CN116322819A - 医疗设备的用于提取医疗液体的接入系统和具有这种接入系统的监控系统以及具有这种监控系统的医学治疗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于医疗设备的接入系统(1)，所述接入系统具有外壳体(21)，在所述外壳体中构成有用于运输医疗液体的内部的管路部段(22)，所述内部的管路部段由外部的管路部段(24)围绕以形成用于容纳消毒液体的空腔(23)，其中所述外壳体(21)具有可由封闭元件封闭的开口(25)。根据本发明的接入系统(1)的特征在于，测量电极(30)和至少一个配对电极(31，32)设置在所述外壳体(21)中，使得测量电极(30)经由空腔(23)与配对电极相互作用。测量电极(30)允许馈入电信号，使得能够评估在测量电极和配对电极之间流动的电流或施加在测量电极和配对电极之间的电压。基于对电流或电压的评估，能够推断出在空腔(23)中是否存在液体或者在空腔中是否存在湿气，和/或能够推断出，在空腔(23)中是否存在特定的液体。此外，本发明涉及一种具有这种接入系统(1)的监控系统(2)和具有这种监控系统(2)的医疗设备(1)以及用于监控用于医疗设备的接入系统的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于医疗设备的接入系统，所述接入系统具有外壳体，在外壳体中构成有用于运输医疗液体的内部的管路部段，所述内部的管路部段被外部的管路部段围绕，以形成用于容纳消毒液体的空腔，其中外壳体具有可由封闭元件封闭的开口。此外，本发明还涉及一种具有这种接入系统的监控系统和具有这种监控系统的医学治疗设备。此外，本发明还涉及一种用于监控医疗设备的接入系统的方法。
背景技术
在医学技术中，为了输送或提取液体，使用如下接入系统，所述接入系统允许无菌连接软管管路，以便能够输送或提取液体。这种接入系统也称为端口。
在设立用于血液透析过滤的血液透析设备中，患者的血液通过添加替代物来稀释。替代物能够在容器中提供，或者在透析设备中从透析液中经由无菌过滤器获得。如下血液透析设备是已知的，其具有接入系统，所述接入系统上连接有软管管路，以便能够将由透析设备提供的替代物输送给体外回路。接入系统在不使用时通过封闭罩紧密地封闭，以便避免污染。在连接软管管路之前，将封闭罩移除。在接入系统中需注意的是，在日常实践中可能粘附在接入系统上的病菌或病原体不进入患者的血液。因此，接入系统一般用消毒溶液进行冲洗。例如，消毒溶液能够是经加热和因此已杀菌的液体(透析液、替代物、RO水)，所述液体能够由透析设备提供。替选地，也能够使用化学的消毒溶液。重要的是，接入系统的可能与患者连接的所有部分都被消毒溶液环绕冲洗，以便排除污染。接着消毒之后，不允许有任何消毒溶液的残留，以便安全地防止：血液不与消毒溶液接触。一般来说，借助于本发明能够识别任何导电液体的残留物，例如也能够识别替代溶液的残留物，所述替代溶液尤其也会用于冲洗和填充体外的血液回路。
接入系统的消毒能够在一个班次期间在每次透析治疗之前进行。然而，出于成本和时间原因，也能够提出，透析中心的消毒仅在每个班次之前或之后进行(例如在晚上)。因此，特别令人感兴趣的是，避免在班次期间由于操作机器而产生的污染，并且在需要的情况下进行进一步的消毒或阻止进一步的治疗。此外令人感兴趣的是，在消毒期间确定接入系统的关键部分是否与消毒溶液接触。检查接入系统的密封性也是令人感兴趣的。尤其令人感兴趣的是，在常规使用期间，即在提供替代溶液时，检查接入系统的密封性。
发明内容
本发明基于如下目的：实现用于医疗设备，尤其透析设备的接入系统，尤其用于提取医疗液体，例如替代物，所述接入系统允许在消毒期间和在消毒后可靠地监控其符合规定的状态。此外，本发明的目的是，实现具有这种接入系统的监控系统和具有这种监控系统的医疗设备，其允许在消毒期间和在消毒后可靠地监控符合规定的状态。本发明的另一目的也在于给出一种用于监控医疗设备的接入系统的方法，通过所述方法可以可靠地监控接入部。
根据本发明，通过独立权利要求的特征来实现所述目的。从属权利要求涉及本发明的优选的实施方式。
根据本发明的用于医疗设备的接入系统具有外壳体，在所述外壳体中构成有用于运输医疗液体的内部的管路部段，所述内部的管路部段由外部的管路部段围绕，以形成用于容纳消毒液体的空腔，其中外壳体具有可由封闭元件封闭的开口。
根据本发明的接入系统尤其确定用于提取医疗液体。然而，所述接入系统也能够用于输送医疗液体。因此，外壳体的开口能够用于提取或输送医疗液体。例如，医疗液体能够是替代物。外壳体允许将接入系统固定在医疗设备，例如医学治疗设备，尤其血液透析设备上。当软管管路连接到接入系统上时，医疗液体，例如替代物，流经内部的管路部段。在消毒期间，消毒溶液流过由封闭元件以流体密封的方式封闭的空腔，使得接入部的相关部分，尤其围绕内部的管路部段的区域，由消毒溶液围绕冲洗。
根据本发明的接入系统的特征在于，在外壳体中设置有测量电极和至少一个配对电极，使得测量电极经由空腔与配对电极相互作用。测量电极允许电信号耦合输入或馈入，使得能够评估在测量电极和配对电极之间流动的电流或施加在测量电极和配对电极之间的电压。在这一点上，也将对电流和电压的评估理解为对(复)电阻的测量(阻抗或电抗测量)。基于对电流或电压(复电阻)的评估，能够推断出在空腔中是否存在液体或在空腔中是否存在湿气，和/或推断出在空腔中是否存在特定的液体，即，能够将一种液体与另一种液体区分开来。
如果在接入系统消毒期间推断出空腔中存在液体，那么能够认为空腔至少部分地由消毒剂填充。为了监控空腔由消毒液体完全填充或识别出仅部分的填充(填充水平)，能够设有多个配对电极，其中配对电极分别与空腔的特定的区域或部段相关联。
在对接入系统进行消毒后，能够检查在空腔中是否还存在湿气，也就是说，检查端口中是否还存在湿气，所述湿气形成在测量电极和配对电极之间的导电连接。在此假设：干燥的端口一般没有病菌，因为在实践中已证明大多数病菌都与湿气结合。
在一个优选的实施方式中，接入系统包括可插入开口中以提取或输送医疗液体的连接器，所述连接器具有延伸到空腔中的管路部段，所述管路部段可与外壳体的内部的管路部段以流体密封的方式连接，其中外壳体的管路部段与连接器的管路部段之间的连接部位位于空腔中。
在运行期间，能够检查接入系统的密封性。如果在本身干燥的空腔中发现液体，那么能够推断出外壳体的管路部段和连接器的管路部段之间的位于空腔中的连接部位有泄漏。
另一优选的实施方式提出，测量电极是与外壳体电绝缘的销，所述销延伸到空腔中。所述销能够设有壳体侧的电端子。
在一个特别优选的实施方式中，配对电极由内部的管路部段的至少一部分形成。该实施方式对于识别液体，尤其替代物是有利的，所述替代物可能在外壳体的管路部段和连接器的管路部段之间的连接部位处溢出。在该实施方式中，内部的管路部段的至少一部分能够由能导电的材料构成，或者内部的管路部段的外壁部的至少一部分能够设有由能导电的材料构成的覆层。
在另一特别优选的实施方式中，至少一个配对电极由外部的管路部段的至少一部分形成。如果要识别空腔由消毒溶液填充，那么该实施方式是有利的。在该实施方式中，外部的管路部段的至少一部分能够由能导电的材料构成，或者外部的管路部段的内壁部的至少一部分能够设有由能导电的材料构成的覆层。根据消毒溶液对空腔的填充程度，在测量电极和配对电极之间产生不同的电阻。空腔被填充得越多，所构成的电流路径就越多，使得电阻减小。如果多个配对电极在外部的管路部段上构成，那么所述配对电极能够设置为，使得根据填充水平，形成至各个配对电极的特定的导电路径。这两者都能够通过对信号的对应评估来监控，例如通过与参考值的偏差。
接入系统也能够具有这两种实施方式，使得能够检测测量电极和内部的管路部段以及外部的管路部段之间的一个或多个电流路径。
包括根据本发明的接入系统的根据本发明的监控系统具有：用于产生电信号的装置，所述装置与测量电极和至少一个配对电极电连接；和评估和计算装置，所述评估和计算装置配置为，使得评估在测量电极和至少一个配对电极之间流动的电流或评估在测量电极和至少一个配对电极之间施加的电压。
评估和计算装置能够配置为，使得评估在测量电极和至少一个配对电极之间流动的电流或评估在测量电极和至少一个配对电极之间施加的电压，推断出在空腔中是否存在液体或在空腔中是否存在湿气，或者评估和计算装置能够配置为，使得识别在空腔中是否存在特定的液体。已知的评估方法能够用于确定接入系统的状态。
评估和计算装置能够配置为，使得如果推断出在空腔中存在液体或在空腔中存在湿气，那么产生控制或通知信号，和/或如果并未推断出在空腔中存在液体或在空腔中存在湿气，那么产生控制或通知信号。通过控制或通知信号例如能够干预医疗设备的机器控制，例如阻止进一步的治疗或发出警报。在显示器上，还能够要求操作人员执行消毒。
如果配对电极的接地不正确，尤其地，如果接地中断，那么可能会出现提高的漏电电流。因此，用于产生电信号的装置优选配置为，使得在彼此相继的时间间隔中产生电信号。因为测量信号仅短时间地加载，所以平均产生的电流与在连续的加载时相比更小。
出于安全原因，也能够在评估和计算装置与测量电极之间设置耦合电容。
另一优选的实施方式提出，用于产生电信号的装置具有频率发生器，所述频率发生器用于产生交流电压或交流电流信号。
评估和计算装置能够具有用于整流交流电压信号的装置，其中评估和计算装置配置为，使得经整流的交流电压信号(直流电压)与参考值进行比较。如果经整流的交流电压信号小于参考值，那么能够推断出在空腔中存在液体或在空腔中存在湿气。能够基于直流电压的水平，即基于电阻来推断出填充水平。
然而，也可行的是，评估未经整流的交流电压/交流电流信号，所述交流电压/交流电流信号在经由在测量电极和配对电极之间通过液体/湿气形成的导电连接用交流电压进行激励时产生，以便能够识别特定的液体，例如替代物。用于评估信号的方法属于现有技术。关于此，参考DE 10 2010028 902A1。
附图说明
在下文中，参照附图详细阐述本发明的实施例。
附图示出：
图1示出根据本发明的血液透析设备的高度简化的示意图，其中血液透析设备具有根据本发明的监控系统与根据本发明的接入系统。
图2示出根据本发明的接入系统的一个实施例的剖视图，
图3示出根据本发明的监控系统的一个实施例，
图4示出用于图解说明电流流动的等效电路图，
图5示出交流电压信号的时间变化曲线，
图6示出交流电压信号的与频率相关的衰减，以及
图7示出监控系统的评估和计算装置的一个实施例。
具体实施方式
图1作为医疗设备1的示例以高度简化的示意图示出体外的血液治疗设备，所述血液治疗设备具有用于监控至医疗设备的接入的监控系统2。
当前的体外的血液治疗设备是血液(双)透析过滤设备，其具有透析器3，所述透析器通过半透膜4分成由血液穿流的血液室5和由透析液体穿流的透析液体室6。血液室5是体外的血液回路I的一部分，而透析液体室4是血液(双)透析过滤设备的透析液系统II的一部分。
体外的血液回路I包括引导至血液室5的入口5a的动脉的血液管路7和从透析器3的血液室5的出口5b离开的静脉的血液管路8。患者的血液借助于设置在动脉的血液管路7处的动脉血泵9运送穿过透析器1的血液室5。血液管路7、8和透析器3形成旨在一次性使用的一次性用品，所述一次性用品插入到透析设备中以进行透析治疗。
新鲜的透析液体在透析液体源10中提供。透析液体输送管路11从透析液体源10引导至透析器3的透析液体室6的入口6a。透析液体导出管路12从透析液体室6的出口6b引导至出口13。透析液体泵14连接到透析液体导出管路12中。
在透析治疗期间，替代液体(替代物)能够经由替代物管路15b输送给体外的血液回路I。在当前的实施例中，替代物管路15b连接到动脉的血液管路7的管路部段上。替代物能够是在替代物源16中提供的液体并且利用替代物泵17运送。替代物源16能够是填充有已制成的替代物的容器。在一个实施方式中，替代物也能够在体外的血液治疗设备(图1中未示出)中由经由无菌过滤器从透析液体源10过滤透析液来制备。
替代物管路15b是旨在一次性使用的一次性用品的一部分。为了将替代物管路15b连接到血液治疗设备上，在血液治疗设备1的在图1中仅隐含地示出的壳体1A处设置接入系统P(端口)，所述接入系统在图1中仅示意性地示出。流体连接部15a尤其设置用于将替代物源16与接入系统P连接。
接入系统P可以在透析治疗之前或之后进行消毒或以特定的时间间隔中例如每天一次进行消毒。在本实施例中，用于对接入系统P消毒的消毒液体在容器18中提供，所述容器能够代替替代物源16。消毒液体经由流体连接部15a与接入系统P连接以执行消毒。在消毒期间，通过将消毒液体从容器18引导至接入系统P并且从该处经由出流或回流管路19再次移除的方式用消毒液体冲洗接入系统P。血液治疗设备1具有在图1中仅隐含地示出的监控系统20，所述监控系统用于监控接入系统的状态。
在下文中，参照图2详细描述接入系统P(端口)的一个实施例。
接入系统P具有多件式的外壳体21，所述外壳体固定在血液治疗设备1的壳体1A上以便操作人员自由接近。在外壳体21中构成有用于运输替代物液体或消毒液体的内部的管路部段22。内部的管路部段22由外部的管路部段24围绕以形成用于容纳消毒液体的空腔23，所述外部的管路部段在图2中向右渐缩。为了提取替代物，外壳体21具有开口25，所述开口可用图2中未示出的封闭元件封闭。在内部的管路部段22的外端部上，存在用于引导至替代物源16或消毒液体容器18的流体连接部15a(图1)的接口26。
为了提取替代物，适配的连接器27能够插入开口25中。连接器27具有延伸到空腔中的内部的管路部段28A，当连接器27连接时，所述内部的管路部段与外壳体21的内部的管路部段22流体密封地连接。内管路部段28A由接触防护部28B包围。由内部的管路部段28A形成的开口和由接触保护部28B形成的开口不位于一个平面中，而是彼此间隔开，使得难以或无法接触连接器27的内部的管路部段28A。外壳体的管路部段22和连接器27的管路部段28A之间的连接部位29大约位于空腔23的中心。
消毒剂入流到空腔23中经由接口26进行，所述接口与消毒剂容器18连接。消毒剂的出流经由通道38b进行，所述通道与出流或回流管路19(图1)连接。从空腔23中流出或挤压出的消毒剂能够在另一容器中(图1中未示出)收集并且此后被清除，或经由出口丢弃。
为了更好地将消毒剂从空腔23中移除，能够提出：无菌空气经由开口38A导入空腔中。在这种情况下，无菌空气例如通过压缩机压缩并且导入空腔23中。借助于该压缩空气能够将所存在的液体从空腔中挤压出，例如挤压至开口38B。
接入系统P具有测量电极30。在当前的实施例中，测量电极30是相对于外壳体21电绝缘的销。销状的测量电极30位于由绝缘材料(例如PEEK)构成的容纳件31中，所述容纳件插入外壳体21中。销状的测量电极30的一端延伸到空腔23中，而另一端从外壳体21中引导出来以连接电线路。
测量电极30设置为，使得该测量电极经由空腔23与至少一个配对电极31、32相互作用。内部的管路部段22的至少一部分作用为第一内部的配对电极31，而外部的管路部段24的至少一部分作用为第二外部的配对电极32。为此，内部的管路部段22的至少一部分能够由能导电的材料构成，或者内部的管路部段22的外壁部的至少一部分能够设有由能导电的材料构成的覆层22A。相应地，外部的管路部段24的至少一部分能够由能导电的材料构成，或者外部的管路部段24的内壁部的至少一部分能够设有由能导电材料构成的覆层24A。在当前的实施例中，内部的管路部段22的外壁部设有覆层22A，并且外部的管路部段24的内壁部设有由导电材料构成的覆层24A。
监控系统2具有用于产生电信号的装置33以及评估和计算装置34，它们在图3中与接入系统P和患者入口35一起示意性地示出。接入系统P的内部的管路部段22和外部的管路部段24在图3中仅隐含地示出。
用于产生电信号的装置33包括可控制的频率发生器33A，所述频率发生器产生具有预设的频率的交流信号Vac，例如具有20kHz频率的正弦信号。频率发生器33A能够由控制设备(CPU1)操控。交流电压的产生例如能够用VCO(压控振荡器(voltage controlledoscillator))或可设定的信号发生器来实现。例如，CPU1能够构成为编程的微控制器。
用于产生电信号的装置33以及评估和计算装置34经由电连接线路35与测量电极30连接。为了中断电连接，设有第一开关36，所述第一开关能够通过第二控制设备(CPU2)的控制信号en_meas断开或闭合。此外，设有参考电阻RRef，当第二开关37闭合时，所述参考电阻实现连接线路35与地的连接。第二开关37能够利用CPU2的控制信号set_ref断开或闭合。参考电阻RRef用于电路的功能检查，这在下文中仍将描述。
出于安全原因，在连接线路35中设有耦合电容C，所述耦合电容能够构成为Y型电容器。Y型电容器提供高的介电强度并且可靠地防止电容器的击穿并且因此防止测量电极的危险电压。
根据本发明，将电信号施加到测量电极30上。该电信号能够是具有任意的电压变化曲线的任何电压，尤其交流电压。如果因液体残留物在测量电极30和配对电极31、32之间建立能导电的路段，那么能够测量到在测量电极和配对电极之间的电流路径中的电流流动或在测量电极和配对电极之间所产生的电阻上降落的电压。
为了避免泄漏电流，作用为至少一个配对电极31的管路部段22(或22A)接地，这在图3中示出。如果使用多个配对电极，例如在图2中(24或24A)所示出的那样，所述电极同样接地。在不正确地接地或接地中断的情况下(这在图3中示出)，会出现相对高的漏电电流，所述漏电电流会危及患者P。在所有状况下都必须避免这种情况。
在透析治疗期间，在流体连接部15a和替代物管路15b中流动的、含有能导电的离子的替代物，直接与患者的血管系统建立能导电的流动连接。在具有中心静脉留置导管作为进入其血管系统的入口的患者中，例如在急性透析中，导管紧邻心脏，以便保证在体外的血液回路中有足够高的血液流量。尤其地，在这些患者中，在所有状况下都需避免高的漏电电流，所述漏电电流可能经由透析设备和患者体内的流体路径之间的电容耦合出现。
在图3中所表明的配对电极31的接地连接中断的情况下，可能出现提高的漏电电流。对于内部的壳体侧的管路部段和内部的连接器侧的管路部段22、24的连接部位29处不密封的情况下，会引起测量电极30和患者的血管系统之间的导电的液体连接，所述液体连接导致电流ip。该电流越大，配对电极的接地连接就越差。
图4示出用于图解说明这种关系的电等效电路图。总电流i受限于源的内电阻Ri和串联连接的各个电阻(阻抗)Zscl+Zgnd和Zsc2+Zsub+Zp的并联电路。在图4的当前示例中，Ri从Rfb(图7)和评估和计算装置34的输入端处的运算放大器OP1的(未示出的)输出电阻中产生，这接下来仍将详细描述。耦合电容C在此被忽略或者其尺寸被确定为其没有相关影响。Zscl是在测量电极和配对电极之间的能导电的桥接部的所产生的阻抗。Zgnd是配对电极与保护导体PE的电连接的所产生的阻抗，其在此能够被认为是纯的欧姆线缆连接。Zsc2由测量电极30和端口中可能的不密封部位之间的能导电的桥接部所产生的阻抗，例如在内部的壳体侧的管路部段或连接器侧的管路部段的连接部位29处。Zsub是替代物管路内的能导电的液体连接部的阻抗，其与替代物管路15b(软管管路)的长度和直径以及替代物的离子含量相关。Zp是替代物的在患者的血管系统中的溢出部位和患者的接地部之间所产生的阻抗，其例如与患者的位置和身材或患者的衣服相关。例如，患者可能握住接地的金属体等等。上述变量能够是复变量。
电流ip并且尤其是其量值对于患者的危害而言是决定性的。如果接地连接部Zgnd有缺陷，也就是说，如果图4中的左侧的电流路径是中断的，那么电流i不再分支成两个路径，而是仅经由右侧的路径流动和从而流经患者。必须确保：电流ip的量值不超过50μA(有效)，以便即使在故障情况下，即在配对电极的接地连接中断的情况下也排除健康危害。根据本发明，能够通过以下措施防止提高的泄漏电流，所述措施能够单独或组合地应用。
用于产生激励电压Vac的装置33能够配置为，激励电压Vac的量值被限制为，使得即使在故障情况下也没有大于50μA的泄漏电流流动。
此外，用于产生激励电压Vac的装置33能够被配置为，使得进行脉冲式测量。激励电压Vac仅在短的时期内被加载，接着将其切断，以便周期性地重新加载。这平均产生与在连续地加载激励电压时相比更小的电流。
图5示出频率为20kHz的正弦激励电压Vac的时间变化曲线。激励电压Vac在时间间隔Ton中施加。为了施加交流电压，CPU1产生控制信号en_meas，使得第一开关36闭合。
有效的泄漏电流lpeff根据以下公式计算。
时间比Ton/Ttotal被预设为，使得信号的评估是可行的，安全性不会因过多的“暂停”而受到威胁，并且有效的泄漏电流Ipeff保持在极限值以下。
此外，用于产生激励电压Vac的装置33能够被配置为，使得预设激励电压Vac的最低频率。图6示出，右侧的电流路径(图4)的所产生的阻抗随着频率增加而提高，所述阻抗对泄漏电流的水平是决定性的。因此，信号的衰减D也随着频率f增加而提高。激励频率与边界条件和在图6中示出的衰减表现相关地选择，使得即使在故障情况下也不会超过泄漏电流的极限值，例如20kHz。
评估和计算装置34具有用于测量和处理测量信号的电路。图7示出该电路的一个实施例，所述电路包括三个级A1、A2、A3，所述级分别具有运算放大器OPI、OP2、OP3。
第一级A1作为具有反馈电阻Rfb的缓冲器工作。由装置33产生的电信号Vac(交流电压)施加在OP1的+输入端上。在OP1的-输入端上经由耦合电容C连接有测量电极30。阻抗Zsc(短路)表示在测量电极30和配对电极31、32之间由于液体或湿气引起的能导电的桥接部，其在该示例中位于参考电位PE，即保护接地上。由此产生特征性电流isc。应检测的液体或湿气通常不是纯欧姆电阻，而是混合的欧姆和无功的阻抗(电容性或电感性)。因此，上述变量能够是复变量。因此，相对于交流电压Vac而言，电流isc通常是相移的。在一个实施方式中，这能够用于不仅检测端口中是否存在液体或湿气，而且还能够得出关于液体类型的结论。例如，血液具有特征性的复电阻，其例如与水不同。
如果测量电极30和配对电极31、32之间不存在能导电的桥接部，那么也没有电流isc流过。在所述情况下，在OPI的-输入端处与在+输入端处相比通过反馈电阻Rfb施加相同的电压，即Vac。因为没有电流流经Rfb(AI的输入电阻能够被视为非常接近无限高)，所以也有OP1＝Vac的输出电压。
然而，如果由于液体或湿气有电流isc流动，那么Rfb和Zsc形成从OPI的输出端到PE参考电位的分压器(在工作频率范围内，耦合电容器C1和测量电极的影响忽略不计)。因此，OPI的-输入端处的电压会会下降，但OP1在其作为经由Rfb反馈的差分放大器的特性上将输出端的电压提高至，使得OPI的+输入端和-输入端具有相同的电压。因此，在OPI的输出端处产生Vac和isc*Zsc的电压之和。该电压或电压的瞬时特性表征端口中出现的湿气，所述湿气在测量电极和配对电极之间建立能导电的连接。在级A2中，该电压被整流和取平均化或平滑，并且在级A3中，测量电压被放大。整流器和放大器电路属于现有技术。因此，产生电压Vadc，所述电压能够用未示出的模拟数字转换器(analog digital converter)来数字化。
例如能够包括控制器CPU1(图3)的评估和计算装置34被配置为，使得利用下面描述的计算运算来评估测量信号，以便识别在空腔中是否有液体或湿气和/或在空腔中存在何种液体。为此，能够使用技术人员已知的算法。如果推断出在空腔23中存在液体或在空腔中存在湿气，那么评估和计算装置产生控制或通知信号。
图8A至8D示出信号的时间变化曲线。CPU1产生信号en_meas使得第一开关36(图3)闭合(图8A)。在该时间点，产生激励电压Vac，例如频率为20kHz的交流电压(图8B)。图8C和图8D中的信号分别表征所产生的电压Ana_in，所述电压通过CPU2评估。
图8C示出如下情况：端口是干燥的(无CD检测)，并且图8D示出如下情况：因湿气在测量电极和配对电极之间已形成能导电的连接(CD检测)。在第二种情况下，所产生的电压Ana_in较高，这相应地能够通过与参考值VRef的比较来检测。在当前的示例中，进行所测量的电压的AD转换，并且将电压Ana_in与CPU1(控制器)中的参考值VRef比较。然而，也可行的是，利用简单的(模拟)比较器来评估所产生的电压Ana_in。如果既未施加激励信号，测量电极30也未与电路导电连接，那么也不能测量到电压，这同样能够通过所述电路检查。
由en_meas信号控制的第一开关36优选在不应在测量电极上施加激励电压Vac的时间间隔中被断开。由此，将测量电极30与电路隔离，使得防止所不期望的泄漏电流。
在通过断开第一开关36中断至耦合电容器C的电流路径之后并且在通过闭合第二开关37连接参考电阻Rref之后(en_meas＝off，set_ref＝on)，能够检查电压Ana_in的预期值。如果测量值偏离预期值，那么存在错误。在图8C和图8D中示出上限和下限的参考值VRen，VRef2。例如，能够检查电压是否在上限的参考值和下限的参考值VRen，VRef2之间。
基于电压Ana_in的水平或与电压相关的电变量，也能够确定：空腔是否由液体填充和以何种程度由液体填充。这尤其对于检查消毒过程是有利的。
内部的管路部段22或外部的管路部段24能够作用为配对电极31、32。为了检查填充水平，能够替选地或者也附加地将外部的管路部段24的至少一部分构成为配对电极32，例如，外部的管路部段24的内壁的特定区域能够设有能导电的覆层24A，其中能够形成从测量电极到各个区域的多个电流路径。于是，根据消毒液体对空腔的填充水平，产生不同的电阻，其中随着空腔的填充水平的增加，形成其他电流路径，使得电阻减小，这能够利用评估和计算装置34检测。如果设有多个配对电极，那么评估和计算装置34也能够被配置为，使得能够评估多个测量信号。根据填充水平，对于各个配对电极产生如下电压或电流值，所述电压或电流值能够与表征相应的填充水平的参考值进行比较。
在上述实施例中，评估基本上经整流的信号Ana_in，由此失去测量和激励信号之间的相移信息。然而，也可行的是，评估未经整流的交流电压/交流电流信号。也就是说，如果不仅利用一个激励频率来测量，而且该频率改变(频率扫描)，那么产生特征性的变化曲线，所述变化曲线例如能够换算成阻抗曲线(与频率相关的阻抗的量值)。对于血液，例如由于结构(血浆中的细胞)根据测量频率产生特殊的电流路径和相应的阻抗。在这方面，详细参考DE 102010 028 902A1并且尤其参考其图1至4和相关的附图描述。也就是说，利用从DE10 2010 028 902 A1中已知的方法，通过使用根据本发明的监控系统2可以确定涉及何种液体。透析液或替代物由于其成分(不含细胞)具有不同的特征性的阻抗变化曲线，并且例如还能够通过离子密度，即自由电荷载流子的密度而相互区别。
Claims (22)
1.一种用于医疗设备的接入系统，所述接入系统具有外壳体(21)，在所述外壳体中构成有用于运输医疗液体的内部的管路部段(22)，所述内部的管路部段由外部的管路部段(24)围绕以形成用于容纳消毒液体的空腔(23)，其中所述外壳体(21)具有能够由封闭元件封闭的开口，
其特征在于，
测量电极(30)和至少一个配对电极(31，32)设置在所述外壳体(21)中，使得所述测量电极(30)经由所述空腔(23)与所述至少一个配对电极(31，32)相互作用。
2.根据权利要求1所述的接入系统，其特征在于，所述测量电极(30)是相对于所述外壳体(21)电绝缘的销，所述销延伸到所述空腔(23)中。
3.根据权利要求1所述的接入系统，其特征在于，所述至少一个配对电极(31，32)由所述内部的管路部段(22)的至少一部分形成。
4.根据权利要求3所述的接入系统，其特征在于，所述内部的管路部段(22)的至少一部分由能导电的材料构成，或者所述内部的管路部段(22)的外壁部的至少一部分设有由能导电的材料构成的覆层(22A)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的接入系统，其特征在于，所述至少一个配对电极(31，32)由所述外部的管路部段(24)的至少一部分形成。
6.根据权利要求5所述的接入系统，其特征在于，所述外部的管路部段(24)的至少一部分由能导电的材料构成，或者所述外部的管路部段(24)的内壁部的至少一部分设有由能导电的材料构成的覆层(24A)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的接入系统，其特征在于，所述接入系统具有能够插入所述开口(25)中的连接器(27)，所述连接器具有延伸至到所述空腔(23)中的管路部段(28A)，所述管路部段能够以流体密封的方式与所述外壳体(21)的内部的管路部段(22)连接，其中所述外壳体(21)的内部的管路部段(22)与所述连接器(27)的管路部段(28A)之间的连接部位(29)位于所述空腔(23)中。
8.一种监控系统，所述监控系统具有根据权利要求1至7中任一项所述的接入系统(1)，其特征在于，所述监控系统具有用于产生电信号的装置(33)，所述装置与测量电极(30)和至少一个配对电极(31，32)电连接，并且所述监控系统具有评估和计算装置(34)，所述评估和计算装置被配置为，使得评估在所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间流动的电流或评估位于所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间的电压。
9.根据权利要求8所述的监控系统，其特征在于，所述评估和计算装置(34)被配置为，使得评估在所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间流动的电流或评估位于所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间的电压，以推断在所述空腔(23)中是否存在液体或在所述空腔中是否存在湿气。
10.根据权利要求9所述的监控系统，其特征在于，所述评价和计算装置(34)被配置为，使得当推断出在所述空腔(23)中存在液体或在所述空腔中存在湿气时，产生控制或通知信号，和/或当未推断出在所述空腔(23)中存在液体或在所述空腔中存在湿气时，产生控制或通知信号。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的监控系统，其特征在于，所述评价和计算装置(34)被配置为，使得评估在所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间流动的电流或评估位于所述测量电极(30)和所述至少一个配对电极(31，32)之间的电压，以推断出在所述空腔(23)是否存在特定的液体。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的监控系统，其特征在于，所述用于产生电信号的装置(33)被配置为，使得在彼此相继的时间间隔中产生电信号。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的监控系统，其特征在于，所述用于产生电信号的装置(33)具有频率发生器(33A)，所述频率发生器用于产生交流电压或交流电流信号。
14.根据权利要求13所述的监控系统，其特征在于，所述评估和计算装置(34)具有用于整流交流电压信号的装置(A2)，其中所述评估和计算装置(34)被配置为，使得将经整流的交流电压信号与参考值(VRef)进行比较，其中当经整流的交流电压信号偏离所述参考值时，推断出在所述空腔(23)中存在液体或在所述空腔中存在湿气。
15.一种医学治疗设备，所述医学治疗设备具有根据权利要求8至14中任一项所述的监控系统(2)。
16.根据权利要求15所述的医学治疗设备，其特征在于，所述医学治疗设备是具有体外的血液回路的血液治疗设备，所述血液治疗设备具有用于提供替代物的装置，其中内部的管路部段与所述用于提供替代物的装置流体连接。
17.一种用于监控用于医疗设备(1)的接入系统(1)的方法，所述接入系统具有外壳体(1A)，在所述外壳体中构成有用于运输医疗液体的内部的管路部段(22)，所述内部的管路部段由外部的管路部段(24)围绕以形成用于容纳消毒液体的空腔(23)，其中所述外壳体(21)具有能够由封闭元件封闭的开口(25)，其特征在于，借助测量电极(30)耦合输入电信号，所述测量电极经由所述空腔(23)与至少一个配对电极(31，32)相互作用，其中在测量电极(30)和至少一个配对电极(31，32)之间流动的电流或位于所述测量电极和所述至少一个配对电极之间的电压被评估为，使得推断出在所述空腔(23)中是否存在液体或在所述空腔中是否存在湿气，和/或推断出在所述空腔(23)中是否存在特定的液体。
18.根据权利要求17的方法，其特征在于，所述测量电极(30)是相对于所述外壳体(21)电绝缘的销，所述销延伸到所述空腔(23)中。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述至少一个配对电极(31，32)由所述内部的管路部段(22)的至少一部分形成和/或由所述外部的管路部段(24)的至少一部分形成。
20.根据权利要求17至19中任一项的方法，其特征在于，在彼此相继的时间间隔中耦合输入所述电信号。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法，其特征在于，经由耦合电容(C)耦合输入所述电信号。
22.根据权利要求17的方法，其特征在于，所述电信号是具有预设的频率的交流电压(Vac)，或者所述电信号是具有随着时间变化的频率的交流电压(Vac)(频率扫描)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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