恒定值。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，第二值随着流速的增加而增加。在一个或多个实施例中，当流速高于选定的流速时，第二值与流速成正比。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，第二值是恒定的。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，第二值大于第一值。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，透射到检测器的光的部分表示流过通道的液体中的血细胞比容的量。在一个或多个实施例中，流过通道的液体中的血液的阈值量等于每小时0.35毫升或更小的血液泄漏速率。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，该方法包括在识别出存在血液泄漏之后激活警报。
在本文描述的方法的一个或多个实施例中，该方法包括体外血液处理方法，并且其中，流过通道的液体包括流出液，其包含从血液中去除的一种或多种成分。
本公开的以上概述并非旨在描述其每个实施例或每个实现方式。通过结合附图参考以下详细描述和权利要求书，优点以及对本公开的更完整理解将变得显而易见并易于领会。
附图说明
图1是体外血液处理设备的一个说明性实施例的示意图，该体外血液处理设备可以包括和/或实现本文描述的血液泄漏检测系统和方法。
图2描绘了如本文所描述的血液泄漏检测系统的管保持器和光学组件的一个说明性实施例。
图3描绘了如本文所描述的血液泄漏检测系统的管保持器和光学组件的另一个说明性实施例。
图4是如本文所描述的血液泄漏检测方法的一个说明性实施例的图示。
图5是如本文所描述的血液泄漏检测方法的另一个说明性实施例的图示。
图6是示出了如本文所描述的血液泄漏检测方法的一个说明性实施例的框图。
图7是可以被包括在如本文所描述的血液泄漏检测系统的一个说明性实施例中的组件的框图。
具体实施方式
在以下说明性实施例的描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中通过例示示出了可以实践的具体实施例。应该理解的是，在不脱离(例如，仍落入)本文所描述的公开内容的范围的情况下，可以利用其他实施例并且可以进行结构上的改变。
将参考图1-7描述用于在识别流过管或其他通道的液体中的血液泄漏中使用的示例性系统、方法和设备。本文描述的血液泄漏检测系统和方法可以在将从中受益的任何体外血液处理设备中使用。例如，可从本文描述的血液泄漏检测系统和方法中受益的体外血液处理设备可以包括超滤系统、透析系统等。本文所用的通用术语透析包括例如血液透析、血液滤过、血液透析滤过、血浆置换(TPE)、以及其他类似的处理过程。通常，在透析中，血液从身体中取出并暴露于处理装置中以从中分离出物质和/或向其中添加物质，然后返回到体内。透析的具体示例可以包括但不限于连续肾脏替代疗法(CRRT)、体外膜充氧(ECMO)、血液灌流(HP)、分子吸附剂再循环系统(MARS)、级联等，并且本公开不限于本文所述的具体的体外血液处理设备。
图1描绘了体外血液处理设备100的一个说明性实施例的主要组件，该体外血液处理设备100从患者102的静脉或动脉中提取血液，在过滤器104中从血液中去除物质(例如，溶质、液体等)，并将处理后的血液返回到患者的同一或其他静脉或动脉。
为了抽取血液，抽取管106被连接到插入患者静脉中的抽取插管102。管106将抽取的血液引导至血液泵108，该血液泵作用于管环110以使血液移动通过血液管件。血液泵的旋转速度控制通过抽取管106的血液的抽取流速(Qb)。血液从泵108流过血液管105到达过滤器104。
过滤器104可以包括半透膜116，其将过滤器104分隔成第一腔室112和第二腔室114。从患者去除的血液通过血液管105被输送到第一腔室112，并且通过返回线路118返回到患者。离开过滤器104的第一腔室112的血液通过插入到患者101的外周静脉中的输注插管返回到患者。
在描绘的体外血液处理设备100中，透析液通过供应线路120被输送到过滤器104的第二腔室114，并通过使用流出泵122的流出线路124从第二腔室114中去除。在一个或多个实施例中，流出泵122可以通过改变泵122的旋转速度来控制通过流出线路124的流速(Qef)。
从过滤器104的第二腔室114去除的流出液可以在处置之前收集在储器中，或者在一个或多个替代实施例中，流出液可以仅被处置而不收集。在描绘的说明性实施例中，流出液收集在容器128中，该容器可操作地连接到重量秤(weight scale)129，使得可以监测从第二腔室114去除的流出液的重量(因此，监测其体积)。
如本文所述，结合了本文描述的血液泄漏检测系统和方法的体外血液处理设备依赖于流速来检测血液泄漏。流速在这种设备中可以通过各种技术来确定，在一个或多个示例中，为了冗余和/或准确度，可以使用两种或更多种流速确定技术。
用于通过流出线路124从过滤器104的第二腔室114去除废透析液或流出物的流出泵122可用于确定来自过滤器104的第二腔室114的流出物或废透析液的流速。可替代地，用于对收集容器128(用于收集流出物)进行称重的秤129可以用于确定随时间从过滤器104的第二腔室114去除的流出物的重量并因此确定其体积。因此，来自过滤器104的第二腔室114的流出物或废透析液的流速可以使用重量秤129来确定。在设置了泵和重量秤的一个或多个实施例中，流速的两个来源可以配合使用以实现冗余。
尽管本文中将流速的确定描述为使用泵和/或重量秤完成，但在一个或多个实施例中，通过流出线路124的流速可以通过使用流量计进行直接测量来确定，该流量计定位并且被配置为测量通过通道的液体的流速。
在描绘的体外血液处理设备100的说明性实施例中，血液泄漏检测器130监测流出线路124的通过流出线路124的流出液中血液血红蛋白的存在。流出液中的血液血红蛋白指示过滤器104的过滤膜的破裂或其他故障，其中血液通过该过滤器104进入流出液。检测器130通过感测通过流出线路124的光的吸收来光学监测流出物中血红蛋白的存在。血红蛋白是大的血液分子，其太大以至于无法通过功能正常的过滤器的膜。如果血红蛋白分子确实穿过膜或以其他方式进入过滤器104的第二腔室114，则在过滤器中存在故障。在一个或多个实施例中，检测器130通过流出线路124透射一个或多个选定波长的光，并检测被流出液吸收的光的量。例如，流出物中血红蛋白的存在强烈影响800至900nm之间的红外光谱中的光的吸收。
如例如在美国专利6947131B2(例如，参见图2)中所讨论的，不同类型的血红蛋白的光吸收(在分子消光系数方面)在600至1000纳米(nm)之间的波长上变化。分子消光系数是每种波长下每种血红蛋白类型的特性。例如，可以使用选定波长的光检测流出物中的脱氧血红蛋白(Hb)和氧合血红蛋白(O2Hb)。也可以检测其他类型的血红蛋白，例如羧基血红蛋白(CoHb)(通常出现在火灾受害者的血液中)以及氰化血红蛋白和甲基血红蛋白(MetHb)(通常出现在中毒受害者的血液中)。为了用于体外血液处理设备的血液泄漏检测器，那些特殊类型的血红蛋白(即羧基、氰基和甲基血红蛋白)的光学性质通常不用于检测血液泄漏。
两种最常见的血红蛋白(氧合和脱氧)在820nm处具有相同或接近的光吸收特性，称为消光系数。对于从约800nm至930nm和从约250nm至600nm的波长，氧合血红蛋白(O2Hb)和脱氧血红蛋白(Hb)的光吸收基本相同(未示出)。在一个或多个实施例中，本文描述的血液泄漏检测器系统和方法可使用820nm处或附近的光，例如800nm至930nm之间的光，以对流出线路(或液体流经的并且要检测其中的血液的其他通道)中流动的氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白大体上等同地进行响应。
血液泄漏检测器利用以下事实：在从约800nm至930nm的波长范围中，氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的消光系数基本相等。通过发出和检测该范围内的光，血液泄漏检测器对血液氧合可能相对不敏感，因为对于氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的光吸收特性基本上相同。
在一个或多个实施例中，本文描述的血液泄漏检测系统中使用的血液泄漏检测器可以使用光源，例如发光二极管(LED)，以及匹配的光检测器，例如光电二极管，其具有窄光谱发出和检测曲线。这些器件的光谱光学峰值在红外光谱中优选为800nm至930nm(纳米)。这些波长的光被氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白均等地吸收。环境光对血液泄漏检测器130的影响可以通过使用屏蔽和对窄光谱区域的依赖来限制。在一个或多个实施例中，血液泄漏检测器还可包括用于LED(发光二极管)的调制驱动器和同步解调器，调制驱动器和同步解调器被布置成进一步减小检测器对环境光干扰的响应性。
图2描绘了可以在本文描述的一个或多个血液处理设备中使用的血液泄漏检测器130的一个说明性实施例。血液泄漏检测器130可以包括壳体150，其由阻挡环境光，特别是处于用于检测血液的光的波长处的环境光的材料(例如，不透明塑料)形成。
壳体150包括管保持器或槽153，管件124可容纳在其中。保持器或槽153限定流动轴线121，液体通过该流动轴线121移动通过槽153。在一个或多个实施例中，槽153可以小于管件124的宽度以将管牢固地保持在槽153中，尽管可以使用夹套(clamps cover)等代替摩擦或除摩擦之外还使用夹套，以将管124保持在槽153内。
在说明性实施例中，光源142和光学检测器144位于槽153内。光源142被配置为沿着包括光学检测器144的光路发出光。光学检测器被配置为接收由光源发出的光。管保持器/槽153被配置为保持管(例如，流出线路124)，使得光源142和光学检测器144之间的光路穿过液体(例如，流出物)，该液体经过位于管保持器/槽153中的管124。
血液泄漏检测器130的壳体150以及相关光源142和光学检测器144仅描绘了可用于如本文所述检测液体中的血液的组件的布置的一个示例。特别地，描绘的组件可以被描述为限定通过管或其他通道的单个光路，该管或其他通道携带可能包含需要被检测的血液的液体。
结合图3描绘了血液泄漏检测器230的替代实施例。图3包括壳体250，其限定槽253，该槽253被配置为容纳并保持管或其他液体通道。流过槽253的液体沿着流动轴线221移动。
在描绘的血液泄漏检测器230的说明性实施例中，光源242和光学检测器244位于通道253的同一侧。反射器246可以位于槽253的相对侧，使得可以跨槽253创建光路，该光路包括多个段。换句话说，由光源242发出的光可以在到达光学检测器244之前通过管或其他导管两次或更多次。在一个或多个实施例中，这种多次通过可以提高光学检测器检测流经位于槽253中的管或其他导管的液体中的血液的能力。
在一个或多个替代实施例中，在例如用于将液体移动经过光源242和光学检测器244的管或导管和/或液体本身提供足够的反射率以提供多次通过光学检测系统的情况下，可能需要或可能不需要单独的反射器246。
如本文所讨论的，血液泄漏检测系统和方法依赖于流速，除了对液体中的血液进行光学检测以提供在较高的液体流速下的可接受的检测，同时降低较低流速下误警报的可能性，在误警报中，识别出不可接受的血液泄漏但该不可接受的血液泄漏实际上不存在。
图4是阈值的一个说明性实施例的图形表示，该阈值用于基于作为流速的函数的透射通过流动的液体的光的百分比来识别存在血液泄漏。应当理解，该图中描绘的具体值仅是示例性的，在其他系统中可以应用透射百分比和流速的其他值。
在一个或多个实施例中，本文描述的血液泄漏检测系统和方法可以通过至少部分地基于液体的流速和透射到检测器的光的部分或百分比确定流过通道的液体是否包含高于阈值量的血液来识别向流过该通道的液体中的血液泄漏的存在。
在一个或多个实施例中，用于识别血液泄漏的存在的被监测的液体中的血液的阈值量基于在其中检测血液的液体的流速而不同。例如，在一个或多个实施例中，在液体的流速低于选定的流速值时，阈值量可以被设置为第一值，而在液体的流速高于选定的流速值时，阈值量被设置为第二值。
如例如在美国专利6947131B2中所讨论的，根据血液泄漏检测器，光透射百分比与血红蛋白浓度之间的关系是已知的。血细胞比容(Hct)是通常用于描述血液或其他液体(例如，从体外血液处理设备的血液过滤器中去除的流出物或滤液)中的血红细胞(RBC)或血红蛋白的浓度的术语。血细胞比容(Hct)是由血红细胞(RBC)组成的全血的百分比。血细胞比容是RBC量的相对量度。随着液体中血液浓度(Hct)增加，光透射(％T)降低。由于比尔定律(Beer’s Law)的非线性，在低浓度下对血红蛋白的敏感性高。由于敏感性高，因此光学血液泄漏检测器可以对液体中甚至少量的血红蛋白的存在都具有高度响应性。可以如例如美国专利6947131B2中所讨论的那样对传感器进行校准和归一化。在一个或多个实施例中，传感器可能能够检测液体中低于0.5％Hct的浓度。
参考图4，描绘了作为透射百分比和流速的函数的警报激活阈值的一个说明性实施例。在描绘的说明性实施例中，流速可以沿X或水平轴从每小时0至10,000mL变化，而沿Y或垂直轴仅描绘了从50％至75％的透射百分比的一部分。这些范围仅是示例性的，本文描述的系统和方法可以根据期望操作的需要在任何选定的范围的集合内操作。
在那些范围内，描绘了警报激活阈值曲线300的一个说明性实施例。阈值曲线300包括第一部分302和第二部分304。第一部分302和第二部分304位于选定流速306的相对侧，该选定流速306在图4所示的说明性实施例中被设置为每小时5000毫升的流速。
关于阈值曲线300的第一部分302，检测到的光的阈值量或百分比透射是大约60％的恒定值。当本文描述的血液泄漏检测器检测到通过流经血液泄漏检测器的管的液体的光的百分比透射高于阈值量(例如，65％或更大的透射)时，系统不会识别存在血液泄露。但是，在透射百分比落在激活阈值量之下(例如，55％或更小的透射)并且流速低于选定的每小时5000mL的流速值的情况下，血液泄漏检测器系统识别出受到血液泄漏，并可以采取适当的措施(例如，激活警报器，停止血液泵等)。
在描绘的说明性实施例中，当流速低于选定的流速时，由曲线300的部分302体现的阈值量的第一值是恒定值。然而，在一个或多个替代实施例中，阈值量的第一值可以基于流速而改变。例如，在低于选定的流速的流速下，阈值量的第一值可以以类似于阈值曲线300的第二部分304的方式随着流速的增加而增加。
关于阈值曲线300的第二部分304，检测到的光的阈值量或百分比透射变化。在描绘的说明性实施例中，检测到的光的阈值量或百分比透射随着流速的增加而增加。在描绘的说明性实施例中，该关系是线性的并且与流速直接相关。
然而，在一个或多个替代实施例中，对于高于选定的流速的流速的阈值量的第二值可以是恒定的(但不同于第一值)，或者可以基于任何其他选定的关系(例如，指数、对数或根据任何其他选定的函数)随流速而变化。
在其他替代实施例中，阈值量可以基于流速以阶梯的方式变化。在图5中描绘了曲线300’的一个示例，其中阈值量基于流速以阶梯的方式变化。图5中描绘的阈值曲线300’包括第一部分302’、第二部分304’和第三部分304”。与第一部分302’的透射百分比相比，第二部分304’和第三部分304”中的透射百分比随流速而增加。在阈值曲线300’中选择的阶梯数仅是示例性的，本文描述的血液泄漏检测器系统和方法的实施例可以仅包括单个阶梯或两个或更多个阶梯。此外，尽管在每个部分内被描绘为恒定的，但是阈值曲线300’可以在每个部分内随流速而直接变化(例如，如图4中的阈值曲线300的部分304所示)，或者可以在一个或多个选定的部分内以指数、对数或根据任何其他选定的函数变化。
在一个或多个实施例中，本文描述的系统和方法可以包括在识别存在血液泄漏之前的延迟时段，以避免例如在诸如可能暂时地降低光透射(例如由于折射等)的气泡等临时事件的情况下的误警报。在这样的系统和方法中，延迟时段例如可以是5秒或以上、10秒或以上、20秒或以上、30秒或以上的时段等，在延迟时段期间，即使光透射低于针对流速的阈值量，血液泄漏的识别也可以“等待(hold)”。如果在延迟时段之后，光透射仍低于针对流速的阈值量，则该系统和方法将识别出存在血液泄漏。
图6是描绘如本文描述的血液泄漏检测方法的一个说明性实施例的框图。在描绘的说明性实施例中，该方法包括从光源发出光471。在一个或多个实施例中，该光沿着穿过流经通道(例如，管件、导管等)的液体(例如，流出物、滤液等)的光路行进。
该方法还包括检测由光源发出的光472。在一个或多个实施例中，光在已经行进经过液体之后被检测，其中，当液体包含血液时，穿过液体的光的仅一部分被透射到检测器。
在一个或多个实施例中，该方法可以包括确定经过液体的光的透射百分比473。如本文所述，光透射的百分比减小与液体中血液量的增加相关。
该方法还包括确定通过通道的液体的流速。特别地，该方法涉及确定流速是高于还是低于选定的流速474。
如果液体的流速低于选定的流速474，则确定流过通道的液体是否包含高于阈值量的血液475。在一个或多个实施例中，该确定可以与图4中的阈值曲线300的第一部分302相关，并且基于如本文所述的透射通过液体的光的百分比。如本文所述，如果透射的光的百分比大于阈值量，则该方法通过发出和检测光来继续监测系统的血液泄漏。然而，如果透射的光的百分比小于阈值量，则该方法包括(在一个或多个实施例中，如本文所述，在等待以查看光透射是否保持低于阈值量达选定的延迟时段之后)识别出存在血液泄漏476。如本文所讨论的，血液泄漏的识别可以涉及进一步的动作，例如，通过警报通知用户或其他个人。
如果液体的流速高于选定的流速474，则确定流经通道的液体是否包含高于阈值量的血液477。在一个或多个实施例中，该确定可以与图4中的阈值曲线300的第二部分304相关，并且基于如本文所述的透射通过液体的光的百分比。如本文所述，如果透射的光的百分比大于阈值量，则该方法通过发出和检测光来继续监测系统的血液泄漏。然而，如果透射的光的百分比小于阈值量，则该方法包括识别出存在血液泄漏4786。如本文所讨论的，血液泄漏的识别可以涉及进一步的动作，例如，通过警报通知用户或其他个人。
在流速的比较的值等于选定的流率或光透射百分比等于阈值量的那些情况下，本文描述的方法和系统可以以任何可用的选项进行。例如，如果流速等于选定的流速，则可以使用阈值量的第一值或第二值中的任一个来识别血液泄漏的存在。类似地，如果光透射百分比等于针对给定流速的阈值量，则该系统/方法的一个或多个实施例可被配置为识别存在血液泄漏，而在其他实施例中，该系统/方法可被配置为不识别血液泄漏的存在。
在图7的框图中示意性地描绘了本文所述的血液泄漏检测系统的一个说明性实施例。特别地，图7描绘了可操作地连接到光源/发射器562和光学检测器564的控制器560。控制器560还可操作地连接到流速传感器566和警报器568。
如本文所述，流速传感器566可采用多种不同的形式。例如，在一个或多个实施例中，流速传感器566可以是：泵的形式，其被监测和/或控制以提供选定的流速；重量秤的形式，其用于对通过血液泄漏检测器后收集到的液体进行称重，使得可以确定通过血液泄漏检测器的体积流速；专用流速传感器的形式，其被配置为检测流过管或其他导管的液体，等等。
类似地，可操作地连接到控制器560的警报器568也可以采用多种形式。例如，在一个或多个实施例中，当已经检测到血液泄漏时，警报器568可以向用户和/或患者提供一个或多个视觉、听觉和/或触觉指示。这样，在本文描述的血液泄漏检测器系统的一个或多个实施例中使用的警报器可以通过使用计算机显示器、灯、扬声器、蜂鸣器等来实现。
在本文描述的血液泄漏检测系统和方法的一个或多个实施例中使用的控制器560可以是被配置为提供期望功能的任何硬件/软件架构。例如，控制器可以包括电路用于控制和/或采样光源的电路、光学检测器、流速传感器、处理设备和用于处理数据(例如，表示检测到的光或流速的信号以实现本文所述的监测和/或检测算法)的相关软件、用于产生用于控制光源和/或检测器、用于控制一个或多个警报器的控制信号的输出电路，等等。
这样的处理设备可以是例如任何固定或移动的计算机系统(例如，与例如流体处理或处理系统(例如，透析系统)相关联的个人计算机或小型计算机)。计算设备的确切配置不是限制性的，并且实质上可以使用能够提供合适的计算能力和控制能力(例如，对光源、光学检测器、流速感测等的控制)的任何装置。此外，可以预期各种外围装置，例如计算机显示器、鼠标、键盘、存储器、打印机、扫描仪，将与处理设备及其相关联的数据存储结合使用。例如，数据存储可允许访问处理程序或例程以及一种或多种其他类型的数据，这些数据可用于执行本文所述的说明性方法和功能。
在一个或多个实施例中，本文描述的方法或系统可以使用在可编程计算机上执行的一个或更多个计算机程序或处理(或包括这种处理或程序的系统)来实现，可编程计算机例如是包括例如处理能力、数据存储(例如，易失性或非易失性存储器和/或存储元件)、输入设备和输出设备的计算机。例如，本文描述的系统和方法可以被认为包括可以单独或组合实现的多个处理或程序。本文描述的程序代码和/或逻辑可以应用于输入数据以执行本文描述的功能并生成期望的输出信息。输出信息可以作为输入被应用到如本文所描述的一个或更多个其他装置和/或处理，或者将以已知的方式被应用。例如，处理程序或例程可以包括用于执行各种算法(包括标准化算法、比较算法)或实现本文所述的一个或多个实施例所需的任何其他处理的程序或例程，例如用于执行测量数据的分析、控制信号的生成等的那些程序或例程。
用于实现本文描述的功能的软件或程序可以使用任何可编程语言来提供，可编程语言例如是适用于与处理设备通信的高级过程和/或面向对象的编程语言。例如，任何这样的程序可以存储在可由通用或专用程序、计算机或处理器设备读取的任何合适的设备上，例如存储介质，用于当读取该合适的设备时配置并操作计算机以执行本文所述的程序。换言之，至少在一个实施例中，本文描述的方法和系统可以使用配置有计算机程序的计算机可读存储介质来实现，其中这样配置的存储介质使得处理设备以特定和预定的方式操作以执行本文描述的功能。
本文引用的所有专利、专利文献和参考文献均以其全部并入，就如同每个专利、专利文献和参考文献被分别并入一样。已经参考说明性实施例提供了本公开，并且不意味着以限制的意义来解释本公开。如先前所描述，本领域技术人员将认识到，其它各种说明性应用可使用如本文中所描述的技术来利用本文中所描述的设备和方法的有益特性。参照本说明书，说明性实施例的各种修改以及本公开的附加实施例将是显而易见的。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
光源，其被配置为沿着光路发出光；
光学检测器，其被配置为接收由所述光源发出的光；
管保持器，其被配置为保持管，使得所述光路穿过液体，所述液体经过位于所述管保持器中的管；以及
控制器，其操作地连接到所述光学检测器，所述控制器被配置为：
接收表示经过所述管保持器中的管的液体的流速的流速信号；
接收来自所述光学检测器的检测信号，所述检测信号表示经过所述管保持器中的管的液体中的血液量；
至少部分地基于所述流速信号和所述检测信号，确定经过所述管保持器中的管的液体是否包含高于阈值量的血液，其中，当所述流速低于选定的流速时，所述阈值量包括第一值，并且其中，当所述流速高于所述选定的流速时，所述阈值量包括第二值；以及
当经过所述管保持器中的管的液体包含高于所述阈值量的血液时，识别出存在血液泄漏。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，当所述流速低于所述选定的流速时，所述第一值包括恒定值。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述第二值随着所述流速的增加而增加。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，当所述流速高于所述选定的流速时，所述第二值与所述流速成正比。
5.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，所述第二值是恒定的。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统，其中，所述第二值大于所述第一值。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中，所述检测信号表示经过所述管保持器中的管的液体中的血细胞比容的量。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中，经过所述保持器中的管的液体中的血液的所述阈值量等于每小时0.35毫升或更小的血液泄漏速率。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，所述控制器操作地连接到警报器，并且其中，所述控制器被配置为在识别出存在血液泄漏之后激活所述警报器。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括体外血液处理系统，所述体外血液处理系统包括：
过滤单元，其包括被半透膜分隔开的主腔室和辅腔室；
连接到所述主腔室的入口的血液抽取线路和连接到所述主腔室的出口的血液返回线路，所述血液抽取线路和所述血液返回线路被配置为连接到患者心血管系统；
血液泵，其被配置为控制经过所述主腔室的血液的流动；
流出液线路，其连接到所述辅腔室的出口，其中，所述流出线路从所述辅腔室去除流出液，并且其中，所述流出线路包括位于所述管保持器中的管，使得所述控制器被配置为确定从所述辅腔室去除的流出液是否包含高于所述阈值量的血液。
11.一种检测体外处理设备中血液泄漏的存在的方法，所述方法包括：
从光源发出光，所述光沿着光路行进，所述光路穿过流经通道的液体；
在所述光行进穿过所述液体之后，检测所述光源发出的光，其中，当所述液体包含血液时，穿过液体的光的仅部分透射到检测器；
通过至少部分地基于所述液体的流速和透射到所述检测器的光的部分确定流过通道的所述液体是否包含高于阈值量的血液，来识别向流过所述通道的液体中的血液泄漏的存在，其中，当所述流速低于选定的流速时，所述阈值量包括第一值，并且其中，当所述流速高于所述选定的流速时，所述阈值量包括第二值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，当所述流速低于所述选定的流速时，所述第一值包括恒定值。
13.根据权利要求11至12中的任一项所述的方法，其中，所述第二值随着所述流速的增加而增加。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，当所述流速高于所述选定的流速时，所述第二值与所述流速成正比。
15.根据权利要求11至12中的任一项所述的方法，其中，所述第二值是恒定的。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的方法，其中，所述第二值大于所述第一值。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，其中，透射到所述检测器的光的部分表示流过所述通道的液体中的血细胞比容的量。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，流过所述通道的液体中的血液的所述阈值量等于每小时0.35毫升或更小的血液泄漏速率。
19.根据权利要求11至18中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括在识别出存在血液泄漏之后激活警报器。
20.根据权利要求11至19中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括体外血液处理方法，并且其中，流过所述通道的液体包括流出液，该流出液包含从血液中去除的一种或多种成分。
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