[发明专利]用于操作电动蠕动软管泵的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作用来在软管线中输送流体的电动蠕动软管泵的方法和装置。本发明还涉及一种用于操作体外血液处理设备的电动蠕动软管泵的方法以及具有用于操作蠕动软管泵的装置的体外血液处理设备。

背景技术

就体外血液处理、例如血液透析而言，待处理的血液在体外血液回路中流过透析器的血液室，该透析器被半透膜分成血液室和透析流体室，同时就透析流体系统而言，透析流体流过透析流体室。体外血液回路具有通向血液室的动脉软管线和离开血液室的静脉软管线。已知的血液透析设备具有血液泵，其通常被设置在透析器的血液室的上游以便确保在体外血液回路中具有足够的血液流量。

对血液泵有很高的技术要求。因此只有特定类型的泵才加以考虑。输送患者血液通过动脉和静脉软管线的软管泵是已在实践中经过反复考验过的。

根据它们的操作模式，软管泵也称做蠕动泵。该泵的工作是基于至少一个堵塞(occlusion)沿着用作泵送空间的弹性软管线运动，从而沿着输送方向移动被包封的流体这一事实的。

关于最常见的软管泵设计，其调节方式是在被移动的压缩点上完全堵塞弹性软管。因此，这些泵也被称做堵塞式软管泵。在泵的软管中传送血液的移动压缩点或堵塞可以从这个技术角度以各种方式产生。

滚子泵是公知的，其中软管被插在定子和转子之间，所述定子形成弯曲滚子路径作为反轴承(counter-bearing)，所述转子以可转动的方式装配在所述定子中并装有滚子，从而滚子能够沿着输送方向在软管上滚轧。优选，滚子弹簧支承在转子上以便向软管施加压力。指状泵(finger pump)也是公知的，其中压缩点或堵塞由沿着软管设置的一系列活动压头(指头)产生。

在Dialysetechnik  第4版，Gesellschaft für angewandteMedizintechnik m.b.H & Co.KG，Friedrichsdorf，1988中给出了对滚子泵和指状泵的各种设计的综述。

电动的蠕动软管泵被用于已知的血液处理设备中，该设备不仅是用于输送血液的，而且还可以是用于输送其他流体。当这种软管泵被用在医疗技术设备、尤其血液处理设备中时，对它们的正确操作具有很高的要求。

在滚子泵的操作期间，会出现这样的问题，即：在流动阻力变大时，不再能够形成对软管线的完全堵塞。反之，滚子开始从软管线上升起。在这种情况下，滚子泵的正确操作不再得到保证。

US 5,629,871描述了一种用于监测血液透析设备的各个子组件的功能状态的方法和装置。这些组件还包括软管泵，因此这种泵的电流或电压得到监测以便推断该泵的功能状态。可以从US 4,781,525中了解如何利用泵电流确定输送速度。

WO 97/45150描述了一种用于确定泵的输送压力的方法，其中泵的电流被求出。由于在某些环境下输送压力与泵电流之间会偏离线性关系，因此提出要使用校准曲线。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种用于操作电动蠕动软管泵、尤其是体外血液处理设备的软管泵的方法和装置，其分别允许可靠地监测软管泵的正确操作。

本发明涉及以下内容：

(1)一种用于操作电动蠕动软管泵的方法，所述电动蠕动软管泵用于在软管线中输送流体，其中在泵的操作期间，确定泵所消耗的功率或与该功率相关的物理量，其特征在于：从所述泵所消耗的功率或与该功率相关的物理量中确定不发生周期变化的直流分量和发生周期变化并且叠加在该直流分量上的交流分量，从而在软管泵的操作期间，基于所述泵所消耗的功率或与该功率相关的物理量的直流分量和交流分量推断存在软管泵的不正确操作。

(2)如(1)所述的方法，其特征在于：在软管泵的操作期间，在预定时间间隔上，确定直流分量的时间相关变化(d/dt I_DC)与交流分量的时间相关变化(d/dt A_AC)的相互关系，从而在软管泵的操作期间，基于在预定时间间隔上直流分量的时间相关变化与交流分量的时间相关变化之间的确定关系中的时间相关变化，来推断存在软管泵的不正确操作。

(3)如(2)所述的方法，其特征在于：在预定时间间隔上计算交流分量的时间相关变化(d/dt A_AC)与直流分量的时间相关变化(d/dt I_DC)的商值(d A_AC/d I_DC)，并将其与预定极值作比较，从而，如果该商值低于预定极值，则推断对软管泵的堵塞不够。