DE4204477B4

DE4204477B4 - Medizinische Einrichtung, damit zu verbindende Sonde und Kontrollbox hierfür

Info

Publication number: DE4204477B4
Application number: DE4204477A
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Boulder Heiberger; Jon Steven Lakewood Ingebrigtsen; James Roger Westminster Price
Original assignee: Cobe Cardiovascular Inc
Current assignee: Cobe Cardiovascular Inc
Priority date: 1991-02-15
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2012-02-15
Also published as: US5356593A; CA2061251A1; GB2253920B; FR2672802A1; JPH1085205A; JP2813090B2; FR2672802B1; GB9203150D0; JP3301719B2; JPH04312448A; CA2061251C; DE4204477A1; GB2253920A

Abstract

Medizinische Einrichtung zur Verbindung mit einer faseroptischen Sonde, gekennzeichnet durch
einen Flüssigkeitskanal (28) mit einer internen ebenen Oberfläche (30),
einen Seitenarm (34), der mit dem Kanal (28) dicht verbunden ist,
ein Blindloch (36) in dem Seitenarm (34),
wobei das Blindloch (36) eine ebene Oberfläche (38) enthält, die mit der internen ebenen Oberfläche (30) parallel ist und mit dieser eine lichtdurchlässige Wand (32) definiert, sowie einen von dem Seitenarm (34) hervorragenden Vorsprung.

Description

Die Erfindung betrifft eine medizinische Einrichtung insbesondere für die Messung der Hämatokritwerte und Sauerstoffsättigung des Blutes, eine mit dieser Einrichtung zu verbindende faseroptische Sonde sowie eine an die Sonde anschließbare Kontrollbox.
Es ist bekannt, Hämatokrit und Sauerstoffsättigung des Blutes zu messen, indem man rotes Licht und infrarotes Licht auf kürzeren und längeren Wegen durch das Blut leitet und aus den Differenzen der verbleibenden Lichtenergie Hämatokrit und Sättigung errechnet.

Aus der DE-OS 22 15 984 ist ein optischer Meßkatheter für die Messung des Sauerstoffsättigungsgrades des Blutes mit einem Beleuchtungsfasersystem und einem parallel dazu angeordneten lichtaufnehmenden Fasersystem bekannt, deren Endflächen in einer Ebene liegen. Auf das hintere Ende des Beleuchtungsfasersystems wird abwechselnd Licht verschiedener Wellenlängenbereiche gerichtet, vorzugsweise von etwa 600 bis 750 mμ bzw. 800 mμ, während am hinteren Ende des lichtaufnehmenden Systems ein fotoelektrisches Element mit einer Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Die vorderen Endflächen der optischen Fasersysteme fluchten miteinander in der Nähe eines kappenförmigen Endteils, mit dem der Katheter in ein Blutgefäß oder beispielsweise in das Herz eines Patienten eingeführt wird.

Aus der DE 38 28 618 A1 ist es zum Überwachen von Blutkomponenten bekannt, das Blut außerhalb des Körpers durch einen transparenten Kanal zu leiten und durch Messen von quer durch den Kanal durchtretendem Licht die Komponentenkonzentration zu bestimmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine medizinische Einrichtung, eine Sonde und eine Kontrollbox zur Messung der Eigenschaften von Körperflüssigkeiten und insbesondere die Hämatoktritwerte und Sauerstoffsättigung von Blut mit einfachen und zu verlässigen Mitteln außerhalb des Körpers zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angege ben. Beispielsweise ist es zweckmäßig, wenn die Spitze der Sonde gegen das durch die lichtdurchlässige Wand gebildete Fenster gedrückt wird und eine Einrichtung vorgesehen ist, die hierbei eine Relativdrehung zwischen der Spitze und dem von ihr berührten Fenster verhindert. Beispielsweise können Vorsprünge mit dazu passenden Rohrteile so zusammenwirken, daß die Sonde zu ihrer durch den Seitenarm gebildeten Aufnahmeeinrichtung hin und von ihr weg bewegt wird, wobei Rampen und eine Nut die genannte Relativdrehung verhindern.

Für die Messung wird vorzugsweise eine einzige optische Faser als Lichtquelle sowohl für infrarotes als auch für rotes Licht ver wendet. Das Licht der beiden Quellen wird hierbei abwechselnd durch ein faseroptisches Element mit drei Schenkeln gepulst, von denen zwei Schenkel an die Quellen für rotes bzw. infrarotes Licht angeschlossen sind und am entgegengesetzten Ende zu einem einzigen optischen Schenkel zusammenlaufen.

Der Aufbau eines derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und dessen Betrieb wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1 eine etwas schematisierte Seitenansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels, enthaltend einen Oxygenator;
2 eine vertikale Schnittansicht des venösen Einlaßbereichs des bevorzugten Ausführungsbeispiels;
3 eine vertikale Schnittansicht des venösen Einlasses in seinem oberen Bereich, wobei eine der umgebenden Umhüllungen gezeigt ist;
4 eine teilweise aufgebrochene und teilweise geschnittene Seitenansicht des venösen Einlasses in Verbindung mit einer Sonde, die aufgebrochen und im Schnitt gezeigt ist;
5 eine Explosionsdarstellung von Bereichen des venösen Einlasses und der (im vertikalen Schnitt gezeigten) Sonde; 6 eine aufgebrochene Ansicht eines Bereichs der Sonde;
7 eine Explosionsansicht des Bereichs von 6; 8 eine Schnittansicht des Bereichs von 6;
9 eine Schnittansicht längs der Ebene 9-9 in 8;
10 eine Schnittansicht längs der Ebene 10-10 in 8;
11 eine Draufsicht auf ein faseroptisches Element;
12 eine aufgebrochene Seitenansicht der Sonde in ihrer Beziehung zu ihrer Kontrollbox;
13 eine teilweise aufgebrochene Explosionsdarstellung der in 12 gezeigten Anordnung;
14 eine Schnittansicht der in 12 gezeigten Anordnung längs der Ebene 14-14;
15 eine teilweise geschnittene Ansicht einer Teilbaugruppe in der Kontrollbox;
16 eine teilweise weggebrochene isometrische Ansicht eines Bereichs des bevorzugten Ausführungsbeispiels;
17 eine teilweise weggebrochene isometrische Ansicht eines Bereichs des bevorzugten Ausführungsbeispiels; und
18 eine Schnittansicht längs der Ebene 18-18 in 17.
In 1 ist eine Sonde 10 gemäß der Erfindung gezeigt, die an den venösen Einlaß 12 eines Oxygenators 14 und an eine Kontrollbox 16 angeschlossen ist.
In 2 ist ein unterer Bereich 18 des venösen Einlasses 12 gezeigt, der verriegelbar mit dem oberen Bereich des Oxygenators 14, wie gezeigt, zusammengefügt ist.
In 3 ist ein oberer Bereich 20 des venösen Einlasses 12 gezeigt, der über ungefähr seinen halben Umfang von einem Kunststoffumhüllungselement 22 umgeben ist. Der Einlaß 12 enthält einen oberen Widerhakenbereich 24 zum Anschluß eines (nicht gezeigten) Schlauches zur Verbindung mit der Vene eines Patienten, sowie einen eingeschmolzenen Metallthermometeranschluß 26. Längs eines inneren Flüssigkeitskanals 28 erstrecken sich zwei ebene Oberflächen 30, die in Umfangsrichtung um 180° voneinander beabstandet sind. Weiterhin ist ein arterieller Probenrückleitungs- und Medikamentenzuführungsanschluß 29 vorgesehen, der über eine (nicht gezeigte) Leitung mit einem (nicht gezeigten) arteriellen Blutprobenanschluß stromabwärts des Oxygenators 14 verbunden ist.
In 4 ist eine weitere Ansicht des venösen Einlasses 12 gezeigt, die von einem Blickpunkt aus gesehen ist, der sich um 90° von dem von 3 unterscheidet. Die um 180° versetzten ebenen Oberflächen 30 begrenzen die inneren Oberflächen von Fenstern 32, die ebenfalls in Umfangsrichtung um 180° versetzt und aus einem transparenten Polycarbonat-Kunstoff gebildet sind. Integral als Bereiche des venösen Einlasses 12 vorspringend sind als Sondenaufnahmebereiche dienende Seitenarme 34 vorgesehen, die jeweils ein Blindloch 36 enthalten, das in die Innenflächen der Fenster 32 bildenden Oberflächen 38 endet. Die Fenster sind 0,9 mm dick. Jeder Seitenarm 34 endet in einem Paar von (um 180° beabstandeten und entsprechend abgeschrägten Nockenflächen oder Rampen 40 und einem Paar von Nuten 42.
Die Seitenarme 34 und das meiste vom Rest des Einlasses 12 sind von dem Umhüllungselement 22 und einem anderen Umhüllungselement 44 umgeben. Letzteres ist in 4 nicht gezeigt, jedoch ist es aus Kunststoff wie das Umhüllungselement 22 gebildet und um den Einlaß 12 in verriegelter Weise positioniert.
In 5 ist das andere Umhüllungselement 44 gezeigt, das wie das Umhüllungselement 22 zwei um 180° in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Nocken oder Rampen 46 und zwei ebenfalls um 180° in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Nuten 48 enthält.
Weiterhin sind in 5 zwei Ohren 50 gezeigt, die um den Teil 52 des Umhüllungselements 44 um 180° in Umfangsrichtung beabstandet sind, von denen sich jedes Ohr in Umfangsrichtung um eine kurze Entfernung vom Teil 52 nach außen erstreckt. Das Umhüllungselement 22 trägt in gleicher Weise ein Paar von Ohren 50.
Das Umhüllungselement 44 ist (schematisch) mit einem Verriegelungsbereich 54 dargestellt, der in Verriegelungsbereiche am Umhüllungselement 22 eingreift, um die Elemente 22 und 44 so miteinander zu verbinden, daß sie den venösen Einlaß 12 umfangsmäßig umfassen.
Die Teile 52 passen lose um die Seitenarme 34, wobei sich die Rampen 46 in im wesentlichen gemeinsamen Spiralen längs der Rampen 40 erstrecken, und die Nuten 48 und 42 sind entsprechend dimensioniert und axial und in Umfangsrichtung positioniert.
In 5 ist für eine zusammenwirkende Verrastung mit dem Teil 52 der Umhüllung ein Sondenkragen 56 gezeigt, der eine im wesentlichen röhrenförmige Gestalt hat, deren innerer Endumfang durch ein Paar von sich longitudinal erstreckenden Nuten 58 unterbrochen ist von einer solchen Breite, daß sie gerade die Ohren 50 aufnehmen, und einer solchen Länge, daß sie es den Ohren gestatten, jeweils einen von zwei um 180° in Umfangsrichtung beabstandeten Nockenschlitzen 60 zu erreichen, von denen für jedes Ohr auf jeder Seite jeweils einer vorgesehen ist. Die Nockenschlitze 60 haben einen ersten Rampenbereich 62, der sich von der zugehörigen Nut 58 für eine erste Umfangslänge von 90° in einem Winkel von 60° zur Achse des Kragens 56 erstreckt, und dann einen zweiten Rampenbereich 64 in einem Winkel von 75° zu der Achse für eine zweite Umfangsentfernung von 15°.
Wenn gewünscht, kann das zum Entfernen des Sondenendes benötigte Drehmoment erhöht werden, indem die Entfernung zwischen den Ohren 50 und einer Oberfläche, gegen die der Sondenkragen 56 anstößt, verkürzt wird, etwa durch Hinzufügen von Schultern an das Umhüllungselement 44 an der Basis des Teils 52. Dies bewirkt ein Biegen der Ohren 50, so daß eine einem Losdrehen entgegenwirkende Federkraft hervorgerufen wird, die die von einer Feder 102 hervorgerufene Kraft ersetzt.
Die Sonde 10 ist in den 6 bis 10 gezeigt.
Der Sondenkragen 56 (6 und 7) enthält leicht hervorstehende Vorsprünge 68 in Umfangsrichtung und longitudinale Vorsprünge 70. Innerhalb des Kragens 56 sind eine Gegenbohrung 72 (8) mit einem Federabstützvorsprung 74 und einer Gegenbohrung 76 vorgesehen. Das den optischen Fenstern 32 abgewandte Ende des Kragens 56 enthält eine Umfangsnut 78 und einen äußeren Rand 80, der in eine Umfangsnut 82 eines Elastomerschuhs 84 einschnappt.
Über den Kragen 56 erstreckt sich eine Sondenspitze 86, die einen Endbereich 88 mit einem äußersten Ende 89 von vermindertem Durchmesser enthält, durch den sich vier. Öffnungen 90 erstrecken. An den Bereich 88' anschließend gibt es ein Blindloch 92, das sich zum Ende der Sondenspitze 86 erstreckt. Die Wände 93 zwischen den Öffnungen 90 erstrecken sich nur über ungefähr die halbe Länge vom äußersten Ende der Spitze 86 zu dem Blindloch 92. Die Spitze 86 enthält auch einen sich longitudinal erstreckenden Ausrichtungskeil 94, eine in Umfangsrichtung verlaufende Kante 96 und einen sich axial erstreckenden Verriegelungsstecker 98.
Zwischen dem Kragenvorsprung 74 und der vorspringenden Kante 96 der Sondenspitze 86 ist die Feder 102 unter Kompression gehalten.
Vom Boden 100 des Blindloches 92 bis jenseits der Spitze 86 erstreckt sich in Nuten 104 ein Y-Teiler 106 aus Kunststoff (7 und 9) .
Durch drei der Öffnungen 90 und durch die durch den Y-Teiler 106 mit dem Blindloch 92 definierten drei Zonen erstrecken sich drei optische Fasern 108; diese sind optische Stufenindexfasern mit einem Polymethyl-Methacrylat-Kern und einer transparenten „Fluorinpolymer"-Umkleidung, mit einem Durchmesser von 1000 μm.
Durch die verbleibende Öffnung 90 eingeführtes Epoxyabdichtmaterial füllt dieses Loch, die Zonen 206 (8) und die Zwischenräume zwischen dem Blindloch 92, dem Y-Teiler 106 und den darin liegenden Fasern vertikal abwärts (in 8) fast bis zu der Kante 96.
Der Y-Teiler 106 trennt die Fasern 108 voneinander, so daß er ein unerwünschtes Übersprechen zwischen ihnen vermindert und bei der Herstellung die Fasern 108 in die richtigen Öffnungen 90 einführt. Die Zwischenräume 206 in den Wänden zwischen den Öffnungen 90 erlauben ein Biegen der Fasern 108 soweit notwendig, um sie von dem Teiler 106 durch die Öffnungen zu ziehen, und erleichtern das Abdichten.
Durch Eingriff des Steckers 98 in eine Öffnung 110 ist mit der Spitze 86 ein Kunststoffkörper 112 in verriegelter Weise verbunden, der einen sich longitudinal erstreckenden Keil 114 trägt, der in eine (nicht gezeigte) Vertiefung in der Oberfläche des inneren Durchmessers des Sondenkragens 56 paßt. Ein Schlitz 116 gestattet es dem Verriegelungsstecker 98 darin zu reiten, bis er die Öffnung 110 erreicht. Der Verriegelungsstecker 98 ist abgeschrägt und reitet aufwärts in die Öffnung 110, in die sie einschnappt, um die gesamte Baugruppe zusammen zu verriegeln. Der Körper 112 enthält einen größeren Bereich 118, durch den drei Öffnungen 120 (10) verlaufen. Durch die Öffnungen 120 verlaufen isolierte (die Isolierung ist in 10 nicht eigens dargestellt) Faseroptikbereiche 122, die im Körper 112 durch mit Widerhaken versehene Ösen 124 gehalten werden, wobei die kleinen ausgerichteten Widerhaken nur einer Bewegung entgegen der Zusammenfügungsrichtung widerstehen. Die ebenen Flächen 207 verbessern die Formbarkeit und gleichen die Wanddicke aus.
Eine Hülle 126 ist im Schuh 84 durch Reibungshaftung befestigt und erstreckt sich um die isolierten Bereiche 122 der Fasern.
Das andere Ende der Sonde 10 ist identisch mit dem schon beschriebenen Ende, die Fasern 108 erstrecken sich somit von einem Ende der Sonde zum anderen.
Ein Ende der Sonde 10 ist in der Kontrollbox 16 angebracht, wie genauer in den 12 bis 14 zu sehen ist.
Dort ist ein Teil einer Wand 130 der Kontrollbox 16 gezeigt. Durch eine Öffnung 132 darin erstreckt sich das ringförmige Ende 134 (14) eines Buchsengehäuses 136, in dem eine Elastomerbuchse 138 angeordnet ist, die durch eine Bajonettaufnahme 140 aus Aluminiumguß an ihrem Platz gehalten wird, in der ein Fasergehäuse 142 befestigt ist, durch das sich die in das Gehäuse 142 eingedichteten optischen Fasern 144 erstrecken, deren Enden in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse der Aufnahme 140 poliert sind.
Die Aufnahme 140 enthält genau dieselben Rampen, Nuten und Ohren wie in Verbindung mit 4 beschrieben (40, 46; 42, 48; 50), mit der Ausnahme, daß in der Aufnahme 140 die Ohren 151, Rampen 146 und Nuten 148 alle in diesem einen Teil vorliegen.
In der Kontrollbox 16 befindet sich die in 15 dargestellte Unterbaugruppe 150, die eine Rändelmutter 152 enthält, die gegenüber einem Stahlfolgeteil 154 drehbar ist, in welchem (in nicht gezeigter Weise) eine isolierte optische Faser befestigt ist. Die Mutter 152 wird so gedreht, daß das polierte Ende der optischen Faser 156 longitudinal gegen die polierte Spitze eines faseroptischen Gabelbeinkopplers 158 (11 und 15) aus gegossenem Styrolacrylcopolymer gedrückt wird.
Das alleinstehende Ende des Gabelbeins ist in einer (nicht gezeigten) Nut in einer Abstützung 160 abgestützt, um es mit der Faser 156 auszurichten. Jedes der doppelten Enden 162 des Gabelbeins ist in (nicht gezeigten) Nuten in der Abstützung 160 abgestützt, die sie mit einer infraroten LED-Lichtquelle 164 bzw. einer optisch mit einer roten LED-Lichtquelle 168 verbundenen sphärischen Linse 166 ausrichtet. Isolierabstandshalter 170 isolieren von den LED-Lichtquellen 164 und 168 Federn 174, die für Anlagekräfte zwischen den Gabelbeinschenkeln und der LED-Lichtquelle 164 bzw. der Linse 166 sorgen.
In einer Öffnung 176 in der Abstützung 160 ist ein (nicht gezeigter) Lichtsensor zum Erfassen von aus dem Gabelbeinkoppler 158 verlorenem Licht angeordnet. Ein auf einer Vertiefung in der Abstützung 160 ruhender Schieber 178 gestattet eine Veränderung der Energiemenge des den Lichtsensor erreichenden Lichtes.
In 16 ist die Kontrollbox 16 gezeigt, wie sie an einen Pfosten 180 angeklemmt ist. Wie auch in 17 erkennbar ist, trägt die Kontrollbox 16 einen Sondenhalter 182 und ein Netzkabel 184. 17 zeigt auch das Sondenende in einem Standardisierungs- oder Testanschluß.
Der Testanschluß 190 der Kontrollbox 16 ist in 18 dargestellt. Seine Konstruktion verwendet die gleichen Elemente wie in 14, mit der Ausnahme, daß das Fasergehäuse 142 weggelassen und durch eine photografische Graukarte 192 ersetzt ist, deren Charakteristikum durch eine bekannte Reflektivität bei der IR und der roten Wellenlänge der oben genannten LED-Lichtquellen besteht. Eine Abdeckung 194 hält die Karte 192 in Position.
Beim Betrieb wird zum Messen von Hämatokrit und Sauerstoffsättigung des Blutes bei jeder neuen Verwendung das eine Ende der Sonde 10 in den Betriebsanschluß 202 (14) der Kontrollbox und das andere Ende in deren Testanschluß 190 (18) gesteckt. Dies erfolgt zur Inspektion, da die Sonden fehlerhaft sein können, beispielsweise durch einen Faserschaden, und zur Standardisierung, da auch dieselbe Sonde ihre Betriebseigenschaften ändern kann.
Für die Inspektion werden die Ausgangsspannungen für zwei der Fasern 108 (8 und 9) sowohl für rot als auch für IR und beide jeweils bei der maximalen LED-Ausgangsintensität und einer LED-Ausgangsintensität von null gemessen. Die sich ergebende Information besagt, ob die Sonde fehlerhaft ist.
Diese Messung erfolgt für die „nahe" Faser und für die „ferne Faser" (infra). In der in 9 etwas schematisch dargestellten Anordnung der Fasern ist nicht jede Faser 108 äquidistant von den anderen. Tatsächlich definieren die Mittellinien der von einer rechtwinkligen Ebene geschnittenen drei Fasern nicht ein gleichseitiges Dreieck, sondern ein Dreieck, in dem die Seiten Längen von 2,03 mm, 1,27 mm und 1,27 mm haben. Die eine als Quellfaser dienende Faser liegt an einem Ende der Seite mit 2,03 mm. Die Faser, die 1,27 mm von der Quellfaser entfernt ist, ist von den beiden Empfangsfasern diejenige nahe der Quellfaser und somit die „nahe Faser", während die dritte Faser die „ferne Faser" ist.
Als nächstes wird die Photosensorausgangsspannung der roten LED auf 5 Volt eingestellt, was durch einen zweiten (nicht gezeigten) Empfängerphotosensor für die „nahe Faser" in der Kontrollbox 16 gemessen wird. Wenn diese Spannung nicht erreicht werden kann, ist die Sonde fehlerhaft.
Das Verhältnis der Ausgangsspannung für rot zur Ausgangsspannung für IR wird dann zur Standardisierung auf 1,15 eingestellt.
Das Ende der Sonde 10 im Standardisierungsanschluß 190 wird dann herausgezogen und in den seitlichen Teil 52 (5) am venösen Einlaß 12 (4) eingeführt. Dann läßt man das Blut durch den Kanal 200 fließen (4).
Das rote und das IR-Licht wird dann alternierend von der LED-Lichtquelle 168, den Faseroptik-Enden 162 und dem Koppler 158 bzw. von der LED-Lichtquelle 164, den Faseroptik-Enden 162 und dem Koppler 158 gepulst. Der Koppler 158 hat eine polierte Endfläche, die gegen das polierte Ende der als Quellfaser dienenden optischen Faser 108 (nicht in 15 gezeigt; jedoch innerhalb des an das Folgeteil 154 angeschlossenen Sondenkabels) in Anlage gepreßt wird, welche sich weiter bis in die Sondenspitze 86 und bis gegen das Fenster 32 erstreckt.
Bei jedem Puls tritt Licht durch das Fenster und dann durch das strömende Blut und aus der nahen Faser 108 und aus der fernen Faser 108, von wo die Lichtenergie zurückkehrt durch eine anstoßende optische Faser mit poliertem Ende in die (nicht gezeigte) Kontrollbox 16 und die anstoßende nahe Faser 108 zur Spannungsmessung mittels des (nicht gezeigten) Photosensors für die nahe Faser, bzw. durch eine (nicht gezeigte) anstoßende dritte optische Faser mit poliertem Ende in der Kontrollbox 16 zur Spannungsmessung durch einen Photosensor für die entfernte Faser (nicht gezeigt).
Der richtige Wert der Sättigung wird dann angezeigt (17) aufgrund des Ansprechens nur der nahen Faser auf IR und rot, wofür automatisierte bekannte Beziehungen verwendet werden.
Gleichzeitig wird der Hämatrokritwert aufgrund des Verhältnisses der IR-Ansprechsignale der nahen Faser und der fernen Faser angezeigt. Dieser Wert muß entsprechend dem jeweiligen Patienten kalibriert werden durch Testen einer Blutprobe und Einstellen des Auslesewertes (17) gemäß einer Differenz zwischen diesem Wert und der tatsächlichen Laboranalyse.
Nun soll das schon erwähnte Einführen des Endes der Sonde 10 in den Teil 52 des Umhüllungselements 44 erläutert werden.
Wenn sich der Kragen 56 der Sonde 10 auf den Teil 52 zu bewegt (5), bewegt sich die Sondenspitze 86 in das Blindloch 6. Während dieser Bewegung treten die stiftförmigen Ohren 50 in die Nuten 58 ein, und kurz danach gerät der Keil 94 auf der Sondenspitze 86 mit dem oberen Bereich der Nockenfläche oder Rampe 40 in Eingriff. Die Ohren 50 greifen dann in den Nockenschlitz 60 ein. Nun wird der Kragen 56 von Hand gedreht, um den Kragen in Richtung auf die Ohren 50 zu zu drehen, wobei gleichzeitig der Keil 94 gedreht und die Nockenfläche der Rampe 40 nach unten getrieben wird. Wenn die Ohren 50 das V erreichen, in dem der Rampenbereich 62 endet, fällt der Keil 94 in die Nut 48, wodurch eine weitere Drehung der Sondenspitze 86 verhindert wird, die sonst ein unerwünschtes Scheuern zwischen den Oberflächen des Fenstern 32 und dem polierten Ende der Sondenspitze 86 hervorrufen und die korrekte Orientierung der optischen Fasern in der Sonde bezüglich der Richtung des Blutstroms beeinträchtigen würde. Die Drehung des Kragens 56 von Hand wird dann fortgesetzt, um den Rampenbereich 64 relativ zu den Ohren 50 leicht von diesen weg zu bewegen, wodurch die Federkraft herabgesetzt wird, jedoch die Ohren 50 daran gehindert werden, längs des Rampenbereichs 62 zurückzulaufen. Nur eine der Rampen 40 ist jeweils beteiligt; das Vorhandensein von zwei solchen Rampen erlaubt deren wahlweise Verwendung, was eine größere Flexibilität der Anordnung der Sonde in bezug auf die Ohren 50 gestattet. Eine axial auf der äußeren Fläche verlaufende weiße Linie zeigt an, wo sich die Nut 58 befindet. Welche Rampe verwendet wird, hängt davon ab, welches Ohr mit dieser weißen Linie ausgerichtet ist.
Die Feder 102 preßt das polierte Ende 204 (8) der Sondenspitze 86 gegen das glatte Fenster 32 (4); ein verbleibender Luftspalt würde natürlich die Lichtübertragung zwischen dem Ende 204 der Faserflächen und dem Fenster verschlechtern.
Die rippenartigen Vorsprünge 68 erleichtern eine axiale Bewegung der Enden der Sonde 10 in die oder aus den zusammenwirkenden Aufnahmen, wie beschrieben. Die rippenartigen Vorsprünge 70 erleichtern eine Drehung dieser Enden in beiden Drehrichtungen.
Jedes Ende der Sonde 10 wirkt in exakt der gleichen Weise mit den Anschlüssen 202 (14) und 190 (18) zusammen, wobei beide Enden für jeden Ort austauschbar sind.
Bei den Ausführungsbeispielen der 14 und 18 kann die Buchse 138 axial zusammengedrückt werden, indem die Schrauben festgedreht werden, um das Buchsengehäuse 136 und die Aufnahme 140 axial enger zusammenzubringen und somit auf die darin befindliche Spitze 86 des Sondenendes eine zusätzliche Reibungskraft auszuüben, so daß die Wahrscheinlichkeit für ein versehentliches Entfernen verkleinert wird. Eine weitere Kompression tritt auf, wenn der eintretende Sondenkragen gedreht wird. Die Buchse 138 hält auch die Fasern ausgerichtet, wobei sie für eine Zusammenbewegung der Sondenspitze 86 und des Gehäuses 142 sorgt.
Der Vorsprung 68 in Umfangsrichtung (in 4 nicht gezeigt) bildet gemäß 14 einen Anschlag, der bewirkt, daß sich die Aufnahme 140 und das Gehäuse 142 bei der Drehung der Sonde auf diese zu bewegen.
Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Aufnahmeeinrichtung zur optischen Verbindung der Sonde mit einem Leitungskanal statt Teil eines Oxygenators auch Teil einer anderen medizinischen Einrichtung einschließlich einer einfachen in einer Leitung befindlichen Übertragungseinrichtung zum Zwischenschalten in eine Leitung für beispielsweise einen Oxygenator sein (z.B. mit lediglich zwei Widerhaken auf einem Leitungskanal, von dem eine Aufnahmeeinrichtung für die hier beschriebene Sonde ausgeht, so wie der oben beschriebene Oxygenator eine solche Aufnahmeeinrichtung an seinem Seitenarm 210 in 5 und am Fenster 32 hat).

Claims

Medizinische Einrichtung zur Verbindung mit einer faseroptischen Sonde, gekennzeichnet durch einen Flüssigkeitskanal (28) mit einer internen ebenen Oberfläche (30), einen Seitenarm (34), der mit dem Kanal (28) dicht verbunden ist, ein Blindloch (36) in dem Seitenarm (34), wobei das Blindloch (36) eine ebene Oberfläche (38) enthält, die mit der internen ebenen Oberfläche (30) parallel ist und mit dieser eine lichtdurchlässige Wand (32) definiert, sowie einen von dem Seitenarm (34) hervorragenden Vorsprung.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Oxygenator (14) ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ohren (50) vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung um 180° beabstandet sind und von dem Seitenarm (34) senkrecht vorstehen.
Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Rampe (40, 46) aufweist, deren Höhe in Richtung des Kanals (28) in eine sich ebenfalls in Richtung des Kanals erstreckende Nut (42, 48) abnimmt.
Einrichtung nach Anspruch 4, bei einem Rückbezug des Anspruchs 4 auf Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Sonde (10), die enthält eine Sondenspitze (86) mit einer glatten Fläche, in der die äußersten Enden (89) dreier optischer Fasern (108) liegen, und einen sich axial erstreckenden Keil (94), der so ausgebildet ist, daß er auf der Rampe (40, 46) zu der Nut (42, 48) reitet und in diese eingreift, um eine Relativdrehung zwischen der Spitze (86) und dem Seitenarm (34) zu verhindern und die Orientierung der Faseroptik relativ zu dem Seitenarm (34) beizubehalten, die drei optischen Fasern (108), einen Kragen (56), enthaltend ein Paar von in Umfangsrichtung um 180° voneinander beabstandeten Nockenschlitzen (60) zum Zusammenwirken mit den Ohren (50), von denen jeder Schlitz (60) einen mit der Achse des Kragens (56) winkelmäßig in Beziehung stehenden ersten Bereich (62), der bei Drehung in einer ersten Richtung die Ohren (50) in Richtung auf den Kragen (56) treibt, und einen mit der Achse winkelmäßig in Beziehung stehenden zweiten Bereich (64), der bei Drehung die Ohren (50) von dem Kragen (56) weg treibt, enthält, ein Paar von sich longitudinal erstreckenden Nuten (58) zum Zusammenwirken mit den Ohren (50), um deren Bewegung in die Schlitze (60) zu gestatten, und eine Federabstützeinrichtung (74, 96) und eine die Spitze (86) von dem Kragen (56) weg vorspannende Federeinrichtung (102).
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (62) einen Winkel von 60° zu der Achse und eine Umfangslänge von 90° aufweist und daß der zweite Bereich (64) einen Winkel von 75° zu der Achse und eine Umfangslänge von 15° aufweist.
Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Elastomerbuchse (138) zur Aufnahme des Sondenkragens (56) aufweist.
Sonde mit den Merkmalen nach Anspruch 5 oder 6.
Sonde nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Sonde die Merkmale gemäß Anspruch 8 aufweisen.
Kontrollbox mit einem Betriebsanschluß (202), der zum Zusammenwirken mit der Sonde (10) nach Anspruch 7 oder 8 ausgebildet ist, wobei die Spitze (86) der Sonde gegen eine die optischen Fasern (108) enthaltende Oberfläche bewegbar und positionierbar ist, mit einer ersten optischen Lichterzeugungseinrichtung (164), die optisch mit einer ersten optischen Faser (162) gekoppelt ist, und einer zweiten optischen Lichterzeugungseinrichtung (168), die optisch mit einer zweiten optischen Faser (162) gekoppelt ist.
Kontrollbox nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste optische Faser (162) mit der zweiten optischen Faser (162) zusammengefügt ist und daß beide in einer gegossenen Verbindung mit einer dritten optischen Faser zusammengefügt sind, wobei die Fasern aus integral gegosse nem Kunststoff bestehen.
Kontrollbox nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine Y-Anordnung ist.
Kontrollbox nach Anspruch 10, 11 oder 12, gekennzeichnet durch einen Testanschluß (190), der zum Zusammenwirken mit der Sonde (10) nach Anspruch 8 oder 9 ausgebildet ist, wobei die Sondenspitze (86) so bewegbar und positionierbar ist, daß sie von einer reflektierenden Oberfläche (192) beabstandet ist.
Kontrollbox nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Öffnung (176) zur Aufnahme von Licht von einer optischen Faser (158) sowie eine einstellbare Öffnungsbegrenzungseinrichtung (178) aufweist.