[发明专利]盐或血液或两者混合物中的气泡的光学检测

说明书

本公开的实施例提供了一种用于在透析(例如，血液透析)期间检测动脉血液流动路径中的瞬态气泡的系统和方法。该系统使用来自光学传感器的测量值来消除影响入射在动脉管线上的光的吸收度的共同因素的一种或多种影响。这些因素包括动脉管线内的介质的颜色、管线颜色、照射角度和光学检测器的温度。来自光学传感器的测量值的变化用于确定是否存在气泡。

背景技术

肾衰竭或部分肾衰竭的患者通常在血液透析治疗中心或诊所接受血液透析治疗。健康的肾脏可以维持体内水和矿物质(例如钠、钾、氯、钙、磷、镁和硫酸盐)的内部平衡。肾脏还作为内分泌系统的一部分产生促红细胞生成素和其它激素。血液透析不能完全替代肾脏功能，部分原因是它不能纠正肾脏的内分泌功能。

在血液透析中，通过进入针(或导管)从患者身上取血，该进入针(或导管)从位于特定的可接受的进入位置(手臂、大腿、锁骨下等)的动脉中抽血。抽取的血液经由蠕动泵泵送通过体外管线，然后通过透析器从血液中去除不希望的毒素，例如血尿素、氮、钾和过量的水。当血液通过透析器时，血液在稻草状的管中流动，这些管充当未净化血液的半透膜通道。新鲜的透析液是化学药品和水的溶液，以与血流相反的方向流过透析器。当透析液流过透析器时，它围绕透析器中的稻草状的膜。新鲜的透析液收集通过扩散通过稻草状的管的多余杂质，并且由于跨膜的压降而通过超滤过程收集多余的水。用过的透析液经由输出管携带多余的液体和毒素排出透析器，从而净化流过透析器的血液。透析后的血液然后经由管线和针(或导管)从透析器流出，回到患者体内。有时，沿体外血流循环提供肝素滴注或泵，以防止在血液透析过程中凝结。在典型的数小时治疗期过程中，可以清除几升的多余液体。在美国，慢性患者通常每周在透析中心接受三次血液透析治疗(星期一、星期三、星期五的时间表或星期二、星期四、星期六的时间表)。

血液透析部分地由于循环血量的快速变化而对身体的流体平衡具有严重影响。当流体的去除速率比人体的血浆补充速率快时，血管内血容量减少。所导致的失衡与并发症有关，例如在透析治疗期间和之后，患者会出现低血压、意识丧失、头痛、呕吐、头晕和抽筋。在血液透析过程中(实时)连续定量测量与循环血量有关的参数，减少了透析引起的低血压的机会，并通过控制流体平衡和帮助患者达到适当的干重来优化透析治疗方案。

发明内容

本公开的一个实施例提供了一种用于通过使用产生不同波长的至少一个光发射器和至少一个光传感器来检测血液流动路径中的气泡的方法。所述方法包括：设定从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度；确定在所述至少一个光传感器处接收的光的强度，其中，在所述至少一个光传感器处接收的光横穿血液流动路径；使用从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度和在所述至少一个光传感器处接收的每种波长的光的强度，确定一个或多个归一化比率；和基于所确定的一个或多个归一化比率来确定在血液流动路径中是否存在气泡。

本公开的另一个实施例提供了一种用于检测血液流动路径中的气泡的系统。该系统包括：至少一个光发射器，其被配置为产生不同的波长；至少一个光传感器；和处理器，其被配置为：设定从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度；确定在所述至少一个光传感器处接收的光的强度，其中，在光传感器处接收的光横穿血液流动路径；使用从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度和在所述至少一个光传感器处接收的每种波长的光的强度，确定一个或多个归一化比率；和基于所确定的一个或多个归一化比率，确定在血液流动路径中是否存在气泡。

本公开的又一个实施例提供了一种具有处理器可执行指令的非暂时性计算机可读介质，用于通过使用产生不同波长的至少一个光发射器和至少一个光传感器来检测血液流动路径中的气泡。所述处理器可执行指令在被执行时促使以下各项的执行：设定从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度；确定在所述至少一个光传感器处接收的光的强度，其中，在所述至少一个光传感器处接收的光横穿血液流动路径；使用从所述至少一个光发射器发出的每种波长的光的初始强度和在所述至少一个光传感器处接收的每种波长的光的强度，确定一个或多个归一化比率；和基于所确定的一个或多个归一化比率来确定在血液流动路径中是否存在气泡。

附图说明