DE2550340A1

DE2550340A1 - Stroemungsmesser mit blasenfang

Info

Publication number: DE2550340A1
Application number: DE19752550340
Authority: DE
Inventors: Lars Prof Dr Grimsrud
Original assignee: Nycotron AS
Current assignee: Nycotron AS
Priority date: 1975-11-05
Filing date: 1975-11-08
Publication date: 1977-05-18
Also published as: DE2550340C3; DE2550340B2; US4061031A; NL7513076A; GB1527380A

Description

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Waiter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte: 47 020/C-th 43 Essen l,Theaterplatz 3, Postf.789

7. November 1975

Patentanmeldung

A/S Nycotron

Postfach 425

3001 Drammen, Norwegen

Strömungsmesser mit Blasenfang.

Die Erfindung betrifft einen Strömungsmesser mit Blasenfang für zum Zwecke externer Behandlung, insbesondere zur Dialyse, entnommenes Blut, bestehend aus einem Behälter, durch welchen das Blut von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung fließt.

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Bei derartigen externen Blutbehandlungen, beispielsweise zur Dialyse des Blutes von Patienten mit Nierenkrankheiten, ist es besonders wichtig, den Blutstrom durch den externen Kreislauf zu überwachen. Die üblicherweise angewendete einfachste Methode zur Messung dieses Blutstromes besteht darin, den Durchlauf einer Luftblase von einer feststehenden Markierung zu einer anderen in einem durchsichtigen Rohr zu messen. Selbstverständlich wurden bereits bessere und genauere Strömungsmesser für Blut entwickelt, doch wird infolge der großen Anzahl der gleichzeitig zu behandelnden Patienten ihre Verwendung bei Routinebehandlungen zu kostspielig, da zu ihrer Überwachung technisch versiertes Personal unbedingt erforderlich ist.

Dieser externe Blutstrom-Kreislauf muß auch einen oder mehrere Blasenfänge aufweisen, um aus dem Blut Luftblasen zu entfernen, da wie man weiß derartige Luftblasen für den Patienten schädlich und sogar tödlich sein können, wenn man sie in seinen Blutkreislauf eindringen läßt. Ein zu diesem Zweck verwendeter Blasenfang besteht gewöhnlich aus einem Behälter, in welchen von oben her das Blut über ein Einlaufrohr einströmt und von welchem es an der Unterseite wieder weitergeleitet wird. Dabei ragt das Einlaufrohr nur so weit in den Behälter hinein, daß seine untere Öffnung oberhalb des Blutspiegels im Behälter liegt. Infolgedessen haben die vom Blutstrom mitgerissenen Luftblasen die Möglichkeit, sich in dem oberhalb des Blutspiegels befindlichen Teil dieses Behälters zu sammeln, sodaß sie vom unten abfließenden Blut nicht mehr mitgeführt werden können.

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In der Praxis scheinen jedoch derartige Blasenfänger sich eher als Blasenerzeuger denn als Blasenfänger zu verhalten, da ein starker Blutstrom dazu neigt, zusätzlich Luft in das Blut hineinzuwirbeln, welche kaum die Möglichkeit hat, in den Luftraum über dem Blutspiegel des lediglich einen geringen Durchmesser aufweisenden Behälters oder Blasenfangs und wegen des gleichzeitigen schnellen Abflusses des Blutstromes nach oben steigen zu können.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Strömungsmesser mit Blasenfang der eingangs genannten Art in einfacher und preiswerter Ausführung zu schaffen, durch welchen eine leichtere Ablesung der Strömung als bei den gewöhnlich verwendeten Strömungsmessern möglich ist und gleichzeitig die vorgenannten Nachteile der bisher bekannten Blasenfänge überwunden werden.

Gekennzeichnet ist ein derartiger erfindungsgemäßer Strömungsmesser mit Blasenfang im wesentlichen dadurch, daß der Behälter durch eine senkrechte Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, in deren eine das Blut durch eine Einlaßöffnung einströmt und aus deren anderer das Blut durch eine Auslaßöffnung abfließt, daß in der Trennwand ein vorzugsweise nahe ihrer Unterkante liegender enger Durchfluß mit wesentlich kleinerem Durchflußquerschnitt als die Einlaßöffnung ausgebildet ist und daß die Trennwand oberhalb der Flüssigkeitsspiegel in den beiden Kammern eine Öffnung für den Druckausgleich aufweist.

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Da dieser enge Durchfluß von der einen Kammer in die andere wesentlich enger ist als die Einlaßöffnung., kann der Flüssigkeitsspiegel in der Einlaßkammer wesentlich über den Spiegel dieses engen Durchflusses steigen. Der Unterschied zwischen den Flüssigkeitsspiegeln in den jeweiligen Kammern ergibt daher eine Angabe des Blutstromes durch den engen Durchfluß, welcher dem Blutstrom in allen Teilen-des externen Kreislaufes identisch ist,

Infolge dieser Druckausgleichsöffnung in der Trennwand ergibt sich für beide Kammern der gleiche Luftdruck. Der Unterschied zwischen den Flüssigkeitsspiegeln in den beiden Kammern ist infolgedessen auch proportional dem Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit im Kreislauf.

Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist der wagerechte Querschnitt der Auslaßkammer wesentlich größer als der der Einlaßkammer, was bedeutet, daß der Flüssigkeitsspiegel in der Auslaßkammer wesentlich weniger schwankt als in der Einlaßkammer, wenn der Blustrom schwankt. Derartige Schwankungen des Blutstromes lassen sich infolgedessen sehr leicht dadurch überwachen, daß man lediglich den Flüssigkeitsspiegel in der Einlaßkammer im Auge behält und die geringen Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels in der Auslaßkammer außer Acht läßt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung im einzelnen erläutert werden; es zeigen:

Figur 1 eine schematisohe Darstellung einer allgemein bekannten Ausbildung eines Blasenfanges; und

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Figur 2 einen senkrechten Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Strömungsmesser mit Blasenfang.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines bekannten Blasenfanges, wie er in externen Blutkreisläufen verwendet wird, wird das Blut durch ein Einlaufrohr A in eine Kammer D geleitet, welche nur teilweise mit Blut gefüllt ist, sodaß die untere öffnung dieses Einlaßrohres A in den über dem Flüssigkeitsspiegel V in der Kammer D befindlichen Luftraum einmündet. Wie der untere Pfeil der Figur 1 zeigt, verläßt das Blut diesen bekannten Blasenfang durch eine Auslaßöffnung U, um von dort durch den externen Kreislauf weiter zu fließen.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strömungsmessers mit Blasenfang, bei welchem also ein Blasenfang mit einem Strömungsmesser kombiniert ist, ist ein Behälter mit einer Einlaßöffnung A und einer Auslaßöffnung U vorgesehen. Dieser Behälter ist durch eine senkrechte Trennwand S in zwei Kammern geteilt, und zwar in eine Einlaßkammer C und eine Auslaßkammer D. Dabei befinden sich die Einlaßöffnung A und die Auslaßöffnung U jeweils am Boden der betreffenden Kammer C bezw. D.

Nahe der Unterkante der senkrechten Trennwand S ist ein enger Durchfluß E mit wesentlich kleinerem Querschnitt als die Einlaßöffnung A ausgebildet, sodaß das Blut aus der Einlaßkammer C in die Auslaßkammer D strömen kann. Nahe der Oberkante der Trennwand S ist für den Luftdruckausgleich zwischen den beiden Kammern eine Öffnung F ausgebildet.

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Bei Inbetriebnahme wird der erfindungsgemäße Strömungsmesser mit Blasenfang direkt in den externen Blutbehandlungs-Kreislauf eingeschaltet, welcher beispielsweise ein Dialysegerät enthalten kann. Infolgedessen strömt das in diesem Kreislauf fließende Blut durch die Einlaßöffnung A in die Kammer C. Da der Durchfluß E wesentlich enger ist als die Einlaßöffnung A, steigt der Flüssigkeitspegel V₁ in der Einlaßkammer C auf eine bestimmte Höhe über diesem Durchfluß E, um den Extradruck zu erzeugen, der erforderlich ist, um das Blut durch diesen engen Durchfluß E hindurchzupressen.

Nach dem Durchfluß durch diesen engen Durchflußkanal E tritt das Blut in die Auslaßkammer D ein, welche einen wesentlich größeren Querschnitt als die Einlaßkammer C hat, und verläßt schließlich den Behälter durch die Auslaßöffnung U, um durch den übrigen externen Kreislauf weiterzufließen. Der Unterschied zwischen den beiden Flüssigkeitsspiegeln V₁ in der Einlaßkammer C und Vp in der Auslaßkammer D ergibt dann eine Anzeige der Strömungsgeschwindigkeit durch den Durchfluß E, welche mit der Strömungsgeschwindigkeit durch den Durchfluß E, welche mit der Strömungsgeschwindigkeit an irgendeiner Stelle in dem externen Kreislauf identisch ist. Da der Querschnitt der Auslaßkammer D wesentlich größer ist als der der Einlaßkammer C, kann sich der Flüssigkeitsspiegel V bei Schwankungen der Strömungsgeschwindigkeit nur wenig verändern, was bedeutet, daß in der Praxis die Strömungsgeschwindigkeit durch den Flüssigkeitsspiegel V₁ angezeigt wird. Zweckmäßigerweise ist in der Au ßenwandung der Einlaßkammer C ein langgestrecktes durchsichtiges Fenster ein-

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gesetzt, welches eine Maßteinteilung aufweist, um die Höhe des Flüssigkeitsspiegels V-, und damit die Strömungsgeschwindigkeit des Blutes jederzeit bequem ablesen zu können.

Neben dieser äußerst bequemen Ablesemöglichkeit arbeitet das erfindungsgemäße Gerät aber auch als Blasenfang wesentlich wirksamer als die bisher bekannte Ausbildung gemäß Figur 1. Wie Figur 2 zeigt, wird das Blut in die Einlaßkammer C unterhalb des Blutspiegels in diese Kammer eingeleitet, sodaß das frisch einströmende Blut niemals auf die in dieser Kammer bereits befindliche Blutmenge auftreffen kann, so daß diese Blutmenge zusätzliche Luftblasen absorbieren könnte. Wie Figur 2 weiterhin zeigt, strömt das Blut in die Kammer C von unten her senkrecht nach oben ein, wie dies durch den Pfeil in der Einlaßöffnung A angedeutet ist, sodaß die Strömungsrichtung mit der Richtung aufsteigender Luftblasen zusammenfällt, welche im frischen Blut mitgeführt werden. Praktisch können infolgedessen alle Luftblasen bereits in dieser Einlaßkammer C aus dem Blut entweichen, während eventuell noch zurückbleibende Luftblasen in der Kammer D reichlich Gelegenheit haben, nach oben zu entweichen, da der Flüssigkeitsspiegel oder Blutspiegel VV, in dieser Auslaßkammer D sehr groß und außerdem die Strömungsgeschwindigkeit in dieser Ausflußkammer klein ist.

Der erfindungsgemäße Strömungsmesser mit Blasenfang läßt sieh als sehr kompaktes Gerät beispielsweise aus Kunststoff zu geringen Kosten beispielsweise im Gußverfahren herstellen. Infolgedessen läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne

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weiteres mit dem Röhrensystem des externen Kreislaufes derart kombinieren, daß eine preiswerte Einheit entsteht, welche nach Gebrauch weggeworfen werden kann, wodurch kostspielige Sterilisierungsvorgänge eingespart werden können.

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Claims

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Patentansprüche

(1.1 Strömungsmesser mit Blasenfang für zum Zwecke externer Behandlung, insbesondere zur Dialyse, entnommenes Blut, bestehend aus einem Behälter, durch welchen das Blut von einer Einlaßöffnung zu einer Auslaßöffnung fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch eine senkrechte Trennwand (S) in zwei Kammern (C, D) unterteilt ist, in deren eine (C) das Blut durch eine Einlaßöffnung (A) einströmt und aus deren anderer (D) das Blut durch eine Auslaßöffnung (U) abfließt, daß in der Trennwand ein vorzugsweise nahe ihrer Unterkante liegender enger Durchfluß (E) mit wesentlich kleinerem Durchflußquerschnitt als die Einlaßöffnung ausgebildet ist und daß die Trennwand oberhalb der Flüssigkeitsspiegel (V₁, Vp) in den beiden Kammern eine öffnung (F) für den Druckausgleich aufweist.
2. Strömungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wagerechte Querschnitt der Auslaßkammer (D) wesentlich größer ist als der der Einlaßkammer (C).

ORIGINAL INSPECTED

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