WO2023062224A2 - Einrichtung und verfahren zum durchflussbestimmen - Google Patents

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WO2023062224A2
WO2023062224A2 PCT/EP2022/078726 EP2022078726W WO2023062224A2 WO 2023062224 A2 WO2023062224 A2 WO 2023062224A2 EP 2022078726 W EP2022078726 W EP 2022078726W WO 2023062224 A2 WO2023062224 A2 WO 2023062224A2
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Mario Roser
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Elixion Medical GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a medical fluid analysis device with a holder for holding an exchangeable fluid line, an optical sensor, a mount and a control device.
  • the invention also relates to a medical fluid analysis system comprising the medical fluid analysis device mentioned and an exchangeable fluid line.
  • the invention also relates to a medical fluid analysis system with an optical sensor, a control device and a fluid line.
  • the invention relates to a method for determining the flow of a fluid through a line.
  • the invention relates to a medical fluid analysis device with a holder for holding an exchangeable fluid line, an optical sensor, a radiation source and a control device.
  • the invention also relates to a medical fluid analysis system with a fluid line, an optical sensor, a radiation source and a control device.
  • the invention relates to a method for analyzing a property of a fluid in a fluid line.
  • drains are used for the post-operative evacuation of fluid accumulations from a wound cavity. It is known to evaluate a healing progress by monitoring a drainage outflow. This monitoring can be done manually or by machine as part of the nursing care.
  • DE 102012 201 390 A1 discloses a wound closure from which a secretion to be examined is conveyed by means of negative pressure.
  • a sensor element provides a measurement signal with regard to the type, composition and/or quantity of a component of the secretion.
  • an optical sensor system is used which detects, for example, a reflection, an IR spectroscopy or absorbed wavelengths.
  • the generic WO 2012/078781 A1 relates to mechanical monitoring of a drainage outflow.
  • this describes a system for detecting physiological properties of a wound secretion.
  • the system uses a light source to screen the wound secretion and an optical sensor.
  • the system also includes one flow rate meter.
  • the disclosure describes a method carried out by the system for assessing a wound condition based on detected physiological properties.
  • the sensors are read out and the values read out are converted into a vector.
  • the vector is then compared to a map to assess a condition of the wound.
  • the method uses a broadband white light source and one or more photodiodes to include spectral components as elements in the vector.
  • US 2017/065751 A1 discloses an independent system for assessing wound exudate from a patient's wound.
  • the system includes functions for the detection, processing and reporting of various wound parameters.
  • the system can also make treatment determinations based on these findings.
  • the system can capture one or more physiological values of wound exudates from the patient's wound.
  • the system can also compare detected physiological values with predetermined physiological values to obtain a comparison result in real time.
  • the system may include a processor that provides an electronic signal based on the comparison result, where the electronic signal may correspond to guidelines for treating the wound.
  • the system described can be an accessory that can be used alone or in conjunction with other wound treatment devices.
  • a calorimetric flow meter (in technical terms: "thermal mass flow meter” or "CTMF sensor”) should serve to clarify this.
  • This is constructed, for example, from a thin tube with two axially spaced temperature sensors, with a heating element being installed axially between the temperature sensors.
  • the heating element emits, for example, a constant flow of heat to a fluid flowing in the pipe.
  • a temperature difference AT then arises between the two temperature sensors.
  • Qh is the known amount of energy introduced
  • K is a constant
  • c p is a specific heat constant of the fluid.
  • the specific heat constant c p depends on the fluid, so it varies depending on the composition of the fluid. Since, for example, there is bleeding into the respective wound and/or another change in the respective Wound secretion can occur, but the composition of the fluid to be monitored can vary. In view of the small total quantity of the fluid, even small changes in composition lead to relatively large fluctuations. These fluctuations impair the informative value of machine monitoring.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method which enable at least one property of a fluid from a wound drainage to be analyzed with high accuracy, in particular a flow measurement of a fluid from a wound drainage with high accuracy.
  • the medical fluid analysis device provides at least one holder for holding an exchangeable fluid line, at least one optical sensor, at least one mount and at least one control device.
  • the holder specifies a track for the fluid line.
  • the holder specifies a receiving space or a constructively provided course for the replaceable fluid line.
  • the optical sensor is arranged to look at the track or the recording space or the structurally intended course. Since the fluid line can be exchanged, direct contact of a potentially dangerous fluid in the fluid line with the fluid analysis device can be reliably avoided. The fluid analysis device can thus be reused in everyday clinical practice with little effort.
  • the socket is prepared on the one hand for holding a flow meter integrated in the fluid line and on the other hand for the communicating connection of a flow meter integrated in the fluid line.
  • the control device is communicably connected to the optical sensor and to the socket. In other words: during operation, the control device can communicate with the optical sensor and/or with the mount and/or with a flow meter held by the mount.
  • the control device is set up to detect signals from the optical sensor and from a flow meter held by the mount. Furthermore, the control device is set up to determine a flow parameter on the basis of the signal from the optical sensor. In addition, the control device is set up to determine a flow rate through the flow meter using the flow parameter and the signal from the flow meter.
  • the fluid analyzer determines the flow parameter based on the signal from the optical sensor.
  • This parameter has a higher accuracy than an estimated or generally accepted parameter. Consequently, the flow rate determined from this is also of higher accuracy.
  • This increased accuracy is immediately beneficial by allowing practitioners to accurately assess a wound's condition. Furthermore, this higher accuracy is indirectly advantageous in that it allows reliable automation in a further development.
  • the holder is configured to hold the replaceable fluid line.
  • the holder can be a separate component or part or contour of another component, such as a housing.
  • the holder may be for holding a complementary fluid line or frame or the like of the fluid line.
  • the optical sensor is preferably arranged next to the track.
  • the track is in the focal point or in the focal plane of the optical sensor.
  • the optical sensor can be a narrow-band sensor or a single-channel sensor, such as a color sensor.
  • the optical sensor can be a multi-channel sensor, such as a multi-color sensor.
  • the optical sensor can be a broadband sensor.
  • the optical sensor can be a sensor group made up of a number of sensors, all or part of which each receive an identical, overlapping, adjacent and/or distant wavelength range.
  • the term "optics" should be broadly defined. For example, this can be understood to mean a wavelength range from ultraviolet to far infrared. According to a preferred option, the wavelength range includes visible light.
  • the wavelength range includes the near-infrared range.
  • the optical sensor is a multi-channel sensor, such as a 19-channel sensor, with a detection range, for example, from 280 nm to 940 nm wavelength.
  • the optical sensor detects an optical property of the fluid in a fluid line held by the holder.
  • the optical property may be a response of the fluid to exposure to and/or transmission of ambient light and/or radiation from a radiation source.
  • the optical property can be a color of the irradiated and/or irradiated fluid; the term "color" can include ultraviolet and/or infrared radiation that is invisible to humans.
  • the socket has a double function. On the one hand, it is prepared to hold the flow meter. It therefore ensures positioning of the flow meter during operation. On the other hand, it is prepared to connect the flow meter. It therefore ensures communication between the flow meter and the control device or communication with the flow meter and the control device. Since flow meters can be designed for comparatively narrow flow rate ranges, several flow meters are preferably provided for adjacent and/or partially overlapping flow rate ranges, for each of which one or a common socket is provided for holding and connecting.
  • the flow meter may be a momentum flow measurement device such as an orifice, nozzle, venturi or pitot device.
  • the flow meter can be a volume meter, such as a displacement meter, a turbine, a vortex meter or an ultrasonic meter, in particular a time difference meter.
  • the flow meter can be a mass meter, such as in particular a calorimetric meter, a Coriolis meter or an angle torque meter. The list is not complete. Different measurement methods can also be combined in order to compensate for measurement errors that are caused by the respective principle.
  • the communication can be monodirectional or preferably bidirectional.
  • Communication means conveying information.
  • the communication can in particular contain a transmission of energy.
  • the control device thus has a first detection means for detecting the signal from the optical sensor. Furthermore, the control device has a second detection means for detecting the signal from a flow meter connected to the socket. Further, the controller has a parameter determining means for determining the flow parameter based on the signal from the optical sensor. Finally, the controller has flow rate determination means for determining the flow rate through the flow meter using the flow parameter and the signal from the flow meter.
  • the controller is preferably configured in the usual way by a memory, a processor, an interface and the like. the aforementioned Means are preferably implemented by the processor in cooperation with the other components of the controller.
  • a fluid analysis system which, in addition to the fluid analysis device, includes an exchangeable fluid line, in particular a medical fluid line. At least one optically permeable or transparent or clear section and at least one flow meter are integrated into the fluid line.
  • the holder and the fluid line are matched or each designed in such a way that the optical sensor of the fluid analysis device looks at the optically permeable section. In case of doubt, "gazing" is understood to mean an orientation for optical detection.
  • the socket holds the flow meter.
  • the fluid analysis system realizes the advantages of the fluid analysis device.
  • the system, including the fluid line provides a complete flow determination solution.
  • a medical fluid analysis system with at least one fluid line, at least one optical sensor and at least one control device can also be claimed independently. At least one optically permeable section and at least one flow meter are integrated into the fluid line.
  • the optical sensor is arranged facing the optically transmissive portion.
  • the control device is communicably connected to the sensor and the flow meter. The control device is set up to acquire signals from the sensor and the flow meter. Furthermore, the control device is set up to determine a flow parameter on the basis of the signal from the optical sensor. Furthermore, the control device is set up to determine a flow through the flow meter using the flow parameter and the signal from the flow meter.
  • the fluid analysis system determines the flow parameter based on the signal from the optical sensor, a higher accuracy of the determined flow ultimately ensues. This higher accuracy allows for an accurate assessment of a wound condition. Furthermore, it enables reliable automation.
  • the other features of the fluid analysis device can be advantageously combined with this fluid analysis system.
  • the fluid line can in particular be a medical fluid line, that is to say a fluid line which is suitable for medical use in compliance with the usual regulations and standards.
  • the fluid line is preferably a drainage line.
  • the fluid line is optionally designed as a center piece of an otherwise freely configurable fluid line, opening up a particularly wide range of applications.
  • the optically transparent section is transparent in at least one wavelength range.
  • the optically transparent section should be transparent in the wavelength range specified by the sensor and/or a radiation source.
  • a permeability of over 75%, preferably over 85%, of the incident radiation is preferred in order to be able to reliably detect fine differences in the fluid composition.
  • the fluid line can optionally contain at least one shielding section suitable for shielding off ambient light.
  • the fluid line preferably contains such a section on both sides of the optically transparent section. This section can be made of or surrounded by dark material, for example.
  • a housing can be provided.
  • the housing can surround the track or the fluid line and the optical sensor. If the housing surrounds the track or the fluid line and/or the optical sensor in such a way that ambient light incidence is reduced, the significance of the signal from the optical sensor can be improved.
  • An “incidence of ambient light” is in particular a potential incidence of ambient light when ambient light is present, in particular during operation.
  • the housing is preferably designed to reduce a possible incidence of ambient light on the track or the fluid line and/or the optical sensor. With the exception of two fluid line bushings and/or further line and cable bushings, this configuration can include complete enclosing of the fluid line in the housing and of the optical sensor.
  • This design can also include an overlap and/or a sealant such as a lip in the area of the housing openings.
  • This design can contain matt surfaces and/or surfaces that are dark in the wavelength range of interest.
  • This configuration may include a curved track or fluid conduit defined by the holder.
  • This design can contain a nesting, for example an inner housing surrounding the optical sensor and the fluid line and an outer housing surrounding the entire fluid analysis device or the entire fluid analysis system.
  • a radiation source in particular a light source, can be provided.
  • This radiation source is preferably arranged for illuminating and/or transilluminating the fluid line or a fluid line that can be held by the holder.
  • the radiation source can be selected to be single-channel, multi-channel, narrow-band and/or broad-band emitting.
  • the radiation source can be a radiation source group comprising a plurality of radiation sources that are the same and/or different in terms of their design and/or that are the same, overlapping, adjacent and/or different in terms of their wavelength
  • the individual radiation elements of a radiation source can be arranged in one or more rows.
  • the rows preferably run parallel to the track or the fluid line or perpendicular to it. For example, places in the rows can be alternately occupied.
  • the rows are preferably arranged in a flat plane or a plane curved around the track or fluid conduit.
  • a database can be provided in which different or distinguishable values of the signal of the optical sensor or of the optical property of the fluid are stored, each linked to a value for the flow parameter.
  • the database can be implemented as a table.
  • the database can be part of the control unit.
  • the control unit can be set up to determine the flow parameter on the basis of the signal from the optical sensor by selecting a stored value of the signal from the optical sensor and reading out the associated value for the flow parameter, ie the selected stored value.
  • the control unit can contain a selection and read-out means which, in a further development, can be part of the parameter determination means.
  • a pressure sensor can also be provided in order to further expand the analysis options. For example, flow pulsations can be recorded very quickly or as a check for the flow meter.
  • the fluid analysis device and/or the fluid analysis system can have several sets of holders, mounts, optical sensors or fluid lines and optical sensors, and possibly other devices.
  • a patient with multiple drains monitored by an apparatus The same is true for a fluid analysis system with multiple sets of fluid analyzers and fluid lines.
  • the invention is a method for determining a flow of a fluid through a fluid line.
  • the method includes detecting an optical property of the fluid in the fluid line.
  • the method includes acquiring a signal from a flow meter in the fluid line.
  • the method includes determining a flow parameter based on the sensed optical property.
  • the method includes determining a flow rate through the flow meter using the flow parameter and the signal from the flow meter.
  • the flow parameter is determined on the basis of the optical property in the method according to the invention, this ultimately results in greater accuracy of the flow determined, as in the case of the fluid analysis device. This higher accuracy allows for an accurate assessment of a wound condition. Furthermore, it enables reliable automation.
  • the devices described here are all configured or can be configured as devices suitable for carrying out the method.
  • Sensing an optical property of the fluid in the fluid line may include sensing a signal from an optical sensor looking at the fluid in the fluid line.
  • the optical property can be done with controlled environmental conditions and therefore with higher accuracy.
  • the fluid can optionally be illuminated and/or transilluminated during the detection of the optical property of the fluid or the detection of the signal of the optical sensor.
  • the method can provide sequential activation of individual channels or channel groups of a multi-channel or multi-channel or multi-color controllable radiation source.
  • this part of the method can provide for a combination of optical partial properties during the sequential control to form an overall optical property, for example by means of the control device or a combination means of the control device. As a result, the optical property can be detected with higher precision.
  • a computer program product which is adapted in such a way that it executes the method according to the invention and/or a development thereof is independently claimable. Also independently claimable is a computer-readable storage medium, such as a data carrier, comprising this program.
  • the object of the invention is also achieved by means of a medical fluid analysis device with a holder for holding an exchangeable fluid line, an optical sensor, a radiation source and a control device.
  • the holder provides a track for the replaceable fluid line.
  • the optical sensor is arranged facing the track.
  • the optical sensor is set up to detect radiation in a plurality of wavelength channels. In other words: during operation, the optical sensor detects a plurality of signals, each of which corresponds to a radiation incidence of a wavelength channel that differs from the other signals.
  • the radiation source is arranged in the field of view of the optical sensor in order to irradiate and/or transmit radiation through the track.
  • the radiation source is arranged to emit radiation onto a part or section of the track which is in the field of view of the optical sensor.
  • the radiation source is arranged in the field of view of the optical sensor for delivering or emitting radiation onto an exchangeable fluid line held by the holder if the holder holds an exchangeable fluid line during operation.
  • the control device is communicably connected to the sensor.
  • the control device is set up to form a spectrum from signals from the optical sensor that are each assigned to a wavelength channel.
  • the control device has a spectrum forming means.
  • the radiation source according to the invention is a group of individual radiation sources, individual individual radiation sources being set up to emit radiation in wavelength channels that are different from other individual radiation sources.
  • the fluid analysis device thus forms a spectrum based on radiation of different wavelengths. This is because different fluid compositions are generally distinguished by a respectively different and thus characteristic spectrum. Even if two different compositions would lead to the same signal value viewed over the entire spectrum, such as integrated or summed up, experience has shown that they lead to different and therefore distinguishable signal values when divided over several channels. Even if two different compositions in a single channel lead to the same signal value, experience has shown that when viewed on other channels they lead to overall different and thus distinguishable signal values. With the group of individual radiation sources according to the invention, the irradiated spectrum can be precisely matched to the recorded spectrum. As a result, an optical property of the fluid in the fluid line can be evaluated with greater accuracy than using a device known from the prior art.
  • this fluid analysis device provides a device for analyzing a fluid from a wound drainage with high accuracy. By being able to determine a rate of change of the detected optical property with a high level of accuracy, a flow can also be inferred with a relatively high level of accuracy.
  • control unit is preferably set up to detect a plurality of signals from the optical sensor, each of which is assigned to a wavelength channel.
  • control device has a multi-channel detection means or the first detection means is a multi-channel detection means.
  • the object of the invention is also achieved by a medical fluid analysis system with a fluid line, an optical sensor, a radiation source and a control device.
  • the optical sensor is arranged facing the optically transmissive portion.
  • the optical sensor is set up to detect radiation in a plurality of wavelength channels.
  • the radiation source is arranged in the field of view of the optical sensor in order to irradiate and/or transmit radiation through the optically transparent section.
  • the control device is communicably connected to the sensor.
  • the control device is set up to form a spectrum from a plurality of signals from the optical sensor, each of which is assigned to a wavelength channel.
  • the radiation source is a group of individual radiation sources. Individual single radiation sources are set up to emit radiation in different wavelength channels to other individual radiation sources.
  • This medical fluid analysis system also provides an apparatus for analyzing a fluid from a wound drainage with high accuracy. For the rest, reference is made to the entire previous description.
  • the object of the invention is further achieved by a method for analyzing a property of a fluid in a fluid line.
  • the method comprises emission of radiation in a plurality of mutually different wavelength channels and irradiation and/or radiation through the fluid in the fluid line with the radiation.
  • the method includes detecting the irradiation and/or irradiation of the fluid in multiple wavelength channels.
  • the method includes forming a spectrum from a plurality of signals each assigned to a wavelength channel. This method enables a fluid from a wound drainage to be analyzed with high accuracy. For the rest, reference is made to the entire previous description.
  • the devices described here are all configured or can be configured as devices suitable for carrying out the method.
  • a computer program product which is adapted in such a way that it executes the method according to the invention and/or a development thereof is independently claimable.
  • a computer-readable storage medium such as a data carrier, comprising this program.
  • the medical fluid analysis device comprises at least one holder for holding an exchangeable fluid line, an optical sensor, a radiation source, a socket for holding an exchangeable collecting container and a fill level indicator for the collecting container, and a control unit, the holder having a track for the fluid line, with the optical sensor being arranged facing the track, with the collecting container being connected to one end of the fluid line, with the socket being prepared for holding and communicating connection of a level gauge integrated in the collecting container, with the control unit having the optical sensor and the mount is communicably connected, the optical sensor being designed to detect a signal from radiation in a broad wavelength range, the radiation source for irradiating and/or irradiating the track in the field of view of the optical Sensor is arranged and this is irradiated and / or irradiated with radiation in the broad wavelength range, the control unit being set up to form a spectrum from signals of the optical sensor, to determine a flow parameter on the basis of a spectrum of the optical sensor, and to determine a flow by a
  • the flow through the fluid line is measured here by means of a filling level measurement in a collection container.
  • Such an arrangement with a filling level measurement within a collection container is advantageous in the case of heterogeneous fluids and varying flow rates.
  • the sump may be provided with an outlet valve to allow fluid to drain before the sump becomes too full.
  • the measurement of the change in the fill level over time can be paused or reset. It could also be included only changes in the filling level over time, in which the filling level increases.
  • the optical sensor can be a spectrometer that, for example, measures continuous spectra, or can use a Fabry-Perot interferometer, for example to scan to measure a continuous spectrum.
  • photodiodes and photodiode arrays can be used, which measure individual values and discontinuous spectra, for example.
  • a camera for example with filters or variable filters, or a hyperspectral camera can also be an optical sensor according to the invention.
  • the exchangeable components of the fluid line and collection container can be separate components, but they can also represent a single component when they are firmly connected.
  • chips ICs
  • the chip is communicably connected to the control unit via the holder or socket.
  • the level gauge is a weight, pressure sensor or float.
  • the weight of the collection container can be measured with a weight sensor and a filling level can be determined from this. This is done with the help of the density of the fluid in the collection container.
  • the density can be determined, for example, from the analysis of the signal from the optical sensor and a reference.
  • a Pressure sensor With a Pressure sensor, the pressure, z. B. on the ground, the collection container are measured.
  • the filling level can be calculated from such a hydrostatic pressure. This also happens under the density of the fluid in the catch tank. However, the position of the surface of the fluid can also be measured using a float.
  • the level gauge includes a camera. With image processing of a camera image, it is possible to determine the position of the surface of the fluid.
  • the level gauge is an ultrasonic sensor, a capacitive sensor, a resistive sensor, an inductive sensor, or a light barrier.
  • the capacitive sensor measures the change in capacitance in the space in front of the sensor. This happens, for example, due to the presence of a fluid with electrical properties that can influence an electrical field and thus also the capacity of the sensor.
  • Both the capacitive, inductive and the resistive sensor are based on the fact that the fluid in the collection container changes the magnetic or electrical properties of the space directly in front of the sensor in such a way that this also influences the electric field, the magnetic field or the flowing current . If the space in front of such a sensor is filled with fluid, the measurement signal differs from the measurement signal in the air.
  • the filling level in the collection container can thus be measured at discrete points using several sensors.
  • an ultrasonic sensor can measure the distance to a surface of the fluid, from above or below. Furthermore, the presence of the fluid at discrete sections in the collecting container can also be determined with a light barrier.
  • the senor consists of an array of sensors and the measured quantity of a sensor from the array of sensors changes when a medical fluid is in front of the sensor from the array of sensors.
  • a sensor is an ultrasonic sensor, a capacitive sensor, a resistive sensor, an inductive sensor, or a light barrier. Such an array can then be attached vertically along the collection container and measure the change in the measured variable. In order to continue to be able to measure the filling level when the collecting container tips over, further arrays can be attached to the collecting container in further orientations, for example horizontally. Thus, a position correction can take place here.
  • the level gauge also includes a float.
  • the position of the float cannot be recorded mechanically (as is typical) but electronically. This can be achieved, for example, by the float being a sphere, for example in red, where the position of the sphere is captured by a camera better than the surface of the fluid alone. Or the float contains a material, e.g. B. metal, which can be detected particularly well by the capacitive/inductive sensors, etc., since it causes a stronger field change than the fluid alone. Furthermore, the swimmer can reflect very strongly, which improves measurement by a light barrier (or an array of light barriers). The swimmer supports or augments, in combination with the other procedures, their individual effectiveness.
  • the medical fluid analysis device includes a position sensor for correcting the filling level measurement.
  • the fill level gauge does not measure the fill level vertically, but at an angle to the force of gravity, this can be detected and the fill level and thus the fill quantity/level can be corrected.
  • the position can be corrected with a position sensor, which determines the orientation in space and transmits it to the control unit. This then uses this information to correct the value determined by the level meter.
  • the medical fluid analysis device includes the level gauge.
  • the level gauge is part of the medical fluid analysis device, for example the housing, and is therefore not interchangeable.
  • the level is measured through the wall of the collection container.
  • the level gauge is interchangeable.
  • the level gauge can thus be placed or produced (e.g. by a lithographic or conductive ink printing process) directly on the wall of the receptacle.
  • the medical fluid analysis device includes an optical device that focuses the radiation from the radiation source into the exchangeable fluid line and focuses the radiation from the exchangeable fluid line onto the optical sensor.
  • Correspondingly shaped light guides or light guides which lead the radiation to the fluid line, can be used, for example, to focus the radiation.
  • the radiation has a large wavelength spectrum. This can be caused by several radiation sources, for example LEDs in the near infrared range (NIR), ultraviolet range (UV), as well as LEDs in the visible light range, or hyperspectral LEDs, which generate a broad spectrum using a light source and materials the wavelengths of a Change part of the radiation, for example by fluorescence or phosphorescence.
  • NIR near infrared range
  • UV ultraviolet range
  • hyperspectral LEDs which generate a broad spectrum using a light source and materials the wavelengths of a Change part of the radiation, for example by fluorescence or phosphorescence.
  • the optical device focuses the radiation for at least one of a direct transmission through the exchangeable fluid line, an angular transmission through the exchangeable fluid line and an angular reflection towards the exchangeable fluid line and focuses it from the exchangeable fluid line onto the optical sensor.
  • the radiation from the radiation source is focused into the fluid line and emerges again on the other side of the fluid line.
  • the leaked part is collected and focused on the optical sensor.
  • the optics collect radiation from the same focal point within the fluid conduit into which the incoming radiation was focused.
  • the optical sensor and the radiation source are exactly opposite each other.
  • the fluid line lies between the radiation source and the optical sensor, for example arranged perpendicularly to the optical axes of the radiation source and the optical sensor.
  • the radiation from the radiation source is focused into the fluid line and scattered light components exit again on the other side of the fluid line.
  • the radiation source and the optical sensor do not exactly face each other.
  • the radiation source and the optical sensor are arranged at an angle that is not 180 degrees, and the fluid line is arranged between the radiation source and the optical sensor.
  • the optics collect radiation from the same focal point within the fluid conduit into which the incoming radiation was focused.
  • the fluid line is arranged, for example, perpendicular to the optical axis of the optical sensor. Thus, no direct transmission is measured here, but transmitted scattered light components.
  • the radiation from the radiation source is focused into the fluid line and scattered light components exit again on the same side of the fluid line.
  • the radiation source and the optical sensor are thus arranged on the same side of the fluid line and face the fluid line.
  • the optics collect radiation from the same focal point within the fluid conduit into which the incoming radiation was focused.
  • the radiation source and the optical sensor are arranged at an angle that is not 180 degrees.
  • the fluid line is arranged, for example, perpendicular to the optical axis of the optical sensor. In this way, reflected scattered light components are measured.
  • the optics device focuses the radiation from the exchangeable fluid line in such a way that a diameter of the radiation that is smaller than a diameter of the exchangeable fluid line is projected onto the optical sensor.
  • the optical sensor would measure radiation components that only passed through the wall of the fluid line and not the fluid itself, or did not pass through the fluid line at all, or else Measure radiation components that have passed through the wall thickness of the fluid line more often than necessary and thus unnecessarily falsify the signal.
  • control unit uses signals from the optical sensor to create a spectrum using a high dynamic range exposure technique.
  • parts of the spectrum may be overexposed or the signal-to-noise ratio (underexposure) may be poor.
  • the exposure time should be reduced, but in the second case, the exposure time should be increased.
  • High Dynamic range exposure techniques Parts of the spectrum are recorded with different exposure times and then combined to form a spectrum, taking into account the different exposure times. This is usually done by a control unit that controls an optical sensor, so that several spectra or partial spectra of different exposure times are recorded by it and are put together by the control unit.
  • the medical fluid analysis system comprises at least one interchangeable fluid line, a holder for holding the interchangeable fluid line, an optical sensor, a radiation source, an interchangeable collection container and a level indicator for the collection container, a holder for holding the interchangeable collection container and the level indicator, and a control unit, the holder specifying a track for the fluid line, the optical sensor being arranged to face the track, the collection container being connected to one end of the fluid line, the socket for holding and communicating a level gauge integrated on the collection container is prepared, the control unit being communicably connected to the optical sensor and the mount, the optical sensor being designed to detect a signal from radiation in a broad wavelength range, the radiation source for irradiating and/or radiating through the track in the field of view of the optical sensor and irradiates and/or radiates through it with radiation in the wide wavelength range, the control unit being set up to form a spectrum from the signals of the optical sensor, to determine a flow parameter on the basis of a spectrum of the optical sensor, and to De
  • the medical fluid analysis system includes the replaceable parts.
  • the replaceable parts there are generally the same design options for the medical fluid analysis system as for the medical fluid analysis device discussed above.
  • a method for determining a flow of a fluid through a fluid line comprising detecting a spectrum of the fluid in the fluid line and detecting a signal of a level meter integrated in a collection container, characterized in that the method includes determining a flow parameter on the basis of the detected spectrum , and determine a flow through a Change in the level measured by the level meter inside the collecting tank and using the flow parameter.
  • This method can be carried out with the embodiments of the medical fluid analysis device or system discussed above.
  • catheters and drains are used and the collected fluids are analyzed in order to monitor the patient's state of health or to diagnose the patient.
  • test strips that are manually immersed in the body fluid collected using a catheter or drainage, or in a laboratory. It is necessary for the staff to take samples and test them or bring them to the laboratory at regular intervals. This is time-consuming and costly and, in the case of manual evaluation of a test strip, also not very accurate.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method which enable at least one property of a fluid from a catheter to be analyzed with great accuracy and at least partially solve the disadvantages mentioned above.
  • the medical fluid analysis device comprises at least one holder for holding an exchangeable fluid line, a holder for holding an exchangeable test strip, a dosing device, a test strip feed device, an optical sensor, a radiation source, and a control unit, the control unit having the dosing device, the test strip feed unit and the optical sensor is communicably connected, the test strip having a plurality of test elements along its length and the dosing device being able to dose medical fluid from the fluid line, the control unit being designed to control the test strip feed device and the dosing device in such a way that the dosing device applies the medical fluid to an unused test element of the test strip and to control the test strip feed device, the optical sensor and the radiation source in such a way that the test element of the test strip, onto which the medicinal fluid has been metered, is moved into a viewing area of the optical sensor, is illuminated by the radiation source and the optical sensor has an optical criterion of the test element, and the medicinal fluid is analyzed on the basis of a comparison of
  • Such a medical fluid analyzer uses test strips to analyze parameters of the fluid.
  • Such test strips have test elements that absorb part of the fluid. This is followed by a chemical reaction of the test element with the absorbed fluid, whereupon the optical properties such as the reflection, transmission and absorption properties of the test element change, for example due to discoloration. The respective parameter can then be determined from such a change compared to a reference.
  • a parameter can be, for example, the concentration of leukocytes, nitrite, urobilinogen, proteins, blood, ketones, bilirubin, glucose and ascorbic acid, but also the pH value or the specific gravity.
  • test elements which measure different parameters are arranged on the test strip, for example in a test field which can be wetted with fluid at the same time/simultaneously, as a result of which a number of these parameters can be measured in parallel.
  • the dosing device, the test strip feed device, the optical sensor and the radiation source all of which are controlled by the control unit, enable the test procedure to be automated.
  • the test strip feed device moves the test strip in such a way that an unused test element (or test field) is located at the position of the dosing device, so that the dosing device can wet the test element (or test field) with the fluid. It can be determined that a test element (or test field) is unused by moving the test element (or test field) to the position of the optical sensor using the test strip feed device and recording an optical criterion there. For example, it can be analyzed whether there has already been a change in the reflection, absorption, fluorescence or transmission properties (reaction) from the unused state. Alternatively, an identifier, for example a barcode or QR code, which is arranged in a test field can be analyzed and it can thus be determined whether the test field was previously used for testing.
  • an identifier for example a barcode or QR code
  • the dosing unit is designed in such a way that the fluid is applied directly to the test element or test field and wets it. This prevents the fluid from falling freely and missing the test element or test field in the event of vibrations or when the device is tilted. Furthermore, possible splashes are thereby avoided.
  • the test strip feed device can move the test strip in such a way that the wetted test element (or test field) is moved to the position of the optical sensor and the radiation source.
  • the optical sensor can then record an optical criterion (for example reflection, absorption, fluorescence or transmission properties) of the test element (or test field) and compare it with reference criteria. This corresponds to the comparison of the test elements with the reference above.
  • the optical criterion can be recorded, for example, by switching on the radiation source for illuminating the test element (or test field), recording the optical criterion and switching off the radiation source.
  • the collection container can be provided with an outlet valve in order to be able to drain off fluid before the collection container becomes too full.
  • the measurement of the change in the fill level over time can be paused or reset. It could also be included only changes in the filling level over time, in which the filling level increases.
  • the exchangeable components of the fluid line and collecting container can be separate components, but they can also represent a single component when they are firmly connected.
  • chips (ICs) can be included that identify the manufacturer of the components and/or ensure that the components have not been used before.
  • this chip (IC) can also store information about the collection container, for example the volume.
  • the chip (IC) is communicably connected to the control unit via the holder or socket.
  • the socket holds an exchangeable collection container that is connected to the fluid line, and a level gauge for the collection container, with the control unit being set up to determine a flow rate by changing the level measured by the level gauge inside the collection container.
  • the flow through the fluid line can be measured while the fluid is being analyzed using the test strip.
  • the flow can also be corrected using the test strip analysis results, for example by parameters such as specific gravity.
  • concentrations of certain substances could affect optical, electrical or magnetic properties of the fluid and be used to calibrate the sensors of the level gauge.
  • the level gauge can generally consist of the sensors which are described above and can be supplemented by a position sensor.
  • the socket holds a flow meter that is integrated into the fluid line and connects it in a communicating manner, with the control unit being set up to determine a flow through the flow meter.
  • the flow through the fluid line can be measured while the fluid is being analyzed using the test strip.
  • the flow can also be corrected using the test strip analysis results, for example by parameters such as specific gravity.
  • test strip comprises a test field on a carrier material and the test field consists of an array of test elements that analyze various parameters of the medical fluid by changing the reflection, absorption, transmission or fluorescence of radiation.
  • test elements can be arranged in a square array with the same number of test elements in both dimensions (for example an x and y axis).
  • the test elements can also be arranged in a rectangular array, for example a rectangle, the extent of which is matched to the aspect ratio of the optical sensor in order to utilize this optimally.
  • test strip consists of a transparent carrier material on which the test elements are arranged, so that the test element can be illuminated either from above or from below and the optical criterion of the test element can be recorded by means of the optical sensor.
  • test strip has another transparent film on top so that the test pad is sandwiched between the backing material and the transparent film and is sealed to the sides of the test strip and adjacent test pads on the test strip, with a fill point so located is that the area of the test field between the carrier material and the transparent film can be filled with the medical fluid.
  • fluid that was dosed and wetted the test field, but was not absorbed by the test elements runs down inside or on the medical fluid analysis device or collects in puddles that are difficult to fill up just inside the medical fluid analysis device can be clean.
  • test strip is wound up and arranged in a cassette-like container.
  • the test strip can be exchanged within the cassette-like container.
  • test strip allows for more closely timed or longer monitoring of a patient without requiring additional work by nursing staff.
  • a cassette is a simple and intuitive way for the nursing staff to change the test strips, with the test strip feed device being able to feed the test strip but being permanently installed separately from the cassette in the medical fluid analysis device.
  • the exchangeable components fluid line, cassette-like container and collection container can be separate components, but also represent a single component in all possible combinations firmly connected.
  • chips ICs
  • ICs can be included that identify the manufacturer of the components and/or ensure that the components have not been used before.
  • the chip can store parameters for the test execution (e.g. waiting times) or which test elements/test fields are already used, which can be used in the method without having to check whether the test elements/test fields are unused.
  • the chip is communicably connected to the control unit via the holder or socket.
  • the dosing device is a valve. Gravity can be used to generate a flow onto the test element during dosing, with the valve regulating this flow.
  • the dosing device is a pump.
  • the pump can generate a flow onto the test element during dosing and regulate this flow, for example by a predetermined angle of rotation by which the rotor of the pump is to be rotated.
  • the pump can be a peristaltic pump.
  • the radiation source illuminates the test element from the same side from which the optical sensor records the optical criterion of the test element.
  • the radiation source illuminates the test element from the opposite side from which the optical sensor records the optical criterion of the test element.
  • a predetermined waiting time elapses between the dosing of the medical fluid onto the test element and the recording of the optical criterion of the test element. This ensures that a chemical reaction of the fluid with the test elements has taken place before the optical criterion of the test element is recorded.
  • the medical fluid analysis system comprises at least one exchangeable fluid line, a holder for holding the exchangeable flight line, an exchangeable test strip, a socket for holding the exchangeable test strip, a dosing device, a test strip feed device, an optical sensor, a radiation source, and a control unit, wherein the control unit is communicably connected to the dosing device, the test strip feed unit and the optical sensor, wherein the test strip has a plurality of test elements along its length and the dosing device can dose medical fluid from the fluid line, wherein the control unit is designed to operate the test strip feed device and the dosing device in such a way to control that the dosing device doses the medical fluid onto an unused test element of the test strip and to control the test strip feed device, the optical sensor and the radiation source in such a way that the test element of the test strip, onto which the medical fluid has been dosed, moves into a visual range of the optical sensor is illuminated by the radiation source and the optical sensor picks up the optical criterion of the
  • the medical fluid analysis system includes the replaceable parts.
  • the medical fluid Analysis system includes the replaceable parts.
  • According to the invention is a method for analyzing a medical fluid in a fluid line, comprising moving a test strip and dosing the medical fluid onto an unused test element of the test strip, further moving the test strip, illuminating and recording an optical criterion of the test element, and analyzing the medical fluid on the basis of a comparison of the recorded optical criterion with a reference criterion of the test strip.
  • This method can be carried out with the embodiments of the medical fluid analysis device or system discussed above.
  • FIG. 1 shows a fluid line according to a first embodiment of the invention in a sterile package
  • FIG. 2 shows a drainage system including a medical fluid analysis system according to the invention according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a prototype of a holder for a fluid line with the fluid line and a radiation source according to the first embodiment of the invention
  • Fig. 6 shows the radiation source according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows an assembly situation of the holder, the fluid line, the radiation source and an optical sensor according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows part of a housing of the fluid analyzer according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 9 shows a wavelength diagram according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 10 shows an extended wavelength diagram according to the first embodiment of the invention
  • Fig. 11 shows a radiation source of a second embodiment of the invention
  • 12 shows a fluid analyzer according to a third embodiment of the invention
  • FIG. 13 shows a fluid analysis system including fluid analysis device and a fluid line according to the third embodiment of the invention
  • FIG. 16 shows the fluid analysis system according to the third embodiment of the invention with the lid open and the fluid line partially removed;
  • FIG. 17 shows the fluid analysis system according to the third embodiment of the invention with the cover open and the fluid line partially removed in a detailed view
  • 21 shows a medical fluid analysis system according to the invention with spectrometric measurement, flow measurement and collection container,
  • Fig. 24 shows exemplary converging lens arrangements
  • 25 shows a medical fluid analysis system for analyzing the fluid using test strips and a flow measurement with a collection container
  • 26 shows a medical fluid analysis system for analyzing the fluid using test strips and a flow measurement
  • Figure 27 shows a prior art test strip
  • FIG. 30 shows a cross-section of a cassette with test strips according to the invention.
  • 31 shows a method of analyzing a medicinal fluid.
  • FIGS. 1 to 10 show a drainage system 1 for wound drainage with a drainage tube 2, a collection container s and a medical fluid analysis system 4.
  • the fluid analysis system 4 has a medical fluid analysis device 5 and a fluid line 6.
  • the fluid line 6 is made of a transparent tube 7, a frame 8 and two flow meters 9 formed.
  • the transparent tube 7 has an optically transparent portion 10 held by the frame 8. As shown in FIG.
  • the flow meters 9 are calorimetric flow meters 9 designed to measure different flow rates.
  • a Sensirion LD20-1300L designed for a volume flow of 1 ml/h to 10 ml/h
  • a Sensirion LD20-2600B designed for a volume flow from 10 ml/h to 1000 ml/h, successfully operated together.
  • the Figs. 3, 4, 5 and 7 show an internal structure of the fluid analysis device 5.
  • a circuit board 11 carries an optical sensor 12 and at the same time functions in sections as a holder 13.
  • the frame 8 is fixed to the holder 13.
  • FIG. The optically transmissive or transparent section 10 is thus spatially defined relative to the optical sensor 12 .
  • An inner housing 14 carries two mounts 15 and the circuit board 11.
  • the mounts 15 each hold a flow meter 9.
  • the tube 7 of the fluid line 6 is bent between the framed flow meters 9 and the frame 8 held, so that the tube 7 overall has an S has shape. This reduces the incidence of ambient light through the tube 7 on the optical sensor 12.
  • two flowmeters 9 with different but adjacent flow rate ranges are connected upstream and downstream of the optical sensor 12 along the course of the fluid line 6 . This also extends a distance of the optical sensor 12 from ambient light and improves the accuracy of a captured spectroscopic fingerprint of the fluid.
  • a radiation source 16 which is a group of individual radiation sources 17, is fixed to the frame.
  • these individual radiation sources are 17:
  • a single radiation source 17B of the Osram SFH4253 type which emits near-infrared radiation with a wavelength of 860 nm
  • a single radiation source 17C of type YDG 504VC emitting ultraviolet radiation with a wavelength of 410 nm
  • one or more individual radiation sources 17E are mounted on circuit board 11, which emit broadband light in the visible spectrum.
  • circuit board 11 which emit broadband light in the visible spectrum.
  • the individual radiation sources 17A-D are preferably mounted in series parallel to the optically transparent section 10.
  • the individual radiation sources 17A-D are arranged on the side of the optically transparent section 10 facing away from the optical sensor 12.
  • the individual radiation sources 17A-D are therefore arranged in the fluid line 6 for transilluminating a fluid.
  • the individual radiation sources 17E are arranged on the same side of the optically transparent section 10 as the optical sensor 12 . So they are arranged to illuminate the fluid.
  • both illuminating and candling the fluid result in detecting the color of the fluid in the broad wavelength range from ultraviolet to infrared.
  • FIG. 8 shows a housing or outer housing 18 of the fluid analysis device 5. This is provided with seals 19 for reducing an incidence of ambient light, one seal 19 of which is shown. In addition, a track 20 can be shown particularly well in this perspective, which results from the seals 19 for the replaceable fluid line 6 also functioning as holders 13 .
  • the optical sensor 12 is a sensor group made up of 3 individual CMOS sensors, which are each set up to receive 6 wavelength channels.
  • a sensor group of the type AMS AS 7265x was successfully used in a prototype, which wavelength channels at the wavelengths 410 nm, 435 nm, 460 nm, 485 nm, 510 nm, 535 nm, 560 nm, 585 nm, 610 nm, 645 nm , 690 nm, 705 nm, 730 nm, 760 nm, 810 nm, 860 nm, 900 nm and 940 nm.
  • a spectrometer such as a miniaturized spectrometer having a continuous wavelength range from 280 nm to 940 nm can also be used.
  • 9 shows a spectral diagram. Wavelengths from 200 nm to 1000 nm are plotted from left to right along the horizontal axis. An intensity in % and a transmittance in % are plotted along the vertical axis.
  • the 18 narrow-band and thinly dashed characteristic curves show the distribution and the detection sensitivity of the 18 channels of the optical sensor 12.
  • the one medium-thick dashed line shows the permeability of the selected material of the optically permeable section 10. As can be seen, the section 10 is in the wavelength range of the 18 channels of the sensor 12 is uniformly permeable, so that a complex channel-specific correction calculation can be dispensed with.
  • FIG. 10 expands the diagram of FIG. 9 by 5 thick-dashed characteristic curves, which show the emission of the individual radiation sources 17A-E.
  • Both the optical sensor 12 and the two flow meters 9 are each connected to a control unit 25 .
  • the control unit 25 is set up to carry out the following method in a repetition loop: First, the control unit 25 detects signals from the optical sensor 12 and from an interconnection (technically: mux), not shown, of both flowmeters 9. The interconnection reliably causes the current in its Design range measuring flow meter 9 emits a signal to the control device. Then, the controller 25 determines a flow parameter based on the signal from the optical sensor 12. Then, the controller 25 determines a flow rate through the flow meter 9 measuring within its design range, using the flow parameter and the signal from the flow meter 9.
  • FIG. 11 shows a radiation source 17 according to a second embodiment.
  • the individual radiation sources 17 are arranged offset in three rows here. Otherwise, reference is made to the description of the first embodiment.
  • the Figs. 12 to 19 show a fluid analysis system 4 according to a third embodiment. Differences from the first embodiment are explained; otherwise, reference is made to the previous description.
  • the fluid analysis unit 5 has a housing 18 in which two slots 26 tapered in opposite directions are incorporated. These oppositely conical slots 26 act both as a holder 13 for the complementary obliquely formed frame 8 and as a centering aid to the transparent section 10 (not shown) reliably to position with high repeatability. Finally, the conical slots 26 overlapping the frame 8 also prevent direct ambient light incidence and thus act as a seal 19.
  • the frame 8 is firmly connected to the flow meter 9 so that the socket 15 also acts as a holder 13 .
  • a screen 21 is provided, which again screens the distance between the radiation source 16 and the optically transparent section 10 against the incidence of ambient light. Furthermore, a shield 22 is provided for shielding the path between the optically transparent section 10 and the sensor 12 against ambient light incidence.
  • the frame 8 is wide and is only interrupted by a window 23 which is designed to receive the optically transparent section 10 in a suitable manner. Therefore, the frame 8 also aids in shielding against ambient light incidence.
  • FIG. 20 A fourth embodiment of the invention is shown in FIG. Several fluid analysis systems 4 are each connected to a communication module.
  • the respective control unit 25 is communicably connected to the communication module.
  • the control unit 25 of each fluid analysis system 4 determines a time series of the flow through the fluid line 6. This time series is transmitted to a receiving device 24 by means of the communication module.
  • the receiving device 24 displays the time series of one of the multiple fluid analysis systems 4 . Nursing staff can thus reliably assess the condition of a wound drainage even from a distance. Otherwise, the previous description of one of the other embodiments applies.
  • the radiation source 16 emits ultraviolet, visible and infrared radiation in 17 wavelength channels.
  • the optical sensor 12 detects the radiation not absorbed by the fluid in the optically transparent section 10 by means of 19 wavelength channels.
  • the wavelength range of the radiation source 16 is preferably about 5% narrower than the wavelength range of the optical sensor 12.
  • FIG. 21 shows an exemplary embodiment of a medical fluid analysis system according to the invention with spectrometric measurement, flow measurement and collection container.
  • the medical fluid analysis system 4 comprises a medical fluid analysis device 5 and an exchangeable collection container 27 with fluid line 6, frame 8, outlet valve 54 and optically permeable section 10.
  • Fluid from a patient passes through the fluid line into the frame. Within the frame, the fluid passes through the optically transmissive section 10 and then flows into the collection container 27 . The fluid thus follows the track 20 and can be drained through the outlet valve 54 if the filling level is high.
  • the medical fluid analysis device 5 comprises a holder 13, a radiation source 16, an optical sensor 12, a socket 15 with a level indicator 28, a position sensor 55 and a control unit 25.
  • the socket 15 holds the collection container 27 and the holder 13 holds the frame 8.
  • the radiation source 16 can radiate through the optically transparent section 10 of the frame 8 and the radiation that passes through the optically transparent Section has happened, can be measured by the optical sensor 12.
  • the radiation source 16 generates the radiation for the optical analysis of the fluid, which flows from the fluid line 6 through the frame 8 with the optically transparent section 10 into the collection container 27 .
  • the radiation has a broad spectrum of wavelengths, for example from several individual radiation sources, each with different wavelength ranges, but also from a hyperspectral radiation source that generates a broad spectrum of wavelengths using a radiation source (e.g. in the UV range) and phosphorescence and fluorescence .
  • the optical sensor 12 is a spectrometer that can at least partially detect the broad wavelength range of the radiation source 16 .
  • the spectrometer can Detect wavelength range of the radiation source 16, for example, simultaneously on multiple channels, each associated with a wavelength in the spectrum. This occurs in a wavelength range in which the optically transmissive section 10 is transparent, for example between 280 nm and 940 nm.
  • the level gauge 28 When the medical fluid analysis system 4 is in an assembled state, the level gauge 28 is in contact with the collection container 27 and can measure the level inside the collection container 27 .
  • the fill level meter 28 measures the fill level, for example by means of capacitive effects.
  • the fill level indicator 28 consists of an array of capacitive switches (not shown), which are thus in contact with a wall of the collection container.
  • the level of fluid within the sump 27 increases, there is fluid in the vicinity of an increasing number of the capacitive switches. Fluid in the vicinity of one of the capacitive switches changes the electric fields in the vicinity of the capacitive switch (e.g. a change in the dielectric constant). This changes the capacitance of the capacitive switch and the presence of the fluid can be measured. If the array of capacitive switches is arranged along the vertical direction of the receptacle 27, the level can be measured by identifying all switches where the capacitance deviates from the normal capacitance with, for example, only air in the vicinity of the capacitive switch. This can be done, for example, by comparing it with a threshold value. The surface of the fluid lies between the lowest switch, whose capacitance is unchanged, and the highest switch, whose capacitance is changed.
  • the position sensor 55 measures the spatial orientation of the medical fluid analysis device 5 and thus also the spatial orientation of the collection container during use. This spatial orientation is transmitted to the control unit, which corrects the level measurement of the level gauge 28 on the basis of the spatial orientation.
  • Both level gauge 28 and position sensor 55 can also be arranged on an exchangeable component, which includes the collection container, and can be connected to the control unit in a communicable manner via socket 15 or holder 13 .
  • the control unit 25 communicates with the level gauge 28, the radiation source 16 and the optical sensor 12 designed as a spectrometer and controls them.
  • the Control unit 25 also analyzes the sensor signals from level gauge 28 and optical sensor 12.
  • Maps or machine learning algorithms and methods of artificial intelligence as well as classic methods such as support vector machines, singular and multiple, linear and non-linear regression models can be used to evaluate spectra in order to determine the components of the fluid and their components from a recorded spectrum of a fluid to detect concentrations.
  • the replaceable components such as the fluid line and the sump, and a combination thereof, may include chips (ICs) that identify or authenticate the manufacturer of the components.
  • the chip (IC) is communicably connected to the control unit 25 via the holder 13 or socket 15 .
  • this chip can also store information about the collection container, for example the volume.
  • FIG. 22 shows an exemplary embodiment of an optics arrangement consisting of a radiation source and an optical sensor.
  • the optics arrangement 53 includes the radiation sources 16a, 16b and 16c, which are each provided with the light guides 29a, 29b and 29c.
  • the light guides 29a, 29b and 29c guide the radiation from the radiation sources into the fluid line 6, where the radiation is scattered, reflected, transmitted or absorbed by the fluid in the fluid line.
  • the converging lenses 30 collect radiation that has interacted with the fluid in the fluid line 6 and focus this radiation onto the optical sensor 12 designed as a spectrometer.
  • the combination of radiation source 16a, light guide 29a, converging lenses 30 and optical sensor 12 show an arrangement for measuring direct transmission, since the radiation source 16a and the light guide 29a are directly opposite the converging lenses 30 and the optical sensor 12 relative to the fluid line 6.
  • the combination of radiation source 16b, light guide 29b, converging lenses 30 and optical sensor 12 show an arrangement for measuring angular transmission, since the radiation source 16b and the light guide 29b face the converging lenses 30 and the optical sensor 12 relative to the fluid line 6 at an angle other than 180° opposite.
  • the combination of radiation source 16c, light guide 29c, converging lenses 30 and optical sensor 12 show an arrangement for measuring an angular reflection, since the radiation source 16c and light guide 29c, the converging lenses 30 and the optical sensor 12 are on the same side of the fluid line 6.
  • the combinations can be implemented individually or in pairs or simultaneously.
  • the radiation can also be guided through the optically transparent section (10 in FIG. 21) of the frame (8 in FIG. 21).
  • a logarithmic intensity is plotted against the wavelength.
  • a broad continuous spectrum range is evident from 280 nm to 940 nm. In this region, however, the intensity varies with wavelength, primarily against the background of the logarithmic scale of intensity.
  • Two peaks can be seen at around 370 nm and 410 nm, which can be assigned to two LEDs. Further extreme points in the spectrum arise as a result of the fluorescence or the phosphorescence of the radiation from at least one of the two LEDs, different overlapping spectra being generated in a plurality of fluorescent or phosphorescent materials.
  • the fluorescence or phosphorescence can take place in materials with which the at least one LED is coated.
  • Shown on the left is a two-lens converging lens arrangement made up of a first lens 31a and a second lens 32a. Both lenses 31a and 32a have a smaller lens diameter 35.
  • the bundle of rays 34a which is selected in such a way that the rays are focused on three focal points lying next to one another, passes through the left representation of the two-lens converging lens arrangement.
  • the bundle of rays 34b which is focused to a single focal point, passes through the right-hand representation of the two-lens converging lens arrangement.
  • the 3 focus points are an undesirable side effect of different irradiation directions. It is important here that the focus points are within the aperture of the optical sensor.
  • the fluid lines 6a and 6b are also shown in cross section.
  • the bundle of rays 34a passes through the fluid line 6a, but there are rays of the bundle of rays which only penetrate the walls of the Pass fluid line 6a and not the fluid within the fluid line 6a.
  • all of the rays shown pass through the fluid within the fluid line 6b. This is advantageous since the entire radiation can both interact with the fluid, but also twice the wall thickness of the fluid line 6b passes, which means a nearly equally long distance in the wall material of the fluid line 6b for all rays shown.
  • the interaction of the total radiation and the constant wall thickness passed is advantageous for the signal-to-noise ratio of the measurement.
  • a three-lens converging lens arrangement made up of a first lens 31b, a second lens 32b and a third lens 33 is shown on the right. Both lenses 31a and 32a have a larger lens diameter 36, which means they can collect more radiation from the fluid line 6c or 6d than the two-lens converging lens arrangement with the smaller lens diameter 35. However, in order to achieve the same focal length, a third lens 33 is necessary.
  • the bundle of rays 34c which is selected in such a way that the rays are focused on three focal points lying next to one another, passes through the illustration on the left of the three-lens converging lens arrangement.
  • the bundle of rays 34d which is focused to a single focal point, passes through the right-hand representation of the three-lens condenser lens arrangement.
  • the fluid lines 6c and 6d are also shown in cross section.
  • the radiation beam 34c passes through the fluid line 6c, however there are rays of the radiation beam which only pass through the walls of the fluid line 6c and not the fluid within the fluid line 6c.
  • all of the rays shown pass through the fluid within the fluid line 6d. This is advantageous since the entire radiation can both interact with the fluid, but also twice the wall thickness of the fluid line 6d passes, which means a nearly equally long distance in the wall material of the fluid line 6d for all rays shown.
  • the interaction of the total radiation and the constant wall thickness passed is advantageous for the signal-to-noise ratio of the measurement.
  • 25 shows a medical fluid analysis system for analyzing the fluid using test strips and a flow measurement with a collection container.
  • the medical fluid analysis system 4 includes an exchangeable collection container 27 with outlet valve 54, an exchangeable fluid line 6, an exchangeable test strip 39 and a medical fluid analysis device 5. Furthermore, the medical fluid analysis device 5 includes a holder 13 for holding the fluid line 6, a as housing designed socket 15 for holding the test strip 39, a dosing device 38, an optical sensor 12, a radiation source 16, a control unit 25, a test strip feed device 40, a position sensor 55 and a level meter 28.
  • the test strip 39 is arranged in a cassette 41 and can be moved within the cassette 41 by the test strip feed device 40 (which does not belong interchangeably with the medical fluid analysis device 5).
  • the mount 15 holds the cassette and thus also the test strip 39.
  • the socket 15 ensures the connection of the test strip advancing device 40 with the cassette, so that the advancing is made possible. This occurs, for example, in that a gear-like structure of the test strip feed device 40 engages in a further gear-like structure of the cassette 41, the test strip 39 being wound onto the further gear-like structure.
  • the test strip feed device 40 can then rotate the additional gear-like structure and thus move the test strip 39 .
  • the replaceable components such as the fluid line, the test strip (container/cassette containing test strips), the receptacle and combinations thereof may contain chips (ICs) that identify or authenticate the manufacturer of the components.
  • the chip (IC) is communicably connected to the control unit 25 via the holder 13 or socket 15 .
  • this chip (IC) can also store information about the collection container, for example the volume.
  • the chip (IC) can store parameters for the test execution (e.g. waiting times) or which test elements/test fields are already used, which can be used in the method without having to check whether the test elements/test fields are unused.
  • the fluid line 6 leads into the collection container 27 .
  • the collecting container is held by the holder 13 .
  • the holder thus also holds the fluid line 6.
  • the dosing unit 38 is connected to the fluid line and has an outlet leading to the test strip.
  • the dosing unit 28 can thus wet the test strip. Since the test strip 39 consists of several test fields or test elements (42, 43 in FIG. 28), the dosing unit 38 can wet the test fields or test elements.
  • the optical sensor 12 and the radiation source 16 can illuminate the test strip 39 and thus also the test fields (43 in FIG. 28) with radiation and record the optical criterion.
  • it can be determined by means of the optical sensor 12 and the radiation source 16 whether the test field is unused. For example, by recognizing a marker or comparing an optical criterion with a reference for the unused condition.
  • the test strip feed device 40 can move the test strip 39 and thus position a test field for wetting by the dosing device 38 .
  • the test strip feed device 40 can also position the test strip 39 in such a way that the optical sensor 12 and the radiation source 16 can check whether the test field is unused. After wetting, the optical criteria can be recorded by the optical sensor 12 and the radiation source 16 at the same position.
  • a recording cycle can, for example, run in such a way that after the test field of the test strip 39 has been positioned, the radiation source is switched on, the optical sensor 12 records the optical criterion and the radiation source 16 is switched off.
  • a predetermined waiting time can elapse between wetting and the recording of the optical criterion, during which parts of the test field (test elements 42 in FIG. 28) absorb the metered fluid and react with it.
  • the level gauge 20 measures the level in the collection container 27, for example by means of an array of capacitive switches, as has already been discussed with reference to FIG.
  • the drain valve 54 can be used to drain fluid from the surge tank 27 .
  • the position sensor 55 measures the spatial orientation of the medical fluid analysis device 5 and thus also the spatial orientation of the collection container during use. This spatial orientation is transmitted to the control unit, which corrects the level measurement of the level gauge 28 on the basis of the spatial orientation.
  • Both level gauge 28 and position sensor 55 can also be arranged on an exchangeable component, which includes the collection container, and can be connected to the control unit in a communicable manner via socket 15 or holder 13 .
  • the control unit 25 is connected to the metering device 38, the optical sensor 12, the
  • the control unit 20 also evaluates the signals from the optical sensor 12 and the fill level meter 28 .
  • test strip 39 can be easily exchanged for the cassette 41 .
  • 26 shows a medical fluid analysis system for analyzing the fluid using test strips and a flow measurement.
  • the medical fluid analysis system differs from the system in FIG. 25 in that the level gauge and the collecting container are omitted.
  • the holder 13 holds a flow meter 9 which is connected to the control unit 25 in a communicating manner through the holder 13 .
  • the flow meter 9 is arranged inside the fluid line 6 .
  • the flow meter 9 is also arranged above the removal point of the dosing unit 38 .
  • the amounts of fluid removed by the dosing unit 38 are small enough so that the flow meter can also be arranged below the removal point without falsifying the measurement result.
  • the test strip 39 has a number of test elements 42 . These test elements 42 absorb the metered fluid and react with it. Each test element 42 determines a parameter of the fluid and a color change caused by a chemical reaction makes the measurement result for the parameter visible. The color of the test element can then be recorded as an optical criterion and evaluated by means of a comparison with a reference.
  • a reference can be a color scale for the test element 42, for example.
  • the test strip 39 has test fields 43 on a carrier material 47 .
  • the test fields 43 consist of various test elements 42, a marker 45 designed as a QR code and a rinsing area 44.
  • test fields 43 on the test strip can be identical.
  • test elements 42 function like the test elements described with reference to FIG.
  • a rinsing area 44 made of a highly absorbent material is arranged in each test field.
  • a dosing unit ( 38 in FIG. 25 ) can thus release a portion of fluid that is still present in the dosing unit from a last sampling into the rinsing area 44 without wetting the test field 43 .
  • the filling point 46 can be used for this.
  • test field 43 Another filling point on the test field 43 can then be used for wetting the test field 43 .
  • 29 shows a test strip according to the invention in cross section.
  • the test strip 39 has a carrier material 47 with measurement areas 43 and a cover material 48 .
  • the measuring fields can thus be sealed off by the carrier material 47 and the cover material 48 .
  • the flushing area (44 in FIG. 28) of the measuring fields 43 can also be sealed off from the neighboring measuring fields 43 . This can prevent or reduce contamination of adjacent measuring fields 43 during wetting.
  • filling points (46 in FIG. 28) can be designed as holes in the cover material 48. This means that each measuring field can be specifically wetted.
  • FIG. 30 shows a cross-section of a cassette with test strips according to the invention.
  • the cassette 41 has the test strip 39, which is wound onto a first and a second gear-like structure 49 and is guided between them via two deflection rollers 50 in parallel along the housing wall of the cassette 41.
  • the test strip 39 is guided past an opening 52 in which wetting and the recording of the optical criterion can take place.
  • the wetting is represented by the outlet 51 of the dosing unit (38 in FIG. 25).
  • the gear-like structures 49 are used to connect to the test strip feed device (40 in FIG. 25) so that it can rotate the windings of the test strip 39 and move the test strip 39.
  • 31 shows a method of analyzing a medical fluid.
  • the desired measurement interval is entered in step S1.
  • the user for example the nursing staff, can enter the interval steps at which measurements are to be taken, for example hourly.
  • step S2 it is checked whether a test strip has been inserted or whether a cassette with test strips has been inserted. In addition, it can be checked whether the test strip still has unused test fields. If no test strip is inserted, the process goes to step S16, in which the user gets an error message and is asked to insert a test strip. After that, the process returns to step S2 again.
  • step S3 There it is checked whether fluid is present in the fluid line in front of the metering device so that it can be metered. If there is no fluid, the process goes to step S17 and another error that there is no fluid is output. At this point, it is also possible to wait a predetermined time to see whether a flow measurement shows that fluid is flowing through the fluid line. After that, the process returns to step S3.
  • step S4 follows. There the marker of the test field is read and the test strip is moved through the test strip feed device until a test field with a marker (QR code) is found that has not yet been saved as used. The test field to be used has thus been found.
  • QR code a marker
  • step S5 it is queried whether the test strip and thus the test field to be used is in a position in which the dosing unit can flush residues of a previously dosed fluid into the rinsing area of the test field in order to be able to dose a fresh fluid sample. If the test strip is not in this rinsing position, the process goes to step S18. There the test strip is moved to the rinsing position by the test strip feed device. The process then returns to step S5. If the test strip is at the rinsing position, step S6 follows. In it, the dosing unit flushes residues into the flushing area.
  • step S7 it is queried whether the test strip is in the dosing position. If the test strip is not in the dosing position, step S19 follows, in which the test strip is moved to the dosing position and the process returns to step S7.
  • step S8 follows, in which the dosing device doses the fluid onto the test field to be used. Thereafter, the process goes to step S9, where a predetermined waiting time is allowed to allow a sufficient reaction of the fluid with test elements of the test field.
  • step S10 follows, in which it is queried whether the test strip is in a recording position in which the optical criterion can be recorded by the optical sensor and the radiation source. If the test strip is not in this position, step S20 follows and the test strip is moved to the pickup position. Then the process returns to step S10.
  • step S11 follows, in which the radiation source is switched on, the optical criterion is recorded by the optical sensor and the radiation source is switched off again.
  • step S12 the optical criterion is compared with a reference criterion of the test strip.
  • a reference criterion of the test strip This can be, for example, a color comparison of the optical criterion of a color with a color scale as a reference criterion.
  • step S13 the result of the comparison is output and/or stored.
  • step S14 it is queried whether a further measurement is to be carried out; for this purpose it can be used whether there are further unused measurement fields on the test strip or whether a maximum number of measurements was also specified when the measurement interval was entered in step S1. If no new measurement is to be carried out, the method for analyzing a medical fluid ends. However, if a new measurement is to be carried out, then step S15 follows, in which there is a wait until the measurement interval since the previous measurement has elapsed. After that, the process returns to step S3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) mit einem Halter (13) zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung (6), einem optischen Sensor (12), einer Fassung (15) und einer Steuereinrichtung (25), wobei der Halter (13) eine Spur (20) für die Fluidleitung (6) vorgibt, wobei der optische Sensor (12) auf die Spur (20) blickend angeordnet ist, wobei die Fassung (15) zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines in die Fluidleitung (6) integrierten Durchflussmessers (9) vorbereitet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) mit dem optischen Sensor (12) und der Fassung (15) kommunizierbar verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (25) zum Erfassen von Signalen des optischen Sensors (12) und eines durch die Fassung (15) gefassten Durchflussmessers (9) eingerichtet ist. Die Steuereinrichtung (25) ist eingerichtet zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor (12), und zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser (9) mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser (9).

Description

Beschreibung
„Einrichtung und Verfahren zum Durchflussbestimmen“
Die Erfindung betrifft eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung mit einem Halter zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, einem optischen Sensor, einer Fassung und einer Steuereinrichtung. Außerdem betrifft die Erfindung ein medizinisches Fluid-Analysesystem umfassend die genannte medizinische Fluid-Analyseeinrichtung und eine auswechselbare Fluidleitung. Daneben betrifft die Erfindung auch ein medizinisches Fluid-Analysesystem mit einem optischen Sensor, einer Steuereinrichtung und einer Fluidleitung. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Leitung. Weiters betrifft die Erfindung eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung mit einem Halter zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, einem optischen Sensor, einer Strahlungsquelle und einer Steuereinrichtung. Weiters betrifft die Erfindung ein medizinisches Fluid- Analysesystem mit einer Fluidleitung, einem optischen Sensor, einer Strahlungsquelle und einer Steuereinrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Analysieren einer Eigenschaft eines Fluids in einer Fluidleitung.
Im Rahmen chirurgischer Operationen werden Drainagen zur postoperativen Evakuierung von Flüssigkeitsansammlungen aus einer Wundhöhle verwendet. Bekannt ist dabei, einen Heilungsfortschritt mittels einer Überwachung eines Drainageausflusses zu bewerten. Diese Überwachung kann im Rahmen der pflegerischen Versorgung manuell oder maschinell erfolgen.
Die DE 102012 201 390 A1 offenbart einen Wundverschluss, aus dem mittels Unterdrucks eine zu untersuchende Absonderung gefördert wird. Ein Sensorelement stellt ein Messsignal bereit hinsichtlich Art, Zusammensetzung und/oder Menge eines Bestandteils der Absonderung. Es wird bspw. ein optisches Sensorsystem verwendet, welches beispielsweise eine Reflexion, eine IR-Spektroskopie oder absorbierte Wellenlängen detektiert.
Die gattungsbildende WO 2012 / 078781 A1 betrifft ein maschinelles Überwachen eines Drainageausflusses. Diese beschreibt einerseits ein System zum Erfassen physiologischer Eigenschaften eines Wundsekrets. Dazu verwendet das System eine Lichtquelle zum Durchleuchten des Wundsekrets und einen optischen Sensor. Das System enthält auch einen Strömungsratenmesser. Andererseits beschreibt die Offenbarung ein mittels des Systems ausgeführtes Verfahren zum Beurteilen eines Wundzustands auf Grundlage erfasster physiologischer Eigenschaften. Gemäß dem Verfahren werden die Sensoren ausgelesen und die ausgelesenen Werte in einen Vektor gewandelt. Der Vektor wird dann mit einem Kennfeld verglichen, um einen Zustand der Wunde zu beurteilen. In einer anderen Ausführungsform verwendet das Verfahren eine weiße breitbandige Lichtquelle und eine oder mehrere Fotodioden, um spektrale Komponenten als Elemente in den Vektor aufzunehmen.
Die US 2017/065751 A1 offenbart ein eigenständiges System zur Beurteilung von Wundexsudaten aus der Wunde eines Patienten. Das System enthält Funktionen zur Erkennung, Verarbeitung und Meldung verschiedener Wundparameter. Das System kann auch Behandlungsbestimmungen basierend auf diesen Befunden vornehmen. Das System kann einen oder mehrere physiologische Werte der Wundexsudate aus der Wunde des Patienten erfassen. Das System kann auch erfasste physiologische Werte mit vorbestimmten physiologischen Werten vergleichen, um ein Vergleichsergebnis in Echtzeit zu erhalten. Das System kann einen Prozessor umfassen, der basierend auf dem Vergleichsergebnis ein elektronisches Signal bereitstellt, wobei das elektronische Signal Richtlinien zur Behandlung der Wunde entsprechen kann. Das beschriebene System kann ein Zubehör sein, das allein oder in Verbindung mit anderen Wundbehandlungsvorrichtungen verwendet werden kann.
Dabei bleibt jedoch folgendes Problem bestehen: Um aus einem Sensorsignal einen Durchfluss, insbesondere einen Volumenstrom je Zeiteinheit, zu errechnen, muss das Sensorsignal üblicherweise umgerechnet werden. Werte von dazu verwendeten Parametern sind im Allgemeinen nicht exakt, sondern liegen nur als Schätzung oder Bereichsangabe vor.
Zur Verdeutlichung soll ein kalorimetrischer Durchflussmesser (fachsprachlich: „thermal mass flow meter“ oder „CTMF sensor“) dienen. Dieser ist beispielsweise aus einem dünnen Rohr mit zwei axial beabstandeten Temperatursensoren aufgebaut, wobei ein Heizelement axial zwischen den Temperatursensoren eingebaut ist. Das Heizelement gibt im Betrieb beispielsweise einen konstanten Wärmestrom an ein im Rohr strömendes Fluid ab. Daraufhin stellt sich eine Temperaturdifferenz AT zwischen den beiden Temperatursensoren ein. Dann kann ein Massenstrom qm bestimmt werden gemäß: qm = Qh / ( K * cp * AT ). Dabei bedeuten Qh die bekannte eingebrachte Energiemenge, K eine Konstante und cp eine spezifische Wärmekonstante des Fluids. Die spezifische Wärmekonstante cp ist dabei von dem Fluid abhängig, sie schwankt also je nach Zusammensetzung des Fluids. Da es beispielsweise zu einer Einblutung in die jeweilige Wunde und/oder einer anderen Veränderung des jeweiligen Wundsekrets kommen kann, kann die Zusammensetzung des zu überwachenden Fluids jedoch gerade schwanken. Angesichts der geringen Gesamtmenge des Fluids führen auch kleine Veränderungen der Zusammensetzung zu relativ großen Schwankungen. Diese Schwankungen verschlechtern eine Aussagekraft einer maschinellen Überwachung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, welche eine Analyse zumindest einer Eigenschaft eines Fluids aus einer Wunddrainage mit hoher Genauigkeit ermöglicht, insbesondere eine Durchflussmessung eines Fluids aus einer Wunddrainage mit hoher Genauigkeit ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung nach Anspruch 1, das medizinische Fluid-Analysesystem nach Anspruch 3, das medizinische Fluid-Analysesystem nach Anspruch 4, das Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Leitung nach Anspruch 6, die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung nach Anspruch 8, das medizinische Fluid-Analysesystem nach Anspruch 9 und das Verfahren zum Analysieren einer Eigenschaft eines Fluids in einer Fluidleitung nach Anspruch 10 jeweils gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert und/oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Erfindungsgemäß sieht die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung zumindest einen Halter zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, zumindest einen optischen Sensor, zumindest eine Fassung und zumindest eine Steuereinrichtung vor. Der Halter gibt eine Spur für die Fluidleitung vor. Mit anderen Worten, der Halter gibt einen Aufnahmeraum bzw. einen konstruktiv vorgesehenen Verlauf für die auswechselbare Fluidleitung vor. Der optische Sensor ist auf die Spur bzw. den Aufnahmeraum oder den konstruktiv vorgesehenen Verlauf blickend angeordnet. Indem die Fluidleitung auswechselbar ist, kann ein unmittelbarer Kontakt eines potentiell gefährlichen Fluids in der Fluidleitung mit der Fluid-Analyseeinrichtung zuverlässig vermieden werden. Somit kann die Fluid-Analyseeinrichtung im klinischen Alltag mit geringem Aufwand wiederverwendet werden. Die Fassung ist einerseits zum Fassen eines in die Fluidleitung integrierten Durchflussmessers und andererseits zum kommunizierenden Anschließen eines in die Fluidleitung integrierten Durchflussmessers vorbereitet. Die Steuerungseinrichtung ist mit dem optischen Sensor und mit der Fassung kommunizierbar verbunden. Mit anderen Worten: die Steuereinrichtung kann im Betrieb mit dem optischen Sensor und/oder mit der Fassung und/oder mit einem durch die Fassung gefassten Durchflussmesser kommunizieren. Die Steuereinrichtung ist zum Erfassen von Signalen des optischen Sensors und eines durch die Fassung gefassten Durchflussmessers eingerichtet. Weiters ist die Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor eingerichtet. Außerdem ist die Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser eingerichtet.
Indem die Fluid-Analyseeinrichtung den Durchflussparameter auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor bestimmt, wird ein auf die Zusammensetzung des Fluids angepasster Parameter erhalten. Dieser Parameter hat eine höhere Genauigkeit als ein geschätzter oder pauschal angenommener Parameter. Folglich ist der daraus bestimmte Durchfluss ebenfalls von höherer Genauigkeit. Diese höhere Genauigkeit ist unmittelbar von Vorteil, indem es Behandlern eine genaue Einschätzung eines Wundzustands erlaubt. Weiters ist diese höhere Genauigkeit mittelbar von Vorteil, indem sie weiterbildend eine zuverlässige Automatisierung erlaubt.
Der Halter ist zum Halten der auswechselbaren Fluidleitung konfiguriert. Der Halter kann ein separates Bauteil oder Teil oder Kontur eines anderen Bauteils, wie eines Gehäuses sein. Der Halter kann zum Halten einer gegengleichen bzw. komplementären Fluidleitung oder eines gegengleichen bzw. komplementären Rahmens oder dergleichen der Fluidleitung sein.
Der optische Sensor ist vorzugsweise neben der Spur angeordnet. Beispielsweise liegt die Spur im Brennpunkt bzw. in der Fokusebene des optischen Sensors. Der optische Sensor kann ein schmalbandiger Sensor bzw. einkanaliger Sensor, wie ein Farbsensor, sein. Der optische Sensor kann ein mehrkanaliger Sensor, wie ein Mehrfarbensensor, sein. Der optische Sensor kann ein breitbandiger Sensor sein. Der optische Sensor kann eine Sensorgruppe aus mehreren Sensoren sein, welche alle oder teilweise jeweils einen gleichen, überlappenden, angrenzenden und/oder entfernten Wellenlängenbereich empfangen. Der Begriff „Optik“ soll weit gefasst sein. Beispielsweise kann darunter ein Wellenlängenbereich von Ultraviolett bis Ferninfrarot verstanden werden. Gemäß einer bevorzugten Option umfasst der Wellenlängenbereich das sichtbare Licht. Gemäß einer anderen bevorzugten Option umfasst der Wellenlängenbereich den Nahinfrarotbereich. Gemäß einer weiteren Option ist der optische Sensor Mehrkanalsensor, wie ein 19-Kanal-Sensor, mit einem Erfassungsbereich beispielsweise von 280 nm bis 940 nm Wellenlänge.
Der optische Sensor erfasst eine optische Eigenschaft des Fluids in einer Fluidleitung, welche durch den Halter gehalten ist. Die optische Eigenschaft kann als eine Antwort des Fluids auf eine Bestrahlung und/oder Durchstrahlung mit Umgebungslicht und/oder einer Strahlung von einer Strahlungsquelle aufgefasst werden. Mit anderen Worten, die optische Eigenschaft kann eine Farbe des bestrahlten und/oder durchstrahlten Fluids sein; der Begriff „Farbe“ kann hierbei für den Menschen unsichtbare ultraviolette und/oder infrarote Strahlung mit erfassen.
Die Fassung hat eine Doppelfunktion. Einerseits ist sie vorbereitet, um den Durchflussmesser zu fassen. Sie stellt also eine Positionierung des Durchflussmessers im Betrieb sicher. Andererseits ist sie vorbereitet, um den Durchflussmesser anzuschließen. Sie stellt also eine Kommunikation des Durchflussmessers mit der Steuereinrichtung oder eine Kommunikation mit dem Durchflussmesser und der Steuereinrichtung sicher. Da Durchflussmesser für vergleichsweise enge Durchflussmengenbereiche ausgelegt sein können, sind vorzugsweise mehrere Durchflussmesser für aneinander angrenzende und/oder teilweise überlappende Durchflussmengenbereiche vorgesehen, für welche jeweils eine oder eine gemeinsame Fassung zum Fassen und Anschließen vorgesehen ist.
Der Durchflussmesser kann ein Impulsmesser (fach sprach lieh: momentum flow measurement device), wie eine Blende, eine Düse, eine Venturi-Düse oder eine Pitot-Vorrichtung sein. Der Durchflussmesser kann ein Volumenmesser, wie ein Verdrängungsmesser, eine Turbine, ein Vortex-Messer oder ein Ultraschallmesser, insbesondere ein Laufzeitdifferenzmesser, sein. Der Durchflussmesser kann ein Massenmesser, wie insbesondere ein kalorimetrischer Messer, ein Coriolismesser oder ein Winkelmomentmesser sein. Die Aufzählung ist nicht vollständig. Es können auch unterschiedliche Messverfahren kombiniert werden, um jeweilige Prinzip-bedingte Messfehler zu kompensieren.
Die Kommunikation kann monodirektional oder vorzugsweise bidirektional geschehen. Die Kommunikation bedeutet ein Übermitteln von Informationen. Die Kommunikation kann insbesondere ein Übermitteln von Energie enthalten.
Die Steuereinrichtung hat also ein erstes Erfassungsmittel zum Erfassen des Signals von dem optischen Sensor. Weiters hat die Steuereinrichtung ein zweites Erfassungsmittel zum Erfassen des Signals von einem mit der Fassung verbundenen Durchflussmesser. Weiters hat die Steuereinrichtung ein Parameter-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor. Schließlich hat die Steuereinrichtung ein Durchfluss-Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Durchflusses durch den Durchflussmesser mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise in üblicher weise durch einen Speicher, einen Prozessor, eine Schnittstelle und dergleichen konfiguriert. Die vorgenannten Mittel werden vorzugsweise durch den Prozessor im Zusammenwirken mit den anderen Komponenten der Steuereinrichtung verwirklicht.
Weiterbildend vorsehbar ist ein Fluid-Analysesystem, welches neben der Fluid- Analyseeinrichtung eine auswechselbare Fluidleitung, insbesondere medizinische Fluidleitung, umfasst. In die Fluidleitung sind zumindest ein optisch durchlässiger bzw. transparenter bzw. klarer Abschnitt und zumindest ein Durchflussmesser integriert. Der Halter und die Fluidleitung sind abgestimmt bzw. jeweils derart gestaltet, dass der optische Sensor der Fluid- Analyseeinrichtung auf den optisch durchlässigen Abschnitt blickt. Unter „Blicken“ wird im Zweifel eine Ausrichtung zum optischen Erfassen können verstanden. Die Fassung fasst den Durchflussmesser. Das Fluid-Analysesystem verwirklicht die Vorteile der Fluid- Analysevorrichtung. Außerdem stellt das System einschließlich der Fluidleitung eine vollständige Lösung zum Durchflussbestimmen bereit.
Unabhängig beanspruchbar ist auch ein medizinisches Fluid-Analysesystem mit zumindest einer Fluidleitung, zumindest einem optischen Sensor und zumindest einer Steuereinrichtung. In die Fluidleitung sind zumindest ein optisch durchlässiger Abschnitt und zumindest ein Durchflussmesser integriert. Der optische Sensor ist auf den optisch durchlässigen Abschnitt blickend angeordnet. Die Steuereinrichtung ist mit dem Sensor und dem Durchflussmesser kommunizierbar verbunden. Die Steuereinrichtung ist zum Erfassen von Signalen des Sensors und des Durchflussmessers eingerichtet. Weiters ist die Steuereinrichtung eingerichtet zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor. Weiters ist die Steuereinrichtung eingerichtet zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser.
Indem das Fluid-Analysesystem den Durchflussparameter auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor bestimmt, folgt wie bei der Fluid-Analyseeinrichtung letztlich eine höhere Genauigkeit des bestimmten Durchflusses. Diese höhere Genauigkeit ermöglicht eine genaue Einschätzung eines Wundzustands. Weiters ermöglicht sie eine zuverlässige Automatisierung. Die übrigen Merkmale der Fluid-Analyseeinrichtung sind mit Vorteil mit diesem Fluid- Analysesystem kombinierbar.
Sowohl das Fluid-Analysesystem wie die Fluid-Analyseeinrichtung ist beispielsweise mittels folgender Weiterbildungen erweiterbar. Die Fluidleitung kann insbesondere eine medizinische Fluidleitung sein, also eine unter Beachtung üblicher Vorschriften und Normen zur medizinischen Verwendung taugliche Fluidleitung. Vorzugsweise ist die Fluidleitung eine Drainageleitung. Die Fluidleitung ist optional als Mittelstück einer ansonsten frei konfigurierbaren Fluidleitung ausgeführt, sodass ein besonders breiter Anwendungsbereich erschlossen wird.
Der optisch durchlässige Abschnitt ist in zumindest einem Wellenlängenbereich durchlässig. Insbesondere soll der optisch durchlässige Abschnitt in dem durch den Sensor und/oder eine Strahlungsquelle vorgegebenen Wellenlängenbereich durchlässig sein. Dabei ist eine Durchlässigkeit von über 75 %, vorzugsweise über 85 % der einfallenden Strahlung bevorzugt, um feine Unterschiede in der Fluid-Zusammensetzung sicher detektieren zu können.
Die Fluidleitung kann optional zumindest einen zum Umgebungslicht-Abschirmen geeigneten Abschirmabschnitt enthalten. Vorzugsweise enthält die Fluidleitung beiderseits des optisch durchlässigen Abschnitts jeweils einen solchen Abschnitt. Dieser Abschnitt kann beispielsweise aus dunklem Material gefertigt oder damit umgeben sein.
Ein Gehäuse kann vorgesehen werden. Das Gehäuse kann die Spur bzw. die Fluidleitung und den optischen Sensor umgeben. Falls das Gehäuse die Spur bzw. die Fluidleitung und/oder den optischen Sensor derart umgibt, dass ein Umgebungslicht-Einfall reduziert wird, kann eine Aussagekraft des Signals von dem optischen Sensor verbessert sein. Ein „Umgebungslicht- Einfall“ ist insbesondere ein potentieller Umgebungslicht-Einfall bei, insbesondere im Betrieb, vorliegendem Umgebungslicht. Mit anderen Worten, das Gehäuse ist vorzugsweise gestaltet zum Reduzieren eines möglichen Einfalls von Umgebungslicht auf die Spur bzw. die Fluidleitung und/oder den optischen Sensor. Diese Gestaltung kann, mit Ausnahme zweier Fluidleitungsdurchführungen und/oder weiterer Leitungs- und Kabeldurchführungen, ein vollständiges Umschließen der Fluidleitung im Gehäuse und des optischen Sensors enthalten. Diese Gestaltung kann weiters im Bereich von Gehäuseöffnungen eine Überlappung und/oder ein Dichtmittel, wie eine Lippe enthalten. Diese Gestaltung kann matte und/oder im interessierenden Wellenlängenbereich dunkle Oberflächen enthalten. Diese Gestaltung kann eine durch den Halter vorgegeben gebogene Spur bzw. eine gebogene Fluidleitung enthalten. Diese Gestaltung kann eine Schachtelung, beispielsweise eines den optischen Sensor und die Fluidleitung umgebenden Innengehäuses und eines die gesamte Fluid-Analyseeinrichtung bzw. das gesamte Fluid-Analysesystem umgebenden Außengehäuses enthalten. Weiters kann eine Strahlungsquelle, insbesondere eine Lichtquelle, vorgesehen sein. Diese Strahlungsquelle ist vorzugsweise zum Beleuchten und/oder Durchleuchten der Fluidleitung bzw. einer durch den Halter haltbaren Fluidleitung angeordnet. Die Strahlungsquelle kann einkanalig, mehrkanalig, schmalbandig und/oder breitbandig emittierend gewählt werden. Insbesondere kann die Strahlungsquelle eine Strahlungsquellengruppe sein, umfassend mehrere bezüglich ihrer Bauart gleiche und/oder unterschiedliche und/oder bezüglich ihrer Wellenlängenempfindlichkeit gleiche, überlappende, angrenzende und/oder unterschiedliche Strahlungsquellen.
Die einzelnen Strahlungselemente einer Strahlungsquelle können in einer oder mehreren Reihen angeordnet sein. Die Reihen verlaufen vorzugsweise parallel zu der Spur bzw. der Fluidleitung oder senkrecht dazu. Beispielsweise können Plätze in den Reihen abwechselnd besetzt sein. Die Reihen sind vorzugsweise in einer flachen Ebene oder einer um die Spur bzw. die Fluidleitung gekrümmten Ebene angeordnet.
Optional kann eine Datenbank vorgesehen werden, in der unterschiedliche bzw. unterscheidbare Werte des Signals des optischen Sensors bzw. der optischen Eigenschaft des Fluids mit jeweils einem Wert für den Durchflussparameter verknüpft hinterlegt sind. Im einfachsten Fall kann die Datenbank als Tabelle umgesetzt sein. Die Datenbank kann Teil der Steuereinheit sein.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein zum Bestimmen des Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor mittels Auswählens eines hinterlegten Werts des Signals des optischen Sensors und Auslesens des damit verknüpften Werts für den Durchflussparameter, also des ausgewählten hinterlegten Werts. Beispielsweise kann die Steuereinheit dazu ein Auswahl-und-Auslesemittel enthalten, welches weiterbildend ein Teil des Parameter-Bestimmungsmittels sein kann.
Es kann auch ein Drucksensor vorgesehen werden, um die Analysemöglichkeiten nochmals zu erweitern. Beispielsweise können so Durchflusspulsationen sehr schnell oder als Kontrolle zum Durchflussmesser erfasst werden.
Die Fluid-Analyseeinrichtung und/oder das Fluid-Analysesystem kann mehrere Sätze von Haltern, Fassungen, optischen Sensoren bzw. von Fluidleitungen und optischen Sensoren, sowie ggf. weiterer Einrichtungen aufweisen. Somit kann ein Patient mit mehreren Drainagen mittels einer Apparatur überwacht werden. Dasselbe gilt für ein Fluid-Analysesystem mit mehreren Sätzen von Fluid-Analyseeinrichtungen und Fluidleitungen.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Fluidleitung. Das Verfahren umfasst Erfassen einer optischen Eigenschaft des Fluids in der Fluidleitung. Das Verfahren umfasst Erfassen eines Signals eines Durchflussmessers in der Fluidleitung. Das Verfahren umfasst Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage der erfassten optischen Eigenschaft. Das Verfahren umfasst Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser.
Indem bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Durchflussparameter auf der Grundlage der optischen Eigenschaft bestimmt wird, folgt wie bei der Fluid-Analyseeinrichtung letztlich eine höhere Genauigkeit des bestimmten Durchflusses. Diese höhere Genauigkeit ermöglicht eine genaue Einschätzung eines Wundzustands. Weiters ermöglicht sie eine zuverlässige Automatisierung.
Bei dem Verfahren einschließlich seiner Weiterbildungen wird teilweise auf Vorrichtungsmerkmale Bezug genommen. Diese Vorrichtungsmerkmale sind im Rahmen der erfindungsgemäßen Fluid-Analyseeinrichtung und des erfindungsgemäßen Fluid- Analysesystems beschrieben bzw. umgekehrt.
Die hier beschriebenen Vorrichtungen, insbesondere deren Steuereinrichtung, sind alle als zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen konfiguriert bzw. konfigurierbar.
Das Erfassen einer optischen Eigenschaft des Fluids in der Fluidleitung kann ein Erfassen eines Signals eines auf das Fluid in der Fluidleitung blickenden optischen Sensors enthalten.
Wenn das Verfahren ein Reduzieren eines Umgebungslicht-Einfalls auf das Fluid und/oder den optischen Sensor enthält, kann die optische Eigenschaft mit kontrollierten Umgebungsbedingungen und daher mit höherer Genauigkeit erfolgen.
Für kontrollierte Umgebungsbedingungen und höhere Genauigkeit kann während des Erfassens der optischen Eigenschaft des Fluids bzw. des Erfassens des Signals des optischen Sensors optional das Fluid beleuchtet und/oder durchleuchtet werden. Das Verfahren kann sequentielles Ansteuern einzelner Kanäle oder Kanalgruppen einer mehrkanaligen oder mehrkanalig oder mehrfarbig steuerbaren Strahlungsquelle vorsehen. Dieser Verfahrensteil kann weiterbildend ein Zusammenfassen optischer Teil-Eigenschaften während des sequentiellen Ansteuerns zu einer optischen Gesamt-Eigenschaft vorsehen, beispielsweise mittels der Steuereinrichtung bzw. eines Zusammenfassungsmittels der Steuereinrichtung. Dadurch kann die optische Eigenschaft mit höherer Präzision erfasst werden.
Unabhängig beanspruchbar ist ein Computerprogrammprodukt, das so angepasst ist, dass es das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine Weiterbildung davon ausführt. Unabhängig beanspruchbar ist auch ein computerlesbares Speichermedium, wie ein Datenträger, das bzw. der dieses Programm umfasst.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst mittels einer medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung, mit einem Halter zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, einem optischen Sensor, einer Strahlungsquelle und einer Steuereinrichtung. Der Halter gibt eine Spur für die auswechselbare Fluidleitung vor. Der optische Sensor ist auf die Spur blickend angeordnet. Der optische Sensor ist zum Erfassen von Strahlung in mehreren Wellenlängenkanälen eingerichtet. Mit anderen Worten: der optische Sensor erfasst im Betrieb mehrere Signale, welche jeweils einem Strahlungseinfall eines zu den anderen Signalen unterschiedlichen Wellenlängenkanals entsprechen. Die Strahlungsquelle ist zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur im Blickfeld des optischen Sensors angeordnet. Mit anderen Worten: die Strahlungsquelle ist zum Abgeben bzw. Emittieren von Strahlung auf einen Teil bzw. Abschnitt der Spur angeordnet, welcher sich im Blickfeld des optischen Sensors befindet. Mit anderen Worten: die Strahlungsquelle ist zum Abgeben bzw. Emittieren von Strahlung auf eine durch den Halter gehaltene auswechselbare Fluidleitung im Blickfeld des optischen Sensors angeordnet, falls der Halter im Betrieb eine auswechselbare Fluidleitung hält. Die Steuereinrichtung ist mit dem Sensor kommunizierbar verbunden. Die Steuereinrichtung ist eingerichtet zum Bilden eines Spektrums aus jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen von dem optischen Sensor. Beispielsweise hat die Steuereinrichtung ein Spektrumsbildungsmittel. Außerdem ist die erfindungsgemäße Strahlungsquelle eine Gruppe von Einzelstrahlungsquellen, wobei einzelne Einzelstrahlungsquellen zum Abgeben von Strahlung in zu anderen Einzelstrahlungsquellen unterschiedlichen Wellenlängenkanälen eingerichtet sind. Die Fluid-Analyseeinrichtung bildet also ein Spektrum auf der Grundlage von Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen. Unterschiedliche Fluid-Zusammensetzungen zeichnen sich nämlich im Allgemeinen durch ein jeweils unterschiedliches und somit kennzeichnendes Spektrum aus. Auch wenn zwei unterschiedliche Zusammensetzungen über das gesamte Spektrum betrachtet, wie integriert bzw. aufsummiert, zu demselben Signalwert führen würden, führen sie auf mehrere Kanäle aufgeteilt erfahrungsgemäß zu unterschiedlichen und somit unterscheidbaren Signalwerten. Auch wenn zwei unterschiedliche Zusammensetzungen in einem einzelnen Kanal zu demselben Signalwert führen, führen sie auf weiteren Kanälen betrachtet erfahrungsgemäß zu insgesamt unterschiedlichen und somit unterscheidbaren Signalwerten. Mit der erfindungsgemäßen Gruppe von Einzelstrahlungsquellen kann das bestrahlende Spektrum genau auf das erfasste Spektrum abgestimmt werden. In der Folge kann eine optische Eigenschaft des Fluids in der Fluidleitung mit höherer Genauigkeit ausgewertet werden als mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung. Somit stellt diese erfindungsgemäße Fluid-Analyseeinrichtung eine Vorrichtung zur Analyse eines Fluids aus einer Wunddrainage mit hoher Genauigkeit bereit. Indem eine Änderungsgeschwindigkeit der erfassten optischen Eigenschaft mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, kann ein Durchfluss ebenfalls mit verhältnismäßig hoher Genauigkeit erschlossen werden.
Hinsichtlich optionaler Merkmale wird auf die gesamte Vorbeschreibung verwiesen.
Dabei ist die Steuerungseinheit vorzugsweise zum Erfassen mehrerer jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneter Signale von dem optischen Sensor eingerichtet. Beispielsweise hat die Steuereinrichtung ein Mehrkanalerfassungsmittel bzw. das erste Erfassungsmittel ist ein Mehrkanalerfassungsmittel.
Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem gelöst durch ein medizinisches Fluid-Analysesystem mit einer Fluidleitung, einem optischen Sensor, einer Strahlungsquelle und einer Steuereinrichtung. Der optische Sensor ist auf den optisch durchlässigen Abschnitt blickend angeordnet. Der optische Sensor ist zum Erfassen von Strahlung in mehreren Wellenlängenkanälen eingerichtet. Die Strahlungsquelle ist zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen des optisch durchlässigen Abschnitts im Blickfeld des optischen Sensors angeordnet. Die Steuereinrichtung ist mit dem Sensor kommunizierbar verbunden. Die Steuereinrichtung ist zum Bilden eines Spektrums aus mehreren jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen von dem optischen Sensor eingerichtet. Die Strahlungsquelle ist eine Gruppe von Einzelstrahlungsquellen. Einzelne Einzelstrahlungsquellen sind zum Abgeben von Strahlung in zu anderen Einzelstrahlungsquellen unterschiedlichen Wellenlängenkanälen eingerichtet. Dieses medizinische Fluid-Analysesystem stellt ebenfalls eine Vorrichtung zur Analyse eines Fluids aus einer Wunddrainage mit hoher Genauigkeit bereit. Im Übrigen wird auf die gesamte Vorbeschreibung verwiesen.
Die Aufgabe der Erfindung wird weiters gelöst durch ein Verfahren zum Analysieren einer Eigenschaft eines Fluids in einer Fluidleitung. Das Verfahren umfasst Abgeben einer Strahlung in mehreren zueinander unterschiedlichen Wellenlängenkanälen und Bestrahlen und/oder Durchstrahlen des Fluids in der Fluidleitung mit der Strahlung. Das Verfahren umfasst Erfassen der Bestrahlung und/oder Durchstrahlung des Fluids in mehreren Wellenlängenkanälen. Das Verfahren umfasst Bilden eines Spektrums aus mehreren jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen. Dieses Verfahren ermöglicht eine Analyse eines Fluids aus einer Wunddrainage mit hoher Genauigkeit. Im Übrigen wird auf die gesamte Vorbeschreibung verwiesen.
Die hier beschriebenen Vorrichtungen, insbesondere deren Steuereinrichtung, sind alle als zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtungen konfiguriert bzw. konfigurierbar. Unabhängig beanspruchbar ist ein Computerprogrammprodukt, das so angepasst ist, dass es das erfindungsgemäße Verfahren und/oder eine Weiterbildung davon ausführt. Unabhängig beanspruchbar ist auch ein computerlesbares Speichermedium, wie ein Datenträger, das bzw. der dieses Programm umfasst.
Weitere Aspekte betreffen die Bestimmung der Durchflussmenge mittels der Füllstandveränderung in einem Auffangbehälter.
Erfindungsgemäß umfasst die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung zumindest einen Halter, zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, einen optischen Sensor, eine Strahlungsquelle, eine Fassung, zum Fassen eines auswechselbaren Auffangbehälters und eines Füllstandmessers für den Auffangbehälter, und eine Steuereinheit, wobei der Halter eine Spur für die Fluidleitung vorgibt, wobei der optische Sensor auf die Spur blickend angeordnet ist, wobei der Auffangbehälter an ein Ende der Fluidleitung angeschlossen ist, wobei die Fassung zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines an dem Auffangbehälter integrierten Füllstandmessers vorbereitet ist, wobei die Steuereinheit mit dem optischen Sensor und der Fassung kommunizierbar verbunden ist, wobei, der optische Sensor dazu ausgelegt ist, ein Signal von Strahlung in einem breiten Wellenlängenbereich zu erfassen, wobei die Strahlungsquelle zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur im Blickfeld des optischen Sensors angeordnet ist und diesen mit Strahlung in dem breiten Wellenlängenbereich bestrahlt und/oder durchstrahlt, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus Signalen des optischen Sensors, zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage eines Spektrums des optischen Sensors, und zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine zeitliche Veränderung des durch den Füllstandmesser gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters und mittels des Durchflussparameters.
Im Gegensatz zu der oben diskutierten medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung wird hier der Durchfluss durch die Fluidleitung mittels einer Füllstandmessung in einem Auffangbehälter gemessen.
Eine solche Anordnung mit einer Füllstandsmessung innerhalb eines Auffangbehälters ist bei heterogenen Fluiden und variierender Flussrate vorteilhaft. Der Auffangbehälter kann mit einem Auslassventil versehen sein, um Fluid ablassen zu können, bevor der Auffangbehälter zu voll wird. Dabei kann die Messung der zeitlichen Veränderung des Füllstandes pausiert oder resettet werden. Es könnten auch nur zeitliche Veränderungen des Füllstandes, bei denen der Füllstand zunimmt, einbezogen werden.
Der optische Sensor kann ein Spektrometer sein, dass beispielsweise kontinuierliche Spektren misst, oder ein Fabry-Perot Interferometer nutzen, um beispielsweise scannend ein kontinuierliches Spektrum zu messen. Weiterhin können Fotodioden und Fotodiodenarrays verwendet werden, die beispielsweise Einzelwerte und diskontinuierliche Spektren messen. Auch eine Kamera beispielsweise mit Filtern oder variablen Filtern oder eine Hyperspektralkamera können ein erfindungsgemäßer optischer Sensor sein.
Die auswechselbaren Bauteile Fluidleitung und Auffangbehälter können separate Bauteile sein, aber auch fest verbunden ein einzelnes Bauteil darstellen. Zudem können Chips (ICs) enthalten sein, die den Hersteller der Bauteile identifizieren und/oder sicherstellen, dass die Bauteile vorher noch nicht verwendet wurden. Der Chip (IC) ist dafür über die Halterung oder Fassung mit der Steuereinheit kommunizierbar verbunden.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Füllstandmesser ein Gewichts-, Drucksensor oder Schwimmer ist. Mit einem Gewichtssensor kann das Gewicht des Auffangbehälters gemessen werden und daraus ein Füllstand bestimmt werden. Dies geschieht unter Zuhilfenahme der Dichte des Fluids in dem Auffangbehälter. Die Dichte kann beispielsweise aus der Analyse von dem Signal des optischen Sensors und einer Referenz bestimmt werden. Mit einem Drucksensor kann der Druck, z. B. am Boden, des Auffangbehälters vermessen werden. Aus einem solchen hydrostatischen Druck kann der Füllstand berechnet werden. Dies geschieht ebenfalls unter der Dichte des Fluids in dem Auffangbehälter. Die Position der Oberfläche des Fluids kann allerdings auch mittels eines Schwimmers gemessen werden.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Füllstandmesser eine Kamera umfasst. Mit einer Bildverarbeitung eines Kamerabildes ist eine Positionsbestimmung der Oberfläche des Fluids möglich.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Füllstandmesser ein Ultraschallsensor, ein kapazitiver Sensor, resistiver Sensor, induktiver Sensor, oder eine Lichtschranke ist.
Der kapazitive Sensor misst die Veränderung der Kapazität in dem Raum vor dem Sensor. Dies geschieht beispielsweise durch das Vorhandensein eines Fluids mit elektrischen Eigenschaften, die ein elektrisches Feld beeinflussen können und damit auch die Kapazität des Sensors.
Sowohl der kapazitive, induktive als auch der resistive Sensor bauen darauf auf, dass das Fluid in dem Auffangbehälter die magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des Raumes direkt vor dem Sensor, so verändern, dass dies ebenfalls das elektrische Feld, das magnetische Feld oder den fließenden Strom beeinflusst. Ist der Raum vor einem solchen Sensor mit Fluid gefüllt, so unterscheidet sich das Messsignal von dem Messsignal an der Luft. Durch mehrere Sensoren kann der Füllstand im Auffangbehälter somit an diskreten Punkten vermessen werden.
Ein Ultraschallsensor kann zum Beispiel die Distanz zu einer Oberfläche des Fluids vermessen, von oben oder von unten. Ferner kann auch mit einer Lichtschranke das Vorhandensein des Fluids an diskreten Abschnitten im Auffangbehälter bestimmt werden.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Sensor aus einem Array aus Sensoren besteht und sich die Messgröße eines Sensors aus dem Array aus Sensoren verändert, wenn sich ein medizinisches Fluid vor dem Sensor aus dem Array aus Sensoren befindet.
Hierbei ist ein Sensor ein Ultraschallsensor, ein kapazitiver Sensor, resistiver Sensor, induktiver Sensor, oder eine Lichtschranke. Ein solches Array kann dann senkrecht entlang des Auffangbehälters angebracht sein und die Veränderung der Messgröße messen. Um den Füllstand beim Umkippen des Auffangbehälters weiterhin messen zu können, können weitere Arrays in weiteren Ausrichtungen an dem Auffangbehälter angebracht sein, beispielsweise horizontal. Somit kann hier eine Lagekorrektur stattfinden.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Füllstandmesser zusätzlich einen Schwimmer umfasst.
Die Position des Schwimmers kann dabei nicht mechanisch (wie typisch), sondern elektronisch erfasst werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem der Schwimmer eine Kugel ist, beispielsweise in Rot, wobei die Position der Kugel von einer Kamera besser erfasst wird, als die Oberfläche des Fluids allein. Oder der Schwimmer enthält ein Material, z. B. Metall, welches von den kapazitiven/induktiven Sensoren etc. besonders gut erkannt werden kann, da er eine stärkere Feldveränderung hervorruft als das Fluid allein. Weiterhin kann der Schwimmer sehr stark reflektieren, wodurch eine Messung durch eine Lichtschranke (oder ein Array aus Lichtschranken) verbessert ist. Der Schwimmer unterstützt, bzw. augmentiert, in Kombination mit den anderen Verfahren, deren individuelle Wirksamkeit.
Es gibt Ausführungen, bei denen die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung einen Lagesensor zur Korrektur der Füllstandsmessung umfasst.
Misst der Füllstandmesser beispielsweise nicht senkrecht den Füllstand, sondern in einem Winkel zur Gravitationskraft, kann dies erfasst werden und die Füllhöhe und damit die Füllmenge/der Füllstand korrigiert werden.
Die Lagekorrektur kann mit einem Lagesensor erfolgen, der die Orientierung im Raum ermittelt und an die Steuereinheit übermittelt. Diese korrigiert dann mit dieser Information den vom Füllstandmesser ermittelten Wert.
Es gibt Ausführungen, bei denen die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung den Füllstandmesser umfasst.
Dadurch ist der Füllstandmesser Teil der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung, beispielsweise des Gehäuses und somit nicht austauschbar. Somit wird der Füllstand durch die Wand des Auffangbehälters gemessen. Es gibt Ausführungen, bei denen der Füllstandmesser austauschbar ist.
Der Füllstandmesser kann somit direkt an der Wand des Auffangbehälters platziert oder produziert sein (beispielsweise durch ein lithografisches Verfahren oder Druckverfahren mit leitender Tinte).
Es gibt Ausführungen, bei denen die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung eine Optikeinrichtung umfasst, die die Strahlung der Strahlungsquelle in die auswechselbare Fluidleitung fokussiert und die Strahlung aus der auswechselbare Fluidleitung auf den optischen Sensor fokussiert.
Zum Fokussieren der Strahlung können beispielsweise entsprechend geformte Lichtleiter oder Lichtführung verwendet werden, die die Strahlung zu der Fluidleitung hinführen. Die Strahlung hat dabei ein großes Wellenlängenspektrum. Dies kann durch mehrere Strahlungsquellen entstehen, beispielsweise LEDs im Nahen Infrarot Bereich (NIR), ultravioletten Bereich (UV), sowie LEDs im Bereich des sichtbaren Lichts, oder auch Hyperspektrale LEDs, die ein breites Spektrum erzeugen, mittels einer Lichtquelle und Materialien die Wellenlängen eines Teils der Strahlung verändern, beispielsweise durch Fluoreszenz oder Phosphoreszenz.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Optikeinrichtung die Strahlung für zumindest eines aus einer direkten Transmission durch die auswechselbare Fluidleitung, eine angulare Transmission durch die auswechselbare Fluidleitung und eine angulare Reflexion zu der auswechselbaren Fluidleitung hin fokussiert und aus der auswechselbaren Fluidleitung auf den optischen Sensor fokussiert.
Für eine direkte Transmission wird die Strahlung von der Strahlungsquelle in die Fluidleitung fokussiert und tritt auf der anderen Seite der Fluidleitung wieder aus. Der ausgetretene Teil wird gesammelt und auf den optischen Sensor fokussiert. Die Optikeinrichtung sammelt Strahlung aus demselben Fokuspunkt innerhalb der Fluidleitung in den die eingehende Strahlung fokussiert wurde. Dabei liegen der optische Sensor und die Strahlungsquelle exakt einander zugewandt gegenüber. Die Fluidleitung liegt dabei zwischen der Strahlungsquelle und dem optischen Sensor, beispielsweise senkrecht zu den optischen Achsen der Strahlungsquelle und des optischen Sensors angeordnet.
Für eine angulare Transmission wird die Strahlung von der Strahlungsquelle in die Fluidleitung fokussiert und auf der anderen Seite der Fluidleitung treten Streulichtanteile wieder aus. Allerdings sind die Strahlungsquelle und der optische Sensor nicht exakt einander zugewandt. Dabei sind Strahlungsquelle und optischer Sensor in einem Winkel, der nicht 180 Grad beträgt, angeordnet und die Fluidleitung ist zwischen Strahlungsquelle und optischem Sensor angeordnet. Die Optikeinrichtung sammelt Strahlung aus demselben Fokuspunkt innerhalb der Fluidleitung in den die eingehende Strahlung fokussiert wurde. Die Fluidleitung ist beispielsweise senkrecht zu der optischen Achse des optischen Sensors angeordnet. Somit wird hierbei keine direkte Transmission, sondern transmittierte Streulichtanteile gemessen.
Für eine angulare Reflexion wird die Strahlung von der Strahlungsquelle in die Fluidleitung fokussiert und tritt auf der gleichen Seite der Fluidleitung treten Streulichtanteile wieder aus. Die Strahlungsquelle und der optische Sensor sind somit auf derselben Seite der Fluidleitung angeordnet und sind der Fluidleitung zugewandt. Die Optikeinrichtung sammelt Strahlung aus demselben Fokuspunkt innerhalb der Fluidleitung in den die eingehende Strahlung fokussiert wurde. Dabei sind Strahlungsquelle und optischer Sensor in einem Winkel, der nicht 180 Grad beträgt, angeordnet. Die Fluidleitung ist beispielsweise senkrecht zu der optischen Achse des optischen Sensors angeordnet. Somit werden hierbei reflektierte Streulichtanteile gemessen.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Optikeinrichtung die Strahlung aus der auswechselbaren Fluidleitung so fokussiert, dass ein Durchmesser der Strahlung, der kleiner als ein Durchmesser der auswechselbare Fluidleitung ist, auf den optischen Sensor projiziert wird.
Dabei wird nur Licht gesammelt, dass zweimal die Wanddicke der Fluidleitung und einmal das Fluid passiert hat bzw. am Fluid reflektiert oder gestreut wurde. Würde eine Strahlung aus einem Durchmesser, der größer gleich dem Durchmesser der auswechselbare Fluidleitung ist, gesammelt und projiziert, würde der optische Sensor Strahlungsanteile messen, die nur die Wand der Fluidleitung und nicht das Fluid selbst passiert haben oder die Fluidleitung gar nicht passiert haben oder aber Strahlungsanteile messen, welche die Wanddicke der Fluidleitung häufiger als nötig passiert haben und somit das Signal unnötig verfälschen.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Steuereinheit mittels Signalen des optischen Sensors ein Spektrum mittels einer High Dynamic Range Belichtungstechnik erstellt.
Bei der Aufnahme von Spektren kann es passieren, dass bei Anteilen des Spektrums eine Überbelichtung stattfindet oder ein schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis (Unterbelichtung) vorliegt. Im ersten Fall sollte die Belichtungszeit verringert werden, im zweiten Fall sollte die Belichtungszeit jedoch erhöht werden. Um diesen Konflikt aufzulösen, können mit High Dynamic Range Belichtungstechniken Anteile des Spektrums mit unterschiedlichen Belichtungszeiten aufgenommen werden und dann unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Belichtungszeiten zu einem Spektrum zusammen gefügt werden. Dies geschieht zumeist durch eine Steuereinheit, die einen optischen Sensor steuert, sodass von diesem mehrere Spektren oder Teilspektren unterschiedlicher Belichtungsdauer aufgenommen werden und durch die Steuereinheit zusammengesetzt werden.
Erfindungsgemäß umfasst das medizinische Fluid-Analysesystem zumindest eine auswechselbare Fluidleitung, einen Halter, zum Halten der auswechselbaren Fluidleitung, einen optischen Sensor, eine Strahlungsquelle, einen auswechselbaren Auffangbehälter und einen Füllstandmesser für den Auffangbehälter, eine Fassung, zum Fassen des auswechselbaren Auffangbehälters und des Füllstandmessers, und eine Steuereinheit, wobei der Halter eine Spur für die Fluidleitung vorgibt, wobei der optische Sensor auf die Spur blickend angeordnet ist, wobei der Auffangbehälter an ein Ende der Fluidleitung angeschlossen ist, wobei die Fassung zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines an dem Auffangbehälter integrierten Füllstandmessers vorbereitet ist, wobei die Steuereinheit mit dem optischen Sensor und der Fassung kommunizierbar verbunden ist, wobei, der optische Sensor dazu ausgelegt ist, ein Signal von Strahlung in einem breiten Wellenlängenbereich zu erfassen, wobei die Strahlungsquelle zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur im Blickfeld des optischen Sensors angeordnet ist und diesen mit Strahlung in dem breiten Wellenlängenbereich bestrahlt und/oder durchstrahlt, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus den Signalen des optischen Sensors, zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage eines Spektrums des optischen Sensors, und zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters und mittels des Durchflussparameters.
Zusätzlich zu der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung umfasst das medizinische Fluid- Analysesystem die auswechselbaren Teile. Somit gibt es generell für das medizinische Fluid- Analysesystem die gleichen Ausführungsmöglichkeiten wie für die oben diskutierte medizinische Fluid-Analyseeinrichtung.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Fluidleitung, umfassend Erfassen eines Spektrums des Fluids in der Fluidleitung und Erfassen eines Signals eines an einem Auffangbehälter integrierten Füllstandmessers, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des erfassten Spektrums, und bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters und mittels des Durchflussparameters.
Dieses Verfahren ist mit den Ausführungen der oben diskutierten medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung oder dem oben diskutierten medizinischen Fluid-Analysesystem ausführbar.
Es gibt auch weitere Aspekte zur Analyse eines medizinischen Fluids, insbesondere die Analyse einer Urinflüssigkeit mittels Testelementen, die auf einem Trägerband angeordnet sind und mit dem Fluid reagieren.
Im Rahmen von Krankenhausaufenthalten und der pflegerischen Versorgung von Patienten ist bekannt, dass Katheter und Drainagen verwendet werden und die gesammelten Fluide analysiert werden, um den Gesundheitszustand des Patienten zu überwachen bzw. den Patienten zu diagnostizieren.
Dies geschieht beispielsweise mittels Teststreifen, die händisch in die mittels Katheter oder Drainage gesammelte Körperflüssigkeit eingetaucht werden oder in einem Labor. Dabei ist es nötig, dass das Personal in geregelten Abständen Proben entnimmt und testet oder in das Labor verbringt. Dies ist zeit- und kostenintensiv und im Falle der händischen Auswertung eines Teststreifens auch wenig genau.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, welche eine Analyse zumindest einer Eigenschaft eines Fluids aus einem Katheter mit hoher Genauigkeit ermöglicht und die oben genannten Nachteile zumindest teilweise löst.
Diese Aufgabe wird durch die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung nach Anspruch 24, das medizinische Fluid-Analysesystem nach Anspruch 36 und das Verfahren zum Analysieren eines medizinischen Fluids in einer Fluidleitung nach Anspruch 37 jeweils gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert und/oder ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
Erfindungsgemäß umfasst die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung zumindest einen Halter, zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung, einer Fassung zum Fassen eines auswechselbaren Teststreifens, eine Dosiereinrichtung, eine Teststreifenvorschubeinrichtung, einen optischen Sensor, eine Strahlungsquelle, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit der Dosiereinrichtung, der Teststreifenvorschubeinheit und dem optischen Sensor kommunizierbar verbunden ist, wobei der Teststreifen entlang seiner Länge mehrere Testelemente aufweist und die Dosiereinrichtung medizinisches Fluid aus der Fluidleitung dosieren kann, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Teststreifenvorschubeinrichtung und die Dosiereinrichtung so zu steuern, dass die Dosiereinrichtung das medizinische Fluid auf ein unverbrauchtes Testelement des Teststreifens dosiert und die Teststreifenvorschubeinrichtung, den optischen Sensor und die Strahlungsquelle so zu steuern, dass das Testelement des Teststreifens, auf welches das medizinische Fluid dosiert wurde in einen Sichtbereich des optischen Sensors verfahren wird, durch die Strahlungsquelle beleuchtet wird und der optische Sensor ein optisches Kriterium des Testelementes aufnimmt, und das medizinische Fluid analysiert wird auf der Grundlage eines Vergleichs eines durch den optischen Sensor aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens.
Eine solche medizinische Fluid-Analyseeinrichtung nutzt Teststreifen, um Parameter des Fluids zu analysieren. Solche Teststreifen weisen Testelemente auf, die einen Teil des Fluids aufsaugen. Danach folgt eine chemische Reaktion des Testelementes mit dem aufgesaugten Fluid, woraufhin sich die optischen Eigenschaften wie beispielsweise die Reflexions-, Transmissions- und Absorptionseigenschaften des Testelements verändern, beispielsweise durch eine Verfärbung. Aus einer solchen Veränderung im Vergleich zu einer Referenz kann dann der jeweilige Parameter bestimmt werden.
Ein Parameter kann beispielsweise die Konzentration von Leukozyten, Nitrit, Urobilinogen, Proteinen, Blut, Ketone, Bilirubin, Glucose, und Ascorbinsäure sein, aber auch der pH-Wert oder das spezifische Gewicht.
Mehrere solcher Testelemente, die verschiedene Parameter messen sind auf dem Teststreifen angeordnet, beispielsweise in einem Testfeld, das gleichzeitig/simultan mit Fluid benetzt werden kann, wodurch mehrere dieser Parameter parallel gemessen werden können.
Die Dosiereinrichtung, die Teststreifenvorschubeinrichtung, der optische Sensor und die Strahlungsquelle, welche alle von der Steuereinheit gesteuert sind, ermöglichen eine Automatisierung des Testablaufes.
Die Teststreifenvorschubeinrichtung verfährt den Teststreifen derart, dass sich ein unverbrauchtes Testelement (oder Testfeld) an der Position der Dosiereinrichtung befindet, sodass die Dosiereinrichtung das Testelement (oder Testfeld) mit dem Fluid benetzen kann. Dass ein Testelement (oder Testfeld) unverbraucht ist, kann festgestellt werden, indem das Testelement (oder Testfeld) mittels Teststreifenvorschubeinrichtung zu der Position des optischen Sensors verfahren wird und dort ein optisches Kriterium aufgenommen wird. Beispielsweise kann analysiert werden, ob bereits eine Veränderung der Reflexions-, Absorptions-, Fluoreszenz-, oder Transmissioneigenschaften (Reaktion) vom unverbrauchten Zustand stattgefunden hat. Alternativ kann eine Kennzeichnung, beispielsweise ein Barcode oder QR-Code analysiert werden, der in einem Testfeld angeordnet ist, und somit festgestellt werden, ob das Testfeld zuvor zum Testen verwendet wurde.
Dabei ist die Dosiereinheit so ausgelegt, dass das Fluid direkt auf das Testelement oder Testfeld gegeben wird und dieses benetzt. Dadurch wird vermieden, dass das Fluid frei fällt und bei Erschütterungen oder in einem gekippten Zustand des Gerätes das Testelement oder Testfeld verfehlt. Weiterhin werden dadurch mögliche Spritzer vermieden.
Ist das Testelement (oder Testfeld) mit dem Fluid benetzt, kann die Teststreifenvorschubeinrichtung den Teststreifen so verfahren, dass das benetzte Testelement (oder Testfeld) an die Position des optischen Sensors und der Strahlungsquelle verfahren wird. Daraufhin kann der optische Sensor ein optisches Kriterium (beispielsweise Reflexions-, Absorptions-, Fluoreszenz-, oder Transmissioneigenschaften) des Testelements (oder Testfelds) aufnehmen und mit Referenzkriterien vergleichen. Dies entspricht dem obigen Vergleich der Testelemente mit der Referenz.
Das Aufnehmen des optischen Kriteriums kann zum Beispiel durch Einschalten der Strahlungsquelle zum Beleuchten des Testelements (oder Testfelds), das Aufnehmen des optischen Kriteriums und das Ausschalten der Strahlungsquelle geschehen.
Der Auffangbehälter kann mit einem Auslassventil versehen sein, um Fluid ablassen zu können bevor der Auffangbehälter zu voll wird. Dabei kann die Messung der zeitlichen Veränderung des Füllstandes pausiert oder resettet werden. Es könnten auch nur zeitliche Veränderungen des Füllstandes, bei denen der Füllstand zunimmt, einbezogen werden.
Die auswechselbaren Bauteile Fluidleitung, und Auffangbehälter können separate Bauteile sein, aber auch fest verbunden ein einzelnes Bauteil darstellen. Zudem können Chips (ICs) enthalten sein, die den Hersteller der Bauteile identifizieren und/oder sicherstellen, dass die Bauteile vorher noch nicht verwendet wurden. Dieser Chip (IC) kann für den Fall des Auffangbehälters zum Beispiel auch Informationen über den Auffangbehälter speichern, beispielsweise das Volumen. Der Chip (IC) ist dafür über die Halterung oder Fassung mit der Steuereinheit kommunizierbar verbunden.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Fassung einen auswechselbaren Auffangbehälter fasst, der an die Fluidleitung angeschlossen ist, und einen Füllstandmesser für den Auffangbehälter, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters.
Somit kann der Durchfluss durch die Fluidleitung gemessen werden, während das Fluid mittels des Teststreifens analysiert wird. Der Durchfluss kann auch mittels der Analyseergebnisse des Teststreifens korrigiert werden, beispielsweise durch Parameter wie das spezifische Gewicht. Allgemein könnten Konzentrationen von gewissen Stoffen optische, elektrische oder magnetische Eigenschaften des Fluids beeinflussen und herangezogen werden, um die Sensoren des Füllstandmessers zu kalibrieren. Der Füllstandmesser kann allgemein aus den Sensoren bestehen, welche oben beschrieben sind und kann durch einen Lagesensor ergänzt werden.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Fassung einen in die Fluidleitung integrierten Durchflussmesser fasst und kommunizierend anschließt, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser.
Somit kann der Durchfluss durch die Fluidleitung gemessen werden, während das Fluid mittels des Teststreifens analysiert wird. Der Durchfluss kann auch mittels der Analyseergebnisse des Teststreifens korrigiert werden, beispielsweise durch Parameter wie das spezifische Gewicht. Auch für die Diskussion eines in die Fluidleitung integrierten Durchflussmessers wird auf die obige Beschreibung verwiesen.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Teststreifen ein Testfeld auf einem Trägermaterial umfasst und das Testfeld aus einem Array aus Testelementen besteht, die per Veränderung der Reflexion, Absorption, Transmission, oder Fluoreszenz von Strahlung verschiedene Parameter des medizinischen Fluids analysieren.
Dabei kann die Dosiereinheit direkt das gesamte Testfeld benetzen. Eine solche Anordnung der Testfelder im Array hat den Vorteil der verbesserten Maschinenlesbarkeit durch einen optischen Sensor, wie beispielsweise in einer Kamera. Mit einer einzigen Aufnahme können so alle Testelemente gleichzeitig gemessen werden und das optische Kriterium somit aufgenommen werden. Somit können Testelemente in einem quadratischen Array mit gleicher Anzahl an Testelementen in beiden Ausdehnungen (beispielsweise einer x- und y-Achse) angeordnet sein. Die Testelemente können allerdings auch in einem rechteckigen Array angeordnet sein, beispielsweise ein Rechteck, das in seiner Ausdehnung auf das Seitenverhältnis (Aspect Ratio) des optischen Sensors abgestimmt ist, um diesen optimal auszunutzen.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Teststreifen aus einem transparenten Trägermaterial besteht, auf dem die Testelemente angeordnet sind, sodass das Testelement entweder von oben oder von unten beleuchtet und mittels des optischen Sensors das optische Kriterium des Testelementes aufgenommen werden kann.
Dies kann beispielsweise einen Vorteil beim Erkennen der Testelemente bieten, von denen das optische Kriterium aufgenommen werden.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Teststreifen einen weiteren transparenten Film auf der Oberseite aufweist, sodass das Testfeld zwischen dem Trägermaterial und dem transparenten Film eingeschlossen ist und hin zu den Seiten des Teststreifens und benachbarten Testfeldern auf dem Teststreifen abgedichtet ist, wobei ein Füllpunkt so angeordnet ist, dass der Bereich des Testfeldes zwischen dem Trägermaterial und dem Transparenten Film mit dem medizinischen Fluid befüllt werden kann.
Somit kann sichergestellt werden, dass das dosierte Fluid nur ein Testfeld benetzt und keine weiteren Testfelder damit kontaminiert werden. Dadurch kann somit sichergestellt werden, dass ein Testfeld, das noch nicht verwendet wurde, auch tatsächlich unbenutzt ist.
Weiterhin kann vermieden werden, dass Fluid, welches dosiert wurde und das Testfeld benetzt hat, allerdings nicht von den Testelementen absorbiert wurde, innerhalb oder an der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung herabläuft oder sich in Pfützen sammelt, die gerade innerhalb der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung schwer zu reinigen sein können.
Es gibt Ausführungen, bei denen der Teststreifen aufgewickelt in einem kassettenartigen Behältnis angeordnet ist. Dabei ist der Teststreifen innerhalb des kassettenartigen Behältnis auswechselbar.
Es gibt Ausführungen, bei denen das kassettenartige Behältnis austauschbar ist.
Somit ist eine einfache Auswechslung eines längeren Teststreifens mit vielen Testfeldern oder Testelementen möglich. Ein solcher längerer Teststreifen ermöglicht eine enger getaktete oder eine längere Überwachung eines Patienten, ohne dass zusätzliche Arbeit durch Pflegepersonal nötig ist.
Weiterhin stellt eine Kassette eine einfache und für das Pflegepersonal intuitive Möglichkeit dar, die Teststreifen zu wechseln, wobei die Teststreifenvorschubeinrichtung den Vorschub des Teststreifens ausführen kann, dabei aber separat von der Kassette fest in der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung verbaut sein kann.
Die auswechselbaren Bauteile Fluidleitung, kassettenartiges Behältnis und Auffangbehälter können separate Bauteile sein, aber auch in allen möglichen Kombination fest verbunden ein einzelnes Bauteil darstellen. Zudem können Chips (ICs) enthalten sein, die den Hersteller der Bauteile identifizieren und/oder sicherstellen, dass die Bauteile vorher noch nicht verwendet wurden.
In Fall der Kassette kann der Chip (IC) Parameter für die Testausführung (beispielsweise Wartezeiten) speichern, oder welche Testelemente/Testfelder bereits verbraucht sind, was im Verfahren verwendet werden kann, ohne dass die Unverbrauchtheit der Testelemente/Testfelder überprüft werden muss.
Der Chip (IC) ist dafür über die Halterung oder Fassung mit der Steuereinheit kommunizierbar verbunden.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Dosiereinrichtung ein Ventil ist. Dabei kann die Schwerkraft genutzt werden, um während der Dosierung einen Fluss auf das Testelement zu erzeugen, wobei das Ventil diesen Fluss reguliert.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Dosiereinrichtung eine Pumpe ist. Dabei kann die Pumpe während der Dosierung einen Fluss auf das Testelement erzeugen und diesen Fluss regulieren, beispielsweise durch einen vorgegebenen Drehwinkel, um den der Rotor der Pumpe gedreht werden soll. Die Pumpe kann eine Peristaltik Pumpe sein.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Strahlungsquelle das Testelement von der gleichen Seite beleuchtet, von der der optische Sensor das optische Kriterium des Testelementes aufnimmt.
Es gibt Ausführungen, bei denen die Strahlungsquelle das Testelement von der gegenüberliegenden Seite beleuchtet, von der der optische Sensor das optische Kriterium des Testelementes aufnimmt.
Es gibt Ausführungen, bei denen zwischen dem Dosieren des medizinischen Fluids auf das Testelement und dem Aufnehmen des optischen Kriteriums des Testelementes eine vorgegebene Wartedauer vergeht. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine chemische Reaktion des Fluids mit den Testelementen stattgefunden hat, bevor das optische Kriterium des Testelementes aufgenommen wird.
Erfindungsgemäß umfasst das medizinische Fluid-Analysesystem zumindest eine auswechselbare Fluidleitung, einen Halter zum Halten der auswechselbaren Flugleitung, einen auswechselbaren Teststreifen, eine Fassung, zum Fassens des auswechselbaren Teststreifens, eine Dosiereinrichtung, eine Teststreifenvorschubeinrichtung, einen optischen Sensor, eine Strahlungsquelle, und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit mit der Dosiereinrichtung, der Teststreifenvorschubeinheit und dem optischen Sensor kommunizierbar verbunden ist, wobei der Teststreifen entlang seiner Länge mehrere Testelemente aufweist und die Dosiereinrichtung medizinisches Fluid aus der Fluidleitung dosieren kann, wobei die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Teststreifenvorschubeinrichtung und die Dosiereinrichtung so zu steuern, dass die Dosiereinrichtung das medizinische Fluid auf ein unverbrauchtes Testelement des Teststreifens dosiert und die Teststreifenvorschubeinrichtung, den optischen Sensor und die Strahlungsquelle so zu steuern, dass das Testelement des Teststreifens, auf welches das medizinische Fluid dosiert wurde in einen Sichtbereich des optischen Sensors verfahren wird, durch die Strahlungsquelle beleuchtet wird und der optische Sensor das optische Kriterium des Testelementes aufnimmt, und das medizinische Fluid analysiert wird auf der Grundlage eines Vergleichs des durch den optischen Sensor aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens.
Zusätzlich zu der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung umfasst das medizinische Fluid- Analysesystem die auswechselbaren Teile. Somit gibt es generell für das medizinische Fluid- Analysesystem die gleichen Ausführungsmöglichkeiten wie für die oben diskutierte medizinische Fluid-Analyseeinrichtung.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Analysieren eines medizinischen Fluids in einer Fluidleitung, umfassend Verfahren eines Teststreifens und Dosieren des medizinischen Fluids auf ein unverbrauchtes Testelement des Teststreifens, weiteres Verfahren des Teststreifens, Beleuchten und Aufnehmen von einem optischen Kriterium des Testelementes, und analysieren des medizinischen Fluids auf der Grundlage eines Vergleichs des aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens.
Dieses Verfahren ist mit den Ausführungen der oben diskutierten medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung oder dem oben diskutierten medizinischen Fluid-Analysesystem ausführbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:
Fig. 1 eine Fluidleitung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einer sterilen Verpackung zeigt,
Fig. 2 ein Drainagesystem einschließlich eines erfindungsgemäßen medizinischen Fluid- Analysesystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 3 das Fluid-Analysesystem gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung geöffnet zeigt,
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Fluid-Analysesystems gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 5 einen Prototypen eines Halters für eine Fluidleitung mit der Fluidleitung und einer Strahlungsquelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 6 die Strahlungsquelle gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 7 eine Zusammenbausituation des Halters, der Fluidleitung, der Strahlungsquelle und eines optischen Sensors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 8 einen Teil eines Gehäuses der Fluid-Analyseeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 9 ein Wellenlängendiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt, Fig. 10 ein erweitertes Wellenlängendiagramm gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 11 eine Strahlungsquelle einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, Fig. 12 eine Fluid-Analyseeinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 13 ein Fluid-Analysesystem einschließlich Fluid-Analyseeinrichtung und einer Fluidleitung der gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt,
Fig. 14 die Fluid-Analyseeinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung mit geöffnetem Deckel zeigt,
Fig. 15 das Fluid-Analysesystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung mit geöffnetem Deckel zeigt,
Fig. 16 das Fluid-Analysesystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung mit geöffnetem Deckel und teilweise entnommener Fluidleitung zeigt,
Fig. 17 das Fluid-Analysesystem gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung mit geöffnetem Deckel und teilweise entnommener Fluidleitung in einer Detailansicht zeigt,
Fig. 18 die Fluidleitung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Seitenansicht zeigt,
Fig. 19 die Fluidleitung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung in einer Ansicht von schräg oben zeigt,
Fig. 20 eine vierte Ausführungsform der Erfindung in einer Symbolansicht zeigt,
Fig. 21 ein erfindungsgemäßes medizinisches Fluid-Analysesystem mit spektrometrischer Messung, Flussmessung und Auffangbehälter zeigt,
Fig. 22 eine Anordnung aus Strahlungsquelle und optischem Sensor zeigt,
Fig. 23 ein Spektrum einer hyperspektralen Strahlungsquelle zeigt,
Fig. 24 exemplarisch Sammellinsenanordnungen zeigt,
Fig. 25 ein medizinisches Fluid-Analysesystem zur Analyse des Fluids mittels Teststreifen und einer Flussmessung mit Auffangbehälter zeigt,
Fig. 26 ein medizinisches Fluid-Analysesystem zur Analyse des Fluids mittels Teststreifen und einer Durchflussmessung zeigt,
Fig. 27 einen Teststreifen nach dem Stand der Technik zeigt,
Fig. 28 einen erfindungsgemäßen Teststreifen zeigt,
Fig. 29 einen erfindungsgemäßen Teststreifen im Querschnitt zeigt,
Fig. 30 eine erfindungsgemäße Kassette mit Teststreifen im Querschnitt zeigt, und
Fig. 31 zeigt ein Verfahren zur Analyse eines medizinischen Fluids.
Zunächst wird eine erste Ausführungsform der Erfindung anhand der Fign. 1 bis 10 beschrieben. Die Fign. 1 und 2 zeigen ein Drainagesystem 1 zur Wunddrainage mit einem Drainageschlauch 2, einem Sammelbehälter s und einem medizinischen Fluid-Analysesystem 4. Das Fluid- Analysesystem 4 hat eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung 5 und eine Fluidleitung 6. Die Fluidleitung 6 ist aus einem transparenten Schlauch 7, einem Rahmen 8 und zwei Durchflussmessern 9 gebildet. Der transparente Schlauch 7 hat einen optisch transparenten Abschnitt 10, welcher durch den Rahmen 8 gehalten ist.
Die Durchflussmesser 9 sind zum Messen unterschiedlicher Durchflussmengen ausgelegte kalorimetrische Durchflussmesser 9. Beispielsweise wurden bei einem Prototypen ein Sensirion LD20-1300L, ausgelegt für einen Volumenstrom von 1 ml/h bis 10 ml/h, und ein Sensirion LD20-2600B, ausgelegt für einen Volumenstrom von 10 ml/h bis 1000 ml/h, erfolgreich zusammen betrieben.
Die Fign. 3, 4, 5 und 7 zeigen einen inneren Aufbau der Fluid-Analyseeinrichtung 5. Eine Platine 11 trägt einen optischen Sensor 12 und fungiert gleichzeitig abschnittsweise als Halter 13. An dem Halter 13 ist der Rahmen 8 festgelegt. Somit ist der optisch durchlässige bzw. transparente Abschnitt 10 zum optischen Sensor 12 räumlich festgelegt. Ein Innengehäuse 14 trägt zwei Fassungen 15 und die Platine 11. Die Fassungen 15 fassen jeweils einen Durchflussmesser 9. Der Schlauch 7 der Fluidleitung 6 ist dabei zwischen den gefassten Durchflussmessern 9 und dem gehaltenen Rahmen 8 jeweils umgebogen, sodass der Schlauch 7 insgesamt eine S-Form hat. Dies verringert einen Umgebungslicht-Einfall durch den Schlauch 7 auf den optischen Sensor 12.
Bei der ersten Ausführungsform sind also zwei Durchflussmesser 9 mit unterschiedlichen, aber angrenzenden Durchflussmengenbereichen entlang des Verlaufs der Fluidleitung 6 vor und hinter den optischen Sensor 12 geschaltet. Auch dies verlängert eine Entfernung des optischen Sensors 12 von Umgebungslicht und verbessert die Genauigkeit eines erfassten spektroskopischen Fingerabdrucks des Fluids.
Bei der ersten Ausführungsform ist an dem Rahmen eine Strahlungsquelle 16 befestigt, welche eine Gruppe von Einzelstrahlungsquellen 17 ist. Bei einem Prototypen sind diese Einzelstrahlungsquellen 17:
• eine Einzelstrahlungsquelle 17A vom Typ Kingbright L934, welche rotes Licht mit einer Wellenlänge von 625 nm emittiert,
• eine Einzelstrahlungsquelle 17B vom Typ Osram SFH4253, welche nahinfrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 860 nm emittiert, • eine Einzelstrahlungsquelle 17C vom Typ YDG 504VC, welche ultraviolette Strahlung mit einer Wellenlänge von 410 nm emittiert, und
• eine Einzelstrahlungsquelle 17D vom Typ Everbright IR333-A, welche nahinfrarote Strahlung mit einer Wellenlänge von 940 nm emittiert.
Außerdem sind auf der Platine 11 eine oder mehrere Einzelstrahlungsquellen 17E montiert, welche breitbandigeres Licht im sichtbaren Spektrum emittieren. Bei einem Prototypen waren bspw. drei LEDs vom Typ Luxeon 3020 montiert, welche weißes Licht mit Wellenlängen zwischen etwa 430 nm und etwa 700 nm emittieren.
Wie in den Fign. 5 bis 7 deutlich zu erkennen ist, sind die Einzelstrahlungsquellen 17A-D vorzugsweise in Reihe parallel zu dem optisch durchlässigen Abschnitt 10 montiert.
Wie in der Fig. 7 deutlich zu erkennen ist, sind die Einzelstrahlungsquellen 17A-D auf der zum optischen Sensor 12 abgewandten Seite des optisch durchlässigen Abschnitts 10 angeordnet. Die Einzelstrahlungsquellen 17A-D sind also zum Durchleuchten eines Fluids in der Fluidleitung 6 angeordnet. Die Einzelstrahlungsquellen 17E sind auf derselben Seite des optisch durchlässigen Abschnitts 10 wie der optische Sensor 12 angeordnet. Sie sind also zum Beleuchten des Fluids angeordnet. Letztlich führen sowohl ein Beleuchten als auch ein Durchleuchten des Fluids zu einem Erfassen der Farbe des Fluids im breiten Wellenlängenbereich von Ultraviolett bis Infrarot.
Die Fig. 8 zeigt ein Gehäuse bzw. Außengehäuse 18 der Fluid-Analyseeinrichtung 5. Dieses ist mit Dichtungen 19 zum Reduzieren eines Umgebungslicht-Einfalls versehen, von denen eine Dichtung 19 gezeigt ist. Außerdem kann in dieser Perspektive besonders gut eine Spur 20 gezeigt werden, welche sich durch die ebenfalls als Halter 13 fungierenden Dichtungen 19 für die auswechselbare Fluidleitung 6 ergibt.
Der optische Sensor 12 ist eine Sensorgruppe aus 3 einzelnen CMOS-Sensoren, welche jeweils zum Empfang von 6 Wellenlängen-Kanälen eingerichtet sind. Bei einem Prototypen wurde erfolgreich eine Sensorgruppe vom Typ AMS AS 7265x verwendet, welche Wellenlängen-Kanäle bei den Wellenlängen 410 nm, 435 nm, 460 nm, 485 nm, 510 nm, 535 nm, 560 nm, 585 nm, 610 nm, 645 nm, 690 nm, 705 nm, 730 nm, 760 nm, 810 nm, 860 nm, 900 nm und 940 nm erfasst. Es kann auch ein Spektrometer, beispielsweise ein miniaturisiertes Spektrometer, mit einem kontinuierlichen Wellenlängenbereich von 280 nm bis 940 nm verwendet werden. Die Fig. 9 zeigt ein Spektraldiagramm. Entlang der horizontalen Achse sind von links nach rechts zunehmend Wellenlängen von 200 nm bis 1000 nm aufgetragen. Entlang der vertikalen Achse ist eine Intensität in % bzw. eine Durchlässigkeit in % aufgetragen. Die 18 schmalbandigen und dünn gestrichenen Kennlinien zeigen dabei die Verteilung und die Erfassungsempfindlichkeit der 18 Kanäle des optischen Sensors 12. Die eine mitteldick gestrichene Linie zeigt die Durchlässigkeit des gewählten Materials des optisch durchlässigen Abschnitts 10. Wie zu erkennen ist, ist der Abschnitt 10 im Wellenlängenbereich der 18 Kanäle des Sensors 12 gleichmäßig durchlässig, sodass auf eine aufwendige Kanal-spezifische Korrekturrechnung verzichtet werden kann.
Die Fig. 10 erweitert das Diagramm der Fig. 9 um 5 dick gestrichene Kennlinien, welche die Emission der Einzelstrahlungsquellen 17A-E zeigen.
Sowohl der optische Sensor 12 als auch die beiden Durchflussmesser 9 sind jeweils mit einer Steuereinheit 25 verbunden. Die Steuereinheit 25 ist zum Ausführen des folgenden Verfahrens in einer Wiederholungsschleife eingerichtet: Zunächst erfasst die Steuereinheit 25 Signale von dem optischen Sensor 12 und von einer nicht gezeigten Zusammenschaltung (fachsprachlich: Mux) beider Durchflussmesser 9. Die Zusammenschaltung bewirkt zuverlässig, dass der aktuell in seinem Auslegungsbereich messende Durchflussmesser 9 ein Signal an die Steuereinrichtung abgibt. Dann bestimmt die Steuereinrichtung 25 für einen Durchflussparameter auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor 12. Dann bestimmt die Steuereinrichtung 25 einen Durchfluss durch den jeweils in seinem Auslegungsbereich messenden Durchflussmesser 9 mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser 9.
Die Fig. 11 zeigt eine Strahlungsquelle 17 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Einzelstrahlungsquellen 17 sind hier in drei Reihen versetzt angeordnet. Im Übrigen wird auf die Beschreibung der ersten Ausführungsform verwiesen.
Die Fign. 12 bis 19 zeigen ein Fluid-Analysesystem 4 gemäß einer dritten Ausführungsform. Unterschiede zur ersten Ausführungsform werden erläutert, im Übrigen wird auf die Vorbeschreibung verwiesen. Die Fluid-Analyseeinheit 5 hat ein Gehäuse 18, in das zwei gegensinnig konisch gefasste Schlitze 26 eingearbeitet sind. Diese gegensinnig konischen Schlitze 26 wirken sowohl als Halter 13 für den komplementär schräg angeformten Rahmen 8, als auch als Zentrierhilfe, um den transparenten Abschnitt 10 (nicht dargestellt) zuverlässig mit hoher Wiederholgenauigkeit zu positionieren. Schließlich verhindern die konischen Schlitze 26 in Überlappung mit dem Rahmen 8 auch einen direkten Umgebungslicht-Einfall und wirken somit als Dichtung 19.
Bei der dritten Ausführungsform ist der Rahmen 8 fest mit dem Durchflussmesser 9 verbunden, sodass auch die Fassung 15 als Halter 13 wirkt.
Bei der dritten Ausführungsform ist eine Abschirmung 21 vorgesehen, welche die Strecke zwischen der Strahlungsquelle 16 und dem optisch durchlässigen Abschnitt 10 nochmals gegen Umgebungslicht-Einfall abschirmen. Weiters ist eine Abschirmung 22 zum Abschirmen der Strecke zwischen dem optisch durchlässigen Abschnitt 10 und dem Sensor 12 gegen einen Umgebungslicht-Einfall vorgesehen.
Der Rahmen 8 ist breit ausgeführt und nur durch ein Fenster 23 unterbrochen, das zur Aufnahme des optisch durchlässigen Abschnitts 10 geeignet gestaltet ist. Daher unterstützt der Rahmen 8 ebenfalls die Abschirmung gegen einen Umgebungslicht-Einfall.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung ist in der Fig. 20 dargestellt. Mehrere Fluid- Analysesysteme 4 sind jeweils mit einem Kommunikationsmodul verbunden. Die jeweilige Steuereinheit 25 ist mit dem Kommunikationsmodul kommunizierbar verbunden. Bei der vierten Ausführungsform ermittelt die Steuereinheit 25 jedes Fluid-Analysesystems 4 eine Zeitreihe des Durchflusses durch die Fluidleitung 6. Diese Zeitreihe wird jeweils mittels des Kommunikationsmoduls an ein Empfangsgerät 24 übermittelt. In der Fig. 20 zeigt das Empfangsgerät 24 die Zeitreihe eines der mehreren Fluid-Analysesysteme 4 an. Somit kann Pflegepersonal einen Zustand einer Wunddrainage auch aus der Entfernung zuverlässig einschätzen. Im Übrigen gilt die Vorbeschreibung einer der anderen Ausführungsformen.
Eine fünfte Ausführungsform der Erfindung ist nicht figürlich wiedergegeben. Bei der fünften Ausführungsform emittiert die Strahlungsquelle 16 ultraviolette, sichtbare und infrarote Strahlung in 17 Wellenlängen-Kanälen. Der optische Sensor 12 erfasst die von dem Fluid in dem optisch durchlässigen Abschnitt 10 nicht absorbierte Strahlung mittels 19 Wellenlängen- Kanälen. Der Wellenlängenbereich der Strahlungsquelle 16 ist vorzugsweise etwa 5 % schmaler als der Wellenlängenbereich des optischen Sensors 12. Im vorliegenden Fall bestimmt die Steuereinrichtung 25 einen spektroskopischer Fingerabdruck mit 17 x 19 = 323 Datenpunkten. Dieser kann mit in einer Datenbank in Form eines Kennfelds hinterlegten Erfahrungswerten verglichen werden, um eine besonders präzise Aussage über die Zusammensetzung des Fluids treffen zu können. Die ermittelte Zusammensetzung kann sowohl an eine Bedienperson übermittelt werden, als auch als Grundlage zum präziseren Messen des Durchflusses dienen. Im Übrigen gilt die Vorbeschreibung.
Fig. 21 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen medizinischen Fluid- Analysesystem mit spektrometrischer Messung, Flussmessung und Auffangbehälter.
Das medizinische Fluid-Analysesystem 4 umfasst eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung 5 und einen auswechselbaren Auffangbehälter 27 mit Fluidleitung 6, Rahmen 8, Auslassventil 54 und optisch durchlässigem Abschnitt 10.
Das Fluid von einem Patienten passiert die Fluidleitung in den Rahmen hinein. Innerhalb des Rahmens passiert das Fluid den optisch durchlässigen Abschnitt 10 und fließt dann in den Auffangbehälter 27 hinein. Somit folgt das Fluid der Spur 20 und kann bei einem hohen Füllstand durch das Auslassventil 54 abgelassen werden.
Die medizinische Fluid-Analyseeinrichtung 5 umfasst einen Halter 13, eine Strahlungsquelle 16, einen optischen Sensor 12, eine Fassung 15 mit einem Füllstandmesser 28, einen Lagesensor 55 und eine Steuereinheit 25.
In einem zusammengesetzten Zustand des medizinischen Fluid-Analysesystems 4 fasst die Fassung 15 den Auffangbehälter 27 und der Halter 13 hält den Rahmen 8. Dabei kann die Strahlungsquelle 16 durch den optisch durchlässigen Abschnitt 10 des Rahmens 8 hindurch strahlen und die Strahlung, die den optisch durchlässigen Abschnitt passiert hat, kann mittels des optischen Sensors 12 gemessen werden.
Die Strahlungsquelle 16 erzeugt die Strahlung für die optische Analyse des Fluids, das aus der Fluidleitung 6 durch den Rahmen 8 mit optisch durchlässigem Abschnitt 10 in den Auffangbehälter 27 fließt. Die Strahlung weist ein breites Spektrum an Wellenlängen auf, beispielsweise durch mehrere Einzelstrahlungsquellen mit jeweils unterschiedlichen Wellenlängenbereichen, aber auch durch eine hyperspektrale Strahlungsquelle, die ein breites Spektrum an Wellenlängen mittels einer Strahlungsquelle (z. B. im UV-Bereich) und Phosphoreszenz und Fluoreszenz erzeugt.
Der optische Sensor 12 ist ein Spektrometer, das den breiten Wellenlängenbereich der Strahlungsquelle 16 zumindest teilweise erfassen kann. Das Spektrometer kann den Wellenlängenbereich der Strahlungsquelle 16 beispielsweise simultan auf mehreren Kanälen erfassen, die jeweils einer Wellenlänge im Spektrum zugeordnet sind. Dies geschieht in einem Wellenlängenbereich, in dem der optisch durchlässige Abschnitt 10 transparent ist, beispielsweise zwischen 280 nm und 940 nm.
In einem zusammengesetzten Zustand des medizinischen Fluid-Analysesystems 4 liegt der Füllstandmesser 28 an dem Auffangbehälter 27 an und kann den Füllstand innerhalb des Auffangbehälters 27 messen. Der Füllstandmesser 28 misst den Füllstand beispielsweise mittels kapazitiver Effekte. Dazu besteht der Füllstandmesser 28 aus einem Array aus kapazitiven Schaltern (nicht dargestellt), die somit an einer Wand des Auffangbehälters anliegen.
Mit steigendem Fluid-Pegel innerhalb des Auffangbehälters 27 befindet sich Fluid in der Umgebung von einer steigenden Anzahl der kapazitiven Schalter. Durch Fluid in der Nähe eines der kapazitiven Schalter werden die elektrischen Felder in der Umgebung des kapazitiven Schalters verändert (beispielsweise eine Veränderung der Dielektrizitätszahl). Damit ändert sich die Kapazität des kapazitiven Schalters und die Anwesenheit des Fluids ist messbar. Ist das Array an kapazitiven Schaltern entlang der senkrechten Richtung des Auffangbehälters 27 angeordnet, so kann der Füllstand gemessen werden, indem alle Schalter identifiziert werden, bei denen die Kapazität von der normalen Kapazität bei beispielsweise nur Luft in der Umgebung des kapazitiven Schalters abweicht. Dies kann beispielsweise durch einen Vergleich mit einem Schwellenwert geschehen. Die Oberfläche des Fluids liegt zwischen dem niedrigsten Schalter, dessen Kapazität unverändert ist und dem höchsten Schalter, dessen Kapazität verändert ist.
Der Lagesensor 55 misst die räumliche Orientierung der medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung 5 und damit im Gebrauch auch die räumliche Orientierung des Auffangbehälters. Diese räumliche Orientierung wird an die Steuereinheit übermittelt, die auf Basis der räumlichen Orientierung die Füllstandsmessung des Füllstandmessers 28 korrigiert. Sowohl Füllstandmesser 28 als auch Lagesensor 55 können ebenfalls an einem auswechselbaren Bauteil, das den Auffangbehälter umfasst, angeordnet sein und über die Fassung 15 oder Halterung 13 kommunizierbar mit der Steuereinheit verbunden werden.
Die Steuereinheit 25 ist kommunizierend mit dem Füllstandmesser 28, der Strahlungsquelle 16 und dem als Spektrometer ausgeführten optischen Sensor 12 verbunden und steuert diese. Die Steuereinheit 25 analysiert auch die Sensorsignale des Füllstandmessers 28 und des optischen Sensors 12.
Zur Auswertung von Spektren können Kennfelder oder Machine Learning Algorithmen und Verfahren der Künstlichen Intelligenz sowie klassische Verfahren wie Support-Vektor- Maschinen, singuläre und multiple, lineare und nicht lineare Regressionsmodelle verwendet werden, um aus einem erfassten Spektrum eines Fluids die Bestandteile des Fluids und deren Konzentrationen zu erfassen.
Die auswechselbaren Bauteile wie die Fluidleitung und der Auffangbehälter und eine Kombination von diesen können Chips (ICs) beinhalten, die den Hersteller der Bauteile identifizieren oder authentifizieren. Der Chip (IC) ist dafür über die Halterung 13 oder Fassung 15 mit der Steuereinheit 25 kommunizierbar verbunden.
Dieser Chip (IC) kann für den Fall des Auffangbehälters zum Beispiel auch Informationen über den Auffangbehälter speichern, beispielsweise das Volumen.
Fig. 22 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Optikanordnung aus Strahlungsquelle und optischem Sensor.
Die Optikanordnung 53 umfasst die Strahlungsquellen 16a, 16b und 16c, die jeweils mit den Lichtleitern 29a, 29b und 29c versehen sind. Die Lichtleiter 29a, 29b und 29c führen die Strahlung der Strahlungsquellen in die Fluidleitung 6, wo die Strahlung von dem Fluid in der Fluidleitung gestreut, reflektiert, transmittiert oder absorbiert wird.
Die Sammellinsen 30 sammeln Strahlung, die in der Fluidleitung 6 mit dem Fluid interagiert hat und fokussieren diese Strahlung auf den als Spektrometer ausgeführten optischen Sensor 12.
Die Kombination aus Strahlungsquelle 16a, Lichtleiter 29a, Sammellinsen 30 und optischem Sensor 12 zeigen eine Anordnung zur Messung einer direkten Transmission, da die Strahlungsquelle 16a und der Lichtleiter 29a den Sammellinsen 30 und dem optischen Sensor 12 relativ zur Fluidleitung 6 direkt gegenüberliegen.
Die Kombination aus Strahlungsquelle 16b, Lichtleiter 29b, Sammellinsen 30 und optischem Sensor 12 zeigen eine Anordnung zur Messung einer angularen Transmission, da die Strahlungsquelle 16b und der Lichtleiter 29b den Sammellinsen 30 und dem optischen Sensor 12 relativ zur Fluidleitung 6 mit einem Winkel ungleich 180° gegenüberliegen. Die Kombination aus Strahlungsquelle 16c, Lichtleiter 29c, Sammellinsen 30 und optischem Sensor 12 zeigen eine Anordnung zur Messung einer angularen Reflexion, da die Strahlungsquelle 16c und Lichtleiter 29c den Sammellinsen 30 und dem optischen Sensor 12 auf der gleichen Seite der Fluidleitung 6 liegen.
Die Kombinationen können einzeln oder zu zweit oder gleichzeitig implementiert sein. Anstelle der Fluidleitung 6 kann die Strahlung hier auch durch den optisch durchlässigen Abschnitt (10 in Fig. 21) des Rahmens (8 in Fig. 21) geführt werden.
Fig. 23 zeigt ein Spektrum einer hyperspektralen Strahlungsquelle.
Aufgetragen ist eine logarithmische Intensität über die Wellenlänge. Ein breiter kontinuierlicher Spektrums-Bereich ist von 280 nm bis 940 nm erkennbar. In diesem Bereich schwankt die Intensität jedoch über die Wellenlänge, primär vor dem Hintergrund der logarithmischen Skala der Intensität.
Bei ca. 370 nm und 410 nm sind zwei Peaks zu erkennen, die zwei LEDs zugeordnet werden können. Weitere Extremstellen in dem Spektrum entstehen durch die Fluoreszenz oder die Phosphoreszenz der Strahlung von zumindest einer der zwei LEDs, wobei in mehreren Fluoreszenz- oder die Phosphoreszenz-Materialen verschiedene überlappende Spektren erzeugt werden. Die Fluoreszenz oder Phosphoreszenz kann dabei in Materialien stattfinden, mit denen die zumindest eine LED beschichtet ist.
Fig. 24 zeigt exemplarisch Sammellinsenanordnungen.
Links dargestellt ist eine Zwei-Linsen-Sammellinsen Anordnung aus einer ersten Linse 31a und einer zweiten Linse 32a. Beide Linsen 31a und 32 a haben einen kleineren Linsendurchmesser 35. Das Strahlenbündel 34a, welches so gewählt ist, dass die Strahlen auf drei nebeneinander liegende Fokuspunkte fokussiert werden, passiert die linke Darstellung der Zwei-Linsen- Sammellinsen Anordnung. Das Strahlenbündel 34b, welches auf einen einzigen Fokuspunkt fokussiert wird, passiert die rechte Darstellung der Zwei-Linsen-Sammellinsen Anordnung. Die 3 Fokuspunkte sind eine ungewünschte Nebenwirkung von verschiedenen Einstrahlrichtungen, wichtig ist hier, dass die Fokuspunkte innerhalb der Aperture des optischen Sensors liegen.
Ebenfalls dargestellt sind die Fluidleitungen 6a und 6b im Querschnitt. Das Strahlenbündel 34a passiert die Fluidleitung 6a, jedoch gibt es Strahlen des Strahlenbündels, die nur die Wände der Fluidleitung 6a passieren und nicht das Fluid innerhalb der Fluidleitung 6a. Bei dem Strahlenbündel 34b hingegen passieren alle gezeigten Strahlen das Fluid innerhalb der Fluidleitung 6b. Dies ist vorteilhaft, da die gesamte Strahlung sowohl mit dem Fluid interagieren kann, dabei aber auch zweimal die Wanddicke der Fluidleitung 6b passiert, was für alle gezeigten Strahlen eine nahezu gleich lange Wegstrecke im Wandmaterial der Fluidleitung 6b bedeutet. Die Interaktion der gesamten Strahlung und die konstante passierte Wandstärke ist vorteilhaft für das Signal-Rausch-Verhältnis der Messung.
Rechts dargestellt ist eine Drei-Linsen-Sammellinsen Anordnung aus einer ersten Linse 31b, einer zweiten Linse 32b und einer dritten Linse 33. Beide Linsen 31a und 32 a haben einen größeren Linsendurchmesser 36, dadurch können sie mehr Strahlung aus der Fluidleitung 6c oder 6d sammeln als die Zwei-Linsen-Sammellinsen Anordnung mit dem kleineren Linsendurchmesser 35. Allerdings ist, um die gleiche Fokuslänge zu erreichen, eine dritte Linse 33 nötig. Das Strahlenbündel 34c, welches so gewählt ist, dass die Strahlen auf drei nebeneinander liegende Fokuspunkte fokussiert werden, passiert die linke Darstellung der Drei- Linsen-Sammellinsen Anordnung. Das Strahlenbündel 34d, welches auf einen einzigen Fokuspunkt fokussiert wird, passiert die rechte Darstellung der Drei-Linsen-Sammellinsen Anordnung.
Ebenfalls dargestellt sind die Fluidleitungen 6c und 6d im Querschnitt. Das Strahlenbündel 34c passiert die Fluidleitung 6c, jedoch gibt es Strahlen des Strahlenbündels, die nur die Wände der Fluidleitung 6c passieren und nicht das Fluid innerhalb der Fluidleitung 6c. Bei dem Strahlenbündel 34d hingegen passieren alle gezeigten Strahlen das Fluid innerhalb der Fluidleitung 6d. Dies ist vorteilhaft, da die gesamte Strahlung sowohl mit dem Fluid interagieren kann, dabei aber auch zweimal die Wanddicke der Fluidleitung 6d passiert, was für alle gezeigten Strahlen eine nahezu gleich lange Wegstrecke im Wandmaterial der Fluidleitung 6d bedeutet. Die Interaktion der gesamten Strahlung und die konstante passierte Wandstärke ist vorteilhaft für das Signal-Rausch-Verhältnis der Messung.
Fig. 25 zeigt ein medizinisches Fluid-Analysesystem zur Analyse des Fluids mittels Teststreifen und einer Flussmessung mit Auffangbehälter.
Das medizinische Fluid-Analysesystem 4 umfasst einen auswechselbaren Auffangbehälter 27 mit Auslassventil 54, eine auswechselbare Fluidleitung 6, einen auswechselbaren Teststreifen 39 und eine medizinische Fluid-Analyseeinrichtung 5. Weiterhin umfasst die medizinische Fluid- Analyseeinrichtung 5 einen Halter 13 zum Halten der Fluidleitung 6, eine als Gehäuse ausgeführte Fassung 15 zum Fassen des Teststreifens 39, eine Dosiereinrichtung 38, einen optischen Sensor 12, eine Strahlungsquelle 16, eine Steuereinheit 25, eine Teststreifenvorschubeinrichtung 40, einen Lagesensor 55 und einen Füllstandmesser 28.
Der Teststreifen 39 ist in eine Kassette 41 angeordnet und kann durch die Teststreifenvorschubeinrichtung 40 (welche nicht wechselbar zu der medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung 5 gehört) innerhalb der Kassette 41 verfahren werden. Die Fassung 15 fasst die Kassette und damit auch den Teststreifen 39.
Die Fassung 15 stellt die Verbindung der Teststreifenvorschubeinrichtung 40 mit der Kassette sicher, sodass der Vorschub ermöglicht wird. Dies geschieht beispielsweise, indem eine zahnradähnliche Struktur der Teststreifenvorschubeinrichtung 40 in eine weiter zahnradähnliche Struktur der Kassette 41 greift, wobei auf der weiteren zahnradähnlichen Struktur der Teststreifen 39 aufgewickelt ist. Die Teststreifenvorschubeinrichtung 40 kann die weitere zahnradähnliche Struktur dann rotieren und den Teststreifen 39 somit verfahren.
Die auswechselbaren Bauteile wie die Fluidleitung, der Teststreifen (Behälter/Kassette mit Teststreifen), der Auffangbehälter und Kombinationen von diesen können Chips (ICs) beinhalten, die den Hersteller der Bauteile identifizieren oder authentifizieren. Der Chip (IC) ist dafür über die Halterung 13 oder Fassung 15 mit der Steuereinheit 25 kommunizierbar verbunden.
Dieser Chip (IC) kann für den Fall des Auffangbehälters zum Beispiel auch Informationen über den Auffangbehälter speichern, beispielsweise das Volumen. Im Fall der Kassette kann der Chip (IC) Parameter für die Testausführung (beispielsweise Wartezeiten) speichern, oder welche Testelemente/Testfelder bereits verbraucht sind, was im Verfahren verwendet werden kann, ohne dass die Unverbrauchtheit der Testelemente/Testfelder überprüft werden muss.
Die Fluidleitung 6 führt in den Auffangbehälter 27 hinein. Der Auffangbehälter wird von dem Halter 13 gehalten. Damit hält der Halter ebenfalls die Fluidleitung 6.
Die Dosiereinheit 38 ist mit der Fluidleitung verbunden und hat einen Ausfluss, der zu dem Teststreifen hin führt. Somit kann die Dosiereinheit 28 den Teststreifen benetzen. Da der Teststreifen 39 aus mehreren Testfeldern oder Testelementen (42, 43 in Fig. 28) besteht, kann die Dosiereinheit 38 die Testfelder oder Testelemente benetzen. Der optische Sensor 12 und die Strahlungsquelle 16 können den Teststreifen 39 und damit auch die Testfelder (43 in Fig. 28) mit Strahlung beleuchten und das optische Kriterium aufnehmen. Zudem kann vor dem Benetzen eines Testfeldes durch die Dosiereinheit 38 mittels optischem Sensor 12 und die Strahlungsquelle 16 festgestellt werden, ob das Testfeld unverbraucht ist. Beispielsweise durch das Erkennen eines Markers oder den Vergleich von einem optischen Kriterium mit einer Referenz für den unverbrauchten Zustand.
Die Teststreifenvorschubeinrichtung 40 kann den Teststreifen 39 verfahren und ein Testfeld somit für die Benetzung durch die Dosiereinrichtung 38 positionieren. Die Teststreifenvorschubeinrichtung 40 kann den Teststreifen 39 auch so positionieren, dass der optische Sensor 12 und die Strahlungsquelle 16 überprüfen können, ob das Testfeld unverbraucht ist. Nach der Benetzung können an derselben Position die optischen Kriterien durch den optischen Sensor 12 und die Strahlungsquelle 16 aufgenommen werden.
Ein Aufnahmezyklus kann beispielsweise so ablaufen, dass nach der Positionierung des Testfeldes des Teststreifens 39 die Strahlungsquelle eingeschaltet wird, der optische Sensor 12 das optische Kriterium aufnimmt und die Strahlungsquelle 16 ausgeschaltet wird. Zwischen einer Benetzung und der Aufnahme des optischen Kriteriums kann eine vorab bestimmte Wartezeit vergehen, in der Teile des Testfeldes (Testelemente 42 in Fig. 28) das dosierte Fluid aufnehmen und mit diesem reagieren.
Der Füllstandmesser 20 misst den Füllstand in dem Auffangbehälter 27. Beispielsweise mittels eines Arrays aus kapazitiven Schaltern, wie dies mit Referenz zu Fig. 21 bereits diskutiert ist. Das Auslassventil 54 kann verwendet werden, um Fluid aus dem Auffangbehälter 27 abzulassen.
Der Lagesensor 55 misst die räumliche Orientierung der medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung 5 und damit im Gebrauch auch die räumliche Orientierung des Auffangbehälters. Diese räumliche Orientierung wird an die Steuereinheit übermittelt, die auf Basis der räumlichen Orientierung die Füllstandsmessung des Füllstandmessers 28 korrigiert. Sowohl Füllstandmesser 28 als auch Lagesensor 55 können ebenfalls an einem auswechselbaren Bauteil, das den Auffangbehälter umfasst, angeordnet sein und über die Fassung 15 oder Halterung 13 kommunizierbar mit der Steuereinheit verbunden werden.
Die Steuereinheit 25 ist mit der Dosiereinrichtung 38, dem optischen Sensor 12, der
Strahlungsquelle 16, der Teststreifenvorschubeinrichtung 40 und dem Füllstandmesser 28 kommunizierend verbunden und steuert diese. Die Steuereinheit 20 wertet auch die Signale des optischen Sensors 12 und des Füllstandmessers 28 aus.
Dieser Aufbau hat den Vorteil, dass der Teststreifen 39 durch die Kassette 41 einfach austauschbar ist. Gleiches gilt für den Auffangbehälter 27 und die Fluidleitung 6.
Fig. 26 zeigt ein medizinisches Fluid-Analysesystem zur Analyse des Fluids mittels Teststreifen und einer Durchflussmessung.
Aufbau und Funktionsweise der Teile des medizinischen Fluid-Analysesystems, die identisch zu dem medizinischen Fluid-Analysesystem aus Fig. 25 sind, werden an dieser Stelle kein zweites Mal diskutiert.
Das medizinische Fluid-Analysesystem unterscheidet sich dadurch zu dem System in Fig. 25, dass der Füllstandmesser und der Auffangbehälter entfallen. An deren Stellen hält der Halter 13 einen Durchflussmesser 9, der in der durch den Halter 13 mit der Steuereinheit 25 kommunizierend verbunden ist. Der Durchflussmesser 9 ist innerhalb der Fluidleitung 6 angeordnet. Weiterhin ist der Durchflussmesser 9 ebenfalls oberhalb der Entnahmestelle der Dosiereinheit 38 angeordnet. Die durch die Dosiereinheit 38 entnommenen Fluidmengen sind allerdings gering genug, sodass der Durchflussmesser auch unterhalb der Entnahmestelle angeordnet sein kann, ohne das Messergebnis zu verfälschen.
Fig. 27 zeigt einen Teststreifen nach dem Stand der Technik.
Der Teststreifen 39 weist mehrere Testelemente 42 auf. Diese Testelemente 42 nehmen das dosierte Fluid auf und reagieren mit diesem. Dabei bestimmt jedes Testelement 42 einen Parameter des Fluids und ein durch eine chemische Reaktion bedingter Farbumschlag macht das Messergebnis für den Parameter sichtbar. Die Farbe des Testelementes kann dann als optisches Kriterium aufgenommen werden und mittels eines Vergleiches mit einer Referenz ausgewertet werden. Eine Referenz kann beispielsweise eine Farbskala für des Testelement 42 sein.
Fig. 28 zeigt einen erfindungsgemäßen Teststreifen. Der Teststreifen 39 weist Testfelder 43 auf einem Trägermaterial 47 auf. Die Testfelder 43 bestehen aus verschiedenen Testelementen 42, einem als QR-Code ausgeführten Marker 45 und einem Spülbereich 44.
Die Testfelder 43 auf dem Teststreifen können abgesehen von dem Marker 45 identisch sein.
Die Testelemente 42 funktionieren wie die mit Referenz zu Fig. 27 beschriebenen Testelemente.
Es ist in jedem Testfeld ein Spülbereich 44 angeordnet, der aus einem saugstarken Material besteht. Eine Dosiereinheit (38 in Fig. 25) kann somit einen Anteil an Fluid, das von einer letzten Probenentnahme noch in der Dosiereinheit vorhanden ist, in den Spülbereich 44 abgeben, ohne das Testfeld 43 zu benetzen. Beispielsweise durch die Positionierung des Spülbereiches 44 unter der Dosiereinheit. Dazu kann der Füllpunkt 46 verwendet werden.
Für die Benetzung des Testfeldes 43 kann dann ein anderer Füllpunkt auf dem Testfeld 43 verwendet werden.
Fig. 29 zeigt einen erfindungsgemäßen Teststreifen im Querschnitt.
Der Teststreifen 39 weist ein Trägermaterial 47 mit Messfeldern 43 und ein Deckmaterial 48 auf. Die Messfelder können so durch das Trägermaterial 47 und das Deckmaterial 48 abgedichtet sein. Auch der Spülbereich (44 in Fig. 28) der Messfelder 43 kann von den benachbarten Messfeldern 43 abgedichtet sein. Damit kann eine Kontamination benachbarter Messfelder 43 bei der Benetzung verhindert oder vermindert werden. Weiterhin können Füllpunkte (46 in Fig. 28) als Löcher im Deckmaterial 48 ausgeführt sein. Somit lässt sich jedes Messfeld gezielt benetzen.
Fig. 30 zeigt eine erfindungsgemäße Kassette mit Teststreifen im Querschnitt.
Die Kassette 41 weist den Teststreifen 39 auf, welcher auf einer ersten und einer zweiten zahnradartigen Struktur 49 aufgewickelt ist und zwischen diesen über zwei Umlenkwalzen 50 parallel entlang der Gehäusewand der Kassette 41 geführt wird. Der Teststreifen 39 wird dabei an einer Öffnung 52 vorbeigeführt, in der die Benetzung und die Aufnahme des optischen Kriteriums stattfinden kann. Die Benetzung ist durch den Ausgang 51 der Dosiereinheit (38 in Fig. 25) dargestellt. Die zahnradartigen Strukturen 49 dienen der Verbindung mit der Teststreifenvorschubeinrichtung (40 in Fig. 25) damit diese die Wicklungen des Teststreifens 39 rotieren und den Teststreifen 39 verfahren kann.
Fig. 31 zeigt ein Verfahren zur Analyse eines medizinischen Fluids.
Nach dem Start folgt im Schritt S1 die Eingabe des gewünschten Messintervalls. Hierin kann der Nutzer, beispielsweise das Pflegepersonal eingeben, in welchen Intervall-Schritten gemessen werden soll, beispielsweise stündlich.
In Schritt S2 wird überprüft, ob ein Teststreifen eingelegt ist, bzw. ob eine Kassette mit Teststreifen eingelegt ist. Zusätzlich kann überprüft werden, ob der Teststreifen noch unbenutzte Testfelder hat. Ist kein Teststreifen eingelegt, geht der Prozess zu Schritt S16, in dem der Nutzer eine Fehlermeldung bekommt und aufgefordert wird einen Teststreifen einzulegen. Danach kehrt der Prozess wieder zu Schritt S2 zurück.
Ist ein Teststreifen eingelegt, geht der Prozess zu Schritt S3. Dort wird überprüft, ob Fluid in der Fluidleitung vor der Dosiereinrichtung vorhanden ist, sodass diese dosiert werden kann. Ist kein Fluid vorhanden, geht der Prozess zu Schritt S17 und es wird ein weiterer Fehler ausgegeben, dass kein Fluid vorhanden ist. Es kann an dieser Stelle auch eine vorgegebene Zeit gewartet werden, ob aus einer Flussmessung ersichtlich wird, dass Fluid durch die Fluidleitung fließt. Danach kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück.
Ist Fluid vor der Dosiereinheit, folgt Schritt S4. Dort wird der Marker des Testfeldes gelesen und der Teststreifen so lange durch die Teststreifenvorschubeinrichtung verfahren, bis ein Testfeld mit einem Marker (QR-Code) gefunden ist, der noch nicht als verbraucht abgespeichert ist. Somit ist das zu benutzende Testfeld gefunden.
In Schritt S5 wird abgefragt, ob der Teststreifen und damit das zu benutzende Testfeld in einer Position ist, in der die Dosiereinheit Reste eines vorab dosierten Fluids in den Spülbereich des Testfeldes spülen kann, um eine frische Fluid-Probe dosieren zu können. Ist der Teststreifen nicht in dieser Spülposition, geht der Prozess zu Schritt S18. Dort wird der Teststeifen durch die Teststreifenvorschubeinrichtung auf die Spülposition verfahren. Der Prozess kehrt dann zu Schritt S5 zurück. Ist der Teststreifen auf der Spülposition, folgt Schritt S6. Darin spült die Dosiereinheit Reste in den Spülbereich aus.
In Schritt S7 wird abgefragt, ob der Teststreifen in der Dosierposition ist. Ist der Teststreifen nicht in der Dosierposition, folgt Schritt S19, worin der Teststreifen in die Dosierposition verfahren wird und der Prozess zu Schritt S7 zurückkehrt.
Ist der Teststreifen in der Dosierposition, folgt Schritt S8, in dem die Dosiereinrichtung das Fluid auf das zu benutzende Testfeld dosiert. Danach geht der Prozess zu Schritt S9, wo eine vorgegebene Wartezeit abgewartet wird, um eine ausreichende Reaktion des Fluids mit Testelementen des Testfeldes zu ermöglichen.
Nach Ablaufen der Wartezeit folgt Schritt S10, in dem abgefragt wird, ob der Teststreifen in einer Aufnahmeposition ist, in der das optische Kriterium durch den optischen Sensor und die Strahlungsquelle aufgenommen werden kann. Ist der Teststreifen nicht in dieser Position, folgt Schritt S20 und der Teststreifen wird in die Aufnahmeposition verfahren. Daraufhin kehrt der Prozess zu Schritt S10 zurück.
Ist der Teststreifen in der Aufnahmeposition, folgt Schritt S11 , in dem die Strahlungsquelle eingeschaltet wird, das optische Kriterium durch den optischen Sensor aufgenommen wird und die Strahlungsquelle wieder ausgeschaltet wird.
In Schritt S12 wird das optische Kriterium mit einem Referenzkriterium des Teststreifens verglichen. Die kann beispielsweise ein Farbvergleich des optischen Kriteriums einer Farbe mit einer Farbskala als Referenzkriterium sein.
In Schritt S13 wird das Ergebnis des Vergleichs ausgegeben und/oder abgespeichert.
In Schritt S14 wird abgefragt, ob eine weitere Messung durchgeführt werden soll, dafür kann herangezogen werden, ob weitere unbenutzte Messfelder auf dem Teststreifen vorhanden sind oder ob mit der Eingabe des Messintervalls in Schritt S1 ebenfalls eine maximale Anzahl an Messungen angegeben wurde. Soll keine neue Messung durchgeführt werden, so endet das Verfahren zur Analyse eines medizinischen Fluids. Soll jedoch eine neue Messung durchgeführt werden, so folgt Schritt S15, in dem gewartet wird, bis das Messintervall seit der vorherigen Messung verstrichen ist. Danach kehrt der Prozess zurück zu Schritt S3.
Bezugszeichenhste
Drainagesystem
Drainageschlauch
Sammelbehälter
Fluid-Analysesystem
Fluid-Analyseeinrichtung
Fluidleitung
Schlauch
Rahmen
Durchflussmesser optisch durchlässiger Abschnitt
Platine optischer Sensor
Halter
Innengehäuse
Fassung
Strahlungsquelle
Einzelstrahlungsquelle
Außengehäuse
Dichtung
Spur
Abschirmung
Abschirmung
Fenster
Empfangsgerät
Steuereinheit
Schlitz
Auffangbehälter
Füllstandmesser
Lichtleiter
Sammellinsen erste Linse zweite Linse dritte Linse
Strahlenbündel kleinerer Linsendurchmesser größerer Linsendurchmesser Durchmesser dritte Linse
Dosiereinrichtung
Teststreifen
T eststreifenvorschubeinrichtung
Kassette
Testelement
Testfelder
Spülbereich
Marker
Füllpunkt
Trägermaterial
Deckmaterial zahnradartige Struktur Umlenkwalze
Ausgang Dosiereinheit
Öffnung
Optikanordnung
Auslassventil

Claims

Patentansprüche Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) mit einem Halter (13) zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung (6), einem optischen Sensor (12), einer Fassung (15) und einer Steuereinrichtung (25), wobei der Halter (13) eine Spur (20) für die Fluidleitung (6) vorgibt, wobei der optische Sensor (12) auf die Spur (20) blickend angeordnet ist, wobei die Fassung (15) zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines in die Fluidleitung (6) integrierten Durchflussmessers (9) vorbereitet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) mit dem optischen Sensor (12) und der Fassung (15) kommunizierbar verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (25) zum Erfassen von Signalen des optischen Sensors (12) und eines durch die Fassung (15) gefassten Durchflussmessers (9) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor (12), und zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser (9) mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser (9). Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 1 mit einem Gehäuse (18), das die Spur (20) und den optischen Sensor (12) umgibt, und mit einer Strahlungsquelle (16), welche zum Beleuchten und/oder Durchleuchten einer durch den Halter (13) haltbaren Fluidleitung (6) angeordnet ist. Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) umfassend die medizinische Fluid- Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 1 bis 2 und eine auswechselbare Fluidleitung (6), in die ein optisch durchlässiger Abschnitt (10) und ein Durchflussmesser (9) integriert sind, wobei der Halter (13) und die Fluidleitung (6) derart abgestimmt sind, dass der optische Sensor (12) auf den optisch durchlässigen Abschnitt (10) blickt, und wobei die Fassung (15) den Durchflussmesser (9) fasst. Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) mit einer Fluidleitung (6), einem optischen Sensor (12), und einer Steuereinrichtung (25), wobei in die Fluidleitung (6) ein optisch durchlässiger Abschnitt (10) und ein Durchflussmesser (9) integriert sind, wobei der optische Sensor (12) auf den optisch durchlässigen Abschnitt (10) blickend angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) mit dem Sensor (12) und dem Durchflussmesser (9)
46 kommunizierbar verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (25) zum Erfassen von Signalen des Sensors (12) und des Durchflussmessers (9) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (25) eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des Signals von dem optischen Sensor (12), und Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser (9) mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser (9). Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) nach Anspruch 4, mit einem Gehäuse (18), das die Fluidleitung (6) und den optischen Sensor (12) umgibt, und mit einer Strahlungsquelle (16), welche zum Beleuchten und/oder Durchleuchten des optisch durchlässigen Abschnitts (10) angeordnet ist. Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Fluidleitung (6), umfassend Erfassen einer optischen Eigenschaft des Fluids in der Fluidleitung (6) und Erfassen eines Signals eines Durchflussmessers (9) in der Fluidleitung (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage der erfassten optischen Eigenschaft, und Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser (9) mittels des Durchflussparameters und des Signals von dem Durchflussmesser (9). Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses nach Anspruch 6, umfassend Reduzieren eines Umgebungslicht-Einfalls auf das Fluid und Beleuchten und/oder Durchleuchten des Fluids während des Erfassens der optischen Eigenschaft des Fluids. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) mit einem Halter (13) zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung (6), einem optischen Sensor (12), einer Strahlungsquelle (16) und einer Steuereinrichtung (25), wobei der Halter (13) eine Spur (20) für die Fluidleitung (6) vorgibt, wobei der optische Sensor (12) auf die Spur (20) blickend angeordnet ist, wobei der optische Sensor (12) zum Erfassen von Strahlung in mehreren Wellenlängenkanälen eingerichtet ist, wobei die Strahlungsquelle (16) zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur (20) im Blickfeld des optischen Sensors (12) angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) mit dem Sensor (12) kommunizierbar verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (25) eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus mehreren jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen von dem optischen Sensor (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (16) eine Gruppe von Einzelstrahlungsquellen (17) ist, wobei einzelne Einzelstrahlungsquellen (17A-D) zum
47 Abgeben von Strahlung in zu anderen Einzelstrahlungsquellen (17A-E) unterschiedlichen Wellenlängenkanälen eingerichtet sind, wobei ein Rahmen (8), der in einem Gehäuse (18) der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung (5) positionierbar ist, durch ein Fenster (23) unterbrochen ist, in dem ein optisch durchlässiger Abschnitt (10) der Fluidleitung (6) aufgenommen ist, wobei der optisch durchlässige Abschnitt (10) auf der Spur (20) liegt. Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) mit einer Fluidleitung (6), einem optischen Sensor (12), einer Strahlungsquelle (16) und einer Steuereinrichtung (25), wobei in die Fluidleitung (6) ein optisch durchlässiger Abschnitt (10) integriert ist, wobei der optische Sensor (12) auf den optisch durchlässigen Abschnitt (10) blickend angeordnet ist, wobei der optische Sensor (12) zum Erfassen von Strahlung in mehreren Wellenlängenkanälen eingerichtet ist, wobei die Strahlungsquelle (16) zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen des optisch durchlässigen Abschnitts (10) im Blickfeld des optischen Sensors (129 angeordnet ist, wobei die Steuereinrichtung (25) mit dem Sensor (12) kommunizierbar verbunden ist, und wobei die Steuereinrichtung (25) eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus mehreren jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen von dem optischen Sensor (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (16) eine Gruppe von Einzelstrahlungsquellen (17) ist, wobei einzelne Einzelstrahlungsquellen (17A-D) zum Abgeben von Strahlung in zu anderen Einzelstrahlungsquellen (17A-E) unterschiedlichen Wellenlängenkanälen eingerichtet sind, wobei ein Rahmen (8), der in einem Gehäuse (18) der medizinischen Fluid-Analyseeinrichtung (4) positionierbar ist, durch ein Fenster (23) unterbrochen ist, in dem der optisch durchlässige Abschnitt (10) der Fluidleitung (6) aufgenommen ist. Verfahren zum Analysieren einer Eigenschaft eines Fluids in einer Fluidleitung (6), umfassend Abgeben einer Strahlung in mehreren zueinander unterschiedlichen Wellenlängenkanälen und Bestrahlen und/oder Durchstrahlen des Fluids in der Fluidleitung (6) mit der Strahlung, Erfassen der Bestrahlung und/oder Durchstrahlung des Fluids in mehreren zueinander unterschiedlichen Wellenlängenkanälen, und Bilden eines Spektrums aus mehreren jeweils einem Wellenlängenkanal zugeordneten Signalen, wobei ein Rahmen (8), der in einem Gehäuse (18) der medizinischen Fluid- Analyseeinrichtung (4) positionierbar ist, durch ein Fenster (23) unterbrochen ist, in dem ein optisch durchlässiger Abschnitt (10) der Fluidleitung (6) aufgenommen ist, der zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen des Fluids ausgelegt ist.
48 Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) umfassend einen Halter (13), zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung (6), einen optischen Sensor (12), eine Strahlungsquelle (16), eine Fassung (15), zum Fassen eines auswechselbaren Auffangbehälters (27) und eines Füllstandmessers (28) für den Auffangbehälter (27), und eine Steuereinheit (25), wobei der Halter (13) eine Spur (20) für die Fluidleitung (6) vorgibt, wobei der optische Sensor (12) auf die Spur (20) blickend angeordnet ist, wobei der Auffangbehälter (27) an ein Ende der Fluidleitung (6) angeschlossen ist, wobei die Fassung (15) zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines an dem Auffangbehälter (27) integrierten Füllstandmessers vorbereitet ist, wobei die Steuereinheit (25) mit dem optischen Sensor (12) und der Fassung (15) kommunizierbar verbunden ist, wobei, der optische Sensor (12) dazu ausgelegt ist, ein Signal von Strahlung in einem breiten Wellenlängenbereich zu erfassen, wobei die Strahlungsquelle (16) zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur (20) im Blickfeld des optischen Sensors (12) angeordnet ist und diesen mit Strahlung in dem breiten Wellenlängenbereich bestrahlt und/oder durchstrahlt, wobei die Steuereinheit (25) eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus den Signalen des optischen Sensors (12), zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage eines Spektrums des optischen Sensors (12), und zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine zeitliche Veränderung des durch den Füllstandmesser (28) gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters (27) und mittels des Durchflussparameters. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 11, wobei der Füllstandmesser (28) ein Gewichts-, Drucksensor oder Schwimmer ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 11, wobei der Füllstandmesser (28) eine Kamera umfasst. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 11, wobei der Füllstandmesser (28) ein Ultraschallsensor, ein kapazitiver Sensor, resistiver Sensor, induktiver Sensor, oder eine Lichtschranke ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 14, wobei der Sensor aus einem Array aus Sensoren besteht und sich die Messgröße eines Sensors aus dem Array aus Sensoren verändert, wenn sich ein medizinisches Fluid vor dem Sensor aus dem Array aus Sensoren befindet. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, ferner umfassend einen Schwimmer. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, umfassend einen Lagesensor zur Korrektur der Füllstandsmessung. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, ferner umfassend den Füllstandmesser (28). Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei der Füllstandmesser (28) austauschbar ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, umfassend eine Optikeinrichtung (53), die die Strahlung der Strahlungsquelle (16) in die auswechselbare Fluidleitung (6) fokussiert und die Strahlung aus der auswechselbaren Fluidleitung (6) auf den optischen Sensor (12) fokussiert. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 20, wobei die Optikeinrichtung (53) die Strahlung für zumindest eines aus einer direkten Transmission durch die auswechselbare Fluidleitung (6), eine angulare Transmission durch die auswechselbare Fluidleitung (6) und eine angulare Reflexion aus der auswechselbaren Fluidleitung (6) zu der auswechselbaren Fluidleitung (6) hin fokussiert und aus der auswechselbaren Fluidleitung (6) auf den optischen Sensor (12) fokussiert. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 20 oder 21 , wobei die Optikeinrichtung (53) die Strahlung aus der auswechselbaren Fluidleitung (6) so fokussiert, dass ein Durchmesser der Strahlung, der kleiner als ein Durchmesser der auswechselbaren Fluidleitung (6) ist, auf den optischen Sensor (12) projiziert wird. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 11 bis 22, wobei die Steuereinheit (25) mittels Signalen des optischen Sensors (12) ein Spektrum mittels einer High Dynamic Range Belichtungstechnik erstellt. Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) umfassend eine auswechselbare Fluidleitung (6), einen Halter (13) zum Halten der auswechselbaren Fluidleitung (6), einen optischen Sensor (12), eine Strahlungsquelle (16), einen auswechselbaren Auffangbehälter (27) und einen Füllstandmessers (28) für den Auffangbehälter (27), eine Fassung (15), zum Fassen des auswechselbaren Auffangbehälters (27) und des Füllstandmessers (28), und eine Steuereinheit (25), wobei der Halter (13) eine Spur (20) für die Fluidleitung (6) vorgibt, wobei der optische Sensor (12) auf die Spur (20) blickend angeordnet ist, wobei der Auffangbehälter (27) an ein Ende der Fluidleitung (6) angeschlossen ist, wobei die Fassung (15) zum Fassen und kommunizierenden Anschließen eines an dem Auffangbehälter (27) integrierten Füllstandmessers vorbereitet ist, wobei die Steuereinheit (25) mit dem optischen Sensor (12) und der Fassung (15) kommunizierbar verbunden ist, wobei, der optische Sensor (12) dazu ausgelegt ist, ein Signal von Strahlung in einem breiten Wellenlängenbereich zu erfassen, wobei die Strahlungsquelle (16) zum Bestrahlen und/oder Durchstrahlen der Spur (20) im Blickfeld des optischen Sensors (12) angeordnet ist und diesen mit Strahlung in dem breiten Wellenlängenbereich bestrahlt und/oder durchstrahlt, wobei die Steuereinheit (25) eingerichtet ist zum Bilden eines Spektrums aus den Signalen des optischen Sensors (12), zum Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage eines Spektrums des optischen Sensors (12), und zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser (28) gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters (27) und mittels des Durchflussparameters. Verfahren zum Bestimmen eines Durchflusses eines Fluids durch eine Fluidleitung (6), umfassend Erfassen eines Spektrums des Fluids in der Fluidleitung (6) und Erfassen eines Signals eines an einem Auffangbehälter (27) integrierten Füllstandmessers (28), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren umfasst Bestimmen eines Durchflussparameters auf der Grundlage des erfassten Spektrums, und Bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser (28) gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters (27) und mittels des Durchflussparameters. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) umfassend einen Halter (13) zum Halten einer auswechselbaren Fluidleitung (6), eine Fassung (15), zum Fassen eines auswechselbaren Teststreifens (39), eine Dosiereinrichtung (38), eine Teststreifenvorschubeinrichtung (40), einen optischen Sensor (12), eine Strahlungsquelle (16), und eine Steuereinheit (25), wobei die Steuereinheit (25) mit der Dosiereinrichtung (38), der Teststreifenvorschubeinheit (40) und dem optischen Sensor (12) kommunizierbar verbunden ist, wobei der Teststreifen (39) entlang seiner Länge mehrere Testelemente (42) aufweist und die Dosiereinrichtung (38) medizinisches Fluid aus der Fluidleitung (6) dosieren kann, wobei die Steuereinheit (25) dazu ausgelegt ist die Teststreifenvorschubeinrichtung (40) und die Dosiereinrichtung (38) so zu steuern, dass die Dosiereinrichtung (38) das medizinische Fluid auf ein unverbrauchtes Testelement (42) des Teststreifens (39) dosiert und die Teststreifenvorschubeinrichtung (40), den optischen Sensor (12) und eine Strahlungsquelle (16) so zu steuern, dass das Testelement (42) des Teststreifens (39), auf welches das medizinische Fluid dosiert wurde, in einen Sichtbereich des optischen Sensors (12) verfahren wird, durch die Strahlungsquelle (16) beleuchtet wird und der optische Sensor (12) ein optisches Kriterium des Testelementes (43) aufnimmt, und das medizinische Fluid analysiert wird auf der Grundlage eines Vergleichs des durch den optischen Sensor (12) aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens (39). Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 26, wobei die Fassung (15) einen auswechselbaren Auffangbehälter (27) fasst, der an die Fluidleitung (6) angeschlossen ist, und einen Füllstandmesser (28) für den Auffangbehälter (27), wobei die Steuereinheit (25) zum Bestimmen eines Durchflusses durch eine Veränderung des durch den Füllstandmesser (28) gemessenen Füllstandes innerhalb des Auffangbehälters (28) eingerichtet ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 26, die Fassung (15) einen in die Fluidleitung (6) integrierten Durchflussmesser (9) fasst und kommunizierend anschließt, wobei die Steuereinheit (25) eingerichtet ist zum Bestimmen eines Durchflusses durch den Durchflussmesser (9). Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 28, wobei der Teststreifen (39) ein Testfeld (43) auf einem Trägermaterial umfasst und das Testfeld (43) aus einem Array aus Testelementen (42) besteht, die per Veränderung der Reflexion, Absorption, Transmission, oder Fluoreszenz von Strahlung verschiedene Parameter des medizinischen Fluids analysieren. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 29, wobei der Teststreifen (39) aus einem transparenten Trägermaterial besteht, auf dem die Testelemente (42) angeordnet sind, sodass das Testelement (42) entweder von oben oder von unten
52 beleuchtet und mittels des optischen Sensors (12) das optische Kriterium des Testelements (42) aufnehmen kann. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 30, wobei der Teststreifen (39) einen weiteren transparenten Film (48) auf der Oberseite aufweist, sodass das Testfeld (43) mit den Testelementen (42) zwischen dem Trägermaterial und dem transparenten Film (48) eingeschlossen ist und hin zu den Seiten des Teststreifens (39) und benachbarten Testfeldern (43) auf dem Teststreifen abgedichtet ist, wobei ein Füllpunkt (46) so angeordnet ist, dass der Bereich des Testfeldes (43) zwischen dem Trägermaterial und dem transparenten Film mit dem medizinischen Fluid befüllt werden kann. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 31 , wobei der Teststreifen (39) aufgewickelt in einem kassettenartigen Behältnis angeordnet ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach Anspruch 32, wobei das kassettenartige Behältnis austauschbar ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 33, wobei die Dosiereinrichtung (38) ein Ventil ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 33, wobei die Dosiereinrichtung (38) eine Pumpe ist. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 35, wobei die Strahlungsquelle (16) das Testelement (42) von der gleichen Seite beleuchtet, von der der optische Sensor (12) das optische Kriterium des Testelementes aufnimmt. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 35, wobei die Strahlungsquelle (16) das Testelement (42) von der gegenüberliegenden Seite beleuchtet, von der der optische Sensor (12) das optische Kriterium des Testelementes aufnimmt. Medizinische Fluid-Analyseeinrichtung (5) nach einem der Ansprüche 26 bis 37, wobei zwischen dem Dosieren des medizinischen Fluids auf das Testelement (42) und dem
53 Aufnehmen des optischen Kriteriums des Testelementes (42) eine vorgegebene Wartedauer vergeht. Medizinisches Fluid-Analysesystem (4) umfassend eine auswechselbare Fluidleitung (6), einen Halter (13), zum Halten der auswechselbaren Fluidleitung (6), einen auswechselbarer Teststreifen (39), eine Fassung (15), zum Fassen des auswechselbaren Teststreifens (39), eine Dosiereinrichtung (38), eine Teststreifenvorschubeinrichtung (40), einen optischen Sensor (12), eine Strahlungsquelle (16), und eine Steuereinheit (25), wobei die Steuereinheit mit der Dosiereinrichtung (38), der Teststreifenvorschubeinheit (40) und dem optischen Sensor (12) kommunizierbar verbunden ist, wobei der Teststreifen (39) entlang seiner Länge mehrere Testelemente (42) aufweist und die Dosiereinrichtung (38) medizinisches Fluid aus der Fluidleitung (6) dosieren kann, wobei die Steuereinheit (25) dazu ausgelegt ist die Teststreifenvorschubeinrichtung (40) und die Dosiereinrichtung (38) so zu steuern, dass die Dosiereinrichtung (38) das medizinische Fluid auf ein unverbrauchtes Testelement (42) des Teststreifens (39) dosiert und die Teststreifenvorschubeinrichtung (40), den optischen Sensor (12) und eine Strahlungsquelle (16) so zu steuern, dass das Testelement (42) des Teststreifens(39), auf welches das medizinische Fluid dosiert wurde, in einen Sichtbereich des optischen Sensors (12) verfahren wird, durch die Strahlungsquelle (16) beleuchtet wird und der optische Sensor (12) ein optisches Kriterium des Testelementes (42) aufnimmt, und das medizinische Fluid analysiert wird auf der Grundlage eines Vergleichs des durch den optischen Sensor (12) aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens (39). Verfahren zum Analysieren eines medizinischen Fluids in einer Fluidleitung (6), umfassend Verfahren eines Teststreifens (39) und Dosieren des medizinischen Fluids auf ein unverbrauchtes Testelement (42) des Teststreifens (39), weiteres Verfahren des Teststreifens (39), Beleuchten und Aufnehmen von einem optischen Kriterium des Testelementes (42), und Analysieren des medizinischen Fluids auf der Grundlage eines Vergleichs des aufgenommenen optischen Kriteriums mit einem Referenzkriterium des Teststreifens (39).
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