医疗装置移位检测的制作方法

文档序号:22673961发布日期:2020-10-28 12:26阅读:244来源:国知局
医疗装置移位检测的制作方法

本公开涉及用于肾疾病的治疗的血液透析。



背景技术:

在血液透析治疗中,当患者的肾脏不再能够充分过滤血液时,将透析装置用于从患者血液中过滤废物、盐和流体。在血液透析期间,将两个针或其他细长构件插入进入部位,例如动静脉瘘、动静脉移植物或用于导管的中心静脉。动脉针可以流体地连接至动脉管线,该动脉管线将血液从患者的脉管系统经由进入部位转移至透析装置。透析装置被配置为从血液中过滤废物、盐和流体。静脉针可以连接到静脉管线,该静脉管线将血液从透析装置经由进入部位输送到患者的脉管系统。



技术实现要素:

本公开描述了用于基于邻近医疗装置而感测到的压力来检测医疗装置从患者的脉管系统移位的示例性装置、系统和技术。该医疗装置可以是细长构件,该细长构件配置成在血液透析期间将血液引入患者的脉管系统中或从患者的脉管系统中除去血液。在本文所述的实例中,系统包括:细长构件,其被配置为被引入患者的脉管系统(例如,动静脉瘘或中心静脉)中;以及压力传感器,其被配置为生成指示该细长构件附近的压力的压力信号。例如,压力传感器可以被定位在细长构件上,并且可以被配置为当细长构件被适当地定位在脉管系统内时在患者的血流内。该系统还包括处理电路,该处理电路被配置为从压力传感器接收压力信号并且基于该压力信号检测细长构件从患者的脉管系统的移位。处理电路被配置为响应于检测到细长构件从脉管系统的移位而产生输出。输出可以使患者、患者看护者和/或临床医生能够在血液透析治疗期间监视并迅速解决静脉细长构件的移位。

在以下的附图和说明中阐述本公开的一个或多个实例的细节。从该描述和附图以及从权利要求书中,本公开的其它特点、目的和优势将是显而易见的。

附图说明

图1是示出示例性系统的图,该系统配置成在血液透析期间监测患者的动静脉瘘中的针附近的压力。

图2a至图2c是示出包括压力传感器的示例性静脉针的概念图。

图3是示出用于基于来自pd系统的传感器的输出来确定患者状态的示例技术的流程图。

图4是示出检测患者的脉管系统中的静脉狭窄的示例性方法的流程图。

具体实施方式

除非另外定义,否则所用的所有技术和科学术语一般都具有与本领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。

冠词“一个/一种(a)”和“一个/一种(an)”可以指该冠词的一个或多于一个(例如至少一个)语法对象。例如,“一个元件”表示一个元件或多于一个元件。

术语“模拟信号”可以指任何连续信号,对于该连续信号,信号的时变特征(变量)(例如电压或电流)表示某些其他时变量(例如压力)。

术语“抗血栓形成材料”可以指减少或防止血栓形成的材料。

术语“动静脉瘘”可以指通过使用或不使用天然移植物或人工移植物而在外科手术中在自然动脉和自然静脉之间形成的动脉和静脉之间的任何连接。

术语“通知”可以指任何音频、视觉或触觉通知(或其组合),例如对系统或患者的特定状态的指示。

术语“至少”是指不小于或最少。例如,“至少一个”可以是一个或多于一个的任何数字。

术语“电容”可以指系统中电荷的变化与系统中电势的相应变化的比率。

术语“套管”可以指插入患者的静脉或体腔中的相对较细的管。套管限定了管腔,流体可以通过该管腔被引入患者体内或从患者体内去除。

术语“导管”可以指被配置为插入患者体内的流体输送导管,例如管状构件。导管限定管腔,流体可通过该管腔被引入患者体内或从患者体内去除。在某些情况下,医疗装置也可以通过导管的管腔引入患者体内或从患者体内取出。

术语“临床医生”可以指直接与患者联系并对患者负责的医生或其他医务人员。

术语“通信”或“通信地耦合”可以指两个组件之间的有线或无线链路,例如电连接、光连接、无线电波发送和接收等。

术语“比较(comparing)”、“比较(compare)”或“比较(comparison)”可以指确定两个值或其他参数之间的差异(如果有的话)。

术语“包含”可包括但不限于词语“包含”之后的任何内容。

术语“确定(determining)”和“确定(determine)”可以指确定系统或变量的特定状态。

术语“透析”可以指从肾脏无法再自然执行这些功能的患者的血液中去除多余的水、溶质和毒素的过程。

术语“透析系统”和“透析单元”可以指被配置为执行透析的任何医疗装置。

术语“透析液”可以指通过透析液路径循环以在血液透析期间从患者的血液中去除废物的流体。

术语“透析器”可以是指一种设备,其包括一个或多个用于液体的容器,其通过膜分成隔室,在其中进行透析。

术语“压差”可以指等于两个压力值之间的差的量,例如但不限于测量压力值和参考压力值。

术语“移位”或“位移”可以指诸如细长构件的假体从其确立位置移动或移除。

术语“细长构件”可以指配置成插入患者的脉管系统中的针、套管、导管或类似的细长医疗装置。细长构件可限定内腔,例如在透析期间,流体可通过该内腔被引入患者体内或从患者体内去除。

术语“执行”可意味着执行一个过程或一系列步骤。

术语“体外回路”可以指在血液透析期间患者的血液从身体外部带走的路径。

术语“流体”可以指任选地具有气相和液相的组合的物质的液相或任选地具有气相和液相的组合的物质的气相。

术语“流体联接”可以指在隔室、模块、系统和组件(所有任何类型)中的任何一个或多个之中或之间从第一点到第二点使诸如气体、液体或其混合物的流体通过的能力。

术语“流速”可以指每单位时间移动通过导管或系统的流体体积。

术语“移植物”可以指通过外科手术移植的一块活组织。

术语“血液透析”可以指医疗程序或治疗,以从患者的血液中去除流体和废物,并纠正电解质的不平衡。

术语“干预”可以指防止或改变结果或事件过程的任何动作。

术语“微机电系统”可以指具有在大约20微米至大约100微米范围内的尺寸,或包括具有在大约1微米至大约100微米范围内的尺寸的部件的装置。

术语“监测(monitoring)”或“监测(monitor)”可以指测定系统或患者的状态。

术语“患者”可以指人类患者或其他哺乳动物或非哺乳动物、非人类患者。患者可以是表面上健康的个体,具有对患者的健康产生不利影响的患者状况的个体,或正在接受患者状况治疗的个体。

术语“患者看护者”可以指协助患者的任何人。

术语“压电效应”可以指材料响应于所施加的机械应力而产生电荷的能力。

术语“压阻效应”可以指响应于所施加的机械应力,材料的电阻率的变化。

术语“流体的压力”或“流体压力”可以指流体施加的力。

术语“压力传感器”可以指能够测定由流体施加的力的任何组件,包括电路。

术语“压力波”可以指其中传播的扰动是材料介质中的压力变化的波。

术语“处理电路”可以指集成电路、离散逻辑电路、模拟电路(例如一个或多个微处理器)、数字信号处理器(dsp)、asic或现场可编程门阵列(fpga)的任意组合。

术语“参考压力”可以指用作参考点的压力值,例如患者的脉管系统外部的压力或环境大气压。

术语“传感器”可以指包括或通信耦合至处理电路并且被配置为感测系统中一个或多个变量的一个或多个状态的组件。

术语“信号”可以指可以通过其传输信息的可检测的物理量或脉动(作为电压、电流、磁场强度或电磁辐射)。

术语“信号压力”可以指可以通过其传输传感器测量的压力的可检测的物理量或脉动(作为电压、电流、磁场强度或电磁辐射)。

术语“溶质”可以指溶解在溶剂中或意图溶解在溶剂中的物质。

术语“溶剂”可以指能够溶解其他物质的物质。

术语“狭窄”可以指诸如动静脉瘘的身体通道或开口的异常变窄或收缩。

术语“阈值”可以指可以与所分析的参数进行比较的预定值。分析的参数是否大于、等于或小于阈值可以指示或导致采取某些措施。

术语“阈值压力”可以指可以与由压力传感器测量的压力值进行比较的预定值。

术语“阈值变化率”可以指参数的测量的变化率可以与其比较的预定的变化率。

术语“血栓”可以指静止的血块。

术语“血栓形成”可以指促进血栓形成或以其他方式有助于血栓形成的材料。

术语“脉管系统”可以指患者的循环系统的任何部分,例如患者的血管,并且可以包括动静脉瘘或动静脉移植物。

术语“废物”可以指尿素、肌酸酐、尿酸或旨在通过血液透析治疗从患者血液中去除的任何其他组分。

在本文中描述在血液透析期间用于在细长构件例如针、套管或导管中监测压力的装置、系统和技术。在一些实例中,系统包括细长构件,该细长构件配置成被引入到患者的脉管系统中,例如在动静脉瘘中。细长构件可限定导管,血液通过该导管从脉管系统转移至透析装置和/或血液通过导管从透析装置导回到脉管系统中。细长构件可包括压力传感器,该压力传感器配置成产生指示细长构件附近的压力的压力信号。该系统还包括处理电路,该处理电路被配置为从压力传感器接收压力信号并基于该压力信号检测细长构件从脉管系统的移位。作为一个实例,处理电路可以被配置为基于压力信号确定细长构件附近的压力和将细长构件附近的压力与阈值压力比较。作为另一实例,压力信号可以包括模拟信号,并且处理电路可以被配置为确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量,所述脉冲压力波表示患者的自然(天然)脉冲压力,并且响应于确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量而检测细长构件的移位。

处理电路可以响应于检测到细长构件从脉管系统的移位而产生输出。输出可以使患者、患者看护者和/或临床医生能够监测和干预以解决血液透析期间细长构件的移位。

在某些类型的血液透析治疗期间,将诸如针的两个细长构件在诸如动静脉瘘或动静脉移植物的进入部位插入患者的脉管系统中。动脉细长构件可以流体地联接到动脉管线,该动脉管线将血液从患者的脉管系统转移到透析装置,并且静脉细长构件可以联接到静脉管线,该静脉管线将血液从透析装置输送到患者的脉管系统。在某些情况下,在血液透析期间,静脉细长构件可能会从动静脉瘘中移位,这可导致血液从透析装置中回流,而被输送到患者脉管系统之外。如果没有相对迅速采取动作来将静脉细长构件重新定位到脉管系统中以使血液能够返回到脉管系统中,则静脉细长构件的移位可导致大量失血。

本文所述的装置和系统包括在细长构件的外表面或内表面上的压力传感器,该压力传感器通信地耦合至处理电路。该系统还包括配置成被引入到动静脉瘘中的动脉细长构件。在一些实例中,细长构件均可以包括针,并且可以被称为静脉针和动脉针。尽管在本文中主要提到针,但在其他实例中,细长构件可以包括其他类型的细长构件,通过该细长构件可以将血液引入患者的脉管系统或从患者的脉管中移除,例如但不限于套管、导管、慢性留置导管或急性血液透析导管。透析单元流体地联接到静脉细长构件和动脉细长构件。透析单元可以被配置为通过动脉细长件透析从脉管系统提取的一定体积的流体(例如,经由动静脉瘘)并且通过静脉细长件将一定量的透析流体返回到脉管系统。尽管动静脉瘘在本文中主要被称为进入患者脉管系统的进入点,但在其他实例中,可以将动脉细长构件和/或静脉细长构件放置成通过另一种类型的进入点分别从患者的脉管系统中移除或输送血液。

压力传感器可以包括被配置为生成指示感测到的压力的信号的任何合适的相对低轮廓的压力传感器。在一些实例中,压力传感器包括微机电系统(mems)压力传感器,其配置为定位在静脉针上或附近,例如在针尖附近的针内或针外或在针附近的静脉管线内以及在动静脉瘘的血流内。在一些实例中,处理电路被配置为通过至少将针附近的压力与阈值压力进行比较来检测针的移位。例如,处理电路被配置为响应于确定针附近的压力小于或等于阈值压力而检测针的移位。阈值压力可以包括低于预定标称瘘管压力或高于大气压的至少一种。

在一些实例中,在为患者插管之前,本文所述的系统的处理电路可以在环境大气条件下校准压力传感器或以其他方式校准具有压力传感器的本文所述的装置和系统。例如,处理电路可以相对于要在其中进行透析的房间将基线表压校准为0mmhg。阈值压力可以基于该校准,例如处理电路将触发移位信号的至少约10mmhg。在一些实例中,处理电路被配置为通过至少检测压力的突然且持续的变化来检测针的移位。例如,处理电路可以被配置为确定滚动平均压力测量值,诸如但不限于2秒至10秒(例如5秒)的滚动平均压力测量值。基于所述滚动平均压力测量,处理电路可确定压力信号变化,例如先前滚动平均压力值和当前滚动平均压力值之间的压力变化大于约10%至约20%,例如约15%。处理电路可以确定压力保持在当前滚动平均值的持续时间,例如超过0.25秒至大约1秒,例如0.5秒,(例如,以滤除由运动引起的突然尖峰)。在一些实例中,处理电路可以确定压力的突然和持续变化被分类为移位事件。

在一些实例中,处理电路被配置为从mems压力传感器接收模拟压力信号。当静脉针适当地定位在患者脉管系统中的血流中时,模拟压力信号可以指示“真瘘管压力”,例如介于约20毫米汞柱(mmhg)和约100mmhg之间的压力,这可能与约760mmhg的典型大气压可区别。例如,模拟压力信号可以由直接位于针尖的外部并且在动静脉瘘中的血流内的压力传感器产生。模拟压力信号可以包括例如指示患者的自然脉压的脉冲压力波分量,以及血液透析装置蠕动泵压力波分量。在一些实例中,处理电路可以例如通过使用从模拟压力信号中滤出已知的血液透析蠕动泵压波的滤波器,将患者的自然压力脉冲波与血液透析蠕动泵压力波分离。处理电路可以被配置为确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量,并且响应于确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量来检测针的移位。

处理电路可以响应于检测到细长构件从动静脉瘘的移位而产生输出。在一些实例中,处理电路可以被配置为通过至少控制透析单元来生成输出。例如,处理电路可以被配置为通过至少引起透析单元的透析泵停止从动静脉瘘中提取流体来控制透析单元。在一些实例中,在确定针的移位之后,处理电路可以通过例如夹紧静脉管线和/或动脉管线、停止血液泵或两者来使透析单元停止采血。当血液由于静脉针移位而不能适当地返回到患者的脉管系统时,导致透析泵停止从患者的脉管系统中抽取流体或以其他方式停止采血,可减少从患者抽取的血液量。以这种方式,处理电路可以被配置为响应于检测到静脉针的移位来修改透析单元的操作。除了或代替控制透析单元,在一些实例中,处理电路可以被配置为通过至少经由用户界面呈现通知来生成输出,该通知指示用户将针重新定位在动静脉瘘中以停止透析单元等。

在一些情况下,由于动静脉瘘或动静脉瘘附近的脉管系统的狭窄或其他变化,患者动静脉瘘的健康可能随时间而改变。在一些实例中,患者的脉管系统内与针相邻的压力可以与瘘管健康相关联。例如,瘘管健康可以与瘘管中的可用流量相关联,该流量可以直接与瘘管中的压力相关联。作为一个实例,有兴奋感的患者可具有约35.8mmhg的平均收缩压和约3.4mmhg的收缩压-舒张压梯度。兴奋感可包括类似于振动的感觉,这表明血液流经瘘管,并表明瘘管有适当的血流。没有兴奋感的患者的平均收缩压约为102.6mmhg,收缩压-舒张压梯度约为42.8mmhg。缺乏兴奋感可能表示瘘管中的血流减少,并且可能表示瘘管中有阻塞。如通过该实例所说明的,与没有瘘管阻塞的患者相比,在瘘管中阻塞的患者在瘘管中可能具有更高的静脉压。

如本文所述,经由包括压力传感器的细长构件的瘘管压力的测量对于检测动静脉瘘的通畅性的改变可能是有用的。例如,处理电路可以被配置为基于压力信号来检测动静脉瘘中的静脉狭窄。在一些实例中,处理电路可以被配置为响应于确定邻近针的压力大于或等于阈值压力来检测到静脉狭窄。在一些实例中,处理电路可以被配置为响应于确定邻近针的压力变化率大于或等于预定阈值压力变化率而检测到静脉狭窄。例如,处理电路可以被配置为通过基于压力信号至少确定通过动静脉瘘的流速来检测静脉狭窄;基于压力信号检测动静脉瘘中的阈值压力变化;基于确定的流速检测动静脉瘘中的阈值流速变化,所述确定的流速例如是从动脉和静脉压力信号的积分确定;和响应于检测到所述阈值压力变化和所述阈值流速变化,检测动静脉瘘中的静脉狭窄。

在一些实例中,可以使用绝对的治疗前、透析中和治疗后的压力和流速(从压力信号得出)为每个患者建立基线。这些基线值的变化可用于估计生理状态。例如,瘘管针或导管与透析系统的断开可表现为可相对于每个患者建立的基线值定义的细长件内压力或流动的突然下降。获取的压力信号可以被传输至透析机或另一装置以进行处理和存储。例如,透析机的处理电路(或手持式或身体佩戴的接收和处理单元)可以使用一种或多种算法来指导动作,包括但不限于停止透析治疗、在透析机或患者的手持设备上发出警报并指示患者立即关注例如断开等后果。

在血液透析治疗期间感测静脉针处的静脉压力可有助于改善患者的透析治疗结果。例如,结果可包括在治疗停止期间和之后立即降低低血压,监测回路内的再循环,监测进入针/套管或导管的移位,和/或监测血管进入部位的闭塞,其又可能导致透析治疗的丧失、住院或介入治疗。在一些实例中,处理电路可以被配置为响应于检测到静脉狭窄来修改透析单元的操作,诸如以增加透析溶液的水含量。在一些实例中,可以使用随时间进行的瘘管流量测量来构建瘘管健康的模型,例如,无需多普勒超声测试,使得当瘘管流量开始降低时,可以采取临床干预,包括但不限于用经皮腔内血管成形术(pta)气囊治疗瘘或其他部位。

尽管可以使用位于血液透析装置中的压力监测器在体外回路中监测静脉压力,但脉管系统内部细长构件尖端周围的环境中的静脉压力可能足以与大气压力相似,从而当发生静脉针移位时,血液透析装置中测得的压力可能不会显著变化。与测量外部血液透析装置中的静脉压力相反,本公开描述了感测患者的脉管系统内的细长构件附近的压力以检测细长构件尖端(例如,针尖)处的甚至很小的压力变化和/或通过确定压力信号的模拟信号是否包括脉冲压力波来检测移位。这样,与包括旨在位于患者脉管系统之外的压力传感器以检测细长构件移位的其他装置、系统和技术相比,所描述的装置、系统和技术可用于更准确地检测静脉针移位。

图1是示出示例性透析系统100的图,其被配置为向患者104提供血液透析治疗。患者104包括人类患者,尽管在一些实例中,患者104可以包括其他哺乳动物或非哺乳动物的非人类患者。透析系统100包括透析单元102、包括动脉针108a的动脉管线114和包括静脉针108b的静脉管线116。动脉针108a和静脉针108b(统称为“针108”)被配置为被引入到动静脉瘘管118中。动静脉瘘118可以包括在患者104的动脉120和静脉122之间的通过手术创建的连接或通道。例如,可以通过将动脉120的一部分直接移植到静脉122的一部分上或者从患者104身体的不同部分移植一部分静脉在动脉120和静脉122之间,形成外科手术形成的连接或通道。在一些实例中,动静脉瘘118可以包括其他结构,例如动静脉移植物。在一些实例中,动脉管线114和/或静脉管线116经由中心静脉导管直接连接至脉管系统110,例如直接连接至动脉120和/或静脉122。

透析单元102可以经由体外回路112流体地联接到静脉针108b和动脉针108a。以这种方式,透析单元102被配置为使患者104的血液和透析液通过透析器106循环。例如,透析器106可包括多个中空纤维,其具有限定半透膜的壁。血液可以流过多个中空纤维,并且透析液可以在多个中空纤维的外部流动,例如,相对于血液的流动逆流。

血液泵124提供用于使血液移动通过体外回路112的移动动力。血液泵124可以沿着动脉管线114定位。可以通过血液泵124以适合于血液透析程序的任何血液流速将血液输送通过体外回路112,例如但不限于约50毫升/分钟(ml/min)至约600ml/min的速率。在一些实例中,血液流速可以由控制电路126控制。在一些实例中,血液泵124包括蠕动泵。在其它实例中,血液泵124可以包括其他类型的泵,如隔膜泵、离心泵、或梭泵。在一些实例中,血液泵124将血液输送通过透析器106,在透析器中血液与高渗透性透析膜的血液侧接触。血液通过血液入口126进入透析器106,并通过血液出口128离开透析器。

透析液可以通过透析液回路140中一个透析液回路140输送,该透析液回路将透析液携带到透析器106。可以建立血液和透析液中的溶质的浓度梯度,使得透析器106被配置为允许废物、盐和流体从体外回路112中的血液转移到透析液中。例如,通过透析器106在透析膜的透析液侧上输送的透析液通过扩散、血液滤过或血液透析滤过来吸收血液中包括尿素的废物。透析液在透析液入口146进入透析器106,在出口148离开。透析液通过吸附剂盒152输送,以在再次通过透析器106输送之前除去废物。

透析液由透析液泵154沿着透析回路140移动。透析液泵能够以任何合适的速率操作,例如,但不限于约10ml/min到约400ml/min。具体的速率可以取决于在与透析膜的期望接触时间处血液泵124的速率,以实现杂质从血液扩散到透析液。在一些实例中,透析液流速可以由控制电路126控制。

通过使血液和透析液通过透析器,透析单元102可以被配置为透析通过动静脉针108a从动静脉瘘118提取的一定体积的流体,并且通过静脉针108b将一定量的透析流体返回动静脉瘘。包含来自患者的抽血的体外回路112的部分可以被称为动脉管线114,其是指用于从患者104运输血液的管线,而不管血液是从患者104的动脉还是静脉抽出的。类似地,将血液返回患者的部分可以称为静脉管线116。

透析系统100包括压力传感器,其被配置为产生指示邻近针108的至少一根针的压力的压力信号。例如,静脉针108b可以包括压力传感器160,其被配置成产生指示患者的脉管系统110内的针的部分附近的压力的压力信号。在一些实例中,压力传感器160沿着限定腔的静脉针108b的内表面定位。除了或代替内表面,在一些实例中,压力传感器160沿着静脉针108b的外表面定位或嵌入在静脉针108b的表面中。无论是定位在静脉针108b的内表面、外表面还是嵌入在静脉针108b的表面中,压力传感器160都配置为当静脉针108b正确地定位在瘘管118内以使血液从透析装置102返回瘘管118时定位在动静脉瘘管118的血流内。

压力传感器160可包括任何合适的压力传感器,例如但不限于相对低轮廓的压力传感器或mems压力传感器。例如,压力传感器160可以包括:气隙电容传感器,其包括被相对小的气隙隔开的两个导电板;压电传感器,其包括被配置为响应于机械应力而产生电信号的一部分材料或膜涂层;或应变仪/mems悬臂应变仪型传感器,在某些示例中,可以使用晶片级制造技术来构造其中的任何一种。在一些实例中,压力传感器160可以包括无源电路元件(电感、电阻器和电容器)并且不包括有源电路元件。相对低轮廓的压力传感器可以具有例如与没有压力传感器160的静脉针相比基本上不阻碍静脉针108b内或周围的血流的轮廓,和/或减小了在压力传感器160上或附近的血栓形成的可能性。在一些实例中,压力传感器160可以包括诸如长度、宽度和高度之类的尺寸,其分别在约0.1微米与约1毫米之间。在一些实例中,压力传感器160可以包括基于硅芯片的mems压力传感器。mems压力传感器可以是小到足以被连接到静脉针108b的尖端,或容纳在连接至静脉针108b的尖端的壳体中,而不会在静脉针108b内部或周围显著阻碍血流,这可有助于降低由于血流中存在压力传感器160而引起的血栓形成的可能性,或两者。例如,mems压力传感器可具有在约20纳米至约1微米范围内的尺寸(长度、宽度和/或高度),或包括具有在约1纳米至约1微米范围内的尺寸的部件。整个压力传感器组件可以更大,例如1mmx1mmx1mm,尽管也可以使用其他尺寸的传感器。

在一些实例中,压力传感器160可以包括信号处理电路,例如,压力感测电路166、压力感测构件或两者。压力感测构件可以例如响应于施加的压力而通过电容的改变、压电效应或压阻效应来操作。在这些实例中,压力传感器160可以被配置为基于电容变化、压电效应或压阻效应生成压力信号。如下面更详细地讨论的,压力感测电路166可以被配置为中继或预处理压力信号。

压力传感器160可以包括无源传感器或有源传感器。无源压力传感器160可以不直接耦合到电源。例如,无源压力传感器106可以例如通过经由由无源压力传感器106外部的设备或其他电磁或间接电源产生的磁场的感应来供电。在一些实例中,无源压力传感器160未电耦合到任何一根或多根沿针或其他细长装置(例如套管或导管)的长度延伸的线。有源压力传感器160可以由其自身的电源(例如电池)供电。

为了帮助减少压力传感器160对系统100的操作的影响或帮助防止压力传感器160的完整性受到环境因素的影响,在某些实例中,压力传感器160可以包括用作外壳、涂层的材料,其嵌入压力传感器160,或任何其它合适的应用,如,例如,生物相容材料、硅氧烷、聚对二甲苯(例如聚(对二甲苯)类聚合物)、抗血栓形成材料、血小板聚集抑制剂等。实例抗血栓形成材料或血小板聚集抑制剂包括但不限于2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱(mpc,可从日本东京nof公司以lipiduretm获得);parylenectm或parylenehttm,均可从印第安纳州印第安纳波利斯的specialtycoatingsystems获得;baymedixtm,可从德国勒沃库森的拜耳公司获得;biocoattm透明质酸,可得自宾夕法尼亚州霍舍姆市的biocoat公司;或聚环氧乙烷;肝素、类肝素物质或衍生物、水蛭素、h-肝素、hsi-肝素、白蛋白、磷脂、链激酶、组织纤溶酶原激活剂(tpa)、尿激酶、透明质酸、壳聚糖、甲基纤维素、聚环氧乙烷、聚(乙烯基吡咯烷酮)、内皮细胞生长因子、上皮生长因子、成骨细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、血小板衍生生长因子或血管生成生长因子。壳体和/或涂层可减少压力传感器160和/或气密密封压力传感器160的血栓形成表面。

在一些实例中,透析系统100可以包括参考压力传感器161。参考压力传感器161可以被配置为产生指示患者脉管系统110外部的压力的参考压力信号。例如,基准压力传感器161可以位于静脉针108b的一部分上,该部分被配置为当压力传感器160位于瘘管118内或脉管系统110外部的透析系统100的任何其他部分内时在瘘管118的外部,该其他部分例如例如静脉管线116的一部分或透析单元102的外表面。在一些情况下,参考压力传感器161可具有与上述压力传感器160相同或基本相似的配置。在一些实例中,代替仅基于由压力传感器160感测到的压力来检测针108b的移位,处理电路162可以使用由压力传感器160产生的压力信号和由参考压力传感器161产生的参考压力信号两者。例如,处理电路162可以通过至少确定与静脉针108b相邻的压力与患者104的身体外部的大气之间的差来确定压差。通过确定压差,透析系统100可被配置为确定动静脉瘘118内的绝对压力或相对压力(例如,相对于环境压力)。处理电路162可以使用该绝对压力或相对压力来检测针108b的移位,诸如通过检测小于或等于预定阈值的绝对压力或相对压力,或者通过检测高于预定变化率的绝对压力或相对压力的变化率。

透析系统100被配置为从压力传感器160接收压力信号。例如,压力传感器160可以经由任何适当的连接164(例如,有线连接、无线连接或两者的组合)通信地耦合至处理电路162。在一些实例中,有线连接可以包括在静脉管线116的内腔中、在静脉管线116的外部或两者的组合中延伸的电缆或光纤。例如,有线连接164可以与静脉针108b的至少一部分一体形成,或者可以通过例如生物相容性材料、硅树脂或聚对二甲苯固定到静脉针108b的内表面或外表面。在一些实例中,无线连接可以包括无源或有源射频通信,诸如近场射频、蓝牙tm、wifitm等。例如,压力传感器160可以包括通信电路,该通信电路被配置为与诸如透析单元106之类的外部设备进行无线通信,例如处理电路162;通信地耦合至透析单元106的网络设备,例如处理电路162;或者通过在接入点位置周围佩戴的外部袖带被感应耦合。在一些实例中,无线连接可以包括使用诸如患者的血液的导电流体作为导体的通信。例如,压力传感器160可以包括通信电路,该通信电路被配置为与嵌入在静脉管线116的内腔中的接收设备进行无线通信,以使得该接收设备在一侧与血液流体接触并且通过有线连接或无线连接来连接到透析单元106,例如处理电路162。以这种方式,压力传感器160可以被配置为生成压力信号并将该压力信号传输至处理电路162。

本文所述的处理电路162以及其他处理器、处理电路、控制器、控制电路等可以包括一个或多个处理器。处理电路162可以包括集成电路、离散逻辑电路、模拟电路(例如一个或多个微处理器)、数字信号处理器(dsp)、asic或现场可编程门阵列(fpga)的任意组合。在某些实例中,处理电路162可以包括多个组件,例如一个或多个微处理器、一个或多个dsp、一个或多个asic、或一个或多个fpga的任意组合,以及其他分立或集成逻辑电路,和/或模拟电路。

控制电路126可以是可操作地耦合的处理电路162。控制电路126被配置为控制压力传感器160的操作。在一些实例中,控制电路126可以被配置为提供定时控制信号以协调压力传感器160的操作。例如,压力感测电路166可以从控制电路126接收一个或多个定时控制信号,其可以被压力感测电路166用来打开和关闭压力传感器160。在一些实例中,处理电路162可以使用定时控制信号来与压力感测电路166同步地操作。例如,处理电路162可以基于定时控制信号将模数转换器和解复用器的操作与压力感测电路166同步。尽管控制电路126显示为透析单元102的一部分,但在其他实例中,控制电路126可以并入与透析单元102分开的设备中。

存储器168可以被配置为存储数据,例如监视的生理参数,例如压力值或血液流速;与透析单元102相关的运行值,例如泵124和154的运行速度,压力值或氧气检测值以及阈值。在一些实例中,存储器120可以存储程序指令,诸如泵启动程序或泵关闭程序。程序指令可以包括一个或多个可由处理电路162执行的程序模块。当由处理电路162执行时,这样的程序指令可以使处理电路162提供本文中赋予它的功能。程序指令可以体现在软件、固件和/或ramware中。存储器120可以包括易失性、非易失性、磁性、光学或电介质中的任何一种或多种,例如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、非易失性ram(nvram)、可电擦除的可编程rom(eeprom)、闪存或任何其他数字介质。

用户界面170可以包括显示器172、扬声器174和输入设备176。在一些实例中,用户界面170可以包括更少或更多的组件。用户界面170可以被配置为向用户(例如患者104、患者看护者或临床医生)呈现信息。例如,用户界面170和/或显示器172可以包括监视器、阴极射线管显示器、诸如液晶(lcd)显示器的平板显示器、等离子显示器、发光二极管(led)显示器和/或任何其他合适的显示器。在一些实例中,用户界面170可以是在临床或其他环境中使用的多参数监视器(mpm)或其他生理信号监视器、个人数字助理、移动电话、平板计算机、膝上型计算机、任何其他合适的计算设备、或其任何组合以及内置显示器或单独的显示器的一部分。

在一些实例中,处理电路162可以被配置为通过诸如显示器172的用户界面170向用户呈现图形用户界面。图形用户界面可以包括患者的一个或多个生理参数的值的指示,例如血压值、血流值或其他患者生理参数,和/或可以包括关于透析单元102操作的信息、其他血液透析治疗信息、响应于检测到静脉针移位的通知、响应于检测到静脉针移位的指令或经由显示器172的其组合。用户界面170还可以包括用于向用户投射音频的装置,例如扬声器174。

在一些实例中,处理电路162还可以从诸如用户的附加源(未示出)接收输入信号。例如,处理电路162可以从输入设备176接收输入信号,例如键盘、鼠标、触摸屏、按钮、开关、麦克风、操纵杆、触摸板或任何其他合适的输入设备或输入设备的组合。输入信号可以包含关于患者104的信息,例如生理参数,提供给患者104的治疗,用于控制透析单元102的操作,例如响应于用户界面170向用户呈现关于静脉针移位的通知而接收到的信息,等等。处理电路162可以在其执行的任何确定或操作中使用附加的输入信号。

压力感测电路166可以被配置为经由连接164接收从压力传感器160感测到的压力信号。压力感测电路166可以将压力信号传送到处理电路162。在一些实例中,压力传感器160可以包括压力感测电路166。在一些实例中,压力感测电路166可以被并入通信地耦合到压力传感器160和/或处理电路162的外部设备中。尽管压力感测电路166被示为透析单元102的一部分,但在其他实例中,压力感测电路166可以并入与透析单元102分离的设备中。

在一些实例中,压力感测电路系统166和/或处理电路系统162可以包括信号处理电路系统178,其被配置为对所感测的生理信号执行任何合适的模拟调节。例如,压力感测电路166可以将未改变的(例如,原始的)信号传送到处理电路162。处理电路162,例如信号处理电路178,可以被配置为通过例如滤波(例如,低通、高通、带通、陷波或任何其他合适的滤波)将原始信号修改为可用信号,放大,对接收到的信号执行运算(例如,进行微分、求平均),执行任何其他合适的信号调节(例如,将电流信号转换为电压信号)或其任意组合。在一些实例中,经调节的模拟信号可以由信号处理电路178的模数转换器处理,以将经调节的模拟信号转换成数字信号。

在一些实例中,信号处理电路178可以以信号的模拟或数字形式操作以分离出压力信号的不同分量。在一些实例中,信号处理电路178可以对转换后的数字信号执行任何合适的数字调节,例如低通、高通、带通、陷波、求平均,或者对信号进行任何其他合适的滤波、放大、执行运算,执行任何其他合适的数字调节,或其任何组合。在一些实例中,信号处理电路178可以去除对接收到的压力信号的环境影响。另外地或可替代地,压力感测电路系统166可以包括信号处理电路系统178,以修改一个或多个原始压力信号并将一个或多个修改后的压力信号传送至处理电路162。

处理电路162可以被配置为经由压力感测电路166和/或信号处理电路178接收由压力传感器160产生的压力信号,并且基于该压力信号来检测静脉针108b从动静脉瘘管118的移位。在一些实例中,处理电路162被配置为基于压力信号确定邻近静脉针108b的压力,并且通过至少将邻近静脉针108b的压力与阈值压力进行比较来检测静脉针108b的移位。例如,处理电路162可以基于压力信号的峰值、中值或最低的振幅来确定与针相邻的压力。附加地或可替代地,处理电路162可以被配置为应用例如存储在存储器168中的算法,该算法定义压力信号和邻近针的压力之间的预定关联。在一些实例中,可以基于压力传感器160的校准来周期性地更新算法。

在一些实例中,处理电路162被配置为响应于确定静脉针108b附近的压力小于或等于阈值压力而检测静脉针108b的移位。在一些实例中,处理电路162被配置为响应于确定压差(例如,基于压力信号和参考压力信号)来检测静脉针108b的移位。阈值压力可以包括指示静脉针108b在瘘管118中的血流之外的任何合适的阈值压力。在一些实例中,阈值压力可以是低于预定标称瘘管压力或高于大气压力(例如,约760mmhg,绝对压力)中的至少之一。预定标称瘘管压力可以在约20mmhg(表压)和约100mmhg(表压)之间。例如,阈值压力可以小于约20mmhg(表压),例如在约0mmhg(表压)和约20mmhg(表压)之间或在约5mmhg(表压)和约15mmhg之间(表压)。在一些实例中,阈值压力可根据由压力传感器160(单独或与电路166组合)产生的压力信号来确定。例如,阈值压力可以是基线压力信号的百分比,该基线压力信号指示当已知静脉针108b在瘘管118的血流内时感测到的压力。另外地或可替代地,阈值压力可以包括基线压力信号中的变化率(例如,减小)。存储器168可以存储阈值压力、基线压力信号或处理电路162用于检测针移位的其他度量。

在一些实例中,由压力传感器160生成并由处理电路162接收的压力信号可以包括模拟压力信号。模拟压力信号可以指示包括脉冲压力波分量的模拟压力波,例如,指示患者104的脉压(在本文中也称为“自然”脉压)以及泵压力波分量,例如指示泵124的脉冲压力。处理电路162可以被配置为响应于确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量而检测静脉针108b的移位。不包括脉冲压力波分量的模拟压力信号可以指示静脉针头108b未流体联接至脉管系统110,这指示静脉针108b可能不再适当地定位在瘘管118内以将血液输送回瘘管118,并且因此从瘘管118移位。在一些实例中,处理电路162可以通过至少检测模拟压力信号中的泵压力波分量、通过至少从模拟压力信号中过滤出泵压力波分量来产生残留波以及确定残留波不包括脉冲压力波分量,确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量。例如,由于泵124的操作的一致性,与脉冲压力波相比,泵压力波可能更容易表征,因此与识别未过滤的模拟压力信号中的脉冲压力波分量相比,从模拟压力信号中过滤泵压力波分量的计算强度较小。

处理电路162被配置为响应于检测到针108之一从动静脉瘘118的移位而产生输出。在一些实例中,如果处理电路162确定一根针108已经移位,则处理电路162可以通过至少经由用户界面170呈现指示潜在的针移位的通知来生成输出。在一些实例中,通知可指示用户(例如,患者104、患者看护者或临床医生)检查针108的位置,并且如果必要,重新定位针108在动静脉瘘118或停止透析单元102并通知临床医生。在一些实例中,处理电路162和用户接口170可以是同一设备的一部分或被支撑在一个外壳(例如,计算机或监视器)内。在其他实例中,处理电路162和用户接口170可以是被配置为通过有线连接或无线连接(例如,通信接口)进行通信的单独的设备。

在一些实施例中,除了或代替通知经由用户接口170呈现的用户,处理电路162可以被配置成基于检测到静脉针108b(或其他实例中的动脉针108a)从动静脉瘘118移位而通过至少控制透析单元102生成输出。例如,处理电路162可以通过至少使泵124停止经由动脉针108a从动静脉瘘118中提取流体来控制透析单元102。在一些实例中,处理电路162可以通过执行泵关闭程序(例如,存储在存储器168中并由处理电路162经由控制电路126执行的泵关闭程序)或关闭位于动脉针108a和泵124之间的动脉管线114中的阀,使泵124停止抽取流体。通过自动停止透析单元102从动静脉瘘管118提取流体,透析系统100可以减少在静脉针108b移位期间的失血。

在一些实例中,处理电路162可以被配置为例如通过确定压力信号不再小于阈值或者通过用户输入确认静脉针108b没有被移位来确定静脉针108b不再被移位,并且自动控制透析单元102例如通过执行泵启动程序或打开阀115来恢复从动静脉瘘管118中提取流体。通过自动恢复从动静脉瘘管118中提取流体,透析系统100可以减少透析治疗时间,减少临床资源的使用或两者。

由压力传感器160产生的压力信号可以用于检测可能影响透析治疗结果的其他状况。例如,除了或代替检测细长构件从动静脉瘘118或患者脉管的其他部分的移位,在一些实例中,处理电路162被配置为基于由压力传感器160产生的压力信号检测动静脉瘘118中的静脉狭窄。动静脉瘘118中的静脉狭窄可包括动静脉瘘118变窄和阻塞足够的血流以适当地使用动静脉瘘118进行透析治疗。血流的这种阻塞可以表现为由设置在动静脉瘘管118内的压力传感器160感测到的血压变化。在一些实例中,处理电路162可以响应于确定邻近静脉针108b的压力大于或等于阈值压力(例如,静脉狭窄阈值压力)来检测静脉狭窄。在一些实例中,静脉狭窄阈值压力是已知指示用于透析的脉管系统中期望的通畅水平的压力值,并且可以基于患者104的感测到的参数或针对可以或可不包括患者104的受试者人群的感测到的参数来确定。例如,对于一些患者,静脉狭窄阈值压力可以是大于约40mmhg至约100mmhg的压力,诸如大于约100mmhg的收缩压和/或大于约40mmhg的舒张压。

在一些实例中,处理电路162可响应于确定邻近静脉针108b的压力随着时间的变化大于或等于压力变化的阈值速率而检测静脉狭窄。在一些实例中,静脉狭窄阈值压力变化速率是已知指示用于透析的脉管系统中期望的通畅水平的速率值,并且可以基于患者104的感测到的参数或针对可以或可不包括患者104的受试者人群的感测到的参数来确定。例如,对于一些患者,如上所述,压力变化的静脉狭窄阈值速率可以是大于先前感测到的压力值(其可以是滚动平均压力值)的变化率的大约10%至约20%的速率。

在一些实例中,处理电路162可以被配置为通过基于由压力传感器160产生的压力信号至少确定通过动静脉瘘118的流速来检测静脉狭窄。处理电路162可以基于所确定的流速来检测动静脉瘘管118中的阈值流速变化。处理电路162还可以基于压力信号来检测动静脉瘘118中的阈值压力变化。响应于检测到阈值压力变化和阈值流速变化,处理电路162可以检测动静脉瘘118中的静脉狭窄。例如,减小的流速和增加的压力可以指示动静脉瘘118中的阻塞,指示动静脉瘘118中的静脉狭窄。

在一些实例中,处理电路162可以被配置为响应于检测到静脉狭窄来修改透析单元102的操作。例如,处理电路162可以经由控制电路126控制泵124以减少通过体外回路112的血液的流速。减少通过体外回路112的血液的流速可以降低动静脉瘘管118中的压力。降低动静脉瘘管118中的压力可以减少由于血液透析而对脉管系统110的不利影响。

虽然图1的实例主要参考检测静脉针108b从瘘管118的移位来描述,但在其他实例中,处理电路162可以使用相同或相似的技术来检测动脉针108a从瘘管的移位并产生指示动脉针移位的输出。通过帮助确保以有效透析阶段所需的速率从患者104抽取血液,自动检测动脉针移位可以帮助提高透析阶段的效率。

参照图1描述透析装置102,其具有特定配置。在其他实例中,透析装置102可以具有另一种合适的配置,并且可以使用其他透析原理进行操作。使用本文所述的装置、系统和技术来检测细长构件的移位适用于任何合适的透析技术,以及适用于包括将血液抽出并将其引入患者的脉管系统中的其他医疗程序。

图2a至图2c是示出包括压力传感器260的示例性静脉针208的概念图。除了这里描述的差异之外,静脉针208和压力传感器260可以分别与以上参考图1讨论的静脉针108b和压力传感器160相同或相似。在图2a所示的视图中,静脉针208流体连接至静脉管线116。

如图2a所示,针208包括远端尖头209,其限定了锋利的(例如,尖锐的)尖头或钝的尖头和斜面211,每一个都被配置成有助于将针208插入动静脉瘘118中。在压力传感器160在诸如套管或导管的细长构件上的实例中,细长构件可以不包括被配置成有助于将细长构件插入到瘘管118中的尖端,并且可以使用单独的引入工具将细长构件引入患者的脉管系统。

在图2a所示的实例中,压力传感器260位于静脉针208的远侧末端209附近。例如,压力传感器260可以与远端尖端209具有任何合适的距离,使得压力传感器260的至少一部分,例如压力传感器260的压力感测表面261,可以在血液透析期间将静脉针208适当地定位在动静脉瘘管118中时定位在动静脉瘘118的腔219内。压力传感器260(例如压力感测表面261)经由连接264通信地耦合到处理电路(例如处理电路162)。如上所述,连接264可以是有线连接或无线连接。

压力传感器260可以通过任何合适的方式附接到静脉针208。在一些实例中,压力传感器260的轮廓可以类似于静脉针208的至少一部分,以促进压力传感器260附接到表面静脉针208,以及帮助压力传感器260相对于针208的表面维持相对较低的轮廓。例如,压力传感器260的曲率可以匹配静脉针208的一部分的曲率。以这种方式,低轮廓压力传感器260可以符合静脉针208的表面的轮廓,以确保内腔的内径不受到损害并且处于支撑规定的流动血液目标的必要尺寸。

在一些实例中,压力传感器260可以使用粘合剂或经由焊接连接附接到静脉针208。作为另一实例,压力传感器260的第一部分可以被组装成针轴的外径的小的扁平部分。压力传感器260的第一部分可以使用在套管或针的内表面或外表面上的mems层通过激光、超声焊接或其他非破坏性粘附技术附接到静脉针208。压力传感器260的第一部分可以被压力传感器260的第二部分覆盖,该第二部分包括柔性绝缘膜,例如,导电材料的薄膜,其配置成用作用于气隙电容型压力传感器的第二电极,或压电材料的薄膜,其配置为响应于薄膜的物理形状变化而产生电荷。在一些实例中,静脉针208的一部分可以由导电材料的薄膜或压电材料的薄膜制成。在一些实例中,压力传感器260可以包括非血栓形成的外壳,例如,如光滑的弯曲边缘263所示,和/或抗血栓形成的涂层265,例如,生物相容性材料、硅氧烷或聚对二甲苯。

在一些实例中,如图2b中所示,压力传感器260可以附接到静脉针208的外表面213。在一些实例中,如图2c所示,压力传感器260可以定位在静脉针208的内表面215上。在任一实例中,当将针208适当地定位在瘘管118内时,压力传感器260可以定位在动静脉瘘管118的血流内,以在透析期间将血液从透析装置102返回并进入瘘管118。例如,压力传感器260与静脉针208的远侧尖端209的距离可以在大约10mm至大约20mm的范围内(例如,如制造公差所允许的接近10mm至20mm),例如大约10mm至大约15mm。

内表面215可以限定静脉针208的腔217。当在血液透析期间将静脉针208适当地定位在动静脉瘘118中时,腔217流体地联接到动静脉瘘118的腔219。在压力传感器260位于内表面215上的实例中,与位于外表面213上的压力传感器260相比,压力传感器260可以距远侧尖端209更远。例如,压力传感器260可以定位在距远侧尖端209任何距离的位置,这使得压力传感器260能够感测模拟压力信号的脉冲压力波,如上所述。

在一些实例中,尽管未在图2b和2c中示出,压力传感器260可至少部分地嵌入静脉针208中。例如,压力传感器260可以被嵌入在静脉针208的内表面215中,使得压力传感器260与内表面215基本上齐平(例如,在制造公差的范围内齐平或几乎齐平)或至少减小表面从针208的表面突出的压力传感器260的轮廓。类似地,在一些实例中,压力传感器260可以被嵌入在外表面213中,使得压力传感器260基本上与外表面213齐平。将压力传感器260嵌入静脉针208中可以减小压力传感器206相对于静脉针208的表面的轮廓,并且在一些实例中,可以增加压力传感器260和静脉针208的表面之间的接触表面积以改善压力传感器260到静脉针208的粘附力或焊接。减小压力传感器260的轮廓可以帮助减少由于压力传感器260周围的血液流动而形成血栓的可能性。

图3是示出了检测细长构件从患者的脉管系统移位的示例性方法的流程图。虽然图3关于透析系统100(图1)的处理电路162描述,但在其他实例中,单独的或与处理电路162组合的不同处理电路可以执行图3的技术的任何部分,以检测另一细长构件从患者脉管系统的移位。

根据图3所示的技术,处理电路162在细长构件上接收由压力传感器160产生的压力信号(302)。细长构件可以被配置成被引入患者104的动静脉瘘118中,并且压力信号可以指示邻近细长构件的压力。如上所述,在一些实例中,细长构件可包括静脉针108b,其流体地联接至透析单元102,并被配置为将一定体积的透析液返回至动静脉瘘管118。

处理电路162基于压力信号检测细长构件从患者14的脉管系统例如从动静脉瘘118的移位(304)。在一些实例中,处理电路162至少通过基于压力信号确定细长构件附近的压力并且将细长构件附近的压力与透析装置102的存储器168或另一装置的存储器所存储的阈值压力进行比较来检测移位。例如,处理电路162可以检测移位(304),可以包括响应于确定邻近细长构件的压力大于或等于阈值压力而检测细长构件例如静脉针108b的移位。在一些实例中,阈值压力可以是低于预定标称瘘管压力和/或高于大气压中的至少之一。

在压力信号包括模拟压力信号的实例中,如上所述,处理电路162可以通过至少确定模拟压力信号不包括患者的自然脉冲压力波分量,从而指示细长构件不再正确地定位在瘘管118内来检测细长构件的移位。在一些实例中,处理电路162至少通过从模拟压力信号中滤出透析泵压力波分量以产生残留波并确定该残留波不包括脉冲压力波分量来确定模拟压力信号不包括脉冲压力波分量。

处理电路162响应于检测到细长构件例如静脉针108b从动静脉瘘的移位而产生输出(306)。在一些实例中,处理电路162通过至少控制透析单元102来产生输出(306),例如以使透析单元102的透析泵124停止经由动脉针108b从动静脉瘘118中提取流体。在一些实例中,处理电路162通过至少经由用户界面170生成和呈现通知来生成输出(306),该通知指示用户将细长构件(例如,静脉针108b)重新放置在动静脉瘘118中。

在一些实例中,处理电路162被配置为基于由压力传感器160产生的压力信号检测动静脉瘘118中的静脉狭窄。图4是示出检测患者的脉管系统中的静脉狭窄的示例性方法的流程图。虽然图4关于透析系统100(图1)的处理电路162描述,但在其他实例中,单独的或与处理电路162组合的不同处理电路可以执行图4的技术的任何部分,以检测患者脉管系统中的静脉狭窄。

根据图4所示的技术,处理电路162可以基于由压力传感器160(例如,单独地或与压力感测电路166组合)产生的压力信号来确定与细长构件(例如,静脉针108b)相邻的压力(402)。处理电路162可以响应于确定细长部件附近的压力大于或等于阈值压力来检测静脉狭窄(404)。

在一些实例中,如上所述,为了检测静脉狭窄,处理电路162可以基于压力信号确定通过动静脉瘘管118的流速(406)。处理电路162可以基于压力信号来检测动静脉瘘118中的阈值压力变化(408)。处理电路162可以基于所确定的流速来检测动静脉瘘管118中的阈值流速变化(410)。响应于检测到阈值压力变化和阈值流速变化,处理电路162可以检测动静脉瘘118中的静脉狭窄(412)。在一些实例中,响应于检测到所述静脉狭窄,处理电路162修改透析单元102的操作,该透析单元被配置成经由细长构件递送流体到患者。

以下条款说明了本文的示例性主题公开。

条款1.一种系统,包括:细长构件,其被配置为被引入患者的脉管系统中,其中所述细长构件包括:压力传感器,其被配置为生成指示所述细长构件附近的压力的压力信号;以及处理电路,其被配置为:从所述压力传感器接收所述压力信号,基于所述压力信号检测所述细长构件从所述脉管系统的移位,并响应于检测到所述细长构件从所述脉管系统的移位而产生输出。

条款2.根据条款1所述的系统,其中所述细长构件包括针、导管或套管中的至少一个。

条款3.根据条款1或条款2所述的系统,其中所述细长构件包括静脉针,所述系统还包括:配置成被引入到所述脉管系统中的动脉针;以及透析单元,其流体地联接到所述静脉针和所述动脉针。

条款4.根据条款3所述的系统,其中所述透析单元被配置为通过所述动脉针透析从所述脉管系统提取的一定体积的流体,并且通过所述静脉针将一定量的透析流体返回到所述脉管系统。

条款5.根据条款3所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过基于检测到所述静脉针从所述脉管系统的移位而控制所述透析单元来生成所述输出。

条款6.根据条款5所述的系统,其中所述处理电路被配置为通过至少使所述透析单元的透析泵停止从所述脉管系统提取流体来控制所述透析单元。

条款7.根据条款1-6中任一项所述的系统,还包括用户界面,其中所述处理电路被配置为至少通过经由所述用户界面呈现指示用户将所述细长构件重新定位在所述脉管系统中的通知来生成所述输出。

条款8.根据条款1-7中任一项所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过以下检测所述细长构件的移位:基于所述压力信号确定所述细长构件附接的压力;以及将所述细长构件附近的压力与阈值压力进行比较。

条款9.根据条款8所述的系统,其中所述处理电路被配置为响应于确定所述细长构件附接的压力小于或等于所述阈值压力来检测所述细长构件的移位。

条款10.根据条款8所述的系统,其中所述阈值压力是低于预定标称压力或高于大气压中的至少之一。

条款11.根据条款1-10中任一项所述的系统,其中所述压力信号包括模拟压力信号,并且其中所述处理电路被配置为至少通过以下检测所述细长构件的移位:确定所述模拟压力信号不包括脉冲压力波分量,所述脉冲压力波指示患者的脉冲压力;和响应于确定所述模拟压力信号不包括所述脉冲压力波分量而检测所述细长构件的移位。

条款12.根据条款11所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过以下确定所述模拟压力信号不包括所述脉冲压力波分量:检测所述模拟压力信号中的透析泵压力波分量,至少通过从所述模拟压力信号中滤出所述透析泵压力波分量产生残留波,和确定所述残留波不包括所述脉冲压力波分量。

条款13.根据条款1-12中任一项所述的系统,其中所述细长构件包括限定内腔的内表面,其中所述压力传感器沿着所述内表面定位。

条款14.根据条款1-12中任一项所述的系统,其中所述细长构件包括外表面,其中所述压力传感器沿着所述外表面定位。

条款15.根据条款1-12中任一项所述的系统,其中所述细长构件限定内表面和外表面,所述压力传感器至少部分地嵌入所述内表面或所述外表面的至少一个中。

条款16.根据条款1-15中任一项所述的系统,其中所述压力传感器包括微机电系统(mems)压力传感器。

条款17.根据条款1-16中任一项所述的系统,其中所述处理电路被配置为基于所述压力信号检测所述脉管系统中的静脉狭窄。

条款18.根据条款17所述的系统,其中所述处理电路被配置为响应于基于所述压力信号确定在所述细长构件附近的压力并且确定所述压力大于或等于阈值压力来检测静脉狭窄。

条款19.根据条款18所述的系统,其进一步包括透析单元,所述透析单元被配置为经由所述细长构件将流体输送至所述患者,其中所述处理电路被配置为响应于检测到静脉狭窄而修改所述透析单元的操作。

条款20.根据条款17所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过以下检测静脉狭窄:基于所述压力信号确定通过所述脉管系统的流速;基于所述压力信号检测所述脉管系统中的阈值压力变化;基于确定的流速检测所述脉管系统中的阈值流速变化;和响应于检测到所述阈值压力变化和所述阈值流速变化检测所述脉管系统中的静脉狭窄。

条款21.根据条款20所述的系统,其进一步包括透析单元,所述透析单元被配置为经由所述细长构件将流体输送至所述患者,其中所述处理电路被配置为响应于检测到静脉狭窄而修改所述透析单元的操作。

条款22.根据条款1-21中任一项所述的系统,还包括参考压力传感器,所述参考压力传感器被配置为生成指示所述脉管系统外部的参考压力的参考压力信号,其中所述处理电路被配置为基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位。

条款23.根据条款22所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过以下基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位:基于所述压力信号和所述参考压力信号确定压差;和将所述压差与阈值压力进行比较。

条款24.根据条款22所述的系统,其中所述处理电路被配置为至少通过以下基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位:基于所述压力信号和所述参考压力信号来确定压差;确定所述压差随时间的变化率;将所述压差的变化率与阈值变化率进行比较。

条款25.根据条款1-24中任一项所述的系统,其中所述患者的脉管系统包括动静脉瘘或动静脉移植物。

条款26.一种方法,包括:通过处理电路接收由细长构件上的压力传感器产生的压力信号,所述细长构件被配置为被引入患者的脉管系统中,所述压力信号指示所述细长构件附近的压力;通过所述处理电路并基于所述压力信号检测所述细长构件从所述脉管系统的移位;和通过所述处理电路响应于检测到所述细长构件从所述脉管系统的移位而产生输出。

条款27.根据条款26所述的方法,其中所述细长构件包括流体地联接至透析单元的静脉针,所述透析单元被配置为通过所述动脉针透析从所述脉管系统提取的一定体积的流体,并且通过所述静脉针将所述一定量的透析流体返回到所述脉管系统。

条款28.根据条款27所述的方法,其中产生输出包括基于检测到所述静脉针的移位控制所述透析单元。

条款29.根据条款28所述的方法,其中控制所述透析单元包括使所述透析单元的透析泵停止经由所述动脉针从所述脉管系统提取流体。

条款30.根据条款26-29中任一项所述的方法,其中产生输出包括通过用户界面呈现指示用户将所述细长构件重新定位在所述脉管系统中的通知。

条款31.根据条款26-30中任一项所述的方法,其中检测所述细长构件的移位包括:基于所述压力信号确定在所述细长构件附近的压力;以及将所述细长构件附近的压力与阈值压力进行比较。

条款32.根据条款26-31中任一项所述的方法,其中检测所述细长构件的移位包括:响应于确定所述细长构件附近的压力大于或等于所述阈值压力,检测所述细长构件的移位。

条款33.根据条款32所述的方法,其中所述阈值压力是低于预定标称压力或高于大气压中的至少之一。

条款34.根据条款26至33中任一项所述的方法,其中所述压力信号包括模拟压力信号,并且其中检测所述细长构件的移位包括:确定所述模拟压力信号不包括脉冲压力波分量,所述脉冲压力波为指示患者的脉冲压力;和响应于确定所述模拟压力信号不包括所述脉冲压力波分量而检测所述细长构件的移位。

条款35.根据条款34所述的方法,其中确定所述模拟压力信号不包括所述脉冲压力波分量包括:检测所述模拟压力信号中的透析泵压力波分量,至少通过从所述模拟压力信号中滤出所述透析泵压力波分量产生残留波,和确定所述残留波不包括所述脉冲压力波分量。

条款36.根据条款26-35中任一项所述的方法,其中所述压力传感器包括微机电系统(mems)压力传感器。

条款37.根据条款26-36中任一项所述的方法,还包括基于所述压力信号检测所述脉管系统中的静脉狭窄。

条款38.根据条款37所述的方法,其中检测静脉狭窄包括:

基于所述压力信号确定所述细长构件附接的压力;和

响应于确定所述细长构件附近的压力大于或等于阈值压力检测所述静脉狭窄。

条款39.根据条款37所述的方法,其中检测静脉狭窄包括:基于所述压力信号确定通过所述脉管系统的流速;基于所述压力信号检测所述脉管系统中的阈值压力变化;基于确定的流速检测所述脉管系统中的阈值流速变化;和响应于检测到所述阈值压力变化和所述阈值流速变化检测所述脉管系统中的静脉狭窄。

条款40.根据条款39所述的方法,进一步包括响应于检测到静脉狭窄而修改透析单元的操作,所述透析单元被配置为经由所述细长构件将流体输送给患者。

条款41.根据条款26至40中任一项所述的方法,其中接收由所述压力传感器产生的压力信号包括:接收在所述细长构件上的所述压力传感器产生的压力信号,所述细长构件被配置成被引入患者的动静脉瘘或动静脉移植物中。

条款42.根据条款26-41中任一项所述的方法,还包括:通过所述处理电路接收指示所述脉管系统外部的参考压力的参考压力信号,其中检测所述细长构件从所述脉管系统的移位包括基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位。

条款43.根据条款42所述的系统方法,其中基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位包括:基于所述压力信号和所述参考压力信号确定压差;和将所述压差与阈值压力进行比较。

条款44.根据条款42所述的系统方法,其中基于所述压力信号和所述参考压力信号检测所述细长构件的移位包括:基于所述压力信号和所述参考压力信号来确定压差;确定所述压差随时间的变化率;和将所述压差的变化率与阈值变化率进行比较。

条款45.一种系统,包括:用于产生指示在配置成被引入患者的脉管系统中的细长构件附近的压力的压力信号的装置;以及用于基于所述压力信号检测所述细长构件从所述脉管系统移位的装置;和用于响应于检测到所述针从所述脉管系统移位而产生输出的装置。

条款46.根据条款45所述的系统,其中用于检测所述细长构件的移位的装置响应于基于所述压力信号确定在所述细长构件附近的压力并且确定所述压力大于或等于阈值压力来检测所述细长构件的移位。

条款47.根据条款45或条款46所述的系统,其中所述压力信号包括模拟压力信号,并且其中检测所述细长构件的移位的装置包括:确定所述模拟压力信号不包括脉冲压力波分量的装置,所述脉冲压力波为指示患者的脉冲压力;和响应于确定所述模拟压力信号不包括所述脉冲压力波分量而检测所述细长构件的移位的装置。

条款48.根据条款45-47中任一项所述的系统,其中所述脉管系统包括动静脉瘘或动静脉移植物。

本公开考虑了包括指令的计算机可读存储介质,该指令使处理器执行本文所述的任何功能和技术。计算机可读存储介质可以采用任何易失性、非易失性、磁性、光学或电介质的示例形式,例如ram、rom、nvram、eeprom或闪存。可以将计算机可读存储介质称为非暂时性的。诸如患者编程器或临床医生编程器的编程器或其他计算设备还可包含更便携式的可移动存储器类型,以使得能够容易地进行数据传输或离线数据分析。

可以至少部分地在硬件、软件、固件或其任何组合中实现本公开中描述的技术,包括归属于血液透析系统100、处理电路162、存储器168、用户界面170、压力感测电路166、控制电路126及其各种组成部件的那些。例如,技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实现,其包括一个或多个微处理器、dsp、asic、fpga或任何其他等效的集成或离散逻辑电路,以及此类组件的任何组合,其体现在编程器例如医生或患者编程器、模拟器、远程服务器或其他设备中。术语“处理器”或“处理电路”通常可以单独地或与其他逻辑电路或任何其他等效电路组合地指代任何前述逻辑电路。

如本文所用,术语“电路”是指执行一个或多个软件或固件程序的asic、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和存储器,组合逻辑电路或提供所描述功能的其他合适组件。术语“处理电路”是指分布在一个或多个设备上的一个或多个处理器。例如,“处理电路”可以在设备上包括单个处理器或多个处理器。“处理电路”还可以包括多个设备上的处理器,其中本文描述的操作可以分布在处理器和设备上。

这样的硬件、软件固件可以在同一设备内或在单独的设备内实现以支持本公开中描述的各种操作和功能。例如,本文描述的任何技术或过程可以在一个设备内执行或至少部分地分布在两个或多个设备之间,例如在血液透析系统100、处理电路162、存储器168、用户界面170、压力感测电路166和/或控制电路126之间。另外,所描述的任何单元、模块或组件可以一起或单独地实现为离散但可互操作的逻辑设备。将不同特征描绘为模块或单元旨在突出不同的功能方面,并且不一定暗示必须通过单独的硬件或软件组件来实现这样的模块或单元。而是,可以通过单独的硬件或软件组件来执行与一个或多个模块或单元相关联的功能,或者可以将其集成在通用的或单独的硬件或软件组件内。

本公开中描述的技术还可以在包括用指令编码的非暂时性计算机可读存储介质的制品中体现或编码。嵌入或编码在包括已编码的非暂时性计算机可读存储介质的制品中的指令可以使一个或多个可编程处理器或其他处理器实现本文所述的一种或多种技术,例如当包括或编码在非暂时性计算机可读存储介质中的指令由一个或多个处理器执行时。示例性非暂时性计算机可读存储介质可以包括ram、rom、可编程rom(prom)、可擦除可编程rom(eprom)、电子可擦除可编程rom(eeprom)、闪存、硬盘、光盘rom(cd-rom)、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质或任何其他计算机可读存储设备或有形计算机可读介质。

在一些实例中,计算机可读存储介质包括非暂时性介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质没有体现在载波或传播的信号中。在某些实例中,非暂时性存储介质可以存储可以随着时间而改变的数据(例如,在ram或缓存中)。本文描述的设备和电路的元件,包括但不限于血液透析系统100、处理电路162、存储器168、用户界面170、压力感测电路166和控制电路126可以用各种形式的软件编程。一个或多个处理器可以至少部分地被实现为或者包含例如一个或多个可执行应用、应用模块、库、类、方法、对象、例程、子例程、固件和/或嵌入的代码。

在本文中将处理电路162描述为确定一个值小于或等于另一个值的实例中,该描述还可包括确定一个值仅小于另一个值的处理电路162。类似地,在本文中将处理电路162描述为确定一个值小于另一个值的实例中,该描述还可包括确定一个值小于或等于另一个值的处理电路162。相同的性质也可以应用于术语“大于”和“大于或等于”。

已经描述了各种实例。这些和其它实例是在以下权利要求的范围内。

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