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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen, insbesondere zum Bestimmen der Hämoglobinkonzentration oder des Hämatokrit, in einer mit Blut gefüllten, im wesentlichen transparenten Schlauchleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufs einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung.
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Zur Bestimmung der Konzentration von bestimmten Bestandteilen im Blut eines Patienten sind verschiedene Verfahren bekannt. Im Stand der Technik sind Verfahren zur Messung der Konzentration von Blutbestandteilen bekannt, die eine Entnahme einer Blutprobe voraussetzen. Es sind aber auch Messverfahren bekannt, bei denen die Konzentration von Blutbestandteilen in durch eine Schlauchleitung strömendem Blut gemessen werden kann. Diese Verfahren finden insbesondere dann Anwendung, wenn bei einer extrakorporalen Blutbehandlung das Blut durch die Schlauchleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufs fließt.
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Die
WO 2008/000433 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen in einer blutgefüllten, im wesentlichen transparenten Schlauchleitung, insbesondere einer Schlauchleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufs einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung erlauben insbesondere die Bestimmung der Hämoglobinkonzentration und des Anteils der roten Blutkörperchen (Erythrozyten) am Gesamtvolumen des Bluts. Während der Messung ist die Schlauchleitung zwischen zwei parallelen, planen Anlageflächen eingespannt, sodass sich der Schlauch an den einander gegenüberliegenden Seiten verformt. Die Messung des Hämatokrit beruht auf der Streuung oder Transmission von elektromagnetischer Strahlung im Blut. Mit einem Lichtemitter wird Licht einer bestimmten Wellenlänge durch die transparente Schlauchleitung in das Blut eingekoppelt, während mit einem Lichtdetektor das gestreute oder transmittierte Licht gemessen wird. Der Hämatokrit wird dann aus dem Verhältnis der Intensität des in das Blut eintretenden und aus dem Blut austretenden Lichts bestimmt. Es kann aber auch die Konzentration von anderen Blutbestandteilen im Blut, beispielsweise Hämatokrit, Creatinin, Bilirubin, Glucose etc. mit der Streulicht- oder Transmissionsmessung bestimmt werden.
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Da die Intensität des ausgekoppelten Lichts nicht nur von der Konzentration der Blutbestandteile abhängig ist, sondern auch von anderen Faktoren, kann die Konzentration der Blutbestandteile nicht ohne weiteres aus dem Verhältnis der Intensität des ein- und ausgekoppelten Lichts berechnet werden. Bei der Streulicht- oder Transmissionsmessung spielen beispielsweise auch die geometrischen Abmessungen der Schlauchleitung durch die das ein- und ausgekoppelte Licht hindurchtritt und deren Materialeigenschaften eine Rolle, sowie die konkreten Eigenschaften der Mittel zur Erzeugung des Lichts (vorzugsweise LED's) und der Mittel zur Messung des gestreuten oder transmittierten Lichts (vorzugsweise Fotodioden), die herstellungsbedingt in ihren Eigenschaften streuen. Dieses Problem wird mit einer werkseitigen Kalibrierung für eine bestimmte Messanordnung gelöst, bei der eine bestimmte Schlauchleitung Verwendung findet. Dabei werden unterschiedlichen Intensitäten des gestreuten oder transmittierten Lichts jeweils eine bestimmte Konzentration des Blutbestandteils zugeordnet. Die einzelnen Größen können in einem Speicher hinterlegt sein, sodass aus der gemessenen Intensität des Lichts die Konzentration des Blutbestandteils, beispielsweise die Hämoglobinkonzentration, ermittelt werden kann. Auch ist es möglich, die durch Vergleichsmessungen ermittelte Zuordnung der einzelnen Messgrößen durch eine Gleichung zu beschreiben, sodass sich der Hämoglobingehalt aus der Intensität des gemessenen Lichts dann nach der Gleichung berechnen lässt.
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Die oben beschriebene Vorgehensweise hat sich in der Praxis bewährt. Nachteilig ist jedoch, dass unterschiedliche Schlauchleitungen, die sich in den geometrischen Abmessungen oder den Materialeigenschaften voneinander unterscheiden, einen Einfluss auf das Messergebnis haben.
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Die
EP 1 719 970 A2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Wandstärke eines für Licht durchlässigen Behälters. Zur Bestimmung der Wandstärke wird die Intensität von Licht gemessen, das durch die transparente Wand des Behälters hindurchgetreten ist. Die Transmissionsmessung beruht darauf, dass die Intensität des transmittierten Lichts mit der Wandstärke des Behälters abnimmt.
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Die
US 6 718 190 B2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur photometrischen Analyse von Eigenschaften des Blutes, die über einen Lichtsender und einen Lichtempfänger verfügt. Die bekannte Vorrichtung kann bei einem extrakorporalen Blutkreislauf Verwendung finden, bei dem das Blut durch Schlauchleitungen strömt. Die
US 6 718 190 B2 weist daraufhin, dass sich die Schlauchleitungen in Durchmesser und Wandstärke unterscheiden können. Daher wird eine Kalibrierung für unterschiedliche Schlauchleitungen angestrebt. Es werden zwei unterschiedliche Verfahren zur Kalibrierung des Systems vorgeschlagen. Das erste Kalibrierverfahren beruht auf einer Änderung der Ultrafiltrationsrate, während das zweite Verfahren auf die Verwendung einer Indikatorlösung beruht. Soweit die Kalibrierung mit einer Indikatorlösung erfolgen soll, wird die Verwendung einer isotonischen Kochsalzlösung, Glukose etc. vorgeschlagen.
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Die
DE 693 32 325 T2 beschreibt ebenfalls ein Verfahren und eine Vorrichtung zur spektrophotometrischen Blutanalyse, die über einen Lichtsender und einen Lichtempfänger verfügt. Die
DE 693 32 325 T2 spricht das als scatter effect bezeichnete Problem an, dass Änderungen der Natriumkonzentration zu signifikanten Änderungen der Lichttransmission führen. Es wird daher eine Anordnung von mehreren Photodioden in Längsrichtung der Schlauchleitung vorgeschlagen.
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Die
US 5,595,182 A beschreibt die Messung des Blutflusses in einem extrakorporalen Blutkreislauf mittels Durchflussmessern, die auf einer Ultraschallmessung beruhen. Die
US 5,595,182 A schlägt dabei eine Kalibrierung des Messsystems vor, um den Einfluss der Schlauchleitungen, die sich durch eine bestimmte Geometrie und ein bestimmtes Material auszeichnen, auf die Messung zu eliminieren. Weiterhin schlägt die
US 5,595,182 A als Kalibrierlösung eine isotonische Kochsalzlösung vor, deren akustische Eigenschaften bekannt sind.
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Aus der
DE 699 34 950 T2 ist ein Verfahren zur Kalibrierung einer Messsonde bekannt, die in die Vene oder Arterie eines Patienten zum Zwecke der Messung von Blutgasen eingeführt wird. Zur Kalibrierung der Messsonde soll Dialysat Verwendung finden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Bestimmung der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen in blutgefüllten, im wesentlichen transparenten Schlauchleitungen erlaubt, die sich in ihren geometrischen Abmessungen und Materialeigenschaften voneinander unterscheiden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Eine vorteilhafte Ausführungsform ist Gegenstand des Unteranspruchs.
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Das erfindungsgemäße Verfahren setzt voraus, dass die mit Blut gefüllte Schlauchleitung eine im Wesentlichen transparente Schlauchleitung ist. Dabei ist unter einer im Wesentlichen transparenten Schlauchleitung eine Schlauchleitung zu verstehen, die für elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Wellenlänge durchlässig ist. Darüber hinaus setzt das erfindungsgemäße Verfahren voraus, dass die Schlauchleitung zwischen mindestens zwei parallelen, planen Anlageflächen derart eingespannt ist, dass die Schlauchleitung in mindestens einer Richtung in ihren geometrischen Außenabmessungen festgelegt ist. Mit der Einspannung der Schlauchleitung zwischen den parallelen Anlageflächen lassen sich reproduzierbare Messergebnisse erzielen, wobei ein fester Zusammenhang zwischen dem bekannten Abstand der Anlageflächen und den äußeren Abmessungen der Schlauchleitung besteht. Die Wegstrecke des Lichts in einer Richtung senkrecht zu den Anlageflächen ergibt sich dabei aus der Summe der Wegstrecke, die das Licht in der Schlauchleitung zurücklegt, d. h. der Wandstärke der Schlauchleitung, und der Wegstrecke, die das Licht im Blut zurücklegt, d. h. dem Innendurchmesser der eingespannten Schlauchleitung. So führt beispielsweise bei gleichbleibenden Außenabmessungen eine Zunahme der Wandstärke zu einer Abnahme des Innendurchmessers der Schlauchleitung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, dass für die Bestimmung der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen, insbesondere der Hämoglobinkonzentration, nach den bekannten Verfahren auf der Grundlage einer Streulicht oder Transmissionsmessung ein Korrekturfaktor ermittelt wird, der die Wandstärke und/oder die Materialeigenschaften unterschiedlicher Schlauchleitungen berücksichtigt. Die Bestimmung der Konzentration der Blutbestandteile mit den bekannten Verfahren auf der Grundlage der Streulicht- oder Transmissionsmessung erfolgt dann in Abhängigkeit von dem ermittelten Korrekturfaktor. Daher werden auch dann Ergebnisse mit relativ hoher Genauigkeit erzielt, wenn zwischen den Anlageflächen der Vorrichtung zum Bestimmen der Konzentration der Blutbestandteile unterschiedliche Schlauchleitungen eingespannt sind.
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Die Ermittlung des Korrekturfaktors erfolgt mit einer separaten Transmissionsmessung unabhängig von der eigentlichen Messung zur Bestimmung der Konzentration der Blutbestandteile. Bei der Transmissionsmessung für den Korrekturfaktor wird elektromagnetische Strahlung einer vorgegebenen Wellenlänge mit einem Sender (Lichtquelle) in die transparente Schlauchleitung eingekoppelt und die Intensität der durch die transparente Schlauchleitung und die Flüssigkeit hindurchtretenden elektromagnetischen Strahlung mit einem Empfänger (Lichtdetektor) gemessen. Die Transmissionsmessung findet mit einer anderen Flüssigkeit als Blut statt, da sich Blut als Medium für die Transmissionsmessung aufgrund seiner meist unbekannten und stark schwankenden optischen Eigenschaften nicht eignet. Daher ist die Schlauchleitung mit einer anderen Flüssigkeit als Blut gefüllt.
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Die Schlauchleitung wird für die Transmissionsmessung mit einer Dialysierflüssigkeit gefüllt, die für die Blutbehandlung ohnehin bereitgestellt werden muss.
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Die Wellenlänge der eingekoppelten elektromagnetischen Strahlung sollte in einem Bereich liegen, in dem die Absorption des Schlauchmaterials zu vernachlässigen ist, sodass mit der Transmissionsmessung ohne Berücksichtigung der Absorption im Schlauchmaterial die Wegstrecke ermittelt werden kann, die das Licht in der blutgefüllten Schlauchleitung durch das Blut zurücklegt, d. h. der Innendurchmesser der eingespannten Schlauchleitung. Der Wegstrecke des Lichts in der Schlauchleitung kann mit der Transmissionsmessung aus dem Verhältnis der Intensität des transmittierten Lichts und der Intensität des eingestrahlten Lichts bestimmt werden, die das Licht in der anderen Flüssigkeit als Blut zurücklegt. Da die Schlauchleitung zwischen den parallelen, planen Anlageflächen in ihren äußeren Abmessungen festgelegt ist, kann aus dem Innendurchmesser der Schlauchleitung auch die Wandstärke der Leitung oder aus der Wandstärke deren Innendruchmesser berechnet werden, wobei unterschiedliche Wandstärken oder Innendurchmesser bei der eigentlichen Konzentrationsmessung Berücksichtigung finden können.
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Für die Erfindung ist nicht entscheidend, welche der mit der separaten Transmissionsmessung ermittelten Größen, beispielsweise der Innendruckmesser oder die Wandstärke der eingespannten Schlauchleitung oder deren Materialeigenschaften, die Grundlage für die Korrektur bildet. Allein entscheidend ist, dass mit einer separaten Transmissionsmessung ein Korrekturfaktor ermittelt wird, der von den geometrischen Abmessungen der jeweils verwendeten Schlaucheitung und/oder den Materialeigenschaften der Schlauchleitung abhängig ist, so dass die für die Konzentrationsmessung bekannte Abhängigkeit zwischen der Konzentration des Blutbestandteils und der Intensität des gestreuten oder transmittierten Lichts mit dem Korrekturfaktor korrigiert werden kann, um Ergebnisse mit relativ hoher Genauigkeit auch bei der Verwendung von Schlauchleitungen unterschiedlicher Ausbildung erzielen zu können.
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Wenn die Korrekturgröße, beispielsweise die Wandstärke der Schlauchleitung, durch die Transmissionsmessung bekannt ist, kann die Abhängigkeit der mit der Konzentrationsmessung gemessenen Intensität des transmittierten oder gestreuten Lichts und der Korrekturgröße durch empirische Messungen ermittelt werden. Beispielsweise können mit empirischen Messungen der mit der Konzentrationsmessung gemessenen Intensität des Lichts für unterschiedliche Wandstärken bzw. Innendurchmesser der Schlauchleitung jeweils eine bestimmte Konzentration des Blutbestandteils zugeordnet werden. Diese Abhängigkeit kann durch eine entsprechende Tabelle abgebildet werden, die in einem Speicher gespeichert wird. Auch ist es möglich, einen Algorithmus für die Korrektur zu hinterlegen, mit dem die Messergebnisse der Konzentrationsmessung korrigiert werden können.
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Es ist grundsätzlich auch möglich, mit der separaten Transmissionsmessung für die Konzentrationsmessung nicht geeignete Blutschläuche, beispielsweise Blutschläuche, die einen bei der bevorzugten Wellenlänge zu hohen Absorptionskoeffizienten haben, zu detektieren. In diesem Fall unterschreitet die Intensität des transmittierten Lichts einen bestimmten Grenzwert. So kann für den Fall eines untauglichen Blutschlauchs beispielsweise ein optischer und/oder akustischer Alarm ausgelöst werden.
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Bei einer alternativen Ausführungsform wird im Falle einer zu geringen Intensität des transmittierten Lichtes versucht, die Messung mit einer anderen als der bevorzugten Wellenlänge durchzuführen, bei der der verwendete Blutschlauch einen hinreichend kleinen Absorptionskoeffizienten aufweisen könnte. Bestätigt sich diese Annahme durch die Transmissionsmessung, d. h. die Intensität des transmittierten Lichtes ist hinreichend hoch, wird auch die Messung der Blutbestandteile mit dieser anderen als der bevorzugten Wellenlänge durchgeführt. In diesem Fall wird auf für die andere als die bevorzugte Wellenlänge vorher bestimmte und hinterlegte Tabellen oder Algorithmen zurückgegriffen, mit denen die gemessenen Werte für gestreutes bzw. transmittiertes Licht den jeweiligen Konzentrationen der zu bestimmenden Blutbestandteile zugeordnet werden.
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Im Folgenden wird das Verfahren unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Vorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung zusammen mit einer Vorrichtung zum Bestimmen der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen, insbesondere von Hämaglobin, in stark vereinfachter schematischer Darstellung,
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2 die Einrichtungen zur Messung der Streuung oder Transmission von elektromagnetischer Strahlung im Blut und zur Bestimmung des Korrekturfaktors der Vorrichtung zur Bestimmung des Hämoglobin in vergrößerter, teilweise geschnittener Darstellung und
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3 einen Schnitt durch 2 entlang der Linie III-III.
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1 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung, beispielsweise eine Dialysevorrichtung. Die Vorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung verfügt über einen Dialysator oder Filter 1, der durch eine semipermeable Membran 2 in eine Blutkammer 3 und eine Dialysierflüssigkeitskammer 4 unterteilt ist. Von dem Patienten führt eine arterielle Blutleitung 5 zu der Blutkammer 3, während von der Blutkammer 3 eine venöse Blutleitung 6 abgeht, die zu dem Patienten führt. Eine in der arteriellen Blutleitung 5 angeordnete Blutpumpe 7 fördert das Blut im extrakorporalen Blutkreislauf I. Der Dialysierflüssigkeitszweig II der Dialysevorrichtung ist nur andeutungsweise dargestellt. Der Dialysierflüssigkeitszweig II umfasst eine zu der Dialysierflüssigkeitskammer 4 führende Dialysierflüssigkeitszuführleitung 8 und eine von der Dialysierflüssigkeitskammer 4 abgehende Dialysierflüssigkeitsabführleitung 9. Bei der arteriellen und venösen Blutleitung 5, 6 handelt es sich um im Wesentliche transparente Schlauchleitungen, die für Licht durchlässig sind. Darüber hinaus verfügt die Blutbehandlungsvorrichtung über eine zentrale Steuereinheit 10, mit der die einzelnen Komponenten, beispielsweise die Blutpumpe 7, gesteuert werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Bestimmen der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen im Blut des Patienten kann Bestandteil der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung sein oder eine separate Vorrichtung bilden. Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 Bestandteil der Blutbehandlungsvorrichtung ist, kann sie von Teilen der Blutbehandlungsvorrichtung Gebrauch machen, die ohnehin vorhanden sind. Die Vorrichtung 11 verfügt über eine in 1 nur andeutungsweise dargestellte Einrichtung 12 zur Messung der Streuung oder Transmission von elektromagnetischer Strahlung im Blut und eine Rechen- und Auswerteinheit 13, mit der aus der Intensität des im Blut gestreuten Lichts oder des transmittierten Lichts die Konzentration des Blutbestandteils bestimmt werden kann. Die Rechen- und Auswerteinheit 13 und die zentrale Steuereinheit 10 der Blutbehandlungsvorrichtung kommunizieren über eine Datenleitung 19.
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Die Einrichtung
12 zur Messung der Streuung oder Transmission und die Rechen- und Auswerteinheit
13 sind als solche im Stand der Technik bekannt. Eine derartige Messanordnung ist beispielsweise in der
WO 2008/000433 A1 beschrieben, auf die zum Zwecke der Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird. Eine derartige Messanordnung verfügt über einen in den Figuren nicht dargestellten Lichtemitter und einen Lichtdetektor, um Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge durch die transparente Schlauchleitung, insbesondere die arterielle Blutleitung
6, in das Blut einkoppeln und auskoppeln zu können. Aus dem Verhältnis der Intensität des ein- und ausgekoppelten Lichts wird die Konzentration eines bestimmten Blutbestandteils, beispielsweise die Hämoglobinkonzentration ermittelt. Die Zuordnung zwischen dem Verhältnis der Intensität des ein- und ausgekoppelten Lichts und dem zu bestimmenden Blutbestandteil, beispielsweise die Hämoglobinkonzentration, ist in einer Tabelle abgebildet, die in einem Speicher der Rechen- und Auswerteinheit
13 hinterlegt ist. Die Zuordnung der einzelnen Größen erfolgt nur für eine bestimmte Schlauchleitung, die sich durch einen bestimmten Außen- und Innendurchmesser sowie bestimmte Materialeigenschaften auszeichnet. Wenn allerdings eine andere Schlauchleitung als die Schlauchleitung Verwendung findet, für die eine Kalibrierung vorgenommen worden ist, führt dies zu falschen Messergebnissen.
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Die 2 und 3 zeigen, dass die Schlauchleitung, insbesondere die arterielle Blutleitung 6, während der Messung der Streuung oder Transmission für die Bestimmung der Blutbestandteile zwischen mindestens zwei parallelen, planen Anlageflächen 14 eingespannt ist. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Schlauchleitung 6 zwischen vier senkrecht aufeinander stehenden planen Anlageflächen 14, 15 fest eingespannt, so dass sich die Schlauchleitung verformt. Dadurch wird erreicht, dass in einer senkrecht auf den Anlageflächen 14 bzw. 15 stehenden Richtung die Schlauchleitung 6 eine plane Außen- bzw. Innenfläche aufweist, sodass Licht, das in die Schlauchleitung eingekoppelt wird und dort gestreut wird, in einer definierten, senkrecht zur Einstrahlrichtung stehenden Ebene gemessen werden kann.
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Die Vorrichtung zum Bestimmen der Konzentration von bestimmten Blutbestandteilen verfügt neben der Einrichtung 12 zur Messung der Streuung oder Transmission und der Rechen- und Auswerteinheit 13 über eine Einrichtung 16 zur Bestimmung eines Korrekturfaktors. Nachfolgend wird die Einrichtung 16 zur Bestimmung des Korrekturfaktors im Einzelnen beschrieben.
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Die Einrichtung 16 zur Bestimmung des Korrekturfaktors stellt eine separate Messanordnung für eine Transmissionsmessung dar, die von den Teilen der nur undeutungsweise dargestellten Messanordnung 12 für die eigentliche Bestimmung der Konzentration des Blutbestanteils Gebrauch machen kann. Die Einrichtung 16 weist eine Lichtquelle 17 und einen Lichtdetektor 18 auf, die auf einer gemeinsamen Achse einander gegenüberliegend auf beiden Seiten der Schlauchleitung 6 an den planen Anlageflächen 14 angeordnet sind. Damit das Licht in die im Wesentlichen transparente Schlauchleitung 6 eintreten bzw. aus der Leitung austreten kann, weisen die planen Anlageflächen 14 vor der Lichtquelle 17 bzw. dem Lichtdetektor 18 jeweils eine Öffnung 14a auf, durch die das Licht hindurchtreten kann. Die Lichtquelle 17 ist eine Leuchtdiode (LED), die Licht einer Wellenlänge ausstrahlt, die bevorzugt im nicht sichtbaren Bereich liegt, die von dem Lichtdetektor 18 empfangen werden kann.
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Bevor die eigentliche Messung zur Bestimmung der Konzentration des Blutbestandteils erfolgt, wird die Schlauchleitung 6, insbesondere die venöse Blutleitung 6 für die Vorbereitung der Dialysebehandlung mit einer Dialysierflüssigkeit gefüllt. Diese Flüssigkeit ist im Gegensatz zu Blut für die nachfolgende Transmissionsmessung geeignet.
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Die Einrichtung 16 zur Bestimmung des Korrekturfaktors nimmt nunmehr eine Transmissionsmessung vor, bei der das Licht der Lichtquelle 17 durch die im Wesentlichen transparente Schlauchleitung 6 in die mit der Flüssigkeit, insbesondere in die mit isotonischer Kochsalzlösung oder Dialysierflüssigkeit gefüllte Schlauchleitung 6 eintritt und bei der das durch die transparente Schlauchleitung wieder austretende Licht auf den Lichtdetektor 18 trifft. Bei der Lichtquelle 17 und dem Lichtdetektor 18 kann es sich um die gleiche Lichtquelle bzw. den gleichen Lichtdetektor handeln, der bei der Vorrichtung 12 zur eigentlichen Messung der Konzentration des Blutbestandteils Verwendung findet. Es kann bei der Einrichtung 16 zur Bestimmung des Korrekturfaktors aber auch eine separate Lichtquelle oder ein separater Lichtdetektor verwendet werden. Die Einrichtung 16 zur Bestimmung des Korrekturfaktors ermittelt aus der bekannten Intensität I0 des mit der Lichtquelle 17 eingestrahlten Lichts und der Intensität I1 des mit dem Lichtdetektor 18 gemessenen transmittierten Lichts und dem bekannten Absorptionskoeffizienten α der Dialysierflüssigkeit in der Schlauchleitung, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wegstrecke, die das Licht in der Flüssigkeit zurücklegt, d. h. den Innendurchmesser der eingespannten Schlauchleitung 6. Dabei wird für das Licht eine Wellenlänge verwandt, die außerhalb der Absorptionsbanden von Zusatzstoffen liegen, die der in der Schlauchleitung befindlichen Flüssigkeit zugesetzt sein könnten. Weiterhin wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Absorption in der Wand der Schlauchleitung vernachlässigt. Wenn der Absorptionskoeffizient des Materials der Schlauchleitung aber bekannt ist oder abgeschätzt werden kann, ist es auch möglich die Materialeigenschaften des Schlauchs bei der Messung zu berücksichtigen.
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Der Zusammenhang zwischen der Intentsität I0, I1 des eingestrahlten und transmittierten Lichts beschreibt die nachfolgende Gleichung (Lambert-Beersches Gesetz): lg(I1/I0) = –αcd, wobei
- α
- der Absorptionskoeffizient,
- c
- die Konzentration der Flüssigkeit und
- d
- der Innendurchmesser der eingespannten Schlauchleitung ist
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Mit zunehmendem Innendurchmesser der Schlauchleitung nimmt die Intensität des transmittierten Lichts ab, während die Intensität des transmittierten Lichts mit abnehmendem Innendurchmesser der Schlauchleitung zunimmt.
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Auf der Grundlage der oben beschriebenen Transmissionsmessung bestimmt die Vorrichtung 16 einen Korrekturfaktor. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden verschiedene Korrekturfaktoren in einer Tabelle verschiedenen Werten für das Verhältnis I1/I0 zugeordnet. Wenn der Innendurchmesser d der eingespannten Schlauchleitung 6 bekannt ist, kann bei bekanntem Außendurchmesser a, der dem Abstand der planen Anlageflächen 14 entspricht, die Wandstärke w der Schlauchleitung berechnet werden, die grundsätzlich auch als Korrekturgröße in die Bestimmung der Konzentration des Blutbestandteils mit der eigentlichen Konzentrationsmessung eingehen kann.
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Die Bestimmung des Korrekturfaktors kann mit der Auswerte- und Recheneinheit 13 der Vorrichtung 11 erfolgen. Dabei kann in dem Speicher der Auswerte- und Recheneinheit 13 auch eine Tabelle abgelegt sein, in der unterschiedlichen Werten für den Innendurchmesser d oder die Wandstärke w der eingespannten Schlauchleitung 6, aber auch unterschiedlichen Materialeigenschaften der Schlauchleitung die jeweiligen Korrekturfaktoren zugeordnet sind, die bei der eigentlichen Konzentrationsmessung mit der Vorrichtung 11 zur Bestimmung des Blutbestandteils Berücksichtigung finden. Die Einrichtung 16 kann aber auch über die separate Auswert- und Recheneinheit mit einem separaten Speicher verfügen.
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Die Auswerte- und Recheneinheit 13 der Vorrichtung 11 ist derart ausgebildet, dass die Konzentration der Blutbestandteile im Blut in Abhängigkeit von dem ermittelten Korrekturfaktor auf der Grundlage der bekannten Messung der Streuung oder Transmission von elektromagnetischer Strahlung im Blut bestimmt wird. Wenn also eine andere Schlauchleitung 6 verwendet wird als die Schlauchleitung, mit der die Vorrichtung 11 kalibriert worden ist, wird eine entsprechende Korrektur mit dem jeweiligen Korrekturfaktor aus der Tabelle vorgenommen, sodass sowohl unterschiedliche Abmessungen als auch unterschiedliche Materialeigenschaften der jeweiligen Schlauchleitung bei der Auswertung der Messergebnisse Berücksichtigung finden können. Somit werden für alle handelsüblichen Schlauchleitungen Messergebnisse mit relativ hoher Genauigkeit erzielt.
