括实验确定的常数的函数、或实验确定的相关表。
[0064]事实上，这种简化的模型不能适用于所有的实际装置。因此，通过上述第四方面定义相移和体积之间的关系更容易。
[0065]在根据前述方面至少之一的第五方面，监测腔室上部中的气体的体积V包括:
[0066]设定对应于腔室上部中的气体的期望体积V’的期望相移Θ’ ；
[0067]将对应于腔室上部中的气体的体积V的计算出的相移Θ与期望的相移Θ’进行比较。
[0068]在根据前述方面至少之一的第六方面，所述参考信号是血液泵的控制信号的时序。
[0069]在根据前述第一至第五方面至少之一的第七方面，所述参考信号是血液泵的速度信号的时序。
[0070]血液泵(为蠕动泵)在血液中产生压力脉冲，泵的控制和/或速度信号的时序是血液流中的压力脉冲的时序或与之相关。
[0071]以这种方式，仅需要来自一个压力传感器的数据来通过相移Θ监测腔室上部中的气体的体积V。
[0072]在根据前述第一至第五方面至少之一的第八方面，参考信号P2(t)与体外血液回路相关联的第二压力传感器的压力信号。
[0073]在根据前述方面的第九方面，第二压力传感器13与血液流直接关联并测量相对于血液中脉冲的产生没有延迟地或以可忽略的延迟测量压力脉冲，第一压力传感器测量腔室上部中的相同压力脉冲。体积V和相移θ之间的关系fl对于该装置是已知的，因此体积V可以通过V = fl ( Θ )来计算。
[0074]参考信号也可以是与治疗流体回路相关联(诸如与排放管路关联)的第二压力传感器的压力信号。
[0075]在根据前述任一方面的第十方面，所述至少一个腔室是位于处理单元的下游的静脉腔室。监测静脉腔室中的血液的体积Vl(和/或液位LI)允许预测静脉腔室中的血液即将排空，并避免后续潜在的空气输注到患者的循环系统。这允许计算在不同压力的气体体积，以对预测的风险状况进行报警/应对。这也允许当血液泵以较低的速率运行或停止时计算在该压力的气体体积(假定气体体积不变)。这可以用于提供输注气体到患者的风险提示。一理论示例:在Qb = 500ml/min且90%的静脉腔室充满气体时，VP(平均)==+300毫米汞柱。如果血液泵停止且平均压力变为O毫米汞柱，气体体积会变为静脉腔室的125%，并明显地扩充超过空气检测器。为了确保在这些条件下没有空气离开静脉腔室，在300毫米汞柱该气体体积不应超过约70%的静脉腔室体积。
[0076]此外，监测静脉腔室中的血液的体积Vl (和/或液位LI)允许避免液位达到高位及润湿所述腔室的用于保护空气/气体压力传感器的疏水性滤过器。此外，监测静脉腔室中的血液的体积Vl (和/或液位LI)允许所述腔室中具有最少量空气(足以允许除气且不润湿滤过器)。静脉腔室中的最少量空气最小化到达患者的小气泡的数量并最大化患者的静脉腔室中的脉动心脏信号(这对于心脏脉动微弱的患者是必不可少的)。所述静脉腔室中空气的最小体积可保持在所述腔室总体积的约5%至约15%之间。心脏信号也可以用于监控和检测静脉针移位。实际上，心脏信号的最重要衰减因素之一是静脉腔室中的空气，如果其被最小化，则检测患者的可能性增大。
[0077]在根据前述方面中任一项的第十一方面，腔室是置于血液泵上游的动脉腔室。
[0078]在根据前述方面中任一项的第十二方面，腔室是设置在血液泵和第一隔室的入口端口之间的扩展腔室。
[0079]在根据第八方面的第十三方面，体外血液回路包括第一腔室和第二腔室，其中第一压力传感器被关联到第一腔室的上部，第二压力传感器被关联到第二腔室的上部。
[0080]在根据前述方面的第十四方面，控制单元配置为通过所述相移Θ监测第一腔室上部中的气体的体积Vl及第二腔室上部中的气体的体积V2。
[0081]在这方面，考虑包括一个蠕动泵和提供有在泵的下游的第一腔室和在泵的上游的第二腔室的一段管道的简化血液回路，并考虑所述回路的电类比(其中忽略了流体的惯性作用):
[0082]-Uo/Po电压/泵处的流体压力；
[0083]-U1/P1电压/第一腔室中的流体压力；
[0084]-U2/P2电压/第二腔室中的流体压力；
[0085]-Rl电阻/第一腔室的流体阻力；
[0086]-R2电阻/第二腔室的流体阻力；
[0087]-Cl电容/作为体积Vl的函数的第一腔室的流体顺应性；
[0088]-C2电容/作为体积V2的函数的第二腔室的流体顺应性；
[0089]两个腔室中流体压力/电压Ul、U2与泵处的流体压力/电压Uo之间的关系(在频域中)为:
[0090]Ul = I/(j* ω *C1) / (I/(j* ω *C1) +Rl) *Uo
[0091]U2 = l/(j*o*C2)/(l/(j*o*C2)+R2)*Uo
[0092]Ul和U2相比于Uo的相移是
[0093]θ I = arctan (-ω *R1*C1)
[0094]θ 2 = arctan (- ω *R2*C2)
[0095]由此可见，第二腔室中的第二压力传感器感测的压力脉冲(参考信号P2(t))与第一腔室中的第一压力传感器感测的压力脉冲(第一信号Pi(t))之间的相移为:
[0096]Θ = Θ 1- Θ 2 = (arctan (_ ω *R1*C1)-arctan (_ ω *R2*C2))，其中，
[0097]Cl = kl*Vl/Pl
[0098]C2 = k2*V2/P2
[0099]由于Cl为Vl的函数且C2为V2的函数，因此相移Θ取决于Vl和V2。
[0100]假设腔室的几何形状为使得Rl和R2相等并设置为R:
[0101]I) Θ = (arctan(-ω*R*kl*Vl/Pl)-arctan(-ω*R*k2*V2/P2))
[0102]如果每个腔室中气体体积(及平均压力P1、P2)相同(VI = V2)且Kl = K2，则相移Θ等于零(Θ =0)。腔室的液位/压力之间的任何失准导致相移Θ的变化。
[0103]在根据前述方面的第十五方面，控制单元被配置为计算腔室中信号Pl (t)、P2(t)的大小PlU P2|o
[0104]在根据前述方面的第十六方面，控制单元配置为通过所述大小I Pl |、|P2计算第一腔室上部中的气体的体积Vl和第二腔室上部中的气体的体积V2。
[0105]每个传感器感测压力脉冲时产生的信号的大小IpiI和|P2|也如下地依赖于流体顺应性并与Uo (压力PO)有关:
[0106]I Pl I = sqrt (I/ (1+ (ω *R*C1)2)) * | UO
[0107]IP2 I = sqrt (I/ (1+ (ω *R*C2)2)) * | UO
[0108]因此可得:
[0109]2) I Pl I / IP2 I = sqrt ((1+ (ω *R*k2*V2/P2)2) / (1+ (ω *R*kl*Vl/Pl)2))
[0110]在根据前述方面的第十七方面，控制单元配置为从相移Θ、平均压力Pl、P2及所述压力的大小|P1|、|P2计算第一腔室上部中的气体的体积Vl和第二腔室上部中的气体的体积V2。通过求解上述方程I)和2)，可以计算Vl和V2，只要ω、kl、k2和R是已知的。
[0111]在根据前述第一至十二方面的第十八方面，体外血液回路包括第一腔室和第二腔室，其中第一压力传感器被关联到第一腔室的上部，且第二腔室中的气体/空气的量在治疗过程中基本上保持不变，从而通过V = fl( θ)计算体积V，其中fl是已知的。
[0112]在根据第十三或第十四方面的第十九方面，控制单元被配置为:
[0113]设定泵的角频率ω在第一水平wa ；
[0114]在第一频率水平oa测量所述相移Θ的第一值0a;
[0115]设定泵的角频率ω在第二水平wa ；
[0116]在第二频率水平Qb测量所述相移Θ的第二值0a;
[0117]在两个频率水平Wa、ob中的每个测量第一和第二腔室中的平均压力Pla、P2a、Plb、P2b ；
[0118]从相移的测量值Θ a、Θ b计算在两个频率水平《a、cob下第一和第二腔室中的气体的体积 Via、Vlb、V2a、V2b。
[0119]在根据前述方面的第二十方面，通过应用理想气体定律计算体积。
[0120]在根据前述方面的第二十一方面，体积通过下式计算:
[0121]Θ a = (arctan(-ωa*R*Cla)-arctan(-ωa*R*C2a))
[0122]θ b = (arctan(-ωb*R*Clb)-arctan(-ωb*R*C2b))
[0123]Pla*Vla = Plb*Vlb
[0124]P2a*V2a = P2b*V2b
[0125]流体顺应性为:
[0126]Cla = kl*Vla/Pla
[0127]Clb = kl*Vlb/Plb
[0128]C2a = k2*V2a/P2a
[0129]C2b = k2*V2b/P2b
[0130]在根据第十三或第十四方面的第二十二方面，控制单元配置为:
[0131]测量信号Pl (t)、P2⑴的一次谐波ω I的相移Θ I ；
[0132]测量信号Pl (t)、Ρ2⑴的二次谐波ω 2的相移Θ 2 ；
[0133]通过下式从测量的相移Θ 1、Θ 2计算腔室的体积V1、V2:
[0134]Θ I = (arctan (_ ω 1*R*C1)-arctan (_ ω 1*R*C2))
[0135]θ 2 = (arctan(-ω2*R*C1)-arctan(-ω2*R*C2))
[0136]流体顺应性为:
[0137]Cl = kl*Vl/Pl
[0138]C2 = k2*V2/P2
[0139]在根据前述第十三至二十二方面的任一项的第二十三方面，第一腔室是位于处理单元的下游的静脉腔室，第二腔室是位于泵上游的动脉腔室或位于血液泵和第一隔室的入口端口之间的扩展腔室。
[0140]在根据前述第十三至二十三方面的任一项的第二十四方面，体外血液回路包括第三腔室，其中第三压力传感器被关联到第三腔室的上部。
[0141]在根据前述方面的第二十五方面，控制单元配置为通过相移Θ监测第一腔室上部中的气体的体积V1、第二腔室的上部中的气体的体积V2和第三腔室的上部中的气体的体积V3。
[0142]在根据前述方面的第二十六方面，控制单元配置为:
[0143]测量第一和第二腔室之间的信号Pl(t)、P2(t)的一次谐波ω?的相移Θ I ;
[0144]测量第一和第三腔室之间的信号Pl (t)、Ρ3⑴的二次谐波ω 2的相移Θ 2 ；
[0145]测量第三和第二腔室之间的信号Ρ3 (t)、Ρ2⑴的三次谐波ω 3的相移Θ 3 ；
[0146]通过下式计算第一和第二腔室中的气体的体积V1、V2、V3:
[0147]Θ I = (arctan (-ω 1*R*C1)-arctan (-ω 1*R*C2))<