中心静脉导管测量装置及方法与流程

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种用于血液透析用中心静脉导管的中心静脉导管测量装置及方法。

背景技术：

中心静脉导管属于血管内管的一种，一般被插入在病患的颈内静脉或股静脉中。中心静脉导管包括一个输入端及一个输出端，用于与外部的透析设备至少组成用于血液透析的透析回路。

在使用中心静脉导管进行血液透析的过程中，经透析回路净化并且输送到静脉中的血液会部分的从排液管逆向的流动到输入端，以及再次的进入到透析回路；净化后血液再次进入到透析回路会影响血液透析的治疗效果，以及干扰医护人员对病患透析充分程度的评估。

有研究表明不同结构和/或不同材质的中心静脉导管对净化后的血液再次进入透析回路有明显的影响。那么检测中心静脉导管对净化后血液再次进入透析回路的影响是重要的。

技术实现要素：

本发明实施例至少公开一种中心静脉导管测量装置，能够通过模拟人体的血管回路及标准的透析回路检测中心静脉导管在血液透析中，使透析回路中净化的血液从血液回路返回到透析回路的概率。

所述装置包括：

管腔模型，被构造为模拟人体的静脉，并且被置入及被取出中心静脉导管的管体；

血管回路组件，被构造为与所述管腔模型组成模拟人体的血管回路，以及所述血管回路组件根据预置的参数控制所述血管回路中流体的流体状态；

透析回路组件，被构造为与所述中心静脉导管的输入接口及输出接口拆卸的组成透析回路，以及所述透析回路组件被配置为净化通过所述透析回路的流体；

检测组件，被配置为在当前所述流体状态下检测被净化后的流体从所述血管回路再次返回所述透析回路的概率。

在本发明公开的一些实施例中，所述血管回路组件包括与所述管腔模型组成所述血管回路的循环管及置管三通器；

所述置管三通器的第一端口与所述管腔模型的第一端口连接，第二端口通过所述循环管与所述管腔模型的第二端口连接，所述第三端口用于密封的被置入及被取出所述中心静脉导管的管体；

所述血管回路组件包括第一驱动泵，所述第一驱动泵被配置在所述循环管，以及所述第一驱动泵被配置为驱使所述循环管中的流体流动，并且根据第一外部信号控制所述流体的流动速率。

在本发明公开的一些实施例中，所述血管回路组件包括温度控制器；

所述温度控制器被配置在所述循环管，并且控制所述循环管中流体的流体温度。

在本发明公开的一些实施例中，所述血管回路组件包括补液三通器、补液容器及补液管；

所述补液三通器的第一端及第二端管接在所述循环管，第三端通过补液管连接所述补液容器。

在本发明公开的一些实施例中，所述透析回路组件包括进液管、排液管、透析器及第二驱动泵；

所述进液管的一端拆卸的连接所述中心静脉导管的输入接口，另一端通过动脉壶与所述透析器的入口连接；

所述排液管的一端拆卸的连接所述中心静脉导管的输出接口，另一端通过静脉壶与所述透析器的出口连接；

所述第二驱动泵被配置在所述进液管，以及所述第二驱动泵被配置为驱使所述进液管中的流体流动，并且根据第二外部信号控制所述流体的流动速率。

在本发明公开的一些实施例中，所述检测组件包括稀释管、超声波收发器及超声波处理器；

所述稀释管的一端与所述静脉壶或所述排液管连接，另一端连接测量容器；

所述超声波收发器包括换能器及探头；

所述换能器及所述探头分别的被配置在所述进液管及所述排液管；

所述换能器被配置为响应所述超声波处理器的在所述透析回路发送超声波；

所述探头被配置为接收沿所述透析回路传递的所述超声波；

在所述测量容器通过所述稀释管注入稀释液到所述静脉壶或所述排液管后，所述超声波处理器在当前所述流体状态下根据所述换能器发送超声波及所述探头接收超声波的时间差检测稀释液从所述血管回路进入到所述排液管的概率。

在本发明公开的一些实施例中，所述超声波收发器包括两个发射超声波的换能器及两个接收超声波的探头；

所述进液管及所述排液管分别的被配置有一个所述换能器及一个所述探头；

两个所述换能器被配置为响应所述超声波处理器的在所述透析回路相对反向的发送超声波，两个所述探头分别的接收沿所述透析回路传递的超声波；

在所述测量容器通过所述稀释管注入稀释液到所述静脉壶或所述排液管后，所述超声波处理器在当前所述流体状态下根据两个所述换能器发送超声波及两个所述探头接收超声波的时间差检测稀释液从所述血管回路进入到所述排液管的概率。

在本发明公开的一些实施例中，所述检测组件包括温度控制器、温度传感器及温度处理器；

所述温度控制器被配置在所述出液管或所述静脉壶，以及所述温度控制器响应所述温度处理器的控制从所述透析回路进入到所述血管回路的流体的输出流体温度；

所述温度传感器被配置在所述进液管或所述动脉壶，以及所述温度传感器检测从所述血管回路进入到所述透析回路的流体的输入流体温度；

所述温度处理器根据所述输入流体温度及输出流体温度，检测流体从所述血管回路进入所述排液管的概率。

本发明实施例至少公开了一种中心静脉导管测量方法；

所述方法包括：

建立模拟人体的血管回路；

建立用于血液透析的透析回路；

选取待测量的中心静脉导管，并且将所述中心静脉导管的管体置入所述血管回路，输入接口及输出接口分别反接在所述透析回路的两端；

通过检测组件在所述透析回路检测经所述透析回路净化后的流体，再次返回所述透析回路的概率。

在本发明公开的一些实施例中，在检测所述概率后；

所述检测组件通过超声波稀释法测量所述中心静脉导管在反接状态下的所述概率。

针对上述方案，本发明通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述，亦使本发明实施例的其它特征及其优点清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为中心静脉导管测量装置的原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本实施例公开一种中心静脉导管测量装置；主要用于测量不同中心静脉导管在血液透析的治疗过程中，被透析回路净化后的血液再次进入到中心静脉导管的概率。

请参考图1，装置包括管腔模型6、血管回路组件、透析回路组件及检测组件。管腔模型6用于模拟人体的颈内静脉或股静脉，最大限度的模拟静脉构造。血管回路组件体用于与管腔模型6组成模拟人体的血管回路，用于模拟人体的静脉回路，使血液能够在管腔模型6中循环的流动。透析回路组件与待测量的中心静脉导管的输入端1及输出接口2拆卸的组成透析回路，用于对从管腔模型6进入到透析回路的血液进行净化。检测组件在当前血液的流动状态下检测被透析回路净化后的血液从血管回路再次进入到中心静脉导管的概率。

本实施例的血管回路组件包括置入三通器19、循环管21、体外循环蠕动泵20、补液三通阀25、补液管24、滴定壶23、补液容器22及恒温水箱26。

图1中置入三通器19的下端与管腔模型6的上端连接，左上端通过循环管21绕行的与管腔模型6的下端连接，右上端用于置入或取出中心静脉导管的管体3。循环管21通过体外循环蠕动泵20驱动其内部填充的血液。那么本实施例模拟的血管回路通过上述血管回路组件及管腔模型6组成，使管腔模型6中的血液按照体外循环蠕动泵20给定的血液速率及方向流动。

同时，补液三通阀25的第一端及第二端接入在循环管21，第三端通过补液管24及滴定壶23与补液容器22连接；那么补液容器22能够随时的在血管回路中补充血液，用于消除血液经透析回路及中心静脉导管后产生的损耗。

优选的，循环管21经过恒温水箱26，能够控制循环管21中的血液温度。

优选的，本实施例被安装有若干个截止阀(2、4、12、13)用于临时的开断相关的管路。

本实施例的透析回路组件包括进液管11、排液管12、透析器16及透析机蠕动泵14。进液管11的一端管接中心静脉导管的输入端1，另一端通过动脉壶15与透析器16的入口连接；排液管12的一端管接中心静脉导管的输出接口2，另一端通过静脉壶17与透析器16的出口连接，透析机蠕动泵14被安装在进液管11，以及透析机蠕动泵14驱使进液管11中的血液流动。那么本实施例的透析回路组件能够通过透析机蠕动泵14抽经进液管11从管腔模型6抽吸血液，再利用透析器16对血液进行净化，最后通过排液管12将净化后的血液返回到管腔模型6。

本实施例的检测组件包括稀释管18、测量容器、超声波收发器及超声波处理器。稀释管18的一端与静脉壶17连接，另一端连接测量容器。

超声波收发器包括两个检测端7，检测端7包括发送超声波的换能器及接收超声波的探头。两个检测端7分别的被安装在进液管11及排液管12，换能器及探头均与超声波处理器耦接。两个换能器能够响应超声波处理器，并且在透析回路相对反向的发送超声波，两个探头分别的接收沿透析回路传递的超声波。

那么，本实施例的检测组件利用超声波测量法，在测量容器通过稀释管18注入一定浓度的生理盐水后，由于超声波在血液及生理盐水中的传播速度不同。那么在经排液管12排出的生理盐水，或者说是生理盐水稀释的血液被再次被抽吸的进入到进液管11后，会造成透析回路中超声波传播时间的变化；

超声波处理器根据两个探头在注入生理盐水后检测到的超声波传播时间检测进入到进液管11的体积，进而实现对生理盐水再进入到中心静脉导管的概率检测，即血液透析中被净化的血液再进入到中心静脉导管的概率。

优选的，本实施例的超声波收发器及超声波处理器由transonichd02血液透析监护仪及装有超声探头的流量/稀释度感应器代替。两个流量/稀释度感应器通过flow-qc分别的连接进液管11及排液管12，体外循环蠕动泵20及透析机蠕动泵14的控制血液的速率能够被hd02血液透析监护仪测定及控制。进液管11的流量/稀释度感应器检测逆流传播时间；排液管12的流量/稀释度感应器检测顺流传播时间。transonichd02监护仪通过逆流传播时间和顺流传播时间之间的累积差别准确测定血流流量。

具体的，等渗生理盐水中超声波的传播速度为1533m/sec；血液根据血浆蛋白浓度在超声波的传播速度为1560-1590m/sec。

transonichd02血液透析监护仪和装有超声探头的流量/稀释度感应器能够持续的检测透析回路中超声波的传播速度。当静脉壶17被注入生理盐水将血液稀释后，被稀释的血液再进入到进液管11会造成透析回路中超声波传播速度的变化。在通过流量/稀释度感应器接收超声波后，transonichd02血液透析监护仪以稀释曲线记录透析回路中超声波传播速度的变化。

稀释曲线可以用来计算血液动力学参数，流量稀释方程为：q＝v/s，其中v为生理盐水的量，s为稀释曲线下的面积。

那么本实施例的装置在获取上述进液管11相应的稀释曲线及排液管12相应的稀释曲线后，能够通过transonichd02血液透析监护仪获取带测量的中心静脉导管在血液透析中再次抽吸被净化血液的概率；具体计算如下。

排液管12对应稀释曲线的面积sven与注射的生理盐水的量vinj成比例，等于sven乘以泵控流量qb，vinj＝sven*qb；

进液管11对应稀释曲线的面积sart与再循环的生理盐水的量vrec成比例，等于sart乘以泵控流量qbx，vrec＝sart*qbx；

那么有r％＝vrec/vinj＝sart*qbx/sven*qb；

r％为生理盐水的量vrec与注射的生理盐水的量vinj的比值，即中心静脉导管在血液透析中再次抽吸被净化血液的概率。

本实施例对上述中心静脉导管测量装置的实施提供试验及数据。

试验对象为六个不同型号的中心静脉测量导管，规格分别是11.5f*13.5cm、11.5f*16cm、11.5f*20cm、12f*/16cm及12f*20cm。

试验内容是在5个不同血液流速的情况下，分别测量中心静脉测量导管在正接及反接时，使净化后的血液返回到中心静脉测量导管的概率；

血液流速分别是150ml/min到200ml/min到250ml/min到300ml/min到350ml/min。

试验过程如下。

测量规格为11.5f*13.5cm的中心静脉导管；

选取中心静脉导管与进液管11及排液管12正接，透析机蠕动泵14控制在150ml/min；

transonichd02血液透析监护仪选择通路再循环选项，待信号稳定后按要求通过稀释管18在静脉壶17注入生理盐水10ml；transonichd02血液透析监护仪通过r％的计算公式，获取正接状态下血流速度在150ml/min时的取值；

在上述正接状态及血流速度下测量至少三次，并且分别记录数值。每完成一次测量后，均通过透析器16超滤10ml的液体出来，以保证血管回路中血红蛋白浓度的稳定；

在正接状态下用上述步骤通过透析机蠕动泵14调整血流速度分别为150ml/min、200ml/min、250ml/min、300ml/min及350ml/min；再分别测量每个血液流速下r％的取值。

选取中心静脉导管与进液管11及排液管12反接；再重复上述步骤，测量5个血流速度下r％的取值。

再依次更换中心静脉导管的规格；重复上述步骤，获取六个规格的中心静脉导管在5个不同血液速率下正接及反接r％的取值。

通过上述试验过程，发现中心静脉导管在血液透析过程中，使净化血液再进入的概率，仅与导管的外径有关，与导管的长度无关；正接状态下不同型号的中心静脉导管在不同流量状态下的再循环率均为0；反接状态下不同型号的中心静脉导管在不同流量状态下的再循环率如下表所示。

通过上述试验，本实施例的装置能够在不同血流速率下对不同规格的中心静脉导管在反接时的r％进行测量。

本实施例针对上述装置，提供一种中心静脉导管测量方法，具体步骤如下。

s100、建立模拟人体的血管回路；

s200、建立用于血液透析的透析回路；

s300、选取待测量的中心静脉导管，并且将中心静脉导管的管体3置入血管回路，输入端1及输出接口2分别反接在透析回路的两端；

s400、检测组件通过超声波稀释法测量在反接状态下，经透析回路净化后的流体，再次返回透析回路的概率。

实施例三

本实施例另公开一种中心静脉导管测量装置。本实施例的装置通过温度测量流体从血管回路进入排液管12的概率

装置包括温度控制器、温度传感器及温度处理器。温度控制器被配置在出液管或静脉壶17，以及温度控制器响应温度处理器的控制从透析回路进入到血管回路的流体的输出流体温度。

温度传感器被配置在进液管11或动脉壶15，以及温度传感器检测从血管回路进入到透析回路的流体的输入流体温度；

温度处理器根据输入流体温度及输出流体温度，检测流体从血管回路进入排液管12的概率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。