-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine extrakorporale Blutbehandlungsmaschine vorzugsweise Dialysemaschine mit Potentialausgleichsvorrichtung und insbesondere eine Potentialausgleichsvorrichtung des Reinigungsflüssigkeits-Flusssystems (Dialysierflüssigkeits-Flusssystems) der extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Grundsätzlich sind gattungsgemäße extrakorporale Blutbehandlungsmaschinen gemäß der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise Dialysemaschinen, Maschinen für Akutdialyse, Maschinen für Apherese, etc. mit einer Sicherheitsfunktion für den Fehlerfall ausgestattet, etwa wenn beispielsweise die Isolation eines elektrischen Leiters versagt und in Folge dessen der Reinigungsflüssigkeitskreislauf (nachfolgend als Flusssystem bezeichnet) der Maschine unter eine elektrische Spannung gesetzt wird. In diesem Fall soll und muss der Patient wie auch der Anwender/Bediener der Maschine vor gefährlichen Ableitströmen geschützt sein/werden.
-
Stand der Technik
-
Gemäß allgemein bekanntem Stand der Technik wird bei einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine wie einer Dialysemaschine eine sogenannte Masseplatte zum Potentialausgleich zwischen Erde und Flusssystem in ein Gehäuseteil der Maschine eingesetzt. Diese Masseplatte ist bevorzugt an einer sogenannten Spülbrücke als eine Komponente des Flusssystems platziert und daher von außen (von außerhalb des Maschinengehäuses) frei zugänglich. In/an der Spülbrücke ist in der Regel wenigstens ein, vorzugsweise zwei Strömungskanäle ausgeformt, in die jeweils eine Schlauchtülle eingesetzt ist. Jede Schlauchtülle ragt dabei von der Gehäuseaußenseite nach außerhalb vor, um beispielsweise jeweils einen Schlauch daran anschließen zu können, die gemeinsam eine Fluidkreis – Verbindung des Maschinen – internen Flusssystems mit einem außerhalb des Maschinengehäuses angeordneten Dialysator schaffen. Ferner hat die die beiden Schlauchtüllen stofflich verbindende/koppelnde Masseplatte einen elektrischen Anschluss, z.B. in Form eines Anschlussbolzens oder dergleichen elektrische Kopplung, an den ein elektrischer Schutzleiter angeschlossen ist. Schließlich weist die (vorzugsweise jede) Schlauchtülle eine innere Funktionsgeometrie auf, welche das hindurchströmende Medium komplett durchdringt und u.a. eine definierte Verwirbelung des hindurchgeleiteten Strömungsmediums bewirken soll, wodurch der Potentialausgleich verbessert/gewährleistet wird.
-
Bei dieser intern bekannten Lösung ergeben sich jedoch unterschiedliche Probleme, welche nachfolgend auszugsweise aufgelistet sind.
- – Zunächst ist festzuhalten, dass die Masseplatte gemäß vorstehender Beschreibung ein zusätzliches Bauteil darstellt, welches in das Maschinengehäuse ausschließlich zum Zweck des Potentialausgleichs des Flusssystems eingesetzt ist. Zum Einen bewirkt das zusätzliche Bauteil als solches eine Verteuerung der Maschine, zum Anderen ist mindestens ein weiterer Montageschritt/Montagevorgang erforderlich, um den Potentialausgleich auf diese Weise zu bewerkstelligen.
- – Durch die exponierte Lage der Masseplatte kann die Situation eintreten, dass insbesondere während einer Heißdesinfektion der Maschine die in der Regel aus Metall bestehende Masseplatte ebenfalls stark erwärmt wird. Dadurch entsteht insbesondere für den Anwender die Gefahr eines sich Verbrennens an der heißen Plattenoberfläche.
-
Kurzbeschreibung der Erfindung
-
Angesichts dieser Problematik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine extrakorporale Blutbehandlungsmaschine bereitzustellen, die mit einer Potentialausgleichsvorrichtung ausgerüstet ist, welche gegenüber dem Stand der Technik preisgünstiger ist und vorzugsweise auch weniger Verletzungsgefahren insbesondere für den Anwender verursacht. Ein Ziel ist es, die Potentialausgleichsvorrichtung so vorzusehen/auszubilden, dass sie einfacher montiert werden kann oder sogar keine zusätzlichen Montageschritte erforderlich macht.
-
Die vorstehende Aufgabe sowie die angestrebten Ziele werden erfindungsgemäß durch eine extrakorporale Blutbehandlungsmaschine und insbesondere durch eine Potentialausgleichsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung beruht auf der Überlegung, eine an sich generell bekannte Komponente eines Flusssystems (gemäß der eingangs getroffenen Definition) einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine gemäß dem Stand der Technik als Potentialausgleichsvorrichtung zu nutzen oder nutzbar zu machen, d.h. einer eine bis dahin bestimmte Funktion übernehmenden Komponente des Flusssystems durch deren geeignete Umgestaltung oder materielle Ausführung eine andere oder zweite Funktion zuzuweisen. Vorzugsweise sollte oder sollten in Frage kommende Komponenten auch nach dem Sicherheitsprinzip ausgewählt und ggf. umgestaltet sein, d.h. bevorzugt sind solche Komponenten eines bekannten Flusssystems, welche aufgrund ihrer ursprünglichen/primären Funktion bereits eine Art Kapselung der inneren Geometrie nach außen aufweisen und den Flussweg des (Strömungs-)Mediums durch dringen und somit auch auf das Strömungsverhalten des durchströmenden Mediums vorzugsweise verwirbelnd Einfluss nehmen. Eine solche neue erfindungsgemäße Komponente mit (ausschließlicher oder zusätzlicher) Potentialausgleichsfunktion kann dann entweder zusätzlich/ergänzend an einer frei wählbaren Stelle im Flusssystem platziert werden oder eine bereits vorhandene Komponente mit entsprechender Primärfunktion wird durch die neue, erfindungsgemäße Komponente mit der zusätzlichen Sekundärfunktion des Potentialausgleichs ersetzt.
-
In der erfindungsgemäßen praktischen Umsetzung des vorstehend genannten Grundkonzepts hat sich die Anordnung mindestens eines gekapselten Siebs (nachfolgend als Ableitsieb bezeichnet) oder mehrerer serieller Siebe grundsätzlich als besonders geeignet für eine solche Potentialausgleichsvorrichtung herausgestellt.
-
Ein Sieb ist eine allgemein bekannte Komponente eines Hydraulik-/Flusssystems, welche zur Grobreinigung/Filterung eines Strömungsmediums primär verwendet wird. Es zeichnet sich durch wenigstens ein inneres Gitter mit einer bestimmten Maschenweite aus, welches vom Medium im wesentlichen quer und vorzugsweise großflächig durchströmt wird, wodurch das Sieb (oder die Siebe) als wenigstens ein Strömungshindernis auch eine Verwirbelung des Mediums bewirkt. Ein solches Sieb ist per se ferner in ein kartuschenförmiges Gehäuse (vollständig) eingesetzt und ist damit von außen regelmäßig unzugänglich. Solche Siebkartuschen weisen beidseits des darin befindlichen Siebs Anschlusselemente wie Tüllen, Stutzen oder Kupplungen am Gehäuse auf, um in eine Leitung des Flusssystems (gemäß vorstehender Definition) an einer im Wesentlichen frei wählbaren Stelle zwischengeschaltet werden zu können.
-
Erfindungsgemäß ist das wenigstens eine angeordnete Ableitsieb nunmehr mit zumindest einem inneren Siebeinsatz (oder mehreren seriellen Siebeinsätzen), beispielsweise als Maschenelement, Rost, Gitter, Lochplatte, etc. in flächiger oder räumlicher Ausgestaltung (z.B. zylindrisch) aus einem elektrisch leitenden Material wie beispielsweise korrosionsbeständigem Metall gefertigt, das in einem Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material wie beispielsweise einem Kunststoff eingesetzt ist. An den wenigstens einen inneren Siebeinsatz ist ein elektrischer Kontakt angeschlossen, der durch das Gehäuse hindurchragt, bzw. durch eine Anschlussöffnung oder Buchse im Gehäuse kontaktierbar ist, um an ein elektrisches Erdungskabel (Schutzleiter) angeschlossen werden zu können. Die Kontaktstelle am Gehäuse des Ableitsiebs ist natürlich fluidisch abgedichtet. Die Maschenweite des wenigstens einen Siebeinsatzes kann auf das durchströmende Medium abgestimmt sein, derart, dass es ausschließlich Potentialausgleichsfunktionen (größere Maschenweite) oder auch zusätzliche Filterfunktionen (kleinere Maschenweite) übernimmt. Auch kann zusätzlich zur generellen Maschenweite die Form des wenigstens einen Siebeinsatzes sowie der darin gebildeten Öffnungen so angepasst sein, dass in Abhängigkeit des Strömungsmediums (und dessen Viskosität) eine bestimmte Verwirbelung bei gegebener Strömungsgeschwindigkeit entsteht.
-
Vorteilhafter Weise ist der wenigstens eine Siebeinsatz in das Gehäuse eingegossen (z.B. im Spritzgussverfahren) und damit untrennbar mit dem Gehäuse verbunden. Diese Ausgestaltung eignet sich besonders für Ein-Weg-Produkte, bei denen ein Austausch des wenigstens einen Siebeinsatzes aus hygienischen und/oder monitären Gründen nicht gewollt ist.
-
Insbesondere für den Fall, dass dem erfindungsgemäßen zumindest einen Ableitsieb ausschließlich Potentialausgleichsfunktionen zugewiesen wird, kann es an wenigstens einem im Wesentlichen frei wählbaren Leitungsabschnitt im Flusssystem der extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine und/oder auch außerhalb etwa im Bereich der Zuführleitungen für Betriebsmittel, beispielsweise von Osmosewasser, Flüssigkeitsausgleichsmittel zur direkten Zufuhr in den Patientenkörper, Zusatzstoffen für die Bereitung einer Blutreinigungsflüssigkeit (Dialysierflüssigkeit) und/oder Desinfektionsmittel in der entsprechenden Leitung zwischengeschaltet sein.
-
Figurenbeschreibung
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren näher erläutert.
-
1 zeigt den Querschnitt einer Potentialausgleichsvorrichtung in Form wenigstens eines Ableitsiebs (mit wenigstens einem Siebeinsatz) gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
-
2 zeigt prinzipiell das Flusssystem einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine, in welcher wenigstens das eine Ableitsieb gemäß der 1 gemäß einer ersten Anordnungsvariante verbaut ist und
-
3 zeigt prinzipiell das Flusssystem einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine, in welcher wenigstens das eine Ableitsieb gemäß der 1 gemäß einer zweiten, erweiterten Anordnungsvariante verbaut ist.
-
Gemäß der 1 ist die Potentialausgleichsvorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Erfindung in Form wenigstens eines Leitungs-integrierbaren bzw. Leitungszwischenschaltbaren Siebs (nachfolgend Ableitsieb) vorzugsweise der Kartuschenbauform ausgebildet. Hierfür hat das wenigstens eine Ableitsieb 100 zumindest einen vorzugsweise flächigen Siebeinsatz 1, der randseitig geschlossen umlaufend mit einem kederförmigen Verbindungskörper (Ring) 5 versehen ist, in den der Siebeinsatz 1 dichtend eingesetzt/eingegossen ist. Des Weiteren hat das Ableitsieb 100 vorliegend zwei schalenförmige Gehäuseteile 3, 4, deren schalenrandseitige Durchmesser dem Durchmesser des Verbindungskörpers 5 entsprechen. Auch die Wandstärken der beiden Gehäuseteile 3, 4 entsprechen zumindest in deren Randbereichen im Wesentlichen der radialen Breite des Verbindungskörpers 5. Alternativ hierzu können die beiden Gehäuseteile 3, 4 randseitig auch einen Anschlussflansch oder Kragen ausbilden (siehe 1), der der radialen Breite des Verbindungskörpers 5 entspricht.
-
Der Verbindungskörper 5 ummantelt den Siebeinsatz 1 radial außenseitig vollständig, wobei jedoch an einer Stelle im Verbindungskörper 5 eine mit dem Siebeinsatz 1 elektrisch verbundene Kontaktfahne 2 oder dergleichen elektrisches Anschlussteil radial vorragt. An diese Kontaktfahne 2 ist ein Erdungskabel / Schutzleiter (in 1 nicht weiter dargestellt) anschließbar, wie es nachfolgend noch anhand der 2 und 3 näher beschrieben wird.
-
Die beiden Gehäuseschalen 3, 4 weisen ferner jeweils eine Schlauchtülle 6, 7 oder einen Anschlussstutzen auf, der sich im wesentlichen senkrecht zu einer vom jeweiligen Schalenrand aufgespannten (imaginären) Fläche erstreckt und in etwa zentrisch an der jeweiligen Gehäuseschale 3, 4 platziert ist. Auf diese Weise entsteht ein fluidischer Ein-/Auslass in das Innere der jeweiligen Gehäuseschale 3, 4.
-
Beide Gehäuseschalen 3, 4 sind randseitig gegeneinander gehalten, wobei der Verbindungskörper 5 dazwischen so eingesetzt ist, dass eine im Wesentlichen glatte, kantenfreie Innen- und Außenseite des geschlossenen Gehäuses entsteht (mit abgerundeten Ecken sowie ohne Ausnehmungen oder Bohrungen). Zur dichtenden (stoßartigen) Verbindung der drei Bauteile (der beiden Gehäuseschalen 3, 4 und des Verbindungskörpers 5) ist eine Klebung oder Verschweißung vorstellbar. Auf diese Weise wird ein fluiddichter Hohlraum gebildet mit einem Einlass 6 und einem Auslass 7, wobei der Hohlraum über den in Strömungsrichtung (definiert durch den Ein- und Auslass) quer sich erstreckenden, wenigstens einen Siebeinsatz 1 in wenigstens zwei Raumabschnitte vorzugsweise symmetrisch unterteilt ist.
-
Alternativ zu der vorstehenden Konstruktion ist es auch möglich, den zumindest einen Siebeinsatz 1 unmittelbar bei der Herstellung des Gehäuses darin zu vergießen, insbesondere dann, wenn das Gehäuse einteilig nach einem Spritzgussverfahren hergestellt ist. In diesem Fall kann ggf. auf den Verbindungskörper verzichtet werden. Auch besteht die Möglichkeit, den zumindest einen Siebeinsatz 1 mit dem dieses umfassenden Verbindungskörper 5 zu dessen Stabilisierung als eine Baueinheit vorzufertigen und dieses Verbundbauteil oder Baueinheit dann beim Spritzgießen des Gehäuses mit einzugießen. Schließlich kann das Gehäuse auch in der gezeigten zweigeteilten Ausführungsform bestehen bleiben, wobei die beiden Gehäuseschalen beispielsweise durch ein vorzugsweise lösbares Verbindungsmittel (Schrauben, Nieten, Klemmen, etc.) miteinander dichtend unter Einspannung des Verbindungskörpers gekoppelt sind.
-
Insgesamt ist aber das einteilige (unlösbare) Herstellen des Gehäuses insbesondere durch Spritzgießen, Verschweißen oder Verkleben zu bevorzugen, da hierdurch eine kostengünstige Massenproduktion ermöglicht wird und das Ableitsieb als Ein-Weg-Produkt konzipiert werden kann.
-
An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass der wenigstens eine Siebeinsatz 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel flächig als Maschenelement (Netz), Rost, Rechen, oder Lochplatte ausgebildet ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den wenigstens einen Siebeinsatz 1 als ein räumliches Bauteil auszugestalten etwa zylindrisch oder napfförmig, wobei in diesem Fall der Ein- und Auslass auf der gleichen Gehäuseseite angeordnet sein kann.
-
Das erfindungsgemäße neue Bauteil „Ableitsieb“ übernimmt somit zumindest eine Sicherungsfunktion für den Fehlerfall, dass beispielsweise die sogenannte Isolationsbarriere in Form einer Isolierung eines elektrischen Leiters der Maschine versagt und dadurch der Flüssigkeitskreislauf der extrakorporalen Maschine unter elektrischer Spannung steht, sodass ein Patient (oder eine Bedienperson) durch Ableitströme in unzulässiger Weise gefährdet wird. Durch das wenigstens eine Ableitsieb 100 ist grundsätzlich ein Potentialausgleich zwischen dem Flusssystem und Erde gegeben, d.h. der entstehende elektrische Strom fließt über das zumindest eine erfindungsgemäße Ableitsieb/Maschenelement zur Erde ab und schützt somit den Patienten und den Anwender. Das wenigstens eine Ableitsieb 100 kann hierfür an jeder Stelle im Flusssystem nach Bedarf (auch mehrere an unterschiedlichen Stellen oder in Serie geschaltet) eingesetzt werden. Aufgrund des einfachen Aufbaus ist es wirtschaftlich für die Massenproduktion herstellbar.
-
In der 2 ist eine erste Einbauvariante für das erfindungsgemäße Ableitsieb 100 in einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine, vorzugsweise Dialysemaschine, Maschine für Akutdialyse, Maschine für Apherese usw. gezeigt.
-
Demzufolge hat die Dialysemaschine prinzipiell zwei durch einen Filter oder Filtervorrichtung (z.B, Dialysator) 200 voneinander getrennte Fluidkreise, nämlich einen patientenseitigen Blutkreis und einen Reinigungsflüssigkeitskreis (dialyseseitigen Dialysierflüssigkeitskreis). Im vorliegenden Beispiel sind zwei (wenigstens ein) Ableitsiebe 100 in die Zu- und Ablaufleitung 210, 210 zu und vom Filter/Dialysator 200 zwischengeschaltet.
-
Wie aus der 2 zu ersehen ist, befinden sich die Ableitsiebe 100 innerhalb eines Maschinengehäuses 300 vorzugsweise unmittelbar am Gehäuse 300 in dem Leitungsabschnitt unmittelbar stromauf und stromab zum Dialysator 200. Hierfür sind die Zu- und Ablaufleitungen 210, 220 jeweils an die Anschlusstüllen 6, 7 der beiden Ableitsiebe 100 angeschlossen, sodass stromauf zum Dialysator 200 die frische Reinigungsflüssigkeit / Dialysierflüssigkeit und stromab zum Filter/Dialysator 200 die verbrauchte Reinigungsflüssigkeit / Dialysierflüssigkeit den im Gehäuse 3, 4 des zumindest einen Ableitsiebs 100 befindlichen zumindest einen Siebeinsatz 1 großflächig durchströmen kann. Da der zumindest eine Siebeinsatz 1 per se vom Gehäuse 3, 4 vollständig umgeben ist, ist eine direkte Berührung des wenigstens einen Siebeinsatzes 1 durch einen Anwender ausgeschlossen. Beide Ableitsiebe 100 sind mit einem Erdungskabel (Schutzleiter) verbunden, das jeweils an eine nach außen ragende Anschlussfahne 2 elektrische angeschlossen und an seinem freien Ende geerdet ist.
-
D.h. die Anschluss-/Kontaktfahne 2 wäre zunächst von außen zugänglich, wird aber durch das daran angeschlossene Erdungskabel und dessen Steckerisolation vorzugsweise nach außen abgeschirmt.
-
Die Montage der beiden Ableitsiebe 100 erfolgt in einfacher Weise, indem die Zu- und Ablaufleitungen 210, 220, welche in der Regel als Schlauchleitungen ausgebildet sind, auf die Anschlusstüllen 6, 7 der beiden Ableitsiebe 100 aufgesteckt werden. Da diese Tüllen 6, 7 vorliegend mit einem äußeren Profil aus Hinterschneidungen gemäß der 1 ausgebildet sind, wird ein unbeabsichtigtes Abstreifen der Schlauchleitungen wirksam verhindert.
-
Eine Reinigung der so eingebauten Ableitsiebe 100 von Innen erfolgt wie bei allen anderen Komponenten im Flusssystem der Blutreinigungsmaschine / Dialysemaschine im Rahmen einer (Heiß-)Desinfektion der Maschine. Jedes maschinen-intern verbaute Ableitsieb 100 wird dabei mit erhitzt, wobei jedoch der dadurch heiß gewordene wenigstens eine Siebeinsatz 1 thermisch vom umgebenden Gehäuse 3, 4 so gekapselt ist, dass Verbrennungen des Anwenders oder des Patienten unmöglich sind.
-
In der 3 ist eine weitere Einbauvariante für das erfindungsgemäße zumindest eine Ableitsieb 100 gezeigt. Demnach werden zusätzlich zu den vorstehend genannten beiden Ableitsieben 100 gemäß der 2 ein weiteres Ableitsieb 100 in eine Zuführleitung 400 für eine Ausgleichsflüssigkeit, welche direkt in eine blutseitige Ablaufleitung vom Filter / Dialysator 200 zum Patienten mündet und in eine Zuführleitung 500 (zentrale Konzentrationsversorgungsleitung) für Substanzen zur Bereitstellung der Dialysierflüssigkeit zwischengeschaltet. Wie insbesondere aus der 3 zu ersehen ist, kann das / jedes erfindungsgemäße Ableitsieb 100 nahezu an jeder beliebigen Position im bekannten Flusssystem der Dialysemaschine (alternativ oder ergänzend) angeordnet sein, insbesondere dort, wo das Flusssystem aus Schlauchleitungen gebildet wird, die einfach auf die Anschlusstüllen 6, 7 der jeweils verbauten Ableitsiebe 100 aufgesteckt werden können. Besonders bevorzugt sind dabei Positionen, an denen Isolationsbarrieren zwischen Gerät und Patient oder Bedienungspersonal im Fehlerfall unwirksam werden könnten.
-
Offenbart wird zusammenfassend eine Potentialausgleichsvorrichtung einer extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine vorzugsweise Dialysemaschine, die zumindest ein Ableitsieb aufweist, bestehend aus wenigstens einem in einem Siebgehäuse (vollständig) eingeschlossenen Siebeinsatz aus einem elektrisch leitenden Material, an das ein Erdungskabel angeschlossen oder anschließbar ist.
