DE19821903A1

DE19821903A1 - Blutanalysesystem

Info

Publication number: DE19821903A1
Application number: DE19821903A
Authority: DE
Inventors: Pontus Von Bahr
Original assignee: Siemens Elema AB
Current assignee: Sphere Medical Ltd
Priority date: 1997-06-04
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 1999-01-28
Anticipated expiration: 2018-05-16
Also published as: DE19821903B4; US6080583A; SE9702118D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Blutanalysesystem gemäß dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Regeln eines Blutanalysesystems.

Es können eine Menge wichtiger Informationen aus Blut erhalten werden. Eine Blutanalyse kann Angaben über Blutgase (z. B. pO₂ und pCO₂), pH-Werte, Metabolite (z. B. Glukose und Laktat), Jonen (K⁺, Na⁺, Ca⁺⁺ und Cl⁻), Hormone, Antikörper, DNA usw. geben. Ein bekanntes Blutanalysesystem ist in dem Artikel "Integrated pO₂, pCO₂, pH sensor system for online blood monitoring", Gumbrecht et al, Sensors and Actuators B, 18-19 (1994), Seiten 704 bis 708, beschrieben. Das bekannte Blutanalysesystem umfaßt ein Schlauchsystem, das an ein Blutsystem eines Patienten angekuppelt wird und das an zwei Flüssigkeitsbehälter mit unterschiedlichen Kalibrierungs flüssigkeiten sowie einen Sammelbehälter für verbrauchte Flüssigkeiten und Blut angeschlossen ist. An dem Behälter sind Pumpen zum Pumpen von Flüssigkeiten in das Schlauch system angeordnet. Im Schlauchsystem ist weiterhin eine Meßeinheit zum Analysieren von Blutproben vorgesehen. Wenn eine Messung einer Blutprobe ausgeführt werden soll, pumpt die Pumpe am Sammelbehälter Blut vom Patienten in Richtung des Sammelbehälters, bis die Meßeinheit mit Blut gefüllt ist. Danach wird der Blutgasgehalt von Sauerstoff und Kohlendioxyd bzw. der pH-Gehalt in dafür vorgesehenen Meßsensoren der Meßeinheit bestimmt. Mit Hilfe der Kalibrierungsflüssigkeiten können die Meßsensoren der Meßeinheit zweipunktkalibriert werden. Gleichzeitig damit wird die Meßeinheit von sämtlichen Blutresten, die sonst die danachfolgenden Messungen beein flussen können, freigespült.

Mit dem bekannten System wird bei jeder Messung eine kleine Menge Blut, etwa 15 µl, verbraucht. Bei anderen bekannten Systemen wird das Blut in das Blutsystem des Patienten zurückgepumpt.

Unabhängig davon, ob das Blut verbraucht oder in den Patienten zurückgepumpt wird, haben sämtliche Blutanalyse systeme dieser Art gewisse Nachteile. Das Blutanalysesystem soll während einer Anzahl von Jahren funktionieren. Pumpen und Schläuche können während des Benutzens ihre Eigenschaften ändern oder auf irgendeine Weise versagen. So können z. B. die Pumpen, üblicherweise Peristaltikpumpen, die Geometrie der Schläuche so beeinflussen, daß eine veränderte Pumpkapazität entsteht. Die Schläuche können lecken oder verstopfen, was ebenfalls den Flüssigkeitsfluß in den Schläuchen beeinflußt. Um sicherzustellen, daß die richtige Flüssigkeit (Blut oder Kalibrierungsflüssigkeit) in der Meßeinheit wirklich vor handen ist, werden in der Regel größere Mengen als notwendig hineingepumpt, was einen größeren Verbrauch an Flüssigkeit mit sich bringt. Eine andere Überwachung als die, daß das Meßergebnis der Blutproben bei größeren Fehlern unsinnig wird, gibt es normalerweise nicht. Den Fehler in diesem Stadium zu beseitigen erfordert mehr Personal und Apparatur, als wenn ein Alarm erzeugt wird, bevor der Fehler zu groß wird. Mehrere falsche Messungen können bereits durchgeführt worden sein, bevor der Fehler so groß wird, daß die Messungen wesentlich beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blutanalyse system der oben genannten Art zu schaffen, das auf einfache und sichere Weise sicherstellt, daß die Messung an der richtigen Flüssigkeit vorgenommen wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blutanalyse system der oben genannten Art zu schaffen, das auf einfache und sichere Weise eine effektive Steuerung des Blutanalyse systems derart ermöglicht, daß ein minimaler Flüssigkeits verbrauch erzielt wird.

Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blutanalysesystem der oben genannten Art zu schaffen, das auf einfache und sichere Weise eine effektive Überwachung des Blutanalyse systems ermöglicht, so daß Fehler ohne Verzögerung beseitigt werden können.

Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern eines Blutanalysesystems zu schaffen, das auf ein fache und sichere Weise die genannten Probleme beseitigt.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst, indem das Blut analysesystem so ausgebildet ist, wie es aus dem kenn zeichnenden Teil des Anspruchs 1 hervorgeht.

Durch faktisches Identifizieren, welche Flüssigkeit (oder welche Mischung von Flüssigkeiten) sich in der Meßzelle befindet (befinden), ergeben sich viele Möglichkeiten, das Blutanalysesystem auf sicherere und effektivere Weise als die bekannten Blutanalysesysteme zu steuern und zu überwachen. Die Unterscheidbarkeit kann bei Bedarf erhalten werden, indem geeignete Substanzen den Flüssigkeiten beigemischt werden, so daß Kalibrierungsflüssigkeiten, Spülflüssigkeiten und Blut mittels eines in der Meßzelle vorhandenen Detektors voneinander getrennt werden können.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Substanzen verschie dene Farben, unterschiedliche optische Eigenschaften, unterschiedliche akustische Eigenschaften oder unterschied liche elektrische/magnetische Eigenschaften aufweisen. Eine Identifizierung kann dann optisch (z. B. mittels Absorption oder Farbanalyse), akustisch (z. B. mittels Ultraschall) oder elektrisch/magnetisch (z. B. mittels kapazitiver Messung oder mittels elektromotorischer Kraft) durchgeführt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen des Anspruchs 1.

Ein Verfahren zum Steuern eines Blutanalysesystems ist gemäß der Erfindung durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 10 gegeben.

Durch Steuern der Pumpen abhängig von der Identifizierung der Flüssigkeit in der Meßzelle wird eine Steuerung mit einem minimalen Verbrauch von Flüssigkeiten erzielt. Es wird aber trotzdem sichergestellt, daß nur jeweils eine Flüssigkeit (Blut oder Kalibrierungsflüssigkeit) gemessen wird.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens geht aus dem Anspruch 10 hervor.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des Blutanalyse systems gemäß der Erfindung mit Hinweis auf die Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Blutanalysesystems nach der Erfindung,

Fig. 2 eine erste Plazierung einer Meßeinheit in einem Schlauchsystem des Blutanalysesystems,

Fig. 3 eine zweite Plazierung der Meßeinheit im Schlauch system des Blutanalysesystems,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Meßeinheit,

Fig. 5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Detektors in der Meßeinheit,

Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Detektors in der Meßeinheit und

Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Detektors in der Meßeinheit.

In der Fig. 1 ist ein Blutanalysesystem 2 gezeigt, das z. B. dazu vorgesehen ist, Blutgase eines an dem Blutanalysesystems 2 angeschlossenen Patienten 4 zu messen. In der Fig. 1 ist schematisch gezeigt, wie ein Blutanalysesystem 2 aufgebaut ist, um dessen Funktion zu beschreiben. Das Blutanalysesystem 2 umfaßt eine Basiseinheit 6, in der ein erster Flüssigkeitsbehälter 8 und ein zweiter Flüssigkeitsbehälter 10 angeordnet sind. Die Flüssigkeitsbehälter können Spül flüssigkeiten, Infusionsflüssigkeiten oder Kalibrierungs flüssigkeiten beinhalten. Eine und dieselbe Flüssigkeit kann für zwei oder für alle diese Zwecke verwendet werden. In der Basiseinheit 6 ist auch ein Sammelbehälter 12 zum Aufsammeln der verbrauchten Flüssigkeiten angeordnet.

An dem ersten Flüssigkeitsbehälter 8 ist eine erste Pumpe 14 zum Pumpen der Flüssigkeit aus dem ersten Flüssigkeits behälter 8, an dem zweiten Flüssigkeitsbehälter 10 ist eine zweite Pumpe 18 zum Pumpen der Flüssigkeit aus dem zweiten Flüssigkeitsbehälter 10 und an dem Sammelbehälter 12 ist eine dritte Pumpe 22 zum Pumpen der Flüssigkeit zum Sammelbehälter 12 angeordnet. Die Pumpen werden mit Hilfe der Steuereinheit 28 gesteuert.

Die Flüssigkeit vom ersten Flüssigkeitsbehälter 8 wird über einen ersten Schlauch 16 in Richtung der Meßeinheit 26 geleitet. Die Flüssigkeit im zweiten Flüssigkeitsbehälter 10 wird durch einen zweiten Schlauch 20 in Richtung der Meßeinheit 26 geleitet und Flüssigkeit zum Sammelbehälter 12 wird durch einen dritten Schlauch 24 geleitet. Die drei Schläuche 16, 20, 24 bilden zusammen mit dem Schlauch/ Katheter-Anschluß zum Patienten ein Schlauchsystem. Dieses Schlauchsystem wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 unten näher beschrieben.

Die Meßeinheit 26 ist im Schlauchsystem 16, 20, 24 nahe am Patienten 4 angeordnet. Dies, um eventuelle Blutverluste zu minimieren und eine schnelle Messung ohne die Gefahr einer Kontaminierung der Blutprobe zu erhalten. Eine kurze Flußstrecke zwischen dem Patienten 4 und der Meßeinheit 26 führt auch mit sich, daß es einfacher wird, zwischen jeder Messung die Teile des Schlauchsystems 16, 20, 24, die in Kontakt mit Blut kommen, sauberzuspülen. Die Meßeinheit 26 ist über einen Datenbus mit der Steuereinheit 28 und der Alarmeinheit 30 der Basiseinheit 6 zusammengekuppelt.

In der Basiseinheit 6 kann auch ein erster Flußmesser 32 zum Messen des Flusses der ersten Flüssigkeit im ersten Schlauch 16, ein zweiter Flußmesser 34 zum Messen des Flusses der zweiten Flüssigkeit 34 in dem zweiten Schlauch 20 und ein dritter Flußmesser zum Messen des Flusses der Flüssigkeiten zum Sammelbehälter 12 angeordnet werden. Die Flußmesser 32, 34, 36 sind an der Steuereinheit 28 angeschlossen. Durch Messen des faktischen Flusses der Flüssigkeiten im System ist eine zusätzliche Sicherheit und Überwachung der Funktion des Systems gegeben. Z.B. können die Flüssigkeitsvolumen, die den jeweiligen Flußmesser 32, 34, 36 passieren, berechnet werden.

In der Fig. 2 ist eine erste Ausführungsform des Schlauch systems mit dem ersten Schlauch 16 und dem zweiten Schlauch 20 gezeigt, die zu einem Katheter 21 zum Anschließen an einem Patienten 4 zusammengeführt sind, und bei dem der dritte Schlauch 24 an dem Katheter zwischen dem ersten Schlauch 16, dem zweiten Schlauch 20 und dem Patienten 4 angeschlossen ist. Die Meßeinheit 26 ist hier im dritten Schlauch 24 angeordnet.

Folgende Flußsteuerung kann für diese Ausführungsform geeignet sein. Die dritte Pumpe 22 pumpt Flüssigkeit durch den dritten Schlauch 24 und saugt auf diese Weise Blut vom Patienten, in den dritten Schlauch 22 und zur Analyse weiter in die Meßeinheit 26 hinein. Das Blut, das in dem gemeinsamen Schlauch 21 (d. h. dem Katheter) zwischen dem Patienten 4 und der Ableitung zum dritten Schlauch 24 vorhanden ist, wird zum Patienten 4 zurückgeleitet, wenn die erste Pumpe 14 oder die zweite Pumpe 18 zum Spülen des gemeinsamen Schlauches 21 und der Meßeinheit 26 aktiviert wird.

In der Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform des Schlauchsystems mit im Prinzip dem einzigen Unterschied gezeigt, daß die Meßeinheit 26 statt in dem dritten Schlauch 24 in dem gemeinsamen Schlauch 21 angeordnet ist.

Das oben beschriebene Verfahren ist für diese Ausführungsform geeignet, da die dritte Pumpe 22 eine Blutprobe nicht zur Meßeinheit 26 hochsaugen kann. Statt dessen kann ein alter natives Verfahren benutzt werden. Entweder kann die erste Pumpe 14 oder die zweite Pumpe 18 benutzt werden, um die Blutprobe zur Meßeinheit 26 hochzusaugen. Da die Schläuche 16, 20 zwischen der Meßeinheit 26 und den Pumpen 14, 18 lang sind (etwa 1 bis 2 m) im Vergleich zum Abstand zwischen der Meßeinheit 26 und dem Patienten 4, der etwa 1 bis 20 cm ist, liegt kein Risiko vor, daß Blut durch die ganze Länge der Schläuche 16, 20 hochgesaugt wird. Das gesamte Blut kann dann, nach einer Analyse, zum Patienten 4 zurückgeleitet werden. Überschüssige Flüssigkeit beim Spülen kann über den dritten Schlauch 24 zum Sammelbehälter hochgepumpt werden.

Das Anbringen der Meßeinheit 26 beeinflußt also insbesondere wie die Steuerung des Blutanalysesystems ausgeführt werden soll. Insbesondere in Verbindung mit der Frage, welche Pumpen abhängig davon, welche Messung, d. h. ob eine Messung eines Probesampels oder eine Kalibrierung der Meßsensoren in der Meßeinheit 26, durchgeführt werden soll, aktiviert werden sollen. Auch wenn mögliche Verläufe beim Steuern oben beschrieben worden sind, wird das Grundprinzip des Verfahrens nach der Erfindung nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Meßeinheit 26 ist in der Fig. 4 gezeigt. Wie aus den Fig. 2 und 6 hervorging, kann die Meßeinheit 26 an dem dritten Schlauch 24 oder an dem gemeinsamen Schlauch 21 angeordnet sein. In der Meßeinheit 26 ist eine Meßzelle 38 angeordnet, durch die die Flüssigkeiten beim Messen strömen können. Auf einem Substrat 40, z. B. einem Chip, sind ein Meßsensor 42, vorzugsweise ein elektroche mischer Meßsensor, sowie ein Detektor 44 so angeordnet, daß sie mit der in der Meßzelle 38 vorhandenen Flüssigkeit in Kontakt kommen. In der Meßeinheit 26 ist auch eine Berech nungseinheit 46 vorgesehen, die mit der Steuereinheit 28 im Blutanalysesystem kommuniziert. Mit Hilfe des Detektors 44 kann bestimmt werden, welche Flüssigkeit sich in der Meßzelle 38 befindet oder ob sich eine Mischung von Flüssigkeiten in der Meßzelle 38 befindet. Das Verfahren nach der Erfindung beruht darauf, daß das ganze System mit Hilfe der Steuereinheit 28, ausgehend von der Kenntnis, welche Flüssigkeit sich in der Tat in der Meßzelle 38 befindet, auf eine genauere Weise geregelt und überwacht werden kann. Wenn man das Anbringen der Meßeinheit 26, das aus der Fig. 2 hervorgeht, betrachtet, kann die Steuerung nach dem Verfahren so angepaßt werden, daß die dritte Pumpe 22 aktiviert wird, um eine Blutprobe zur Meßeinheit 26 zu pumpen. Der Detektor 44 fühlt die ganze Zeit die Identität der Flüssigkeit, die sich in der Meßzelle 38 befindet, ab und wenn sich nur Blut in der Meßeinheit 26 befindet, wird die dritte Pumpe ausge schaltet und eine Analyse der Blutprobe durchgeführt.

Danach wird die erste Pumpe 14 aktiviert und pumpt Flüssig keit aus dem ersten Behälter. Gleichzeitig wird auch die dritte Pumpe 22 aber mit niedrigerem Pumpeneffekt aktiviert, so daß ein Teil der Flüssigkeit in Richtung des Patienten 4 und ein Teil der Flüssigkeit in Richtung der Meßeinheit 26 geleitet wird. Wenn der Detektor 44 abfühlt, daß lediglich die erste Flüssigkeit anfängt, die Meßzelle 38 zu füllen, kann der Pumpeneffekt der dritten Pumpe 22 etwas erhöht werden, so daß die Flüssigkeit hauptsächlich durch die Meß zelle 38 zum Spülen hindurchströmt, um sie zu spülen. Wenn der Detektor 44 lediglich das Vorhandensein der ersten Flüssigkeit in der Meßzelle 38 abfühlt, kann eine Kali brierung des Meßsensors 42 mit Hilfe der ersten Flüssigkeit vorgenommen werden.

Bei einer Zweipunktkalibrierung wird dann die zweite Pumpe 18 und die dritte Pumpe 22 aktiviert, so daß die zweite Flüssigkeit von dem zweiten Schlauch 20 zum gemeinsamen Schlauch 21 und durch den dritten Schlauch 24 bis zur Meßeinheit 26 geführt wird. Auf die gleiche Weise wie mit der ersten Flüssigkeit wird also abgewartet bis der Detektor lediglich die zweite Flüssigkeit identifiziert, wonach die Pumpen 18, 22 ausgeschaltet werden und der Meßsensor 44 an einem zweiten Meßpunkt kalibriert wird. Danach kann die dritte Pumpe 22 aktiviert werden, damit eine neue Blutprobe vom Patienten 4 entnommen wird. Der Detektor 44 überwacht wieder den Zeitpunkt, ab wann die Meßzelle 38 mit Blut gefüllt ist.

Eine Spülung des Schlauchsystems muß nach jeder Blutmessung vorgenommen werden. Es ist dagegen nicht notwendig, zwei Kalibrierungsmessungen zwischen jeder Blutprobenahme durch zuführen. Wenn die Meßzelle 42 langzeitstabil ist, kann eine Kalibrierung mit einer Flüssigkeit in gewissen Intervallen, z. B. nach jeder zehnten Messung, ausreichen. In einem solchen Fall kann die erste Flüssigkeit eine reine Spülflüssigkeit sein, die das System nach jeder Messung durchspült. Die zweite Flüssigkeit ist eine Kalibrierungsflüssigkeit, die der Meßeinheit 26 über den zweiten Schlauch 22 nur dann zugeführt wird, wenn eine Kalibrierung durchgeführt werden soll.

Entsprechende Prinzipien mit dem Verfahren gelten auch, wenn die Meßeinheit 26 an dem gemeinsamen Schlauch 21 nach Fig. 3 angebracht ist. Die Pumpenordnung wird jedoch in dieser Lage etwas anders.

Durch das Steuern mittels des Verfahrens nach der Erfindung wird das Blutanalysesystem nicht so sehr von der Pumpen leistung, der Pumpengeschwindigkeit, der Genauigkeit der Pumpen, der Schläuche und von den Alterungseffekten, die bei zeitlich längerer Verwendung des ganzen Systems entstehen, abhängig. Variationen bei der Herstellung, insbesondere bei der Herstellung von Schläuchen, (Unterschiede zwischen ver schiedenen Herstellern oder Unterschiede hinsichtlich der Qualität der Schlauchmaterialien) können unterschiedliche Eigenschaften hinsichtlich der Elastizität und der Schlauch längen ergeben, was die Funktion des Blutanalysesystems beeinflussen kann, wenn das System nicht gemäß des Verfahrens nach der vorliegenden Anmeldung geregelt wird.

Mit Hilfe einer Identifizierung der Flüssigkeit, die in der Meßzelle 38 vorgenommen wird, können auch eine Menge Über wachungsfunktionen benutzt werden, um bei einem Fehler das Blutanalysesystem schnell stoppen oder einen Alarm auslösen zu können. Luftblasen in der Meßzelle 38 sind ein Grund für stark veränderte Signale vom Detektor 44, und ein Alarm kann unmittelbar ausgelöst und das System gestoppt werden. Dies erhöht die Sicherheit für den Patienten und Luftblasen gelangen nicht in den Blutkreislauf hinein. Dies bedeutet auch, daß einfach identifiziert werden kann, ob eine Flüssig keit zu ende gegangen ist (der Behälter ist z. B. leer oder ein Leck ist im System entstanden).

Auch eine Verstopfung des Schlauchsystems kann entdeckt werden. Dies wird auf geeignete Weise gemacht, indem die Zeitabläufe im System gemessen werden. So kann z. B. ein Zeitrechner 60 in der Alarmeinheit 30 in der Fig. 1 den Zeitablauf beim Pumpen der Flüssigkeit zu und von der Meßeinheit 26 messen und dabei das Anzeigen der Identität der Flüssigkeit in der Meßzelle 38 als Markör für die Zeitmessung benutzen, solange die Zeitverläufe in jedem Probenahmezyklus, (im Vergleich zu vorherbestimmten Grenzen oder im Vergleich zum vorhergehenden Probenahmezyklus oder im Vergleich zu einem Mittelwert mehrere Probenahmezyklen) innerhalb angemes sener Spannen liegen. Wenn die Abweichung zu groß wird, z. B., wenn eine Flüssigkeit innerhalb einer gewissen Zeit die Meßeinheit 26 nicht erreicht, geht die Alarmeinheit 30 davon aus, daß in dem Teil des Schlauchsystems 16, 20, 24 eine Verstopfung vorliegt, und ein Alarm wird aktiviert. Auf entsprechende Weise kann eine Identifizierung einer neuen Flüssigkeit in der Meßeinheit 26 zu einem Zeitpunkt, wenn alle Pumpen ausgeschaltet sind, auf ein Leck deuten.

Die Identifizierung der Flüssigkeit in der Meßzelle 38 kann auf verschiedene Weisen vorgenommen werden. Gemäß vor liegender Erfindung wird die Identifizierung sichergestellt, indem alle im System vorkommenden Flüssigkeiten, d. h. Blut und Spül- bzw. Kalibrierungsflüssigkeiten, wenigstens eine spezifische Eigenschaft aufweisen, diese Eigenschaften voneinander abweichen und mit Hilfe des Detektors 44 einfach gemessen werden können. Diese Eigenschaften können ein natürlicher Teil der verschiedenen Flüssigkeiten und des Bluts sein, können aber auch der Flüssigkeit durch Hinzufügen einer speziellen Substanz, die diese Eigenschaft aufweist, zugeteilt werden. Auch wenn dem Blutkreislauf eine unge fährliche Substanz zugeführt werden kann, ist es zu emp fehlen, daß lediglich den Flüssigkeiten Substanzen zugeführt werden.

In der Fig. 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Detektors 44 gezeigt. In diesem Fall umfaßt der Detektor 44 eine Leuchtdiode 48, die unter Überwachung der Berechnungs einheit 46 Licht aussendet und ein Leuchtdetektor 50, der empfangenes Licht in ein elektrisches Signal umwandelt und auf die Berechnungseinheit 46 überträgt. Mit Hilfe der optischen Anordnung 48, 50 bestehend aus der Leuchtdiode 48 und dem Leuchtdetektor 50, kann z. B. Farbe oder Absorption in der Flüssigkeit bestimmt/angezeigt werden. Wenn die Farbe bestimmt wird, können die Flüssigkeiten derart gefärbt sein, daß sie voneinander und vom Blut deutlich trennbar sind. Wenn die Absorption gemessen wird, können die Flüssigkeiten mit Substanzen, die unterschiedliche Absorptionseigenschaften für die jeweilige Flüssigkeit geben, versehen sein. Durch im Voraus bestimmen, welche Eigenschaft studiert werden soll, kann das optische System 48, 50 verhältnismäßig einfach ausgebildet sein. Die Leuchtdiode 48 kann aus mehreren Leuchtelementen, die wechselweise eingeschaltet werden, bestehen. Dadurch kann eine einfache Bestimmung der Farbe in der Flüssigkeit erzielt werden, indem die jeweilige Leucht diode, die ausgewählt worden ist, mit einer spezifischen Farbe in der Flüssigkeit übereinstimmt. Filter, die wechsel weise im Lichtstrahlengang placiert werden, können bei unterschiedlichen Wellenlängen zwecks Absorption benutzt werden. Dadurch, daß die Eigenschaft, die selektiv studiert wird, zusammen mit dem Meßverfahren gewählt wird, ist es einfach, auch die Zusammensetzung der Flüssigkeitsmischungen zu berechnen, die entsteht, wenn eine neue Flüssigkeit (oder Blut) zur bzw. von der Meßeinheit 26 gepumpt werden soll.

Ein zweites Ausführungsbeispiel des Detektors 44 ist in der Fig. 6 gezeigt. In diesem Fall beinhalten die Flüssigkeiten akustische trennbare Substanzen oder sind mit solchen Sub stanzen versehen worden. Der Detektor umfaßt eine akustische Meßeinheit 52, 54 bestehend aus einem Ultraschallsender 52 und einem Ultraschallempfänger 54, wobei beide an der Berech nungseinheit 46 zur Bestimmung der Identität der Flüssigkeit in der Meßzelle 38 angeschlossen sind. Hier kann die Schall geschwindigkeit und die akustische Dämpfung oder eine weitere akustische Eigenschaft für eine Identifizierung einer Flüssigkeit benutzt werden.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des Detektors 44 ist schließ lich in der Fig. 7 gezeigt. In diesem Fall ist eine elektrische und/oder magnetische Eigenschaft benutzt worden. Wenn es sich insbesondere um Blut- und Kalibrierungs flüssigkeiten handelt, weisen diese sowohl elektrische als auch magnetische Eigenschaften auf, was mit sich bringt, daß sie mit Hilfe einer elektrischen und/oder mechanischen Meß anordnung 56, 58 gemessen werden können. Die Meßanordnung 56, 58 weist eine Magnetspule 56 auf, die ein magnetisches Wechselfeld erzeugt, sowie einen Induktionsmesser 58, der z. B. induzierten Strom (oder eine elektromotorische Kraft) in der in der Meßzelle 38 vorhandene Flüssigkeit abfühlt. Alter nativ kann z. B. die Kapazitanz oder die Resistanz der Flüssigkeit oder einer weiteren elektrischen oder mecha nischen Eigenschaft gemessen werden, um die Flüssigkeit zu identifizieren,.

Auch wenn das Ausführungsbeispiel des Blutanalysesystems, das in der Fig. 1 gezeigt ist, drei Behälter beinhaltet, zwei von denen mit Flüssigkeit und drei Pumpen, funktioniert die Erfindung genauso gut in Verbindung mit anderen Systemen. Auch dann, wenn lediglich eine Flüssigkeit verwendet wird, kann die Identifizierung dieser Flüssigkeit und Blut gemäß der Erfindung benutzt werden, damit eine genauere Steuerung und eine effektivere Überwachung des Systems erhalten wird.

So ist die Erfindung nicht auf Analyse von Blutgasen beschränkt, sondern das System und das Verfahren können bei allen Blutanalysen, die auf die gleiche Weise vorgenommen werden können, benutzt werden. Die Erfindung weist jedoch ihre vorwiegenden Vorteile bei Online-Systemen auf.

Claims

1. Blutanalysesystem (2) umfassend eine Meßeinheit (26) mit einer Meßzelle (38), die wechselweise mit Blut und mit mindestens zwei spezifischen Flüssigkeiten gefüllt wird, wobei mindestens die eine spezifische Flüssigkeit eine Kalibrierungsflüssigkeit für die Meßeinheit (26) ist, da durch gekennzeichnet, daß eine der spezifischen Flüssigkeiten mit untereinander und gegenüber dem Blut trennbaren Substanzen versehen ist und daß die Meßeinheit (26) einen Detektor (44) umfaßt, der in der Meßzelle (38) angeordnet ist, um die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit zu bestimmen.

2. Blutanalysesystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Substanzen Farbstoffe sind, wobei die spezifischen Flüssigkeiten untereinander und gegenüber dem Blut trennbar gefärbt sind und daß der Detektor (44) eine optische Anordnung (48, 50) umfaßt, um die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit zu bestimmen.

3. Blutanalysesystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Substanzen optisch aktive Stoffe sind, wobei die spezifischen Flüssigkeiten untereinander und gegenüber dem Blut trennbare optische Eigenschaften erhalten und daß der Detektor (44) eine optische Anordnung (48, 50) umfaßt, um die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit zu bestimmen.

4. Blutanalysesystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Substanzen akustisch aktive Stoffe sind, wobei die spezifischen Flüssigkeiten untereinander und gegenüber dem Blut trennbare akustische Eigenschaften erhalten und daß der Detektor (44) eine aktustische Anordnung (52, 54) umfaßt, um die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit zu bestimmen.

5. Blutanalysesystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Substanzen elektrisch und/oder magnetisch aktive Stoffe sind, wobei die spezifischen Flüssigkeiten untereinander und gegenüber dem Blut trennbare elektrische/magnetische Eigenschaften erhalten und daß der Detektor (44) eine elektrische/magnetische Anordnung (56, 58) umfaßt, um die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit zu bestimmen.

6. Blutanalysesystem nach einem der vorhergehenden An sprüche umfassend Behälter (8, 10) für die Flüssigkeiten, Schläuche (16, 20), die die Behälter (8, 10) mit der Meßeinheit (26) und mit den Pumpen (14, 18) verbinden, um die Flüssigkeiten in die Schläuche (16, 20) zu pumpen, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (44) ein Ausgangs signal erzeugt, das die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssigkeit angibt, und daß eine Steuereinheit (28) an den Pumpen (14, 18) und an den Detektor (44) angeschlossen ist, damit wenigstens die Pumpen (14, 18) in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Detektors (44) geregelt werden.

7. Blutanalysesystem nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Steuereinheit (28) beim Füllen der Meßzelle (38) mit Blut oder Flüssigkeit die Pumpen (14, 18) derart regelt, daß die Pumpe oder die Pumpen (14, 18, 22) die aktiv sind, um das Blut oder die Flüssigkeit zu pumpen, aktiv gehalten werden, bis das Ausgangssignal vom Detektor (44) angibt, daß die Meßzelle (38) lediglich mit Blut oder Flüssigkeit gefüllt ist.

8. Blutanalysesystem nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit (44) einen elektrochemischen Sensor (42) umfaßt, der auf einem an der Meßzelle (38) vorhandenen Chip (40) angeordnet ist, so daß der elektrochemische Sensor (42) für das in der Meßzelle (38) vorhandene Blut bzw. für die in der Meßzelle (38) vorhandene Flüssigkeit exponiert wird und daß der Detektor (44) und der elektrochemische Sensor (42) auf dem gleichen Chip (40) integriert sind.

9. Blutanalysesystem nach einem der vorhergehenden An sprüche, gekennzeichnet durch eine Alarmeinheit, die an den Detektor (44) zum Überwachen der Funktion des Blutanalysesystems (2) angeschlossen ist, und die bei funk tionellen Fehlern im System wenigstens einen Alarm erzeugt, wobei die Alarmeinheit (30) vorzugsweise überwacht, daß immer eine Flüssigkeit in der Meßzelle (38) vorhanden ist und daß sich die Identität der Flüssigkeit in der Meßzelle (38) innerhalb eines vorausbestimmten Zeitintervalls geändert, nachdem eine Pumpe (14, 18, 22) mit Hilfe der Steuereinheit (28) aktiviert worden ist.

10. Verfahren zum Regeln eines Blutanalysesystems, ge kennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
eine erste Flüssigkeit zu einer Meßzelle (38) pumpen die Identität einer in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssig keit bestimmen,
das Pumpen unterbrechen, wenn die Meßzelle (38) mit der ersten Flüssigkeit gefüllt ist,
mindestens einen Meßsensor (42) in der Meßzelle (38) mit der ersten Flüssigkeit kalibrieren,
eine Blutprobe zur Meßzelle (38) pumpen,
die Identität der in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssig keit bestimmen,
das Pumpen unterbrechen, wenn die Meßzelle (38) mit Blut gefüllt ist,
mindestens einen Parameter im Blut mit Hilfe des Meßsensors (42) messen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte:
eine zweite Flüssigkeit zur Meßzelle (38) pumpen
die Identität einer in der Meßzelle (38) vorhandenen Flüssig keit bestimmen,
das Pumpen unterbrechen, wenn die Meßzelle (38) mit der zweiten Flüssigkeit gefüllt ist,
mindestens einen Meßsensor (42) in der Meßzelle (38) mit der zweiten Flüssigkeit kalibrieren.