DE60133447T2

DE60133447T2 - Druckmessvorrichtung mit einer in eine Kassette geformten Membran

Info

Publication number: DE60133447T2
Application number: DE60133447T
Authority: DE
Inventors: Jacques Chevallet; Thierry Court; Guy Mercier
Original assignee: Gambro Industries SAS
Current assignee: Gambro Industries SAS
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2009-09-03
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: CA2363634A1; AU9338801A; ES2305042T3; JP4083420B2; CA2363634C; JP2002233570A; ATE390942T1; EP1213035B1; FR2817754A1; US20020107468A1; EP1213035A1; AU779201B2; DE60133447D1; FR2817754B1; US6684710B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks, die in einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung zum Einsatz kommt, bei der einem Patienten Blut zur Behandlung entnommen und dann dem Patienten mittels eines extrakorporalen Blutkreislaufs bestehend aus Rohrleitungen und mit mindestens einem Abschnitt zum Messen des in einer Rohrleitung fließenden Blutes wieder zugeführt wird (insbesondere zur Durchführung einer Dialyse).
Eine bekannte Art eines Druckmessabschnittes besitzt in einer im wesentlichen starren Wand ein Loch, das durch ein Verschlusselement verschlossen ist, dessen Innenseite mit dem Blut in Berührung steht und dessen Außenseite mit der Umgebungsluft in Berührung steht, wobei das Verschlusselement elastisch verformt oder insgesamt entlang einer Verformungs- oder Verschiebungsachse verschoben werden kann, die im wesentlichen orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, und zwar unter der Wirkung des Blutdruckes; ein Teil der Außenseite des Verschlusselementes steht im Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor, der die Kraft messen kann, die durch den Blutdruck axial auf die Innenseite des Verschlusselementes ausgeübt wird, um daraus diesen Druckwert zu berechnen.
Im allgemeinen besitzt diese Art von extrakorporaler Blutbehandlungsvorrichtung einen Teil eines Kreislaufs, der aus einer Einwegummantelung oder einer Einwegkassette besteht, die Rohrleitungen aufweist, welche mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind.
Bei dem Druckmessabschnitt kann es sich um ein angebrachtes Modul handeln, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung montiert wurde.
Die Ummantelung ist an einem Haltegerät montiert, das beispielsweise Sensoren, Anzeigevorrichtungen, Pumpvorrichtungen, eine Bedienschnittstelle, eine elektronische Steuereinheit etc. aufweist.
Bei dieser Art von extrakorporaler Blutbehandlungsvorrichtung muss der Blutdruck ohne Kontakt zwischen Messelement und Blut gemessen werden.
Es sind verschiedene Systeme zur Durchführung dieser Druckmessung bekannt.
Bei einem ersten Druckmesssystem, das in 1 gezeigt ist, besitzt ein Druckmessabschnitt 10 in einer Rohrleitung 12 eine Messkammer 14, in der eine Membran 16 oder ein Diaphragma das in der Rohrleitung 12 fließende Blut von der in der in einer Kammer 18 enthaltenen Luft trennt.
Die Membran 16 kann entlang einer Verformungsachse A-A, die orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, verformt werden, so dass sie entsprechend dem Blutdruck in der Rohrleitung 12 axial verschoben wird.
Die äußersten verformungspositionen der Membran 16 sind in gestrichelter Linie dargestellt.
Die Luftkammer 18 ist dicht verschlossen, wenn der Druckmessabschnitt 10 auf einem Haltegerät 20 montiert ist.
Das Haltegerät 20 besitzt einen Sensor 22, der den Druck in der Luftkammer 18 direkt misst.
Wenn sich der Blutdruck verändert, wird die Membran 16 axial in eine Gleichgewichtsposition verschoben, in der der Druck auf beiden Seiten der Membran 16 gleich ist.
Der Druck, der von dem Sensor 22 in der Luftkammer 18 gemessen wird, ist deshalb gleich dem Druck des Blutes in der Rohrleitung 12.
Aufgrund einer geeigneten Geometrie und insbesondere aufgrund eines geeigneten Volumens für die Kammer 18 und einer geeigneten Oberfläche für die Membran 16, ermöglicht dieses erste Druckmesssystem, einerseits die sogenannten ”positiven” Blutdrucke zu messen, d. h. Blutdrücke, die höher sind als ein Referenzdruck – in diesem Fall der Luftdruck – und andererseits die sogenannten ”negativen” Blutdrücke zu messen, d. h. Blutdrücke, die niedriger sind als der Referenzdruck.
Dieses Messsystem arbeitet korrekt, vorausgesetzt es gibt keine Leckagen in der Luftkammer 18, da sonst die Membran 16 bis zu ihrem Endanschlag verschoben wird, und die Funktion der Druckübertragung nicht mehr länger ausführt.
Die Abdichtung der Luftkammer 18 während der Montage des Druckmessabschnittes 10 an dem Haltegerät 20 ist ein Schwachpunkt des Messsystems.
Die Abdichtung kann insbesondere während der Verwendung des Messsystems beeinträchtigt sein.
In einem zweiten Druckmesssystem, das in 2 gezeigt ist, bildet der Druckmessabschnitt 10 eine Kammer 24, die das Blut enthält, und deren eine Wand 26 ein Loch 28 aufweist, das durch eine flexible Membran 30 verschlossen ist.
Wenn der Druckmessabschnitt 10 an dem Haltegerät 20 montiert ist, steht die Außenseite des Mittelteils der flexiblen Membran 30 mit einem Lastgeber 32 in Berührung, der zwischen der Membran 30 und einem Lastsensor 34 eingeschoben ist.
Der Lastsensor 34 ermöglicht es, die Kräfte zu messen, die aufgrund der Wirkung des Blutdruckes in der Kammer 24 – in der der Blutdruck höher ist als der Umgebungsluftdruck – auf die Innenseite der Membran 30 ausgeübt werden.
Der Blutdruck wird durch folgende Gleichung bestimmt:
In dieser Gleichung ist F die Kraft, die von dem Lastsensor 34 gemessen wird, F₀ ist die Kraft, die in dem Ruhezustand gemessen wird, d. h. in Abwesenheit eines Druckgradienten zwischen den beiden Seiten (Innen- und Außenseiten) der Membran 30, und S_a ist die wirksame Fläche oder wirksame Oberfläche der Membran 30.
Die wirksame Oberfläche S_a der Membran 30 ist äquivalent zu einer Fläche zwischen der Gesamtfläche der Innenseite der Membran 30, die mit dem Blut in Kontakt ist, und der Kontaktfläche zwischen der Membran 30 und dem Lastgeber 32.
Dieses Messsystem ermöglicht die Messung von positiven Drücken, doch nicht die Messung von negativen Drücken.
Der Grund dafür liegt darin, dass die Membran 30 bei negativen Drücken dazu neigt, sich von dem Lastgeber 32 zu entfernen. In dem Fall können die Kräfte, die auf die Membran 30 ausgeübt werden, nicht mehr von dem Lastsensor 34 gemessen werden.
Dieses System wurde deshalb so ausgebildet, dass es den negativen Druck messen kann.
Damit der Lastsensor 34 die Kräfte, die auf die Membran 30 ausgeübt werden, weiterhin messen kann, wenn der Blutdruck negativ ist, ist die Membran 30 in Axialverschiebung gegenüber dem Lastgeber 32 gesichert.
Gemäß einer verbesserten Ausführungsart des zweiten Druckmesssystems. das in 3 gezeigt ist, besitzt die Membran somit eine Metallscheibe 36 an ihrer Außenseite und der Lastgeber 32 einen Magneten 38 an seinem axialen Ende, das der Membran 30 zugewandt ist.
Die magnetische Anziehungskraft, die von dem Magneten 38 auf die Metallscheibe 36 ausgeübt wird, ermöglicht es, die Membran 30 in Axialverschiebung zu dem Lastgeber 32 zu sichern.
Wenn der Druck positiv ist, übt die Membran 30 eine Kraft aus, die axial gegen den Lastgeber 32 drückt.
Wenn der Druck negativ ist, übt die Membran 30 eine Kraft aus, die den Lastgeber 32 axial heranzieht.
Diese Vorrichtung zur Sicherung oder Befestigung der Membran 30 an dem Lastgeber 32 ist teuer, da sie eine spezielle Membran 30 erfordert, die an einer Metallscheibe 36 befestigt ist, sowie einen speziellen Lastgeber 32, der an einem Magneten 38 befestigt ist.
Die Metallscheibe 36 muss einen großen Querschnitt besitzen, um eine effektive magnetische Kopplung zu ermöglichen.
Außerdem ist die Membran 30 einem großen Stoß oder Ruck unterworfen, wenn die Metallscheibe 36 an dem Magneten 38 des Lastgebers 32 ”haftet”, was ihre mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen kann.
Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die bekannten Messsysteme eine angebrachte Membran 30 erforderlich machen, die aus einem anderen Material hergestellt ist als der Druckmessabschnitt 10.
Die beiden Druckmesssysteme verwenden im allgemeinen flexible Membrane 30 aus Silikon.
Die angebrachte Membran 30 ist relativ schwierig zu montieren, da die Membrane 30 das Loch 28 der zugehörigen Wand 26 vollständig abdichten müssen, was hohe Herstellungs- und Montagekosten für das Druckmesssystem mit sich bringt.
Dokument US-A-5.399.171 offenbart eine intravenöse Messüberwachungsvorrichtung mit einer Pumpkammer und einer Druckmesskammer, die durch ein flexibles Diaphragma geschlossen sind, das durch einen Gehäusedeckel befestigt ist.
Dokument WO-A-00/65984 offenbart ein Verschlusselement, das mit der starren Wand einstückig ist. Das Verschlusselement ist bei konstanter Dicke eben und vollständig elastisch verformbar.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, und ein Druckmesssystem bereitzustellen, das einfacher ist als die existierenden Systeme.
Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung ein extrakorporaler Blutkreislauf nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Neben den Herstellungskosten, die niedriger sind als die für eine flexible Membran, die an einem Druckmessabschnitt befestigt ist, können mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement spezielle Probleme, die mit der Verwendung von flexiblen Membranen in Zusammenhang stehen, überwunden werden.
Genauer gesagt, wurde nämlich beobachtet, dass ein Kriechphänomen auftritt, wenn eine bestimmte fortwährende Kraft auf eine flexible Silikonmembran angewendet wird, d. h. es kommt zu einer Verschlechterung der elastischen Eigenschaften der Membran im Laufe der Zeit.
Nach einer bestimmten Zeit bleibt die Membran deshalb verformt, auch wenn sie in ihren ursprünglichen Zustand, der ihrem Ruhezustand entspricht, zurückkehrt.
Dieses Kriechphänomen ist bei Membranen mit großem Durchmesser besonders bedeutsam, d. h. Membranen mit einem Durchmesser, der größer ist als 25 mm, aus Silikon oder Naturkautschuk, die innerhalb einer Stunde ungefähr acht Prozent ihrer Elastizität verlieren.
Die Temperatur und die Hydration der Membran kann auch zur Verschlechterung ihrer Eigenschaften, insbesondere ihrer Elastizität, führen.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

– besitzt das Verschlusselement einen Bereich geringeren Widerstandes gegen die elastische, axiale Verformung im Vergleich zu der starren Wand;
– umschreibt der Bereich geringeren Widerstandes gegen die elastische axiale Verformung einen Abschnitt der Außenseite des Verschlusselementes, der in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor stehen soll;
– besitzt das Verschlusselement ein im wesentlichen starres, zentrales Pellet, das durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich einer axialen Stärke begrenzt wird, die geringer ist als die axiale Stärke der starren Wand, um einen elastisch verformbaren Bereich zu bilden;
– wird der dünne Bereich durch Bearbeiten der starren Wand, die mit dem Verschlusselement verbunden ist, hergestellt;
– wird das Verschlusselement durch Formen mit der zugehörigen starren Wand hergestellt;
– ist das Profil des dünnen Bereichs im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Verschlusselementes verläuft, im wesentlichen wellenförmig;
– besitzt die Außenseite des Verschlusselementes ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann;
– ist das Greifelement oder das Element, das man greifen kann, am Verschlusselement aus einem Stück zusammen mit dem Pellet hergestellt;
– besteht ein Teil des Kreislaufs aus einer Ummantelung oder aus einer Kassette, die Rohrleitungen aufweist, welche mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind, und der Druckmessabschnitt ist ein angebrachtes Modul, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung montiert ist;
– wird ein Teil des Kreislaufes aus einer Ummantelung oder aus einer Kassette hergestellt, welche Rohrleitungen aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind, und der Druckmessabschnitt ist durch Formen in die Ummantelung integriert;
– ist das Verschlusselement im wesentlichen scheibenförmig;
– drückt mindestens ein Abschnitt der starren Wand, die an das Loch angrenzt, axial nach außen gegen eine Tragplatte.

Mit der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufs vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung den extrakorporalen Blutkreislauf und einen Lastsensor aufweist, der derart in den Druckmessabschnitt des extrakorporalen Blutkreislaufs eingreift, dass ein Abschnitt der Außenseite des Verschlusselementes in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu dem Lastsensor steht, der die Kraft messen kann, die axial an der Innenseite des Verschlusselementes durch den Blutdruck angewendet wird, um daraus den Wert dieses Drucks zu berechnen.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:

– ist ein Lastgeber axial zwischen der Außenseite des Verschlusselementes und dem Lastsensor eingeschoben, so dass ein Teil der Außenseite des Verschlusselementes in seinem Ruhezustand in indirektem Kontakt zu dem Lastsensor steht;
– weist die Außenseite des Verschlusselementes ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann, auf, das in ein Zusatzelement des Lastgebers eingreift, um das Verschlusselement in Axialverschiebung an dem Lastgeber zu befestigen, um es insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen;
– wird das Greifelement oder das Element, das man greifen kann, an dem Verschlusselement aus einem Stück mit dem Pellet hergestellt;
– übt der Lastsensor oder der Lastgeber auf das Verschlusselement in seinem Ruhezustand eine axiale Anfangs- Vorspannkraft F aus, um es insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen;
– handelt es sich bei dem Lastsensor um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung;
– soll mit dem Lastsensor die Kraft gemessen werden, die von dem Blutdruck auf die Innenseite des Pellets ausgeübt wird;
– weist das Element, das man greifen kann, eine axiale Stange auf, die querverlaufende Kerben besitzt, welche in zusätzliche Backen des Lastgebers eingreifen sollen.

Mit der Erfindung wird auch eine Blutbehandlungsvorrichtung zur Durchführung der Dialyse vorgeschlagen, die folgendes aufweist: einen erfindungsgemäßen extrakorporalen Blutkreislauf, ein Dialysegerät mit Pumpvorrichtungen, damit das Blut in dem extrakorporalen Blutkreislauf fließt, und Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des extrakorporalen Blutkreislaufes, einschließlich einer Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung des extrakorporalen Blutkreislaufes gemäß der Erfindung.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Kassette auf einer Tragplatte des Dialysegerätes zu montieren.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich, zu deren besserem Verständnis man sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen kann. Es zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines Querschnitts, der eine erste Ausführungsart des Druckmesssystems im Stand der Technik zeigt;
2 eine zweite Ausführungsart des erfindungsgemäßen Druckmesssystems im Stand der Technik ähnlich 1;
3 eine ähnliche Ansicht wie 1 mit einer Verbesserung des Druckmesssystems von 2 im Stand der Technik;
4 eine perspektivische Ansicht, die in schematischer Form eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung gemäß der Lehre der Erfindung zeigt;
5 eine Draufsicht, die in schematischer Form die Kassette der Vorrichtung von 4 zeigt;
6 eine Ansicht ähnlich der von 1, die einen Druckmessabschnitt der Vorrichtung von 4 zeigt;
7 eine ähnliche Ansicht wie 1, die eine Variante des Druckmessabschnittes aus 6 zum Messen von negativem Druck zeigt.
In der nachfolgenden Beschreibung werden identische oder ähnliche Elemente durch identische Bezugsziffern bezeichnet.
4 zeigt eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung 40 zur Durchführung von Dialyse.
Diese Vorrichtung 40 dient dazu, einem Patienten Blut abzunehmen, es im Hinblick auf die Durchführung einer Dialyse zu behandeln, und es dann wieder in den Körper des Patienten zurückzuleiten.
Diese Vorrichtung 40 besitzt einen (hier teilweise gezeigten) extrakorporalen Blutkreislauf 42 mit Rohrleitungen 44 und mindestens einem Abschnitt 46 zum Messen des in einer Rohrleitung 44 fließenden Blutes.
In diesem Fall besteht ein Teil des extrakorporalen Blutkreislaufes 42 aus einem Gehäuse 48, auch Kassette genannt, die im wesentlichen die Form eines Parallelflachs hat, und die Rohrleitungen 44 für den Blutfluss enthält, welche mit anderen Rohrleitungen 44 des extrakorporalen Blutkreislaufes 42 verbunden sind.
In diesem Fall besitzt die Kassette 48 zwei ähnliche Druckmessabschnitte 46, die in ihr enthalten sind.
Die Kassette 48 soll auf einer Tragplatte 50 eines Dialysegerätes 52 montiert werden, das insbesondere Pumpvorrichtungen 54 besitzt, damit das Blut in dem Kreislauf 42 fließt, sowie Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des Kreislaufs 42, insbesondere Lastsensoren 56, die in die Abschnitte 46 eingreifen, um den Druck in den Rohrleitungen 44 des Kreislaufs 42 zu überwachen.
Die Kassette 48 ist beispielsweise durch Formen aus Polykarbonat oder Polypropylen oder aus einem anderen geeigneten Material hergestellt.
Im übrigen Teil der Beschreibung wird nur ein einzelner Abschnitt 46 beschrieben.
Der Druckmessabschnitt 46, der in 6 schematisch dargestellt ist, bildet in diesem Fall eine Kammer 58 im wesentlichen in der Form eines Parallelflachs, die zwischen zwei Zweigen 60, 62 einer Rohrleitung 44 eingeschoben und die beispielsweise mit der Kassette 48 geformt ist.
Nach einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsart des Druckmessabschnittes 46 kann es sich bei dem letzteren um ein Modul handeln, das an der Kassette 48 befestigt ist.
Eine im wesentlichen starre Wand oder Hauptwand 64 des Druckmessabschnittes 46 besitzt ein Loch 66, das durch ein Verschlusselement 68 verschlossen ist, dessen Innenseite 70 mit dem Blut und dessen Außenseite 72 mit der Umgebungsluft in Berührung kommt.
Wenn die Kassette 48 auf ihrer Tragplatte 50 montiert ist, soll die Hauptwand 64 des Druckmessabschnittes 46 so platziert sein, dass sie der Tragplatte 50 zugewandt ist, so dass das Verschlusselement 68 einem Lastsensor 56 gegenüberliegt.
5 zeigt die Kassette 48 von der Seite der Hauptwand 64 aus gesehen.
Gemäß der Lehre der Erfindung ist das Verschlusselement 68 aus einem einzigen Stück mit der Hauptwand 64 von Abschnitt 46 in diesem Fall durch Formen hergestellt.
Das Verschlusselement 68 besitzt ein scheibenförmiges, im wesentlichen starres, zentrales Pellet 74, das durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich 76 einer axialen Stärke begrenzt wird, die geringer ist als die axiale Stärke der Hauptwand 64, so dass sie einen elastisch verformbaren Bereich bildet.
Unter der Wirkung des Blutdrucks in der Kammer 58 und aufgrund der elastischen Verformung des dünnen Bereichs 76, lässt sich das zentrale Pellet 74 somit insgesamt entlang einer Verschiebungsachse A-A, die im wesentlichen orthogonal zu der allgemeinen Ebene des Pellets 74 verläuft, verschieben.
In ihrem Ruhezustand, d. h. wenn der Blutdruck gleich dem Umgebungsluftdruck ist, steht die Außenseite 72 des Pellets 74 mit einem Lastgeber 78 in Kontakt, der zwischen dem Pellet 74 und dem Lastsensor 56 eingeschoben ist.
Der Lastsensor 56 kann deshalb die Kraft messen, die axial auf die Innenseite 70 des Pellets 74 durch den Blutdruck ausgeübt wird, um daraus den Wert dieses Druckes zu berechnen.
Gemäß einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verschlusselementes 68 besitzt das zentrale Pellet 74 dieselbe Stärke wie der dünne Bereich 76, so dass es ebenfalls entlang der Achse A-A elastisch verformbar ist.
Der Messabschnitt 46 ist in Bezug auf den Lastgeber 78 vorzugsweise axial positioniert, so dass der Lastgeber 78 in Abwesenheit eines Druckgradienten zwischen der Innenseite 70 und der Außenseite 72 des Verschlusselementes 68 eine Anfangs-Vorspannkraft F₀ ausübt, damit der Kontakt zwischen dem Verschlusselement 68 und dem Lastgeber 78 garantiert werden kann.
Damit der Betrieb des Lastsensors 56 zuverlässig ist, wird darauf hingewiesen, dass die Hauptwand 64 des Druckmessabschnittes 46, die an das Loch 66 angrenzt, axial nach außen gegen die Tragplatte 50 drückt, so dass die Hauptwand 64 bei positivem Druck nicht axial nach außen verformt werden kann.
Wie in 6 gezeigt, ist das Profil des dünnen Bereichs 76 im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene des Pellets 74 verläuft, vorzugsweise im wesentlichen wellenförmig.
Die axiale Stärke des dünnen Bereichs 76 muss in diesem Fall für die Spritzgießtechnik geeignet sein, so dass die Kassette 48 durch Formen hergestellt werden kann. Diese axiale Stärke beträgt beispielsweise ungefähr 0,2 mm.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verschlusselementes 68 besteht darin, dass sich seine Elastizität im Laufe der Zeit kaum verändert.
Die Auswirkung der Temperatur auf die Elastizität dieses Verschlusselementes 68 beträgt für jede 10 Grad Celsius ungefähr drei Prozent.
Diese kleinen Veränderungen in der Elastizität können beispielsweise durch eine automatische Korrektur der von dem Lastsensor 56 durchgeführten Messungen korrigiert werden.
Es wird festgestellt, dass die wirksame Oberfläche S_a des erfindungsgemäßen Verschlusselementes 68 etwas größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem Pellet 74 und dem Lastgeber 78.
Diese wirksame Oberfläche S_a hängt insbesondere von der Geometrie des dünnen Bereichs 76 ab.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Lastsensor 56 um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung.
Gemäß einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsart der Erfindung wird der dünne Bereich 76 durch Bearbeiten der Hauptwand 64 hergestellt.
Das erfindungsgemäße Verschlusselement 68 ermöglicht es, den positiven Druck in einer Art und Weise zu messen, die einem konventionellen Verschlusselement des flexiblen Membrantyps ähnlich ist.
Für die Messung der negativen Drücke ist das Arbeitsprinzip ähnlich dem, das für die Messung positiver Drücke verwendet wird, doch es wird eine höhere Anfangs-Vorspannkraft F₀ angewendet, so dass die von dem Lastsensor 56 gemessene resultierende Kraft innerhalb des gemessenen Druckbereichs immer positiv ist.
Wenn der Druck in der Kammer 58 also abnimmt, nimmt die von dem Lastsensor 56 gemessene Kraft ab, und der Wert der entsprechenden Druckreduzierung wird daraus berechnet.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Lastsensor 56 durch Wahl einer geeigneten Vorspannkraft F₀ sowohl positive Drücke als auch negative Drücke messen kann.
Dieses Prinzip der Messung eines negativen Drucks ist nur möglich, wenn sich die Vorspannkraft F₀ während des Betriebs nicht ändert, oder wenn man die Veränderung der Vorspannkraft F₀ gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Temperatur oder dem Kriechen dynamisch korrigieren kann.
7 zeigt eine alternative Ausführungsart der Erfindung, mit der negative Drücke gemessen werden können, ohne dass eine hohe Vorspannkraft F₀ angewendet wird.
Gemäß dieser alternativen Ausführungsart wird ein Element 80, das man greifen kann, in die Außenseite 72 des zentralen Pellet 74 geformt.
7 zeigt in schematischer Art und Weise beispielhaft ein Element 80, das man greifen kann, und das eine axiale Stange 82 besitzt, die mit querverlaufenden Kerben 84 ausgestattet ist.
Die Kerben 84 greifen in zusätzliche Backen 86 des Lastgebers 78 ein, um das Pellet 74 in Axialverschiebung gegenüber dem Lastgeber 78 zu sichern.
Wenn der Blutdruck in der Kammer 58 also unter den Druck der Umgebungsluft abfällt, neigt das zentrale Pellet 74 dazu, unter der Wirkung des Luftdrucks axial in Richtung des Inneren der Kammer 58 verschoben zu werden.
Das zentrale Pellet 74 übt deshalb eine axiale Zugkraft auf den Lastgeber 78 aus, so dass der Lastsensor 56 eine Kraft messen kann, die dem Blutdruckabfall in der Kammer 58 entspricht.
Es wird darauf hingewiesen, dass es mit dieser alternativen Ausführungsart möglich ist, einen Druckabfall in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen, selbst wenn der Blutdruck weiterhin größer ist als der Luftdruck.

Claims

Extrakorporaler Blutkreislauf (42) mit Rohrleitungen (44) und einem Abschnitt (46) zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung (44) mit einer im wesentlichen starren Wand (64) und einem Loch (66), das durch ein Verschlusselement (68) verschlossen wird, welches aus einem einzelnen Stück zusammen mit der zugehörigen starren Wand (64) des Druckmessabschnittes (46) hergestellt ist, wobei die Innenseite (70) des Verschlusselementes (68) mit dem Blut in Berührung stehen soll und die Außenseite (72) mit der Umgebungsluft in Berührung stehen soll, und das Verschlusselement (68) elastisch verformt oder insgesamt entlang einer Verformungs- oder Verschiebungachse (A-A) verschoben werden kann, die im wesentlichen orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, und zwar unter der Wirkung des Blutdruckes, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68) ein im wesentlichen starres, zentrales Pellet (74) aufweist, das im Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor steht, der durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich (76) einer axialen Stärke, die geringer ist als die axiale Stärke der starren Wand (64) begrenzt ist, um einen elastisch verformbaren Bereich zu bilden, der im Vergleich zu der starren Wand (64) einen geringeren Widerstand gegen eine elastische, axiale Verformung aufweist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne Bereich (76) durch Bearbeiten der starren Wand (64), die mit dem Verschlusselement (68) verbunden ist, hergestellt ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68) durch Formen mit der zugehörigen, starren Wand (64) hergestellt ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des dünnen Bereichs (76) im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Verschlusselementes (68) verläuft, im wesentlichen wellenförmig ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (72) des Verschlusselementes (68) ein Greifelement oder ein Element aufweist, das man greifen kann (80).
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement oder das Element, das man greifen kann (80), am Verschlusselement (68) aus einem Stück zusammen mit dem Pellet (74) hergestellt ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Teil des Kreislaufs (42) aus einer Ummantelung (48) oder aus einer Kassette besteht, das bzw. die Rohrleitungen (44) aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf (42) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckmessabschnitt (46) um ein angebrachtes Modul handelt, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung (48) montiert wurde.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zusammen mit Anspruch 3, wobei ein Teil des Kreislaufes (42) aus einer Ummantelung (48) oder aus einer Kassette hergestellt ist, welche Rohrleitungen (44) aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf (42) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmessabschnitt (46) durch Formen in die Ummantelung (48) integriert ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68) im wesentlichen scheibenförmig ist.
Extrakorporaler Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der starren Wand (64), die an das Loch (66) angrenzt, axial nach außen gegen eine Tragplatte (50) verläuft.
Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung (44) eines extrakorporalen Blutkreislaufs (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung den extrakorporalen Blutkreislauf (42) und einen Lastsensor (56) aufweist, der derart in den Druckmessabschnitt (46) des extrakorporalen Blutkreislaufs (42) eingreift, dass ein Abschnitt der Außenseite (72) des Verschlusselementes (68) in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu dem Lastsensor (56) steht, der die Kraft messen kann, die axial an der Innenseite (70) des Verschlusselementes (68) durch den Blutdruck angewendet ist, um daraus den Wert dieses Drucks zu berechnen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lastgeber (78) axial zwischen der Außenseite (72) des Verschlusselementes (68) und dem Lastsensor (56) eingeschoben ist, so dass ein Teil der Außenseite (72) des Verschlusselementes (68) in seinem Ruhezustand in indirektem Kontakt zu dem Lastsensor (56) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (72) des Verschlusselementes (68) ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann (80) aufweist, das in ein Zusatzelement (86) des Lastgebers (78) eingreift, um das Verschlusselement (68) in Axialverschiebung an dem Lastgeber (78) zu befestigen, um insbesondere zu ermöglichen, Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement oder das Element, das man greifen kann (80), an dem Verschlusselement (68) aus einem Stück mit dem Pellet (74) hergestellt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastsensor (56) oder der Lastgeber (78) auf das Verschlusselement (68) in seinem Ruhezustand eine axiale Anfangs-Vorspannkraft (F0) ausübt, um insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lastsensor (56) um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung handelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Lastsensor (56) die Kraft gemessen werden soll, die von dem Blutdruck auf die Innenseite (70) des Pellets (74) ausgeübt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (80), das man greifen kann, eine axiale Stange (82) aufweist, die querverlaufende Kerben (84) besitzt, die in zusätzliche Backen (86) des Lastgebers (78) eingreifen sollen.
Blutbehandlungsvorrichtung (40) zur Durchführung einer Dialyse mit einem extrakorporalen Blutkreislauf (42) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Dialysegerät (52) mit Pumpvorrichtungen, damit das Blut in den extrakorporalen Blutkreislauf (42) fließt, und mit Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des extrakorporalen Blutkreislaufes (42), einschließlich einer Vorrichtung zum Messen des Blutes in einer Rohrleitung (44) des extrakorporalen Blutkreislaufes (42) nach einem der Ansprüche 11 bis 18.
Blutbehandlungsvorrichtung (40) nach dem vorhergehenden Anspruch zusammen mit Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (48) auf einer Tragplatte (50) des Dialysegerätes (52) zu montieren ist.