CN115551568A - 用于探测透析仪的透析液流中的血液的系统 - Google Patents

Abstract

1.本发明涉及一种用于在体外血液处理时探测透析仪的透析液流中的血液的方法和探测装置。2.在体外血液处理时的使用。

Description

用于探测透析仪的透析液流中的血液的系统

技术领域

本发明涉及一种用于在体外血液处理时探测透析仪的透析液流中的血液的探测装置和方法。

背景技术

设置用于体外血液处理的透析仪具有透析器，该透析器带有血液腔室和透析液腔室，所述血液腔室和透析液腔室借助半透膜相互分开。在血液处理时，血液在体外血液循环中被输送通过血液腔室。同时，透析液腔室由透析液(其也可称为透析液体)穿流。在半透膜发生由故障引起的破裂时，来自体外血液循环的血液可以到达透析液流中。这样的血液渗漏可能导致待处理的病人出现严重的医疗损害，并且导致透析仪处发生技术故障。由于这个原因，透析仪通常设有探测装置，借助该探测装置可以探测透析液流中的血液。

这种探测装置由US 4,181,610 B1中已知。已知的探测装置具有第一光源和第二光源，所述第一光源和第二光源共同地布置在用于流体导引透析液流的可透光的流体导引通道的第一侧上，并且发射不同波长的光。此外，已知的探测装置具有控制装置，该控制装置设立用于交替操控两个光源，从而将所述光源的光交替射入到透析液流中。在流体导引通道的相对而置的侧上布置有唯一的探测器，该探测器设立用于检测两个光源的通过透析液流透射的光份额并且产生相应的信号。在此，第一信号代表检测到的第一光源的透射的光份额的强度。第二信号代表检测到的第二光源的透射的光份额的强度。在血液渗漏的情况下，由第一光源射入的光由于其波长而比由第二光源射入的光被吸收得更强。由此可以通过在第一信号和第二信号之间进行比较来探测血液渗漏。此外，已知的探测装置包括校准装置，该校准装置设立用于校准两个光源的亮度。由此应避免：由运行引起的在两个光源之间的亮度变化被错误地解释为血液渗漏。

发明内容

本发明的目的是提供一种开头提及的类型的探测装置和方法，所述探测装置和方法与现有技术水平相比实现简化结构或简化执行，并且同时实现对透析液流中的血液的可靠探测。

该目的通过提供根据本发明的具有权利要求1特征的方法和根据本发明的具有权利要求6特征的探测装置来实现。

根据本发明的方法包括以下步骤：a)将光射入到所述透析液流中；b)在第一检测位置处检测射入的光的穿过所述透析液流透射的光份额，并且产生第一信号，所述第一信号代表检测到的透射的光份额的强度；c)在第二检测位置处检测射入的光的在所述透析液流中散射的光份额，并且产生第二信号，所述第二信号代表检测到的散射的光份额的强度；d)根据所产生的第一信号和所产生的第二信号来产生探测信号。根据本发明的解决方案，可以省去对射入的光的亮度进行耗费的校准。因为射入的光的可能的强度波动对透射的光份额和散射的光份额同样地产生影响。与此相应地，第一信号和第二信号在射入的光的强度波动的情况下同样地正变化或同样地负变化。与此相对，随着透析液流中血液浓度的升高，透射的光份额的强度减少，而同时散射的光份额的强度增加。与此相应地，在血液渗漏的情况下(不同于在射入的光的亮度波动的情况下)，第一信号和第二信号相反地变化。这可以在根据第一信号和第二信号产生探测信号时进行考虑。因此，根据本发明的方法实现透析液流中的血液的简单且仍可靠的探测，因为避免了由于射入的光的亮度波动而导致的错误探测，同时也省去了与此有关的校准。

步骤a)包括将光射入到透析液流。在此，本发明人已经认识到，对人类而言可见的光的射入是特别有利的。就此而言，例如可以射入红光、绿光或蓝光，其中，“红”和“蓝”代表可见光谱的极限。因为由此可以避免由于位于透析液流中的尿液物质对检测的负面影响。此外，认识到，蓝光的射入在光的特别灵敏的检测方面提供优势，尤其是在步骤c)中提供优势。优选地，光以横向于、优选垂直于透析液流的流动方向定向的射入方向射入。光可以时间连续地和/或时间离散地射入。

步骤b)包括检测射入的光的穿过透析液流透射的光份额。在血液渗漏的情况下，检测到的透射的光份额的强度减少。这是由于对渗入的血液的血液颗粒的吸收效应、反射效应和/或散射效应造成的。由吸收、散射和其他降低光强度的效应构成的“总和”也可称为消光(Extinktion)。步骤b)此外包括产生第一信号。由于第一信号代表检测到的透射的光份额的强度，因此在血液渗漏的情况下，第一信号、尤其是其值与此相应地变化。优选地，在血液渗漏的情况下，第一信号减少。换言之，在血液渗漏的情况下，第一信号的值随着时间而减小。再换言之，在血液渗漏的情况下，第一信号的时间变化优选为负。第一信号可以时间离散地和/或时间连续地产生。

步骤c)包括检测射入的光的在透析液流中散射的光份额。在血液渗漏的情况下，透析液流中的进行光散射的血液颗粒的浓度升高。与此相应地，在血液渗漏的情况下，散射的光份额的强度增加。此外，步骤c)包括产生第二信号。由于第二信号代表检测到的散射的光份额的强度，因此第二信号、尤其是其值与此相应地变化。优选地，在血液渗漏的情况下，第二信号增加。换言之，在血液渗漏的情况下，第二信号的时间变化优选为正。第二信号可以时间连续地和/或时间离散地产生。

步骤d)包括产生探测信号。探测信号尤其可以是用于控制用于执行所述方法的探测装置的至少一个功能的信号、用于控制透析仪的至少一个功能的信号和/或可由所述方法的使用者感知到的信号、尤其是声学和/或光学信号。探测信号根据所产生的第一信号和所产生的第二信号来产生。在此，尤其是可以评价相应的信号的值、符号、量值、时间变化、时间变化率等。

在本发明的设计方案中，如果第一信号的时间变化与第二信号的时间变化相反，那么产生探测信号。因此，如果第一信号、尤其是其值随时间而减少而同时第二信号、尤其是其值随时间而增加，或者反过来，那么产生探测信号。这是本发明的一个特别有利的设计方案。

在本发明的另外的设计方案中，该方法包括以下步骤：e)发射紫外光，其中，将紫外光射入到透析液流中并且辐射经过透析液流；f)在第一检测位置处检测射入的紫外光的穿过透析液流透射的紫外光份额，并且产生第三信号，所述第三信号代表检测到的透射的紫外光份额的强度；g)在第二检测位置处检测辐射经过透析液流的紫外光，并且产生第四信号，所述第四信号代表检测到的辐射经过的紫外光的强度；h)根据所产生的第三信号和所产生的第四信号来确定Kt/V值。这是本发明的一个特别优选的设计方案。因为这种设计方案实现“位置相同”地检测对此所需的紫外光强度的情况下，附加确定所谓的Kt/V值。术语“Kt/V值”或简称“Kt-V”在医疗技术领域中本身是已知的。Kt/V值与透析液流中的尿素浓度有关。如果尿素浓度的相对变化是已知的，则Kt/V值可以基于已知的化学和/或物理关系来确定。尿素浓度的变化与所产生的第三信号的变化有关。换言之：透析液流中的尿素浓度是针对体外血液处理进展的标志；透析液流中的浓度越低，待处理的病人血液中的浓度就越低；该浓度的相对测量允许确定Kt/V值。因此，已知的是，Kt/V值允许推断出体外血液处理的进展和因此尤其是推断出所需的处理持续时间。对于确定Kt/V值所需的紫外光强度在第一检测位置处以及在第二检测位置处进行检测，并且因此在血液渗漏探测的检测位置处进行检测。这允许所述方法的执行的极大简化，并且同时也实现设立用于执行所述方法的探测装置的结构的极大简化。在此背景下，本发明的这种设计方案因此涉及一种用于在体外血液处理时探测透析仪的透析液流中的血液和毒素、尤其是尿素的方法。由于根据本发明的这种设计方案的方法不仅设置用于探测血液而且设置用于探测毒素，因此也可以称为“组合式探测”。

步骤e)包括发射紫外光。发射的紫外光被射入到透析液流中并且辐射经过透析液流。紫外光优选在横向于、优选垂直于透析液流的流动方向定向的射入方向上射入到透析液流中。进一步优选地，紫外光和(根据步骤a)应射入的)光在共同的平面内射入到透析液流中。紫外光可以时间连续地和/或时间离散地发射、射入在和/或辐射经过。优选地，紫外光在横向于、优选垂直于透析液流的流动方向定向的辐射方向上辐射经过透析液流。

步骤f)包括检测射入的紫外光的穿过透析液流透射的紫外光份额。随着尿素浓度增加，透射紫外光的强度减少。这是由于吸收效应、反射效应和/或散射效应造成的。此外，步骤f)包括产生第三信号。由于第三信号代表检测到的透射的紫外光份额的强度，因此第三信号、尤其是其值随着透析液流中尿素浓度增加而减少。第三信号可以时间连续地和/或时间离散地产生。透射的紫外光份额在第一检测位置处和因此在如下位置处进行检测，在该位置处，已经检测了为了血液探测而射入的光的透射的光份额。

步骤g)包括检测辐射经过透析液流的紫外光。紫外光直接或必要时一次或多次换向地在第二检测位置的方向上辐射并且在那(也像为了血液探测而射入的光的散射的光份额那样)进行检测。此外，步骤g)包括产生第四信号。第四信号代表检测到的紫外光的强度，并且作用为用于第三信号的参考信号。因为辐射经过的紫外光的强度与尿素浓度无关。因此，在评价第三信号和第四信号时，可以本身识别发射的紫外光的亮度中的可能的波动。第四信号可以时间连续地和/或时间离散地产生。

步骤h)包括确定Kt/V值。该确定根据所产生的第三信号和所产生的第四信号进行。在此，第四信号作用为参考信号。第三信号代表检测到的透射的紫外光份额的强度，这又与紫外光吸收有关。众所周知，在紫外光吸收和透析液流中的尿素浓度之间存在近似线性的关系，从而基于在原则上已知的关系确定Kt/V值。

在本发明的另外的设计方案中，使第二检测位置屏蔽在射入到所述透析液流中的紫外光之外。由此可以避免射入到透析液流中的紫外光直接地、反射地或通过其他光学效应在第二检测位置的方向上转向，并且在那以不期望的方式歪曲辐射经过的紫外光的检测和因此第四信号的产生。

在本发明的另外的设计方案中，将光和紫外光交替地、优选以1kHz的交变频率射入到透析液流中，其中，第一信号和第三信号交替地借助布置在第一检测位置处的第一探测器产生，并且其中，第二信号和第四信号交替地借助布置在第二检测位置处的第二探测器产生。这是本发明的一个特别优选的设计方案。在足够高的交变频率的情况下，可以近似同时地进行血液渗漏探测和Kt/V值确定。

根据本发明的探测装置设立用于执行上述方法并且具有：至少一个光源，所述光源设立用于将光射入到透析液流中；第一探测器，所述第一探测器布置在第一检测位置处，其中，所述第一探测器设立用于检测射入的光的穿过透析液流透射的光份额并且产生第一信号，所述第一信号代表检测到的透射的光份额的强度；第二探测器，所述第二探测器布置在与第一检测位置不同的第二检测位置处，其中，所述第二探测器设立用于检测射入的光的在透析液流中散射的光份额并且产生第二信号，所述第二信号代表检测到的散射的光份额的强度；并且具有评价单元，所述评价单元设立用于根据第一信号和第二信号来产生探测信号。通过根据本发明的解决方案，尤其是可以省去用于校准光源亮度的校准装置。因为光源或由其射入的光的亮度的可能的由运行引起的波动都同样地借助第一探测器和第二探测器进行检测。这可以在借助评价单元产生探测信号时相应地进行考虑。因此，根据本发明的探测装置实现透析液流中的血液的简单的结构和仍可靠的探测，因为可以避免由于光源的亮度波动而导致的错误检测，同时省去了校准装置。尤其是，光源设立用于实施根据本发明的方法的步骤a)。优选地，光源是发光二极管。进一步优选地，光源设立用于发射红光、绿光和/或蓝光，并且就此而言例如是红光、绿光和/或蓝光发光二极管。尤其是，第一探测器设立用于实施根据本发明的方法的步骤b)。优选地，第一探测器是光电二极管。第二探测器尤其设立用于实施根据本发明的方法的步骤c)。优选地，第二探测器是光电二极管。第一探测器和第二探测器布置在不同的位置，即第一检测位置和第二检测位置处。就此而言，第一探测器和第二探测器彼此间隔开。评价单元尤其设立用于实施根据本发明的方法的步骤d)。为了避免重复，在其余情况下，参考根据本发明的方法的特征和优点的解释。在那所述内容可以适宜地转用于探测装置的装置，尤其是光源、第一探测器、第二探测器和/或评价单元。

在本发明的另外的设计方案中，评价单元设立用于根据第一信号的时间变化和第二信号的时间变化来产生探测信号。就此而言，评价单元尤其设立用于实施根据权利要求2的根据本发明的方法。在其余情况下，补充地且为了避免重复，参考与根据本发明的方法的上述设计方案有关的公开内容，其可以适宜地转用于根据本发明的探测装置的这种设计方案。

在本发明的另外的设计方案中设置成，光源布置在可透光的流体导引通道的第一侧上，所述流体导引通道设置用于沿着其纵向方向流体导引透析液流，第一探测器在光的射入方向上与光源间隔开地布置在流体导流通道的第二侧上，所述第二侧横向于流体导流通道的纵向方向与第一侧相对而置，并且第二探测器布置在流体导流通道的第二侧上并且垂直于其纵向方向与第一探测器间隔开地布置。流体导引通道优选是由透明塑料或玻璃制成。尤其是，流体导引通道可以设计为软管区段、管区段并且优选设计为比色皿(Küvette)。进一步优选地，流体导引通道具有圆形的横截面。通过流体导引通道的流体导引在流体导引通道的纵向方向上进行。光源和第一探测器布置在流体导引通道的彼此相对而置的侧、即第一侧和第二侧上。优选地，光源和第一探测器布置在流体导引通道的共同的中央纵向平面和/或中央横向平面内。就此而言，光的射入方向横向于流体导引通道的纵向方向定向并且因此也横向于透析液流的流动方向定向。优选地，设置有射入方向的垂直定向，即与纵向方向或流动方向成90°的定向。优选地，第二探测器(关于在光源和第一探测器之间直接延伸的光学轴线以及在垂直于流体导引通道的横截面指向的观察方向上)相对于第一探测器向上或向下偏移地布置。

在本发明的另外的设计方案中，第二探测器布置成与光的射入方向构造介于5°和30°之间、优选介于18°和22°之间的角度。所述的在光源和第一探测器之间直接延伸的光学轴线沿着射入方向延伸。就此而言，第二探测器布置成与光学轴线构造上述角度。介于5°和30°之间的角度实现对在透析液流中散射的光份额进行符合功能的检测。此外，本发明人还认识到，介于18°和22°之间、特别优选是20°的角度为散射的光份额的检测提供特别的优势。

在本发明的另外的设计方案中设置成，设置有紫外光源，所述紫外光源设立用于将紫外光射入到透析液流中并且将紫外光辐射经过透析液流；第一探测器设立用于检测射入的紫外光的穿过透析液流透射的紫外光份额并且产生第三信号，所述第三信号代表检测到的透射的紫外光份额的强度；第二探测器设立用于检测辐射经过透析液流的紫外光并且产生第四信号，所述第四信号代表检测到的辐射经过的紫外光的强度；并且评价单元设立用于根据所产生的第三信号和所产生的第四信号来确定Kt/V值。根据本发明的探测装置的这种设计方案实现根据权利要求3设计的根据本发明的方法的执行。为了避免重复，参考关于根据本发明的方法的所述设计方案的公开内容，其中，在那解释的特征和优点可适宜地转用于根据本发明的探测装置的这种设计方案。紫外光源尤其设立用于实施所述方法的步骤e)。紫外光源优选是发光二极管。紫外光源相对于透析液流和/或流体导引通道如此布置，使得发射的紫外光可以部分射入到透析液流中，并且可以部分辐射经过透析液流。换言之，紫外光源如此布置，使得第一光学轴线在紫外光源与第一探测器之间延伸，并且因此在紫外光源与通过透析液流的第一检测位置之间延伸，并且第二光学轴线在紫外光源(以及在透析液流和/或流体导引通道旁边)与第二探测器之间延伸，并且因此在紫外光源与第二检测位置之间延伸。在本发明的这种设计方案中，第一探测器附加地设立用于实施所述方法的步骤f)。在本发明的这种设计方案中，第二探测器附加地设立用于实施所述方法的步骤g)。在本发明的这种设计方案中，评价单元附加地设立用于实施所述方法的步骤h)。在其余情况下，补充地且为了避免重复，参考与根据权利要求3的方法的上述步骤e)至h)有关的公开内容，其可以适宜地转用于紫外光源、第一探测器、第二探测器和/或评价单元的装置。

在本发明的另外的设计方案中，紫外光源布置在流体导引通道的第一侧上。优选地，紫外光源与光源和第一探测器和/或第二探测器布置在共同的平面内。

在本发明的另外的设计方案中，设置有屏蔽元件，借助所述屏蔽元件，第二探测器被屏蔽在射入到所述透析液流中的紫外光之外。为了避免重复，参考关于根据权利要求4的根据本发明的方法的实施方式的公开内容，其中，在那所述内容适宜地适用。屏蔽元件如此布置，使得借助第二探测器对射入的光的散射的光份额的检测和对辐射经过透析液流的紫外光的检测不受到屏蔽元件的影响。屏蔽元件至少对于发射的紫外光的波长而言是不透明的。优选地，屏蔽元件基本上是完全不可透光的。

在本发明的另外的设计方案中，设置有控制单元，并且所述控制单元设立用于交替操控光源和紫外光源，优选以1kHz的交变频率交替操控光源和紫外光源。通过交替操控，光和紫外光时间上交替地并且因此分别间歇性地输出，并且因此也与此相应地借助第一探测器和第二探测器交替检测。控制单元可以是探测装置的单独单元，或者可以与评价单元共同地集成到唯一的单元中。

在本发明的另外的设计方案中，设置有壳体，至少光源、第一探测器和第二探测器容纳在所述壳体中。尤其是，本发明的这种设计方案使探测装置的装配和维护变得容易，因为在操纵壳体的情况下，能以简单的方式将容纳在壳体中的构件共同地装配在透析仪处和/或共同地从透析仪拆卸。

在本发明的另外的设计方案中，紫外光源和/或屏蔽元件容纳在壳体中。这是本发明的一个特别优选的设计方案，因为可以省去用于容纳紫外光源和/或屏蔽元件的附加壳体。换言之，对于血液渗漏探测和对于Kt/V值确定所需的构件、尤其是光学元件共同容纳在壳体中。

本发明还涉及一种透析仪，所述透析仪具有透析器和布置在透析器的出口侧的根据上述描述的探测装置。

附图说明

另外的优点和特征从权利要求以及以下对本发明的优选实施例的描述中得到，本发明的优选实施例借助附图示出。

图1示出根据本发明的透析仪的一个实施方式的区段的示意图，该透析仪设有根据本发明的探测装置的一个实施方式；

图2示出根据图1的探测装置的示意性高度简化的图示，其中，该探测装置设立用于执行根据本发明的方法的一个实施方式；

图3示以相应于图2的图示示出根据本发明的探测装置的另一个实施方式，其中，该探测装置设立用于执行根据本发明的方法的另一个实施方式；

图4示出用于进一步阐明根据图2的探测装置的作用方式和可利用该探测装置执行的方法的示意性图表；

图5示出用于阐明根据图3的探测装置的作用方式和可利用该探测装置执行的方法的另外的示意性图表；

图6示出用于进一步阐明可利用根据图2的探测装置执行的方法的示意性流程图；以及

图7示出用于阐明可利用根据图3的探测装置执行的方法的示意性流程图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的透析仪1的一个实施方式的截段，该透析仪设有根据本发明的探测装置2的一个实施方式。透析仪1用于体外血液处理并且具有带有血液腔室4和透析液腔室5的透析器3。血液腔室4借助半透膜6与透析液腔室5分开，并以流体导引的方式联接到未详细表示的体外血液循环处，在该血液循环中，待处理的血液沿着流动方向BF输送通过血液腔室4。透析液腔室5联接到未详细表示的透析液循环处，在该透析液循环中，也可称为透析液体的透析液D(图2)在构造透析液流DS的情况下沿着流动方向DF输送通过透析液腔室5。

在体外血液处理时，尿液物质从输送通过血液腔室4的血液中经由半透膜6转移到输送通过透析液腔室5的透析液流DS中。这些尿液物质尤其包括尿素H，尿素为了图示清楚起见借助图2以高度简化的形式在透析液流DS中颗粒状地或滴状地在透析液流DS中示意性示出。在半透膜6的功能良好的状态下，血液在血液腔室4中相对于透析液腔室5流体密封地密封。在半透膜6发生由故障引起的破裂时，血液从血液腔室4经由破裂处渗入到透析液腔室5中并且因此渗入到透析液流DS中。为了图示清楚起见，以这种方式渗入到透析液流DS中的血液B以高度简化的方式颗粒状地或滴状地示意性示出。这样的血液渗漏可导致待处理的病人出现严重的医疗并发症，并导致透析仪1的技术损伤。

探测装置2用于检测渗入到透析液流DS中的血液B。为此，探测装置2在流动方向DF上布置在透析液腔室5的出口侧，并且在准备运行的安装状态下由透析液流DS穿流。为了进行透析液流DS的流体导引，至少在探测装置2的区域中设置有流体导引通道7。在所示的实施方式中，流体导引通道7构造为仪器侧的透析液循环的一个区段并且就此而言不是探测装置2的组成部分。在未示出的实施方式中，流体导引通道取而代之是探测装置的构件，该构件在探测装置的入口侧和出口侧分别以流体导引的方式联接在仪器侧的透析液循环处。

如借助图2所示，探测装置2具有光源8、第一探测器9、第二探测器10和评价单元11。

光源8设立用于将光L射入到透析液流DS中。第一探测器9布置在第一检测位置E1处，该第一检测位置借助图2简化地在第一探测器9的示意图的中心处绘制。第一探测器9设立用于检测射入的光L的通过透析液流DS透射的光份额LT并且产生第一信号S1。在此，第一信号S1代表检测到的透射的光份额LT的强度。第二探测器10布置在第二检测位置E2处，该第二检测位置以还更详细描述的方式与第一检测位置E1间隔开地布置。在此，第二探测器10设立用于检测射入的光L的在透析液流DS中散射的光份额LS并且产生第二信号S2。第二信号S2代表检测到的散射的光份额LS的强度。评价单元11设立用于根据第一信号S1和第二信号S2产生探测信号Z。更准确地说，在所示的实施方式中，评价单元11设立用于根据借助图4还应更详细解释的第一信号S1的时间变化和第二信号S2的时间变化产生探测信号Z。

为了以上述方式探测渗入到透析液流DS中的血液B，借助光源8将光L通过可透光的流体导引通道7射入到透析液流DS中。射入的光L在透析液流DS中部分地在位于透析液流DS中的血液B处散射并且被其吸收。在此产生的透射的光份额LT在第一检测位置E1处借助第一探测器9进行检测，并转换成第一信号S1。在此产生的散射的光份额LS在第二检测位置E2处借助第二探测器10进行检测，并转换成第二信号S2。信号S1,S2借助评价单元11进行处理，该评价单元为此借助未详细表示的信号线路不仅与第一探测器9而且与第二探测器10连接。在所示的实施方式中，当信号S1,S2的时间变化彼此相反时，产生探测信号Z。这在下面借助图4来说明。

图4示出在时间t上针对借助透析仪1进行体外血液处理的示例性变化过程的第一信号S1和第二信号S2。信号S1,S2的示例性示出的变化过程如上所述分别代表检测到的透射的光份额LT和检测到的散射的光份额LS，使得透射的光份额和散射的光份额的变化过程与信号S1,S2的变化过程一致地绘制。此外，根据图4的图表示出在透析液流DS中血液B的血液浓度BK和尿素H的尿素浓度HK在时间t上的时间变化过程。示例性的体外血液处理在时间点t1和t2之间设置对透析液循环进行所谓的启动(Priming)、即通风。在此，透析液循环以透析液D填充，其中，尤其是空气从流体导引通道7中冲出并且被透析液D置换。由于空气和透析液D的光学特性不同，透射的光份额和散射的光份额LT和LS自然变化。透射的光份额和散射的光份额在时间点t1升高。这同样适用于信号S1,S2。

在时间点t2，实际的血液处理开始，在该血液处理中，尿液物质、尤其是尿素H经由半透膜6从血液腔室4转移到透析液流DS中。相应地，尿素浓度HK在时间点t2升高。透射的光份额LT和/或散射的光份额LS的变化不由于升高的尿素浓度HK而引起。

尿素浓度HK直至时间点t3保持不变。然后尿素浓度HK开始下降，该下降持续直至时间点t4。尿素浓度HK的这种时间变化也对信号S1,S2和/或光份额LT,LS没有影响。也就是说，光份额LT和因此还有第一信号S1保持不受影响。光份额LS和因此第二信号S2也保持不受影响。

从时间点t4起，不发生尿素浓度H的进一步变化。

在时间点t5，在半透膜6处发生破裂，使得血液从血液腔室4转移到透析液腔室5中并且因此转移到透析液流DS中。这导致血液浓度BK的升高。增加的血液浓度BK导致射入的光L在渗入的血液B处的散射加强(图2)。与此相应地，散射的光份额LS在时间点t5增加。通过散射的光份额LS的这种增加造成第二信号S2的相应时间变化。同时，造成透射的光份额LT和因此还有第一信号S1的相反的时间变化。

光份额LT,LS和因此还有第一信号S1和第二信号S2的上面描述的相反的时间变化是针对在时间点t5发生的血液渗漏BK的明确指示器。与此相应地，当存在信号S1,S2的这样的上面描述的时间上相反的变化时，借助评价单元11输出探测信号Z。

在当前的实施方式中，探测信号Z是可由透析仪1的使用者感知到的声学和/或光学警告信号。在未示出的实施方式中，探测信号Z是用于控制透析仪1的至少一个功能的控制信号。例如，可以借助探测信号Z操控透析仪1，以中断体外血液处理，在所述中断的情况下，血液在血液循环内的输送和/或透析液D在透析液循环中的输送被中断。

此外，不言而喻的是，当前示例性地在时间点t5发生的破裂取而代之当然也可以在体外血液处理的任何其他时间点发生，例如在时间点t4之前发生。

在所示的实施方式中，光源8布置在可透光的流体导引通道7的未详细表示的第一侧上。不仅第一探测器9而且第二探测器10都布置在流体导引通道7的第二侧上，该第二侧横向于、更确切地说垂直于透析液流DS的流动方向DF与第一侧相对而置并且因此也与光源8相对而置。流动方向DF相对于图2的绘图平面垂直地从图像平面中伸出地定向。换言之，第一探测器9沿着光L的射入方向R1与光源8间隔开地布置。

在当前的实施方式中，光源8和第一探测器9分别布置在流体导引通道7的未详细表示的中心横向轴线的高度上。在光源8与第一探测器9和因此第一检测位置E1之间的假想的光学轴线因此与流体导引通道7的中心横向轴线同轴地取向。

第二探测器10当前相对于流体导引通道7的中心横向轴线错开地布置。在此，第二探测器10布置成与光线L的射入方向R1构造未详细表示的角度。换言之，第二探测器10与流体导引通道7的中心点M成还更详细说明的角度地定位。与图2所设想不同，与射入方向R1的角度和因此与流体导引通道7的中心横向轴线的角度当前是20°。

在所示的实施方式中，光源8、第一探测器9和第二探测器10布置在共同的平面内。

在根据图2的实施方式中，光源8是发光二极管。为了操控光源，当前设置有控制装置12。光源8可以借助控制装置12来操控光L以用于时间上连续和/或时间上离散的、即间歇性的发射。第一探测器9和第二探测器10分别是光电二极管。评价单元11和控制单元12可以(如图2中示意性所示)作为结构上和/或功能上分开的单元设置。在一个未示出的实施方式中，评价单元和控制单元集成到共同的单元中。

根据图3的探测装置2a具有与根据图2的探测装置2很大程度上一致的结构。为了避免重复，参考与根据图2的探测装置2有关的公开内容，这按照意义也适用于探测装置2a。在下文中，仅讨论探测装置2a的本质区别。由于这些区别，探测装置2a设立用于执行借助图5和图7示意性地说明的用于探测透析液流DS中的血液和尿素的方法。

探测装置2a与探测装置2区别基本上在于：设置有紫外光源13。紫外光源13设立用于将紫外光U射入到透析液流DS中并且将紫外光U辐射经过透析液流DS。第一探测器9a相应于根据图2的探测装置2的第一探测器9设立。附加地，第一探测器9a设立用于检测射入的紫外光U的穿过透析液流DS透射的紫外光份额UT并且产生第三信号S3。第三信号S3代表检测到的透射的紫外光份额UT的强度。第二探测器10a相应于根据图2的探测装置2的第二探测器10设立。附加地，第二探测器10a设立用于检测辐射经过透析液流DS的紫外光U并且产生第四信号S4。第四信号S4代表检测到的辐射经过的紫外光U的强度。评价单元11a按照根据图2的探测装置2的评价单元11设立。附加地，评价单元11a设立用于根据所产生的第三信号S3和所产生的第四信号S4来确定Kt/V值K。

Kt/V值K是在透析技术领域中基本上公知的参量并且可以推断出体外血液处理的进展。已知Kt/V值K基于透析液流DS中尿素H的尿素浓度HK来确定。已知尿素浓度HK与射入到透析液流DS中的紫外光U的吸收存在近似线性的关系。与此相应地，透射的紫外光份额UT根据尿素浓度HK而变化。这样的变化借助第一探测器9a进行检测，并转换成第三信号S3。在此，借助第二探测器10a检测辐射经过透析液流DS的紫外光U，并将其转换为第四信号S4作为参考。应借助评价单元11a实施的用于根据第三信号S3和第四信号S4确定Kt/V值K的评价运算本身基本上是已知的，从而可以省去与此有关的进一步的解释。

图5以与图4相对应的方式示出在时间点t上并使用探测装置2a的情况下借助透析仪1进行体外血液处理的示例性变化过程。在此，信号S1,S2的在那示出的示例性变化过程或透射的光份额LT和检测到的散射的光份额LS的相应变化过程与借助图4已经解释的变化过程相对应。这在尿素浓度HK和血液浓度BK方面同样适用。为了避免重复，因此参考结合图4的与此有关的解释。

图5附加地示出在所述时间上的第三信号S3和第四信号S4。如上所述，信号S3,S4的示例性示出的变化过程代表检测到的透射的紫外光份额UT的强度或检测到的辐射经过的紫外光U的强度。

随着在时间t2尿素浓度HK升高，射入到透析液流DS中的紫外光的消光加强，使得透射的紫外光份额UT下降并且相应地第三信号S3也下降。检测到的辐射经过的紫外光U的强度保持不受影响，并且因此第四信号S4也保持不受影响。

随着在时间点t3尿素浓度HK开始下降，透射的紫外光份额UT上升，并且因此第三信号S3也上升。这种情况一直持续到时间点t4。从时间点t4起，尿素浓度HK保持不变。

此外，由于在时间点t5发生血液渗漏，透射的紫外光份额UT减少，并且因此第三信号S3也减少。第三信号S3的这种变化对Kt/V值K的确定没有实际影响，因为在检测到在时间t5发生的血液渗漏之后，体外血液处理总归都中断。

在所示的实施方式中，紫外光源13与第一探测器9a和第二探测器10a布置在共同的平面内。因此，所有的光学元件8,9a,10a,13当前位于共同的平面内。紫外光源13相对于流体导引通道7和光源8向下偏移地布置，使得紫外光源13的紫外光可以在第二检测位置E2的方向上直接辐射并且因此也在第二探测器10a的方向上直接辐射。就此而言，这种辐射经过流体导引通道7进行。

此外，探测装置2a具有屏蔽元件14，该屏蔽元件相对于流体导引通道7、紫外光源13和/或第二探测器10a如此布置，使得第二探测器借助屏蔽元件14被屏蔽在射入的紫外光U的在透析液流DS中散射的或另外在第二检测位置E2的方向上偏转的光份额之外。同时，屏蔽元件14如此布置，使得借助第二探测器10a可以检测射入的光L的在透析液流DS中散射的光份额LS。

在根据图3的实施方式中，控制装置12a设立用于交替操控光源8和紫外光源13。该操控优选以1kHz的交变频率进行。换言之，将光L和紫外光U时间上交替射入到透析液流DS中并且与此相应地借助第一探测器9a和第二探测器10a时间上交替地转换成信号S1,S2和S3,S4。在足够高的交变频率的情况下，探测信号Z的产生和Kt/V值K的确定在实践方面近似同时地进行。

如进一步借助图1所示，设置有壳体15。在根据图2的实施方式中，壳体15至少容纳光源8、第一探测器9和第二探测器10。附加地，评价单元11和控制单元12可以容纳在壳体15中。

这同样适用于根据图3的实施方式，从而在那里也可以设置有用于容纳探测装置2a的基本上所有构件的壳体。

图6示出可借助根据图2的探测装置2执行的用于探测血液的方法的示意性高度简化的流程图，所述方法包括步骤a)至d)。对此补充地，参考权利要求1的措辞。图7示出可利用根据图3的探测装置2a执行的用于探测血液和尿素的方法的示意性高度简化的流程图，所述方法包括步骤a)到h)。对此补充地，参考权利要求1和3的措辞。

Claims (14)

1.一种用于在体外血液处理时探测透析仪(1)的透析液流(DS)中的血液(B)的方法，所述方法包括以下步骤：

a) 将光(L)射入到所述透析液流(DS)中；

b) 在第一检测位置(E1)处检测射入的光(L)的穿过所述透析液流(DS)透射的光份额(LT)，并且产生第一信号(S1)，所述第一信号代表检测到的透射的光份额(LT)的强度；

c) 在第二检测位置(E2)处检测射入的光(L)的在所述透析液流(DS)中散射的光份额(LS)，并且产生第二信号(S2)，所述第二信号代表检测到的散射的光份额(LS)的强度；

d) 根据所产生的第一信号(S1)和所产生的第二信号(S2)来产生探测信号(Z)；

e) 发射紫外光(U)，其中，将所述紫外光(U)射入到所述透析液流(DS)中并且辐射经过所述透析液流(DS)；

f) 在第一检测位置(E1)处检测射入的紫外光(U)的穿过所述透析液流(DS)透射的紫外光份额(UT)，并且产生第三信号(S3)，所述第三信号代表检测到的透射的紫外光份额(UT)的强度；

g) 在第二检测位置(E2)处检测辐射经过所述透析液流(DS)的紫外光(U)，并且产生第四信号(S4)，所述第四信号代表检测到的辐射经过的紫外光(U)的强度；

h) 根据所产生的第三信号(S3)和所产生的第四信号(S4)来确定Kt/V值(K)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，如果所述第一信号(S1)的时间变化与所述第二信号(S2)的时间变化相反，那么产生所述探测信号(Z)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使所述第二检测位置(E2)屏蔽在射入到所述透析液流(DS)中的紫外光(U)之外。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述光(L)和所述紫外光(U)交替地、优选以1kHz的交变频率射入到所述透析液流(DS)中，其中，所述第一信号(S1)和所述第三信号(S3)交替地借助布置在所述第一检测位置(E1)处的第一探测器(9a)来产生，并且所述第二信号(S2)和所述第四信号(S4)交替地借助布置在所述第二检测位置(E2)处的第二探测器(10a)来产生。

5.一种用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法的探测装置(2,2a)，所述探测装置具有：

- 至少一个光源(8)，所述光源设立用于将光(L)射入到透析液流(DS)中；

- 第一探测器(9,9a)，所述第一探测器布置在第一检测位置(E1)处，其中，所述第一探测器(9,9a)设立用于检测射入的光(L)的穿过所述透析液流(DS)透射的光份额(LT)并且产生第一信号(S1)，所述第一信号代表检测到的透射的光份额(LT)的强度；

- 第二探测器(10,10a)，所述第二探测器布置在与所述第一检测位置(E1)不同的第二检测位置(E2)处，其中，所述第二探测器(10,10a)设立用于检测射入的光(L)的在所述透析液流(DS)中散射的光份额(LS)并且产生第二信号(S2)，所述第二信号代表检测到的散射的光份额(LS)的强度；

- 评价单元(11,11a)，所述评价单元设立用于根据所述第一信号(S1)和所述第二信号(S2)来产生探测信号(Z)；并且

- 包括紫外光源(13)，所述紫外光源设立用于将紫外光(U)射入到所述透析液流(DS)中并且将所述紫外光(U)辐射经过所述透析液流(DS)；

- 其中，所述第一探测器(9a)设立用于检测射入的紫外光(U)的穿过所述透析液流(DS)透射的紫外光份额(UT)并且产生第三信号(S3)，所述第三信号代表检测到的透射的紫外光份额(UT)的强度；

- 其中，所述第二探测器(10a)设立用于检测辐射经过所述透析液流(DS)的紫外光(U)并且产生第四信号(S4)，所述第四信号代表检测到的辐射经过的紫外光(U)的强度；

- 并且其中，所述评价单元(11a)设立用于根据所产生的第三信号(S3)和所产生的第四信号(S4)来确定Kt/V值(K)。

6.根据权利要求5所述的探测装置(2,2a)，其特征在于，所述评价单元(11,11a)设立用于根据所述第一信号(S1)的时间变化和所述第二信号(S2)的时间变化来产生所述探测信号(Z)。

7.根据权利要求5或6所述的探测装置(2,2a)，其特征在于，所述光源(8)布置在可透光的流体导引通道(7)的第一侧上，所述流体导引通道设置用于沿着其纵向方向流体导引所述透析液流(DS)，所述第一探测器(9,9a)在所述光(L)的射入方向(R1)上与所述光源(8)间隔开地布置在所述流体导流通道(7)的第二侧上，所述第二侧横向于所述流体导流通道(7)的纵向方向与所述第一侧相对而置，并且所述第二探测器(10,10a)布置在所述流体导流通道(7)的第二侧上并且垂直于其纵向方向与所述第一探测器(9,9a)间隔开地布置。

8.根据权利要求7所述的探测装置(2,2a)，其特征在于，所述第二探测器(10,10a)布置成与所述光的射入方向(R1)构造介于5°和30°之间、优选介于18°和22°之间的角度。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的探测装置(2a)，其特征在于，所述紫外光源(13)布置在所述流体导引通道(7)的第一侧上。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的探测装置(2a)，其特征在于，设置有屏蔽元件(14)，借助所述屏蔽元件，所述第二探测器(10a)被屏蔽在射入到所述透析液流(DS)中的紫外光(U)之外。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的探测装置(2a)，其特征在于，设置有控制单元(12a)，并且所述控制单元设立用于交替操控所述光源(8)和所述紫外光源(13)，优选以1kHz的交变频率交替操控所述光源和所述紫外光源。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的探测装置(2,2a)，其特征在于，设置有壳体(15)，至少所述光源(8)、所述第一探测器(9,9a)和所述第二探测器(10,10a)容纳在所述壳体中。

13.根据权利要求12所述的探测装置(2a)，其特征在于，所述紫外光源(13)和/或所述屏蔽元件(14)容纳在所述壳体(15)中。

14.一种透析仪(1)，所述透析仪具有透析器(3)和布置在所述透析器(3)的出口侧的根据前述权利要求中任一项所述的探测装置(2,2a)。

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