[实用新型]用于管道部分内的介质的检测装置和包括其的医疗设备

说明书

本实用新型涉及一种用于管道部分内的介质的检测装置和包括所述检测装置的医疗设备，所述检测装置包括：至少一个光源，布置在适于被光透照的相对于管道部分的第一位置处，并且被配置成将光辐照到管道部分上；检测器单元，布置在相对于管道部分的第二位置处，并且被配置成接收来自至少一个光源的穿过管道部分的光和以空间解析方式来分析管道部分内的介质；以及均化装置，布置在至少一个光源与管道部分之间的位置处，并且被配置成用于检测和量化因管道部分内的介质的局部差异而造成的亮度差异，以便在光进入管道部分之前形成来自至少一个光源的光的均匀和/或各向同性分布。

技术领域

本实用新型涉及用于管道部分内的介质的检测装置，并且尤其涉及在医疗设备上并入用于成像传感器的照明系统的那种检测装置，所述医疗设备例如在其中应用血液管道系统的那些。

背景技术

在透析中，患者血液流过体外血液循环中的管道系统。在一方面，对血液的体外引导使得能够容易接取患者血液以便确定来自所述患者的分析参数。另一方面，对血液的体外引导构成透析治疗中的风险因素，因为以此方式可能将不想要的外来物质(例如杂质或空气)供应到患者。

集中于检测此类外来物质的大多数的各种传感器系统的应用领域得以相应增多。因此，特别关注能够以非接触式且非破坏性方式分析血液或者血液管道系统的内含物的传感器方法。在此上下文中非接触式表示血液除管道系统的标准材料之外不会接触任何材料。因此，在一方面，避免另外凝血或炎症中心的出现。另一方面，制造成本被最小化，因为不必组合不同的材料和结构。在此上下文中非破坏性表示测量技术不会影响、减弱或甚至是破坏血液的细胞或分子组分。这点尤其重要，因为红血细胞形成在透析患者体内受到损害，并且红血细胞的每一损失都可能永久损害患者的健康状况和康泰。

已知光学技术适于对物质的非接触式和非破坏性分析。例如，光可与被分析物相互作用而在被分析物与光源或检测器之间没有任何直接接触，并且仅在极端情况下将导致细胞损坏。此类极端情况可通过传感器的智能设计而容易避免。

光学传感器在透析中的使用是已知的。这些光学传感器包括例如：红细胞压积传感器(基于红光和红外光)、红光检测器(指示血液管道系统中血液的存在)、以及漏血检测器(测量在透析溶液回路中的透析溶液的变红)、或透析溶液回路中用于进行实时监视的分析传感器，例如允许确定在治疗期间的透析剂量的那些。所述传感器测量至少准平衡状态，即，准平衡状态指示例如血液中物质的浓度、着色或存在。为此，入射于检测器上的全部光得以被分析和处理以形成测量值。出于这个原因，对所述传感器的照明系统没有特殊要求。一般来说，所述传感器既不适于做出关于短期扰动的任何陈述或相应地甚至受到短期扰动的不利影响，也不能够以空间解析方式(即，在管道内的多个位置处)来确定测量值。

在例如空气气泡或溶解杂质的检测的若干应用中，例如，空间解析率有利于识别和量化所述空气气泡或杂质(例如空气气泡的体积、杂质的大小和结构)。对于空间解析测量，需要通过多个像素的组合来再现空间信息的检测器阵列。此类基于空间解析率的测量系统的简单实例是相机，相机将待检查的系统成像到CMOS或CCD元件上，并且因此提供空间信息用于分析。除光学传感器的情况之外，在此类成像测量系统中，整体检测器阵列的均匀照射是重要特性。如果检测器阵列的一个像素的照射比另一像素弱，那么这追溯于光与被分析物之间的局部相互作用。相反，如果因入射光的不均匀的分布而引起不同照射，那么这导致了对测量的错误解释。

对于管道上的测量，必须遵守另一准则。在一方面，作为实质上圆柱形的物体的管道可以充当透镜，从而导致检测器阵列的不同照射，如图1中示意性地图示。当透照管道时，图1中图示的透镜效应导致检测器单元上的不均匀光分布。这种效应此外是取决于其中是否提供流体和提供哪种流体类型。