Пристрій для моніторингу місця доступу до судинної системи та устаткування для екстракорпорального лікування крові із пристроєм для моніторингу місця доступу до судинної системи

Реферат: Пристрій заснований на моніторингу різниці між венозним тиском, виміряним за допомогою датчика венозного тиску (19), та артеріальним тиском, виміряним за допомогою датчика артеріального тиску (18), у контурі екстракорпоральної циркуляції крові, на згаданий тиск посилаються як на перепад тиску між венозним та артеріальним тиском. Винахід заснований на виявленні накладення на виміряні значення венозного та артеріального тиску сигналів інтерференції, котрі, як правило, ускладнюють достовірну оцінку виміряних сигналів тиску, котра виконується з метою ідентифікації недосконалого місця доступу до судинної системи на підставі лише перепаду тиску. Визначається тестова функція, яка описує перешкоди у контурі екстракорпоральної циркуляції крові. Згадана тестова функція застосовується для визначення вільного від шуму перепаду тиску, отриманого на підставі виміряного венозного та артеріального тиску, згаданий перепад тиску визначається в обчислювальному блоці оцінки (22) для ідентифікації недосконалого місця доступу до судинної системи. UA 103474 C2 (12) UA 103474 C2 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується пособу моніторингу місця доступу до судинної системи упродовж курсу екстракорпорального лікування крові, і зокрема протягом курсу лікування хронічних захворювань за допомогою очищення крові, такого як гемодіаліз, гемофільтрація або гемодіафільтрація. Крім того, винахід стосується пристрою для екстракорпорального лікування крові із пристроєм для моніторингу місця доступу до судинної системи. У відомих способах, використовуваних при лікуванні хронічних захворювань за допомогою очищення крові, таких як гемодіаліз, гемофільтрація або гемодіафільтрація, кров пацієнта пропускається через контур екстракорпоральної циркуляції крові. Для місця доступу до судинної системи пацієнта використовуються артеріовенозні фістули, судинні імплантати або навіть катетери різного типу. Контур екстракорпоральної циркуляції крові зазвичай підключається до пацієнта за допомогою голок, які протикають фістулу або судинний імплантат. Якщо упродовж курсу лікування крові таке з'єднання між контуром екстракорпоральної циркуляції крові та судинною системою відкріплюється або у контурі екстракорпоральної циркуляції крові трапляється витік крові, то серйозну втрату крові пацієнтом можна попередити тільки в результаті негайного припинення екстракорпорального потоку крові. Як правило, з цієї причини контури екстракорпоральної циркуляції крові обладнані захисними системами, котрі постійно контролюють артеріальний та венозний тиск (РA та РV) у межах системи і наявність будь-якого проникнення повітря у контур екстракорпоральної циркуляції крові. Існують відомі засновані на зміні тиску та вбудовані в апаратуру захисні системи, котрі швидко спрацьовують у випадку розриву з'єднання між пацієнтом та артеріальним сегментом контуру екстракорпоральної циркуляції крові. Однак, не завжди існує впевненість у тому, що відомі засновані на зміні тиску захисні системи спрацюють у випадку виходу венозної гілки з місця доступу до судинної системи. Також у випадку витоку крові у систему венозних трубок може трапитися наступне - отримане у результаті падіння венозного тиску виявиться недостатньо великим для забезпечення автоматичного спрацювання захисних систем. У патенті US 6,221,040 В1 описується пристрій для моніторингу місця доступу до судинної системи, за допомогою якого можна більш надійно виявити вислизання як артеріальної, так і венозної голки. Для моніторингу місця доступу до судинної системи за допомогою датчиків тиску виконується контроль тиску як в артеріальному, так і в венозному сегменті контуру екстракорпоральної циркуляції крові. На підставі отриманого артеріального і венозного тиску в обчислювальному блоці встановлюються значення, які характеризують стан місця доступу до судинної системи, котрі потім аналізуються в аналітичному блоці для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи. Для отримання можливості розрахувати значення, які характеризують стан місця доступу до судинної системи, можна визначити суму та різницю між венозним та артеріальним тисками у контурі екстракорпоральної циркуляції крові. Поруч з вищезазначеним способом, при використанні якого виконується моніторинг тиску в артеріальному та венозному сегментах контуру екстракорпоральної циркуляції крові, також існують відомі пристрої, котрі ґрунтуються на моніторингу імпульсів тиску, які розповсюджуються у контурі екстракорпоральної циркуляції крові. У патенті DE 101 15 991 С1 (US 2002/0174721 А1) описується спосіб визначення стенозів упродовж курсу екстракорпорального лікування крові при застосуванні системи гнучких шлангів, коли у такій системі гнучких шлангів генерується пульсуючий сигнал тиску і виконується його вимірювання. З метою виявлення стенозів виконується аналіз частотного спектру пульсуючого сигналу тиску, і коли змінюється частотний спектр, робиться висновок про наявність стенозу. З цією метою у венозному відгалуженні контуру екстракорпоральної циркуляції крові виконується перетворення Фур'є пульсуючого сигналу тиску. З спектру Фур'є венозного сигналу тиску видаляється статична частина, де визначається послаблення, щонайменше, одного гармонійного коливання сигналу тиску, і на підставі виявлення зміни у послабленні робиться висновок про наявність стенозу. Задача винаходу полягає у визначенні способу моніторингу місця доступу до судинної системи упродовж курсу екстракорпорального лікування крові, котрий вимагає відносно низьких витрат або ускладнень там, де справа стосується обладнання, для уможливлення суттєво безпечного та достовірного виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи як в артеріальній, так і у венозній частині контуру екстракорпоральної циркуляції крові. Подальша задача винаходу полягає у забезпеченні пристрою для безпечного та надійного моніторингу місця доступу до артеріальної та венозної судинної системи в апаратурі для екстракорпорального лікування крові, такого пристрою, яке вимагає відносно низьких витрат або ускладнень там, де справа стосується обладнання. Крім того задачею винаходу є його здійснення у вигляді забезпечення апаратури для екстракорпорального лікування крові, котра уможливлює суттєво безпечний та надійний 1 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 моніторинг місця доступу до артеріальної та венозної судинної системи з відносно низькими витратами та ускладненнями там, де справа стосується обладнання. Ці задачі досягаються відповідно до винаходу завдяки ознакам пунктів 1, 8 та 15. Переважні варіанти здійснення винаходу формують сутність залежних пунктів формули винаходу. Спосіб та у відповідно до винаходу засновані на моніторингу різниці між венозним тиском у венозному сегменті контуру екстракорпоральної циркуляції крові та артеріальним тиском у його артеріальному сегменті, різниці, на яку також посилаються нижче за текстом як на диференціал між венозним та артеріальним тиском. Для вимірювання артеріального та венозного тисків можна застосувати спосіб відповідно до винаходу і пристрій відповідно до винаходу стосовно датчиків, які вже присутні у відомих елементах апаратури лікування крові. Отже внесення змін в апаратуру для уможливлення реалізації захисної системи відповідно до винаходу може обмежитися модифікуванням системи управління апаратурою. Винахід базується на визначенні того, чи значенням, виміряним для венозного та артеріального тисків, відповідають накладені на них сигнали інтерференції, які є головною проблемою, котра утруднює безпечний та надійний аналіз сигналів тиску, котрі виміряються, виключно на підставі диференціалу тиску для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи. Частота сигналів тиску змінюється, наприклад, в результаті роботи насосу для накачування крові, встановленого у контур екстракорпоральної циркуляції крові, насосу для ультрафільтрації, клапанів або подібних пристроїв. У способі відповідно до винаходу та у пристосуванні відповідно до винаходу визначається тестова функція, яка встановлює рівень інтерференції у контурі екстракорпоральної циркуляції крові. За допомогою тестової функції на підставі венозного та артеріального тиску, які виміряються, визначається диференціал тиску, який є вільним від інтерференції, після чого цей диференціал аналізується для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи. По суті вигідно визначити тестову функцію, яка встановлює рівень інтерференції у контурі екстракорпоральної циркуляції крові, навіть тоді, коли для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи у контурі екстракорпоральної циркуляції крові відслідковується лише венозний тиск. Однак дійсна користь має місце тоді, коли зчитується як венозний, так і також артеріальний тиск, тому що на підставі диференціалу тиску можна за рахунок моніторингу місця доступу до судинної системи компенсувати зміни гідростатичного тиску у контурі екстракорпоральної циркуляції крові, котрі виникають у випадку зміни пацієнтом своєї пози. Для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи, фактичний аналіз диференціалу тиску, який є вільний від інтерференції, можна співвіднести з великою низкою критеріїв. Єдиний фактор, який є критичним для винаходу, полягає в тому, що аналізується саме диференціал тиску, звільнений від інтерференції за допомогою тестової функції. Визначення диференціалу тиску, звільненого від інтерференції, можна виконати спочатку за рахунок усунення інтерференції з окремих сигналів артеріального та венозного тиску до формування диференціалу тиску. Однак також можна спочатку сформувати диференціал тиску і потім усунути з нього інтерференцію. Отже там, де у пунктах згадується визначення тестової функції, котра окреслює інтерференцію, що негативно впливає на артеріальний та венозний тиск, це вказує на врахування як випадку "окремого" усунення інтерференції за допомогою тестової функції після формування диференціалу тиску, так і випадок "подвійного" усунення інтерференції за допомогою двох тестових функцій до формування диференціалу тиску. Отже можливими є наступні випадки. Інтерференція усувається з венозного тиску Pv за допомогою тестової функції 50 артеріального тиску PА за допомогою тестової функції , при цьому диференціал формується двома сигналами, з яких усунута інтерференція. Отже існують дві тестові функції. Тестова функція 55 , а з визначається на підставі Pv, а тестова функція - на підставі PА, визначаємо різницю Pv - PА, після цього усуваємо з неї інтерференцію за допомогою . Цей випадок подібний до першого, однак тепер використовується тільки одна тестова функція. З диференціалу Pv - PА венозного та артеріального тисків усунута інтерференція за допомогою тестової функції . 2 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 У переважному варіанті здійсненні винаходу, котрий визначається відносно малими витратами та ускладненнями під час проведення розрахунку окремих змінних величин, артеріальний та венозний тиски не звільняються від інтерференції до формування диференціалу, однак спочатку формується цей диференціал між венозним та артеріальним тисками, і тільки після того, як він сформований, виконується звільнення сформованого раніше диференціалу від інтерференції за допомогою тестової функції. За рахунок уникнення будьякого окремого усунення інтерференції з операндів перед формуванням диференціалу можна утримувати обсяг необхідної обчислювальної роботи на відносно низькому рівні. Винахід базується на визнанні того, що інтерференція по суті має циклічний характер. Отже тестова функція може генеруватися з лінійної комбінації тригонометричних функцій, які задовольняють вимогам ортогональності. Тестова функція такого зразку дозволяє усунути інтерференцію з диференціалу тиску після формування останнього. Тестова функція, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на венозний та артеріальний тиск, котрий вимірюється, є функцією, яка визначає диференціал тиску, котрий вимірюється, у даному інтервалі часу упродовж курсу екстракорпорального лікування крові; вважається, що доступ до судинної системи здійснюється упродовж інтервалу часу, про який йде мова, тобто диференціал тиску визначається тільки інтерференцією у системі. Таке, наприклад, може гарантувати лікар, який перевіряє доступ до судинної системи для того, щоб упевнитись в її належному функціонуванні. Потім у наступний інтервал часу тестова функція, визначена протягом попереднього інтервалу часу, використовується для звільнення від інтерференції диференціалу тиску, виміряного упродовж наступного інтервалу часу. Отже у наступний інтервал часу тестова функція, визначена упродовж попереднього інтервалу часу, розглядається як розрахункова функція, котра визначає інтерференцію, що негативно впливає па сигнали венозного та артеріального тиску. Таке особливо є застосовним, коли послідовні інтервали часу безпосередньо йдуть один за одним. Отже винахід забезпечує визначення тестової функції у найближчий можливий час. У переважному варіанті здійснення винаходу тестова функція послідовно визначається упродовж курсу екстракорпорального лікування крові і безперервно оптимізується протягом такого лікувального курсу. У принципі тестову функцію можна визначити за допомогою різних алгоритмів, відомих спеціалісту, кваліфікованому у предметній області. Краще, коли коефіцієнти тестової функції визначаються способом найменших квадратів, тобто способом, відомим спеціалісту, кваліфікованому у предметній області. У найпростішому випадку здійснення винаходу, якому віддається перевага, реалізується за умовою використання диференціалу тиску, вільного від інтерференції, який порівнюється з попередньо встановленим значенням обмеження, у випадку, коли диференціал тиску менший за попередньо встановлене значення обмеження, робиться висновок про недосконале місце доступу до судинної системи. Але однаковою мірою можливо використовувати інші критерії для аналізу диференціалу, котрий був звільнений від інтерференції, при цьому критерії також можуть комбінувати один з одним. Звідси слідує, що для моніторингу місця доступу до судинної системи спосіб відповідно до винаходу, а також апаратура для проведення екстракорпорального лікування крові, де використовується пристрій для моніторингу місця доступу до судинної системи, пояснятимуться детально за рахунок посилання на креслення та на здійснення винаходу. У кресленнях: Фіг. 1 уявляє собою суттєво спрощене схематичне представлення головних компонентів апаратури для проведення гемодіаліза разом з пристроєм відповідно до винаходу, призначеному для моніторингу місця доступу до судинної системи, На Фіг. 2 показаний графік зміни коректувального коефіцієнту, призначеного для корекції диференціалу тиску, визначеного як функція артеріального тиску, На Фіг. 3 показані сигнали тиску, на котрі впливає інтерференція, і які звільнені від такої інтерференції, визначені як функція часу. Фіг. 1 є суттєво спрощеним схематичним зображенням апаратури для лікування крові, яка містить пристрій для моніторингу місць доступу до артеріальної та венозної судинної системи, причому така апаратура містить елемент для лікування крові, котрий може бути діалізатором, фільтром, адсорбером, оксигенератором або центрифугою крові. У сучасному здійсненні винаходу апаратура для лікування крові - це апаратура для проведення діалізу, в якій діалізатор є елементом для лікування крові. 3 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пристрій для моніторингу може бути незалежним пристроєм, але однаковою мірою він також може бути частиною апаратури для проведення діалізу. Найкраще, коли пристрій для моніторингу є частиною апаратури для проведення діалізу, тому що у пристосуванні для моніторингу є окремі елементи, котрі вже входять у склад апаратури для проведення діалізу. Наприклад, в пристосуванні для моніторингу можуть використовуватися сенсори тиску, котрі так або інакше вмонтовані в апаратурі для проведення діалізу, але також наявні в управляючому і обчислювальному блоці апаратури для проведення діалізу. Апаратура для проведення діалізу містить діалізатор 1, котрий розділяється напівпроникною мембраною 2 на камеру для надходження крові 3 та на камеру рідини для проведення діалізу 4. До входу камери для надходження крові 3 приєднана трубка для подачі артеріальної крові 5, до котрої приєднаний насос для накачування перистальтичної крові 6. У нижній частині камери крові трубка для подачі венозної крові 7 проходить від цієї камери до пацієнта. До трубки для подачі венозної крові 7 приєднана крапельниця 8. До кінцевих частин трубок для подачі артеріальної і венозної крові 5, 7 прикріплені голки 5а, 7а, котрі встромлені у тіло пацієнта. Трубки для подачі артеріальної та венозної крові є частиною системи гнучких трубок одноразового використання. Свіжа рідина для проведення діалізу наявна у джерелі 9 для постачання рідини діалізу. З джерела 9 для постачання рідини діалізу ця рідина надходить до трубки для введення рідини для діалізу 10, котра простягнута до входу камери рідини для проведення діалізу 4, тоді як трубка для виводу рідини діалізу 11 проходить від виходу камери рідини для діалізу до випускного виходу. Насос, призначений для подачі рідини для проведення діалізу, не показаний на Фіг. 1. Для уможливлення переривання потоку крові на трубці для подачі венозної крові 7, розташованій у нижній частині крапельниці 8, встановлений перекриваючий затискач 13, який приводиться у дію електромагнітом. Насос для подачі артеріальної крові 6 та перекриваючий затискач венозної крові 13 приводяться у дію центральним управляючим та обчислювальним блоком 16, який входить до складу апаратури для проведення діалізу, через управляючі шини 14, 15. Апаратура для проведення діалізу також може мати інші елементи, такі, як наприклад, засоби для урівноваження та ультрафільтрації, але заради більшої ясності вони не показані на Фіг. 1. Пристрій для моніторингу 17 місця доступу до судинної системи має вимірювальний блок 18, 19, до складу котрого входять датчик тиску 18, який контролює тиск у трубці для подачі артеріальної крові 5, та датчик тиску 19, який контролює тиск у трубці для подачі венозної крові 7. Виміряні значення від датчиків тиску 18, 19 через інформаційні шини 20, 21 передаються на розрахунково-аналітичний блок 22, який входить до складу пристрою для моніторингу 17, де для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи виконується аналіз виміряних значень. Розрахунково-аналітичний блок 22, який входить до складу пристрою для моніторингу 17, також може бути частиною центрального управляючого та обчислювального блоку 16, який входить до складу апаратури для проведення діалізу. Проміжні результати, які отримуються протягом розрахунків, зберігаються у блоці пам'яті 23, який приєднується до розрахунково-аналітичного блоку 22 за допомогою інформаційної шини 24. Блок аварійної сигналізації 25 приєднаний до розрахунково-аналітичного блоку 22, який входить до складу пристрою для моніторингу 17, через управляючу шину 26 і через віддалену управляючу шину 27 центрального управляючого та обчислювального блоку, який входить до складу апаратури для проведення діалізу. Нижче будуть детально пояснені теоретичні принципи процесу моніторингу тиску та спосіб функціонування пристрою для моніторингу відповідно до здійснення винаходу. Венозний тиск, який вимірюється у трубці для подачі венозної крові 7, котра входить до складу апаратури, компенсується при включенні насоса для накачування крові під підвищеним тиском через голку 7а, встромлену у вену, внутрішнім тиском у фістулі та гідростатичним тиском, який залежить від геометричної різниці висоти розташування датчика венозного тиску 19 та серця пацієнта, котра змінюється зі переміною пози пацієнта по вертикалі. Головне підсилення належному венозному тиску здійснюється підвищеним скерованим угору тиском від встромленої у вену голки 7а. Сигнал від датчиків венозного тиску 19 зазвичай не є стійким сигналом і знаходиться під впливом циклічних сигналів інтерференції, які накладаються на нього у результаті роботи насоса для накачування крові 6, насоса для ультрафільтрації (не показаний) та гідравлічних клапанів і інших компонентів (не показані) апаратури для проведення діалізу. 4 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Внутрішній тиск у фістулі, який лише незначно сприяє венозному тиску, складається з середнього кров'яного тиску та реологічного падіння тиску у нижній частині проколу, яке зазвичай спричинене венозною судинною системою. Підсилення венозному тиску, виміряне апаратурою та утворене внутрішнім тиском у фістулі, складає приблизно 8-10 % та змінюється у діапазоні між 15 та 35 мм ртутного стовпчика як функція способу торкання пацієнта. Якщо виникає зміщення голки для проколу вени, то венозний тиск знижується на величину, визначену внутрішнім тиском у фістулі. Однак, деякі з відомих моніторингових систем неспроможні виявити зменшення внутрішнього тиску у фістулі, що с характерним для недосконалого місця доступу до судинної системи, тому що тиск зазвичай не падає нижче нижньої межі, яка відслідковується для венозного тиску. Однак, винахід уможливлює зменшення внутрішнього тиску у фістулі внаслідок виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи за рахунок усунення підсилення венозного тиску інтерференцією. Венозний тиск, який стабілізований у такий спосіб, зберігає свої динамічні характеристики, і може використовуватися упродовж діалізу в якості виміряної змінної величини для моніторингу місця доступу до судинної системи. У випадку від'єднання венозної голки венозний тиск, звільнений від циклічної інтерференції, падає, тоді як артеріальний тиск, виміряний апаратурою, значною мірою залишається незмінним. Отже по суті немає потреби приймати до уваги артеріальний тиск. Однак, може мати місце зміна гідростатичного тиску внаслідок змін пози пацієнта. Отже винахід забезпечує моніторинг не тільки венозного тиску, але також і контроль диференціалу між венозним та артеріальним тиском. Якщо змінюється місце проколу, або пацієнт підіймає руку чи, наприклад, встає, то вплив зміни гідростатичного тиску компенсується визначенням диференціалу тиску. Оскільки зміна артеріального тиску зазвичай призводить до зміни площі поперечного перерізу частини трубок для подачі крові, які відходять від насосу для накачування крові, котрий, як бажано, повинен бути перистальтичним, то дійовий темп накачування крові знижується так, якби мало місце падіння артеріального тиску і відповідно також зменшення підвищених тисків в голках для проколу артерії та вени 5а, 7а. Отже зміна пози пацієнта по вертикалі призводить до трохи різних реагувань у точках вимірювання артеріального та венозного тиску, тобто таких реагувань, які залежать від абсолютного артеріального тиску. Ці реагування можуть бути враховані у випадку винаходу так, як пояснено нижче. Протягом курсу екстракорпорального лікування крові виміряні величини (Р А та Pv), отримані від датчиків артеріальної та венозної крові 18, 19, які входять до складу вимірювального блоку, безперервно зчитуються та усереднюються у розрахунково-аналітичпому блоці 22 упродовж половинного циклу роботи насосу для накачування крові 6 і зберігаються у блоці пам'яті 23. Внаслідок різних способів приєднання датчиків артеріального та венозного тиску 18, 19 до системи трубок подачі крові 5, 7 може виникнути потреба регулювання динамічних характеристик датчиків. Це краще належить робити за допомогою низькочастотної фільтрації тиску, виміряного датчиком артеріального тиску 18, тобто фільтрації, яка виконується у розрахунково-аналітичному блоці 22. Для застосування компенсації до сигналів тиску, виниклих з причини змінювання поз пацієнтом, що призводить до змін гідростатичного тиску у точках вимірювання тиску, розрахунково-аналітичний блок визначає коефіцієнт корегування  як функцію артеріального тиску РА. Приклад функціональної залежності коефіцієнту корегування  (РА) показаний на Фіг. 2. Там, де РА > 0, зазвичай немає потреби у проведенні будь-якої корекції, тобто  (РА) з користю дорівнюється 100 % у цьому діапазоні. Для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи розрахунково-аналітичний блок 22 контролює компенсований диференціал тиску Pva(t), отриманий на підставі венозного та артеріального тиску (Pv(t) і РA(t)), котрі розраховуються за наступним рівнянням. Цю функцію можна з користю отримати у моменти t = nπ/ωQb, де n - кількість роторних головок або валів, які має насос для накачування крові 6, a ωQb - кутова частота руху насосу для накачування крові. Це той випадок, коли насос обертається під тим же кутом, і тому накачується постійний обсяг крові між кожною парою точок вимірювання, незважаючи на фактичну швидкість накачування. Іншими словами, тоді час або швидкість реагування йдуть пліч опліч з даним обсягом крові, який у кожному випадку є постійним. 5 UA 103474 C2 5 10 15 20 25 Якщо від'єднується голка венозного тиску, то обсяг крові, який протікає через таку голку, що від'єдналася, таким чином є незалежним від швидкості накачування крові насосом, і тому критерії проведення моніторингу залежать від потоку крові. Розрахунково-аналітичний блок 22 також безперервно контролює наступну тестову функцію протягом курсу екстракорпорального лікування крові. Коефіцієнти А і В у рівнянні (2) визначають підсилення, здійснені більш високими гармоніками порядку n, які входять до складу циклічної інтерференції k частоти ωк. Коефіцієнти А і В один за другим оцінюються протягом курсу екстракорпорального лікування крові за допомогою способу найменших квадратів. Оцінка оптимізується після закінчення кожного половинного оберту насосу для накачування крові. Коефіцієнт забування визначає зв'язок між оцінкою, котра отримується у даний момент часу, та оцінкою, яка вже була отримана у минулому. У рівнянні (2) перший додаток В0 уявляє собою стабільний диференціал тиску, звільнений від інтерференції, тоді як другий додаток підсилює інтерференцію усіма циклічними параметрами підсилення. Якщо оцінка пройшла успішно, то з причини лише повільної зміни коефіцієнтів підсилення, апроксимація умов тиску у негайному майбутньому може бути отримана за допомогою рівняння (2). У розрахунково-аналітичному блоці 22 визначення тестової функції матиме місце наступним чином. Тестова функція визначає диференціал тиску Pva(t), розрахований на підставі венозного та артеріального тисків, які вимірюються датчиками венозного та артеріального тиску 18, 19 упродовж інтервалу часу протягом курсу лікування крові, де можна припустити існування належного місця доступу до судинної системи при застосуванні виправлення на коефіцієнт коригування. З причини того, що доступ до судинної системи, який існує на даний інтервал часу, не є недосконалим, скоригований диференціал тиску Pva(t) відповідає тиску , визначеному тестовою функцією, і цей тиск містить тільки пропорційну частину інтерференції та корисний сигнал (В0). 30 35 40 45 50 Тестова функція , яка визначена упродовж попередньо встановленого інтервалу часу, береться як розрахункова функція для наступного інтервалу часу, упродовж котрого належить виявити недосконалий доступ до судинної системи. Недосконалий доступ до судинної системи виявляється у наступному часовому інтервалі, коли певні критерії, попередньо встановлені у розрахунково-аналітичному блоці, задовольняються у випадку порівняння компенсованого диференціалу тиску та розрахункової функції (тестової функції). Визначення тестової функції за допомогою способу найменших квадратів засноване на наступних теоретичних принципах. Вважається, що інтерференція створює сигнал, який складається з множини випромінювачів сигналів різних частот. Цей сигнал належить розкласти на послідовність гармонійних функцій. Така розбивка повинна включати пропорційне співвідношення між усіма випромінювачами сигналів. За допомогою рекурсивного способу найменших квадратів (RLS) належить провести оцінку коефіцієнтів Фур'є і успішно виконати послідовну оптимізацію коефіцієнтів. Нехай p(t) - це фізично виміряний вихідний сигнал для дискретного зчитування часу. Розрахункова функція вихідного сигналу є сумою розкладу гармонік d(t), представленою у вигляді: Коефіцієнти Фур'є для гармонік n та випромінювача сигналу k задаються через an,k та βn,k. Довжини відповідних циклів відмічені як Т k. К - це кількість випромінювачів сигналів, а N кількість обмежених більш високих гармонік, яка вважається достатньою для розбивки. За допомогою придатного низькочастотного фільтра гармоніки, потрібні для оцінки, обмежуються через p(t). Якщо відомі довжини циклів випромінювачів сигналів, то тепер визначаються коефіцієнти 2 оцінки d(t), що означає мінімізацію суми середньоквадратичних помилок відстані |p(t) - d(t)| для ряду чутливих до часу моментів t протягом дискретного інтервалу часу [М-І,М]. 6 UA 103474 C2 Це особливо істинно, якщо дається дозвіл на використання коефіцієнта забування 0 < λ < 1, котрий зменшує вплив середньоквадратичних відстаней, які використовувалися у минулому часі. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У результаті при використанні константи λ зменшується вага, яку має різниця між p(t') і d(t'), коли розглядаються екстремальні значення, тому що проміжок часу t - t' між сьогоднішнім та минулим часом, у межах котрого знаходиться момент t', стає у більшому ступені довшим. Однак також існують інші математичні способи визначення тестової функції, які відомі спеціалісту, кваліфікованому у предметній області. Тестова функція (розрахункова функція) визначена, розрахунково-аналітичний блок 22 віднімає апроксимацію умов тиску, котрі не включають стабільне підсилення, від диференціалу тиску PVA(t), який вимірюється як: Диференціал тиску PPva(t), який отримується, є спостережним параметром, його динамічні характеристики є порівняними з такими самими характеристиками виміряної змінної величини Pva, але не мають будь-якого кількісної пропорції циклічної інтерференції. Цей спостережний параметр також може бути звільнений від окремих нестабільностей, які, однак, тепер мають циклічний характер. Наприклад для цієї цілі можна використати піковий фільтр. Упродовж курсу екстракорпорального лікування крові розрахунково-аналітичний блок 22 виконує безперервну перевірку наступного критерію. Вищезазначений критерій задовольняється зразу, як тільки додатна зміна за рахунок Crit0 матиме місце у вільному від інтерференції диференціалі тиску PPVA відносно стійкого підсилення В0, яке повільно змінюється. Якщо таке трапляється, то розрахунково-аналітичний блок 22 генерує аварійний сигнал, котрий отримує аварійний блок 25 через управляючу шину 26. Після цього аварійний блок 25 видає звуковий та/або візуальний сигнал. Аварійний блок через управляючу шину 27 також передає управляючий сигнал на розрахунково-аналітичний блок 16, який входить до складу апаратури для проведення діалізу і потім закриває перекриваючий затискач 13 потоку венозної крові та припиняє роботу насосу для перекачування крові 6, перериваючи процес лікування крові у такий спосіб. Для ілюстрації способу на Фіг. 3 показаний диференціал тиску, отриманий на підставі венозного та артеріального тиску, котрий підлягає впливу інтерференції, яка розглядається як функція часу, при цьому венозний тиск РV та артеріальний тиск РA вимірюються датчиками венозного та артеріального тиску 19, 18, а диференціал тиску обчислюється на підставі венозного та артеріального тиску за допомогою розрахунково-аналітичного блоку 22. Сигнал венозного тиску, котрий вимірюється датчиком венозного тиску 19, вказаний на Фіг. 3 довідковим числом І, тоді як сигнал артеріального тиску, котрий вимірюється датчиком артеріального тиску 18, ідентифікується як II. Диференціал тиску ідентифікується як III. На Фіг. 3 також показано вільний від інтерференції диференціал тиску як функція часу, що ідентифікується довідковим числом IV і для уможливлення зрозумілого запису не зсувається на В0, як це має місце у рівнянні (5), а відтворює PPVA(t) = PVA(t) . Для сигналу IV значимою віссю є вісь Y з правої сторони. Диференціал тиску був отриманий порівнянням сигналу для диференціала тиску, котрий був виміряний за допомогою тестової функції (розрахункової функції), якщо сигнал диференціалу тиску, котрий вимірюється, є ідентичним тестовій функції (розрахунковій функції) або лише незначно відрізняється від сигналу для диференціала тиску, який вимірюється з припущенням наявності надійного місця доступу до судинної системи. Однак, якщо існує місце недосконалого доступу до судинної системи, то сигнал для диференціала тиску, котрий вимірюється, не є ідентичним тестовій функції (розрахунковій функції) і на попередньо встановлену величину відрізняється від тестової функції, котра визначає тільки циклічну інтерференцію, що існує, коли має місце належний доступ до судинної системи. Це стає ясним після зміни диференціалу тиску, який був звільнений від інтерференції (сигнал IV). Інтерференція, яка показана на Фіг. 3, у цьому випадку відповідає управляючим операціям, які виконувалися у системі трубок з метою тестування. 7 UA 103474 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1. Пристрій для моніторингу місця доступу до судинної системи у складі устаткування для проведення екстракорпорального лікування крові, призначеного для екстракорпорального лікування крові, коли кров витікає від місця доступу до судинної системи через артеріальний сегмент контуру екстракорпоральної циркуляції крові до елемента лікування крові та від елемента лікування крові через венозний сегмент повертається назад до місця доступу до судинної системи, який містить вимірювальний блок (18, 19) для вимірювання тиску у венозному та артеріальному сегментах контуру екстракорпоральної циркуляції крові та аналітичний блок (22) для аналізу венозного та артеріального тиску, які вимірюються для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) має засоби для визначення тестової функції, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на артеріальний та венозний тиск, які вимірюються, аналітичний блок (22) спроектований таким чином, щоб диференціал тиску, який звільниться від інтерференції, встановлювався на підставі венозного та артеріального тиску, які вимірюються, за допомогою тестової функції, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на артеріальний та венозний тиск, а для уможливлення виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи аналізується диференціал тиску, який звільняється від інтерференції. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю визначення диференціалу тиску, звільненого від інтерференції, формування різниці між венозним та артеріальним тиском, після формування якої диференціал тиску звільняється від інтерференції за допомогою тестової функції, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на артеріальний та венозний тиск. 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю визначення тестової функції протягом попереднього інтервалу часу, а виміряний диференціал тиску порівнюється протягом наступного інтервалу часу з тестовою функцією, яка була визначена упродовж попереднього інтервалу часу, причому така тестова функція, визначена упродовж попереднього інтервалу часу, приймається як розрахункова функція, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на сигнали артеріального та венозного тиску, які матимуть місце протягом наступного інтервалу часу. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю визначення тестової функції послідовно упродовж курсу екстракорпорального лікування крові. 5. Пристрій за пп. 1-4, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю виявлення недосконалого місця доступу до судинної системи, визначення різниці між диференціалом венозного та артеріального тиску та тестовою функцією, а висновок щодо наявності недосконалого місця доступу до судинної системи робиться тоді, коли різниця між диференціалом тиску та тестовою функцією більше попередньо встановленої величини обмеження. 6. Пристрій за пп. 1-5, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю визначення тестової функції, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на сигнали артеріального та венозного тиску, на підставі лінійної комбінації тригонометричних функцій. 7. Пристрій за п. 6, який відрізняється тим, що аналітичний блок (22) спроектований з можливістю визначення тестової функції, яка визначає інтерференцію, що негативно впливає на сигнали артеріального та венозного тисків, на підставі наступного рівняння:   ˆ VA t   0    nk sin nk t   nk cosnk t , k  1 n 1 50 де коефіцієнти А і В визначають підсилення, виконані більш високими гармоніками порядку n, які входять до складу циклічної інтерференції k частоти k . 8. Устаткування для проведення екстракорпорального лікування крові, що містить пристрій для моніторингу місця доступу до судинної системи відповідно до одного з пунктів 1-7. 8 UA 103474 C2 9 UA 103474 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10