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用于检测 透析器设备的状态的系统和可用于此目的的 传感器装置

阅读：487发布：2020-12-26

专利汇可以提供用于检测透析器设备的状态的系统和可用于此目的的传感器装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种系统，所述系统用于在患者(10)的透析处理中、在透析器设备(100)的操作期间获取或测量与例如透析度的状态有关的信息，或识别所述透析器设备(100)或所述透析器设备(100)的膜过滤器装置(190)，所述系统包括：透析器设备(100)，所述透析器设备具有带内部体积部分(120)的壳体(110)，和大致上布置于所述内部体积部分(120)内的膜过滤器装置(190)，所述壳体(110)至少在一些区域中允许如辐射信号的信号的传输；以及传感器装置(200)，所述传感器装置可释放地可操作地连接至所述透析器设备(100)的所述壳体(110)，并且包括信号接收设备(210、212、220、222、224)，所述信号接收设备被设计来从所述壳体或从所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)接收至少一个如辐射信号的信号，所述信号是所述透析器设备(100)或所述透析器设备(100)的所述膜过滤器单元(190)的状态或识别特性。，下面是用于检测透析器设备的状态的系统和可用于此目的的传感器装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种系统，所述系统用于在透析器设备(100)的例如患者(10)的血液处理的操作之前或期间，检测所述透析器设备(100)或其部件、如所述透析器设备(100)的膜过滤器装置(190)的性质或状态，其中所述系统包括以下各项：
所述透析器设备(100)，所述透析器设备具有包纳内部体积部分(120)的壳体(110)，和基本上设置在所述内部体积部分(120)中的膜过滤器装置(190)，其中所述壳体(110)可至少在数个区域中对如辐射信号的信号是可穿透的，以及
 传感器装置(200)，所述传感器装置适于以可拆卸方式直接连接至透析器设备(100)的壳体(110)，并且包括信号接收单元(210、212、220、222、224)，所述信号接收单元被设计来从所述壳体外区域或边缘区域和/或从所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)接收如辐射信号的至少一个信号，其中所述信号为所述透析器设备或其状态的特性或所述血液处理的特性。
2.根据权利要求1所述的系统，其被设计来将接收到的信号提供至分析单元(330)，所述分析单元基于所述接收到的信号生成数据，所述数据可用于控制透析机(300)的操作参数。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述信号接收单元(210、220、222、224)被设计来接收或检测选自包括以下各项的组中的辐射的信号：
a)整个电磁波谱的电磁辐射，所述电磁辐射任选地具有在光学范围内的波长，如在远红外光、红外(IR)光、近红外光、可见光和紫外(UV)光区域内的波长，
b)电磁辐射，所述电磁辐射具有在微波范围内、在太赫兹范围内即在亚毫米范围内，或在如用于RFID技术的无线电波的无线电波范围内的波长或与所述波长对应的频率，以及c)超声辐射。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述信号接收单元(210)包括用于电信号的接收器，其中所述电信号指示将要测量的容量和/或将要测量的感应率，所述容量和/或感应率为所述透析器设备(100)和/或所述膜过滤器单元(190)的状态和/或识别特性。
5.根据权利要求3所述的系统，其中所述传感器装置(200)包括辐射传输单元(240)，所述辐射传输单元被设计来将例如像光或超声辐射的辐射传输到所述透析器设备(100)的所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)中，并且其中
所述信号接收单元(210、220、222、224)被设计来测量一个或多个参数，所述参数例如像通过所述辐射传输单元(240)发射的辐射随时间推移而变化的强度、相位和/或行为，其中测量的辐射可以任选地为所述透析器设备(200)的所述状态的相互作用特性的结果，所述相互作用已在所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)中、在所述辐射与以下各项中的一个或多个之间发生：
-所述透析液和/或所述血液，
-所述透析液和/或在所述血液中含有的物质，
-所述膜过滤器装置(190)，以及
-保持在所述膜过滤器装置(190)中和/或上的物质，所述物质来源于所述血液和/或所述透析液，
其中所述相互作用辐射中的至少一部分已从所述内部体积部分(120)达到所述信号接收单元(210、220、222、224)，并且
其中所述相互作用尤其由通过辐射传输单元(240)传输到所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)中的辐射引发。
6.根据权利要求5所述的系统，其中引发已选自包括以下各项的组的光学相互作用：
-由所述辐射传输单元(240)发射的光学辐射在例如窗口区域(114、116)的壳体壁(112)与所述透析液或所述血液之间的边界表面上的反射，
-由所述辐射传输单元(240)发射的光学辐射在所述膜过滤器装置(190)与所述透析液或所述血液之间的边界表面上的反射，
-由所述辐射传输单元(240)发射的具有测量波长的光学辐射的传输，所述光学辐射可由所述透析液和/或所述血液中含有的物质吸收，并且已在所述光学辐射到达所述辐射接收单元(220)的路程中遵循射束路径穿过所述透析液和/或穿过所述血液，-由所述透析液和/或所述血液中含有的物质引起的发光或荧光辐射的发射，其中在所述物质中的发光或荧光反应由所述辐射传输单元(240)发射的所述光学辐射触发，-由所述辐射传输单元(240)发射的所述光学辐射在例如窗口区域(114、116、118)的所述壳体壁(112)与所述透析液或所述血液之间的边界表面上的折射，其中传输的辐射以介于0°与180°之间或0°与90°之间的入射角度撞击边界表面，
-由所述辐射传输单元(240)发射的光学辐射在所述透析液或所述血液中含有的物质上的散射，所述散射包括单色激光辐射的动态散射，以及
-由所述辐射传输单元(240)发射的光学辐射与附接至所述透析器设备(100)或所述膜过滤器装置(190)的识别单元(192)的相互作用，所述识别单元如发光码、条型码或色码字段，所述识别单元包括表征所述透析器设备(100)或所述膜过滤器装置(190)的识别的识别特征。
7.根据权利要求3所述的系统，其中所述透析器设备(100)或所述膜过滤器装置(190)包括无源识别单元(192)，如条型码、色码字段、发光码即使用发光物质涂覆的码，或无源RFID芯片，所述无源识别单元包括表征所述透析器设备(100)或如所述膜过滤器装置(190)的部件的识别的识别特征，并且可通过使用预先确定的电磁辐射照射所述识别单元(192)来读取，
其中所述传感器装置(200)包括辐射传输单元(240)，所述辐射传输单元被设计来传输预先确定的电磁辐射，尤其是传输至识别单元(192)，并且
其中所述信号接收单元(210)包括识别读取单元(212)，所述识别读取单元被设计来检测所述辐射的指示所述识别特征的参数并且确定所述识别特征。
8.根据权利要求3所述的系统，其中所述透析器设备(100)或所述膜过滤器装置(190)包括有源识别单元(192)，如有源RFID芯片，所述有源识别单元能够传输具有识别特征的电磁辐射，所述识别特征为所述透析器设备(100)或所述膜过滤器装置(190)的识别特性，以及
其中所述信号接收单元(210)包括识别读取单元(212)，所述识别读取单元被设计来检测由所述识别单元(192)传输的电磁辐射，并且例如在解调分析之后确定所述识别特征。
9.根据权利要求5或6所述的系统，其中所述辐射传输单元(240)包括以下特征中的至少一个或多个：
-光源，所述光源传输在窄带光谱范围内的光，所述光源如激光或LED，
-光导纤维，所述光导纤维引导光，所述光由发射在窄带光谱范围内的光的光源传输，并且所述光导纤维包括所述光借以退出的解耦区段，
-光源，所述光源传输在宽带光谱范围内的光，所述光源如卤素灯，
-光导纤维，所述光导纤维引导光，所述光由发射在宽带光谱范围内的光的光源传输，并且所述光导纤维包括所述光借以退出的解耦区段。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述辐射传输单元(240)包括多个光退出区域(250)的一维布置(231、233)或二维布置(236)，其中处于所述传感器装置(200)与所述透析器设备(100)的连接状态的所述布置(231、233、235)横向于、倾斜于或平行于所述透析液区域(170)中的所述透析液的流动方向而定向，或横向于或倾斜于或平行于所述血液区域(130)中的所述血液的流动方向而定向，或横向于、倾斜于或平行于纵轴(102)或沿所述透析器设备的圆周而定向。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中所述传感器装置(200)包括辐射测量单元(220)，所述辐射测量单元具有：测量光学单元，所述测量光学单元具有聚焦深度和聚焦方向；并且具有光检测器，所述光检测器包括光敏检测器表面，其中所述测量光学单元被设计来将来自所述透析器设备(100)的所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)的空间区域映射在所述光检测器的所述检测器表面上，其中所述映射的空间区域由所述聚焦深度和所述聚焦方向界定，并且其中以一方式来设计所述测量光学单元，所述方式使得所述测量光学单元的聚焦深度和聚焦方向可在启动之前或在操作期间以一方式加以调整或选择，所述方式使得将要映射到所述内部体积部分(120)内部的所述空间区域为可选择的。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的系统，其中所述传感器装置(200)包括辐射测量单元(220、260)，所述辐射测量单元具有至少一个辐射入口区域(230、232-x、234-y、
236-x,y)和至少一个光检测器，所述光检测器被设计来检测如光的辐射，所述辐射已进入所述至少一个辐射入口区域(230、232-x、234-y、236-x,y)，并且所述光检测器可选自可任选地单独地或以任何所需组合形式包括以下特征的组：
一个或多个光电二极管，
一个或多个光电晶体管，
一个或多个CMOS光检测器，
一个或多个光电倍增器，
一个或多个雪崩光电二极管，
一个或多个一维或二维CCD传感器，
一个或多个一维或二维CMOS传感器，
多个光电二极管、光电晶体管、CMOS光检测器、光电倍增器、雪崩光电二极管或其他传感器的一个或多个一维布置(231)或一个或多个二维布置(235)，
另一类型的一个或多个检测器，例如像MPPC(多光子像素计数器)。
13.根据权利要求12所述的系统，其中相应辐射入口区域(230、232-x、234-y、
236-x,y)包括在光学光导或光导纤维的耦接接入区域，所述耦接接入区域被设计来将所述辐射引导至与所述辐射入口区域(230、232-x、234-y、236-x,y)相关联的光检测器。
14.根据前述权利要求中的一项所述的系统，其中所述传感器装置(200)包括辐射测量单元(220)，所述辐射测量单元具有至少一个光检测器和如单色器的波长选择单元，其中所述波长选择单元被设计来从由所述辐射传输单元(24)以一方式发射在传输侧或接收侧上例如光的辐射的较宽带波长范围选择包括参考波长的窄带波长范围，所述方式使得在操作期间利用位于所述透析器设备上或中或位于所述壳体(110)的所述内部体积部分(120)中的例如所述透析液和/或所述血液的组分的选定物质来发生光学相互作用，如发光或荧光发射的吸收或激发。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的系统，其中所述传感器装置(200)被设计来检测以下参数中的至少一个：
在所述内部体积部分(120)的所述血液区域(30、130)中，一个或多个参数的测量结果，所述参数指示一种或多种如尿毒毒素的物质的浓度，如具有由例如所述尿毒毒素的所述物质所吸收的一个或多个测量波长的光的吸收，
在所述内部体积部分(120)的所述透析液区域(70、170)中，参数的测量结果，所述参数指示一种或多种如尿毒毒素的物质的浓度，如具有由所述物质所吸收的测量波长的光的吸收，以及
在所述血液区域(30、130)中，参数的测量结果，所述参数指示所述血液的物理性质，如粘度或血细胞比容浓度。
16.根据权利要求1至15中的一项所述的系统，其中以一方式设计所述透析器设备(100)的所述壳体，所述方式使得可以可拆卸方式将所述传感器装置(200)固定在相对于所述壳体(110)的一个或多个预先确定的位置上，所述可拆卸方式例如型面配合或利用间隙。
17.根据权利要求16所述的系统，其中所述壳体(110)包括在所述壳体外部上的第一耦接区域(111、111’)，并且所述传感器装置(200)包括第二耦接区域(201、201’)，所述第二耦接区域被设计来例如以可按压方式与所述第一耦接区域(111、111’)型面配合接合。
18.一种传感器装置(200)，所述传感器装置被设计来优选地以可移除方式直接连接至透析器设备(100)的壳体(110)，并且包括至少一个传感器，所述传感器用于检测来源于所述壳体的内部的信号，其中处于与所述透析器设备(100)的连接状态中的所述传感器装置能够形成根据权利要求1至17中的一项所述的系统。
19.根据权利要求18所述的传感器装置(200)，其包括至少一个辐射传输器以用于将辐射传输至所述透析器设备的表面上和/或所述内部中，其中所述传感器装置任选地被设计成可重复使用的。
20.根据权利要求18或19所述的传感器装置(200)，其中以下机构中的至少一个提供所述传感器装置(200)的实施方案，所述传感器装置(200)将以例如使用型面配合以可移除方式可附接至所述壳体(110)上：
所述传感器装置(200)具体化为夹持单元，所述夹持单元具有至少一个或更多个柔性夹持臂或夹持箍(210、210’)，其中所述夹持臂或夹持箍(210、210’)可被设计来以大于
180°、优选地大于270°并且甚至更优选地大于320°的角度范围包纳所述壳体(110)，传感器装置(200)包括基部主体和夹持单元，所述夹持单元具有附接至所述基部主体的至少一个或两个弹性柔性夹持臂，或铰接在所述基部主体上的弹性柔性夹持臂，所述弹性柔性夹持臂被设计来至少部分地包纳所述壳体(110)，或由于所述弹性柔性夹持臂的弹性柔性设计而与所述基部主体形成固定、可移除连接，或以类似夹持方式形成铰接以便包纳所述壳体(110)，
所述传感器装置(200)包括连接器单元的第一构件，如燕尾单元、螺钉和/或Velcro带，并且所述透析器设备(100)包括所述连接器单元的第二构件，如燕尾安装件、镗孔或设计用于拧入螺钉的螺纹和/或Velcro带的相对件，其中所述第一构件被设计来与所述第二构件接合，或其中所述第二构件被设计来以可移除型面配合方式与所述第一构件接合，所述传感器装置(200)借助于如橡胶环的弹性夹紧单元夹紧在所述壳体(110)上，其中所述夹紧单元被设计来以其夹紧状态包纳所述传感器装置(200)和所述透析器设备(100)的所述壳体(110)，
所述传感器装置(100)包括基部主体和至少一个臂或一对臂或箍，所述臂或箍铰接在所述基部主体上或以弹性柔性方式连接至所述基部主体，所述臂或箍各自包括远侧末端区域，所述远侧末端区域具有提供有挂钩或接合单元的第一构件，其中所述臂或所述臂和/或箍被设计来以大于180°、优选地大于270°，并且更加优选地大于320°的角度范围包纳所述壳体(110)，并且所述臂或箍包括具有一个或相对彼此的两个末端区段的弹性可伸长夹紧单元，在末端区段中的每一个上提供具有挂钩或接合单元的第二构件，所述第二构件被设计来可拆卸接合所述挂钩或接合单元的第一构件，其中所述夹紧单元的所述末端区段上的每一第二构件能够与所述传感器装置(200)的所述臂和/或夹具的所述末端区域上的第一构件接合，以及
所述传感器装置(200)被设计来以可移除方式整合到所述透析器设备(100)的所述壳体壁(112)中，例如整合到凹部中或利用突起来整合。
21.一种透析器设备(100)，所述透析器设备具有包纳内部体积部分(120)的壳体(110)，和基本上设置在所述内部体积部分(120)中的膜过滤器装置(190)，其中所述壳体(110)至少在数个区域中对例如辐射信号的信号是可穿透的，并且其中以一方式设计所述透析器设备(100)，所述方式使得根据权利要求18至20中的一项所述的传感器装置可以可移除方式可操作地连接至所述透析器设备，并且在连接状态中，能够形成根据权利要求1至17中的一项所述的系统。
22.根据权利要求21所述的透析器设备(100)，其具有以下特征中的至少一个并任选地具有以下特征中的一个以上或全部：
所述壳体(100)包括壳体壁(112)，所述壳体壁尤其是呈圆柱形状，所述壳体具有对信号可穿透的至少一个窗口区域(114、116、118)；
所述膜过滤器装置(190)可以可移除方式放置于所述壳体(100)中；可将内部壳体可移除地固定在所述壳体(110)中并基本上包纳所述膜过滤器装置(190)，
可将尤其是设置有所述膜过滤器装置(190)的内部壳体可移除地插入所述壳体(100)中，
至少所述膜过滤器装置(190)被设计为单次使用物品，
所述内部壳体和所述膜过滤器装置(190)或所述透析器设备(100)整体地被设计为单次使用物品，
所述内部体积部分(120)包括：透析液区域(170)，透析液能够在操作期间流过透析液区域(170)；以及血液区域(130)，血液能够在操作期间流过血液区域(130)，其中所述透析液区域(170)通过所述膜过滤器单元(190)与所述血液区域(130)空间分开，所述膜过滤器单元(190)被设计来允许在操作期间由溶解在所述血液和/或所述透析液中的物质的浓度梯度来驱动的、在所述血液与所述透析液之间的物质交换，所述透析器设备被设计为智能透析器和/或包括连接外部控制单元的接口。
23.一种用于对患者进行透析处理的透析机(300)，所述透析机具有根据权利要求21或22中的一项所述的透析器设备(100)以及根据权利要求18至20中的一项所述的传感器装置(200)，所述透析器设备与所述传感器装置任选地被提供来形成根据权利要求1至
17中的一项所述的系统，或以可移除方式可操作地连接至这种系统。
24.根据权利要求23所述的透析机(300)，其中所述透析器设备(100)包括至少一个壳体保持器(180、182)，所述壳体保持器被单独地具体化，为或以固定方式连接至所述透析机，并且所述壳体保持器被设计来至少在操作期间机械地连接至所述透析机，并以可移除方式固定所述透析器设备(100)。
25.根据权利要求24所述的透析机(300)，其中所述传感器装置(200)被整合到所述壳体保持器(180、182)中。

说明书全文

用于检测 透析器设备的状态的系统和可用于此目的的传感

器装置

技术领域

[0001] 本发明尤其涉及一种用于在透析器设备的操作之前或操作期间(所述操作例如处理患者的血液)检测例如透析度的状态，并且任选地识别透析器设备或其部件(例如像透析器设备的膜过滤器装置)的系统。本发明进一步涉及：一种传感器装置，所述传感器装置用于检测透析器的状态并且任选地用于识别透析器(以下也称为透析器设备)或其部件(例如像透析器设备的膜过滤器装置)；一种透析器设备，所述透析器设备被设计来用于借助于这种传感器装置来检测或测量这类信息；一种系统，所述系统包括这种传感器装置和这种透析器设备；以及一种透析机，所述透析机具有这种传感器装置和这种透析器设备。

背景技术

[0002] 为在现有技术的背景下指出本发明，图1示出透析机300，所述透析机用于在透析操作中执行患者10的血液透析处理。替代地或另外，透析机300也可被设计来执行血液过滤或血液透析过滤，并且还可包括：透析液流动路径或透析液体液回路40，下文也称为透析液回路40；血液流动路径或血液回路20，位于患者10的体外；以及透析器设备100，所述透析器设备具有内部体积部分120和位于所述内部体积部分中的具有膜的膜过滤器装置190。透析器设备100例如通过血液透析处理来处理患者10的血液，因为在患者10的流过血液回路20的血液与流过透析液回路40的透析液之间的物质交换发生在透析器设备中或发生在设置在透析器设备中的膜中。在这里和下文中，术语“透析液”意指透析液液体和/或使用过的透析液液体。

[0003] 膜过滤器装置190的膜在空间上将内部体积部分120分离，以形成血液区域130和透析液区域170，患者10的血液流动通过所述血液区域并且透析液流动通过所述透析液区域。通过膜的物质交换包括：使随尿液正常排泄的物质(这些物质中的一些为毒性的)通过膜进入透析液中，这是由所述物质在血液中的浓度梯度引起；以及，反之亦然，使溶解在所制备透析液中的物质通过膜并进入患者的血液中，这是由所述物质在透析液中的浓度梯度引起。所制备透析液中含有的所述物质是通过透析液制备设备的部件42、44、54以特别针对患者10来制备的浓度分布添加到并溶解于透析液中。

[0004] 已知了可借助来在透析器设备100外部进行参数的测量的装置，可根据所述参数得出关于透析器设备的性能(例如，透析度)或体外血液回路的清除率的结论。也已知了用于分析由所述装置测量的参数并且用于提供关于透析器设备的性能的信息的对应方法。

[0005] DE 32 23 051 A1公开了一种透析器设备，所述透析器设备具有调节的透析液组合物，其中透析液的物质组成是基于来自传感器的信号而确定，所述传感器位于透析液回路中的透析液区域的上游和下游以用于电导率的测量。基于在DE 32 23 051 A1中公开的装置，可使用在EP 428 927 A1中公开的方法来基于透析液液体的组成变化而确定透析度。使用这种方法获得的透析器的透析度的数值与清除率的数值相同，所述清除率显示了例如每单位时间从血液中去除的毒性物质的数量。

[0006] DE 10 2010 043 574 A1公开了一种手动打开式夹具安装件，所述手动打开式夹具安装件将以可移除方式附接至单次使用医疗物品(例如像血液回路20的管线或管子)，或附接至被设计为单次使用物品的透析器100。所述夹具安装件包括：第一夹紧钳口和第二夹紧钳口，所述第二夹紧钳口铰接在所述第一夹紧钳口上并且可相对于第一夹紧钳口枢转，将要附接的单次使用物品可被夹紧在所述第一夹紧钳口和所述第二夹紧钳口之间；以及传感器，所述传感器用于检测夹紧钳口的相对位置。基于由传感器生成的信号，可确定夹紧钳口的相对位置，并因此确定在夹紧钳口之间夹紧的物体的大小和/或直径。基于此，可确定保持在夹具中的物体类型。

[0007] US 2012/0154789 A1描述了一种传感器夹持器单元，所述传感器夹持器单元用于对流过串联(in-line)连接至血液导管的血液腔室的血液进行光学监测，尤其是用于对溶解在血液中的物质进行监测。传感器夹持器单元包括两个夹紧钳口，所述夹紧钳口可相对于彼此枢转并且相对于血液腔室设置成彼此相对的，血液腔室可被夹紧在所述夹紧钳口之间。光发射器被设置在第一夹紧钳口中，并且光检测器被设置在第二夹紧钳口中。光检测器测量具有红外线光谱范围中的波长的光的强度，所述光已穿过了流过血液腔室的血液。以物质特定方式来选择波长，以便光由流动血液中含有的特定物质(例如像血细胞比容物(hematocrit)或氧)的吸收可得以测量，并且可确定血液体积的变化。

发明内容

[0008] 本发明尤其基于以下认识：关于流过透析器的液体(透析液和/或血液)的信息和/或参数的无接触测量，和/或用于识别例如一类透析器设备和/或存在于透析器设备中的膜过滤器装置的目的的测量是有利的。使用本发明的示例性实施方案，可在透析器上执行测量或可在透析器上直接进行识别。这是有利的，因为根据治疗观点，透析器表示了透析机的最关键部件，因为物质交换发生在透析器中，并且透析效率实质上受到透析器的影响。另外，由于几何形状的原因，透析器中的血液与膜过滤器装置的膜处于高度相互作用中，从而使得对与血液和透析液相关的参数的最强效果发生在透析器中。这里，还有可能考虑的是，指示透析效率的参数(例如，血细胞比容和血液凝结性质)也会随着时间推移而改变透析器中的血液，并且通过补偿机制返回所述参数在透析器外部的原始状态。例如，由于现代透析器中针对高流动速率被最佳化的压力条件，血细胞比容将在最初增加并且随后在血液区域的长度范围内减小。即使已知的是，最大血细胞比容浓度对于凝结、结块和溶血效应而言是决定性参数，但目前为止尚不可直接测量透析器中的血细胞比容浓度的这种趋势。溶解在透析液中的物质的局部浓度和浓度差异还含有关于透析器中沿着膜长度的血液净化质量的重要信息。直接在透析器上进行的、对示例性实施方案中的对应参数(例如像凝结状态)的测量和/或监测因此是有利的。

[0009] 本发明达到建立可重复使用的传感器装置和/或具有可重复使用的传感器装置的系统的目标，所述装置或系统允许在透析器设备处直接测量可能关于以下的最直接信息：具体化为单次使用物品的透析器设备，或具体化为透析器设备的单次使用物品的膜过滤器装置的状态和/或识别。

[0010] 根据一个或多个实施方案，提供了一种用于参数测量的装置，可在患者透析处理中的透析器设备操作期间由所述装置获得关于识别透析器设备或透析器设备的膜过滤器装置的信息。这里，在透析器设备处直接进行测量。透析器设备和/或放置在透析器设备中的至少膜过滤器装置为单次使用产品，所述单次使用产品一般来说在对一位患者的单次透析处理期间只使用一次，并在使用之后处理掉。由于这个原因，有利的是：传感器装置可针对多个透析器设备重复使用。

[0011] 本发明提供了具有独立权利要求1的特征的具有透析器设备和传感器装置的系统、具有权利要求18的特征的传感器装置、具有权利要求21的特征的透析器设备、以及具有权利要求31的特征的透析机。其他有利的细化内容是从属权利要求的主题。

[0012] 根据本发明的第一方面，提供一种传感器装置以及一种系统，所述传感器装置和所述系统用于在患者的透析处理中、在透析器设备操作之前或期间检测或测量识别透析器设备或膜过滤器装置的信息。在一个或多个示例性实施方案中，系统包括：透析器设备，所述透析器设备具有包纳内部体积部分的壳体；和膜过滤器装置，所述膜过滤器装置基本上被设置在所述内部体积部分中；以及传感器装置，所述传感器装置以可拆卸方式可操作地连接至透析器设备的壳体，并且包括：信号接收单元，所述信号接收单元被设计来接收至少一个信号(例如像辐射信号)，所述信号例如来自壳体表面、来自附接至壳体的表面或在壳体的表面上具体化的识别器(如标签)或来自壳体的内部体积部分，所述信号是透析器设备和/或透析器设备的膜过滤器装置的状态和/或识别特性。壳体可任选地至少在一些区域中对信号(例如辐射信号)是可穿透的，以便例如能够识别物质、物质或壳体内部中的标记。透析器或其部件的识别可替代地或另外借助于附接至壳体外部的特征来完成。

[0013] 根据本发明的第二方面，提供一种传感器装置，所述传感器装置被设计来以可移除方式可操作地可附接至透析器设备的壳体；当连接至透析器设备时，系统可根据本发明的第一方面来形成。

[0014] 根据本发明的第三方面，提供一种透析器设备，即，优选地透析器，所述透析器设备具有包纳内部体积部分的壳体和基本上设置在内部体积部分中的膜过滤器装置，其中所述壳体对信号(例如像辐射信号)为至少在一些区域中为可穿透的。这里，可以一方式来设计透析器设备，所述方式使得根据本发明的第二方面的传感器装置可以可拆卸方式可操作地连接至所述透析器设备，并且当连接时，能够根据本发明的第一方面来形成系统。

[0015] 根据本发明的第四方面，提供一种透析机，所述透析机用于对患者进行透析处理。所述透析机包括根据本发明的第三方面的透析器设备和根据本发明的第二方面的传感器装置，借以系统可根据本发明的第一方面来形成。所述传感器装置可以可拆卸方式可操作地连接至这种系统。

[0016] 将以可拆卸方式可操作地可连接至透析器设备的传感器装置的设计允许：传感器装置被重复使用和/或用于多个透析器设备上来测量信息，同时透析器设备或其部件可被设计为单次使用物品。

[0017] 传感器装置直接连接至透析器设备(即，连接至透析器)的能力允许：直接在透析器设备处进行信息的测量，并且因此允许以可能最直接和/或详细的方式测量到所需信息。

[0018] 根据本发明的传感器装置允许以直接、无误差以及可靠的方式来进行透析器设备或透析器设备的膜过滤器装置的识别，并且允许在透析器设备和/或膜过滤器装置处以精确、详细以及直接的方式来测量关于透析器设备、尤其是膜过滤器装置的状态的信息。这类信息可包括指示膜过滤器装置的膜的物质交换效率的参数，特别包括透析度。物质交换的效率随所制备透析液的物质组成而变化，所述物质组成尤其是患者的血液中含有的、将要通过透析处理从患者的血液去除的物质的浓度；并且所述物质交换的效率随透析器设备中的过程而变化，尤其是关于膜过滤器装置的膜的毛细血管水平的过程和/或在孔隙中的过程(例如像由于例如过滤器中的结块而在膜中产生的局部阻塞)。将要测量的信号可以所述信号指示这些值中的至少一个的方式来选择。这允许了在透析器中对参数进行空间分辨测量的可能性。这种测量可同时地或连续地发生在透析器上或中的两个或更多个点处，例如在透析器的轴向方向上沿透析器、沿透析器的圆周或也可倾斜于透析器(例如，沿一个或多个管线)，或在以任何其他所需方式分布的位置处，或甚至在至少部分地位于透析器的径向方向上的多个连续测量点处。

[0019] 根据本发明的第一方面的系统可被设计来将测量的信号提供应分析单元，所述分析单元基于所述测量的信号识别或至少能够识别透析器设备，并且任选地另外地生成可用于控制根据本发明的第四方面的透析机的操作参数的数据。

[0020] 信号接收单元可被设计来检测任何种类的辐射信号或甚至是选自包括例如以下各项的组的辐射信号：a)具有在例如光学范围内的任何所需波长的电磁辐射，如远红外(FIR)光、红外(IR)光、近红外光、可见光和紫外(UV)光；b)具有来自整个电磁波谱的波长或波长范围或对应频率范围的电磁辐射，所述范围例如像微波范围、太赫兹范围(即亚毫米范围)或无线电波范围(如用于RFID技术的无线电波)；以及c)超声。信号接收单元的广泛选择范围允许了测量透析器设备或膜过滤器装置的不同信息和/或不同类型的信息和/或各种参数。

[0021] 信号接收单元可包括用于磁性、电气或电磁信号的接收器，所述信号指示了作为透析器设备和/或膜过滤器装置的状态和/或识别特性的将要测量的容量和/或将要测量的感应率。这类信号可例如由例如位于透析器设备上或外部的接收器从透析器设备的外部区域或甚至从边缘或内部体积部分以可靠并且无误差的方式来检测。

[0022] 以上描述的信号接收单元和可借以进行的信息的测量的实施方案中的每一个都可视为可任选地进行分案申请的独立发明。

[0023] 根据本发明的第二方面的传感器装置可包括：辐射传输单元，所述辐射传输单元被设计来将辐射发射到透析器设备的壳体上或甚至进入壳体的内部体积部分中，所述辐射尤其是来自整个电磁波谱的辐射，例如像具有来自整个电磁波谱的波长或波长范围或对应频率范围的辐射，所述范围例如像微波范围、太赫兹范围(即，亚毫米范围)或无线电波范围(例如像用于RFID技术的无线电波)或光学辐射或超声辐射。对应地，所述信号接收单元可被设计来测量由辐射传输单元发射的辐射的强度。因此，在操作中，测量的辐射可为透析器设备的状态的相互作用特性的结果，所述相互作用已在壳体的内部体积部分中、在辐射与以下一个或多个之间发生：透析液和/或血液、透析液和/或血液中含有的物质、膜过滤器装置以及保持在膜过滤器装置中和/或上的来源于血液和/或透析液的物质。因此，来自内部体积部分的所测量辐射的至少部分能够到达信号接收单元。具体来说，相互作用可以由辐射传输单元发射到内部体积部分中的辐射来触发。对发射到内部体积部分中的例如辐射的电磁(例如，光学)相互作用的结果的测量允许：在操作期间对例如存在于内部体积部分中的上述元件的无触碰测量，并且因此允许对直接表征透析器设备的状态的参数的测量。在测量辐射时，有可能在一个、多个或所有示例性实施方案中进行空间分辨测量，所述辐射来源于例如透析器的表面或内部，并且作为电磁辐射(如以受靶向目标方式扩散或发射的光)的反射、扩散、衍射或频率转换来接收。空间分辨测量允许例如对透析器特定性质的空间分辨确定。使用空间分辨作为测量原理允许例如确定出影响(如入射光束的衍射或偏转)并且根据所述影响来导出参数。对于空间分辨来说，例如可在一个或多个位置处进行测量，从而使得可以空间分辨方式来测量透析器特定性质。这里，多个测量结果可彼此合并，以便增加测量准确性。为此，可在射束路径的方向上或横向于或倾斜于所述射束路径的方向上的多个点处由一个或多个传感器来检测测量的辐射。因此，空间分辨作为测量原理而产生，以例如用于确定入射电磁射线(如光)的衍射，并且用于根据所述衍射得出例如关于折射率、内部结构、透析器物质等的参数。

[0024] 可触发例如选自包含以下各项的组的电磁(例如，光学)相互作用：

[0025] -辐射在壳体表面上的反射，或由辐射传输单元发射的电磁(例如，光学)辐射在壳体壁(例如，窗口区域)与透析液或血液之间的边界表面上的反射；

[0026] -由辐射传输单元发射的辐射在膜过滤器装置与透析液或血液之间的边界表面上的反射；

[0027] -由辐射传输单元发射的具有测量波长的辐射的传输，所述辐射可由透析液和/或血液中含有的物质吸收，并且已在所述辐射到达辐射接收单元的路程中遵循射束路径穿过透析液和/或穿过血液；

[0028] -由透析液和/或血液中含有的物质引起的发光或荧光辐射的发射，其中在所述物质中的发光或荧光反应由辐射传输单元发射的辐射触发；

[0029] -由辐射传输单元发射的辐射在壳体壁(例如，窗口区域)与透析液或血液之间的边界表面上的折射，其中传输的辐射以介于0°与90°之间的入射角撞击边界表面；

[0030] -由辐射传输单元发射的辐射在透析液或血液中含有的物质上的散射，所述散射包括单色激光辐射的动态散射；

[0031] -由辐射传输单元发射的辐射与附接至透析器设备或膜过滤器装置的识别单元(例如像条型码、RFID码或色码字段)的相互作用，所述识别单元包括识别特征，所述识别特征表征了透析器设备、其部件、存在于或流过透析器设备或膜过滤器装置的介质的识别特性。任何码均可用于这个目的，例如像光学、声学、电气、磁性和其他码，包括机械形式的编码(例如同时为光学元件的特殊壳体形状)或文本辨别物；

[0032] -RFID。

[0033] 在内部体积部分中的所测量辐射与所述内部体积部分中的元件的光学相互作用的非常多样的选择可能性允许测量用于识别透析器或用于检测存在于内部体积部分或膜过滤器装置中的元件的不同信息或不同类型信息或各种参数。

[0034] 在一个示例性实施方案、多个示例性实施方案或所有示例性实施方案中，透析器设备或膜过滤器装置包括所谓的无源识别单元，所述无源识别单元包括识别特征，所述识别特征为透析器设备或膜过滤器装置的识别特性，所述识别特征可例如通过用预先确定的电磁辐射照射识别单元来读取。这里，传感器装置可包括辐射传输单元，所述辐射传输单元被设计来发射预先确定的电磁辐射，尤其是发射到识别单元上。这里，信号接收单元可包括识别阅读器单元，所述识别阅读器单元被设计来检测指示识别特征的辐射参数，并且确定识别特征。在这个实施方案中，识别单元可以是例如条型码、色码字段或无源RFID芯片。识别单元允许以特别可靠、直接以及基本上无误差和无故障的方式来测量关于透析器设备或膜过滤器装置的识别的信息。

[0035] 或者，透析器设备或膜过滤器装置可包括所谓的有源识别单元，所述有源识别单元能够传输电磁辐射，所述电磁辐射具有识别特征，所述识别特征为透析器设备或膜过滤器装置的识别特性。在这种情况下，信号接收单元可包括识别阅读器单元，所述识别阅读器单元被设计来检测由识别单元发射的电磁辐射，并且例如在解调分析之后确定识别特征。这种识别单元可以是例如有源RFID芯片。在具有有源识别单元的这个实施方案中，也可能以特别可靠、直接以及基本上无误差和无故障的方式来测量关于透析器设备或膜过滤器装置的识别的信息。

[0036] 辐射传输单元可包括以下特征中的至少一个或多个：光源(如激光或LED)，所述光源发射在窄带光谱范围内的光；导光器，所述导光器引导由发射窄带光谱范围内的光的光源所发射的光；以及解耦区段，光从所述解耦区段退出；光源(如卤素灯)，所述光源发射在宽带光谱范围内的光；或导光器，所述导光器引导由发射宽带光谱范围内的光的光源所发射的光；以及解耦区段，光从所述解耦区段退出。辐射传输单元的配置选择的这个宽范围允许诱导传输到内部体积部分中的辐射与存在于所述内部体积部分中的元件的不同类型的光学相互作用，并且因此允许关于透析器设备和/或膜过滤器装置状态的不同参数和/或数据是可测量的。

[0037] 辐射传输单元可包括多个辐射发射区域的一维布置或二维布置。辐射传输单元可包括一个或多个传输器或发射器以及任选地导光器。在一个或多个示例性实施方案，壳体本身可充当导光器。可在传感器装置和透析器设备的操作中和连接状态中，将一维或二维布置对准成极佳的对准，即，优选的对准，例如线性校准，所述对准是基本上平行于透析液区域中透析液的流动方向，或平行于血液区域中血液的流动方向，或平行于透析器设备的纵轴，或沿壳体的圆周，或横向于或倾斜于这些对准，或这些对准中的组合的两个或更多个，即，以二维的或三维方式分布。具有多个光发射区域的一维或二维布置的辐射传输单元的结构允许：以空间选择性分布方式将所发射光空间分布并发射到透析器设备的内部体积部分中，并且因此，例如在辐射测量单元的适合设计的情况下，允许以空间地选择性方式来测量所需信息。

[0038] 传感器装置可包括：辐射测量单元，所述辐射测量单元例如具有辐射影响单元(如光学测量单元)；以及辐射检测器(例如，光检测器)，所述辐射检测器具有辐射敏感或光敏感检测器表面。辐射影响单元的功能性也可由壳体本身来提供。壳体可例如装备有一个或多个导光器。

[0039] 辐射影响单元或光测量单元可任选地具有聚焦深度和/或聚焦方向。辐射影响单元也可被设计来将来自光源的辐射或光投射或聚焦到透析器中的某个点处。替代地或另外，辐射影响单元可用于将来自透析器的光聚焦到传感器装置(检测器)上，而不仅仅是投射光。这里，辐射影响单元可(如光测量单元一样)被设计来将来自透析器设备壳体的内部体积部分的空间区域投射到光检测器的检测器表面上，所述空间区域由聚焦深度和聚焦方向来界定。辐射影响单元可以一方式设计，所述方式使得所述辐射影响单元的聚焦深度和聚焦方向可被选择来以便选择内部体积部分的区域中的投射空间区域。通过辐射测量单元的这种设计，可以空间选择性方式在外部或边缘区域上、或在一些情况下从内部体积部分或在内部体积部分中测量所需信息，例如以识别透析器。

[0040] 传感器装置可包括：辐射测量单元，所述辐射测量单元具有至少一个辐射进口区域和至少一个辐射检测器(例如，光检测器)，所述辐射测量单元被设计来检测辐射(如光)，所述辐射已进入了至少一个辐射进口区域，并且所述辐射测量单元是例如选自可包括以下各项的组：光电二极管；光电晶体管；CMOS光检测器；光电倍增器，所述光电倍增器具有以线性方式一维设置或以平坦二维方式分布的一个或多个倍增器元件；雪崩光电二极管，所述雪崩光电二极管具有以线性方式一维设置或以平坦二维方式分布的一个或多个光电二极管元件；一维或二维的CCD传感器；数个光电二极管、光电晶体管、CMOS光检测器、光电倍增器或雪崩光电二极管或如MPPC(多光子像素计数器)的其他检测器或其他传感器元件的一维布置或二维布置。用于选择辐射检测器类型的众多选项允许在每一种情况下提供优化地适合辐射检测器，以测量不同参数和/或信息。

[0041] 给定辐射进口区域可包括用于光学光导或光导纤维的耦接接入区域，所述光学光导或光导纤维被设计来将辐射引导至与辐射进口区域相关联的光检测器。这种设计允许辐射进口区域和与所述辐射进口区域相关联的光检测器以彼此相隔的空间距离定位和/或空间地解耦。因此，还可任选地使用占据相对大量空间的光检测器，以测量在辐射进口区域处直接“俘获”到透析器设备上的光。

[0042] 传感器装置可包括：辐射测量单元，所述辐射测量单元具有至少一个光检测器和波长选择单元(例如像单色器)，其中所述波长选择单元被设计来从例如由辐射传输装置以一方式发射的辐射(例如，光)的较宽带波长范围选择包括参考波长的窄带波长范围，所述方式使得在操作期间利用位于壳体的内部体积部分中的选定物质来发生光学相互作用，如发光或荧光发射的吸收或激发。这种物质可以是例如透析液和/或血液的组分。由这种设计允许的辐射(例如，光)的波选择性测量还允许物质特定测量。

[0043] 基于以上对具有各种类型的辐射发射单元和辐射测量单元的传感器设备、和可通过所述传感器设备诱导的光学相互作用、以及可通过所述传感器设备进行的关于透析器设备或膜过滤器装置的状态的数据测量的描述，申请人保留提交独立知识产权申请和/或专利申请的权利，尤其是提交分案申请的权利。

[0044] 传感器装置可针对包括以下至少一个的任务来设计：在内部体积部分的血液区域中，测量指示尿毒毒素的浓度的参数，如具有由尿毒毒素吸收的测量波长的光的吸收；在内部体积部分的透析液区域中，测量指示尿毒毒素的浓度的参数，如具有由尿毒毒素吸收的测量波长的光的吸收；以及在血液区域中，测量指示血液的物理性质的参数，例如像粘度或血细胞比容浓度。设计用于以上列出的各种任务的传感器装置的可能性允许测量在实践中频繁使用的和/或指定对患者的透析疗法的进程的参数。对应地，基于这类参数的测量，透析机的设定和/或操作参数可在透析疗法的过程中适于透析疗法的进程。

[0045] 根据本发明的第三方面的透析器设备的壳体可以一方式设计，所述方式使得传感器装置可以型面配合(positive fit)可拆卸地固定在相对于壳体的一个或多个预先确定的位置中。在有利的实施方案中，壳体可包括在所述壳体外部的一个或多个位置中的耦接区域，并且传感器装置可包括第二耦接区域，所述第二耦接区域被设计来以型面配合与所述第一耦接区域接合，例如从而使得第二耦接区域可得以按压在所述第一耦接区域上。传感器装置在相对于壳体的预先确定位置处的附接允许：一个传感器装置与各种透析器设备一起使用，以在可比较的测量条件下以可靠方式测量所需信息，因此以可比较方式测量所需信息。

[0046] 根据本发明的第二方面的传感器装置优选地以可重复使用方式来设计。由于这种可重复使用性，使用甚至相对精细、复杂并且因此昂贵的传感器变得有效率和成本有效的。

[0047] 根据本发明的第二方面的以可拆卸方式(尤其是利用型面配合的可拆卸方式)可附接至根据本发明的第三方面的透析器设备壳体上的传感器装置的设计，可例如使用以下机构中的至少一个来实现：

[0048] 传感器装置被设计为具有至少一个或多个夹持箍的夹持装置，所述夹持箍被设计来以大于180°的角度范围，优选地大于270°的角度范围，并且甚至更优选地大于320°的角度范围包纳壳体；

[0049] 传感器装置包括基部主体和夹持单元，所述夹持单元具有至少一个臂或例如两个或更多个臂，如以弹性柔性方式(例如，以铰接方式)附接至所述基部主体的一对夹持臂，所述夹持臂被设计来包纳在所述夹持臂自身之间的壳体，并且由于所述夹持臂的柔性弹性设计或铰接，以夹持方式来包纳所述壳体，

[0050] 传感器装置包括连接器单元的第一构件，例如像燕尾单元、螺钉和/或Velcro紧固件；并且所述透析器单元包括所述连接器单元的第二构件，例如像燕尾安装件、镗孔或螺钉螺纹，用于将螺钉和/或匹配件拧入至Velcro紧固件，其中所述第一构件被设计来正方式与所述第二构件接合，或其中所述第二构件被设计成来以正方式与所述第一构件接合，并且其中Velcro紧固件和/或其他连接器单元这两种构件也都可附接于“夹持器”，所述“夹持器”然后通过对应地夹紧所述连接器单元来将所述透析器设备固定就位；

[0051] 感器装置借助于弹性夹紧单元(如橡胶环)来将位置夹紧在壳体上的适当位置，其中所述夹紧单元被设计来在弹性张紧状态中包纳传感器装置和透析器设备的壳体；

[0052] 传感器装置包括：基部主体和至少一对臂和/或箍，所述臂和/或箍以弹性柔性方式铰接在所述基部主体上或附接至所述基部主体，每一个所述臂和/或箍包括具有挂钩或接合单元的第一构件的远端区域，其中所述臂和/或箍被设计来以大于180°、优选地大于270°的角度范围并且更优选地大于320°的角度范围来包纳壳体；以及弹性可张紧夹紧单元，所述弹性可张紧夹紧单元具有彼此相对定位的两个末端区段，在每一个末端区段上提供了第二挂钩或接合单元，所述第二挂钩或接合单元被设计来以可拆卸方式与挂钩或接合单元的第一构件接合，其中当夹紧单元处在弹性张紧状态时，夹紧单元的末端区段上的每一个第二构件均能够与传感器装置的臂和/或箍的末端区段上的第一构件接合；以及[0053] 传感器装置被设计来以可拆卸方式整合到透析器设备的壳体的壁中，例如，整合到凹部中。

[0054] 根据本发明的第三方面的透析器设备的壳体可包括具有对信号可穿透的至少一个窗口区域的壳体壁。具有特别对信号可穿透的窗口区域的设计允许：使用将被附接至所述窗口区域上或附近的传感器装置来进行对所需信息和/或参数的精确测量，甚至在壳体的壳体壁可在其他情况下(例如，由于成本原因)由对信号可穿透性较低的物质制成时也是如此。

[0055] 壳体壁可基本上被设计成圆柱的形状。这种设计允许将传感器装置容易地附接在沿壳体壁的纵向方向并且视线相对于纵轴有方位角变化的各种位置中。

[0056] 在第一实施方案中，膜过滤器装置可以可移除方式并入扩张器装置的壳体。这种实施方案只允许将膜过滤器装置设计为单次使用物品，而透析器设备的壳体可以是可重复使用的，尤其是在例如相对昂贵的窗口区域被整合到壳体中的情况下如此。

[0057] 在第二、替代实施方案中，透析器设备可另外包括另一个内壳体，所述内壳体可以可移除方式固定在所述壳体中，并且基本上包纳膜过滤器装置。这里，内壳体、尤其是在膜过滤器装置被设置在所述内壳体中的情况下，可以可移除方式插入透析器设备的壳体中。这种实施方案允许将具有膜过滤器装置的内壳体设计为单次使用物品，而透析器设备的壳体可以是可重复使用的，尤其例如在相对昂贵的窗口区域被整合到壳体中的情况下如此。

[0058] 在透析器设备的第一实施方案中，至少膜过滤器装置可被设计为单次使用物品。在第二实施方案中，内壳体和膜过滤器装置可被设计为单次使用物品。在这个实施方案中、在一个或多个示例性实施方案中，传感器设备还可直接并入透析器壳体中，其中只有电接口具有对透析器的外部接触。

[0059] 在上述的第一实施方案和第二实施方案中，优选的是，壳体以可被容易地并彻底地清洁的方式加以设计。

[0060] 透析器设备也可整体地被设计成单次使用物品。在这种实施方案中，在已经对患者执行了透析疗法之后，没有必要清洁透析器设备或其部件。

[0061] 基于以上对可以型面配合和可拆卸方式附接的传感器装置、和透析器设备的各种机械和/或结构设计、以及可利用它们所获得的优点的描述，申请人保留提交独立知识产权申请和/或专利申请的权利，尤其是提交分案申请的权利。

[0062] 透析器设备的内部体积部分可包括：透析液区域，透析液可在操作期间流过所述透析液区域；以及血液区域，血液可在操作期间流过所述血液区域；其中所述透析液区域由膜过滤器装置与所述血液区域空间分开。膜过滤器装置可被设计来允许在操作期间由溶解在血液和/或透析液中的物质的浓度梯度来驱动的、在血液与透析液之间的物质交换。这些设计允许在常规透析机中使用根据本发明的第三方面的透析器设备。

[0063] 根据本发明的第四方面的透析器设备或透析机可包括至少一个壳体保持器，所述壳体保持器被设计来在操作期间至少机械地连接至透析机，并且以可移除方式将透析器设备附接至透析机。所述壳体保持器可保持透析装置，任选地其中传感器装置在操作中以可靠方式附接至透析器设备。

[0064] 在根据本发明的第四方面的透析机中，根据本发明的第二方面的传感器装置可被整合到壳体保持器中。这种设计简化了传感器装置的操纵，因为所述传感器装置不需要在另一步骤中被附接至透析器设备的壳体。附图说明

[0065] 以下参考在附图中示出的根据本发明的传感器装置以及根据本发明的透析器设备的示例性实施方案来描述本发明。示出的是：

[0066] 图1是例如在透析操作期间设置在透析机中的血液回路和透析回路的示意图描述，其中患者被连接至作为体外血液回路的血液回路；

[0067] 在图2的左手区域中，具有传感器装置的第一实施方案的系统的示意侧视图，所述传感器装置以可拆卸方式可操作地连接至透析器设备的第一实施方案；在中央区域中，具有来自左手侧的传感器装置和透析器设备的系统的示意顶视图；以及在右手区域中，沿A-A线穿过具有来自左手区域的传感器装置和透析器设备的系统的示意横截面；

[0068] 在图3的左手区域中，具有传感器装置的第二实施方案的系统的示意侧视图，所述传感器装置以可拆卸方式可操作地连接至透析器设备的第二实施方案；在中央区域中，沿A-A线穿过具有来自左手区域的传感器装置和透析器设备的系统的示意横截面；以及在右手区域中，来自左手区域的呈卷开状态的传感器装置的示意描绘；以及[0069] 图4是透析机和其功能部件的方框图，包括具有传感器装置的实施方案的系统的实施方案，所述系统可拆卸地连接至透析器设备的实施方案。

具体实施方式

[0070] 图1示意性地示出了用于进行患者10的血液透析处理的透析机300。正如开头已经提到的，透析机300包括透析液回路40、血液回路20，所述回路在患者10的体外；以及透析器，即透析器设备100，所述透析器具有内部体积部分120和膜过滤器装置190，所述膜过滤器装置190与膜一起设置在透析器设备100中，在所述膜处，在患者10的通过血液回路20的血液与通过透析液回路40的透析液之间发生物质交换。

[0071] 透析液回路40可基本上被设置在透析机300的内部，但也可做不同构造，并且详细来说包括用于处理透析液的部件42、44、54、60；透析器设备100的透析液区域170；透析器进入阀72；以及透析液进口74，所述透析液进口用于允许制备的透析液进入透析液区域170；透析液出口76；以及透析器退出口阀78，所述透析器退出口阀用于允许使用过的透析液离开透析液区域170，并且用于去除去往透析液退出口的元件84、80和86的透析液。透析液制备的部件通常包括：水制备单元42，其用于将制备的水流提供到透析液供应管线62、
62’中；提供于储器中的碳酸氢盐浓缩物44，所述碳酸氢盐浓缩物借助于可控的碳酸氢盐泵46通过碳酸氢盐进口48按计量的量配给到透析器供应管线62中；提供于储器中的酸浓缩物54，所述酸浓缩物借助于计量的酸泵56通过酸进口58按计量的量配给到透析器供应管线62中；以及串联平衡单元60，其位于在透析器供应管线62中处于进口48、58的下游。
透析液回路40中或连接至透析液回路40含有的平衡单元60或控制单元被设计来以患者
10定制的并且对透析处理进程为特定的方式控制组成和所释放的量(即，透析液流量)，并且尤其是针对以下各项生成必要的控制信号：碳酸氢盐泵46、酸泵56、流量泵64(设置在透析液供应管线62’中处于平衡单元60的下游以用于透析液供应)和流量泵84(设置在透析液流出管线82、82’中处于透析液区域170的下游)，并且控制用于透析液供应的流动泵
64和用于透析液流出的流动泵84。

[0072] 通过流量泵64计量的并且在所述流量泵上游制备的透析液流过透析器进口阀72和透析器进口74，进入透析器设备100的透析液区域170。在穿过膜过滤器装置190的膜与患者10的血液进行物质交换后，透析液继续流过透析液出口76并且经由透析器退出口阀78被供应至透析液流出或去除系统84、80、86。透析液去除系统包括通常设置在透析液流出管线82、82’中处于透析液流出流量泵84的下游的平衡单元80，以及设置在透析液流出管线82’中处于平衡单元80的下游的透析液去除86。透析液去除86可包括例如可移除或设置的收集槽。然而，在许多情况下，使用过的透析液也可直接流入排水管并且从而流入再处理段或流入废水排水系统。透析液回路40另外包括连至透析器设备100的透析液区域170的旁通管线48。旁通管线48可借助于旁通阀66来打开和关闭，并且允许透析液绕过透析液区域170并且从透析液进口64直接移动至透析液流出84。

[0073] 详细来说，体外血液回路20包括动脉管系统24、透析器设备100的血液区域130以及静脉管系统34。在血液透析处理期间，体外血液回路20由专门的医务人员安设并且包括用于从患者10输送将被净化的血液的动脉管系统24、透析器设备100的血液区域130以及用于将净化的血液引导回患者10的静脉管系统34。动脉管系统24包括可作为例如动脉针或动脉套管建立的连至患者10的动脉血管系统的动脉通路22，以及用于将患者10的动脉血液从动脉通路22泵送通过血液进口28，并且进入透析器设备100的血液区域130，并且进一步通过静脉管系统34到达患者10的静脉血管系统中的静脉通路36的动脉血液泵26。此动脉血液泵26可经由管子连接至例如动脉管系统24或设置在动脉管系统24上。静脉管系统34将在透析液区域130中的净化的和/或处理的血液从透析液区域130的血液出口32引导回患者10的静脉通路36。由此终止体外血液回路20。

[0074] 如上文已经讨论的，在图1示出的透析液回路40和血液回路20的示意性描绘中，根据本发明的第三方面，透析液与患者10的血液之间的物质交换在透析器和/或透析器设备100中发生，更确切地说，在定位于其中的膜过滤器装置190的膜上发生。后者部件将透析器设备100的壳体110的内部体积部分120划分成透析液区域170，经由透析液进口74输送并且经由透析液出口76去除的透析液流过所述透析液区域，以及血液区域130，将被处理和/或净化的患者10的血液通过所述血液区域流入血液进口28并且流出血液出口32，并且被输送回患者10。透析器设备100和/或设置在其中的膜过滤器装置190，包括无源或有源识别单元192，所述识别单元包括识别特征，所述识别特征为透析器设备100和/或膜过滤器装置190的识别特性。

[0075] 在一个实施方案中，无源识别单元192为无源RFID(射频识别)芯片，其识别特征可通过使用预先确定的电磁辐射来照射以读取，所述电磁辐射的频率位于例如RF(射频)范围内。在另一个实施方案中，无源识别单元192包括如条形码字段或色码字段的码字段，其识别特征通过使用具有在红外(IR)光、近红外光、可见光或紫外(UV)光范围内的波长的光学范围内的电磁辐射来照射可读取。

[0076] 根据本发明的第二方面的传感器装置200以可移除方式可操作地附接至图1所示的根据本发明的第三方面的透析器设备100。传感器装置200包括信号接收单元210，所述信号接收单元设计来从透析器设备100的壳体110的外部或边缘区域或甚至从内部体积部分120接收如辐射信号或超声信号的至少一个信号并且还可外部地附接在壳体上或设计为壳体的部件。接收的信号表现透析器设备100和/或设置在其中的膜过滤器190的状态和/或识别的特点。在一个实施方案中，信号接收装置210包括设计来检测指示识别单元192的识别特征的辐射的参数以及，此外，来确定透析器设备100和/或膜过滤器装置190的识别的识别读取单元212。为了允许信号从壳体110的内部体积部分120到达设置在壳体110外部的信号接收单元210，壳体110基本上至少在数个区域或整个区域上对信号是可穿透的。

[0077] 为了照射无源识别单元192，传感器装置200包括设计来发射预先确定的例如电磁辐射或超声辐射的辐射的辐射发射单元240，以便接触无源识别单元192以使其激活来传输变更的包含识别特征和/或指示识别特征的参数的电磁辐射或超声-声辐射。

[0078] 在无源识别单元192为无源RFID芯片的实施方案中，辐射传输单元240包括RF辐射源(未示出)。在无源识别单元192为如条形码、数据矩阵、普通二维或三维码(例如有色2-D码或色码字段)的码的实施方案中，辐射传输单元240包括例如用于接触码的光学或声学辐射源，并且信号接收单元212的识别单元212包括例如用于读取码的码扫描器(如用于读取条形码的条形码扫描器)或例如具有设计来检测通过码(例如条形码或色码字段)反映的辐射(例如光学光)的二维CCD传感器或2-D码读取器的摄像机，以分析所述辐射并且以辨别包含在所检测辐射中的指示参数和/或识别特征。

[0079] 在另一个实施方案中，透析器设备100或膜过滤器装置190包括能够传输电磁辐射的如有源RFID芯片的有源识别单元192，所述电磁辐射包括识别特征，所述识别特征为透析器设备100或膜过滤器装置190的识别特性。在这种情况下，在传感器装置200中提供用于使用预先确定的电磁辐射来接触识别单元的辐射传输单元不是必需的。同样的情况，在具有无源识别单元192的实施方案中，信号接收单元210包括设计来检测由(在这种情况下，有源)识别单元192(例如有源RFID芯片)传输的电磁辐射，并且例如在解调制分析后，辨别识别特征的识别读取单元212。

[0080] 在另一个实施方案中，信号接收单元210包括用于指示表现透析器设备100和/或膜过滤器单元190的状态和/或识别的特点的将被测量的容量和/或将被测量的感应率的电信号的接收器。

[0081] 在另一个实施方案中，信号接收单元210可被设计来从源自内部体积部分120的超声辐射以接收信号。超声辐射可投射到内部体积部分120中并且在透析液区域170和/或血液区域130中反射或可穿过这些区域。在这个实施方案中，信号传输单元240包括用于将超声辐射发射到内部体积部分120中的发射器，例如集中在透析液区域170或在血液区域130或在膜过滤器装置190的膜的区域。在内部体积部分120中由溶解在定位在其中的流体(透析液和/或血液)的物质和/或由膜过滤器装置190的膜影响的超声辐射可以相对于传输超声辐射的信号传输单元240的设计用于检测超声辐射的信号接收单元210的反射布置、传输布置或散射布置来布置。

[0082] 在反射布置中，将被检测的辐射——在这里例如超声辐射——的方向被引导与入射辐射的方向基本上相对，例如成180°或几乎180°的角度。所述反射还可与入射辐射的方向成不同于180°的角度，即例如在倾斜方向或垂直方向上发生。在传输布置中，将被检测的辐射的方向被引导与入射辐射的方向基本上平行，即成0°或几乎0°的角度。在散射布置的情况下，将被检测的辐射的方向被引导成基本上不同于0°或180°的角度，例如90°。这里使用的讨论相对于入射辐射的将被测量的辐射的针对超声辐射的术语(反射布置、传输布置以及散射布置)在本文中同样针对光学电磁辐射使用。

[0083] 如果壳体壁110至少在数个区域中对光学电磁辐射是可穿透的，即在这种情况下对红外(IR)光、近红外光、可见光或紫外(UV)光辐射是可穿透的，那么根据本发明的第二方面的传感器装置200还可用来直接在透析器设备100上进行多种种类的光学测量，从所述传感器装置可获得关于透析器设备100和/或膜过滤器装置190的状态或其性质的信息，例如透析液或血液中的物质浓度或由此得出的值、或透析器设备的纤维中的速度、或布朗运动、或透析器设备100或膜过滤器装置190的透析度。此种类的光学测量可在反射布置、传输布置以及散射布置中进行，并且此外还在设计用于测量关于光学辐射传输单元240的光强度的信号接收单元210的折射布置中实施。在一个实施方案中，信号接收单元210包括光学辐射测量单元220和第二光学辐射检测器240(参见图2)。

[0084] 根据本发明的第二方面的传感器装置200可包括设计来将如光学辐射(即光)或超声辐射的辐射传输到透析器设备100的壳体110的内部体积部分120中的辐射传输单元240。相应地，信号接收单元210可被设计来测量由辐射传输单元240发射到内部体积部分
120中的离开内部体积部分120的电磁辐射或超声辐射的强度。由信号接收单元210测量的辐射可以是在辐射与以下一个或多个之间在壳体110的内部体积部分120中发生的透析器设备200的状态的所发射的辐射特征的相互作用的结果：透析液区域170中的透析液、血液区域130中的血液、包含在透析液和/或血液中的物质、膜过滤器装置190以及例如源自血液和/或透析液的容纳在膜过滤器装置190中或膜过滤器装置190上的物质。这里，相互作用通过由辐射传输单元214传输到壳体110的内部体积部分120中的辐射触发并且此辐射的部分在相互作用后从内部体积部分120到达信号接收单元210。

[0085] 提供针对透析器设备100的状态和/或血液区域130中的血液和/或透析液区域170中的透析液的特征信息的光学相互作用可以是以下中的一个：

[0086] -由辐射传输单元240发射的光学辐射(即光)在壳体110的例如窗口区域114、116、118(参见图2)的壁112与透析液或血液之间的边界表面上的反射，

[0087] -由辐射传输单元240发射的光学辐射在膜过滤器装置190与透析液或血液之间的边界表面上的反射，

[0088] -由辐射传输单元240发射的具有例如在红外光谱范围内的测量波长的光学辐射的传输，所述光学辐射可由透析液和/或血液中含有的物质吸收，并且已在所述光学辐射到达辐射接收单元220的路程中沿射束路径穿过透析液和/或穿过血液，

[0089] -由透析液和/或血液中含有的物质引起的发光发射或荧光辐射的发射，其中对应的发光或荧光反应已在所述物质中由辐射传输单元240发射的例如UV光的光学辐射引发，

[0090] -由辐射传输单元240发射的光学辐射在壳体110的例如窗口区域114、116、118(参见图2)的壁112与透析液或血液之间的边界表面上的折射，其中具有传输的辐射例如以介于0°与180°之间或0°与90°之间的入射角度进行撞击，

[0091] -由辐射传输单元240发射的光学辐射在透析液或血液中含有的物质上的散射，这种散射还包括所谓的动态散射，所述动态散射包括例如如双色激光辐射、多色激光辐射或单色激光辐射的多色光或单色光的拉曼散射；在这种情况下，出于分析动态散射的目的，可进行随时间推移的散射光行为的分析；这里，测量不限于分析强度——电磁辐射的相位和其随时间推移的行为还可包含信息并且被捕获和分析，而不是检测强度或除检测强度之外，以允许同样分析随时间推移的脉冲的衰变行为；

[0092] -由辐射传输单元240发射的光学辐射与附接至透析器设备100或膜过滤器装置190的无源识别单元192的相互作用，所述无源识别单元如条形码字段或色码字段，其中识别单元192具有识别特征，所述识别特征为透析器设备100或膜过滤器装置190的识别特性。这种应用已在上文描述。

[0093] 现在参考图2和图3，根据本发明的第二方面的传感器装置200可以以可直接以可拆卸的和可操作地可连接的方式(例如可夹持在其上)附接至透析器设备100的壳体110的夹持臂或夹持箍220来实现。在图2和图3示出的实施方案中，传感器装置200包括包纳例如圆柱形的壳体110的并且能够在其之间容纳壳体的两个夹持臂或夹持箍210、210’。

[0094] 在如图2所示的实施方案中，夹持臂或夹持箍210可具有相对于在纵向方向102上所测量的壳体110的长度较短的长度，并且可相应地在纵向方向102上沿壳体110移动。在这个实施方案中，传感器装置200可用来沿壳体110的纵向方向102在可界定的位置测量所需的参数或还可用来借助于沿纵向方向102在多种位置上的连续测量来测量沿壳体
110的纵向方向102的参数变化。

[0095] 在如图3所示的替代性实施方案中，传感器装置200的夹持臂或夹持箍210可具有相对于壳体110的纵向方向102沿壳体110的长度可比较的尺寸，并且相应地，可被设计来沿纵向方向102仅轻微地可滑动或完全不可滑动。

[0096] 通常并且还尤其在图2和图3示出的实施方案中，传感器装置200能够在相对于所述透析器设备的一个或多个可重复的或可重现的、预先确定的相对位置和/或定向附接至透析器设备100可以是有利的。为此，透析器设备100的壳体110包括在其外部表面上的至少一个耦接区域110或例如在设备100上设置在预先确定的位置的基本上彼此相对的设置在壳体110上的两个第一耦接区域111和111’。相应地，传感器装置200包括在其朝向壳体110的侧面上(例如在图2和图3中在夹持臂或夹持箍210的内部侧面上)的第二耦接区域211或例如当传感器装置200连接至设备100时基本上等同于设置在壳体110上的耦接区域或区域111、111’的两个耦接区域211和211’。在图2示出的实施方案中，可在壳体110的外表面上提供在壳体110的纵向方向102上分布的多个第一耦接区域111，例如彼此等距离分布的多个第一耦接区域111。这些耦接区域允许传感器装置200沿壳体110的纵向方向102在多种预先确定的位置上以可移除方式附接。第二耦接区域211、211’被设计来与第一耦接区域111、111’接合和配合以使得传感器装置200相对于设备100的壳体110的位置是界定明确的和预先确定的。

[0097] 在一个实施方案中，第一耦接区域111、111’和第二耦接区域211、211’包括彼此吸引的磁铁。在另一个实施方案中，第一耦接区域111、111’包括所谓的阴容纳元件并且第二耦接区域211、211’包括被设计来以可移除方式在阴容纳元件中容纳的所谓的阳插头元件。优选地，这些阴容纳元件被分配给透析器设备100的壳体110的第一耦接区域111、111’并且阳插头元件被分配给传感器装置的夹持臂和/或夹持箍210、210’的第二耦接区域211、211’。

[0098] 在一个、多个或所有示例性实施方案中，传感器装置200和/或透析器设备100可具有特殊的形状，例如在透析器壳体上或在透析器壳体中的允许夹持器，即传感器装置，仅在那个位置以居中方式附接的一个或多个凹口、凹部或突起。

[0099] 替代性地或除了这里描述的传感器装置200可以以可拆卸的和操作的方式连接至透析器设备100的设计，这还可以通过以下机械地可释放的机构，尤其配合地可附接来实现：

[0100] -传感器装置200被设计为具有至少一个或甚至两个(如图2和图3所示)或更多柔性夹持臂和/或夹持箍210、210’的夹持单元，所述夹持臂和/或夹持箍被设计来在大于180°、优选地大于270°并且甚至更优选地大于320°的角度范围内包纳透析器设备100的壳体110。

[0101] -传感器装置200包括基部主体(未示出)和具有附接至基部主体的至少一对弹性柔性夹持臂和/或夹持箍，和/或具有以弹性柔性方式铰接在基部主体上的被设计来在彼此之间容纳壳体110或壳体区域110的夹持箍(未示出)的夹持单元。由于其弹性柔性设计或铰接，夹持臂和/或夹持箍能够以夹持方式包纳壳体110或部分壳体110。

[0102] -传感器装置200包括连接器单元(未示出)的如燕尾单元、螺钉或Velcro带的第一构件(未示出)，并且透析器设备100包括连接器单元的如燕尾安装件、镗孔或螺纹、或与Velcro带相对的件的第二构件和/或对置构件(未示出)。这里，第一构件能够以可移除的、型面配合方式接合在第二构件中或第二构件能够以可移除的、型面配合方式接合在第一构件中。

[0103] -传感器装置200借助于如橡胶环的弹性夹紧单元(未示出)来夹紧至壳体110。这里夹紧单元可被设计来在其弹性地张紧状态下包纳传感器装置200和透析器设备的壳体110。

[0104] -传感器装置200包括至少一对臂和/或箍，每个所述一对臂和/或箍包括具有挂钩或接合单元的第一构件的远端区域。这里，所述臂和/或箍被设计来在大于180°、优选地大于270°、并且更优选地大于320°的角度范围内包纳壳体110。此外，提供了具有两个相对末端区段的弹性地可拉长的夹紧单元，每个所述末端区段上提供了用于可拆卸地接合挂钩或接合单元的第一构件的挂钩或接合单元的第二构件或对置构件。这里，在夹紧单元的弹性地张紧状态下，夹紧单元的末端区段上的各个第二构件可与传感器装置200的支架和/或箍的末端区域上的第一构件接合，以使得传感器装置200的支架和/或箍与弹性地张紧夹紧单元一起完全地环绕或包纳壳体110。任选地，传感器装置200可包括基部主体(未示出)，支架和/或夹具铰接在所述基部主体上或支架和/或夹具以弹性柔性方式连接至所述基部主体。

[0105] -传感器装置200被设计来以可拆卸的方式整合，所述可拆卸的方式例如在透析器设备100的壳体110的壁112内或在所述壁上进入凹部。当传感器装置200具有在空间上的小型扩展，如在RF识别读取单元212的情况下时，这个实施方案尤其适宜。

[0106] 在具有根据本发明的第二方面的传感器装置200的图2示出的根据本发明的第一方面的系统的实施方案中，根据本发明的第三方面的透析器设备的壳体110对于光学辐射(即光)未充分可穿透或透明。因此，在壳体110的壁112内提供了对于光学辐射充分地可穿透或透明的所谓的窗口区域114、116、118。辐射传输单元240整合到夹持箍210中，所述辐射传输单元包括用于将例如光的电磁辐射发射到血液区域130中的第一辐射源242，例如光学辐射源或另一种辐射源，以及用于将例如光的电磁辐射发射到透析液区域170中的第二辐射源244，例如光学辐射源。此外，辐射测量单元220整合到夹持臂或夹持箍210、210’中，所述辐射测量单元具有设计来检测离开血液区域130的例如光的电磁辐射的第一辐射检测器，例如光学辐射检测器，以及设计和适当地布置用于检测离开透析液区域170的例如光的电磁辐射的第二辐射检测器，例如光学辐射检测器。这里，第一辐射检测器222被设计来测量由第一辐射源242在那个方向上投射的离开血液区域130的例如光的电磁辐射。第二辐射检测器224被设计来检测由第二辐射源244在那个方向上投射的离开透析液区域170的例如光的电磁辐射。

[0107] 在一个实施方案中，第一辐射检测器222相对于第一辐射源242和血液区域130以一方式在空间上设置或定位，所述方式使得由第一辐射源242发射到血液区域130中的光由反射布置中的第二辐射检测器222，在所述第二辐射检测器中仅测量反射或反向发散光。在另一个实施方案中，第一辐射检测器222在传输布置中相对于第一辐射源242和血液区域130设置，在所述第一辐射检测器中仅测量在基本上向前方向上经受散射的或沿穿过血液区域130的界定明确的路径的方向传输的光。在又一个实施方案中，实现了散射布置，在所述散射布置中测量与第一辐射源242的主要发射方向成一定角度相对的第一辐射检测器222的视场，所述角度优选地为大约90°的角度，但在任何情况下成大致上不同于0°和180°的角度。相同的陈述适用于第二光学辐射检测器224和其相对于第二辐射源
244和透析液区域170的布置或位置。

[0108] 在图3示出的根据本发明的第一方面的系统的实施方案中，根据本发明的第二方面的传感器装置200以一方式被设计，所述方式使得其几乎完全地包纳和覆盖根据本发明的第三方面的透析器设备100的在实例中为圆柱形的壳体110。这通过以夹持箍210、210’形式的传感器装置200的设计在图3的实例中实现。

[0109] 在图3的右侧区域中，示出被打开、从壳体移除并且展开至平坦的传感器装置200的内部；当传感器装置附接至透析器设备100时，此内部朝向透析器设备100。在传感器装置200的基本上矩形的内表面中，形成多个辐射入口区域230、232-x、232-y、236-x,y和多个辐射退出口区域250、252-x、254-y、256-x,y。出于标明和界定方向的目的，用于展开的传感器装置200的透析器设备100的壳体110的纵轴102的方向和圆周104的方向已使用虚线绘入图3。

[0110] 在一个实施方案中，多个辐射入口区域230形成例如沿圆周104方向定向的辐射入口区域232-x的一维布置231，所述一维布置可在部分圆周上方延伸，或在一个或多个示例性实施方案中，还沿传感器装置200的周向104基本上在整个伸出部上方延伸。在可另外实现或作为替代性的实施方案中，多个辐射入口区域230形成具有多个辐射入口区域234-y的第二一维布置，所述第二一维布置可在部分伸出部上方延伸，或在一个或多个示例性实施方案中，沿纵轴102的方向基本上在传感器装置200的整个伸出部上方延伸。在另外的实施方案中，辐射入口区域230形成具有多个辐射入口区域236-x,y的二维布置235，所述二维布置可在倾斜于或平行于圆周104的方向的方向上和纵轴102的方向上定向的例如矩形晶格布置的规则布置来设置，或也可以不规则的形式来设置。这里，此二维布置235或晶格布置在部分传感器装置200的表面上方延伸，或在一个或多个示例性实施方案中，还基本上在传感器装置200的整个表面上方延伸。辐射入口区域的布置不必在整个传感器装置上方延伸，而是还可仅在特别有意义的部分区域呈现。

[0111] 辐射接收器，尤其光检测器，或光学光导或者光导纤维的入口布置在每个辐射入口区域230、232-x、232-y、236-x,y。在后者情况下，光学光导或光导纤维引导进入光学光导或光导纤维的光穿过光学光导或光导纤维到达在光学光导或光导纤维相对端上的辐射退出口区域，在所述辐射退出口区域提供了检测离开光学光导或光导纤维的光的光检测器。取决于测量任务和将被预期的光强度或波长，每个光检测器可以是以下中的一个：光电二极管、光电晶体管、CMOS光检测器、光电倍增管或雪崩光电二极管。在具有光学光导或光导纤维的实施方案中，光退出端可组合来形成等同于光入口开口的布置的晶格布置并且可在相应地布置或配备的例如一维或二维CCD传感器的一维或二维光检测器上测量从多个这些离开开口离开的光的空间分布和有关强度。

[0112] 对应于一维布置231、233或二维布置235中的辐射入口区域230的空间布置，多个辐射退出口区域250可以以下布置中的一个来设计：辐射退出口区域252-x的一维布置251，所述辐射退出口区域沿圆周104的方向分布并且基本上在展开传感器装置200的整个伸出范围内延伸；辐射退出口区域254-y的一维布置253，所述辐射退出口区域沿纵轴102的方向分布并且在这个方向上、基本上在展开传感器装置200的整个伸出范围内延伸；和/或多个辐射退出口区域256-x,y的二维布置255，所述多个辐射退出口区域以沿圆周104的方向和纵轴102定向的基本上矩形晶格布置来设置。在每个辐射退出口区域250可设置如LED的光源或用于将光从引导光的光学光导或光导纤维离开的离开开口。在具有引导光的光学光导或光导纤维的实施方案中，可在每个光学光导或光导纤维的相对端上设置分离的光源。替代性地，辐射退出口区域250还可在例如等同于辐射入口区域230的晶格结构的晶格布置中组合，并且可通过多个辐射源或甚至通过例如发射均匀辐射场或如扩展激光束的平行光的一个单个光源来照明。也可使用其他光源，例如一个或多个卤素灯或其他灯、荧光光源等等。如果使用多个光源，所述光源可在一个、多个或所有示例性实施方案中分别接通和断开，以使得可进行靶向和受控的照射。

[0113] 如同本领域技术人员将容易地看到的，不同的光照射分布和/或照明的几何图形可通过来自辐射退出口区域250的选择性激活或辐射发射来实现。通过在有选择地选定的辐射入口区域230中有选择地测量辐射强度，可实现来自透析器设备100的壳体110的光的多种辐射或照明配置。

[0114] 在将辐射经由光学光导和/或光导纤维从辐射入口区域引导至以空间距离定位的检测器的实施方案中，在光退出区域后面还可从可包括如单色器和设置在其后的光检测器的波长选择单元的光学光导和/或光导纤维提供光测量单元。波长选择单元可被设计来选择包括预先确定的检测或测量波长的窄的波长范围。

[0115] 例如，测量波长的窄带波长范围可以一方式实现或扫描，所述方式使得发光的或荧光的发射光谱可被检测。本领域技术人员已知的是，发光、荧光或荧光发射光谱是例如溶解在血液区域130或血液中，或溶解在透析液区域170或透析液中的选定物质的特性。这里，在一个或多个示例性实施方案中，这种发光或荧光物质可应用于能够识别透析器的壳体。因此，可辨别当前插入的、当前正使用的或将要使用的透析器的类型。

[0116] 图4示出根据本发明的第三方面的透析器设备100和根据本发明的第二方面的传感器装置200可如何整合到根据本发明的关于控制和/或读取和进行测量和控制信号的第四方面的透析机300中或连接至所述透析机。图4示出的透析机300包括透析液回路40的部件和图1示出的血液回路，图4未详细示出所述血液回路。

[0117] 透析器设备100经由图1示出的透析液供应72和透析液排出78流体地整合到透析机300的透析液回路40中。此外，透析器设备100经由动脉管系统24和静脉管系统34连接至患者10的动脉通路22和静脉通路36，见图1。

[0118] 图4示出的透析机300包括机器壳体302，图1示出的透析液回路40的部件设置在所述机器壳体内，不包括透析器设备100。透析器设备可设置在机器壳体302内部或其外部。在外部布置的情况下，透析器设备100经由透析液供应72和透析液出口78与设置在机器壳体302内部的透析液回路40的部件流体通信，见图1。机器壳体302包括壳体滚轴304、304’，机器300可借助于所述壳体滚轴沿地板滚动。提供了设置在机器壳体302上或与所述机器壳体相隔一定距离设置的数据输出和/或可视化单元310和数据输入单元(未示出)并且经由相应的数据线连接。数据输入单元和数据输出和/或可视化单元310组合来形成可对应于为本领域技术人员所知的多种现代人机界面的以任何方式构成的输入/输出单元。

[0119] 透析机300还包括被设计来控制透析液回路40的部件、辐射传输单元210和其部件以及来控制辐射测量单元240和其子部件的控制单元320；被设计来接收由传感器装置200生成的测量信号，来将所述信号转换成相关参数，分析所述相关参数，并且将其提供用于存储和/或备份的数据处理和/或分析单元330；以及被设计来接收和存储由数据处理和/或分析单元330提供和/或分析的测量数据的存储单元340，并且尤其还包括控制控制单元320、数据处理和/或分析单元330和/或输入/输出单元210的计算机程序。

[0120] 透析机300此外包括数据总线系统360，可移除地可附接至所述数据总线系统的透析液回路40的控制部件和血液回路20、图4示出的单元310、320、330、340和透析器设备100以及传感器装置通信地连接至彼此。数据总线系统360包括输入/输出数据线362，输入/输出单元310借助于所述输入/输出数据线通信地连接；控制线364，控制单元320借助于所述控制线通信地连接并且使得能够从输入/输出单元310接收数据并且传输控制数据和/或分析数据至输入/输出单元310，例如，作为显示被输出；操作数据线366，控制单元360和数据处理和/或分析单元330借助于所述操作数据线通信地连接至彼此；数据存储线368，存储单元340和数据处理和/或分析单元330借助于所述数据存储线通信地连接至彼此；透析器设备信号线370，透析器设备100和透析机300借助于所述透析器设备信号线通信地连接至彼此；以及传感器装置信号线372，传感器装置200和透析机300的数据处理和/或分析单元330借助于所述传感器装置信号线通信地连接至彼此。

[0121] 透析器设备100经由透析器设备信号线370连接至控制单元320，并且可移除地可附接至透析器设备100的传感器装置200经由传感器装置信号线372通信地连接至透析机300的数据处理和/或分析单元330。经由传感器装置信号线372，数据处理和/或分析单元330能够将由传感器装置200生成的例如测量的辐射强度数据或识别数据的测量数据传输至数据处理和/或分析单元330用于处理和分析，以及从控制单元320接收用于控制辐射传输单元或单元240的控制数据。经由透析器设备信号线370，透析器设备100能够从控制单元320接收控制信号，反之，将作为所述透析器设备的状态和/或识别特性的信息传输至控制单元320。

[0122] 图4示出的透析机300此外包括第一壳体保持器180和第二壳体保持器182。这些壳体保持器被设计来以可移除地可插入的方式在其之间支撑透析器设备100。第一壳体保持器180和、任选地、第二壳体保持器182可被设计为可移除地放置在透析器设备100的各个末端上的端盖并且尤其是可重复使用的，虽然整个透析器设备100被设计为单次使用的物品。这里，壳体保持器180、182用来将透析器设备100流体地整合到透析液回路40和血液回路20中。传感器装置200可永久地连接至第一或第二壳体保持器180、182或可能与所述第一或第二壳体保持器分离设计。

[0123] 在一个实施方案中，第一壳体保持器180以固定方式连接至透析机300的壳体220并且第二壳体保持器182被设计为可移除地可附接、例如可夹持至透析器设备100并且还可移除地可附接、例如可夹持至机器壳体302的分离的部分。在另一个实施方案中，仅提供以可移除、例如可夹持并且可靠的方式固持透析器设备100的一个单个壳体保持器180。在又一个实施方案中，透析器设备100以及壳体保持器180和182在距透析机一定距离处使用，例如靠近被处理的患者10。

[0124] 对本领域技术人员显而易见的是整个传感器装置200，尤其在图2和图3描述的实施方案中可以一方式设计，所述方式使得可在透析器设备100处实施以下功能和/或具体地结构的光学测量。例如，图3示出的传感器装置200的功能性可完全适用于以下任务：

[0125] (i)在血液区域130中的用于确定血液中的如白蛋白、其他物质或尿毒毒素的物质的浓度的测量，

[0126] (ii)在血液区域130中的血液的物理参数和/或在透析液区域170中的透析液的物理参数的测量，所述物理参数例如透析液和/或血液的粘稠度和/或流率，或血液中的血细胞比容浓度，以及

[0127] (iii)在透析液区域170中的来确定透析液中的如蛋白质、其他物质或尿毒毒素的物质的浓度的测量。

[0128] 以下将描述可使用传感器装置200进行的光学测量的示例性实施方案。

[0129] 1.对透析器设备的测量

[0130] 提供光源，即构建到参照图2描述的传感器装置200中或经由光学光导和/或光导纤维光学连接至所述传感器装置；所述光源，例如LED、激光束，或引导单色光的光学光导和/或光导纤维发射窄带光。此光源任选地经由例如会聚透镜的射束形成元件发出垂直地或成预先确定的角度的穿过例如窗口区域114、116、118的透明区进入壳体110的内部体积部分120的光。投射光在透析器设备100的区域内撞击，膜过滤器装置190的膜与其膜纤维一同设置在所述区域内。光检测器在光源的空间邻近处整合到传感器装置200中或经由光学光导和/或光导纤维光学地连接至所述传感器装置，所述光检测器捕获在壳体与流体之间的边界表面上或在由光源照明的内部体积部分120的区域内反射的散射或反射到其视场中的光。此光检测器可以是一个光电二极管或多个光电二极管或还可以是如光电晶体管、CMOS检测器、CCD、光电倍增管或雪崩光电二极管的另一个类型的检测器。

[0131] 具有光学光导和/或光导纤维的输入端的光检测器和/或光入口开口(辐射入口区域230)的一维布置231、233或二维布置235分布在传感器装置200的内部侧面上方，所述输入端的光输入斜角指向将被分析的光辐射所来自的观察方向。光学光导和/或光导纤维用来将传感器装置200外的将被分析的光引导至另一个地方来分析，例如借助于上文提及的光检测器，任选地与波长选择单元(例如单色器或一个以上单色器)组合。测量波长的选择允许与所分析的光相互作用的溶解在透析液和/或血液的物质的选择。光的进入和/或离开还可与壳体的表面成一定角度发生；在这种情况下，光检测器或光学光导可被倾斜地设置至壳体的表面。

[0132] 例如，在绿色光谱范围(500-600nm)内，光主要与血液中的血红蛋白相互作用。血红蛋白在此光谱范围内具有吸收带。在红外线光谱范围内，血液中包含的葡萄糖(例如以-12.3μm波长)和尿素(例如以波数(倒数波长))在大约4500至4700cm 的范围内吸收。

[0133] 在传感器装置200的辐射进口区域230中，还可能的是，待设置的一个或多个辐射测量单元220具有：测量光学单元，其具有焦点和/或聚焦方向；以及光检测器，其具有光敏检测器表面。在此，可将测量光学单元设计为将来自内部体积部分120(例如，来自血液区域130或透析液区域170)的空间区域映射至光检测器的检测器表面上，其中待映射的空间区域由调整聚焦深度和聚焦方向来界定。通过改变聚焦深度并任选地还通过改变检测光的聚焦深度，可选择内部体积部分120的其中发生光学相互作用的区域。可通过选择测量波长来选择待检测的特定分析物。

[0134] 在反射、吸收和传输的相互作用中，分析光的波长等于投射光束的波长。在一个或多个示例性实施方案中，例如若使用荧光性质，则光束可基本上垂直地投射至透析器设备100的壳体壁112上并在与壳体壁112的同一方向上或甚至以至其处的直角(或虚拟直角)得以分析。在此测量布置中，分析光的低强度可指明存在高度吸收，这继而允许得出物质或物质混合物的浓度的例如致使吸收的结论。因此，可检测吸收的随时间的变化及空间分布，并因此可测量物质浓度中的空间分布和/或随时间的变化。

[0135] 2.对透析器设备的荧光和/或发光测量

[0136] 若分析光束的波长是不同波长，例如为比投射光束的波长更长的波长，则可借助于光检测器的相对于在对应强度下的光源投射方向的查看方向的散射布置，以及借助于选择投射光束的波长(例如，在紫外(UV)光谱范围内)来使用以上所述测量布置，来测量并任选地还定量用溶解在血液或透析液中的物质诱导的荧光和/或发光相互作用。在此，在一个或多个示例性实施方案中可能的是，诱导相互作用的光束以光的短的并且例如高强度脉冲投射并将产生和/或光谱分散的光检测为荧光和/或发光反应的结果。此种荧光和/或发光测量允许得出关于溶解在透析液和/或血液中的物质以及所述物质的浓度及空间分布的结论。这允许时间分辨测量，其中荧光的衰减时间作为特征得以测量。

[0137] 代替脉冲，还可提供连续照明。

[0138] 在一个或多个示例性实施方案中，将检测器设置为一定角度，例如，设置为与光入射方向成直角，以使得可忽略或完全不受反射干扰所述测量。

[0139] 3.在透析器设备处的光辐射的折射

[0140] 在此相应地应用实例1中的光照射和光检测的可能结构。具体地，所述结构可用来如下测量透析器设备100处的光折射：

[0141] 照射的光辐射在明确定义方向上投射至壳体壁112上，不垂直地投射而是以任何所需倾斜角度投射到壳体壁112上。光折射发生在壳体壁112与透析液或血液之间的边界表面处以及发生在透析器设备100的内部体积部分120中的全部其他边界表面处。如为本领域技术人员所知，这些折射取决于存在于边界表面处的物质的折射率。由于所述物质的浓度和其强光学相互作用，透析液和血液的光学性质对光折射具有最大影响。光折射的测量可因此关系到分析透析液和/或血液的物理性质，例如，关系到测量透析液和/或血液的密度。

[0142] 检测在折射之后离开透析器设备100的折射光辐射可以空间分辨方式发生在传感器装置200中的不同于照射位点的位点处。检测位置(例如，通过在图3中选择性地选择二维布置255中的有源光入口开口256-x,y)与照射光的照射方向和位置可与彼此相协调，以使得可推断在来自具有辐射入口开口256-x,y的二维布置255内的检测折射光位置的光折射过程中进行的折射角。由此，可推断复合折射率，并继而，可推断影响折射率的透析液和/或血液中的液体的物理性质，例如所述液体的密度。医学相关参数可来源于物理性质，如血液中的血细胞比容浓度。

[0143] 4.对透析器设备的传输测量。

[0144] 若将在传感器装置200中的检测器的查看方向设置在一个位点处并在照射入射光束上定向，则有可能根据在光束于内部体积部分120中(例如，在血液区域130中或在透析液区域170中)行进一段路径之后的光束的衰减和/或光束的去除来确定沿由光束行进的路径的吸收系数。若相对于吸收波长选择性测量光束，则测量波长的选择允许测量物质特定的吸收，以及允许推断沿由光行进的路径的空间中的对应物质的浓度。此种传输和吸收测量允许得出关于透析液和/或血液的物质组成成分的结论。

[0145] 5.在透析器设备处的散射辐射的测量

[0146] 通过实例1和2中所述测量几何形状，还可分析散射在透析器设备100中的光辐射。为此目的，可在透析器设备上的任何所需位置处确定散射光的强度，如有可能，其不位于散射光的传播方向或反射光的延伸方向上。优选地，有可能例如使用图3所示传感器装置200的实施方案来在透析器设备的壳体表面112上的多个位置处测量散射光，该传感器装置200具有带有光入口开口256-x,y的二维布置255。根据散射光的强度，可推断物质的存在，例如，尺寸通常达至小于所用光的波长的10倍的某些分子。此种物质和/或结构的浓度越大，散射辐射的强度则越大。根据不同空间方向上的散射辐射强度的空间分布，可推断物质和/或结构(例如，分子)的尺寸和形状。

[0147] 光散射的可使用传感器装置200诱导的特定情况是动态光折射。在此，将如激光束的高度单色和高度定向和/或集中的光源用作光照射单元210。使用二维光检测布置，如图3中的具有光入口开口256-x,y的二维布置255，可测量散射光的空间分布。空间分布尤其受散射照射光的干涉所影响，其中光从一个照射光束经由不同路径(散射路径)达到二维(平面)检测器单元的同一点。根据使用平面检测器单元测量的干涉图案的随时间变化的测量结果，可推断散射中心的移动。若分析散射中心是例如红血细胞，则可推断其速度，尤其是其(不定向的)布朗运动的速度，并由此，其倾向使膜过滤器装置190中的膜的毛细管中的血液凝结，并基于此，可以任选地在透析疗法的参数中做出改变。

[0148] 6.用于透析疗法中的透析器和/或膜过滤器装置的电磁识别

[0149] 电磁辐射还可用来以自动方式识别用于对患者10进行透析疗法的透析器设备100和/或膜过滤器单元190。因此，透析机300可获得关于被设计来用于对患者10进行透析疗法的(例如由壳体保持器180、182固持的)单次使用物品的透析器设备或膜过滤器装置190的信息，所述信息例如，透析器设备或膜过滤器装置190的类型和/或序列号或一些其他特殊实施方案，而无需进行疗法的医疗人员以可能错误的方式，例如通过透析机300的输入/输出单元310，输入关于用于透析疗法的透析器设备100和/或膜过滤器装置190的识别的信息。

[0150] 为达此目的，在一个实施方案中，条形码扫描器、检测器或摄像机(用于识别码，所述码例如，数据矩阵和/或2-D码或荧光码)整合到传感器装置200中，并且以一方式将传感器装置200放置于透析器设备100，所述方式使得条形码扫描器和/或检测器或摄像机能够读取附接或印刷在具体化为单次使用物品的透析器设备100或膜过滤器装置190上的码，所述码例如，条型码和/或数据矩阵和/或2-D或3-D码或荧光码。使用光学检测器，还可实现色码识别，如经由附接至或印刷在单次使用物品上的色码，或经由透析器壳体110的彩色设计或经由光谱测定和/或真彩色光检测器单元来实现，由此实现识别用于透析疗法的透析器设备100或膜过滤器装置190。

[0151] 作为基于通过传感器装置200的光学检测来进行识别的替代形式，可基于使用附接在透析器设备100或如膜过滤器装置190的部件上的RFID芯片来测量RF(无线电频率)辐射而引发通信，并以为本领域技术人员所知的方法将通信储存在RFID芯片上，并且可访问特征识别信息。借助于RF辐射进行识别的一个优点是，事实上，整合到传感器装置200中的RF检测器可设计具有极短范围(例如感应范围)，因此确保具有高度必然性，即仅将读取附接至透析器设备100的RFID芯片，所述透析器设备100当前附接至传感器装置200。

[0152] 根据本文描述的和/或在随附权利要求书中要求保护的本发明的第二方面的传感器装置200和根据本发明的第三方面的透析器设备100的实施方案允许以对本领域技术人员明显的方式获得以下优点：

[0153] 1)信息测量，所述信息关于例如透析度或物质浓度的状态，或关于设计为在患者10的透析处理中、在操作期间单次使用物品的透析器设备100或膜过滤器装置190的识别。

[0154] 2)使用相对高的时间分辨率进行测量，例如以几秒至几分钟的时间间隔进行测量，这允许在进行中的透析处理期间实施用于处理优化的治疗介入。

[0155] 3)直接在透析器设备100上尤其以无接触方式进行的信息测量，所述信息关于透析器设备100或的膜过滤器装置190的状态。

[0156] 4)传感器装置200可重复使用并因此为成本有效的，事实根据在于：透析器设备100或设置在透析器设备100中的至少膜过滤器装置190为单次使用物品。这个优点将继续有效直至将来的某个时间点，即将要整合到透析器设备100中的传感器设备变得价格比较低廉之时。

[0157] 参考符号列表：

[0158] 10 患者

[0159] 20 血液回路

[0160] 22 动脉通路

[0161] 24 动脉管系统

[0162] 26 动脉血液泵

[0163] 28 血液进口

[0164] 32 血液出口

[0165] 34 静脉管系统

[0166] 36 静脉通路

[0167] 40 透析液回路

[0168] 42 水制备

[0169] 44 碳酸氢盐浓缩物

[0170] 46 碳酸氢盐泵

[0171] 48 碳酸氢盐流入

[0172] 54 酸浓缩物

[0173] 56 酸泵

[0174] 58 酸进口

[0175] 60 平衡单元–透析液通路

[0176] 62,62’ 透析液供应流入

[0177] 64 透析供应流量泵

[0178] 66 旁通阀

[0179] 68 旁通管线

[0180] 72 透析器入口阀

[0181] 74 透析液进口

[0182] 76 透析液出口

[0183] 78 透析器退出口阀

[0184] 80 平衡单元–透析液流出

[0185] 82,82’ 透析液流出

[0186] 84 透析液流出流量泵

[0187] 86 透析液去除

[0188] 100 透析器设备

[0189] 102 纵轴

[0190] 104 圆周

[0191] 110 壳体

[0192] 111,111’ 第一耦接区域

[0193] 112 壳体壁

[0194] 114 第一窗口区域

[0195] 116 第二窗口区域

[0196] 118 第三窗口区域

[0197] 120 内部体积部分

[0198] 130 血液区域

[0199] 170 透析液区域

[0200] 180 第一壳体保持器

[0201] 182 第二壳体保持器

[0202] 190 膜过滤器装置

[0203] 192 识别单元

[0204] 200 传感器装置

[0205] 210,210’ 夹持箍

[0206] 211,211’ 第二耦接区域

[0207] 210 信号接收单元

[0208] 212 识别读取单元

[0209] 220 辐射测量单元

[0210] 222 第一辐射检测器

[0211] 224 第二辐射检测器

[0212] 230 辐射入口区域

[0213] 231 一维布置

[0214] 232-x 辐射入口区域

[0215] 233 一维布置

[0216] 234-y 辐射入口区域

[0217] 235 二维布置

[0218] 236-x,y 辐射入口区域

[0219] 240 辐射传输单元

[0220] 242 第一辐射源

[0221] 244 第二辐射源

[0222] 250 辐射退出口区域

[0223] 251 一维布置

[0224] 252-x 辐射退出口区域

[0225] 253 一维布置

[0226] 254-y 辐射退出口区域

[0227] 255 二维布置

[0228] 256-x,y 辐射退出口区域

[0229] 300 透析机

[0230] 302 机器壳体

[0231] 304,304’ 壳体滚轴

[0232] 310 输入/输出单元

[0233] 320 控制单元

[0234] 330 数据处理和/或分析单元

[0235] 340 存储单元

[0236] 360 数据总线系统

[0237] 362 输入/输出数据线

[0238] 364 控制线

[0239] 366 操作数据线

[0240] 368 数据存储线

[0241] 370 透析器设备信号线

[0242] 372 传感器装置信号线

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共平面微阻抗血细胞计数设备	2020-05-12	628
具有集成光学器件的微成型血细胞计数器卡	2020-05-17	227
吸收光谱扫描流动血细胞计数	2020-05-12	429
用于单个细胞检测的磁流量血细胞计数	2020-05-17	249
分子血细胞计数	2020-05-11	1023
吸收光谱扫描流动血细胞计数	2020-05-14	359
具有集成光学器件的微成型血细胞计数器卡	2020-05-17	53
血细胞图像识别计数法	2020-05-11	997
基于拉曼检测的流动血细胞计数器	2020-05-13	461
无透镜阴影成像血细胞检测计数的装置及方法	2020-05-18	195

用于检测透析器设备的状态的系统和可用于此目的的传感器装置

用于检测透析器设备的状态的系统和可用于此目的的传感

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