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Dokumentenidentifikation DE102004010695B4 31.05.2007
Titel Vorrichtung zur Reinigung von Blut
Anmelder Koch, Stephan, 13409 Berlin, DE
Erfinder Koch, Stephan, 13409 Berlin, DE
Vertreter Anwaltskanzlei Gulde Hengelhaupt Ziebig & Schneider, 10179 Berlin
DE-Anmeldedatum 27.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004010695
Offenlegungstag 22.09.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse A61M 1/36(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Blut.

In der Medizin sind seit langem extrakorporale Blutbehandlungen bekannt, unter denen ein Beispiel die Hämodialyse ist. Die Hämodialyse ist ein Verfahren zur Säuberung des Blutes, das meistens eingesetzt wird, wenn es im Körper zu einem akuten oder chronischen Versagen der Nieren kommt. Bei dem Verfahren macht man sich zunutze, dass so genannte semipermeable Membranen nur für bestimmte Teilchen durchlässig sind, beispielsweise nur für sehr kleine Moleküle und Ionen, welche somit aus der Transportflüssigkeit entfernt werden können. Als Separationskräfte wirken dabei physikalische Phänomene wie die Diffusion, Osmose und Ultrafiltration. Im Falle der "künstlichen Niere" werden auf diese Weise Harnstoff, Harnsäure und andere Metabolite sowie überschüssige Ionen aus dem Blut gefiltert.

Damit das Blut bei der Hämodialyse außerhalb des Körpers gereinigt werden kann, wird ein Zugang zum Blutkreislauf des Patienten geschaffen, über welchen dem Patienten bis zu 300 ml Blut pro Minute entnommen, gereinigt und wieder zugeführt werden. Ein solcher Gefäßzugang wird erzeugt, indem eine operative Verbindung von einer Unterarmarterie, welche Blut vom Herzen zur Hand führt, zu einer Unterarmvene, welche das Blut von der Hand zurückführt, angelegt wird.

Da Blut die Eigenschaft hat, außerhalb des Körpers zu gerinnen, muss während der Dialyse eine gerinnungshemmende Substanz zugeführt werden. Dies geschieht durch eine Pumpe über einen Schlauchanschluss im arteriellen Schlauchsystem. Ferner gibt es in beiden Schlauchsystemen Zuspritzstellen, über die Medikamente injiziert werden oder Blutproben zum Zwecke einer Untersuchung entnommen werden können.

Ein Nachteil der Dialysetechnik und verwandter Verfahren ist, dass sie auf physikalischen Phänomenen beruhen, die sich naturgemäß auf Verunreinigungen des Blutes wie z. B. toxische Substanzen und bestenfalls vom Körper produzierte Antikörper beziehen, nicht aber auf makroskopische Komponenten wie Viren oder Bakterien. Es ist bekannt, dass bei vielen bakteriell oder viral verursachten Erkrankungen eine medikamentöse Therapie die Krankheitssymptome nur lindern oder deren Auftreten verzögen, die eigentlichen Krankheitsursachen jedoch nicht beseitigen kann. Ein besonders aktuelles Beispiel ist die Behandlung von AIDS mit den neuen, so genannten Kombinationstherapien gegen HIV. Mit diesen Therapien gelingt es oft, das Fortschreiten einer Infektion mit dem HIV-Virus wesentlich zu bremsen. Deshalb sterben immer weniger Menschen an Aids, und auch die schweren Krankheiten, die Folge der HIV-Infektion sind, werden seltener. Doch auch Kombinationstherapien gegen HIV vermögen die Infektion nicht rückgängig zu machen, und sie stellen die Gesundheit des Patienten nicht wieder her.

Die US 5 035 693 beschreibt ein Gerät zur Behandlung von Blut, welches eine Blutbehandlungskammer, einen Detektor zum Erkennen von markierten infizierten Zellen und eine Vorrichtung zum Eliminieren dieser Zellen umfasst, wobei auf Grundlage eines Detektorsignals, die Intensität eines Lichtstrahls so weit erhöht wird, dass die entsprechende Zelle zerstört wird. Ein Nachteil dieser Vorrichtung ist die geringe Genauigkeit, mit welcher die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können.

Aus der GB 2 039 381 ist eine Methode bekannt, in der mithilfe eines Glasfaserbündels Laserlicht auf einen wählbaren Punkt fokussiert wird. Zu jedem Zeitpunkt wird durch alle Fasern gleichzeitig Laserlicht geleitet. Verschiedene Beleuchtungspunkte werden dadurch selektiert, dass die aus verschiedenen Fasern austretenden Lichtwellen untereinander definierte Phasenunterschiede aufweisen, so dass verschiedene Interferenzbedingungen entstehen. Infolgedessen sind die diskreten konstruktiven Interferenzbedingungen nur im Fourierraum definiert (d. h. in einem Abstand, welcher im Vergleich zu den Abmaßen des Glasfaserbündels groß sein muss). Die beschriebene Methode wird allerdings nicht zur Behandlung von Blut herangezogen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Therapie viral oder bakteriell verursachter Krankheiten zu schaffen, welche auf einer Blutbehandlung außerhalb des Körpers des Patienten beruht und bei welcher die Präzision der Eliminierung von Blutverunreinigungen im Vergleich zum Stand der Technik erhöht wird.

Diese Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung nach dem Anspruch 1 gelost.

Dadurch, dass die Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen ein Raster von Glasfaserkabeln umfasst, damit die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können, wobei nur das den Koordinaten entsprechende Kabel einen Lichtimpuls führt, ist es vorteilhaft möglich, durch den Detektor erkennbare Komponenten wie Viren oder Bakterien aus dem Blut zu entfernen, indem selektiv Laserenergie an den von der optischen Detektionsvorrichtung ermittelten Punkt transportiert wird, ohne dass zunächst Interferenzerscheinungen auftreten müssen, die erst in einem bestimmten Abstand wohldefiniert sind.

Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an. Dadurch, dass der Einlass oder Auslass der Behandlungskammer mit dem geschlossenen Kreislauf eines Menschen oder eines Tieres verbindbar ist, kann die Vorrichtung zur Therapie von bakteriell oder viral verursachten Krankheiten benutzt werden.

Zur Eliminierung der Blutverunreinigung wird vorzugsweise ein Laser eingesetzt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Oberansicht der Behandlungskammer des Gerätes und

2 die erfindungsgemäße Anordnung der Behandlungskammer mit Bezug auf eine Laservorrichtung, eine Kamera und einen Regler.

1 zeigt ein insgesamt mit 8 bezeichnetes Blutreinigungsgerät mit den wichtigsten Bestandteilen. An eine Behandlungskammer 10, welche insbesondere aus Glas gefertigt ist, sind in bekannter Weise ein Zuführungsschlauch 12 und ein Abführungsschlauch 14 angebracht. Das Blut 16 wird über den Zuführungsschlauch 12 und die Bluteinlassöffnung 18 der Behandlungskammer 10 zugeleitet. Das Blut 16 läuft durch die Behandlungskammer 10 über eine Auslassöffnung 20, deren Durchflussquerschnitt verstellbar ist, und über einen Abführungsschlauch 14 ab. Drei Lichtquellen 22 dienen zur Beleuchtung der Blutflüssigkeit und somit zur leichteren Identifizierung der Verunreinigungen des Blutes 16. An der Unterseite der Behandlungskammer 10 sind drei Kameravorrichtungen 24 angebracht, welche zur genauen Lokalisierung der Verunreinigung benutzt werden. Die Enden von Glasfaserkabeln 26, welche Laserlicht zur Eliminierung einer lokalisierten Verunreinigung transportieren, münden in Form eines dichten Rasters in die Behandlungskammer 10.

2 veranschaulicht die räumliche Orientierung der Behandlungskammer 10 zu den weiteren Komponenten des Gerätes. Die Behandlungskammer 10 ist mit einem Gehäuse 28 zur Unterbringung der Glasfaserkabel 26 verbunden, welche das von einer Laserquelle 30 emittierte Licht in die Behandlungskammer 10 transportieren. Signale der Kameravorrichtungen 24 werden in einer Rechnereinheit 32 mit angeschlossenem Regler 34 ausgewertet. Im Falle der erfolgreichen Lokalisierung einer Verunreinigung werden von diesem deren Koordinaten und das diesen Koordinaten entsprechende Glasfaserkabel 26 berechnet und in der Laserquelle 30 selektiert.

8
Blutreinigungsgerät
10
Behandlungskammer
12
Zuführungsschlauch
14
Abführungsschlauch
16
Blut
18
Einlassöffnung
20
Auslassöffnung
22
Lichtquellen
24
Kameravorrichtungen
26
Glasfaserkabel
28
Gehäuse zur Unterbringung der Glasfaserkabel
30
Laserquelle
32
Rechnereinheit
34
Regler


Anspruch[de]
Gerät zur Behandlung von Blut (16) mit einer Behandlungskammer (10), wobei die Behandlungskammer (10) eine Einlassöffnung (18) und eine Auslassöffnung (20) für das zu behandelnde Blut (16) sowie eine der Behandlungskammer (10) zugeordnete Einrichtung zum Behandeln des Blutes (16) umfasst und wobei die Einrichtung einen optischen Detektor zur Erkennung von Verunreinigungen des Blutes (16) und eine durch den Detektor ansteuerbare Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen ein Raster von Glasfaserkabeln umfasst, damit die Verunreinigungen an vom Detektor identifizierten Koordinaten entfernt werden können, wobei nur das den Koordinaten entsprechende Kabel einen Lichtimpuls führt. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (18) oder Auslassöffnung (20) der Behandlungskammer (10) mit dem geschlossenen Kreislauf eines Menschen oder eines Tieres verbindbar ist. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Detektor eine Kamera oder ein Zusammenschluss mehrerer Kameras (24) ist. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Eliminierung der Verunreinigungen des Blutes (16) einen Laser (30) umfasst.






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