DE10157924C1 - Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssigkeit, bestehend aus einer fest installierten Flüssigkeitsbehandlungsmaschine und einer Kassette mit flüssigkeitsführenden Kanälen sowie einer zwischen diesen angeordneten elastischen Matte mit in dieser ausgenommenen Mattenkanälen. In den Mattenkanälen sind Schlitze ausgeführt. Über die Mattenkanäle erfolgt eine optimierte Vakuumverteilung und die Schlitze dienen zur Entfernung von Luft zwischen der Kassette und der Flüssigkeitsbehandlungsmaschine.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssig­ keit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind weithin bekannt und bestehen aus einer fest instal­ lierten Flüssigkeitsbehandlungsmaschine, einer Kassette mit flüssigkeitsführenden Kanälen, die mittels einer Folie verschlossen sind, und einer zwischen diesen bei­ den angeordneten elastischen Matte. Als medizinische Flüssigkeiten können bei­ spielsweise Blut oder aber auch Dialysier-Flüssigkeiten für die Peritoneal- sowie für die Hämodialyse behandelt werden. Die entsprechenden Kassetten sind zweckmä­ ßigerweise als Wegwerfteil ausgebildet. Eine derartige Flüssigkeitsbehandlungs­ maschine kann beispielsweise auch eine Vorrichtung zur Messung von Parametern medizinischer Flüssigkeiten sein, wie sie in der DE 198 37 667 A1 beschrieben wurde.

In diesen Vorrichtungen wird zwischen der elastischen Matte und der Kassette ein Unterdruck angelegt, um eine Verformung der Folie bei Unterdruck im Kanal, die zur Kanalverengung in der Kassette führt, zu verhindern, um an Zugabestellen für die medizinische Flüssigkeit die Folie abzuheben und damit den Zugang freihalten zu können, um eine Luftcompliance in der Pumpeneinrichtung zu vermeiden und um an speziellen Sensorpositionen eine luftfreie Ankopplung zwischen Sensoro­ berfläche und Folie gewährleisten zu können.

Die Luftabsaugung bedingt maschinenseitige Öffnungen und eine daran ange­ schlossene Absaugeinheit, beispielsweise eine Vakuumpumpe, wobei die Vakuum­ verteilung möglichst gleichmäßig und sicher über die gesamte Folienfläche der Kassette gewährleistet sein soll.

Aus der DE 195 48 537 A1 ist ein Mikroinfusionssystem mit einer mit Dosierrillen versehenen Platte bekannt. In der DE 196 22 050 A1 ist ein Kassetten- Mikroverteiler mit Längs- und Querkanälen zur dosierten Flüssigkeitszufuhr be­ schrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß im Betrieb eine störungsfreie Luftabsaugung ermöglicht wird, wobei hier das Vakuum über die Fläche der elastischen Matte hin gleichmäßig verteilt werden soll und eine einfache und störungsfreie Luftentfernung möglich sein soll, während im Ruhezustand die zur Luftentfernung notwendigen Öffnungen zu­ mindest weitgehend verschlossen sein sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des An­ spruchs 1 gelöst. Demnach sind in der elastischen Matte Mattenkanäle ausge­ nommen, die entlang flüssigkeitsführender Kanäle der Kassette verlaufen. Die Mattenkanäle erreichen von einem Vakuumanschluss der elastischen Matte zur Ansaugeinrichtung ausgehend alle wichtigen Stellen der elastischen Matte. Diese Mattenkanäle liegen, um Undichtigkeiten bei der Anpressung der Kanalwülste der aufliegenden Kassette zu vermeiden, innerhalb einer Kanalstruktur der Kassette. Nur dort, wo sich auch innerhalb der Kassette ein kassettenseitiger Kanal bzw. eine sonstige, flüssigkeitsführende Struktur befindet, ist auch in der entsprechenden elastischen Matte ein Mattenkanal vorgesehen. In den Mattenkanälen sind Schlitze ausgeführt. Diese in der elastischen Matte vorgesehenen Schlitze verhalten sich ähnlich wie eine Lippendichtung. Beim Anlegen des Vakuums kann Luft zwischen der Flüssigkeitsbehandlungsmaschine und der Kassette abgesaugt werden, da die Randbereiche der Schlitze aufgrund des Vakuums und der Freigabe einer Öffnung eingezogen werden. Aufgrund der Rückstellkraft des elastischen Materials schlie­ ßen sich aber die Schlitze sofort, wenn das Anlegen des Vakuums unterbrochen wird, d. h. wenn sich die Vorrichtung im Ruhezustand befindet oder wenn kein nen­ nenswerter Differenzdruck herrscht. In diesem Zustand wird ein Flüssigkeitseintritt sicher verhindert. Dagegen kann bei geöffneten Schlitzen der Zugang zur Absaug­ einrichtung, d. h. die Weiterführung von der Matte zur Vakuumpumpe gegen fehler­ haften Flüssigkeitszutritt mittels geeigneter Maßnahmen (z. B. Filter) geschützt wer­ den.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.

So können die Schlitze entlang der Mattenkanäle immer wieder für kurze Bereiche unterbrochen sein. Hierdurch wird den Schlitzen eine ausreichende Stabilität verlie­ hen, die die Ventilfunktion unterstützen.

An bestimmten Stellen ist eine Vakuumweiterleitung mittels der innerhalb der Kas­ settenkanäle verlaufenden Mattenkanäle nicht möglich, da beispielsweise Ausneh­ mungen in der elastischen Matte vorgesehen sind, die die Mattenkanäle unterbre­ chen. In diese Ausnehmungen greifen beispielsweise maschinenseitige Pumpen­ membranen oder Ventile ein. Diese Strukturierung würde dazu führen, daß eine störungsfreie Luftabsaugung durch die Mattenkanäle nicht mehr erfolgen kann. Um dennoch einen möglichst dichten flächenartigen Kontakt zwischen der Kassette und der Maschine zu schaffen und um die hierfür notwendige Unterdruckquelle effizient an die verschiedenen Bereiche der Kontaktfläche zu leiten, sind hier zusätzliche im Vergleich zu den Mattenkanälen flachere Verbindungskanäle ausgebildet, die diese größerflächigen Ausnehmungen innerhalb der elastischen Matte umgehen. Diese Verbindungskanäle sind so flach und schmal ausgebildet, daß das umliegende Mattenmaterial der elastischen Matte genügend Eigenstabilität aufweist, um ein Verformen und Verschließen des Verbindungskanals auch bei Anlegen des Vaku­ ums und Verpressung zu verhindern. Bedingt durch diese bevorzugte Ausgestal­ tung ist sichergestellt, daß die Schlitze und Kanäle bei Verpressen und Anlegen von Vakuum offen bleiben und die Matte ausreichend stabil bleibt, wobei die Dich­ tungswirkung der Matte aufrechterhalten bleibt und die zur Verfügung gestellte Ka­ nalstruktur für den abzusaugenden Luftvolumenstrom ausreicht.

Schließlich ist die elastische Matte in bevorzugter Art und Weise auswechselbar ausgestaltet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Ausschnitts einer elastischen Matte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A',

Fig. 3 einen Schnitt durch die Schnittlinie B-B' und

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend der Schnittlinie C-C'.

In Fig. 1 ist eine elastische Matte 10 schematisch dargestellt, die zwischen einer hier nicht näher dargestellten Flüssigkeitsbehandlungsmaschine und einer meist als Wegwerfteil ausgebildeten Kassette (Disposable) angeordnet ist. Auf der soge­ nannten Maschinenseite, also auf der Oberfläche, die im eingebauten Zustand zur Flüssigkeitsbehandlungsmaschine weist, sind Mattenkanäle 12 und Verbindungs­ kanäle 14 ausgebildet. Weiterhin ist in der elastischen Matte 10 eine Ausnehmung 16 angeordnet, in welche beispielsweise im montierten Zustand ein maschinensei­ tiges Ventil rundumdichtend eingreift. Es ist leicht nachvollziehbar, daß dieses ma­ schinenseitige Ventil den entsprechenden Mattenkanal 12, der jeweils in die Öff­ nung 16 einmündet, unterbricht. Um hier dennoch eine Luftabsaugung zu ermögli­ chen, ist ein Verbindungskanal 14 vorgesehen, der die beiden unterbrochenen Äste des Mattenkanals 12 miteinander und diese wiederum mit einem weiteren, paralle­ len Mattenkanal 12 verbindet. Diese hier dargestellte Struktur ist natürlich nur exemplarisch und kann in beliebiger Weise verändert werden. Während auf der Maschinenseite der elastischen Matte 10 die Kanalstrukturen vorgesehen sind, ist die Disposableseite, also die Seite, die zur Kassette gerichtet ist, glatt, d. h. eben ausgeführt.

Anhand der Schnittdarstellungen der Fig. 2 bis 4 kann die Struktur der einzel­ nen Kanäle näher erläutert werden. In Fig. 2 ist der Schnitt A-A' gemäß Fig. 1 ge­ zeigt, bei dem ein Mattenkanal sichtbar wird, der bei der hier verwendeten elasti­ schen Matte mit einer Dicke von 4 mm eine Tiefe von 3 mm und eine Breite von 2 mm aufweist. In dem verbleibenden Mattenbereich unterhalb des Kanals 12, der eine Dicke von 1 mm aufweist, ist ein Schlitz 18 angeordnet, der eine Art Ventil­ funktion übernimmt. Beim Anlegen von Vakuum öffnen sich die beiden im Schlitz 18 anstoßenden Bereiche der elastischen Matte 10 und ermöglichen die Absaugung von Luftgas. Im Ruhezustand, also nach Abschaltung des Vakuums bzw. bei Ein­ stellung des Gleichgewichtszustandes kehren die beiden seitlichen Bereiche wieder in ihre Ausgangsstellung zurück und verschließen die Öffnung. Um diese Rück­ stellwirkung zu unterstützen sind im Kanal 12 Bereiche zwischen Schlitzen 18 vor­ gesehen, die zum einen nicht geschlitzt sind und zum anderen im Bereich des Ka­ nals 12 weniger tief ausgeschnitten sind. Ein entsprechender Bereich ergibt sich aus dem Schnitt B-B' gemäß Fig. 3, aus welchem hervorgeht, daß der Kanal 12 in diesem Bereich zwar die gleiche Breite von 2 mm aufweist, demgegenüber aber nur 1 mm tief ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist in der Schnittdarstellung von C-C' ein Verbin­ dungskanal 14 gezeigt, der, wie hier deutlich zu sehen ist, schmaler und weniger tief als der Mattenkanal 12 ausgenommen ist. Hier ist jeweils die Breite des Verbin­ dungskanals 14 ein Millimeter und die Tiefe jeweils auch ein Millimeter.

Mit der elastischen Matte gemäß dieser Erfindung ist es sichergestellt, daß der Flüssigkeitsbehandlungsmaschineninnenraum im Ruhezustand durch den Selbstverschluß der Schlitze 18 geschützt ist. Gleichzeitig wird eine gleichmäßige und flächendeckende Luftabsaugung zwischen der Flüssigkeitsbehandlungsma­ schine und der Kassette erreicht, da hier eine Vielzahl von Schlitzen 18 parallel ab­ gesaugt wird. Somit kann ein geringfügiger Verschluß auch ohne nachteilige Folgen für andere Bereiche sein.

Bei einer dünnen Matte 10, wie sie beispielsweise im Ausführungsbeispiel vorge­ stellt wurde, kann beim Anlegen von Vakuum der Öffnungseffekt der Schlitze ge­ nutzt werden.

Da die elastische Matte 10 austauschbar ist, kann diese nach Verunreinigung oder Defekt leicht erneuert werden. Es ist besonders vorteilhaft, daß keine Strukturen in den maschinenseitigen festen Teilen notwendig sind. Auf der Maschinenseite der elastischen Matte 10 können offene Strukturen ausgebildet sein, so daß keine Un­ tertunnelungen oder geschlossene Strukturen notwendig sind. Demgegenüber ist die Seite der elastischen Matte 10, die zur Kassette gerichtet ist, als weitgehend glatte, geschlossene Oberfläche ausgebildet, die sich z. B. leicht reinigen läßt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Behandlung einer medizinischen Flüssigkeit, bestehend aus einer fest installierten Flüssigkeitsbehandlungsmaschine, einer Kassette mit flüssigkeitsführenden Kanälen und einer zwischen der Flüssigkeitsbehand­ lungsmaschine und den flüssigkeitsführenden Kanälen angeordneten elasti­ schen Matte, dadurch gekennzeichnet, daß in der elastischen Matte Mattenkanäle (12) ausgenommen sind, die ent­ lang flüssigkeitsführender Kanäle der Kassette verlaufen und daß in den Mattenkanälen Schlitze (18) ausgeführt sind, die von den Mattenkanälen (12) zu der der Kassette zugewandten Seite verlaufen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (18) entlang der Mattenkanäle (12) immer wieder für kurze Bereiche unterbrochen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mattenkanäle (12) in den geschlitzten Bereichen tiefer ausgenommen sind als in den nicht geschlitzten Bereichen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Matte (10) im Vergleich zu den Mattenkanälen (12) flachere Verbindungskanäle (14) aufweist, insbesondere zur Umgehung von Durch­ brüchen (16) in den Mattenkanälen (12) die beispielsweise der Aufnahme von maschinenseitigen Pumpenmembranen und Ventilen dienen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Matte (10) auswechselbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Matte (10) im Randbereich der Kassette durch Verpressen ei­ nes im Bereich der Kassette umlaufenden Dichtrandes abdichtbar ist.