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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen
von medizinischen Fluiden gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Sie betrifft ferner eine externe Funktionseinrichtung
gemäß Anspruch
19 sowie eine medizinische Behandlungsvorrichtung gemäß Anspruch
22.
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Verschiedene
Vorrichtungen, wie beispielsweise Behandlungsvorrichtungen der Medizintechnik,
weisen Aufnahmeeinrichtungen zum vorübergehenden Aufnehmen von Fluiden
auf. Diese werden während
des Betriebs der Vorrichtung i. a. R. mehrfach mit Fluid befüllt und
auch wieder entleert. Beim Befüllen
und Entleeren üblicherweise
auftretende Strömungsphänomene werden
regelmäßig mittels
geeigneter baulicher Maßnahmen
beeinflusst. Zu ihnen zählen
Behälterwanddüsen, Prallwände sowie
geometrische Ausgestaltungen von Bauelementen z. B. in Tauchrohrformen,
Diffusorformen und dergleichen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine weitere Aufnahmeeinrichtung
zum Aufnehmen von medizinischen Fluiden, insbesondere Blut, mit
einer Einrichtung zum Beeinflussen einer Fluidströmung anzugeben.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird durch eine Aufnahmeeinrichtung zum Aufnehmen eines oder mehrerer
medizinischer Fluide mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung
weist eine Einströmungsöffnung auf,
durch welche wenigstens ein medizinisches Fluid in ein Inneres der
Aufnahmeeinrichtung einführbar
oder einbringbar ist. Sie weist ferner wenigstens ein Fluidschwallumleitungselement
zum Umleiten des Fluidschwalls des einströmenden Fluids auf.
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Der
Begriff „Einströmungsöffnung”, wie er
hierin verwendet wird, bezeichnet eine Öffnung oder eine Aussparung – z. B.
in einer Seite bzw. Seitenfläche
bzw. Seitenwand der Aufnahmeeinrichtung – durch welche ein Fluid in
das geschlossene oder zur Umgebung offene Innere der Aufnahmeeinrichtung
einströmen,
eintreten oder einfließen
kann.
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Ein „Fluid” im Sinne
der vorliegenden Erfindung schließt jede medizinische Flüssigkeit
und/oder jedes medizinische Gas und/oder jedes Flüssigkeits-Gas-Gemisch
(z. B. Gasblasen in Flüssigkeit,
Schaum, insbesondere Blut mit Luftblasen, Blutschaum) ein. Insbesondere
kann es sich um Blut in einem extrakorporalen Blutkreislauf handeln.
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Das „Fluid” ist hier
und im Folgenden gleichbedeutend als medizinisches Fluid zu verstehen.
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Ein „Inneres
der Aufnahmeeinrichtung” bezeichnet
ein Volumen bzw. einen Rauminhalt der Aufnahmeeinrichtung, welches
zum vollständigen
oder teilweise Befüllen
mit Fluiden und Aufnehmen derselben geeignet und vorgesehen ist.
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Ein „Fluidschwallumleitungselement” bezeichnet
einen Körper,
welcher zum Beeinflussen eines Fluidschwalls, insbesondere zum Umleiten
eines auf ihn auftreffenden Fluidschwalls, geeignet ist. Dieser
Körper kann
ein um- und/oder überströmbares Element
sein.
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Dabei
kann das Fluidschwallumleitungselement erfindungsgemäß auch als
ein Fluidkontaktelement verstanden werden, welches in der Aufnahmeeinrichtung
mit dem Ziel vorgesehen ist, von dem in das Innere der Aufnahmeeinrichtung
einströmenden Fluidschwall
getroffen zu werden bzw. mit diesem in Kontakt zu treten. Dieser
Kontakt ist konstruktiv absichtlich herbeigeführt, damit der Fluidschwall
auf beabsichtigte Weise beeinflusst wird. Dies kann ein Abschwächen des
Impulses des Fluidschwalls bedeuten, ein Auslöschen des Impulses des Fluidschwalls
im Sinne einer Übertragung.
Es kann ferner insbesondere ein gezieltes Aufteilen des Fluidschwalls
in wenigstens zwei nachverfolgbare Fluidteilschwalle oder viele
kleine Fluidteilschwalle bedeuten, wie unten stehend detaillierter
ausgeführt
wird.
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Das
Fluidschwallumleitungselement weist hierzu erfindungsgemäß wenigstens
einen Umströmungskörper auf,
welcher ausgelegt und/oder vorgesehen und geeignet ist, den Fluidschwall
in wenigstens zwei Teilströme
aufzuteilen. Die Teilströme
liegen nach ihrer Aufteilung – zumindest
vorübergehend – körperlich
getrennt voneinander, also ohne Kontakt zueinander, vor.
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Der
Begriff „Fluidschwall” bezeichnet
eine Menge oder ein Volumen des in die Aufnahmeeinrichtung eingebrachten
oder einströmenden
Fluids.
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Der
Fluidschwall kann ein kontinuierlicher und/oder konstanter (z. B.
mit einer konstanten Geschwindigkeit einströmender) Fluidschwall oder ein
zu einem bestimmten Zeitpunkt und/oder nur über einen begrenzten, bestimmten
Zeitraum in die Aufnahmeeinrichtung einströmender Fluidschwall sein.
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Der
Fluidschwall kann einen Impuls übertragen.
Der Fluidschwall kann dergestalt sein, dass sein Einströmen in die
Aufnahmeeinrichtung ohne Vorsehen eines wie oben beschriebenen Fluidschwallumleitungselements
zu Turbulenzen und/oder zu Gaseinschlüssen (insbesondere von Luft)
in das einströmende
Fluid (insbesondere eine Flüssigkeit)
oder in einem Fluid, in das ein weiteres Fluid einströmen soll
(insbesondere Blut) führen
würde.
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Der
Begriff „Teilfluidschwall” bezeichnet
einen durch Aufteilen des ursprünglich
in die Aufnahmeeinrichtung einströmenden Fluidschwalls mittels
des Umströmungskörpers erhaltenen
Teilstrom oder ein Teilvolumen des ursprünglich eingeströmten gesamten
Fluidschwalls. Der Teilfluidschwall ist ein Anteil des Fluidschwalls.
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Mittels
der Aufteilung des Fluidschwalls in Teilfluidschwalle kann das Auftreten
unerwünschter
Strömungsphänomene vorteilhaft
verhindert werden.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind jeweils Gegenstand
der Unteransprüche.
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Die
Gesamtheit aller Anteile der mittels des Umströmungskörpers erhalten Teilfluidschwalle,
welche nach Aufteilung des Fluidschwalls in die Teilfluidschwalle
weiter in das Innere der Aufnahmeeinrichtung verbleiben, können sich
in einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung im Wesentlichen zu 100% des gesamten Fluidschwalls
addieren. Dies bedeutet, dass alle Teilfluidschwalle weiterhin in
die Aufnahmeeinrichtung eintreten oder zunächst in dieser verbleiben.
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Die
Anteile des Strömungsvolumens
oder der Strömungsmenge
des einzelnen Teilfluidschwalls können jeweils gleich oder verschieden
voneinander sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Umströmungskörper in
einem Einströmungsbereich
des Fluidschwalls angeordnet, insbesondere im Ausströmungsbereich
eines Phantomventils in einer Blutkassette zur extrakorporalen Blutbehandlung.
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Der
Begriff „Phantomventil”, wie er
hierin verwendet wird, bezeichnet ein Element mit einer mittels
Aktor erreichbaren Aktor-Fläche
(hier beispielsweise eine Aktor-Membran), welches die Funktion eines
Ventils übernehmen
kann.
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Die
Aktor-Membran ist unter Aufbringung einer Kraft hierauf, z. B. einer
Druckkraft, in eine Richtung bewegbar, ausdehnbar bzw. wölbbar oder
dergleichen. Durch das Bewegen oder Ausdehnen der Aktor-Membran
kann sich diese an ein Element, wie eine Abdichtungseinrichtung,
etwa einen Steg, anlegen oder von diesem entfernen. Die Aktor-Membran kann somit
beispielsweise eine Abdichtung bewirken bzw. verstärken oder beenden
bzw. verringern.
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Wenn
die Kraft auf die Aktor-Membran aufgehoben wird, kann diese in beispielsweise
eine Grundposition, z. B. einen nicht gewölbten Zustand, zurückkehren.
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Der
Begriff „Einströmungsbereich” bezeichnet
den Bereich der Aufnahmeeinrichtung, in welchem sich der Fluidschwall
unmittelbar nach Einströmen
oder Einfließen
in die Aufnahmeeinrichtung befindet. Der Einströmungsbereich kann dabei einen
aufnahmeeinrichtungsseitigen Bereich um die Einströmungsöffnung herum
in räumlichem
Bezug zu dieser ausbilden, in welchem sich das durch die Einströmungsöffnung einströmende Fluid
in der Aufnahmeeinrichtung auszubreiten und die Aufnahmeeinrichtung
zu füllen
beginnt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Umströmungskörper zentral
(oder in einem zentralen Bereich) im Einströmungsbereich des Fluids, bezogen
auf eine Mittelachse der Einströmungsöffnung oder
der Einströmungsrichtung,
angeordnet.
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Die „Mittelachse” bezeichnet
dabei z. B. diejenige Achse, die auf einem mittleren Bereich oder
einem Mittelpunkt des Querschnitts der Einströmungsöffnung oder der Einströmungsrichtung,
wie beispielsweise dem Kreismittelpunkt einer Einströmungsöffnung mit
kreisförmigem
Querschnitt, senkrecht steht. Die Mittelachse kann parallel zu einer
Hauptströmungseinrichtung
des gesamten Fluidschwalls vor dessen Aufteilung in Teilfluidschwalle
verlaufen.
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Die
Begriffe „zentral” und „mittig” werden
in der vorliegenden Erfindung gleichbedeutend bzw. austauschbar
verwendet. Sie sollen jeweils eine Anordnung einer Komponente in
einem mittleren Bereich bzw. der Mitte eines Bezugssystems bzw.
einer Bezugskomponente bezeichnen. Dabei ist eine zentrale oder
mittige Anordnung bevorzugt derart definiert, dass der Formmittelpunkt,
z. B. der Kreismittelpunkts des Querschnitts einer Komponente, auf
einer Mittelachse oder einem Mittelpunkt der Bezugskomponente angeordnet
ist. Formmittelpunkt, Mittelachse oder Mittelpunkt können wie
allgemein üblich
geometrisch bestimmt oder näherungsweise
ermittelt werden.
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Der
Begriff „Querschnitt” kann,
wie vorliegend verwendet, einen Querschnitt senkrecht zu einer Einströmungsrichtung
oder parallel zu dieser verstanden werden. Beim „Querschnitt” kann es
sich im Rahmen der Diskussion der vorliegenden Erfindung ungeachtet
weiterer Merkmale desselben vorzugsweise um den Querschnitt maximalen
Durchmessers oder maximaler Abmessungen handeln.
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Die
Einströmungsöffnung kann
beispielsweise in einem Flächeninneren
oder einer Mitte einer Seite bzw. Seitenfläche bzw. Seitenwand der Aufnahmeeinrichtung
angeordnet sein. Sie kann jedoch auch in einem Randbereich der Seite
oder einer Begrenzung der Aufnahmeeinrichtung angeordnet sein.
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Die
Einströmungsöffnung kann
sich über
eine im Wesentlichen gesamte Länge
einer Seite der Aufnahmeeinrichtung erstrecken. Die Einströmungsöffnung kann
sich unabhängig
hiervon über
eine im Wesentlichen gesamte Breite der Seite der Aufnahmeeinrichtung
erstrecken. Sie kann daher verschiedene räumliche Ausgestaltungen annehmen.
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Vorzugsweise
ist die Einströmungsöffnung jedoch
im Wesentlichen zentriert in einer Begrenzungsfläche der Aufnahmeeinrichtung
vorgesehen, d. h. der Mittelpunkt (beispielsweise der Kreismittelpunkt
einer Einströmungsöffnung mit
kreisförmigem Querschnitt)
der Einströmungsöffnung kann
auf halber Länge
und/oder halber Breite der Seitenfläche der Aufnahmeeinrichtung
angeordnet sein.
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Die
Einströmungsöffnung kann
einen kreisförmigen
oder elliptischen Querschnitt aufweisen, sie kann jedoch auch jeden
anderen Querschnitt aufweisen, der zum Zwecke der vorliegenden Erfindung
geeignet scheint.
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Es
können
auch mehrere gleichartig oder verschiedenartig ausgestaltete Einströmungsöffnungen
in der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen sein. Die Ausgestaltung derselben
kann jeweils strömungsoptimiert
und für
den angestrebten Zweck geeignet ausgewählt werden.
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Falls
mehrere Einströmungsöffnungen
in einer oder mehreren Seitenwänden
oder Seitenflächen
der Aufnahmeeinrichtung vorgesehen sind, kann wenigstens eine der
Einströmungsöffnungen
dabei erfindungsgemäß ein Fluidschwallumleitungselement
bzw. einen Umströmungskörper im
Einströmungsbereich
des Fluidschwalls aufweisen.
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Der
Umströmungskörper kann
bevorzugt symmetrisch ausgestaltet sein. Der Umströmungskörper kann
bevorzugt symmetrisch bezogen auf die Mittelachse der Einströmungsöffnung ausgestaltet
bzw. angeordnet sein.
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Dies
umfasst, dass ein Querschnitt des Umströmungskörpers in einer Ebene senkrecht
zur Einströmungsrichtung
des in die Aufnahmeeinrichtung eingebrachten Fluidschwalls zu der
Mittelachse der Einströmungsöffnung symmetrisch
angeordnet bzw. vorgesehen sein kann. Bevorzugt ist eine Symmetrie
in der näheren
Umgebung des Fluidschwallelements vorgesehen. Die gesamte Einrichtung
muss hingegen nicht zwingend symmetrisch sein.
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Der
Umströmungskörper kann
allgemein eine Front oder Prallfläche, auf welche der einströmende Fluidschwall
oder ein wesentlicher Anteil hiervon auftrifft, und eine Rückseite,
an welcher die Teilfluidschwalle zusammengeführt werden können, aufweisen.
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Ein
erneutes Zusammenführen
der aufgeteilten Teilfluidschwalle an einem rückwärtigen Abschnitt des Umströmungskörpers oder
einem stromabwärts
gelegenen Abschnitt desselben ist von der Erfindung umfasst. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf ein erneutes Zusammenführen beschränkt; anders
formuliert ist dies keine erforderliche Wirkung einer jeden Ausführungsform
der Erfindung.
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Der
Umströmungskörper kann
ferner eine linke und eine rechte Seitenflanke aufweisen, an welcher jeweils
ein Teilfluidschwall entlang strömen
kann.
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Ein
symmetrisch ausgestalteter Umströmungskörper kann
derart ausgestaltet sein, dass die geometrische Form bzw. Ausgestaltung
der linken und der rechten Seitenflanke spiegelsymmetrisch zur Mittelachse der
Einströmungsöffnung vorgesehen
ist.
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Die
geometrische Form der Front und der Rückseite des Umströmungskörpers können ebenfalls
spiegelsymmetrisch zu einer Achse senkrecht zu der Mittelachse der
Einströmungsöffnung,
d. h. senkrecht zu der Strömungsrichtung
des in die Aufnahmeeinrichtung einströmenden Fluidschwalls, angeordnet
sein. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Beispielsweise
kann der Querschnitt des Umströmungskörpers kreisförmig sein,
wobei in diesem Fall der Umströmungskörper selbst
rotationssymmetrisch ausgestaltet ist.
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Alternativ
kann der Querschnitt des Umströmungskörpers elliptisch
ausgestaltet sein, wobei in diesem Fall jeweils die linke und rechte
Seitenflanke des Umströmungskörpers sowie
die Front und die Rückseite
des Umströmungskörpers zueinander
symmetrisch ausgestaltet sind.
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Der
Querschnitt des Umströmungskörpers kann
auch paraboloid oder gotisch spitz oder anders ausgestaltet sein.
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Der
Querschnitt des Umströmungskörpers kann
sich entlang der Höhe
oder Tiefe des Umströmungskörpers verändern. Beispielsweise
kann die Querschnittsfläche über die
Höhe des
Umströmungskörpers variieren,
z. B. können
sich die Querschnittsfläche
oder ein Durchmesser derselben über
die Höhe
verjüngen,
d. h. kleiner werden oder abnehmen. Der Querschnitt des Umströmungskörpers kann
jedoch entlang der Höhe oder
Tiefe des Umströmungskörpers auch
konstant bleiben.
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Die
Querschnittsfläche
bzw. der Durchmesser können über die
Höhe des
Umströmungskörpers mehrfach
abnehmen und zunehmen (oder umgekehrt), um ein für die jeweilige Anwendung und
das jeweils eingesetzte Fluid optimierte Fluidschwallumleitung zu
erreichen.
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Der
Umströmungskörper kann
ausgestaltet sein, um den ursprünglich
in die Aufnahmeeinrichtung eingebrachten Fluidschwall in mehr als
zwei Teilfluidschwalle aufzuteilen.
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Der
Umströmungskörper kann
beispielsweise in einem zentralen Bereich eine Durchtrittsöffnung zur Durchleitung
eines dritten Teilfluidschwalls aufweisen.
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Die
Durchtrittsöffnung
kann sich beispielsweise von der Front bis zur Rückseite des Umströmungskörpers erstrecken.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
ist der Umströmungskörper mit
dem 0,4fachen bis 2fachen des Durchmessers der Einströmungsöffnung oder
des Strömungskanaldurchmessers
von der Einströmungsöffnung beabstandet
im Einströmungsbereich
der Aufnahmeeinrichtung angeordnet.
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Dieser
Abstand kann sich vorzugsweise auf eine Entfernung zwischen der
Einströmungsöffnung,
beispielsweise der Mündung
der Einströmungsöffnung in
der Seitenfläche
oder Seitenwand der Aufnahmeeinrichtung, und der Front (z. B. des
am weitesten strömungsaufwärts des
Fluidschwalls oder des einen Hauptaufprallpunktes des Fluidschwalls)
gelegenen Punktes des Umströmungskörpers beziehen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann ein Durchmesser des Umströmungskörpers in einer
Ebene senkrecht zur Mittelachse oder senkrecht zur Hauptaufprallrichtung
des Fluidschwalls auf den Umströmungskörper der
Einströmungsöffnung 0,4
bis 1,2-mal so groß wie
der Durchmesser der Einströmungsöffnung oder
des Strömungskanaldurchmessers
sein.
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Dieser
Durchmesser kann bevorzugt der maximale Durchmesser des Umströmungskörpers sein,
beispielsweise der längere
Durchmesser eines Umströmungskörpers mit
elliptischem Querschnitt, wie er in 1 gezeigt
ist.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
ist das Fluidschwallumleitungselement stoffschlüssig mit der Aufnahmeeinrichtung
ausgestaltet.
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Das
Fluidumschwallumleitungselement bzw. der Umströmungskörper kann während der Herstellung der Aufnahmeeinrichtung
gemeinsam mit dieser ausgestaltet bzw. ausgeformt sein. Dies kann
beispielsweise mittels Spritzgießen der Aufnahmeeinrichtung
erreicht werden. Die Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise als
prismatische Spritzgusskammer ausgestaltet sein.
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Die
Aufnahmeeinrichtung kann in Kassettenbauform oder als Teil einer
solchen ausgestaltet sein. Sie kann beispielsweise eine externe
Funktionseinrichtung oder Teil einer externen Funktionseinrichtung
sein. Die Aufnahmeeinrichtung kann vorzugsweise stoffschlüssig in
die externe Funktionseinrichtung integriert sein.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
ist die Aufnahmeeinrichtung an der Einströmungsöffnung mit einem Einströmungskanal
verbunden. Sie kann alternativ mit mehreren Einströmungskanälen verbunden
sein. Der Anschlusskanal bzw. Einströmungskanal kann einstückig in
das untere Ende der Aufnahmeeinrichtung integriert sein.
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Der
Einströmungskanal
kann ein geschlossener, halboffener Kanal oder eine Leitung sein.
Er kann in eine externe Funktionseinrichtung integriert sein. Ein
solcher Kanal bzw. eine solche Leitung kann während der Herstellung der externen
Funktionseinrichtung, beispielsweise mittels Spritzgießen, ausgestaltet
bzw. ausgeformt werden.
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In
einer weiter bevorzugten Ausführungsform
kann die Einströmungsöffnung geeignet
und vorgesehen sein, in das Innere der Aufnahmeeinrichtung eingeströmte Fluide
ausströmen
zu lassen. Es können
jedoch auch verschiedene (ggf. auch unterschiedliche) Einströmung- und
Ausströmungskanäle oder
verschiedene (ggf. auch unterschiedliche) Einströmungs-/Ausströmungskanäle vorgesehen
sein.
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Dies
kann beispielsweise von Vorteil sein, um einen möglichst vollständigen Austausch
von Fluiden beim Befüllen
oder Entleeren der Aufnahmeeinrichtung zu bewerkstelligen.
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Dies
kann insbesondere von Vorteil sein, wenn die Aufnahmeeinrichtung
Teil einer externen Funktionseinrichtung, wie beispielsweise einer
Blutkassette oder Blutbehandlungskassette ist, und eine platzsparende
Anordnung der einzelnen Komponenten der Blutkassette wesentlich
oder erforderlich oder gewünscht
ist.
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Zur
Einstellung einer Strömungsrichtung
der in die Aufnahmeeinrichtung ein- oder ausströmenden Fluide kann die Einströmungs- bzw.
Ausströmungsöffnung beispielsweise
mit einem oder mehreren verschiedenen und/oder verschiedenartig
bzw. unterschiedlich ausgestalteten oder vorgesehenen Vorsprüngen, Einrückungen, Strömungs- bzw.
Umströmungselementen
und dergleichen in der Öffnung
selbst, d. h. in der Durchtrittsfläche derselben, versehen sein.
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Zu
einer vollständigen
Entleerung der Aufnahmeeinrichtung über das Auslaufen der Flüssigkeit
nach unten (Schwerkraftentleerung), kann der Ablaufkanal bzw. der
Ausströmungskanal
am geodätisch
tiefsten Punkt der Aufnahmeeinrichtung angeordnet sein.
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Die
Seitenwände
der Aufnahmeeinrichtung können
in der Umgebung des Ablaufkanals bzw. des Ausströmungskanals eine gewisse Mindestschräge aufweisen,
welche das Ausströmen
der in der Aufnahmeeinrichtung vorhandenen Fluide erleichtern können. Somit
kann vorteilhaft auch eine nicht vollständig vertikal ausgerichtete
Aufnahmeeinrichtung leerlaufen.
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Ferner
können
mit einer solchen Anordnung Strömungstotzonen
vorteilhaft verringert oder gar vermieden werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Aufnahmeeinrichtung in einem extrakorporalen Blutkreislauf
angeordnet.
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Das
Fluidschwallumleitungselement, insbesondere ein Blutschwallumleitungselement
oder Blutschwallelement, kann zum Erzielen einer Strömungsverlangsamung,
zum Erzeugen einer Turbulenz und/oder Umleiten eines in einer Single-Needle-Kammer
befindlichen Blutschwalls oder zum Auslöschen des Impulses des Blutschwalls
geeignet und vorgesehen sein. Ein solches Blutschwallumleitungselement
kann insbesondere strömungsoptimiert
ausgestaltet sein. Es kann beispielsweise in Form einer ellipsoiden
oder runden Säule
ausgestaltet sein, welche an wenigstens einem Abschnitt ihres Umfangs
mit einer Wandung der Single-Needle-Kammer verbunden ist.
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Ohne
Blutschwallumleitungselement könnte
ein durch das Phantomventil einströmender Blutschwall ggf. eine
Fontäne
bewirken. Dies könnte
zu Schwappbewegungen des Flüssigkeitsspiegels
und/oder zur Schaumbildung führen.
Mittels des Blutschwallelements wird der Gesamtblutschwall in zwei
kleinere Blutschwalle aufgeteilt, wodurch der Impuls des Gesamtblutschwalls
ausgelöscht
werden kann und vorteilhaft Fontänenbildung,
Schwappbewegung und/oder Schaumbildung vermieden werden können.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird auch durch eine externe Funktionseinrichtung gemäß Anspruch 19
gelöst.
Alle mittels der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung
erzielbaren Vorteile lassen sich auch mit der erfindungsgemäßen externen
Funktionseinrichtung erreichen.
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Eine
erfindungsgemäße externe
Funktionseinrichtung weist wenigstens eine erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung
auf.
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Die
erfindungsgemäße externe
Funktionseinrichtung kann zur Verwendung in einem Behandlungsverfahren,
insbesondere in einem extrakorporalen Blutbehandlungsverfahren,
vorgesehen sein. Behandlungsverfahren im Sinne der vorliegenden
Erfindung schließen
medizinische Behandlungsverfahren – insbesondere Blutbehandlungsverfahren
wie Dialyseverfahren, Verfahren der Labortechnik, Verfahren der
Nahrungs- oder Arzneimittelherstellung und dergleichen – ein.
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In
einer bevorzugte Ausführungsform
ist die erfindungsgemäße externe
Funktionseinrichtung als Blutkassette ausgestaltet.
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Die
externe Funktionseinrichtung kann zur Verwendung in oder an einer
Behandlungsvorrichtung vorgesehen sein.
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Die
externe Funktionseinrichtung kann an wenigstens einer Seite mit
einem Abdeckungselement versehen sein.
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Ein „Abdeckungselement” kann beispielsweise
eine Membran, eine Folie und dergleichen sein. Beispielhafte Ausführungen
für geeignete
Abdeckungselemente sowie deren Ausgestaltung und Anordnung an der
externen Funktionseinrichtung können
beispielsweise der von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beim
DPMA am 10. März
2009 eingereichten Anmeldung 10 2009 012 632.5 (Vertreterakte FM19A25)
mit dem Titel „Abdichtungseinrichtung
zum Abdichten eines Volumens einer medizinischen Behandlungsanordnung
gegen ein weiteres Volumen sowie Anordnung und Verfahren” entnommen
werden, auf deren diesbezügliche
Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Das
Abdeckungselement der externen Funktionseinrichtung kann bevorzugt
so angeordnet bzw. vorgesehen sein, dass es an einer Oberseite des
Umströmungskörpers aufliegt,
insbesondere auf einem auf der Oberseite des Umströmungskörpers umlaufenden
Dichtungssteg.
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Auf
diese Weise kann es möglich
sein, eine fluiddichte Abdichtung der externen Funktionseinrichtung gegen
ein Äußeres zu
erreichen, wobei die Oberseite des Umströmungskörpers einen weiteren Auflagepunkt bereitstellen
kann.
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Zugleich
kann die Abdichtung zwischen der Abdichtungseinrichtung und der
Oberseite des Umströmungskörpers eine
Abdichtung für
das im Inneren der Aufnahmeeinrichtung befindliche Fluid bereitstellen,
so dass dieses an der Oberseite der Aufnahmeeinrichtung nicht aus
der Aufnahmeeinrichtung heraus in andere Kompartimente der externen
Funktionseinrichtung und oder in ein Äußeres der externen Funktionseinrichtung gelangen
kann.
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Die
externe Funktionseinrichtung kann beispielsweise als Blutkassette
ausgestaltet sein, wie sie in der von der Anmelderin der vorliegenden
Erfindung in den beim DPMA am 23. April 2009 bzw. 10. Juni 2009
eingereichten Anmeldungen 10 2009 018 664.6 (Vertreterakte FM19A27)
bzw. (09/33-d01; FM19A27 DE) mit jeweils dem Titel „Externe
Funktionseinrichtung, Blutbehandlungsvorrichtung zum Aufnehmen einer
erfindungsgemäßen externen
Funktionseinrichtung, sowie Verfahren” beschrieben ist. Auf deren
diesbezügliche
Offenbarungen wird hiermit vollinhaltlich Bezug genommen.
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Eine
solche externe Funktionseinrichtung kann eine Einmalkomponente oder
ein Einmalartikel sein.
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Die
externe Funktionseinrichtung kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial
gefertigt sein.
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Die
externe Funktionseinrichtung kann als Spritzguss-Hartteil mit einer
aufgeschweißten
Abdeckeinrichtung, z. B. einer Folie, ausgestaltet sein.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe
wird auch durch eine erfindungsgemäße medizinische Behandlungsvorrichtung
gemäß Anspruch
22 gelöst.
Alle Vorteile, die sich mit der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung erzielen
lassen, lassen sich auch mit der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung
erzielen.
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Die
erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung
kann wenigstens eine erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung und/oder
wenigstens eine erfindungsgemäße externe
Funktionseinrichtung aufweisen.
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Die
Behandlungsvorrichtung kann in einem Behandlungsverfahren, wie es
vorstehend angegeben ist, eingesetzt werden.
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Beispielsweise
kann die Behandlungsvorrichtung eine Blutbehandlungsvorrichtung,
wie eine Dialysiervorrichtung, zum Durchführen einer Dialysebehandlung,
wie einer Hämodialyse,
Hämofiltration,
Hämodiafiltration
und dergleichen, sein.
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Die
vorliegende Erfindung kann vorteilhaft dazu geeignet und vorgesehen
sein, einen in eine Aufnahmeeinrichtung einströmenden Fluidstrom bzw. Fluidschwall
zu beruhigen.
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Dies
kann insbesondere von Vorteil sein, wenn die Aufnahmeeinrichtung
einen deutlich größeren Querschnitt
aufweist als die Schlauch-, Rohr-, Kanal- oder Ventilquerschnitte, über welche
Fluide in die Aufnahmeeinrichtung eingeleitet werden.
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Mit
der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft möglich sein, die gewöhnlich beim
Durchfließen
von Querschnittssprüngen
oder -veränderungen
auftretenden Turbulenzen und/oder Unregelmäßigkeiten sowohl innerhalb
des strömenden
Volumens als auch an einer freien Oberfläche (z. B. einem Pegel) zu
einem gasgefüllten
Raum oder an den fluidbenetzten Oberflächen der Kanäle, Aufnahmeeinrichtung
und/oder weiteren Einbauten und dergleichen zu vermeiden.
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Beim
Ein- oder Ausströmen
von Fluiden bei Befüll-
und/oder Entleerungsvorgängen
gewöhnlich
erzeugte Turbulenzen können
mittels der vorliegenden Erfindung ebenfalls vorteilhaft verringert
oder gar vollständig
vermieden werden.
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Mit
der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft möglich sein, ein Einrühren, Einbringen
oder Verkapseln von Gasblasen, wie beispielsweise Luftblasen, und/oder
eine Schaumbildung in den in der Aufnahmeeinrichtung einströmenden oder
bereits befindlichen Fluiden zu vermeiden. Insbesondere können vorteilhaft Lufteinschlüsse in den
Phasen der Be- und Entnetzung der Seitenwände der Aufnahmeeinrichtung
verringert oder vermieden werden.
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In
der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung
können
durch Aufteilen des in die Aufnahmeeinrichtung eintretenden Fluidschwalls
schwappende und/oder schäumende
Pegelflächen
der Fluide sowie Prallströmungen
und/oder unerwünschte
Schwapp- und/oder
Rotationsströmungen
vorteilhaft verringert oder vermieden werden.
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Aufgrund
der geringen oder ausbleibenden Bildung von Schwappungen, Wellen
und/oder Strudeln in der Flüssigkeitsoberfläche können ein
weiterer Gaskontakt und/oder eine weitere Gasaufnahme vermieden werden
und beispielsweise ein präzises
Messen der Füllhöhe der Flüssigkeit
ermöglicht
werden.
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Anders
als bei herkömmlichen
strömungsberuhigenden
Einbauten oder Formgebungen für
Aufnahmeeinrichtungen, kann bei der vorliegenden Erfindung eine
Beeinträchtigung
der Wirkungsmöglichkeit
der Sensorik vorteilhaft vermieden werden.
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Dies
kann beispielsweise vorteilhaft dazu beitragen, ausreichend genaue
Messungen an den in der Aufnahmeeinrichtung befindlichen Fluiden,
wie beispielsweise eine möglichst
genaue Messung des Füllstands der
Fluide, vornehmen zu können.
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Ferner
kann – beispielsweise
bei einer Messung einer Eigenschaft der in der Aufnahmeeinrichtung
befindlichen Fluide – die
Gefahr bzw. das Problem vermieden werden, durch das Auftreten von
Gasblasen bzw. Luftblasen oder Verwirbelungen hervorgerufene verfälschte Messergebnisse
zu erhalten.
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Im
Gegensatz zu großbauenden
Vorrichtungen bzw. Einrichtungen aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise
einer Diffusorform der Kanäle – welche
in vielen Fällen
Diffusorlängen
von mehr als dem Zehnfachen des Kanalquerschnitts erfordert – einer
Tauchrohrform des Einströmungskanals
bzw. Ausströmungskanals,
einer Behälterwanddüse und/oder
Prallwänden,
kann die vorliegende Erfindung als minimalinvasive, kleinbauende
und nicht störend
angeordnete Aufnahmeeinrichtung in einer externen Funktionseinrichtung
vorgesehen sein.
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Das
Fluidschwallumleitungselement kann vorteilhaft aus nur einer für ihre Funktion
erforderlichen Komponente, dem Umströmungskörper, bestehen.
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In
vielen Fällen
kann das Fluidschwallumleitungselement keine separate Komponente,
sondern vorteilhaft eine mehrkosten-, montage-, fugen- und/oder
totraumfreie geometrische Ausgestaltung als in eine Wand des Einströmungskanals
und/oder eine Seitenwand der Aufnahmeeinrichtung integrierte Geometrie
darstellen.
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Der
Umströmungskörper kann
vorteilhaft auf einfache und/oder kostengünstige Weise spritzgießtechnisch
realisiert werden, ohne zusätzliche
Schieber und/oder Formkerne mit Durchtrittsstellen durch den Formeinsatz
mit späterer
Fluidberührung
zu erfordern. Hierdurch kann vorteilhaft verhindert werden, dass
Schmutzstoffe aus den beweglichen Nahtstellen eines Spritzgusswerkzeugs
in die fluidbenetzte Oberfläche
der Aufnahmeeinrichtung eingebracht werden.
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Der
Umströmungskörper kann
vorteilhaft bei geringem Bedarf an benötigter Mehrbauhöhe, Mehrvolumen
und/oder Mehroberfläche – im Vergleich
zu einer Aufnahmeeinrichtung ohne strömungsberuhigende Einbauten
oder mit anderen strömungsberuhigenden
Einbauten als dem erfindungsgemäßen Umströmungskörper – realisiert
werden.
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Die
geringe Oberfläche
und/oder die strömungsgünstige Formgebung
des Umströmungskörpers können weiter
vorteilhaft zu einer Strömungsberuhigung
mit minimierter Lufteinbringung, Luftanhaftung, Scherrate und/oder
Strömungstoträumen fuhren.
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Der
Umströmungskörper kann
ferner gerade auch in der Be- und Entnetzungsphase, in welcher der Flüssigkeitspegel
gerade noch den Umströmungskörper erfasst
oder freigibt, Vorteile mit sich bringen. So kann der Umströmungskörper beispielsweise
beim Ablaufen der Fluide vorteilhaft nur eine geringe und reproduzierbare
Menge an Fluiden zur Anhaftung an dem Umströmungskörper zurücklassen, was sich in vorteilhafter
Weise auf Pegelmessungen und auf das fluidische Verfahren (vollständiger Fluidaustausch)
auswirken kann.
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Die
geringe Oberfläche
des Umströmungskörpers, das
Nichtvorliegen von scharfen Kanten und/oder Hohlräumen und/oder
die geringe Turbulenzen- und/oder Schaumbildung können vorteilhaft
zu einer hohen Blutkompatibilität
des Umströmungskörpers führen.
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Der
Umströmungskörper kann
bei geringem Raumbedarf dicht vor dem zum Behältnis führenden Einströmungs- und/oder
Ausströmungskanal
angeordnet sein. In vorteilhafter Weise können Messeinrichtungen, beispielsweise
zur Erfassung von Pegeln, von Schaum, von Phasengrenzen und/oder
von Luftblasen, störungs-
und/oder einbautenfrei in dem darüberliegenden Pegelraum der
Aufnahmeeinrichtung angeordnet werden und diesen für die Fluide
im Wesentlichen nicht relevanten Raum nutzen.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügte
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung bezeichnen identische Bezugszeichen
gleiche oder identische Elemente. Es zeigt:
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1 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung
einer ersten Ausführungsform in
einem ersten Zustand;
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2 eine
Draufsicht auf die erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung
der 1 in einem zweiten Zustand;
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3 einen
Längsschnitt
einer erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung;
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4 einen
Längsschnitt
der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform;
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5 eine
Vorderansicht einer an ihrer Vorderseite mit einer Abdeckeinrichtung
versehenen erfindungsgemäßen Funktionseinrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform;
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6 die
externe Funktionseinrichtung der 5 mit nach
zerstörendem
Aufschneiden aufgeklappter Abdeckeinrichtung; und
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7 die
externe Funktionseinrichtung aus 5 und 6,
betrachtet von ihrer Rückseite.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung
einer ersten Ausführungsform
in einer Befüllphase.
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Die
erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung 100 weist
in ihrem Inneren I ein Fluidschwallumleitungselement auf, welches
einen Umströmungskörper 1 aufweist.
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Der
Umströmungskörper 1 ist
innerhalb eines Übergangsbereichs 3 der
Aufnahmeeinrichtung 100 zwischen einem Einströmungskanal 5 und
einem Nutzbereich 7 der Aufnahmeeinrichtung 100 angeordnet.
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Der Übergangsbereich 3 der
Aufnahmeeinrichtung 100 ermöglicht einen sinnvollen Übergang
zwischen dem relativ kleinen Fluidquerschnitt des Einströmungskanals 5 und
dem relativ großen
Querschnitt der Aufnahmeeinrichtung 100, wie beispielsweise
die Herstellbarkeit der Aufnahmeeinrichtung 100 und des
Einströmungskanals 5 aus
einem Stück,
eine gute Selbstentleerung der Aufnahmeeinrichtung 100 auch
bei schräg
stehender Anordnung der Aufnahmeeinrichtung 100, die Integrierung
eines Kanalverschlussventils direkt am Übergang des Einströmungskanals 5 in
die Aufnahmeeinrichtung und dergleichen.
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Im Übergangsbereich 3 können beispielsweise
Messeinrichtungen zum Erfassen eines Pegelstandes der in der Aufnahmeeinrichtung 100 befindlichen
Fluide vorgesehen sein. Derartige Messeinrichtungen können speziell
für diese
Erfassungszwecke optimiert ausgestaltet sein.
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Der
Umströmungskörper 1 ist
vorzugsweise innerhalb des Übergangsbereichs 3 angeordnet,
auch um den Raum des Übergangsbereichs 3 zu
nutzen.
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Der
Nutzbereich 7 der Aufnahmeeinrichtung 100 kann
Anforderungen genügen,
beispielsweise einem günstigen
Verhältnis
zwischen Platzbedarf und Füllvolumen
der Aufnahmeeinrichtung 100, einer günstigen Messbarkeit des Füllvolumens
der Aufnahmeeinrichtung 10 bzw. der darin befindlichen
Fluide oder anderer Größen (etwa
mittels Transparenz der in der Aufnahmeeinrichtung 100 befindlichen
Fluide), einer geringen benetzten Oberfläche im Vergleich zum Füllvolumen,
gutes Be- und Entnetzungsverhalten, einem guten Ablaufverhalten
der Fluide und dergleichen.
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Durch
eine Einströmungsöffnung 9 strömt ein Fluidschwall
(in 1 durch einen Blockpfeil gekennzeichnet) in die
Aufnahmeeinrichtung 100 ein.
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Der
in die Aufnahmeeinrichtung 100 einströmende Fluidschwall trifft auf
eine Front 11 des Umströmungskörpers 1 auf
und wird in zwei Teilfluidschwalle aufgeteilt. Die Teilfluidschwalle
werden jeweils an einer rechten Seitenflanke 13 und einer
linken Seitenflanke 15 vorbeigeleitet.
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Auf
einer Rückseite 17 des
Umströmungskörpers 1 treffen
die Teilfluidschwalle wieder zusammen bzw. aufeinander.
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Der
Umströmungskörper 1 kann,
wie in 1 gezeigt, einen elliptischen Querschnitt aufweisen.
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Der
Umströmungskörper 1 ist,
wie in 1 gezeigt, im Wesentlichen symmetrisch in der
Einströmungszone
des Fluidschwalls angeordnet.
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Die
Auslegung sowohl der Breite als auch der Höhe (Erstreckung in Strömungsrichtung
in Richtung des Doppelpfeils) des Umströmungskörpers 1 können darauf
gerichtet sein, dem Umströmungskörper 1 eine in
allen Raumrichtungen möglichst
kleine Dimension zu geben.
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Diese
minimal kleinen Dimensionen des Umströmungskörpers 1 können vorzugsweise
dazu beitragen, einen möglichst
geringen Verlust an nutzbarem Füllvolumen
der Aufnahmeeinrichtung 100 sicherzustellen und/oder die
zu benetzende und zu entnetzende Oberfläche der Aufnahmeeinrichtung 100 zu
verringern.
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Eine
derartige Oberflächenminimierung
kann der erfindungsgemäßen Anordnung
der Fluide in mehreren Punkten zugute kommen: Eine geringere Oberfläche kann
vorteilhaft zu geringeren Anhaftmöglichkeiten für kleine
Gasblasen führen.
Eine geringere Oberfläche
kann generell die chemische und/oder physikalische Reaktivität der Fluide
mit dem Material der Aufnahmeeinrichtung 100 und/oder mit
dem in der Aufnahmeeinrichtung befindlichen Gas verringern. Dies
kann beispielsweise vorteilhaft zu einer verbesserten Hämokompatibilität und/oder
verringerter Gerinnungsneigung einströmenden Bluts durch weniger
Luft und weniger Fremdoberfläche
führen.
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Eine
geringere Oberfläche
kann die Fluide – im
Verhältnis
zum maximalen Füllvolumen – in vorteilhafter
Weise vollständiger
und reproduzierbarer in die Aufnahmeeinrichtung 100 ein-
bzw. ausströmen
lassen, da geringere Restmengen an dieser Oberfläche haften bleiben können. Die
genaue Messung des Füllvolumens anhand
des Füllstandes
kann erleichtert sein.
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Der
Austausch von Fluiden zwischen den Befüll-/Entleerungszyklen kann
in vorteilhafter Weise vollständiger
erfolgen. Die Durchmischung der Fluidchargen kann, was in vielen
Fällen
verfahrenstechnisch angestrebt sein kann, insbesondere auch im Hinblick
auf eine verbesserte Hämokompatibilität durch
Vermeidung von Blutanhaftung und Reduktion der Blutverweilzeit an
Fremdoberflächen
erreicht werden.
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Die
minimalen Dimensionen des Umströmungskörpers 1 können experimentell
ermittelt und so gewählt
werden, dass sich der gewünschte
Effekt der Beruhigung der Strömungen
und der Pegeloberfläche
sowie der minimalen Erzeugung und Einrührung von Gas in die in die
Aufnahmeeinrichtung 100 einströmenden Fluide gerade noch einstellen
kann.
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Die
minimal möglichen
Dimensionen können
von der Form und/oder von der mittleren Strömungsgeschwindigkeit im Einströmungskanal 5,
von der Zusammensetzung und Zähigkeit
der einströmenden
Fluide, vom Material und der Oberflächenstruktur der Seitenwände des
Einströmungskanals 5,
der Aufnahmeeinrichtung 100 und/oder des Umströmungskörpers 1,
von der Gestaltung des Übergangsbereichs 3,
von der geometrischen Anbindung des Umströmungskörpers 1 an die Aufnahmeeinrichtung 100,
von der möglichen
Pulsation und dem zulässigen
Volumenstrombereich der einströmenden
Fluide und/oder von allen geometrischen Einflussfaktoren auf die
Strömungen
in der näheren
und auch etwas weiteren Umgebung (bis etwa zum Zehnfachen des Querschnitts
des Einströmungskanals 5)
des Umströmungskörpers 1 abhängen.
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In
vorteilhafter Weise kann der gewünschte
Effekt der Strömungsberuhigung
bereits bei erstaunlich kleinen Abmessungen des Umströmungskörpers 1 im
Bereich von Größen kleiner
dem mittleren Strömungsquerschnitt
im Einströmungskanal 5 zustande
kommen.
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Der
Umströmungskörper 1 könnte in
alle Dimensionen gekrümmt
sein, wie etwa eine Kugel oder ein Ellipsoid. Um die Herstellbarkeit
des Umströmungskörpers 1,
die fugen- und/oder
totraumfreie Anbindung an die Aufnahmeeinrichtung 100 und/oder
die preisgünstige
Herstellbarkeit aus einem Stück
mit der Aufnahmeeinrichtung 100 zu erreichen, kann der
Umströmungskörper 1 in
besonders bevorzugter Ausführung
nur einen in zwei Raumrichtungen gekrümmten Umströmungsquerschnitt aufweisen.
Er kann beispielsweise bevorzugt eine im Wesentlichen prismatische
Bauform aufweisen, wie sie nachfolgend in 3 und 4 dargestellt
ist.
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Durch
die Aufteilung des ursprünglich
in die Aufnahmeeinrichtung 100 einströmenden Fluidschwalls in wenigstens
zwei Teilfluidschwalle kann eine Strömungsberuhigung des Fluidschwalls
erfolgen. Der Wirkmechanismus der Strömungsberuhigung kann – im Vergleich
zu anderen Lösungen – stärker auf
einer gezielten Selbst-Schwallauslöschung beruhen. Er kann insgesamt
eine Kombination aus mehreren Strömungseffekten darstellen.
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Wie
auch in 1 veranschaulicht, kann eine
Verlangsamung der Strömung
des Fluidschwalls erzielt werden a) durch Kanalerweiterung des Einströmungskanals 5 zwischen
dem Umströmungskörper 1 und
den Wandungen bzw. Seitenwänden
des Übergangsbereichs 3 und/oder
b) durch eine Aufteilung in mindestens zwei gleich und jeweils halb
so große
entgegengesetzt weiter fließende
Teilströmungen
oder Teilfluidschwalle und/oder c) durch eine Aufteilung der jeweiligen
Teilfluidschwalle in je mindestens zwei weitere Teilfluidschwalle
mit entgegengesetztem Impuls bzw. Drall durch Anhaftung an den Umströmungskörper 1 auf
der einen Seite und an die jeweilige Seitenwand der Aufnahmeeinrichtung 100 auf
der anderen Seite und/oder d) durch ein Aufeinandertreffen und gegenseitige
Auslöschung
der entgegengesetzten gleichgroßen
Strömungs-
und Drallimpulse auf der abgewandten Seite, d. h. der Rückseite 17 des
Umströmungskörpers 1 und/oder
e) durch Aufeinandertreffen und Auslöschung der entgegengesetzt
gleichgroßen
Strömungsimpulse
in den Bereichen zwischen dem Umströmungskörper 1 und einer Seitenwand
der Aufnahmeeinrichtung 100 rechts und links des Umströmungskörpers 1 und/oder
f) durch Abbau von Strömungsenergie
durch Reibungseffekte der vielfachen jeweils entgegengesetzt fließenden und
rotierenden Teilströmungen
bzw. Teilfluidschwalle untereinander.
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Beobachtungen
lassen den Schluss zu, dass die erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung 100 mit
der schwallberuhigenden oder -auslöschenden Anordnung sogar einen
zusätzlichen
beruhigenden Effekt auf anderweitig eingebrachte (etwa durch Stöße an die
Aufnahmeeinrichtung) Turbulenzen und/oder Schwappschwingungen der
Pegeloberfläche
ausüben
kann.
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Der
Umströmungskörper 1 kann
einen kreisförmigen,
elliptischen, paraboloiden oder gotisch spitzen Querschnitt aufweisen.
Der Umströmungskörper 1 kann
einen – in
Bezug auf die dem Einströmungskanal 5 zu-
und abgewandten Seiten – unsymmetrischen
Querschnitt aufweisen.
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Die
symmetrische Ausführung
der Geometrie an der rechten Seitenflanke 13 und der linken
Seitenflanke 15 kann für
die korrekte Funktionsweise der Impulsaufteilungs- und Impulsselbstauslöschungsvorgänge wesentlich
sein.
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Zur
Minimierung des Volumens, des Bauhöhenbedarfs und/oder der Oberfläche des
Umströmungskörpers 1 hat
sich eine im Wesentlichen querelliptische Form des Umströmungskörpers 1 als
vorteilhaft effektiv erwiesen.
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In
Abhängigkeit
von den vorhandenen Fluiden kann es jedoch sinnvoll sein, die Krümmungen
auf der dem Einströmungskanal 5 zugewandten
Seite des Umströmungskörpers 1 unterschiedlich
zu den Krümmungen
auf der dem Einströmungskanal 5 abgewandten
Seite des Umströmungskörpers 1 auszuführen.
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2 zeigt
die erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung 100 in
einer Entleerungsphase, in welcher sich die Fluide kurz vor der
Ablösung
vom Umströmungskörper 1 befinden.
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Der
Einströmungskanal 5 fungiert
in hierbei als Ausströmungskanal.
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Wie
in 2 zu sehen ist, kann die rechts-links-symmetrische
Ausführung
des Umströmungskörpers 1 und/oder
der restlichen Aufnahmeeinrichtung 100 in Verbindung mit
der allmählichen
Erweitung des Strömungsquerschnitts
des Ausströmungskanals
vor und hinter der engsten Durchtrittzone rechts und links des Umströmungskörpers 1 dazu
beitragen, dass die kompakte Zone des Hauptfluids möglichst
lange mit den dünnen
Fluidzonen der Restbenetzung mit dem Umströmungskörper 1 und/oder mit
den Seitenwänden
der Aufnahmeeinrichtung 100 in Kontakt bleibt. Dabei wird
eine größtmögliche Menge
an Restflüssigkeit
mit der Hauptströmung
mitgezogen, bevor es zur Ablösung
und zum Verbleib von Restfilmen auf den Oberflächen des Umströmungskörpers 1 und
den Seitenwänden
der Aufnahmeeinrichtung 100 kommt.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Aufnahmeeinrichtung
im Längsschnitt,
bei der die Aufnahmeeinrichtung 100, der Einströmungskanal 5 und
der Umströmungskörper 1 aus
einem Stück spritzgegossen
sind.
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In
der gezeigten Ausführungsform
ist der Umströmungskörper 1 stirnseitig
nicht mit einer gegenüberliegenden
Wandung 19 verbunden, sondern weist einen zur Vermeidung
von Strömungstotzonen
und/oder Luftnestern hinreichend großen Spalt 21 zur Wandung 19 auf.
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4 zeigt
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Aufnahmeeinrichtung 100 im Längsschnitt,
bei der die Gesamtanordnung in der typischen Kassettenbauform ausgeführt ist.
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Bei
einer solchen Kassettenbauform können
Kanäle,
wie beispielsweise ein Einströmungskanal 5, und/oder
Kammern in einem Spritzgussteil im Wesentlichen einseitig offen
ausgeführt
sein. Eine flache und/oder ebenfalls mit halboffenen Strukturen
ausgeführte
Abdeckeinrichtung 23, beispielsweise ein Deckel oder eine
Folie, kann die Aufgabe übernehmen,
die Kammern und/oder Kanäle
gegen ein Äußeres A
abzuschließen.
Bei der Ausführung
mit Folienverschluss kann die Folie, wie in 4 gezeigt,
per Verschweißung und/oder
Verpressung auf eine Stirnfläche 25 des
Umströmungskörpers 1 mit
direktem Kontakt zu dieser aufgebracht werden. Bei einer solchen
Anordnung kann bewusst ein Spalt vermieden werden.
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5 zeigt
eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen externen Funktionseinrichtung,
welche an der Oberfläche,
auf die in 5 geblickt wird, mit einer Abdeckeinrichtung 23 versehen
ist.
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Die
externe Funktionseinrichtung ist hier exemplarisch als Blutbehandlungskassette 1000 ausgestaltet mit
Kammern, Kanäle,
Ventilen und dergleichen. Die Abdeckeinrichtung 23 deckt
eine Vorderseite der Blutbehandlungskassette 1000 ab. Sie
ist beispielhaft als Folie ausgestaltet.
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Die
Blutbehandlungskassette 1000 kann wenigstens mit der in 5 gezeigten
Vorderseite an eine Blutbehandlungsvorrichtung (in 5 nicht
gezeigt) angekoppelt werden.
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Die
Blutbehandlungskassette 1000 weist die erfindungsgemäße Aufnahmeeinrichtung 100 auf.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 100 erstreckt sich von der in 5 gezeigten
Vorderansicht nach hinten in die Zeichenebene der 5 hinein.
Der Verlauf der Wandung 19 der Aufnahmeeinrichtung 100 von
dem Betrachter weg ist durch die strahlenförmig gezeigten Linien angedeutet.
Der Umströmungskörper 1 erstreckt sich
von seiner Basis in Richtung auf den Betrachter der 1 zu.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 100 weist den Umströmungskörper 1 auf. In 5 sind
vom Umströmungskörper 1 besonders
gut die Stirnfläche 25 sowie
ein in die Zeichenebene tiefer liegender sattelförmiger Verbindungsbereich 12 zwischen
dem Umströmungskörper 1 und
der Wandung 19 zu erkennen.
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Die
Aufnahmeeinrichtung 100 weist an ihrem unteren Ende, d.
h. am Anströmbereich,
ein Phantomventil 27 auf. Der Umströmungskörper 1 wird in der
Aufnahmeeinrichtung 100 über das Phantomventil 27 angeströmt, wobei
Blut aus der darunter liegenden Kammer (z. B. einer venösen Blutkammer,
wie sie in der von der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung beim
DPMA am 10. Juni 2009 hinterlegten Anmeldung (09/34-d04 DE; 11FM19A33)
mit dem Titel „Luftabscheider,
externe Funktionseinrichtung, Blutkreislauf sowie Behandlungsvorrichtung” beschrieben
wurde und auf deren diesbezügliche
Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen wird) durch das
von der Abdeckeinrichtung 23 und einen Stegabschnitt gebildete
Phantomventil 27 in die Aufnahmeeinrichtung 100 einströmt.
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6 zeigt
die Blutbehandlungskassette 1000 der 5,
wobei die Abdeckeinrichtung 23 am linken Rand der Blutbehandlungskassette 1000 sowie
oben und unten zustörend
aufgeschnitten und nach rechts aufgeklappt zu erkennen ist.
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6 zeigt
die nach Aufschneiden der Folie detaillierter zu erkennenden Elemente
im Inneren der Blutbehandlungskassette 1000.
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Zur
Vermeidung von Wiederholungen wird auf die vorstehend bei der Beschreibung
der 5 erörterten
Ausgestaltungen der einzelnen Elemente verwiesen.
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7 zeigt
die Blutbehandlungskassette 1000 von ihrer Rückseite.
Ist die Blutbehandlungskassette 1000 an die Blutbehandlungsvorrichtung
angekoppelt, so wird ein Betrachter beim Öffnen einer Tür der Blutbehandlungsvorrichtung
zum Entnehmen der Blutbehandlungskassette 1000 auf diese
Rückseite
blicken.
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Für weitere
Details zur Blutbehandlungskassette
1000 wird auf deren
ausführliche
Beschreibung in der hierauf gerichteten, o. g. Anmeldung verwiesen.
Deren Inhalt ist hiermit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen. Bezugszeichenliste
| Bezugszeichen | Beschreibung |
| 100 | Aufnahmeeinrichtung |
| 1000 | Blutbehandlungskassette |
| 1 | Umströmungskörper |
| 3 | Übergangsbereich |
| 5 | Einströmungskanal |
| 7 | Nutzbereich |
| 9 | Einströmungsöffnung |
| 11 | Front
des Umströmungskörpers |
| 12 | Sattelförmiger Verbindungsbereich |
| 13 | Rechte
Seitenflanke des Umströmungskörpers |
| 15 | Linke
Seitenflanke des Umströmungskörpers |
| 17 | Rückseite
des Umströmungskörpers |
| 19 | Wandung
der Aufnahmeeinrichtung |
| 21 | Spalt |
| 23 | Abdeckeinrichtung |
| 25 | Stirnfläche des
Umströmungskörpers |
| 27 | Phantomventil
am Anströmbereich |