JP2002535611A - センサを検査する方法および装置 - Google Patents
センサを検査する方法および装置Info
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Abstract
Description
び装置に関する。本発明は、特に、透析モニタなど、血液の体外治療用装置の差
圧センサを検査する方法に関する。
ンサがいくつか構成されている。これは、制御とモニタリングの改善および安全
性の向上を達成することを意図している。例えば、透析モニタは、透析中に使用
する流体導管の圧力を測定するためのセンサをいくつか備えている。
液側まで血液を輸送し、そこから再び患者に血液を輸送し、他方では、透析体液
源から透析器の透析液側まで透析体液を輸送し、そこから出口へと輸送する。血
液搬送導管は、一般に、治療後に毎回交換されるが、透析体液を輸送する導管は
、永続的に透析モニタに接続され、治療後に毎回消毒と洗浄が行われる。
タすることは、いくつかの理由で重要である。例えば、1つの重要な理由は、血
液から透析体液を分離し、半透過性である透析器に存在する膜における膜内外の
圧力を監視することである。この膜内外の圧力は、血液側の圧力と透析液側の圧
力の圧力差であり、膜を通って輸送される体液の方向と量を決定する。膜内外圧
力が正であるとき、体液は、血液から引き出される。また、この圧力は、超ろ過
(ultra−filtration)と呼ばれる。膜内外圧力が負の場合、患
者から過剰な体液が引き出されることはない。しかし、過剰な体液を除去するこ
とは、透析の主要な機能の1つであり、このことだけでも、透析の流体導管と血
液導管の圧力をモニタする重要性は明らかである。
することである。例えば、動脈の圧力が、特定の負圧より小さくあるべきである
場合、動脈針をフィステル壁でブロックまたはロッジ(lodge)することが
できるか、または、導管を折りたたむことができる。フィステルを損傷すること
を回避するために、機械は自動的に停止し、警報が発せられる。動脈の圧力が、
所定の負圧を超える場合、動脈針は自由になり、空中で吸い込むことができる。
この場合も、自動的に警報が発せられ、機械は停止する。
ィードバックを封止または中断することはできない。静脈の圧力が、特定の所定
の値を超える場合、静脈針をブロックするか、またはフィードバック管を曲げる
ことができる。この場合、機械は同様に停止して、警報が自動的に発せられる。
ならない。したがって、透析モニタ全体の機能的な検査が行われる検査段階中に
、透析モニタを操作する前にセンサを検査する。
るセンサ(以後透析液圧力センサと呼ぶ)を検査するために、静圧がこれらの導
管で生成される。現行の場合では、静圧とは、透析体液が、導管を流れるのでは
なく、導管に静止しており、静止透析体液に圧力が加えられていることを意味す
る。このようにして、管で構成されているバルブ、スロットル、ポンプなどの圧
力測定に対する影響は排除される。個々の透析液圧力センサによって供給される
値を互いに比較する。個々の透析液圧力センサは、同じ圧力の影響を受けている
ので、全て同じ値を供給しなければならない。
おり、透析モニタの制御またはモニタリング・ユニットは、対応する警報を生成
する。
ゆる差圧センサである。記述した方式で、一方は大気圧と比較して一般に正であ
り、他方は大気圧と比較して負である、2つの異なる静圧を加えることによって
、これらのセンサを検査する。一方では、センサが供給した値を互いに比較して
、起こり得るセンサの誤動作を決定する。他方では、やはり異なる圧力で個々の
センサがそれぞれ供給した値を使用して、個々のセンサそれぞれに割り当てられ
た定数を決定する。この定数は、正確な圧力の決定のために必要であり、異なる
圧力で供給された少なくとも2つの値を利用することによってのみ決定すること
ができる。
圧センサと呼ぶ)は、通常、やはり差圧センサである。透析流体導管に永続的に
接続されている透析液圧力センサとは対照的に、血圧センサは、血液導管に永続
的には接続されていない。上述したように、新しい血液導管を治療毎に使用する
ので、血圧センサは、毎回治療前に、操作担当者によって血液導管に接続されな
ければならない。治療前の検査段階中に、血圧センサは、一般に血液導管に接続
されておらず、したがって、血液導管で圧力または差圧が生成されず、血液導管
をテストするために、圧力または差圧が血圧センサに加えられない可能性がある
。したがって、各血圧センサが、大気圧に相当する同じ基準値を供給するか否か
を調べることだけが可能である。しかし、これは、血圧センサが、大気圧より大
きいまたは小さい同じ加えられた圧力で、同じ値を供給するか否かについては、
何ら情報を提供しない。
、血圧センサをテストし、この導管で、1つの所定の圧力、または異なる所定の
圧力値を生成することが可能である。しかし、一方では、透析モニタは、この追
加のテスト選択肢を可能にするように対応して適合されなければならないので、
補足材料の複雑さが要求される。さらに。追加の特別に構築された導管が必要で
あり、材料の複雑さとコストは全体的に増大する。他方では、操作担当者は、テ
スト段階で、まず、特別なテスト管を透析モニタに取り付け、それを血圧センサ
に接続しなければならないので、操作担当者にとって操作の複雑さは著しく増大
する。テスト完了後、操作担当者は、まず、特別テスト管を取り外さなければな
らず、その後、血液導管と透析器を透析モニタに接続し、血圧センサを血液導管
に接続することができる。
プのセンサを検査する方法および装置、特に、これらの欠点を軽減することがで
きる、基準側と測定側で差圧センサを検査する方法および装置を提供することで
ある。
る別々の管を透析モニタに取り付けずに、透析モニタの血圧センサを検査するこ
とが可能になる。
を互いに比較する方法によって達成される。
簡単で信頼性のある方法が提供されている。例えば、所定の圧力値が、透析モニ
タにある血圧センサの基準側に同時に加えられる場合、正確に機能しているので
あれば、これらは、同じ出力値を与えなければならないか、または、出力値の同
じ増大または低減を与えなければならない。したがって、センサの出力値を比較
することによって、センサの機能は、容易に変更することができる。血圧センサ
が同じ出力値を与える場合、または出力値の同じ増大または低減を与える場合、
誤動作は生じていない。しかし、血圧センサが、異なる出力値を与える場合、ま
たは出力値の様々な変動を与える場合、誤動作が生じており、エラーを除去する
ための対応する測定を適用することができる。
、有利には、使用した差圧センサの作用範囲または測定範囲にあるべきである。
例えば、圧力値は、正の値または負の値とすることができる。
うに、一方ではテストの精度を向上することができ、他方では、各圧力センサに
関連する定数を決定することができる。各差圧センサに関連する定数は、圧力の
正確な決定のために必要であり、少なくとも2つの測定値を使用することによっ
てのみ、決定することができる。したがって、好ましい実施形態によれば、2つ
の異なる所定の圧力値は、連続して差圧センサの基準側に加えられている。
と比較して正である圧力と、大気圧に比較して負である圧力を、連続して加える
ことが有利である。この場合、正圧または負圧のどちらかを先に加えることがで
きる。これは、センサの作用範囲をテストするために、血液搬送導管の負の静脈
圧力と正の動脈圧力の両方を測定しなければならない透析モニタの血圧センサに
は、特に有利である。
て生成することができる。しかし、この手段は、差圧センサの作用範囲、または
測定範囲にある圧力を生成するように選択するべきである。ポンプによって圧力
を生成することが有利であるが、それは、これにより、大きな圧力範囲を網羅す
ることができるからである。
テストすることができることが有利である。これらの装置には、特に透析モニタ
には、血液管の圧力を測定するために提供されている、とりわけいくつかの差圧
センサが存在する。例えば、本発明による方法で、操作担当者が多大で余計な努
力をせずに、また補足材料に高いコストをかけずに、これらの血圧センサを容易
にテストすることができる。
装置によって達成される。
単で信頼性のある装置が提供されている。例えば、所定の圧力が、この手段によ
り透析モニタにある血圧センサの基準側に同時に加えられる場合、正確に機能し
ているときは、センサは、同じ出力値、または、出力値の同じ増大あるいは低減
を与えるべきである。方法の形態に関する解法に関連して、上記で詳細に説明し
たように、血圧センサの機能は、センサの出力値を互いに比較することによって
、容易に検査することができる。
態によれば、この手段は提供されている。圧力自体を生成する手段は、必要な圧
力を確実に生成する場合、任意の所望の形態を取ることができる。しかし、圧力
を生成するための手段は、広範な圧力範囲を網羅することができるように、ポン
プを備えることが有利である。特定の好ましい実施形態では、ポンプは例えば医
療の分野で広く使用されている、プランジャ・ポンプ、または蠕動ポンプである
。
準側に加える場合、任意の所望の形態を取ることができる。しかし、同時に加え
るための手段は、センサを圧力を生成するための手段に接続するための手段を備
えることが有利である。このようにして、生成した圧力を、直接センサの基準側
に加えることが可能である。したがって、他の好ましい実施形態によれば、セン
サを圧力を生成する手段に接続するための手段は管を備えるているが、他の好ま
しい実施形態によれば、パイプを備えている。
が、これは、例えば、センサをテストする装置が永続的に透析モニタ中に配置さ
れているとき、有利である。これにより、追加の操作をせずに、操作担当者が、
任意の時間に血圧センサを検査することができるという利点が提供される。これ
は、透析治療前の透析モニタのテスト段階だけでなく、例えば、透析治療中、ま
たは透析モニタを検査および較正する治療の短い中断中にも、血圧センサを自動
的にテストすることができるということを意味する。したがって、他の好ましい
実施形態は、パイプまたは管が、圧力を生成するための手段を永続的にセンサに
接続するということを提供する。
にのみ、パイプまたは管によって、圧力を生成するための手段をセンサに接続す
ることも可能である。これは、例えば、センサをテストするための1つの装置を
、透析モニタなどのいくつかの装置と共に使用するときに有利である。したがっ
て、センサをテストするための装置を柔軟に使用することは、センサを圧力値を
生成するための手段に接続するための手段が、センサをテストするために、圧力
値を生成するための手段をセンサに接続する、他の好ましい実施形態によって、
提供される。
気圧または周囲の圧力は、任意の所望の方式で、基準側に加えることができる。
しかし、大気圧または周囲の圧力が、接続手段を経て基準側に到達するときも、
これにより、基準側への予め定義したアクセスが提供されるので、有利である。
同時に、接続手段は、一方では、圧力を生成するための手段によって、所定の圧
力を基準側に加えることができるように、他方では、周囲の圧力を基準値として
基準側に加えることができるように、寸法決めされている等化開口を備えること
ができる。これは、例えば蠕動ポンプまたはプランジャ・ポンプに対する場合な
ど、圧力を生成するための手段が、接続手段を閉鎖し、したがって、センサの基
準側が、等化開口の他に、周囲への直接接続を備えないときに有利である。この
場合、等化開口は、予め定義した周囲への接続を提供する。
を概略的に示す。ハウジングの一部のみを有する透析モニタが示されている。こ
のハウジング内には、またはハウジング壁10内には、図示していない血液導管
の圧力を測定するために3つの差圧センサ12、14、16が配置されている。
たはプリント回路に構成することができる、または、各差圧センサは、それ自身
のプリント回路板上に構成することができるということに留意されたい。次いで
この図示されていない場合では、各差圧センサの測定側を、適切な導管を使用し
既知の方式で、ハウジング壁上の端末に接続する。これらの接続導管は、センサ
の汚染を防止し、したがって、血液伝導管が漏れた場合に以降の患者を危険にさ
らすことを防止するために、血液フィルタを備えることが可能である。
内側に位置する管接続を備える。差圧センサ12の管接続20は、接続管26の
端に接続されており、差圧センサ14の管接続24、差圧センサ16の管接続2
2も同様である。この接続管26は、蠕動ポンプ18に至り、接続管26の他端
で、吸込口60が自由であるような方式で、蠕動ポンプに挿入されている。さら
に、差圧センサ12、14、16は、電気リード42、44、46によって、制
御ユニットまたはモニタリング・ユニット40に接続されている。また、蠕動ポ
ンプ18は、電気リード48によって、制御ユニットまたはモニタ・ユニット4
0に接続されている。
で、蠕動ポンプ18を始動する。これにより、ポンプは、矢印62によって示す
ように、吸込口60を経て接続管26に空気を吸い込み、接続管26で過剰圧力
を生成する。この過剰圧力は、さらに、接続管26に接続されている管接続20
、22、24に搬送される。各管接続は、それぞれ差圧センサ12、14、16
の基準側に接続されており、生成された圧力は、差圧センサ12、14、16の
基準側に作用する。差圧センサ12、14、16の各々によって供給された結果
的な信号は、電気リード42、44、46によって、制御ユニットまたはモニタ
リング・ユニット40に送信される。制御ユニットまたはモニタリング・ユニッ
ト40は、センサ12、14、16によって与えられた値を比較して、与えられ
た信号が等しくないとき、エラーの信号を出す。正確に機能しているときは、同
じ圧力が、基準側ではなく、差圧センサ12、14、16に作用しているので、
各センサ12、14、16は、同じ信号を制御ユニットまたはモニタリング・ユ
ニット40に与える。
タリング・ユニット40の制御下で、蠕動ポンプ18の電源を切る。静止または
停止した蠕動ポンプ18は、接続管26の吸引口60を閉鎖し、その結果、吸引
口60を通じて、周囲の圧力と等化することは不可能になる。しかし、接続管2
6と管接続20、22、24の過剰圧力を低減し、周囲の圧力または大気圧を差
圧センサ12、14、16の基準側に加えるために、圧力等化は必要である。し
たがって、接続管26に等化開口30が提供されており、一方では、所定の圧力
を蠕動ポンプ18で差圧センサ12、14、16の基準側に加えることができる
ように、他方では、周囲の圧力を基準圧力として差圧センサ12、14、16の
基準側に加えることができるように寸法決めされている。蠕動ポンプ18の電源
を切った後で、空気は、等価開口30を通って接続管26から流出する。したが
って、矢印32によって示すように、周囲と差圧センサ12、14、16の基準
側との間の等化開口30を通って圧力等化が生じる。
3次元側面図を示す。センサ12(14、16)は、圧電抵抗要素が構成されて
いる、センサ・ハウジング70を備える。接続支持74は、センサ・ハウジング
70の1つの側面上に配置されており、開口78を備え、それを通って、圧電抵
抗要素の基準側と周囲の大気との間の接続が確立される。反対側の面上に、セン
サ・ハウジング70は、同じように形成され、圧電抵抗要素の測定側に接続され
ている接続支持72を備える。さらに、センサ・ハウジング70は、センサ・ハ
ウジング70の内側に圧電抵抗要素と電気的に接続されている1列のコンタクト
・ピン76を備える。制御ユニットまたはモニタリング・ユニット40への接続
は、図1に示すように、電気リードを通ってこれらのコンタクト・ピン76によ
って確立される。
接続支持74に接続されており、それにより、詳細に説明したように、接続管2
6と蠕動ポンプ18によって、センサ・ハウジング70内にある圧電抵抗要素の
基準側に、所定の圧力を加えることができる。
では図示されていない血液搬送導管に接続されている。ハウジング内の回路また
はプリント回路中にセンサが配置されている、図示していないが上述した実施形
態では、接続支持72は、前記接続導管によってハウジング壁上に構成されてい
る端末と接続されており、端末は、血液搬送導管に接続されている。
ング80を備える。ポンプ・ハウジングにはモータが構成されており、ここでは
、モータ軸84のみを図示している。さらに、3つの自由に回転するロール82
が提供されており、これは、モータ軸84と直接コンタクトしており、モータ軸
によって駆動される。接続管26は、ロール82とポンプ・ハウジング80の壁
との間で押しつけることができるような方式で、蠕動ポンプ18またはポンプ・
ハウジング80に配置されている。
トまたはモニタリング・ユニット40の制御下で、蠕動ポンプ18を始動する。
そうすると、モータ軸84は、矢印88で示す方向に回転する。これにより、矢
印86で示すように、ポンプ・ハウジング80に自由に取り付けられているロー
ル82が、反対方向に回転する。その結果、ロール82は、矢印90の破線で示
すように、反時計回りに、ポンプ・ハウジング80内で回転し、同時に、接続管
26をポンプ・ハウジング80の壁に押し付け、その結果、矢印62で示すよう
に、吸引口60を通して空気の吸込みが行われる。
、差圧センサをテストするために、管接続20、22、24によって、差圧セン
サ12、14、16の基準側に加えられる。差圧センサのテスト後、蠕動ポンプ
18の電源を切る。次いでロール82は、吸引口60に向かって接続管26を閉
鎖する。次いで、等化開口30を通じて周囲との圧力の等化が生じ(図1参照)
、周囲の圧力が、基準圧力として、センサ12、14、16の圧電抵抗要素の基
準側に到達することができる。
Claims (17)
- 【請求項1】 特定の量を測定するための同じタイプのセンサをテストする
方法、特に、基準側と測定側で差圧センサをテストする方法であって、所定の値
の圧力を同時にセンサ(12、14、16)の基準側に加えて、センサ(12、
14、16)の出力値を比較することを特徴とする方法。 - 【請求項2】 圧力が負圧または正圧であることを特徴とする、請求項1に
記載の方法。 - 【請求項3】 異なる所定の値の2つの圧力を、連続してセンサ(12、1
4、16)の基準側に加えることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 正圧および負圧、または負圧および正圧を、連続してセンサ
(12、14、16)の基準側に加えることを特徴とする、請求項3に記載の方
法。 - 【請求項5】 圧力をポンプ(18)によって生成することを特徴とする、
請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項6】 所定の値の圧力を、血液の対外治療のために、装置(10)
中に配置されているセンサ(12、14、16)の基準側に加えることを特徴と
する、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 所定の値の圧力を、透析モニタ中に配置されているセンサ(
12、14、16)の基準側に加えることを特徴とする、請求項6に記載の方法
。 - 【請求項8】 特定の量を測定するための同じタイプのセンサをテストする
装置、特に、基準側と測定側で差圧センサをテストする装置であって、所定の値
の圧力を、同時にセンサ(12、14、16)の基準側に加えるための手段(2
0、22、24、26)を備えることを特徴とする装置。 - 【請求項9】 装置が、圧力を生成するための手段(18)を備えることを
特徴とする、請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 所定の値の圧力をセンサ(12、14、16)の基準側に
同時に加えるための手段が、センサ(12、14、16)を圧力を生成するため
の手段(18)に接続するための手段(20、22、24、26)を備えること
を特徴とする、請求項9に記載の装置。 - 【請求項11】 センサ(12、14、16)を圧力を生成するための手段
(18)に接続するための手段が、管(20、22、24、26)を備えること
を特徴とする、請求項10に記載の装置。 - 【請求項12】 センサ(12、14、16)を圧力を生成するための手段
(18)に接続するための手段が、パイプを備えることを特徴とする、請求項1
0に記載の装置。 - 【請求項13】 圧力を生成するための手段が、ポンプ(18)を備えるこ
とを特徴とする、請求項8から請求項12までのいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項14】 ポンプが、プランジャ・ポンプまたは蠕動ポンプ(18)
であることを特徴とする、請求項13に記載の装置。 - 【請求項15】 センサ(12、14、16)を圧力を生成するための手段
(18)に接続するための手段(20、22、24、26)が、圧力を生成する
ための手段(18)をセンサ(12、14、16)に永続的に接続することを特
徴とする、請求項10から請求項14までのいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項16】 センサ(12、14、16)を圧力を生成するための手段
(18)に接続するための手段(20、22、24、26)が、センサをテスト
するためにのみ、圧力を生成するための手段(18)をセンサ(12、14、1
6)に接続することを特徴とする、請求項10から請求項14までのいずれか一
項に記載の装置。 - 【請求項17】 接続手段(20、22、24、26)が、一方では、所定
の値の圧力を、圧力を生成するための手段(18)によって基準側に加えること
ができ、他方では、周囲の圧力を、基準値として基準側に加えることができるよ
うに寸法決めされている等化開口(30)を備えることを特徴とする、請求項1
5に記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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