Procedimiento y dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo.

Procedimiento para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreocon un aparato de tratamiento de la sangre en un circuito de sangre extracorpóreo que presenta una rama arterial deuna línea de sangre que conduce al aparato de tratamiento de la sangre y una rama venosa de la línea de sangreque parte del aparato de tratamiento de la sangre,

caracterizado por que se generan ondas de pulso en el circuitode sangre extracorpóreo, midiéndose la velocidad de propagación o el tiempo de tránsito de las ondas de pulso quevan a propagarse en el circuito extracorpóreo y determinándose el volumen de sangre relativo VSR(t) a partir de larelación de los tiempos de tránsito o velocidades de propagación de las ondas de pulso en dos momentos de tiempot, t0 distintos del tratamiento de la sangre.

Procedimiento y dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo.

La invención se refiere a un procedimiento para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo con un aparato de tratamiento de la sangre en un circuito de sangre extracorpóreo, así como a un dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo.

Para la eliminación de sustancias obligatoriamente secretadas por la orina y para la extracción de líquidos, en insuficiencia renal aguda y crónica se utilizan distintos procedimientos para la limpieza de la sangre o tratamiento de la sangre con aparatos. En la hemodiálisis (HD) predomina el transporte de materia difusivo, mientras que en la hemofiltración (HF) tiene lugar un transporte de materia convectivo por la membrana. Una combinación de ambos procedimientos es la hemodiafiltración (HDF) .

Durante el tratamiento de la sangre extracorpóreo, la sangre del paciente pasa por una rama arterial de un sistema de conducción de tubos a un aparato de tratamiento de la sangre, por ejemplo, un hemodializador o hemofiltro, y de nuevo pasa del aparato de tratamiento de la sangre al paciente por una rama venosa del sistema de conducción. La sangre es bombeada por una bomba de sangre, especialmente bomba de rodillos, que está dispuesta en la rama arterial del sistema de conducción. Al paciente puede extraérsele líquido durante el tratamiento extracorpóreo (ultrafiltración) .

Una caída aguda en la tensión arterial (hipotonía) representa una de las principales complicaciones en el tratamiento de la sangre extracorpóreo, que puede causar una extracción de líquido demasiado alta o rápida.

Hay distintas soluciones para este problema. Por una parte, se conocen monitores de la tensión arterial que supervisan continuamente un cambio de la tensión arterial y regulan la ultrafiltración en función del cambio de la tensión arterial. Por otra parte, se conocen monitores del volumen de sangre que miden el volumen de sangre relativo durante el tratamiento de diálisis y realizan una regulación de la ultrafiltración en función del volumen de sangre relativo.

El documento DE-C-197 46 377 describe un dispositivo para la medición de la tensión arterial que se basa en el registro de la velocidad de propagación o tiempo de tránsito de las ondas de pulso que se propagan por el aparato circulatorio arterial del paciente que se generan por sus contracciones cardíacas.

Por el documento DE-A-40 24 434 se conoce un dispositivo para la regulación de la ultrafiltración en el que se supervisa la presión en el circuito extracorpóreo para determinar el volumen de sangre relativo. El cambio del volumen de sangre se deduce a partir del cambio de la presión en el transcurso del tratamiento de la sangre en comparación con la presión al principio del tratamiento.

Por el documento DE 100 51 943 A1 se conoce un procedimiento para la medición no invasiva de la tensión arterial de pacientes basado en los tiempos de tránsito de la onda de pulso durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo.

La invención se basa en el objetivo de especificar un procedimiento que permita la determinación del volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo sin gran gasto en aparatos. Otro objetivo de la invención es conseguir un dispositivo que haga posible la determinación del volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo sin gran gasto en aparatos.

La solución de estos objetivos se realiza según la invención con las características de las reivindicaciones 1 ó 7. Formas de realización ventajosas son objeto de las reivindicaciones dependientes.

El procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención se basan en la generación de ondas de pulso en el circuito de sangre extracorpóreo, midiéndose la velocidad de propagación o el tiempo de tránsito de las ondas de pulso que van a propagarse en el circuito extracorpóreo. El volumen de sangre relativo se determina a partir de la velocidad de propagación o el tiempo de tránsito de las ondas de pulso medido.

La invención prevé la determinación del volumen de sangre relativo a partir de la relación de las velocidades de propagación o tiempos de tránsito de las ondas de pulso en dos momentos de tiempo distintos del tratamiento de la sangre, especialmente al principio y durante el transcurso del tratamiento.

El volumen de sangre puede determinarse a partir de la velocidad de propagación o tiempo de tránsito de las ondas de pulso, porque determinados constituyentes de la sangre, por ejemplo, hemoglobina, proteínas, etc., permanecen en el circuito de sangre extracorpóreo, pero el agua del plasma se elimina. Por tanto, puede recurrirse a cambios de la concentración de los constituyentes de la sangre para la medición del cambio del volumen de sangre.

El volumen de sangre relativo en el momento de tiempo t se define por:

VSR (t) = VV ( (Ot) ) (1)

en la que V (0) es el volumen de sangre en el momento de tiempo t = 0, es decir, al principio del tratamiento de diálisis, y

V (t) es el volumen de sangre en el momento de tiempo t, es decir, en el transcurso del tratamiento.

Como el procedimiento según la invención y el dispositivo según la invención hacen uso de la medición de presión que está de cualquier modo presente en las máquinas de diálisis conocidas, el gasto en aparatos es relativamente bajo. Para la determinación del volumen de sangre relativo sólo se necesita una expansión correspondiente del software para el control de microprocesador de la máquina.

En una forma de realización preferida se mide la velocidad de propagación o el tiempo de tránsito de las ondas de pulso de presión en el circuito extracorpóreo, que son causadas por la bomba de sangre que está dispuesta en el circuito extracorpóreo de las máquinas de hemodiálisis conocidas. En el caso de la bomba de sangre de las máquinas de diálisis conocidas se trata en general de una bomba de rodillos que en cada giro del rotor de la bomba genera pulsos de presión.

Las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre se detectan preferiblemente con un sensor de presión que en las máquinas de diálisis conocidas está dispuesto en el circuito extracorpóreo.

Para mejorar la exactitud, la medición de presión puede realizarse ventajosamente con un sensor de presión que está dispuesto sin columna de aire en contacto directo en el tubo de sangre o en una cámara de medición de la presión provista antes de éste por la que transcurre la línea de sangre.

En una forma de realización especialmente preferida, la bomba de sangre en la rama arterial de la línea de sangre está dispuesta aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre y del sensor de presión para detectar las ondas de pulso aguas abajo del aparato de tratamiento de la sangre en la rama venosa de la línea de sangre. Así, la trayectoria sobre la cual va a medirse el tiempo de tránsito es la parte de la línea de sangre que se encuentra entre la bomba de sangre y el sensor de presión.

Si no se conoce el momento de tiempo en el que se generan las ondas de pulso de la bomba, las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre pueden detectarse con un segundo sensor de presión que está dispuesto aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre en la rama arterial de la línea de sangre. Pero el momento de tiempo también puede derivarse de la posición del rotor de la bomba que es reconocida, por ejemplo, con un sensor de Hall. A este respecto, el sensor de Hall puede presentar un imán que gira con el rotor cuyo campo magnético penetra periódicamente en una sonda de Hall que se encuentra en el estator en la que puede medirse una señal de tensión eléctrica correspondiente. A continuación se explica más detalladamente mediante los dibujos un ejemplo de realización de una máquina de diálisis con un dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo.

Muestran:

Fig. 1 los componentes esenciales de una máquina de diálisis con un dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo en representación esquemática muy simplificada y

Fig. 2 la evolución temporal de las señales de un sensor de presión arterial y venosa para determinar la presión en la rama arterial o venosa de la línea de sangre o de la señal de un sensor de Hall para determinar la posición del rotor de la bomba.

El dispositivo de hemodiálisis presenta un dializador 1 que está separado por una membrana 2 semipermeable en una cámara 3 de sangre y... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo con un aparato de tratamiento de la sangre en un circuito de sangre extracorpóreo que presenta una rama arterial de una línea de sangre que conduce al aparato de tratamiento de la sangre y una rama venosa de la línea de sangre que parte del aparato de tratamiento de la sangre, caracterizado por que se generan ondas de pulso en el circuito de sangre extracorpóreo, midiéndose la velocidad de propagación o el tiempo de tránsito de las ondas de pulso que van a propagarse en el circuito extracorpóreo y determinándose el volumen de sangre relativo VSR (t) a partir de la relación de los tiempos de tránsito o velocidades de propagación de las ondas de pulso en dos momentos de tiempo t, t0 distintos del tratamiento de la sangre.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se mide la velocidad de propagación o tiempo de tránsito de ondas de pulso generadas por una bomba de sangre en el circuito extracorpóreo.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre se detectan con un sensor de presión dispuesto en el circuito extracorpóreo.

4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado por que la bomba de sangre en la rama arterial de la línea de sangre está dispuesta aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre y el sensor de presión para detectar las ondas de pulso aguas abajo del aparato de tratamiento de la sangre en la rama venosa de la línea de sangre.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado por que las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre se detectan con un segundo sensor de presión que está dispuesto aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre en la rama arterial de la línea de sangre.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el volumen de sangre relativo VSR (t) se calcula a partir del cambio temporal del tiempo de tránsito de las ondas de pulso según la siguiente ecuación:

1. P (Pta ) VSR (t) =

( PTT (t) Pa

-

PTT (t ) ) P (t )

en la que PTT (t) y PTT (t0) es el tiempo de tránsito de las ondas de pulso durante una sección de la trayectoria del circuito de sangre extracorpóreo con una longitud L prefijada en el momento de tiempo t y t0 y Pa es la densidad másica del agua y P (t0) la densidad másica de la sangre al principio del tratamiento de la sangre.

7. Dispositivo para determinar el volumen de sangre relativo durante un tratamiento de la sangre extracorpóreo con un circuito de sangre extracorpóreo (I) que presenta una rama arterial (5) de una línea de sangre (5, 7) que conduce a un aparato de tratamiento de la sangre (1) y una rama venosa (7) de la línea de sangre (5, 7) que parte del aparato de tratamiento de la sangre, con medios (26, 27, 30) para medir la velocidad de propagación o tiempo de tránsito de las ondas de pulso que se propagan en el circuito extracorpóreo, y con medios (6) para generar ondas de pulso en el circuito extracorpóreo (I) , caracterizado por medios (30) para determinar el volumen de sangre relativo, que están configurados de forma que el volumen de sangre relativo VSR (t) puede determinarse a partir de la relación de los tiempos de tránsito o velocidades de propagación de las ondas de pulso en dos momentos de tiempo t, t0 distintos del tratamiento de la sangre.

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado por que en el circuito extracorpóreo (I) está dispuesta una bomba de sangre (6) , estando configurados los medios (26, 27, 30) para medir el tiempo de tránsito o velocidad de propagación de las ondas de pulso de forma que se mide la velocidad de propagación o tiempo de tránsito de las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre (6) en el circuito extracorpóreo.

9. Dispositivo según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que en el circuito extracorpóreo (I) está dispuesto un sensor de presión (27) para detectar las ondas de pulso generadas por la bomba de sangre (6) .

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por que la bomba de sangre (6) en la rama arterial (5) de la línea de sangre (5, 7) está dispuesta aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre (1) y el sensor de presión

(27) para detectar las ondas de pulso aguas abajo del aparato de tratamiento de la sangre en la rama venosa (7) de la línea de sangre (5, 7) .

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por que está dispuesto un segundo sensor de presión (26)

para detectar las ondas de pulso aguas arriba del aparato de tratamiento de la sangre (1) en la rama arterial de la línea de sangre (5, 7) .

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado por que los medios (30) para determinar el volumen de sangre relativo están configurados de forma que el volumen de sangre relativo VSR (t) se calcula a partir del cambio temporal de los tiempos de tránsito de las ondas de pulso según la siguiente ecuación

1. P (Pta ) VSR (t) =

( PTT (t) Pa-

PTT (t ) ) P (t )

en la que PTT (t) y PTT (t0) es el tiempo de tránsito de las ondas de pulso durante una sección de la trayectoria del circuito de sangre extracorpóreo con una longitud L prefijada en el momento de tiempo t y t0 y Pa es la densidad másica del agua y P (t0) la densidad másica de la sangre al principio del tratamiento de la sangre.