Método y dispositivo para monitorizar un estado de un conducto de sangre en una máquina para tratamiento de sangre extracorpóreo.

Método para detectar la presencia de una oclusión parcial o total en un conducto (3) de sangre en un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo,

que comprende las etapas de:

adquirir una pluralidad de primeros valores de presión de un primer sensor (13, 19) montado en un primer punto de un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende un conducto (3) de sangre en el que se somete la sangre a un empuje por impulsos;

adquirir una pluralidad de segundos valores de presión de un segundo sensor (14) montado en un segundo punto, distinto del primer punto del conducto (3) de sangre del circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, tomándose muestras de, y detectándose, los primeros y segundos valores de presión en una pluralidad de instantes temporales sucesivos correspondientes que están separados entre sí por un intervalo de tiempo predeterminado, y

relacionar al menos un primer valor, relacionado con el primer valor de presión, y al menos un segundo valor, relacionado con el segundo valor de presión, con al menos un valor umbral, con el fin de obtener un dato que representa un estado del conducto (3) de sangre, en el que el primer valor y el segundo valor están relacionados con amplitudes de señal por impulsos correspondientes del primer valor de presión y del segundo valor de presión, calculándose las amplitudes detectando los valores de presión del primer y segundo sensor (14) a intervalos de tiempo predeterminados correspondientes.

Método y dispositivo para monitorizar un estado de un conducto de sangre en una máquina para tratamiento de sangre extracorpóreo

Campo técnico La invención se refiere a un método y a un dispositivo correspondiente para monitorizar un estado de un conducto de sangre en una máquina para tratamiento de sangre extracorpóreo. Específicamente, aunque no exclusivamente, la invención se aplica en el campo médico para monitorizar el estado de flujos de fluido biológico y/o líquido médico extracorpóreo. Por ejemplo la invención puede aplicarse en un aparato de hemodiálisis o hemo (dia) filtración para detectar la presencia de cualquier estenosis parcial o total y oclusiones en el conducto de extracción de sangre y/o retorno hacia o desde un paciente. También puede aplicarse un método y un dispositivo de la invención en campos de aplicación adicionales no descritos en detalle en la presente descripción.

Antecedentes de la invención Se conoce que muchos sistemas de fluido requieren una medición precisa del estado del sistema, y en particular diversas propiedades y/o parámetros de los fluidos que fluyen a través de los mismos. En algunos de estos sistemas las mediciones de parámetros individuales son importantes. En otros casos, el cambio o la diferencia de parámetros son importantes. En ambos casos la precisión requerida para cada sistema de fluido particular puede variar basándose en el fluido o los fluidos particulares implicados y/o basándose en el objetivo del sistema.

Un ejemplo de un sistema de fluido que tiene requisitos especiales que pueden verse influidos de manera considerable por la precisión de las mediciones paramétricas, que comprenden en particular las determinaciones de la presión, es un sistema de flujo de sangre que es externo al cuerpo, también conocido como sistema de sangre extracorpóreo.

Un sistema de sangre extracorpóreo incluye normalmente un dispositivo para tratamiento de sangre que fluye dentro del mismo. Hay diversos tipos de estos dispositivos. Comúnmente se usan dispositivos de filtración que tienen membranas semipermeables en sistemas de sangre extracorpóreos tales como los usados para diálisis o para plasmaféresis terapéutica (TPE) . El objetivo principal de una membrana semipermeable es normalmente proporcionar la extracción o separación de determinados elementos o componentes de la sangre. Se extraen urea y otros productos de desecho de la sangre durante la diálisis, y se separa el plasma de sangre de los corpúsculos rojos durante la TPE. Entonces se devuelven la sangre o los corpúsculos rojos procesados al paciente.

En más detalle, en un sistema de sangre extracorpóreo que usa un dispositivo de membrana semipermeable, el procedimiento es el siguiente. Se extrae la sangre del paciente, se hace pasar a lo largo de un lado de una membrana semipermeable y en contacto con la misma. Las partes no deseadas de la sangre (urea en el caso de diálisis, plasma en el caso de TPE) difunden o se filtran a través de los poros de la membrana semipermeable. Entonces se devuelve la sangre que permanece en el lado de sangre de la membrana semipermeable al paciente con una menor cantidad de las sustancias no deseadas.

Tal como se mencionó anteriormente en el presente documento, la técnica anterior describe una monitorización del estado de los conductos de sangre de máquinas médicas para tratamiento de sangre extracorpóreo, por ejemplo para detectar la presencia de cualquier estenosis eventual, es decir estrechamiento en los conductos en los que discurre la sangre, o bien parcial o bien total, u otras oclusiones. Las estenosis pueden producirse por diversos motivos, desde una coagulación progresiva de la sangre hasta un estrechamiento debido a un pinzamiento accidental del conducto, un bloqueo en un dispositivo de tratamiento de sangre dispuesto en el conducto de sangre u otros motivos. Por ejemplo, el documento US 6.623.443 describe un método para detectar estenosis en un acceso de sangre o en un conducto para tratamiento de sangre extracorpóreo que comprende monitorizar la amplitud de una señal de presión oscilante en el propio circuito y detectar la presencia de estenosis eventuales basándose en una monitorización de las variaciones en la amplitud.

Este método puede realizarse con un dispositivo de control que no es muy complejo, pero sólo permite la detección de la presencia de estenosis después de que las estenosis hayan provocado una variación significativa en una presión medida en el circuito.

Por tanto, este método no impide completamente el riesgo de dañar algunos componentes del circuito, o deterioro de la sangre (hemolisis) en el caso de estenosis, puesto que el tiempo de reacción del dispositivo de control en algunos casos puede no ser lo suficientemente rápido, también porque a veces puede haber variaciones de presión suficientes durante breves periodos de tiempo para dañar la sangre o algunos componentes.

El documento US2002/0174721 describe otro método para detectar estenosis en conductos para tratamiento de sangre extracorpóreo. El método comprende medir una señal de presión oscilante, por ejemplo debida al empuje de la sangre mediante una bomba peristáltica, y realizar un análisis de frecuencia de la señal de presión oscilante con el fin de detectar la presencia de una estenosis en un caso de atenuación de los componentes de mayor frecuencia de la señal. El método permite una detección más inmediata de la presencia de estenosis con respecto al método citado anteriormente, antes de que las variaciones de presión debidas a la presencia de la estenosis puedan adoptar valores relevantes que puedan ser potencialmente peligrosos para el conducto de sangre y para la sangre. Sin embargo, el método requiere un dispositivo de control sofisticado y caro, que puede realizar un cálculo complejo, tal como análisis de frecuencia de una señal en tiempo real.

Ambos métodos descritos anteriormente requieren además la presencia de un número alto de sensores de presión en el circuito de tratamiento de sangre extracorpóreo, con el fin de detectar los cambios en presiones en las diversas partes del circuito, con un aumento consiguiente en la complejidad y los costes del sistema. Además, estos métodos sólo permiten esencialmente la verificación de estenosis en el conducto de sangre, mientras que no se permite la detección de parámetros significativos adicionales en relación con el estado de funcionamiento del circuito de sangre extracorpóreo.

El documento DE 10 2006 032815 da a conocer un método y un dispositivo para monitorizar un circuito de sangre extracorpóreo y aborda el problema de detectar un acceso vascular con mal funcionamiento. Se monitoriza un circuito de sangre extracorpóreo durante un tratamiento de sangre extracorpóreo usando sensores (18, 19) de presión de presión arterial y venosa en las ramas arteriales y venosas de un circuito extracorpóreo, mientras que las presiones se miden de manera simultánea y continua.

El documento WO 2008/135193 da a conocer un método y un dispositivo para monitorizar una unidad (1) de tratamiento de sangre, subdividida por una membrana (2) semipermeable en una cámara (3) de sangre y una cámara (4) de líquido de diálisis, de un dispositivo de tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende un circuito (9) de sangre extracorpóreo que tiene una rama (20) arterial que conduce a la cámara de sangre de la unidad de tratamiento de sangre, una rama (21) venosa, que se extiende alejándose de la cámara de sangre y un sistema (10) de fluido de diálisis, en el que está dispuesta la cámara (4) de líquido de diálisis.

El documento EP 1 584 339 da a conocer la monitorización de suministro a un vaso durante un tratamiento de diálisis, en la que se monitoriza la presión en ramas tanto (5) arterial como (7) venosa de circulación de sangre extracorpóreo por medio de sensores (18, 19) de presión. Se introducen la suma y la diferencia de las dos presiones en un ordenador (22) usado para calcular valores característicos del estado de suministro a un vaso. Estos valores se procesan en una unidad de evaluación para identificar errores en el suministro a un vaso.

El documento DE 10 2008 015832 da a conocer un método y un dispositivo para monitorizar un acceso vascular durante un tratamiento de sangre extracorpóreo. El método y el dispositivo se basan en la monitorización de la diferencia entre la presión venosa medida por medio de un sensor (19) de presión venosa y la presión arterial medida por medio de un sensor (18) de presión arterial en el circuito de sangre extracorpóreo, y en el hallazgo de que los valores medidos para la presión venosa y arterial se superponen por señales de interferencia, que dificultan la evaluación fiable... [Seguir leyendo]

1. Método para detectar la presencia de una oclusión parcial o total en un conducto (3) de sangre en un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende las etapas de:

adquirir una pluralidad de primeros valores de presión de un primer sensor (13, 19) montado en un primer punto de un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende un conducto (3) de sangre en el que se somete la sangre a un empuje por impulsos;

adquirir una pluralidad de segundos valores de presión de un segundo sensor (14) montado en un segundo punto, distinto del primer punto del conducto (3) de sangre del circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, tomándose muestras de, y detectándose, los primeros y segundos valores de presión en una pluralidad de instantes temporales sucesivos correspondientes que están separados entre sí por un intervalo de tiempo predeterminado, y

relacionar al menos un primer valor, relacionado con el primer valor de presión, y al menos un segundo valor, relacionado con el segundo valor de presión, con al menos un valor umbral, con el fin de obtener un dato que representa un estado del conducto (3) de sangre, en el que el primer valor y el segundo valor están relacionados con amplitudes de señal por impulsos correspondientes del primer valor de presión y del segundo valor de presión, calculándose las amplitudes detectando los valores de presión del primer y segundo sensor (14) a intervalos de tiempo predeterminados correspondientes.

2. Método según la reivindicación 1, que comprende además una etapa de emitir una señal que representa el estado del conducto (3) de sangre cuando se obtiene un valor de alarma predeterminado para el dato que representa el estado y/o cuando se obtiene un valor predeterminado del dato que representa un estado de estenosis parcial o total en el circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo.

3. Método según la reivindicación 2, en el que la etapa de emitir una señal que representa el estado del conducto (3) de sangre se realiza cuando se obtiene el valor predeterminado del dato un número predeterminado de veces consecutivas en un número predeterminado de instantes temporales distintos y sucesivos.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de comparar al menos un primer valor relacionado con el primer valor de presión y al menos un segundo valor relacionado con el segundo valor de presión con al menos un valor umbral con el fin de obtener un dato que representa un estado del conducto (3) de sangre se realiza sólo en una posición angular específica de un rotor (10) de una bomba (9) peristáltica montada en el circuito, particularmente en cada rotación de la bomba (9) peristáltica.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer valor y el segundo valor se relacionan respectivamente con diferencias correspondientes entre dos primeros valores de presión medidos por el primer sensor (13, 19) en dos instantes temporales sucesivos y distintos y entre dos segundos valores de presión medidos por el segundo sensor (14) en los dos instantes temporales sucesivos y distintos.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de realizar al menos una razón entre el primer valor y el segundo valor y una etapa de comparar un resultado de la razón con un valor umbral con el fin de obtener el dato que representa un estado del conducto (3) de sangre.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una etapa de realizar al menos una sustracción entre el primer valor y el segundo valor y comparar un resultado de la sustracción con un valor umbral con el fin de obtener el dato que representa un estado del conducto (3) de sangre.

8. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una etapa de comparar de manera individual respectivamente el primer valor y el segundo valor con valores umbrales respectivos con el fin de obtener el dato que representa un estado del conducto (3) de sangre.

9. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende etapas de calcular al menos dos primeros valores que son distintos y están relacionados de manera diferente con el primer valor de presión y/o al menos dos segundos valores que son distintos y están relacionados de manera diferente con el segundo valor de presión, y etapas de relacionar los dos primeros valores con valores umbrales respectivos y/o los dos segundos valores con valores umbrales respectivos con el fin de obtener el dato que representa un estado del conducto 10 (3) de sangre.

10. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer valor de presión se mide mediante un primer sensor montado en una cámara de expansión arterial del conducto (3) de sangre y

el segundo valor de presión se mide mediante un segundo sensor (14) montado en una cámara de expansión venosa del conducto (3) de sangre, estando una bomba (9) peristáltica interpuesta entre la cámara (15) arterial y la cámara (16) venosa con el fin de producir un empuje por impulsos en la sangre.

11. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el primer valor de presión se mide mediante un primer sensor montado en un circuito (18) hidráulico para un fluido de tratamiento de sangre, que comprende un dispositivo (4) de tratamiento de sangre dispuesto en el conducto (3) de sangre, y en el que el segundo valor de presión se mide mediante un segundo sensor (14) montado en una cámara de expansión venosa del conducto de sangre, estando una bomba (9) peristáltica dispuesta aguas arriba del dispositivo (4) de tratamiento de sangre y aguas arriba de la cámara (16) venosa con el fin de producir el empuje por impulsos de la sangre.

12. Dispositivo de control de un estado de un conducto (3) de sangre en una máquina para tratamiento de sangre extracorpóreo, y en particular para detectar estenosis en el conducto (3) de sangre, que comprende al menos una unidad (20) de procesamiento que puede conectarse a una pluralidad de sensores de presión de un fluido o de sangre en un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo y configurada para realizar un método según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11.

13. Aparato para tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende:

al menos un circuito (2) para tratamiento de sangre extracorpóreo, que comprende al menos un dispositivo (4) de tratamiento de sangre, un conducto (5) arterial destinado a llevar la sangre desde un acceso (6) arterial de un paciente hasta el dispositivo (4) de tratamiento de sangre y al menos un conducto (7) venoso destinado a llevar la sangre desde el dispositivo (4) de tratamiento de sangre hasta un acceso (8) venoso de un paciente;

al menos una bomba (9) peristáltica para la sangre montada en el circuito (2) extracorpóreo para empujar la sangre a una presión de empuje que tiene una evolución por impulsos con el tiempo;

al menos un sensor (13) de detección de presión de sangre arterial montado en un primer punto del circuito (2) extracorpóreo aguas arriba de la bomba (9) ;

al menos un sensor (14) de detección de presión de sangre venosa montado en un segundo punto del circuito (2) de sangre extracorpóreo aguas abajo de la bomba (9) ;

un circuito (18) hidráulico para un fluido de tratamiento de la sangre, operativamente conectado al dispositivo (4) de tratamiento,

al menos un sensor (19) de detección de presión del fluido de tratamiento montado en el circuito hidráulico

o en el circuito (4) de tratamiento; y

un dispositivo (12) de control según la reivindicación 12 y operativamente conectado al menos al sensor

(13) de detección de presión arterial y/o al sensor (14) de detección de presión venosa y/o al sensor de detección de presión del fluido de tratamiento y configurado para realizar un método según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 11, con señales de presión correspondientes adquiridas por los sensores.