包括用于测量装置的保持装置的血液处理设备转让专利

申请号 : CN201580045794.6

文献号 : CN106604680B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 弗兰克·施密特伊尔卡·施特恩海默阿图尔·梅斯贝格尔拉尔斯·米歇尔

申请人 : 费森尤斯卡比德国有限公司

摘要 :

一种血液处理设备包括测量装置,该测量装置具有至少一个腔室元件,所述至少一个腔室元件包括限定出流动腔室的底壁、顶壁和周向壁以及入口端口和出口端口。血液处理设备还包括用于保持测量装置的保持装置。保持装置具有超声波传感器元件,其在测量装置处于插入位置中时面向至少一个腔室元件的底壁,以用于将超声波信号穿过底壁传输到流动腔室中。其中,底壁相对于纵向轴线横向地延伸,入口端口和出口端口布置在流动腔室的周向壁上并沿纵向轴线相对于彼此移位。以此方式,提供了一种包括用于测量装置的保持装置的血液处理设备,其允许将测量装置容易地插入到保持装置中并且允许对特别是穿过测量装置的血流的血细胞比容值进行可靠的测量。

权利要求 :

1.一种血液处理设备(1),包括:

-测量装置(8),所述测量装置(8)具有用于接纳血液流体的至少一个腔室元件(80、

81),其中,所述至少一个腔室元件(80、81)沿着纵向轴线(L)延伸并且包括底壁(803、813)、顶壁(805、815)以及绕所述纵向轴线(L)延伸的周向壁(804、814),所述底壁(803、813)、所述顶壁(805、815)和所述周向壁(804、814)一起限定了流动腔室(802、812),所述至少一个腔室元件(80、81)还包括用于允许血液流体流入到所述流动腔室(802、812)中的入口端口(800、810)以及用于允许血液流体流出所述流动腔室(802、812)的出口端口(801、811),-用于保持所述测量装置(8)的保持装置(9),所述保持装置(9)包括基部(90)和闭合元件(91),其中,所述基部(90)具有用于接纳所述测量装置(8)的接纳开口(900),所述闭合元件(91)活动地设置在所述基部(90)上以用于将所述测量装置(8)锁定在所述接纳开口(900)中的插入位置中,以及-所述保持装置(9)的超声波传感器元件(92、93),所述超声波传感器元件(92、93)设置在所述基部(90)上并且适于产生用于对所述流动腔室(802、812)中的血液流体的血细胞比容值进行测量的超声波传感器信号(P),所述血液处理设备的特征在于,

所述超声波传感器元件(92、93)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述至少一个腔室元件(80、81)的底壁(803、813),以用于使超声波信号(P)穿过所述底壁(803、

813)传输到所述流动腔室(802、812)中,其中,所述底壁(803、813)相对于所述纵向轴线(L)横向地延伸,并且其中,所述入口端口(800、810)和所述出口端口(801、811)布置在所述周向壁(804、814)上并沿所述纵向轴线(L)相对于彼此移位。

2.根据权利要求1所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述闭合元件(91)设计成在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时将预定的力沿着所述纵向轴线(L)施加到所述至少一个腔室元件(80、81)上,使得所述至少一个腔室元件(80、81)通过其底壁(803、813)压靠所述超声波传感器元件(92、93)。

3.根据权利要求1或2所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述超声波传感器元件(92、93)包括联接垫(920、930),所述联接垫(920、930)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时与所述至少一个腔室元件(80、81)的底壁(803、813)抵接。

4.根据权利要求1或2所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述纵向轴线(L)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时设置成相对于重力方向(G)成倾斜的角度(α)。

5.根据权利要求1所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述保持装置(9)包括设置在所述基部(90)上以用于对所述流动腔室(802、812)中的血液流体的温度进行测量的红外线传感器元件(94、95),所述红外线传感器元件(94、95)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述至少一个腔室元件(80、81)的周向壁(804、814)。

6.根据权利要求5所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述基部(90)包括第一倾斜面(904)和相对于所述第一倾斜面(904)横向地延伸的第二倾斜面(903),其中,所述超声波传感器元件(92、93)设置在所述第一倾斜面(904)上,并且所述红外线传感器元件(94、95)设置在所述第二倾斜面(903)上。

7.根据权利要求6所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述至少一个腔室元件(80、

81)的周向壁(804、814)在背对所述流动腔室(802、812)的外侧部处包括平坦面(806、816),所述平坦面(806、816)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时与所述第二倾斜面(903)抵接。

8.根据权利要求7所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述周向壁(804、814)在所述平坦面(806、816)处具有与所述周向壁(804、814)的至少一个其它部分相比减小的壁厚(B)。

9.根据权利要求6至8中的一项所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述第二倾斜面(903)包括用于传输红外线辐射的红外线窗口(940、950),所述红外线传感器元件(94、95)在从所述测量装置(8)观察时位于所述红外线窗口(940、950)的后面。

10.根据权利要求1或2所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述测量装置(8)包括连接至彼此的第一腔室元件(80)和第二腔室元件(81),其中,所述保持装置(9)包括第一超声波传感器元件(92)和第二超声波传感器元件(93),其中,所述第一超声波传感器元件(92)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述第一腔室元件(80)的底壁(803),所述第二超声波传感器元件(93)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述第二腔室元件(81)的底壁(813)。

11.根据权利要求10所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述保持装置(9)包括第一红外线传感器元件(94)和第二红外线传感器元件(95),其中,所述第一红外线传感器元件(94)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述第一腔室元件(80)的周向壁(804),所述第二红外线传感器元件(95)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时面向所述第二腔室元件(81)的周向壁(814)。

12.根据权利要求1或2所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述保持装置(9)适于将所述测量装置(8)接纳在单一位置中。

13.根据权利要求1或2所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述测量装置(8)包括用于手动地抓持所述腔室元件(80、81)的手柄(84)。

14.根据权利要求13所述的血液处理设备(1),其特征在于,所述闭合元件(91)包括所述手柄(84)在所述测量装置(8)处于所述插入位置中时穿过的开口(911)。

说明书 :

包括用于测量装置的保持装置的血液处理设备

技术领域

[0001] 本发明涉及一种血液处理设备。

背景技术

[0002] 这种血液处理设备包括测量装置,该测量装置具有用于接纳血液流体的至少一个腔室元件。所述至少一个腔室元件沿着纵向轴线延伸并且包括底壁、顶壁以及绕该纵向轴线延伸的周向壁,所述底壁、所述顶壁和所述周向壁一起限定了流动腔室。所述至少一个腔室元件还包括用于允许血液流体流入到流动腔室中的入口端口以及用于允许血液流体流出流动腔室的出口端口。该血液处理设备还包括用于保持测量装置的保持装置。该保持装置包括基部和闭合元件,其中,该基部具有用于接纳测量装置的接纳开口,该闭合元件活动地设置在该基部上以用于将测量装置锁定在接纳开口中的插入位置中。借助于该保持装置,测量装置可以附接至该血液处理设备的壳体以用于该血液处理设备的操作,其中,该测量装置例如可以是处理管组的一部分。
[0003] 该保持装置包括设置在该保持装置的基部上的超声波传感器元件。该超声波传感器元件适于产生用于对流动腔室中的血液流体的血细胞比容值进行测量的超声波传感器信号。
[0004] EP 1 287 839 B1公开了呈透析机形状的血液处理设备,该血液处理设备包括保持室,该保持室中可以插入有一次性盒。该一次性盒包括腔室元件,该腔室元件具有入口端口和出口端口以允许血液流过该腔室元件。在该保持室上设置有用于对腔室元件中的血液的温度进行测量的温度传感器以及用于对腔室元件中的血液的血细胞比容值进行测量的超声波传感器。
[0005] EP 2 666 492 A1公开了用于体外血液处理的医疗设备,该医疗设备包括保持装置,该保持装置中可以插入有管。该保持装置包括在不同功能原理下进行操作的多个传感器单元,特别是热传感器元件和超声波传感器元件。
[0006] US 6,144,444公开了其中可以插入有管的保持装置。该保持装置适于确定穿过体外回路进行循环的血液的参数,特别是氧饱和度、血红蛋白浓度和血细胞比容。

发明内容

[0007] 本发明的目的是提供一种血液处理设备,该血液处理设备包括用于测量装置的保持装置,其允许将测量装置容易地插入到该保持装置中并且允许对特别是穿过该测量装置血液流的血细胞比容值进行可靠的测量。
[0008] 该目的通过根据本发明的实施方式的血液处理设备来实现。该血液处理设备包括:测量装置,其具有用于接纳血液流体的至少一个腔室元件,其中,所述至少一个腔室元件沿着纵向轴线延伸并且包括底壁、顶壁以及绕纵向轴线延伸的周向壁,底壁、顶壁和周向壁一起限定了流动腔室,至少一个腔室元件还包括用于允许血液流体流入到流动腔室中的入口端口以及用于允许血液流体流出流动腔室的出口端口;用于保持测量装置的保持装置,该保持装置包括基部和闭合元件,其中,基部具有用于接纳测量装置的接纳开口,闭合元件活动地设置在基部上以用于将测量装置锁定在接纳开口中的插入位置中;以及保持装置的超声波传感器元件,该超声波传感器元件设置在基部上并且适于产生用于对流动腔室中的血液流体的血细胞比容值进行测量的超声波传感器信号。
[0009] 其中,底壁相对于纵向轴线横向地延伸,并且其中,入口端口和出口端口布置在周向壁上并沿纵向轴线相对于彼此移位。
[0010] 因此,超声波传感器元件在测量装置处于插入位置中时面向所述至少一个腔室元件的底壁,以用于使超声波信号穿过底壁传输到流动腔室中。
[0011] 这基于将超声波传感器元件联接至测量装置的底壁的构思。该测量装置沿着纵向轴线延伸,其中,周向壁绕该纵向轴线延伸。该测量装置的腔室元件可以特别地具有大体筒形形状,使得底壁位于腔室元件的底部以及顶壁位于腔室元件的顶部。由于超声波传感器元件在测量装置被插入到保持装置中时位于腔室元件的底壁处,所以该超声波传感器元件将其超声波传感器信号耦合到底壁中并经由底壁将该信号传输到腔室元件的流动腔室中。该超声波传感器信号例如超声波脉冲随后传播穿过流动腔室并且在腔室元件的不同面处被部分地反射,其中,这样反射可以被超声波传感器元件记录为回波信号并且可以用于确定容纳在腔室元件中的血液的血细胞比容。
[0012] 在一个实施方式中,保持装置的闭合元件设计成在测量装置处于插入位置中时将预定的力沿着纵向轴线施加到所述至少一个腔室元件上。该预定的力可以例如大于15N并用来推压腔室元件,以使其底壁靠着超声波传感器元件,从而实现超声波传感器元件与腔室元件的底壁的有益联接。
[0013] 为此,闭合元件可以包括固定元件,该固定元件朝向接纳开口的内侧突出,并且该固定元件在测量装置处于插入位置中时以及在闭合元件处于闭合位置中时作用在腔室元件的顶壁上,使得该腔室元件压靠超声波传感器元件。
[0014] 在一个实施方式中,超声波传感器元件包括联接垫,该联接垫在测量装置处于插入位置中时与所述至少一个腔室元件的底壁抵接。该联接垫在测量装置处于插入位置中时位于底壁与超声波传感器元件的用于发射及接收超声波传感器信号特别是超声波信号脉冲的这样的部件之间。该联接垫由提供将超声波信号从超声波传感器元件有益地耦合到底壁中以及将超声波信号从底壁有益地耦合到超声波传感器元件中的材料构成。
[0015] 腔室元件例如具有大体筒形形状。因此,底壁可以相对于纵向轴线横向地延伸,并且顶壁可以以与底壁平行的方式设置并且也可以相对于纵向轴线横向地延伸。周向壁绕纵向轴线延伸,使得周向壁与底壁和顶壁一起围封容纳在腔室元件中的流动腔室。
[0016] 在一个实施方式中,该保持装置可以被构造成使得腔室元件在其被插入到保持装置中时(假定在血液处理设备的预期使用和布置时)以倾斜的方式被设置在保持装置的接纳开口中。特别地,腔室元件的纵向轴线在测量装置处于插入位置中时可以相对于重力方向以倾斜的角度设置。在这种情况下,入口端口有益地邻近底壁设置,而出口端口邻近顶壁设置。如果出口端口设置在腔室元件内的流动腔室的最高点处或者设置成靠近腔室元件内的流动腔室的最高点,则气泡可以在流动腔室中朝向出口端口上升并且可以以有效的方式穿过出口端口而被排出,使得气泡不会留在流动腔室中。这允许在测量不受流动腔室中存在的气泡干扰的情况下测量流过流动腔室的血液中的血细胞比容。
[0017] 所述纵向轴线可以相对于重力方向倾斜例如45°与70°之间的角度。特别地,所述纵向轴线可以相对于重力方向倾斜60°的角度(对应于相对于水平轴线的30°的角度)。
[0018] 除了超声波传感器元件以外,保持装置还可以包括用于测量流过流动腔室的血液的其他参数的其他传感器元件。例如,该保持装置可以包括设置在基部上并构造成对在流动腔室中流动的血液的温度进行测量的红外线传感器元件。该红外线传感器元件可以构造成接收从腔室元件发出的红外线辐射,并且通过红外线辐射可以确定流动腔室内的血液的温度。
[0019] 在一个实施方式中,红外线传感器元件在测量装置被插入到保持装置中时可以例如面向所述至少一个腔室元件的周向壁。因此,与设置在腔室元件的底壁处的超声波传感器元件相比,红外线传感器元件被设置在腔室元件的周向壁处。
[0020] 为了接纳测量装置,所述基部可以例如包括第一倾斜面和相对于第一倾斜面横向延伸的第二倾斜面。因此,第一倾斜面和第二倾斜面相对于彼此形成直角。在本文中,超声波传感器元件设置在第一倾斜面上,而红外线传感器元件设置在第二倾斜面上。在测量装置处于插入位置中时,腔室元件的底壁面向第一倾斜面,而周向壁面向第二倾斜面,使得超声波传感器元件位于底壁处并且使得红外线传感器元件位于腔室元件的周向壁处。
[0021] 为了允许可靠地测量流动腔室内的温度,周向壁有益地包括位于背对流动腔室的外侧处的平坦面。因此,周向壁在其外侧处部分地被整平,其中,在测量装置处于插入位置中时,周向壁的平坦面有益地与保持装置的基部的第二倾斜面抵接。
[0022] 如果周向壁在其平坦面处具有与该周向壁的其它部分相比减小的壁厚,则可以确保的是,经由该平坦面能够获得对流动腔室内的温度的可靠的温度测量。为此,从平坦面发出的红外线辐射由红外线传感器元件接收,并且通过所述红外辐射来确定平坦面处的温度,其中,由于平坦面处的较薄的壁厚,因此平坦面处的温度与流动腔室内的温度将至少近似地匹配。
[0023] 在特定的实施方式中,第二倾斜面可以包括红外线窗口,所述红外线窗口用于将红外线辐射从平坦面传输至当从测量装置观察时位于红外线窗口后面的红外线传感器元件。该倾斜面的红外线窗口可以由对相关波长区域中的红外线辐射具有良好可穿透性的材料制成,使得红外线辐射经由该红外线窗口从平坦面被传输至位于红外线窗口后面的红外线传感器元件。
[0024] 在特定的实施方式中,测量装置可以包括两个腔室元件。在本文中,第一腔室元件和第二腔室元件可以连接至彼此并且因此可以形成一个整体单元,其中,第一腔室元件和第二腔室元件均可以具有大体筒形形状并且可以借助于在第一腔室元件与第二腔室元件之间延伸的腹板连接至彼此。
[0025] 在这种情况下,保持装置有益地包括第一超声波传感器元件和第二超声波传感器元件,其中,第一超声波传感器元件在测量装置处于插入位置中时面向第一腔室元件的底壁,第二超声波传感器元件在测量装置处于插入位置中时面向第二腔室元件的底壁。因此,该保持装置适于对两个腔室元件中的血细胞比容进行测量。
[0026] 具有两个腔室元件的测量装置可以例如用于测量流入到血液处理设备中的血液流中的血细胞比容以及流出血液处理设备的血液流中的血细胞比容。这可以用于获得在血液处理设备中经处理之前的血液以及在血液处理设备中经处理之后的血液的血细胞比容读数。随后可以根据不同的血细胞比容读数来对血液处理设备进行控制(与例如申请号为14152634.3的欧洲专利申请进行对比)。
[0027] 第一腔室元件和第二腔室元件可以特别地以其纵向轴线相对于彼此平行的方式设置。两个超声波传感器元件可以特别地设置在保持装置的基部的第一倾斜面上,从而当测量装置插入到保持装置中时面向所述两个腔室元件的底壁。
[0028] 另外,保持装置可以包括第一红外线传感器元件和第二红外线传感器元件,其中,第一红外线传感器元件在测量装置处于插入位置中时面向第一腔室元件的周向壁,第二红外线传感器元件在测量装置处于插入位置中时面向第二腔室元件的周向壁。因此,该保持装置包括用于对所述两个腔室元件中的温度进行测量的两个红外线传感器元件,其中,所述两个红外线传感器元件可以设置在第二倾斜面上并且可以面向所述两个腔室元件的周向壁上的平坦面,以经由所述腔室元件的平坦面获得温度读数。
[0029] 在一个实施方式中,保持装置可以构造成将测量装置接纳在单个位置中。在这种情况下,测量装置可以插入到保持装置中、仅处于其被正确地接纳在保持装置内的特定位置中。由此,可以确保即使未经训练的使用者也将正确地将测量装置插入到保持装置中。例如,可以使得闭合元件只有在测量装置被插入到基部中的正确位置中时才能够被关闭,使得使用者将立即意识到测量装置是否未被正确地插入到保持装置中。
[0030] 在一个实施方式中,测量装置包括用于手动地抓持腔室元件的手柄。因此,使用者可以抓持测量装置的手柄并且可以手动地将测量装置插入到保持装置的基部的接纳开口中。闭合元件有益地包括开口,手柄在测量装置处于插入位置中时穿过该开口。因此,使用者通过闭合元件的打开可以在关闭闭合元件之前将测量装置在保持装置的接纳开口内保持就位,使得可以在将测量装置插入到保持装置中时容易进行操纵,并且使得可以容易地关闭闭合元件以将测量装置锁定在保持装置中。
[0031] 闭合元件能够相对于基部移动并且可以从打开位置移动至闭合位置,在打开位置中,测量装置可以被插入到保持装置的基部中,在闭合位置中,测量装置被锁定在保持装置的接纳开口中。闭合元件可以例如以可枢转的方式设置在基部上并且可以包括锁定元件,该锁定元件用于在闭合位置中与基部的相应的锁定元件接合,使得在闭合位置中,闭合元件与基部强制锁定接合并被固定就位。

附图说明

[0032] 随后参照附图中所示的实施方式,将对本发明的构思进行更详细的描述。在本文中:
[0033] 图1示出了血液处理设备;
[0034] 图2示出了与血液处理设备一起使用的管组的示意图;
[0035] 图3示出了与血液处理设备的清洗室相关的管组的示意图;
[0036] 图4示出了测量装置的腔室元件的示意图;
[0037] 图5示出了在用于对容纳在腔室元件中的血液流体的血细胞比容值进行测量的传感器元件处接收的传感器信号;
[0038] 图6示出了包括两个腔室元件的测量装置的实施方式的立体图;
[0039] 图7A示出了根据图6的测量装置的侧视图;
[0040] 图7B示出了根据图6的测量装置沿着线I-I的截面图;
[0041] 图7C示出了根据图7A的测量装置沿着线II-II的截面图;
[0042] 图8A示出了测量装置的第一腔室元件的示意性俯视图;
[0043] 图8B示出了测量装置的第二腔室元件的示意性俯视图;
[0044] 图8C示出了测量装置的第一腔室元件的示意性侧视图;
[0045] 图8D示出了测量装置的第二腔室元件的示意性侧视图;
[0046] 图9示出了血液处理设备的保持装置的立体图,其中,在保持装置中接纳有测量装置;
[0047] 图10示出了具有处于打开位置的闭合元件的保持装置的立体图;
[0048] 图11示出了保持装置的立体图,其中,在保持装置中未接纳有测量装置;
[0049] 图12示出了与测量装置相关的保持装置的示意图;以及
[0050] 图13示出了与保持装置的超声波传感器元件连接的控制电路的示意图。

具体实施方式

[0051] 图1示出了血液处理设备1,其可以构造成例如所谓的连续自体输血系统(CATS)。
[0052] 自体输血系统可以用于例如在外科手术期间或者在外科手术之后从患者收集血液。所收集的血液在自体输血系统内被处理并且被再循环以将其回输到患者体内。
[0053] 图1的构造成用于此目的的自体输血系统的血液处理设备1包括用于从患者收集血液的第一储存容器2。血液通过管组从储存容器2被引导至容纳在血液处理设备1的壳体10中的清洗室7(参见图2和图3),血液借助于清洗室7被处理并且在处理之后被收集在构造成所谓的回输袋的第二储存容器3中,血液可以从该第二储存容器3被回输至患者。
[0054] 在图1的示例中,壳体10包括盖100,盖100可以被打开以接触容纳在壳体10中的清洗室7并以适合的方式将管组设置在壳体10内。壳体10还包括控制面板101,用于操作血液处理设备1的控制命令可以经由该控制面板101输入。
[0055] 壳体10设置在包括轮120的基部12上,使得血液处理设备1例如在医院的手术室中是可移动的。
[0056] 从壳体10竖向地延伸有支架11,用于收集患者血液的第一储存容器2和用于收集经处理的血液以将其回输至患者的第二储存容器3设置在该支架11上。
[0057] 支架11上可以设置有另外的容器,比如清洗溶液用的袋4(参见图2和图3)。
[0058] 血液处理设备1的功能设置如图2和图3中所示。
[0059] 容纳在壳体10中的清洗室7能够绕旋转轴线D旋转并且在血液处理设备1的操作期间绕旋转轴线D旋转以在清洗室7内进行离心处理。清洗室7包括连接器70,从连接器70朝向另一连接器72延伸有导管71。
[0060] 如图3中功能性地示出的,容纳从患者收集的血液的第一储存容器2、构造成用于将血液回输至患者的回输袋的第二储存容器3、清洗溶液特别是盐溶液用的袋4以及废物袋5经由包括不同管分段的管组连接至清洗室7。本文中的不同管分段有效地连接在清洗室7上的不同位置处,如图3中所示。
[0061] 如图3中所示,第一储存容器2经由管分段20连接至管区段60,在管区段60上作用有蠕动泵机构600。借助于泵机构600,使得来自储存容器2的流通过管分段21、经由测量装置8的腔室元件81和管分段22而流向清洗室7。
[0062] 第二储存容器3经由管分段30连接至测量装置8的腔室元件81并经由管分段31连接至管区段61,在管区段61上作用有第二蠕动泵机构610。管区段61经由管分段32连接至清洗室7。
[0063] 清洗溶液的袋4经由管分段40连接至管区段62,在管区段62上作用有第三蠕动泵机构620。管区段62经由管分段41连接至清洗室7。
[0064] 泵机构600、610、620各自构造成执行蠕动泵动作。为此,在血液处理设备1进行操作期间,每个泵机构600、610、620进行旋转运动R并通过该旋转运动R作用在相应的管区段60、61、62上。
[0065] 作用在连接至第一储存容器2的管区段60上的泵机构600以及作用在连接至清洗溶液用的袋4的管区段62上的泵机构620引起沿流动方向F1、F3朝向清洗室7流动的流,使得来自第一储存容器2的血液和来自袋4的清洗溶液朝向清洗室7输送。
[0066] 相反地,作用在连接至第二储存容器3的管区段61上的泵机构610引起沿流动方向F2从清洗室7朝向第二储存容器3流动的流,其中,第二储存容器3用于收集经处理的血液以将其回输至患者。
[0067] 废物袋5经由管分段50直接连接至清洗室7,而不存在作用在管分段50上的泵机构。在血液处理设备1进行操作期间,引起沿流动方向F4从清洗室7朝向废物袋5流动的流。
[0068] 如图2中示意性示出的,其上作用有三个泵机构600、610、620的管区段60、61、62以本身已知的方式设置在泵底座6中。
[0069] 在血液处理设备1进行操作期间,血液从储存容器2被输送至清洗室7中并在清洗室7内被处理以使其再循环并将其收集在储存容器3中以便进行回输。本文中的处理的不同阶段均在清洗室7中进行。
[0070] 在第一阶段——所谓的第一分离阶段——中,血液通过泵机构600的泵送作用从储存容器2进入到清洗室7中,从而将血液输送通过管分段20至22。在该初始分离阶段中,血液在清洗室7内被浓缩至大约80%的血细胞比容值,并且大部分血浆、细胞碎片、白细胞、血小板、抗凝血剂和其他不需要的成分被分离出来并使其流动通过管分段50进入到废物袋5中。该分离通过清洗室7的旋转运动引起离心分离并且因此将血液分离成其不同组成来实现。
[0071] 在第二阶段——所谓的清洗阶段——期间,血液的剩余成分特别是红细胞通过清洗溶液而重新悬浮,该清洗溶液例如是通过泵机构620的泵送动作而从清洗溶液用的袋4被输送穿过管分段40、41的盐溶液。在清洗阶段中还进一步移除血浆。
[0072] 在第三阶段——所谓的第二分离阶段——中,进行最终的分离。在该阶段中,红细胞被压缩至约60%至65%的血细胞比容值浓度。在该阶段期间,在清洗阶段期间添加的盐溶液被再次移除。
[0073] 以此方式处理的血液通过管分段32、31、30离开清洗室7并借助于泵机构610的泵送作用被泵送到储存容器3中,在储存容器3中,经处理的血液被收集以用于回输至患者体内。
[0074] 如图2中所示,测量装置8被置于管组内。测量装置8用于确定从储存容器2朝向清洗室7流动的血液中的血细胞比容值以及离开清洗室7并朝向用于收集经处理的血液以用于回输的储存容器3流动的血液中的血细胞比容值。测量装置8包括两个腔室元件80、81,其中,每个腔室元件均具有入口端口800、810和出口端口801、811。
[0075] 储存容器2经由其管分段20、21连接至第一腔室元件80的入口端口800,而第一腔室元件80的出口端口801经由管分段22连接至清洗室7。清洗室7又经由管分段32、31连接至第二腔室元件81的入口端口810,其中,第二腔室元件81的出口端口811经由管分段30连接至储存容器3。
[0076] 如图3中所示,测量装置8的腔室元件80、81在每种情况下均设置在相应的泵机构600、610的下游。特别地,引起从储存容器2朝向清洗室7流动的泵机构600设置在第一腔室元件80的入口端口800的上游。用于将经处理的血液输送到用于将经处理的血液回输到患者体内的储存容器3中的泵机构610设置在第二腔室元件81的入口端口810的上游。
[0077] 由于腔室元件80、81各自设置在泵机构600、610的下游,因此每个腔室元件80、81均设置在相应泵机构600、610的压力侧。这具有的有益效果是,由于通过泵机构600、610的吸力在上游产生的负压而使得可能在泵机构600、610的上游产生的空化效应可以被降低至最小,使得这种空化效应不会对腔室元件80、81内的测量产生影响。
[0078] 具有其腔室元件80、81的测量装置8用于测量从储存容器2流入到清洗室7中的血液的血细胞比容值以及从清洗室7流入到储存容器3中的血液的血细胞比容值。对从储存容器2朝向清洗室7流动的血液中的血细胞比容值进行测量允许根据流入到清洗室7中的血液的血细胞比容来控制该处理。对从清洗室7朝向储存容器3流动的经处理的血液中的血细胞比容进行测量提供了关于经处理的血液和在经处理的血液中获得的血细胞比容的信息并且允许对处理参数进行调节以获得期望的血细胞比容值。
[0079] 如所述,具有其腔室元件80、81的测量装置8用于测量流动穿过腔室元件80、81的血液的血细胞比容值。如图4和图5中所示,本文中的测量是通过将超声波脉冲P从超声波传感器元件92发送到相关联的腔室元件80、81中并且通过接收在腔室元件80、81内产生的反射信号来进行的。通过检查脉冲P在腔室元件80、81内的传播时间,可以分析出容纳在腔室元件80、81中的血液的密度,并且可以导出血液的血细胞比容。
[0080] 如图6以及图7A至图7C中所示,每个腔室元件80、81具有大体筒形形状。每个腔室元件80、81均包括底壁803、813、周向壁804、814和顶壁805、815。底壁803、813、周向壁804、814和顶壁805、815一起限定血液流动穿过的流动腔室802、812。
[0081] 回到图4,在腔室元件80的底壁803上设置有超声波传感器元件92并且该超声波传感器元件92经由联接垫920联接至底壁803。超声波传感器元件92构造成大体沿着纵向轴线L发射超声波脉冲P,其中容纳有流动腔室802的腔室元件80沿着该纵向轴线L延伸。
[0082] 如图5的曲线中所示,当将超声波脉冲P发射到腔室元件80中时,在腔室元件80的不同面E1-E5处发生反射。
[0083] 特别地,在联接垫920与底壁803之间的面E2处发生第一反射。在底壁803的朝向流动腔室802的面E3处发生第二反射。在顶壁805的朝向流动腔室802的面E4处发生第三反射。此外,在顶壁805的朝向外部的面E5处发生第四反射。
[0084] 这些反射可以记录在超声波传感器元件92中,并且通过所记录的反射可以测量出传播时间。如果腔室元件80的几何形状是已知的,则可以推断出脉冲P传播穿过的材料的密度。随后,通过流动腔室802中的血液的密度可以导出容纳在流动腔室802中的血液的血细胞比容值。
[0085] 为了校准测量装置8,可以通过使用具有已知密度的盐溶液进行初始测量,以导出腔室元件80的不同路径的长度。
[0086] 腔室元件80中的不同路径的长度应该选择成使得不同面E1-E5处的反射可以以可靠的方式被辨别出。为此,应该适当地选择底壁803和顶壁805的厚度以及流动腔室802沿着纵向轴线L的长度。
[0087] 联接垫920用于获得传感器元件92与腔室元件80的底壁803的有益联接。如将在后面描述的,可能适合的是,推压腔室元件80使得其底壁803以适合的力(例如,超过15N)抵靠联接垫920。
[0088] 图6和图7A、图7B示出了测量装置8的实施方式,该测量装置8包括两个腔室元件80、81,所述两个腔室元件80、81经由腹板86一体地连接至彼此以形成整体测量单元。本文中的测量装置8由用以形成壳体85的两个壳体部件850、851制成。壳体部件850、851可以例如由塑料材料例如诸如聚碳酸酯之类的聚合物通过注射模制而单独制造,并且随后,壳体部件850、851可以被接合在一起以形成测量装置8。
[0089] 每个腔室元件80、81均沿着纵向轴线L纵向地延伸。本文中的腔室元件80、81的纵向轴线L相对于彼此平行地延伸。每个腔室元件80、81均包括周向壁804、814,周向壁804、814绕相应的纵向轴线L周向地延伸,使得形成两个大体筒形的腔室元件80、81。
[0090] 每个腔室元件80、81均包括入口端口800、810和出口端口801、811。入口端口800、810在每种情况下均邻近底壁803、813设置,而出口端口801、811在每种情况下均邻近顶壁
805、815设置。
[0091] 如图7B中所示,入口端口800、810紧接底壁803、813的内侧通向相应的流动腔室802、812,而出口端口801、811紧接顶壁805、815的内侧通向相应的流动腔室。
[0092] 如图7A中所示,每个腔室元件80、81的入口端口800、810和出口端口801、811均设置在相应的腔室元件80、81的周向壁804、814上并且入口端口800、810和出口端口801、811沿着纵向轴线L相对于彼此移位。因此,入口端口800、810和出口端口801、811设置在相对于纵向轴线L的不同高度处。
[0093] 此外,如针对第一腔室元件80的图8A和针对第二腔室元件81的图8B中示意性地示出的,入口端口800、810和出口端口801、811分别包括导管807、808、817、818以允许流进入到流动腔室802、812中并离开流动腔室802、812。导管807、808、817、818沿着不与纵向轴线L相交并且因此与纵向轴线L形成偏斜线的切向轴线T1、T2延伸。
[0094] 特别地,第一腔室元件80的入口端口800的导管807沿着不与纵向轴线L相交的第一切向轴线T1延伸,如图8A中所示。同样地,第一腔室元件80的出口端口801的导管808沿着第二切向轴线T2延伸,第二切向轴线T2平行于第一切向轴线T1延伸并从第一切向轴线T1移位了位移W。
[0095] 对于第一腔室元件80而言,血液沿第一方向流入到流动腔室802中并且沿相反的第二方向穿过出口端口801离开流动腔室802。由于沿着切线方向T1、T2延伸的导管807、808,入口端口800和出口端口801以相切的方式通向流动腔室802中,使得流F以相切的方式相对于流动腔室802的内表面809进入流动腔室802并且同样地以相切的方式穿过出口端口
801离开流动腔室802。
[0096] 如图8A中所示,结合入口端口800与出口端口801沿着纵向轴线L的移位,这在流动腔室802内引起紊流F。这种紊流F降低了在流动腔室802内产生沉积的风险。
[0097] 如在针对第二腔室元件81的图8B中示出的,第二腔室元件81的入口端口810和出口端口811的导管817、818同样以相切的方式通向流动腔室812中,以在流动腔室812中产生紊流F。在本文中,切向轴线T1、T2彼此成直线(当从顶部观察时),但是入口端口810和出口端口811从第二腔室元件81的周向壁814朝向不同侧延伸。
[0098] 图8C和图8D示出了不同腔室元件80、81的入口端口800、810和出口端口801、811沿着相应的纵向轴线L的纵向位移。对于两个腔室元件80、81而言,切向轴线T1、T2相对于彼此移位了位移H,其中,入口端口800、810和出口端口801、811沿着所述切向轴线T1、T2延伸。
[0099] 如从图6和图7A中可观察到的,每个腔室元件80、81在其周向壁804、814的外侧处包括平坦面806、816,平坦面806、816对准成使得平坦面806、816位于同一平面中。如从图7C的截面图中可以观察到的,在平坦面806、816的区域中,周向壁804、814具有减小的壁厚B。
[0100] 每个腔室元件80、81的平坦面806、816用于与红外线传感器元件进行相互作用,如将在后面描述的。经由平坦面806、816,流动腔室802、812内的温度可以通过接收从平坦面806、816发出的红外线辐射来测量。
[0101] 测量装置8包括用于手动地抓持测量装置8的手柄84。手柄84设置在形成腔室元件80、81顶壁805、815的壳体部件851上。
[0102] 测量装置8是由将储存容器2、储存容器3、清洗溶液用的袋4和废物袋5连接至清洗室7的管分段形成的管组的一部分。特别地,自体输血装置可以是一次性的并且可以包括清洗室7和用于将清洗室7与相应的袋或容器2至5连接的所有管分段(包括与泵机构600至620进行相互作用的管区段60至62)。
[0103] 如图1中示例性地示出的,血液处理设备1在其壳体10中接纳清洗室7并且血液处理设备1包括用于接纳测量装置8的保持装置9。这种保持装置9的实施方式在图9至图11中示出。
[0104] 图9至图11的实施方式中的保持装置9包括基部90和闭合元件91,闭合元件91设置在基部90上并且能够相对于基部90绕枢转轴线910枢转。基部90形成接纳开口900,具有其腔室元件80、81的测量装置8可以插入到该接纳开口900中,使得在图9和图10中所示的插入位置中,测量装置8被接纳在接纳开口900中。
[0105] 如图11中示出的以及如图12中示意性地示出的,基部90包括第一倾斜面904和第二倾斜面903。倾斜面903、904彼此垂直地设置,并且倾斜面903、904用于分别抵接腔室元件80、81的底壁803、813和腔室元件80、81的周向壁804、814的平坦面806、816。
[0106] 在本文中,在第一倾斜面904处,设置有两个超声波传感器元件92、93,所述两个超声波传感器元件92、93包括联接垫920、930并且通过联接垫920、930面向外侧。在第二倾斜面903处,设置有两个红外线窗口940、950,所述两个红外线窗口940、950对于红外线辐射是(至少部分)可穿透的,并且所述两个红外线窗口940、950形成用于位于红外线窗口940、950后面的红外线传感器94、95的窗口,如图12中示意性地示出的。
[0107] 在插入位置中,具有其腔室元件80、81的测量装置8被插入到接纳开口900中,使得腔室元件80、81的底壁803、813面向第一倾斜面904并与联接垫920、930接触。同时,腔室元件80、81的平坦面806、816抵靠第二倾斜面903,使得第一腔室元件80的平坦面806面向红外线窗口940并使得第二腔室元件81的平坦面816面向红外线窗口950。
[0108] 为了将测量装置8插入到接纳开口900中,闭合元件91可以被打开,如图10和图11中所示。在将测量装置8插入到接纳开口900中之后,闭合元件91被关闭,如图9中所示,使得闭合元件91的前边缘位于基部90的边缘部段901处。在关闭位置中,闭合元件91经由锁定元件914相对于基部90被锁定,这是因为锁定元件914接合基部90的相应的锁定元件902,使得实现了闭合元件91与基部90之间的强制锁定(positive locking)。
[0109] 在闭合元件91的关闭位置中,从闭合元件91的面向接纳开口900内部的内表面突出的固定元件912、913在腔室元件80、81的顶壁805、815处抵接腔室元件80、81。借助于固定元件912、913,沿着纵向轴线L在腔室元件80、81上施加力,使得腔室元件80、81以预定的力压靠超声波传感器元件92、93的联接垫920、930。以此方式,实现了传感器元件92、93至腔室元件80、81的底壁803、813的有利联接。
[0110] 如图9和图10中所示,传感器元件92、93连接有连接线921、931并且连接线921、931用于将传感器元件92、93电连接至控制单元96,如图13中所示。传感器元件92、93经由连接线921、931被激励以产生超声波脉冲P,并且在传感器元件92、93处接收的反射信号作为传感器信号被传输至控制单元96。
[0111] 在控制单元96中进行信号处理,以确定流动穿过相应的腔室元件80、81的血液的血细胞比容值。控制单元96包括用于对控制单元96进行供电的电力线960以及用于将数据提供至其他单元的数据输出线961。
[0112] 红外线传感器元件94、95用于确定腔室元件80、81中的血液的温度。如图12中所示,每个红外线传感器元件94、95均可以连接至用于将传感器信号传输至控制单元96的连接线941(在图12中示出的仅用于红外线传感器元件94)。
[0113] 如图12中所示,腔室元件80、81的纵向轴线L设置成相对于重力的方向G成角度α。由于每个腔室元件80、81的出口端口801、811均设置在相应的腔室元件80、81的顶壁805、
815处,因此,流动腔室802、812中的气泡可以在流动腔室802、812中上升并且可以通过相应的出口端口801、811而被排出,使得气泡从流动腔室802、812中移除。因此,腔室元件80、81内的测量不受气泡存在的干扰。
[0114] 当被插入到保持装置9中时,每个腔室元件80、81的出口端口801、811在本文中就重力的方向G而言有益地设置在流动腔室802、812的最高点处,如图12中所示。这确保了在流动腔室802、812中逆重力方向G上升的气泡可以通过出口端口801、811离开流动腔室802、812而不被捕获在流动腔室802、812内。
[0115] 闭合元件91包括开口911,手柄84在测量装置8插入到接纳开口900中并且闭合元件91被关闭时延伸穿过开口911,如图9中所示。因此,使用者可以通过抓持手柄84来保持测量装置8,直到闭合元件91完全闭合为止,这使得容易以正确的方式将测量装置8插入到保持装置9中。
[0116] 保持装置9有益地构造成使得测量装置8可以仅在单个位置中插入到接纳开口900中。这确保了即使未经训练的使用者也能将测量装置8正确地插入到保持装置9中。
[0117] 基于本发明的构思不限于上述实施方式,而是还可以在完全不同的实施方式中使用。
[0118] 特别地,本发明不限于自体输血系统,而是还可以在用于处理血液的其它医疗系统内使用。
[0119] 附图标记列表
[0120] 1 血液处理设备
[0121] 10 壳体
[0122] 100 盖
[0123] 101 控制面板
[0124] 11 支架
[0125] 12 基部
[0126] 120 轮
[0127] 2 储存容器
[0128] 20-22 管分段
[0129] 3 回输袋
[0130] 30-32 管分段
[0131] 4 清洗溶液用的袋
[0132] 40,41 管分段
[0133] 5 废物袋
[0134] 50 连接管
[0135] 6 泵底座
[0136] 60-62 管区段
[0137] 600-620 泵机构
[0138] 7 清洗室
[0139] 70 连接器
[0140] 71 导管
[0141] 72 连接器
[0142] 8 测量装置
[0143] 80、81 腔室元件
[0144] 800,810 入口端口
[0145] 801、811 出口端口
[0146] 802、812 流动腔室
[0147] 803、813 底壁
[0148] 804、814 周向壁
[0149] 805、815 顶壁
[0150] 806、816 平坦面
[0151] 807、817 导管
[0152] 808、818 导管
[0153] 809、819 内表面
[0154] 84 手柄
[0155] 85 壳体
[0156] 850、851 壳体部件
[0157] 86 腹板
[0158] 9 保持装置
[0159] 90 基部
[0160] 900 接纳开口
[0161] 901 边缘部段
[0162] 902 锁定元件
[0163] 903、904 倾斜面
[0164] 91 闭合元件
[0165] 910 枢转轴线
[0166] 911 开口
[0167] 912、913 固定元件
[0168] 914 锁定元件
[0169] 92、93 超声波传感器元件
[0170] 920、930 联接垫
[0171] 921、931 连接线
[0172] 94、95 红外线传感器元件
[0173] 940、950 红外线窗口
[0174] 941、951 连接件
[0175] 96 控制单元
[0176] 960、961 连接件
[0177] α 角度
[0178] B 壁厚
[0179] D 旋转轴线
[0180] E1-E5 面
[0181] F 流
[0182] F1-F4 流动方向
[0183] G 重力的方向
[0184] H 高度
[0185] L 纵向轴线
[0186] P 脉冲
[0187] R 旋转运动
[0188] T1、T2 切向轴线
[0189] W 宽度