DE2443435A1

DE2443435A1 - Blutpegeldetektor

Info

Publication number: DE2443435A1
Application number: DE2443435A
Authority: DE
Inventors: James Ellsworth Heule
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-11-07
Filing date: 1974-09-11
Publication date: 1976-03-25
Also published as: SE7411244L; US3851181A

Description

Die Erfindung betrifft einen elektronischen und optischen Detektor zur Überwachung des Blutpegels in einem Oxygenator. Der erfindungsgemäße Detektor stellt den Blutpegel fest und regelt eine Blutpumpe immer wieder auf die richtige Pumpleistung ein, wenn der Blutpegel unter einen vorgegebenen Wert absinkt.

Der Detektor ist vorzugsweise zur Verwendung mit einem Bentley Oxygenator, der in der US-PS 3 488 158, D.J. Bentley et al. beschrieben ist, bestimmt. In dieser Patent-

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schrift wird eine Anordnung zur Erzeugung von Blasen und ein zugeordneter Oxygenator beschrieben, der bestimmte Konstruktionsmerkmale aufweist, die ihn besonders geeignet zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Detektor machen. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Detektor aber auch anderen, in der medizinischen Technik verwendeten Oxygenatoren angepaßt werden.

Gewöhnlich wird ein Oxygenator bei Operationen verwendet. Er ist dann notwendig, wenn das Blut aus dem Patienten entfernt worden ist und zur Rückführung in den Kreislauf des Patienten aufbereitet werden muß. Hierbei führt der Oxygenator in das Blut Sauerstoff ein und führt Kohlendioxid ab. So ist es z.B. oft bei der operativen Behandlung der Cardiovascularerkrankung nötig, die Herz- und Lungenfunktion des Patienten für einen beachtlichen Zeitraum zu unterbrechen. Während dieser Zeitspanne muß für eine extra korporale Blutzirkulation und Sauerstoffzufuhr gesorgt werden, um den Patienten während der Operation bzw. so lange am Leben zu halten, bis die normale Herz- und Lungenfunktion in Gang gekommen ist. In einem Oxygenator vom Blasenkammertyp wird das Blut aus dem Patienten entfernt und dann durch eine Einrichtung geführt, in der Sauerstoffblasen in das Blut injiziert werden. Hierbei erzeugt man gewöhnlich zunächst eine dünne Schicht oder ein Film aus strömendem Blut und sammelt dann das mit Sauerstoff angereicherte Blut für eine Rezirkulation in den Patienten. Bei diesem Verfahren kommt es entscheidend darauf an, daß das Blut mit Sauerstoff versorgt wird. Ein kritischer Punkt bei diesem Verfahren liegt darin, daß keine Sauerstoffbläschen in die Arterien des Patienten kommen dürfen, da sonst fast immer der sofortige Tod eintreten würde. Demgemäß kommt es beim'oben beschriebenen Oxygenator entscheidend darauf an, daß

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das Blut mit einer konstanten Plußrate durch den Oxy-^: genator geführt wird und daß er sofort abgeschaltet wird, falls die Flußrate des Blutes so weit absinkt, daß möglicherweise Luftblasen in die Arterien des Patienten eingeführt werden.

Der in der US-PS 3 488 158 beschriebene Bentley Blasenoxygenator besteht im wesentlichen aus drei Hauptkammern: einer zylindrischen Blasenkammer zur Sauerstoffzufuhr, einer engen Zentralkammer und einem darunter-' gelegenen Wärmeaustauscher. Während des Betriebes : fließt das Blut zunächst durch die Blasenkammer und . dann durch die sehr schmale Zentralkammer in den Wärmeaustauscher. Schließlich weist der Bentley Oxygenator noch eine vierte Kammer auf, in der das Blut zum Zwecke der Rezirkulation in den Patienten aufge- ; fangen wird. Diese letzte Kammer ist über geeignete Schläuche mit einer Blutpumpe versehen, die an den Patienten angeschlossen ist, um die notwendige Plußrate aufrechtzuerhalten. Jede dieser Kammern ist gewöhnlich aus transparentem Polycarbonatkunststoff hergestellt. Dieser Kunststoff ist chemisch inaktiv, nicht toxisch und für Gase und Flüssigkeiten undurchlässig. Der Kunststoff weist eine praktisch gleichbleibende Transparenz auf, welche die Verwendung von nicht durchlässigen Teilen in Verbindung mit der Erfindung ermöglicht .

Der erfindungsgemäße Detektor läßt sich vorzugsweise in Verbindung mit der engen Zentralkammer des Blasenoxygenators, in der ein Blutfluß über einen flächenförmigen Durchlaß aufrechterhalten wird, verwenden. Diese Kammer wirkt als ein Blutreservoir, welches das aus der Blasenkemmer kommende Blut sammelt und "auf einem oder mehreren vorgegebenen Pegeln hält. Im Wärmeaustauscher wird dann

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das vorher gesammelte Blut weiterbehandelt. Der Oxygenator ist so eingerichtet, daß das Blut ganz vorsichtig, ohne irgendwelche Blasen- oder Tropfenbildung in die enge Zentralkammer übergeleitet wird. Deswegen ist der Blutpegel in der engen Zentralkammer praktisch ständig sehr genau durch eine glatte Linie an der Pegeloberfläche festgelegt.

Der erfindungsgemäße Detektor umfaßt optische Sensoren, die an einem oder mehreren Punkten der Zentralkammer des Oxygenators angebracht sind, die einem Blutpegel entsprechen, der als sicher anzusehen ist. Sinkt der jeweilige Blutpegel jedoch unter diesen sicheren Pegel, dann werden Korrekturen notwendig, die entweder darin bestehen, daß die Plußrate durch den Oxygenator zum Blutanschluß an den Patienten entsprechend geändert oder der Blutfluß unterbrochen wird. Da der Oxygenator aus transparentem Kunststoff besteht, können die optischen Sensoren Licht empfangen, das vom im Oxygenator fließenden Blut reflektiert wird. Außerdem umfaßt die Erfindung eine elektronische Schaltung, welche die wahrgenommenen Signale in geeigneter Weise verstärkt und diese innerhalb eines Zeitintervalls überwacht. Die Elektronik weist eine Schaltung auf, die ein Start- bzw. Vergleichssignal, das einen sicheren Blutpegel repräsentiert, speichert und dieses ständig mit dem vom jeweiligen Blutpegel im Oxygenator herrührenden Signal vergleicht. Der erfindungsgemäße Detektor stellt ein Absinken des Blutpegels an drei Punkten fest und sorgt für eine geeignete Korrektur, die dem Gefahrengrad entspricht, welcher dem jeweiligen Blutpegel zugeordnet werden muß. In der ersten Wahrnehmungsphase, in der der Blutpegel so weit abge-' sunken ist, daß er zwar besondere? Beachtung bedarf, aber noch innerhalb der Sicherheitszone liegt, erzeugt der erfindungsgemäße Detektor ein hörbares und sicht-

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bares Alarmsignal, das eine Bedienungsperson dazu veranlaßt, die Anlage ein wenig nachzuregulieren. In einer zweiten Betriebsphase, die einem weiter abgesunkenen Blutpegel entspricht, so daß Korrekturen notwendig werden, erzeugt der erfindungsgemäße Detektor zusätzlich ein zweites Alarmsignal und regelt automatisch die Flußrate im Oxygenator bzw. in die Arterien des Patienten so ein, daß das in den Oxygenator strömende Blut wieder auf den normalen Pegel zurückkehrt. In einer dritten Betriebsphase nimmt der erfindungsgemäße Detektor einen weiteren Abfall des Blutpegels_} der einer bevorstehenden ernsthaften Gefahr entspricht,· wahr.-In'· diesem Fall gibt der erfindungsgemäße Detektor ein weiteres Alarmsignal und unterbricht automatisch den Blutfluß vom Oxygenator zum Patienten, um ein mögliches Eindringen von Luftblasen in die Arterien des Patienten zu verhindern. Schließlich weist der. erfindungsgemäße Detektor Schaltungseinheiten auf, die interne Fehlfunktionen feststellen. Bei derartigen Fehlfunktionen gibt er geeignete Hinweise für die zu unternehmende Korrektur.

Hauptsächlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Detektor zu schaffen, der den Blutpegel in der Zentralkammer eines Oxygenators überwacht und Schwankungen des Blutpegels feststellt. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, einen Detektor bereitzustellen, der die Flußrate des Blutes aus dem Oxygenator als Funktion des in der Zentralkammer festgestellten Blutpegels regelt.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Detektor bereitzustellen, der ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Blutpegel unter einen vorgegebenen Minimalpegel fällt.

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Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Detektor zur überwachung des Blutpegels eines Oxygenators in der Umgebung eines Operationssaals bereitzustellen, wobei ein schnelles Einstellen und Kalibrieren des Detektors vor der Überwachung des Blutpegels möglich sein soll; außerdem soll der Detektor mit einer Selbstkontrolleinheit versehen sein, die bestimmte, möglicherweise auftretende, innere Pehlfunktionen feststellen soll.

Schließlich liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, geeignete Alarmsignale zu geben, falls der Detektor nicht richtig arbeitet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und anhand beigefügter schematischer Darstellungen näher erläutert.

In den Figuren zeigen:

Fig. 1 den erf indungsgemäßen Detektor als Blockschaltbild;

Fig. 2A und 2B

den Blasenoxygenator und die Stellung der Sensoren am Oxygenator;

Fig. 3 die im Detektor verwendeten optischen Sensoren; Fig. 4 die Schaltung für den Betrieb der Sensoren; Fig. 5 die Empfangs- und Schwellwertschaltungen;

Fig. 6 die Schaltungen für den Betrieb der Anzeige- und Alarmanlage; und

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mm *7 M.

Fig. 7 die Alarmanlage.

Pig. 1 zeigt im Blockschaltbild einen Teil der zur Erfindung gehörenden Elektronik. Der Detektor weist drei optische Sensoren auf, wobei jeder der Sensoren mit einer geeigneten Schaltung verbunden ist, um die Punktionen durchzuführen, die den technischen Portschritt und die Wirkungsweise des Detektors erzielen. Jeder Sensor ist mit einer Treiberschaltung verbunden; gemäß Fig. 1 ist der Sensor 26 mit der Treiberschaltung 10 verbunden. Die jedem der anderen Sensoren 30, 31 zugeordnete Treiberschaltungist in gleicher Weise aufgebaut wie die Treiberschaltung 10. Außerdem ist der Sensor 26 mit einer Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 verbunden. Die Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 empfängt ihre Signale von der Treiberschaltung 10 und vergleicht sie mit einem vorgegebenen Schwellenwert. Wann der Vergleich einen Unterschied zwischen Soll- und Istwert ergibt, erzeugt ein Schaltkreis 12 ein Signal, das eine geeignete Alarmanlage 15 in Betrieb setzt. Innerhalb der Alarmanlage 15 befinden sich für jeden Sensor geeignete Alarmgeber. Die Wirkungsweise jedes der in den Blöcken 10, 11, 12 und 15 dargestellten Elemente wird im folgenden näher erläutert.

Der Sensor 2b umfaßt einen Lichtsender und einen optischen Empfänger, der das vom Blut innerhalb der Zentralkammer 21 des Oxygenators reflektierte Licht empfängt. Wenn der Blutpegel die Stelle, an der der Sensor 26 angebracht ist, überschreitet, erzeugt der Sensor 26 ein Spannungssignal. Dieser Spannungsoutput wird verstärkt, gefiltert und aufintegriert, um ein Gleichspannungssignal an den Komparator im Schaltkreis 11 weiterzugeben. Der Komparator ist vorher mit Hilfe einer Abtast- und Halteschaltung, die im folgenden erläutert wird, kaliebriert worden, um ein vorgegebenes Spannungssignal abzugeben, wenn ein zufriedenstellender Blutpe-

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gel vorliegt. Wenn jedoch der Blutpegel abfällt, ändert sich der Output des Sensors 26 und demzufolge der Output des Komparators. Dieser Output wird auf einen Schmitt-Trigger gegeben, um ein Signal für einen Alarm zu erzeugen. Beim Sensor 26, der dem Blutpegel

27 der Fig. 2A zugeordnet ist, bewirkt das Alarmsignal ein sichtbares und hörbares Warnsignal. Bei den Sensoren 30 und 31, die gemäß Fig. 2A den Blutpegeln

28 und 29 zugeordnet sind, regelt die Alarmanlage die Blutpumpe, die das Blut vom Oxygenator abpumpt, und damit die Flußrate des Blutes in das arterielle System des Patienten.

Die Treiberschaltung 10 erzeugt Spannungssignale, um lichtemittierende Dioden, die sich in jedem der Sensoren 26, 30 und 31 befinden, anzuregen. Die Treiberschaltung 10 umfaßt auch Schälteinheiten für den Empfang der vom Blut reflektierten Lichtsignale sowie für die Umwandlung dieser Signale in elektrische Signale, für die Verstärkung, das Filtern und Aufintegrieren dieser Signale zu einem Gleichstromsignal, das dem vom Sensor 26; 30 bzw. 31 empfangenen Lichtsignal entspricht, und demgemäß ein Maß für den vom Sensor 26; 30 bzw. 31 überwachten Blutpegel 27; 28 bzw. 29 ist.

Die Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 empfängt die integrierten Gleichstromsignale von der Treiberschaltung 10 und vergleicht diese Signale mit dem gespeicherten, dem anfänglichen Blutpegel entsprechenden Signal. Innerhalb der Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 befinden sich Schalteinheiten für das Aufprägen des Speichersignals auf das entsprechende Element, die für diesen Zweck sowohl eine von Hand zu betätigende als auch eine automatische Einrichtung aufweisen. Die Schalteinheiten zum Aufprägen des Speicher-

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signals umfassen eine Einheit, die anzeigt, daß eine richtige Kalibrierung stattgefunden hat. Das Ausgangssignal der Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 ist eine Spannung, die der Differenz zwischen dem SoIl- und Istwert des Blutpegels, d.h. dem "sicheren" Blutpegel und dem tatsächlich vorhandenen Blutpegel entspricht. ;

Das Ausgangssignal des Komparators der Empfangs- und < Schwellwertschaltung 11 wird auf den Schaltkreis 12 gegeben, der einen Trigger zum Erzeugen einer Triggerspannung ₉ sobald der Sollwert vom Istwert des Blutpegels abweicht, umfaßt. Das Triggersignal wird geeigneten _; Verstärkern zugeführt, die ein Signal zur Aktivierung eines oder mehrerer Alarmeinrichtungen abgeben.

Das von der Schaltung 12 kommende Treibsignal für den Alarm wird der. Alarmanlage 15 zugeführt. Die Alarmanlage 15 umfaßt sämtliche in dem erfindungsgemäßen Detektor verwendeten hörbaren und sichtbaren Alarmeinrichtugen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß mit jedem der am Oxygenator angebrachten Sensoren 26, 30 und 31 ein unabhängiger Schaltkreis, bestehend aus Schalteinheiten 10, 11 und 12 verbunden ist. Diese unabhängigen "Kanäle" sind jedoch alle mit der Alarmanlage 15 verbunden. Der von der Alarmanlage 15 abgegebene Alarm aufgrund eines aus dem Kanal 1 stammenden Signals entspricht dem höchsten Blutpegelbereich und besteht aus einem hörbaren und sichtbaren Alarmsignal. Das aufgrund eines aus dem Kanal 2 kommenden Signals abgegebene Alarmsignal entspricht einem mittleren Blutpegel und besteht aus einem hörbaren und sichtbaren Alarm sowie einem Tätigwerden eines Schaltkreises zur Verlangsamung der Blutflußrate vom Oxygenator zurück in den Patienten. Das aufgrund eines aus dem Ka-

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nal 3 stammenden Signals abgegebene Alarmsignal entspricht dem niedrigsten Blutpegel und besteht aus einem hörbaren und sichtbaren Alarmsignal und einem Unterbrechen des Blutflusses vom Oxygenator zurück in den Patienten, wobei letzteres mit Hilfe einer entsprechenden Schaltung erreicht wird. Darüber hinaus umfaßt die Alarmanlage 15 Detektoren, die den Betrieb des erfindungsgemäßen Detektors überwachen und geeignete Alarmsignale abgeben, wenn der Detektor Fehlfunktionen aufweist. Die Alarmanlage 15 wird im folgenden näher erläutert.

Für den Betrieb der verschiedenen Halbleiterschaltungen des erfindungsgemäßen Detektors wird eine Niederspannungsquelle benötigt, die vorzugsweise auf ungefähr 15 V eingestellt ist. Für den Betrieb der Alarmanlage und der Anzeigevorrichtung wird noch eine zusätzliche Spannungsquelle benötigt; diese Spannung kann beispielsweise 22 V betragen. Als Spannungsquelle zur Erzeugung dieser beiden Spannungen kann irgendein bekanntes Netzgerät Verwendung finden.

Fig. 2A stellt einen mit dem erfindungsgemäßen Detektor verwendeten Oxygenator dar. Der Oxygenator besteht aus einer Blasenkammer 20, einer schmalen Zentralkammer 21, einem darunterliegenden zylindrischen Wärmeaustauscher 22 und einem Auffänger 23. Bei normalem Betrieb weist die Achse der Blasenkammer 20 gegenüber der Horizontalen einen Winkel auf, der vorzugsweise zwischen 3fPund 50° liegt. Am Oxygenator ist ein Einlaßstutzen 24, der mit den Venen des Patienten verbunden ist, angebracht und führt das Blut vom Patienten zum Oxygenator, Ein Blutauslaßstutzen 25 ist an geeignete Schläuche angeschlossen, und das Blut wird von dort über eine geeignete Blutpumpe zurück in das

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arterielle System des Patienten geführt. Beim Betrieb fließt das Blut vom Einlaßstutzen 24 in die Blasenkammer 20, wo es mit Sauerstoff angereichert und von Kohlendioxid befreit wird. Für diesen Zweck steht eine komplexe Kombination von Filtern und Verbindungswegen bereit. Danach fließt das Blut über die sehr schmale Zentralkammer 21 in den Wärmeaustauscher 22, in dem die geeignete Bluttemperatur hergestellt wird. Das Blut wird dann im Auffänger 23 gesammelt und zurück zum Patienten geführt.

Fig. 2B zeigt eine Seitenansicht des in Fig. 2A dargestellten Oxygenators. Aus dieser Figur ersieht man, daß die Blasenkammer 20 und der Wärmeaustauscher 22 zylindrisch geformt sind und die Zentralkammer 21 sehr schmal ist. Da der Oxygenator einschließlich der Zentralkammer 21 aus transparentem Kunststoff hergestellt ist, ist es möglich, durch die Außenwände der Zentralkammer 21 hindurchzusehen und den Pegel des durchfliessenden Blutes zu bestimmen. Beispielsweise markieren die gestrichelten Linien 27, 28 und 29 verschiedene Blutpegel für das durch die Zentralkammer 21 hindurchfließende Blut.

Seitlich der Zentralkammer 21 ist der optische Sensor 26 angebracht, der im folgenden näher erläutert wird. Der Sensor 26 ist in der Höhe angeordnet, in der er Schwankungen des Blutpegels im Bereich der gestrichelten Linie 27 überwachen kann. Unterhalb des Sensors 26 in Höhe der Blutpegelmarke 28 ist der zweite. Sensor 30 und darunter der dritte Sensor 31 angeordnet. Die Sensoren 30 und 31 enthalten geeignete optische ^! Empfänger zur überwachung der durch die Linien 28 und 29 gekennzeichneten tiefer liegenden Blutpegel. Wenn, der Oxygenator bei einer typischen Operation verwendet

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wird, liegt der Pegel des durch ihn hindurchfließenden Blutes vorzugsweise in Höhe der gestrichelten Linie 27. Sobald der Blutpegel unter die Linie 27 absinkt, erzeugt der Sensor 26 ein Spannungssignal, das so lange anhält, bis der Blutpegel wieder eine Linie erreicht hat, die oberhalb des Sensors 26 liegt. In gleicher Weise erzeugen die Sensoren 30 bzw. Jl Spannungssignale, sobald der Blutpegel unter die Linien 28 bzw.

29 absinkt. Die Spannungssignale der Sensoren 26 bzw.

30 bzw. 31 werden in dem erfindungsgemäßen Detektor unabhängig voneinander in den-verschiedenen Kanälen 1 bzw. 2 bzw. 3 verarbeitet. Lediglich zum Zwecke der Erläuterung wird der Schaltungsteil, der die vom Sensor 26 kommenden Signale verarbeitet, als Kanal 1 bezeichnet; die entsprechende dem Sensor 30 zugeordnete Schaltung wird als Kanal 2 bezeichnet und die entsprechende dem Sensor 31 zugeordnete Schaltung als Kanal 3.

Fig. 3 stellt die geometrische Anordnung eines in dem erfindungsgemäßen Detektor verwendeten Sensors dar. Die Ziffern 35 und 36 kennzeichnen lichtemittierende Dioden, beispielsweise Dioden vom Typ Monsanto Typ ME 60. Diese Dioden sind unter einem Winkel von 65° + 5° zur Oberfläche der Zentralkammer 21 angebracht. Zwischen den Dioden 35 und 36 liegt ein Photo-Halbleiter 33, z.B. ein Fairchild Halbleiter vom Typ FPT I30. Der Photo-Halbleiter 33 reagiert auf Licht, das er durch seine Oberfläche 37 empfängt, und erzeugt elektrische Signale, die der empfangenen Lichtintensität proportional sind.

Die Dioden 35 und 36 sowie der Photo-Halbleiter 33 sind auf einer gedruckten Schaltung 3^ angebracht, wobei deren elektrische Anschlüsse durch die gedruckte Schaltung 34 zu Außenanschlüssen führen. Die gesamte Anordnung ist vorzugsweise in einem festen Epoxid-Block

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gehaltert, um eine starre Struktur zu halten und sicherzustellen, daß die Dioden 35 und 36 sowie der Photo-Halbleiter 33 ihre gegenseitige Lage beibehalten.

In Fig. 4 wird die in Fig. 1 dargestellte Treiberschaltung 10 näher erläutert. Die in dieser und den folgenden Figuren mit einem Dreieck-Symbol dargestellten Schaltungen sind Teile von integrierten Schaltkreisen. Für diese ICs können bekannte, mit mehreren Operationsverstärkern versehene ICs verwendet werden. Beispielsweise eignen sich der Operationsverstärker IC vom Typ Motorola MC34O1P oder der LM39OO Quad Verstärker von der National Semiconductor Corporation. Typisch für die genannten ICs ist, daß ein einzelner IC mehrere Operationsverstärker aufweist. Deswegen kann die in Fig. 4 dargestellte Schaltung auf sehr kleinem Raum angeordnet werden.

In Fig. 4 und in folgenden Figuren sind alle Widerstände, Kondensatoren, Transistoren und Dioden neben ihrem üblichen Symbol mit den Daten versehen, die vorzugsweise in dem erfindungsgemäßen Detektor verwendet werden. Es hat sich gezeigt, daß der erfindungsgemäße Detektor sehr zufriedenstellend mit den in diesem Ausführungsbeispiel angegebenen Elementen arbeitet, aber selbstverständlich können auch geeignete Abänderungen

vorgenommen werden. Die Schaltung gemäß Fig. 4 wird I unter Bezugnahme auf den Kanal 1 beschrieben; die den Kanälen 2 und 3 zugeordneten Schaltungen sind gleich der dem Kanal 1 zugeordneten Schaltung.

Im Sensor 26 sind die lichtemittierenden Dioden 35 und 36 in Serie geschaltet. Einer ihrer Ausgänge liegt an Masse und der andere an einer Leitung 401, die eine Ver-

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bindung zum Ausgang der Schaltung 102 bildet. Die Schaltung 102 enthält einen Leistungsverstärker und dient dazu, das von der Leitung 402 kommende Eingangssignal soweit zu verstärken, daß es genügend Leistung für den Betrieb der lichtemittierenden Dioden 35 und 36 aufweist. Die Leitung 402 ihrerseits wird von der Schaltung 101 gespeist, die in der dargestellten Anordnung als Pulsgenerator arbeitet. Das Ausgangssignal des Pulsgenerators 101 hat bei den in Fig. 4 angegebenen Daten eine Frequenz von 1000 Hz. Dieses Ausgangssignal wird von der Schaltung 102 verstärkt und an die Serienschaltung der lichtemittierenden Dioden

35 und 36 gelegt. Demgemäß senden die Dioden 35 und

36 Lichtblitze mit einer Frequenz von 1000 Hz aus. Das von den Dioden 35 und 36 emittierte Licht dringt durch die Wände der Zentralkammer 21 des Oxygenators, wobei ein Teil des Lichtes jedoch vom in der Zentralkammer 21 befindlichen Blut in den Photo-Halbleiter 33 reflektiert wird. Das vom Photo-Halbleiter 33 empfangene Licht besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten: einer Komponente, die aus der leuchtenden Umgebung des Operationssaales herrührt und meistens eine konstante Intensität aufweist, sich aber auch langsam ändern kann, und einer weiteren Komponente, die aus dem mit 1000 Hz reflektierten Licht der Dioden 35 und 36 besteht. Die Dioden 35 und 36 sind so ausgewählt, daß deren charakteristische Strahlung im Infrarotbereich liegt und ungefähr eine Wellenlänge von 9000 8 hat, da Licht dieser Wellenlänge'gewöhnlich nicht im Operationssaal ausgestrahlt wird. Da außerdem das Licht mit einer Frequenz von 1000 Hz ausgestrahlt wird, kann der erfindungsgemäße Detektor leicht zwischen dem mit 1000 Hz reflektierten Licht und anderen Lichtblitzen aus der Umgebung unterscheiden. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Detektor ohne Schwierigkeiten zwischen

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gewöhnlicher Untergrundstrahlung und dem von den Dioden 35 und 36 erzeugten Licht diskriminieren.

Das vom Photo-Halbleiter 33 erzeugte elektrische Signal mit einer Frequenz von 1000 Hz wird über die Leitung 403 auf eine Schaltung 103 gegeben. Die Schaltung 103 dient als Verstärker und als Filter, um das vom Photo-Halbleiter 33 ausgehende Signal zu verstärken und das vorhandene Rauschen, das in den optischen und elektrischen Schaltelementen entsteht, wegzufiltern. Beispielsweise liefert die bei Operationen verwendete Elektrokauterisation, bei der mit Hilfe eines elektrischen Bogens die Blutgefässe geschlossen werden, in Frequenzbereich von 100 kHz bis 3 MHz einen beachtlichen Beitrag zum elektrischen Rauschen. Mit Hilfe der Tiefpaßfilter in der Schaltung 103 wird dieses und anderes hochfrequentes Rauschen weggefiltert. Das Ausgangssignal der filternden und verstärkenden Schaltung 103 wird.über die Leitung 404 einem Integrator 104 zugeführt. Der Integrator 104 integriert oder glättet die Spitzenwerte des 1000 Hz Signals und erzeugt an seinem Ausgang, d.h. in der Leitung 105, ein veränderliches Gleichspannungssignal, dessen Amplitude vom.Mittelwert der Spitzenwerte des 1000 Hz Signals abhängt.

Am Ausgang des Photoelements 33 ist eine "Test"-Schaltung vorgesehen. Die "Test"-Schaltung verringert das Ausgangssignal des Sensors 26 auf ungefähr 60 % seines Sollwertes - und simuliert auf diese Weise'ein Absinken des Blutpegels. Demgemäß kann eine Bedienungsperson durch Drücken der "Test"-Drucktaste den entsprechenden Alarmanzeiger überprüfen, um sich davon zu überzeugen, daß der erfindungsgemäße Detektor fehlerfrei arbeitet.

Das aus der zeitlich variierenden Amplitude bestehende

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Signal erreicht über die Leitung 105 einen Komparator 106 (Fig. 5) und wird dort mit einem Spannungsgrundsignal verglichen, welches dem gewünschten Blutpegel in der Zentralkammer 21 des Oxygenators entspricht. Dieses Grundsignal wird von den in Fig. 1 allgemein als Empfangs- und Schwellwertschaltung 11 zusammengefaßten Schaltungseinheiten erzeugt. Im einzelnen wird das Grundsignal über die Leitung 120 dem Komparator 106 zugeführt. Das Signal auf der Leitung 120 ist genau so groß wie die Spannung, die auf dem Kondensator 501 gespeichert ist, der als Prüf- und Haltekondensator dient. Der Kondensator 501 entlädt sich sehr langsam die Zeitkonstante RC ist größer als 1 Sekunde - und der zugeordnete Schaltkreis beaufschlagt den Kondensator 501 ungefähr in dem Maß mit einer Ladung bzw. Spannung, in dem sich der Kondensator entlädt. Hat der Kondensator 501 eine Ladung bzw. Spannung, die ungefähr dem Grundsignal entspricht, dann sorgt die Prüf- und Halteschalteinheit dafür, daß auf dem Kondensator 501 weiterhin die gleichen Ladungs- bzw. Spannungsbedingungen herrschen, so daß diese Spannung als Vergleichssignal gegen das auf der Leitung 105 befindliche Signal verwendet werden kann.

Der Kondensator 501 wird mit Hilfe eines Triggers 111, eines Pulsgenerators 112 und eines Inversionsverstärkers Il4 geladen. Der Pulsgenerator 112 erzeugt Impulse mit einer Frequenz von ungefähr 1 Impuls pro Sekunde (pps.)· Dessen Signale werden über die Leitung 502 einem UND-Gatter 113 zugeleitet. Das Eins-pps-Signal trifft am UND-Knotenpunkt 503 mit zwei weiteren Signalen zusammen; eines dieser Signale,, ein Gleichstromsignal , ist dann vorhanden,, wenn die Drucktaste Ik gedrückt wird, und wird im folgenden beschrieben. Das andere Signal kommt über die Leitung 504 vom Trigger

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111, der als Schwellwertverstärker dient. Bei normalem Blutpegel sorgt das über die Leitung 504 kommende Ausgangssignal für eine positive Spannung auf dem UND-Knotenpunkt, die groß genug ist, den Eingang des Verstärkers in dem UND-Gatter 113 für die Eirs-pps-Signale der Leitung 502 zu Öffnen·.·- Daraufhin wird ein EiiB-pps-Ausgangssignal auf die Leitung 505 gegeben, die zum Inversionsverstärker 114 führt. Sodann wird ein Einrpps-Signal über eine Leitung 506 dem Eingang der Prüf- und Halteschaltung 115 zugeführt. Insbesondere sorgt das Signal auf der Leitung 506 dafür, daß die Transistoren 510 und 511 während des I-Sekunden-Intervalls · für' eine kurze Zeitspanne von ungefähr 1 Millisekunde in den nichtleitenden Zustand ■ , übergehen. Wenn der Transistor 510 nichtleitend ist, führt das zu einer Spannungszunähme, mit der der Kondensator 501 über die Diode 1Ν91^ beaufschlagt wird, was dazu dient, den Abfall der Speicherspannung am Kondensator 501 im vorangegangenen 1-sec-Intervall auszugleichen. Der Transistor 511 beaufschlagt einen weiteren Verstärkereingang und dient dazu, den Verstärkerausgang zu stabilisieren.

Mit Hilfe der einem Potentiometer 512 zugeordneten Schalteinheiten ist eine genaue Kalibrierung des Spannungsausgleichs am Kondensator. 501 möglich. Das Potentiometer 512 sorgt für eine veränderbare Eingangsgleichspannung an einem dem Kondensator 501 zugeordneten Operationsverstär.ker und 'damit für eine Reguliermöglichkeit des Stromes am Knotenpunkt 507. Das Potentiometer 512 ermöglicht eine. J?ieink"alibrierung, die dazu dient, eine langsame, sich über einen großen Zeitraum erstrekkende Spannungsveränderung am Kondensator 501 auszugleichen.

Das Grundsignal des Kondensators 501 wird über die Lei-

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ORIGINAL INSPECTED

tung 120 dem Komparator 106, dessen anderer Eingang das vom Sensor kommende und vom Intergrator 104 verarbeitete Istwertsignal über die Leitung 105 erhält, zugeführt. Solange der Blutpegel im Oxygenator in Ordnung ist, sind diese beiden Signale einander gleich, und der Komparator 106 liefert ein konstantes Ausgangssignal. Falls die Untergrundstrahlung sich ändert oder ein Rauschen auftritt oder der Blutpegel sich etwas verändert, dann sind die dem Komparator 106 zugeführten Signale einander nicht mehr gleich, und das Ausgangssignal, mit dem die Leitung 509 beaufschlagt ist, ändert sich. Dieses Ausgangssignal wird auf den Trigger 111 zurückgekoppelt, der auf sehr kleine (Millivolt) Änderungen des auf der Leitung 509 befindlichen Signals reagiert. Sobald der Schwellwert erreicht ist, schaltet der Trigger 111 um und senkt die Spannung an seinem Ausgang, bzw. seiner Ausgangsleitung 504. Dies hat zur Folge, dass die Spannung am UND-Knotenpunkt 503 sinkt und weitere Signale vom Pulsgenerator 112 unwirksam macht. Das UND-Gatter 113 nimmt das Treibsignal von der Leitung 506, und die Eins-pps-Signale für die Transistoren und 511 verschwinden. Dies hat zur Folge, daß dem Kondensator 501 keine weitere Ladung zugeführt wird. Der Zweck dieser Rückkopplung ist der, kleine Änderungen des Komparators 106 feststellen zu können diese Änderungen rühren gewöhnlich vom Rauschen her und zu verhindern, daß derartige Veränderungen auf die im Kondensator 501 gespeicherte Ladung einen Einfluß haben. Demgemäß ist der erfindungsgemäße Detektor unempfindlich gegen kleine Spannungsänderungen und insoweit unempfindlich gegen Rauschen.

Während der ersten Inbetriebnahme lädt sich der Kondensator 501 automatisch selbst auf. Anfangs entspricht

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das Signal auf der Leitung 105 einem normalen Blutpegel (vorausgesetzt, daß der Blutpegel im Oxygenator in Ordnung ist), und das Signal auf der Leitung 120 entspricht einem sehr niedrigen Blutpegel (da der Kondensator 501 entladen ist). Das Verhältnis der Signale auf den Leitungen 105 und 120 zueinander sorgt dafür, daß die Ausgangs spannung des !Comparators 106, die am Eingang des Triggers 111 liegt, positiv wird. Der Trigger 111 ist unempfindlich gegen positive Spannungssignale, so daß in diesem Fall kein Triggersignal erzeugt wird. Demgemäß verbleibt das UND-Gatter 113 leitend, und vom Pulsgenerator 112 erzeugte Impulse werden weiter an die Prüf- und Halteschaltung. 115 gegeben, um den Kondensator 501 entsprechend aufzuladen. Gegebenenfalls wird der Kondensator 501 vollständig aufgeladen, und die Signale auf den Leitungen 105 und 120 werden einander gleich, und das Ausgangssignal des Komparators 106 verbleibt positiv. Demzufolge führt ein Absinken des Blutpegels im Oxygenator dazu, daß das Signal auf der Leitung 105 in gleicher Weise absinkt (relativ zum Signal auf der Leitung 120). Als Folge davon wird das Ausgangssignal des Komparators 106 negativ. Da der Ausgangssignal des Komparators 106 in diesem Fall negativ wird, erzeugt der Trigger 111 ein Triggersignal, da er für negative Signale empfindlich ist.

Der erfindungsgemäße Detektor umfaßt auch eine von Hand zu betätigende Einrichtung, um den Kondensator 501 zu Beginn aufzuladen. Die Drucktaste 14 ermöglicht dieses Aufladen von Hand. Angenommen der Kondensator 501 sei zu Beginn der Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Detektors ungeladen, dann ist es wünschenswert, über eine Einrichtung verfügen zu können, mit der der Kondensator 501 schnell auf die richtige Spannung ge-

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bracht werden kann, so daß der Detektor unverzüglich in Betrieb genommen werden kann. Die Drucktaste 14 kann von einer Bedienungsperson betätigt werden, so daß ein positives Potential an den UND-Knotenpunkt 503 gelegt wird und die Wirkungen des Pulsgenerators 112 überdeckt werden. Die positive Spannung am UND-Knotenpunkt 503 wird, wie bereits beschrieben, verstärkt und führt zu einem übergang der Transistoren 510 und 511 in den nichtleitenden Zustand. Die Transistoren 510 und 511 bleiben so lange gesperrt, wie die Drucktaste 14 niedergedrückt wird, so daß der Kondensator 501 schnell aufgeladen wird_t In Verbindung mit der von Hand zu betätigenden Einrichtung wird ein Komparator 107 und ein Leistungsverstärker 108 verwendet, um der Bedienungsperson anzuzeigen, wann die Drucktaste 14 losgelassen werden soll. Der Komparator 107 erhält seine Signale von den Leitungen 120 und 105. Diese Leitungen sind dieselben, die den Komparator 106 speisen. Der Ausgang des Komparators 107 wird auf die Leitung 513 gegeben und dem Leistungs- · verstärker 108 zugeführt, der seinerseits eine als Indikator verwendete lichtemittierende Diode 110 speist. Die Diode 110 leuchtet auf, sobald die Spannungen auf den Leitungen 105 und 120 gleich sind, und zeigt dadurch den betriebsbereiten Zustand an, d.h. der Kondensator 501 weist eine Spannung auf, die dem gewünschten Blutpegel im Oxygenator entspricht. Bei Inbetriebnahme des Detektors betätigt also die Bedienungsperson die Drucktaste 14 und wartet das Aufleuchten der Diode 110 ab. Beim Aufleuchten der Diode 110 läßt er die Drucktaste 14 los, und der Detektor ist betriebsfertig. Natürlich wirkt auch die Diode 110 in Verbindung mit der automatischen Aufladung des Kondensators 105·

Die Schaltung 12 (Fig. 1), die die Alarmanlage 15 betätigt, ist in Fig. 6 näher dargestellt. Die.Schaltung

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dient dazu, als Reaktion auf den Output des Komparators 106 die dem Kanal 1 zugeordneten Alarmmöglichkeiten in Gang zu setzen. Ähnliche Schaltungen existieren für die Kanäle 2 und 3, doch werden deren Ausgangssignale etwas anders weiterverarbeitet.

Ein Schmitt-Trigger dient als Schwellwertschaltkreis 116 und reagiert auf ein Eingangssignal der Leitung 509. Der Schwellwertschaltkreis 116 arbeitet ähnlich wie der Trigger 111, ist aber unempfindlich gegen kleine Schwankungen der Eingangsspannung. Demgemäß nimmt der Schwellwertschaltkreis 116 SpannungsSchwankungen, die auf Rauschen und andere Gründe, die nicht mit BlutpegelSchwankungen zusammenhängen, zurückzuführen sind, nicht wahr und erzeugt ein Schaltsignal nur dann, wenn das Signal auf der Leitung 509 sich signifikant vergrößert. Die Schwellwertschaltung II6 dient dazu, lediglich größere SpannungsSchwankungen festzustellen, SpannungsSchwankungen also, die dann auftreten, wenn der Blutpegel vollständig unter die Markierung abgesunken ist, die dem zugehörigen Sensor 26 bzw. 30 bzw. 31 entspricht. Sinkt der Blutpegel so weit ab, dann gibt die Schwellwertschaltung II6 ein Signal an einen Inversionsverstärker 117, der seinerseits einen Leistungsverstärker 118 betätigt. Der Leistungsverstärker 118 gibt zwei Ausgangsspannungen ab: eine Spannung in Höhe von ungefähr 22 V auf eine Leitung 311 und eine andere Spannung von ungefähr ¹J V auf eine Ausgangsleitung 312. Die Ausgangsleitungen und 312 sind an geeignete Alarmgeber, die im folgenden näher erläutert werden, angeschlossen.

Pig. 7 erläutert die Alarmanlage 15 des erfindungsgemäßen Detektors. Die Alarmanlage 15 speist bestimmte

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sichtbare Alarmeinrichtungen sowie eine hörbare Alarmeinrichtung 701 und dient dazu, die Stromversorgung der Blutpumpe (nicht dargestellt) zu regeln. Die Blutpumpe wird über einen Stecker 702 gespeist, und die aus dem Stecker 702 erhältliche Spannung wird von der Alarmanlage 15 geregelt. Da der von jedem der drei Kanäle gegebene Alarm von verschiedenen Blutpegeln bzw. Alarmbedingungen herrührt, wird jeder der drei Kanäle getrennt beschrieben.

Die von Kanal 1 gegebene Alarmanzeige führt zu einer Spannung von 22 V auf der Leitung 311 und zu einer Spannung von H V auf der Leitung 312. Die Spannung auf der Leitung 312 wird auf die akustische Alarmeinrichtung 701 übertragen und führt zu einem akustischen Alarm. Die akustische Alarmeinrichtung 701 ist vorzugsweise ein Niederspannungs-Summer eines käuflich erhältlichen Typs. Die Spannung auf der Leitung 311 wird auf eine Leuchtsignaleinrichtung 313 weitergeleitet-, die vorzugsweise aus. einer Serienschaltung, bestehend aus einem Widerstand und einer lichtemittierenden Diode, aufgebaut ist. Die Spannung auf der Leitung 311 führt dazu, daß die Diode leuchtet und auf diese Weise ein sichtbares Alarmsignal abgibt.

Der Alarmleitung 311 des Kanals 1 entspricht die Alarmleitung 307 des Kanals 2. Liegt der Kanal 2 in Alarmzustand, so führt das dazu, daß eine Spannung von 22 V auf die Leitung 307, welche die Alarmschaltanordnung 308 betätigt, gegeben wird. Die Alarmschaltanordnung 308 besteht aus einem Relais 3O6, das unter Strom gesetzt auf die Relaiskontakte 705 und 706 einwirkt. Der Relaiskontakt 705 verbindet eine 22 V Spannungsquelle mit einer Kanal 2 - Lichtalarmeinrichtung 707. Falls der Relaiskontakt 706 angezogen wird, verbindet er eine

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60 V Wechselspannungsquelle mit dem Stecker 702 für die Blutpumpe. Ist der Relaiskontakt 706 nicht angezogen, dann verbindet er eine gewöhnliche Wechselspannungsquelle mit dem Stecker 702 für die Blutpumpe. Die Alarmleitung 708 des Kanals 2 entspricht der Ausgangsleitüng 312 des Kanals 1 und ist ebenfalls an die akustische Alarmeinrichtung 701 angeschlossen. Steht also der Kanal 2 in Alarmzustand, dann führt das zu einem hörbaren Alarm, einem sichtbaren Alarm über die Kanal 2 - Lichtalarmanordnung und einer· Reduzierung der an die Blutpumpe angelegten Wechselspannung. Diese reduzierte Spannungszufuhr sorgt dafür, daß die Blutpumpe nur noch mit halber Leistung arbeitet und dadurch die Flußrate des Blutes vom Oxygenator zurück in das arterielle System des Patienten verringert.

Herrscht im Kanal 3 der Alarmzustand, dann führt das dazu, daß eine Spannung von 22 V auf eine Leitung gegeben wird; in dieser Leitung speist ein Relais 301, welches die Relaiskontakte 710 und 711 anzieht. Der Relaiskontakt 710 überträgt eine Spannung von 22 V auf die Kanal 3 - Lichtalarmeinrichtung 712; Der Relaiskontakt 711 trennt die Wechselspannungsquelle von dem Stecker 702 für die Blutpumpe und stoppt damit die Blutpumpe. Ähnlich wie in den Kanälen 1 und 2 ist eine weitere Alarmleitung 713 an die akustische Alarmeinrichtung 701 angeschlossen. Herrscht also im Kanal 3 ein Alarmzustand, dann führt das dazu, daß ein sichtbarer und hörbarer Alarm abgegeben wird und daß die Blutpumpe gestoppt wird.

Zusätzlich zu den vorgenannten Alarmeinrichtungen umfaßt der erfindungsgemäße Detektor verschiedene Selbstkontrollschaltungen, die gegebenenfalls einen Alarm ab-

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geben. Beispielsweise wird unter normalen Betriebsbedingungen stets zuerst der Kanal 1 und dann Kanal 2 aktiviert, wobei Kanal 1 auch dann noch aktiviert wird, wenn Kanal 2 aktiviert ist. In gleicher Weise werden die Kanäle 1 und 2 stets vor Kanal 3 aktiviert. Falls aufgrund irgendwelcher Fehlfunktionen diese Reihenfolge nicht eingehalten wird, leuchten sogenannte Fehlfunktionseinrichtungen auf, um auf diese Fehlfunktion hinzuweisen. Falls Kanal 2 aktiviert wird und Kanal 1 nicht in aktivem Zustand ist, verbindet der Relaiskontakt 705 eine 22 V Spannungsquelle mit einer Alarmanzeige 715; diese Alarmanzeige ist in geeigneter Weise auf der Kontrolltafel markiert, um die Bedienungsperson darauf hinzuweisen, daß die Anlage Fehlfunktionen aufweist.

Falls Kanal 3 in Alarmzustand steht, Kanal 2 aber einen solchen Zustand nicht anzeigt, dann verbindet der Relaiskontakt 710 eine 22 V Spannungsquelle mit einer Alarmanzeige 716. Die Alarmanzeige 716 ist eben-· falls in geeigneter Weise markiert, um der Bedienungsperson Fehlfunktionen der Anlage anzuzeigen. Der Detektor weist also eine Selbstkontrolleinrichtung auf, um dafür zu sorgen, daß immer dann ein geeigneter Alarm abgegeben wird, wenn innere Fehlfunktionen dazu führen, daß die Alarmleitungen nicht in der richtigen Reihenfolge aktiviert werden.

Patentansprüche: 609813/0487

Claims

PATENTANSPRÜCHE.

Detektor zur überwachung des Blutpegels in einem Blutoxygenator mit einem transparenten Abschnitt, in dem das Blut fließt und in dem der Blutpegel ein Maß für die Plußrate des Blutes darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen folgende Einrichtungen aufweist:

a) mehrere optische Sensoren (26, 30, 31)» die am transparenten Abschnitt des Oxygenators ange- I bracht sind, wobei jeder Sensor wenigstens ein •lichtemittierendes Element (35; 36) und ein •lichtempfindliches Element (37) aufweist;

b) eine elektronische Treiberschaltung (10), wel-^: ehe die lichtemittierenden Elemente (35; 36) speist und sie mit dem lichtempfindlichen EIe- ^; ment (37), welches die empfangenen Lichtsignale in Spannungssignale umwandelt, verbindet;

c) eine Empfangs- und Schwellwertschaltung (11), die schaltbar mit jedem der Sensoren (26, 30, 31) verbunden ist, sowie eine Prüf- und Halteschaltung (115) zur Speisung eines vorgegebenen, einem ersten getasteten Blutpegel (27) entsprechenden Spannungssignals und eine Schalteinheit aufweist, welche den Spannungspegel auf einen Ausgang (120) führt;

d) einen Komparator, der mit jeder der Treiberschaltungen (10) und mit. dem Ausgang .(120) in der Prüf- und Halteschaltung (115) verbunden ist,

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und dessen Ausgangssignal der Differenz der Signale der Treiberschaltung (10) und der Prüf- und Halteschaltung (115) entspricht;

e) einen Trigger (12), der mit dem Ausgang des Komparators verbunden ist und auf vorgegebene Differenzen der Spannungspegel anspricht, um ein Ausgangssignal zu geben, wenn die Differenz der Spannungspegel einen vorgegebenen Wert überschreitet; und

f) eine Alarmanlage (15)» die am Ausgang des Triggers (12). liegt, um einen dem Triggerausgang entsprechenden Alarm abzugeben.
2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmanlage (15) eine Alarmschaltanordnung (308) aufweist, die den Blutfluß entsprechend dem Ausgangssignal des Triggers (12) regelt.
3. Detektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmanlage (15) ein dem Sensor (26) zugeordnetes Leuchtsignal (313), eine dem Sensor (30) zugeordnete Schaltung (306) zur Einstellung des Blutflusses und eine dem Sensor (31) zugeordnete Schaltung (301) zum Unterbrechen des Blutflusses aufweist.
4. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (26, 30, 31) an dem transparenten Abschnitt in einer Höhe angeordnet sind, die den entsprechenden Blutpegeln (27, 28, 29) entspricht.
5. Detektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmanlage (15) Alarman-

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zeigen (715* 7l6), die bei Pehlfunktionen des Detektors ansprechen, und Schaltungen (306, 301) aufweist, welche die Alarmanzeigen (315» 316) dann betätigen, wenn der einem tiefer angeordneten Sensor zugeordnete Alarmkreis in Tätigkeit tritt, ohne daß der einem höher angeordneten Sensor zugeordnete Alarmkreis tätig ist.
6. Detektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangs- und Schwellwertschaltung (11) eine Schaltung, insbesondere Drucktaste (14), zum Aufprägen einer Anfangsspannung auf die Prüf- und Halteschaltung (115) und einen periodisch arbeitenden Pulsgenerator (112) aufweist, der mit der Prüf- und Halteschaltung (115) verbunden ist und diese entsprechend.deren Spannungsabfall mit Spannung bzw. Ladung beaufschlagt.
7. Detektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberschaltung (10) eine als Pulsgenerator wirkende Schaltung (101) aufweist, die mit den vorgenannten Elementen verbunden ist und diese mit einem periodischen · Treibsignal versorgt.
8. Detektor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der optischen Sensoren (26, 30, 31) zwei lichtemittierende Dioden (35, 36) enthält, von denen jeder so angeordnet ist, daß das von ihnen ausgesandte Licht unter einem Winkel von ungefähr 65 auf die Oberfläche des transparenten Abschnittes auffällt bzw. diese durchdringt und daß das lichtempfindliche Element (37) in der Mitte zwischen den Dioden (35, 36) angeordnet ist.
9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

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daß die lichtemittierenden Dioden (35, 3β) im wesentlichen Licht mit der Wellenlänge von 9000 S emittieren.

MPLAXi. 8. OTABM?

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