包括传导路径且具有添加式施加的转换器的医疗装置

文档序号:1785331 发布日期:2019-12-06 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 包括传导路径且具有添加式施加的转换器的医疗装置 (Medical device comprising a conductive path and having an additively applied transducer ) 是由 A·海德 D·尼科利克 于 2018-03-20 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种医疗装置(200),具有:至少一个硬部件(201),其具有用于引导医疗流体、特别是血液通过硬部件(201)的流体路径(202);至少一个转换器(205、207、209、211),所述转换器(205、207、209、211)被布置为能够在医疗流体存在于流体路径(202)中的一个中时测量医疗流体的特性;至少一个传导路径(212);其中,转换器(205、207、209、211)的或传导路径(212)的至少第一区段使用第一添加式施加方法被施加到硬部件(201)上;其中,转换器(205、207、209、211)的或传导路径(212)的至少第二区段使用第二添加式施加方法被施加到硬部件(201)上;其中,第一添加式施加方法和第二添加式施加方法彼此不同。(The invention relates to a medical device (200) comprising: at least one hard component (201) having a fluid path (202) for guiding a medical fluid, in particular blood, through the hard component (201); at least one transducer (205, 207, 209, 211), the transducer (205, 207, 209, 211) being arranged to be able to measure a property of the medical fluid when present in one of the fluid paths (202); at least one conductive path (212); wherein at least a first section of the converter (205, 207, 209, 211) or of the conductive path (212) is applied to the hard component (201) using a first additive application method; wherein at least a second section of the converter (205, 207, 209, 211) or of the conductive path (212) is applied to the hard component (201) using a second additive application method; wherein the first additive application method and the second additive application method are different from each other.)

包括传导路径且具有添加式施加的转换器的医疗装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的医疗装置。本发明还涉及一种根据权利要求9的前序部分的医疗装置的生产方法。

背景技术

已知的血液处理设备连接到用于血液处理的至少一个医疗装置,例如,血液盒,在医疗装置中,血液被处理或临时存储。从DE 10 2009 018 664 A1已知被实施为血液盒的医疗装置。

发明内容

本发明的目的在于提供另一种医疗装置。此外,将提出一种用于这种装置的生产方法。

此目的可通过具有权利要求1的特征的医疗装置和通过具有权利要求9的特征的方法来实现。

在此,本发明提供了一种医疗装置,具有至少一个硬部件,其中,所述硬部件具有用于在硬部件中传导医疗流体、特别是血液或传导医疗流体、特别是血液通过硬部件的完整或不完整的流体路径。

医疗装置还包括至少一个转换器。转换器被布置为能够在医疗流体或另外的流体存在于流体路径中时测量医疗流体或另外的流体的特性。可选地或附加地,转换器被布置为能够测量医疗装置的特性或测量例如施加到医疗装置的外部压力或内部压力的作用。

转换器至少在其一个区段中通过添加式施加方法、特别是印刷方法被直接或间接施加到硬部件。

医疗装置还包括至少一个传导路径。

转换器的或传导路径的至少第二区段通过第二添加式施加方法被施加到硬部件。

第一添加式施加方法和第二添加式施加方法彼此不同。

根据本发明的方法特别用于生产根据本发明的医疗装置。所述方法包括生产或提供医疗装置的包括用于医疗流体的流体路径、流体系统或其区段的硬部件。

所述方法还包括通过第一添加式施加方法、优选是印刷方法将转换器的或传导路径的至少第一区段施加到硬部件。

此外,所述方法包括通过第二添加式施加方法将转换器的或传导路径的至少第二区段施加到硬部件。

根据本发明的处理设备包括用于与医疗装置的多极连接装置进行连接的至少一个多极连接器。

根据本发明的处理设备可被配置为能够接收和处理通过多极连接器接收的信号。

根据本发明的处理设备可连接到根据本发明的医疗装置。

在本文的所有实施例中,表述“可以是”和“可具有”等的使用分别与“优选是”或“优选具有”同义,并旨在说明根据本发明的实施例。

根据本发明的实施例可包括上述或以下特征中的一个或多个。以这种方式,在此提及的特征可以以其任意组合作为根据本发明的实施例的主题,除非本领域技术人员认为具体组合技术上不可行。此外,根据本发明的实施例为从属权利要求的主题。

每当在此提及数值词语时,本领域技术人员将把它们认为或理解为指示数值的下限。除非这导致本领域技术人员明确的否定,否则本领域技术人员应将例如“一个”的说明理解为包括“至少一个”。以下理解还同样包括在本发明中:每当对本领域技术人员来说在技术上明确可行时,例如“一个”的数值词语的解释可以可选地指“恰好一个”。二者包括在本发明中并在此适用于所有使用的数值词语。

如果本领域技术人员有疑问,则信息“上”和“下”被理解为绝对或相对空间信息,这指相应的构件在其预期使用期间的位置。

在根据本发明的一些示例性实施例中,硬部件(这里还被表示为硬本体或基体)和/或其附件、如管等被理解为医疗装置的通常通过注射成型工艺生产并因而在此被称为“硬的”本体的部件,其中,所述硬本体可被相对“软的”膜覆盖。硬部件可由PP(聚丙烯)、PE(聚乙烯)、PA、ABS、PMMA、PC、PVC或本领域技术人员充分已知的其它聚合物或其它材料制成。例如,硬部件可由绝缘材料、特别是例如陶瓷制成。

在本说明书的范围内,术语“传感器”和“传感器布置”被同义地用于包括转换器、信号发送构件和/或评估单元的系统或者由转换器、信号发送构件和/或评估单元组成的系统。转换器因而被优选地理解为设置在装置侧的传感器的与测量介质接触的区段。同样属于传感器布置的信号发送构件将其测量结果转发到评估单元,评估单元在现有技术中通常设置于机器侧。

在根据本发明的一些实施例中,在本说明书的意义下的“线序列”被理解为具有关于医疗装置中的材料、拓扑结构、功能以及空间延伸尺度的各个具体条件的局部环境。

术语“线序列”可以是用于传导的元件的不同结构序列。线序列可以是总的线的区段、传导路径、线区段等。

例如,可能存在以下情况:用于产生和/或传导信号的线路布线或结构方面的不同条件必须在一次性用品的不同的点处被满足。因此,针对相应的线区段选择不同的技术方案是有利的。这些技术方案可能已经详细已知。在本发明中,它们以有利的方式被组合。以这种方式,不同的需求范围(线序列)可出现在线区段内,对此选择适当的技术方案(例如,到传感器的直通接触、用于平坦连接结构的丝网印刷、多极连接装置上的3D和无模板)。

施加的路径/结构部分具有不同的任务,尽管其在广义上全部仅为“路径”。在此,各个区段均被称为线序列。因此,例如,第一序列(其本身可能也仅是通路)可将应变转换为电阻改变,其中,电阻改变可反映在信号中。此通路是非常薄的、具有曲折形状且是柔性的并且可选地设置在空间弯曲的表面上。某些处理参数可主要旨在用于此目的或主要为此目的而提供;某些处理参数可能部分是基本的(例如,墨水的使用、尺寸、应变特性、电绝缘、屏蔽(EMC)等)。

在第二线序列中,仅考虑信号到“收集点”(其又可被理解为第三线序列)的“传输”或传导。所述第二线序列和第三线序列的相应的特征可根本上彼此不同。第二线序列和第三线序列不再需要是3维弯曲的并且因此可通过丝网印刷等来施加。这同样适用于“收集点”。这些特征被确定具有针对机械接触的改进的稳定性(例如,更厚、更强)。

例如,第一线序列最初表示转换器本身。在此,在特定点处或在特定点的局部环境下,待测量的参数被记录并被转换为电磁可传输参数。此参数最初从测量点的局部环境获得。

例如,第二线序列是穿过医疗装置例如到多极连接装置的大致平坦的线。

第三线序列示例性地是多极连接装置本身或其到机器侧的连接结构。因此,例如,第一连接结构可位于第一线序列(传感器/转换器)与第二线序列(平坦的信号线)之间。因此,第二连接结构可示例性地位于第二线序列(平坦的信号线)与第三线序列(多极连接装置)之间。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法包括施加导电墨或由施加导电墨组成。

导电墨在此被理解为指例如具有纳米颗粒或微粒的流体,如果纳米颗粒或微粒被适当紧密施加在一起,则形成功能路径,例如,可通过其发送信号的传导路径(在此还被称为电极)。在本发明的上下文中,还可考虑或包括除导电墨之外的材料或凝聚状态。理想地,导电墨可以是生物相容的;但它不必如此。附加地或可选地,活细胞或蛋白质等可以是墨的使其能够导电的部分。

导电墨或替代材料可以任何凝聚状态使用。在一些实施例中,凝聚状态可在本发明的上下文下被理解为指固体或液体的水凝胶,其中包括有生物标记物。冻结的(即,固体的)物质或微囊活化的原料/试剂也可被处理。路径还可通过升华/凝固从气象分离而成。

导电墨在此还可被理解为例如包括碳导电聚合物、金属颗粒和/或其组合的液体,此外,导电墨还可被理解为被金属化的墨。

从现有技术(对此参见EP 2559656 A1)已知的雾化印刷技术可被考虑为用于添加式施加并且特别用于印刷的一个示例。在此公开的技术以及用于执行此技术的在此描述的装置适合于此目的,这特别是因为喷嘴的如下几何设计:允许在印刷过程期间所需的数量的运动自由度。

本发明必然不限于使用雾化。本领域技术人员认识到:所有的添加和/或无模板印刷方法、特别是在本说明书的意义下可借助施加导电墨的添加和/或无模板印刷方法都包括在本发明中。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法包括施加多个层。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法包括属于同一施加方法的一序列或一系列独立的施加方法。

在根据本发明的一些示例性实施例中,添加式施加包括所谓的添加式制造或生成式生产方法。

特别是,在此可考虑以下方法:

-选择性激光熔化(SLM),

-选择性激光烧结(SLS),

-选择性热烧结(SHS),

-粘结剂喷射(通过粘结剂的粉末材料的固化)

-电子束熔化(EBM)

-熔融沉积成型(FDM或熔丝制造技术(FFF)),

-施加焊接或包覆

-蜡沉积模制(WDM),

-轮廓工艺,

-金属粉末施加方法(MPA),

-冷气注射

-立体光刻(SLA)+微SLA,

-使用用于曝光的数字光处理(DLP)的方法

-液体复合成型(LCM)。

-层压制模(LOM),

-金属的3D丝网印刷

-光控电泳沉积。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法包括或者是无模板施加。这适用于第一施加方法、第二施加方法和/或另外的施加方法或者其组合。

在根据本发明的一些示例性实施例中,无模板施加被理解为不使用掩膜或模板的施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法是无模板墨印刷、无墨漏网印刷、无丝网印刷、无光刻处理,特别是不以相应的连续方法。

在根据本发明的一些示例性实施例中,无模板施加被理解为免除需要被随后移除的任何辅助层或遮板。

使用模板的施加在此可被理解为以适当的形式遮蔽或保护性遮蔽必须不被涂覆的区域。例如,这样的施加通过遮板(例如,丝网印刷、喷漆等)或通过涂漆模板(例如,晶片、印刷电路板等)进行。

在根据本发明的一些示例性实施例中,医疗装置包括多个转换器,即,两个或多个,每个转换器至少在其一个区段中通过一个添加式施加方法(或多种添加式施加方法)、优选是印刷方法被直接或间接施加到硬部件。

在根据本发明的一些示例性实施例中,单传感器布置的或多个传感器布置的另外的区段已经被添加式施加,优选地已经通过使用相同的施加方法被添加式施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,一个传感器布置的或者多个传感器布置的通过添加式施加方法施加的区段已经在相同的生产步骤中被施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,通过添加式施加方法施加的区段除包括所述至少一个转换器之外还包括至少一个传导路径、电极、多极连接装置或它们中的单独的几个。

在根据本发明的一些示例性实施例中,转换器被布置为或被配置为能够测量或确定导电性、浓度、压力、电压或电流。

在根据本发明的一些示例性实施例中,施加方法产生2维或3维施加,和/或通过添加式施加方法施加的转换器和/或另外的区段已经通过施加方法被2维或3维地施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,至少一个多极连接装置也已经利用第一施加方法被施加或已经与第一施加方法同时地被施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,除第一施加方法之外,不是第二施加方法的另一施加方法已经被用于施加通过添加式施加方法施加的第一区段;可通过根据本发明的方法预期这样的生产步骤。

在根据本发明的一些示例性实施例中,除第二施加方法之外,不是第一施加方法的另一施加方法已经被用于施加通过添加式施加方法施加的第二区段;可通过根据本发明的方法预期这样的生产步骤。

在根据本发明的一些示例性实施例中,例如,第一区段、第二区段或另外的区段已经作为双组分印刷方式例如通过导电聚合物被施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,医疗装置包括至少一个接触引脚。所述至少一个接触引脚至少部分地布置在硬部件中并与转换器或与连接到转换器的传导路径电传导连接。

接触引脚可以是或可相应地包括金属引脚或金属区段。

接触引脚可以是注射成型产品。例如,接触引脚可通过双组分注射成型工艺生产。例如,接触引脚可包括导电聚合物、金属颗粒或其他导电材料。

接触引脚可在硬部件的生产期间或之后被施加或已经被施加。

在根据本发明的一些示例性实施例中,所述方法还包括以下步骤中的至少一个:后处理步骤,特别是在传导路径或电极上执行的后处理步骤,例如,磨削、抛光、绝缘化、施加其他材料的另外的功能层;例如通过印刷添加式施加到机器接口的信号连接;例如通过印刷添加式施加多极连接装置;对医疗装置的通过添加式施加处理的两个或更多个区段进行组合。

接触引脚可在注射成型工艺期间包括在或已经包括在硬部件中,其中,硬部件已经通过该注射成型工艺生产。

在根据本发明的一些示例性实施例中,医疗装置是血液盒。血液盒可被提供为在血液处理期间单次使用。

在根据本发明的一些示例性实施例中,所述方法包括施加在至少一区段彼此交叉的至少两个传导路径。所述方法还包括在传导路径之间施加绝缘层。

在根据本发明的一些示例性实施例中,所述方法包括将屏蔽层施加到传导路径中的至少一个上。

绝缘层和屏蔽层二者可被施加在传导路径上。

传导路径(在此还被称为信号传导器)和多极连接装置可利用一个或多个添加式无模板印刷技术被平面地(即,2维地)或3维地施加。在此,还可选地包括如上所述的用于引导路径的一个或两个以上后处理步骤。

在根据本发明的一些示例性实施例中,所述方法还包括对医疗装置的通过如在此描述的添加式施加处理的两个或更多个区段或构件进行组合。

在根据本发明的一些示例性实施例中,根据本发明的医疗装置是管、管路系统、管组、血盒或其相应的部件。

在本发明的意义下,“医疗流体”包括每种医疗液体和/或每种医疗气体以及任意组合。流体优选是血液。

根据本发明的医疗装置可以是一次性构件或一次性物品,例如,其由塑料材料制成。

根据本发明的医疗装置可通过注射成型工艺生产。

根据本发明的医疗装置可具有液体和/或气体连接结构、半开口的通道和/或室。一个或两个以上覆盖元件、例如薄膜或箔可用于闭合和/或密封所述通道或室。

例如,医疗装置使用的血液处理可以是透析方法、血液透析、血液滤过、血液透析滤过等。

在根据本发明的特定示例性实施例中,医疗装置是血盒。在这样的示例中,硬部件是盒本体或盒主体或管区段。

在根据本发明的特定示例性实施例中,医疗装置还包括用于蠕动泵的泵管段的至少两个连接器,具有或不具有泵管段。

在根据本发明的特定示例性实施例中,医疗装置具有单针无菌膜。

在根据本发明的特定示例性实施例中,设备包括应变仪(DMS传感器)。基部的变形导致测量路径或传导序列的长度改变并改变其电阻。可选地,具有压电特性的材料还可被印刷,例如,PVDF(聚合物)或压电陶瓷。在压电效应的帮助下,将测量到优选地(快速)压力改变或振动。

在根据本发明的特定示例性实施例中,处理设备是血液处理设备、特别是血液成分置换设备或透析设备、特别是血液滤过设备、血液透析滤过设备、过滤设备或用于体外气体交换的设备。

在根据本发明的特定示例性实施例中,处理设备包括致动器、例如泵或阀和/或机械或非机械接口,用于通过这些致动器对医疗装置进行动作。

在根据本发明的特定示例性实施例中,处理设备的多极连接器包括电压线,其中,医疗装置通过电压线被提供电压。电源可用于数据读取并用于操作医疗装置的传感器。

在本发明的意义下,转换器的示例特别包括:

1)用于电容性测量的转换器:电介质布置在两个导电表面之间。待测量的特性与电介质的介电常数相互影响并可通过电容器特性被确定。利用此类型的转换器可例如确定以下项:导电性、水平(液体的填充水平或存在性)、压力、距离(接近传感器)。

2)用于电阻测量的转换器:作用于电线的外部影响影响其电阻。利用此类型的转换器可例如确定以下项:温度、压力(应变仪DMS)、重量、力、路径、接触(是、否)。

3)基于压电效应的转换器:压电点(例如,PVDF)印刷在测量单元的表面上。测量原理基于压力接收,即,直接将外部压力转换为张力,或者测量原理基于产生超声波(空间测量(传播时间)或使用第二压电点作为传输中的接收器的密度测量(幅度)),或者基于仅利用一个压电点的反射。利用此类型的转换器可例如确定以下项:空气检测、流测量、血液检测、空间测量(参见水下麦克风、具有施加的用于张力监测的压电压力传感器的螺钉)。

4)磁感应转换器:已知用于测量流量或导电性的一次性MID传感器—在此变型中,电极不***到一次性用品中并且不被涂覆,而是替代为被印刷。例如,在WO 2011/113838描述了所述传感器的原理。

5)光学转换器:试剂被印刷在测量表面上。光学转换器被外部照射或通过类似的印刷的光发射器(二极管)照射。试剂的在反射、吸收、发光、荧光方面的特性与待测参数相关。信息可通过检测相应强度的光电检测器获得。在此,光电检测器可优选地安装在机器侧;转换的信号经由光传导器被发送到多极连接装置并从多极连接装置发送到机器侧。利用此类型的转换器可例如确定以下项:由温度导致的变色、压力、化学改变、pH、pO2、葡萄糖浓度(水凝胶光极)。

本发明的实施例中的多个或所有具有以上或以下提及的优点中的一个或两个以上。

现代的用于血液处理的医疗系统通常包括血液处理设备(位于所谓的“机器侧”)以及附连于血液处理设备的医疗装置(位于所谓的“装置侧”)。如果医疗装置是一次性用品,则在此还被称为所谓的“一次性用品侧”。虽然本发明不限于一次性用品,但在对此没有限定的情况下,还是示例性地参照一次性医疗装置。用于血液处理阶段的一次性用品在血液处理阶段之后出于卫生的原因而被丢弃,这是因为一次性用品接触了或者可能已经接触了患者的血液。

为了监测所述处理,需要传感器和致动器,所述传感器和致动器测量关于一次性物品的参数或关于医疗装置的参数,或者作用于所述医疗装置。

一次性用品本身的功能化、即、在一次性用品中集成为监测具体参数所需的所有相应传感器现在已经被发现是经济上无益的,这是因为比较贵的传感器构件每次使用之后都将被丢弃。因此,传统的用于医疗血液处理的一次性用品通常都非常简单,基本上包括用于血液的通过或流动的管。出于以上原因,传统的用于医疗血液处理的一次性用品通常不带有传感器。

因此,这些传感器和致动器在现有技术中大部分设置在机器侧。然后,这些传感器和致动器经由多个传感器和/或和致动器接口影响医疗装置或与医疗装置相互作用。这些接口通常确定形状参数或设计并导致如下现实:现有技术的医疗系统不能被实施为如期望的那样小。

另一方面,本发明现在首次使得以下可行:提供一种成本划算因而经济的针对医疗装置以及一次性用品的功能化的替代方案。这有利地允许使用的血液处理系统小型化。血液处理系统的小型化是期望的,这特别是因为该小型化有助于减小外部血液容量和体外运输和液压输送所需的付出。

与具有上述缺点的通过将单独的传感器构件集成到一次性用品中来尝试功能化的现有技术相比,如上所述,本发明提供用于在医疗装置上有效定位传感器构件的方案。

还有利地,本发明提供了一种方法,在所述方法中所有布置在装置侧的传感器构件在同一生产过程中被集成,这可进一步降低生产付出。

本发明从而允许根据本发明的装置的完全功能化或仅部分功能化,本发明由于转换器定位在装置上的特定方式而使得装置可与转换器一起被丢弃并不会有太大的经济损失。

例如,对于转换器,部分功能化可被理解为指转换器的核心任务、即检测物理、化学或其他参数或值以及将这些参数转换为可电传输的合适的值在医疗装置本身上侵入式(即,与血液或处理液体接触)或非侵入式地进行。然而,例如,需要更复杂的、例如集成的电子构件的信号处理和解释以及另外的步骤在机器侧执行。然而,在一些情况下,信号处理中的一些或所有也可完全在机器侧执行。在之后的本发明的实施例中,完全功能化被提及:至少一个传感器布置或一个传感器完全添加式地施加于装置。在此,传感器布置的或传感器的装置侧构件可根据本发明如上所述地使用相同的无模板添加式生产方法被施加。

本发明还在以下方面是有利的:如还由本发明提出的,当配备有单独的完整的传感器时,一次性用品可因而被完全功能化。在此呈现的用于施加转换器或传感器的其他构件的方法使这可行。

因此,部分功能化并因而对信号进行后处理和分析评估所需的其余的复杂的电子元件位于机器侧在以下方面是有利的:仅在装置上布置通过相同的添加式无模板印刷技术施加的各个传感器的通常更简单设计的构件。

此外,所述功能化在经济上是有利的,这是因为通过对布置在装置侧上的所有传感器构件共用相同的生产技术、理想地在相同的生产步骤中制造而可使得生产非常具有成本效益。

由于根据本发明的生产方法优选地是添加式无模板印刷方法,因此装置的修改版本、例如具有新的传感器几何结构的版本甚至可以可选地仅通过简单地将相应的数据记录加载或安装到软件中而被生产。这里不需要对生产硬件进行改变、例如购买注射成型模具,其中,注射成型模具是利用注射成型生产医疗装置所必需的。这方面也简化了制造并提高了成本效益。

本发明相对于传统的(未被功能化的)系统的另一优点是:待测量的物理或化学参数无需被机械引导到机器侧,但在利用现有的压力传感器的情况下需要这样,其中,待测量的压力状况经由气动管线被引导到测量膜,所述测量膜不是一次性用品并且布置在机器侧。为了保护所述膜而使其免受液体,定期需要复杂的保护膜,该保护膜被称为换能器保护器(TP)。根据本发明,因而可省略所有到机器的机械接口。待测量的所有参数可通过传感器系统的集成部件至少被转换为模拟电磁信号(电流、电压、光学信号),并可仅以此形式被发送到机器侧的处理和分析评估单元。为了耦合整个装置侧传感器系统,仅需要一个对应的多通道电磁和/或光学接口(多极连接装置),这可允许显著减少接口。

本发明还允许信号从传感器的转换器到例如多极连接装置的最优发送。这可通过明显不同的连接结构或线序列并使用用于施加传导路径的在线安全、生产速度和成本方面最优的技术来进行。此外,本发明提供了单个线序列之间的最优连接。

附图说明

以下,参照附图描述本发明。在附图中,相同的附图标记表示相似或相同的元件。附图包括:

图1示出了使用作为部分功能化的一次性用品的根据本发明的医疗装置的用于血液处理的医疗系统;

图2示出了根据本发明的第二示例性实施例的医疗装置;

图3示出了根据本发明的通过无模板添加式方法沿装置的硬部件的内轮廓三维施加的两个转换器;

图4以两个放大图示出了另一示例性实施例中的根据本发明的装置的硬部件的一个区段;

图5a示出了例如待连接到根据本发明的装置的机器接口,在此,所述机器接口示例性地设计为类似钳子或类似夹子的连接器;

图5b示出了设计为平面型多极连接装置的图5a的机器接口的相配部件;

图5c示出了设计为三维多极连接装置的图5a的机器接口的相配部件;

图6a示出了根据本发明的装置的两条线的交叉或重叠;

图6b以剖面示出了图6a的示图的放大区段。

具体实施方式

图1示出非常示意性并且仅示例性的血液处理设备100和医疗装置200(简称:装置200)。

装置200被示例性设计为一次性用品。装置200通过添加式无模板印刷方法被部分功能化。

根据本发明的血液处理设备100和装置200经由接口300以信号通信方式连接到彼此。

装置200包括硬部件201。传感器布置的部件、在此是传导路径203和转换器205设置在硬部件201上。

在本发明的意义下,转换器205整体上可被理解为通过第一施加方法施加的第一区段。

在本发明的意义下,传导路径203整体上可被理解为通过第二施加方法施加的第二区段。

例如,转换器205可以是压力传感器。转换器205可被印刷在硬部件201上。在一次性用品侧,转换器205仅可将待测量的参数、在此是压力转换为模拟电信号。

经由添加式印刷的传导路径203,电信号被传导到限定的接口300,接口300连接到机器侧的评估单元,评估单元由用于显示通过评估单元获得的结果的监视器101指示。

在机器侧,信号可通过AD(模数)转换器或AD转换器(简称:ADC)103被数字化。后处理步骤(滤波、平滑、傅里叶变换、零填充等)可在最终的评估和解释之前进行。例如,所有这些可选步骤可在评估单元中进行。

图2示出根据本发明的第二示例性实施例的医疗装置200。

医疗装置200现在还是部分功能化的一次性用品,医疗装置200具有三个不同的转换器207、209和211。

在此,图2以及以下附图均在一方面示出施加的转换器207、209和211的示例并在另一方面示出传导路径212的示例,其中,转换器和传导路径212可通过不同的施加方法被施加。可选地,一方面转换器207、209和211中的至少一个以及另一方面传导路径212中的一个可分别通过多于一个的施加方法、即至少通过第一施加方法和第二施加方法被施加。

用于测量导电性的转换器207示例性地布置在图2的左上角。在现在的简化表示中,所述转换器包含位于装置200的流体传导通道202内部中的通过根据本发明的添加式无模板印刷方法施加的两个传导路径。

两个转换器209、211示出压力传感器的示例性实施例。这些转换器可被布置为位于装置200的流体传导通道或流体传导管202的内轮廓上(参见转换器209)或外轮廓上(参见转换器211)的应变仪。

除转换器209、211之外,图2示例性示出朝向接口300的具传导路径212和接触部217的电磁信号引导件,在此示例性地是多极连接装置214。朝向信号线的传导路径212在此可利用相同的添加式无模板方法、特别是在相同的生产步骤中被施加到硬部件201的平表面上。

然而,在上述意义下,非平面的(三维的)线路布线或路径或交叉的(相应绝缘的)线也是可行的。

传导路径212和接触部217可通过第二类似的添加式无模板印刷方法、例如在转换器207、209、211的施加之后的第二生产步骤中被施加。用于从相应的转换器207、209、211的位置传导信号的传导路径212的整体还可包括通过导电聚合物的双组分注射成型施加的单独的部件,其中,例如,转换器207、209、211将待测量的参数转换为电磁信号,电磁信号本身通过传导路径212被引导到机器接口300。

图3示出两个转换器207、210,其中,两个转换器207、210均通过一个或多个无模板添加方法沿流体路径202的内轮廓以医疗装置200的硬部件201中的通道的形式被三维施加。

例如,两个转换器207、210可以是共同的/共享的电导率传感器的电极。它们还可以是进行不同测量的传感器的转换器。

图3示出将各个转换器207、210、分别是转换器的电极以传导的方式连接到连续传导路径、即将其电连接到连续传导路径的两种不同的可行方式。

这样的连续传导路径典型地是第二线序列的平坦传导路径--在此未示出。左侧的电极通过相同的方法耦连,其中,电极还利用所述相同的方法被施加到通道的内轮廓上。例如,这可通过在如示出的盒半体的通道打开时将电极的端部在通道的边缘上引导到所述盒表面来执行。

在图3的右侧的示例中,示出通过所谓的直通连接耦连转换器210。为此目的,接触引脚218--在图4中被放大示出--被引导穿过硬部件201的剖面、例如穿过血液盒半体。在硬部件201的一侧,接触引脚218传导连接到转换器210。在硬部件201的另一侧,接触引脚218通向第二线序列(在此未示出)的平坦连接结构。

在一个实施例中,接触引脚218可以是在硬部件201的生产期间通过注射成型涂覆或覆盖的金属引脚或另一金属体。

例如,接触引脚218可以可选地在第二注射步骤中使用注射成型来生产。在此所谓的双组分注射成型中,导电材料、例如导电聚合物、或者富含金属颗粒的复合材料在接触引脚218的注射期间被使用。接触引脚218还可随后被***到为此目的设置的通道中。

图4以几个放大图示出在此描述为直通连接结构的实施例。图4示出例如可能通过双组分注射成型制成的直通连接结构。

图5a示出成夹具301的形式的机器接口300,这里示例性设计为类似钳子或类似夹子的连接器。还可被设计为插接连接器的连接器被实施,以在将所述连接器施加于或附连到装置200的各个接触部时,建立到血液处理设备100(未示出)的相应的监测装置或评估单元的导电连接。例如,模拟、电磁可传输信号可从根据本发明的部分功能化的装置200被发送到血液处理设备100。

图5b和图5c以不同的视图示出位于装置200侧的图5a的夹具301的相配部件。图5b作为示例示出平坦多极连接装置214,即,传导路径212唯独印刷在多极连接装置214的表面或多极连接装置214的区域中的硬部件201的表面。因此,多极连接装置被平面印刷、即2维印刷。所述多极连接装置214可通过无模板添加式方法以及传统方法、例如丝网印刷等被施加。

图5c示出一个实施例中的以三维印刷的多极连接装置214,即,传导路径围绕端面处的边缘被引导并还覆盖硬部件201的携带所述多极连接装置214的区段的(在此示例性地整个)端面。

在机械应力会导致意外连接断开威胁的情况下,此实施例可提供、特别是提高的接触安全性。此实施例的三维印刷优选地利用无模板添加式方法来执行。

多极连接装置214与被来自转换器的信号预先通过的第二线序列、即平面连接结构的耦连如上所述通过印刷直接连接结构来执行。此外,在特定情况下,通过直通连接结构进行上述耦连也是可行的。

图6a和图6b示出本发明的例如优选地用于上述第二线序列和/或具有平坦传导路径的另一方面。

在这些连接结构—在此表示为平坦连接结构中—装置200的单独/单个转换器(在图6中未示出)的信号在装置200的表面之上或之下被引导至多极连接装置214,信号可从多极连接装置214被发送到血液处理设备的控制或评估单元。根据多极连接装置214的单独的接触部的表面的拓扑结构和分布,可能需要单独的线212、212’或连接结构相交叉。

这样的交叉或重叠部220在图6a中示出并还在图6b中的放大剖面中示出。

这样的交叉或重叠部220可优选地设置在例如上述第二线序列中和/或具有传导路径。那么,由于在平面连接结构中大部分空间可用,因此这可以相当小的工作来实施。

交叉的传导路径212、212’(简称:导体)有利地易于利用根据本发明的方法来实施,这是因为交叉的传导路径212、212’例如可使用在此提及无模板添加式印刷方法来逐层生产。

原则上,两个传导路径212、212’可被依次施加到基体层的表面。绝缘层222可施加在两个导体之间,使得电磁信号不因短路受到干扰。

为此目的,整个第一传导路径212可被加印或重印有绝缘层222,使得第一传导路径212在其全长上表面电绝缘。

可选地,绝缘还可唯独直接实施在两条线212、212’交叉的点/位置处。

如果装置200在之后的生产步骤中未通过与第二装置半体连接、例如与第二盒半体连接而封闭、即交叉的线中的第二线212’处于未覆盖状态,则其还可在第二或另外的印刷步骤中被印刷这样的绝缘层,以保护发送的信号不被短路。

为了进一步保护信号免于受到电磁干扰信号的电感或电容耦合,还可围绕外部的绝缘层印刷置于屏蔽电势的导电层(在附图中未示出)。

可选地,两条交叉的线212、212’中的每个还可具有位于它们的绝缘层222外的这样的屏蔽层。每个屏蔽层还可通过另一绝缘层相对于外部电绝缘。在内部质量层中,当第二、交叉的传导路径212’被布置在上面用于信号传输时,这是特别有利的。

附图标记列

100 血液处理设备

101 监视器

103 AD转换器

200 作为医疗装置的一个示例的血液盒

201 盒本体或盒主体、硬部件;硬本体

202 流体路径、通道、流动通道

203 传导路径、导体或信号导体

205 转换器

207 转换器

209 转换器

210 转换器

211 作为转换器的DMS元件

212 传导路径、导体或信号导体

212’ 传导路径、导体或信号导体

214 多极连接装置、多极连接器

217 接触部

218 接触引脚

220 传导路径的交叉或重叠部

222 绝缘体;绝缘层

300 接口、机器接口

301 夹具

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