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Die
Erfindung betrifft ein Blutanalysesystem.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern eines Blutanalysesystems.
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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 Kalibrierungsflüssigkeiten sowie einen Sammelbehälter für verbrauchte
Flüssigkeiten
und Blut angeschlossen ist. An dem Behälter sind Pumpen zum Pumpen von
Flüssigkeiten
in das Schlauchsystem 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 danach folgenden Messungen beeinflussen
können,
freigespült.
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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.
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Unabhängig davon,
ob das Blut verbraucht oder in den Patienten zurückgepumpt wird, haben sämtliche
Blutanalysesysteme 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 vorhanden 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.
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Die
nachveröffentlichte
DE 196 05 264 A1 zeigt
eine Sensoreinrichtung, die mehrere Sensoren aufweisen kann. Mittels
der Sensoren kann die Konzentration eines Gases, flüchtiger
oder nichtflüchtiger Stoffe
oder der pH-Wert einer Flüssigkeit
(Grundlinien- und Eichflüssigkeit)
oder des Blutes gemessen werden.
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Die
US 4,399,362 , die den nächstkommenden
Stand der Technik bildet, beschreibt ein Gerät, das mittels Lichtabsorption
zwischen Blut und einer zweiten Flüssigkeit unterscheiden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blutanalysesystem zu schaffen,
das auf einfache und sichere Weise sicherstellt, daß die Messung
an der richtigen Flüssigkeit
vorgenommen wird.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Blutanalysesystem mit
einer einfachen, sicheren und effektiven Steuerung zu schaffen,
welche ermöglicht,
daß ein
minimaler Flüssigkeitsverbrauch
erzielt wird.
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Diese
einfache und sichere Steuerung ermöglicht somit eine effektive Überwachung
des Blutanalysesystems, so daß Fehler
ohne Verzögerung beseitigt
werden können.
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Diese
Aufgaben werden durch ein Blutanalysesystem mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 und ein Steuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
10 gelöst.
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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.
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Die
Unterscheidbarkeit wird erhalten, indem wenigstens eine geeignete
spezielle Substanz wenigstens einer der Flüssigkeiten beigemischt wird,
so daß Kalibrierungsflüssigkeiten,
Spülflüssigkeiten
und Blut mittels eines in der Meßzelle vorhandenen Detektors
voneinander getrennt werden können.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn die speziellen Substanzen verschiedene
Farben, unterschiedliche optische Eigenschaften, unterschiedliche
akustische Eigenschaften oder unterschiedliche 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.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen des Blutanalysesystems ergeben sich
aus den Unteransprüchen
des Anspruchs 1.
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Durch
Steuern der Pumpen abhängig
von der Identifizierung der spezifischen 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.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens geht aus Anspruch 11 hervor.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele des
Blutanalysesystems oder von Teilen des Blutanalysesystems gemäß der Erfindung
mit Hinweis auf die Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines Blutanalysesystems nach der Erfindung,
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2 eine
erste Plazierungsmöglichkeit
einer Meßeinheit
im Schlauchsystem des Blutanalysesystems,
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3 eine
zweite Plazierungsmöglichkeit der
Meßeinheit
im Schlauchsystem des Blutanalysesystems,
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4 ein
Ausführungsbeispiel
der Meßeinheit,
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5 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines Detektors in der Meßeinheit,
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6 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines Detektors in der Meßeinheit
und
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7 ein
drittes Ausführungsbeispiel
eines Detektors in der Meßeinheit.
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In
der 1 ist ein Blutanalysesystem 2 gezeigt,
das z.B. dazu vorgesehen ist, Blutgase eines an das Blutanalysesystem 2 angeschlossenen
Patienten 4 zu messen. In der 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 Spülflüssigkeiten,
Infusionsflüssigkeiten oder
Kalibrierungsflüssigkeiten
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.
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An
dem ersten Flüssigkeitsbehälter 8 ist
eine erste Pumpe 14 zum Pumpen der Flüssigkeit aus dem ersten Flüssigkeitsbehälter 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.
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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 2 und 3 näher beschrieben.
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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.
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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 36 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.
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In
der 2 ist eine erste Ausführungsform des Schlauchsystems
mit dem ersten Schlauch 16 und dem zweiten Schlauch 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.
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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 24 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.
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In
der 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.
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Das
oben beschriebene Verfahren ist für diese Ausführungsform
nicht geeignet, da die dritte Pumpe 22 eine Blutprobe nicht
zur Meßeinheit 26 hochsaugen
kann. Stattdessen kann ein alternatives 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.
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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 einer Probe 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
nun unter Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Meßeinheit 26 ist
in der 4 gezeigt. Wie aus den 2 und 3 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 elektrochemischer 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 Berechnungseinheit 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 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 ausgeschaltet und eine Analyse der Blutprobe
durchgeführt.
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Danach
wird die erste Pumpe 14 aktiviert und pumpt Flüssigkeit
aus dem ersten Behälter 8. 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 Meßzelle 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 Kalibrierung des Meßsensors 42 mit
Hilfe der ersten Flüssigkeit
vorgenommen werden.
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Bei
einer Zweipunktkalibrierung werden 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.
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Eine
Spülung
des Schlauchsystems muß nach
jeder Blutmessung vorgenommen werden. Es ist dagegen nicht notwendig,
zwei Kalibrierungsmessungen zwischen jeder Blutprobenahme durchzuführen. 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.
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Entsprechende
Prinzipien mit dem Verfahren gelten auch, wenn die Meßeinheit 26 an
dem gemeinsamen Schlauch 21 nach 3 angebracht
ist. Die Pumpenordnung wird jedoch in dieser Lage etwas anders.
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Durch
das Steuern mittels des Verfahrens wird das Blutanalysesystem nicht
so sehr von der Pumpenleistung, 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
verschiedenen Herstellern oder Unterschiede hinsichtlich der Qualität der Schlauchmaterialien) können unterschiedliche
Eigenschaften hinsichtlich der Elastizität und der Schlauchlängen ergeben,
was die Funktion des Blutanalysesystems beeinflussen kann, wenn
das System nicht gemäß des Verfahrens nach
der vorliegenden Anmeldung geregelt wird.
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Mit
Hilfe einer Identifizierung der Flüssigkeit, die in der Meßzelle 38 vorgenommen
wird, können auch
eine Menge Überwachungsfunktionen
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 Flüssigkeit
zuende gegangen ist (der Behälter
ist z.B. leer oder ein Leck ist im System entstanden).
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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 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
Marke 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 angemessener 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.
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Die
Identifizierung der Flüssigkeit
in der Meßzelle 38 kann
auf verschiedene Weisen vorgenommen werden. Die Identifizierung
wird sichergestellt, indem alle im System vorkommenden Flüssigkeiten,
d.h. Blut und Spül-
und/oder Kalibrierungsflüssigkeiten,
wenigstens eine spezielle Eigenschaft aufweisen, wobei 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, wie dies bei mindestens einer der spezifischen Flüssigkeiten der
Fall ist, der Flüssigkeit
durch Hinzufügen
einer speziellen Substanz, die diese Eigenschaft aufweist, zugeteilt
werden.
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In
der 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Detektors 44 gezeigt.
In diesem Fall umfaßt der
Detektor 44 eine Leuchtdiode 48, die unter Überwachung
der Berechnungseinheit 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 Leuchtdiode, die ausgewählt worden
ist, mit einer spezifischen Farbe in der Flüssigkeit übereinstimmt. Filter, die wechselweise
im Lichtstrahlengang plaziert 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.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Detektors 44 ist in der 6 gezeigt.
In diesem Fall beinhalten die Flüssigkeiten
akustische trennbare Substanzen oder sind mit solchen Substanzen
versehen worden. Der Detektor umfaßt eine akustische Meßeinheit 52, 54 bestehend
aus einem Ultraschallsender 52 und einem Ultraschallempfänger 54,
wobei beide an der Berechnungseinheit 46 zur Bestimmung der
Identität
der Flüssigkeit
in der Meßzelle 38 angeschlossen
sind. Hier kann die Schallgeschwindigkeit und die akustische Dämpfung oder
eine weitere akustische Eigenschaft für eine Identifizierung einer Flüssigkeit
benutzt werden.
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Ein
drittes Ausführungsbeispiel
des Detektors 44 ist schließlich in der 7 gezeigt.
In diesem Fall ist eine elektrische und/oder magnetische Eigenschaft
benutzt worden. Wenn es sich insbesondere um Blut- und Kalibrierungsflüssigkeiten
handelt, weisen diese sowohl elektrische als auch magnetische Eigenschaften
auf, was mit sich bringt, daß sie
mit Hilfe einer elektrischen und/oder mechanischen Meßanordnung 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. Alternativ
kann z.B. die Kapazitanz oder die Resistanz der Flüssigkeit
oder einer weiteren elektrischen oder mechanischen Eigenschaft gemessen
werden, um die Flüssigkeit
zu identifizieren.
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Das
Blutanalysesystem und das Steuerverfahren ist nicht auf Analyse
von Blutgasen beschränkt,
sondern kann bei allen Blutanalysen, die auf die gleiche Weise vorgenommen
werden können, benutzt
werden; es weist jedoch ihre vorwiegenden Vorteile bei Online-Systemen
auf.