ES2257236T3 - Dispositivo para calcular el flujo de la sangre en el acceso a un vaso. - Google Patents
Dispositivo para calcular el flujo de la sangre en el acceso a un vaso.Info
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Abstract
Dispositivo para el cálculo del flujo de la sangre en un acceso a un vaso para un dispositivo para el tratamiento extracorporal de la sangre, en el que la sangre llega a través de un ramal arterial de un circuito extracorporal, que se encuentra en unión fluida con el acceso al vaso en una conexión arterial, llega a la unidad de tratamiento de la sangre del dispositivo de tratamiento de la sangre y a través de un ramal venoso del circuito extracorporal de la sangre, que se encuentra en unión fluida con el acceso al vaso en una conexión venosa, se lleva de retorno, estando conectada en el circuito extracorporal una bomba de sangre, con una unidad de control (18) para variar el caudal de flujo de la bomba de sangre, un equipo de medición arterial y/o venosa (20, 22) para medir la presión part, pven en el ramal arterial y venoso (19, 21) respectivamente del circuito extracorporal (2) con el acceso al vaso abierto, mientras fluye sangre a través del mismo entre la conexión arterial y la venosa (12, 13) y para medir la presión part comp, pven comp en el ramal arterial y venoso (19, 21) respectivamente con el acceso al vaso interrumpido, mientras no fluye sangre a través del mismo entre la conexión arterial y la venosa, variando el flujo de la sangre QB en el circuito extracorporal entre las mediciones, una unidad de memoria (25) para memorizar los valores de la presión arterial y/o venosa medida, y una unidad de cálculo (27), que está configurada de tal manera que, a partir de al menos dos valores medidos de la presión arterial y/o venosa part, pven, puede determinarse, con el acceso al vaso abierto y al menos dos valores medidos de la presión arterial y/o venosa part comp, pven comp, con el acceso al vaso interrumpido, el flujo de la sangre QF en el acceso al vaso abierto entre la conexión arterial y venosa.
Description
Dispositivo para calcular el flujo de la sangre
en el acceso a un vaso.
La invención se refiere a un dispositivo para
calcular el flujo de la sangre en un acceso a un vaso para un
tratamiento extracorporal de la sangre.
En los procedimientos de la terapia crónica de
purificación de la sangre como hemodiálisis, hemofiltración y
hemodiafiltración, la sangre se conduce a través de un circuito
extracorporal a través de una unidad de tratamiento de la sangre,
por ejemplo un dializador o filtro. Como acceso al sistema de vasos
sanguíneos, se coloca a menudo operativamente una fístula
arteriovenosa, que en general se punciona con una cánula arterial o
venosa (diálisis de doble aguja). Igualmente es posible la
utilización de un injerto de vaso (PTFE grafo). Cuando se hable a
continuación del concepto "acceso al vaso", se entiende bajo el
mismo todo tipo de acceso a un vaso de la sangre de un paciente,
pero en particular la unión entre una arteria y una vena del
paciente.
Los flujos típicos dentro de un sistema de acceso
a vaso que funciona sin problemas, se encuentran en la gama de 1100
ml/min. La medición del flujo de la sangre y del estado de la
presión del vaso es de decisiva importancia para la vigilancia del
funcionamiento. Los injertos de vaso que presentan un flujo
inferior a 600 hasta 800 ml/min así como presiones anormales,
muestran un riesgo de trombosis claramente elevado. Las trombosis
se desarrollan como consecuencia de estenosis no reconocidas, que
dan lugar a una reducción del flujo de sangre en el acceso al vaso.
Mediante la detección temprana de accesos al vaso con flujo de
sangre descendente, es por lo tanto posible evitar trombosis en
ciernes.
Además, mediante la identificación de los accesos
a los vasos con flujos elevadamente patológicos por encima de 2000
ml/min, se previene una sobrecarga del sistema cardiocirculatorio
del paciente.
La DE 40 24 434 A1 describe un dispositivo para
el control de la ultrafiltración en el procedimiento de
purificación de la sangre que dispone de un equipo de medición de
la presión dispuesto en el circuito extracorporal de la sangre, así
como una unidad evaluadora en la que se memorizan los valores de
presión medidos en secuencia temporal y a partir de la variación de
los valores de presión se deducen conclusiones relativas a la
variación de la viscosidad de la sangre. Además se calcula la
presión de la fístula.
Un dispositivo para medir el flujo de la fístula
se conoce por la DE 195 41 783 C1. La medición del flujo de la
fístula se basa en que se mide la temperatura en el ramal arterial
del circuito extracorporal de la sangre variando el flujo
extracorporal de sangre.
Otro procedimiento para el cálculo del flujo de
la sangre en el acceso al vaso se basa en la medición de la
recirculación antes y después de intercambiar la tubería flexible
de la sangre arterial y venosa en las cánulas. Este método muestra
buenos resultados clínicos. No obstante, es un inconveniente que
cuando se hace un intercambio de las tuberías flexibles por parte
de personas no expertas existe el peligro de pérdidas de sangre,
infecciones, así como un riesgo residual de embolias de aire.
En la práctica clínica diaria se mide la presión
estática en el acceso al vaso tras desconectar la bomba de sangre,
así como la ultrafiltración. Pero cuando se detiene la bomba de
sangre, existe el riesgo de coagulación en el sistema de tuberías
flexibles de la sangre.
La invención tiene como tarea básica poner a
disposición un dispositivo técnicamente realizable con relativa
facilidad, con el que se puede calcular el flujo de la sangre en el
acceso a un vaso con elevada seguridad, sin que sea necesario un
intercambio de las conexiones de las tuberías flexibles de la
sangre.
La solución a esta tarea se logra con el
dispositivo de la reivindicación 1.
El dispositivo en cuestión dispone, para la
medición de la presión en el ramal arterial y/o venoso, de un
equipo de medición de la presión arterial y/o venosa. Está prevista
una unidad de control para, mediante la variación de la velocidad
del flujo de la bomba de sangre dispuesta en el circuito
extracorporal, poder variar el flujo extracorporal de la sangre
extracorporal. Los valores de medida se memorizan en una unidad de
memoria. El flujo de la sangre en el acceso al vaso se calcula a
partir de los valores de medida memorizados en una unidad de
cálculo.
A continuación se describen más en detalle
distintos ejemplos de ejecución de la invención con referencia a
los dibujos.
Se muestra en:
Fig. 1 un dispositivo para calcular el flujo de
la sangre y la presión estática en el acceso al vaso juntamente con
un equipo de diálisis en una representación esquemática fuertemente
simplificada,
Fig. 2 la variación de la presión y del flujo al
interrumpir el acceso al vaso entre la conexión arterial y venosa
cuando el flujo de la sangre es mayor en el acceso al vaso que el
flujo de la sangre en el circuito extracorporal,
Fig. 3 la presión en el ramal arterial y venoso
del circuito extracorporal con acceso al vaso abierto e
interrumpido, como función del flujo extracorporal de la sangre,
para un tratamiento simulado de diálisis,
Fig. 4 la diferencia entre la presión arterial y
venosa con acceso al vaso interrumpido y entre la presión arterial
y venosa cuando está abierto el acceso al vaso, como función del
flujo extracorporal de la sangre para un tratamiento simulado de
diálisis, y
Fig. 5 la presión arterial y venosa como función
del flujo extracorporal de la sangre para un tratamiento simulado
de diálisis.
El dispositivo para el cálculo del flujo de la
sangre Q_{F} en el acceso al vaso (flujo de la fístula) puede
formar un módulo separado. Puede no obstante también ser parte
integrante del dispositivo para el tratamiento de la sangre, máxime
cuando algunos de sus componentes ya existen en los dispositivos de
tratamiento de la sangre conocidos. A continuación se describe el
dispositivo para el cálculo del flujo en la fístula juntamente con
los componentes esenciales del dispositivo del tratamiento de la
sangre. El dispositivo para el tratamiento de la sangre es en el
presente ejemplo de ejecución un aparato de diálisis
convencional.
El aparato de diálisis incluye un circuito de
líquido dializador 1 y un circuito extracorporal de la sangre 2,
entre los que se encuentra un dializador 3, que está dividido
mediante una membrana semipermeable 4 en una cámara de líquido
dializador 5 y una cámara de sangre 6. Desde una fuente de líquido
dializador 7 conduce una tubería de aportación de líquido
dializador 8 a la entrada de la cámara de líquido dializador, de
cuya salida conduce una tubería de salida de líquido dializador 9 a
una salida del flujo 10. En la tubería de salida de líquido
dializador se conecta para el transporte de líquido dializador una
bomba de líquido dializador 11.
La fístula F del paciente está puncionada con una
cánula 12, 13 arterial y venosa. Desde la conexión arterial conduce
una tubería de entrada de la sangre 14 a la entrada de la cámara de
sangre, mientras que una tubería de salida de la sangre 15 conduce
desde su salida a la conexión venosa. En la tubería de entrada de
la sangre está conectada una bomba de sangre 16 que predetermina el
flujo de la sangre en el circuito extracorporal, unida a través de
una línea de control 17 con una unidad de control. Mediante la
unidad de control 18 puede variarse el caudal de transporte de la
bomba de sangre dentro de una gama predeterminada. Para medir la
presión en el ramal arterial 19 está previsto un equipo de medición
de presión arterial 20 y para medir la presión en el ramal venoso 21
del circuito extracorporal se prevé un equipo de medición de la
presión venosa 22. Ambos equipos de medición de la presión están
unidos mediante líneas de datos 23, 24 con una unidad de memoria
25, en la que se memorizan digitalmente los valores medidos en
secuencia temporal. La unidad de memoria está unida mediante una
línea de datos 26 con una unidad de cálculo 27, que a partir de los
valores de medida calcula el flujo de la fístula y la presión
estática en la fístula. Los valores calculados se visualizan en una
unidad de pantalla 28, que está unida mediante una línea de datos
29 con la unidad de cálculo. Para el control de la secuencia del
programa está unida la unidad de cálculo por su parte a través de
una línea de datos 30 con la unidad de control. La unidad de
cálculo puede ser un microprocesador convencional.
A continuación se describirá en detalle el
principio de la medición.
Durante el tratamiento de diálisis en marcha, se
toman la presión arterial y venosa p_{art}, p_{ven} en el
circuito extracorporal como función del flujo extracorporal de la
sangre Q_{B}. A partir de la medición se obtienen las siguientes
funciones:
- p_{art}(Q_{B}):
- presión arterial en el circuito extracorporal como función de Q_{B}.
- p_{ven}(Q_{B}):
- presión venosa en el circuito extracorporal como función de Q_{B}.
Tras finalizar la medición, se oprime el acceso
al vaso entre la cánula arterial y venosa y se representa la
presión extracorporal modificada como función del flujo
extracorporal de la sangre. La compresión del acceso al vaso entre
las cánulas bien con los dedos o con una tubería flexible de
compresión es un método ya establecido clínicamente para determinar
la resistencia del vaso. Además, pudo ya comprobarse que el volumen
por minuto del corazón no se modifica debido a una breve presión
sobre el acceso al vaso (t \leq 2 min). Para evitar oscilaciones
artificiales de la presión, debe mantener el paciente su posición
durante las mediciones. Adicionalmente no se modifica la tasa de
ultrafiltración. Así puede partirse durante la medición de que hay
una estabilidad hemodinámica. Se obtiene:
- p_{art \ comp}(Q_{B}):
- presión arterial en el circuito extracorporal como función de Q_{B} tras oprimir el acceso al vaso.
- p_{ven \ comp}(Q_{B}):
- presión venosa en el circuito extracorporal como función de Q_{B} tras oprimir el acceso al vaso.
Las presiones medidas durante el funcionamiento
de la bomba de sangre en el circuito extracorporal se componen de
la presión dinámica en el sistema extracorporal así como de la
presión dinámica en el acceso al vaso del paciente. La presión
dinámica en el sistema extracorporal es una función del flujo
extracorporal de la sangre, de la viscosidad de la sangre, así como
la suma de las resistencias de los flujos en el circuito
extracorporal. La presión dinámica en el acceso al vaso del
paciente es una función de la presión sistémica de la sangre así
como de la resistencia sistémica al flujo vascular. La presión de
la fístula es así un parámetro específico del paciente, que depende
adicionalmente del tipo de acceso al vaso, de la viscosidad de la
sangre, así como del sistema de vasos que abastece de sangre el
acceso al vaso. Análogamente a la presión dinámica en el sistema
extracorporal, da lugar una variación de la presión de la fístula,
por ejemplo debida a oscilación de la presión de la sangre, aumento
de la viscosidad o variación de la posición del paciente, a una
modificación tanto del valor de la presión arterial como también de
la presión venosa extracorporal.
La figura 2 muestra esquemáticamente las
condiciones de flujo y de presión antes y después de oprimir la
fístula. Cuando está detenida la bomba de sangre y con el acceso al
vaso oprimido, existe en la cánula arterial 12 la presión sistémica
arterial de la sangre del paciente. Ésta se encuentra, en función de
la presión de la sangre, en la gama de 6666,10 - 19.998,30 Pa (50 -
150 Torr). La presión en la cánula venosa 13 se corresponde con la
presión venosa de retorno en el acceso al vaso del paciente (399,97
- 1999,83 Pa (3 - 15 Torr)). Cuando está abierto el acceso al vaso,
la presión arterial en el acceso al vaso con fístulas intactas es
de aprox. 3599,69 Pa (27 Torr) y con PTFE grafos intacto de aprox.
6532,78 Pa (49 Torr). La presión venosa es de aprox. 2266,47 Pa (17
Torr) (fístula) o bien de aprox. 4666,27 Pa (35 Torr) (grafo).
Cuando funciona la bomba de sangre y con el
acceso al vaso abierto, el flujo de la fístula Q_{F} es por lo
general mayor que el flujo extracorporal de la sangre Q_{B}. En
este caso fluye durante el tratamiento de diálisis entre las
cánulas por dentro del vaso un flujo de fístula reducido Q_{F} -
Q_{B}. Para el caso de que el flujo de sangre extracorporal sea
superior al flujo en el vaso (Q_{B} > Q_{F}), la diferencia
Q_{F} - Q_{B} se hace negativa, es decir, se presenta un flujo
de recirculación desde la cánula venosa hacia la arterial. En el
caso de que el flujo de sangre extracorporal sea exactamente igual
al flujo en el acceso al vaso, no fluye sangre alguna entre la
cánula arterial y la venosa a través del acceso al vaso. A
continuación se distingue entre los tres casos, Q_{B} <
Q_{F}, Q_{B} > Q_{F} y Q_{B} = Q_{F}.
Q_{B} < Q_{F}: En el caso de que el flujo
reducido Q_{F} - Q_{B} entre la cánula arterial y la venosa se
vea dificultado al oprimir, se forma en la aguja arterial una
presión dinámica. Debido a ello aumenta la presión extracorporal
arterial p _{art. \ comp}. Al respecto rige: cuando mayor sea el
flujo reducido Q_{F} - Q_{B,} tanto mayor es la presión
dinámica. Por el contrario, desciende la presión venosa
extracorporal p _{ven. \ comp}, dependiendo la caída de la
presión venosa igualmente del flujo reducido Q_{F} - Q_{B}.
Q_{B} = Q_{F}: En este caso límite no se
presenta al oprimir el vaso ninguna variación de las condiciones de
presión y flujo entre las cánulas.
Q_{B} > Q_{F}: Cuando el flujo
extracorporal de la sangre es mayor que el flujo en el acceso al
vaso, se presenta una recirculación. El flujo de recirculación de
la cánula venosa a la arterial se desconecta mediante compresión
del vaso entre las cánulas. Debido a esto desciende la presión
arterial extracoporal, dependiendo la diferencia de presión
resultante (negativa) del flujo de recirculación. La presión
extracoporal venosa por el contrario aumenta levemente, ya que la
salida de la sangre venosa se ve dificultada por la supresión del
flujo de recirculación.
La siguiente tabla compendia las variaciones de
presión arteriales y venosas para las condiciones de flujo antes
indicadas.
| \Deltap art. (QB) | \Deltap ven. (QB) | Flujo en el acceso al vaso |
| + | - | Q_{B} < Q_{F} |
| 0 | 0 | Q_{B} = Q_{F} |
| - | + | Q_{B} > Q_{F} |
| Al respecto es: |
(ecuación
1)\Delta p_{art} (Q_{B}) = p_{art \ comp} (Q_{B}) -
p_{art}
(Q_{B})
(ecuación
2)\Delta p_{ven} (Q_{B}) = p_{ven \ comp}(Q_{B}) -
p_{ven}
(Q_{B})
Se observa que ya mediante una única medición de
la presión diferencial durante el tratamiento en marcha es posible
un dictamen cualitativo sobre el flujo en el acceso al vaso.
La figura 3 muestra, para un tratamiento simulado
de diálisis, la curva presión- flujo con acceso al vaso abierto y
oprimido para un flujo de fístula de 700 \pm 5 ml/min. Se observa
que el flujo en el circuito extracorporal es turbulento. En
consecuencia, discurre la función p = f(Q_{B}) de manera no
lineal, pero puede adaptarse mediante polinomios cuadrados del tipo
y = a + bx +cx^{2} con una elevada correlación.
Para la medición de la función p =
f(Q_{B}), se vació el flujo de la sangre en la gama de 50
- 550 ml/min y se leyó la correspondiente presión extracorporal. A
continuación se adaptaron y extrapolaron las funciones con
polinomios de segundo grado. Los coeficientes de correlación se
encontraban en la gama de R^{2} > 0,998.
Con la bomba de sangre detenida, la presión
arterial en el acceso al vaso abierto es de aprox. 4532,95 Pa (34
Torr), encontrándose la presión venosa en la gama de 4266,30 Pa (32
Torr). Mediante compresión del vaso entre las cánulas, aumenta la
presión estática arterial a aprox. 12532,27 Pa (94 Torr). Este valor
se corresponde así con la presión sistémica media del sistema
arterial. La presión venosa estática desciende a aprox. 933,25 Pa
(7 Torr) y refleja la presión venosa de retorno. Al aumentar el
flujo de la sangre, desciende la diferencia inicial de presión
entre vaso comprimido y
abierto, ya que el lugar donde se oprime el vaso es puenteado de manera creciente mediante el circuito extracorporal.
abierto, ya que el lugar donde se oprime el vaso es puenteado de manera creciente mediante el circuito extracorporal.
En el punto de intersección de los
correspondientes pares funcionales arteriales y venosos p =
f(Q_{B}), es \Deltap = 0. En el caso de que la presión
extracorporal no se modifique al comprimir el vaso, debe ser en
consecuencia el flujo resultante entre las cánulas con el vaso
abierto igual a cero, es decir, el flujo de la fístula y el flujo
de la sangre extracorporal son idénticos. Así puede leerse el flujo
de la fístula directamente a partir del valor de Q_{B}
correspondiente al punto de intersección.
El cálculo de los puntos de intersección de las
funciones polinómicas de segundo grado se realiza según el
siguiente procedimiento:
El polinomio de segundo grado para la curva
presión-flujo con el vaso abierto viene dado
por:
(ecuación
3)y_{1} = a_{1} + b_{1}x
+c_{1}x^{2}
Con el vaso oprimido, la función polinómica viene
dada por:
(ecuación
4)y_{2} = a_{2} + b_{2}x
+c_{2}x^{2}
Igualando la ecuación 3 y la ecuación 4, se llega
a:
(ecuación
5)a_{1} + b_{1}x + c_{1}x^{2} = a_{2} + b_{2}x +
c_{2}x^{2}
De ello resulta tras la transformación:
(ecuación
6)(a_{1} - a_{2}) + (b_{1} - b_{2})x + (c_{1}
- c_{2})x^{2} =
0
Con las siguientes sustituciones
a_{1} - a_{2}
=
A
b_{1} - b_{2}
=
B
c_{1} - c_{2}
=
C
resulta para la solución de la
ecuación 6 de cuadrados
mixtos:
(ecuación
7)x_{1}=\frac{-B + \sqrt{B^{2} -
4AC}}{2C}
(ecuación
8)x_{2} =\frac{-B - \sqrt{B^{2} -
4AC}}{2C}
La ecuación 6 tiene dos soluciones, que bien
pueden ser distintas reales, iguales reales o conjugadas complejas.
La decisión al respecto la aporta el discriminante D:
(ecuación 9)D
= B^{2} -
4AC
Si D es positivo, entonces hay dos soluciones
distintas reales. Si D = 0, entonces resulta una solución real
doble. Si por el contrario D es negativo, entonces tiene la
ecuación 4 dos soluciones conjugadas complejas. En el caso
precedente D es siempre positivo. En consecuencia, la ecuación 4
aporta dos puntos de intersección distintos reales. Solamente son
de interés físico los valores x > 0 (flujo de sangre
extracorporal positivo). De esta manera el punto de intersección
buscado de las curvas presión - flujo es la solución positiva de
las ecuaciones 7 y 8.
La siguiente tabla compendia las constantes de
los cálculos de adaptación del tipo y = a + bx +cx^{2} de la
curva presión flujo p = f(Q_{B}) de la figura 3.
\vskip1.000000\baselineskip
| Curva presión - flujo | a | B | C | R^{2} |
| Arterial con el vaso abierto | 30,0714 | -0,07591 | -6,66965\cdot10^{-4} | 0,99915 |
| Arterial con el vaso oprimido | 88,40084 | -0,13109 | -7,050\cdot10^{-4} | 0,99970 |
| Venosa con el vaso abierto | 19,45073 | 0,08208 | 8,70911\cdot10^{-4} | 0,99988 |
| Venosa con el vaso oprimido | -3,11153 | 0,0633 | 9,45423\cdot10^{-5} | 0,99994 |
\vskip1.000000\baselineskip
La inclusión de los correspondientes valores en
la ecuación 6 y el cálculo según la ecuación 7 y 8, aportan los
puntos de intersección que resultan de la siguiente tabla:
\vskip1.000000\baselineskip
| Par de valores | Punto de intersección | Punto de intersección |
| según la ecuación 7 | según la ecuación 8 | |
| Curva presión arterial - flujo | 723 ml/min | -2284 ml/min |
| Curva presión venosa - flujo | -439 ml/min | 691 ml/min |
\vskip1.000000\baselineskip
El flujo de la fístula se calcula formando el
valor medio. En la gama de los flujos positivos el valor medio del
flujo calculado es en el acceso al vaso 707 \pm 23 ml/min.
Una representación alternativa de la medición de
la presión con el acceso al vaso abierto y oprimido se muestra en
la figura 4. Aquí se representa la diferencia de presiones
\Deltap según las ecuaciones 1 y 2 como función del flujo
efectivo de la sangre extracorporal. Los datos de medida se han
adaptado a su vez con polinomios de segundo grado. En el caso de
que la presión extracorporal con fístula abierta y con fístula
oprimida sea igual (\Deltap = 0), son idénticos el flujo de
sangre extracorporal y el flujo en el acceso al vaso. En
consecuencia, puede determinarse tanto a partir del punto de
intersección común del polinomio como también a partir de los puntos
de intersección de los distintos polinomios con el eje x el flujo
de la fístula. La siguiente tabla compendia las constantes del
cálculo de adaptación del tipo y = a + bx +cx^{2} de la figura
4.
\vskip1.000000\baselineskip
| Diferencia de presiones | a | B | C | R^{2} |
| \Deltap_{art}(Q_{B}) según la ecuación 1 | 58,24088 | -0,05247 | -4,04643\cdot10^{-5} | 0,98834 |
| \Deltap_{ven}(Q_{B}) según la ecuación 2 | -22,90486 | -0,0149 | 6,44045\cdot10^{-5} | 0,9222 |
\vskip1.000000\baselineskip
El cálculo del punto de intersección del
polinomio representado en la figura 4 según la ecuación 7 y 8
aporta como valores de flujo Q_{F} = 719 ml/min. Los puntos de
intersección de los polinomios con el eje x pueden calcularse
haciendo el valor de y igual a cero:
(ecuación 10)a
+ bx +cx^{2} =
0
Análogamente a la ecuación 6, se calcula la
solución a la ecuación 10 de cuadrados mixtos de esta manera a
partir de las ecuaciones 7 y 8. Los correspondientes valores
Q_{F} son de 715 ml/min (curva arterial de la figura 4) y 723
ml/min (curva venosa de la figura 4), respectivamente.
En el procedimiento de la medición del flujo de
la fístula, se toman durante el tratamiento de diálisis en curso la
presión arterial y venosa en el circuito extracorporal como función
del flujo extracorporal de sangre Q_{B}.
La presión estadística arterial y venosa puede
calcularse como sigue:
Las funciones p_{art}(Q_{B}) y
p_{ven}(Q_{B}) se adaptan con polinomios cuadrados del
tipo y = a + bx +cx^{2.} A continuación se calcula el tramo del
eje y a de la curva presión arterial y venosa - flujo. En este punto
de las curvas la presión extracorporal es igual a la presión
estática en el acceso al vaso más la presión hidrostática que se
genera debido a las diferencias de altura entre el sensor de
presión extracorporal y el acceso al vaso. En una buena
aproximación puede suponerse por cada cm de diferencia de altura
aprox. 102,66 Pa (0,77 Torr) de diferencia de presión.
La figura 5 muestra el valor funcional de la
curva presión arterial y venosa - flujo p = f(Q_{B}) para
un tratamiento simulado de diálisis, así como la correspondiente
adaptación matemática. La función p = f(Q_{B}) es
ciertamente no lineal, pero puede adaptarse con polinomios
cuadrados del tipo y = a + bx +cx^{2} con una elevada
correlación. Utilizando x = 0 como condición, se obtiene y =
a, es decir, el punto de intersección del polinomio con el eje y
viene determinado por la constante polinómica a. Resultan
los parámetros que pueden verse en la siguiente tabla:
| Curva presión - flujo | a | B | C | R^{2} |
| Presión extracorporal arterial | 30,0714 | -0,07591 | -6,66965\cdot10^{-4} | 0,99915 |
| Presión extracorporal venosa | 19,45073 | 0,08208 | 8,709711\cdot10^{-4} | 0,999888 |
El dispositivo para calcular el flujo de la
fístula y la presión arterial y venosa funciona entonces como
sigue:
Durante el tratamiento de la diálisis inicia la
unidad de control 18 el proceso de medida aumentando el flujo de la
sangre Q_{B} mediante variación de la velocidad de flujo de la
bomba de sangre 16, partiendo de un valor límite inferior
continuamente dentro de una gama predeterminada hasta un valor
límite superior. Entonces se mide la presión arterial y venosa
p_{art,} p_{ven} mediante el equipo de medición de presión
arterial y venosa 20, 22. Los valores de medida se memorizan en la
unidad de memoria 25. A continuación se oprime el acceso al vaso
entre las cánulas arterial y venosa. La unidad de control 18 reduce
ahora por ejemplo, tras una confirmación por parte de la persona de
servicio, el flujo de sangre extracorporal partiendo del valor
límite superior hasta el valor límite inferior, midiéndose de nuevo
la presión arterial y venosa p_{art \ comp}, p_{ven \ comp} y
memorizándose los valores de medida. La unidad de cálculo 27 lee
los valores de medida memorizados y calcula a partir de los valores
de medida, según uno de los algoritmos antes descritos, el flujo de
la fístula Q_{F} y la presión arterial y venosa en la fístula. El
flujo de la fístula y la presión de la fístula se visualizan
entonces en la unidad de pantalla 28.
Claims (9)
1. Dispositivo para el cálculo del flujo de la
sangre en un acceso a un vaso para un dispositivo para el
tratamiento extracorporal de la sangre, en el que la sangre llega a
través de un ramal arterial de un circuito extracorporal, que se
encuentra en unión fluida con el acceso al vaso en una conexión
arterial, llega a la unidad de tratamiento de la sangre del
dispositivo de tratamiento de la sangre y a través de un ramal
venoso del circuito extracorporal de la sangre, que se encuentra en
unión fluida con el acceso al vaso en una conexión venosa, se lleva
de retorno, estando conectada en el circuito extracorporal una
bomba de sangre, con
una unidad de control (18) para variar el caudal
de flujo de la bomba de sangre,
un equipo de medición arterial y/o venosa (20,
22) para medir la presión p_{art,} p_{ven} en el ramal arterial
y venoso (19, 21) respectivamente del circuito extracorporal (2)
con el acceso al vaso abierto, mientras fluye sangre a través del
mismo entre la conexión arterial y la venosa (12, 13) y para medir
la presión p_{art \ comp}, p_{ven \ comp} en el ramal arterial y
venoso (19, 21) respectivamente con el acceso al vaso interrumpido,
mientras no fluye sangre a través del mismo entre la conexión
arterial y la venosa, variando el flujo de la sangre Q_{B} en el
circuito extracorporal entre las mediciones,
una unidad de memoria (25) para memorizar los
valores de la presión arterial y/o venosa medida, y
una unidad de cálculo (27), que está configurada
de tal manera que, a partir de al menos dos valores medidos de la
presión arterial y/o venosa p_{art,} p_{ven}, puede
determinarse, con el acceso al vaso abierto y al menos dos valores
medidos de la presión arterial y/o venosa p_{art \ comp}, p_{ven
\ comp}, con el acceso al vaso interrumpido, el flujo de la sangre
Q_{F} en el acceso al vaso abierto entre la conexión arterial y
venosa.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la unidad de control
(25) está configurada de tal manera que en un primer impulso puede
variarse el flujo de la sangre en el circuito extracorporal dentro
de una gama predeterminada, tal que con el equipo de medida (20,
22) arterial y/o venoso la presión en el ramal arterial y en el
venoso pueden medirse cuando el acceso al vaso está abierto y
memorizarse los valores de medida en la unidad de memoria (25), y en
un segundo impulso el flujo de sangre puede variarse de nuevo
dentro de la gama predeterminada, con lo que con el equipo de
medida arterial y/o venoso puede medirse la presión en el ramal
arterial y en el venoso con acceso al vaso interrumpido y los
valores de medida pueden memorizarse en la unidad de memoria.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que para calcular el flujo de
sangre en el acceso abierto al vaso puede determinarse aquel flujo
de sangre Q_{B} en el circuito extracorporal para en el que la
presión p_{art \ comp} en el ramal arterial con acceso al vaso
interrumpido es igual a la presión p_{art} en el ramal arterial
con el acceso al vaso abierto.
4. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que para calcular el flujo de
sangre en el acceso al vaso abierto, puede determinarse aquel flujo
de sangre Q_{B} en el circuito extracorporal para el que la
presión p_{ven \ comp} en el ramal venoso con acceso al vaso
interrumpido es igual a la presión p_{ven} en el ramal venoso con
el acceso al vaso abierto.
5. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
tal que la unidad de cálculo (27) está
configurada de tal manera que el flujo de la sangre en el acceso
abierto al vaso puede determinarse a partir del primer flujo de la
sangre en el circuito extracorporal para el que la presión p_{art
\ comp} en el ramal arterial con el acceso a vaso interrumpido es
igual a la presión p_{art} en el ramal arterial con acceso al
vaso abierto, el segundo flujo de sangre en el circuito
extracorporal para el que la presión p_{ven \ comp} en el ramal
venoso con acceso al vaso interrumpido es igual a la presión
p_{ven} en el ramal venoso con el acceso al vaso abierto.
6. Dispositivo según la reivindicación 5,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que el flujo de la sangre en el
acceso al vaso abierto puede determinarse a partir del valor medio
del primer flujo de sangre calculado y del segundo flujo de
sangre.
7. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que para calcular el flujo de
la sangre en el acceso abierto al vaso puede determinarse aquel
flujo de sangre extracorporal Q_{B} para el que la diferencia
\Deltap_{art} entre la presión p_{art \ comp} en el ramal
arterial con acceso al vaso interrumpido y la presión arterial
p_{art} en el ramal arterial con el acceso al vaso abierto a vaso
es igual a cero y/o la diferencia \Deltap_{ven} entre la
presión p_{ven \ comp} en el ramal venoso con acceso al vaso
interrumpido y la presión en el ramal venoso p_{ven} con el
acceso al vaso abierto es igual a cero.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 7,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que para el cálculo de la
presión estática arterial y/o venosa en el acceso al vaso puede
determinarse aquella presión arterial o bien venosa p_{art,}
p_{ven} en el circuito extracorporal para la que el flujo de la
sangre en el circuito extracorporal es igual a cero.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 8,
caracterizado porque la unidad de cálculo
(27) está configurada de tal manera que a partir de los valores de
la presión arterial y/o venosa p_{art,} p_{ven,} p_{art \
comp,} p_{ven \ comp} en el ramal arterial y/o venoso del
circuito extracorporal con acceso al vaso interrumpido y abierto,
pueden determinarse los parámetros de una función p(Q_{B})
que representa la presión arterial o bien venosa en función del
flujo extracorporal de la sangre Q_{B}.
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