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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf die optische Detektion von Blut oder von Blutbestandteilen in einer Dialysatleitung oder einer Filtratleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung zum Zweck der Erkennung einer bedrohlichen Gefahrensituation für den Patienten, wenn im Fehlerfall, beispielsweise aufgrund einer Ruptur der semipermeablen Membran des Dialysators oder Blutfilters oder bei Auftreten von Hämolyse im Blut des Patienten im extrakorporalen Blutkreislauf, Blut oder Blutbestandteile durch die semipermeable Membran eines Dialysators oder Blutfilters auf die Dialysatseite oder Filtratseite durchtreten, so dass Blut oder Blutbestandteile unfallmäßig mit dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat für den Patienten verloren gehen.
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Hintergrund
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Systeme zur Erkennung von Blut oder von Blutbestandteilen in einer Dialysatleitung oder einer Filtratleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung sind auch als Blutleckdetektoren (Abkürzung „BLD“, Englisch: „blood leak detector“) bekannt und stellen eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz des Patienten gegen einen unerkannten, unfallmäßigen Verlust von Blut oder von Blutbestandteilen mit dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat dar. Sie erkennen Blut oder Blutbestandteile in dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat und unterscheiden sich dadurch von Systemen zur Erkennung eines unfallmäßigen Blutverlusts aus einem undichten extrakorporalen Blutkreislauf außerhalb des Dialysators oder Blutfilters oder direkt aus dem Gefäßzugang des Patienten in die Umgebung, beispielsweise wenn es zu einer unfallmäßigen Dislokation oder Diskonnektion einer Kanüle oder eines Katheters oder einer Schlauchverbindung kommt. Im Gegensatz zu den Blutverlusten aus einem undichten extrakorporalen Blutkreislauf außerhalb des Dialysators oder Blutfilters lässt sich ein schleichender Blutverlust über die semipermeable Membran des Dialysators oder Blutfilters mit dem bloßen Auge kaum und nicht schnell genug erkennen, weil das Blut oder die Blutbestandteile im Dialysat oder Filtrat stark verdünnt vorliegen. Ein solcher Blutverlust über die semipermeable Membran pro Zeiteinheit hängt maßgeblich von der Flussrate des Dialysats oder Filtrats und der Konzentration des Bluts oder der Blutbestandteile darin ab. Deshalb ist eine wesentliche technische Anforderung an einen solchen Blutleckdetektor eine ausreichend hohe Sensitivität. Je höher die Sensitivität ist, desto früher kann ein Blutverlust erkannt werden und desto weniger Blut geht dem Patienten im Fehlerfall verloren.
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Bekannte bei der extrakorporalen Blutbehandlung eingesetzte Überwachungsvorrichtungen zur Erkennung eines Bluteintritts oder einer Hämolyse beruhen beispielsweise auf der spektroskopischen Auswertung des roten und grünen Spektrums des Lichts. Die Erkennung von Blut im Flüssigkeitssystem erfolgt nach dem Stand der Technik mit einem optischen Messverfahren, wobei die Abnahme der Intensität des Lichts aufgrund der Trübung der Dialysierflüssigkeit durch Blut oder Blutbestandteile ausgewertet wird. Beim Eintritt von Blut in die Dialysierflüssigkeit ändert sich die Intensität des aus der Dialysierflüssigkeit austretenden Lichts, was hier als Trübung bezeichnet wird, wobei die Intensitätsänderung von der Wellenlänge des Lichts abhängig ist. Mit den bekannten Verfahren kann ein Bluteintritt in das Flüssigkeitssystem sicher erkannt werden. Neben dem Bluteintritt in das Flüssigkeitssystem infolge eines Defekts des Dialysators oder Filters, beispielsweise aufgrund einer Membranruptur oder einer Vergussmassenablösung, kann bei einer extrakorporalen Blutbehandlung im Falle einer Hämolyse des Bluts auch freies Hämoglobin in die Dialysierflüssigkeit gelangen. Als Hämolyse bezeichnet man die Auflösung (Zerstörung) der Erythrozyten (roten Blutkörperchen) des Bluts. Die Erythrozyten bestehen maßgeblich aus dem Sauerstoff bindenden Protein Hämoglobin, das den Erythrozyten und somit auch dem Blut die rote Farbe verleiht. Beim Auftreten von Hämolyse wird das Hämoglobin freigesetzt. Eine Hämolyse kann bei einer extrakorporalen Blutbehandlung beispielsweise aufgrund einer Scherströmung auftreten, beispielsweise wenn in einer blutführenden Schlauchleitung mechanische Beanspruchungen des Bluts auftreten. Derartige Scherströmungen treten unter anderem dann auf, wenn eine blutführende Schlauchleitung des Schlauchleitungssystems der Blutbehandlungsvorrichtung abgeknickt wird. Eine Hämolyse kann aber auch systemisch durch den Patienten bedingt sein. Hämoglobin kann bei der extrakorporalen Blutbehandlung von der Blutseite des Dialysators durch die semipermeable Membran auf die Dialysatseite oder Filtratseite gelangen. Daher kann das Hämoglobin mit den aus dem Stand der Technik bekannten optischen Messverfahren im Blut nachgewiesen werden.
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Unter einer Disposable-Schlauchleitung wird ein als Einweg- oder Einmal- oder Wegwerfartikel konfiguriertes Schlauchleitungssystem oder eine solche Schlauchleitung verstanden, das nach einmaliger Benutzung entsorgt oder verworfen wird. Bei speziellen Blutbehandlungsmaschinen für die kontinuierliche extrakorporale Blutbehandlung (Abkürzung „CRRT“, Englisch: Continous Renal Replacement Therapy) oder Blutbehandlungsmaschinen für die akute extrakorporale Blutbehandlung in der Intensivmedizin bzw. auf Intensivstationen (Abkürzung „ICU“, Englisch: „intensive care unit“), sind wie der extrakorporale Blutkreislauf auch die Dialysatleitung oder Filtratleitung als Disposable-Schlauchleitungen ausgeführt und die erforderlichen medizinischen Lösungen wie Dialysat und Substitionsflüssigkeit oder Substituat werden als fertige Lösungen in Lösungsbeuteln bereitgestellt. Solche Disposable-Schlauchleitungen, wie Dialysatleitung oder Filtratleitung, werden vor der Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung vom Anwender von außen an die funktionalen Schnittstellen der Dialysemaschine angekoppelt. Dabei wird unter anderem ein Schlauchabschnitt der Dialysatleitung oder Filtratleitung in einen an der äußeren Oberfläche der Blutbehandlungsmaschinen angeordneten und von außen zugänglichen Schlauchaufnahmebereich eines Blutleckdetektorgehäuses eingelegt. Das Blutleckdetektorgehäuse beinhaltet zumindest eine Lichtquelle, eine optische Sensorik und eine Messelektronik. Das Messignal wird mittels elektrischer Leitungen vom Blutleckdetektorgehäuse in das Innere der Blutbehandlungsmaschinen zu deren Regel- und Steuervorrichtung geführt.
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Als elektromagnetische Verträglichkeit (Abkürzung: EMV) wird die Eigenschaft eines technischen Geräts bezeichnet, andere Geräte nicht durch elektrische oder elektromagnetische Effekte zu stören oder durch andere Geräte gestört zu werden (Störfestigkeit). Die frei zugängliche Anordnung des Blutleckdetektorgehäuses an der äußeren Oberfläche der Blutbehandlungsmaschinen bringt es zwangsläufig mit sich, dass die bekannten Blutleckdetektoren der elektromagnetischen Strahlung aus der Umgebung ausgesetzt sind und das Blutleckdetektorgehäuse deshalb in der Regel eine eigene elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung aufweist. Ein solcher Blutleckdetektor ist beispielsweise von der Akut-Dialysemaschine multiFiltratePRO der Anmelderin Fresenius Medical Care Deutschland GmbH bekannt. Wenn vorliegend die Begriffe „störempfindlich“ oder „Störfestigkeit“ verwendet werden, so ist stets eine Störung durch elektromagnetische Strahlung gemeint.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Störempfindlichkeit des Blutleckdetektors, insbesondere die der besonders störempfindlichen Fototransistoren, gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine zu senken.
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Eine weitere Aufgabe ist es, auf eine kostenintensive und montageaufwändige elektrisch leitfähige Blechabschirmung des Blutleckdetektorgehäuses mit Anschluss der elektrisch leitfähigen Blechabschirmung an den Schutzleiter gänzlich verzichten zu können, ohne gleichzeitig die Störempfindlichkeit des Blutleckdetektors gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine zu erhöhen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Sensitivität des Blutleckdetektors zu erhöhen, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten von Dialysat oder Filtrat oder Effluent sicher detektiert werden kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellkosten des Blutleckdetektors zu senken.
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Eine weitere Aufgabe ist es, die Wartungs- und Reparaturkosten des Blutleckdetektors zu senken, insbesondere durch Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer und eine wartungs- und reparaturgerechte Konstruktion.
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Eine Aufgabe ist es, einen alternativen Blutleckdetektor zur Verfügung zu stellen, ohne dass das bewährte Mess- und Auswerteverfahren geändert werden muss, insbesondere ohne Softwareänderungen am Mess- und Auswertealgorithmus.
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Eine weitere Aufgabe ist es, einen alternativen Blutleckdetektor zur Verfügung zu stellen, ohne dass die bewährte Handhabung des bekannten Blutleckdetektors im Praxisbetrieb geändert werden muss, insbesondere ohne dass die Anwender gesondert geschult werden müssen und insbesondere ohne dass die Gebrauchsanweisungen für den Anwender geändert werden müssen.
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Eine weitere Aufgabe ist es, einer Alterung der grünen LED, die, um die erforderliche hohe Lichtintensität bereitstellen zu können, in der Regel verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, entgegenzuwirken.
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Eine weitere Aufgabe ist es, trotz beengter Platzverhältnisse im Blutleckdetektorgehäuse und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine einen einfachen und reparaturfreundlichen Aufbau des Blutleckdetektors zu gewährleisten, die Montage des Blutleckdetektors zu vereinfachen und dadurch Montagekosten einzusparen.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 17. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Blutbehandlungsmaschine (1000) zur extrakorporalen Blutbehandlung mit den Merkmalen der Ansprüche 18 bis 20.
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Die Lösung der Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 18. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstände der Unteransprüche. Die Vorteile des erfindungsgemäßen medizinischen Systems gemäß Anspruch 1 können mit der Blutbehandlungsmaschine nach Anspruch 18 ungeschmälert erreicht werden.
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Das erfindungsgemäße System weist eine Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit einem Maschinengehäuse auf.
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Das Maschinengehäuse kann sich dadurch auszeichnen, dass es in seinem Inneren zumindest eine elektronische Steuer- und Regelvorrichtung zur Steuerung und Regelung einer extrakorporalen Blutbehandlung aufnimmt. Optional nimmt das Maschinengehäuse in seinem Inneren, insbesondere an der Innenseite einer Außenwand, zusätzlich zumindest einen oder mehrere elektrische Antriebsmotoren für den Antrieb zumindest einer Pumpe aus der Gruppe Blutpumpe, Dialysierflüssigkeitspumpe, Dialysatpumpe, Filtratpumpe, Effluentpumpe auf. Wiederum optional weist das Maschinengehäuse einen Fuß mit vier Rollen auf, so dass das Maschinengehäuse mit seinen Rollen auf dem Boden stehen kann und vom Anwender an einen anderen Ort geschoben werden kann.
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Des Weiteren weist das erfindungsgemäße System eine elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf, die einen inneren Bereich der Abschirmung zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem äußeren Bereich der Abschirmung abschirmt.
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In manchen Ausführungsformen ist die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung eine Abschirmung des Maschinengehäuses gegen elektromagnetische Strahlung, die einen inneren Bereich des Maschinengehäuses zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem Bereich außerhalb des Maschinengehäuses abschirmt.
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In manchen speziellen Ausführungsformen besteht die elektrisch leitfähige Abschirmung des Maschinengehäuses aus nur einem elektrisch leitfähigen Blech oder Geflecht hinter einer Maschinengehäusefront aus Kunststoff. In anderen Ausführungsformen kann die elektrisch leitfähige Abschirmung des Maschinengehäuses das Innere des Maschinengehäuses an mehreren Seiten oder an allen Seiten gegen äußere elektromagnetische Strahlung abschirmen.
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In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich zur Abschirmung des Maschinengehäuses eine weitere oder alternative elektrisch leitfähige Abschirmung in dem inneren Bereich oder dem äußeren Bereich des Maschinengehäuses vorgesehen sein.
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In manchen speziellen Ausführungsformen ist die elektrisch leitfähige Abschirmung ein Abschirmungsgehäuse. Das Abschirmungsgehäuse schirmt einen inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem Bereich außerhalb des Abschirmungsgehäuses ab.
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Das Abschirmungsgehäuse kann aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, besonders bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Blech, bestehen oder einen solchen enthalten.
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Das Abschirmungsgehäuse kann die störempfindlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems aufnehmen.
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Das Abschirmungsgehäuse kann im inneren Bereich des Maschinengehäuses oder im äußeren Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sein. Beispielsweise kann das Abschirmungsgehäuse im Inneren der elektrisch leitfähigen Abschirmung des Maschinengehäuses angeordnet sein. Alternativ kann das Abschirmungsgehäuse von außen am Maschinengehäuse befestigt sein. In anderen Ausführungsformen kann das Abschirmungsgehäuse im äußeren Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sein, ohne mit dem Maschinengehäuse verbunden zu sein.
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In anderen Ausführungsformen kann das Abschirmungsgehäuse weitere störempfindliche Komponenten der extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine aufnehmen, beispielsweise eine Steuer- und Regelvorrichtung und/oder eine oder mehrere CPUs (Abkürzung: CPU, Englisch: Central Processing Unit).
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Das erfindungsgemäße System weist weiter eine Schlauchaufnahmevorrichtung auf, die in dem Bereich außerhalb der elektrisch leitfähigen Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung angeordnet ist. Die Schlauchaufnahmevorrichtung weist einen Schlauchaufnahmebereich auf, der konfiguriert ist zum reversiblen, halternden Aufnehmen eines Schlauchabschnitts einer medizinischen Schlauchleitung, insbesondere aus der Gruppe Filtratleitung, Dialysatleitung, Effluentleitung für die Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung mittels der Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung.
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Die Schlauchaufnahmevorrichtung kann in manchen Ausführungsformen an einer äußeren Oberfläche des Maschinengehäuses angeordnet sein.
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In manchen Ausführungsformen ist die Schlauchaufnahmevorrichtung und/oder der Schlauchaufnahmebereich zum reversiblen halternden Aufnehmen des Schlauchabschnitts durch Hineindrücken unter elastischer Verformung des Schlauchabschnitts hinter einen Hinterschnitt oder hinter eine Querschnittsverengung des Schlauchaufnahmebereichs und/oder zum formschlüssigen Haltern mittels einer Gehäusetür oder Gehäuseklappe konfiguriert.
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In manchen anderen Ausführungsformen ist die Schlauchaufnahmevorrichtung alternativ oder ergänzend konfiguriert zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Haltern des Schlauchabschnitts im Schlauchaufnahmebereich mittels einer Gehäusetür oder einer Gehäuseklappe. Die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe kann mittels eines Scharniers verschwenkbar oder verdrehbar an der Schlauchaufnahmevorrichtung gelagert sein, so dass die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe von einer ersten, geschlossenen Stellung, in der sie den Schlauchaufnahmebereich abdeckt und ein Herausfallen oder Herausnehmen eines erfindungsgemäßen Schlauchabschnitts aus dem Schlauchaufnahmebereich verhindert, in eine zweite, geöffnete Stellung verschwenkt oder verdreht werden kann, in der der Anwender den Schlauchabschnitt aus dem Schlauchaufnahmebereich entnehmen oder den Schlauchabschnitt in den Schlauchaufnahmebereich einlegen kann. Die Schlauchaufnahmevorrichtung kann eine Verriegelung für die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe aufweisen, so dass die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe bei in der ersten, geschlossenen Stellung bei geschlossener Verriegelung nicht gegenüber der Schlauchaufnahmevorrichtung verschwenkbar oder verdrehbar ist. Die Verriegelung für die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe kann insbesondere als eine Rastvorrichtung mit einem Rastriegel an der Schlauchaufnahmevorrichtung ausgeführt sein.
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Das erfindungsgemäße System ermöglicht es durch die Verwendung von Lichtleitern, alle gegenüber elektromagnetischer Strahlung störempfindlichen Bauteile wie beispielsweise LEDs, Fototransistoren und die Ansteuerschaltung, auf einer Leiterplatine außerhalb der Schlauchaufnahmevorrichtung, insbesondere räumlich von der Schlauchaufnahmevorrichtung getrennt, innerhalb der Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine und/oder innerhalb des Abschirmungsgehäuses anordnen zu können.
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In manchen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung daher keine LED, keine Sensoren, keine elektrischen Bauteile und/oder elektronischen Bauteile und keine elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen oder Elektrokabel auf oder enthält keine solchen. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch die Störempfindlichkeit des Systems gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine verringert werden kann, insbesondere die Störempfindlichkeit der störempfindlichen Fototransistoren, da diese erfindungsgemäß nicht in der besonders gegenüber hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung exponierten Schlauchaufnahmevorrichtung enthalten sind.
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Die Verwendung von Lichtleitern in dem erfindungsgemäßen System ermöglicht außerdem, die elektrische Sicherheit des Patienten durch Verringerung der Patientenableitströme weiter zu verbessern, weil anfällige Luft- und Kriechstrecken im Bereich der Schlauchaufnahmevorrichtung gänzlich vermieden werden, wenn erfindungsgemäß keinerlei elektrische Bauteile in der Schlauchaufnahmevorrichtung angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung weist keine oder keine eigene elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf oder enthält keine solche. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch trotz beengter Platzverhältnisse in der Schlauchaufnahmevorrichtung und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine ein einfacherer und reparaturfreundlicherer Aufbau gewährleistet werden kann.
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Das erfindungsgemäße System weist eine elektronische Messvorrichtung auf, die eine elektrische Lichtquelle aufweist, die wenn sie eingeschaltet ist, Licht in den ersten Lichtleiter aussendet, und die einen optischen Sensor aufweist, der aus dem zweiten Lichtleiter austretendes Licht empfängt, wobei die elektronische Messvorrichtung im inneren Bereich der elektrisch leitfähigen Abschirmung angeordnet ist.
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In manchen Ausführungsformen weist die elektronische Messvorrichtung zusätzlich zu dem optischen Sensor einen weiteren optischen Sensor auf, der einen weiteren Fototransistor aufweist, der von der Lichtquelle, wenn sie eingeschaltet ist, unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters direkt beleuchtet wird.
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Der weitere Fototransistor kann in der elektronischen Messvorrichtung als ein Referenz-Fototransistor angeordnet und geschaltet sein, wobei der Referenz-Fototransistor von der Lichtquelle bei deren Betrieb unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters direkt beleuchtet wird.
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In manchen Ausführungsformen ist in der elektronischen Messvorrichtung der optische Sensor räumlich durch eine lichtundurchlässige Barriere von der elektrischen Lichtquelle getrennt, so dass kein Licht direkt unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters von der Lichtquelle auf den optischen Sensor treffen kann.
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In manchen Ausführungsformen weist die elektrische Lichtquelle mindestens eine LED (Light Emitting Diode) mit grünem Farbspektrum und mindestens eine LED mit rotem Farbspektrum auf.
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Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Lichtleitern können alle elektrischen und elektronischen Bauteile in einen Bereich mit vergrößertem Platzangebot, insbesondere im Inneren des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine verlagert werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mehrere LEDs des gleichen grünen Frequenzspektrums gleichzeitig verwenden zu können, so dass die Lichtintensität des grünen Lichts vorteilhaft erhöht wird.
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In speziellen, besonders vorteilhaften Ausführungsformen weist die elektrische Lichtquelle daher mindestens eine zweite LED mit grünem Farbspektrum auf, wobei die erste LED mit grünem Farbspektrum und die zweite LED mit grünem Farbspektrum zur simultanen Lichterzeugung benachbart auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet und geschaltet sind. Dadurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass einer Alterung der einzelnen grünen LED verlangsamt wird, weil diese nicht verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, um die erforderliche Lichtintensität bereitzustellen, sondern schonend mit verringertem elektrischem Strom betrieben werden kann. Dadurch werden erfindungsgemäß vorteilhaft die Lebensdauer der LEDs erhöht, der Wartungs- und Reparaturaufwand gesenkt und letztlich die Gesamtkosten gesenkt. Erfindungsgemäß wird dadurch auch die Sensitivität des Blutleckdetektors erhöht, weil die Lichtintensität von zwei oder mehr LEDs trotz verringertem elektrischem Betriebsstrom höher ist als die einer einzelnen LED, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten des Dialysats oder des Filtrats oder des Effluents sicher detektiert werden kann.
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Das erfindungsgemäße System weist einen ersten Lichtleiter auf, der konfiguriert ist als zum Schlauchaufnahmebereich hinführende Beleuchtungsquelle, mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt und weist einen zweiten Lichtleiter auf, mit einem dritten Endabschnitt und einem vierten Endabschnitt, wobei der zweite Lichtleiter zusätzlich zum ersten Lichtleiter vorliegt und als vom Schlauchaufnahmebereich wegführenden Lichtleiter zur Weiterleitung von aus dem Schlauchabschnitt austretendem Licht konfiguriert ist.
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Das medizinische System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung weist erfindungsgemäß einen Öffnungsbereich in der elektrisch leitfähigen Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf, wobei der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter aus dem äußeren Bereich durch den Öffnungsbereich in den inneren Bereich der Abschirmung geführt sind. Dabei beschreibt der übergeordnete Begriff „Öffnungsbereich“ stets alle Gehäuseöffnungen, durch die der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter geführt werden müssen, um von der Schlauchaufnahmevorrichtung in dem äußeren Bereich der Abschirmung bis zur Messvorrichtung im inneren Bereich der elektrisch leitfähigen Abschirmung verlegt zu werden, und zwar unabhängig davon, wo die Gehäuseöffnungen angeordnet sind und durch wie viele Gehäuseöffnungen der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter geführt werden müssen und unabhängig davon wie viele Abschirmungen vorgesehen sind und unabhängig davon wie die verschiedenen Abschirmungen räumlich angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind vom Begriff „Öffnungsbereich“ auch Ausführungsformen erfasst, bei denen mehr als nur eine Abschirmung vorgesehen ist, beispielsweise bei denen eine erste Abschirmung eine zweite Abschirmung zumindest teilweise umhüllt oder bei denen eine erste Abschirmung und eine zweite Abschirmung räumlich getrennt vorliegen.
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Von der Erfindung sind daher spezielle Ausführungsformen umfasst, bei denen die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung eine, oder nur eine Abschirmung des Maschinengehäuses gegen elektromagnetische Strahlung ist.
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Von der Erfindung sind auch andere spezielle Ausführungsformen umfasst, bei denen die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung ein Abschirmungsgehäuse ist. Insbesondere sind von der Erfindung Ausführungsformen erfasst, bei denen das Abschirmungsgehäuse innerhalb oder außerhalb des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine angeordnet ist. Außerdem sind von der Erfindung spezielle Ausführungsformen erfasst, bei denen das Abschirmungsgehäuse zusätzlich zur Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine vorliegt und innerhalb oder außerhalb der Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine angeordnet ist.
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Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist offenbart, dass der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter entweder durch eine gemeinsame Gehäuseöffnung durch die Abschirmung geführt werden oder alternativ der erste Lichtleiter durch eine erste Gehäuseöffnung und der zweite Lichtleiter durch eine zweite Gehäuseöffnung durch die Abschirmung geführt werden. Wenn eine zweite Abschirmung vorliegt, ist offenbart, dass der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter entweder durch eine gemeinsame dritte Gehäuseöffnung durch die zweite Abschirmung geführt werden oder alternativ der erste Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung und der zweite Lichtleiter durch eine vierte Gehäuseöffnung durch die zweite Abschirmung geführt werden.
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Das erfindungsgemäße System weist in manchen Ausführungsformen eine erste Gehäuseöffnung auf, die eine Wandung des Maschinengehäuses und/oder die Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung durchdringt, wobei die erste Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der mindestens eine erste Lichtleiter und der mindestens eine zweite Lichtleiter durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar sind.
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In manchen anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ eine erste Gehäuseöffnung und eine zweite Gehäuseöffnung auf, die eine Wandung des Maschinengehäuses und/oder die Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung durchdringen, wobei die erste Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und die zweite Gehäuseöffnung zum Durchführen des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der erste Lichtleiter durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar ist und wobei der zweite Lichtleiter durch die zweite Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die zweite Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar ist.
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In wiederum anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung oder alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung und zweiten Gehäuseöffnung eine dritte Öffnung auf, die eine Wand des Abschirmungsgehäuses durchdringt und für das Durchführen des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, wobei der mindestens eine erste Lichtleiter und der mindestens eine zweite Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar sind.
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In wiederum anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung oder alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung und zweiten Gehäuseöffnung eine dritte Öffnung und eine vierte Öffnung auf, die eine Wand des Abschirmungsgehäuses durchdringen, wobei die dritte Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und die vierte Gehäuseöffnung zum Durchführen des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der erste Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar ist, und der zweite Lichtleiter durch die vierte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die vierte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar ist.
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In bevorzugten Ausführungsformen ist der erste Endabschnitt des ersten Lichtleiters in der Schlauchaufnahmevorrichtung so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt ausgerichtet, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt die aus dem ersten Endabschnitt austretenden Lichtstrahlen den Schlauchabschnitt beleuchten und der zweite Endabschnitt des ersten Lichtleiters an der elektronischen Messvorrichtung so ausgerichtet, dass die aus der Lichtquelle austretenden Lichtstrahlen in den zweiten Endabschnitt des ersten Lichtleiters eintreten.
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In bevorzugten Ausführungsformen ist der dritte Endabschnitt des zweiten Lichtleiters in der Schlauchaufnahmevorrichtung so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt ausgerichtet, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt die durch den Schlauchabschnitt durchtretenden Lichtstrahlen in den dritten Endabschnitt des zweiten Lichtleiters eintreten und der vierte Endabschnitt des zweiten Lichtleiters an der elektronischen Messvorrichtung so ausgerichtet, dass die aus dem vierten Endabschnitt austretenden Lichtstrahlen auf den optischen Sensor treffen.
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In manchen Ausführungsformen kann die Ausrichtung des ersten und des dritten Endabschnitts in der Schlauchaufnahmevorrichtung beispielsweise mittels zylindrischer Kanäle oder Bohrungen in der Schlauchaufnahmevorrichtung erfolgen. In wiederum speziellen Ausführungsformen wird die Schlauchaufnahmevorrichtung durch Spritzgießen hergestellt und weist die zylindrischen Kanäle bereits auf, so dass die Endabschnitte zu deren Montage in die zylindrischen Kanäle eingesteckt werden. Die Ausrichtung des ersten und des dritten Endabschnitts kann mittels zwei zylindrischer Hülsen erfolgen, die jeweils auf der Leiterplatine befestigt werden, wobei die Endabschnitte zu deren Montage in die zylindrischen Hülsen eingesteckt werden.
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In manchen Ausführungsformen sind der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter jeweils flexible Lichtleiterkabel oder weisen jeweils flexible Lichtleiterkabel auf. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung im inneren Bereich des Maschinengehäuses unabhängig von der Entfernung zur Schlauchaufnahmevorrichtung angeordnet werden kann, insbesondere an Stellen, die vorteilhaft gegenüber im Inneren des Maschinengehäuses erzeugter elektromagnetischer Strahlung geschützt sind und an Stellen, die sowohl bei der werksseitigen Montage und auch für einen Servicetechniker in einer Klinik montagegerecht und wartungsfreundlich zugänglich sind.
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In speziellen Ausführungsformen weisen die flexiblen Lichtleiterkabel jeweils eine Mehrzahl oder eine Vielzahl an lichtleitenden Glasfasern oder Kunststofffasern auf oder bestehen aus solchen.
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In anderen Ausführungsformen sind der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter jeweils starre lichtleitende optische Bauteile, insbesondere aus Kunststoff, insbesondere aus PC (Polycarbonat) oder PMMA (Polymethylmethacrylat) oder ABS (Acrylnitrilbutadienstyrol), die beispielsweise mittels Spritzgießen hergestellt werden können.
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Eine erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit einem erfindungsgemäßen medizinischen System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) der medizinischen Schlauchleitung (3000), wobei die medizinischen Schlauchleitung (3000) mit dem Schlauchabschnitt (3100) Teil eines Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, weist zusätzlich eine Blutpumpe auf, die konfiguriert ist zum Fördern von Blut in mindestens einer für die extrakorporale Blutbehandlung anzukoppelnden Blutschlauchleitung, die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist. Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine weist eine maschinenseitige venöse Klemme auf zum Abklemmen der venösen Leitung oder Rückgabeleitung, die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, und sie weist mindestens eine weitere Pumpe auf, die konfiguriert ist zum Pumpen einer zu verwerfenden medizinischen Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung (3000) und dem Schlauchabschnitt (3100). Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine weist eine Steuer- und Recheneinheit mit einem Speicher auf, in dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das wenn es abläuft, die elektronische Messvorrichtung ansteuert und die Messdaten des optischen Sensors auswertet und beim Überschreiten eines Grenzwerts einen unzulässig hohen Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) feststellt und wobei die Steuer- und Recheneinheit programmiert ist, einen Alarm auszugeben und zum Herstellen eines sicheren Zustands zumindest die Blutpumpe zu stoppen und die maschinenseitige venöse Klemme zu schließen, wenn ein unzulässig hoher Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils festgestellt wird.
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Bei der medizinischen Schlauchleitung (3000) kann es sich insbesondere um eine Schlauchleitung aus der Gruppe Effluentleitung, Dialysatleitung, Filtratleitung handeln.
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Bei der Pumpe zum Pumpen der zu verwerfenden medizinischen Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung (3000) und dem Schlauchabschnitt (3100) kann es sich insbesondere um eine Pumpe aus der Gruppe Filtratpumpe, Effluentpumpe, Dialysatpumpe handeln.
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Der Schlauchabschnitt (3100) kann durch mindestens ein Merkmal aus der Gruppe: Außendurchmesser, Länge, Verformbarkeit, Lichtdurchlässigkeit, Reflexionsgrad, Wandstärke zum funktionellen Ankoppeln in der Schlauchaufnahme (1310) konfiguriert sein.
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Die für die extrakorporale Blutbehandlung anzukoppelnde Blutschlauchleitung kann ausgewählt sein aus der Gruppe: Entnahmeleitung, arterielle Leitung, Rückgabeleitung, venöse Leitung.
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Da das erfindungsgemäße System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000) erfindungsgemäß geeignet ist, im Speicher der Messvorrichtung 300 ein Computerprogramm mit einem dem aus dem Stand der Technik, insbesondere durch die Dialysemaschine multiFiltratePRO der Anmelderin bewährten Auswertealgorithmus für die Blutleckdetektion ablaufen zu lassen, benötigt des erfindungsgemäße System für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben keine kostenintensiven Softwareänderungen.
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Das Computerprogramm in dem Speicher der Steuer- und Recheneinheit kann zusätzlich programmiert sein, vor Beginn einer extrakorporalen Blutbehandlung einen flüssigkeitsfreien Schlauchabschnitt (3100) im Schlauchaufnahmebereich (1310) zu erkennen und einen Alarm auszugeben, wenn im Schlauchaufnahmebereich (1310) kein flüssigkeitsfreier Schlauchabschnitt (3100) erkannt wird.
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Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine kann ausgewählt sein aus der Gruppe: Hämodialysemaschine, Hämofiltrationsmaschine, Hämodiafiltrationsmaschine, Akut-Dialysemaschine, CRRT-Maschine.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine schematische Darstellung eines extrakorporalen Blutkreislaufs.
- 2 zeigt eine Ansicht einer beispielhaften Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung.
- 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung.
- 4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Disposable-Schlauchsatzes für die extrakorporale Blutbehandlung.
- 5 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Schlauchaufnahmevorrichtung.
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Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine sowie einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsmaschine unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Anhand des in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiels werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung näher beschrieben. Die Bezugszeichen in den Figuren haben jeweils durchgängig in allen Figuren die gleiche Bedeutung.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines extrakorporalen Blutkreislaufs als Teil eines erfindungsgemäßen Systems. Der extrakorporale Blutkreislauf weist eine Entnahmeleitung oder arterielle Blutleitung 1260 mit einer Blutpumpe 1210 auf, mittels der das Blut aus einem Gefäßzugang eines Patienten angesaugt und in die Blutkammer eines Dialysators oder Blutfilters 1250 geleitet wird. Das Blut wird weiter aus der Blutkammer 1260 mittels einer Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 mit einem Luftblasenabscheider oder einer venösen Kammer 1284 zurück in den Gefäßzugang des Patienten geleitet. Die patientenseitigen Enden der Entnahmeleitung oder arteriellen Blutleitung 1260 und der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 weisen eine Entnahmeklemme oder arterielle Klemme 1261 bzw. eine Rückgabeklemme oder venöse Klemme 1271 auf, mittels derer der Fluss durch Abklemmen der Schlauchleitung durch maschinenseitige Aktoren unterbrochen werden kann.
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Der Dialysator oder Blutfilter 1250 wird in seinem Inneren durch eine semipermeable Membran 1251 in die Blutkammer und eine Dialysatkammer oder Filtratkammer aufgeteilt. Im Falle einer Hämodialyse wird der Dialysatkammer mittels einer Dialysierflüssigkeitspumpe 1220 in einer Dialysierflüssigkeitsleitung eine Dialysierflüssigkeit zugeleitet, die in einem Dialysierflüssigkeitsbehälter 1282 bereitgestellt wird. Die Dialysierflüssigkeit kann auf dem Weg zur Dialysatkammer in einem Dialysierflüssigkeitsheizbeutel 1283 erwärmt werden. Während der Hämodialyse diffundieren aus dem Blut abzutrennende Stoffe aus dem Blut durch die semipermeable Membran in die Dialysatkammer. Das mit den abzutrennenden Stoffen beladene und zu verwerfende Dialysat wird mittels einer Dialysatpumpe 1240 in einer medizinischen Schlauchleitung 3000 in einen Dialysatbehälter 1285 abgeführt. Im Falle einer rein konvektiven Hämofiltration tritt Filtrat von der Blutkammer durch die semipermeable Membran in die Filtratkammer 1253 über. Bei einer Hämodiafiltration, einem sowohl diffusiven als auch konvektiven Verfahren, tritt ebenfalls Filtrat von der Blutkammer durch die semipermeable Membran in die Filtratkammer 1253 über das mittels der Filtratpumpe 1240 in der medizinischen Schlauchleitung 3000 in einen Filtratbehälter 1285 gepumpt wird. Die zu verwerfende Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung 3000, gleich ob sie als Dialysat oder Filtrat oder auch einfach als Effluent bezeichnet wird, durchströmt dabei einen Schlauchabschnitt 3100 an dem ein optischer Blutleckdetektor 1295 angeordnet ist, bevor sie in dem Dialysatbehälter oder Filtratbehälter oder Effluentbehälter 1285 zur Entsorgung aufgefangen wird. Die Begriffe Dialysat, Filtrat, Effluent werden in der vorliegenden Erfindung gleichbedeutend für die zu entsorgende Flüssigkeit verwendet, da es bei der vorliegenden Erfindung nicht darauf ankommt, mit welchen Blutbehandlungsverfahren die zu entsorgende Flüssigkeit gewonnen wurde. Der optische Blutleckdetektor 1295 erkennt mit einer bestimmten Sensitivität Blut- oder Blutbestandteile in dem Dialysat, Filtrat oder Effluent, während dieses mit einer bestimmten Flussrate durch den Schlauchabschnitt 3100 strömt. In manchen Ausführungsformen kann der extrakorporale Blutkreislauf verschiedene Druckmessstellen, nämlich eine Druckmessstelle 1290 stromaufwärts der Blutpumpe, eine Druckmessstelle 1291 stromabwärts der Blutpumpe, stromaufwärts 1291 und eine Druckmessstelle 1293 an der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 aufweisen, insbesondere an dem Luftblasenabscheider oder der venösen Kammer 1284. In manchen Ausführungsformen kann zusätzlich eine Substitutionsflüssigkeitsleitung mit einem Substitutionsflüssigkeitsbehälter 1280, einer Substitutionsflüssigkeitspumpe 1230 und einem Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel 1281 vorgesehen sein. In 1 ist die Substitutionsflüssigkeitsleitung exemplarisch an der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich kann eine entsprechende Anordnung einer weiteren Substitutionsflüssigkeitsleitung mit einem weiteren Substitutionsflüssigkeitsbehälter, einer weiteren Substitutionsflüssigkeitspumpe und einem weiteren Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel auch an der Entnahmeleitung oder arteriellen Leitung 1260 vorgesehen sein.
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Die 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung und ein erfindungsgemäßes medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an der Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung. In einem in der 1 als gestrichelte Kreislinie dargestellten, vergrößerten Detail ist eine Komponente eines erfindungsgemäßen Blutleckdetektorsystems, nämlich eine erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 dargestellt. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist so konfiguriert, dass ein in der 1 nicht gezeigter Schlauchabschnitt 3100 einer medizinischen Schlauchleitung 3000 in einem in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 angeordneten Schlauchaufnahmebereich 1310 reversibel aufgenommen und gehaltert werden kann. Der Schlauchabschnitt 3100 und die medizinische Schlauchleitung 3000 sind Teil eines nicht gezeigten Disposable-Schlauchsatzes 4000, der vom Anwender manuell an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung zum Zwecke der Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlungssitzung funktional angekoppelt wird.
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In speziellen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Disposable-Schlauchsatzes 4000 kann zur Erleichterung der funktionalen Ankopplung der Disposable-Schlauchsatz 4000 in oder auf einem Organizer oder Tray vorgerüstet sein. Die funktionale Ankopplung des erfindungsgemäßen Disposable-Schlauchsatzes 4000, die auch als Aufrüstvorgang durch den Anwender bezeichnet wird, beginnt in solchen Ausführungsformen mit dem manuellen Anhängen des Organizers oder Trays an zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000. Dadurch hängen alle funktional anzukoppelnden Schlauchsatzkomponenten benutzerfreundlich vor den zugeordneten maschinenseitigen Aktoren und Sensoren. Beispielsweise ist die medizinische Schlauchleitung 3000 mittels des Trays oder Organizers so angeordnet, dass der Schlauchabschnitt 3100 in benutzerfreundlicher Weise direkt vor der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 hängt. Dadurch werden Fehler beim Aufrüsten durch irrtümliche Vertauschung von Schlauchabschnitten vermieden und ein besonders zügiger und benutzerfreundlicher Aufrüstvorgang ermöglicht, was besonders in der Intensivmedizin oder Notfallmedizin auf Intensivstationen wichtig ist.
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Die 2 zeigt an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 schematisch eine Dialysierflüssigkeitspumpe 1220, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Dialysierflüssigkeitspumpschlauchsegments 1221 (nicht in 2 gezeigt), eine Substitutionsflüssigkeitspumpe 1230, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegments 1231 (ebenfalls nicht in 2 gezeigt), eine Filtratpumpe oder Effluentpumpe oder Dialysatpumpe 1240, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Filtratpumpschlauchsegments 1241 (ebenfalls nicht in 2 gezeigt) sowie eine Blutpumpe 1210, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Blutleitungspumpschlauchsegments 1262 (ebenfalls nicht in 2 gezeigt). Die vorgenannten Pumpschlauchsegmente sind Komponenten des Disposable-Schlauchsatzes 4000.
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In speziellen Ausführungsformen können weitere Pumpen hinzutreten, beispielsweise eine Heparinpumpe zur Durchführung einer Heparin-Antikoagulation und/oder zur Durchführung einer regionalen Antikoagulation eine Citratpumpe zum Pumpen einer citrathaltigen medizinischen Lösung und eine Calciumpumpe zum Pumpen einer calciumhaltigen medizinischen Lösung. In solchen Ausführungsformen weist der Disposable-Schlauchsatz 4000 zusätzlich zumindest eine Heparinleitung auf, die in die arterielle Blutleitung oder Entnahmeleitung mündet und eine Citratleitung, die ebenfalls in die arterielle Blutleitung oder Entnahmeleitung mündet und eine Calciumleitung, die in die venöse Blutleitung oder Rückgabeleitung mündet.
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Des Weiteren ist in 2 durch das Piktogramm mit dem Bezugszeichen 2100 schematisch elektromagnetische Strahlung der Umgebung in einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 der Blutbehandlungsmaschine 1000 angedeutet.
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Die 3 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000.
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Des Weiteren ist in 3 durch das Piktogramm mit dem Bezugszeichen 2100 schematisch elektromagnetische Strahlung der Umgebung in einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 der Blutbehandlungsmaschine 1000 angedeutet. Das System weist eine Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000 mit einem Maschinengehäuse 1100 mit einer zumindest abschnittsweisen Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 gegen elektromagnetische Strahlung auf, wobei die Abschirmung 1110 einen inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung 2100 aus einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 abschirmt.
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In speziellen Ausführungsformen besteht die Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 aus nur einem Blech hinter einer Maschinengehäusefront aus Kunststoff. In anderen Ausführungsformen kann die Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 das Maschinengehäuse an mehreren Seiten oder an allen Seiten gegen äußere elektromagnetische Strahlung abschirmen.
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Das System weist weiter eine Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 an einer äußeren Oberfläche des Maschinengehäuses 1100 in dem Bereich außerhalb der Abschirmung 1110 auf, mit einem Schlauchaufnahmebereich 1310, der konfiguriert ist zum reversiblen, halternden Aufnehmen eines Schlauchabschnitts 3100 einer medizinischen Schlauchleitung 3000 aus der Gruppe Filtratleitung, Dialysatleitung, Effluentleitung für die Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung mittels der Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000.
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In der in 3 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist zusätzlich zur Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses eine Abschirmung in dem inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 vorgesehen. In manchen Ausführungsformen ist die Abschirmung im inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 ein Abschirmungsgehäuse 1111 aus Blech. Das Abschirmungsgehäuse 1111 ist in 3 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Verwendung von Lichtleitern ermöglicht die Anordnung der Messelektronik in dem Abschirmungsgehäuse 1111 mit räumlichem Abstand von der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300. Besonders die Verwendung von flexiblen Lichtleiterkabeln begünstigt die einfache Verlegung der Lichtleiter von der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 zur elektronischen Messvorrichtung 300 auch über längere Distanzen innerhalb des Maschinengehäuses.
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Das System weist weiter einen ersten Lichtleiter 100 auf, konfiguriert als zum Schlauchaufnahmebereich 1310 hinführende Beleuchtungsquelle, mit einem ersten Endabschnitt 101 und einem zweiten Endabschnitt 102 und weist einen zweiten Lichtleiter 200 auf, mit einem dritten Endabschnitt 201 und einem vierten Endabschnitt 202, wobei der zweite Lichtleiter zusätzlich zum ersten Lichtleiter 100 vorliegt und als vom Schlauchaufnahmebereich wegführenden Lichtleiter zur Weiterleitung von bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Systems aus dem Schlauchabschnitt 3100 austretendem Licht konfiguriert ist.
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Das Maschinengehäuse 1100 weist mindestens eine Gehäuseöffnung 1130, 1130a, 1130b auf, die die Abschirmung des Maschinengehäuses (1100) der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000) durchdringt, wobei der erste Lichtleiter (100) und der zweite Lichtleiter (200) im betriebsbereiten Zustand durch die mindestens eine Gehäuseöffnung (1130, 1130 a, 1130 b) in den inneren Bereich (1120) des Maschinengehäuses (1100) hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die mindestens eine Gehäuseöffnung (1130, 1130 a, 1130 b) in den inneren Bereich (1120) des Maschinengehäuses (1100) hineinführbar sind. Bei der mindestens einen Gehäuseöffnung handelt es sich um eine Durchgangsöffnung. Sie kann vorzugsweise einen runden oder eckigen Querschnitt haben und durch Bohren oder Stanzen erzeugt werden. Der Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Gehäuseöffnung ist größer als der Querschnitt des durchzuführenden Lichtleiters. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei getrennte Gehäuseöffnungen (1130 a, 1130 b) vorhanden, so dass jeder der beiden Lichtleiter durch eine eigene Gehäuseöffnung geführt ist. Es ist in speziellen Ausführungsformen aber auch möglich, dass beide Lichtleiter durch eine einzige Gehäuseöffnung 1130 geführt werden.
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Das System weist eine elektronische Messvorrichtung 300 auf, die im inneren Bereich 1120 des Maschinengehäuses 1100 angeordnet ist, mit einer elektrischen Lichtquelle 301 zum Aussenden von Licht in den ersten Lichtleiter 100 und einen optischen Sensor 302 zum Empfangen von aus dem zweiten Lichtleiter 200 austretendem Licht.
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Die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung weist keine LED, keine Sensoren, keine elektrischen Bauteile und/oder elektronischen Bauteile und keine elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen oder Elektrokabel auf oder enthält keine solchen. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch die Störempfindlichkeit des Systems gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine verringert werden kann, insbesondere die Störempfindlichkeit der störempfindlichen Fototransistoren, da diese Komponenten erfindungsgemäß nicht in der besonders gegenüber hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung exponierten Schlauchaufnahmevorrichtung enthalten sind, sondern innerhalb der Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100.
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Außerdem weist die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) keine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf oder enthält keine solche. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch trotz beengter Platzverhältnisse in der Schlauchaufnahmevorrichtung und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine ein einfacher und reparaturfreundlicher Aufbau gewährleistet werden kann.
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Wie in 3 gezeigt, ist der erste Endabschnitt 101 des ersten Lichtleiters 100 im montierten Zustand in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt 1310 ausgerichtet, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems mit eingelegtem Schlauchabschnitt 3100 die aus dem ersten Endabschnitt 101 austretenden Lichtstrahlen den Schlauchabschnitt 3100 beleuchten und dass der zweite Endabschnitt 102 des ersten Lichtleiters 100 im montierten Zustand an der elektronischen Messvorrichtung 400 so ausgerichtet ist, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems die aus der Lichtquelle 301 austretenden Lichtstrahlen in den zweiten Endabschnitt 102 des ersten Lichtleiters 100 eintreten.
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Wie weiter in 3 gezeigt, ist das dritte Ende 201 des zweiten Lichtleiters 200 im montierten Zustand in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt 1310 ausgerichtet, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems mit eingelegtem Schlauchabschnitt 3100 die durch den Schlauchabschnitt 3100 durchtretenden Lichtstrahlen in das dritte Ende 201 des zweiten Lichtleiters 200 eintreten und dass der vierte Endabschnitt 202 des zweiten Lichtleiters 200 im montierten Zustand an der elektronischen Messvorrichtung 300 so ausgerichtet ist, dass im bestimmungsgemäßen Betrieb des Systems die aus dem vierten Endabschnitt 202 austretenden Lichtstrahlen auf den optischen Sensor 302 treffen, wobei der optische Sensor 302 einen Fototransistor 302a aufweist.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Lichtleiter 100 und der zweite Lichtleiter 200 jeweils flexible Lichtleiterkabel oder weisen jeweils flexible Lichtleiterkabel auf. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung 300 im inneren Bereich 1120 des Maschinengehäuses 1100 unabhängig von der Entfernung zur Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 angeordnet sein kann, insbesondere an Stellen, die vorteilhaft gegenüber im Inneren oder Äußeren des Maschinengehäuses 1100 erzeugter elektromagnetischer Strahlung geschützt sind und an Stellen, die sowohl bei der werksseitigen Montage und auch für einen Servicetechniker in einer Klinik montagegerecht und wartungsfreundlich zugänglich sind.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die flexiblen Lichtleiterkabel jeweils eine Mehrzahl an lichtleitenden Glasfasern oder Kunststofffasern auf oder bestehen aus solchen.
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In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die elektronische Messvorrichtung 300 als elektrische Lichtquelle 301 zwei LEDs 401, 402 mit grünem Farbspektrum auf, wobei die erste LED 401 mit grünem Farbspektrum und die zweite LED 402 mit grünem Farbspektrum zur simultanen Lichterzeugung auf einer Leiterplatte 400 angeordnet und geschaltet sind. Dadurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass eine Alterung der grünen LED verlangsamt wird, weil diese nicht verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, um die erforderliche Lichtintensität bereitzustellen, sondern schonend mit verringertem elektrischem Strom betrieben werden kann, weil die insgesamt erforderliche Lichtintensität von zwei LEDs bereitgestellt wird. Dadurch werden erfindungsgemäß vorteilhaft die Lebensdauer der grünen LEDs erhöht, der Wartungs- und Reparaturaufwand gesenkt und letztlich die Gesamtkosten gesenkt. Erfindungsgemäß wird dadurch auch die Sensitivität des Blutleckdetektors erhöht, weil die Lichtintensität von zwei oder mehr LEDs trotz verringertem elektrischem Betriebsstrom höher ist als die einer einzelnen LED, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten von Dialysat oder Filtrat oder Effluent sicher detektiert werden kann.
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In der elektronischen Messvorrichtung 300 ist ein Referenz-Fototransistor 404 angeordnet und geschaltet, der von der Lichtquelle 301 bei deren Betrieb zur Durchführung einer Referenzmessung beleuchtet wird.
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In der elektronischen Messvorrichtung 300 ist der Fototransistor 302a räumlich durch eine lichtundurchlässige Barriere 450 von der elektrischen Lichtquelle 301 getrennt, so dass kein Licht direkt unter Umgehung des ersten Lichtleiters 100 und des zweiten Lichtleiters 200 von der Lichtquelle 301 auf den Fototransistor 302a treffen kann.
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Die 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Disposable-Schlauchsatzes 4000, der benutzerfreundlich und verwechselungssicher auf einem Organizer oder Tray vorgerichtet ist. Der Organizer bzw. das Tray besteht beispielsweise aus einer thermogeformten Kunststofffolie und weist Aussparungen oder Durchbrüche im Bereich der Pumpen auf, wobei die Aussparungen gleichzeitig zwei Ösen 1501 a und 1501 b ausbilden, und konfiguriert sind zur Aufhängung und Ausrichtung des Disposable-Schlauchsatzes 4000 an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000, wie in 2 gezeigt.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die medizinische Schlauchleitung 3000 mit dem Schlauchabschnitt 3100 Teil des Disposable-Schlauchsatzes 4000.
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In der gezeigten Ausführungsformen ist die medizinische Schlauchleitung 3000 durch mindestens einen Clip auf dem Organizer oder Tray in einer vorgegebenen Position fixiert, so dass der Schlauchabschnitt 3100, wenn der Organizer oder das Tray an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 aufgehängt ist, benutzerfreundlich und verwechslungssicher vor dem erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmebereich der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 (siehe 2) hängt.
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Der Disposable-Schlauchsatz 4000 weist in der in 4 gezeigten Ausführungsform eine Blutschlauchleitung oder Entnahmeleitung oder arterielle Leitung 1260 mit einem Blutleitungspumpschlauchsegment 1261 und einer Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 mit einem Luftblasenabscheider oder einer venösen Kammer 1284 auf. Des Weiteren ist ein Dialysierflüssigkeitspumpschlauchsegment 1221, ein Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegment 1231, Filtratpumpschlauchsegment 1241 gezeigt. Die Pumpschlauchsegmente 1261, 1221, 1231 und 1231 sind derart auf dem Organizer oder Tray positioniert und fixiert, dass diese, wenn der Organizer oder das Tray an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 aufgehängt ist, benutzerfreundlich und verwechslungssicher vor den Rollenpumpen ausgerichtet und zugeordnet sind (vergl. 2) und vom Anwender jeweils verwechslungssicher mit der jeweils bestimmungsgemäßen Rollenpumpe funktionell gekoppelt oder in diese zum funktionellen Koppeln eingelegt werden können.
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Die Dialysierflüssigkeitsleitung weist einen Dialysierflüssigkeitsheizbeutel 1283 auf und die Substitutionsflüssigkeitsleitung weist einen Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel 1281 auf.
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Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften konstruktiven Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 mit einem erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmebereich 1310. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 weist eine Gehäusetür 1311 auf, die an einem Scharnier 1312 beweglich gelagert ist und in einer ersten, geschlossenen Stellung den Schlauchaufnahmebereich 1310 abdeckt und ein Herausfallen oder Herausnehmen eines erfindungsgemäßen Schlauchabschnitts 3100 aus dem Schlauchaufnahmebereich 1310 verhindert und in einer zweiten, geöffneten Stellung (gezeigt in 5) den Schlauchaufnahmebereich 1310 freigibt. Die Gehäusetür 1311 weist eine Rastvorrichtung 1313 a, 1313 b auf, die konfiguriert ist zum reversiblen Einrasten mit einem Rastriegel 1314, wenn die Gehäusetür 1311 in der ersten, geschlossenen Stellung steht. Die perspektivische Ansicht der 5 zeigt für die beispielhafte Ausführungsform eine nur angedeutete medizinische Schlauchleitung 3000 mit einem Schlauchabschnitt 3100 funktionell gekoppeltem Zustand, der das Einkoppeln von Licht in den Schlauchabschnitt 3100 und das Auskoppeln und Weiterleiten von Transmissionslicht aus dem Schlauchabschnitt 3100 ermöglicht, wenn sich das System im bestimmungsgemäßen Betrieb befindet. Die lösbare Anordnung der Lichtleiter im Inneren der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 und die Weiterführung der Lichtleiter im Äußeren der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist in 5 nicht gezeigt, da diese bereits aus 3 hervorgeht. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist des Weiteren dazu konfiguriert, an der Maschinenfront des Maschinengehäuses 1100 befestigt zu werden, insbesondere durch Verschrauben. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist, dass es im Falle einer Beschädigung, beispielweise einer abgebrochenen Gehäusetür, leicht durch ein baugleiches Ersatzgehäuse ausgetauscht werden kann, ohne dass die Lichtleiter ersetzt werden müssen oder das gesamte System demontiert werden muss.
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Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabenstellungen der vorliegenden Erfindung mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- erster Lichtleiter
- 101
- erster Endabschnitt
- 102
- zweiter Endabschnitt
- 200
- zweiter Lichtleiter
- 201
- dritter Endabschnitt
- 202
- vierter Endabschnitt
- 300
- elektronische Messvorrichtung
- 301
- elektrische Lichtquelle
- 302
- optischer Sensor
- 302a
- Fototransistor
- 400
- Leiterplatte
- 401
- erste LED mit grünem Farbspektrum
- 402
- zweite LED mit grünem Farbspektrum
- 303
- LED mit rotem Farbspektrum
- 404
- Fototransistor
- 450
- lichtundurchlässige Barriere
- 1000
- Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung
- 1100
- Maschinengehäuse
- 1110
- Abschirmung (des Maschinengehäuses)
- 1111
- Abschirmungsbox, Abschirmungsgehäuse
- 1120
- innerer Bereich des Maschinengehäuses
- 1130
- Gehäuseöffnung im Maschinengehäuse
- 1130 a, 1130 b
- erste und zweite Gehäuseöffnung im Maschinengehäuse
- 1131
- Gehäuseöffnung in dem Abschirmungsgehäuse
- 1131 a, 1131 b
- erste und zweite Gehäuseöffnung in dem Abschirmungsgehäuse
- 1210
- Blutpumpe
- 1215
- Heparinpumpe
- 1220
- Dialysierflüssigkeitspumpe
- 1230
- Substitutionsflüssigkeitspumpe
- 1231
- Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegment
- 1240
- Filtratpumpe, Effluentpumpe, Dialysatpumpe
- 1241
- Filtratpumpschlauchsegment
- 1250
- Dialysator, Blutfilter
- 1251
- semipermeable Membran
- 1252
- Blutkammer
- 1253
- Dialysatkammer, Filtratkammer
- 1260
- Blutschlauchleitung, Entnahmeleitung, arterielle Leitung
- 1261
- Entnahmeklemme oder arterielle Klemme
- 1262
- Blutleitungspumpschlauchsegment
- 1270
- Rückgabeleitung, venöse Leitung
- 1271
- Rückgabeklemme, venöse Klemme
- 1280
- Substitutionsflüssigkeitsbehälter
- 1281
- Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel
- 1282
- Dialysierflüssigkeitsbehälter
- 1283
- Dialysierflüssigkeitsheizbeutel
- 1284
- Luftblasenabscheider, venöse Kammer
- 1285
- Filtratbehälter, Effluentbehälter, Dialysatbehälter
- 1286
- Heparinbehälter
- 1290
- Druckmessgerät stromaufwärts der Blutpumpe
- 1291
- Druckmessgerät stromabwärts der Blutpumpe
- 1292
- Druckmessgerät Rückgabedruck, venöser Druck
- 1295
- optischer Blutleckdetektor
- 1300
- Schlauchaufnahmevorrichtung
- 1310
- Schlauchaufnahmebereich
- 1311
- Gehäusetür
- 1312
- Scharnier
- 1313 a, 1313 b
- Rastvorrichtung
- 1500 a, 1500 b
- Haken, Pin
- 2000
- Bereich außerhalb des Maschinengehäuses
- 2100
- elektromagnetische Strahlung der Umgebung
- 3000
- medizinische Schlauchleitung
- 3100
- Schlauchabschnitt
- 4000
- Disposable-Schlauchsatz
