HK1006005B

HK1006005B - Apparatus and method for detecting abnormalities in intravascular infusion

Info

Publication number: HK1006005B
Application number: HK98105094.7A
Authority: HK
Inventors: Doan David
Original assignee: Carefusion 303, Inc.
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 1999-02-05

Claims

Vorrichtung zur Feststellung von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, wobei die Vorrichtung folgendes umfaßt:
a) eine Infusionseinrichtung (14) zum Erzeugen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von einer Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit,

b) eine Sensoreinrichtung (20) zum Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, mit der ein Signal erzeugt werden kann, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt, und ein Signal, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel (32) darstellt,

c) eine erste Integriereinrichtung (36), die funktional mit der Sensoreinrichtung (20) verbunden ist, um ein erstes Integral der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit zu ermitteln, und um ein Signal zu erzeugen, welche das erste Integral darstellt,

d) eine Einrichtung (38, 39, 54) zur Ermittlung des Widerstandes gegen die Infusion von Flüssigkeit aus dem Zuführsystem, die das Signal des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen (39) skalieren kann, und zur Erzeugung eines Signals (54), welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung darstellt, gekennzeichnet durch:

e) eine zweite Integriereinrichtung (42) zur Ermittlung eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit einem die Zeit darstellenden Wert (43) und zum Integrieren des daraus resultierenden Produktes über die Zeit, wobei die zweite Integriereinrichtung ein Signal erzeugen kann, welches das ermittelte zweite Integral darstellt, und

f) eine Einrichtung (44), die in Abhängigkeit von der ersten und zweiten Integriereinrichtung die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems ermittelt, indem sie das Signal des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals teilt, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante (58) darstellt, und indem sie die effektive Zeitkonstante durch den zuvor ermittelten Widerstand teilt, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz (56) des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (26) zur Aufnahme und Speicherung von Bezugswerten, die den Widerstands-, Komplianz- und Zeitkonstantensignalen entsprechen; eine Vergleichseinrichtung (46, 50, 60), die mindestens eines der Signale mit mindestens einem entsprechenden Bezugswert vergleicht, um eine Differenz dazwischen zu ermitteln; und eine Ausgabeeinrichtung (30, 31), die funktional mit der Vergleichseinrichtung verbunden ist, um für eine Anzeige des Wertes von mindestens einer solchen Differenz zu sorgen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgabeeinrichtung eine Alarmeinrichtung (31) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (36) zur Anzeige von Werten, die mindestens einen der Parameter Widerstand, Komplianz, Gleichgewichtsdruck und effektive Zeitkonstante darstellen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (20) eine Einrichtung umfaßt zur Ermittlung des Gleichgewichtsdruckes (32) anhand mindestens einer Messung des Druckes zu einem Zeitpunkt, wo die Flüssigkeit nicht gestört ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Integriereinrichtung (36) das erste Integral während eines Zeitraumes ermittelt, in dem die Druckanwort der Flüssigkeit gemessen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Integriereinrichtung (42) das zweite Integral während eines Zeitraumes ermittelt, in dem die Druckanwort der Flüssigkeit gemessen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) eine Reihe von Flüssigkeitsimpulsen erzeugt, wobei zwischen den Impulsen Perioden mit null Strömung liegen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für eine vorbestimmte Zeit ansteigen läßt und die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für eine vorbestimmte Zeit absinken läßt und die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Infusionseinrichtung (14) eine zyklische Störung des Flüssigkeitsstromes erzeugt, und daß sie eine Einrichtung umfaßt, die geeignet ist, den Charakter der Zyklen bei der zyklischen Störung auf vorbestimmte Art und Weise zu verändern.
Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (44), die mit der zweiten Integriereinrichtung verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante (58) darstellt, indem sie das Signal des zweiten Integrals durch die Zeit teilt, in der die Druckantwort gemessen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung (60), die das Widerstandssignal, das Komplianzsignal, das Gleichgewichtsdrucksignal, und das Signal für die effektive Zeitkonstante empfangen kann, um die zusammen mit einem Muster entsprechender Bezugssignale erfaßten Signale zu vergleichen, und um ein Gesamtmuster der Abweichung dieser Signale von dem Muster der Bezugssignale zu ermitteln, und um einen Alarm (31) auszulösen, wenn das Abweichungsmuster außerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt.
Verfahren zum Feststellen von Abnormitäten bei der Infusion von parenteraler Flüssigkeit aus einem System zur Zufuhr von parenteraler Flüssigkeit zu einem Patienten, umfassend die folgenden Schritte:
a) Hervorrufen einer Störung des Flüssigkeitsstromes durch Verändern der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit ausgehend von einer Gleichgewichtsströmungsgeschwindigkeit bei einem spezifischen Volumen der Flüssigkeit;

b) Messen des Druckes der Flüssigkeit über einen bestimmten Zeitraum, Erzeugen eines Signals, welches einen Gleichgewichtsdruckpegel darstellt, und Erzeugen eines Signals, welches eine Druckantwort der Flüssigkeit auf die Störung darstellt;

c) Ermitteln eines ersten Integrals der Differenz zwischen dem Gleichgewichtsdrucksignal und dem Druckantwortsignal über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das erste Integral darstellt;

d) Ermitteln des Widerstandes gegen die Flüssigkeitsströmung in dem Zuführsystem durch Skalieren des Signals des ersten Integrals entsprechend dem spezifischen Volumen, und Erzeugen eines Signals, welches den Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung darstellt; wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:

e) Ermitteln eines zweiten Integrals durch Multiplizieren der Differenz zwischen dem Druckantwortsignal über die Zeit und dem Gleichgewichtsdrucksignal mit einem Wert, der die Zeit darstellt, und Integrieren des resultierenden Produktes über die Zeit, und Erzeugen eines Signals, welches das zweite Integral darstellt; und

f) Ermitteln der Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems durch Teilen des Signals des zweiten Integrals durch das Signal des ersten Integrals, um ein Signal zu erzeugen, welches eine effektive Zeitkonstante des Flüssigkeitszuführsystems darstellt, und Teilen des Zeitkonstantensignals durch den zuvor ermittelten Widerstand, um ein Signal zu erzeugen, welches die Komplianz des Flüssigkeitszuführsystems darstellt.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Vergleichen von mindestens einem der Signale mit mindestens einem entsprechenden Bezugswert, um eine Differenz zwischen dem Signal und dem Bezugswert zu ermitteln; und Erzeugen eines Alarmsignals, wenn die Differenz größer ist als ein vorbestimmter Alarmwert.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, ferner gekennzeichnet durch den Schritt der Anzeige von Werten, die mindestens einen der Parameter Widerstand, Komplianz, Gleichgewichtsdruck und effektive Zeitkonstante darstellen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Druckmessung die Ermittlung des Gleichgewichtsdruckes anhand von mindestens einer Messung des Druckes zu einem Zeitpunkt umfaßt, wo die Flüssigkeit nicht gestört ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das erste Integral während eines Zeitraumes ermittelt wird, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Integral während eines Zeitraumes ermittelt wird, in dem die Druckantwort der Flüssigkeit gemessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes durch eine Reihe von Flüssigkeitsimpulsen erzeugt wird, wobei zwischen den Impulsen Perioden mit null Strömung liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen vorbestimmten Zeitraum erhöht wird, und daß die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen vorbestimmten Zeitraum gesenkt wird, und die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes dadurch erzeugt wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert über einer ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird, daß man die Strömungsgeschwindigkeit wieder zu der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit zurückkehren läßt, daß man die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit auf einen Wert unterhalb der ursprünglichen Strömungsgeschwindigkeit bei dem Gleichgewichtsdruck für einen zweiten vorbestimmten Zeitraum absinken läßt, und daß man die Strömungsgeschwindigkeit wieder auf die ursprüngliche Strömungsgeschwindigkeit zurückbringt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Störung des Flüssigkeitsstromes eine zyklische Störung ist, und daß der Charakter der Zyklen bei der zyklischen Störung auf eine vorbestimmte Art und Weise verändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 24, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandssignal, das Komplianzsignal, das Gleichgewichtsdrucksignal und das Signal für die effektive Zeitkonstante als Gruppe mit einem Muster entsprechender Bezugssignale verglichen werden, daß ein Gesamtmuster der Abweichung der Signale von dem Muster der Bezugssignale ermittelt wird, und daß ein Alarm ausgelöst wird, wenn das Abweichungsmuster außerhalb eines vorbestimmten Satzes von Wertebereichen liegt.