检测血液处理装置中的压力脉冲的制作方法
【专利摘要】一种监控装置(7)，对来自血液处理装置(如透析机)的压力信号进行操作，血液处理装置具有：体外血液回路，连接至主体的心血管系统用于将血液泵送通过透析仪；及处理流体供应系统，用于将处理流体泵送通过透析仪。检测装置(7)具有：第一输入块(50)，用于获得来自体外血液回路中的第一压力传感器(6a)的第一压力信号(y)；及第二输入块(51)，用于获得来自处理流体供应系统中的第二压力传感器(6b)的第二压力信号(w)。模拟块(56)根据第二压力信号(w)生成用于模拟第一压力传感器(6a)的同时发生的信号响应的模拟的第一压力信号(y)，滤波块(53)根据第一压力信号(y)和模拟的第一压力信号(y)生成滤波后的信号(y)，从而与第一压力信号(y)相比，在滤波后的信号(}y)中抑制源自处理流体供应系统(1b)的信号干扰。脉冲检测块(54)处理滤波后的信号(yf)以检测源自主体的主体脉冲。
【专利说明】检测血液处理装置中的压力脉冲
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种使得能够检测来自血液处理装置（例如透析机）的压力信号中的 脉冲（尤其是源自连接至血液处理装置的病人的脉冲）的技术。
【背景技术】
[0002] 在体外血液处理中，通过作为血液处理装置的一部分的体外血液流动回路（"EC 血液回路"）将血液从人体或动物主体内取出、加工（例如处理）然后再次引入到主体中。 一般来说，通过血液泵使得血液通过EC血液回路循环。在某些类型的体外血液处理中，EC 血液回路包括用于取出血液的接入装置（例如，所谓的动脉针）和用于血液再引入的接入 装置（例如，所谓的静脉针），它们被插入到主体上专用的血管接入点（如瘘管或移植部）。 这种体外血液处理包括血液透析、血液透析过滤、血液过滤、血浆置换等。
[0003] 在体外血液处理中，将EC回路中出现故障的风险降到最小是非常重要的，因为这 些风险可能导致对主体带来潜在生命威胁的情况。例如，如果EC回路在血液泵下游例如由 于静脉针从血管接入点松动的静脉针脱出（VND)事件而中断，则可能出现严重的情况。这 种中断可能导致主体在几分钟之内血液干涸。
[0004] 可以基于来自EC回路中血液泵下游侧的压力传感器（"静脉压力传感器"）的压 力信号而在血液处理期间检测VND。传统上而言，VND监控是通过将一个或多个测得的静态 压力等级与一个或多个阈值比较而实现的。然而，因为EC血液回路中的静态压力在多次处 理之间可能有变化，而且在一次处理期间例如由于主体移动也有可能变化，因而难以设定 合适的阈值。此外，如果静脉针松动并且扎到被单中或主体的衣服中，则测得的静态压力等 级的变化可能不足以指示潜在的危险情况。
[0005]W097/10013提出了基于静脉压力信号进行VND监控的替代技术。在一个可替代方 式中，VND监控是基于压力信号中心脏脉冲的检测而进行的。该心脏脉冲代表由病人的心 脏产生并从病人的循环系统经由血管接入点和静脉针传输至静脉压力传感器的压力脉冲。 压力信号中不存在心脏脉冲被看作是可能有VND事件的指示。
[0006]US2005/0010118、TO2009/156174 和US2010/0234786 公开了基于静脉压力信号中 心脏脉冲的检测而进行VND监控的类似的或可替代的技术。
[0007]W02010/149726公开了基于静脉压力信号中生理脉冲而不是心脏脉冲的检测来进 行VND监控的技术。这种生理脉冲源自人体，例如源自反射、自主肌肉收缩、非自主肌肉收 缩、呼吸系统、用于血压调节的自主系统或用于体温调节的自主系统。
[0008] 为了提供基于心脏脉冲或其他生理脉冲的一致且可靠的VND监控，重要的是要 确保压力信号基本上没有可能干扰生理脉冲检测的脉动。例如，已知来自血液泵的强的 重复脉动（"泵脉冲"）可能以与心脏脉动类似的速率出现在压力信号中。就此而言， W02009/156175提出了在时域中将压力信号进行滤波的技术，目的是消除（或抑制）泵脉冲 同时保留生理脉冲。这些技术涉及，通过在EC血液回路的相关操作情况下获得"预测的信 号轮廓"并通过从压力信号中减去该预测的信号轮廓来估计泵脉冲的形状。在一种实施方 式中，在处理之前（例如，在充装阶段或在模拟处理阶段），在EC血液回路的多个不同操作 情况下，由在基准测量时EC血液回路中的压力传感器来记录预测的信号轮廓的库。在另一 种实施方式中，通过使用EC血液回路的数学模型的模拟来生成预测的信号轮廓的库。基于 EC血液回路的当前操作情况，预测的信号轮廓可以从库中选择并用于消除泵脉冲。作为使 用预先记录或预先计算的信号轮廓的可替代方式，W02009/156175提出了，特别通过从位于 EC血液回路中的血液泵和透析仪之间的所谓的"系统压力传感器"获得压力信号，在EC血 液回路的正常操作期间记录预测的信号轮廓。如果血液泵是蠕动泵，则该系统压力传感器 可以基本上与心脏脉冲隔离，使得它的压力信号包含泵脉冲而不包含心脏脉冲，或者心脏 脉冲受到了显著的抑制。因而，在这一特殊情况下，泵脉冲的预测的信号轮廓可以从系统压 力传感器的压力信号推断出并用于对静脉压力传感器生成的压力信号进行滤波。
[0009] 本发明的 申请人:已经认识到，静脉压力传感器还可能对于来源是EC血液回路之 外（尤其是来自连接为与透析仪流体连通的供应系统）的压力变化作出响应。这种供应系 统通常包括可能在透析流体中产生压力变化的一个或多个阀以及一个或多个流体泵，并且 这些压力变化经由血液处理单元传播到EC血液回路中，在EC血液回路中这些压力变化可 以被静脉压力传感器检测到。依赖于供应系统，压力变化可以具有连续的、或多或少随机变 化的压力等级的形式，或者它们可能表现为以有规律的间隔或较没有规律或者二者结合而 生成的可分辨的脉冲。实验表明，来自供应系统的压力变化可能严重干扰来自静脉压力传 感器的压力信号中生理脉冲的检测。
[0010] 本 申请人:发现难以应用前述W02009/156175中的教导来消除或抑制源自供应系 统的压力变化。例如，如果供应系统是独立于EC血液回路而操作的并且关于供应系统的操 作状态的信息不可获得或不完整，则利用预测的信号轮廓的库不寻常（non-trivial)。而 且，不管预测的信号轮廓是通过处理之前的基准测量、通过在处理期间使用EC血液回路中 的系统压力传感器的基准测量还是通过模拟生成的，使用预测的信号轮廓都可能导致不能 充分去除不重复或随机的压力变化。此外，还存在不具有系统压力传感器的EC血液回路。
[0011] 近年来，已经表明，可以基于EC血液回路中的压力记录来监控并分析诸如 心脏或呼吸系统之类的生理压力发生器的行为。在W02010/149726、W02011/080189、 W02011/080190、W02011/080191 和W02011/080194 中可以发现各种应用。
[0012] 而且，W02011/080188提出了一种技术，用于通过检测并分析在EC血液回路中记 录的压力信号中的生理脉冲来识别并信号化在（signal)导管接入点中用于取出血液的装 置和用于血液再引入的装置的位置反接。
[0013] 所有这些监控技术都假设在压力信号中可以可靠地检测到生理脉冲。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的是至少部分克服上文指出的现有技术的一个或多个限制。
[0015] 另一目的是使得能够在体外血液回路中获得的压力信号中对源自连接至体外血 液回路的主体（受验者，subject)的脉冲进行强健可靠的检测。
[0016] 又一目的是提供一种对监控到的压力信号中压力变化的敏感度降低的监控技术， 其中该压力变化源自血液处理装置中处理流体的供应系统。
[0017] 再一目的是提供一种用于VND监控的可靠的技术，该技术基于从静脉压力传感器 获得的压力信号中的生理脉冲的检测。
[0018] 将从以下描述中变得清晰的这些目的中的一个或多个以及其它目的是通过根据 独立权利要求的监控装置、用于血液处理的装置、监控方法以及计算机可读介质至少部分 实现的，这些独立权利要求的实施例通过从属权利要求来限定。
[0019] 本发明的第一方案是一种监控装置，包括：第一输入块，被配置为获得来自第一压 力传感器的第一压力信号，所述第一压力传感器被布置在体外血液回路中以检测被血液泵 送装置泵送通过体外血液回路中的血液处理单元的血液中的压力变化，其中，体外血液回 路连接至主体的心血管系统；第二输入块，被配置为获得来自第二压力传感器的第二压力 信号，所述第二压力传感器被布置在处理流体供应系统中以检测被处理流体供应系统泵送 通过血液处理单元的处理流体中的压力变化；模拟块，被配置为根据第二压力信号生成用 于模拟第一压力传感器的同时发生的信号响应的模拟的第一压力信号；滤波块，被配置为 根据第一压力信号和模拟的第一压力信号生成滤波后的信号，从而与第一压力信号相比， 在滤波后的信号中抑制源自处理流体供应系统的信号干扰；以及脉冲检测块，被配置为处 理滤波后的信号以检测源自主体的主体脉冲。
[0020] 本发明的技术进行操作以在第一压力信号中抑制源自处理流体供应系统并且对 应于经由血液处理装置进入体外血液回路中的压力波的扰动。由于压力波源自处理流体供 应系统，因而它们将在来自处理供应系统中的第二压力传感器的第二压力信号中生成信号 分量。在本发明的技术中，根据第二压力信号生成模拟的第一压力信号以模拟第一压力信 号的同时发生的（concurrent)信号响应。换句话说，基于第二压力信号中的信号分量来估 计第一压力信号中扰动的表现特征（样子，appearance)。当使用模拟的第一压力信号来对 第一压力信号进行滤波时，在得到的滤波后的信号中这些扰动将被抑制。这将提高在第一 压力信号中检测主体脉冲（如果存在的话）的能力。应当指出，本发明的技术使得能够在 第一压力信号中抑制周期性和非周期性的扰动，因而该技术基于第二压力传感器的信号响 应动态地模拟第一压力传感器的信号响应。
[0021] 在一个实施例中，模拟的第一压力信号被生成为模拟的信号值的时间序列，并且 其中，所述模拟块被配置为生成每个模拟的信号值以将第一压力传感器的瞬时信号响应表 示为第二压力信号中一个或多个先前信号值的函数。所述模拟块可以被配置为生成每个模 拟的信号值以将第一压力传感器的瞬时信号响应表示为第二压力信号中先前信号值的函 数以及第一压力信号中先前信号值的函数。可替代地或附加地，所述滤波块可以被配置为 从第一压力信号的对应信号值中减去每个模拟的信号值以生成滤波后的信号中的滤波后 的信号值。
[0022] 在一个实施例中，所述模拟块被配置为，在模拟的第一压力信号中，模拟第一压力 传感器对源自处理流体供应系统的信号干扰的大小、形状和时序的信号响应。
[0023] 在一个实施例中，所述模拟块被配置为使用包括模型参数集合的第一模型函数来 生成模拟的第一压力信号，其中，所述模拟参数集合定义第二压力信号中具有固定长度的 移动时间窗口内的先前信号值以及可选的第一压力信号中具有固定长度的另一移动时间 窗口内的先前信号值的加权总和。所述第一模型函数可以是受控自回归模型或受控自回归 滑动平均模型。
[0024] 在一个实施例中，所述模拟块被配置为根据时间优选地通过回归方式更新所述模 型参数集合。
[0025] 在一个实际的实施方式中，所述监控装置被配置为重复执行包括如下步骤的处理 序列：通过第一输入块获得第一压力信号的信号值；通过第二输入块获得第二压力信号的 信号值；通过模拟块取出模拟的第一压力信号的模拟信号值，模拟信号值是在先前处理序 列中被计算出的；通过滤波块从第一压力信号（y)的信号值减去模拟信号值生成滤波后 的信号值；通过模拟块更新测量矢量CP(S)以包括第二压力信号的信号值，使得测量矢量包 含用于后续处理序列的移动时间窗口内的先前信号值；通过模拟块可选地更新测量矢量 cp(s)，以包括第一压力信号的信号值，使得测量矢量包括用于后续处理序列的另一移动时 间窗口内的先前信号值；以及通过模拟块根据模型参数集合以及更新后的测量矢量计算模 拟的信号值，以用于即将到来的处理序列。模拟块可以被进一步配置为，在每个处理序列 中，至少在监控装置的启动阶段期间，以递归方式根据如下方程计算含有模型参数集合的 矢量Xe (S):
【权利要求】
1. 一种监控装置，包括： 第一输入块（50)，被配置为获得来自第一压力传感器（6a)的第一压力信号（y)，所述 第一压力传感器（6a)被布置在体外血液回路（la)中以检测被血液泵送装置（4)泵送通过 所述体外血液回路（la)中的血液处理单元（5)的血液中的压力变化，其中，所述体外血液 回路（la)连接至主体的心血管系统； 第二输入块（51)，被配置为获得来自第二压力传感器（6b)的第二压力信号（u)，所述 第二压力传感器（6b)被布置在处理流体供应系统（lb)中以检测被所述处理流体供应系统 (lb)泵送通过所述血液处理单元（5)的处理流体中的压力变化； 模拟块（56)，被配置为根据所述第二压力信号（u)生成模拟的第一压力信号0)，所述 模拟的第一压力信号模拟所述第一压力传感器（6a)的同时发生的信号响应； 滤波块（53)，被配置为根据所述第一压力信号（y)和所述模拟的第一压力信号(^)生 成滤波后的信号（yf)，从而与所述第一压力信号（y)相比，在所述滤波后的信号（yf)中抑 制源自所述处理流体供应系统（lb)的信号干扰；以及 脉冲检测块（54)，被配置为处理所述滤波后的信号（yf)以检测源自所述主体的主体脉 冲。
2. 根据权利要求1所述的监控装置，其中，所述模拟的第一压力信号〇?)被生成为模拟 的信号值的时间序列，并且其中，所述模拟块（56)被配置为生成每个模拟的信号值以将所 述第一压力传感器（6a)的瞬时信号响应表不为所述第二压力信号（u)中一个或多个先前 信号值的函数。
3. 根据权利要求2所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为生成每个模拟的 信号值以将所述第一压力传感器（6a)的瞬时信号响应表不为所述第二压力信号（u)中先 前信号值的函数以及所述第一压力信号（y)中先前信号值的函数。
4. 根据权利要求2或3所述的监控装置，其中，所述滤波块（53)被配置为从所述第一 压力信号（y)的对应信号值中减去每个模拟的信号值以生成所述滤波后的信号（y f)中的 滤波后的信号值。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为，在 所述模拟的第一压力信号(y)中，模拟所述第一压力传感器（6a)对于源自处理流体供应系 统（lb)的信号干扰的大小、形状和时序的信号响应。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为使用 包括模型参数集合的第一模型函数来生成所述模拟的第一压力信号G)，其中，所述模型参 数集合定义所述第二压力信号（u)中具有固定长度的移动时间窗口（W1)内的先前信号值 以及可选的所述第一压力信号（y)中具有固定长度的另一移动时间窗口（W2)内的先前信 号值的加权总和。
7. 根据权利要求6所述的监控装置，其中，所述第一模型函数是受控自回归模型或受 控自回归滑动平均模型。
8. 根据权利要求6或7所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为根据时间来 更新所述模型参数集合。
9. 根据权利要求8所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为以递归方式更新 所述模型参数集合。
10. 根据权利要求6到9中任一项所述的监控装置，被配置为重复执行包括如下步骤的 处理序列： 通过所述第一输入块（50)获得所述第一压力信号（y)的信号值； 通过所述第二输入块（51)获得所述第二压力信号（u)的信号值； 通过所述模拟块（52)取出所述模拟的第一压力信号0)的模拟信号值，所述模拟信号 值是在先前处理序列中被计算出的； 通过所述滤波块（53)从所述第一压力信号（y)的信号值减去所述模拟信号值来生成 滤波后的信号值； 通过所述模拟块（56)更新测量矢量以包括所述第二压力信号（u)的信号值，使得所述 测量矢量包含用于后续处理序列的移动时间窗口内（W1)的先前信号值； 通过所述模拟块（56)可选地更新所述测量矢量以包括所述第一压力信号（y)的信号 值，使得所述测量矢量包括用于后续处理序列的另一移动时间窗口（W2)内的先前信号值； 以及 通过所述模拟块（56)并根据所述模型参数集合以及更新后的测量矢量来计算用于即 将到来的处理序列的模拟信号值。
11. 根据权利要求10所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为，在每个处理序 列中，至少在所述监控装置的启动阶段，以递归方式根据如下方程计算含有所述模型参数 集合的矢量x e(s):
其中，\(s-l)是在先前处理序列中计算的含有所述模型参数集合的值的矢量，y(s) 是在当前处理序列中获得的第一压力信号的信号值，q>(S)是在所述更新之前的测量矢量， P(s)是矩阵，λ是小于或等于1的全局权重因子，R是常数半正定矩阵。
12. 根据权利要求11所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为，通过在当前处 理序列中获得由所述滤波块（53)生成的滤波后的信号值来估计[y(s)-cp(S)T'xe(S-l)]。
13. 根据权利要求11或12所述的监控装置，其中，所述全局权重因子小于1，λ〈1。
14. 根据权利要求11、12或13所述的监控装置，其中，至少R中的常数值的子集是非零 的。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述模拟块（56)被配置为通 过使用FIR(有限冲击响应）滤波器或IIR(无限冲击响应）滤波器来生成所述模拟的第一 压力信号。
16. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述第一输入块和所述第二输 入块（50, 51)被配置为执行预备滤波以分别在所述第一压力信号（y)和所述第二压力信号 (u)中基本消除源自所述血液泵（4)的压力脉动。
17. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述体外血液回路（la)和所 述处理流体供应系统（lb)包括在用于体外血液处理的装置（1)中，并且其中，所述第一输 入块和所述第二输入块（50, 51)被配置为执行预备滤波以分别在第一第二压力信号（y)和 所述第二压力信号（u)中基本消除源自用于体外血液处理的装置（1)中的周期性压力脉 动。
18. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述第二压力传感器^b)被 布置为感测所述主体脉冲，其中，所述监控装置还包括第三输入块（71)，所述第三输入块 (71)用于获得来自第三压力传感器（6c)的第三压力信号（V)，所述第三压力传感器（6c) 被布置在所述体外血液回路（la)中从而感测主体脉冲，并且基本上与源自所述处理流体 供应系统（lb)的压力变化隔离，并且其中所述模拟块（56)包括：第一子块（72)，被配置为 根据所述第三压力信号（v)生成模拟的第二压力信号⑷)，所述模拟的第二压力信号(幻模 拟所述第二压力传感器（6b)的同时发生的信号响应；第二子块（73)，被配置为通过从所述 第二压力信号（u)减去所述模拟的第二压力信号⑷)来生成滤波后的第二压力信号（u f); 以及第三子块（52)，被配置为根据所述滤波后的第二压力信号（uf)生成所述模拟的第一压 力信号ω。
19. 根据权利要求18所述的监控装置，其中，所述第一子块（73)被配置为，在所述模拟 的第二压力信号(句中模拟所述第二压力传感器^b)对于所述主体脉冲的信号响应。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的监控装置，其中，所述体外血液回路（la)从血 液抽取装置（2'）延伸至血液返回装置（2")，所述血液抽取装置（2'）连接至主体的心血管 系统，所述血液返回装置（2"）连接至主体的心血管系统，其中，所述第一压力传感器（6a) 被布置在所述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述血液处理单元（5)的下 游，所述监控装置被配置为，基于由所述脉冲检测块（54)在所述滤波后的信号中检测到不 存在主体脉冲，以信号通知所述血液返回装置（2"）脱出。
21. 根据权利要求18或19所述的监控装置，其中，所述体外血液回路（la)从血液抽 取装置（2'）延伸至血液返回装置（2"），所述血液抽取装置（2'）连接至主体的心血管系 统，所述血液返回装置（2"）连接至主体的心血管系统，其中，所述第一压力传感器（6a)被 布置在所述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述血液处理单元（5)的下游， 所述第三压力传感器（6c)布置在所述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述 血液处理单元（5)的上游，所述监控装置被配置为，基于由所述脉冲检测块（54)在所述滤 波后的信号（y f)中检测到不存在主体脉冲，以信号通知所述血液返回装置（2"）脱出。
22. -种监控装置，包括： 用于获得来自第一压力传感器（6a)的第一压力信号（y)的装置（50)，所述第一压力 传感器（6a)被布置在体外血液回路（la)中以检测被血液泵送装置（4)泵送通过所述体外 血液回路（la)中的血液处理单元（5)的血液中的压力变化，其中，所述体外血液回路（la) 连接至主体的心血管系统； 用于获得来自第二压力传感器（6b)的第二压力信号（u)的装置（51)，所述第二压力传 感器（6b)被布置在处理流体供应系统（lb)中以检测被所述处理流体供应系统（lb)泵送 通过所述血液处理单元（5)的处理流体中的压力变化； 用于根据所述第二压力信号（U)生成模拟的第一压力信号(JO的装置（56)，所述模拟 的第一压力信号C0用于模拟所述第一压力传感器（6a)的同时发生的信号响应； 用于根据所述第一压力信号（y)和所述模拟的第一压力信号(；'）生成滤波后的信号 (yf)的装置（53)，从而与所述第一压力信号（y)相比，在所述滤波后的信号（yf)中抑制源 自所述处理流体供应系统（lb)的信号干扰；以及 用于处理所述滤波后的信号（yf)以检测源自所述主体的主体脉冲的装置（54)。
23. -种用于体外血液处理的装置，所述装置包括：体外血液回路（la)，用于连接至主 体的心血管系统；血液处理单元（5)，位于所述体外血液回路（la)中；血液泵送装置（4)， 位于所述体外血液回路（la)中，可操作为将血液泵送通过所述血液处理单元（5);处理流 体供应系统（lb)，可操作为将处理流体泵送通过所述血液处理单元（5);第一压力传感器 (6a)，布置在所述体外血液回路（la)中，以检测被泵送通过所述血液处理单元（5)的血液 中的压力变化；第二压力传感器^b)，布置在所述处理流体供应系统（lb)中，以检测被泵 送通过所述血液处理单元（5)的处理流体中的压力变化，所述装置还包括在任一前述权利 要求中阐明的监控装置。
24. -种监控方法，包括： 获得来自第一压力传感器（6a)的第一压力信号（y)，所述第一压力传感器（6a)被布置 在体外血液回路（la)中以检测被泵送通过所述体外血液回路（la)中的血液处理单元（5) 的血液中的压力变化，其中，所述体外血液回路（la)连接至主体的心血管系统； 获得来自第二压力传感器（6b)的第二压力信号（u)，所述第二压力传感器（6b)被布置 在处理流体供应系统（lb)中以检测被所述处理流体供应系统（lb)泵送通过所述血液处理 单元（5)的处理流体中的压力变化； 根据所述第二压力信号（u)生成模拟的第一压力信号σ')，所述模拟的第一压力信号 CP')用于模拟所述第一压力传感器（6a)的同时发生的信号响应； 根据所述第一压力信号（y)和所述模拟的第一压力信号G)生成滤波后的信号（yf)，从 而与所述第一压力信号（y)相比，在所述滤波后的信号（yf)中抑制源自所述处理流体供应 系统（lb)的信号干扰；以及 处理所述滤波后的信号（yf)以检测源自所述主体的主体脉冲。
25. 根据权利要求24所述的方法，其中，所述模拟的第一压力信号(/'）被生成为模拟的 信号值的时间序列，其中，每个模拟的信号值被生成以将所述第一压力传感器^a)的瞬时 信号响应表示为所述第二压力信号（u)中一个或多个先前信号值的函数。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中，每个模拟的信号值被生成以将所述第一压力 传感器^a)的瞬时信号响应表示为所述第二压力信号（u)中先前信号值的函数以及所述 第一压力信号（y)中先前信号值的函数。
27. 根据权利要求25或26所述的方法，其中，生成滤波后的信号（yf)的步骤包括：从 所述第一压力信号（y)的对应信号值中减去每个模拟的信号值以生成所述滤波后的信号 (yf)中的滤波后的信号值。
28. 根据权利要求24到27中任一项所述的方法，其中，生成模拟的第一压力信号G)的 步骤包括：在所述模拟的第一压力信号(J0中，模拟所述第一压力传感器^a)对于源自所 述处理流体供应系统（lb)的信号干扰的大小、形状和时序的信号响应。
29. 根据权利要求24到28中任一项所述的方法，其中，生成模拟的第一压力信号G)的 步骤包括：使用包括模型参数集合的第一模型函数来生成模拟的第一压力信号G)，使得所 述模拟参数集合定义所述第二压力信号（u)中具有固定长度的移动时间窗口（W1)内的先 前信号值以及可选的所述第一压力信号（y)中具有固定长度的另一移动时间窗口（W2)内 的先前信号值的加权总和。
30. 根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一模型函数是受控自回归模型或受控 自回归滑动平均模型。
31. 根据权利要求29或30所述的方法，还包括：根据时间更新所述模型参数集合。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中，以回归方式更新所述模型参数集合。
33. 根据权利要求29到32中任一项所述的方法，重复执行包括如下步骤的处理序列： 在获得所述第一压力信号的步骤中获得所述第一压力信号（y)的当前信号值； 在获得所述第二压力信号的步骤中获得所述第二压力信号（u)的当前信号值； 在生成所述模拟的第一压力信号的步骤中取出所述模拟的第一压力信号〇?)1的当前模 拟信号值，所述当前模拟信号值是在先前处理序列中被计算出的； 在生成所述滤波后的信号的步骤中从第一压力信号（y)的当前信号值减去当前模拟 信号值生成当前的滤波后的信号值； 更新测量矢量以包括所述第二压力信号（u)的当前信号值，使得所述测量矢量包含用 于后续处理序列的移动时间窗口（W1)内的先前信号值； 可选地更新所述测量矢量以包括所述第一压力信号（y)的当前信号值，使得所述测量 矢量包含用于后续处理序列的另一移动时间窗口（W2)内的先前信号值；以及 在生成所述模拟的第一压力信号的步骤中根据所述模型参数集合以及更新后的测量 矢量计算用于即将到来的处理序列的模拟的信号值。
34. 根据权利要求33所述的方法，还包括：在每个处理序列中，至少在所述方法的启动 阶段，以递归方式根据如下方程计算含有所述模型参数集合的矢量\(s):
其中，\(s-l)是在先前处理序列中计算的含有模型参数集合的值的矢量，y(s)是第一 压力信号的当前信号值，tp(S):是在所述更新之前的测量矢量，P(s)是矩阵，λ是小于或等 于1的全局权重因子，R是常数半正定矩阵。
35. 根据权利要求34所述的方法，其中，用当前滤波后的信号值来替换
36. 根据权利要求34或35所述的方法，其中，所述全局权重因子小于1，λ〈1。
37. 根据权利要求34、35或36所述的方法，其中，至少R中的常数值的子集是非零的。
38. 根据权利要求24到37中任一项所述的方法，其中，通过使用FIR (有限冲击响应） 滤波器或IIR(无限冲击响应）滤波器来生成所述模拟的第一压力信号(/)。
39. 根据权利要求24到38中任一项所述的方法，其中，获得所述第一压力信号和所述 第二压力信号的步骤包括各自的滤波步骤以分别在所述第一压力信号（y)和所述第二压 力信号（u)中基本消除源自所述血液泵（4)的压力脉动。
40. 根据权利要求24到39中任一项所述的方法，其中，所述体外血液回路（la)和所 述处理流体供应系统（lb)包括在用于体外血液处理的装置（1)中，并且其中，获得所述第 一压力信号和所述第二压力信号的步骤包括各自的滤波步骤，以分别在第一第二压力信号 (y)和所述第二压力信号（u)中基本消除源自用于体外血液处理的装置（1)中的周期性压 力脉动。
41. 根据权利要求24到40中任一项所述的方法，其中，所述第二压力传感器^b)被布 置为感测所述主体脉冲，其中，所述方法还包括获得来自第三压力传感器^c)的第三压力 信号（v)的步骤，所述第三压力传感器^c)被布置在所述体外血液回路（la)中从而感测 所述主体脉冲，并且基本上与源自所述处理流体供应系统（lb)的压力变化隔离，并且其中 生成所述模拟的第一压力信号G)的步骤包括：根据所述第三压力信号（v)生成模拟的第 二压力信号(幻的步骤，所述模拟的第二压力信号(幻模拟所述第二压力传感器（6b)的同 时发生的信号响应；通过从所述第二压力信号（u)减去所述模拟的第二压力信号(幻来生 成滤波后的第二压力信号（uf)的步骤；以及根据所述滤波后的第二压力信号（uf)生成所述 模拟的第一压力信号(V)。
42. 根据权利要求41所述的方法，其中，生成所述模拟的第二压力信号⑷）的步骤包 括：在所述模拟的第二压力信号(幻中模拟所述第二压力传感器^b)对于所述主体脉冲的 信号响应。
43. 根据权利要求24到42中任一项所述的方法，其中，所述体外血液回路（la)从血液 抽取装置（2'）延伸至血液返回装置（2"），所述血液抽取装置（2'）连接至主体的心血管 系统，所述血液返回装置（2"）连接至主体的心血管系统，其中，所述第一压力传感器（6a) 被布置在所述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述血液处理单元（5)的下 游，所述方法包括：基于在所述滤波后的信号（y f)中检测到不存在主体脉冲，以信号通知所 述血液返回装置（2"）脱出的步骤。
44. 根据权利要求41或42所述的方法，其中，所述体外血液回路（la)从血液抽取装置 (2'）延伸至血液返回装置（2"），所述血液抽取装置（2'）连接至主体的心血管系统，所述 血液返回装置（2"）连接至主体的心血管系统，其中，所述第一压力传感器（6a)被布置在所 述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述血液处理单元（5)的下游，所述第三 压力传感器（6c)布置在所述体外血液回路（la)中所述血液泵送装置（4)和所述血液处理 单元（5)的上游，所述方法包括：基于在所述滤波后的信号（y f)中检测到不存在主体脉冲， 以信号通知所述血液返回装置（2"）脱出的步骤。
45. -种计算机可读介质，包括计算机指令，当被处理器执行时，所述计算机指令促使 所述处理器执行权利要求22到44中任一项所述的方法。
【文档编号】A61M1/36GK104302332SQ201380025919
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2012年12月18日
【发明者】扬·斯坦贝, 马蒂斯·霍尔默, 布·奥尔德, 克里斯蒂安·索雷姆, 安德斯·瓦伦伯格, 佩尔·汉松 申请人:甘布罗伦迪亚股份公司