DE10141732A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Langzeitbestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung (10) umfasst eine in einem Körper mit mindestens einer Körperflüssigkeit in Wirkkontakt stehende Hohlfaser (11), die mit einer Pufferlösung befüllbar ist und eine Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit gestattet unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs. Eine insbesondere außerhalb des Körpers angeordnete Messeinrichtung (13) ist zur Bestimmung der Konzentration einer Substanz in dem in der Hohlfaser (11) gebildeten Flüssigkeitsgemisch vorgesehen. Ein mit der Hohlfaser (11) verbundenes Leitungssystem (18) enthält einen Zuleitungsstrang (23) zum Transport der Pufferlösung zur Hohlfaser (11) und einen Ableitungsstrang (24) zum Transport des in der Hohlfaser (11) gebildeten Flüssigkeitsgemischs wenigstens bis zur Messeinrichtung (13). Die Vorrichtung (10) enthält mindestens eine Pumpeinrichtung (19) zum Tranport der Pufferlösung des Flüssigkeitsgemischs durch das Leitungssystem (18). Hierbei ist vorgesehen, dass der Zuleitungsstrang (23) und der Ableitungsstrang (24) zumindest teilweise einen gemeinsamen Abschnitt (17) des Leitungssystems (18) aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass ein dem Körper zugewandtes Ende der Hohlfaser (119 als offenes Ende (15) ausgebildet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 beziehungsweise des Anspruchs 4 sowie eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8 beziehungsweise des Anspruchs 12.
• Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bereits bekannt. Sie dienen insbesondere zur Langzeitbestimmung der Konzentration von mindestens einer Substanz in einer extrazellulären Körperflüssigkeit beispielsweise mittels eines Dialysekatheters und einer insbesondere außerhalb des Körpers angeordneten Messeinrichtung (Sensor). Dabei werden im Rahmen einer Langzeitbestimmung eine Vielzahl von Messungen pro Zeiteinheit über einen Zeitraum von Stunden, Tagen oder auch Wochen durchgeführt. Die DE 44 26 694 A1 offenbart ein gattungsgemäßes Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung unter Einsatz eines doppellumigen Dialysekatheters, der ein inneres Lumen aufweist, das mittels einer angeschlossenen Pumpe mit einer Pufferlösung befüllt wird, sowie ein äußeres Lumen enthält, welches aus semipermeablem Material besteht und als Diffusionsstrecke genutzt wird. Die Körperflüssigkeit tritt mit der Pufferlösung in Diffusionskontakt unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs (Dialysat) innerhalb des äußeren Lumens, wobei das Dialysat entweder nach einer Inkubationszeit (pulsatiler Betrieb) oder stetig (kontinuierlicher Betrieb) mittels einer Verschiebung zu einer außerhalb des Körpers angeordneten Messeinrichtung (Sensor) transportiert wird, welche eine Bestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in der Körperflüssigkeit ermöglicht. Eine Langzeitbestimmung des Gehalts unterschiedlicher Substanzen im Körper kann unter unterschiedlichsten Aspekten von Nutzen sein, wie beispielsweise die quasi kontinuierliche Messung von Glucosekonzentrationen bei der Einstellung von Diabetikern auf eine Insulintherapie oder die Untersuchung der Halbwertszeiten von Medikamenten in einem Körper eines Patienten.
• Nachteilhafterweise liefern die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren beziehungsweise Vorrichtungen nicht immer zufriedenstellend aussagefähige Messergebnisse. Auch sind die bekannten Vorrichtungen konstruktiv verhältnismäßig kompliziert aufgebaut, wobei der sich ergebende Tragekomfort der bekannten Vorrichtungen für die Patienten nicht zufriedenstellend ist.
• Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das wenigstens einen der genannten Nachteile des Standes der Technik überwindet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei welcher gewährleistet werden kann, dass wenigstens ein genannter Nachteil des Standes der Technik eliminiert ist.
• Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, das sich dadurch auszeichnet, dass die Körperflüssigkeit und die Pufferlösung zusätzlich im Bereich eines dem Körper zugewandten offenen Endes der Hohlfaser in Kontakt treten. Durch das offene Ende der Hohlfaser wird im Gewebe des Körpers ein zusätzliches Diffusionsgebiet bereitgestellt, in welchem eine schnellere Anreicherung der zugeführten Pufferlösung mit einer Substanz der Körperflüssigkeit erfolgt unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs. Dabei ist die in Bezug auf ein semipermeables Material einer Membran schnellere Diffusion der Substanz in die Pufferlösung darauf zurückzuführen, dass die Körperflüssigkeit im Bereich des offenen Endes der Hohlfaser direkt mit der in selbiger sich befindenden Pufferlösung in Kontakt tritt, das heißt ohne Zwischenschaltung einer semipermeablen Zwischenwand. Hierdurch können vorteilhafterweise die zur Erzielung aussagefähiger Messergebnisse einzuhaltenden Inkubationszeiten (Anreichungszeit der Pufferlösung mit einer zu messenden Substanz) wesentlich verkürzt und damit die Anzahl der Messungen pro Zeiteinheit entsprechend vergrößert werden. Damit kann ein genaueres Konzentrationsprofil über eine bestimmte Zeitperiode erstellt werden, so dass die Aussagefähigkeit der Messergebnisse für den Patienten erheblich verbessert werden kann. Im Vergleich zu einem geschlossenen Dialysesystem, in welchem lediglich Stoffe diffundieren können, welche kleiner als der Durchmesser der Membranporen sind, können bei dem erfindungsgemäßen System durch das offene Ende einer Dialysefaser zusätzlich größere Moleküle als der Durchmesser der Membranporen aufgenommen werden. Hierdurch wird eine Analyse zusätzlicher Stoffe ermöglicht, welche in einem geschlossenen System nicht realisierbar wären.
• Mit Vorteil treten die Körperflüssigkeit und die Pufferlösung innerhalb des offenen Endes oder außerhalb desselben oder am offenen Ende miteinander in direkten Wirkkontakt. Ein Wirkkontakt außerhalb des offenen Endes kann beispielsweise an einem sich gebildeten äußeren, endseitig an der Hohlfaser anhaftenden Pufferlösungstropfen erfolgen. Hierdurch wird eine schnelle Ausbildung eines in zuverlässiger Weise auswertbaren Flüssigkeitsgemischs unabhängig vom jeweiligen Befüllungsgrad des Bereichs des offenen Endes der Hohlfaser mit Pufferlösung gewährleistet.
• Vorzugsweise wird die Hohlfaser mit einer Menge an Pufferlösung befüllt, die mindestens so groß ist wie das Volumen des von der Hohlfaserwandung umschlossenen Innenraums. Dies ermöglicht eine genaue und in verhältnismäßig einfacher Weise reproduzierbare Konzentrationsmessung einer Substanz in einer Körperflüssigkeit, da in Bezug auf die Diffusion im Bereich des offenen Endes der Hohlfaser im Wesentlichen gleiche und somit vergleichbare Bedingungen vorliegen.
• Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Pufferlösung und das Flüssigkeitsgemisch zumindest teilweise durch wenigstens einen gemeinsamen Abschnitt des Leitungssystems geleitet werden. In dieser Weise kann das Leitungssystem kürzer ausgebildet werden, wobei ein entsprechend kleineres Flüssigkeitsvolumen, insbesondere zwischen der vorzugsweise einlumigen Hohlfaser und der Messeinrichtung, verschoben werden muss. Das Bestimmungsverfahren kann somit mittels eines geringeren Gesamtvolumens an Pufferlösung durchgeführt werden. Im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten doppellumigen Hohlfaserversion ist hierdurch auch ein geringerer Betriebsdruck ausreichend zum Befüllen der Hohlfaser mit Pufferlösung beziehungsweise zum Abführen des Flüssigkeitsgemischs aus derselben. Durch Reduzierung des Betriebsdrucks können Messungenauigkeiten, die beispielsweise auf der Elastizität von Schläuchen im Leitungssystems basieren, praktisch eliminiert oder wenigstens herabgesetzt werden. Dabei kann auch die vorzugsweise einlumige Hohlfaser selbst zusätzlich oder ausschließlich als gemeinsamer Abschnitt des Leitungssystems verstanden werden. Das erfindungsgemäße System ist besonders vorteilhaft, wenn zum Beispiel eine Kalibrierung oder eine Spülung eines Messsensors durchgeführt werden soll, da die Kalibrier- beziehungsweise Spüllösung keinen Kontakt mit einem Dialysatabschnitt und somit keinen Patientenkontakt erhält.
• Insbesondere werden die Pufferlösung und das Flüssigkeitsgemisch voneinander zeitlich getrennt durch den gemeinsamen Abschnitt geleitet. In dieser Weise ist eine präzise und störungsfreie Bestimmung der Konzentration einer Substanz in einer Körperflüssigkeit möglich, da die Pufferlösung ausschließlich in einen flüssigkeitsgemischfreien Innenraum der Hohlfaser gefördert wird.
• Mit Vorteil wird die Messeinrichtung mit nicht in Patientenkontakt gebrachter Pufferlösung gespült.
• Dies ermöglicht die Durchführung einer sogenannten "Einpunkt-Kalibrierung" der Messeinrichtung (Sensor) vor oder während einer jeweiligen Messung ("in-vivo-Kalibrierung"). Hierdurch wird eine Messung einer jeweiligen Flüssigkeitsgemischprobe unter definierten Messbedingungen mittels der extrakorporalen Messeinrichtung (Sensor) ermöglicht. Ein nicht erwünschter "OffsetDrift" wird in zuverlässiger Weise verhindert, so dass auch bei Langzeitmessungen keine Korrekturrechnungen in Bezug auf erhaltene Messwerte durchgeführt werden müssen. Im Rahmen einer "in-vivo-Kalibrierung" besteht die Möglichkeit, die Pufferlösung mit einer definierten Konzentration an Messlösung anzureichern und innerhalb des Leitungssystems derart zu verschieben, dass sie in direkten Wirkkontakt mit der Messeinrichtung (Sensor) kommt, wobei die Pufferlösung vorteilhafterweise vorher nicht mit der Körperflüssigkeit des Patienten in Diffusionskontakt gekommen ist. Ferner kann das Messsystem vor Beginn einer "in-vivo-Messung" mittels eines "in-vitro-Messprogramms" kalibriert werden ("prä-in-vitro-Kalibrierung"). Es erfolgt eine Erfolgskontrolle derart, dass nach Abschluss der "in-vitro-Kalibrierung" eine eindeutige Entscheidung getroffen werden kann, ob der Sensor korrekt arbeitet. Ist dies der Fall, erfolgt erst die eigentliche "in-vivo-Messung" mit Implantation der Dialysefaser. Ab diesem Zeitpunkt besteht durch die Anordnung die Möglichkeit einer Rekalibrierung des Messsystems.
• Vorzugsweise erfolgt die Konzentrationsbestimmung der Substanz mittels der Messeinrichtung in Messintervallen und wird das sich in der Hohlfaser befindende Flüssigkeitsgemisch zwischen den Messintervallen und zeitlich versetzt zu einer Befüllung der Hohlfaser mit Pufferlösung von der Hohlfaser zu der Messeinrichtung transportiert. Es handelt sich hierbei um eine diskontinuierliche Konzentrationsbestimmung der Substanz, wobei die Messintervalle gegebenenfalls auch unterschiedlich groß sein können. Eine derart variabel vorgebbare Messfolge kann beispielsweise mittels einer geeigneten Steuereinrichtung derart gesteuert sein, dass eine automatisierte Durchführung des Verfahrens möglich ist.
• Zur Lösung der Aufgabe wird auch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein dem Puffer zugewandtes Ende der Hohlfaser als offenes Ende ausgebildet ist, so dass eine zusätzliche Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit im Bereich des offenen Endes der Hohlfaser erfolgen kann. Mittels einer derartigen Vorrichtung lassen sich die in Bezug auf das entsprechende Verfahren vorerwähnten Vorteile erzielen.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Hohlfaser an ihrem offenen Ende ein mechanisches Stabilisierungselement, insbesondere aus nichtelastischem Material, auf. Eine derartige Versteifung des offenen Endes der Hohlfaser dient zur Verhinderung eines nicht erwünschten vorzeitigen Kollabierens der Hohlfaser.
• Mit Vorteil befindet sich ein dem Körper zugewandter Endbereich der Hohlfaser in einer Einstechnadel. Dabei weist die Einstechnadel an ihren Seitenflächen vorzugsweise Durchbrüche auf. Die Einstechnadel dient ebenfalls zur Stabilisierung des offenen Endes der Hohlfaser, wobei gleichzeitig durch die geeignet großen Durchbrüche an den Seitenflächen der Einstechnadel sowie durch deren vorzugsweise offenen Endes eine schnelle Diffusion mindestens einer Substanz einer Körperflüssigkeit in die in der Hohlphase sich befindende Pufferlösung, insbesondere im Bereich des offenen Endes der Hohlfaser, gewährleistet ist. Hierzu ist die Hohlfaser im Bereich des offenen Endes vorzugsweise von der Wandung der Einstechnadel beabstandet. Dabei kann die Einstechnadel in den anderen Bereichen der Hohlfaser zur mechanischen Stabilisierung derselben dienen sowie einen Schutz auch während der Pump- und Saugphasen für selbige darstellen.
• Ferner wird zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 12 vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass das Leitungssystem zumindest teilweise einen gemeinsamen Abschnitt aufweist. Mit dieser Vorrichtung lassen sich die in Bezug auf das entsprechende Verfahren vorerwähnten Vorteile erzielen. Insbesondere erlaubt eine derartige Vorrichtung, dass in Bezug auf doppellumige Dialysekatheterausführungen des Stands der Technik geringere Betriebsdrücke bei Benutzung der Vorrichtung eingestellt werden können. Hierdurch wird der Einsatz von sehr kleinen Pumpen ermöglicht, wie zum Beispiel Piezopumpen, so dass die Vorrichtung miniaturisiert werden kann. Dadurch kann vorteilhafterweise der Tragekomfort der Vorrichtung für den Patienten erheblich verbessert werden.
• Vorzugsweise ist die Hohlfaser an ihrem körperabgewandten Ende mit einem Teil des gemeinsamen Abschnitts des Leitungssystems verbunden. Dabei kann auch die Hohlfaser selbst als gemeinsamer Abschnitt betrachtet werden, so dass es sich anbietet, diesen weiteren Teil des gemeinsamen Abschnitts des Leitungssystems direkt im Anschluss an die Hohlfaser anzuordnen. Alternativ ist allerdings auch denkbar, die Hohlfaser als alleinigen gemeinsamen Abschnitt anzusehen.
• Entsprechend einer möglichen Ausführungsform umfasst der gemeinsame Abschnitt das gesamte Leitungssystem und enthält die Pumpeinrichtung eine einzige Pumpe. Eine derartige Vorrichtung ist besonders kompakt ausgebildet. Dabei weist die einzige Pumpe insbesondere einen Pufferlösungs-Vorratsbehälter und einen Flüssigkeitsgemisch-Vorratsbehälter auf. Die Messeinrichtung befindet sich außerhalb des Körpers zwischen der Hohlfaser und der Pumpeinrichtung. Dabei handelt es sich bei der Messeinrichtung insbesondere um einen sterilisierbaren, extrakorporalen Sensor. Vorteilhafterweise kann bei jeder Füllung der Hohlfaser mit frischer Pufferlösung mittels der Pumpe auch bei dieser Ausführungsform eine Einpunkt-Kalibrierung der Messeinrichtung (Sensor) erfolgen. Zur Vermeidung von nicht erwünschten Kontaminationen kann gegebenenfalls zusätzlich zwischen der Messeinrichtung und der Hohlfaser ein Bakterienfilter angeordnet sein. Hierdurch wird in zuverlässiger Weise vermieden, dass nicht sterile Substanzen durch das Leitungssystem in den Patienten gelangen können.
• Entsprechend einer weiteren, alternativen Ausführungsform ist der mit dem körperabgewandten Ende der Hohlfaser verbundene Teil des gemeinsamen Abschnitts des Leitungssystems mit einer einen im Wesentlichen T-förmigen Durchdringungskanal aufweisenden, teilweise den Zuleitungsstrang vom Ableitungsstrang trennenden Verbindungseinheit verbunden. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine nicht sterilisierbare, außerhalb des Patienten liegende Messeinrichtung (Sensor) eingesetzt wird. Dabei ist die Messeinrichtung im separaten Teil des Ableitungsstrangs angeordnet, so dass zur Durchführung einer Messung lediglich ein Flüssigkeitsgemisch mit selbiger in Wirkkontakt treten kann, jedoch nicht frische Pufferlösung, die noch nicht mit der Körperflüssigkeit des Patienten in Kontakt getreten ist. Dagegen kann frische Pufferlösung im Rahmen eines Spülvorgangs der Messeinrichtung mit selbiger in Kontakt treten.
• Vorzugsweise enthält der Durchströmungskanal einen geradlinigen Durchströmungsabschnitt zur Förderung des Flüssigkeitsgemischs zur Messeinrichtung und einen winkelförmigen Durchströmungsabschnitt zur Förderung der Pufferlösung zur Hohlphase, wobei die Durchströmungsabschnitte einen gemeinsamen Teilabschnitt enthalten. Dabei ist der gemeinsame Teilabschnitt des Durchströmungskanals Teil des gemeinsamen Abschnitts des Leitungssystems. Während das Flüssigkeitsgemisch geradlinig durch die Verbindungseinheit in Richtung Messeinheit gefördert wird, erfolgt bei der zur Hohlfaser zu fördernden Pufferlösung eine Strömungsumlenkung, welche vorzugsweise kleiner als 90° ist. In dieser Weise können die im Leitungssystem (beispielsweise in Form von Schlauchverbindungen) sich einstellenden Druckverhältnisse während des Betreibens der Vorrichtung vorteilhaft und insbesondere druckreduzierend beeinflusst werden.
• Mit Vorteil weist die Pumpeinrichtung eine Pufferlösung-Zuleitungspumpe und eine Flüssigkeitsgemisch-Ableitungspumpe auf. Dies ermöglicht, dass der Zuleitungsstrang und der Ableitungsstrang mit Ausnahme des gemeinsamen Abschnitts des Leitungssystems voneinander getrennt und mit einer separat zugeordneten Pumpe wirkverbunden werden können. Dabei können die Pumpen mittels einer geeigneten Steuereinrichtung derart gesteuert sein, dass ein automatisierter Betrieb der Vorrichtung möglich ist.
• Vorzugsweise ist die Hohlfaser als einlumiger Dialysefaserkatheter ausgebildet.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
• Die Erfindung wird nachfolgend in mehreren Ausführungsbeispielen anhand zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend einer ersten Ausführungsform;
• Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform;
• Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer Verbindungseinheit der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab;
• Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Endbereichs einer Hohlfaser der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend einer möglichen Ausführungsform in Seitenansicht und in vergrößertem Maßstab;
• Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf den Endbereich der Hohlfaser der Fig. 4;
• Fig. 6 eine schematische Seitenansicht auf eine Einstechnadel mit einer erfindungsgemäßen Hohlfaser in vergrößertem Maßstab;
• Figuren jeweils schematische Darstellungen einer 7 bis 12 erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend weiteren, alternativen Ausführungsformen und
• Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Details einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in vergrößertem Maßstab entsprechend einer weiteren Ausführungsform.
• Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine allgemein mit 10 bezeichnete Vorrichtung zur Langzeitbestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus (nicht dargestellt). Die Vorrichtung 10 enthält eine in einen Körper einsetzbare und dadurch in Kontakt mit mindestens einer Körperflüssigkeit tretende Hohlfaser 11, in welche eine Pufferlösung transportierbar ist. Die wenigstens teilweise als Membran ausgebildete Hohlfaserwandung 12 der Hohlfaser 11 erlaubt eine Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit in der Hohlfaser 11 unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs. Eine außerhalb des Körpers angeordnete Messeinrichtung 13 der Vorrichtung 10 dient zur Bestimmung der Konzentration der Substanz in dem in der Hohlfaser 11 gebildeten Flüssigkeitsgemisch und somit in der Körperflüssigkeit. Die Vorrichtung 10 weist ein die Hohlfaser 11 enthaltendes Leitungssystem 18 auf mit einem Zuleitungsstrang 23 zum Transport der Pufferlösung von einer Pumpeinheit 19 zur Hohlfaser 11 und einem Ableitungsstrang 24 zum Transport des in der Hohlfaser 11 gebildeten Flüssigkeitsgemischs zur Messeinrichtung 13 und von dort zur Pumpeinrichtung 19. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Zuleitungsstrang 23 identisch mit dem Ableitungsstrang 24 und bildet einen gemeinsamen Abschnitt 17, der auch die Hohlfaser 11 umfasst. Die Pumpeinrichtung 19, bestehend aus einer einzigen Pumpe 25, ist sowohl für die Pufferlösung- Zuleitung als auch für die Flüssigkeitsgemisch- Ableitung (Doppelpfeil 36) zuständig. Vorzugsweise ist die Pumpe 25 als Kolbenpumpe ausgebildet und in entsprechender Weise gemäß Doppelpfeil 35 mittels einer Steuereinrichtung 34 automatisiert betätigbar. Dabei weist die Pumpe 25 sowohl einen Pufferlösungs-Vorratsbehälter als auch einen Flüssigkeitsgemisch-Vorratsbehälter (nicht dargestellt) auf. Die Messeinrichtung 13, durch welche das Leitungssystem 18 führt, ist mit einer ebenfalls außerhalb des Patienten angeordneten Registriereinheit 41 operativ wirkverbunden. Zwischen der Messeinrichtung 13 und der Hohlfaser 11 ist ein Bakterienfilter 26 angeordnet, durch welchen ein Teil des Leitungssystems 18 führt. Wie erwähnt, gestattet die als Membran ausgebildete Hohlfaserwandung 12 eine Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit in der Hohlfaser 11 unter Ausbildung des Flüssigkeitsgemischs. Somit dient die Hohlfaserwandung 12 als Diffusionsstrecke. Vorteilhafterweise ist das dem Körper des Patienten (nicht dargestellt) zugewandte Ende der Hohlfaser 11 als offenes Ende 15 ausgebildet, so dass eine zusätzliche Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit im Bereich 14 des offenen Endes 15 der Hohlfaser 11 erfolgen kann.
• Fig. 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer ebenfalls mit 10 bezeichneten Vorrichtung zur Langzeitbestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus (nicht dargestellt). Dabei wurden mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 einander entsprechende Funktionseinheiten mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Gegensatz zu Fig. 1 erstreckt sich in Fig. 2 der gemeinsame Abschnitt 17 des Zuleitungsstrangs 23 und des Ableitungsstrangs 24 nicht über das gesamte Leitungssystem 18 hinweg, sondern bildet lediglich den Leitungsstrang von der Hohlfaser 11 und bis zu einer Verbindungseinheit 28. Die Verbindungseinheit 28 dient dazu, den Zuleitungsstrang 23 zum Transport der Pufferlösung zur Hohlfaser 11 und den Ableitungsstrang 24 zum Transport des in der Hohlfaser 11 gebildeten Flüssigkeitsgemischs bis zur Messeinrichtung 13 und von dort zur Pumpeinrichtung 19 voneinander teilweise zu trennen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 besteht die Pumpeinrichtung 19 aus einer Pufferlösung-Zuleitungspumpe 32, welche mit dem Zuleitungsstrang 23 wirkverbunden ist, und einer Flüssigkeitsgemisch-Ableitungspumpe 33, die mit dem Ableitungsstrang 24 wirkverbunden ist. Beide Pumpen 32, 33 sind mit einer geeigneten Steuereinrichtung 34 wirkverbunden und insbesondere als Kolbenpumpen ausgebildet. Bei einer Betätigung der Zuleitungspumpe 32 mittels der Steuereinrichtung 34 gemäß Pfeil 37 erfolgt eine Förderung von Pufferlösung gemäß Pfeil 38 durch den separaten Teil des Zuleitungsstrangs 23, durch die Verbindungseinheit 28, durch den gemeinsamen Abschnitt 17 bis in den Innenraum 16 der Hohlfaser 11. Bei einer Betätigung der Ableitungspumpe 33 gemäß Pfeil 39 mittels der Steuereinrichtung 34 erfolgt ein Absaugen des sich im Innenraum 16 der Hohlfaser 11 mittels Diffusion gebildeten Flüssigkeitsgemischs und somit eine Förderung desselben durch die Hohlfaser 11 in den gemeinsamen Abschnitt 17, durch die Verbindungseinheit 28 und durch den separaten Teil des Ableitungsstrangs 24 bis zur Ableitungspumpe 33. Die Zuleitungspumpe 32 enthält einen Pufferlösungs-Vorratsbehälter (nicht dargestellt), während die Ableitungspumpe 33 mit einem Flüssigkeitsgemisch- Vorratsbehälter (nicht dargestellt) versehen ist.
• Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Verbindungseinheit 28 der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab. Die Verbindungseinheit 28 weist einen im Wesentlichen T-förmigen Durchströmungskanal 27 auf, der einen geradlinigen Durchströmungsabschnitt 29 zur Förderung des Flüssigkeitsgemischs zur Messeinrichtung 13 (siehe auch Fig. 2) und einen winkelförmigen Durchströmungsabschnitt 30 zur Förderung der Pufferlösung zur Hohlfaser 11 enthält. Dabei weisen die Durchströmungsabschnitte 29, 30 einen gemeinsamen Teilabschnitt 31 auf. Die in der Vorrichtung 10 eingebaute Verbindungseinheit 28 befindet sich ebenfalls außerhalb des Patienten und gewährleistet eine Verbindung zwischen dem gemeinsamen Abschnitt 17 und dem separaten Zuleitungsstrang 23 beziehungsweise dem separaten Ableitungsstrang 24 sowie eine direkte Verbindung zwischen dem separaten Teil des Zuleitungsstrangs 23 und des Ableitungsstrangs 24. Dabei ist die Verbindungseinheit 28 vorzugsweise aus Plexiglas hergestellt, da dieses Material transparent und verhältnismäßig gut fertigungstechnisch bearbeitbar ist. Zur Montage der Vorrichtung 10 können der separate Teil des Zuleitungsstrangs 23 und des Ableitungsstrangs 24 und der gemeinsame Abschnitt 17 des Leitungssystems 18 (insbesondere in Form eines jeweiligen Schlauchs) mittels einer gegebenenfalls zerstörungsfrei trennbaren Klebverbindung an der Verbindungseinheit 28 befestigt sein. Da die Messeinrichtung 13 (Sensor) in unmittelbarer Nähe des Flüssigkeitsgemisch-Austritts der Verbindungseinheit 28 positioniert ist, wird vorteilhafterweise zur Durchführung eines neuen Messzyklusses ein verhältnismäßig geringes Flüssigkeitsvolumen im Leitungssystem 18 verschoben. Damit kann die Vorrichtung 10 mit einer sehr kleinen Menge an Pufferlösung betrieben werden. Ferner wird bei einer verhältnismäßig nahen Anordnung der Messeinrichtung 13 zur Hohlfaser 11 eine Erhöhung der Aussagekraft der einzelnen Messwerte erzielt, da während der Transportphase (Verschiebephase) des Flüssigkeitsgemischs kaum Vermischungsprozesse mit reiner Pufferlösung auftreten.
• Die Verbindungseinheit 28 erlaubt als direkte Verbindung zwischen dem separaten Teil des Zuleitungsstrangs 23 und des Ableitungsstrangs 24 jederzeit ein Spülen der extrakorporalen Messeinrichtung 13 mit frischer Pufferlösung, welche mit dem Patienten noch keinen Kontakt hatte, sondern unmittelbar aus der Pufferlösung-Zuleitungspumpe 32 durch den separaten Teil des Zuleitungsstrangs 23 bis zur Verbindungseinheit 28 und von dieser durch den separaten Teil des Ableitungsstrangs 24 zur Messeinrichtung 13 und von dort zur Flüssigkeitsgemisch-Ableitungspumpe 33 transportiert wird. Ein derartiges Spülen der Messeinrichtung 13 kann beispielsweise zur Einpunkt-Kalibrierung derselben genutzt werden und verhindert einen sogenannten "Offset-Drift" der Messwerte. Somit kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 im Gegensatz zu derjenigen gemäß Fig. 1 eine nicht sterilisierbare Messeinrichtung 13 eingesetzt werden, welche dank der Verbindungseinheit 28 mit frischer Pufferlösung gespült werden kann.
• Ferner ermöglicht die Ausführungsform gemäß Fig. 2 eine "Online-Kalibrierung" der Vorrichtung 10, so dass einerseits eine sogenannte "in-vitro-Kalibrierung" der Hohlfaser 11 und andererseits eine sogenannte "in-vivo-Kalibrierung" derselben während einer Messung durchgeführt werden kann. Eine derartige "Online-Kalibrierung" kann beispielsweise mit Lösungen vorwählbarer Konzentration durchgeführt werden, zum Beispiel 5 mmol/l einer Glucoselösung. Darüber hinaus gestattet diese Ausführungsform, zu beliebigen Zeitpunkten während einer "in-vivo- Messung" Pufferzusätze, wie zum Beispiel Heparin oder oberflächenaktive biokompatible Substanzen zuzugeben.
• Die Funktionsweise der Vorrichtung 10 gemäß den Fig. 1 oder 2 ist wie folgt: Mittels der Pumpeinrichtung 19 (Pumpe 25 oder Zuleitungspumpe 32) wird der Innenraum 16 der Hohlfaser 11 mit einer Pufferlösung befüllt. Während einer sich anschließenden Inkubationszeit bleibt die Pumpeinrichtung 19 außer Betrieb und es erfolgen Diffusionsprozesse zwischen der sich in der Hohlfaser 11 befindenden Pufferlösung und der die Hohlfaserwandung 12 sowie das offene Ende 15 der Hohlfaser 11 umgebenden Körperflüssigkeit. Somit erfolgen die Diffusionsprozesse durch die Poren der als Membran ausgebildeten Hohlfaserwandung 12 sowie darüber hinaus im Bereich 14 des offenen Endes 15 der Hohlfaser 11 (Direktkontakt zwischen Pufferlösung und Körperflüssigkeit beziehungsweise extrazellulärer Flüssigkeit). Die sich im Innenraum 16 der Hohlfaser 11 befindende Pufferlösung wird in dieser Weise mit mindestens einer Substanz der Körperflüssigkeit angereichert unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs. Anschließend wird die Pumpeinrichtung 19 (Pumpe 25 oder Ableitungspumpe 33) derart mittels der Steuereinrichtung 34 aktiviert, dass das sich im Innenraum 16 der Hohlfaser 11 befindende Flüssigkeitsgemisch durch den Ableitungsstrang 24 und insbesondere durch die Messeinrichtung 13 (extrakorporal angeordnet) bis zu einem Flüssigkeitsgemisch-Vorratsbehälter transportiert wird.
• Entsprechend einer möglichen Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5 kann die Hohlfaser 11 an ihrem offenen Ende 15 ein mechanisches Stabilisierungselement 20 insbesondere aus nicht-elastischem Material aufweisen. Hierdurch wird ein nicht erwünschtes vorzeitiges Kollabieren der Hohlfaser 11 im Bereich 14 des offenen Endes 15 verhindert. Ferner kann gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform entsprechend Fig. 6 ein dem Körper eines Patienten (nicht dargestellt) zugewandter Endbereich 21 der Hohlfaser 11 im Inneren einer Einstechnadel 22 angeordnet sein. Dabei weist die ebenfalls endseitig offene Einstechnadel 22 an ihren von der Hohlfaser 11 beabstandeten Seitenflächen eine Mehrzahl an Durchbrüchen 42 auf, so dass ein oben beschriebener Diffusionsvorgang zwischen einer Pufferlösung und einer Körperflüssigkeit auch bei einer Einstechnadel 22 mit Hohlfaser 11 erfolgen kann.
• Bei der Hohlfaser 11 handelt es sich insbesondere um einen einlumigen Dialysefaserkatheter.
• Fig. 7 zeigt ein in Bezug auf die Fig. 1 alternatives Ausführungsbeispiel der schematisch dargestellten Vorrichtung 10. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist im Leitungssystem 18 ein Steuerventil 45 vorgesehen, welches in Bezug auf die Pumpeinrichtung 19 und die Messeinrichtung 13 zwischengeschaltet ist. Zusätzlich ist ein Sammelbehälter 46 mittels eines Anteils des Ableitungsstrangs 24 mit dem Steuerventil 45 wirkverbunden. Die Steuerung der Pumpeinrichtung 19 und des Steuerventils 45 erfolgt mittels der Steuereinrichtung 34. Die Pumpbetriebsstellung der Pumpeinrichtung 19 ist durch Pfeil 43 dargestellt, während Pfeil 44 die Saugbetriebsstellung der Pumpeinrichtung 19 kennzeichnet. Der Messablauf mittels der Vorrichtung 10 der Fig. 7 kann wie folgt erfolgen: Die Hohlfaser 11 (Dialysefaser) wird vollständig mittels der sich in Pumpbetriebsstellung befindenden Pumpeinrichtung 19 mit einer Flüssigkeit gefüllt (Füllphase). Nach einer Inkubationszeit, während welcher sich die Pumpeinrichtung 19 in einer neutralen Betriebsstellung befindet (Ruhestellung), wird mittels der Steuereinrichtung 34 eine sich anschließende Saugphase eingeleitet, das heißt, die Flüssigkeit wird aus der Hohlfaser 11 in die Messeinrichtung 13 verschoben. Während einer nun einsetzenden Messphase befindet sich die Pumpeinrichtung 19 erneut in Ruhestellung. Anschließend wird eine erneute Saugphase eingeleitet, während welcher die Flüssigkeit durch das Steuerventil 45 mittels der Pumpeinrichtung 19 in den Zuleitungsstrang 23 gesaugt wird, ohne dass es zu einer Vermischung mit in der Pumpeinrichtung 19 bevorrateter Flüssigkeit kommt. Das Steuerventil 45 wird nun mittels der Steuereinrichtung 34 umgeschaltet, so dass im Rahmen einer Verschubphase die sich im Zuleitungsstrang 23 befindende Flüssigkeit im Überschuss in den Sammelbehälter 46 (Abfallbehälter) mittels der Pumpeinrichtung 19 gepumpt werden kann. Die Pumpeinrichtung 19 besitzt somit gleichzeitig die Funktion eines Vorratsbehälters zur Bevorratung einer benötigten Flüssigkeitsmenge zur Durchführung einer vollständigen "in-vivo- Messung".
• Fig. 8 zeigt eine weitere, alternative Ausführungsform der allgemein mit 10 bezeichneten Vorrichtung. Im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist bei der Ausführungsform der Fig. 8 im Leitungssystem 18 zusätzlich ein weiteres Steuerventil 47 vorgesehen. Das Steuerventil 47 ist in Bezug auf die Pumpeinrichtung 19 und das Steuerventil 45 zwischengeschaltet und gleichzeitig mit einem Vorratsbehälter 48 wirkverbunden. Dabei ist das Steuerventil 47 mittels der Steuereinrichtung 34 einstellbar beziehungsweise schaltbar. Der Vorratsbehälter 48 enthält die benötigte Flüssigkeitsmenge für einen gesamten "in-vivo-Messeinsatz". Der Sammelbehälter 46 ist derart ausgelegt, dass er geeignet ist, die gesamte benötigte Flüssigkeitsmenge aufzunehmen. Dabei enthält die Pumpeinrichtung 19 (Saug-Spül-Pumpe) lediglich einen Teilmengenvorrat an Flüssigkeit, der beispielsweise nur für eine komplette Einzelmessung reicht und danach erneut aus dem Vorratsbehälter 48 entnommen werden muss. Ferner besteht die Möglichkeit, mit einer Füllung des Teilmengenvorrats mehrere Messungen hintereinander durchzuführen und zum Beispiel nach fünf Messungen erneut Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 48 in die Pumpeinrichtung 19 zu saugen. Der Sammelbehälter 46 und der Vorratsbehälter 48 können vorteilhafterweise variabel gestaltet sein, beispielsweise in Form eines kompressiblen Beutels, so dass eine Geräteminiaturisierung möglich ist.
• Mittels der Vorrichtung 10 der Fig. 8 kann folgender Messablauf durchgeführt werden: Zunächst wird das Steuerventil 47 mittels der Steuereinrichtung 34 derart geschaltet, dass Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 48 in die Pumpeinrichtung 19 (Teilmengenvorrat) gesaugt werden kann (Saugphase). Anschließend wird das Steuerventil 47 in eine weitere Betriebsstellung geschaltet, in welcher die Hohlfaser 11 (Dialysefaser) mittels der Pumpeinrichtung 19 vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden kann (Füllphase). Nach einer Inkubationszeit wird die sich in der Hohlfaser 11 befindende Flüssigkeit mittels der Pumpeinrichtung 19 solange angesaugt, bis das Dialysat in die Messeinrichtung 13 verschoben ist (Saugphase). Nach einer sich anschließenden Messphase erfolgt eine erneute Saugphase, während welcher die Flüssigkeit (Dialysat) durch das Steuerventil 45 in den Zuleitungsstrang 23 gesaugt wird, wobei keine Vermischung mit dem Teilmengenvorrat in der Pumpeinrichtung 19 erfolgt. Nach Umschalten des Steuerventils 45 mittels der Steuereinrichtung 34 kann die Flüssigkeit (Dialysat) mittels der Pumpeinrichtung 19 im Überschuss in den Sammelbehälter 46 (Abfallbehälter) gepumpt werden. Einer derartigen Einzelmessung können gegebenenfalls mehrere gleichartige Messungen folgen, wobei bei den weiteren Messungen auf ein Ansaugen eines Teilmengenvorrats aus dem Vorratsbehälter 48 in die Pumpeinrichtung 19 verzichtet werden kann. Es können solange weitere Messungen durchgeführt werden, bis der Teilmengenvorrat aufgebraucht ist.
• Fig. 9 zeigt eine weitere, alternative Ausführungsform der Vorrichtung 10 in Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 2. Die Vorrichtung 10 der Fig. 9 enthält zwei gemäß den Doppelpfeilen 50, 51 mittels der Steuereinrichtung 34 betätigbare Pumpeinrichtungen 19, wobei die in Fig. 9 obere Pumpeinrichtung 19 gleichzeitig als Teilsammelmengenbehälter und die untere Pumpeinrichtung 19 gleichzeitig als Teilmengenvorratsbehälter dient. Die Funktionsweise der Vorrichtung 10 ist derart, dass das Steuerventil 47 mittels der Steuereinrichtung 34 derart geschaltet wird, dass Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 49 in die untere Pumpeinrichtung 19 (Teilmengenvorratsbehälter) gesaugt wird. Anschließend wird das Steuerventil 47 derart umgeschaltet, dass die untere Pumpeinrichtung 19 vom Vorratsbehälter 49 getrennt ist und ein freier Durchfluss zur Verbindungseinheit 28 gewährleistet ist. Ferner wird das Steuerventil 45 derart geschaltet, dass die obere Pumpeinheit 19 (Teilsammelmengenbehälter) entleert werden kann, indem die Flüssigkeit derselben Pumpeinrichtung 19 in den Sammelbehälter 46 gepumpt wird. Danach wird das Steuerventil 45 in eine den Sammelbehälter 46 von der oberen Pumpeinrichtung 19 trennende und letztere mit der Messeinrichtung 13 verbindende Betriebsstellung geschaltet. Dabei kann die Schaltung der Steuerventile 45 und 47 sowie die Betätigung der oberen und unteren Pumpeinrichtung 19 gegebenenfalls auch zeitgleich erfolgen. Während der nachfolgenden Füllphase gibt die untere Pumpeinrichtung 19 (Teilmengenvorratsbehälter) so viel Flüssigkeit ab, dass die Hohlfaser 11 (Dialysefaser) vollständig gefüllt wird. Nach einer Inkubationszeit erfolgt ein Ansaugen der Flüssigkeit aus der Hohlfaser 11 mittels der oberen Pumpeinrichtung 19, so dass das Dialysat in die Messeinrichtung 13 verschoben wird. Hier erfolgt eine Messphase, an welche sich eine Spülphase anschließt. Während der Spülphase wird die sich in der Messeinrichtung 13befindende Flüssigkeit mittels der oberen Pumpeinrichtung 19 (Teilsammelmengenbehälter) angesaugt, wobei die untere Pumpeinrichtung 19 (Teilmengenvorratsbehälter) ein Spülen eines Teils des Leitungssystems 18 mit Flüssigkeit ermöglicht. Vorzugsweise wird von gleich großen Volumina der Teilmengenbehälter (Pumpeinrichtungen 19) ausgegangen, die entweder eine einmalige Messung oder eine Mehrzahl an Messzyklen gewährleisten, bevor eine neue Vorratsmenge angesaugt und die angefallene Teilsammelmenge an den Sammelbehälter 46 abgegeben werden muss. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 können auch hier mit einer einzigen Füllung des Teilmengenvorratsbehälters (untere Pumpeinrichtung 19) mehrere Messungen hintereinander durchgeführt werden. Dabei kann nach Beendigung einer ersten Einzelmessung auf eine Entleerung der oberen Pumpeinrichtung 19 (Teilsammelmengenbehälter) und auf ein Füllen der unteren Pumpeinrichtung 19 (Teilmengenvorratsbehälter) für die weiteren Messungen solange verzichtet werden, bis der Teilmengenvorratsbehälter leer und der Teilsammelmengenbehälter gefüllt ist.
• Fig. 10 zeigt eine weitere, alternative Ausführungsform der Vorrichtung 10, wobei eine Rollen-, pumpe 54 mit zwei voneinander getrennten Flüssigkeitskreisläufen eingesetzt wird. Auch bei dieser Ausführungsform sind zwei Steuerventile 52, 53 sowie ein Sammelbehälter 46 und ein Vorratsbehälter 48 vorgesehen. Die Funktionsweise der Vorrichtung 10 ist derart, dass mittels der Steuereinrichtung 34 das Steuerventil 53 geöffnet und das Steuerventil 52 geschlossen wird, so dass nach Betätigung der Rollenpumpe 54 ebenfalls mittels der Steuereinrichtung 34 die Hohlfaser 11 (Dialysefaser) vollständig mit Flüssigkeit gefüllt werden kann. Während einer Inkubationszeit befindet sich die Rollenpumpe 54 in Ruhestellung (Motor ausgeschaltet). Gleichzeitig werden die Steuerventile 52, 53 in Richtung eines Ausgleichsleitungsabschnitts 55 geschaltet zur Erzielung eines Druckausgleichs. Zur Einleitung einer anschließenden Saugphase wird das Steuerventil 52 geöffnet, während das Steuerventil 53 geschlossen wird. Die Saugphase wird eingeleitet durch Einschalten des Motors und somit der Rollenpumpe 54. Es folgt eine Messphase, während welcher die Rollenpumpe 54 ausgeschaltet ist und die Steuerventile 52, 53 erneut in Richtung Ausgleichsleitungsabschnitt 55 zum Druckausgleich aktiviert werden. Darauffolgend werden beide Steuerventile 52, 53 geöffnet und die Rollenpumpe 54 aktiviert unter Einleitung einer Flüssigkeitssammelphase. Schließlich wird zum anschließenden Druckausgleich die Rollenpumpe 54 ausgeschaltet, wobei die Steuerventile 52, 53 erneut in Richtung Ausgleichsleitungsabschnitt 55 aktiviert werden.
• Fig. 11 zeigt ein weiteres, alternatives Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10, wobei hier drei Pumpeinrichtungen 56, 58, 60 sowie drei Steuerventile 57, 59, 61 eingesetzt werden. Der Messablauf mittels der Vorrichtung 10 erfolgt derart, dass zum Füllen der Hohlfaser 11 mit Flüssigkeit das Steuerventil 61 geöffnet wird und die Pumpeinrichtung 60 mittels der Steuereinrichtung 34 gemäß Pfeil 64 betätigt wird. Während einer anschließenden Inkubationszeit sind alle Steuerventile 57, 59 und 61 geschlossen. Zur Einleitung einer sich anschließenden Saugphase wird das Steuerventil 57 geöffnet und die Pumpeinrichtung 56 gemäß Pfeil 62 mittels der Steuereinrichtung 34 betätigt, so dass das Dialysat aus der Hohlfaser 11 in einen Zwischensammelleitungsabschnitt 75 des Leitungssystems 18 gesaugt wird. Zur Einleitung einer Pump-, Saug- und Messphase werden alle Steuerventile 57, 59, 61 geöffnet. Die Pumpeinrichtung 60 wird gemäß Pfeil 64 betätigt (Spülvorrat). Ferner wird die Pumpeinrichtung 58 gemäß Pfeil 63 (Pumpereagenzvorrat, Vermischung mit Dialysat) sowie die Pumpeinrichtung 56 gemäß Pfeil 62 aktiviert (Saugpumpesammelbehälter). Hierbei beträgt die Flüssigkeitsförderrate gleich der Summe der Menge an Spülflüssigkeit und an Reagenzflüssigkeit.
• Fig. 12 zeigt ein weiteres, alternatives Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 mit zwei Pumpeinrichtungen 65, 67 und einem Reagenzvorratsbehälter 66. Ferner sind zwei Steuerventile 68, 69 vorgesehen. Der Messablauf mittels der Vorrichtung 10 ist derart, dass das Steuerventil 69 (Richtungsventil) in Position "Füllen" geschaltet wird (Pfeil 73), so dass eine freie Flüssigkeitszuführung von der Pumpeinrichtung 67 in die Hohlfaser 11 (Dialysefaser) möglich ist. Zur Durchführung der Füllphase erfolgt eine Betätigung der Pumpeinrichtung 67 gemäß Pfeil 71 mittels der Steuereinrichtung 34. Während der anschließenden Inkubationsphase sind alle Pumpeinrichtungen 65, 67 außer Betrieb. Anschließend wird das Steuerventil 69 (Richtungsventil) in Position "Saugen" geschaltet (Pfeil 74) sowie die Pumpeinrichtung 65 gemäß Pfeil 70 aktiviert. Hierdurch wird das sich in der Hohlfaser 11 befindende Dialysat in einen Zwischensammelleitungsabschnitt 75 gesaugt. Zur Einleitung einer abschließenden Pump-, Saug- und Messphase wird das Steuerventil 68 geöffnet, so dass ein Zugang zum Reagenzvorratsbehälter 66 geschaffen wird, sowie das Steuerventil 69 (Richtungsventil) in Position "Spülen" geschaltet (Pfeil 72), so dass die Pumpeinrichtung 67 (Spülvorrat) mit der Pumpeinrichtung 65 (Sammelbehälter) in direkter Verbindung stehen. Anschließend werden die Pumpeinrichtungen 65 und 67 gemäß den Pfeilen 70 beziehungsweise 71 aktiviert.
• Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Details der Vorrichtung 10 in vergrößertem Maßstab. Es ist die in der Einstechnadel 22 aufgenommene Hohlfaser 11 unter Einsatz von Stabilisierungselementen 20 dargestellt, wobei der Ableitungsstrang 24 des Leitungssystems 18 die Hohlfaser 11 mit der Messeinrichtung 13 verbindet. Die Messeinrichtung 13 weist ein Sensorgehäuse 76 auf, das eine ebene Unterseite enthält, welche an einem Heftpflaster 78 anhaftet. Das Heftpflaster 78 dient zur Befestigung des Sensorgehäuses 76 an der Hautoberfläche des Patienten. Dabei ist das Sensorgehäuse 76 derart gestaltet, dass es eine mechanische Haltemöglichkeit als Einstichhilfe für das Implantieren der integrierten Hohlfaser 11 (Dialysefaser) und Einstechnadel 22 bildet. Eine derartige mechanische Haltemöglichkeit wird durch eine Halteeinrichtung 77 gewährleistet, welche gegebenenfalls nach Implantation der Hohlfaser 11 und der Einstechnadel 22 entfernt werden kann. Dabei ist es möglich, die Verbindungseinheit 28 (nicht in Fig. 13 dargestellt) derart zu gestalten, dass selbige auch die Aufnahme einer Messsensorik beziehungsweise einer entsprechenden Fluidik übernimmt. Der Ableitungsstrang 24 kann dabei derart reduziert werden, dass dieser die Aufgabe einer Austauschfläche für die Sensorelemente übernimmt (Durchflusszelle, Ort des Kontaktes zwischen Messflüssigkeit und Sensorik).

Claims (22)

1. Verfahren zur Bestimmung, insbesondere Langzeitbestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus bei dem innerhalb des Körpers eine Pufferlösung enthaltende Hohlfaser mit mindestens einer Körperflüssigkeit in Kontakt gebracht wird, so dass die Körperflüssigkeit und die Pufferlösung im Bereich der als Membran ausgebildeten Hohlfaserwandung in Kontakt treten und sich vermischen unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs, das erhaltene Flüssigkeitsgemisch zu einer insbesondere außerhalb des Körpers angeordneten Messeinrichtung transportiert und die Konzentration der Substanz in der Messeinrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperflüssigkeit und die Pufferlösung zusätzlich im Bereich (14) eines dem Körper zugewandten offenen Endes (15) der Hohlfaser (11) in Kontakt treten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körperflüssigkeit und die Pufferlösung innerhalb des offenen Endes (15) oder außerhalb desselben oder am offenen Ende (15) miteinander in direkten Wirkkontakt treten.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaser (11) mit einer Menge an Pufferlösung befüllt wird, die mindestens genauso groß ist wie das Volumen des von der Hohlfaserwandung (12) umschlossenen Innenraums (16).

4. Verfahren zur Bestimmung, insbesondere Langzeitbestimmung der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem innerhalb des Körpers eine mit mindestens einer Körperflüssigkeit in Kontakt stehende Hohlfaser mittels eines Zuleitungsstrangs eines Leitungssystems mit Pufferlösung befüllt wird, die Pufferlösung für einen Verweilzeitraum in der Hohlfaser belassen wird zur Vermischung der Körperflüssigkeit mit der Pufferlösung unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs, das erhaltene Flüssigkeitsgemisch mittels eines Ableitungsstrangs des Leitungssystems zu einer insbesondere außerhalb des Körpers angeordneten Messeinrichtung transportiert und die Konzentration der Substanz in der Messeinrichtung bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferlösung und das Flüssigkeitsgemisch zumindest teilweise durch wenigstens einen gemeinsamen Abschnitt (17) des Leitungssystems (18) geleitet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferlösung und das Flüssigkeitsgemisch voneinander zeitlich getrennt durch den gemeinsamen Abschnitt (17) geleitet werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) mit nicht in Patientenkontakt gebrachter Pufferlösung gespült wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentrationsbestimmung der Substanz mittels der Messeinrichtung (13) in Messintervallen erfolgt und das sich in der Hohlfaser (11) befindende Flüssigkeitsgemisch zwischen den Messintervallen und zeitlich versetzt zu einer Befüllung der Hohlfaser (11) mit Pufferlösung von der Hohlfaser (11) zu der Messeinrichtung (13) transportiert wird.

8. Vorrichtung zur Bestimmung, insbesondere Langzeitbestimmung, der Konzentration mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus, umfassend eine in einen Körper einsetzbare und dadurch in Kontakt mit mindestens einer Körperflüssigkeit tretende Hohlfaser, in welche eine Pufferlösung transportierbar ist und deren als Membran ausgebildete Hohlfaserwandung eine Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit in der Hohlfaser gestattet unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs, eine insbesondere außerhalb des Körpers angeordnete Messeinrichtung zur Bestimmung der Konzentration der Substanz in dem in der Hohlfaser gebildeten Flüssigkeitsgemisch und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Transport des Flüssigkeitsgemischs durch ein Leitungssystem von der Hohlfaser bis wenigstens zur Messeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Körper zugewandtes Ende der Hohlfaser (11) als offenes Ende (15) ausgebildet ist, so dass eine zusätzliche Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit im Bereich (14) des offenen Endes (15) der Hohlfaser (11) erfolgen kann.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaser (11) an ihrem offenen Ende (15) ein mechanisches Stabilisierungselement (20), insbesondere aus nicht-elastischem Material, aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein dem Körper zugewandter Endbereich (21) der Hohlfaser (11) in einer Einstechnadel (22) befindet.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstechnadel (22) an ihren Seitenflächen Durchbrüche (42) aufweist.

12. Vorrichtung zur Bestimmung, insbesondere Langzeitbestimmung, der Konzentration von mindestens einer Substanz in einer Körperflüssigkeit eines Organismus, insbesondere nach Anspruch 8, umfassend eine in einem Körper mit mindestens einer Körperflüssigkeit in Kontakt stehende Hohlfaser, die mit einer Pufferlösung befüllbar ist und eine Vermischung der Pufferlösung und der Körperflüssigkeit gestattet unter Ausbildung eines Flüssigkeitsgemischs, eine insbesondere außerhalb des Körpers angeordnete Messeinrichtung zur Bestimmung der Konzentration der Substanz in dem in der Hohlfaser gebildeten Flüssigkeitsgemisch, ein Leitungssystem, das einen Zuleitungsstrang zum Transport der Pufferlösung zur Hohlfaser und einen Ableitungsstrang zum Transport des in der Hohlfaser gebildeten Flüssigkeitsgemischs wenigstens zur Messeinrichtung aufweist, und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Transport der Pufferlösung und des Flüssigkeitsgemischs durch das Leitungssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungssystem (18) zumindest teilweise einen gemeinsamen Abschnitt (17) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaser (11) an ihrem körperabgewandten Ende mit einem Teil des gemeinsamen Abschnitts (17) des Leitungssystems (18) verbunden ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gemeinsame Abschnitt (17) das gesamte Leitungssystem (18) umfasst und die Pumpeinrichtung (19) eine einzige Pumpe (25) enthält.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (19) einen Pufferlösungs-Vorratsbehälter und einen Flüssigkeitsgemisch-Vorratsbehälter aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (13) außerhalb des Körpers zwischen der Hohlfaser (11) und der Pumpeinrichtung (19) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Messeinrichtung (13) und der Hohlfaser (11) ein Bakterienfilter (26) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem körperabgewandten Ende der Hohlfaser (11) verbundene Teil des gemeinsamen Abschnitts (17) des Leitungssystems (18) mit einer einen im Wesentlichen T-förmigen Durchströmungskanal (27) aufweisenden, teilweise den Zuleitungsstrang (23) vom Ableitungsstrang (24) trennenden Verbindungseinheit (28) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmungskanal (27) einen geradlinigen Durchströmungsabschnitt (29) zur Förderung des Flüssigkeitsgemischs zur Messeinrichtung (13) und einen winkelförmigen Durchströmungsabschnitt (30) zur Förderung der Pufferlösung zur Hohlfaser (11) aufweist, wobei die Durchströmungsabschnitte (29, 30) einen gemeinsamen Teilabschnitt (31) enthalten.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) zur Strömungsumlenkung mittels des winkelförmigen Durchströmungsabschnitts (30) kleiner als 90° ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpeinrichtung (19) eine Pufferlösung-Zuleitungspumpe (32) und eine Flüssigkeitsgemisch-Ableitungspumpe (33) aufweist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlfaser (11) als einlumiger Dialysefaserkatheder ausgebildet ist.