BR112013005201B1

BR112013005201B1 - dispositivo médico operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede, método para operar um aparelho elétrico através de uma conexão de tensão de rede, dispositivo médico e módulo de aquecimento

Info

Publication number: BR112013005201B1
Application number: BR112013005201-5A
Authority: BR
Inventors: Ulrich Wernicke; Sven Sebesta
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2021-01-19
Also published as: AU2011297886B2; KR20180029082A; US20130165848A1; BR112013005201A2; WO2012028329A1; CN103202094A; EP2612538A1; EP2612538B1; DE102010036295A1; KR20130099068A; AU2011297886A1; MX2013002456A; CN103202094B; JP2017148600A; US9255956B2; KR101903378B1; JP2013536711A; ES2618587T3

Abstract

DISPOSITIVO OPERÁVEL ELETRICAMENTE ATRAVÉS DE UMA CONEXÃO DE TENSÃO DE REDE A presente invenção refere-se a um dispositivo operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede, em particular sem uma conexão do fio terra, tendo um elemento vivo e tendo uma parte de aplicação, em que a parte de aplicação é isolada por um isolamento básico em relação ao elemento vivo. Neste contexto, um monitor de isolamento é fornecido que monitora a qualidade do isolamento básico da parte de aplicação no que diz respeito ao elemento vivo. A presente invenção compreende, além disso, um dispositivo médico tendo um módulo de aquecimento para o aquecimento de um fluido médico, em que o módulo de aquecimento compreende um elemento de aquecimento tendo uma bobina de aquecimento disposta sobre uma primeira camada de cerâmica, em que o elemento de aquecimento é disposto sobre uma segunda camada de cerâmica, em que a segunda camada de cerâmica vantajosamente forma uma placa de aquecimento do módulo de aquecimento.

Description

A presente invenção refere-se a um dispositivo operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede tendo um elemento vivo e tendo uma parte de aplicação, em que a parte de aplicação é isolada por um isolamento básico em relação ao elemento vivo. É em particular um dispositivo sem uma conexão de fio terra. A presente invenção diz ainda respeito a um dispositivo médico, em particular, uma máquina de diálise tendo um módulo de aquecimento para o aquecimento de um fluido médico, em que o módulo de aquecimento compreende um elemento de aquecimento tendo uma bobina de aquecimento disposta sobre uma primeira camada de cerâmica.

Se os dispositivos são operados em tensão de rede, deve-se impedir que usuários do dispositivo sejam ameaçados por um choque elétrico. Em particular, deve ser evitado neste contexto que uma perigosa corrente elétrica flua através do corpo humano, quando um usuário entra em contacto com a parte de aplicação. Para este fim, um isolamento básico é primeiramente fornecido entre os elementos vivo do dispositivo e a parte de aplicação que serve de proteção básica de acordo com a classificação das medidas de proteção.

No entanto, uma proteção de falha é ainda exigida além dessa proteção básica. Tal proteção de falha deve evitar uma de qualquer perigo resultante para o usuário em uma falha da proteção básica, isto é, em um isolamento defeituoso entre o elemento vivo e o elemento de aplicação. Neste contexto, o uso de um fio terra, isto é, o aterramento do dispositivo, ou a utilização de um transformador de isolamento para a separação galvânica das peças vivas da tensão de rede são conhecidos para proteção de falha. Uma conexão de fio terra é, no entanto, não disponível em todos os lugares e um transformador de isolamento resulta em um aumento no espaço de construção, peso e custos.

Este problema é particularmente relevante em dispositivos que tenham um grande consumidor ôhmico, tal como um módulo de aquecimento. Tais módulos de aquecimento são, neste contexto em particular, utilizados em dispositivos médicos, tais como em uma máquina de diálise, para aquecer um fluido médico. Tais módulos de aquecimento, normalmente têm um elemento de aquecimento com uma bobina de aquecimento disposta sobre uma primeira camada de cerâmica, com a bobina de aquecimento sendo alimentada com energia através da tensão de rede.

É, portanto, o objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo operável em uma conexão de tensão de rede, tendo uma proteção de falha adicional por um isolamento básico além da proteção básica. É ainda um objetivo da presente invenção fornecer um dispositivo médico tendo um módulo de aquecimento melhorado.

Estes objetivos são conseguidos de acordo com a invenção por meio de dispositivos de acordo com as reivindicações 1 e 10. Modalidades vantajosas da presente invenção são objetivos das reivindicações dependentes.

A presente invenção refere-se, em um primeiro aspecto a um dispositivo operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede tendo um elemento vivo e tendo uma parte de aplicação, em que a parte de aplicação é isolada por um isolamento básico em relação ao elemento vivo. De acordo com a invenção, um monitor de isolamento é fornecido que monitora a qualidade do isolamento básico da parte de aplicação no que diz respeito ao elemento vivo. O monitor de isolamento em particular neste contexto monitora o desempenho, isto é, a resistência de transferência, do isolamento básico. É possível pelo monitor de isolamento constantemente monitorar a qualidade do isolamento básico com respeito à parte de usuário e, assim, para proteger o usuário de um choque elétrico perigoso se o isolamento básico ia falhar. O monitoramento pelo monitor de isolamento pode, assim, ser visto como uma segunda medida de proteção e permite o dispositivo ser operado sem um fio terra. A presente invenção é, por conseguinte, em particular utilizada nos dispositivos que não têm um fio terra. A proteção de falha de outra forma fornecida pelo fio terra é, assim, fornecida pelo monitor de isolamento.

Monitores de isolamento foram previamente somente usados na arte nos assim chamados sistemas IT em que uma região configurável de um sistema de fonte de alimentação é isolada do resto do sistema de fornecimento de energia por um transformador de isolamento, com um aterramento da região isolada do sistema de fonte de alimentação sendo dispensado. Os monitores de isolamento usados em tais sistemas IT neste respeito monitoram a qualidade do isolamento da rede em relação a uma conexão de aterramento. Se essa qualidade se degrada, avisos são normalmente retornados. Uma vez que a região isolada do sistema de fornecimento de energia é, no entanto, não aterrada, nenhum perigo agudo emana a partir de apenas uma falha no isolamento de modo que uma desconexão da rede não é necessária. Em contraste, outras possibilidades de utilização para os monitores de isolamento não foram previamente conhecidas na arte anterior.

Ao contrário da técnica anterior, não é o isolamento entre um sistema de fornecimento de energia e uma conexão de aterramento que é monitorado pelo monitor de isolamento de acordo com a invenção, mas sim a qualidade do isolamento básico de uma parte de aplicação do dispositivo no que diz respeito a um elemento vivo do dispositivo. Além disso, o dispositivo de acordo com a invenção também pode ser operado em uma conexão de tensão de rede que é aterrada.

De acordo com a invenção, o dispositivo é vantajosamente um dispositivo médico. Neste contexto, o monitor de isolamento torna possível operar este dispositivo médico sem um fio terra de modo que torna-se utilizável de uma forma mais versátil. É, em particular uma questão de uma máquina de diálise de acordo com a invenção.

É fornecido, além disso, acordo com a invenção que o monitor de isolamento determina um fluxo de corrente e / ou resistência entre o elemento vivo e a parte de aplicação. Neste contexto, o monitor de isolamento pode ser baseado tanto em um princípio de medição passiva e em um princípio de medição ativa. Com um princípio de medição passiva, o monitor de isolamento apenas passivamente determina um fluxo de corrente entre o elemento vivo e a parte de aplicação. A qualidade do isolamento básico pode ser determinada a partir da magnitude do fluxo de corrente. Com um método de medição ativa, o monitor de isolamento, ao contrário, aplica um sinal de tensão entre o elemento vivo e a parte de aplicação e determina o fluxo de corrente resultante. A resistência do isolamento básico e, assim, a sua qualidade pode ser determinada a partir disto. O monitor de isolamento é para este efeito em particular eletricamente condutivamente conectado ao elemento vivo e para a parte de aplicação através de linhas de conexão. Neste contexto, de acordo com a invenção, o fluxo de corrente e / ou resistência entre a parte de aplicação e pelo menos uma alimentação de tensão do elemento vivo pode ser determinado.

É fornecido, além disso, vantajosamente, que o monitor de isolamento, respectivamente, determina o fluxo de corrente e / ou resistência entre a parte de aplicação e uma primeira alimentação de tensão do elemento vivo e o fluxo de corrente e / ou resistência entre a parte de aplicação e de uma alimentação de tensão do segundo elemento vivo. A qualidade do isolamento básico pode ser determinada confiavelmente pela medição do fluxo de corrente e / ou da resistência entre a parte de aplicação e as duas alimentações de tensão.

A presente invenção é vantajosamente utilizada nos dispositivos em que o elemento vivo é operado sem um isolamento galvânico na tensão de rede. Tal isolamento galvânico, por exemplo, por um transformador de isolamento, em particular, pode ser dispensado pelo monitor de isolamento sem pôr em perigo a segurança de um usuário.

O monitor de isolamento vantajosamente desliga a fonte de alimentação do elemento vivo de acordo com a invenção quando reconhece um defeito de isolamento básico. Se, portanto, o fluxo de corrente entre o elemento vivo e a parte de aplicação excede um valor limite específico e se a resistência entre o elemento vivo e a parte de aplicação é abaixo de um valor limite específico, o monitor de isolamento conclui que o isolamento básico é defeituoso e desliga a fonte de alimentação do elemento vivo para proteger o usuário de um fluxo de corrente elétrica perigoso através de seu corpo em contato com a parte de aplicação. Neste contexto, ambas as alimentações de tensão do elemento vivo são vantajosamente interrompidas.

Em alternativa ou adicionalmente ao desligar a fonte de alimentação para o elemento vivo, o monitor de isolamento pode vantajosamente aconselhar o controlador de dispositivo que o isolamento básico é defeituoso. Neste contexto, uma tela pode acontecer em particular que chama a atenção do operador para o defeito do isolamento básico. Alternativamente, a fonte de alimentação do dispositivo total pode ser desligada.

Além disso, vantajosamente, o controlador de dispositivo do dispositivo tem uma função para testar o bom funcionamento do monitor de isolamento. Neste contexto, um teste de inicialização pode em particular ser realizado quando o dispositivo é posto em funcionamento o que assegura o bom funcionamento do monitor de isolamento. Para este fim, o isolamento básico pode ser ligado em ponte através de um comutador e uma resistência e uma verificação pode ser feita deste modo se o monitor de isolamento reconhece isso.

A presente invenção pode, em particular, ser utilizada em um dispositivo no qual o elemento vivo representa um consumidor com um consumo de energia relativamente elevado. Em tais consumidores, um transformador de isolamento exigiria um dimensionamento correspondentemente grande, que agora pode ser dispensado. O elemento vivo, neste contexto, em particular, tem um consumo de mais de 100 W, mais vantajosamente superior a 500 W.

O elemento vivo de acordo com a presente invenção pode, em particular, ser um elemento de aquecimento. Ele pode, em particular, ser um elemento de aquecimento de cerâmica. Com um tal elemento de aquecimento, um caminho de resistência é disposto sobre uma placa de cerâmica. O caminho de resistência é aquecido pela aplicação de uma tensão ao mesmo e ele gera o calor para a placa de cerâmica. A placa de cerâmica, neste contexto, simultaneamente, serve como o isolamento básico. A presente invenção pode, no entanto, também ser utilizada com outros elementos vivos, por exemplo, com motores ou semelhantes.

A parte de aplicação do dispositivo de acordo com a invenção é em particular um elemento do dispositivo que o usuário pode tocar no funcionamento do dispositivo. Revela- se ainda em particular, um elemento condutor eletricamente ou um elemento feito de metal.

A parte de aplicação pode, além disso, ser um elemento de alojamento. A parte de aplicação é, neste contexto em particular, uma placa de aquecimento que é aquecida por meio de um elemento de aquecimento e é isolada a partir de pelo isolamento básico. Tal placa de aquecimento pode, em particular, ser uma placa de metal, em particular uma chapa de alumínio.

A presente invenção é, em particular, neste respeito, utilizada em uma máquina de diálise, em que o elemento vivo representa um elemento de aquecimento de cerâmica e a parte de aplicação constitui uma placa de aquecimento, sendo ambos isolados um do outro pela camada de cerâmica do elemento de aquecimento de cerâmica. O dialisado pode ser vantajosamente aquecido através deste elemento de aquecimento. A região de aquecimento do sistema de fluido pode, neste contexto em particular, ser acoplada à placa de aquecimento. O monitor de isolamento de acordo com a invenção neste contexto permite a operação de tal máquina de diálise sem uma conexão de fio terra.

A presente invenção inclui ainda um método para operar um aparelho elétrico através de uma conexão de tensão de rede, em que o dispositivo tem um elemento vivo e uma parte de aplicação, e em que a parte de aplicação é isolada a partir do elemento vivo por um isolamento básico. Provisão é feita de acordo com a invenção que a qualidade do isolamento básico da parte de aplicação é monitorada com respeito ao elemento vivo. Neste contexto em particular, a qualidade do isolamento básico é constantemente monitorada e o desligar da fonte de alimentação do elemento vivo é realizado com uma ultrapassagem de um valor limite.

O método de acordo com a invenção é realizado vantajosamente como já foi descrito acima em relação ao dispositivo de acordo com a invenção. O método de acordo com a invenção é em particular um método para operar um dispositivo elétrico tal como foi descrito acima.

Em um segundo aspecto, a presente invenção inclui um dispositivo médico com um módulo de aquecimento para o aquecimento de um fluido médico, em que o módulo de aquecimento inclui um elemento de aquecimento com uma bobina de aquecimento disposta sobre a primeira camada de cerâmica. É fornecido, neste contexto de acordo com a invenção, que o elemento de aquecimento é disposto sobre uma segunda camada de cerâmica. Devido à segunda camada de cerâmica sobre a qual o elemento de aquecimento é arranjado em conformidade com a invenção, um segundo isolamento é assim fornecido pelo desenho de construção do módulo de aquecimento que fornece uma proteção melhorada do usuário além do isolamento de base formado pela primeiro camada de cerâmica.

O dispositivo médico pode, em particular, ser uma máquina de diálise, em que o módulo de aquecimento é utilizado para o aquecimento de dialisado e / ou sangue. Ele pode em particular ser uma máquina de diálise peritoneal em que o módulo de aquecimento é utilizado para o aquecimento do dialisado.

A segunda camada de cerâmica que é fornecida de acordo com o segundo aspecto da presente invenção pode vantajosamente formar a placa de aquecimento do módulo de aquecimento. Os caminhos de fluido do dispositivo médico podem ser vantajosamente acoplados a esta placa de aquecimento a fim de aquecer o fluido médico localizado nos caminhos de fluido.

A bobina de aquecimento é, neste contexto, vantajosamente, um caminho de resistência que é aplicado à primeira camada de cerâmica. Os conectores são neste contexto vantajosamente fornecidos para conectar a bobina de aquecimento para a tensão de fonte.

O dispositivo médico de acordo com a invenção é vantajosamente operado através de um conector de tensão de rede. Ele pode em particular ser um dispositivo sem uma conexão de fio terra neste contexto. Neste contexto, no entanto, o aquecimento pode ser operado sem um transformador de isolamento devido ao isolamento adicional fornecido pela segunda camada de cerâmica.

Em uma modalidade preferida da presente invenção, a primeira e / ou segunda camada de cerâmica compreende (s) óxido de alumínio ou nitreto de alumínio. Ambos os materiais têm propriedades condutoras de calor muito boas e são simultaneamente excelentes isolantes elétricos. Em uma modalidade particularmente preferida, neste contexto, a primeira camada de cerâmica compreende óxido de alumínio, enquanto a segunda camada de cerâmica compreende nitreto de alumínio.

O elemento de aquecimento com a primeira camada de cerâmica é, de preferência, aderido à segunda camada de cerâmica. A aderência em particular acontece neste contexto realmente sobre a superfície total do elemento de aquecimento. Diferentes coeficientes de expansão dos materiais usados para as duas camadas poderem ser compensadas pelo uso de um adesivo para conectar a camada de cerâmica do elemento de aquecimento para a segunda camada de cerâmica.

O adesivo é, neste contexto, vantajosamente, um adesivo condutor térmico, em particular, um adesivo de silicone.

Em uma modalidade preferida, uma placa forma tanto a primeira camada de cerâmica e a segunda camada de cerâmica. Neste contexto, a placa que forma a segunda camada de cerâmica é vantajosamente maior do que a placa que forma a primeira camada de cerâmica. A placa que forma a segunda camada de cerâmica pode, assim, formar um elemento de suporte para o elemento de aquecimento com a primeira camada de cerâmica.

A placa que forma a segunda camada de cerâmica vantajosamente não tem quaisquer aberturas na região em que a bobina de aquecimento é disposta sobre a primeira camada de cerâmica. A segunda camada de cerâmica vantajosamente não tem quaisquer aberturas nas regiões em que a primeira camada de cerâmica é fornecida. Além disso, vantajosamente, a placa que forma a segunda camada de cerâmica não tem aberturas.

Além disso, vantajosamente, a primeira camada de cerâmica também não tem aberturas na região da bobina de aquecimento e, em particular, vantajosamente nenhuma abertura.

A segurança de isolamento é aumentada pelo desenho das camadas de cerâmica tão livre de orifícios quanto possível.

Além disso, um ou mais sensores de temperatura podem ser fornecidos no elemento de aquecimento do módulo de aquecimento. Um sensor de temperatura pode, neste contexto, em particular, ser disposto no mesmo lado da primeira camada de cerâmica em que a bobina de aquecimento é também arranjada.

A primeira camada de cerâmica pode preferencialmente ter uma espessura entre 0,5 mm e 2 mm, mais preferencialmente uma espessura entre 0,8 e 1,2 mm.

A segunda camada de cerâmica tem, vantajosamente, uma espessura entre 1 mm e 3 mm, ainda mais vantajosamente entre 1,2 mm e 1,8 mm.

A espessura de camada da camada de adesivo que conecta as duas camadas de cerâmica uma à outra pode situar-se entre 0,01 mm e 1 mm, vantajosamente entre 0,1 mm e 0,5 mm.

Os elementos de aquecimento utilizados na presente invenção podem, neste contexto, vantajosamente, ter um máximo de energia entre 100 W e 2000 W, ainda mais vantajosamente compreendida entre 200 e 1000 W.

Em uma modalidade particular da presente invenção, pelo menos dois elementos de aquecimento são fornecidos os quais estão dispostos sobre uma segunda camada de cerâmica comum. A segunda camada de cerâmica, neste contexto, vantajosamente, por sua vez, forma uma placa de aquecimento na qual dois elementos de aquecimento com as suas respectivas primeiras camadas de cerâmica são assim dispostas lado a lado. A estrutura do módulo de aquecimento e dos elementos de aquecimento, vantajosamente, de outro modo, correspondem ao desenho como foi representado acima.

Os dois elementos de aquecimento são, neste contexto, vantajosamente ligados eletricamente um ao outro na parte de trás através de uma linha com o fusível térmico integrado. Os dois elementos de aquecimento podem, em particular, ser conectados em série neste contexto.

Em uma outra modalidade vantajosa da presente invenção, os módulos de aquecimento, além disso, têm um quadro. Neste contexto, a segunda camada de cerâmica pode, em particular, ser aderida como um quadro para aumentar a estabilidade do módulo de aquecimento.

Provisão pode, também, ser feita que o módulo de aquecimento é vulcanizado no dispositivo médico. Uma vedação particularmente boa aqui resulta.

A presente invenção, além disso, inclui um módulo de aquecimento para um dispositivo médico, como foi descrito acima. O módulo de aquecimento, em particular, neste contexto inclui um elemento de aquecimento com uma bobina de aquecimento disposta sobre uma primeira camada de cerâmica, com o elemento de aquecimento sendo disposto sobre uma segunda camada de cerâmica. A segunda camada de cerâmica é, neste contexto em particular, a placa de aquecimento do módulo de aquecimento. O módulo de aquecimento é neste contexto vantajosamente concebido como já foi mostrado com mais pormenor acima em relação ao dispositivo médico.

O segundo aspecto da presente invenção, em que uma segunda camada de cerâmica é usada para isolamento melhorado, neste contexto pode também ser combinado de acordo com a invenção, com o primeiro aspecto da presente invenção, em que um monitor de isolamento é fornecido. Uma segurança ainda maior vem de resultado.

A presente invenção vai agora ser apresentada em maior detalhe com referência a modalidades e desenhos.

O dispositivo de acordo com a invenção eletricamente operável por meio de uma conexão de tensão de rede e o dispositivo médico de acordo com a invenção é uma máquina de diálise em uma modalidade vantajosa. A concepção de uma tal máquina de diálise em que a presente invenção é utilizada, por conseguinte, em primeiro lugar, em geral, apresentada em mais detalhes com referência das Figuras 1 a

13. Modalidades do primeiro aspecto da presente invenção serão apresentadas em maior detalhe com referência às Figuras 14 a 16, uma modalidade do segundo aspecto da presente invenção será apresentada com maior detalhe com referência à Figura 17.

São mostradas:

Figura 1: três diagramas que mostram evoluções típicas de um tratamento de diálise peritoneal automático;

Figura 2: um diagrama esquemático de um sistema de diálise peritoneal;

Figura 3: um diagrama esquemático da divisão do sistema de diálise peritoneal para uma máquina de diálise e um sistema de fluido;

Figura 4: uma primeira modalidade de um cassete;

Figura 5: uma segunda modalidade de um cassete;

Figura 6: uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de uma máquina de diálise;

Figura 7: um fluxograma de uma primeira modalidade de um sistema de diálise peritoneal;

Figura 8: uma vista em perspectiva de uma segunda modalidade de uma máquina de diálise;

Figura 9: um fluxograma de uma segunda modalidade de um sistema de diálise peritoneal;

Figura 10: o acoplamento do cassete na segunda modalidade de um sistema de diálise peritoneal;

Figura 11: uma primeira modalidade de um atuador de bomba;

Figura 12: o acoplamento de uma região de bombeamento do cassete para um atuador de bomba;

Figura 13: um diagrama esquemático do desenho de uma modalidade de um controlador, e

Figura 14a: um esquema de um dispositivo de acordo com a invenção operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede e tendo um monitor de isolamento;

Figura 14b: uma vista em corte parcial através de uma modalidade de um elemento vivo de um dispositivo de acordo com a invenção;

Figura 15: uma primeira modalidade de um dispositivo de acordo com a invenção tendo um monitor de isolamento;

Figura 16: uma segunda modalidade de um dispositivo de acordo com a invenção tendo um monitor de isolamento e

Figura 17: uma modalidade de um dispositivo médico inventivo de acordo com o segundo aspecto da presente invenção tendo um elemento de aquecimento tal como é disposto sobre uma segunda camada de cerâmica.

A função de uma máquina de diálise em que a presente invenção é utilizada em primeiro lugar será descrita, em geral, no seguinte. A máquina de diálise, nesta modalidade, é, neste contexto, um aparelho de diálise peritoneal. Os componentes descritos abaixo podem, no entanto, também ser utilizados da mesma maneira ou de maneira semelhante a uma máquina de hemodiálise.

A diálise peritoneal é uma variante de hemodiálise artificial em que o peritônio do paciente tendo um bom fornecimento de sangue é usado como uma membrana de filtro natural para o corpo. Dialisado é introduzido na cavidade abdominal através de um cateter para esta finalidade. De acordo com o princípio de osmose, componentes de ureia do sangue agora difundem através do peritônio para o dialisado presente na cavidade abdominal. Depois de um tempo de permanência específico, o dialisado com os componentes de ureia é de novo eliminado da cavidade abdominal.

Na diálise peritoneal automática, uma máquina de diálise controla e monitora a introdução do dialisado novo para dentro da cavidade abdominal e a eliminação do dialisado consumido. Uma tal máquina de diálise, também chamada reciclador, neste contexto geralmente preenche e esvazia a cavidade abdominal várias vezes durante a noite, isto é, enquanto o paciente está dormindo.

Nas Figuras 1a a 1c, três procedimentos de método diferentes são apresentados tal como são efetuados por uma máquina de diálise. Um ou mais destes procedimentos de processo são, neste contexto, geralmente armazenados no controlador da máquina de diálise. É geralmente possível neste contexto adaptar os procedimentos de processo armazenados para o paciente.

Nas Figuras 1a a 1c, a quantidade de dialisado V, respectivamente presente na cavidade abdominal do paciente, é introduzida ao longo do tempo t. Neste contexto, a Figura 1a mostra o desenvolvimento de um tratamento de diálise peritoneal automático normal, durante a noite. No início do tratamento, um fluxo inicial 5 primeiro acontece neste contexto através do qual dialisado que foi deixado na cavidade abdominal do paciente ao longo do dia é removido. Uma pluralidade de ciclos de tratamento 1, em seguida, acontece, na Figura 1a, três ciclos de tratamento sequencial 1. Cada ciclo de tratamento, neste contexto compreende uma fase de entrada 2, a fase de permanência 3 e uma fase de saída 4. Neste contexto, um volume específico de fluido dialisado novo é introduzido na cavidade abdominal do paciente durante a fase de entrada 2. A quantidade máxima permitida de dialisado, neste contexto, equivale a entre cerca de 1,5 e 3 l, dependendo do paciente. O dialisado novo agora permanece na cavidade abdominal por um tempo de permanência específico 3. A fase de permanência, neste contexto, tipicamente dura algumas horas. O dialisado agora consumido é em seguida removido da cavidade abdominal de novo na fase de saída 4. Um novo ciclo de tratamento, em seguida, começa. O tratamento é concluído com um último influxo 6 pelo qual uma quantidade específica de dialisado novo é introduzido na cavidade abdominal do paciente. Em seguida, ele permanece na cavidade abdominal do paciente ao longo do dia.

Os ciclos de tratamento individual 1 que acontecem durante a noite, neste contexto, são controlados automaticamente pelo controlador da máquina de diálise. O fluxo inicial e o último influxo podem também ser controlados automaticamente pela máquina de diálise. Alternativamente, eles são ativados manualmente por um operador ou pelo paciente.

Um chamado tratamento de corrente é mostrado na Figura 1b. Isso também começa com uma fluxo inicial 5 e termina com um último influxo 6. Um ciclo de base 7 é, além disso, fornecido que é dividido em uma pluralidade de ciclos de corrente 8. Neste contexto, uma fase de entrada de base 2’ é inicialmente fornecida. Após a fase de permanência 3, no entanto, o volume de dialisado total deixa de ser removido da cavidade abdominal, mas apenas uma quantidade de parte determinada do presente dialisado da cavidade abdominal. Esta é, então, substituída por um volume correspondente de dialisado novo. Após ciclo de permanência adicional, uma remoção de corrente adicional pode acontecer em que o presente dialisado total no abdômen não é removido. No final do ciclo de base 7, uma fase de saída de base 4' acontece em que o dialisado total é agora removido. Apenas um ciclo de base 1 é, neste contexto, mostrado na Figura 1b. Em alternativa, no entanto, uma pluralidade de ciclos de base pode também ser fornecida.

O curso de um tratamento de diálise peritoneal com um assim chamado tratamento mais PD é mostrado na Figura 1c. Neste contexto, um tratamento de diálise peritoneal convencional acontece durante a noite 9 que pode, por exemplo, ser efetuado em conformidade com as Figuras 1a ou 1b. Um tratamento mais PD adicional é, no entanto, além disso, fornecido durante o dia em que o dialisado consumido é removido em uma fase de saída 5’ e é substituído por dialisado novo em uma fase de entrada 6'. No tratamento mais PD, um tratamento de diálise peritoneal noturno normal é combinado com um ou mais ciclos adicionais de tratamento durante o dia. O curso do tratamento noturno é, neste contexto, realizado como automaticamente habitual pela máquina de diálise. Os ciclos de tratamento durante o dia são igualmente efetuados e monitorados através da máquina.

A concepção de um sistema de diálise peritoneal típico é agora mostrada esquematicamente na Figura 2. O sistema de diálise peritoneal, neste contexto, inclui um recipiente 10 com dialisado novo e uma saída 20 para o dialisado usado. Um conector 30 é, além disso, fornecido que pode ser conectado a um cateter do paciente, quer para introduzir dialisado novo para dentro da cavidade abdominal do paciente, ou para remover dialisado consumido a partir da cavidade abdominal. O recipiente 10 com o dialisado novo, a saída 20 para o dialisado usado e o conector 30 para o paciente, neste contexto, são conectados um ao outro por meio de caminhos de fluido 100 e formam o sistema de fluido do sistema de diálise peritoneal em conjunto com eles.

Uma máquina de diálise 40, também chamada reciclador, é fornecida para a realização do tratamento de diálise peritoneal. A máquina de diálise 40 neste contexto inclui os seguintes componentes principais: - Uma bomba 50 que é utilizada para o transporte dos fluidos. A bomba 50, neste contexto, transmite o dialisado novo a partir do recipiente 10 para o conector 30. A bomba 50 pode, além disso, transportar o dialisado consumido a partir do conector 30 para a saída 20. - Válvulas 70 que são utilizadas para o controle dos fluxos de fluido. A válvula 70 abre e fecha os caminhos de fluido 100 a fim de estabelecer, assim, as conexões de fluido correspondentes entre o recipiente 10, o conector 30 e a saída 20. - Um aquecimento 60 que traz o dialisado novo a uma temperatura de aproximadamente 37 ° C antes de ser fornecido ao paciente. Uma vez que quantidades relativamente grandes de dialisado são fornecidas diretamente para dentro da cavidade abdominal do paciente em diálise peritoneal, o aquecimento 60 é necessário para não arrefecer o paciente demasiadamente e para evitar uma sensação desagradável pelo dialisado que está demasiadamente frio. - Sensores 80 através dos quais o processo adequado do tratamento pode ser monitorado e / ou controlado. Os sensores de temperatura podem ser utilizados, em particular, neste contexto. Sensores de pressão podem, além disso, opcionalmente ser utilizados.

Todos os componentes da máquina de diálise 40, neste contexto, são controlados através de um controlador 90. Neste contexto, o controlador 90, em particular, controla a bomba 50, o aquecimento 60 e as válvulas 70 com base nos dados dos sensores 80. O controlador 90 fornece neste contexto o procedimento automático da diálise peritoneal. O controlador 90, neste contexto, inclui como um componente importante uma balança 95 que equilibra as quantidades de fluido fornecidas a e removidas do paciente. O equilíbrio, neste contexto, impede o paciente de ser dado muito líquido ou ter demasiadamente líquido removido.

A balança 95 pode, neste contexto, acontecer apenas com base nos dados de controle e / ou os dados de sensor para a bomba 50. Como alternativa, o equilíbrio também pode ocorrer através de câmaras de equilíbrio fornecidas separadamente. É igualmente possível a utilização de escalas para o equilíbrio. Tais escalas, por exemplo, pesam o peso do recipiente 10 com dialisado novo e / ou um recipiente 20 com dialisado usado.

Uma vez que o dialisado é fornecido ao paciente diretamente para dentro da cavidade abdominal em análise peritoneal, esterilidade extrema deve ser observada. Os caminhos de fluido ou o sistema de fluido que entram em contato com o dialisado novo e / ou o dialisado usado são, por conseguinte, normalmente concebidos como peças descartáveis. Os caminhos de fluido ou o sistema de fluido são, neste contexto em particular, concebidos como peças de plástico. Eles podem, assim, ser fornecidos em uma embalagem exterior estéril e apenas desempacotados brevemente antes do tratamento.

No entanto, a fim de permitir um controle da diálise peritoneal pela máquina de diálise 40, o sistema de fluido tem de ser acoplado à máquina de diálise 40. Neste contexto, mostra-se esquematicamente na Figura 3 como os elementos individuais da máquina de diálise 40 são acoplados às regiões correspondentes do sistema de fluido.

A máquina de diálise 40, neste contexto, tem um elemento de aquecimento 61. Este deve ser acoplado a uma região de aquecimento correspondente 62 do sistema fluido. O acoplamento neste contexto permite a transferência de energia térmica a partir do elemento de aquecimento 61 para o presente dialisado na região de aquecimento 62.

A máquina de diálise 40, além disso, tem um ou mais atuadores de bomba 51 que estão acoplados a uma região de bomba 52 do sistema de fluido. Os atuadores de bomba 51, neste contexto, geram uma força de bomba, a qual é transferida para a região de bomba 52. O líquido presente na região de bomba 52 pode ser movido por este meio ao longo dos caminhos de fluido.

A máquina de diálise, além disso, tem um ou mais atuadores de válvula 71. Eles geram um movimento de fechamento que é transferido para as regiões de válvula correspondentes 72 dos caminhos de fluido. As regiões de válvula 72 dos caminhos de fluido podem assim ser correspondentemente fechadas ou abertas.

A máquina de diálise, além disso, tem um ou mais sensores 81. Eles são acoplados a uma região de sensor correspondente 82 do sistema de fluido. Os sensores 81 podem por este meio medir as propriedades específicas do dialisado. A temperatura do dialisado pode, em particular, ser medida por este meio. Provisão pode, também, ser feita que a pressão no sistema de fluido é determinada.

A máquina de diálise, naturalmente, opcionalmente, tem mais atuadores e / ou sensores que não têm de ser acoplados aos caminhos de fluido.

Os componentes individuais de um sistema de diálise peritoneal deverão agora ser apresentados em maior detalhe no que segue com referência às modalidades.

1. Sistema de fluido 1.1 Recipiente de diálise

Dialisado fresco geralmente é fornecido em sacos de plástico. Tais sacos de plástico geralmente têm duas camadas de película de plástico que são soldadas uma à outra em uma região marginal e, assim, formam um recipiente que é preenchido com o dialisado novo. Um elemento de mangueira é normalmente soldado a este recipiente em que o dialisado pode ser removido a partir do saco. Um conector é geralmente disposto no elemento de tubo, através do qual o recipiente de dialisado pode ser conectado para os outros caminhos de fluido. O saco, além disso, tem geralmente um recorte ou orifício no lado disposto oposto à mangueira e o saco pode ser pendurado em um gancho por ele. Pode ser assim assegurado que o dialisado sai do saco sem problema.

O dialisado compreende geralmente um tampão, um agente osmótico e eletrólitos. Bicarbonato pode, por exemplo, ser utilizado como o tampão, neste contexto. A glicose é geralmente usada como o agente osmótico. Alternativamente, polímeros de glicose ou derivados de polímero de glicose podem também ser utilizados. Os eletrólitos incluem geralmente cálcio e de sódio.

O dialisado pode ser esterilizado por calor neste contexto. Esta vantagem acontece após o dialisado ter sido enchido para dentro do saco. Tanto o dialisado e o saco são assim esterilizados por calor. Neste contexto, o saco cheio é geralmente primeiro embalado em uma embalagem exterior, após o que o total do sistema é esterilizado.

Uma vez que a solução de dialisado final pode muitas vezes não ser esterilizada por calor ou não pode ser armazenada por um longo período de tempo na dependência dos ingredientes, provisão pode ser feita para armazenar componentes individuais do dialisado separadamente e combiná-las apenas um pouco antes do tratamento. Uma primeira solução individual neste respeito inclui, geralmente, o tampão, enquanto uma segunda solução individual inclui glicose e eletrólitos. Opcionalmente, mais de duas soluções individuais, e, portanto, mais do que duas regiões, também podem ser fornecidas dentro de um saco. Neste contexto, um saco de múltiplas câmaras, em particular, uma bolsa de câmara dupla, pode ser fornecido o qual tem uma pluralidade de regiões separadas para o armazenamento das soluções individuais. Estas regiões são separadas por um elemento de conexão que pode ser aberto mecanicamente para misturar as soluções individuais umas com as outras. Uma assim chamada costura de casca pode, em particular, ser fornecida entre as duas regiões do saco, neste contexto, e abre sobre a aplicação de uma determinada pressão a, pelo menos, uma das regiões do saco.

Uma vez que quantidades relativamente grandes de dialisado são consumidas durante um tratamento de diálise peritoneal noturno, uma pluralidade de recipientes de dialisado são usualmente utilizados em paralelo. Eles são conectados aos caminhos de fluido através de conectores correspondentes e podem ser usados para o enchimento do paciente através de uma conexão correspondente das válvulas.

1.2 Saída

Para a descarga de fluido de diálise consumido, ou ele pode ser levado imediatamente para o sistema de drenagem ou primeiro ser recolhido em um recipiente de saída. Uma bolsa é normalmente da mesma maneira usada como um recipiente de saída, neste contexto. Ele é esvaziado antes do início do tratamento e, assim, pode acumular o dialisado consumido. O saco pode então ser correspondentemente eliminado após o final do tratamento.

1.3 Cassete

Tal como já descrito inicialmente, o sistema de fluido tem uma pluralidade de regiões em que a máquina de diálise tem de ter um efeito sobre o sistema de fluido. O sistema de fluido tem de ser acoplado à máquina de diálise para esta finalidade.

Cassetes são utilizados para simplificar o acoplamento dos caminhos de fluido para a máquina de diálise e o efeito dos elementos correspondentes da máquina de diálise nos caminhos de fluido. Uma pluralidade de regiões em que a máquina de diálise tem um efeito sobre os caminhos de fluido estão em conjunto organizadas em um tal cassete.

Para este efeito, um cassete tem geralmente uma parte rígida de plástico em que câmaras abrem para um lado são introduzidas como caminhos de fluido. Estas câmaras são cobertas por uma película de plástico flexível que fornece o acoplamento à máquina de diálise. A película de plástico flexível é, neste contexto, normalmente soldada a peça dura de uma região marginal. O cassete é pressionado com a superfície de acoplamento da máquina de diálise de modo que os atuadores e / ou sensores da máquina de diálise entram em contacto com as regiões correspondentes do cassete.

Além disso, o cassete tem conexões para a conexão do recipiente de dialisado 10, o conector 30, bem como a saída 20.

O cassete, neste contexto, geralmente inclui pelo menos uma região de bomba e uma ou mais regiões de válvula. O transporte de líquido pode, assim, ser controlado pelo sistema de fluido através do cassete. O cassete pode, além disso, ter regiões de sensor que permitem um acoplamento simples de sensores da máquina de diálise para o sistema de fluido. O cassete pode, opcionalmente, além disso, ter uma ou mais regiões de aquecimento que podem ser acopladas aos correspondentes elementos de aquecimento da máquina de diálise.

Uma primeira modalidade de um cassete é apresentada nas Figuras 4a e 4b. Ele tem uma peça dura 101 de plástico em que os caminhos de fluido e regiões de acoplamento são introduzidos como correspondentes recortes, câmaras e passagens. A peça dura pode, neste contexto, por exemplo, ser produzida como uma peça moldada por injeção ou como peça desenhada profundamente. O plano de acoplamento da peça dura 101 é coberto por uma película flexível 102 que é soldada à peça dura em uma região marginal. A película flexível 102 é pressionada com a peça dura pela prensagem do cassete com uma superfície de acoplamento da máquina de diálise. Os caminhos de fluido no interior do cassete são separados uma da outra de uma maneira estanque a fluidos pela prensagem da película flexível com as regiões de trama da peça dura.

O cassete tem conexões para a conexão do cassete para os outros caminhos de fluido. Por um lado, uma conexão 21 é fornecida para a conexão com a saída 20, assim como uma conexão 31 para a conexão para o conector 30. Elementos de mangueira correspondentes que não são mostrados na Figura 4a podem ser fornecidos nestas conexões. Além disso, o cassete tem uma pluralidade de conexões 11 para a conexão de recipientes de dialisado 10. As conexões 11 são, neste contexto, concebidas na primeira modalidade como conectores a que os elementos de conector correspondentes podem ser conectados.

As conexões são em cada caso em conexão com caminhos de fluido no cassete. Regiões de válvula são fornecidas nesses caminhos de fluido. Nestas regiões de válvula, a película flexível 102 pode ser pressionada para dentro da peça dura 101 por meio de atuadores de válvula do lado de máquina de modo que o caminho de fluido correspondente é bloqueado. O cassete, neste contexto, primeiro tem uma válvula correspondente para cada conexão através da qual esta conexão pode ser aberta ou fechada. A válvula V10, neste contexto, é associada com a conexão 21 para a saída 20, a válvula V6 é associada com a conexão 31 para o conector de paciente 30. As válvulas V11 a V16 são associadas com as conexões 11 para o recipiente de dialisado 10.

Câmaras de bomba 53 e 53’ são, além disso, fornecidas no cassete através do qual atuadores de bomba correspondentes da máquina de diálise podem ser acionados. As câmaras de bomba 53 e 53’ são neste respeito recortes côncavos na peça dura 101, que são cobertos pela película flexível 102. A película pode agora ser pressionada para dentro das câmaras de bomba 53 e 53’ ou puxada para fora destas câmaras de bomba novamente por atuadores de bomba da máquina de diálise. Uma bomba de fluxo através do cassete pode por este meio ser gerada em cooperação com as válvulas V1 a V4 que ligam os acessos e saídas das câmaras de bomba 53 e 53’ e são designadas pelo numeral de referência 73 na Figura 4a. As câmaras da bomba podem, neste contexto, ser conectadas através de circuitos de válvula correspondentes a todas as conexões do cassete.

A região de aquecimento 62 é, além disso, integrada no cassete. Nesta região, o cassete pode entrar em contacto com os elementos de aquecimento da máquina de diálise, que aquecem o dialisado que flui através desta região do cassete. A região de aquecimento 62, neste contexto, tem uma passagem para o dialisado, a qual se estende em espiral ao longo da região de aquecimento 62. A passagem é, neste contexto, formada por tramas 64 da peça dura, que são cobertas pelo filme flexível 102.

A região de aquecimento 62 é, neste contexto, é fornecida a ambos os lados do cassete. A película flexível é também fornecida na peça dura na região de aquecimento no lado inferior 63 do cassete para este efeito. A película flexível é neste contexto também soldada à peça dura em uma região marginal. A passagem é igualmente disposta no lado inferior e o dialisado flui através dela. As passagens no lado inferior e no lado superior, neste contexto, são formadas por uma placa de meio da peça dura que separa o lado superior do lado inferior e no qual as tramas são para baixo e para cima fornecidas o que forma as paredes de passagem. Neste contexto, o dialisado primeiro flui em espiral no lado superior até a abertura 65 através da placa de meio a partir da qual o dialisado flui de volta para o lado inferior por meio da passagem correspondente. A superfície de aquecimento que é disponível para o aquecimento do fluido pode ser correspondentemente aumentada pela região de aquecimento fornecida no lado superior e no lado inferior. Uma modalidade do cassete é, no entanto, também possível naturalmente, em que uma região de aquecimento apenas é disposta sobre um dos lados do cassete.

Modalidades do cassete são, além disso, possíveis, em que, um elemento de aquecimento está integrado no cassete. Um elemento de aquecimento elétrico como uma bobina de aquecimento pode neste contexto, em particular, ser fundido na peça dura do cassete. Um elemento de aquecimento no lado de máquina pode, portanto, ser dispensado com e o aquecimento através do fluxo pode ser integrado no cassete. Neste contexto, contactos elétricos são dispostos no cassete para a conexão do elemento de aquecimento elétrico.

O cassete tem, além disso, regiões de sensor 83 e 84, através das quais sensores de temperatura da máquina de diálise podem ser acoplados ao cassete. Os sensores de temperatura, neste contexto, sem encontram na película flexível 102 e podem, assim, medir a temperatura do líquido que flui através da passagem disposta por baixo. Dois sensores de temperatura 84 são, neste contexto, fornecidos na entrada da região de aquecimento. Um sensor de temperatura 83 através do qual a temperatura do dialisado bombeado para o paciente pode ser medida é fornecido na saída do lado de paciente.

Uma segunda modalidade para um cassete é mostrada na Figura 5. O cassete, neste contexto, corresponde substancialmente na sua concepção à primeira modalidade, mas não inclui qualquer região de aquecimento. Na utilização deste cassete, o aquecimento, por conseguinte, não acontece, como mostrado na primeira modalidade por meio de uma região de aquecimento integrada no cassete, mas sim, por exemplo, por meio de um saco de aquecimento, que é colocado sobre uma placa de aquecimento da máquina de diálise.

A segunda modalidade de um cassete mostrado na Figura 5 por sua vez tem caminhos de fluido que podem ser abertos e fechados por meio de regiões de válvula que são aqui igualmente numeradas consecutivamente a partir de V1 a V16. Além disso, o cassete tem ainda conexões para a conexão a outros componentes do sistema de fluido. Neste contexto, a conexão 21 é, por sua vez, fornecida para a conexão com a saída 20 e a conexão 31 para conexão ao conector 30 para o paciente. Conexões 11 são, além disso, fornecidas para a conexão de recipientes de dialisado 10.

Ao contrário da primeira modalidade, o cassete 30/57 mostrado na segunda modalidade tem uma conexão adicional 66 para a conexão de um saco de aquecimento. Neste contexto, o líquido pode ser bombeado para um saco de aquecimento através da conexão 66 para o aquecimento do fluido a partir dos recipientes de dialisado 10. Este saco de aquecimento encontra-se em um elemento de aquecimento de modo que o fluido presente na bolsa de aquecimento pode ser aquecido. O fluido é logo a seguir bombeado a partir do saco de aquecimento para o paciente.

As câmaras de bomba 53 e 53’ e as válvulas V1 a V4 correspondem em concepção e função aos componentes correspondentes na primeira modalidade.

Ao contrário da primeira modalidade, o cassete na segunda modalidade não tem qualquer região de sensor para a conexão de um sensor de temperatura. É em vez disso disposto na região dos elementos de aquecimento. O cassete tem, contudo, regiões de medição 85 e 86 para a medição da pressão nas câmaras de bomba 53 e 53’. As regiões de medição 85 e 86 são, neste respeito, câmaras que estão em comunicação fluídica com as câmaras de bomba e também são cobertas pela película flexível. Os sensores de pressão no lado de aparelho que medem a pressão nas câmaras de medição 85 e 86 e, assim, nas câmaras de bomba 53 e 53’ podem ser acoplados às regiões de medição.

A conexão das conexões 11, 21, 31 e 66 do cassete para os outros componentes do sistema de fluido acontece através de conexões de mangueira na segunda modalidade. Os conectores são opcionalmente dispostos nestas conexões de mangueira.

1.4 Mangueiras

A conexão entre os recipientes individuais do sistema, o cassete e o conector de paciente normalmente acontece através de conexões de mangueira. Uma vez que são em cada caso artigos descartáveis, as mangueiras são neste contexto geralmente já fixamente conectadas a pelo menos um lado de um outro elemento. Mangueiras podem, por exemplo, já ser fornecidas a uma ou mais das conexões do cassete. Mangueiras podem também já estar em comunicação fixa com sacos.

1.5 Conexões

O sistema de fluido é geralmente dividido em uma pluralidade de peças e embalado de forma estéril em cada caso. Estas peças têm de ser primeiro conectadas uma à outra para o tratamento. O cassete e o saco ou sacos de diálise são, neste contexto em particular, embalados separadamente um do outro.

As conexões entre os elementos individuais do sistema de fluido normalmente acontecem por meio de conectores. Os conectores são, neste caso, concebidos de modo que eles permitam uma conexão estéril entre os componentes individuais. Isto ocorre, por exemplo, via películas de proteção correspondentes que são abertas automaticamente no fechamento do conector.

A conexão dos componentes individuais pode, neste contexto, acontecer manualmente por um operador ou pelo paciente, ele ou ela. Provisão pode, alternativamente, ser feita que a conexão dos componentes individuais acontece pela máquina de diálise.

Para este efeito, os conectores correspondentes, por exemplo, podem ser colocados em um receptor de conexão da máquina de diálise e podem ser unidos automaticamente pela máquina de diálise.

Um controle eletrônico pode, além disso, ser fornecido o qual monitora que os componentes corretos do sistema são conectados um ao outro. Meios de identificação, tais como códigos de barras ou RFIDs que identificam os componentes podem ser fornecidos com os conectores para esta finalidade. A máquina de diálise, neste contexto, inclui uma unidade de detecção de meios de identificação tais como um leitor de código de barras ou uma unidade de detecção de RFID, que detecta os meios de identificação dos conectores. O controlador da diálise peritoneal pode assim reconhecer se os conectores corretos foram inseridos.

Essa verificação da correta montagem do sistema de fluido pode, neste contexto em particular, ser combinada com uma conexão automática dos conectores. O sistema assim primeiro verifica se os conectores corretos foram colocados nos receptores de conector. A conexão entre o conector é apenas estabelecida pela máquina de diálise quando os conectores corretos foram inseridos. Caso contrário, a máquina de diálise chama a atenção do usuário para o fato de que os conectores errados foram inseridos.

2. A máquina de diálise

Os componentes individuais de uma máquina de diálise devem ser agora descritos em mais detalhes a seguir com referência às duas modalidades.

Uma primeira modalidade de uma máquina de diálise é mostrada, neste contexto, na Figura 6, em que a primeira modalidade de um cassete é utilizada. O sistema de diálise peritoneal resultante da primeira modalidade de uma máquina de diálise e a primeira modalidade de um cassete é mostrada na Figura 7, neste contexto.

Uma segunda modalidade de uma máquina de diálise é mostrada na Figura 8, em que a segunda modalidade de um cassete é utilizada. O sistema de diálise resultante da combinação da segunda modalidade de uma máquina de diálise e a segunda modalidade de um cassete é mostrado na Figura 9.

As duas modalidades diferem, neste contexto, por um lado, na concepção dos sistemas de aquecimento, no acoplamento entre a máquina de diálise e o cassete e na concepção dos atuadores e sensores.

2.1 Aquecimento

O dialisado novo tem de ser trazido para a temperatura do corpo antes de ser transportado para o abdômen do paciente. A máquina de diálise tem um sistema de aquecimento correspondente para este fim.

O aquecimento, neste contexto, é normalmente efetuado através de um ou mais elementos de aquecimento. Os elementos de aquecimento podem, neste contexto, por exemplo, ser elementos de aquecimento de cerâmica. Com tais elementos de aquecimento de cerâmica, uma faixa de resistência é aplicada a um suporte de cerâmica. A faixa de resistência é aquecida pela aplicação de uma tensão à mesma, através do que o material de suporte de cerâmica é também aquecido. O elemento de aquecimento de cerâmica, neste contexto, é normalmente disposto sobre uma placa de aquecimento. Ele pode ser feito de alumínio, por exemplo. Os caminhos de fluido são, por sua vez, acoplados à placa de aquecimento de modo que o dialisado presente nos caminhos de fluido pode ser aquecido.

Dois desenhos diferentes estão disponíveis para o aquecimento do fluido. Por um lado, uma maior quantidade de dialisado pode primeiro ser aquecida o que só é bombeado para o paciente depois da fase de aquecimento. Isto ocorre geralmente através de um saco de aquecimento que é colocado sobre uma placa de aquecimento da máquina de diálise.

O saco de aquecimento pode, neste contexto, ser o saco de diálise em que o dialisado é fornecido. Normalmente, no entanto, um saco de aquecimento separado é usado em que o dialisado é bombeado para o aquecimento. Se o dialisado é aquecido dentro do saco de aquecimento, ele é bombeado para o paciente a partir daí.

Tal conceito é realizado na segunda modalidade de uma máquina de diálise mostrada nas Figuras 8 e 9. Neste contexto, um saco de aquecimento 67 é fornecido que se encontra sobre uma placa de aquecimento 68. A placa de aquecimento 68 é, neste contexto, disposta no lado superior da máquina de diálise peritoneal de modo que seja facilmente acessível. O saco de aquecimento 67 é conectado neste contexto para o cassete através de uma linha 66’. O cassete tem, neste contexto, as válvulas V5, V9 e V15, através das quais o saco de aquecimento 67 pode ser conectado aos outros componentes do sistema de fluido. O dialisado novo pode, assim, ser bombeado a partir dos recipientes de dialisado 10 através das câmaras de bomba para o saco de aquecimento 67. No início de um tratamento, o saco de aquecimento 67 é, portanto, primeiro enchido com dialisado frio. O dialisado no saco de aquecimento 67 é, em seguida, aquecido até a temperatura do corpo por meio da placa de aquecimento 68. O dialisado é logo a seguir bombeado para o paciente através das câmaras de bomba. O saco de aquecimento 67 pode, posteriormente, ser cheio de novo de modo que a quantidade de dialisado requerido para o ciclo de tratamento seguinte pode ser aquecida.

Um sensor de temperatura 88, que está em contacto com o saco de aquecimento 67 e pode, assim, medir a temperatura do dialisado na bolsa de aquecimento 67, é vantajosamente fornecido na região da placa de aquecimento 68, neste contexto. Um sensor de temperatura pode, também, ser fornecido na placa de aquecimento ou no elemento de aquecimento, que mede a temperatura do elemento de aquecimento ou da placa de aquecimento. Um controlador correspondente agora garante que a placa de aquecimento não se torna demasiadamente quente para o material do saco.

O saco de aquecimento 67 pode ainda assumir funções no equilíbrio dos fluxos de fluido. A placa de aquecimento 68 pode, assim, fazer parte de escalas 87 através das quais o peso do saco de aquecimento 67 pode ser determinado. A quantidade de fluido que é fornecido ao paciente após aquecimento pode assim ser determinada.

Como alternativa para o aquecimento do dialisado através de uma bolsa de aquecimento mostrada na segunda modalidade, o dialisado pode também ser aquecido enquanto está sendo bombeado para o paciente. O aquecimento, portanto, funciona sob a forma de um aquecedor de água de fluxo contínuo, o qual aquece o dialisado movido através do sistema de fluido ao mesmo tempo que está sendo bombeado através dos caminhos de fluido.

Neste conceito, uma passagem de dialisado é fornecida a qual é acoplada a um elemento de aquecimento da máquina de diálise. Enquanto o dialisado flui através da passagem de dialisado, ele leva calor a partir do elemento de aquecimento da máquina de diálise, enquanto tal.

Tal conceito é implementado na primeira modalidade de uma máquina de diálise que é mostrada nas Figuras 6 e 7. A região de aquecimento é integrada no cassete, neste contexto, como já foi indicado acima. No acoplamento do cassete para a máquina de diálise, a região de aquecimento do cassete entra termicamente em contacto com os elementos de aquecimento da máquina de diálise.

Os elementos de aquecimento podem, neste contexto ainda, ser concebidos como elementos de aquecimento de cerâmica e podem estar em contacto com as placas de aquecimento que são a acopladas à região de aquecimento do cassete. Tal como já foi mostrado com respeito ao cassete, uma placa de aquecimento respectiva que aquece o dialisado que flui através da região de aquecimento está, neste contexto, em contacto tanto com o lado superior e com o lado inferior da região de aquecimento.

Regiões de sensor de temperatura respectivas são fornecidas no cassete na entrada e na saída da região de aquecimento e entram em contacto com os sensores de temperatura do dialisado peritoneal pelo acoplamento do cassete. A temperatura do dialisado que flui para a região de aquecimento e a temperatura do dialisado que flui para fora da região de aquecimento pode, assim, ser determinada pelos sensores de temperatura T1 a T3. Os sensores de temperatura T4 e T5 são, além disso, fornecidos que determinam a temperatura dos elementos de aquecimento e / ou das placas de aquecimento.

O uso de pelo menos dois elementos de aquecimento, neste contexto, torna possível a conexão dos elementos de aquecimento para um outro em cada caso, de tal modo que eles emitem substancialmente a mesma energia em uma tensão de fonte de 220 V, como com uma tensão de fonte de 110 V. Para este fim, os dois elementos de aquecimento são operados em um circuito paralelo em 110 V, ao passo que eles são operados em um circuito em série em uma tensão de fonte de 220 V. Esta adaptação da conexão dos elementos de aquecimento para a tensão de fonte pode, neste respeito, ser implementada independentemente do fato de o aquecimento acontecer em conformidade com a primeira ou a segunda modalidade.

2.2 O acoplamento do cassete

Para permitir um acoplamento dos atuadores e / ou sensores da máquina de diálise para as regiões correspondentes do cassete, a máquina de diálise tem um receptor de cassete com uma superfície de acoplamento para a qual o cassete pode ser acoplado. Os atuadores, sensores e / ou elementos de aquecimento correspondentes da máquina de diálise são dispostos na superfície de acoplamento. O cassete é pressionado com essa superfície de acoplamento de tal modo que os atuadores, sensores e / ou elementos de aquecimento correspondentes entram em contacto com as regiões correspondentes no cassete.

Neste contexto, um tapete de um material flexível, em particular, um tapete de silicone, é vantajosamente fornecido na superfície de acoplamento da máquina de diálise. Isto assegura que a película flexível do cassete é pressionada com as regiões de trama do cassete e, assim, separa os caminhos de fluido no interior do cassete.

A margem periférica da superfície de acoplamento é, além disso, vantajosamente, fornecida que é pressionada com a região marginal do cassete. A prensagem, neste contexto, acontece vantajosamente de maneira estanque de modo que uma subpressão pode ser construída entre a superfície de acoplamento e o cassete.

Um sistema de vácuo pode, opcionalmente, ser também fornecido que pode bombear o ar para fora do espaço entre a superfície de acoplamento e o cassete. Um acoplamento particularmente bom dos atuadores, sensores e / ou elementos de aquecimento do dispositivo de diálise peritoneal com as regiões correspondentes do cassete é assim possibilitada. Além disso, o sistema de vácuo permite a verificação de estanqueidade do cassete. Um vácuo correspondente é aplicado após o acoplamento para este fim e é feita uma verificação se este vácuo é mantido.

A pressão sobre o cassete acontece pneumaticamente, por exemplo. Para este efeito, geralmente uma almofada de ar é fornecida que é preenchida com ar comprimido e, assim, pressiona o cassete sobre a superfície de acoplamento.

O receptor de cassete tem geralmente uma superfície de receptor que é disposta oposta à superfície de acoplamento e em que a peça dura do cassete é inserida. O receptor de superfície vantajosamente tem recessos correspondentes para essa finalidade. A superfície de recepção com o cassete inserido pode então ser pressionada para a superfície de acoplamento por meio de um aparelho de prensagem pneumático.

A inserção do cassete, neste contexto, pode acontecer de maneira diferente. Na primeira modalidade de uma máquina de diálise que é mostrada na Figura 6, uma gaveta 11 é fornecida para este efeito que pode ser movida para fora da máquina de diálise. O cassete é inserido nessa gaveta. O cassete é então empurrado para dentro da máquina de diálise, juntamente com a gaveta. A prensagem do cassete com a superfície de acoplamento que é disposta no interior do aparelho logo após disso acontece. Neste contexto, o cassete e a superfície de acoplamento são primeiro movidos mecanicamente para com o outro e, em seguida, prensados um com o outro pneumaticamente.

O acoplamento de um cassete 110 de acordo com a segunda modalidade é mostrado em maior detalhe na Figura 10. A superfície de acoplamento 130 é acessível livremente por abrir uma porta 140 para que o cassete possa ser arranjado na posição correta na superfície de acoplamento 130. A superfície de acoplamento 130 é, neste contexto, inclinada para trás em relação à vertical, o que permite um fácil acoplamento. A porta 140 pode agora ser fechada de modo que uma superfície de recepção na porta entra em contacto com o lado de trás do cassete. A prensagem ocorre agora por uma almofada de ar disposta na porta. Além disso, é aplicado um vácuo entre a superfície de acoplamento e o cassete 110.

A primeira modalidade de uma máquina de diálise, além disso, tem um aparelho para conexão automática. Um receptor de conector 112 é fornecido para este propósito em que os conectores do saco de dialisado 10 são inseridos. O receptor de conector 112, em seguida, move para dentro do aparelho, onde um leitor de código de barras é fornecido que lê o código de barras aplicado aos conectores. O aparelho pode assim verificar se os sacos corretos foram inseridos. Se os sacos corretos são reconhecidos, o receptor de conector 112 move para dentro completamente e assim conecta os conectores do saco com as conexões 11 do cassete feitas como conectores.

Na segunda modalidade, tal conexão automática foi, em contrapartida, dispensada. Seções de mangueira são, portanto, dispostas nas conexões 11 do cassete e têm de ser manualmente conectadas aos sacos correspondentes, através de conectores.

2.3 atuadores de bomba

O bombeamento do líquido através do sistema de fluido ocorre nas modalidades por uma bomba de membrana que é formada pelas câmaras de bomba 53 e 53’ em conjunto com a película flexível do cassete. Se a película flexível é, neste contexto, pressionada para dentro da câmara de bomba por um atuador de bomba correspondente, fluido é bombeado para fora da câmara de bomba para as regiões abertas dos caminhos de fluido do cassete. Inversamente, fluido é sugado para fora dos caminhos de fluido dentro da câmara de bomba por puxar a película para fora da câmara de bomba.

O curso de bomba, neste contexto, acontece por um movimento de um atuador de bomba para a câmara de bomba. O atuador de bomba é movido para fora a partir da câmara de bomba de novo para o curso de sucção. Uma subpressão surge neste contexto devido à pressão estanque de cassete e engatando a superfície de acoplamento pelo que a película flexível do cassete segue o atuador de bomba e é, assim, puxada para fora da câmara de bomba de novo.

Para permitir um bom acoplamento do atuador de bomba para a película flexível do cassete, um sistema de vácuo pode, também, ser fornecido. Neste contexto, em particular, a força com a qual a película flexível é movida para fora da câmara de bomba em um máximo durante um curso de sucção pode ser ajustada através do ajuste de um vácuo correspondente entre a superfície de acoplamento e o cassete.

A força de sucção da bomba pode assim ser definida muito finamente. A força de bomba é em contraste definida pela força de impulso do atuador.

O equilíbrio dos fluxos de fluido neste contexto acontece por meio da contagem dos cursos de sucção e de bomba uma vez que a bomba de membrana tem uma alta precisão da quantidade de fluido bombeado em cada curso.

2.3.1. Acionamento hidráulico

A estrutura de uma primeira modalidade de um atuador de bomba é mostrada na Figura 11. O atuador da bomba é movido hidraulicamente neste contexto. A membrana 59 é fornecida para este efeito que é colocada na película flexível do cassete. A membrana 59 pode, neste contexto, por exemplo, ser produzida a partir de silicone. Uma câmara 54, a qual pode ser preenchida com o fluido hidráulico é fornecida por trás da membrana 59. Por aplicação de uma sobrepressão na câmara 54, a membrana 59, e com ela a película flexível, é pressionada para dentro da câmara de bomba 53 do cassete. Pela aplicação de uma subpressão na câmara 54, a membrana 59 é, em contraste, puxada para dentro da câmara 54. Devido à subpressão entre a película flexível e a membrana, a película flexível segue este movimento de modo que o volume da câmara de bomba 53 aumenta. O processo de bomba com o curso de bomba e o curso de sucção está representado esquematicamente na Figura 12b, neste contexto.

Uma bomba hidráulica 58 encontra-se fornecida para o funcionamento da bomba hidráulica. Ela tem um cilindro no qual o êmbolo pode ser movido para lá e para cá através de um motor 57. O fluido hidráulico é assim pressionado para dentro da câmara 54 ou sugado para fora da mesma de novo por meio de uma linha de conexão correspondente. Um codificador de posição 56 é fornecido à bomba hidráulica 58, neste contexto, e o movimento do êmbolo pode ser gravado através dele. Por este meio pode ser determinado a quantidade de fluido hidráulico que foi pressionado para dentro da câmara 54 e a quantidade de fluido hidráulico que foi removido a partir dela. Sensores de pressão 55 são, além disso, fornecidos no sistema hidráulico, os quais medem a pressão no sistema hidráulico. Eles, por um lado, permitem um teste de funcionamento do sistema hidráulico já que os dados dos sensores de pressão podem ser comparados com os da posição do codificador 56 e a estanqueidade do sistema hidráulico pode assim ser verificada.

Além disso, os sensores de pressão permitem uma determinação da pressão na câmara de bomba 53 do cassete. Se a bomba hidráulica 58 não é deslocada, um equilíbrio de pressão é adotado entre a câmara 54 e a câmara de bomba 53. A pressão do fluido hidráulico corresponde, assim, à pressão na câmara de bomba 53.

O procedimento de acoplamento do atuador de bomba para a câmara de bomba 53 é agora mostrado na Figura 12a. Neste contexto, a câmara 54 é primeiro carregada com fluido hidráulico de tal modo que a membrana 59 arqueia exteriormente para a preparação do acoplamento. A superfície de acoplamento e o cassete são então movidos um para o outro de modo que a membrana 59 pressiona a película flexível do cassete para dentro da câmara de bomba 53. Após o pressionamento da superfície de acoplamento e do cassete, o espaço entre a membrana e a película flexível é fechado para o exterior de uma maneira estanque de modo que a película flexível segue o movimento da membrana. Isto é mostrado na Figura 12b.

O atuador da bomba mostrado na Figura 11 é, neste contexto, implementado na primeira modalidade de uma máquina de diálise, tal como também pode ser visto a partir da Figura 7. Neste contexto, um atuador de bomba correspondente é respectivamente fornecido para cada uma das duas câmaras de bomba 53 e 53’.

2.3.2 Acionamento eletromecânico

Alternativamente, o atuador de bomba pode também ser operado de uma forma de motor elétrico. Um aríete de forma correspondente é fornecido para este propósito, que é pressionado na direção de ou para longe da película flexível por meio de um motor elétrico, em particular, através de um motor escalonado, e o curso de bomba ou curso de sucção são assim produzidos. Tais atuadores de bomba 151 e 152 são mostrados na modalidade na Figura 10. Um sistema de vácuo é, neste contexto, vantajosamente, fornecido que assegura que a película flexível também segue o aríete no movimento de sucção.

2.4 Atuadores de válvula

Um pistão de válvula pode ser fornecido como o atuador de válvula que pressiona a película flexível do cassete em uma câmara correspondente da peça dura e assim fecha a passagem de fluido nesta região. O atuador de válvula pode, neste contexto, por exemplo, ser acionado pneumaticamente. O pistão pode, neste contexto, ser pressionado por meio de uma mola de modo que ele se abre sem pressão ou se fecha sem pressão.

Alternativamente, o atuador de válvula pode ser implementado por meio de uma membrana flexível que é movida hidraulicamente ou pneumaticamente. A membrana flexível é, neste contexto, movida para o cassete através da aplicação de pressão e assim pressiona uma região de válvula correspondente da película flexível em um caminho de fluido para fechá-lo.

Atuadores de válvula 71, que são acoplados às regiões de válvula V1 a V16 do cassete, podem ser reconhecidos na superfície de acoplamento na Figura 10.

2.5 Sensores

A máquina de diálise tem sensores através dos quais a máquina pode ser controlada ou seu funcionamento adequado pode ser monitorado.

Por um lado, neste contexto, um ou mais sensores de temperatura são fornecidos através dos quais a temperatura do dialisado e / ou dos elementos de aquecimento podem ser medidas. Na primeira modalidade, os sensores de temperatura são, neste contexto, fornecidos na superfície de acoplamento para o cassete e podem assim medir a temperatura do dialisado que flui através do cassete. Na segunda modalidade, ao contrário, um sensor de temperatura 88 é fornecido na placa de aquecimento 68, o que mede a temperatura do dialisado presente no saco 67. Os sensores de temperatura podem, além disso, ser fornecidos no elemento ou elementos de aquecimento.

Um ou mais sensores de pressão podem, além disso, ser fornecidos para determinar a pressão nas câmaras de bomba. Por este meio pode ser impedido que o dialisado seja bombeado para o paciente a uma pressão demasiadamente elevada, ou que a pressão de sucção se torne demasiadamente elevada na sucção do dialisado do paciente.

Na primeira modalidade, a medição de pressão acontece, neste contexto, através de sensores de pressão no sistema hidráulico dos atuadores de bomba, como foi mostrado acima. Na segunda modalidade, ao contrário, os sensores de pressão 85’ e 86'são fornecidos na superfície de acoplamento que mede diretamente a pressão em regiões de medição de pressão correspondentes do cassete. O acoplamento destes sensores de pressão para o cassete é, neste contexto, vantajosamente assegurado por um sistema de vácuo.

2.6 Unidade de entrada / saída

A máquina de diálise, além disso, inclui uma unidade de entrada / saída para comunicação com o operador. Uma tela correspondente é fornecida neste contexto para a saída de informação que pode, por exemplo, ser implementada por diodos emissores de luz, monitores LCD ou uma tela. Elementos de entrada correspondentes são fornecidos para a introdução de comandos. Botões e comutadores podem, por exemplo, ser fornecidos neste contexto.

Em ambas as modalidades, uma tela sensível ao toque 120 é fornecida, neste contexto, que permite uma navegação de menu interativo. Elementos de tela 121 e 122 são, além disso, fornecidos que mostrem os estados da máquina de diálise de forma compacta.

A primeira modalidade, além disso, tem um leitor de cartão 125, através do qual um cartão de paciente pode ser lido. Os dados sobre o tratamento do paciente respectivo podem ser armazenados no cartão de paciente. O procedimento de tratamento para o paciente respectivo pode, assim, ser individualmente fixado.

A diálise peritoneal, além disso, tem uma unidade de sinal acústico, através da qual sinais acústicos podem ser emitidos. Neste contexto, um sinal de alarme acústico, em particular, pode ser produzido quando um estado de erro é registrado. Um alto-falante é, neste contexto, vantajosamente fornecido por meio de que os sinais acústicos podem ser gerados.

2.7 Controlador

A diálise peritoneal, além disso, possui um controlador através do qual todos os componentes são controlados e monitorados. O controlador assegura neste contexto o processo automático do tratamento.

A estrutura básica de uma modalidade de um tal controlador é agora mostrada na Figura 13.

A comunicação com o operador e com fontes de informação externas neste contexto é realizada através de uma interface de computador 150. Comunica-se com um leitor de cartão de paciente 200, uma unidade de entrada e de saída 210 que serve de comunicação com o paciente e com um modem 220. Software atualizado pode, por exemplo, ser carregado através do modem 220.

A interface de computador 150 é conectada através de um barramento interno para um computador de atividade 160 e a para um computador de proteção 170. O computador de atividade 160 e computador de proteção 170 geram redundância do sistema. O computador de atividade 160, neste contexto, recebe sinais dos sensores do sistema e calcula os sinais de controle para os atuadores 180. O computador de proteção 170 igualmente recebe sinais dos sensores 180 e verifica se a saída de comandos pelo computador de atividade 160 está correta. Se o computador de proteção 170 determina um erro, ele inicia um procedimento de emergência correspondente. O computador de proteção 170 pode, em particular, acionar um sinal de alarme, neste contexto. O computador de proteção 170 pode, além disso, fechar o acesso ao paciente. Uma válvula especial é arranjada na saída do cassete no lado de paciente para este fim e apenas o computador de proteção 170 tem acesso a ela. Esta válvula de segurança é fechada, neste contexto, no estado sem pressão, de modo que fecha automaticamente em uma falha do sistema pneumático.

O computador de proteção 170 é, além disso, conectado ao leitor de códigos de barras 190 e então verifica a conexão dos sacos de diálise corretos.

Um sistema de diagnóstico 230 é, além disso, fornecido através do qual erros do sistema podem ser determinados e corrigidos.

3. Implementação da invenção

Uma modalidade dos dois aspectos da presente invenção que podem ser usados em um dos sistemas de diálise acima apresentados, ou em uma das máquinas de diálise apresentada acima será agora apresentada a seguir. Neste contexto, as modalidades da presente invenção podem ser combinadas com os componentes individuais ou uma pluralidade de componentes, tais como foram descritos acima.

Na Figura 14a, um diagrama esquemático de um dispositivo 300 de acordo com a invenção com um monitor de isolamento 350 é mostrado. O dispositivo é, neste contexto, eletricamente acionado por meio de uma conexão de tensão de rede 310. Na modalidade, o dispositivo de acordo com a invenção não tem qualquer conexão de fio terra. O dispositivo inclui um elemento vivo 320 que é operado através da conexão de tensão de rede 310 sem um acoplamento galvânico. Se o elemento vivo é, por conseguinte, ligado, tensão de fonte é aplicada a ele. Neste contexto, duas linhas de tensão de rede 311 e 312 são fornecidas, que fornecem o elemento vivo 320 com a tensão de rede.

O dispositivo de acordo com a invenção, além disso, tem uma parte de aplicação 330 com a qual um usuário pode entrar em contacto com o funcionamento do dispositivo. A parte de aplicação 330 é, neste contexto, isolada a partir do elemento vivo 320 por um isolamento básico 340. Uma proteção básica é assim fornecida contra o perigo de um choque elétrico. A parte de aplicação, neste contexto, é eletricamente condutora nesta modalidade de modo que em uma falha do isolamento básico 340, existe um risco de choque elétrico para um usuário que entra em contacto com a parte de aplicação 330.

O dispositivo de acordo com a invenção é, neste contexto, geralmente alimentado com energia através de uma conexão de tensão de rede da rede elétrica pública (por exemplo, uma conexão de tensão de rede de 110 V ou 230 V ou uma conexão de corrente de três fases correspondente). Uma das duas linhas de conexão para a corrente AC é, portanto, aterrada. Se agora uma falha no isolamento básico ocorre, deve ser evitado que um usuário que se encontra em contacto com a parte de aplicação e o solo seja assim exposto a um fluxo de corrente perigoso.

Um monitor de isolamento 350 é fornecido para este efeito de acordo com a invenção que monitora a qualidade do isolamento básico 340 da parte de aplicação 330 com respeito ao elemento vivo 320. Se um valor limite predefinido é excedido ou é inferior, o monitor de isolamento 350, neste contexto, realiza um desligamento da fonte de alimentação do elemento vivo 320 através dos comutadores 360 e 370. O monitoramento permanente da qualidade do isolamento básico, portanto, faz com que seja possível fornecer uma proteção de falha segura, mesmo sem um fio terra.

Neste contexto, o monitor de isolamento 350 é conectado através de uma linha 351 para a primeira alimentação de tensão 311 do elemento vivo 320 através de e uma segunda linha 352 para a segunda alimentação de tensão 312 do elemento vivo 320. A conexão, neste contexto, acontece através de uma ponte de resistência na modalidade é mostrada na Figura 14a. O monitor de isolamento é ainda eletricamente condutivamente conectado à parte de aplicação 330 por meio de uma linha 353. O monitor de isolamento pode, assim, monitorar constantemente a qualidade do isolamento básico entre a parte de aplicação 340 e o elemento vivo 320.

Uma modalidade de um elemento vivo é mostrada na Figura 14b. Nesse respeito, trata-se de um elemento de aquecimento de cerâmica em que um caminho de resistência 321 é arranjado como um elemento vivo em uma placa de cerâmica 341 que serve como isolamento básico para a placa de aquecimento 331 disposta sobre a placa de cerâmica 341. A placa de aquecimento 331 é, vantajosamente, uma placa de alumínio. As duas extremidades do caminho de resistência neste contexto são conectadas às linhas de tensão de rede 311 e 312.

O monitor de resistência é agora conectado através das linhas 351 e 352 para as duas extremidades do caminho de resistência e através da linha 353 para a placa de aquecimento 331. A placa de aquecimento 331 tem uma conexão correspondente 332 para a linha 353 para esta finalidade. O monitor de isolamento pode, assim, controlar a qualidade do isolamento 341 entre o caminho de resistência vivo 321 e a placa de aquecimento 331. A presente invenção pode, naturalmente, no entanto, também ser utilizada com outros elementos vivos.

O monitoramento da qualidade do isolamento pode, neste contexto, acontecer de diferentes maneiras. Neste contexto, nas Figuras 15 e 16, dois tais princípios de monitoramento são mostrados esquematicamente. Neste contexto, um dispositivo elétrico é em cada caso de novo apresentado com um elemento vivo 320, uma parte de aplicação 330 e um isolamento básico 340. O isolamento básico 340 é, neste contexto, feito como um duplo isolamento nesta modalidade. Além disso, um monitor de isolamento 350 é por sua vez mostrado o qual está conectado tanto às alimentações de tensão 311 e 312 do elemento vivo 320 e à parte de aplicação 330. A disposição de circuito para desligar a tensão de rede na detecção de uma falha de isolamento é, neste contexto, não mostrada nas Figuras 15 e 16, mas pode ser implementada como mostrado na Figura 14.

A alimentação de tensão 312 da conexão de tensão de rede nas Figuras 15 e 16 é marcada como um condutor neutro N, a alimentação de tensão 312 é marcada como uma fase de P. Além disso, uma pessoa é mostrada nas Figuras 15 e 16, respectivamente, cujos pés são, por exemplo, em contacto com o solo 380. Se a pessoa fazendo isso toca a parte de aplicação 330 e se o isolamento básico 340 é defeituoso, uma corrente perigosamente elevada pode fluir a partir da fase P da conexão de rede ao longo da parte de aplicação através da pessoa e para o chão 380 sem o monitor de isolamento 350. O monitor de isolamento de acordo com a invenção, no entanto, monitora a qualidade do isolamento básico e desliga o fornecimento de energia da parte viva 320 quando se detecta uma falha de isolamento. Um choque elétrico perigoso pode, assim, ser evitado.

Neste contexto, na Figura 15, um monitor de isolamento passivo é fornecido, que determina o fluxo de corrente entre as alimentações de tensão 311 e 312 e a parte de aplicação 330, respectivamente. Se este fluxo de corrente excede um valor limite específico, o monitor de isolamento desliga a fonte de alimentação.

Na Figura 16, por outro lado, um monitoramento ativo do isolamento básico 340 é fornecido. Neste contexto, o monitor de isolamento 350 em cada caso, aplica um sinal de tensão para as alimentações de tensão 311 e 312, respectivamente, e para a parte de aplicação 330 e mede o fluxo de corrente assim gerado. A resistência de isolamento pode assim ser determinada.

O dispositivo de acordo com a invenção é, vantajosamente, um dispositivo tendo um alojamento que pode ser conectado a uma conexão de tensão de rede através de um cabo de rede. O dispositivo pode, neste contexto, em particular, vantajosamente, ser conectado a um soquete através de um plugue de rede de dois polos habitual uma vez que nenhuma conexão de fio terra é necessária. A presente invenção é utilizada vantajosamente particularmente em dispositivos médicos.

Em uma modalidade particularmente vantajosa, o dispositivo de acordo com a invenção é uma máquina de diálise tal como já foi mostrado em maior detalhe acima com referência às Figuras 1 a 13. Neste contexto, o elemento vivo 320 é, vantajosamente, um elemento de aquecimento. É, em particular, neste contexto um elemento de aquecimento de cerâmica, como já foi descrito mais acima. A parte de aplicação 330 é então vantajosamente uma placa de aquecimento, tal como já foi descrita mais acima. Esta placa de aquecimento 330 pode, neste contexto em particular, ser posta em contacto com uma região de aquecimento do sistema de fluido para aquecer o dialisado.

A presente invenção permite uma máquina de diálise ser operado sem um fio terra e, no entanto, operar o elemento ou elementos de aquecimento na rede sem a interposição de um transformador de isolamento. O monitor de isolamento, neste contexto, assegura que o operador não pode ser posto em perigo por um estoque elétrico mesmo em uma falha do isolamento básico entre o elemento de aquecimento e a placa de aquecimento.

Além de desligar a fonte de alimentação para o elemento vivo, o monitor de isolamento pode, além disso, vantajosamente aconselhar o controlador de dispositivo que o isolamento básico é deficiente. Neste contexto, uma tela pode acontecer em particular que chama a atenção do operador para o defeito do isolamento básico. Em alternativa, no entanto, a fonte de alimentação do dispositivo total também pode ser desligada.

Além disso, o dispositivo de acordo com a invenção pode ter um teste de inicialização que verifica a função do monitor de isolamento quando o dispositivo é ligado por ligar em ponte o isolamento básico, por exemplo, através de um comutador e um resistor. Uma segurança adicional com relação à função correta fica assegurada.

Uma modalidade de um módulo de aquecimento de acordo com o segundo aspecto da presente invenção é agora mostrada com mais detalhes na Figura 17. O módulo de aquecimento 400 inclui uma placa de aquecimento 401 em que dois elementos de aquecimento 410 e 420 são aplicados. Alternativamente, neste contexto, apenas um único elemento de aquecimento pode, naturalmente, também ser utilizado, ou mais do que dois elementos de aquecimento.

Os elementos de aquecimento, neste contexto, têm cada um uma bobina de aquecimento que é aplicada a uma camada de cerâmica. O elemento de aquecimento 410, neste contexto, tem a bobina de aquecimento 412 que é aplicada a uma placa de suporte de cerâmica 411.

A Figura 17 mostra, neste contexto, o módulo de aquecimento no lado superior da representação de uma vista de trás e em uma vista lateral de uma representação adicional. Neste contexto, a estrutura de camada do módulo de aquecimento com a placa de aquecimento 401 e a placa de suporte de cerâmica 411 para a bobina de aquecimento pode ser reconhecida.

De acordo com a invenção, a placa de aquecimento 401 em que os elementos de aquecimento são dispostos agora também compreende um material de cerâmica. Um isolamento elétrico adicional do módulo de aquecimento e, portanto, do dispositivo médico é aqui obtido com respeito às placas de aquecimento de alumínio utilizadas na arte anterior.

Na modalidade, a placa de suporte 411 dos elementos de aquecimento que constituem a primeira camada de cerâmica e em que as bobinas de aquecimento 412 são dispostas compreende óxido de alumínio. A placa de aquecimento 401 na modalidade compreende nitreto de alumínio na modalidade. Ambos os materiais têm propriedades condutoras de calor muito boa com propriedades de isolamento ao mesmo tempo muito boas.

As placas de suporte de cerâmica dos elementos de aquecimento são, neste contexto, aderidas à placa de aquecimento 401 por meio de um adesivo térmico. Um adesivo de silicone é vantajosamente usado como o adesivo térmico.

Na modalidade, a placa de suporte 411 dos elementos de aquecimento tem uma espessura de 1,0 mm, a placa de aquecimento 401 tem uma espessura de 1,5 mm. A espessura de camada do adesivo térmico pode situar-se entre 0,1 mm e 0,5 mm.

Os elementos de aquecimento têm conectores 413 para conexão à fonte de alimentação 440 e as linhas de conexão podem ser conectadas aos mesmos. No lado de trás, os elementos de conexão 413, neste contexto, vantajosamente, se projetam em relação às placas de suporte de cerâmica 411. Os elementos de aquecimento podem, além disso, cada um ser equipado com um sensor de temperatura 414. Os sensores de temperatura 414 podem também incluir um caminho de resistência, com conectores 415 aqui sendo fornecidos para a conexão com eletrônicas de avaliação.

Os dois elementos de aquecimento 410 e 420 podem ser conectados um ao outro por meio de uma linha de conexão 430 de modo que ambos os elementos de aquecimento são conectados em série. Em alternativa, no entanto, uma conexão em paralelo seria também concebível. Neste contexto, um fusível térmico é vantajosamente integrado na linha de conexão 430.

De acordo com a invenção, dois ou mais elementos de aquecimento idênticos podem ser utilizados. Dois ou mais elementos de aquecimento podem, em particular, ser dispostos ao lado uns dos outros sobre uma placa de aquecimento comum 401.

A placa de aquecimento 401, neste contexto, vantajosamente se projeta em suas regiões marginais além das placas de suporte 411 dos elementos de aquecimento. Além disso, vantajosamente, as placas de cerâmica respectivas 411 e 401 não têm quaisquer aberturas.

A placa de aquecimento 401 pode, adicionalmente, ser aderida a um quadro para estabilizar o módulo de aquecimento total. Disposição pode, também, ser feita de que o módulo de aquecimento total é vulcanizado dentro do alojamento do dispositivo médico, em particular dentro da gaveta ou bloco de máquina.

O módulo de aquecimento de acordo com a invenção pode ser usado da mesma maneira como o aquecimento já apresentados acima na secção 2.1. O módulo de aquecimento é, como descrito aqui, em particular, utilizado para o aquecimento do dialisado. A placa de aquecimento 401 pode, neste contexto, vantajosamente, ser diretamente acoplada aos caminhos de fluido da máquina de diálise, por exemplo, para uma região de aquecimento de um cassete ou a um saco de aquecimento.

Um módulo de aquecimento de acordo com o segundo aspecto da presente invenção pode, naturalmente, também ser combinado com um monitor de isolamento tal como foi mostrado com mais detalhes acima em relação às Figuras 14 e 16. O módulo de aquecimento de acordo com a invenção pode, em particular, ser utilizado em vez do módulo de aquecimento mostrado na Figura 14b. A conexão da linha 353, em seguida, no entanto, naturalmente, não acontece na placa de aquecimento de cerâmica 401, que não é condutora, mas sim em um elemento de alojamento condutor. Uma segurança aumentada pode ser conseguida por este meio.

De acordo com a invenção, no entanto, o segundo aspecto da presente invenção também permite em seu próprio fio terra a ser dispensado e, no entanto, operar o módulo de aquecimento para a alimentação sem a interposição de um transformador de isolamento. A segunda camada de isolamento formada pela placa de aquecimento de cerâmica 401, neste contexto, assegura que o operador não pode estar em risco de um choque elétrico, mesmo com uma falha do isolamento básico entre a bobina de aquecimento e a placa de aquecimento.

A presente invenção permite, assim, em ambos os aspectos independentemente um do outro, uma proteção de falha para o isolamento básico, que garante que não há perigo para o usuário, mesmo com um isolamento básico defeituoso.

Claims

1. Dispositivo médico (300) operável eletricamente através de uma conexão de tensão de rede, sem uma conexão de fio terra, tendo um elemento vivo (320) e uma parte de aplicação (330), em que a parte de aplicação (330) é isolada por um isolamento básico (340) em relação ao elemento vivo (320), caracterizado pelo fato de que um monitor de isolamento (350) é fornecido que monitora a qualidade do isolamento básico da parte de aplicação (330) no que diz respeito ao elemento vivo (320), em que o monitor de isolamento (350) determina um fluxo de corrente e / ou uma resistência entre o elemento vivo (320) e a parte de aplicação (330) com base em um princípio de medição ativa.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo médico (300) é uma máquina de diálise.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o monitor de isolamento (350) determina separadamente o fluxo de corrente e / ou resistência entre a parte de aplicação (330) e uma primeira alimentação de tensão do elemento vivo (320) e entre a parte de aplicação (330) e uma segunda alimentação de tensão (312) do elemento vivo (320).

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elemento vivo (320) é operado sem um isolamento galvânico na tensão de rede.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o monitor de isolamento (350) desliga a fonte de alimentação do elemento vivo (320) quando reconhece um defeito de isolamento básico.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o controlador de dispositivo tem uma função para testar o bom funcionamento do monitor de isolamento (350), em particular sob a forma de um teste de inicialização sendo realizado quando o dispositivo é posto em funcionamento.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o elemento vivo (320) é um elemento de aquecimento.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a parte de aplicação (330) é um elemento de alojamento e, em particular, uma placa de aquecimento.

9. Método para operar um aparelho elétrico através de uma conexão de tensão de rede, em particular um método para operação de um dispositivo (300) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o dispositivo possui um elemento vivo (320) e uma parte de aplicação (330), em que a parte de aplicação (330) é isolada a partir do elemento vivo (320) por um elemento de isolamento básico (340), caracterizado pelo fato de que a qualidade do isolamento básico (340) da parte de aplicação (330) é monitorada com respeito ao elemento vivo (320), em que um fluxo de corrente e / ou resistência entre o elemento vivo (320) e a parte de aplicação (330) é determinado com base em um princípio de medição ativa.

10. Dispositivo médico, em particular uma máquina de diálise, tendo um módulo de aquecimento (400) para o aquecimento de um fluido médico, em que o módulo de aquecimento (400) compreende um elemento de aquecimento (410, 420) tendo uma bobina de aquecimento (412) disposta sobre uma primeira camada de cerâmica, caracterizado pelo fato de que o elemento de aquecimento (420) é disposto sobre uma segunda camada de cerâmica, em que a segunda camada de cerâmica vantajosamente forma uma placa de aquecimento do módulo de aquecimento (400).

11. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a primeira e / ou segunda camada de cerâmica compreende óxido de alumínio ou nitreto de alumínio, com a primeira camada de cerâmica vantajosamente compreendendo óxido de alumínio que e a segunda camada de cerâmica compreendendo nitreto de alumínio.

12. Dispositivo médico, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de aquecimento (420) tendo a primeira camada de cerâmica é aderido à segunda camada de cerâmica, vantajosamente por meio de um adesivo condutor térmico, em particular um adesivo de silicone.

13. Dispositivo médico, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizado pelo fato de que pelo menos dois elementos de aquecimento (410, 420) são fornecidos os quais estão dispostos sobre uma segunda camada de cerâmica comum e são vantajosamente conectados eletricamente um ao outro na parte de trás através de uma linha com fusível térmico integrado e / ou em que o módulo de aquecimento (400) tem um quadro em que a segunda camada de cerâmica é vantajosamente aderida e / ou em que o módulo 5 de aquecimento é vulcanizado no dispositivo médico.

14. Módulo de aquecimento (400) caracterizadopelo fato de que é para um dispositivo médico conforme definido em qualquer uma das reivindicações 10 a 13.