[发明专利]控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于管理、更具体地用于控制灌注系统的血液贮存器中的血液的量的系统和方法。

背景技术

体外灌注是一种将来自患者的血液在患者体外循环并再次充氧以返回患者的过程。更具体地说，已经通过静脉管路从患者体内除去的(氧气减少的)静脉血液通过暴露于氧合器中的氧合气体而被充氧，以作为动脉血经由动脉管路供给患者。

灌注期间，从患者抽取的血液特性可能改变。具体地，从患者采集的血液的流速和/或血液量可能变化。为了在氧合器中和/或通过其他部件保持稳定的流动状态，将静脉血收集在血液贮存器或静脉贮存器中，血液随后被抽取以用于随后的处理(例如，在氧合器中进行氧合)。同样，对来自贮存器的血液的需求也不相同。

进入贮存器的血液供应可能不断变化，因此血液贮存器中的血液水平可能暂时下降到可能对患者有害的水平。例如，贮存器中的血液水平太低可能导致气泡被吸入血液中。如果将血液送回患者，这样的气泡可以造成危害。

血液贮存器通常可以包括血液水平传感器。如果血液水平太低，则向操作者(例如，在对患者进行手术的外科手术团队的成员)提供信号以停止流出贮存器的血液循环。

本发明试图提供改进的手段来减少与血液贮存器中的低血液水平有关的风险。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制如在权利要求1中限定的血液贮存器的血液的量的控制系统。

控制系统被配置成用在灌注系统中的血液贮存器上，其中，血液贮存器通过静脉管线供应，并且泵被配置成将血液通过流出管线而循环出血液贮存器。所述控制系统包括：静脉流传感器，被配置成测量静脉管线中的血液的静脉流速；流出流传感器，被配置成测量流出管线中的血液的流出流速；以及控制器。控制器被配置成接收作为输入的静脉流速和流出流速。控制器包括决策逻辑，决策逻辑允许其发送信号以控制泵，以防止流出流速超过静脉流速，从而防止血液贮存器中的血液的减小。

静脉管线提供血液到血液贮存器。位于静脉管线处的组件可被假定为位于血液贮存器的上游。同样，流出管线输送来自血液贮存器的血液。位于流出管线处的组件可被假定为位于血液贮存器的下游。

在一个实施方式中，流出管线为动脉管线，并且出口流传感器为动脉流传感器。动脉流传感器被配置成测量作为流出流速的动脉管线中的血液的动脉流速。在一个实施方式中，控制器防止动脉流速超过静脉流速。

可以理解的是，通过提供机构以维持流出(例如，动脉)流速在和/或低于静脉流速，则进入到血液贮存器中的血液的量分别等于或者超过从贮存器抽取的血量的量。由此，提供机构以维持血液贮存器中的血液的量高于最低水平。一种将流出流速相对于静脉流速维持的机构可被视为闭环控制。

流出(例如，动脉)流传感器和静脉流传感器可以连续地测量流速。这提高了闭环控制的响应时间。

本发明允许闭环控制实施，尽管其可能不能控制静脉血流速。闭环控制提供了更灵敏的机构，以防止低血液水平的情况。低血液水平的情况是不期望的，因为其可能导致空气被吸入到从血液贮存器中抽取的血液中。该吸入可能导致气泡在血液中产生。如果血液被连续地输送给患者，则血液中的气泡可对患者带来危害。如果血液随后被输送给患者，则血液中的气泡可能延长患者的手术后的回复时间，可能是引起栓塞性脑缺血事件(例如，休克)的原因，并且甚至会引起死亡。同样，气泡可能干扰血液测量。

在一个实施方式中，控制系统还包括血液量传感器，被配置成产生指示血液贮存器中的血液的量的血液量输出。在一个实施方式中，控制器被配置成接收作为另一输入的血液量输出，以确定血液量输出是否低于第一血液量阈值，并且控制泵以当血液的量低于血液贮存器中的第一血液量阈值时，防止流出流速超过(进入的)静脉流速。

可以理解的是，第一血液量阈值为根据从操作需求而设定的阈值。第一血液量阈值可被设定成确保最少量的血液维持在血液贮存器中。

改变流动到血液贮存器中的血液的一个原因在于，血液可能源自多个来源，例如，来自通气部和/或吸管。排出部直接连接到患者的心脏，并且出于本说明的目的，排出的血液经由静脉管线而供应到血液贮存器中。吸管为血液救助装置，其在外科手术期间随着并且当积累时收集血液，并且出于本发明的目的，救助血液经由救助管线而供应到血液贮存器中。可以理解的是，本发明并非关于一种从患者获得血液的方法。将足以理解的是，流动到血液贮存器中的血液的流动可以改变。