[发明专利]用于对流体或流体流中的杂质结构进行测定和/或监控的设备以及对此的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对流体或流体流中的杂质结构进行测定和/或监控的设备，以及尤其涉及一种对此的方法。

背景技术

在例如为血液透析系统的体外的血液循环中，有意义的是，在可能通过治疗出现的危险组分方面对血液进行监控。尤其地，要严格地注意，能够在体外的血液循环中识别并且阻挡气泡和血块。已知的治疗系统在此能够对气泡的识别做出反应且引起相应的警报和/或治疗停止。此外，尝试借助于凝块捕捉器来阻挡血块。

常用的对血样在其组分或其流动特性方面的检查能够例如借助基于不同原理的超声波测量或通过光学测量进行。借助通过相应地校准的频率进行的超声波分析，例如能够识别出血液中的气泡。相反地，血块的出现不能够借助相同的超声波原理来检测，因为声在凝块上的散射作用通常是非常小的。也能够是下述情况，没有将凝块的血液段与其他的血液段中的密度差异区分开。光学测量能够通过光透射率的变化来识别出凝块的出现。当然，但是同时没有将凝块与同样也引起透射率增大的气泡区分开。

有问题的是，尽管抵抗凝结，却没有排除在透析机的体外的血液循环中出现血块。对此的原因能够是多样的，理由不总为错误地掺杂例如为肝素或柠檬酸盐的抗凝剂。血液停滞、堵塞区以及与空气或体外的血液循环的人工表面的接触促进激活凝结级联。

在激活凝结之后，血液中的凝血细胞或血小板改变其形式并且聚集成为血栓。所述血栓能够堵塞透析器的毛细管并且只要没有落入体外的血液循环中，所述血栓就能够达到患者的循环中并且在那封锁较小的脉管。出于该原因，在许多当前的血液软管和盒式系统中存在静脉凝块捕捉器，所述凝块捕捉器在血块达到患者的身体中之前能够接收血块。所述防护措施并不是无可争议的。

现在，如果人们根据透析治疗希望非静脉地、而是动脉地送还血液，那么机械的凝块捕捉器在动脉方面没有实现补救，这是因为在流动逆转的情况下，之前捕捉到的凝块能够被重新释放并且到达患者中。

从现有技术中已知对流体流关于在其中出现的气泡和固体进行监控的一些附件。

例如，US4,122,713公开一种用于测定流体的流动速度的测量系统。在此，该测量系统除能够测量血液流动速度之外也能够测定血液中气泡的存在。

EP0979111B1涉及一种用于对血液中的微小气泡进行光学识别和定量的设备。在此，也描述对血块的光学识别，然而，仅能够接收以具有相应大小的颗粒的形式的血块，却不能用于小的血块。

JP7103967描述一种用于对血清试样进行检查的设备，所述设备位于例如为量杯的试样容器中。借助于光学传感器和超声波传感器，对位于试样容器中的分离的血样进行物位测量和相界探测。

从WO2007/121398A2中已知通过无线电波分析对血液中的气泡和固体颗粒进行探测的另一种系统。

US3,935,876公开一种用于借助光学机构在气泡方面对血液流进行监控的设备，其中同样也能够借助所述设备进行对血块的监控。

尽管存在迄今为止的附件，值得期望的是，快速且安全地对血液中的血块、尤其也对小血块以及气泡的出现进行识别，其中相应的测量设备尽可能简单地构造。

发明内容

因此，本发明的目的为以有利的方式改进开始时所述的设备和方法，尤其为提供一种更简单且更安全的方法以及一种能够简单且安全地运行的设备，其中有利地，可在气泡和血块方面对血液流进行安全且高精度的监控。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的设备来实现。对此提出，用于对流体或流体流中的杂质结构进行测定和/或监控的设备设有至少一个光学监控机构、至少一个超声波监控机构和至少一个信号评估机构，其中能够至少借助于光学监控机构以光学的方式和至少借助于超声波监控机构借助超声波来监控流体，并且其中根据由此获得的监控信号的组合，能够在流体中借助于信号评估机构识别出至少一种杂质结构，并且/或者能够借助于信号评估机构将所述至少一种杂质结构与至少一种第二杂质结构区分开，其中所述杂质结构尤其为气泡和/或例如为血块的固体。

流体尤其能够为血液并且流体流尤其能够为血液流。

用于识别至少一种杂质结构或用于将第一杂质结构与至少一种第二杂质结构区分开的监控信号的组合能够优选地根据对光学监控机构的和超声波监控机构的监控信号的对比来进行。

杂质结构例如能够为气泡和/或例如为血块的固体，尤其地，气泡是第一杂质结构并且例如为血块的固体是第二杂质结构，借助于所述设备能够有利地对其进行识别和区分。