DE60133447T2 - Druckmessvorrichtung mit einer in eine Kassette geformten Membran - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung zum Messen des Blutdrucks, die in einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung zum Einsatz kommt, bei der einem Patienten Blut zur Behandlung entnommen und dann dem Patienten mittels eines extrakorporalen Blutkreislaufs bestehend aus Rohrleitungen und mit mindestens einem Abschnitt zum Messen des in einer Rohrleitung fließenden Blutes wieder zugeführt wird (insbesondere zur Durchführung einer Dialyse).
- Eine bekannte Art eines Druckmessabschnittes besitzt in einer im wesentlichen starren Wand ein Loch, das durch ein Verschlusselement verschlossen ist, dessen Innenseite mit dem Blut in Berührung steht und dessen Außenseite mit der Umgebungsluft in Berührung steht, wobei das Verschlusselement elastisch verformt oder insgesamt entlang einer Verformungs- oder Verschiebungsachse verschoben werden kann, die im wesentlichen orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, und zwar unter der Wirkung des Blutdruckes; ein Teil der Außenseite des Verschlusselementes steht im Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor, der die Kraft messen kann, die durch den Blutdruck axial auf die Innenseite des Verschlusselementes ausgeübt wird, um daraus diesen Druckwert zu berechnen.
- Im allgemeinen besitzt diese Art von extrakorporaler Blutbehandlungsvorrichtung einen Teil eines Kreislaufs, der aus einer Einwegummantelung oder einer Einwegkassette besteht, die Rohrleitungen aufweist, welche mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind.
- Bei dem Druckmessabschnitt kann es sich um ein angebrachtes Modul handeln, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung montiert wurde.
- Die Ummantelung ist an einem Haltegerät montiert, das beispielsweise Sensoren, Anzeigevorrichtungen, Pumpvorrichtungen, eine Bedienschnittstelle, eine elektronische Steuereinheit etc. aufweist.
- Bei dieser Art von extrakorporaler Blutbehandlungsvorrichtung muss der Blutdruck ohne Kontakt zwischen Messelement und Blut gemessen werden.
- Es sind verschiedene Systeme zur Durchführung dieser Druckmessung bekannt.
- Bei einem ersten Druckmesssystem, das in
1 gezeigt ist, besitzt ein Druckmessabschnitt10 in einer Rohrleitung12 eine Messkammer14 , in der eine Membran16 oder ein Diaphragma das in der Rohrleitung12 fließende Blut von der in der in einer Kammer18 enthaltenen Luft trennt. - Die Membran
16 kann entlang einer Verformungsachse A-A, die orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, verformt werden, so dass sie entsprechend dem Blutdruck in der Rohrleitung12 axial verschoben wird. - Die äußersten verformungspositionen der Membran
16 sind in gestrichelter Linie dargestellt. - Die Luftkammer
18 ist dicht verschlossen, wenn der Druckmessabschnitt10 auf einem Haltegerät20 montiert ist. - Das Haltegerät
20 besitzt einen Sensor22 , der den Druck in der Luftkammer18 direkt misst. - Wenn sich der Blutdruck verändert, wird die Membran
16 axial in eine Gleichgewichtsposition verschoben, in der der Druck auf beiden Seiten der Membran16 gleich ist. - Der Druck, der von dem Sensor
22 in der Luftkammer18 gemessen wird, ist deshalb gleich dem Druck des Blutes in der Rohrleitung12 . - Aufgrund einer geeigneten Geometrie und insbesondere aufgrund eines geeigneten Volumens für die Kammer
18 und einer geeigneten Oberfläche für die Membran16 , ermöglicht dieses erste Druckmesssystem, einerseits die sogenannten ”positiven” Blutdrucke zu messen, d. h. Blutdrücke, die höher sind als ein Referenzdruck – in diesem Fall der Luftdruck – und andererseits die sogenannten ”negativen” Blutdrücke zu messen, d. h. Blutdrücke, die niedriger sind als der Referenzdruck. - Dieses Messsystem arbeitet korrekt, vorausgesetzt es gibt keine Leckagen in der Luftkammer
18 , da sonst die Membran16 bis zu ihrem Endanschlag verschoben wird, und die Funktion der Druckübertragung nicht mehr länger ausführt. - Die Abdichtung der Luftkammer
18 während der Montage des Druckmessabschnittes10 an dem Haltegerät20 ist ein Schwachpunkt des Messsystems. - Die Abdichtung kann insbesondere während der Verwendung des Messsystems beeinträchtigt sein.
- In einem zweiten Druckmesssystem, das in
2 gezeigt ist, bildet der Druckmessabschnitt10 eine Kammer24 , die das Blut enthält, und deren eine Wand26 ein Loch28 aufweist, das durch eine flexible Membran30 verschlossen ist. - Wenn der Druckmessabschnitt
10 an dem Haltegerät20 montiert ist, steht die Außenseite des Mittelteils der flexiblen Membran30 mit einem Lastgeber32 in Berührung, der zwischen der Membran30 und einem Lastsensor34 eingeschoben ist. - Der Lastsensor
34 ermöglicht es, die Kräfte zu messen, die aufgrund der Wirkung des Blutdruckes in der Kammer24 – in der der Blutdruck höher ist als der Umgebungsluftdruck – auf die Innenseite der Membran30 ausgeübt werden. -
- In dieser Gleichung ist F die Kraft, die von dem Lastsensor
34 gemessen wird, F0 ist die Kraft, die in dem Ruhezustand gemessen wird, d. h. in Abwesenheit eines Druckgradienten zwischen den beiden Seiten (Innen- und Außenseiten) der Membran30 , und Sa ist die wirksame Fläche oder wirksame Oberfläche der Membran30 . - Die wirksame Oberfläche Sa der Membran
30 ist äquivalent zu einer Fläche zwischen der Gesamtfläche der Innenseite der Membran30 , die mit dem Blut in Kontakt ist, und der Kontaktfläche zwischen der Membran30 und dem Lastgeber32 . - Dieses Messsystem ermöglicht die Messung von positiven Drücken, doch nicht die Messung von negativen Drücken.
- Der Grund dafür liegt darin, dass die Membran
30 bei negativen Drücken dazu neigt, sich von dem Lastgeber32 zu entfernen. In dem Fall können die Kräfte, die auf die Membran30 ausgeübt werden, nicht mehr von dem Lastsensor34 gemessen werden. - Dieses System wurde deshalb so ausgebildet, dass es den negativen Druck messen kann.
- Damit der Lastsensor
34 die Kräfte, die auf die Membran30 ausgeübt werden, weiterhin messen kann, wenn der Blutdruck negativ ist, ist die Membran30 in Axialverschiebung gegenüber dem Lastgeber32 gesichert. - Gemäß einer verbesserten Ausführungsart des zweiten Druckmesssystems. das in
3 gezeigt ist, besitzt die Membran somit eine Metallscheibe36 an ihrer Außenseite und der Lastgeber32 einen Magneten38 an seinem axialen Ende, das der Membran30 zugewandt ist. - Die magnetische Anziehungskraft, die von dem Magneten
38 auf die Metallscheibe36 ausgeübt wird, ermöglicht es, die Membran30 in Axialverschiebung zu dem Lastgeber32 zu sichern. - Wenn der Druck positiv ist, übt die Membran
30 eine Kraft aus, die axial gegen den Lastgeber32 drückt. - Wenn der Druck negativ ist, übt die Membran
30 eine Kraft aus, die den Lastgeber32 axial heranzieht. - Diese Vorrichtung zur Sicherung oder Befestigung der Membran
30 an dem Lastgeber32 ist teuer, da sie eine spezielle Membran30 erfordert, die an einer Metallscheibe36 befestigt ist, sowie einen speziellen Lastgeber32 , der an einem Magneten38 befestigt ist. - Die Metallscheibe
36 muss einen großen Querschnitt besitzen, um eine effektive magnetische Kopplung zu ermöglichen. - Außerdem ist die Membran
30 einem großen Stoß oder Ruck unterworfen, wenn die Metallscheibe36 an dem Magneten38 des Lastgebers32 ”haftet”, was ihre mechanischen Eigenschaften beeinträchtigen kann. - Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass die bekannten Messsysteme eine angebrachte Membran
30 erforderlich machen, die aus einem anderen Material hergestellt ist als der Druckmessabschnitt10 . - Die beiden Druckmesssysteme verwenden im allgemeinen flexible Membrane
30 aus Silikon. - Die angebrachte Membran
30 ist relativ schwierig zu montieren, da die Membrane30 das Loch28 der zugehörigen Wand26 vollständig abdichten müssen, was hohe Herstellungs- und Montagekosten für das Druckmesssystem mit sich bringt. - Dokument
US-A-5.399.171 offenbart eine intravenöse Messüberwachungsvorrichtung mit einer Pumpkammer und einer Druckmesskammer, die durch ein flexibles Diaphragma geschlossen sind, das durch einen Gehäusedeckel befestigt ist. - Dokument
WO-A-00/65984 - Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen, und ein Druckmesssystem bereitzustellen, das einfacher ist als die existierenden Systeme.
- Zu diesem Zweck wird mit der Erfindung ein extrakorporaler Blutkreislauf nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
- Neben den Herstellungskosten, die niedriger sind als die für eine flexible Membran, die an einem Druckmessabschnitt befestigt ist, können mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement spezielle Probleme, die mit der Verwendung von flexiblen Membranen in Zusammenhang stehen, überwunden werden.
- Genauer gesagt, wurde nämlich beobachtet, dass ein Kriechphänomen auftritt, wenn eine bestimmte fortwährende Kraft auf eine flexible Silikonmembran angewendet wird, d. h. es kommt zu einer Verschlechterung der elastischen Eigenschaften der Membran im Laufe der Zeit.
- Nach einer bestimmten Zeit bleibt die Membran deshalb verformt, auch wenn sie in ihren ursprünglichen Zustand, der ihrem Ruhezustand entspricht, zurückkehrt.
- Dieses Kriechphänomen ist bei Membranen mit großem Durchmesser besonders bedeutsam, d. h. Membranen mit einem Durchmesser, der größer ist als 25 mm, aus Silikon oder Naturkautschuk, die innerhalb einer Stunde ungefähr acht Prozent ihrer Elastizität verlieren.
- Die Temperatur und die Hydration der Membran kann auch zur Verschlechterung ihrer Eigenschaften, insbesondere ihrer Elastizität, führen.
- Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:
- – besitzt das Verschlusselement einen Bereich geringeren Widerstandes gegen die elastische, axiale Verformung im Vergleich zu der starren Wand;
- – umschreibt der Bereich geringeren Widerstandes gegen die elastische axiale Verformung einen Abschnitt der Außenseite des Verschlusselementes, der in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor stehen soll;
- – besitzt das Verschlusselement ein im wesentlichen starres, zentrales Pellet, das durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich einer axialen Stärke begrenzt wird, die geringer ist als die axiale Stärke der starren Wand, um einen elastisch verformbaren Bereich zu bilden;
- – wird der dünne Bereich durch Bearbeiten der starren Wand, die mit dem Verschlusselement verbunden ist, hergestellt;
- – wird das Verschlusselement durch Formen mit der zugehörigen starren Wand hergestellt;
- – ist das Profil des dünnen Bereichs im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Verschlusselementes verläuft, im wesentlichen wellenförmig;
- – besitzt die Außenseite des Verschlusselementes ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann;
- – ist das Greifelement oder das Element, das man greifen kann, am Verschlusselement aus einem Stück zusammen mit dem Pellet hergestellt;
- – besteht ein Teil des Kreislaufs aus einer Ummantelung oder aus einer Kassette, die Rohrleitungen aufweist, welche mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind, und der Druckmessabschnitt ist ein angebrachtes Modul, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung montiert ist;
- – wird ein Teil des Kreislaufes aus einer Ummantelung oder aus einer Kassette hergestellt, welche Rohrleitungen aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf verbunden sind, und der Druckmessabschnitt ist durch Formen in die Ummantelung integriert;
- – ist das Verschlusselement im wesentlichen scheibenförmig;
- – drückt mindestens ein Abschnitt der starren Wand, die an das Loch angrenzt, axial nach außen gegen eine Tragplatte.
- Mit der Erfindung wird auch eine Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung eines extrakorporalen Blutkreislaufs vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung den extrakorporalen Blutkreislauf und einen Lastsensor aufweist, der derart in den Druckmessabschnitt des extrakorporalen Blutkreislaufs eingreift, dass ein Abschnitt der Außenseite des Verschlusselementes in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu dem Lastsensor steht, der die Kraft messen kann, die axial an der Innenseite des Verschlusselementes durch den Blutdruck angewendet wird, um daraus den Wert dieses Drucks zu berechnen.
- Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung:
- – ist ein Lastgeber axial zwischen der Außenseite des Verschlusselementes und dem Lastsensor eingeschoben, so dass ein Teil der Außenseite des Verschlusselementes in seinem Ruhezustand in indirektem Kontakt zu dem Lastsensor steht;
- – weist die Außenseite des Verschlusselementes ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann, auf, das in ein Zusatzelement des Lastgebers eingreift, um das Verschlusselement in Axialverschiebung an dem Lastgeber zu befestigen, um es insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen;
- – wird das Greifelement oder das Element, das man greifen kann, an dem Verschlusselement aus einem Stück mit dem Pellet hergestellt;
- – übt der Lastsensor oder der Lastgeber auf das Verschlusselement in seinem Ruhezustand eine axiale Anfangs- Vorspannkraft F aus, um es insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen;
- – handelt es sich bei dem Lastsensor um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung;
- – soll mit dem Lastsensor die Kraft gemessen werden, die von dem Blutdruck auf die Innenseite des Pellets ausgeübt wird;
- – weist das Element, das man greifen kann, eine axiale Stange auf, die querverlaufende Kerben besitzt, welche in zusätzliche Backen des Lastgebers eingreifen sollen.
- Mit der Erfindung wird auch eine Blutbehandlungsvorrichtung zur Durchführung der Dialyse vorgeschlagen, die folgendes aufweist: einen erfindungsgemäßen extrakorporalen Blutkreislauf, ein Dialysegerät mit Pumpvorrichtungen, damit das Blut in dem extrakorporalen Blutkreislauf fließt, und Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des extrakorporalen Blutkreislaufes, einschließlich einer Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung des extrakorporalen Blutkreislaufes gemäß der Erfindung.
- Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist die Kassette auf einer Tragplatte des Dialysegerätes zu montieren.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich, zu deren besserem Verständnis man sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen kann. Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Querschnitts, der eine erste Ausführungsart des Druckmesssystems im Stand der Technik zeigt; -
2 eine zweite Ausführungsart des erfindungsgemäßen Druckmesssystems im Stand der Technik ähnlich1 ; -
3 eine ähnliche Ansicht wie1 mit einer Verbesserung des Druckmesssystems von2 im Stand der Technik; -
4 eine perspektivische Ansicht, die in schematischer Form eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung gemäß der Lehre der Erfindung zeigt; -
5 eine Draufsicht, die in schematischer Form die Kassette der Vorrichtung von4 zeigt; -
6 eine Ansicht ähnlich der von1 , die einen Druckmessabschnitt der Vorrichtung von4 zeigt; -
7 eine ähnliche Ansicht wie1 , die eine Variante des Druckmessabschnittes aus6 zum Messen von negativem Druck zeigt. - In der nachfolgenden Beschreibung werden identische oder ähnliche Elemente durch identische Bezugsziffern bezeichnet.
-
4 zeigt eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung40 zur Durchführung von Dialyse. - Diese Vorrichtung
40 dient dazu, einem Patienten Blut abzunehmen, es im Hinblick auf die Durchführung einer Dialyse zu behandeln, und es dann wieder in den Körper des Patienten zurückzuleiten. - Diese Vorrichtung
40 besitzt einen (hier teilweise gezeigten) extrakorporalen Blutkreislauf42 mit Rohrleitungen44 und mindestens einem Abschnitt46 zum Messen des in einer Rohrleitung44 fließenden Blutes. - In diesem Fall besteht ein Teil des extrakorporalen Blutkreislaufes
42 aus einem Gehäuse48 , auch Kassette genannt, die im wesentlichen die Form eines Parallelflachs hat, und die Rohrleitungen44 für den Blutfluss enthält, welche mit anderen Rohrleitungen44 des extrakorporalen Blutkreislaufes42 verbunden sind. - In diesem Fall besitzt die Kassette
48 zwei ähnliche Druckmessabschnitte46 , die in ihr enthalten sind. - Die Kassette
48 soll auf einer Tragplatte50 eines Dialysegerätes52 montiert werden, das insbesondere Pumpvorrichtungen54 besitzt, damit das Blut in dem Kreislauf42 fließt, sowie Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des Kreislaufs42 , insbesondere Lastsensoren56 , die in die Abschnitte46 eingreifen, um den Druck in den Rohrleitungen44 des Kreislaufs42 zu überwachen. - Die Kassette
48 ist beispielsweise durch Formen aus Polykarbonat oder Polypropylen oder aus einem anderen geeigneten Material hergestellt. - Im übrigen Teil der Beschreibung wird nur ein einzelner Abschnitt
46 beschrieben. - Der Druckmessabschnitt
46 , der in6 schematisch dargestellt ist, bildet in diesem Fall eine Kammer58 im wesentlichen in der Form eines Parallelflachs, die zwischen zwei Zweigen60 ,62 einer Rohrleitung44 eingeschoben und die beispielsweise mit der Kassette48 geformt ist. - Nach einer alternativen (nicht gezeigten) Ausführungsart des Druckmessabschnittes
46 kann es sich bei dem letzteren um ein Modul handeln, das an der Kassette48 befestigt ist. - Eine im wesentlichen starre Wand oder Hauptwand
64 des Druckmessabschnittes46 besitzt ein Loch66 , das durch ein Verschlusselement68 verschlossen ist, dessen Innenseite70 mit dem Blut und dessen Außenseite72 mit der Umgebungsluft in Berührung kommt. - Wenn die Kassette
48 auf ihrer Tragplatte50 montiert ist, soll die Hauptwand64 des Druckmessabschnittes46 so platziert sein, dass sie der Tragplatte50 zugewandt ist, so dass das Verschlusselement68 einem Lastsensor56 gegenüberliegt. -
5 zeigt die Kassette48 von der Seite der Hauptwand64 aus gesehen. - Gemäß der Lehre der Erfindung ist das Verschlusselement
68 aus einem einzigen Stück mit der Hauptwand64 von Abschnitt46 in diesem Fall durch Formen hergestellt. - Das Verschlusselement
68 besitzt ein scheibenförmiges, im wesentlichen starres, zentrales Pellet74 , das durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich76 einer axialen Stärke begrenzt wird, die geringer ist als die axiale Stärke der Hauptwand64 , so dass sie einen elastisch verformbaren Bereich bildet. - Unter der Wirkung des Blutdrucks in der Kammer
58 und aufgrund der elastischen Verformung des dünnen Bereichs76 , lässt sich das zentrale Pellet74 somit insgesamt entlang einer Verschiebungsachse A-A, die im wesentlichen orthogonal zu der allgemeinen Ebene des Pellets74 verläuft, verschieben. - In ihrem Ruhezustand, d. h. wenn der Blutdruck gleich dem Umgebungsluftdruck ist, steht die Außenseite
72 des Pellets74 mit einem Lastgeber78 in Kontakt, der zwischen dem Pellet74 und dem Lastsensor56 eingeschoben ist. - Der Lastsensor
56 kann deshalb die Kraft messen, die axial auf die Innenseite70 des Pellets74 durch den Blutdruck ausgeübt wird, um daraus den Wert dieses Druckes zu berechnen. - Gemäß einer (nicht gezeigten) alternativen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verschlusselementes
68 besitzt das zentrale Pellet74 dieselbe Stärke wie der dünne Bereich76 , so dass es ebenfalls entlang der Achse A-A elastisch verformbar ist. - Der Messabschnitt
46 ist in Bezug auf den Lastgeber78 vorzugsweise axial positioniert, so dass der Lastgeber78 in Abwesenheit eines Druckgradienten zwischen der Innenseite70 und der Außenseite72 des Verschlusselementes68 eine Anfangs-Vorspannkraft F0 ausübt, damit der Kontakt zwischen dem Verschlusselement68 und dem Lastgeber78 garantiert werden kann. - Damit der Betrieb des Lastsensors
56 zuverlässig ist, wird darauf hingewiesen, dass die Hauptwand64 des Druckmessabschnittes46 , die an das Loch66 angrenzt, axial nach außen gegen die Tragplatte50 drückt, so dass die Hauptwand64 bei positivem Druck nicht axial nach außen verformt werden kann. - Wie in
6 gezeigt, ist das Profil des dünnen Bereichs76 im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene des Pellets74 verläuft, vorzugsweise im wesentlichen wellenförmig. - Die axiale Stärke des dünnen Bereichs
76 muss in diesem Fall für die Spritzgießtechnik geeignet sein, so dass die Kassette48 durch Formen hergestellt werden kann. Diese axiale Stärke beträgt beispielsweise ungefähr 0,2 mm. - Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verschlusselementes
68 besteht darin, dass sich seine Elastizität im Laufe der Zeit kaum verändert. - Die Auswirkung der Temperatur auf die Elastizität dieses Verschlusselementes
68 beträgt für jede 10 Grad Celsius ungefähr drei Prozent. - Diese kleinen Veränderungen in der Elastizität können beispielsweise durch eine automatische Korrektur der von dem Lastsensor
56 durchgeführten Messungen korrigiert werden. - Es wird festgestellt, dass die wirksame Oberfläche Sa des erfindungsgemäßen Verschlusselementes
68 etwas größer ist als die Kontaktfläche zwischen dem Pellet74 und dem Lastgeber78 . - Diese wirksame Oberfläche Sa hängt insbesondere von der Geometrie des dünnen Bereichs
76 ab. - Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Lastsensor
56 um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung. - Gemäß einer nicht gezeigten alternativen Ausführungsart der Erfindung wird der dünne Bereich
76 durch Bearbeiten der Hauptwand64 hergestellt. - Das erfindungsgemäße Verschlusselement
68 ermöglicht es, den positiven Druck in einer Art und Weise zu messen, die einem konventionellen Verschlusselement des flexiblen Membrantyps ähnlich ist. - Für die Messung der negativen Drücke ist das Arbeitsprinzip ähnlich dem, das für die Messung positiver Drücke verwendet wird, doch es wird eine höhere Anfangs-Vorspannkraft F0 angewendet, so dass die von dem Lastsensor
56 gemessene resultierende Kraft innerhalb des gemessenen Druckbereichs immer positiv ist. - Wenn der Druck in der Kammer
58 also abnimmt, nimmt die von dem Lastsensor56 gemessene Kraft ab, und der Wert der entsprechenden Druckreduzierung wird daraus berechnet. - Es wird darauf hingewiesen, dass der Lastsensor
56 durch Wahl einer geeigneten Vorspannkraft F0 sowohl positive Drücke als auch negative Drücke messen kann. - Dieses Prinzip der Messung eines negativen Drucks ist nur möglich, wenn sich die Vorspannkraft F0 während des Betriebs nicht ändert, oder wenn man die Veränderung der Vorspannkraft F0 gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Temperatur oder dem Kriechen dynamisch korrigieren kann.
-
7 zeigt eine alternative Ausführungsart der Erfindung, mit der negative Drücke gemessen werden können, ohne dass eine hohe Vorspannkraft F0 angewendet wird. - Gemäß dieser alternativen Ausführungsart wird ein Element
80 , das man greifen kann, in die Außenseite72 des zentralen Pellet74 geformt. -
7 zeigt in schematischer Art und Weise beispielhaft ein Element80 , das man greifen kann, und das eine axiale Stange82 besitzt, die mit querverlaufenden Kerben84 ausgestattet ist. - Die Kerben
84 greifen in zusätzliche Backen86 des Lastgebers78 ein, um das Pellet74 in Axialverschiebung gegenüber dem Lastgeber78 zu sichern. - Wenn der Blutdruck in der Kammer
58 also unter den Druck der Umgebungsluft abfällt, neigt das zentrale Pellet74 dazu, unter der Wirkung des Luftdrucks axial in Richtung des Inneren der Kammer58 verschoben zu werden. - Das zentrale Pellet
74 übt deshalb eine axiale Zugkraft auf den Lastgeber78 aus, so dass der Lastsensor56 eine Kraft messen kann, die dem Blutdruckabfall in der Kammer58 entspricht. - Es wird darauf hingewiesen, dass es mit dieser alternativen Ausführungsart möglich ist, einen Druckabfall in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen, selbst wenn der Blutdruck weiterhin größer ist als der Luftdruck.
Claims (20)
- Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) mit Rohrleitungen (44 ) und einem Abschnitt (46 ) zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung (44 ) mit einer im wesentlichen starren Wand (64 ) und einem Loch (66 ), das durch ein Verschlusselement (68 ) verschlossen wird, welches aus einem einzelnen Stück zusammen mit der zugehörigen starren Wand (64 ) des Druckmessabschnittes (46 ) hergestellt ist, wobei die Innenseite (70 ) des Verschlusselementes (68 ) mit dem Blut in Berührung stehen soll und die Außenseite (72 ) mit der Umgebungsluft in Berührung stehen soll, und das Verschlusselement (68 ) elastisch verformt oder insgesamt entlang einer Verformungs- oder Verschiebungachse (A-A) verschoben werden kann, die im wesentlichen orthogonal zu ihrer allgemeinen Ebene verläuft, und zwar unter der Wirkung des Blutdruckes, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68 ) ein im wesentlichen starres, zentrales Pellet (74 ) aufweist, das im Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu einem Lastsensor steht, der durch einen dünnen, ringförmigen Umfangsbereich (76 ) einer axialen Stärke, die geringer ist als die axiale Stärke der starren Wand (64 ) begrenzt ist, um einen elastisch verformbaren Bereich zu bilden, der im Vergleich zu der starren Wand (64 ) einen geringeren Widerstand gegen eine elastische, axiale Verformung aufweist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne Bereich (76 ) durch Bearbeiten der starren Wand (64 ), die mit dem Verschlusselement (68 ) verbunden ist, hergestellt ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68 ) durch Formen mit der zugehörigen, starren Wand (64 ) hergestellt ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil des dünnen Bereichs (76 ) im Querschnitt auf einer Ebene, die im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Ebene der Verschlusselementes (68 ) verläuft, im wesentlichen wellenförmig ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (72 ) des Verschlusselementes (68 ) ein Greifelement oder ein Element aufweist, das man greifen kann (80 ). - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement oder das Element, das man greifen kann (80 ), am Verschlusselement (68 ) aus einem Stück zusammen mit dem Pellet (74 ) hergestellt ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Teil des Kreislaufs (42 ) aus einer Ummantelung (48 ) oder aus einer Kassette besteht, das bzw. die Rohrleitungen (44 ) aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf (42 ) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Druckmessabschnitt (46 ) um ein angebrachtes Modul handelt, das in einem verbundenen Gehäuse der Ummantelung (48 ) montiert wurde. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, zusammen mit Anspruch 3, wobei ein Teil des Kreislaufes (42 ) aus einer Ummantelung (48 ) oder aus einer Kassette hergestellt ist, welche Rohrleitungen (44 ) aufweist, die mit dem extrakorporalen Blutkreislauf (42 ) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmessabschnitt (46 ) durch Formen in die Ummantelung (48 ) integriert ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (68 ) im wesentlichen scheibenförmig ist. - Extrakorporaler Blutkreislauf (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt der starren Wand (64 ), die an das Loch (66 ) angrenzt, axial nach außen gegen eine Tragplatte (50 ) verläuft. - Vorrichtung zum Messen des Blutdruckes in einer Rohrleitung (
44 ) eines extrakorporalen Blutkreislaufs (42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung den extrakorporalen Blutkreislauf (42 ) und einen Lastsensor (56 ) aufweist, der derart in den Druckmessabschnitt (46 ) des extrakorporalen Blutkreislaufs (42 ) eingreift, dass ein Abschnitt der Außenseite (72 ) des Verschlusselementes (68 ) in seinem Ruhezustand in direktem oder indirektem Kontakt zu dem Lastsensor (56 ) steht, der die Kraft messen kann, die axial an der Innenseite (70 ) des Verschlusselementes (68 ) durch den Blutdruck angewendet ist, um daraus den Wert dieses Drucks zu berechnen. - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lastgeber (
78 ) axial zwischen der Außenseite (72 ) des Verschlusselementes (68 ) und dem Lastsensor (56 ) eingeschoben ist, so dass ein Teil der Außenseite (72 ) des Verschlusselementes (68 ) in seinem Ruhezustand in indirektem Kontakt zu dem Lastsensor (56 ) steht. - Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (
72 ) des Verschlusselementes (68 ) ein Greifelement oder ein Element, das man greifen kann (80 ) aufweist, das in ein Zusatzelement (86 ) des Lastgebers (78 ) eingreift, um das Verschlusselement (68 ) in Axialverschiebung an dem Lastgeber (78 ) zu befestigen, um insbesondere zu ermöglichen, Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement oder das Element, das man greifen kann (
80 ), an dem Verschlusselement (68 ) aus einem Stück mit dem Pellet (74 ) hergestellt wird. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastsensor (
56 ) oder der Lastgeber (78 ) auf das Verschlusselement (68 ) in seinem Ruhezustand eine axiale Anfangs-Vorspannkraft (F0) ausübt, um insbesondere zu ermöglichen, einen Druck zu messen, der niedriger ist als der Druck der Umgebungsluft, oder um eine Druckreduzierung in Bezug auf einen Referenzdruck zu messen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Lastsensor (
56 ) um einen Lastsensor mit Dehnungsmessung handelt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Lastsensor (
56 ) die Kraft gemessen werden soll, die von dem Blutdruck auf die Innenseite (70 ) des Pellets (74 ) ausgeübt ist. - Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (
80 ), das man greifen kann, eine axiale Stange (82 ) aufweist, die querverlaufende Kerben (84 ) besitzt, die in zusätzliche Backen (86 ) des Lastgebers (78 ) eingreifen sollen. - Blutbehandlungsvorrichtung (
40 ) zur Durchführung einer Dialyse mit einem extrakorporalen Blutkreislauf (42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Dialysegerät (52 ) mit Pumpvorrichtungen, damit das Blut in den extrakorporalen Blutkreislauf (42 ) fließt, und mit Vorrichtungen zur Überwachung bestimmter Parameter des extrakorporalen Blutkreislaufes (42 ), einschließlich einer Vorrichtung zum Messen des Blutes in einer Rohrleitung (44 ) des extrakorporalen Blutkreislaufes (42 ) nach einem der Ansprüche 11 bis 18. - Blutbehandlungsvorrichtung (
40 ) nach dem vorhergehenden Anspruch zusammen mit Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (48 ) auf einer Tragplatte (50 ) des Dialysegerätes (52 ) zu montieren ist.
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