WO2023110717A1 - Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen blutbehandlung und system zur erkennung von blut oder von blutbestandteilen in einer schlauchleitung - Google Patents

Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen blutbehandlung und system zur erkennung von blut oder von blutbestandteilen in einer schlauchleitung Download PDF

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WO2023110717A1
WO2023110717A1 PCT/EP2022/085323 EP2022085323W WO2023110717A1 WO 2023110717 A1 WO2023110717 A1 WO 2023110717A1 EP 2022085323 W EP2022085323 W EP 2022085323W WO 2023110717 A1 WO2023110717 A1 WO 2023110717A1
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WO
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blood
light guide
hose
machine
housing
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Application number
PCT/EP2022/085323
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Franz-Wilhelm Koerdt
Nicolas Beisser
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Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
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    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
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    • A61M2205/3313—Optical measuring means used specific wavelengths

Definitions

  • the invention relates to the optical detection of blood or blood components in a dialysate line or a filtrate line on a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment for the purpose of detecting a dangerous situation for the patient if, in the event of a fault, for example due to a rupture of the semipermeable membrane of the dialyzer or blood filter or if hemolysis occurs in the patient's blood in the extracorporeal blood circuit, blood or blood components pass through the semipermeable membrane of a dialyzer or blood filter to the dialysate side or filtrate side, so that blood or blood components are accidentally lost to the patient with the dialysate or filtrate to be discarded .
  • BLD blood leak detectors
  • BLD blood leak detectors
  • They detect blood or blood components in the dialysate or filtrate to be discarded and thus differ from systems for detecting accidental blood loss from a leaky extracorporeal blood circuit outside the dialyzer or blood filter or directly from the patient's vascular access into the environment, for example if there is an accidental dislocation or disconnection of a cannula or a catheter or a hose connection.
  • Known monitoring devices used in extracorporeal blood treatment for detecting the ingress of blood or hemolysis are based, for example, on the spectroscopic evaluation of the red and green spectrum of light.
  • blood in the fluid system is detected using an optical measurement method, the decrease in the intensity of the light being evaluated due to the turbidity of the dialysis fluid caused by blood or blood components.
  • the intensity of the light emerging from the dialysis fluid changes, which is referred to here as turbidity, with the change in intensity being dependent on the wavelength of the light.
  • hemoglobin In addition to blood entering the fluid system as a result of a defect in the dialyzer or filter, for example due to a membrane rupture or a detachment of casting compound, free hemoglobin can also get into the dialysis fluid in the event of hemolysis of the blood during extracorporeal blood treatment.
  • Hemolysis is the dissolution (destruction) of the erythrocytes (red blood cells) in the blood.
  • the erythrocytes mainly consist of the oxygen-binding protein hemoglobin, which gives the erythrocytes and thus also the blood its red color. When hemolysis occurs, the hemoglobin is released.
  • hemolysis can occur, for example, as a result of a shearing flow, for example if the blood is subjected to mechanical stresses in a blood-carrying hose line. Such shear flows occur, among other things, when a blood-carrying hose line of the hose line system of the blood treatment device is kinked. However, hemolysis can also be caused systemically by the patient. During extracorporeal blood treatment, hemoglobin can get from the blood side of the dialyzer through the semipermeable membrane to the dialysate side or the filtrate side. The hemoglobin can therefore be detected in the blood using the optical measuring methods known from the prior art.
  • a disposable hose line is understood to be a hose line system configured as a single-use or disposable item or such a hose line that is disposed of or discarded after a single use.
  • CRRT Continuous Extracorporeal blood treatment
  • ICU intensive care units
  • the dialysate line or filtrate line are also designed as disposable hose lines, and the required medical solutions such as dialysate and substitution fluid or substitute are provided as ready-to-use solutions in solution bags.
  • Such disposable hose lines such as dialysate line or filtrate line, are coupled from the outside to the functional interfaces of the dialysis machine by the user before carrying out an extracorporeal blood treatment.
  • a hose section of the dialysate line or filtrate line is inserted into a hose receiving area of a blood leak detector housing which is arranged on the outer surface of the blood treatment machines and is accessible from the outside.
  • the blood leak detector housing contains at least one light source, optical sensors and measurement electronics. The measurement signal is conducted by means of electrical lines from the blood leak detector housing into the interior of the blood treatment machine to its regulating and control device.
  • Electromagnetic compatibility (abbreviation: EMV) describes the property of a technical device not to disturb other devices through electrical or electromagnetic effects or to be disturbed by other devices (interference immunity).
  • EMV Electromagnetic compatibility
  • the freely accessible arrangement of the blood leak detector housing on the outer surface of the blood treatment machines inevitably means that the known blood leak detectors are exposed to electromagnetic radiation from the environment and the blood leak detector housing therefore usually has its own electrically conductive shielding against electromagnetic radiation.
  • Such a blood leak detector is known, for example, from the multiFiltratePRO acute dialysis machine from the applicant Fresenius Medical Care GmbH. If the terms "susceptible to interference” or “immunity to interference” are used here, interference from electromagnetic radiation is always meant. Summary of the Invention
  • a further object is to be able to completely do without a cost-intensive and assembly-intensive electrically conductive sheet metal shielding of the blood leak detector housing with connection of the electrically conductive sheet metal shielding to the protective conductor, without at the same time increasing the susceptibility of the blood leak detector to electromagnetic radiation from the environment of the dialysis machine.
  • a further object of the present invention is to increase the sensitivity of the blood leak detector, in particular in such a way that a calculated blood loss of 0.35 ml/min or even less is reliably detected over the entire range of the usual flow rates of dialysate or filtrate or effluent can.
  • Another object of the present invention is to reduce the manufacturing cost of the blood leak detector.
  • a further object is to reduce the maintenance and repair costs of the blood leak detector, in particular by increasing the reliability and the service life and a maintenance- and repair-friendly design.
  • One object is to provide an alternative blood leak detector without having to change the proven measurement and evaluation method, in particular without software changes to the measurement and evaluation algorithm.
  • Another object is to provide an alternative blood leak detector available without the proven handling of the known blood leak detector in the practice operation has to be changed, in particular without the users having to be specially trained and in particular without the instructions for use for the user having to be changed.
  • a further object is to counteract aging of the green LED, which, in order to be able to provide the required high light intensity, usually has to be operated with high wear at its specified maximum electric current.
  • a further object is to ensure a simple and easy-to-repair structure of the blood leak detector despite the cramped space conditions in the blood leak detector housing and the cramped space conditions at the front of the dialysis machine, to simplify the assembly of the blood leak detector and thereby save assembly costs.
  • the present invention relates to a medical system for the optical detection of at least one blood component in a hose line on a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment, having the features of claims 1 to 17.
  • the present invention also relates to a blood treatment machine (1000) for extracorporeal blood treatment, having the features of the claims 18 to 20
  • the system according to the invention has a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment with a machine housing.
  • the machine housing can be characterized in that it accommodates at least one electronic control and regulation device for controlling and regulating an extracorporeal blood treatment.
  • the interior of the machine housing in particular on the inside of an outer wall, also accommodates at least one or more electric drive motors for driving at least one pump from the group blood pump, dialysis liquid pump, dialysate pump, filtrate pump, effluent pump.
  • the machine housing has a base with four castors, so that the machine housing with its castors can stand on the floor and can be pushed to another location by the user.
  • the electrically conductive electromagnetic radiation shield is an electromagnetic radiation shield of the machine housing that at least partially shields an inner area of the machine housing from electromagnetic radiation from an area outside the machine housing.
  • the electrically conductive shielding of the machine housing consists of only one electrically conductive metal sheet or mesh behind a plastic machine housing front. In other embodiments, the electrically conductive shielding of the machine housing can shield the interior of the machine housing against external electromagnetic radiation on several sides or on all sides.
  • the shielding housing can consist of or contain an electrically conductive material, particularly preferably an electrically conductive sheet metal.
  • the shielding housing can accommodate the interference-sensitive components of the system according to the invention.
  • the shield case can be arranged in the inner area of the machine housing or in the outer area of the machine housing.
  • the shielding housing can be arranged inside the electrically conductive shielding of the machine housing.
  • the shield case may be attached to the machine case from the outside.
  • the shield case can be arranged in the outer area of the machine case without being connected to the machine case.
  • the system according to the invention also has a hose receiving device which is arranged in the area outside the electrically conductive shielding against electromagnetic radiation.
  • the hose-receiving device has a hose-receiving area that is configured for reversibly holding a hose section of a medical hose line, in particular from the group of filtrate line, dialysate line, effluent line, for carrying out an extracorporeal blood treatment using the blood treatment machine for extracorporeal blood treatment.
  • the hose receiving device can be arranged on an outer surface of the machine housing.
  • the hose-receiving device and/or the hose-receiving area is configured for reversibly holding the hose section by pressing it in with elastic deformation of the hose section behind an undercut or behind a cross-sectional constriction of the hose-receiving area and/or for form-fitting holding by means of a housing door or housing flap.
  • the hose receiving device is alternatively or additionally configured for positive and/or non-positive retention of the hose section in the hose receiving area by means of a housing door or a housing flap.
  • the housing door or the housing flap can be pivoted or rotatably mounted on the hose receiving device by means of a hinge, so that the housing door or the housing flap from a first, closed position in which it covers the hose receiving area and prevents a hose section according to the invention from falling out or being removed from the hose receiving area , Can be pivoted or twisted into a second, open position, in which the user can remove the hose section from the hose receiving area or insert the hose section into the hose receiving area.
  • the system according to the invention makes it possible to connect all components that are sensitive to interference from electromagnetic radiation, such as LEDs, phototransistors and the drive circuit to be able to arrange a printed circuit board outside the hose receiving device, in particular spatially separated from the hose receiving device, within the shielding of the machine housing of the blood treatment machine and/or within the shielding housing.
  • electromagnetic radiation such as LEDs, phototransistors and the drive circuit
  • the hose receiving device according to the invention therefore has no LEDs, no sensors, no electrical components and/or electronic components and no electrical lines or conductor tracks or electrical cables or does not contain any such.
  • This is advantageous according to the invention because it reduces the sensitivity of the system to electromagnetic radiation from the environment of the dialysis machine, in particular the sensitivity to interference of the interference-sensitive phototransistors, since these are not included in the hose receiving device, which is particularly exposed to high-frequency electromagnetic radiation from the environment.
  • the use of light guides in the system according to the invention also makes it possible to further improve the electrical safety of the patient by reducing patient leakage currents, because susceptible air and creepage distances in the area of the hose receiving device are avoided entirely if, according to the invention, no electrical components are arranged in the hose receiving device.
  • the hose receiving device according to the invention has no or no own electrically conductive shielding against electromagnetic radiation or does not contain such. According to the invention, this is advantageous because a simpler and easier-to-repair structure can be ensured despite the cramped space conditions in the tube receiving device and the cramped space conditions at the front of the dialysis machine.
  • the system according to the invention has an electronic measuring device which has an electric light source which, when switched on, emits light into the emits the first light guide and has an optical sensor which receives light emerging from the second light guide, the electronic measuring device being arranged in the inner region of the electrically conductive shield.
  • the electronic measuring device comprises, in addition to the optical sensor, a further optical sensor comprising a further phototransistor which is directly illuminated by the light source, when switched on, bypassing the first light guide and the second light guide.
  • the additional phototransistor can be arranged and switched in the electronic measuring device as a reference phototransistor, the reference phototransistor being directly illuminated by the light source during operation, bypassing the first light guide and the second light guide.
  • the optical sensor in the electronic measuring device, is spatially separated from the electric light source by an opaque barrier, so that no light can hit the optical sensor directly, bypassing the first light guide and the second light guide from the light source.
  • the electric light source therefore has at least one second LED with a green color spectrum, the first LED with a green color spectrum and the second LED with a green color spectrum being arranged and connected adjacently on a common printed circuit board for simultaneous light generation.
  • this also increases the sensitivity of the blood leak detector because the light intensity of two or more LEDs is higher than that of a single LED despite the reduced electrical operating current, in particular so that a calculated blood loss of 0.35 ml/min or even less than the entire range of the usual flow rates of the dialysate or the filtrate or the effluent can be reliably detected.
  • the system according to the invention has a first light guide, which is configured as an illumination source leading to the tube receiving area, with a first end section and a second end section, and has a second light guide with a third end section and a fourth end section, the second light guide being in addition to the first light guide is present and is configured as a light guide leading away from the tube receiving area for the transmission of light emerging from the tube section.
  • the medical system for the optical detection of at least one blood component in a hose line on a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment has an opening area in the electrically conductive shielding against electromagnetic radiation, with the first light guide and the second light guide leading from the outer area through the opening area into the inner Area of shielding are performed.
  • opening area always describes all housing openings through which the first light guide and the second light guide must be routed in order to be routed from the hose receiving device in the outer area of the shielding to the measuring device in the inner area of the electrically conductive shielding, and regardless of where the housing openings are arranged and through how many housing openings the first light guide and the second light guide must be guided and regardless of how many shields are provided and regardless of how the various shields are spatially arranged.
  • the term “opening area” also includes embodiments in which more than just one shield is provided, for example in which a first shield at least partially encloses a second shield or in which a first shield and a second shield are spatially separated.
  • the invention therefore includes special embodiments in which the electrically conductive shielding against electromagnetic radiation is one or only one shielding of the machine housing against electromagnetic radiation.
  • Other specific embodiments are also encompassed by the invention, in which the electrically conductive shield against electromagnetic radiation is a shield housing.
  • the invention covers embodiments in which the shielding housing is arranged inside or outside the machine housing of the blood treatment machine.
  • the invention also covers specific embodiments in which the shielding housing is present in addition to the shielding of the machine housing of the blood treatment machine and is arranged inside or outside the shielding of the machine housing of the blood treatment machine.
  • the first light guide and the second light guide are either guided through the shielding through a common housing opening or, alternatively, the first light guide is guided through a first housing opening and the second light guide is guided through the shielding through a second housing opening.
  • a second shield it is disclosed that the first light guide and the second light guide are routed either through a common third housing opening through the second shield, or alternatively the first light guide through the third housing opening and the second light guide through a fourth housing opening through the second shield be led.
  • the system according to the invention has a first housing opening, which penetrates a wall of the machine housing and/or the shielding of the machine housing of the blood treatment device for extracorporeal blood treatment, wherein the first housing opening is configured for the passage of the first light guide and the second light guide, and wherein the at least one first light guide and the at least one second light guide are guided through the first housing opening into the inner area of the machine housing or can be guided through the first housing opening into the inner area of the machine housing for installation.
  • the system according to the invention alternatively has a first housing opening and a second housing opening, which penetrate a wall of the machine housing and/or the shielding of the machine housing of the blood treatment device for extracorporeal blood treatment, the first housing opening for passing through the first light guide and the second housing opening configured to pass through the second light guide, and wherein the first light guide is guided through the first housing opening into the inner area of the machine housing or, for its installation, can be guided through the first housing opening into the inner area of the machine housing, and wherein the second light guide can be guided through the second housing opening is guided into the inner area of the machine housing or, for its assembly, can be guided through the second housing opening into the inner area of the machine housing.
  • the system according to the invention has, as an alternative or in addition to the first housing opening or alternatively or in addition to the first housing opening and second housing opening, a third opening which penetrates a wall of the shielding housing and is configured for the passage of the first light guide and the second light guide , wherein the at least one first light guide and the at least one second light guide are guided through the third housing opening into the inner region of the shielding housing or can be guided through the third housing opening into the inner region of the shielding housing for assembly.
  • the system according to the invention has, as an alternative or in addition to the first housing opening or alternatively or in addition to the first housing opening and second housing opening, a third opening and a fourth opening which penetrate through a wall of the shielding housing, the third housing opening being used to pass through the first Light guide and the fourth housing opening is configured for passing through the second light guide, and wherein the first light guide through the third housing opening is led into the inner region of the shielding housing or can be guided into the inner region of the shielding housing through the third housing opening for its installation, and the second optical fiber is led into the inner region of the shielding housing through the fourth housing opening or through the fourth housing opening for its installation can be guided into the inner area of the shield case.
  • the first end section of the first light guide in the hose receiving device is aligned with the hose receiving section such that when the hose section is inserted, the light beams emerging from the first end section illuminate the hose section and the second end section of the first light guide is aligned on the electronic measuring device in such a way that the light rays exiting the light source enter the second end portion of the first light guide.
  • the third end section of the second light guide in the hose receiving device is aligned with the hose receiving section such that when the hose section is inserted, the light rays passing through the hose section enter the third end section of the second light guide and the fourth end section of the second light guide is aligned on the electronic measuring device , that the light beams emerging from the fourth end section impinge on the optical sensor.
  • the first and the third end section can be aligned in the hose receiving device, for example by means of cylindrical channels or bores in the hose receiving device.
  • the hose receiving device is produced by injection molding and already has the cylindrical channels, so that the end sections are inserted into the cylindrical channels for their assembly.
  • the alignment of the first and the The third end section can be carried out by means of two cylindrical sleeves, each of which is fixed on the printed circuit board, the end sections being inserted into the cylindrical sleeves in order to mount them.
  • the first light guide and the second light guide are each flexible light guide cables or each have flexible light guide cables.
  • the flexible light guide cables each have a plurality or a large number of light-conducting glass fibers or plastic fibers or consist of such.
  • the first light guide and the second light guide are each rigid, light-guiding optical components, in particular made of plastic, in particular PC (polycarbonate) or PMMA (polymethyl methacrylate) or ABS (acrylonitrile butadiene styrene), which can be produced, for example, by injection molding.
  • plastic in particular PC (polycarbonate) or PMMA (polymethyl methacrylate) or ABS (acrylonitrile butadiene styrene), which can be produced, for example, by injection molding.
  • a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment with a medical system according to the invention according to one of Claims 1 to 17 for the optical detection of at least one blood component in the hose section (3100) of the medical hose line (3000), the medical hose line (3000) being connected to the hose section (3100) Is part of a disposable tubing set (4000), additionally has a blood pump configured to pump blood in at least one blood tubing line to be coupled for the extracorporeal blood treatment, which is part of the disposable tubing set (4000).
  • the blood treatment machine has a machine-side venous Clamp on for clamping the venous line or return line that is part of the disposable tubing set (4000) and has at least one other pump configured to pump a medical liquid to be discarded in the medical tubing (3000) and the tubing section (3100).
  • the blood treatment machine has a control and computing unit with a memory in which a computer program is stored which, when it runs, controls the electronic measuring device and evaluates the measurement data of the optical sensor and, if a limit value is exceeded, an impermissibly high proportion of blood or a blood component in the tubing section (3100) and wherein the control and processing unit is programmed to issue an alarm and to at least stop the blood pump and to close the machine-side venous clamp to establish a safe state if an impermissibly high proportion of blood or a blood component is detected.
  • the medical hose line (3000) can in particular be a hose line from the group of effluent line, dialysate line, filtrate line.
  • the pump for pumping the medical liquid to be discarded in the medical hose line (3000) and the hose section (3100) can in particular be a pump from the group of filtrate pumps, effluent pumps and dialysate pumps.
  • the hose section (3100) can be configured by at least one feature from the group: outer diameter, length, deformability, transparency, degree of reflection, wall thickness for functional coupling in the hose receptacle (1310).
  • the blood tubing to be coupled for the extracorporeal blood treatment can be selected from the group: sampling line, arterial line, return line, venous line. Since the system according to the invention for the optical detection of at least one blood component in a hose line on a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment (1000) is suitable according to the invention, in the memory of the measuring device 300 a computer program with one that has been tried and tested from the prior art, in particular by the applicant's multiFiltratePRO dialysis machine To run the evaluation algorithm for the blood leak detection, the system according to the invention does not require any cost-intensive software changes to solve the tasks according to the invention.
  • the computer program in the memory of the control and processing unit can also be programmed to recognize a liquid-free tube section (3100) in the tube receiving area (1310) before the start of an extracorporeal blood treatment and to issue an alarm if there is no liquid-free tube section (3100) in the tube receiving area (1310). is recognized.
  • the blood treatment machine according to the invention can be selected from the group: hemodialysis machine, hemofiltration machine,
  • Hemodiafiltration machine acute dialysis machine, CRRT machine.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an extracorporeal blood circuit.
  • FIG. 2 shows a view of an exemplary blood treatment machine for extracorporeal blood treatment.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a medical system for the optical detection of at least one blood component in a hose line.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a disposable tubing set for extracorporeal blood treatment.
  • FIG. 5 shows a view of a preferred embodiment of a hose receiving device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an extracorporeal blood circuit as part of a system according to the invention.
  • the extracorporeal blood circuit has an extraction line or arterial blood line 1260 with a blood pump 1210, by means of which the blood is sucked out of a patient's vascular access and fed into the blood chamber of a dialyzer or blood filter 1250.
  • the blood is further returned from the blood chamber 1260 via a return line or venous line 1270 with an air trap or venous chamber 1284 back into the patient's vascular access.
  • the patient-side ends of the extraction line or arterial blood line 1260 and the return line or venous line 1270 have an extraction clamp or arterial clamp 1261 or a return clamp or venous clamp 1271, by means of which the flow can be interrupted by pinching off the hose line using actuators on the machine.
  • the dialyzer or blood filter 1250 is divided internally by a semipermeable membrane 1251 into the blood compartment and a dialysate compartment or filtrate compartment.
  • the dialysate chamber is fed into a dialysis liquid line by means of a dialysis liquid pump 1220 a dialysis liquid is supplied, which is provided in a dialysis liquid container 1282 .
  • the dialysis fluid can be heated in a dialysis fluid heating bag 1283 on the way to the dialysate chamber.
  • substances to be separated from the blood diffuse through the semipermeable membrane into the dialysate chamber.
  • the dialysate loaded with the substances to be separated and to be discarded is discharged into a dialysate container 1285 in a medical hose line 3000 by means of a dialysate pump 1240 .
  • filtrate passes from the blood chamber through the semipermeable membrane into the filtrate chamber 1253 .
  • filtrate also passes from the blood chamber through the semipermeable membrane into the filtrate chamber 1253, which is pumped into a filtrate container 1285 by means of the filtrate pump 1240 in the medical hose line 3000.
  • the liquid to be discarded in the medical tubing 3000 regardless of whether it is referred to as dialysate or filtrate or simply as effluent, flows through a tubing section 3100 on which an optical blood leak detector 1295 is arranged, before it is discharged into the dialysate container or filtrate container or effluent container 1285 disposal is collected.
  • dialysate, filtrate, effluent are used synonymously for the liquid to be disposed of, since in the present invention it is not important which blood treatment method was used to obtain the liquid to be disposed of.
  • the optical blood leak detector 1295 detects blood or blood components in the dialysate, filtrate or effluent with a specific sensitivity while it flows through the tubing section 3100 at a specific flow rate.
  • the extracorporeal blood circuit can have different pressure measurement points, namely a pressure measurement point 1290 upstream of the blood pump, a pressure measurement point 1291 downstream of the blood pump, upstream 1291 and a pressure measurement point 1293 on the return line or venous line 1270, in particular on the air bubble separator or the venous chamber 1284.
  • a substitution liquid line with a substitution liquid container 1280, a substitution liquid pump 1230 and a substitution liquid heating bag 1281 may be provided. In FIG.
  • the substitution fluid line is shown as an example on the return line or venous line 1270.
  • a corresponding arrangement of a further substitution liquid line with a further substitution liquid container, a further substitution liquid pump and a further substitution liquid heating bag can also be provided on the withdrawal line or arterial line 1260 .
  • FIG. 2 shows a schematic perspective view of a blood treatment machine 1000 according to the invention for extracorporeal blood treatment and a medical system according to the invention for optically detecting at least one blood component in a hose line on the blood treatment machine 1000 for extracorporeal blood treatment.
  • a component of a blood leak detector system according to the invention namely a hose receiving device 1300 according to the invention, is shown in an enlarged detail shown in FIG. 1 as a dashed circular line.
  • the hose receiving device 1300 is configured such that a hose section 3100 (not shown in FIG. 1) of a medical hose line 3000 can be reversibly received and held in a hose receiving area 1310 arranged in the hose receiving device 1300.
  • the hose section 3100 and the medical hose line 3000 are part of a disposable hose set 4000 (not shown), which is functionally coupled by the user to the front of the blood treatment machine 1000 for extracorporeal blood treatment for the purpose of carrying out an extracorporeal blood treatment session.
  • the disposable hose set 4000 can be prepared in or on an organizer or tray to facilitate the functional coupling.
  • the functional coupling of the disposable hose set 4000 according to the invention which is also referred to as an upgrade process by the user, begins in such embodiments with the manual attachment of the Organizers or trays on two hooks or pins 1500 a and 1500 b on the front of the blood treatment machine 1000.
  • all hose set components to be functionally connected hang in front of the associated machine-side actuators and sensors in a user-friendly manner.
  • the medical hose line 3000 is arranged by means of the tray or organizer in such a way that the hose section 3100 hangs directly in front of the hose receiving device 1300 in a user-friendly manner. This avoids errors when rigging due to mistakenly swapping hose sections and enables a particularly quick and user-friendly rigging process, which is particularly important in intensive care medicine or emergency medicine in intensive care units.
  • FIG 2 shows a diagram of a dialysis fluid pump 1220 on the front of the blood treatment machine 1000, which is configured for the functional coupling of a dialysis fluid pump hose segment 1221 (not shown in Figure 2), a substitution fluid pump 1230, which is configured for the functional coupling of a substitution fluid pump hose segment 1231 (also not shown in Figure 2 shown), a filtrate pump or effluent pump or dialysate pump 1240 configured to operatively couple a filtrate pump tubing segment 1241 (also not shown in Figure 2) and a blood pump 1210 configured to operatively couple a blood line pump tubing segment 1262 (also not shown in Figure 2 ).
  • the aforementioned pump tubing segments are components of the disposable tubing set 4000.
  • further pumps can be added, for example a heparin pump for carrying out heparin anticoagulation and/or for carrying out regional anticoagulation, a citrate pump for pumping a medical solution containing citrate and a calcium pump for pumping a medical solution containing calcium.
  • the disposable tubing set 4000 additionally has at least one heparin line, which opens into the arterial blood line or sampling line, and a citrate line, which also runs into the arterial blood line or Collection line opens and a calcium line that opens into the venous blood line or return line.
  • electromagnetic radiation of the environment in a region 2000 outside of the machine housing 1100 of the blood treatment machine 1000 is indicated schematically in FIG. 2 by the pictogram with the reference number 2100 .
  • Figure 3 schematically shows the structure of a medical system according to the invention for the optical detection of at least one blood component in a hose line on a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment 1000.
  • the system has a blood treatment machine for extracorporeal blood treatment 1000 with a machine housing 1100 with at least partial shielding 1110 of the machine housing 1100 against electromagnetic radiation, the shielding 1110 protecting an inner region of the machine housing 1120 at least partially against electromagnetic radiation 2100 from a region 2000 outside of the machine housing 1100 shields.
  • the shielding 1110 of the machine housing 1100 consists of only one metal sheet behind a plastic machine housing front. In other embodiments, the shielding 1110 of the machine housing 1100 can shield the machine housing from external electromagnetic radiation on several sides or on all sides.
  • the system further includes a hose receiving device 1300 on an outer surface of the machine housing 1100 in the area outside of the shield 1110, with a hose receiving area 1310 configuring is for reversibly holding a hose section 3100 of a medical hose line 3000 from the group of filtrate line, dialysate line, effluent line for carrying out an extracorporeal blood treatment using the blood treatment machine for extracorporeal blood treatment 1000.
  • shielding is provided in the inner area of the machine housing 1120 in addition to the shielding 1110 of the machine housing.
  • the shielding in the interior of the machine housing 1120 is a sheet metal shielding housing 1111 .
  • the shield case 1111 is indicated by a broken line in FIG.
  • the use of fiber optics enables the measurement electronics to be arranged in the shielding housing 1111 at a spatial distance from the hose receiving device 1300.
  • the use of flexible fiber optic cables in particular facilitates the simple laying of the fiber optics from the hose receiving device 1300 to the electronic measuring device 300, even over longer distances within the machine housing.
  • the system further has a first light guide 100, configured as an illumination source leading to the hose receiving area 1310, with a first end section 101 and a second end section 102, and has a second light guide 200, with a third end section 201 and a fourth end section 202, the second Light guide is present in addition to the first light guide 100 and is configured as a light guide leading away from the hose receiving area for the purpose of forwarding light emerging from the hose section 3100 when the system is used as intended.
  • the machine housing 1100 has at least one housing opening 1130, 1130a, 1130b, which penetrates the shielding of the machine housing (1100) of the blood treatment device for extracorporeal blood treatment (1000), the first light guide (100) and the second light guide (200) passing through in the operational state the at least one housing opening (1130, 1130 a, 1130 b) into the inner area (1120) of the machine housing (1100) are guided in or, for their assembly, can be guided through the at least one housing opening (1130, 1130 a, 1130 b) into the inner region (1120) of the machine housing (1100).
  • the at least one housing opening is a through opening. It can preferably have a round or angular cross-section and be produced by drilling or punching.
  • the opening cross section of the at least one housing opening is larger than the cross section of the light guide to be passed through.
  • the system has an electronic measuring device 300, which is arranged in the inner area 1120 of the machine housing 1100, with an electrical light source 301 for emitting light into the first light guide 100 and an optical sensor 302 for receiving light emerging from the second light guide 200.
  • the hose receiving device has no LEDs, no sensors, no electrical components and/or electronic components and no electrical lines or conductor tracks or electrical cables or does not contain any such. According to the invention, this is advantageous because the system's susceptibility to interference from electromagnetic radiation from the environment of the dialysis machine can be reduced, in particular the susceptibility to interference of the interference-sensitive phototransistors, since according to the invention these components are not contained in the hose receiving device, which is particularly exposed to high-frequency electromagnetic radiation from the environment. but inside the shielding 1110 of the machine housing 1100.
  • the hose receiving device (1300) according to the invention does not have or does not contain any shielding against electromagnetic radiation. This is advantageous according to the invention, because it results in a lack of space a simple and easy-to-repair structure can be guaranteed in the hose receiving device and limited space at the front of the dialysis machine.
  • the first end section 101 of the first light guide 100 when installed in the hose receiving device 1300 is aligned with the hose receiving section 1310 such that when the system is operated as intended with the inserted hose section 3100, the light beams emerging from the first end section 101 penetrate the hose section 3100 illuminate and that the second end section 102 of the first light guide 100 is aligned in the installed state on the electronic measuring device 400 such that when the system is operated as intended, the light beams emerging from the light source 301 enter the second end section 102 of the first light guide 100.
  • the third end 201 of the second light guide 200 in the installed state in the hose receiving device 1300 is aligned with the hose receiving section 1310 such that when the system is operated as intended with the hose section 3100 inserted, the light beams passing through the hose section 3100 enter the third end 201 of the second light guide 200 and that the fourth end section 202 of the second light guide 200 is aligned in the installed state on the electronic measuring device 300 such that, when the system is operated as intended, the light beams emerging from the fourth end section 202 strike the optical sensor 302, wherein the optical sensor 302 comprises a phototransistor 302a.
  • the first light guide 100 and the second light guide 200 are each flexible light guide cables or each have flexible light guide cables. This has the advantage according to the invention that the electronic measuring device 300 in the inner area 1120 of the
  • Machine housing 1100 regardless of the distance to
  • Hose receiving device 1300 can be arranged, in particular at locations that are advantageous to the inside or outside of the Machine housing 1100 generated electromagnetic radiation are protected and in places that are easy to assemble and easy to maintain accessible both in the factory assembly and for a service technician in a clinic.
  • the flexible light guide cables each have a plurality of light-conducting glass fibers or plastic fibers or consist of such.
  • the electronic measuring device 300 has two LEDs 401, 402 with a green color spectrum as an electric light source 301, the first LED 401 with a green color spectrum and the second LED 402 with a green color spectrum being arranged on a printed circuit board 400 for simultaneous light generation and are switched.
  • This achieves the advantage of the invention that aging of the green LED is slowed down because it does not have to be operated at high wear and tear at its specified maximum electrical current in order to provide the required light intensity, but can be operated gently with reduced electrical current because the total required light intensity is provided by two LEDs.
  • the service life of the green LEDs is advantageously increased, the maintenance and repair costs are reduced and ultimately the overall costs are reduced.
  • this also increases the sensitivity of the blood leak detector because the light intensity of two or more LEDs is higher than that of a single LED despite the reduced electrical operating current, in particular so that a calculated blood loss of 0.35 ml/min or even less than the entire range of the usual flow rates of dialysate or filtrate or effluent can be reliably detected.
  • a reference phototransistor 404 is arranged and switched in the electronic measuring device 300 and is illuminated by the light source 301 when it is in operation in order to carry out a reference measurement.
  • the phototransistor 302a is spatially separated from the electric light source 301 by an opaque barrier 450, so that no light can hit the phototransistor 302a directly, bypassing the first light guide 100 and the second light guide 200 from the light source 301.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a disposable hose set 4000, which is set up on an organizer or tray in a user-friendly and non-confusing manner.
  • the organizer or tray consists, for example, of a thermoformed plastic film and has recesses or openings in the area of the pumps, with the recesses forming two eyelets 1501a and 1501b at the same time, and configured for hanging and aligning the disposable hose set 4000 on the two hooks or pins 1500a and 1500b on the front of the blood treatment machine 1000, as shown in FIG.
  • the medical hose line 3000 with the hose section 3100 is part of the disposable hose set 4000.
  • the medical hose line 3000 is fixed in a predetermined position by at least one clip on the organizer or tray, so that the hose section 3100 when the organizer or the tray is on the two hooks or pins 1500 a and 1500 b on the front of the blood treatment machine 1000 is suspended in front of the tube receiving area according to the invention of the tube receiving device 1300 (see FIG. 2) in a user-friendly and non-confusing manner.
  • the disposable hose set 4000 has a blood hose line or extraction line or arterial line 1260 with a blood line pump hose segment 1261 and a return line or venous line 1270 with an air bubble separator or a venous chamber 1284 . Furthermore, a dialysis fluid pump hose segment 1221, a
  • the pump tubing segments 1261, 1221, 1231 and 1231 are positioned and fixed on the organizer or tray in such a way that they are user-friendly when the organizer or tray is hung on the two hooks or pins 1500 a and 1500 b on the front of the blood treatment machine 1000 and are aligned and assigned in front of the roller pumps so that they cannot be confused (cf. FIG. 2) and can be functionally coupled by the user with the respective intended roller pump in a way that cannot be confused or can be inserted into it for functional coupling.
  • the dialysis fluid line has a dialysis fluid heating bag 1283 and the substitution fluid line has a substitution fluid heating bag 1281 .
  • FIG. 5 shows a perspective view of an exemplary structural embodiment of a hose receiving device 1300 according to the invention with a hose receiving area 1310 according to the invention a hose section 3100 according to the invention is prevented from falling out or being removed from the hose receiving area 1310 and in a second, open position (shown in FIG. 5) the hose receiving area 1310 is released.
  • the housing door 1311 has a latching device 1313a, 1313b which is configured for reversible latching with a latching bolt 1314 when the housing door 1311 is in the first, closed position.
  • the perspective view in Figure 5 shows a medical hose line 3000, which is only indicated, with a hose section 3100 in a functionally coupled state, which enables light to be coupled into hose section 3100 and transmission light to be coupled out and forwarded from hose section 3100 if the system is in normal operation.
  • the detachable arrangement of the light guides inside the hose receiving device 1300 and the continuation of the light guides outside of the hose receiving device 1300 is not shown in FIG can be seen from Figure 3.
  • the hose receiving device 1300 is also configured to be attached to the machine front of the machine housing 1100, in particular by screwing.
  • a further advantage of the hose receiving device 1300 according to the invention is that in the event of damage, for example a broken housing door, it can be easily replaced with an identical replacement housing without having to replace the light guides or dismantle the entire system.
  • the objects of the present invention are solved with the described exemplary embodiment.
  • the present invention is not limited to the embodiment.

Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt ein medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer in einer Schlauchaufnahmevorrichtung aufgenommenen Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung und eine entsprechende Blutbehandlungsmaschine vor, wobei die Schlauchaufnahmevorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform keine elektrischen oder elektronischen Bauteile und keine elektrisch leitfähige Abschirmung aufweist, sondern zur Übertragung des Lichts in die Schlauchaufnahmevorrichtung und aus der Schlauchaufnahmevorrichtung Lichtleiter verwendet werden.

Description

Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung und System zur Erkennung von Blut oder von Blutbestandteilen in einer Schlauchleitung
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf die optische Detektion von Blut oder von Blutbestandteilen in einer Dialysatleitung oder einer Filtratleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung zum Zweck der Erkennung einer bedrohlichen Gefahrensituation für den Patienten, wenn im Fehlerfall, beispielsweise aufgrund einer Ruptur der semipermeablen Membran des Dialysators oder Blutfilters oder bei Auftreten von Hämolyse im Blut des Patienten im extrakorporalen Blutkreislauf, Blut oder Blutbestandteile durch die semipermeable Membran eines Dialysators oder Blutfilters auf die Dialysatseite oder Filtratseite durchtreten, so dass Blut oder Blutbestandteile unfallmäßig mit dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat für den Patienten verloren gehen. Hintergrund
Systeme zur Erkennung von Blut oder von Blutbestandteilen in einer Dialysatleitung oder einer Filtratleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung sind auch als Blutleckdetektoren (Abkürzung „BLD“, Englisch: „blood leak detector“) bekannt und stellen eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz des Patienten gegen einen unerkannten, unfallmäßigen Verlust von Blut oder von Blutbestandteilen mit dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat dar. Sie erkennen Blut oder Blutbestandteile in dem zu verwerfenden Dialysat oder Filtrat und unterscheiden sich dadurch von Systemen zur Erkennung eines unfallmäßigen Blutverlusts aus einem undichten extrakorporalen Blutkreislauf außerhalb des Dialysators oder Blutfilters oder direkt aus dem Gefäßzugang des Patienten in die Umgebung, beispielsweise wenn es zu einer unfallmäßigen Dislokation oder Diskonnektion einer Kanüle oder eines Katheters oder einer Schlauchverbindung kommt. Im Gegensatz zu den Blutverlusten aus einem undichten extrakorporalen Blutkreislauf außerhalb des Dialysators oder Blutfilters lässt sich ein schleichender Blutverlust über die semipermeable Membran des Dialysators oder Blutfilters mit dem bloßen Auge kaum und nicht schnell genug erkennen, weil das Blut oder die Blutbestandteile im Dialysat oder Filtrat stark verdünnt vorliegen. Ein solcher Blutverlust über die semipermeable Membran pro Zeiteinheit hängt maßgeblich von der Flussrate des Dialysats oder Filtrats und der Konzentration des Bluts oder der Blutbestandteile darin ab. Deshalb ist eine wesentliche technische Anforderung an einen solchen Blutleckdetektor eine ausreichend hohe Sensitivität. Je höher die Sensitivität ist, desto früher kann ein Blutverlust erkannt werden und desto weniger Blut geht dem Patienten im Fehlerfall verloren.
Bekannte bei der extrakorporalen Blutbehandlung eingesetzte Überwachungsvorrichtungen zur Erkennung eines Bluteintritts oder einer Hämolyse beruhen beispielsweise auf der spektroskopischen Auswertung des roten und grünen Spektrums des Lichts. Die Erkennung von Blut im Flüssigkeitssystem erfolgt nach dem Stand der Technik mit einem optischen Messverfahren, wobei die Abnahme der Intensität des Lichts aufgrund der Trübung der Dialysierflüssigkeit durch Blut oder Blutbestandteile ausgewertet wird. Beim Eintritt von Blut in die Dialysierflüssigkeit ändert sich die Intensität des aus der Dialysierflüssigkeit austretenden Lichts, was hier als Trübung bezeichnet wird, wobei die Intensitätsänderung von der Wellenlänge des Lichts abhängig ist. Mit den bekannten Verfahren kann ein Bluteintritt in das Flüssigkeitssystem sicher erkannt werden. Neben dem Bluteintritt in das Flüssigkeitssystem infolge eines Defekts des Dialysators oder Filters, beispielsweise aufgrund einer Membranruptur oder einer Vergussmassenablösung, kann bei einer extrakorporalen Blutbehandlung im Falle einer Hämolyse des Bluts auch freies Hämoglobin in die Dialysierflüssigkeit gelangen. Als Hämolyse bezeichnet man die Auflösung (Zerstörung) der Erythrozyten (roten Blutkörperchen) des Bluts. Die Erythrozyten bestehen maßgeblich aus dem Sauerstoff bindenden Protein Hämoglobin, das den Erythrozyten und somit auch dem Blut die rote Farbe verleiht. Beim Auftreten von Hämolyse wird das Hämoglobin freigesetzt. Eine Hämolyse kann bei einer extrakorporalen Blutbehandlung beispielsweise aufgrund einer Scherströmung auftreten, beispielsweise wenn in einer blutführenden Schlauchleitung mechanische Beanspruchungen des Bluts auftreten. Derartige Scherströmungen treten unter anderem dann auf, wenn eine blutführende Schlauchleitung des Schlauchleitungssystems der Blutbehandlungsvorrichtung abgeknickt wird. Eine Hämolyse kann aber auch systemisch durch den Patienten bedingt sein. Hämoglobin kann bei der extrakorporalen Blutbehandlung von der Blutseite des Dialysators durch die semipermeable Membran auf die Dialysatseite oder Filtratseite gelangen. Daher kann das Hämoglobin mit den aus dem Stand der Technik bekannten optischen Messverfahren im Blut nachgewiesen werden.
Unter einer Disposable-Schlauchleitung wird ein als Einweg- oder Einmal- oder Wegwerfartikel konfiguriertes Schlauchleitungssystem oder eine solche Schlauchleitung verstanden, das nach einmaliger Benutzung entsorgt oder verworfen wird. Bei speziellen Blutbehandlungsmaschinen für die kontinuierliche extrakorporale Blutbehandlung (Abkürzung „CRRT“, Englisch: Continous Renal Replacement Therapy) oder Blutbehandlungsmaschinen für die akute extrakorporale Blutbehandlung in der Intensivmedizin bzw. auf Intensivstationen (Abkürzung „ICU“, Englisch: „intensive care unit“), sind wie der extrakorporale Blutkreislauf auch die Dialysatleitung oder Filtratleitung als Disposable- Schlauchleitungen ausgeführt und die erforderlichen medizinischen Lösungen wie Dialysat und Substitionsflüssigkeit oder Substituat werden als fertige Lösungen in Lösungsbeuteln bereitgestellt. Solche Disposable-Schlauchleitungen, wie Dialysatleitung oder Filtratleitung, werden vor der Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung vom Anwender von außen an die funktionalen Schnittstellen der Dialysemaschine angekoppelt. Dabei wird unter anderem ein Schlauchabschnitt der Dialysatleitung oder Filtratleitung in einen an der äußeren Oberfläche der Blutbehandlungsmaschinen angeordneten und von außen zugänglichen Schlauchaufnahmebereich eines Blutleckdetektorgehäuses eingelegt. Das Blutleckdetektorgehäuse beinhaltet zumindest eine Lichtquelle, eine optische Sensorik und eine Messelektronik. Das Messignal wird mittels elektrischer Leitungen vom Blutleckdetektorgehäuse in das Innere der Blutbehandlungsmaschinen zu deren Regel- und Steuervorrichtung geführt.
Als elektromagnetische Verträglichkeit (Abkürzung: EMV) wird die Eigenschaft eines technischen Geräts bezeichnet, andere Geräte nicht durch elektrische oder elektromagnetische Effekte zu stören oder durch andere Geräte gestört zu werden (Störfestigkeit). Die frei zugängliche Anordnung des Blutleckdetektorgehäuses an der äußeren Oberfläche der Blutbehandlungsmaschinen bringt es zwangsläufig mit sich, dass die bekannten Blutleckdetektoren der elektromagnetischen Strahlung aus der Umgebung ausgesetzt sind und das Blutleckdetektorgehäuse deshalb in der Regel eine eigene elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung aufweist. Ein solcher Blutleckdetektor ist beispielsweise von der Akut- Dialysemaschine multiFiltratePRO der Anmelderin Fresenius Medical Care Deutschland GmbH bekannt. Wenn vorliegend die Begriffe „störempfindlich“ oder „Störfestigkeit“ verwendet werden, so ist stets eine Störung durch elektromagnetische Strahlung gemeint. Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Störempfindlichkeit des Blutleckdetektors, insbesondere die der besonders störempfindlichen Fototransistoren, gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine zu senken.
Eine weitere Aufgabe ist es, auf eine kostenintensive und montageaufwändige elektrisch leitfähige Blechabschirmung des Blutleckdetektorgehäuses mit Anschluss der elektrisch leitfähigen Blechabschirmung an den Schutzleiter gänzlich verzichten zu können, ohne gleichzeitig die Störempfindlichkeit des Blutleckdetektors gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine zu erhöhen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Sensitivität des Blutleckdetektors zu erhöhen, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten von Dialysat oder Filtrat oder Effluent sicher detektiert werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Herstellkosten des Blutleckdetektors zu senken.
Eine weitere Aufgabe ist es, die Wartungs- und Reparaturkosten des Blutleckdetektors zu senken, insbesondere durch Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer und eine wartungs- und reparaturgerechte Konstruktion.
Eine Aufgabe ist es, einen alternativen Blutleckdetektor zur Verfügung zu stellen, ohne dass das bewährte Mess- und Auswerteverfahren geändert werden muss, insbesondere ohne Softwareänderungen am Mess- und Auswertealgorithmus.
Eine weitere Aufgabe ist es, einen alternativen Blutleckdetektor zur Verfügung zu stellen, ohne dass die bewährte Handhabung des bekannten Blutleckdetektors im Praxisbetrieb geändert werden muss, insbesondere ohne dass die Anwender gesondert geschult werden müssen und insbesondere ohne dass die Gebrauchsanweisungen für den Anwender geändert werden müssen.
Eine weitere Aufgabe ist es, einer Alterung der grünen LED, die, um die erforderliche hohe Lichtintensität bereitstellen zu können, in der Regel verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, entgegenzuwirken.
Eine weitere Aufgabe ist es, trotz beengter Platzverhältnisse im Blutleckdetektorgehäuse und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine einen einfachen und reparaturfreundlichen Aufbau des Blutleckdetektors zu gewährleisten, die Montage des Blutleckdetektors zu vereinfachen und dadurch Montagekosten einzusparen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 17. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Blutbehandlungsmaschine (1000) zur extrakorporalen Blutbehandlung mit den Merkmalen der Ansprüche 18 bis 20.
Die Lösung der Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 18. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstände der Unteransprüche. Die Vorteile des erfindungsgemäßen medizinischen Systems gemäß Anspruch 1 können mit der Blutbehandlungsmaschine nach Anspruch 18 ungeschmälert erreicht werden.
Das erfindungsgemäße System weist eine Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit einem Maschinengehäuse auf. Das Maschinengehäuse kann sich dadurch auszeichnen, dass es in seinem Inneren zumindest eine elektronische Steuer- und Regelvorrichtung zur Steuerung und Regelung einer extrakorporalen Blutbehandlung aufnimmt. Optional nimmt das Maschinengehäuse in seinem Inneren, insbesondere an der Innenseite einer Außenwand, zusätzlich zumindest einen oder mehrere elektrische Antriebsmotoren für den Antrieb zumindest einer Pumpe aus der Gruppe Blutpumpe, Dialysierflüssigkeitspumpe, Dialysatpumpe, Filtratpumpe, Effluentpumpe auf. Wiederum optional weist das Maschinengehäuse einen Fuß mit vier Rollen auf, so dass das Maschinengehäuse mit seinen Rollen auf dem Boden stehen kann und vom Anwender an einen anderen Ort geschoben werden kann.
Des Weiteren weist das erfindungsgemäße System eine elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf, die einen inneren Bereich der Abschirmung zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem äußeren Bereich der Abschirmung abschirmt.
In manchen Ausführungsformen ist die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung eine Abschirmung des Maschinengehäuses gegen elektromagnetische Strahlung, die einen inneren Bereich des Maschinengehäuses zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem Bereich außerhalb des Maschinengehäuses abschirmt.
In manchen speziellen Ausführungsformen besteht die elektrisch leitfähige Abschirmung des Maschinengehäuses aus nur einem elektrisch leitfähigen Blech oder Geflecht hinter einer Maschinengehäusefront aus Kunststoff. In anderen Ausführungsformen kann die elektrisch leitfähige Abschirmung des Maschinengehäuses das Innere des Maschinengehäuses an mehreren Seiten oder an allen Seiten gegen äußere elektromagnetische Strahlung abschirmen.
In manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann alternativ oder zusätzlich zur Abschirmung des Maschinengehäuses eine weitere oder alternative elektrisch leitfähige Abschirmung in dem inneren Bereich oder dem äußeren Bereich des Maschinengehäuses vorgesehen sein. ln manchen speziellen Ausführungsformen ist die elektrisch leitfähige Abschirmung ein Abschirmungsgehäuse. Das Abschirmungsgehäuse schirmt einen inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung aus einem Bereich außerhalb des Abschirmungsgehäuses ab.
Das Abschirmungsgehäuse kann aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, besonders bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Blech, bestehen oder einen solchen enthalten.
Das Abschirmungsgehäuse kann die störempfindlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems aufnehmen.
Das Abschirmungsgehäuse kann im inneren Bereich des Maschinengehäuses oder im äußeren Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sein. Beispielsweise kann das Abschirmungsgehäuse im Inneren der elektrisch leitfähigen Abschirmung des Maschinengehäuses angeordnet sein. Alternativ kann das Abschirmungsgehäuse von außen am Maschinengehäuse befestigt sein. In anderen Ausführungsformen kann das Abschirmungsgehäuse im äußeren Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sein, ohne mit dem Maschinengehäuse verbunden zu sein.
In anderen Ausführungsformen kann das Abschirmungsgehäuse weitere störempfindliche Komponenten der extrakorporalen Blutbehandlungsmaschine aufnehmen, beispielsweise eine Steuer- und Regelvorrichtung und/oder eine oder mehrere CPUs (Abkürzung: CPU, Englisch: Central Processing Unit).
Das erfindungsgemäße System weist weiter eine Schlauchaufnahmevorrichtung auf, die in dem Bereich außerhalb der elektrisch leitfähigen Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung angeordnet ist. Die Schlauchaufnahmevorrichtung weist einen Schlauchaufnahmebereich auf, der konfiguriert ist zum reversiblen, halternden Aufnehmen eines Schlauchabschnitts einer medizinischen Schlauchleitung, insbesondere aus der Gruppe Filtratleitung, Dialysatleitung, Effluentleitung für die Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung mittels der Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung. Die Schlauchaufnahmevorrichtung kann in manchen Ausführungsformen an einer äußeren Oberfläche des Maschinengehäuses angeordnet sein.
In manchen Ausführungsformen ist die Schlauchaufnahmevorrichtung und/oder der Schlauchaufnahmebereich zum reversiblen halternden Aufnehmen des Schlauchabschnitts durch Hineindrücken unter elastischer Verformung des Schlauchabschnitts hinter einen Hinterschnitt oder hinter eine Querschnittsverengung des Schlauchaufnahmebereichs und/oder zum formschlüssigen Haltern mittels einer Gehäusetür oder Gehäuseklappe konfiguriert.
In manchen anderen Ausführungsformen ist die Schlauchaufnahmevorrichtung alternativ oder ergänzend konfiguriert zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Haltern des Schlauchabschnitts im Schlauchaufnahmebereich mittels einer Gehäusetür oder einer Gehäuseklappe. Die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe kann mittels eines Scharniers verschwenkbar oder verdrehbar an der Schlauchaufnahmevorrichtung gelagert sein, so dass die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe von einer ersten, geschlossenen Stellung, in der sie den Schlauchaufnahmebereich abdeckt und ein Herausfallen oder Herausnehmen eines erfindungsgemäßen Schlauchabschnitts aus dem Schlauchaufnahmebereich verhindert, in eine zweite, geöffnete Stellung verschwenkt oder verdreht werden kann, in der der Anwender den Schlauchabschnitt aus dem Schlauchaufnahmebereich entnehmen oder den Schlauchabschnitt in den Schlauchaufnahmebereich einlegen kann. Die Schlauchaufnahmevorrichtung kann eine Verriegelung für die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe aufweisen, so dass die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe bei in der ersten, geschlossenen Stellung bei geschlossener Verriegelung nicht gegenüber der Schlauchaufnahmevorrichtung verschwenkbar oder verdrehbar ist. Die Verriegelung für die Gehäusetür oder die Gehäuseklappe kann insbesondere als eine Rastvorrichtung mit einem Rastriegel an der Schlauchaufnahmevorrichtung ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße System ermöglicht es durch die Verwendung von Lichtleitern, alle gegenüber elektromagnetischer Strahlung störempfindlichen Bauteile wie beispielsweise LEDs, Fototransistoren und die Ansteuerschaltung, auf einer Leiterplatine außerhalb der Schlauchaufnahmevorrichtung, insbesondere räumlich von der Schlauchaufnahmevorrichtung getrennt, innerhalb der Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine und/oder innerhalb des Abschirmungsgehäuses anordnen zu können.
In manchen Ausführungsformen weist die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung daher keine LED, keine Sensoren, keine elektrischen Bauteile und/oder elektronischen Bauteile und keine elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen oder Elektrokabel auf oder enthält keine solchen. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch die Störempfindlichkeit des Systems gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine verringert werden kann, insbesondere die Störempfindlichkeit der störempfindlichen Fototransistoren, da diese erfindungsgemäß nicht in der besonders gegenüber hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung exponierten Schlauchaufnahmevorrichtung enthalten sind.
Die Verwendung von Lichtleitern in dem erfindungsgemäßen System ermöglicht außerdem, die elektrische Sicherheit des Patienten durch Verringerung der Patientenableitströme weiter zu verbessern, weil anfällige Luft- und Kriechstrecken im Bereich der Schlauchaufnahmevorrichtung gänzlich vermieden werden, wenn erfindungsgemäß keinerlei elektrische Bauteile in der Schlauchaufnahmevorrichtung angeordnet sind.
Die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung weist keine oder keine eigene elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf oder enthält keine solche. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch trotz beengter Platzverhältnisse in der Schlauchaufnahmevorrichtung und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine ein einfacherer und reparaturfreundlicherer Aufbau gewährleistet werden kann.
Das erfindungsgemäße System weist eine elektronische Messvorrichtung auf, die eine elektrische Lichtquelle aufweist, die wenn sie eingeschaltet ist, Licht in den ersten Lichtleiter aussendet, und die einen optischen Sensor aufweist, der aus dem zweiten Lichtleiter austretendes Licht empfängt, wobei die elektronische Messvorrichtung im inneren Bereich der elektrisch leitfähigen Abschirmung angeordnet ist.
In manchen Ausführungsformen weist die elektronische Messvorrichtung zusätzlich zu dem optischen Sensor einen weiteren optischen Sensor auf, der einen weiteren Fototransistor aufweist, der von der Lichtquelle, wenn sie eingeschaltet ist, unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters direkt beleuchtet wird.
Der weitere Fototransistor kann in der elektronischen Messvorrichtung als ein Referenz-Fototransistor angeordnet und geschaltet sein, wobei der Referenz- Fototransistor von der Lichtquelle bei deren Betrieb unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters direkt beleuchtet wird.
In manchen Ausführungsformen ist in der elektronischen Messvorrichtung der optische Sensor räumlich durch eine lichtundurchlässige Barriere von der elektrischen Lichtquelle getrennt, so dass kein Licht direkt unter Umgehung des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters von der Lichtquelle auf den optischen Sensor treffen kann.
In manchen Ausführungsformen weist die elektrische Lichtquelle mindestens eine LED (Light Emitting Diode) mit grünem Farbspektrum und mindestens eine LED mit rotem Farbspektrum auf.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Lichtleitern können alle elektrischen und elektronischen Bauteile in einen Bereich mit vergrößertem Platzangebot, insbesondere im Inneren des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine verlagert werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mehrere LEDs des gleichen grünen Frequenzspektrums gleichzeitig verwenden zu können, so dass die Lichtintensität des grünen Lichts vorteilhaft erhöht wird. In speziellen, besonders vorteilhaften Ausführungsformen weist die elektrische Lichtquelle daher mindestens eine zweite LED mit grünem Farbspektrum auf, wobei die erste LED mit grünem Farbspektrum und die zweite LED mit grünem Farbspektrum zur simultanen Lichterzeugung benachbart auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet und geschaltet sind. Dadurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass einer Alterung der einzelnen grünen LED verlangsamt wird, weil diese nicht verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, um die erforderliche Lichtintensität bereitzustellen, sondern schonend mit verringertem elektrischem Strom betrieben werden kann. Dadurch werden erfindungsgemäß vorteilhaft die Lebensdauer der LEDs erhöht, der Wartungs- und Reparaturaufwand gesenkt und letztlich die Gesamtkosten gesenkt. Erfindungsgemäß wird dadurch auch die Sensitivität des Blutleckdetektors erhöht, weil die Lichtintensität von zwei oder mehr LEDs trotz verringertem elektrischem Betriebsstrom höher ist als die einer einzelnen LED, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten des Dialysats oder des Filtrats oder des Effluents sicher detektiert werden kann.
Das erfindungsgemäße System weist einen ersten Lichtleiter auf, der konfiguriert ist als zum Schlauchaufnahmebereich hinführende Beleuchtungsquelle, mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt und weist einen zweiten Lichtleiter auf, mit einem dritten Endabschnitt und einem vierten Endabschnitt, wobei der zweite Lichtleiter zusätzlich zum ersten Lichtleiter vorliegt und als vom Schlauchaufnahmebereich wegführenden Lichtleiter zur Weiterleitung von aus dem Schlauchabschnitt austretendem Licht konfiguriert ist.
Das medizinische System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung weist erfindungsgemäß einen Öffnungsbereich in der elektrisch leitfähigen Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf, wobei der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter aus dem äußeren Bereich durch den Öffnungsbereich in den inneren Bereich der Abschirmung geführt sind. Dabei beschreibt der übergeordnete Begriff „Öffnungsbereich“ stets alle Gehäuseöffnungen, durch die der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter geführt werden müssen, um von der Schlauchaufnahmevorrichtung in dem äußeren Bereich der Abschirmung bis zur Messvorrichtung im inneren Bereich der elektrisch leitfähigen Abschirmung verlegt zu werden, und zwar unabhängig davon, wo die Gehäuseöffnungen angeordnet sind und durch wie viele Gehäuseöffnungen der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter geführt werden müssen und unabhängig davon wie viele Abschirmungen vorgesehen sind und unabhängig davon wie die verschiedenen Abschirmungen räumlich angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind vom Begriff „Öffnungsbereich“ auch Ausführungsformen erfasst, bei denen mehr als nur eine Abschirmung vorgesehen ist, beispielsweise bei denen eine erste Abschirmung eine zweite Abschirmung zumindest teilweise umhüllt oder bei denen eine erste Abschirmung und eine zweite Abschirmung räumlich getrennt vorliegen.
Von der Erfindung sind daher spezielle Ausführungsformen umfasst, bei denen die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung eine, oder nur eine Abschirmung des Maschinengehäuses gegen elektromagnetische Strahlung ist. Von der Erfindung sind auch andere spezielle Ausführungsformen umfasst, bei denen die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung ein Abschirmungsgehäuse ist. Insbesondere sind von der Erfindung Ausführungsformen erfasst, bei denen das Abschirmungsgehäuse innerhalb oder außerhalb des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine angeordnet ist. Außerdem sind von der Erfindung spezielle Ausführungsformen erfasst, bei denen das Abschirmungsgehäuse zusätzlich zur Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine vorliegt und innerhalb oder außerhalb der Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsmaschine angeordnet ist.
Bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist offenbart, dass der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter entweder durch eine gemeinsame Gehäuseöffnung durch die Abschirmung geführt werden oder alternativ der erste Lichtleiter durch eine erste Gehäuseöffnung und der zweite Lichtleiter durch eine zweite Gehäuseöffnung durch die Abschirmung geführt werden. Wenn eine zweite Abschirmung vorliegt, ist offenbart, dass der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter entweder durch eine gemeinsame dritte Gehäuseöffnung durch die zweite Abschirmung geführt werden oder alternativ der erste Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung und der zweite Lichtleiter durch eine vierte Gehäuseöffnung durch die zweite Abschirmung geführt werden.
Das erfindungsgemäße System weist in manchen Ausführungsformen eine erste Gehäuseöffnung auf, die eine Wandung des Maschinengehäuses und/oder die Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung durchdringt, wobei die erste Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der mindestens eine erste Lichtleiter und der mindestens eine zweite Lichtleiter durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar sind. In manchen anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ eine erste Gehäuseöffnung und eine zweite Gehäuseöffnung auf, die eine Wandung des Maschinengehäuses und/oder die Abschirmung des Maschinengehäuses der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung durchdringen, wobei die erste Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und die zweite Gehäuseöffnung zum Durchführen des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der erste Lichtleiter durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die erste Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar ist und wobei der zweite Lichtleiter durch die zweite Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die zweite Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Maschinengehäuses hineinführbar ist.
In wiederum anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung oder alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung und zweiten Gehäuseöffnung eine dritte Öffnung auf, die eine Wand des Abschirmungsgehäuses durchdringt und für das Durchführen des ersten Lichtleiters und des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, wobei der mindestens eine erste Lichtleiter und der mindestens eine zweite Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar sind.
In wiederum anderen Ausführungsformen weist das erfindungsgemäße System alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung oder alternativ oder ergänzend zu der ersten Gehäuseöffnung und zweiten Gehäuseöffnung eine dritte Öffnung und eine vierte Öffnung auf, die eine Wand des Abschirmungsgehäuses durchdringen, wobei die dritte Gehäuseöffnung zum Durchführen des ersten Lichtleiters und die vierte Gehäuseöffnung zum Durchführen des zweiten Lichtleiters konfiguriert ist, und wobei der erste Lichtleiter durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die dritte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar ist, und der zweite Lichtleiter durch die vierte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineingeführt ist oder zu dessen Montage durch die vierte Gehäuseöffnung in den inneren Bereich des Abschirmungsgehäuses hineinführbar ist.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der erste Endabschnitt des ersten Lichtleiters in der Schlauchaufnahmevorrichtung so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt ausgerichtet, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt die aus dem ersten Endabschnitt austretenden Lichtstrahlen den Schlauchabschnitt beleuchten und der zweite Endabschnitt des ersten Lichtleiters an der elektronischen Messvorrichtung so ausgerichtet, dass die aus der Lichtquelle austretenden Lichtstrahlen in den zweiten Endabschnitt des ersten Lichtleiters eintreten.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der dritte Endabschnitt des zweiten Lichtleiters in der Schlauchaufnahmevorrichtung so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt ausgerichtet, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt die durch den Schlauchabschnitt durchtretenden Lichtstrahlen in den dritten Endabschnitt des zweiten Lichtleiters eintreten und der vierte Endabschnitt des zweiten Lichtleiters an der elektronischen Messvorrichtung so ausgerichtet, dass die aus dem vierten Endabschnitt austretenden Lichtstrahlen auf den optischen Sensor treffen.
In manchen Ausführungsformen kann die Ausrichtung des ersten und des dritten Endabschnitts in der Schlauchaufnahmevorrichtung beispielsweise mittels zylindrischer Kanäle oder Bohrungen in der Schlauchaufnahmevorrichtung erfolgen. In wiederum speziellen Ausführungsformen wird die Schlauchaufnahmevorrichtung durch Spritzgießen hergestellt und weist die zylindrischen Kanäle bereits auf, so dass die Endabschnitte zu deren Montage in die zylindrischen Kanäle eingesteckt werden. Die Ausrichtung des ersten und des dritten Endabschnitts kann mittels zwei zylindrischer Hülsen erfolgen, die jeweils auf der Leiterplatine befestigt werden, wobei die Endabschnitte zu deren Montage in die zylindrischen Hülsen eingesteckt werden.
In manchen Ausführungsformen sind der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter jeweils flexible Lichtleiterkabel oder weisen jeweils flexible Lichtleiterkabel auf. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung im inneren Bereich des Maschinengehäuses unabhängig von der Entfernung zur Schlauchaufnahmevorrichtung angeordnet werden kann, insbesondere an Stellen, die vorteilhaft gegenüber im Inneren des Maschinengehäuses erzeugter elektromagnetischer Strahlung geschützt sind und an Stellen, die sowohl bei der werksseitigen Montage und auch für einen Servicetechniker in einer Klinik montagegerecht und wartungsfreundlich zugänglich sind.
In speziellen Ausführungsformen weisen die flexiblen Lichtleiterkabel jeweils eine Mehrzahl oder eine Vielzahl an lichtleitenden Glasfasern oder Kunststofffasern auf oder bestehen aus solchen.
In anderen Ausführungsformen sind der erste Lichtleiter und der zweite Lichtleiter jeweils starre lichtleitende optische Bauteile, insbesondere aus Kunststoff, insbesondere aus PC (Polycarbonat) oder PMMA (Polymethylmethacrylat) oder ABS (Acrylnitrilbutadienstyrol), die beispielsweise mittels Spritzgießen hergestellt werden können.
Eine erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung mit einem erfindungsgemäßen medizinischen System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) der medizinischen Schlauchleitung (3000), wobei die medizinischen Schlauchleitung (3000) mit dem Schlauchabschnitt (3100) Teil eines Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, weist zusätzlich eine Blutpumpe auf, die konfiguriert ist zum Fördern von Blut in mindestens einer für die extrakorporale Blutbehandlung anzukoppelnden Blutschlauchleitung, die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist. Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine weist eine maschinenseitige venöse Klemme auf zum Abklemmen der venösen Leitung oder Rückgabeleitung, die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, und sie weist mindestens eine weitere Pumpe auf, die konfiguriert ist zum Pumpen einer zu verwerfenden medizinischen Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung (3000) und dem Schlauchabschnitt (3100). Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine weist eine Steuer- und Recheneinheit mit einem Speicher auf, in dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das wenn es abläuft, die elektronische Messvorrichtung ansteuert und die Messdaten des optischen Sensors auswertet und beim Überschreiten eines Grenzwerts einen unzulässig hohen Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) feststellt und wobei die Steuer- und Recheneinheit programmiert ist, einen Alarm auszugeben und zum Herstellen eines sicheren Zustands zumindest die Blutpumpe zu stoppen und die maschinenseitige venöse Klemme zu schließen, wenn ein unzulässig hoher Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils festgestellt wird.
Bei der medizinischen Schlauchleitung (3000) kann es sich insbesondere um eine Schlauchleitung aus der Gruppe Effluentleitung, Dialysatleitung, Filtratleitung handeln.
Bei der Pumpe zum Pumpen der zu verwerfenden medizinischen Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung (3000) und dem Schlauchabschnitt (3100) kann es sich insbesondere um eine Pumpe aus der Gruppe Filtratpumpe, Effluentpumpe, Dialysatpumpe handeln.
Der Schlauchabschnitt (3100) kann durch mindestens ein Merkmal aus der Gruppe: Außendurchmesser, Länge, Verformbarkeit, Lichtdurchlässigkeit, Reflexionsgrad, Wandstärke zum funktionellen Ankoppeln in der Schlauchaufnahme (1310) konfiguriert sein.
Die für die extrakorporale Blutbehandlung anzukoppelnde Blutschlauchleitung kann ausgewählt sein aus der Gruppe: Entnahmeleitung, arterielle Leitung, Rückgabeleitung, venöse Leitung. Da das erfindungsgemäße System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000) erfindungsgemäß geeignet ist, im Speicher der Messvorrichtung 300 ein Computerprogramm mit einem dem aus dem Stand der Technik, insbesondere durch die Dialysemaschine multiFiltratePRO der Anmelderin bewährten Auswertealgorithmus für die Blutleckdetektion ablaufen zu lassen, benötigt des erfindungsgemäße System für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgaben keine kostenintensiven Softwareänderungen.
Das Computerprogramm in dem Speicher der Steuer- und Recheneinheit kann zusätzlich programmiert sein, vor Beginn einer extrakorporalen Blutbehandlung einen flüssigkeitsfreien Schlauchabschnitt (3100) im Schlauchaufnahmebereich (1310) zu erkennen und einen Alarm auszugeben, wenn im Schlauchaufnahmebereich (1310) kein flüssigkeitsfreier Schlauchabschnitt (3100) erkannt wird.
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsmaschine kann ausgewählt sein aus der Gruppe: Hämodialysemaschine, Hämofiltrationsmaschine,
Hämodiafiltrationsmaschine, Akut-Dialysemaschine, CRRT-Maschine.
Kurzbeschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines extrakorporalen Blutkreislaufs.
Figur 2 zeigt eine Ansicht einer beispielhaften Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Disposable-Schlauchsatzes für die extrakorporale Blutbehandlung. Figur 5 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Schlauchaufnahmevorrichtung.
Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine sowie einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsmaschine unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben. Anhand des in den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiels werden weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung näher beschrieben. Die Bezugszeichen in den Figuren haben jeweils durchgängig in allen Figuren die gleiche Bedeutung.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines extrakorporalen Blutkreislaufs als Teil eines erfindungsgemäßen Systems. Der extrakorporale Blutkreislauf weist eine Entnahmeleitung oder arterielle Blutleitung 1260 mit einer Blutpumpe 1210 auf, mittels der das Blut aus einem Gefäßzugang eines Patienten angesaugt und in die Blutkammer eines Dialysators oder Blutfilters 1250 geleitet wird. Das Blut wird weiter aus der Blutkammer 1260 mittels einer Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 mit einem Luftblasenabscheider oder einer venösen Kammer 1284 zurück in den Gefäßzugang des Patienten geleitet. Die patientenseitigen Enden der Entnahmeleitung oder arteriellen Blutleitung 1260 und der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 weisen eine Entnahmeklemme oder arterielle Klemme 1261 bzw. eine Rückgabeklemme oder venöse Klemme 1271 auf, mittels derer der Fluss durch Abklemmen der Schlauchleitung durch maschinenseitige Aktoren unterbrochen werden kann.
Der Dialysator oder Blutfilter 1250 wird in seinem Inneren durch eine semipermeable Membran 1251 in die Blutkammer und eine Dialysatkammer oder Filtratkammer aufgeteilt. Im Falle einer Hämodialyse wird der Dialysatkammer mittels einer Dialysierflüssigkeitspumpe 1220 in einer Dialysierflüssigkeitsleitung eine Dialysierflüssigkeit zugeleitet, die in einem Dialysierflüssigkeitsbehälter 1282 bereitgestellt wird. Die Dialysierflüssigkeit kann auf dem Weg zur Dialysatkammer in einem Dialysierflüssigkeitsheizbeutel 1283 erwärmt werden. Während der Hämodialyse diffundieren aus dem Blut abzutrennende Stoffe aus dem Blut durch die semipermeable Membran in die Dialysatkammer. Das mit den abzutrennenden Stoffen beladene und zu verwerfende Dialysat wird mittels einer Dialysatpumpe 1240 in einer medizinischen Schlauchleitung 3000 in einen Dialysatbehälter 1285 abgeführt. Im Falle einer rein konvektiven Hämofiltration tritt Filtrat von der Blutkammer durch die semipermeable Membran in die Filtratkammer 1253 über. Bei einer Hämodiafiltration, einem sowohl diffusiven als auch konvektiven Verfahren, tritt ebenfalls Filtrat von der Blutkammer durch die semipermeable Membran in die Filtratkammer 1253 über das mittels der Filtratpumpe 1240 in der medizinischen Schlauchleitung 3000 in einen Filtratbehälter 1285 gepumpt wird. Die zu verwerfende Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung 3000, gleich ob sie als Dialysat oder Filtrat oder auch einfach als Effluent bezeichnet wird, durchströmt dabei einen Schlauchabschnitt 3100 an dem ein optischer Blutleckdetektor 1295 angeordnet ist, bevor sie in dem Dialysatbehälter oder Filtratbehälter oder Effluentbehälter 1285 zur Entsorgung aufgefangen wird. Die Begriffe Dialysat, Filtrat, Effluent werden in der vorliegenden Erfindung gleichbedeutend für die zu entsorgende Flüssigkeit verwendet, da es bei der vorliegenden Erfindung nicht darauf ankommt, mit welchen Blutbehandlungsverfahren die zu entsorgende Flüssigkeit gewonnen wurde. Der optische Blutleckdetektor 1295 erkennt mit einer bestimmten Sensitivität Blut- oder Blutbestandteile in dem Dialysat, Filtrat oder Effluent, während dieses mit einer bestimmten Flussrate durch den Schlauchabschnitt 3100 strömt. In manchen Ausführungsformen kann der extrakorporale Blutkreislauf verschiedene Druckmessstellen, nämlich eine Druckmessstelle 1290 stromaufwärts der Blutpumpe, eine Druckmessstelle 1291 stromabwärts der Blutpumpe, stromaufwärts 1291 und eine Druckmessstelle 1293 an der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 aufweisen, insbesondere an dem Luftblasenabscheider oder der venösen Kammer 1284. In manchen Ausführungsformen kann zusätzlich eine Substitutionsflüssigkeitsleitung mit einem Substitutionsflüssigkeitsbehälter 1280, einer Substitutionsflüssigkeitspumpe 1230 und einem Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel 1281 vorgesehen sein. In Figur 1 ist die Substitutionsflüssigkeitsleitung exemplarisch an der Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 gezeigt. Alternativ oder zusätzlich kann eine entsprechende Anordnung einer weiteren Substitutionsflüssigkeitsleitung mit einem weiteren Substitutionsflüssigkeitsbehälter, einer weiteren Substitutionsflüssigkeitspumpe und einem weiteren Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel auch an der Entnahmeleitung oder arteriellen Leitung 1260 vorgesehen sein.
Die Figur 2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung und ein erfindungsgemäßes medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an der Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung. In einem in der Figur 1 als gestrichelte Kreislinie dargestellten, vergrößerten Detail ist eine Komponente eines erfindungsgemäßen Blutleckdetektorsystems, nämlich eine erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 dargestellt. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist so konfiguriert, dass ein in der Figur 1 nicht gezeigter Schlauchabschnitt 3100 einer medizinischen Schlauchleitung 3000 in einem in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 angeordneten Schlauchaufnahmebereich 1310 reversibel aufgenommen und gehaltert werden kann. Der Schlauchabschnitt 3100 und die medizinische Schlauchleitung 3000 sind Teil eines nicht gezeigten Disposable-Schlauchsatzes 4000, der vom Anwender manuell an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 zur extrakorporalen Blutbehandlung zum Zwecke der Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlungssitzung funktional angekoppelt wird.
In speziellen Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Disposable- Schlauchsatzes 4000 kann zur Erleichterung der funktionalen Ankopplung der Disposable-Schlauchsatz 4000 in oder auf einem Organizer oder Tray vorgerüstet sein. Die funktionale Ankopplung des erfindungsgemäßen Disposable- Schlauchsatzes 4000, die auch als Aufrüstvorgang durch den Anwender bezeichnet wird, beginnt in solchen Ausführungsformen mit dem manuellen Anhängen des Organizers oder Trays an zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000. Dadurch hängen alle funktional anzukoppelnden Schlauchsatzkomponenten benutzerfreundlich vor den zugeordneten maschinenseitigen Aktoren und Sensoren. Beispielsweise ist die medizinische Schlauchleitung 3000 mittels des Trays oder Organizers so angeordnet, dass der Schlauchabschnitt 3100 in benutzerfreundlicher Weise direkt vor der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 hängt. Dadurch werden Fehler beim Aufrüsten durch irrtümliche Vertauschung von Schlauchabschnitten vermieden und ein besonders zügiger und benutzerfreundlicher Aufrüstvorgang ermöglicht, was besonders in der Intensivmedizin oder Notfallmedizin auf Intensivstationen wichtig ist.
Die Figur 2 zeigt an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 schematisch eine Dialysierflüssigkeitspumpe 1220, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Dialysierflüssigkeitspumpschlauchsegments 1221 (nicht in Figur 2 gezeigt), eine Substitutionsflüssigkeitspumpe 1230, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegments 1231 (ebenfalls nicht in Figur 2 gezeigt), eine Filtratpumpe oder Effluentpumpe oder Dialysatpumpe 1240, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Filtratpumpschlauchsegments 1241 (ebenfalls nicht in Figur 2 gezeigt) sowie eine Blutpumpe 1210, die konfiguriert ist zum funktionalen Ankoppeln eines Blutleitungspumpschlauchsegments 1262 (ebenfalls nicht in Figur 2 gezeigt). Die vorgenannten Pumpschlauchsegmente sind Komponenten des Disposable- Schlauchsatzes 4000.
In speziellen Ausführungsformen können weitere Pumpen hinzutreten, beispielsweise eine Heparinpumpe zur Durchführung einer Heparin-Antikoagulation und/oder zur Durchführung einer regionalen Antikoagulation eine Citratpumpe zum Pumpen einer citrathaltigen medizinischen Lösung und eine Calciumpumpe zum Pumpen einer calciumhaltigen medizinischen Lösung. In solchen Ausführungsformen weist der Disposable-Schlauchsatz 4000 zusätzlich zumindest eine Heparinleitung auf, die in die arterielle Blutleitung oder Entnahmeleitung mündet und eine Citratleitung, die ebenfalls in die arterielle Blutleitung oder Entnahmeleitung mündet und eine Calciumleitung, die in die venöse Blutleitung oder Rückgabeleitung mündet.
Des Weiteren ist in Figur 2 durch das Piktogramm mit dem Bezugszeichen 2100 schematisch elektromagnetische Strahlung der Umgebung in einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 der Blutbehandlungsmaschine 1000 angedeutet.
Die Figur 3 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen medizinischen Systems zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000.
Des Weiteren ist in Figur 3 durch das Piktogramm mit dem Bezugszeichen 2100 schematisch elektromagnetische Strahlung der Umgebung in einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 der Blutbehandlungsmaschine 1000 angedeutet. Das System weist eine Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000 mit einem Maschinengehäuse 1100 mit einer zumindest abschnittsweisen Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 gegen elektromagnetische Strahlung auf, wobei die Abschirmung 1110 einen inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung 2100 aus einem Bereich 2000 außerhalb des Maschinengehäuses 1100 abschirmt.
In speziellen Ausführungsformen besteht die Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 aus nur einem Blech hinter einer Maschinengehäusefront aus Kunststoff. In anderen Ausführungsformen kann die Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100 das Maschinengehäuse an mehreren Seiten oder an allen Seiten gegen äußere elektromagnetische Strahlung abschirmen.
Das System weist weiter eine Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 an einer äußeren Oberfläche des Maschinengehäuses 1100 in dem Bereich außerhalb der Abschirmung 1110 auf, mit einem Schlauchaufnahmebereich 1310, der konfiguriert ist zum reversiblen, halternden Aufnehmen eines Schlauchabschnitts 3100 einer medizinischen Schlauchleitung 3000 aus der Gruppe Filtratleitung, Dialysatleitung, Effluentleitung für die Durchführung einer extrakorporalen Blutbehandlung mittels der Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung 1000.
In der in Figur 3 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist zusätzlich zur Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses eine Abschirmung in dem inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 vorgesehen. In manchen Ausführungsformen ist die Abschirmung im inneren Bereich des Maschinengehäuses 1120 ein Abschirmungsgehäuse 1111 aus Blech. Das Abschirmungsgehäuse 1111 ist in Figur 3 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. Die Verwendung von Lichtleitern ermöglicht die Anordnung der Messelektronik in dem Abschirmungsgehäuse 1111 mit räumlichem Abstand von der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300. Besonders die Verwendung von flexiblen Lichtleiterkabeln begünstigt die einfache Verlegung der Lichtleiter von der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 zur elektronischen Messvorrichtung 300 auch über längere Distanzen innerhalb des Maschinengehäuses.
Das System weist weiter einen ersten Lichtleiter 100 auf, konfiguriert als zum Schlauchaufnahmebereich 1310 hinführende Beleuchtungsquelle, mit einem ersten Endabschnitt 101 und einem zweiten Endabschnitt 102 und weist einen zweiten Lichtleiter 200 auf, mit einem dritten Endabschnitt 201 und einem vierten Endabschnitt 202, wobei der zweite Lichtleiter zusätzlich zum ersten Lichtleiter 100 vorliegt und als vom Schlauchaufnahmebereich wegführenden Lichtleiter zur Weiterleitung von bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Systems aus dem Schlauchabschnitt 3100 austretendem Licht konfiguriert ist.
Das Maschinengehäuse 1100 weist mindestens eine Gehäuseöffnung 1130, 1130a, 1130b auf, die die Abschirmung des Maschinengehäuses (1100) der Blutbehandlungsvorrichtung zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000) durchdringt, wobei der erste Lichtleiter (100) und der zweite Lichtleiter (200) im betriebsbereiten Zustand durch die mindestens eine Gehäuseöffnung (1130, 1130 a, 1130 b) in den inneren Bereich (1120) des Maschinengehäuses (1100) hineingeführt sind oder zu deren Montage durch die mindestens eine Gehäuseöffnung (1130, 1130 a, 1130 b) in den inneren Bereich (1120) des Maschinengehäuses (1100) hineinführbar sind. Bei der mindestens einen Gehäuseöffnung handelt es sich um eine Durchgangsöffnung. Sie kann vorzugsweise einen runden oder eckigen Querschnitt haben und durch Bohren oder Stanzen erzeugt werden. Der Öffnungsquerschnitt der mindestens einen Gehäuseöffnung ist größer als der Querschnitt des durchzuführenden Lichtleiters. In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei getrennte Gehäuseöffnungen (1130 a, 1130 b) vorhanden, so dass jeder der beiden Lichtleiter durch eine eigene Gehäuseöffnung geführt ist. Es ist in speziellen Ausführungsformen aber auch möglich, dass beide Lichtleiter durch eine einzige Gehäuseöffnung 1130 geführt werden.
Das System weist eine elektronische Messvorrichtung 300 auf, die im inneren Bereich 1120 des Maschinengehäuses 1100 angeordnet ist, mit einer elektrischen Lichtquelle 301 zum Aussenden von Licht in den ersten Lichtleiter 100 und einen optischen Sensor 302 zum Empfangen von aus dem zweiten Lichtleiter 200 austretendem Licht.
Die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung weist keine LED, keine Sensoren, keine elektrischen Bauteile und/oder elektronischen Bauteile und keine elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen oder Elektrokabel auf oder enthält keine solchen. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch die Störempfindlichkeit des Systems gegenüber elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung der Dialysemaschine verringert werden kann, insbesondere die Störempfindlichkeit der störempfindlichen Fototransistoren, da diese Komponenten erfindungsgemäß nicht in der besonders gegenüber hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung aus der Umgebung exponierten Schlauchaufnahmevorrichtung enthalten sind, sondern innerhalb der Abschirmung 1110 des Maschinengehäuses 1100.
Außerdem weist die erfindungsgemäße Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) keine Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung auf oder enthält keine solche. Dies ist erfindungsgemäß vorteilhaft, weil dadurch trotz beengter Platzverhältnisse in der Schlauchaufnahmevorrichtung und beengter Platzverhältnisse an der Front der Dialysemaschine ein einfacher und reparaturfreundlicher Aufbau gewährleistet werden kann.
Wie in Figur 3 gezeigt, ist der erste Endabschnitt 101 des ersten Lichtleiters 100 im montierten Zustand in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt 1310 ausgerichtet, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems mit eingelegtem Schlauchabschnitt 3100 die aus dem ersten Endabschnitt 101 austretenden Lichtstrahlen den Schlauchabschnitt 3100 beleuchten und dass der zweite Endabschnitt 102 des ersten Lichtleiters 100 im montierten Zustand an der elektronischen Messvorrichtung 400 so ausgerichtet ist, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems die aus der Lichtquelle 301 austretenden Lichtstrahlen in den zweiten Endabschnitt 102 des ersten Lichtleiters 100 eintreten.
Wie weiter in Figur 3 gezeigt, ist das dritte Ende 201 des zweiten Lichtleiters 200 im montierten Zustand in der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt 1310 ausgerichtet, dass bei bestimmungsgemäßem Betrieb des Systems mit eingelegtem Schlauchabschnitt 3100 die durch den Schlauchabschnitt 3100 durchtretenden Lichtstrahlen in das dritte Ende 201 des zweiten Lichtleiters 200 eintreten und dass der vierte Endabschnitt 202 des zweiten Lichtleiters 200 im montierten Zustand an der elektronischen Messvorrichtung 300 so ausgerichtet ist, dass im bestimmungsgemäßen Betrieb des Systems die aus dem vierten Endabschnitt 202 austretenden Lichtstrahlen auf den optischen Sensor 302 treffen, wobei der optische Sensor 302 einen Fototransistor 302a aufweist.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der erste Lichtleiter 100 und der zweite Lichtleiter 200 jeweils flexible Lichtleiterkabel oder weisen jeweils flexible Lichtleiterkabel auf. Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, dass die elektronische Messvorrichtung 300 im inneren Bereich 1120 des
Maschinengehäuses 1100 unabhängig von der Entfernung zur
Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 angeordnet sein kann, insbesondere an Stellen, die vorteilhaft gegenüber im Inneren oder Äußeren des Maschinengehäuses 1100 erzeugter elektromagnetischer Strahlung geschützt sind und an Stellen, die sowohl bei der werksseitigen Montage und auch für einen Servicetechniker in einer Klinik montagegerecht und wartungsfreundlich zugänglich sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die flexiblen Lichtleiterkabel jeweils eine Mehrzahl an lichtleitenden Glasfasern oder Kunststofffasern auf oder bestehen aus solchen.
In dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die elektronische Messvorrichtung 300 als elektrische Lichtquelle 301 zwei LEDs 401 , 402 mit grünem Farbspektrum auf, wobei die erste LED 401 mit grünem Farbspektrum und die zweite LED 402 mit grünem Farbspektrum zur simultanen Lichterzeugung auf einer Leiterplatte 400 angeordnet und geschaltet sind. Dadurch wird der erfindungsgemäße Vorteil erzielt, dass eine Alterung der grünen LED verlangsamt wird, weil diese nicht verschleißintensiv bei ihrem als maximal spezifizierten elektrischen Strom betrieben werden muss, um die erforderliche Lichtintensität bereitzustellen, sondern schonend mit verringertem elektrischem Strom betrieben werden kann, weil die insgesamt erforderliche Lichtintensität von zwei LEDs bereitgestellt wird. Dadurch werden erfindungsgemäß vorteilhaft die Lebensdauer der grünen LEDs erhöht, der Wartungs- und Reparaturaufwand gesenkt und letztlich die Gesamtkosten gesenkt. Erfindungsgemäß wird dadurch auch die Sensitivität des Blutleckdetektors erhöht, weil die Lichtintensität von zwei oder mehr LEDs trotz verringertem elektrischem Betriebsstrom höher ist als die einer einzelnen LED, insbesondere so, dass ein rechnerischer Blutverlust von 0,35 ml/min oder sogar noch weniger über den gesamten Bereich der üblichen Flussraten von Dialysat oder Filtrat oder Effluent sicher detektiert werden kann.
In der elektronischen Messvorrichtung 300 ist ein Referenz-Fototransistor 404 angeordnet und geschaltet, der von der Lichtquelle 301 bei deren Betrieb zur Durchführung einer Referenzmessung beleuchtet wird. In der elektronischen Messvorrichtung 300 ist der Fototransistor 302a räumlich durch eine lichtundurchlässige Barriere 450 von der elektrischen Lichtquelle 301 getrennt, so dass kein Licht direkt unter Umgehung des ersten Lichtleiters 100 und des zweiten Lichtleiters 200 von der Lichtquelle 301 auf den Fototransistor 302a treffen kann.
Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Disposable-Schlauchsatzes 4000, der benutzerfreundlich und verwechselungssicher auf einem Organizer oder Tray vorgerichtet ist. Der Organizer bzw. das Tray besteht beispielsweise aus einer thermogeformten Kunststofffolie und weist Aussparungen oder Durchbrüche im Bereich der Pumpen auf, wobei die Aussparungen gleichzeitig zwei Ösen 1501 a und 1501 b ausbilden, und konfiguriert sind zur Aufhängung und Ausrichtung des Disposable-Schlauchsatzes 4000 an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000, wie in Figur 2 gezeigt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die medizinische Schlauchleitung 3000 mit dem Schlauchabschnitt 3100 Teil des Disposable-Schlauchsatzes 4000.
In der gezeigten Ausführungsformen ist die medizinische Schlauchleitung 3000 durch mindestens einen Clip auf dem Organizer oder Tray in einer vorgegebenen Position fixiert, so dass der Schlauchabschnitt 3100, wenn der Organizer oder das Tray an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 aufgehängt ist, benutzerfreundlich und verwechslungssicher vor dem erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmebereich der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 (siehe Figur 2) hängt.
Der Disposable-Schlauchsatz 4000 weist in der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform eine Blutschlauchleitung oder Entnahmeleitung oder arterielle Leitung 1260 mit einem Blutleitungspumpschlauchsegment 1261 und einer Rückgabeleitung oder venösen Leitung 1270 mit einem Luftblasenabscheider oder einer venösen Kammer 1284 auf. Des Weiteren ist ein Dialysierflüssigkeitspumpschlauchsegment 1221 , ein
Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegment 1231 , Filtratpumpschlauchsegment -SO-
1241 gezeigt. Die Pumpschlauchsegmente 1261 , 1221 , 1231 und 1231 sind derart auf dem Organizer oder Tray positioniert und fixiert, dass diese, wenn der Organizer oder das Tray an den zwei Haken oder Pins 1500 a und 1500 b an der Front der Blutbehandlungsmaschine 1000 aufgehängt ist, benutzerfreundlich und verwechslungssicher vor den Rollenpumpen ausgerichtet und zugeordnet sind (vergl. Figur 2) und vom Anwender jeweils verwechslungssicher mit der jeweils bestimmungsgemäßen Rollenpumpe funktionell gekoppelt oder in diese zum funktionellen Koppeln eingelegt werden können.
Die Dialysierflüssigkeitsleitung weist einen Dialysierflüssigkeitsheizbeutel 1283 auf und die Substitutionsflüssigkeitsleitung weist einen Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel 1281 auf.
Die Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften konstruktiven Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 mit einem erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmebereich 1310. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 weist eine Gehäusetür 1311 auf, die an einem Scharnier 1312 beweglich gelagert ist und in einer ersten, geschlossenen Stellung den Schlauchaufnahmebereich 1310 abdeckt und ein Herausfallen oder Herausnehmen eines erfindungsgemäßen Schlauchabschnitts 3100 aus dem Schlauchaufnahmebereich 1310 verhindert und in einer zweiten, geöffneten Stellung (gezeigt in Figur 5) den Schlauchaufnahmebereich 1310 freigibt. Die Gehäusetür 1311 weist eine Rastvorrichtung 1313 a, 1313 b auf, die konfiguriert ist zum reversiblen Einrasten mit einem Rastriegel 1314, wenn die Gehäusetür 1311 in der ersten, geschlossenen Stellung steht. Die perspektivische Ansicht der Figur 5 zeigt für die beispielhafte Ausführungsform eine nur angedeutete medizinische Schlauchleitung 3000 mit einem Schlauchabschnitt 3100 funktionell gekoppeltem Zustand, der das Einkoppeln von Licht in den Schlauchabschnitt 3100 und das Auskoppeln und Weiterleiten von Transmissionslicht aus dem Schlauchabschnitt 3100 ermöglicht, wenn sich das System im bestimmungsgemäßen Betrieb befindet. Die lösbare Anordnung der Lichtleiter im Inneren der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 und die Weiterführung der Lichtleiter im Äußeren der Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist in Figur 5 nicht gezeigt, da diese bereits aus Figur 3 hervorgeht. Die Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist des Weiteren dazu konfiguriert, an der Maschinenfront des Maschinengehäuses 1100 befestigt zu werden, insbesondere durch Verschrauben. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schlauchaufnahmevorrichtung 1300 ist, dass es im Falle einer Beschädigung, beispielweise einer abgebrochenen Gehäusetür, leicht durch ein baugleiches Ersatzgehäuse ausgetauscht werden kann, ohne dass die Lichtleiter ersetzt werden müssen oder das gesamte System demontiert werden muss.
Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabenstellungen der vorliegenden Erfindung mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt.
Bezugszeichenliste
100 erster Lichtleiter
101 erster Endabschnitt
102 zweiter Endabschnitt
200 zweiter Lichtleiter
201 dritter Endabschnitt
202 vierter Endabschnitt
300 elektronische Messvorrichtung
301 elektrische Lichtquelle
302 optischer Sensor
302a Fototransistor
400 Leiterplatte
401 erste LED mit grünem Farbspektrum
402 zweite LED mit grünem Farbspektrum
303 LED mit rotem Farbspektrum
404 Fototransistor
450 lichtundurchlässige Barriere
1000 Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung
1100 Maschinengehäuse
1110 Abschirmung (des Maschinengehäuses)
1111 Abschirmungsbox, Abschirmungsgehäuse
1120 innerer Bereich des Maschinengehäuses 1130 Gehäuseöffnung im Maschinengehäuse
1130 a, 1130 b erste und zweite Gehäuseöffnung im Maschinengehäuse
1131 Gehäuseöffnung in dem Abschirmungsgehäuse
1131 a, 1131 b erste und zweite Gehäuseöffnung in dem
Abschirmungsgehäuse
1210 Blutpumpe
1215 Heparinpumpe
1220 Dialysierflüssigkeitspumpe
1230 Substitutionsflüssigkeitspumpe
1231 Substitutionsflüssigkeitspumpschlauchsegment
1240 Filtratpumpe, Effluentpumpe, Dialysatpumpe
1241 Filtratpumpschlauchsegment
1250 Dialysator, Blutfilter
1251 semipermeable Membran
1252 Blutkammer
1253 Dialysatkammer, Filtratkammer
1260 Blutschlauchleitung, Entnahmeleitung, arterielle Leitung
1261 Entnahmeklemme oder arterielle Klemme
1262 Blutleitungspumpschlauchsegment
1270 Rückgabeleitung, venöse Leitung
1271 Rückgabeklemme, venöse Klemme
1280 Substitutionsflüssigkeitsbehälter 1281 Substitutionsflüssigkeitsheizbeutel
1282 Dialysierflüssigkeitsbehälter
1283 Dialysierflüssigkeitsheizbeutel
1284 Luftblasenabscheider, venöse Kammer
1285 Filtratbehälter, Effluentbehälter, Dialysatbehälter
1286 Heparinbehälter
1290 Druckmessgerät stromaufwärts der Blutpumpe
1291 Druckmessgerät stromabwärts der Blutpumpe
1292 Druckmessgerät Rückgabedruck, venöser Druck
1295 optischer Blutleckdetektor
1300 Schlauchaufnahmevorrichtung
1310 Schlauchaufnahmebereich
1311 Gehäusetür
1312 Scharnier
1313 a, 1313 b Rastvorrichtung
1500 a, 1500 b Haken, Pin
2000 Bereich außerhalb des Maschinengehäuses
2100 elektromagnetische Strahlung der Umgebung
3000 medizinische Schlauchleitung
3100 Schlauchabschnitt
4000 Disposable-Schlauchsatz

Claims

-35-
Patentansprüche
1 . Medizinisches System zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in einer Schlauchleitung an einer Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000), wobei das medizinische System aufweist: die Blutbehandlungsmaschine zur extrakorporalen Blutbehandlung (1000) mit einem Maschinengehäuse (1100) eine elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung, die einen inneren Bereich der Abschirmung zumindest teilweise gegen elektromagnetische Strahlung (2100) aus einem äußeren Bereich der Abschirmung abschirmt eine Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) angeordnet in dem äußeren Bereich der Abschirmung, mit einem Schlauchaufnahmebereich (1310), der konfiguriert ist zum reversiblen, halternden Aufnehmen eines Schlauchabschnitts (3100) einer medizinischen Schlauchleitung (3000) gekennzeichnet durch: einen ersten Lichtleiter (100), konfiguriert als zum Schlauchaufnahmebereich (1310) hinführende Beleuchtungsquelle, mit einem ersten Endabschnitt (101 ) und einem zweiten Endabschnitt (102), einen zweiten Lichtleiter (200), mit einem dritten Endabschnitt (201 ) und einem vierten Endabschnitt (202), wobei der zweite Lichtleiter zusätzlich zum ersten Lichtleiter (100) vorliegt und als vom Schlauchaufnahmebereich wegführender Lichtleiter zur Weiterleitung von aus dem Schlauchabschnitt (3100) austretendem Licht konfiguriert ist, -36- einen Öffnungsbereich in der elektrisch leitfähigen Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung, wobei der erste Lichtleiter (100) und der zweite Lichtleiter (200) aus dem äußeren Bereich durch den Öffnungsbereich in den inneren Bereich der Abschirmung geführt sind eine elektronische Messvorrichtung (300), die eine elektrische Lichtquelle (301 ) aufweist, die Licht in den ersten Lichtleiter aussendet, und die einen optischen Sensor (302) aufweist, der aus dem zweiten Lichtleiter austretendes Licht empfängt, wobei die elektronische Messvorrichtung (300) im inneren Bereich der elektrisch leitfähigen Abschirmung angeordnet ist. Medizinisches System gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung eine Abschirmung (1110) des Maschinengehäuses (1100) gegen elektromagnetische Strahlung ist. Medizinisches System gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung ein Abschirmungsgehäuse (1111 ) ist. Medizinisches System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmungsgehäuse (1111 ) innerhalb oder außerhalb des Maschinengehäuses (1100) angeordnet ist. Medizinisches System gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmungsgehäuse (1111 ) zusätzlich zur Abschirmung (1110) des Maschinengehäuses (1100) vorliegt und innerhalb oder außerhalb der Abschirmung (1110) des Maschinengehäuses (1100) angeordnet ist. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) keine LED, keine Sensoren, keine elektrischen Bauteile und/oder elektronischen Bauteile und keine elektrischen Leitungen oder Leiterbahnen oder Elektrokabel aufweist oder enthält. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) keine elektrisch leitfähige Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung aufweist oder enthält. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lichtleiter (100) und der zweite Lichtleiter (200) jeweils flexible Lichtleiterkabel sind oder jeweils flexible Lichtleiterkabel aufweisen. Medizinisches System gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Lichtleiterkabel jeweils eine Mehrzahl oder eine Vielzahl an lichtleitenden Glasfasern oder Kunststofffasern aufweisen. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Lichtquelle (301 ) mindestens eine LED (401 ) mit grünem Farbspektrum und mindestens eine LED (403) mit rotem Farbspektrum aufweist. Medizinisches System gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Lichtquelle (301 ) mindestens eine zweite LED (402) mit grünem Farbspektrum aufweist und die erste LED (401 ) mit grünem Farbspektrum und die zweite LED (402) mit grünem Farbspektrum zur simultanen Lichterzeugung benachbart auf einer gemeinsamen Leiterplatte (400) angeordnet und geschaltet sind. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der optische Sensor (302) einen Fototransistor (302a) aufweist. Medizinisches System gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Messvorrichtung (300) zusätzlich zu dem optischen Sensor (302) einen weiteren optischen Sensor aufweist, der einen weiteren Fototransistor (404) aufweist, der von der Lichtquelle (301 ) unter Umgehung des ersten Lichtleiters (100) und des zweiten Lichtleiters (200) direkt beleuchtet wird. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Messvorrichtung (300) der optische Sensor (302) räumlich durch eine lichtundurchlässige Barriere (450) von der elektrischen Lichtquelle (301 ) getrennt ist, so dass kein Licht direkt unter Umgehung des ersten Lichtleiters (100) und des zweiten Lichtleiters (200) von der Lichtquelle (301 ) auf den optischen Sensor (302) treffen kann. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endabschnitt (101 ) des ersten Lichtleiters (100) in der Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt (1310) ausgerichtet ist, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt (3100) die aus dem ersten Endabschnitt (101 ) austretenden Lichtstrahlen den Schlauchabschnitt (3100) beleuchten und dass der zweite Endabschnitt (102) des ersten Lichtleiters (100) an der elektronischen Messvorrichtung (400) so ausgerichtet ist, dass die aus der Lichtquelle (301 ) austretenden Lichtstrahlen in den zweiten Endabschnitt (102) des ersten Lichtleiters (100) eintreten. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Endabschnitt (201 ) des zweiten Lichtleiters -39-
(200) in der Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) so auf den Schlauchaufnahmeabschnitt (1310) ausgerichtet ist, dass bei eingelegtem Schlauchabschnitt (3100) die durch den Schlauchabschnitt (3100) durchtretenden Lichtstrahlen in den dritten Endabschnitt (201 ) des zweiten Lichtleiters (200) eintreten und dass der vierte Endabschnitt (202) des zweiten Lichtleiters (200) an der elektronischen Messvorrichtung (400) so ausgerichtet ist, dass die aus dem vierten Endabschnitt (202) austretenden Lichtstrahlen auf den optischen Sensor (302) treffen. Medizinisches System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchaufnahmevorrichtung (1300) und/oder der Schlauchaufnahmebereich (1310) zum reversiblen halternden Aufnehmen des Schlauchabschnitts (3100) durch Hineindrücken unter elastischer Verformung des Schlauchabschnitts hinter einen Hinterschnitt oder hinter eine Querschnittsverengung des Schlauchaufnahmebereichs (1310) und/oder zum formschlüssigen Haltern mittels einer Gehäusetür oder Gehäuseklappe (1311 ) konfiguriert ist. Blutbehandlungsmaschine (1000) zur extrakorporalen Blutbehandlung mit einem medizinischen System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 zur optischen Detektion wenigstens eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) der medizinischen Schlauchleitung (3000), wobei die medizinische Schlauchleitung (3000) mit dem Schlauchabschnitt (3100) Teil eines Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, und wobei die Blutbehandlungsmaschine (1000) zusätzlich aufweist: eine Blutpumpe (1210), konfiguriert zum Fördern von Blut in mindestens einer für die extrakorporale Blutbehandlung anzukoppelnden Blutschlauchleitung -40-
(1260, 1270), die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, eine maschinenseitige venöse Klemme (1271 ) zum Abklemmen der venösen Leitung oder Rückgabeleitung (1270), die Teil des Disposable-Schlauchsatzes (4000) ist, mindestens eine weitere Pumpe, die konfiguriert ist zum Pumpen einer zu verwerfenden medizinischen Flüssigkeit in der medizinischen Schlauchleitung (3000) und dem Schlauchabschnitt (3100), eine Steuer- und Recheneinheit mit einem Speicher, in dem ein Computerprogramm abgespeichert ist, das wenn es abläuft, die elektronische Messvorrichtung (400) ansteuert und die Messdaten des optischen Sensors (300) auswertet und beim Überschreiten eines Grenzwerts einen unzulässig hohen Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils in dem Schlauchabschnitt (3100) feststellt und wobei die Steuer- und Recheneinheit programmiert ist, einen Alarm auszugeben und zum Herstellen eines sicheren Zustands zumindest die Blutpumpe (1210) zu stoppen und die maschinenseitige venöse Klemme (1271 ) zu schließen, wenn ein unzulässig hoher Anteil von Blut oder eines Blutbestandteils festgestellt wird. Blutbehandlungsmaschine gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm zusätzlich programmiert ist vor Beginn einer extrakorporalen Blutbehandlung einen flüssigkeitsfreien Schlauchabschnitt (3100) im Schlauchaufnahmebereich (1310) zu erkennen und einen Alarm auszugeben, wenn im Schlauchaufnahmebereich (1310) kein flüssigkeitsfreier Schlauchabschnitt (3100) erkannt wird. Blutbehandlungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsmaschine ausgewählt ist aus der Gruppe: Hämodialysemaschine, Hämofiltrationsmaschine,
Hämodiafiltrationsmaschine, Akut-Dialysemaschine, CRRT-Maschine.
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