CN114303051A - 血液检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种血液检测装置，其用于直接连接到血液的通流单元，尤其是体外血液回路的通流单元，并且用于记录流经该通流单元的该血液的血液参数。该血液检测装置可在没有缆线的情况下操作。

Description

血液检测装置
本发明涉及一种血液检测装置，其可直接连接到血液的通流单元，尤其是体外血流的通流单元，并且可记录流经通流单元的血液的血液参数。
此外，本发明涉及一种通流单元，其被设计且旨在被添加在体外血流中使得血液沿着流动路径流经通流单元，并且被设计成直接耦合到根据本发明的血液检测装置。
本发明还涉及一种系统，其具有这种类型的血液检测装置以及这种类型的通流单元。
本发明的任务是提供一种改进的血液检测装置。
该任务通过一种血液检测装置来解决，该血液检测装置的特征在于血液检测装置可在没有电线的情况下操作。
本发明的另一任务是提供一种通流单元，该通流单元借助于可连接到其的血液检测装置，能够立即以多种方式简单地且快速地确定不同的血液参数。
该任务通过一种通流单元来解决，该通流单元的特征在于该通流单元具有至少一个可附接传感器元件和至少一个通流装置传感器。
具体地说，根据本发明的血液检测装置可被设计成自给自足的。根据本发明的血液检测装置是尤其有利的，因为其是快速的并且可在不必使其连接到电源或涉及其它装置的情况下使用。根据本发明的血液检测装置能在没有缆线的情况下操作，使得一方面其尤其易于管理，并且另一方面，其不会用悬挂的缆线阻碍处理患者的人员并且甚至避免周围来往人员拆下缆线。不必将其连接到其它装置上以进行控制、操作、供电或通过视觉显示器或警报显示数据。因此，其可用于需要确定载血管中一个或所有参数的测量值的任何地方。可使用其的可能地方是心肺机、ECMO和ECLS(支持人造肺、心脏或心脏回路)、器官灌注和其它器官替代或支持系统的区域。
该装置可具有用于显示所需测量参数的显示器和一个或多个控制旋钮，通过一个或多个控制旋钮可选择或改变测量参数和警报的显示。此外，该装置可根据需要简单地通过控制旋钮激活以便节省电力。
此外，血液检测装置优选地被设计为便携式装置并且是紧凑的，使得其可由一个人携带并且方便使用。因此，该装置可以轻于1kg，尤其是轻于0.5kg，并且具有小于10x10x10cm的外壳，尤其是小于10x6x6cm的外壳。具体地说，该装置被制造成使得其不需要支撑件而是简单地附接到载血管。
在有利的实施例中，血液检测装置具有外壳，在该外壳中或该外壳上布置有电能存储装置和用于显示所记录的血液参数的指示装置，该电能存储装置和该指示装置可由例如USB缆线之类的缆线支撑或替代，也可在内部电流源的操作期间充电。任选的连接还可用于传输或读出数据。借助于能量传输的充电也是可能的。
在特定实施例中，血液检测装置具有用于例如经由蓝牙或RF链路无线传输数据的装置，以用于外部监测器。如果患者在运送之后进入临床环境，则血液检测装置可直接插入临床监测系统中。
在特定实施例中，血液检测装置具有传感器。具体地说，可设计和指定传感器，使得通过传感器连接元件，可操作性地连接通流单元。传感器连接元件可以是窗口或膜，例如其在下文更详细地解释。基本上。有利的是，在血液检测装置的传感器与通流单元的传感器连接元件之间形成操作性连接以测量血液值。为了形成操作性连接，优选地，在血液检测装置与通流单元之间建立自锁(positive-locking)连接。此外，优选地进行连接使得传感器接近传感器连接元件装配或直接接触传感器连接元件。
传感器具有至少一个光源以照射流经通流单元的血液的实施例尤其有利。通过这样做，可借助于传感器将特定光传输到血液中，并且由于光的照射，可通过传感器的光传感器检测从血液中发出的检测光(例如反射光、散射光或荧光)，并且在必要的情况下，尤其就光功率和/或波长进行分析。
替代地或另外，可有利地作出规定，传感器具有至少一个声音源以将声音施加到流经通流单元的血液。使用这种方法，可借助于传感器在血液中输入某一声音。还可以提供声音传感器，其反射来自血液的声音或接收散射的声音。这种类型的传感器可以是超声式传感器，尤其是基于超声波工作并且充当流量计的超声式传感器。
传感器既有光源又有声音源的实施例尤其有利。因此，可同时记录配备有带光源和声音源的传感器的两个血液参数。
一个实施例提供了简单的可管理性，其中根据本发明的血液检测装置具有传感器接口，该传感器接口被设计且旨在操作性地连接到并入通流单元中的通流传感器。这使得血液检测装置能够与含有集成传感器的通流单元一起使用，这实现了不复杂且快速的连接，尤其是不需要额外的缆线连接。
具体地说，传感器接口可有利地被设计成使得将来自血液检测装置的电能存储单元的电力传输到并入通流单元中的通流传感器装置和/或被设计成转发来自并入通流单元中的通流装置传感器的测量信号。以此方式，这使得通过连接到根据本发明的血液检测装置而不必将额外的缆线连接件连接到电力或信号传输设施，能够立即部署并入通流单元中的传感器通流装置。
具体地说，传感器可优选地是压力传感器或流量传感器或光学传感器。具体地说，还可能存在若干传感器，尤其是不同类型的若干传感器。以此方式，有可能实现不同的技术调查可能性，尤其是甚至以组合方式。
在血液检测装置的简单可管理实施例中，存在支架，通流单元可附接在该支架中或在该支架上，尤其是以非破坏性和/或不需要工具的方式。该支架能够以快速且高效的方式，尤其是以非破坏性的方式与通流单元耦合或解除耦合。此外，由支架为用户创建可立即识别的连接可能性，借助于该连接可能性可减小由于错误耦合而引起的操作者失误。具体地说，这确保了血液检测装置与通流方向能够正确且安全地耦合在一起。
支架可有利地被设计成使得当添加通流单元时，自动形成传感器与传感器连接元件和/或传感器接口与通流装置传感器的操作性连接。以有利的方式，这产生了通流单元与血液检测装置的有效耦合。替代地或另外，支架可被设计成使得在添加通流单元的同时，自动产生传感器接口与通流装置传感器的操作性连接，借助于该操作性连接有利的是，来自布置在通流单元上或在通流单元中的传感器的数据也可被传送到血液检测装置。
在特定实施例中，支架具有至少一个紧固元件以紧固通流单元。这确保了通流单元与血液检测装置的特别可靠的紧固。替代地，通流单元可具有产生与支架的机械连接的紧固元件。在另一设计中，支架具有与通流单元的反向紧固元件协作的紧固元件，借助于该紧固元件产生特别稳定的附接。
在有利实施例中，血液检测装置被设计成记录至少一个血液参数。为此，血液检测装置具有信号和数据处理单元，其处理从传感器接收到的例如从血细胞反射的声音之类的信号，以及根据该信号确定对应血液参数并且将该对应血液参数传递到显示装置上的输出。
具体地说，血液检测装置被设计成至少记录以下血液参数：血液的氧饱和度、血液的CO2含量、血液的温度、血压、随时间变化的血液流动速率、血液中的血液速度和血红蛋白比例。因此，许多与患者重要功能相关的血液参数可以有利的方式进行监测，尤其是进行持久性监测。
根据本发明的通流单元被设计且旨在并入体外血液回路中使得血液沿着流动方向流经通流单元，并且适合于直接连接到根据本发明的血液检测装置。该通流单元具有至少一个传感器连接元件和至少一个通流装置传感器。
借助于通流单元，因此首先可特别容易地以机械方式连接血液检测装置，并且其次可特别容易地进行耦合以将能量和数据从通流单元传送到血液检测装置以及从血液检测装置传送到通流单元。
在特定实施例中，通流装置传感器具有压力传感器以记录体外血液回路中的血液的压力。
在另一实施例中，通流装置传感器具有流量传感器。因此，以有利的方式，这提供了可确定每单位时间通过体外血液回路的血液的流动速率。
在另一实施例中，通流装置传感器具有光学传感器。这种类型的实施例具有例如可确定血液的氧气饱和度、CO2含量或血红蛋白含量的优点。
有利地是，通流单元还可具有若干集成传感器，尤其是上文所提及的传感器中的若干传感器。
替代地或另外，传感器附接元件可被设计成用于连接到血液检测装置的通流装置传感器，其中通流装置传感器具有压力传感器或流量传感器或光学传感器。因此，血液检测装置的不同传感器可以不同的组合按有利的方式连接到通流单元。
在特定实施例中，通流装置传感器可具有至少一个光源以照射流经通流单元的血液。使用这种方法，特定量的光可借助于传感器进入血液，并且由于离开血液的光(例如反射光、散射光或荧光)的影响，检测光借助于传感器的测光计进行检测，并且在必要的情况下进行分析，尤其是就光强度和/或波长进行分析。
替代地或另外，可有利地作出规定，通流装置传感器具有至少一个声音源，以使用声音冲击流经通流单元的血液。这可通过借助于传感器将特别可调整的声音引导到血液中来实现。此外，还可提供通过血液反射或接收散射声音的声学传感器。这种类型的传感器可以是超声式传感器，尤其是基于超声波进行操作并且充当流量计的超声式传感器。
传感器既是光源又是声音源的实施例尤其有利。因此，可同时记录若干血液参数，尤其是不同的血液参数。
具体地说，可有利地规定传感器附接元件具有窗口。例如，在将血液检测装置连接到通流单元之前，血液流经通流单元流向该窗口，可通过窗口看到视线接触。因此，以有利的方式，医务人员可看到例如血液的颜色变化，其指示血液中血红蛋白含量的变化。
此外，由于来自光学传感器的光源的光和/或从光学传感器的传感器接收的光可通过窗口传播，因此光学传感器的有效连接是可能的。
替代地或另外，通流单元的传感器附接元件可具有柔性膜。该柔性膜使得流经通流单元的血液能够进行移动接触。
例如，膜的机械柔性使得设计为根据本发明的血液检测装置的压力传感器的传感器的快速且不复杂的耦合成为可能。例如，借助于这种类型的膜，可将通流单元或体外血液回路中的血液的压力升高直接传输到压力传感器，该压力升高使得膜向外凸起。
在的确特别有利且设计特别紧凑的实施例中，传感器耦合元件以及通流装置传感器(以及可能的这种类型的其它元件)沿切线方向围绕通流单元的纵向轴线和/或彼此轴向分开布置。具体地说，这些元件可布置在垂直于流动方向的共同平面中。为了实现这一点，通流单元在其纵向延伸方面以有利的方式设计成短而紧凑的。因此，装置还可在导管中的弯曲区域中使用或不防碍导管的灵活使用。通常，传感器在流动方向上纵向布置或位于不同位置。
在另一实施例中，通流单元具有用于与体外血液回路的导管或导管的部分进行流体连接的插入式连接件。导管可插入插入式连接件中，使得其尤其是防滑和互锁的。具体地说，这确保了导管与通流单元之间的接口是防漏的，使得血液不会从体外血液回路中漏出。
具体地说，插入式连接件可各自具有圆盘。每个圆盘可充当用于必须附接的相应导管的止挡元件。替代地或另外，圆盘可被布置成使得在相互连接过程期间以机械方式引导通流单元和血液检测装置，其中可在圆盘之间将血液检测装置引导到通流单元的部分，尤其是使通流单元和血液检测装置互锁。
在特别有利的实施例中，通流单元由柔性材料产生，具体地说是由塑料产生。这降低了机械冲击引起的通流单元断裂或干扰的风险，因为由于该柔性材料的柔性，在一定程度上，该柔性材料可在不损坏其结构的情况下改变其形状。具体地说，通流单元可具有柔性透明管或以包含其技术装置的柔性透明管的形式设计，其中血液流经该导管。除已经陈述的关于柔性的优点之外，透明管还以有利的方式提供对血液的直接观察。血液检测装置还可有利地被设计成使得可操作性地连接到简单的、尤其是透明的一段导管作为通流单元(不需要并入传感器)，以便记录血液参数。
替代地，根据本发明的通流单元可被设计为由聚碳酸酯或MABS制成的小玻璃管。
特别有利的是具有根据本发明的通流单元和根据本发明的血液检测装置的系统。这使得医务人员能够快速且简单地测量和/或监测患者体外血液回路中的血液参数，该患者尤其是连接到心/肺机的患者。
在附图中，本发明的主题以示例性和示意性的方式示出并且在以下文本中使用图式来进行描述，其中在不同实施例中，相同和作用相同的元件也大多具有相同的附图标记。该图式示出：
图1根据本发明的系统的第一实施例的俯视图，其包括血液检测装置的第一实施例和通流单元的第一实施例，
图2具有根据本发明的系统的体外血液回路，
图3根据本发明的系统的第二实施例的截面视图，其包括根据本发明的血液检测装置的第二实施例和根据本发明的通流单元的第二实施例，
图4根据本发明的系统的第三实施例的截面视图，其包括根据本发明的血液检测装置的第三实施例和根据本发明的通流单元的第三实施例，
图5根据本发明的通流单元的第四实施例的透视图，以及
图6根据本发明的通流单元的第五实施例的截面视图。
图1和2示出根据本发明的包括血液检测装置1和通流单元2的系统的实施例的俯视图。血液检测装置1连接到体外血液回路3的通流单元2。血液检测装置1被设计成记录流经通流单元2的血液的血液参数。
通流单元2具有与体外血液回路3的导管5连接的两个插塞连接4。流动方向25由图1和2中的箭头指示。
血液检测装置1具有外壳6，在该外壳中或该外壳上(未在图1和2中示出)布置有电能存储装置7和用于指示8所记录的血液参数的指示装置。
系统的血液检测装置1可以快速使用并且无需连接到电源电路或连接到其它装置。血液检测装置1在没有缆线的情况下操作，使得一方面其尤其易于管理，并且另一方面，治疗患者的人员不会因为缆线悬挂在周围而感到不便，或者不再会因为人们四处走动而让缆线被拆下来。此外，血液检测装置1作为手动操作装置在设计上特别紧凑。
图2示出具有通流单元2的体外血液回路3，血液检测装置1连接到该通流单元。体外血液回路3还具有用于泵送血液的泵9，以及氧合器10。该装置通过导管5连接，其中与患者血液回路的连接也借助于导管5完成。
图3以截面视图示出根据本发明的系统的第二实施例，其包括血液检测装置的第二实施例和通流单元的第二实施例。血液检测装置1被设计成自主的，并且可以在没有缆线连接到心/肺机的其它装置或到外部能量源的情况下操作。血液检测装置1具有电能存储单元7，在所示的实施例中，该电能存储单元是为血液检测装置1的其余组件供应电能的电池11。
血液检测装置1具有支架12，通流单元2固定到该支架中。支架12具有可在外壳6上旋转的翻板16，该翻板打开以插入通流单元2，并且在插入通流单元2之后可再次关闭，以便通流单元2与血液检测装置1进行互锁连接。翻板16的上部部分是柔性的，并且在其末端处具有卡扣式凸耳26。
通流单元2以非破坏性且不需要工具的方式附接到支架12。支架12使得通流单元2能够快速且有效地进行耦合和解除耦合。此外，支架12为用户创建了可立即识别的固定能力，借助于此能力，降低了因不正确附接而导致错误操作的风险。具体地说，这确保了血液检测装置1和通流单元2正确且安全地连接在一起。
通流单元2具有传感器附接元件17，并且血液检测装置1具有传感器18。该传感器18是光学传感器19。传感器附接元件17由通流单元2的透明壁形成，用于记录光学测量信号的光可穿过该透明壁。
当添加通流单元2时，自动形成血液检测装置1的传感器18与通流单元2的传感器附接元件17的操作性连接，并且自动产生传感器接口23与通流单元2的通流装置传感器13的操作性连接。通过这样做，有利地产生通流单元2与血液检测装置的有效耦合1。有利的是，数据也可以经由传感器接口23从传感器13传送到血液检测装置1。
通流单元2具有通流装置传感器13，该通流装置传感器是根据图3所示实施例的压力传感器14。压力传感器14借助于传感器耦合元件17与血液流经的通流单元2的内部15连接，使得将内部空间中出现的血液的压力传送到压力传感器14。传感器附接元件17具有膜，借助于该膜将血液的压力传送到压力传感器14。
替代地，传感器附接元件17还可以例如由作用于压力传感器14的压缩模设计而成。
血液检测装置1还具有例如可编程逻辑控制器(PCL)之类的电子装置20以及用于指示8所记录的血液参数的指示装置。
此外，血液检测装置1具有用于传输和接收测量信号的传输和接收装置21，其中在此实施例中传输和接收装置21被设计成用于无线传输。
图4示出根据本发明的血液检测装置1的第三实施例的截面视图。血液检测装置1具有被布置成与通流单元2的压力传感器14相对的光学传感器19，以构成传感器18。
血液检测装置1的电池11将电力供应到血液检测装置1的光学传感器19以及通流单元2的压力传感器14两者。电池11通过缆线连接到传感器19并且借助于示意性地描绘的传感器接口23连接到压力传感器14。
图5示出根据本发明的通流单元2的第四实施例的透视图。
通流单元2具有两个插入式连接件4，用于以流体方式连接体外血液回路3(在此图中未示出)的导管5(在此图中未示出)。插入式连接件4各自具有圆盘22。该圆盘22充当待连接的导管5的止挡件。圆盘22同时满足双重功能，也就是说，一旦圆盘插入到通流单元2以进行连接，该圆盘就充当用于待连接到通流单元2的血液检测装置1的引导件。此外，圆盘22被布置成使得其能够与血液检测装置1进行互锁连接。
该圆盘还被布置成使得其进行血液检测装置1的引导以附接到通流单元2，其中血液检测装置1被引导在圆盘5之间，通流单元2的中间部分被互锁地推送到该圆盘上。
通流单元2还具有压力传感器14和用于自动连接血液检测装置1的传感器18(在此图中未示出)的传感器附接元件17。传感器附接元件17和压力传感器14被布置在垂直于流动方向25的一个共同平面(示意性地示出为虚线)上。通过这样做，由于其纵向延伸，通流单元2被设计成短而紧凑的。
图6示出根据本发明的通流单元2的第五实施例的截面视图。
通流单元2被定义为根据本发明的血液检测装置1，其中为了简化，仅示出血液检测装置1的传感器18。血液检测装置1具有传感器18，该传感器作为超声式传感器24测量每单位时间的血流量。超声式传感器24具有超声传输器和用于反射超声波的反射器。此外，血液检测装置1(未完全示出)具有用于确定血液中氧含量和/或CO2含量的光学传感器19。
由于存在不同类型的若干传感器18，因此也可以组合方式实现不同的技术可能性。
参考标号列表：
1 血液检测装置
2 通流单元
3 血液回路
4 插入式连接件
5 导管
6 外壳
7 能量存储区
8 用于显示的显示装置
9 泵
10 氧合器
11 电池
12 支架
13 通流装置传感器
14 压力传感器
15 内部空间
16 翻板
17 传感器连接元件
18 传感器
19 光学传感器
20 可编程逻辑控制器
21 传输和接收装置
22 圆盘
23 传感器接口
24 超声式传感器
25 流动方向
26 卡扣式凸耳

Claims (14)

1.一种血液检测装置，其用于直接连接到血液的通流单元，尤其是体外血液回路的通流单元，并且用于记录流经所述通流单元的所述血液的血液参数，其特征在于所述血液检测装置能在没有缆线的情况下操作。
2.根据权利要求1所述的血液检测装置，其特征在于所述血液检测装置具有外壳，在所述外壳中或所述外壳上布置有电能存储装置和用于显示所记录的血液参数的指示装置。
3.尤其根据权利要求1或2所述的血液检测装置，其特征在于所述血液检测装置是自主的。
4.根据权利要求1、2或3所述的血液检测装置，其特征在于具有至少一个传感器。
5.根据权利要求4所述的血液检测装置，其特征在于所述传感器
a.具有至少一个光源，用于用光照射流经通流单元的所述血液，和/或
b.具有声音源，用于用声音包裹流经通流单元的所述血液，和/或
c.具有压力传感器，和/或
d.具有流量传感器，和/或
e.具有光学传感器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的血液检测装置，其特征在于具有至少一传感器接口。
7.根据权利要求6所述的血液检测装置，其特征在于所述传感器接口被设计成，
a.将能量从电能存储单元传送到并入在通流单元中的通流装置，和/或
b.中继来自并入在通流单元中的通流装置传感器的测量信号。
8.根据权利要求6或7所述的血液检测装置，其特征在于所述传感器接口被设计成用于连接到具有压力传感器或流量传感器或光学传感器的通流装置传感器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的血液检测装置，其特征在于具有支架，所述支架能够固定在一个通流单元中或固定在一个通流单元上。
10.尤其根据权利要求1至9中任一项所述的血液检测装置，其特征在于所述血液检测装置被设计成记录以下血液参数中的至少一个：
a.所述血液的氧饱和度，
b.所述血液的CO2含量
c.所述血液的温度，
d.所述血液的压力，
e.所述血液的每单位时间的流量，
f.所述血液的流速，
g.所述血液中的血红蛋白比例。
11.一种通流单元，其被设计并且旨在被引入体外血液回路中使得血液沿着流动方向流经所述通流单元，并且被设计成直接耦合到血液检测装置，尤其是根据权利要求1至8中任一项所述的血液检测装置，所述通流单元的特征在于具有至少一个传感器附接元件和至少一个通流装置传感器。
12.根据权利要求11所述的通流单元，其特征在于
a.所述通流装置传感器具有压力传感器或流量传感器或光学传感器，和/或在于
b.所述通流装置传感器具有至少一个光源和/或声音源，以用光和/或声音充满流经所述通流单元的所述血液，和/或在于
c.所述传感器附接元件被设计成用于连接到血液检测装置的传感器，所述传感器具有压力传感器或流量传感器或光学传感器，和/或在于
d.所述传感器附接元件具有窗口或柔性膜。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的通流单元，其特征在于所述传感器附接元件以及所述通流装置传感器两者围绕所述通流单元的纵向轴线沿切线方向延伸和/或相对于彼此以轴向间隔开的方式布置。
14.一种系统，其具有根据权利要求11至13中任一项所述的通流单元和根据权利要求1至10中任一项所述的血液检测装置。
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