DE102004010695B4

DE102004010695B4 - Device for cleaning blood

Info

Publication number: DE102004010695B4
Application number: DE102004010695A
Authority: DE
Inventors: Stephan Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: KOCH, STEPHAN, DE
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2024-02-28
Also published as: DE102004010695A1

Abstract

Gerät zur Behandlung von Blut (16) mit einer Behandlungskammer (10), wobei die Behandlungskammer (10) eine Einlassöffnung (18) und eine Auslassöffnung (20) für das zu behandelnde Blut (16) sowie eine der Behandlungskammer (10) zugeordnete Einrichtung zum Behandeln des Blutes (16) umfasst und wobei die Einrichtung einen optischen Detektor zur Erkennung von Verunreinigungen des Blutes (16) und eine durch den Detektor ansteuerbare Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen ein Raster von Glasfaserkabeln umfasst, damit die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können, wobei nur das den Koordinaten entsprechende Kabel einen Lichtimpuls führt.Device for treatment of blood (16) with a treatment chamber (10), wherein the treatment chamber (10) an inlet opening (18) and an outlet opening (20) for the blood to be treated (16) and one of the treatment chamber (10) associated device for treating the blood (16) comprises and the device comprising an optical detector for detecting impurities of the blood (16) and a controllable by the detector device for the elimination of impurities, characterized that the device for eliminating the impurities is a grid of fiber optic cables, so that the contaminants from the detector Identified coordinates can be removed, only the coordinates corresponding cable leads a light pulse.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Blut.The The invention relates to a device for purifying blood.

In der Medizin sind seit langem extrakorporale Blutbehandlungen bekannt, unter denen ein Beispiel die Hämodialyse ist. Die Hämodialyse ist ein Verfahren zur Säuberung des Blutes, das meistens eingesetzt wird, wenn es im Körper zu einem akuten oder chronischen Versagen der Nieren kommt. Bei dem Verfahren macht man sich zunutze, dass so genannte semipermeable Membranen nur für bestimmte Teilchen durchlässig sind, beispielsweise nur für sehr kleine Moleküle und Ionen, welche somit aus der Transportflüssigkeit entfernt werden können. Als Separationskräfte wirken dabei physikalische Phänomene wie die Diffusion, Osmose und Ultrafiltration. Im Falle der "künstlichen Niere" werden auf diese Weise Harnstoff, Harnsäure und andere Metabolite sowie überschüssige Ionen aus dem Blut gefiltert.In medicine has long been known for extracorporeal blood treatments, among which an example of hemodialysis is. Hemodialysis is a process for cleaning of the blood that is mostly used when in the body too acute or chronic kidney failure. In which Process makes use of that so-called semipermeable Membranes only for certain particles permeable are, for example, only for a very long time small molecules and ions, which can thus be removed from the transport liquid. When separation forces thereby physical phenomena act like diffusion, osmosis and ultrafiltration. In the case of "artificial kidney" will be this way Urea, uric acid and other metabolites as well as excess ions filtered out of the blood.

Damit das Blut bei der Hämodialyse außerhalb des Körpers gereinigt werden kann, wird ein Zugang zum Blutkreislauf des Patienten geschaffen, über welchen dem Patienten bis zu 300 ml Blut pro Minute entnommen, gereinigt und wieder zugeführt werden. Ein solcher Gefäßzugang wird erzeugt, indem eine operative Verbindung von einer Unterarmarterie, welche Blut vom Herzen zur Hand führt, zu einer Unterarmvene, welche das Blut von der Hand zurückführt, angelegt wird.In order to the blood in hemodialysis outside of the body Being cleaned will provide access to the patient's bloodstream created, over which was removed from the patient up to 300 ml of blood per minute and fed again. Such a vascular access is generated by an operative connection of a forearm artery, which leads blood from the heart to the hand, to a forearm vein, which brings the blood from the hand, created becomes.

Da Blut die Eigenschaft hat, außerhalb des Körpers zu gerinnen, muss während der Dialyse eine gerinnungshemmende Substanz zugeführt werden. Dies geschieht durch eine Pumpe über einen Schlauchanschluss im arteriellen Schlauchsystem. Ferner gibt es in beiden Schlauchsystemen Zuspritzstellen, über die Medikamente injiziert werden oder Blutproben zum Zwecke einer Untersuchung entnommen werden können.There Blood has the property outside of the body to clot, must while Dialysis an anticoagulant substance are supplied. This happens through a pump over a hose connection in the arterial hose system. There are also it in both tube systems injection sites, injected over the medication or blood samples are taken for examination can.

Ein Nachteil der Dialysetechnik und verwandter Verfahren ist, dass sie auf physikalischen Phänomenen beruhen, die sich naturgemäß auf Verunreinigungen des Blutes wie z. B. toxische Substanzen und bestenfalls vom Körper produzierte Antikörper beziehen, nicht aber auf makroskopische Komponenten wie Viren oder Bakterien. Es ist bekannt, dass bei vielen bakteriell oder viral verursachten Erkrankungen eine medikamentöse Therapie die Krankheitssymptome nur lindern oder deren Auftreten verzögen, die eigentlichen Krankheitsursachen jedoch nicht beseitigen kann. Ein besonders aktuelles Beispiel ist die Behandlung von AIDS mit den neuen, so genannten Kombinationstherapien gegen HIV. Mit diesen Therapien gelingt es oft, das Fortschreiten einer Infektion mit dem HIV-Virus wesentlich zu bremsen. Deshalb sterben immer weniger Menschen an Aids, und auch die schweren Krankheiten, die Folge der HIV-Infektion sind, werden seltener. Doch auch Kombinationstherapien gegen HIV vermögen die Infektion nicht rückgängig zu machen, und sie stellen die Gesundheit des Patienten nicht wieder her.One Disadvantage of the dialysis technique and related procedures is that they on physical phenomena are based, of course, on impurities of the blood such. B. toxic substances and at best produced by the body antibody but not to macroscopic components such as viruses or Bacteria. It is known that in many bacterial or viral Diseases caused by a drug therapy the disease symptoms only alleviate or delay their occurrence, but the actual causes of the disease can not eliminate. A particularly recent example is the Treatment of AIDS with the new, so-called combination therapies against HIV. With these therapies, it often succeeds in progression to significantly slow down an infection with the HIV virus. Therefore There are fewer and fewer people dying of AIDS, as well as serious illnesses, The consequences of HIV infection are becoming rarer. But also combination therapies against HIV not reverse the infection and they do not restore the patient's health ago.

Die US 5 035 693 beschreibt ein Gerät zur Behandlung von Blut, welches eine Blutbehandlungskammer, einen Detektor zum Erkennen von markierten infizierten Zellen und eine Vorrichtung zum Eliminieren dieser Zellen umfasst, wobei auf Grundlage eines Detektorsignals, die Intensität eines Lichtstrahls so weit erhöht wird, dass die entsprechende Zelle zerstört wird. Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist die geringe Genauigkeit, mit welcher die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können.The US 5 035 693 describes a device for treating blood, which comprises a blood treatment chamber, a detector for detecting labeled infected cells and a device for eliminating these cells, wherein based on a detector signal, the intensity of a light beam is increased so much that the corresponding cell is destroyed , A disadvantage of this device is the low accuracy with which the contaminants can be removed at coordinates identified by the detector.

Aus der GB 2 039 381 ist eine Methode bekannt, in der mithilfe eines Glasfaserbündels Laserlicht auf einen wählbaren Punkt fokussiert wird. Zu jedem Zeitpunkt wird durch alle Fasern gleichzeitig Laserlicht geleitet. Verschiedene Beleuchtungspunkte werden dadurch selektiert, dass die aus verschiedenen Fasern austretenden Lichtwellen untereinander definierte Phasenunterschiede aufweisen, so dass verschiedene Interferenzbedingungen entstehen. Infolgedessen sind die diskreten konstruktiven Interferenzbedingungen nur im Fourierraum definiert (d. h. in einem Abstand, welcher im Vergleich zu den Abmaßen des Glasfaserbündels groß sein muss). Die beschriebene Methode wird allerdings nicht zur Behandlung von Blut herangezogen.From the GB 2 039 381 is a method known in which using a fiber optic bundle laser light is focused on a selectable point. At any time, laser light is passed through all the fibers simultaneously. Different illumination points are selected by virtue of the fact that the light waves emerging from different fibers have mutually defined phase differences, so that different interference conditions arise. As a result, the discrete constructive interference conditions are defined only in the Fourier space (ie, at a distance that must be large compared to the dimensions of the fiber optic bundle). However, the method described is not used for the treatment of blood.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Therapie viral oder bakteriell verursachter Krankheiten zu schaffen, welche auf einer Blutbehandlung außerhalb des Körpers des Patienten beruht und bei welcher die Präzision der Eliminierung von Blutverunreinigungen im Vergleich zum Stand der Technik erhöht wird.task The invention is to cause a therapy viral or bacterial To create diseases which are on a blood treatment outside of the body of the patient and in which the precision of the elimination of Blood contamination is increased compared to the prior art.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gelost.These Task is solved by means of a device according to claim 1.

Dadurch, dass die Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen ein Raster von Glasfaserkabeln umfasst, damit die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können, wobei nur das den Koordinaten entsprechende Kabel einen Lichtimpuls führt, ist es vorteilhaft möglich, durch den Detektor erkennbare Komponenten wie Viren oder Bakterien aus dem Blut zu entfernen, indem selektiv Laserenergie an den von der optischen Detektionsvorrichtung ermittelten Punkt transportiert wird, ohne dass zunächst Interferenzerscheinungen auftreten müssen, die erst in einem bestimmten Abstand wohldefiniert sind.Thereby, that the device for eliminating the impurities is a grid of fiber optic cables, so that the contaminants from the detector Identified coordinates can be removed, only the coordinates corresponding cable leads a light pulse, it is advantageously possible through detectable components such as viruses or bacteria from the detector to remove the blood by selectively applying laser energy to that of the optical Detection device detected point is transported, without that first Interference phenomena must occur only in a given Distance are well defined.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an. Dadurch, dass der Einlass oder Auslass der Behandlungskammer mit dem geschlossenen Kreislauf eines Menschen oder eines Tieres verbindbar ist, kann die Vorrichtung zur Therapie von bakteriell oder viral verursachten Krankheiten benutzt werden.The under claims give embodiments to the invention. Thereby, that the inlet or outlet of the treatment chamber connectable to the closed circuit of a human or an animal The device can be used for bacterial or viral therapy caused diseases are used.

Zur Eliminierung der Blutverunreinigung wird vorzugsweise ein Laser eingesetzt.to Elimination of blood contamination is preferably a laser used.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in an embodiment with reference to the accompanying drawings explained in more detail. It demonstrate:

1 eine Oberansicht der Behandlungskammer des Gerätes und 1 a top view of the treatment chamber of the device and

2 die erfindungsgemäße Anordnung der Behandlungskammer mit Bezug auf eine Laservorrichtung, eine Kamera und einen Regler. 2 the arrangement of the treatment chamber according to the invention with respect to a laser device, a camera and a controller.

1 zeigt ein insgesamt mit 8 bezeichnetes Blutreinigungsgerät mit den wichtigsten Bestandteilen. An eine Behandlungskammer 10, welche insbesondere aus Glas gefertigt ist, sind in bekannter Weise ein Zuführungsschlauch 12 und ein Abführungsschlauch 14 angebracht. Das Blut 16 wird über den Zuführungsschlauch 12 und die Bluteinlassöffnung 18 der Behandlungskammer 10 zugeleitet. Das Blut 16 läuft durch die Behandlungskammer 10 über eine Auslassöffnung 20, deren Durchflussquerschnitt verstellbar ist, und über einen Abführungsschlauch 14 ab. Drei Lichtquellen 22 dienen zur Beleuchtung der Blutflüssigkeit und somit zur leichteren Identifizierung der Verunreinigungen des Blutes 16. An der Unterseite der Behandlungskammer 10 sind drei Kameravorrichtungen 24 angebracht, welche zur genauen Lokalisierung der Verunreinigung benutzt werden. Die Enden von Glasfaserkabeln 26, welche Laserlicht zur Eliminierung einer lokalisierten Verunreinigung transportieren, münden in Form eines dichten Rasters in die Behandlungskammer 10. 1 shows a total of 8th designated blood purification device with the most important components. To a treatment chamber 10 , which is made in particular of glass, are in a known manner a supply hose 12 and a discharge hose 14 appropriate. The blood 16 gets over the supply hose 12 and the blood inlet opening 18 the treatment chamber 10 fed. The blood 16 runs through the treatment chamber 10 via an outlet opening 20 , whose flow cross-section is adjustable, and via a discharge hose 14 from. Three light sources 22 serve to illuminate the blood fluid and thus for easier identification of the impurities of the blood 16 , At the bottom of the treatment chamber 10 are three camera devices 24 which are used for accurate localization of pollution. The ends of fiber optic cables 26 , which carry laser light to eliminate a localized contamination, open in the form of a dense grid in the treatment chamber 10 ,

2 veranschaulicht die räumliche Orientierung der Behandlungskammer 10 zu den weiteren Komponenten des Gerätes. Die Behandlungskammer 10 ist mit einem Gehäuse 28 zur Unterbringung der Glasfaserkabel 26 verbunden, welche das von einer Laserquelle 30 emittierte Licht in die Behandlungskammer 10 transportieren. Signale der Kameravorrichtungen 24 werden in einer Rechnereinheit 32 mit angeschlossenem Regler 34 ausgewertet. Im Falle der erfolgreichen Lokalisierung einer Verunreinigung werden von diesem deren Koordinaten und das diesen Koordinaten ent sprechende Glasfaserkabel 26 berechnet und in der Laserquelle 30 selektiert. 2 illustrates the spatial orientation of the treatment chamber 10 to the other components of the device. The treatment chamber 10 is with a housing 28 for housing the fiber optic cables 26 connected, which from a laser source 30 emitted light into the treatment chamber 10 transport. Signals from the camera devices 24 be in a computer unit 32 with connected controller 34 evaluated. In the case of successful localization of an impurity of this and their coordinates corresponding to these coordinates fiber optic cable 26 calculated and in the laser source 30 selected.

88th: BlutreinigungsgerätBlood purification device
1010: Behandlungskammertreatment chamber
1212: Zuführungsschlauchsupply hose
1414: Abführungsschlauchdrainage tube
1616: Blutblood
1818: Einlassöffnunginlet port
2020: Auslassöffnungoutlet
2222: Lichtquellenlight sources
2424: Kameravorrichtungencamera devices
2626: GlasfaserkabelFiber Optic cable
2828: Gehäuse zur Unterbringung der GlasfaserkabelHousing for Housing the fiber optic cables
3030: Laserquellelaser source
3232: Rechnereinheitcomputer unit
3434: Reglerregulator

Claims

Device for the treatment of blood ( 16 ) with a treatment chamber ( 10 ), wherein the treatment chamber ( 10 ) an inlet opening ( 18 ) and an outlet opening ( 20 ) for the blood to be treated ( 16 ) and a treatment chamber ( 10 ) associated device for treating the blood ( 16 ) and wherein the device comprises an optical detector for detecting impurities of the blood ( 16 ) and a detector controllable device for eliminating the contaminants, characterized in that the device for eliminating the impurities comprises a grid of optical fiber cables so that the impurities can be removed at coordinates identified by the detector, wherein only the cable corresponding to the coordinates Light pulse leads.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the inlet opening ( 18 ) or outlet opening ( 20 ) of the treatment chamber ( 10 ) is connectable to the closed circuit of a human or an animal.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the optical detector is a camera or a combination of several cameras ( 24 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device for eliminating the impurities of the blood ( 16 ) a laser ( 30 ).