ES2328932T3

ES2328932T3 - Procedimiento y dispositivo para la supervision de un acceso vascular.

Info

Publication number: ES2328932T3
Application number: ES05013560T
Authority: ES
Inventors: Wolfgang Dr. Kleinekofort
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-10-16
Publication date: 2009-11-19
Anticipated expiration: 2019-10-16
Also published as: EP0995451B1; EP1584339B1; JP4078001B2; US6595942B2; DE59912889D1; EP0995451A2; EP0995451A3; EP1584339A2; EP1584339A3; JP2000140101A; ES2249866T3; DE19848235C1; US6221040B1; US20010007930A1; DE59915054D1

Abstract

Procedimiento para la supervisión de un acceso vascular durante un tratamiento extracorpóreo de la sangre, en el que la sangre fluye del acceso vascular a través de una rama arterial de un circuito sanguíneo extracorpóreo a un dispositivo de tratamiento de la sangre y del dispositivo de tratamiento de la sangre a través de una rama venosa del circuito extracorpóreo de vuelta al acceso vascular, supervisándose la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo y calculándose, a partir de la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo valores característicos para el estado del acceso vascular, que se valoran para detectar un acceso vascular defectuoso, caracterizado porque la presión en la rama venosa y arterial del circuito extracorpóreo se detecta en mediciones consecutivas, determinándose la suma y la diferencia de la presión venosa y arterial en el circuito extracorpóreo, y porque a partir de la suma y la diferencia de la presión venosa y arterial se calculan los valores característicos para el estado del acceso vascular.

Description

Procedimiento y dispositivo para la supervisión de un acceso vascular.

La invención trata de un procedimiento para la supervisión de un acceso vascular durante un tratamiento extracorpóreo de la sangre, en particular, durante una terapia crónica de depuración de la sangre, como la hemodiálisis, la hemofiltración y la hemodiafiltración, y de un dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre, en particular,
para la hemodiálisis, la hemofiltración y la hemodiafiltración con un dispositivo para la supervisión del acceso vascular.

En los métodos conocidos de terapia crónica de depuración de la sangre, como la hemodiálisis, la hemofiltración y la hemodiafiltración, la sangre del paciente se hace pasar por un circuito extracorpóreo. Como acceso al sistema vascular del paciente se usan fístulas arteriovenosas, implantes vasculares o también distintos catéteres. Los flujos típicos en el interior del acceso vascular son del orden de 1100 ml/min. La conexión del paciente con el circuito extracorpóreo se realiza, por regla general, mediante cánulas para diálisis, con las que se hace una punción en la fístula o en el implante vascular.

En caso de que durante el tratamiento se suelte la conexión entre el circuito extracorpóreo y el sistema vascular o se produzca una fuga de sangre en el circuito extracorpóreo, un desangramiento del paciente sólo puede impedirse si el flujo sanguíneo extracorpóreo se detiene en pocos minutos. Por lo tanto, los circuitos sanguíneos extracorpóreos están dotados generalmente de sistemas de protección que supervisan permanentemente la presión arterial y venosa (P_{art.} o P_{ven.}) dentro del sistema, así como la entrada de aire en el circuito extracorpóreo.

En un caso de alarma, se detiene el tratamiento de la sangre, se cierra la pinza venosa y se emite una señal de aviso acústica y óptica. El sistema de protección basado en la medición de la presión reacciona cuando la presión arterial o venosa en el circuito extracorpóreo cambia más de \pm 60 torr. Aquí, los límites de alarma se eligen de tal forma que un cambio de posición del paciente no dispare la alarma.

En caso de que se suelte la conexión entre el paciente y la máquina en la conexión arterial, es decir, en la cánula que genera el flujo sanguíneo del paciente al circuito extracorpóreo, el sistema de protección del lado de la máquina, basado en la presión, reacciona rápidamente, por las razones expuestas a continuación. La cánula para diálisis representa la mayor resistencia al flujo en el sistema extracorpóreo. Cuando a través de la cánula se aspira aire en el sistema de depresión arterial del circuito extracorpóreo, la resistencia al flujo de la cánula se reduce en un factor 10^{3}, proporcionalmente a la diferencia de densidad entre sangre y aire. Por lo tanto, la depresión arterial en el circuito extracorpóreo decae completamente de golpe.

No obstante, en caso de que se suelte la cánula venosa del acceso vascular, la reacción del sistema de protección basado en la presión no siempre está garantizada. En el lado venoso, la sangre depurada se alimenta con sobrepresión al paciente, siendo la sobrepresión venosa proporcional al caudal de la bomba sanguínea. Por lo tanto, queda excluida una entrada de aire a través de la cánula en el circuito extracorpóreo, como sería el caso en el lado de depresión arterial. Por lo tanto, no varía la resistencia al flujo de la cánula venosa y la presión venosa por el lado de la máquina sólo se reduce lo que corresponde al valor de la presión en el acceso vascular del paciente. Por lo tanto, el cambio de presión venosa en el circuito extracorpóreo es, por regla general, demasiado pequeño para disparar una reacción del sistema de protección basado en la presión. Sólo en caso de que la cánula venosa quede situada, después de salirse del acceso vascular, claramente por debajo de la fístula, la diferencia de presión hidrostática adicional entre el sensor de presión venosa y la cánula dispara una alarma de la máquina.

También en caso de una fuga de sangre en el sistema venoso de tubos flexibles puede ocurrir que la caída de presión venosa resultante no sea suficiente para garantizar una activación del sistema de protección basado en la presión existente.

Aparte del procedimiento arriba indicado, en el que se supervisa la presión en la rama arterial del circuito extracorpóreo, para detectar cuando se sale la cánula arterial, supervisándose, independientemente de la supervisión de la presión en la rama arterial, la presión en la rama venosa del circuito extracorpóreo, para detectar cuando se sale la cánula venosa, son conocidos sistemas de supervisión que supervisan impulsos de presión que se propagan en el circuito extracorpóreo.

El documento WO 97/10013 describe un dispositivo para diálisis con un sistema de supervisión de este tipo que supervisa en el conducto de sangre venosa los impulsos de presión generados por la bomba sanguínea en el conducto de sangre arterial.

La invención tiene el objetivo de indicar un procedimiento para la supervisión de un acceso vascular durante un tratamiento extracorpóreo de la sangre que permita tanto detectar de manera segura cuando se sale la cánula venosa del acceso vascular como detectar de manera segura una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo y que requiera un esfuerzo reducido en cuanto a los aparatos. Este objetivo se consigue según la invención con las características de la reivindicación 1 de patente.

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Otro objetivo de la invención consiste en crear un dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre con un dispositivo para la supervisión de un acceso vascular que detecte con gran fiabilidad tanto cuando se sale la cánula venosa del acceso vascular, como una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo y que sólo requiera un esfuerzo reducido en cuanto a los aparatos. La solución de este objetivo se consigue según la invención con las características de la reivindicación 6.

El procedimiento según la invención puede estar diseñado como sistema de protección integrado en la máquina. Aquí se usan sensores de medición que ya existen en los dispositivos para el tratamiento de la sangre conocidos. Por lo tanto, la modificación en el lado de la máquina para la implementación del sistema de protección se limita sólo a una modificación del control de la máquina.

El procedimiento según la invención está basado en que se supervisa tanto la presión en la rama arterial, como la presión en la rama venosa del circuito extracorpóreo para detectar cuando se sale la cánula venosa del acceso vascular o cuando se produce una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo. A partir de la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo se calculan valores característicos para el estado del acceso vascular, los cuales se valoran posteriormente para la detección de un acceso vascular defectuoso.

Con el procedimiento según la invención no solamente puede detectarse con seguridad cuando se sale la cánula venosa y cuando se produce una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo, sino también cuando se sale la cánula arterial y cuando se produce una fuga de sangre en la rama arterial del circuito extracorpóreo.

El procedimiento según la invención puede combinarse también con otros procedimientos para la detección de un acceso vascular defectuoso. Con ello se aumenta aún más la seguridad del sistema de supervisión.

En caso de que el acceso vascular sea defectuoso, se activa preferiblemente una alarma acústica y/u óptica. Además, puede interrumpirse el flujo sanguíneo en el circuito extracorpóreo para evitar una pérdida de sangre. En los dispositivos conocidos para el tratamiento extracorpóreo de la sangre, una interrupción del flujo sanguíneo es posible porque se detiene la bomba sanguínea dispuesta en el circuito extracorpóreo y/o porque se cierra una válvula de seguridad, por ejemplo, una pinza para tubos flexibles, dispuesta en el circuito extracorpóreo.

Con el procedimiento según la invención puede realizarse una supervisión del acceso vascular defectuoso no solamente en dispositivos para la hemodiálisis, la hemofiltración y la hemodiafiltración, sino también en los conocidos separadores de células, en los que la sangre de un donante se somete a una centrifugación en un circuito extracorpóreo y a este respecto se separa en sus componentes.

A continuación, se explicará más detalladamente el procedimiento según la invención para la supervisión de un acceso vascular así como un dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre con un dispositivo para la supervisión del acceso vascular con ayuda de un ejemplo de realización, haciéndose referencia a los dibujos.

Muestran:

la figura 1, una tabla en la que pueden verse las influencias que contribuyen a un cambio de la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo,

la figura 2, un ejemplo de realización de un dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre con un dispositivo para la supervisión del acceso vascular en una representación esquemática simplificada,

la figura 3, un diagrama de flujo del dispositivo de supervisión,

la figura 4, la presión arterial y venosa en función del flujo sanguíneo en el circuito extracorpóreo,

la figura 5, el cambio de la presión arterial y venosa en el circuito extracorpóreo en caso de un cambio de posición del paciente,

la figura 6, las condiciones de presión en el circuito extracorpóreo cuando la cánula venosa se sale del acceso vascular y

la figura 7, las condiciones de presión cuando se produce una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo.

Durante el tratamiento extracorpóreo de la sangre se miden la presión arterial y venosa P_{ven.} + P_{art.} en el circuito extracorpóreo con una frecuencia f y se obtiene la suma P_{s} de la presión venosa y arterial (ecuación 1).

(ecuación 1)P_{S} = P_{ven.} + P_{art.}

P_{art.}:: valor medido de la presión arterial en el circuito extracorpóreo

P_{ven.}:: valor medido de la presión venosa en el circuito extracorpóreo

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Además, se calcula la diferencia \DeltaP de la presión venosa y arterial:

(ecuación 2)\Delta P = P_{ven.} - P_{art.}

La variación de la suma de la presión arterial y venosa viene dada por la siguiente ecuación:

(ecuación 3)d(P_{S}) = P_{SN} - P_{SN-1}

P_{SN}:: valor medido actual de la suma de las presiones.

P_{SN-1}:: valor medido anterior de la suma de las presiones.

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La variación de la diferencia de presión es:

(ecuación 4)d(\Delta P) = \Delta P_{N} - \Delta P_{N-1}

\DeltaP_{N}:: valor medido actual de la diferencia de presión.

\DeltaP_{N-1}:: valor medido anterior de la diferencia de presión.

\vskip1.000000\baselineskip

Se deduce entonces que hay un acceso vascular defectuoso cuando para N mediciones consecutivas se cumplen las siguientes condiciones:

a)	\SigmaN d(P_{S}) es negativo y menor que un valor umbral M_{1}	(ecuación 5)

b)	\SigmaN d(\DeltaP) es negativo y menor que un valor umbral M_{2}	(ecuación 6)

En este caso, o se ha salido la cánula venosa, o se ha producido una fuga de sangre en la rama venosa del circuito extracorpóreo.

En la tabla (figura 1) se ve qué influencias contribuyen al cambio de la presión venosa y arterial en el circuito extracorpóreo. En la tabla se aprecia que, además de poderse detectar cuando se sale la cánula venosa y cuando se produce una fuga de sangre en la rama venosa, también puede detectarse cuando se sale la cánula arterial y cuando se produce una fuga de sangre en la rama arterial del circuito extracorpóreo.

Puede deducirse que se ha salido la cánula arterial o que se ha producido una fuga de sangre en la rama arterial del circuito extracorpóreo cuando se cumplen las siguientes condiciones:

a)	\SigmaN d(P_{S}) es positivo y mayor que un valor umbral M_{3}	(ecuación 7)

b)	\SigmaN d(\DeltaP) es positivo y mayor que un valor umbral M_{4}	(ecuación 8)

La figura 2 muestra una representación esquemática simplificada de un dispositivo para diálisis con un dispositivo para la supervisión del acceso vascular.

El dispositivo para diálisis presenta como dispositivo para el tratamiento de la sangre un dializador 1, que está dividido mediante una membrana 2 semipermeable en una cámara 3 de sangre y una cámara 4 del líquido de diálisis. En la entrada de la cámara de sangre está conectado un conducto 5 de sangre arterial, en el que está montada una bomba 6 sanguínea peristáltica. Aguas abajo de la cámara 3 de sangre, un conducto 7 de sangre venosa conduce de la salida de la cámara de sangre al paciente. Al conducto 7 de sangre venosa está conectada una cámara 8 de goteo. Con los extremos del conducto 5, 7 de sangre arterial y venosa están conectadas cánulas 5a, 7a, con las que se pincha al paciente. Los conductos de sangre arterial y venosa forman parte de un sistema de tubos flexibles realizado como dispositivo desechable.

En una fuente 9 de líquido de diálisis se prepara líquido de diálisis fresco. De la fuente 9 de líquido de diálisis, un conducto 10 de alimentación de líquido de diálisis conduce a la entrada de la cámara 4 de líquido de diálisis del dializador 1, mientras que un conducto 11 de salida de líquido de diálisis conduce de la salida de la cámara de líquido de diálisis a una salida 12.

El dispositivo para diálisis puede disponer también de otros componentes, por ejemplo, un dispositivo para hacer balance y un dispositivo de ultrafiltración, etc. que no están representados para mayor claridad.

Para la interrupción del flujo sanguíneo, en el conducto 7 de sangre venosa, aguas abajo de la cámara 8 de goteo, está prevista una pinza 13 de cierre, que se acciona de forma electromagnética. La bomba 6 sanguínea arterial y la pinza 13 de cierre venosa se controlan mediante líneas 14, 15 de control desde una unidad 16 de control.

El dispositivo 17 para la supervisión del acceso vascular presenta un sensor 18 de presión arterial que supervisa la presión en el conducto 5 de sangre arterial y un sensor 19 de presión venoso que supervisa la presión en el conducto 7 de sangre venosa. Los valores medidos de los sensores 18, 19 de presión se transmiten mediante líneas 20, 21 de datos a una unidad 22 de cálculo que calcula los valores característicos para el estado del acceso vascular a partir de los valores medidos. En una unidad 23 de memoria, que está conectada con la unidad 22 de cálculo mediante una línea 24 de datos, se almacenan los resultados intermedios que se obtienen en el cálculo. Para la valoración de los valores característicos para el acceso vascular, la unidad de supervisión presenta una unidad 25 de valoración que está conectada con la unidad de cálculo mediante una línea 26 de datos. La unidad 25 de valoración está conectada mediante una línea 27 de control con una unidad 28 de alarma, que está conectada mediante una línea 29 de control con la unidad 16 de control.

A continuación, se describirá detalladamente el funcionamiento del dispositivo 17 de supervisión haciéndose referencia a la figura 3.

En primer lugar, se define el número N de valores medidos consecutivos que van a usarse para la valoración, la frecuencia de medición f, así como los valores umbrales M_{1} y M_{2}. Estos valores pueden estar almacenados en la unidad 23 de memoria o pueden estar predeterminados por el usuario (etapa 1).

Mediante la valoración de N valores medidos consecutivos, se reduce la propensión a fallos del sistema de protección, por ejemplo, en caso de cambios de presión artificiales de corta duración. El valor N es un número entero y depende de la frecuencia f con la que se determinan los valores de presión. Puede adaptarse a la amortiguación D correspondiente de los sensores de presión. Para N se aplica la siguiente condición de contorno:

(ecuación 9)N > f \cdot D

Con una frecuencia de medición f típica de, por ejemplo, 1/3 Hz y una amortiguación de aprox. 18 s, N debería ser, por consiguiente, > 6. De esta forma queda garantizado que la caída de presión se detecte completamente.

Los valores umbrales negativos M_{1} y M_{2} caracterizan la sensibilidad del sistema de protección. En general se cumple: cuanto menores sean M_{1} y M_{2}, tanto mayor es el umbral en el que se activa una alarma en la máquina. Para garantizar una reacción del sistema de protección, los valores para M_{1} y M_{2} deben ser, no obstante, mayores que el valor negativo de la presión venosa en el acceso vascular.

La presión de la fístula arterial se reduce después de salirse la cánula venosa del acceso vascular por la pérdida de sangre en el punto de punción venoso. Este efecto puede tenerse en cuenta si se elige un valor adecuado para M_{2}, debiendo cumplirse la condición M_{1} < M_{2}. Valores adecuados son, por ejemplo, M_{1} =-15 torr y M_{2} = -10 torr.

El tiempo \tau de reacción del sistema de protección resulta de:

(ecuación 10).\tau = \frac{N}{f}

Durante el tratamiento de diálisis, se detectan mediante los sensores 18, 19 de medición de presión, la presión arterial y la venosa P_{art.}, P_{ven.} con la frecuencia de medición f en N mediciones consecutivas (etapa 2).

La unidad 22 de cálculo calcula después de cada medición, según la ecuación 1, la suma P_{S} de la presión venosa y arterial y, según la ecuación 2, la diferencia \DeltaP de la presión venosa y arterial. Estos valores se almacenan en la unidad 23 de memoria. Según la ecuación 3, la unidad 22 de cálculo calcula la diferencia d(P_{S}) entre la suma P_{SN} de la presión venosa y arterial de una medición posterior y la suma P_{SN-1} de la presión venosa y arterial de una medición anterior. Para obtener la diferencia d(\DeltaP) entre la diferencia d(\DeltaP) de la presión arterial y venosa de una medición anterior \DeltaP_{N} y la diferencia \DeltaP_{N-1} de la presión arterial y venosa de una medición posterior, la unidad 22 de cálculo aplica la ecuación 4. También estos valores medidos se almacenan en la unidad 23 de memoria. Las variaciones de la suma d(P_{S}) de las N mediciones consecutivas se suman entonces en la unidad 22 de cálculo según la ecuación 5 para calcular un primer valor característico W_{1} del estado del acceso vascular. Para el cálculo de un segundo valor característico W_{2} del estado del vaso, en la unidad 22 de cálculo se suman las variaciones de la diferencia d(\DeltaP) según la ecuación 6 (etapa 3).

La unidad 25 de valoración comprueba el signo de los dos valores característicos W_{1} y W_{2}. Si el primer W_{1} o el segundo W_{2} valor característico es negativo, no se dispara la alarma (etapa 4). No obstante, cuando son negativos tanto el primer W_{1} como el segundo W_{2} valor característico, los valores característicos se comparan en la unidad 25 de valoración con el primer M1 y el segundo M2 valor umbral (etapa 5).

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En caso de que tanto W_{1} sea menor que M_{1}, como W_{2} sea menor que M_{2}, la unidad 25 de valoración emite una señal de alarma a la unidad 28 de alarma. La unidad 28 de alarma dispara una alarma acústica y/u óptica y controla la unidad 16 de control, que detiene a su vez la bomba 6 sanguínea y cierra el elemento 13 de cierre. Con ello queda garantizado que el paciente no corra peligro en caso de que se haya salido la cánula 7a venosa o se haya producido una fuga en el conducto 7 de sangre venosa.

De forma análoga, también puede deducirse que hay un estado vascular defectuoso según las ecuaciones 7 y 8 si tanto el primer valor característico W_{1} como el segundo valor característico W_{2} son positivos y el primer valor característico W_{1} es mayor que un valor umbral M_{3} predeterminado y el segundo valor característico W_{2} es mayor que un valor umbral M_{4} predeterminado. En este caso se ha salido la cánula arterial o se ha producido una fuga de sangre en la rama arterial del circuito extracorpóreo.

La unidad 22 de cálculo con la unidad 23 de memoria y la unidad 25 de valoración pueden ser parte de un microordenador, que de todos modos está previsto en los dispositivos conocidos para diálisis.

Si el dispositivo para diálisis dispone de un dispositivo de ultrafiltración, el dispositivo de supervisión se desactiva en los primeros uno a dos minutos después de conectar o desconectar el dispositivo de ultrafiltración, para evitar una falsa alarma.

A continuación, se explican los principios característicos en los que está basado el procedimiento según la invención para la supervisión del acceso vascular.

Las presiones P_{art.} y P_{ven.} medidas en el circuito extracorpóreo se componen de la presión dinámica en el sistema extracorpóreo, que se genera por el flujo de la bomba sanguínea, y la presión dinámica en el acceso vascular del paciente.

Aquí, la presión dinámica en el sistema extracorpóreo es una función del flujo sanguíneo extracorpóreo, así como de la suma de las resistencias al flujo en el circuito extracorpóreo. Puesto que la resistencia al flujo arterial y al venoso se distinguen debido a las distintas geometrías de los componentes por los que pasa el flujo, la suma de presiones P_{S} también es una función del flujo sanguíneo.

Por regla general, en los procedimientos de depuración de sangre conocidos, la tasa de transporte de la bomba sanguínea Q_{B} se ajusta en un valor fijo. Por lo tanto, la suma de las resistencias al flujo en el circuito extracorpóreo también es constante si la viscosidad de la sangre es constante. Un aumento de la viscosidad, por ejemplo, por ultrafiltración, conduce a largo plazo a una reducción de la depresión arterial y a un aumento de la sobrepresión venosa. Por consiguiente, el comportamiento de la presión en caso de un aumento continuo de la viscosidad es idéntico a un aumento reducido del flujo sanguíneo.

La figura 4 muestra las presiones extracorpóreas en función del flujo sanguíneo Q_{B} con una viscosidad constante (flujo por fístula Q_{F} = 1255 ml/min., presión de fístula arterial P_{F \ art.} = 27 torr, presión de fístula venosa P_{F \ ven.} = 17 torr).

La medición arriba indicada y todas las mediciones consecutivas se realizaron durante un tratamiento de diálisis simulado. Como acceso vascular se usó un segmento de tubo flexible con un diámetro interior de 8 mm que estaba conectado con una bomba de engranajes. Para la medición del flujo en el interior del acceso vascular se usó un fluxímetro Doppler. La presión arterial y venosa se controló en el interior del acceso vascular (P_{\text{fístula}}) con dos manómetros de aire comprimido y pudo ajustarse mediante las pinzas para tubos flexibles. En todas las mediciones se usó agua
(T = 37ºC). Para la punción del vaso se usaron cánulas que estaban conectadas mediante dos sistemas de tubos flexibles convencionales con el dispositivo para diálisis.

La presión dinámica en el acceso vascular del paciente, denominada en lo sucesivo presión de la fístula, también es una función de la viscosidad de la sangre, de la presión sanguínea sistémica, así como de las resistencias sistémicas al flujo vascular. La presión de la fístula es, por lo tanto, un parámetro específico del paciente y depende, además, del tipo del acceso vascular, de la viscosidad de la sangre, así como del sistema vascular que abastece de sangre el acceso vascular. De forma análoga a la presión dinámica en el sistema extracorpóreo, un cambio de la presión de la fístula, por ejemplo, por un cambio de la presión arterial, un aumento de la viscosidad o un cambio de posición del paciente, conduce a un cambio del valor de la presión arterial y venosa.

La figura 5 muestra el comportamiento de las presiones extracorpóreas con un flujo sanguíneo Q_{B} efectivo constante, si la posición del paciente cambia respecto a los sensores de presión extracorpóreos \Deltah = -33,5 cm (Q_{B} = 300 ml/min., Q_{F} = 1252 ml/min., presión en el acceso vascular: P_{F \ art.} = 27 torr, P_{F \ ven.} = 17 torr). Éste es el caso, por ejemplo, cuando el paciente se acuesta o cuando hace descender su camilla. En estos casos se reducen los valores de presión arterial y venoso, lo que corresponde al valor de la diferencia de presión hidrostática (aprox. 0,78 torr por cm de diferencia de altura entre el sensor de presión y la fístula). Puesto que en caso de un cambio de posición del paciente, la presión arterial y venosa en el circuito extracorpóreo cambia el mismo valor, la diferencia de presión \DeltaP se mantiene constante. En cambio, se reduce la suma de las presiones P_{S}, lo que corresponde al doble del valor de la diferencia de presión hidrostática.

Este comportamiento también se produce (aunque de forma menos pronunciada) en caso de una caída de la presión arterial durante el tratamiento. En este caso, también bajan la presión arterial y venosa en el circuito extracorpóreo.

La figura 6 muestra las condiciones de presión al salirse la cánula para diálisis venosa de la fístula del paciente (Q_{B} = 300 ml/min., Q_{F} = 1254 ml/min., P_{F \ art.} = 27 torr, P_{F \ ven.} = 17 torr). La presión en el sensor venoso del circuito extracorpóreo (P_{ven.}) se reduce en aprox. 15 - 20 segundos el valor de la presión de la fístula venosa. El tiempo de retardo está condicionado por la atenuación electrónica de las señales de presión extracorpóreas. El valor de la presión arterial (P_{art.}) se reduce sólo ligeramente en los primeros minutos tal como se fundamenta a continuación.

La pérdida de sangre, que está condicionada por el punto de punción venoso abierto y que conduce a la reducción de la presión de la fístula, puede estimarse aproximadamente mediante la ley de la conservación de la energía:

(ecuación 11)P \cdot V = \frac{1}{2} M \cdot v^{2}

con las siguientes abreviaturas:

P:: presión

V:: volumen

M:: masa

v:: velocidad

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Con V=M/\rho, para la velocidad del chorro de sangre del punto de punción abierto resulta lo siguiente:

(ecuación 12)v = \sqrt{\frac{2P}{\rho}}

\rho:: densidad

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Con una presión de la fístula venosa de 17 torr (= 22,6 mbar) y una densidad de la sangre de 1,0506 g/cm^{3} (37ºC), la velocidad del chorro es de aprox. 2,1 m/s. Si se parte de que la abertura del punto de punción se mantiene constante, el caudal por el perfil cilíndrico del chorro se obtiene mediante:

(ecuación 13)Q = \pi\cdot\tau^{2}\cdot v

Para un diámetro típico de cánula de 1,6 resulta un valor de aprox. 250 ml/min. (= 1/5 del flujo por la fístula). In vivo, el punto de punción abierto se hincha, por lo que el diámetro efectivo del agujero será menor que el diámetro de la cánula. Por lo tanto, el valor indicado debe considerarse un límite superior.

Puesto que la presión y el flujo son proporcionales, la presión de la fístula venosa se reduce en 17/5 = 3,4 torr (ley de Hagen-Poiseuille). Debido a la menor presión de la fístula venosa, la presión extracorpórea arterial se reduce el mismo valor. No obstante, puesto que el cambio de presión arterial siempre es menor que el cambio de presión venosa, se reducen tanto P_{S} como \DeltaP.

La figura 7 muestra las condiciones de presión cuando se produce una fuga de sangre en el sistema venoso de tubos flexibles. Para ello, se hizo una punción en el tubo flexible venoso por debajo de la cámara de goteo con una cánula para inyecciones (Q_{B} = 300 ml/min., Q_{F} = 1250 ml/min., P_{F \ art.} = 27 torr, P_{F \ ven.} = 17 torr, velocidad de fuga 50 ml/min.). Para una velocidad de fuga de 50 ml/min., la presión en el sensor venoso se reduce en aprox. 15-20 s unos 33 torr. En cambio, la presión arterial apenas cambia. De forma análoga a la figura 6, se reducen tanto \DeltaP como P_{S,} por lo que los cambios de las sumas según las ecuaciones 6 y 7 son negativos en ambos casos.

Claims

1. Procedimiento para la supervisión de un acceso vascular durante un tratamiento extracorpóreo de la sangre, en el que la sangre fluye del acceso vascular a través de una rama arterial de un circuito sanguíneo extracorpóreo a un dispositivo de tratamiento de la sangre y del dispositivo de tratamiento de la sangre a través de una rama venosa del circuito extracorpóreo de vuelta al acceso vascular, supervisándose la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo y calculándose, a partir de la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo valores característicos para el estado del acceso vascular, que se valoran para detectar un acceso vascular defectuoso, caracterizado porque la presión en la rama venosa y arterial del circuito extracorpóreo se detecta en mediciones consecutivas, determinándose la suma y la diferencia de la presión venosa y arterial en el circuito extracorpóreo, y porque a partir de la suma y la diferencia de la presión venosa y arterial se calculan los valores característicos para el estado del acceso vascular.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque para el cálculo de un primer valor característico para el estado del acceso vascular se determina la diferencia entre la suma de la presión venosa y arterial de una medición posterior y la suma de la presión venosa y arterial de una medición anterior y se suman estas diferencias de presión de mediciones consecutivas y para el cálculo de un segundo valor característico para el estado del acceso vascular se determina la diferencia entre la diferencia de la presión venosa y arterial de una medición posterior y la diferencia de la presión venosa y arterial de una medición anterior y se suman estas diferencias de presión de mediciones consecutivas de manera continua.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque se comprueba si el primer y el segundo valor característico son positivos o negativos, y porque el primer y el segundo valor característico se comparan con un primer y un segundo valor umbral, concluyendo un acceso vascular defectuoso cuando tanto el primer como el segundo valor característico son negativos y el primer valor característico es menor que el primer valor umbral y el segundo valor característico es menor que el segundo valor umbral.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cuando se determina un acceso vascular defectuoso se da una alarma.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cuando se determina un acceso vascular defectuoso se interrumpe el flujo sanguíneo en el circuito extracorpóreo.

6. Dispositivo para el tratamiento extracorpóreo de la sangre con

un conducto (5) de sangre arterial de un circuito sanguíneo extracorpóreo, que está conectado en un extremo con la entrada de un dispositivo (1) para el tratamiento de la sangre y que en el otro extremo está provisto de una conexión (5a) arterial para un acceso vascular,

un conducto (7) de sangre venosa del circuito sanguíneo extracorpóreo, que está conectado en un extremo con la salida del dispositivo (1) para el tratamiento de la sangre y que en el otro extremo está provisto de una conexión (7a) venosa para el acceso vascular, y

un dispositivo (17) para la supervisión del acceso vascular con un sensor (18) de presión arterial que supervisa la presión P_{art.} en el conducto de sangre arterial y un sensor (19) de presión venoso que supervisa la presión P_{ven.} en el conducto de sangre venosa,

presentando el dispositivo para la supervisión del acceso vascular:

una unidad (22) de cálculo para calcular los valores W_{1} y W_{2} característicos para el estado del acceso vascular a partir de la presión en la rama arterial y venosa del circuito extracorpóreo y

una unidad (25) de valoración para la valoración de los valores característicos para detectar un acceso vascular defectuoso,

caracterizado porque la unidad (22) de cálculo presenta medios para calcular la suma y la diferencia de la presión venosa y arterial obtenida en mediciones consecutivas en el circuito extracorpóreo.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado porque el dispositivo (17) para la supervisión del acceso vascular presenta medios (23) para almacenar las sumas y diferencias de la presión venosa y arterial determinadas en mediciones consecutivas, y porque la unidad (22) de cálculo para el cálculo de un primer valor característico W_{1} para el estado del acceso vascular, presenta medios para formar la diferencia entre la suma de la presión venosa y arterial de una medición posterior y la suma de la presión venosa y arterial de una medición anterior y medios para sumar estas diferencias de presión de mediciones consecutivas, y para el cálculo de un segundo valor característico W_{2} para el estado del acceso vascular presenta medios para formar la diferencia entre la diferencia de la presión venosa y arterial de una medición posterior y la diferencia de la presión venosa y arterial de una medición anterior y medios para sumar estas diferencias de presión de mediciones consecutivas.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad (25) de valoración presenta medios para determinar el signo del primer W_{1} y del segundo W_{2} valor característico, y medios para comparar el primer valor característico con un primer valor umbral M_{1,} y medios para comparar el segundo valor característico W_{2} con un segundo valor umbral M_{2}.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque está previsto un dispositivo (28) de alarma que dispara una alarma al detectar un acceso vascular defectuoso.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque están previstos medios (16, 28) para interrumpir el flujo sanguíneo en el circuito sanguíneo extracorpóreo al detectarse un acceso vascular defectuoso.