用于测量医用流体的电特性的系统和方法技术方案

一种用于测量医用流体的电导率的电路，所述电路包括：数据收集单元，医用流体被配置成能够流过所述数据收集单元；向所述数据收集单元提供输入电压的输入电压源；被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压和输出电压的电压测量单元；以及与所述电压测量单元通信的开关，所述开关被配置成能够在所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压的第一状态与所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输出电压的第二状态之间进行切换。状态之间进行切换。状态之间进行切换。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量医用流体的电特性的系统和方法


[0001]本专利技术涉及测量医用流体的电导率。

技术介绍

[0002]在血液透析期间，通过经由血液接入部位，通常经由导管将血液从患者体内抽出，然后使血液通过人工肾(通常称为“透析器”)，来从患者的血液中去除杂质和毒素。人工肾包括将第一管道与第二管道分开的半透膜。通常，透析溶液(通常称为“透析液”)流过透析器的第一管道，而患者的血液流过透析器的第二管道，使得杂质和毒素通过半透膜从血液转移到透析液。杂质和毒素可以例如通过扩散过程从血液中去除。在通过透析器之后，净化的血液然后返回到患者体内。
[0003]在整个血液透析治疗中维持患者血液中基本恒定的钠浓度可以帮助减少或防止患者经历的不适。因此，患者血液中的钠浓度可以通过透析液中的钠水平来改变，这需要在血液透析治疗期间监测该水平。

技术实现思路

[0004]本公开的实施方式涉及一种用于测量医用流体，例如透析溶液中的钠的电特性的装置。
[0005]在一个方面，一种用于测量医用流体的电导率的电路，包括：数据收集单元，医用流体被配置成能够流过所述数据收集单元；向所述数据收集单元提供设定的输入电压的输入电压源；被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压和输出电压的电压测量单元；以及与所述电压测量单元通信的开关。所述开关被配置成能够在所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压的第一状态与所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输出电压的第二状态之间切换所述电压测量单元。
[0006]实施方式可以包括以下特征中的一个或多个。
[0007]在一些实施方式中，通过取所述输入电压与所述输出电压之间的差来确定单元电压。
[0008]在一些实施方式中，通过测量流过与所述数据收集单元的输出端串联连接的电阻器的电流来确定单元电流。
[0009]在一些实施方式中，通过将所述单元电流除以所述单元电压来确定单元电导。
[0010]在一些实施方式中，通过将所述单元电导乘以单元常数来确定流过所述数据收集单元的所述医用流体的电导率。
[0011]在一些实施方式中，所述单元常数通过由所述电路测量已知溶液的一个或多个电导率来确定。
[0012]在一些实施方式中，所述单元常数被预先校准，使得在测量所述医用流体的电导率之前所述单元常数是已知的。
[0013]在一些实施方式中，不需要精确校准所述电压测量单元来提供所述单元电导的准
确测量。
[0014]在一些实施方式中，所述输入电压源以大约100kHz的频率操作。
[0015]在一些实施方式中，所述输入电压源可以基于待测量的流体和可以是检测焦点的特定参数以其它频率操作。
[0016]所描述的示例实施方式利用了激励单元电路的恒定电压源。还可以构建互补系统，其中所述单元由恒定电流源驱动，并且用电流测量装置进行测量。
[0017]在一些实施方式中，所述数据收集单元是电导率单元。
[0018]在一些实施方式中，所述数据收集单元包括两个电极。
[0019]在一些实施方式中，所述数据收集单元包括入口和出口，其中，所述医用流体通过所述入口进入所述数据收集单元并且通过所述出口流出所述数据收集单元。
[0020]在一些实施方式中，针对至少部分地基于所述数据收集单元的两个电极相对于彼此的位置而确定的特定单元常数来校准所述数据收集单元。
[0021]在一些实施方式中，针对基于两个电极的尺寸而确定的特定单元常数来校准所述数据收集单元。
[0022]在一些实施方式中，针对基于两个电极的导电材料构成而确定的特定单元常数来校准所述数据收集单元。
[0023]在一些实施方式中，所述电路被配置成能够附接到透析系统。
[0024]在一些实施方式中，所述透析系统包括腹膜透析机器。
[0025]在一些实施方式中，所述医用流体包括透析液或生理盐水。
[0026]根据本公开的装置和方法可以包括本文中描述的方面和特征的任何组合。也就是说，根据本公开的装置不限于本文中具体描述的方面和特征的组合，而是还包括所提供的方面和特征的任何组合。
[0027]本公开的实施方式提供了相对于先前可用的解决方案的以下技术优势和/或技术改进中的一个或多个。所述实施方式允许通过测量所述流体的电特性来监测医用流体的流体参数(例如，浓度、流体元素等)。例如，透析液应具有指示存在一定量和比例的碳酸氢钠的电导率，因为不平衡可能影响患者的健康并引起不适。本实施方式提供了一种传感器技术，所述传感器技术可以测量透析液的电导率以确定患者治疗参数，而无需与患者的身体直接接触(例如，经由电极)。
[0028]在一些实施方式中，本文中描述的装置、系统、方法和技术可以提供许多附加的优点。例如，在一些实施方式中，使用本文中描述的技术测量电导率允许快速、准确的电导率测量，而不需要校准数据收集系统。也就是说，驱动所述单元并与所述单元相互作用的数据收集系统不需要提前校准(例如，在进行电导率测量之前)，因为电路中包括的任何误差都被本文中描述的共模电压测量技术所抵消。这样，所述数据收集系统可以说是“自校准”。因为不需要校准，所以与需要提前或实时校准的数据收集系统所进行的测量相比，可以进行更快的测量。
[0029]对于常数是预先测量的并且提前已知的，单元常数由电极的尺寸、材料和电极的间距设定。只要这些参数不改变，单元常数将保持恒定。
[0030]此外，本文中描述的数据收集系统和相关联的技术不存在相移问题，因为所施加的AC电压和电流基本上被整流(例如，使得它们被转换为DC)。这样，波形本质上被积分。特
别地，AC电流相对于AC电压的任何相位角偏移都可以随着时间的推移积分到稳态(例如，DC)电压和电流值。因为患者参数不会瞬时改变，所以不需要电导率的瞬时测量，从而允许偏离在计算中需要相位对准和补偿的常规AC测量技术。本公开的一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。根据说明书和附图以及从权利要求书，本公开的其它特征和优点将是清楚易懂的。
附图说明
[0031]图1示出了具有数据收集单元位置的示例放置的腹膜透析(PD)系统的一个示例。
[0032]图2示出了用于连接到数据收集单元以确定流过数据收集单元的流体的电导率的一个示例测量电路。
[0033]图3示出了数据收集单元的一个示例横截面。
[0034]图4示出了可以根据本文中描述的实施方式执行的一个示例过程。
[0035]图5示出了可以用于使本文中描述的技术实现自动化的计算机系统和相关构件的一个示例。
[0036]各个附图中的相同附图标记指示相同元件。
具体实施方式
[0037]本公开的实施方式提供了一种可以用于测量透析系统中的流体的一个或多个电特性(例如，电导率)的装置。该装置具有数据收集单元，所述数据收集单元包括具有入口和出口的腔室。流体通过入口进入腔室并通过出口流出腔室。多个电极(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量医用流体的电导率的电路，所述电路包括：数据收集单元，医用流体被配置成能够流过所述数据收集单元；向所述数据收集单元提供输入电压的输入电压源；被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压和输出电压的电压测量单元；以及与所述电压测量单元通信的开关，所述开关被配置成能够在所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输入电压的第一状态与所述电压测量单元被配置成能够测量所述数据收集单元的输出电压的第二状态之间进行切换。2.根据权利要求1所述的电路，其中，通过取所述输入电压与所述输出电压之间的差来确定单元电压。3.根据权利要求1或2所述的电路，其中，通过测量流过连接到所述数据收集单元的输出端的电阻器的电流来确定单元电流。4.根据权利要求3所述的电路，其中，通过将所述单元电流除以所述单元电压来确定单元电导。5.根据权利要求4所述的电路，其中，通过将所述单元电导乘以单元常数来确定流过所述数据收集单元的所述医用流体的电导率。6.根据权利要求5所述的电路，其中，所述单元常数通过由所述电路测量已知溶液的一个或多个电导率来确定。7.根据权利要求5或6所述的电路，其中，所述单元常数被预先校准，使得在测量所述医用流体的电导率之前所述单元常数是已知的。8.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：费森尤斯医疗保健控股公司，
类型：发明
国别省市：