WO2023072761A1 - Sensor assembly for an organ transport system - Google Patents

Sensor assembly for an organ transport system Download PDF

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WO2023072761A1
WO2023072761A1 PCT/EP2022/079404 EP2022079404W WO2023072761A1 WO 2023072761 A1 WO2023072761 A1 WO 2023072761A1 EP 2022079404 W EP2022079404 W EP 2022079404W WO 2023072761 A1 WO2023072761 A1 WO 2023072761A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
sensor assembly
module
transport system
organ transport
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/079404
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Ruhland
Ricardo Ehrenpfordt
Original Assignee
Raumedic Ag
New Ventures GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Raumedic Ag, New Ventures GmbH filed Critical Raumedic Ag
Publication of WO2023072761A1 publication Critical patent/WO2023072761A1/en

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00—Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02—Preservation of living parts
    • A01N1/0236—Mechanical aspects
    • A01N1/0242—Apparatuses, i.e. devices used in the process of preservation of living parts, such as pumps, refrigeration devices or any other devices featuring moving parts and/or temperature controlling components
    • A01N1/0247—Apparatuses, i.e. devices used in the process of preservation of living parts, such as pumps, refrigeration devices or any other devices featuring moving parts and/or temperature controlling components for perfusion, i.e. for circulating fluid through organs, blood vessels or other living parts

Definitions

  • the invention relates to a sensor assembly for an organ transport system. Furthermore, the invention relates to a fluid guide assembly for an organ transport system with such a sensor assembly.
  • Organ transport systems are known from prior public use.
  • US 2013/0102059 A1 discloses a method and a device for organ supply.
  • US 2014/0120564 A1 discloses a method for the non-invasive measurement of analytes.
  • US 2014/0017658 A1 discloses a perfusion device with low pressure fluctuations and a bubble trap.
  • US 2004/0221719 A1 discloses a device for separating gas from a liquid path.
  • this object is achieved by a sensor assembly having the features specified in claim 1 .
  • the nutrient liquid can be blood plasma.
  • the liquid parameter measured with the flow sensor can be a flow rate.
  • further liquid parameters can be measured with the flow sensor, in particular the presence or proportion of a target component of the nutrient liquid.
  • the spectral sensor ensures quality monitoring of the nutrient liquid.
  • the spectral parameter to be measured can be an absorption coefficient or an absorption constant of at least one component of the nutrient liquid.
  • the spectral sensor can enable the absorption coefficient or the absorption constant to be measured at a spectral position and/or can ensure a spectral measurement of the nutrient liquid in the IR range and/or in the VIS range and/or in the UV range.
  • the spectral parameter can also be a reflection, a scattering or a fluorescence of at least one component of the nutrient liquid.
  • a flow rate can be measured in a range between 0.001 ml/min to 10 ml/min.
  • the sensor assembly can also have an ultrasonic sensor for monitoring bubble formation in the nutrient liquid.
  • An ultrasonic sensor can be used to detect bubbles in a flow channel. Examples of such ultrasonic sensors can be found in EP 2 813 845 B1, DE 102 09 254 B4, DE 102 09 255 B4 and US 2013/305839A1. Such an ultrasonic sensor can be used to reduce bubbles in the flow channel.
  • Bubbles can be detected from a volume of 0.1 pl, for example.
  • An O2 partial pressure sensor according to claim 2 has turned out to be particularly suitable as part of the sensor assembly.
  • the O2 partial pressure sensor can be part of the flow sensor or can also be designed as a sensor independent of the flow sensor.
  • An O2 partial pressure can be measured with the O2 partial pressure sensor in the range between 10 mm Hg and 500 mm Hg.
  • a measurement drift can be better than 1% per measurement hour.
  • a relative accuracy of the measurement can be better than 10%, can be better than 5% or can also be better than 3%.
  • An absolute measurement accuracy can be better than 3mm Hg.
  • a CCh partial pressure sensor according to claim 3 has also turned out to be particularly suitable as a component of the sensor assembly.
  • the CCh partial pressure sensor can also be integrated into the flow sensor or represent a sensor component that is independent of it.
  • a measuring range of the CCh partial pressure sensor can be in the range between 10 mm Hg and 80 mm Hg.
  • An absolute accuracy can be 3 mm Hg. What was stated above for the Ch partial pressure sensor can apply to the measurement drift and/or the relative accuracy of the measurement.
  • a pH sensor according to claim 4 has also turned out to be a particularly suitable component for the sensor assembly.
  • the pH sensor can also be part of the flow sensor or represent a sensor that is independent of it.
  • the pH sensor can measure pH values in the range between 6 and 8.5.
  • An absolute measurement accuracy can be in the range of 0.1 pH value units, in particular in the range of 0.03 pH value units. What was stated above for the O2 partial pressure sensor can apply to the measurement drift and/or the relative accuracy of the measurement.
  • a modular division according to claim 5 in an easy-to-use sensor module (disposable), in particular having the flow sensor, and a reusable housing module (reusable) creates the possibility of accommodating in particular expensive electronic components in the reusable housing module, which after replacing the simple usable sensor module can be used again.
  • This increases the cost efficiency of the sensor assembly, since the reusable housing module can be used with a plurality and possibly with a large number of sensor modules that are used one after the other.
  • a possible form-fitting accommodation of the sensor module in the housing module can in particular ensure that the sensor module is secured against rotation.
  • the sensor module is positioned in a defined manner due to the form fit, so that a connection between supply components and components to be supplied between the modules is also possible via appropriately aligned connection interfaces, in particular via plug connectors.
  • An electronics unit of the sensor module can have a data processing component and/or a memory component and/or a sensor control component and/or an output component.
  • the electronics unit can have a microcontroller.
  • the electronics unit can have adjustment and calibration curves stored there. These curves can be used to match flow rates with the fluidic materials to be measured.
  • the electronics unit can be equipped with software that can be used to process algorithms for feature extraction, selection and classification.
  • the software can contain a reminder function, in particular a reminder that the easy-to-use sensor module needs to be replaced.
  • Interfaces of the sensor assembly can be designed as possibly sealed plugs.
  • a power supply and/or a serial bus signal can be transmitted via the interfaces of the sensor assembly.
  • the easy-to-use sensor module can be supplied with energy via a battery or an accumulator.
  • RS232, RS485 and CAN can be used as interface or bus standards.
  • the interfaces of the sensor assembly can be wireless.
  • the Bluetooth or Wifi standards can be used here.
  • the electronics unit can have an interface, which may work inductively, for the signal connection to an external device. This can be used for data evaluation and/or data presentation.
  • the sensor assembly can be designed that, in cooperation with the external device, telemetric monitoring of the function and the measured values of the sensor assembly is possible. Data processing or data evaluation of measured values of the sensor assembly can take place via an app and/or via a cloud solution.
  • the sensor assembly can have counterfeit protection means, so that in particular the use of an unauthorized sensor module in the sensor assembly is prevented. Such protection against plagiarism can take place via ID recognition of identification data, in particular of the sensor module.
  • the sensor assembly can be designed in the form of a connector that can be used in particular between tube sections and/or fluid-carrying components of the organ transport system.
  • the sensor assembly can have luer connectors for coupling to external fluid-carrying components of the organ transport system.
  • the reusable housing module can have a unit for recording a signal for determining a period of use of the single-use sensor module.
  • a number of disposables used sequentially with the reusable can be recorded here.
  • An electronics unit can have at least one data processing and control component for controlling the flow sensor and for receiving, processing and forwarding sensor signals.
  • Such a design of the electronics unit enables the module assembly to be used flexibly.
  • a sensor design according to claim 8 increases the cost efficiency of the module assembly. Sensors that are not contaminated during use can be part of the reusable housing module.
  • a display unit according to claim 9 can be digital, optical and/or acoustic.
  • the display unit can be designed to issue a warning signal, in particular when a measured value limit is exceeded. In this case, the display unit can carry out a comparison of a predefined target measured value with a current actual measured value.
  • the display unit can be designed to emit tones, colors or as a vibration display.
  • the display unit can be configured to preselect a fluidic medium to be measured.
  • FIG. 1 is a perspective view of a closed medical sensor module assembly as part of an organ delivery system
  • FIG. 2 shows the module assembly according to FIG. 1, with one of two housing sections, which in the closed position according to FIG. 1 enclose a sensor module of the module assembly in a form-fitting manner, being swung open into an open position;
  • FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through an embodiment of the module assembly, wherein a flow channel is shown with the opposite orientation compared to FIG. 2 ;
  • Fig. 4 shows a section according to line IV-IV in Fig. 3;
  • FIG. 5 shows, in a representation similar to FIG. 3, a further embodiment of a sensor module assembly which, in comparison to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, is designed without an ultrasonic sensor in addition to a flow sensor;
  • FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 4 of the module assembly of FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a side view of fluid-carrying components of an organ transport system with a sensor assembly having a plurality of flow sensors which can be part of a sensor module assembly of the embodiment according to FIGS. 1 to 6.
  • a medical sensor module assembly 1 is part of a sensor assembly with multiple sensors that are integrated into fluid-carrying components of an organ transport system.
  • the module assembly 1 has a reusable housing module 2, which is also referred to as reusable.
  • the housing module 2 has two housing sections, namely a base section 3 and a cover section 4, which are connected to one another via a joint 5 with joint sections 6 , 7 such that they can be folded about a joint axis 8 .
  • the two housing sections 3, 4 enclose an easy-to-use sensor module 9 in a form-fitting manner.
  • This form-fitting enclosing serves on the one hand to mechanically hold the sensor module 9 in the connecting folded position and also serves to prevent at least selected components of the sensor module from rotating about a longitudinal axis 10 of the sensor module 9, which is connected by a flow channel 10a of a Channel body 11 of the sensor module 9 is specified.
  • the easy-to-use sensor module 9 is also referred to as a disposable.
  • the sensor module 9 has a flow sensor 12 for measuring a fluid flow through the flow channel 10a.
  • a flow sensor is known, for example, from EP 2 107 347 B1.
  • a nutrient liquid and in particular blood plasma is measured as the fluid to be measured.
  • the sensor module 9 has a flow sensor interface 13 (cf. FIG. 3) which is in signal connection with the flow sensor 12 .
  • An electronic unit interface 14 is in signal connection with the flow sensor interface 13 .
  • An electronic unit 15 of the housing module 2 is in signal connection with the flow sensor 12 via the latter.
  • the two interfaces 13, 14 are designed as electrical connectors between the housing module 2, ie the reusable, and the sensor module 9, ie the disposable.
  • the electronics unit 15 is accommodated in one of the two housing sections 3, 4, namely in the housing cover section 4.
  • the electronics unit 15 has several electronic components which are accommodated on a common circuit board 16 in the housing cover section 4.
  • These building blocks include, among other things, a data processing and control component 17, a data storage component 18 and components 18a, 18b for receiving, processing and forwarding sensor signals.
  • the electronics unit 15 or the module assembly 1 also has an interface 19 for signal connection to an external device.
  • This interface 19 can be designed as an inductive interface. Data can be evaluated and signals and/or data can be displayed via the external device via the interface 19 . Telemetry monitoring of the module assembly is also possible via the interface 19. Depending on the design, the interface 19 can be controlled via an app or cloud application.
  • the electronics unit 15 can have means for counterfeit protection and means for ID recognition of the easy-to-use sensor module 9 .
  • the two housing sections 3, 4 of the housing module 2 are connected to one another in a fixed manner in the connection-folding position according to FIGS. This is accomplished via a latching connection 20.
  • the latching connection 20 has latching lugs 21 which are attached to one of the two housing sections 3, 4 and, in the connection-folded position, interact in a latching manner with latching tabs or latching grooves 22 which are designed in the other of the two housing sections 4, 3.
  • the locking lugs 21 are arranged on the housing cover section 4 and the locking tabs 22 are arranged on the housing base section 3.
  • a protruding actuating section 23 is formed on the housing base section 3 .
  • Pressure on the actuating section 23 in Fig. 1 from above causes the locking tabs 22 to lift off the associated locking lugs 21 and come free from them, so that the housing cover section 4 moves from the connected folded position to the open position according to Fig. 2 can be swung open.
  • the housing cover section 4 can be prestressed in the connected folded position in such a way that after the latching tabs 22 have been released from the latching lugs 21, it pivots open at least a little into the open position .
  • the channel body 11 is designed in several parts, namely in two parts, and accordingly has two sequential channel sections, which are formed by different channel body sections 11a and 11b.
  • the flow sensor 12 for measuring the fluid flow through the flow channel 10a is arranged in the channel body section 11a lying downstream in a flow direction 24 .
  • the further channel body section 11b is arranged upstream of this channel body section 11a and is connected tightly to the following channel body section 11a via a latching connection 25 is.
  • this channel body section 11b has a constriction section 26.
  • the constriction section 26 can be designed as an outer peripheral groove. In the schematic representation according to FIG. 3, this groove is shown to have a smaller axial extent than in the representation according to FIG.
  • two sensor components 27, 28 of a reusable ultrasonic sensor 29 interact with the fluid flowing through the flow channel 10a, in particular to detect bubbles carried along in the fluid.
  • Ultrasonic sensors suitable for this measurement task are known from DE 102 09 254 B4, DE 102 09 255 B4, US Pat. No. 9,016,137 B and, for example, EP 2 813 845 Bl.
  • the ultrasonic sensor 29 is a reusable sensor and is part of the housing module 2.
  • the ultrasonic sensor component 27 is on that side of the board
  • the ultrasonic sensor component 27 is therefore accommodated in the housing cover section 4 .
  • the ultrasonic sensor component 27 is controlled via the DV control component
  • the ultrasonic sensor component 28 is housed in the case base portion 3 and also faces the throat portion 26 of the channel body portion 11b.
  • the constriction section 26 and thus the section of the flow channel 10a delimited by it lies between the two ultrasonic sensor components 27, 28.
  • the ultrasonic sensor component 28 accommodated in the housing base section 3 is arranged on a printed circuit board 30 of a further electronic unit 31 accommodated overall in the housing base section 3 .
  • This circuit board 30 carries an additional data processing component 32 which, in particular, has the function of controlling the ultrasonic sensor component 28 .
  • the data processing component 32 can also perform other functions that have been explained above in connection with the components 17, 18, 18a, 18b.
  • the module assembly 1 can have an IR spectral sensor 29' for measuring an absorption constant of a liquid that is guided in the channel body 11 of the module assembly 1.
  • a corresponding spectral sensor that can be used for the spectral sensor 29' is known from EP 2 648 793 Bl.
  • the module assembly 1 can also have at least one of the following sensors: a sensor 32a for measuring a Ch partial pressure of fluid flowing through the channel body 11 (cf. FIG. 3) ; a sensor 32b for measuring a CCE partial pressure of the fluid flowing through the channel body 11 and/or a sensor 32c for measuring a pH value of the fluid flowing through the channel body 11.
  • the sensors 32a to 32c can be components of the disposable 9, but can alternatively also be a component of the reusable 2 of the module assembly 1, which is indicated in FIG. 3 in a section of the housing module 2 by dashed lines.
  • the presence of oxygen or carbon dioxide in the fluid to be measured can be concluded via the sensors 32a and 32b.
  • a hematocrit value can also be measured using a corresponding sensor in the module assembly 1 .
  • the oxygen partial pressure can be measured in a range between 20mm Hg and 300mm Hg.
  • the oxygen partial pressure is measured with an accuracy of no measurement drift greater than 0.5% over a measurement period of one hour.
  • a measurement accuracy of the oxygen partial pressure measurement can be relatively better than 5% and absolutely better than 3mm Hg.
  • a MARD (mean absolute relative difference) value can be less than 15% when measuring the oxygen partial pressure.
  • MARD value reference is made to the specialist article "Significance and Reliability of MARD for the Accuracy of CGM Systems" by Reiterer et al., J. Diabetes Sci. Technol., 11(1); Pages 59 to 67, 2017.
  • the CCh partial pressure measurement can be made in a range between 10 mm Hg and 80 mm Hg.
  • An accuracy of the CCh partial pressure measurement is absolute at +-3mm Hg.
  • a measurement drift in the CO2 partial pressure measurement is not greater than 0.5% per measurement hour.
  • the MARD value can also be less than 15% here.
  • a pH can be measured in a range between 6.8 and 7.8.
  • a measurement drift of the pH value measurement is not greater than 0.5% per measurement hour.
  • a medium accuracy of the pH value measurement is absolutely better than 0.03 pH value units.
  • a flow rate can be measured in the range between 0.0015 ml/min to 1 ml/min, for example.
  • a bubble size with a minimum size of 0.3 pl bubble volume can be detected by means of the ultrasonic sensor 29 .
  • the two electronic units 15, 31 are in signal connection with one another via an electronic unit interface.
  • This electronics unit interface is designed as an electrical plug connection 33 (see FIG. 4).
  • signal routing components 34, 35 of the electrical plug connection 33 are sealed off from the outside.
  • the two electronic units 15 and 31 and/or the interfaces explained above can also be in signal connection with one another in a wireless manner, for example via the Bluetooth or via the Wifi standard.
  • Each of the channel sections defined by the channel bodies 11a and 11b is used by a respective sensor, namely the ultrasonic sensor 29 or the spectral sensor 29' on the one hand and the flow sensor 12 on the other hand as a measuring section for measuring the fluid flowing through.
  • the channel section used by the channel body 11a can be used by the sensors 32a to 32c. Separate channel sections can also be provided within the module assembly 1 for these additional sensors 32a to 32c.
  • the interface 19 can also be designed as a display unit via which digital, optical and/or acoustic signals can be output, for example warning signals.
  • the display unit 19 can show that the limit has been exceeded, i.e. the display that specified measured value limits for the flow rate and/or for the spectral measurement and/or possibly for detected gas bubble quantities have been exceeded. In this case, a comparison can be made between a specified desired measured value and a measured actual measured value.
  • the display unit 19 can output different tones or tone sequences.
  • the display unit 19 can light up in different colors or also imitate light sequences.
  • the display unit 19 may have a display vibration module.
  • the module assembly 1 can also have a reusable pump unit 36 for generating a media flow through the flow channel 10a.
  • the pump unit 36 is shown schematically housed in the housing base section 3 in FIG. 3 .
  • a peristaltic pump can be used.
  • the use of a micropump is also possible.
  • Such a pump unit 36 can in particular for short-term replacement of a main pump of the organ transport system.
  • FIGS. 1 to 4 A further embodiment of a sensor module assembly 40 is described below with reference to FIGS. Components and functions which correspond to those which have already been explained above in relation to FIGS. 1 to 4 bear the same reference numerals and will not be discussed again in detail.
  • the module assembly 40 lacks the electronic unit 31 on the base side with the ultrasonic sensor 29 or the spectral sensor 29'. Accordingly, the electrical connector 33 and also the channel body portion 11b can be omitted. Otherwise, module assembly 40 corresponds to module assembly 1.
  • the sensor module assembly 1 or 40 is used as follows:
  • the two housing sections 3, 4 are folded open about the joint axis 8 of the joint 5 and brought into the open position.
  • the sensor module 9 is now inserted into a complementary recess in the housing base section 3 of the housing module, as shown in FIG.
  • the housing cover section 4 is then brought into the closed position according to FIG. 1, with the latching connection 20 latching and securing the housing cover section 4 in the closed position.
  • the housing receptacle which is complementary to the shape of the sensor module 9, on the one hand in the housing base section 3 and on the other hand in the housing cover section 4, the result is that the housing sections 3, 4 Enclose sensor module 9 in a form-fitting manner. In this way, in particular, the sensor module 9 is secured against rotation about the longitudinal axis 10 .
  • connection is then established between the sensor module 9 and other fluid-carrying components, in particular hose sections, of the organ transport system via connection sections 42, 43, which can be designed as Luer connections, at both ends of the channel body 11.
  • the channel body 11 thus represents a fluid guide section of the organ transport system.
  • the module assembly 1 is now ready for use and both a flow of fluid through the flow channel 10a, an absorption constant of the fluid and any quantity of bubbles carried along with the fluid can be measured using the sensors 12, 29' and 29, controlled by the respective electronic units 15 and 31, to be measured.
  • the corresponding measurement data are then recorded via the respective electronic units 15, 31, stored, processed and output to the external device via the respective interfaces.
  • a corresponding signal in particular a warning signal, can also be output via the display unit 19.
  • the need to replace the sensor module 9 is indicated via a corresponding display.
  • the housing cover section 4 is then opened and into the open position spent according to Fig. 2.
  • the used sensor module 9 can then be removed and exchanged for a sensor module that is still unused or for a refurbished one.
  • the sensor assembly 45 comprises at least one flow sensor of the type of the flow sensor 12 and an IR spectral sensor of the type of the spectral sensor 29'.
  • These sensors 12, 29' can be components of a sensor module assembly 1, 40, which was explained above in connection with FIGS.
  • at least one flow sensor 12 and/or at least one spectral sensor 29' can be used, which are not part of such a sensor module assembly, but are used as stand-alone sensors.
  • organ transport system 44 Of the organ transport system 44 , only fluid-carrying components and some signal and supply line components are shown in FIG. 7 . A basic system unit is not shown, via which the fluid flow through the organ transport system is controlled and to which the various fluid-conducting components and the signal and supply components of the organ transport system 44 are connected.
  • the organ transport system 44 has a reservoir 46 for a nutrient liquid in the form of blood plasma containing red blood cells.
  • the supply container 46 is in fluid connection with an oxygenator 47 for oxygen enrichment of the blood plasma via hose line sections.
  • the blood plasma represents a fluid which is guided via the fluid-carrying components of the organ transport system 44 .
  • a first sensor module assembly 1 or 40 which has already been explained above with reference to FIGS. 1 to 6, is arranged in one of the hose line sections between the supply container 46 and the oxygenator 47.
  • a blood plasma flow between the storage container 46 and the oxygenator 47 is measured with the module assembly 1 , 40 .
  • an absorption constant of the blood plasma, an O2 partial pressure of the blood plasma, a CO2 partial pressure of the blood plasma or a pH value of the blood plasma can also be measured.
  • the oxygenator is in fluid connection with a fluid pump 48 of the organ transport system 44 via a further hose section of the organ transport system.
  • the fluid pump 48 can be a peristaltic pump.
  • the fluid pump 48 is in fluid connection with a transport container 49 for a donor organ, for example a liver, via a further hose section.
  • another sensor module assembly is arranged in the manner of the module assemblies 1 or 40, via which those parameters can be measured, as described above in connection with the module assembly 1 or 40 in the hose line section between the Reservoir 46 and the oxygenator 47 described.
  • the transport container 49 is in turn connected to the storage container 46 of the organ transport system 44 via a further hose line section in fluid communication.
  • a sensor module assembly 1 or 40 corresponding to those already explained above is also arranged in this further hose section.
  • tubing sections of the organ transport system are used to connect a computer that is used as a control device for the organ transport system and to connect a nutrient supply unit.
  • the computer and the nutrient supply unit are not shown in FIG.
  • the various module assemblies 1 and 40 of the organ transport system 44 are in signal connection with the computer via signal lines and supply it with measurement parameters that can be used for controlling/regulating the organ transport system. Depending on the sensor measurement results, for example, a supply of nutrients can be controlled or also an oxygen exchange capacity of the oxygenator 47. In general, the supply quality of the blood plasma for supplying the donor organ can be optimized and maintained over a long period of time.
  • a kidney can also be transported with the organ transport system 44 as a donor organ.
  • Fluid-carrying components of the organ transport system 44 can be made of PVC or silicone.
  • the individual sensors or the module assemblies can be fixed on a transport frame of the organ transport system 44, which is not shown in the drawing.

Abstract

A sensor assembly (45) for an organ transport system (44) has at least one tube line section for conducting a nutrient liquid between an organ transport container (49), a pump (48), and an oxygenator (47). At least one flow sensor of the sensor assembly (45) is used to measure a liquid parameter when the liquid is flowing through a fluid-conducting component of the sensor assembly, and at least one spectral sensor of the sensor assembly is used to measure at least one spectral parameter of the nutrient liquid. The sensor assembly can additionally have sensors for measuring an oxygen partial pressure, a carbon dioxide partial pressure, and/or the pH value of the nutrient liquid. By virtue of such a sensor assembly, the supply reliability for a donor organ to be transported is improved. A possible modular partitioning into a single-use sensor module and a reusable housing module allows expensive electronic components to be accommodated into the reusable housing module, thus increasing the cost efficiency of the sensor assembly.

Description

Sensor-Baugruppe für ein Organ-Transportsystem Sensor assembly for an organ transport system
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2021 212 234.5 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird. The present patent application claims the priority of German patent application DE 10 2021 212 234.5, the content of which is incorporated herein by reference.
Die Erfindung betrifft eine Sensor-Baugruppe für ein Organ-Transportsystem. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Fluidführungs-Baugruppe für ein Organ-Transportsystem mit einer derartigen Sensor-Baugruppe. The invention relates to a sensor assembly for an organ transport system. Furthermore, the invention relates to a fluid guide assembly for an organ transport system with such a sensor assembly.
Organ-Transportsysteme sind durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Die US 2013/0102059 Al offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Organversorgung. Die US 2014/0120564 Al offenbart ein Verfahren zum nicht-invasiven Vermessen von Analyten. Die US 2014/0017658 Al offenbart ein Perfusionsgerät mit geringen Druckschwankungen und eine Blasenfalle. Die US 2004/0221719 Al offenbart eine Einrichtung zum Trennen von Gas von einem Flüssigkeitsweg. Organ transport systems are known from prior public use. US 2013/0102059 A1 discloses a method and a device for organ supply. US 2014/0120564 A1 discloses a method for the non-invasive measurement of analytes. US 2014/0017658 A1 discloses a perfusion device with low pressure fluctuations and a bubble trap. US 2004/0221719 A1 discloses a device for separating gas from a liquid path.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Versorgungssicherheit für ein mit dem Organ-Transportsystem zu transportierendes Spenderorgan zu verbessern. It is an object of the present invention to improve security of supply for a donor organ to be transported with the organ transport system.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Sensor-Baugruppe mit dem in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. According to the invention, this object is achieved by a sensor assembly having the features specified in claim 1 .
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch Einsatz mindestens eines Durchflusssensors sowie mindestens eines Spektralsensors innerhalb der Sensor-Baugruppe für das Organ-Transportsystem eine Überwachung von Flüssigkeitsparametem der im Organ-Transportsystem mitgeführten Nährflüssigkeit optimiert. Diese Nährflüssigkeit kann dann über insbesondere einen längeren Zeitraum zur ausreichenden Versorgung des Spenderorgans konditioniert werden. According to the invention it was recognized that by using at least one flow sensor and at least one spectral sensor within the sensor assembly for the organ transport system monitoring of Optimized liquid parameters of the nutrient liquid carried in the organ transport system. This nutrient liquid can then be conditioned, in particular over a longer period of time, in order to adequately supply the donor organ.
Bei der Nährflüssigkeit kann es sich um Blutplasma handeln. The nutrient liquid can be blood plasma.
Bei dem Flüssigkeitsparameter, der mit dem Durchflusssensor gemessen wird, kann es sich um eine Fließrate handeln. Alternativ oder zusätzlich können weitere Flüssigkeitsparameter mit dem Durchflusssensor gemessen werden, insbesondere ein Vorhandensein oder ein Mengenanteil einer Zielkomponente der Nährflüssigkeit. The liquid parameter measured with the flow sensor can be a flow rate. Alternatively or additionally, further liquid parameters can be measured with the flow sensor, in particular the presence or proportion of a target component of the nutrient liquid.
Der Spektralsensor gewährleistet eine Qualitätsüberwachung der Nährflüssigkeit. Bei dem zu messenden spektralen Parameter kann es sich um einen Absorptionskoeffizienten bzw. eine Absorptionskonstante mindestens eines Bestandteils der Nährflüssigkeit handeln. Der Spektralsensor kann die Messung des Absorptionskoeffizienten bzw. der Absorptionskonstante bei einer spektralen Position ermöglichen und/oder kann eine spektrale Vermessung der Nährflüssigkeit im IR-Bereich und/oder im VIS-Bereich und/oder im UV-Bereich gewährleisten. Bei dem spektralen Parameter kann es sich auch um eine Reflexion, um eine Streuung oder auch um eine Floreszenz mindestens eines Bestandteils der Nährflüssigkeit handeln. The spectral sensor ensures quality monitoring of the nutrient liquid. The spectral parameter to be measured can be an absorption coefficient or an absorption constant of at least one component of the nutrient liquid. The spectral sensor can enable the absorption coefficient or the absorption constant to be measured at a spectral position and/or can ensure a spectral measurement of the nutrient liquid in the IR range and/or in the VIS range and/or in the UV range. The spectral parameter can also be a reflection, a scattering or a fluorescence of at least one component of the nutrient liquid.
Je nach dem verwendetem Spektralbereich kann das Vorhandensein einer bestimmten Zielkomponente in der Nährflüssigkeit erfasst bzw. überwacht werden. Eine Fließrate kann in einem Bereich zwischen 0,001 ml/min bis 10 ml/min vermessen werden. Depending on the spectral range used, the presence of a specific target component in the nutrient liquid can be detected or monitored. A flow rate can be measured in a range between 0.001 ml/min to 10 ml/min.
Die Sensor-Baugruppe kann zudem einen Ultraschallsensor zur Überwachung einer Blasenbildung in der Nährflüssigkeit aufweisen. The sensor assembly can also have an ultrasonic sensor for monitoring bubble formation in the nutrient liquid.
Ein Ultraschall- Sensor kann zur Blasendetektion in einem Durchflusskanal eingesetzt werden. Beispiele für derartige Ultraschallsensoren finden sich in der EP 2 813 845 Bl, der DE 102 09 254 B4, der DE 102 09 255 B4 und der US 2013/305839A1. Ein derartiger Ultraschall-Sensor kann zur Blasenreduktion im Durchflusskanal eingesetzt werden. An ultrasonic sensor can be used to detect bubbles in a flow channel. Examples of such ultrasonic sensors can be found in EP 2 813 845 B1, DE 102 09 254 B4, DE 102 09 255 B4 and US 2013/305839A1. Such an ultrasonic sensor can be used to reduce bubbles in the flow channel.
Blasen können ab einem Volumen von beispielsweise 0,1 pl erfasst werden. Bubbles can be detected from a volume of 0.1 pl, for example.
Mit der Sensor-Baugruppe kann eine ausreichende, externe Versorgung eines zu versorgenden Organs unabhängig vom menschlichen Blutkreislauf gewährleistet werden. With the sensor assembly, an adequate external supply of an organ to be supplied can be guaranteed independently of the human blood circulation.
Ein O2-Partialdrucksensor nach Anspruch 2 hat sich als Bestandteil der Sensor-Baugruppe als besonders geeignet herausgestellt. Der O2-Partial- drucksensor kann Bestandteil des Durchflusssensors sein oder kann auch als vom Durchflusssensor unabhängiger Sensor ausgeführt sein. Ein O2- Partialdruck kann mit dem O2-Partialdrucksensor im Bereich zwischen 10 mm Hg und 500 mm Hg vermessen werden. Ein Messdrift kann besser sein als 1 % pro Messstunde. Eine Relativgenauigkeit der Messung kann besser sein als 10 %, kann besser sein als 5 % oder kann auch besser sein als 3 %. Eine absolute Messgenauigkeit kann besser sein als 3mm Hg. Auch ein CCh-Partialdrucksensor nach Anspruch 3 hat sich als Bestandteil der Sensor-Baugruppe als besonders geeignet herausgestellt. Auch der CCh-Partialdrucksensor kann in den Durchflusssensor integriert sein oder eine hiervon unabhängige Sensorkomponente darstellen. Ein Messbereich des CCh-Parti al druck sensors kann im Bereich zwischen 10 mm Hg und 80 mm Hg sein. Eine absolute Genauigkeit kann bei 3 mm Hg liegen. Für den Messdrift und/oder die Relativgenauigkeit der Messung kann gelten, was vorstehend zum Ch- Parti al druck sensor ausgeführt wurde. An O2 partial pressure sensor according to claim 2 has turned out to be particularly suitable as part of the sensor assembly. The O2 partial pressure sensor can be part of the flow sensor or can also be designed as a sensor independent of the flow sensor. An O2 partial pressure can be measured with the O2 partial pressure sensor in the range between 10 mm Hg and 500 mm Hg. A measurement drift can be better than 1% per measurement hour. A relative accuracy of the measurement can be better than 10%, can be better than 5% or can also be better than 3%. An absolute measurement accuracy can be better than 3mm Hg. A CCh partial pressure sensor according to claim 3 has also turned out to be particularly suitable as a component of the sensor assembly. The CCh partial pressure sensor can also be integrated into the flow sensor or represent a sensor component that is independent of it. A measuring range of the CCh partial pressure sensor can be in the range between 10 mm Hg and 80 mm Hg. An absolute accuracy can be 3 mm Hg. What was stated above for the Ch partial pressure sensor can apply to the measurement drift and/or the relative accuracy of the measurement.
Ein pH-Sensor nach Anspruch 4 hat sich ebenfalls als besonders geeigneter Bestandteil für die Sensor-Baugruppe herausgestellt. Auch der pH-Sensor kann Teil des Durchflusssensors sein oder einen hiervon unabhängigen Sensor darstellen. Der pH-Sensor kann pH-Werte im Bereich zwischen 6 und 8,5 messen. Eine absolute Messgenauigkeit kann im Bereich von 0, 1 pH-Werteinheiten liegen, insbesondere im Bereich von 0,03 pH-Wertein- heiten. Für den Messdrift und/oder die Relativgenauigkeit der Messung kann gelten, was vorstehend zum O2- Parti al druck sensor ausgeführt wurde. A pH sensor according to claim 4 has also turned out to be a particularly suitable component for the sensor assembly. The pH sensor can also be part of the flow sensor or represent a sensor that is independent of it. The pH sensor can measure pH values in the range between 6 and 8.5. An absolute measurement accuracy can be in the range of 0.1 pH value units, in particular in the range of 0.03 pH value units. What was stated above for the O2 partial pressure sensor can apply to the measurement drift and/or the relative accuracy of the measurement.
Eine modulare Aufteilung nach Anspruch 5 in ein einfach verwendbares Sensor-Modul (Disposable), aufweisend insbesondere den Durchflusssensor, und ein wiederverwendbares Gehäuse-Modul (Reusable) schafft die Möglichkeit, insbesondere teure Elektronikbausteine im wiederverwendbaren Gehäuse-Modul unterzubringen, welches nach Austausch des einfach verwendbaren Sensor-Moduls erneut genutzt werden kann. Dies steigert die Kosteneffizienz der Sensor-Baugruppe, da das wiederverwendbare Gehäuse-Modul mit einer Mehrzahl und ggf. mit einer Vielzahl zeitlich nacheinander eingesetzter Sensor-Module genutzt werden kann. Eine mögliche formschlüssige Aufnahme des Sensor-Moduls im Gehäuse-Modul kann insbesondere eine Verdrehsicherung des Sensor-Moduls sicherstellen. Das Sensor-Modul ist aufgrund des Formschlusses definiert positioniert, sodass auch ein Anschluss zwischen Versorgungsbauteilen und zu versorgenden Bauteilen zwischen den Modulen über entsprechend ausgerichtete Verbindungs-Schnittstellen, insbesondere über Steckverbinder, möglich ist. A modular division according to claim 5 in an easy-to-use sensor module (disposable), in particular having the flow sensor, and a reusable housing module (reusable) creates the possibility of accommodating in particular expensive electronic components in the reusable housing module, which after replacing the simple usable sensor module can be used again. This increases the cost efficiency of the sensor assembly, since the reusable housing module can be used with a plurality and possibly with a large number of sensor modules that are used one after the other. A possible form-fitting accommodation of the sensor module in the housing module can in particular ensure that the sensor module is secured against rotation. The The sensor module is positioned in a defined manner due to the form fit, so that a connection between supply components and components to be supplied between the modules is also possible via appropriately aligned connection interfaces, in particular via plug connectors.
Eine Elektronikeinheit des Sensor-Moduls kann eine Datenverarbeitungskomponente und/oder eine Speicherkomponente und/oder eine Sensor- Steuerkomponente und/oder eine Ausgabekomponente aufweisen. Die Elektronikeinheit kann einen Mikrocontroller aufweisen. Die Elektronikeinheit kann dort abgelegte Abgleich- und Kalibrierkurven aufweisen. Diese Kurven können dazu dienen, Durchflussraten mit den jeweils zu vermessenden fluidischen Materialien abzugleichen. Die Elektronikeinheit kann mit Software ausgestattet sein, über die Algorithmen zu Merkmalsextraktion, -Selektion und -klassifizierung abgearbeitet werden können. Die Software kann eine Erinnerungsfunktion beinhalten, insbesondere eine Erinnerung an eine Austauschnotwendigkeit des einfach verwendbaren Sensor-Moduls. Schnittstellen der Sensor-Baugruppe können als ggf. abgedichtete Stecker ausgeführt sein. Über die Schnittstellen der Sensor-Baugruppe kann eine Energieversorgung und/oder ein serielles Bussignal übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das einfach verwendbare Sensor-Modul über eine Batterie oder einen Akkumulator mit Energie versorgt werden. Als Schnittstellen- bzw. Busstandards können RS232, RS485 und CAN zum Einsatz kommen. Die Schnittstellen der Sensor-Baugruppe können drahtlos ausgeführt sein. Hierbei können die Standards Bluetooth oder Wifi zum Einsatz kommen. Die Elektronikeinheit kann eine ggf. induktiv arbeitende Schnittstelle zur Signal Verbindung mit einem externen Gerät aufweisen. Hierüber kann eine Datenauswertung und/oder eine Datendarstellung erfolgen. Die Sensor-Baugruppe kann so ausgeführt sein, dass zusammenwirkend mit dem externen Gerät eine telemetrische Überwachung der Funktion und der Messwerte der Sensor-Baugruppe möglich ist. Eine Datenverarbeitung bzw. Datenauswertung von Messwerten der Sensor-Baugruppe kann über eine App- und/oder über eine Cloud-Lösung erfolgen. Die Sensor-Baugruppe kann über Mittel zum Plagiatsschutz verfügen, sodass insbesondere der Einsatz eines nicht autorisierten Sensor- Moduls in der Sensor-Baugruppe verhindert ist. Ein derartiger Plagiatsschutz kann über eine ID-Erkennung von Identifikationsdaten insbesondere des Sensor-Moduls geschehen. Die Sensor-Baugruppe kann in Form eines Konnektors gestaltet sein, der insbesondere zwischen Schlauchabschnitten und/oder Fluid führender Komponenten des Organ-Transportsystems eingesetzt werden kann. Die Sensor-Baugruppe kann Luer- Anschlüsse zur Koppelung an externe Fluid führende Komponenten des Organ-Transportsystems aufweisen. An electronics unit of the sensor module can have a data processing component and/or a memory component and/or a sensor control component and/or an output component. The electronics unit can have a microcontroller. The electronics unit can have adjustment and calibration curves stored there. These curves can be used to match flow rates with the fluidic materials to be measured. The electronics unit can be equipped with software that can be used to process algorithms for feature extraction, selection and classification. The software can contain a reminder function, in particular a reminder that the easy-to-use sensor module needs to be replaced. Interfaces of the sensor assembly can be designed as possibly sealed plugs. A power supply and/or a serial bus signal can be transmitted via the interfaces of the sensor assembly. Alternatively or additionally, the easy-to-use sensor module can be supplied with energy via a battery or an accumulator. RS232, RS485 and CAN can be used as interface or bus standards. The interfaces of the sensor assembly can be wireless. The Bluetooth or Wifi standards can be used here. The electronics unit can have an interface, which may work inductively, for the signal connection to an external device. This can be used for data evaluation and/or data presentation. The sensor assembly can be designed that, in cooperation with the external device, telemetric monitoring of the function and the measured values of the sensor assembly is possible. Data processing or data evaluation of measured values of the sensor assembly can take place via an app and/or via a cloud solution. The sensor assembly can have counterfeit protection means, so that in particular the use of an unauthorized sensor module in the sensor assembly is prevented. Such protection against plagiarism can take place via ID recognition of identification data, in particular of the sensor module. The sensor assembly can be designed in the form of a connector that can be used in particular between tube sections and/or fluid-carrying components of the organ transport system. The sensor assembly can have luer connectors for coupling to external fluid-carrying components of the organ transport system.
Das wiederverwendbare Gehäuse-Modul kann eine Einheit zum Aufzeichnen eines Signals zur Erhebung einer Verwendungsdauer des einfach verwendbaren Sensor-Moduls aufweisen. Insbesondere kann hierüber eine Anzahl von mit dem Reusable sequenziell verwendeter Disposables aufgezeichnet werden. The reusable housing module can have a unit for recording a signal for determining a period of use of the single-use sensor module. In particular, a number of disposables used sequentially with the reusable can be recorded here.
Eine Elektronikeinheit nach Anspruch 6 kann mindestens eine Datenverar- beitungs- und Steuerkomponente zur Steuerung des Durchflusssensors sowie zur Aufnahme, Verarbeitung und Weitergabe von Sensorsignalen aufweisen. Eine solche Ausführung der Elektronikeinheit ermöglicht eine flexible Nutzung der Modulbaugruppe. Eine Sensorausführung nach Anspruch 8 erhöht eine Kosteneffizienz der Modulbaugruppe. Sensoren, die beim Einsatz nicht kontaminiert werden, können Teil des wiederverwendbaren Gehäuse-Moduls sein. An electronics unit according to claim 6 can have at least one data processing and control component for controlling the flow sensor and for receiving, processing and forwarding sensor signals. Such a design of the electronics unit enables the module assembly to be used flexibly. A sensor design according to claim 8 increases the cost efficiency of the module assembly. Sensors that are not contaminated during use can be part of the reusable housing module.
Eine Anzeigeeinheit nach Anspruch 9 kann digital, optisch und/oder akustisch ausgeführt sein. Die Anzeigeeinheit kann zur Aufgabe eines Warnsignals, insbesondere bei Überschreitung einer Messwertgrenze ausgeführt sein. Die Anzeigeeinheit kann dabei einen Abgleich eines vorgegebenen Soll-Messwerts mit einem aktuellen Ist-Messwert vornehmen. Die Anzeigeeinheit kann zur Abgabe von Tönen, von Farben, oder auch als Vibrations-Anzeige ausgeführt sein. Die Anzeigeeinheit kann zur Vorauswahl eines zu vermessenden fluidischen Mediums konfiguriert werden. A display unit according to claim 9 can be digital, optical and/or acoustic. The display unit can be designed to issue a warning signal, in particular when a measured value limit is exceeded. In this case, the display unit can carry out a comparison of a predefined target measured value with a current actual measured value. The display unit can be designed to emit tones, colors or as a vibration display. The display unit can be configured to preselect a fluidic medium to be measured.
Die Vorteile einer Fluidführungs-Baugruppe nach Anspruch 10 entsprechen denen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Sensor-Baugruppe bereits erläutert wurden. The advantages of a fluid guide assembly according to claim 10 correspond to those that have already been explained above with reference to the sensor assembly.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen: Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. These show:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer geschlossenen medizinischen Sensor-Modulbaugruppe als Teil eines Organ-Transportsystems; 1 is a perspective view of a closed medical sensor module assembly as part of an organ delivery system;
Fig. 2 die Modulbaugruppe nach Fig. 1, wobei einer von zwei Gehäuseabschnitten, die in der geschlossenen Stellung nach Fig. 1 ein Sensor-Modul der Modulbaugruppe formschlüssig umschließen, in eine Offenstellung aufgeklappt ist; Fig. 3 ein schematischer Längsschnitt durch eine Ausführung der Modulbaugruppe, wobei ein Durchflusskanal mit im Vergleich zu Fig. 2 gegenläufiger Orientierung dargestellt ist; FIG. 2 shows the module assembly according to FIG. 1, with one of two housing sections, which in the closed position according to FIG. 1 enclose a sensor module of the module assembly in a form-fitting manner, being swung open into an open position; FIG. 3 shows a schematic longitudinal section through an embodiment of the module assembly, wherein a flow channel is shown with the opposite orientation compared to FIG. 2 ;
Fig. 4 ein Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3; Fig. 4 shows a section according to line IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung einer Sensor-Modulbaugruppe, die im Vergleich zur Ausführung nach den Figuren 1 bis 4 ohne einen zu einem Durchflusssensor zusätzlichen Ultraschall- Sensor ausgeführt ist; 5 shows, in a representation similar to FIG. 3, a further embodiment of a sensor module assembly which, in comparison to the embodiment according to FIGS. 1 to 4, is designed without an ultrasonic sensor in addition to a flow sensor;
Fig. 6 eine zu Fig. 4 ähnliche Schnittansicht der Modulbaugruppe nach Fig. 5; FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 4 of the module assembly of FIG. 5;
Fig. 7 eine Seitenansicht Fluid führender Komponenten eines Organ-Transportsystems mit einer Sensor-Baugruppe, aufweisend mehrere Durchflusssensoren, die Teil einer Sensor-Modulbaugruppe der Ausführungen nach den Figuren 1 bis 6 sein können. 7 shows a side view of fluid-carrying components of an organ transport system with a sensor assembly having a plurality of flow sensors which can be part of a sensor module assembly of the embodiment according to FIGS. 1 to 6.
Eine medizinische Sensor-Modulbaugruppe 1 ist Teil einer Sensor-Baugruppe mit mehreren Sensoren, die integriert sind in Fluid führende Komponenten eines Organ-Transportsystems. A medical sensor module assembly 1 is part of a sensor assembly with multiple sensors that are integrated into fluid-carrying components of an organ transport system.
Die Modulbaugruppe 1 hat ein wiederverwendbares Gehäuse-Modul 2, das auch als Reusable bezeichnet wird. Das Gehäuse-Modul 2 hat zwei Gehäuseabschnitte, nämlich einen Basisabschnitt 3 und einen Deckelabschnitt 4, die über ein Gelenk 5 mit Gelenkabschnitten 6, 7 klappbar um eine Gelenkachse 8 miteinander verbunden sind. The module assembly 1 has a reusable housing module 2, which is also referred to as reusable. The housing module 2 has two housing sections, namely a base section 3 and a cover section 4, which are connected to one another via a joint 5 with joint sections 6 , 7 such that they can be folded about a joint axis 8 .
In einer Schließstellung, die auch als Verbindungs-Klappposition bezeichnet und in der Fig. 1 dargestellt ist, umschließen die beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 ein einfach verwendbares Sensor-Modul 9 formschlüssig. Dieses formschlüssige Umschließen dient zum einen zu einer mechanischen Halterung des Sensor-Moduls 9 in der Verbindungs-Klappposition und dient zudem zu einer Verdrehsicherung zumindest von ausgewählten Komponenten des Sensor-Moduls um eine Längsachse 10 des Sensor-Moduls 9, die von einem Durchflusskanal 10a eines Kanalkörpers 11 des Sensor-Moduls 9 vorgegeben wird. In a closed position, which is also referred to as the connecting folding position and is shown in FIG. 1, the two housing sections 3, 4 enclose an easy-to-use sensor module 9 in a form-fitting manner. This form-fitting enclosing serves on the one hand to mechanically hold the sensor module 9 in the connecting folded position and also serves to prevent at least selected components of the sensor module from rotating about a longitudinal axis 10 of the sensor module 9, which is connected by a flow channel 10a of a Channel body 11 of the sensor module 9 is specified.
Das einfach verwendbare Sensor-Modul 9 wird auch als Disposable bezeichnet. The easy-to-use sensor module 9 is also referred to as a disposable.
Das Sensor-Modul 9 hat einen Durchflusssensor 12 zur Messung eines Fluidflusses durch den Durchflusskanal 10a. Ein derartiger Durchflusssensor ist beispielsweise bekannt aus der EP 2 107 347 Bl. Als zu vermessendes Fluid wird beim Organ-Transportsystem, bei dem die Modulbaugruppe 1 zum Einsatz kommt, eine Nährflüssigkeit und insbesondere Blutplasma vermessen. The sensor module 9 has a flow sensor 12 for measuring a fluid flow through the flow channel 10a. Such a flow sensor is known, for example, from EP 2 107 347 B1. In the organ transport system in which the module assembly 1 is used, a nutrient liquid and in particular blood plasma is measured as the fluid to be measured.
Weiterhin hat das Sensor-Modul 9 eine Flusssensor-Schnittstelle 13 (vgl. Fig. 3), die mit dem Durchflusssensor 12 in Signal Verbindung steht. Mit der Flusssensor-Schnittstelle 13 steht eine Elektronikeinheit- Schnittstelle 14 in Signal Verbindung. Über letztere steht eine Elektronikeinheit 15 des Gehäuse-Moduls 2 mit dem Durchflusssensor 12 in Signal Verbindung. Die beiden Schnittstellen 13, 14 sind als elektrischer Steckverbinder zwischen dem Gehäuse-Modul 2, also dem Reusable, und dem Sensor-Modul 9, also dem Disposable, ausgeführt. Furthermore, the sensor module 9 has a flow sensor interface 13 (cf. FIG. 3) which is in signal connection with the flow sensor 12 . An electronic unit interface 14 is in signal connection with the flow sensor interface 13 . An electronic unit 15 of the housing module 2 is in signal connection with the flow sensor 12 via the latter. The two interfaces 13, 14 are designed as electrical connectors between the housing module 2, ie the reusable, and the sensor module 9, ie the disposable.
Die Elektronikeinheit 15 ist in einem der beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 untergebracht, nämlich im Gehäuse-Deckelabschnitt 4. Die Elektronikeinheit 15 hat mehrere elektronische Bausteine, die auf einer gemeinsamen Platine 16 im Gehäuse-Deckelabschnitt 4 untergebracht sind. Zu diesen Bausteinen gehört unter anderem eine Datenverarbeitungs- und Steuerkomponente 17, eine Datenspeicherkomponente 18 sowie Komponenten 18a, 18b zur Aufnahme, Verarbeitung und Weitergabe von Sensorsignalen. The electronics unit 15 is accommodated in one of the two housing sections 3, 4, namely in the housing cover section 4. The electronics unit 15 has several electronic components which are accommodated on a common circuit board 16 in the housing cover section 4. These building blocks include, among other things, a data processing and control component 17, a data storage component 18 and components 18a, 18b for receiving, processing and forwarding sensor signals.
Die Elektronikeinheit 15 beziehungsweise die Modulbaugruppe 1 hat weiterhin eine Schnittstelle 19 zur Signal Verbindung mit einem externen Gerät. Diese Schnittstelle 19 kann als induktiv arbeitende Schnittstelle ausgeführt sein. Über die Schnittstelle 19 kann eine Datenauswertung sowie eine Signal- und/oder Datendarstellung über das externe Gerät erfolgen. Auch eine Telemetrie-Überwachung der Modulbaugruppe ist über die Schnittstelle 19 möglich. Die Schnittstelle 19 kann je nach Ausführung über eine App- oder Cloud- Anwendung gesteuert werden. The electronics unit 15 or the module assembly 1 also has an interface 19 for signal connection to an external device. This interface 19 can be designed as an inductive interface. Data can be evaluated and signals and/or data can be displayed via the external device via the interface 19 . Telemetry monitoring of the module assembly is also possible via the interface 19. Depending on the design, the interface 19 can be controlled via an app or cloud application.
Die Elektronikeinheit 15 kann Mittel zum Plagiatsschutz sowie Mittel zur ID-Erkennung des einfach verwendbaren Sensor-Moduls 9 aufweisen. The electronics unit 15 can have means for counterfeit protection and means for ID recognition of the easy-to-use sensor module 9 .
Die beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 des Gehäuse-Moduls 2 sind in der Verbindungs-Klappposition nach den Figuren 1, 3 und 4 fixiert miteinander verbunden. Dies ist bewerkstelligt über eine Rastverbindung 20. Die Rastverbindung 20 hat Rastnasen 21, die an einem der beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 angebracht sind und in der Verbindungs-Klappposition rastend mit Rastlaschen bzw. Rastnuten 22 Zusammenwirken, die in anderen der beiden Gehäuseabschnitte 4, 3 ausgeführt sind. Bei der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 sind die Rastnasen 21 am Gehäuse-Deckelabschnitt 4 und die Rastlaschen 22 am Gehäuse-Basisabschnitt 3 angeordnet. The two housing sections 3, 4 of the housing module 2 are connected to one another in a fixed manner in the connection-folding position according to FIGS. This is accomplished via a latching connection 20. The latching connection 20 has latching lugs 21 which are attached to one of the two housing sections 3, 4 and, in the connection-folded position, interact in a latching manner with latching tabs or latching grooves 22 which are designed in the other of the two housing sections 4, 3. In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, the locking lugs 21 are arranged on the housing cover section 4 and the locking tabs 22 are arranged on the housing base section 3.
Zum Erleichtern einer Überwindung der Rastkraft der Rastverbindung 20 ist an dem Gehäuse-Basisabschnitt 3 ein überstehender Betätigungsabschnitt 23 angeformt. Druck auf den Betätigungsabschnitt 23 in der Fig. 1 von oben führt dazu, dass die Rastlaschen 22 sich von den zugehörigen Rastnasen 21 abheben und von diesen freikommen, sodass der Gehäuse- Deckelabschnitt 4 von der Verbindungs-Klappposition aus in die Offenstellung nach Fig. 2 aufgeschwenkt werden kann. Um das Freikommen des Gehäuse-Deckelabschnitts 4 bei betätigtem Betätigungsabschnitt 23 zu erleichtern, kann der Gehäuse-Deckelabschnitt 4 in der Verbindungs-Klappposition so vorgespannt sein, dass er nach dem Ausklinken der Rastlaschen 22 von den Rastnasen 21 zumindest ein Stück weit in die Offenstellung aufschwenkt. To make it easier to overcome the latching force of the latching connection 20 , a protruding actuating section 23 is formed on the housing base section 3 . Pressure on the actuating section 23 in Fig. 1 from above causes the locking tabs 22 to lift off the associated locking lugs 21 and come free from them, so that the housing cover section 4 moves from the connected folded position to the open position according to Fig. 2 can be swung open. In order to facilitate the release of the housing cover section 4 when the actuating section 23 is actuated, the housing cover section 4 can be prestressed in the connected folded position in such a way that after the latching tabs 22 have been released from the latching lugs 21, it pivots open at least a little into the open position .
Der Kanalkörper 11 ist mehrteilig, nämlich zweiteilig, ausgeführt und hat entsprechend zwei sequentielle Kanalabschnitte, die durch verschiedene Kanalkörperabschnitte 11a und 11b gebildet werden. Im in einer Durchflussrichtung 24 stromabwärts liegenden Kanalkörperabschnitt 11a ist der Durchflusssensor 12 zur Messung des Fluidflusses durch den Durchflusskanal 10a angeordnet. Stromaufwärts dieses Kanalkörperabschnitts 11a ist der weitere Kanalkörperabschnitt 11b angeordnet, der über eine Rastverbindung 25 dicht mit dem folgenden Kanalkörperabschnitt 11a verbunden ist. Im Bereich des durch den führenden Kanalkörperabschnitt 11b gebildeten Kanalabschnitts ist dieser Kanalkörperabschnitt 11b mit einem Verengungsabschnitt 26 aufgeführt. Der Verengungsabschnitt 26 kann als äußere Umfangsnut ausgeführt sein. In der schematischen Darstellung nach Fig. 3 ist diese Nut axial geringer erstreckt dargestellt als in der Darstellung nach Fig. 2. The channel body 11 is designed in several parts, namely in two parts, and accordingly has two sequential channel sections, which are formed by different channel body sections 11a and 11b. The flow sensor 12 for measuring the fluid flow through the flow channel 10a is arranged in the channel body section 11a lying downstream in a flow direction 24 . The further channel body section 11b is arranged upstream of this channel body section 11a and is connected tightly to the following channel body section 11a via a latching connection 25 is. In the region of the channel section formed by the leading channel body section 11b, this channel body section 11b has a constriction section 26. FIG. The constriction section 26 can be designed as an outer peripheral groove. In the schematic representation according to FIG. 3, this groove is shown to have a smaller axial extent than in the representation according to FIG.
Im Bereich des Verengungsabschnitts 26 wirken zwei Sensorkomponenten 27, 28 eines wiederverwendbaren Ultraschall- Sensors 29 mit dem durch den Durchflusskanal 10a fließenden Fluid insbesondere zur Detektion mitgeführter Blasen im Fluid zusammen. Für diese Messaufgabe geeignete Ultraschallsensoren sind bekannt aus der DE 102 09 254 B4, der DE 102 09 255 B4, der US 9,016,137 B sowie beispielsweise der EP 2 813 845 Bl. In the area of the constriction section 26, two sensor components 27, 28 of a reusable ultrasonic sensor 29 interact with the fluid flowing through the flow channel 10a, in particular to detect bubbles carried along in the fluid. Ultrasonic sensors suitable for this measurement task are known from DE 102 09 254 B4, DE 102 09 255 B4, US Pat. No. 9,016,137 B and, for example, EP 2 813 845 Bl.
Der Ultraschall-Sensor 29 ist ein wiederverwendbarer Sensor und ist Teil des Gehäuse-Moduls 2. The ultrasonic sensor 29 is a reusable sensor and is part of the housing module 2.
Die Ultraschall-Sensorkomponente 27 ist auf derjenigen Seite der PlatineThe ultrasonic sensor component 27 is on that side of the board
16 der Elektronikeinheit 15 angebracht, die dem Verengungsabschnitt 26 des Kanalkörperabschnitts 11b zugewandt ist. Die Ultraschall-Sensorkomponente 27 ist also im Gehäuse-Deckelabschnitt 4 untergebracht. Gesteuert wird die Ultraschall-Sensorkomponente 27 über die DV-Steuerkomponente16 of the electronic unit 15 facing the throat portion 26 of the channel body portion 11b. The ultrasonic sensor component 27 is therefore accommodated in the housing cover section 4 . The ultrasonic sensor component 27 is controlled via the DV control component
17 der Elektronikeinheit 15. 17 of the electronics unit 15.
Die Ultraschall-Sensorkomponente 28 ist im Gehäuse-Basisabschnitt 3 untergebracht und ebenfalls dem Verengungsabschnitt 26 des Kanalkörperabschnitts 11b zugewandt. Der Verengungsabschnitt 26 und somit der hiervon begrenzte Abschnitt des Durchflusskanals 10a liegt somit zwischen den beiden Ultraschall-Sensorkomponenten 27, 28. Die im Gehäuse-Basisabschnitt 3 untergebrachte Ultraschall-Sensorkomponente 28 ist auf einer Platine 30 einer insgesamt im Gehäuse-Basisabschnitt 3 untergebrachten weiteren Elektronikeinheit 31 angeordnet. Diese Platine 30 trägt eine zusätzliche Datenverarbeitungskomponente 32, die insbesondere die Funktion einer Steuerung der Ultraschall-Sensorkomponente 28 hat. Auch weitere Funktionen, die vorstehend im Zusammenhang mit den Komponenten 17, 18, 18a, 18b erläutert wurden, können von der Datenverarbeitungs-Komponente 32 ausgeübt werden. The ultrasonic sensor component 28 is housed in the case base portion 3 and also faces the throat portion 26 of the channel body portion 11b. The constriction section 26 and thus the section of the flow channel 10a delimited by it lies between the two ultrasonic sensor components 27, 28. The ultrasonic sensor component 28 accommodated in the housing base section 3 is arranged on a printed circuit board 30 of a further electronic unit 31 accommodated overall in the housing base section 3 . This circuit board 30 carries an additional data processing component 32 which, in particular, has the function of controlling the ultrasonic sensor component 28 . The data processing component 32 can also perform other functions that have been explained above in connection with the components 17, 18, 18a, 18b.
Anstelle des Ultraschall- Sensors 29 oder zusätzlich zu diesem kann die Modulbaugruppe 1 einen IR-Spektralsensor 29 ‘ zum Messen einer Absorptionskonstante einer Flüssigkeit aufweisen, die im Kanalkörper 11 der Modulbaugruppe 1 geführt ist. Ein entsprechender Spektralsensor, der für den Spektralsensor 29 ‘ zum Einsatz kommen kann, ist bekannt aus der EP 2 648 793 Bl. Instead of or in addition to the ultrasonic sensor 29, the module assembly 1 can have an IR spectral sensor 29' for measuring an absorption constant of a liquid that is guided in the channel body 11 of the module assembly 1. A corresponding spectral sensor that can be used for the spectral sensor 29' is known from EP 2 648 793 Bl.
Zusätzlich zum Ultraschall- Sensor 29 oder zum Spektralsensor 29‘ kann die Modulbaugruppe 1 noch mindestens einen der folgenden Sensoren aufweisen: einen Sensor 32a zum Messen eines Ch- Parti al drucks von Fluid, das durch den Kanalkörper 11 strömt (vgl. Fig. 3); einen Sensor 32b zum Messen eines CCE-Partialdrucks des Fluids, das durch den Kanalkörper 11 strömt und/oder einen Sensor 32c zum Messen eines pH-Wertes des durch den Kanalkörper 11 strömenden Fluids. Die Sensoren 32a bis 32c können Bestandteile des Disposable 9 sein, können alternativ aber auch Bestandteil des Reusable 2 der Modulbaugruppe 1 sein, was in der Fig. 3 in einem Abschnitt des Gehäuse-Moduls 2 gestrichelt angedeutet ist. Über die Sensoren 32a und 32b kann insbesondere auf das Vorhandensein von Sauerstoff oder Kohlendioxid im zu vermessenden Fluid geschlossen werden. Auch ein Hämatokritwert kann mithilfe eines entsprechenden Sensors der Modulbaugruppe 1 gemessen werden. In addition to the ultrasonic sensor 29 or the spectral sensor 29', the module assembly 1 can also have at least one of the following sensors: a sensor 32a for measuring a Ch partial pressure of fluid flowing through the channel body 11 (cf. FIG. 3) ; a sensor 32b for measuring a CCE partial pressure of the fluid flowing through the channel body 11 and/or a sensor 32c for measuring a pH value of the fluid flowing through the channel body 11. The sensors 32a to 32c can be components of the disposable 9, but can alternatively also be a component of the reusable 2 of the module assembly 1, which is indicated in FIG. 3 in a section of the housing module 2 by dashed lines. In particular, the presence of oxygen or carbon dioxide in the fluid to be measured can be concluded via the sensors 32a and 32b. A hematocrit value can also be measured using a corresponding sensor in the module assembly 1 .
Der Sauerstoff-Partialdruck kann in einem Bereich zwischen 20mm Hg und 300mm Hg gemessen werden. Der Sauerstoff-Partialdruck wird mit einer Genauigkeit gemessen, bei der während einer Messdauer von einer Stunde kein Messdrift auftritt, der größer ist als 0,5 %. The oxygen partial pressure can be measured in a range between 20mm Hg and 300mm Hg. The oxygen partial pressure is measured with an accuracy of no measurement drift greater than 0.5% over a measurement period of one hour.
Eine Messgenauigkeit der Sauerstoff-Partialdruckmessung kann relativ besser sein als 5 % und kann absolut besser sein als 3mm Hg. A measurement accuracy of the oxygen partial pressure measurement can be relatively better than 5% and absolutely better than 3mm Hg.
Ein MARD (mean absolute relative difference, mittlere absolute relative Abweichung) -Wert kann bei der Sauerstoff-Partialdruckmessung kleiner sein als 15 %. Für die Definition des MARD-Wertes wird verwiesen auf den Fachartikel „Significance and Reliability of MARD for the Accuracy of CGM Systems“ von Reiterer et al., J. Diabetes Sei. Technol., 11 (1); Seiten 59 bis 67, 2017. A MARD (mean absolute relative difference) value can be less than 15% when measuring the oxygen partial pressure. For the definition of the MARD value, reference is made to the specialist article "Significance and Reliability of MARD for the Accuracy of CGM Systems" by Reiterer et al., J. Diabetes Sci. Technol., 11(1); Pages 59 to 67, 2017.
Die CCh-Partialdruckmessung kann in einem Bereich zwischen 10 mm Hg und 80 mm Hg vorgenommen werden. The CCh partial pressure measurement can be made in a range between 10 mm Hg and 80 mm Hg.
Eine Genauigkeit der CCh-Partialdruckmessung ist absolut bei +-3mm Hg. Ein Messdrift ist bei der C02-Partialdruckmessung nicht größer als 0,5 % pro Messstunde. Der MARD-Wert kann hier ebenfalls kleiner sein als 15 %. An accuracy of the CCh partial pressure measurement is absolute at +-3mm Hg. A measurement drift in the CO2 partial pressure measurement is not greater than 0.5% per measurement hour. The MARD value can also be less than 15% here.
Ein pH-Wert kann in einem Bereich zwischen 6,8 und 7,8 gemessen werden. Ein Messdrift der pH-Wert-Messung ist nicht größer als 0,5 % pro Me ss stunde. A pH can be measured in a range between 6.8 and 7.8. A measurement drift of the pH value measurement is not greater than 0.5% per measurement hour.
Eine mittlere Genauigkeit der pH-Wert-Messung ist absolut besser als 0,03 pH- W ert-Einheiten. A medium accuracy of the pH value measurement is absolutely better than 0.03 pH value units.
Mit den Sensoren ist insbesondere eine Echtzeitmessung möglich. In particular, real-time measurement is possible with the sensors.
Eine Durchflussrate kann beispielsweise im Bereich zwischen 0,0015 ml/min bis 1 ml/min vermessen werden. A flow rate can be measured in the range between 0.0015 ml/min to 1 ml/min, for example.
Mittels des Ultraschallsensors 29 kann eine Blasengröße mit einer Mindestgröße von 0,3 pl Blasenvolumen erkannt werden. A bubble size with a minimum size of 0.3 pl bubble volume can be detected by means of the ultrasonic sensor 29 .
Über eine Elektronikeinheit- Schnittstelle stehen die beiden Elektronikeinheiten 15, 31 miteinander in Signal Verbindung. Diese Elektronikeinheit- Schnittstelle ist als elektrische Steckverbindung 33 (vgl. Fig. 4) ausgeführt. In der Verbindungs-Klappposition der beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 sind Signalführungskomponenten 34, 35 der elektrischen Steckverbindung 33 nach außen hin abgedichtet. The two electronic units 15, 31 are in signal connection with one another via an electronic unit interface. This electronics unit interface is designed as an electrical plug connection 33 (see FIG. 4). In the connection-folded position of the two housing sections 3, 4, signal routing components 34, 35 of the electrical plug connection 33 are sealed off from the outside.
Die beiden Elektronikeinheiten 15 und 31 und/oder die vorstehend erläuterten Schnittstellen können auch drahtlos miteinander in Signal Verbindung stehen, beispielsweise über den Bluetooth- oder über den Wifi-Standard. Jeder der Kanalabschnitte, die von den Kanalkörpem 1 la und 11b vorgegeben werden, wird von jeweils einem Sensor, nämlich dem Ultraschall-Sensor 29 bzw. dem Spektralsensor 29‘ einerseits und dem Durchflusssensor 12 andererseits als Messabschnitt zur Vermessung durchfließenden Fluids genutzt. Zusätzlich kann der vom Kanalkörper 11a genutzte Kanalabschnitt durch die Sensoren 32a bis 32c genutzt werden. Für diese weiteren Sensoren 32a bis 32c können auch eigene Kanalabschnitte innerhalb der Modulbaugruppe 1 vorgesehen sein. The two electronic units 15 and 31 and/or the interfaces explained above can also be in signal connection with one another in a wireless manner, for example via the Bluetooth or via the Wifi standard. Each of the channel sections defined by the channel bodies 11a and 11b is used by a respective sensor, namely the ultrasonic sensor 29 or the spectral sensor 29' on the one hand and the flow sensor 12 on the other hand as a measuring section for measuring the fluid flowing through. In addition, the channel section used by the channel body 11a can be used by the sensors 32a to 32c. Separate channel sections can also be provided within the module assembly 1 for these additional sensors 32a to 32c.
Die Schnittstelle 19 kann zudem als Anzeigeeinheit ausgeführt sein, über die digitale, optische und/oder akustische Signale ausgegeben werden können, beispielsweise Warnsignale. Abhängig von den über die Sensoren 12, 29 gemessenen Daten kann über die Anzeige einheit 19 eine Grenzüber- schreitungsanzeige erfolgen, also die Anzeige, dass vorgegebene Messwertgrenzen für den Durchfluss und/oder für die Spektralmessung und/oder gegebenenfalls für detektierte Gasblasenmengen, überschritten sind. Hierbei kann ein Abgleich zwischen einem vorgegeben Soll-Messwert und einem gemessenen Ist-Messwert erfolgen. Die Anzeigeeinheit 19 kann verschiedene Töne oder Tonfolgen ausgeben. Die Anzeigeeinheit 19 kann in verschiedenen Farben leuchten oder auch Leuchtsequenzen imitieren. Die Anzeigeeinheit 19 kann ein Anzeige- Vibrationsmodul aufweisen. The interface 19 can also be designed as a display unit via which digital, optical and/or acoustic signals can be output, for example warning signals. Depending on the data measured by the sensors 12, 29, the display unit 19 can show that the limit has been exceeded, i.e. the display that specified measured value limits for the flow rate and/or for the spectral measurement and/or possibly for detected gas bubble quantities have been exceeded. In this case, a comparison can be made between a specified desired measured value and a measured actual measured value. The display unit 19 can output different tones or tone sequences. The display unit 19 can light up in different colors or also imitate light sequences. The display unit 19 may have a display vibration module.
Die Modulbaugruppe 1 kann zudem eine wiederverwendbare Pumpeinheit 36 zur Erzeugung eines Medienflusses durch den Durchflusskanal 10a aufweisen. Die Pumpeinheit 36 ist in der Fig. 3 schematisch im Gehäuse-Basisabschnitt 3 untergebracht dargestellt. Es kann beispielsweise eine peristaltische Pumpe zum Einsatz kommen. Auch der Einsatz einer Mikropumpe ist möglich. Eine derartige Pumpeinheit 36 kann insbesondere zum kurzfristigen Ersatz einer Hauptpumpe des Organ-Transportsystems genutzt werden. The module assembly 1 can also have a reusable pump unit 36 for generating a media flow through the flow channel 10a. The pump unit 36 is shown schematically housed in the housing base section 3 in FIG. 3 . For example, a peristaltic pump can be used. The use of a micropump is also possible. Such a pump unit 36 can in particular for short-term replacement of a main pump of the organ transport system.
Anhand der Figuren 5 und 6 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Sensor-Modulbaugruppe 40 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorhergehend in Bezug auf die Figuren 1 bis 4 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffem und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert. A further embodiment of a sensor module assembly 40 is described below with reference to FIGS. Components and functions which correspond to those which have already been explained above in relation to FIGS. 1 to 4 bear the same reference numerals and will not be discussed again in detail.
Bei der Modulbaugruppe 40 fehlt die basisseitige Elektronikeinheit 31 mit dem Ultraschall- Sensor 29 bzw. dem Spektralsensor 29‘. Entsprechend kann auf den elektrischen Steckverbinder 33 und auch auf den Kanalkörperabschnitt 11b verzichtet werden. Ansonsten entspricht die Modulbaugruppe 40 der Modulbaugruppe 1. The module assembly 40 lacks the electronic unit 31 on the base side with the ultrasonic sensor 29 or the spectral sensor 29'. Accordingly, the electrical connector 33 and also the channel body portion 11b can be omitted. Otherwise, module assembly 40 corresponds to module assembly 1.
Die Sensor-Modulbaugruppe 1 bzw. 40 kommt folgendermaßen zum Einsatz: The sensor module assembly 1 or 40 is used as follows:
Bei der ersten Betriebnahme werden die beiden Gehäuseabschnitte 3, 4 um die Gelenkachse 8 des Gelenks 5 aufgeklappt und in die Offenstellung verbracht. Nun wird das Sensor-Modul 9 in eine hierzu komplementäre Aussparung im Gehäuse-Basisabschnitt 3 des Gehäuse-Moduls eingesetzt, wie in der Fig. 2 dargestellt. Anschließend wird der Gehäuse-Deckelabschnitt 4 in die Schließ Stellung nach Fig. 1 verbracht, wobei die Rastverbindung 20 verrastet und den Gehäuse-Deckelabschnitt 4 in der Schließ Stellung sichert. When the device is used for the first time, the two housing sections 3, 4 are folded open about the joint axis 8 of the joint 5 and brought into the open position. The sensor module 9 is now inserted into a complementary recess in the housing base section 3 of the housing module, as shown in FIG. The housing cover section 4 is then brought into the closed position according to FIG. 1, with the latching connection 20 latching and securing the housing cover section 4 in the closed position.
Aufgrund der zur Form des Sensor-Moduls 9 komplementären Gehäuseaufnahme einerseits im Gehäuse-Basisabschnitt 3 und andererseits im Gehäuse-Deckelabschnitt 4 ergibt sich, dass die Gehäuseabschnitte 3, 4 das Sensor-Modul 9 formschlüssig umschließen. Hierüber ist insbesondere eine Verdrehsicherung des Sensor-Moduls 9 um die Längsachse 10 gegeben. Due to the housing receptacle, which is complementary to the shape of the sensor module 9, on the one hand in the housing base section 3 and on the other hand in the housing cover section 4, the result is that the housing sections 3, 4 Enclose sensor module 9 in a form-fitting manner. In this way, in particular, the sensor module 9 is secured against rotation about the longitudinal axis 10 .
Über Verbindungsabschnitte 42, 43, die als Luer- Verbindung en ausgeführt sein können, an beiden Enden des Kanalkörpers 11, wird dann eine Verbindung zwischen dem Sensor-Modul 9 und weiteren Fluid führenden Komponenten, insbesondere Schlauchabschnitten, des Organ-Transportsystems hergestellt. Der Kanalkörper 11 stellt somit einen Fluid-Führungsabschnitt des Organ-Transportsystems dar. A connection is then established between the sensor module 9 and other fluid-carrying components, in particular hose sections, of the organ transport system via connection sections 42, 43, which can be designed as Luer connections, at both ends of the channel body 11. The channel body 11 thus represents a fluid guide section of the organ transport system.
Die Modulbaugruppe 1 ist nun einsatzbereit und es kann sowohl ein Durchfluss von Fluid durch den Durchflusskanal 10a, eine Absorptionskonstante des Fluids als auch eine ggf. mit dem Fluid mitgeführte Blasenmenge mithilfe der Sensoren 12, 29‘ und 29, gesteuert über die jeweiligen Elektronikeinheiten 15 und 31, vermessen werden. Die entsprechenden Messdaten werden dann über die jeweiligen Elektronikeinheiten 15, 31 aufgenommen, gespeichert, verarbeitet und über die jeweiligen Schnittstellen an das externe Gerät ausgegeben. Bei entsprechender Ausführung der Modulbaugruppe 1 kann über die Anzeigeeinheit 19 auch ein entsprechendes Signal, insbesondere ein Warnsignal, ausgegeben werden. The module assembly 1 is now ready for use and both a flow of fluid through the flow channel 10a, an absorption constant of the fluid and any quantity of bubbles carried along with the fluid can be measured using the sensors 12, 29' and 29, controlled by the respective electronic units 15 and 31, to be measured. The corresponding measurement data are then recorded via the respective electronic units 15, 31, stored, processed and output to the external device via the respective interfaces. With a corresponding design of the module assembly 1, a corresponding signal, in particular a warning signal, can also be output via the display unit 19.
Sobald eine vorgegebene Betriebszeit des einfach verwendbaren Sensor- Moduls 9 erreicht ist, was über einen entsprechenden Timer als Bestandteil einer der Elektronikeinheiten 15, 31 überwacht werden kann, wird über eine entsprechende Anzeige die Notwendigkeit eines Austauschs des Sensor-Moduls 9 angezeigt. Durch Überwindung der Rastverbindung 20 wird dann der Gehäuse-Deckelabschnitt 4 geöffnet und in die Offenstellung nach Fig. 2 verbracht. Das verbrauchte Sensor-Modul 9 kann dann entnommen und gegen ein noch ungebrauchtes oder gegen ein wiederaufbereitetes Sensor-Modul ausgetauscht werden. As soon as a predetermined operating time of the easy-to-use sensor module 9 has been reached, which can be monitored via a corresponding timer as part of one of the electronic units 15, 31, the need to replace the sensor module 9 is indicated via a corresponding display. By overcoming the locking connection 20, the housing cover section 4 is then opened and into the open position spent according to Fig. 2. The used sensor module 9 can then be removed and exchanged for a sensor module that is still unused or for a refurbished one.
Anhand der Fig. 7 wird nachfolgend ein Organ-Transportsystem 44 mit einer Sensor-Baugruppe 45 beschrieben. Die Sensor-Baugruppe 45 umfasst je nach Ausführung des Organ-Transportsystems 44 mindestens einen Durchflusssensor nach Art des Durchflusssensors 12 und einen IR- Spektralsensor nach Art des Spektralsensors 29‘. Diese Sensoren 12, 29‘ können Bestandteile einer Sensor-Modulbaugruppe 1, 40 sein, die vorstehend im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 6 erläutert wurde. Alternativ oder zusätzlich können auch mindestens ein Durchflusssensor 12 und/oder mindestens ein Spektralsensor 29 ‘ zum Einsatz kommen, die nicht Bestandteil einer derartigen Sensor-Modulbaugruppe sind, sondern als Stand- Alone- Sensoren zum Einsatz kommen. An organ transport system 44 with a sensor assembly 45 is described below with reference to FIG. 7 . Depending on the design of the organ transport system 44, the sensor assembly 45 comprises at least one flow sensor of the type of the flow sensor 12 and an IR spectral sensor of the type of the spectral sensor 29'. These sensors 12, 29' can be components of a sensor module assembly 1, 40, which was explained above in connection with FIGS. Alternatively or additionally, at least one flow sensor 12 and/or at least one spectral sensor 29' can be used, which are not part of such a sensor module assembly, but are used as stand-alone sensors.
Vom Organ-Transportsystem 44 sind in der Fig. 7 ausschließlich Fluid führende Komponenten sowie einige Signal- und Versorgungsleitungskomponenten dargestellt. Nicht dargestellt ist eine Basis-Systemeinheit, über welche eine Steuerung der Fluidführung durch das Organ-Transportsystem erfolgt und mit der die verschiedenen Fluid führenden Komponenten sowie die Signal- und Versorgungskomponenten des Organ-Transportsystems 44 verbunden sind. Of the organ transport system 44 , only fluid-carrying components and some signal and supply line components are shown in FIG. 7 . A basic system unit is not shown, via which the fluid flow through the organ transport system is controlled and to which the various fluid-conducting components and the signal and supply components of the organ transport system 44 are connected.
Das Organ-Transportsystem 44 hat einen Vorratsbehälter 46 für eine Nährflüssigkeit in Form von Blutplasma, das rote Blutkörperchen aufweist. Der Versorgungsbehälter 46 steht über Schlauchleitungsabschnitten mit einem Oxygenator 47 zur Sauerstoffanreicherung des Blutplasmas in Fluidverbindung. Das Blutplasma stellt ein Fluid dar, welches über die Fluid führenden Komponenten des Organ-Transportsystems 44 geführt wird. The organ transport system 44 has a reservoir 46 for a nutrient liquid in the form of blood plasma containing red blood cells. The supply container 46 is in fluid connection with an oxygenator 47 for oxygen enrichment of the blood plasma via hose line sections. The blood plasma represents a fluid which is guided via the fluid-carrying components of the organ transport system 44 .
In einem der Schlauchleitungsabschnitte zwischen dem Versorgungsbehälter 46 und dem Oxygenator 47 ist eine erste Sensor-Modulbaugruppe 1 bzw. 40 angeordnet, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 bereits erläutert wurde. Mit der Modulbaugruppe 1, 40 wird insbesondere ein Blutplasmafluss zwischen dem Vorratsbehälter 46 und dem Oxygenator 47 gemessen. Zudem kann, je nach Ausführung der Modulbaugruppe 1, 40 auch eine Absorptionskonstante des Blutplasmas, ein O2-Partialdruck des Blutplasmas, ein CO2-Partialdruck des Blutplasmas oder ein pH-Wert des Blutplasmas gemessen werden. A first sensor module assembly 1 or 40, which has already been explained above with reference to FIGS. 1 to 6, is arranged in one of the hose line sections between the supply container 46 and the oxygenator 47. In particular, a blood plasma flow between the storage container 46 and the oxygenator 47 is measured with the module assembly 1 , 40 . In addition, depending on the design of the module assembly 1, 40, an absorption constant of the blood plasma, an O2 partial pressure of the blood plasma, a CO2 partial pressure of the blood plasma or a pH value of the blood plasma can also be measured.
Über einen weiteren Schlauchabschnitt des Organ-Transportsystems steht der Oxygenator mit einer Fluidpumpe 48 des Organ-Transportsystems 44 in Fluidverbindung. Bei der Fluidpumpe 48 kann es sich um eine peristaltische Pumpe handeln. Über einen weiteren Schlauchabschnitt steht die Fluidpumpe 48 mit einem Transportbehälter 49 für ein Spenderorgan, zum Beispiel für eine Leber, in Fluidverbindung. In diesem Schlauchabschnitt zwischen der Fluidpumpe 48 und dem Transportbehälter 49 ist eine weitere Sensor-Modulbaugruppe nach Art der Modulbaugruppen 1 bzw. 40 angeordnet, über die diejenigen Parameter gemessen werden können, wie vorstehend im Zusammenhang mit der Modulbaugruppe 1 bzw. 40 im Schlauchleitungsabschnitt zwischen dem Vorratsbehälter 46 und dem Oxygenator 47 beschrieben. The oxygenator is in fluid connection with a fluid pump 48 of the organ transport system 44 via a further hose section of the organ transport system. The fluid pump 48 can be a peristaltic pump. The fluid pump 48 is in fluid connection with a transport container 49 for a donor organ, for example a liver, via a further hose section. In this hose section between the fluid pump 48 and the transport container 49, another sensor module assembly is arranged in the manner of the module assemblies 1 or 40, via which those parameters can be measured, as described above in connection with the module assembly 1 or 40 in the hose line section between the Reservoir 46 and the oxygenator 47 described.
Über einen weiteren Schlauchleitungsabschnitt steht der Transportbehälter 49 wiederum mit dem Vorratsbehälter 46 des Organ-Transportsystems 44 in Fluidverbindung. Auch in diesem weiteren Schlauchabschnitt ist eine Sensor-Modulbaugruppe 1 bzw. 40 entsprechend derjenigen angeordnet, die vorstehend bereits erläutert wurden. The transport container 49 is in turn connected to the storage container 46 of the organ transport system 44 via a further hose line section in fluid communication. A sensor module assembly 1 or 40 corresponding to those already explained above is also arranged in this further hose section.
Weitere Schlauchleitungsabschnitte des Organ-Transportsystems dienen zum Anschluss eines Computers, der als Steuer-ZRegeleinrichtung für das Organ-Transportsystem eingesetzt wird und zum Anschluss einer Nährstoff-Versorgungseinheit. Der Computer und die Nährstoff-Versorgungseinheit sind in der Fig. 7 nicht dargestellt. Further tubing sections of the organ transport system are used to connect a computer that is used as a control device for the organ transport system and to connect a nutrient supply unit. The computer and the nutrient supply unit are not shown in FIG.
Die verschiedenen Modulbaugruppen 1 bzw. 40 des Organ-Transportsystems 44 stehen über Signalleitungen mit dem Computer in Signalverbindung und versorgen diesen mit Messparametem, die für die Steuerung/Re- gelung des Organ-Transportsystems genutzt werden können. Abhängig von den Sensor-Messergebnissen kann beispielsweise eine Zufuhr von Nährstoffen gesteuert werden oder auch eine Sauerstoff-Tauschleistung des Oxygenators 47. Generell kann die Versorgungsqualität des Blutplasmas zur Versorgung des Spenderorgans optimiert und über einen langen Zeitraum erhalten werden. The various module assemblies 1 and 40 of the organ transport system 44 are in signal connection with the computer via signal lines and supply it with measurement parameters that can be used for controlling/regulating the organ transport system. Depending on the sensor measurement results, for example, a supply of nutrients can be controlled or also an oxygen exchange capacity of the oxygenator 47. In general, the supply quality of the blood plasma for supplying the donor organ can be optimized and maintained over a long period of time.
Auch eine Niere kann als Spenderorgan mit dem Organ-Transportsystem 44 transportiert werden. A kidney can also be transported with the organ transport system 44 as a donor organ.
Fluid führende Komponenten des Organ-Transportsystems 44 können aus PVC oder aus Silikon gefertigt sein. Fluid-carrying components of the organ transport system 44 can be made of PVC or silicone.
Die einzelnen Sensoren bzw. die Modulbaugruppen können auf einem Transportgestell des Organ-Transportsystems 44, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist, fixiert sein. The individual sensors or the module assemblies can be fixed on a transport frame of the organ transport system 44, which is not shown in the drawing.

Claims

- 23 - Patentansprüche - 23 - Claims
1. Sensor-Baugruppe (45) für ein Organ-Transportsystem (44), mit mindestens einem Schlauchleitungsabschnitt zum Führen von Nährflüssigkeit zwischen einem Organ-Transportbehälter (49), einer Pumpe (48) und einem Oxygenator (47), mit mindestens einem Durchflusssensor (12) zum Messen eines Flüssigkeit-Parameters beim Durchfluss durch eine Fluid führende Komponente der Sensor-Baugruppe (45), mit mindestens einem Spektralsensor (29‘) zum Messen mindestens eines spektralen Parametersder Nährflüssigkeit in einer der Fluid führenden Komponenten der Sensor-Baugruppe. 1. Sensor assembly (45) for an organ transport system (44), with at least one hose line section for guiding nutrient liquid between an organ transport container (49), a pump (48) and an oxygenator (47), with at least one flow sensor (12) for measuring a liquid parameter when flowing through a fluid-carrying component of the sensor assembly (45), with at least one spectral sensor (29') for measuring at least one spectral parameter of the nutrient liquid in one of the fluid-carrying components of the sensor assembly.
2. Sensor-Baugruppe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sensor (32a) zum Messen eines O2-Partialdrucks der Nährflüssigkeit. 2. Sensor assembly according to claim 1, characterized by a sensor (32a) for measuring an O2 partial pressure of the nutrient liquid.
3. Sensor-Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Sensor (32b) zum Messen eines CO2-Partialdrucks der Nährflüssigkeit. 3. Sensor assembly according to claim 1 or 2, characterized by a sensor (32b) for measuring a CO2 partial pressure of the nutrient liquid.
4. Sensor-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Sensor (32c) zum Messen eines pH-Wertes der Nährflüssigkeit. 4. Sensor assembly according to one of claims 1 to 3, characterized by a sensor (32c) for measuring a pH value of the nutrient liquid.
5. Sensor-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Sensoren (12, 29‘, 32a, 32b, 32c) Bestandteil einer Modulbaugruppe (1; 40) mit mindestens einem einfach verwendbaren Sensor-Modul (9) und mit mindestens einem wiederverwendbaren Gehäuse-Modul (2) ist. Sensor-Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wiederverwendbare Gehäuse-Modul (2) eine Elektronikeinheit (15) und eine Elektronikeinheit- Schnittstelle (14) aufweist, über die die Elektronikeinheit (15) mit einer Sensorschnittstelle (13) in Signalverbindung steht. Sensor-Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit (15) eine Schnittstelle (19) zur Signal Verbindung mit einem externen Gerät aufweist. Sensor-Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Sensoren (12, 29‘, 32a, 32b, 32c) als wiederverwendbarer Sensor (29‘; 32a, 32b, 32c) Teil des wiederverwendbaren Gehäuse-Moduls (2) ist. Sensor-Baugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wiederverwendbare Gehäuse-Modul (2) eine Anzeigeeinheit aufweist. Fluidführungs-Baugruppe für ein Organ-Transportsystem (44), aufweisend eine Sensor-Baugruppe (45) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie Schlauchleitungsabschnitte zur Verbindung von mindestens zwei der nachfolgenden Hauptkomponenten des Organ-Transportsystems (45): ein Organ-Transportbehälter (49), eine Nährflüssigkeits-Pumpe (48), ein Oxygenator (47), ein Nährflüssigkeits-Vorratsbehälter (46). 5. Sensor assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one of the sensors (12, 29', 32a, 32b, 32c) is part of a module assembly (1; 40) with at least one easy-to-use sensor module ( 9) and with at least one reusable housing module (2). Sensor assembly according to Claim 5, characterized in that the reusable housing module (2) has an electronics unit (15) and an electronics unit interface (14) via which the electronics unit (15) is in signal connection with a sensor interface (13). . Sensor assembly according to Claim 6, characterized in that the electronics unit (15) has an interface (19) for signal connection to an external device. Sensor assembly according to one of Claims 1 to 7, characterized in that at least one of the sensors (12, 29', 32a, 32b, 32c) as a reusable sensor (29'; 32a, 32b, 32c) is part of the reusable housing module (2) is. Sensor assembly according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the reusable housing module (2) has a display unit. Fluid routing assembly for an organ transport system (44), having a sensor assembly (45) according to any one of claims 1 to 9 and hose line sections for connecting at least two of the following main components of the organ transport system (45): an organ transport container ( 49), a nutrient pump (48), an oxygenator (47), a nutrient reservoir (46).
PCT/EP2022/079404 2021-10-29 2022-10-21 Sensor assembly for an organ transport system WO2023072761A1 (en)

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