DE19919572A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Gas in medizinischen Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Gas in medizinischen Flüssigkeiten

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung von Gas in medizinischen Flüssigkeiten, insbesondere Dialyseflüssigkeit, Blut und dergleichen. Erfindungsgemäß wird das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit von einer Kolbenmembranpumpe gefördert und bei abgesperrter Pumpkammer einer Volumen- und Druckänderung unterworfen, wobei Betriebsparameter der Pumpe, die Volumen- und Druckänderung repräsentieren, erfaßt werden. Aus den erfaßten Betriebsparametern der Pumpe wird durch eine Auswerteeinheit der Gasanteil bestimmt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestim­ mung von Gas in einer Flüssigkeit, insbesondere in medizinischen Flüssigkeiten wie Dialyseflüssigkeit, Blut und dergleichen.
Bei der Förderung, Bilanzierung und Dosierung von medizinischen Flüssigkeiten ist es von Bedeutung, den Gasanteil in den transportierten Flüssigkeiten zu erfassen. Insbesondere im Bereich der Peritonealdialyse, Hämodialyse, Hämofiltration und verwandter Verfahren ist die Bestimmung des Luftmengenanteils in den transpor­ tierten Flüssigkeiten unumgänglich.
Zur Bestimmung des Gasanteiles sind bereits verschiedene Verfahren und Vor­ richtungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise kann die Gasmenge durch Be­ aufschlagung des Flüssigkeits-/Gasgemisches mit Überdruck bestimmt werden. Hierzu (vgl. US 4,924,695) kann eine Probe des Flüssigkeits-/Gasgemisches in ei­ ne von einem kompressiblen Schlauch begrenzte Probenkammer gegeben, das Kammervolumen durch Druckbeaufschlagung des Schlauches von außen reduziert und die in der Kammer eingeschlossene Gemischprobe komprimiert werden, wobei zur Bestimmung des Gasanteiles die Volumenveränderung der Gemischprobe mit dem Druckanstieg in der Probenkammer in Beziehung gesetzt wird. Die hierfür be­ kannten Verfahren und Vorrichtungen sind jedoch relativ aufwendig und kompliziert, der apparatetechnische Aufwand teilweise beträchtlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik vermeiden. Insbesondere soll mit geringem apparatebaulichen Aufwand eine zuverlässige Erfassung des Gasanteils ermöglicht werden.
Ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit von einer Pumpe sowohl gefördert als auch einer Volu­ men- und Druckänderung unterworfen wird, Betriebsparameter der Pumpe, die die Volumen- und Druckänderung repräsentieren, erfaßt werden und aus den Betriebs­ parametern der Pumpe der Gasanteil bestimmt wird.
Es wird also keine eigens für die Gasanteilbestimmung vorgesehene Meßeinrich­ tung verwendet, sondern unmittelbar auf die bei der Dialyse eingesetzte Pump-, Bilanzier- und Dosiervorrichtung zurückgegriffen. Hierbei braucht die Flüssigkeit, deren Gasanteil bestimmt werden soll, nicht in eine eigens vorgesehene Probe­ kammer abgezweigt bzw. separiert werden, die Bestimmung der Gasmenge kann im Durchlauf der Flüssigkeit durch die Pumpvorrichtung erfolgen. Die Volumenän­ derung, der das Flüssigkeits-/Gasgemisch unterworfen wird, geht im Grenzwert gegen Null, nämlich dann, wenn der Gasanteil gegen Null geht und eine ideale in­ kompressible Flüssigkeit vorliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine Membranpumpe, insbesondere eine Kolbenmembranpumpe gemäß DE 197 42 632.8-15 verwendet, um das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit der Volumen- und Druckänderung zu unterwerfen. Neben weiteren Vorteilen kann mit einer Kolbenmembranpumpe die Volumen- und Druckänderung sehr genau herbeigeführt und erfaßt werden.
Als Betriebsparameter können insbesondere der Pumpkammerdruck und das Hub­ volumen der Pumpe bestimmt werden. Die beiden Parameter können indirekt be­ stimmt werden. Insbesondere kann hierfür ein dem Pumpkammerdruck entspre­ chender Hydraulikdruck der Kolbenmembranpumpe gemessen und ein das Hub­ volumen bestimmender Weg bzw. eine Stellungsänderung der mechanischen För­ dermittel der Pumpe erfaßt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird eine feste, abgeschlos­ sene Menge des Flüssigkeits-/Gasgemisches der Volumen- und Druckänderung unterworfen. Vorzugsweise wird dies in einer Pumpkammer der Pumpe, insbeson­ dere einer Bilanzierkammer einer Dosier- und Bilanzierpumpe bewirkt.
Die Druckänderung des Flüssigkeits-/Gasgemisches kann auf verschiedene Wei­ sen erfolgen. Vorzugsweise wird das Gemisch auf einen vorbestimmten Druckwert komprimiert bzw. dekomprimiert, d. h. auf einen vorbestimmten Über- bzw. Unter­ druck gebracht. Insbesondere wird in einem ersten Schritt ein Ausgangsdruck des Gemisches erfaßt, in einem zweiten Schritt eine durch Schließen der Zu- und Ab­ flüsse der Pumpenkammer abgeschlossene Volumenmenge des Gemisches ge­ schaffen und in einem dritten Schritt die abgeschlossene Volumenmenge einem vom Ausgangsdruck verschiedenen Enddruck unterworfen. Hierbei werden der Enddruck und die dabei erfolgende Volumenänderung der abgeschlossenen Ge­ mischmenge erfaßt. Grundlage für die Bestimmung des Gasanteiles ist das Gesetz von Boyle-Mariotte, wonach sich der Druck eines Gases bei gleichbleibender Tem­ peratur erhöht, wenn es auf ein kleineres Volumen verdichtet wird. Da Flüssigkeiten praktisch inkompressibel sind, muß die auf eine Komprimierung folgende Volu­ menänderung eines Flüssigkeits-/Gasgemisches auf der Verdichtung des darin enthaltenen Gases beruhen.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die oben genannte Aufgabe, ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Pumpe zur Förderung des Gemisches aus Gas und Flüssigkeit, eine Erfas­ sungseinrichtung zur Erfassung von Betriebsparametern der Pumpe und eine mit der Erfassungseinrichtung verbundene Auswerteeinheit zur Auswertung der Be­ triebsparameter und Bestimmung des Gasanteils in der Flüssigkeit aus den Be­ triebsparametern vorgesehen sind.
Die Auswerteeinheit setzt die die Volumen- und Druckänderung repräsentierenden Betriebsparameter in Beziehung zueinander und berechnet auf der Basis des Ge­ setzes von Boyle-Mariotte die im Flüssigkeits-/Gasgemisch enthaltene Gasmenge.
In entsprechender Weiterbildung der Erfindung ist als Pumpe eine Dosier- und Bi­ lanzierpumpe vorgesehen. Insbesondere besitzt die Vorrichtung eine Kolbenmem­ branpumpe zur Förderung, Bilanzierung und Dosierung der medizinischen Flüssig­ keit. Die Pumpe weist vorzugsweise eine Kolben-/Zylindereinheit, eine von einer Membran begrenzte Pumpkammer und einen zwischen die Kolben-/Zylindereinheit und die Pumpkammer geschalteten Hydraulikkreis auf. Die Pumpkammer kann von der Membran in zwei Kammern unterteilt sein, wobei eine erste Kammer mit dem Hydraulikkreis in Fluidverbindung steht, während die zweite Kammer von dem Hy­ draulikkreis abgetrennt ist und zur Förderung der medizinischen Flüssigkeit vorge­ sehen ist.
Um die im medizinische Anwendungsbereich erforderliche Sterilität zu gewährlei­ sten und die Vorrichtung vor Berührung und Angriff durch das zu fördernde Medium zu schützen, ist in besonders vorteilhafter Weise die Pumpkammer, durch die das medizinische Medium gefördert wird, als vom Rest der Pumpe abnehmbarer Ein­ malartikel, ein sogenanntes Disposable, ausgebildet. Diese Einweg-Pumpkammer kann als Kopfstück auf die Membrankammer aufgesetzt werden, so daß deren Be­ wegung auf die volumenveränderliche, insbesondere elastisch kompressibel aus­ gebildete Einweg-Pumpkammer übertragen wird. Die als Einmalartikel ausgebildete Pumpkammer kann ebenfalls eine Membran aufweisen, mit der sie auf die Mem­ brankammer aufgesetzt wird, so daß die Einweg-Pumpkammer unmittelbar auf der Membran der mit dem Hydraulikkreis verbundenen Pumpkammer anliegt.
Die Erfassungseinrichtung kann als Mittel zur Bestimmung des Pumpkammer­ drucks und zur Bestimmung des Hubvolumens einen Drucksensor und einen Kol­ ben-Längensensor aufweisen. Der Drucksensor kann mit dem Hydraulikkreis der Pumpe in Wirkverbindung stehen, dessen Druck dem Flüssigkeits-/Gasgemisch in der Pumpkammer entspricht. Mittels des Kolben-Längensensors wird die vom Kol­ ben verfahrene Strecke gemessen bzw. die jeweilige Stellung des Kolbens erfaßt. Die Kolbenfläche ist bekannt, so daß sich aus dem Verfahrweg des Kolbens das Hubvolumen bestimmen läßt.
Um eine abgeschlossene Menge des Gemisches der Volumen- und Druckänderung unterwerfen zu können, sind zustrom- und abstromseitig der Pumpkammer ent­ sprechende Mittel zum Verschließen der Ansaug- und der Abförderseite, insbeson­ dere in den Zustromkanal und den Abförderkanal geschaltete Absperrventile, vor­ gesehen. Die Ventile sind vorzugsweise der als Einmalartikel ausgebildeten Pump­ kammer zugeordnet und zusammen mit dieser zur Einmalverwendung vorgesehen.
Zur Detektion des Gases wird während des Pumpvorganges bei jedem Hub eine Meßphase zwischengeschaltet, in der der Gasanteil der zu fördernden Flüssigkeit bestimmt wird. Mittels einer Steuervorrichtung wird in einem ersten Schritt bei ge­ öffneten Pumpkammerventilen und stillstehender Pumpe der Ausgangsdruck des Gemisches in der Pumpkammer bestimmt, in einem zweiten Schritt werden die Pumpkammerventile geschlossen und in einem dritten Schritt wird die Pumpe bei geschlossenen Pumpkammerventilen betätigt und hierbei die eintretende Volumen- und Druckänderung des Gemisches in der Pumpkammer erfaßt.
Mittels einer Fehlereinheit kann bei jeder Meßphase der entsprechend bestimmte Gasanteil mit einem Grenzwert verglichen und gegebenenfalls eine Fehlermeldung erzeugt werden. Vorzugsweise ist die Fehlereinheit derart ausgebildet, daß die Fehlermeldungen mehrerer Meßphasen summiert werden und bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Fehlermeldungen eine Fehleranzeige ausgegeben wird, durch die der Bediener bzw. der Patient auf den außer der Norm liegenden Gasanteil hingewiesen wird.
Ferner kann eine Korrektureinheit vorgesehen sein, die den jeweils bestimmten Gasanteil des Gemisches aufsummiert und mit dem gesamten Fördervolumen zur Bestimmung der reinen Flüssigkeitsmenge verrechnet. Mit der Korrektureinheit wird der reine Flüssigkeitsstrom frei von Gas bestimmt.
Die Auswerteeinheit, die Steuervorrichtung, die Fehlereinheit und die Korrekturein­ heit können durch einen zentralen Prozessor bzw. entsprechende Software aus­ geführt sein.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der nachfolgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen hervor, anhand derer ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Pump- und Dosiervorrichtung für die Peritonealdialyse gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfin­ dung, mit der die Menge freien Gases in der Dialyseflüssigkeit bestimmt werden kann, wobei die Vorrichtung in einem ersten Zustand mit einem geöffneten Pumpkammerventil gezeigt ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung ähnlich Fig. 1, wobei die Vorrichtung in einem zweiten Zustand mit geschlossenen Pumpkammer­ ventilen gezeigt ist, und
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung ähnlich den vorherge­ henden Figuren, wobei die Vorrichtung in einem dritten Zustand gezeigt ist, in dem bei geschlossenen Ventilen in der Pumpkammer eingeschlos­ sene Dialyseflüssigkeit komprimiert worden ist.
Die Vorrichtung besitzt als zentrales Bauteil eine Kolbenmembranpumpe 1, die eine Kolben-/Zylindereinheit 2, eine Pumpkammer 3 und einen diese verbindenden Hy­ draulikkreis 4 besitzt (vgl. Fig. 1).
Die Kolben-/Zylindereinheit 2 wird von einem Pumpenantrieb 5 angetrieben, der auf den Kolben 6 der Kolbenzylindereinheit 2 einwirkt und diesen im Zylinder 7 bewegt. Die Wegstrecke, die der Kolben 6 im Zylinder 7 verfahren wird, wird von einem der Kolben-/Zylindereinheit 2 zugeordneten Längensensor 8 erfaßt bzw. gemessen (vgl. Fig. 1).
Die Druckseite der Kolben-/Zylindereinheit 2 steht unmittelbar in Fluidverbindung mit dem Hydraulikkreis 4, der als Übertragungsmittel für die Stellbewegung des Kolbens 6 auf die Pumpkammer 3 wirkt. Die Pumpkammer 3 umfaßt eine erste ma­ schinenseitige Kammer 9, die mit dem Hydraulikkreis 4 in Fluidverbindung steht und durch diesen mit der Druckseite der Kolben-/Zylindereinheit 2 verbunden ist. Die erste Kammer 9 wird von einer Membran 10 begrenzt, die sich bei entspre­ chender Veränderung des Hydraulikvolumens in der ersten Kammer 9 elastisch konvex nach außen wölbt bzw. konkav zu dem Innenraum der ersten Kammer 9 elastisch hineingezogen wird.
Die Pumpkammer 3 umfaßt ferner eine zweite Kammer 11, die als eigentliche, vo­ lumenveränderliche Pumpkammer für das zu fördernde medizinische Fluid dient. Die zweite Kammer 11 ist als Einmalartikel, als sogenannte Disposable-Kammer ausgebildet, die nach einmal erfolgter Benutzung, d. h. Förderung und Dosierung des Dialysemittels weggeworfen wird. Die Disposable-Kammer 11 ist als Kopfstück ausgebildet, das auf die erste Kammer 9 mittels entsprechender Befestigungsmittel aufgesetzt werden kann. Die Disposable-Kammer 11 besitzt eine elastische Wan­ dung, insbesondere eine Membran, mit der sie auf die Membran 10 der ersten Kammer 9 gesetzt wird, so daß die beiden Membrane unmittelbar aufeinander zu liegen kommen. An der als Einmalartikel ausgebildeten zweiten Kammer 11 sind in den mit der Kammer verbundenen stromaufwärtigen und stromabwärtigen Förder­ leitungen jeweils Absperrventile 12 vorgesehen (vgl. Fig. 1), mit Hilfe derer das zu fördernde Fluid zunächst in die zweite Kammer 11 angesaugt und dann durch ent­ sprechendes Umschalten der Absperrventile 12 druckbeaufschlagt abgefördert werden kann.
Die zur Fluidförderung erforderliche Volumenveränderung der zweiten Kammer 11 wird durch entsprechende Betätigung der Kolben-/Zylindereinheit 2 herbeigeführt. Durch Betätigung des Kolbens 6 wird das Hydraulikfluid des Hydraulikkreises 4 in die erste Kammer 9 gedrückt bzw. aus dieser abgesaugt. Hierdurch wird die Mem­ bran 10 betätigt, deren Bewegung auf die zweite Kammer 11 übertragen wird und diese in ihrem Volumen verändert. Die gezeigte Kolbenmembranpumpe besitzt den großen Vorteil, daß die entsprechende Flüssigkeit sehr mengengenau gefördert und die insgesamt geförderte Menge präzise bilanziert werden kann. Das Hubvo­ lumen der Kolben-/Zylindereinheit 2 ist durch den Längensensor 8 exakt meßbar.
Zur Steuerung der Vorrichtung ist eine zentrale Steuervorrichtung 13 (vgl. Fig. 3) vorgesehen, die in den Fig. 1 und 2 der Einfachheit halber weggelassen wurde. Die Steuervorrichtung 13 ist mit dem Längensensor 8 und einem Drucksensor 14 verbunden, der dem Hydraulikkreis 4 zugeordnet ist und dessen Druck aufnimmt. Der in dem Hydraulikkreis 4 herrschende Druck entspricht dem Fluiddruck in der Pumpkammer 3, insbesondere dem in der zweiten Kammer 11 herrschenden Druck der Dialyseflüssigkeit. Die zentrale Steuervorrichtung 13 ist ferner mit dem Pum­ penantrieb 5 und den Absperrventilen 12 verbunden, um diese anzusteuern.
Nachfolgend wird die Funktion und Wirkungsweise der Vorrichtung näher erläutert.
Zur Detektion des Gases wird während des Pumpvorganges bei jedem Hub eine Meßphase zwischengeschaltet. Zunächst wird bei atmosphärischem Druck pat zum Beispiel aus einem Dialysatbeutel Dialyseflüssigkeit in die zweite Kammer 11 ge­ saugt, in der ein Luftvolumen Vat enthalten ist. In einem Zustand 1 der Vorrichtung, der in Fig. 1 gezeigt ist und bei dem das abstromseitige Absperrventil 12 geöffnet ist, wird der Ausgangsdruck pa, der beispielsweise durch die Flüssigkeitssäule des Dialysatbeutels indiziert wird, gemessen. Darauffolgend werden die Absperrventile 12 beide geschlossen, wodurch ein in der zweiten Kammer 11 eingeschlossenes Flüssigkeitsvolumen geschaffen wird. Bei geschlossenen Absperrventilen 12 wird die Kolben-/Zylindereinheit 2 betätigt, um das abgeschlossene Flüssigkeitsvolumen in der zweiten Kammer 11 mit einem Enddruck pe zu beaufschlagen. Dieser Prozeß dauert ungefähr 0,5 Sekunden. Durch die Druckerhöhung wird die in der Kammer 11 eingeschlossene Flüssigkeit entsprechend ihrem Gasanteil von dem Ausgangs­ volumen Va auf das Endvolumen Ve komprimiert (vgl. Zustand 3 in Fig. 3). In die­ sem komprimierten Zustand wird erneut der dem Enddruck pe entsprechende Druck in dem Hydraulikkreis 4 von dem Drucksensor 14 erfaßt. Ebenfalls wird die bei der Kompression erfolgende Verschiebung des Kolbens 6 durch den Längensensor 8 erfaßt. Bei bekannter Kolbenfläche kann jeweils die bei der Kompression eintreten­ de Volumendifferenz Vdiff bestimmt werden. Bei Ermittlung des Dialyseflüssigkeits­ drucks kann die Spannung der Membran 10 vernachlässigt werden, da sich die Membran zum Zeitpunkt der Messung vorzugsweise in einer entspannten Lage be­ findet.
Aus den durch diese Verfahrensschritte gewonnen Werten berechnet die zentrale Steuervorrichtung 13 die in der Dialyseflüssigkeit vorliegende Gasmenge, d. h. das tatsächliche Gasvolumen Vat bei atmosphärischem Druck.
Hierzu geht die Steuereinheit von dem Boyle-Mariotte-Gesetz aus, welches für eine isotherme Zustandsänderung, d. h. bei Vernachlässigung einer Temperaturände­ rung, lautet:
p.V = konstant.
Hiervon ausgehend können die verschiedenen Zustände der Meßphase gleichge­ setzt werden:
Vat.pat = Va.pa = Ve.pe.
Unter Beachtung des Zusammenhangs, daß das Differenzvolumen Vdiff durch die Differenz des Ausgangsvolumens und des Endvolumens bestimmt ist, also Vdiff = (Va-Ve) kann hieraus das tatsächliche Gasvolumen bei atmosphärischem Druck Vat gewonnen werden, nämlich
Die Volumendifferenz kann durch die bei der Kompression der Dialyseflüssigkeit zurückgelegte Wegstrecke des Kolbens Sdiff und dessen Fläche Ak bestimmt wer­ den, wobei sich unter Berücksichtigung einer Grundkompressibilität des Systems S0 folgende Beziehung ergibt:
In dieser Gleichung sind alle Größen bekannt, so daß das tatsächliche Gasvolumen bei atmosphärischem Druck berechnet werden kann.
Die Auswertung der Meßphase wird also durch die Annahme einer isothermen Zu­ standsänderung vereinfacht. Die Steuervorrichtung 13 ist dabei derart ausgebildet, daß sie von dem Boyle-Mariotte-Gesetz ausgeht. Die Berechnung beruht dabei darauf, daß ein Volumen, das sowohl Flüssigkeit als auch Gas enthält, nur nähe­ rungsweise durch Komprimierung des Gases verkleinert werden kann, wobei die in der Flüssigkeit befindlichen Gase zusammengedrückt werden. Die Flüssigkeit selbst wird als volumenstarr, d. h. inkompressibel, angenommen. Wird die Volu­ menänderung bis zum Erreichen eines bestimmten Druckwertes in der Flüssigkeit qualitativ erfaßt, ist sie ein Maß für den Anteil der freien Gasmenge in der Flüssig­ keit.
Die zentrale Steuervorrichtung 13 verwirklicht ferner die Funktion einer Fehlerein­ heit. Hierbei wird das erfaßte Gasvolumen mit einem Grenzwert verglichen. Liegt das tatsächlich vorliegende Gasvolumen oberhalb eines Grenzwertes wird eine Fehlermeldung erzeugt. Die Fehlermeldungen werden summiert und nach einer bestimmten Anzahl von erfolgten Fehlermeldungen erhält der Bediener der Vor­ richtung bzw. der Patient einen entsprechenden Fehlerhinweis. Er wird zum Bei­ spiel aufgefordert, die Anschlüsse des Dialysatbeutels zu kontrollieren. Die Be­ handlung kann wahlweise abgebrochen oder fortgesetzt werden. Bei Detektion ei­ ner Gasmenge, die außerhalb eines Grenzwertbereiches liegt, wird das gesamte Disposable-Kammervolumen in eine Drainage verworfen. Hierdurch wird eine Ge­ fährdung des Patienten vermieden. Da sich in den Anschlüssen der Dialysatbeutel immer eine gewisse Menge Luft befindet, wird die Anzahl der zulässigen Fehler­ meldungen beim Umschalten auf einen neuen Beutel erhöht.
Die Steuervorrichtung 13 verwirklicht ferner die Funktion einer Korrektureinheit. Die detektierte Gasmenge wird summiert. Überschreitet die Summe einen Grenzwert, wird der Patient aufgefordert, die Schläuche bzw. Anschlüsse des Dialysatbeutels zu kontrollieren. Das summierte Gasvolumen wird mit dem Fördervolumen der Kol­ benmembranpumpe 1 verrechnet, um die reine Flüssigkeitsmenge frei von Gas, die gefördert wurde, zu bestimmen.
Das beschriebene Verfahren bzw. die zu dessen Durchführung vorgeschlagene Vorrichtung zeichnet sich durch ihre Einfachheit und Genauigkeit aus. Eine zusätz­ liche Sensorik kann eingespart werden, so daß sich neben Platz- und Gewichtser­ sparnis zusätzlich noch wirtschaftliche Vorteile hinsichtlich Einkauf, Produktion und Service ergeben. Es ist möglich, bis zu einer unteren Grenze von 1% den Gasan­ teil in einer Flüssigkeit zu bestimmen.
Anstelle der beschriebenen Komprimierung des eingeschlossenen Flüssigkeitsvo­ lumens kann auch eine entsprechende Dekomprimierung bei Unterdruck erfolgen.

Claims (16)

1. Verfahren zur Bestimmung von Gas in einer Flüssigkeit, insbesondere einer Dialyseflüssigkeit, Blut und dergleichen, wobei das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit von einer Pumpe (1) sowohl gefördert als auch einer Volumen- und Druckänderung unterworfen wird, Betriebsparameter der Pumpe, die die Volumen- und Druckänderung repräsentieren, erfaßt werden und aus den Be­ triebsparametern der Pumpe der Gasanteil (Vat) bestimmt wird.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei eine Membranpumpe, insbesondere eine Kolbenmembranpumpe (1) verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Betriebspa­ rameter Pumpkammerdruck (pa, pe) und Hubvolumen (Vdiff) bestimmt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine feste Menge des Gemisches in einer Pumpkammer (3) der Pumpe (1), insbesonde­ re einer Bilanzierkammer einer Dosier- und Bilanzierpumpe, der Volumen- und Druckänderung unterworfen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gemisch einem vorbestimmten Druck (pe) unterworfen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten Schritt ein Ausgangsdruck (pa) des Gemisches erfaßt wird, in einem zweiten Schritt eine abgeschlossene Volumenmenge des Gemisches geschaffen wird und in einem dritten Schritt die abgeschlossene Volumenmenge einem vom Ausgangsdruck verschiedenen Enddruck (pe) unterworfen wird, wobei hierbei der Enddruck und die dabei erfolgende Volumenänderung (Vdiff) des Gemi­ sches erfaßt werden.
7. Vorrichtung zur Bestimmung von Gas in einer Flüssigkeit, insbesondere Dia­ lyseflüssigkeit, Blut und dergleichen, mit einer Pumpe (1) zur Förderung sowie Volumen- und Druckänderung des Gemisches aus Gas und Flüssigkeit, einer Erfassungseinrichtung (8, 14) zur Erfassung von Betriebsparametern der Pumpe und einer mit der Erfassungseinrichtung verbundenen Auswerteeinheit (13) zur Auswertung der Betriebsparameter und Bestimmung des Gasanteils (Vat) in der Flüssigkeit aus den Betriebsparametern.
8. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Pumpe (1) als Dosier- und Bilanzierpumpe ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Pumpe eine Membranpumpe, insbesondere eine Kolbenmembranpumpe (1) vorge­ sehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe eine Kolben-/Zylindereinheit (2), eine von einer Membran (10) begrenzte Pumpkammer (3) und einen zwischen die Kolben-/Zylindereinheit und die Pumpkammer geschalteten Hydraulikkreis (4) aufweist, wobei vorzugsweise die Pumpkammer von der Membran in eine erste Kammer (9), die mit dem Hydraulikkreis in Fluidverbindung steht, und eine zweite Kammer (11), durch die das Gemisch gefördert wird, unterteilt ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpe (1) eine als Einmalartikel ausgebildete, vom Rest der Pumpe abnehmbare, volu­ menveränderliche Kammer (11) zur Förderung des Gemisches aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfas­ sungseinrichtung (13) Mittel zur Bestimmung eines Pumpkammerdrucks und Mittel zur Bestimmung des Hubvolumens, insbesondere einen Drucksensor (14) und einen Kolben-Längensensor (8), aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Mittel zum Verschließen der Pumpkammer (3) der Pumpe (1), insbesondere zustrom- und abstromseitig angeordnete Absperrventile (12), vorgesehen sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuer­ vorrichtung (13) zur Steuerung einer Meßphase vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung insbesondere derart ausgebildet ist, daß in einem ersten Schritt bei geöffneten Pumpkammerventilen (12) der Ausgangsdruck (pa) des Gemisches in der Pumpkammer (3) bestimmt wird, in einem zweiten Schritt die Pumpkammerventile geschlossen werden, und in einem dritten Schritt die Pumpe (1) bei geschlossenen Pumpkammerventilen betätigt und hierbei die eintretende Volumenänderung (Vdiff) und Druckänderung (pdiff) des Gemisches in der Pumpkammer bestimmt wird.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Feh­ lereinheit (13) zur Bestimmung eines einen Grenzwert überschreitenden Gasanteils vorgesehen ist, wobei die Fehlereinheit insbesondere derart aus­ gebildet ist, daß sie bei jeder Meßphase den bestimmten Gasanteil mit dem Grenzwert vergleicht und gegebenenfalls eine Fehlermeldung erzeugt, und bei einer vorgegebenen Anzahl von Fehlermeldungen nach mehreren Meß­ phasen eine Fehleranzeige ausgibt.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Korrek­ tureinheit (13) vorgesehen ist, die den jeweils bestimmten Gasanteil des Ge­ misches aufsummiert und mit dem gesamten Fördervolumen zur Bestimmung der reinen Flüssigkeitsfördermenge verrechnet.
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