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Title:
HOLDING DEVICE FOR A LIGHT GUIDE AND/OR A LIGHT GUIDE BUNDLE, AND DEVICE FOR QUANTITATIVELY DETERMINING AT LEAST ONE FLUORESCENT, LIGHT-ABSORBING AND/OR LIGHT-BACKSCATTERING COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/117690
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a holding device for a light guide and/or a light guide bundle (26), said holding device comprising at least one receiving body (12) that is in at least two parts and has: a first and a second partial body (14, 16), the first and the second partial bodies (14, 16) being positioned so as to be movable relative to one another and being lockable to one another by means of at least one closure device (18); and, in the receiving body (12) in the first partial body (14), at least one receiving opening (20) for receiving the light guide and/or light guide bundle (26) or a ferrule (28) that receives the light guide and/or the light guide bundle (26); and, in the first and/or second partial body (14, 16), at least one recess (22) for receiving a tube (30) which is at least partially transparent and which can be filled with a medium (32) to be analysed, the receiving opening (20) being designed and positioned in such a manner that it is connected to the recess (22) in a light-conducting manner. The invention also relates to a device for quantitatively determining at least one fluorescent, light-absorbing and/or light-backscattering component.

Inventors:
HOMANN CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/086144
Publication Date:
June 29, 2023
Filing Date:
December 15, 2022
Export Citation:
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Assignee:
FERROSENS GMBH (DE)
International Classes:
G02B6/36; A61M1/36; G01N21/01; G01N33/49; G01N21/64; G02B6/38; G02B6/40
Foreign References:
US6144444A2000-11-07
DE102006029899A12008-01-03
US5385539A1995-01-31
US20180306708A12018-10-25
EP3182135A12017-06-21
US5822137A1998-10-13
US9173988B22015-11-03
Attorney, Agent or Firm:
HOFSTETTER, SCHURACK & PARTNER (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE:

1. Haltevorrichtung für einen Lichtleiter und/oder ein Lichtleiterbündel (26) mit wenigstens einen zumindest zweigeteilten Aufnahmekörper (12) umfassend einen ersten und einen zweiten Teilkörper (14, 16), wobei der erste und der zweite Teilkörper (14, 16) beweglich zueinander angeordnet und miteinander mittels mindestens einer Verschlussvorrichtung (18) verschließbar sind, und in dem Aufnahmekörper (12) im ersten Teilkörper (14) mindestens eine Aufnahmeöffnung (20) zur Aufnahme des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels (26) oder einer den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) aufnehmenden Ferrule (28); und im ersten und/oder zweiten Teilkörper (14, 16) mindestens eine Ausnehmung (22) zur Aufnahme eines mit einem zu analysierenden Medium (32) befüllbaren, zumindest teilweise transparenten Schlauchs (30) ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeöffnung (20) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie lichtleitend mit der Ausnehmung (22) verbunden ist.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse der Aufnahmeöffnung (20) senkrecht zu einer Längsachse der Ausnehmung (22) angeordnet ist.

3. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (20) und/oder die Ausnehmung (22) im Querschnitt kreisförmig, oval, halbkreisförmig oder polygonal ausgebildet sind.

4. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (10) zumindest in einem Bereich um die Aufnahmeöffnung (20) und/oder die Ausnehmung (22) aus einem opaken Material besteht. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (20) und/oder die Ausnehmung (22) mit einem opaken Material ausgekleidet sind. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) zur passgenauen Aufnahme des Schlauchs (30) ausgebildet ist. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) zumindest teilweise mit einem elastischen und/oder nachgiebigen Material ausgekleidet ist. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) zur Aufnahme von Schläuchen (30) mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Wandstärken ausgebildet ist. Haltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) einen sich in Richtung der Aufnahmeöffnung (20) verjüngenden Durchmesser aufweist. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (20) zur passgenauen Aufnahme des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels (26) oder der den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) aufnehmenden Ferrule (28) ausgebildet ist. 18 Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufnahmeöffnung (20) ein Abstandshalter zur definierten Positionierung des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels (26) oder der den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) aufnehmenden Ferrule (28) relativ zu der Ausnehmung oder dem sich in der Ausnehmung (22) angeordneten Schlauch (30) ausgebildet ist. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (18) mindestens zwei, an gegenüberliegenden Enden des ersten und zweiten Teilkörpers (14, 16) angeordnete Befestigungsclips (34) umfasst. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (18) mindestens einen an dem ersten und zweiten Teilkörper (14, 16) angeordneten Magnetverschluss (36) umfasst. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Teilkörper (14, 16) mittels mindestens einer Scharniervorrichtung (40) auf- und zuklappbar ausgebildet sind. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilkörper (14, 16) zwei Teilkörper (44, 46) umfasst, wobei die Teilkörper (44, 46) mittels einer weiteren Verschlussvorrichtung (42) verschließbar sind. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkörper (14) mindestens ein Befestigungselement (24) zur definierten Befestigung des Lichtleiters 19 und/oder Lichtleiterbündels (26) oder der den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) aufnehmenden Ferrule (28) innerhalb der Aufnahmeöffnung (20) aufweist.

17. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (20) und/oder die Ausnehmung (22) derart ausgebildet sind, dass in einem Übergangsbereich zwischen Aufnahmeöffnung (20) und Ausnehmung (22) ein Zwischenraum für die Aufnahme einer Flüssigkeit, eines Gels oder eines transparenten Festkörpers zur Anpassung eines Brechungsindexes zwischen dem Lichtleiter und/oder Lichtleiterbündel (26) und dem Schlauch (30) ausgebildet ist.

18. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) an einer der Aufnahmeöffnung (20) gegenüberliegenden Seite eine fluoreszierende Beschichtung aufweist.

19. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (22) an einer der Aufnahmeöffnung (20) gegenüberliegenden Seite eine reflektierende Beschichtung aufweist.

20. Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente umfassend mindestens eine Haltevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; mindestens ein(en) mit der Haltevorrichtung (10) an einem Ende lösbar verbundenen Lichtleiter und/oder Lichtleiterbündel (26) oder eine 20 den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) aufnehmenden Ferrule (28); mindestens eine Lichtquelle (48) zur Erzeugung eines Anregungslichts, wobei die Lichtquelle (48) an dem der Haltevorrichtung (10) gegenüberliegenden Ende des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels (26) mit diesem lichtleitend verbunden ist; und mindestens eine Auswerteeinrichtung (50) zum Empfang und quantitativen Auswertung der durch das Anregungslicht in dem zu analysierenden und in dem Schlauch (30) geführten Medium (32) erzeugten Absorption, Rückstreuung und/oder Fluoreszenz, wobei der Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel (26) derart ausgebildet sind, dass die erzeugten absorbierten, rückgestreuten und/oder fluoreszierenden Lichtanteile durch den gleichen Lichtleiter oder durch die gleichen Lichtleitfasern oder nicht mit Anregungslicht versorgten Teile des gleichen Lichtleiterbündels (26) der Auswerteinrichtung (50) zugeführt werden. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium (32) Blut ist. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (30) ein Blutspende- oder Dialyseschlauch ist.

Description:
Haltevorrichtung für einen Lichtleiter und/oder ein Lichtleiterbündel und Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente

BESCHREIBUNG:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für einen Lichtleiter und/oder ein Lichtleiterbündel mit wenigstens einen zumindest zweigeteilten Aufnahmekörper umfassend einen ersten und einen zweiten Teilkörper, wobei der erste und der zweite Teilkörper beweglich zueinander angeordnet und miteinander mittels mindestens einer Verschlussvorrichtung verschließbar sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente.

Derartige Haltevorrichtungen und Messvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So sind beispielsweise Haltevorrichtungen in Form einer Klemme beziehungsweise eines Clips aus der US 9 173 988 B2 bekannt. Die Klemmen werden in an sich bekannter Art und Weise an einem transparenten Schlauch, in dem als zu analysierendes Medium Blut fließt, lösbar befestigt. In Kombination mit einer Lichtquelle werden Signale aus dem Blut in dem transparenten Schlauch erzeugt, indem von einer Seite beleuchtet wird und das transmittierte Licht auf der anderen Seite detektiert wird. Nachteilig an den bekannten Haltevorrichtungen ist jedoch deren komplizierter und kostenintensiver Aufbau, da hier immer ein das Licht in den Schlauch emittierender Emitter und ein gegenüber dem Emitter, insbesondere auf einem gegenüberliegenden Klemmenarm angeordneter Detektor ausgebildet ist. Durch die Festlegung auf einen bestimmten Detektor sind die bekannten Haltevorrichtungen auch nicht flexibel, das heißt für unterschiedliche Messungen einsetzbar. Entsprechendes gilt für die bekannten Vorrichtungen zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente, die eine derartige Haltevorrichtung verwenden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung und eine Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente der eingangs genannten Art bereitzustellen, die einerseits kostengünstig herstellbar sind und andererseits einen vielfachen Anwendungsbereich gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgaben dienen eine gattungsgemäße Haltevorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine gattungsgemäße Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 20.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen der Haltevorrichtung als vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente und umgekehrt anzusehen sind.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für einen Lichtleiter und/oder ein Lichtleiterbündel mit wenigstens einem zumindest zweigeteilten Aufnahmekörper umfassend einen ersten und einen zweiten Teilkörper, wobei der erste und der zweite Teilkörper beweglich zueinander angeordnet und miteinander mittels mindestens einer Verschlussvorrichtung verschließbar sind. In dem Aufnahmekörper ist dabei im ersten Teilkörper mindestens eine Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels oder einer den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel aufnehmenden Ferrule ausgebildet. Unter dem Begriff Ferrule wird dabei ein Führungsröhrchen verstanden, welches den Lichtleiter oder das Lichtleiterbündel beziehungsweise die entsprechenden Lichtleiterfasern aufnimmt. Üblicherweise sind Ferrulen aus einem Material mit einem hohen Härtegrad gefertigt und können beispielsweise aus Hartmetall, Metall, Keramik oder Kunststoff gefertigt sein.

In dem Aufnahmekörper ist zudem im ersten und/oder zweiten Teilkörper mindestens eine Ausnehmung zur Aufnahme eines mit einem zu analysierenden Medium befüllbaren, zumindest teilweise transparenten Schlauchs ausgebildet. Des Weiteren ist die Aufnahmeöffnung derart ausgebildet und angeordnet, dass sie lichtleitend mit der Ausnehmung verbunden ist. Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung ist einerseits kostengünstig herstellbar und gewährleistet andererseits einen vielfachen Anwendungsbereich. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Haltevorrichtungen kann die erfindungsgemäße Haltevorrichtung einfacher konstruiert werden. Beispielsweise müssen keine Lichtquellen, wie zum Beispiel LEDs oder Fotodioden mit ihrer Verkabelung integriert werden. Der erfindungsgemäße Aufbau der Haltevorrichtung erlaubt es, dass diese nur den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel sowie den mit dem zu analysierenden Medium befüllten Schlauch halten muss. Lichtquellen, Detektoren oder Ähnliches müssen nicht in der Haltevorrichtung untergebracht werden und können so, da sie als externe Geräte ausgebildet werden können, größer und leistungsfähiger sein. Da nur der optische Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel in der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung angeordnet werden, ist auch keine Stromversorgung, d.h. die Leitung elektrischer Ströme, innerhalb der Haltevorrichtung notwendig. Dies ermöglicht einen sicheren Gebrauch der Haltevorrichtung. Die vorliegende Haltevorrichtung löst das Problem, einfach, schnell und reproduzierbar eine oder mehrere Lichtleiter und/oder Lichtleiterbündel an einem Schlauch anzubringen, um den Schlauch und seinen Inhalt mit Licht zu bestrahlen, einschließlich der Anregung von Fluoreszenz des Schlauchinhaltes sowie die Möglichkeit, dass rückgestreute oder fluoreszierende Licht durch den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel zu einem Detektor beziehungsweise einer Auswerteeinrichtung zu leiten.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist eine Längsachse der Aufnahmeöffnung senkrecht zu einer Längsachse der Ausnehmung angeordnet. Dadurch ergibt sich eine vordefinierte und reproduzierbare Lage eines in der Aufnahmeöffnung angeordneten Lichtleiters oder Lichtleiterbündels relativ zu einem in der Ausnehmung angeordneten, zumindest im Bereich der Ausnehmung transparent ausgebildeten Schlauch. Unter "senkrecht zu" wird auch eine Abweichung von+- 10° von der Senkrechten verstanden. Die Aufnahmeöffnung und/oder die Ausnehmung können dabei im Querschnitt kreisförmig, oval, halbkreisförmig oder polygonal ausgebildet sein. Auch andere Querschnittsformen sind denkbar. So können der Querschnitt der Aufnahmeöffnung und/oder der Querschnitt der Ausnehmung derart ausgebildet sein, dass auch mehrere Lichtleiter beziehungsweise Lichtleiterbündel oder Schläuche nebeneinander in der Haltevorrichtung beziehungsweise dem Aufnahmekörper der Haltevorrichtung fixiert werden können.

Weiterhin kann die Ausnehmung in dem Aufnahmekörper zur passgenauen Aufnahme des Schlauchs ausgebildet sein. Damit ist ein Verrutschen aufgrund des Eigengewichts des Schlauchs beziehungsweise des Aufnahmekörpers nicht möglich. Eine passgenaue Umschließung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass ein zylindrisches Loch mit einem Außendurchmesser des Schlauchs in den Aufnahmekörper gebohrt wird und dieser dann entlang seiner Achse mittig oder außermittig geteilt wird. Bei einer außermittigen Teilung des Aufnahmekörpers verbleiben eine größere und eine kleinere Kerbe in dem ersten und zweiten Teilkörper des Aufnahmekörpers. Dadurch wird erreicht, dass der Schlauch beim Einsetzen leicht verformt werden muss, bis er vollständig in der größeren Kerbe der Ausnehmung liegt. Anschließend wird der erste und der zweite Teilkörper miteinander verschlossen, sodass der Schlauch vollständig innerhalb des Aufnahmekörpers und innerhalb der Ausnehmung 22 eingeschlossen ist. Dabei kann die Ausnehmung zumindest teilweise mit einem elastischen und/oder nachgiebigen Material ausgekleidet sein. Beispielsweise können Gummi- oder Schaumstofflippen verwendet werden. Dadurch kann die Haftung des Schlauchs innerhalb des Aufnahmekörpers verstärkt werden, da sich das elastische und/oder nachgiebige Material an den Schlauch andrückt.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Haltevorrichtung ist die Ausnehmung der Aufnahme von Schläuchen mit unterschiedlichen Durchmessern und/oder Wandstärken ausgebildet. Beispielsweise kann die Ausnehmung einen sich in Richtung der Aufnahmeöffnung verjüngenden Durchmesser aufweisen. Dabei kann die Ausnehmung des Aufnahmekörpers derart geformt sein, dass Schläuche mit verschiedenen Verhältnissen von Durchmesser zur Wandstärke so gehalten werden, dass deren Innenoberfläche in ähnlichem Abstand zu dem im Aufnahmekörper angeordneten Lichtleiter oder Lichtleiterbündel positioniert wird. Um dies zu erreichen, kann die Ausnehmung den einen sich in Richtung der Aufnahmeöffnung verjüngenden Durchmesser, beispielsweise in V-Form aufweisen, wobei an der Spitze der V-förmigen Ausnehmung der Lichtleiter oder das Lichtleiterbündel positioniert wird. Die Unabhängigkeit vom Schlauchdurchmesser und/oder dessen Wandstärke kann auch durch ein optisches Bauteil, wie zum Beispiel eine Linse und/oder durch die Nutzung der Rundung des Schlauchs als „Zylinderlinse“ erreicht werden.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung besteht diese beziehungsweise der Aufnahmekörper zumindest in einem Bereich um die Aufnahmeöffnung und/oder die Ausnehmung aus einem opaken Material. Es ist aber auch möglich, dass die Aufnahmeöffnung und/oder die Ausnehmung mit einem opaken Material ausgekleidet sind. Damit wird der Aufnahmekörper im Bereich der Aufnahmeöffnung und der Ausnehmung von Umgebungslicht abgeschirmt, wodurch die Messgenauigkeit bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Haltevorrichtung deutlich erhöht wird.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung sind die Aufnahmeöffnung und/oder die Ausnehmung derart ausgebildet, dass in einem Übergangsbereich zwischen Aufnahmeöffnung und Ausnehmung ein Zwischenraum für die Aufnahme einer Flüssigkeit, eines Gels oder eines transparenten Festkörpers zur Anpassung eines Brechungsindexes zwischen dem Lichtleiter und/oder Lichtleiterbündel und dem Schlauch ausgebildet ist. Dadurch können vorteilhafter Weise spiegelnde Reflexionen minimiert werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Ausnehmung an einer der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite eine fluoreszierende Beschichtung aufweist. Diese vordefinierte fluoreszierende Beschichtung kann dabei als Kalibrierstandard für Fluoreszenzmessungen dienen. Schließlich besteht die Möglichkeit, dass die Ausnehmung an einer der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite eine reflektierende Beschichtung aufweist. Diese kann dabei diffus oder spiegelnd ausgebildet sein. Dadurch besteht die Möglichkeit, eine Absorption des zu analysierenden Mediums im Schlauch durch zurückreflektiertes oder gestreutes transmittiertes Licht zu messen.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung ist die Aufnahmeöffnung zur passgenauen Aufnahme des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels oder der den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel aufnehmenden Ferrule ausgebildet. Durch das passgenaue Einfügen des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels beziehungsweise der Ferrulen, ist es beispielsweise ausgeschlossen, dass diese den Schlauch perforieren. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass in der Aufnahmeöffnung ein Abstandshalter zur definierten Positionierung des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels oder den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel aufnehmenden Ferrule relativ zu der Ausnehmung oder dem sich in der Ausnehmung angeordneten Schlauch ausgebildet ist. Auch dies dient einerseits dazu, dass es zu keiner Perforation des Schlauches durch den Lichtleiter oder das Lichtleiterbündel beziehungsweise die Ferrule kommen kann. Zum anderen wird durch den definierten Abstand die Messgenauigkeit bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Haltevorrichtung erhöht. Es ist aber auch möglich, dass das entsprechende Ende des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels beziehungsweise der entsprechenden Ferrule derart in der Haltevorrichtung angeordnet ist, dass sie einen entsprechend in der Haltevorrichtung angeordneten Schlauch beziehungsweise dessen Umfangsfläche berühren. Des Weiteren kann in dem ersten Teilkörper des Aufnahmekörpers der Haltevorrichtung mindestens ein Befestigungselement zur definierten Befestigung des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels oder der den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel aufnehmenden Ferrule innerhalb der Aufnahmeöffnung ausgebildet sein. Auch ein Einkleben oder ein Klemmen des Lichtleiters, des Lichtleiterbündels oder der Ferrule innerhalb der Aufnahmeöffnung ist denkbar und dient zur sicheren Fixierung der genannten Elemente miteinander.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Verschlussvorrichtung mindestens zwei, an gegenüberliegenden Enden des ersten und zweiten Teilkörpers angeordnete Befestigungsclips. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass die Verschlussvorrichtung mindestens einen an dem ersten und zweiten Teilkörper angeordneten Magnetverschluss umfasst. Zudem besteht die Möglichkeit, dass der erste und zweite Teilkörper des Aufnahmekörpers mittels mindestens einer Scharniervorrichtung auf- und zuklappbar ausgebildet sind. In einer weiteren denkbaren Ausführungsform umfasst der zweite Teilkörper wiederum zwei Teilkörper, wobei die weiteren Teilkörper mittels einer weiteren Verschlussvorrichtung verschließbar sind. Die Verschlussvorrichtung kann wiederum Befestigungsclips, einen Magnetverschluss oder eine Scharniervorrichtung umfassen. Insgesamt können der erste und zweite Teilkörper sowie der Aufnahmekörper insgesamt blockförmig ausgebildet sein. Durch die mindestens zweiteilige Ausgestaltung des Aufnahmekörpers ist insbesondere ein leichtes Einfügen beziehungsweise Einlegen eines Schlauchs bei der bestimmungsgemäßen Verwendung der Haltevorrichtung gewährleistet. Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente. Die Vorrichtung umfasst dabei mindestens eine Haltevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Zudem weist die Vorrichtung mindestens eine mit der Haltevorrichtung an einem Ende lösbar verbundenen Lichtleiter und/oder ein Lichtleiterbündel oder eine den Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel aufnehmende Ferrule auf. Die Vorrichtung umfasst zudem mindestens eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Anregungslichts, wobei die Lichtquelle an dem der Haltevorrichtung gegenüberliegenden Ende des Lichtleiters und/oder Lichtleiterbündels mit diesem lichtleitend verbunden ist. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung mindestens eine Auswerteeinrichtung zum Empfangen und quantitativer Auswertung der durch das Anregungslicht in dem zu analysierenden und in dem Schlauch geführten Medium erzeugten Absorption, Rückstreuung oder Fluoreszenz, wobei der Lichtleiter und/oder das Lichtleiterbündel derart ausgebildet sind, dass die erzeugten, absorbierten, rückgestreuten und/oder fluoreszierenden Lichtanteile durch den gleichen Lichtleiter oder durch die gleichen Lichtleitfasern oder nicht mit Anregungslicht versorgten Teile des gleichen Lichtleiterbündels der Auswerteeinrichtung zugeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung löst das Problem, einfach, schnell und reproduzierbar einen oder mehrere Lichtleiter an einem Schlauch anzubringen, um den Schlauch und seinen Inhalt mit Licht zu bestrahlen, einschließlich der Anregung von Fluoreszenz des sich in dem Schlauch befindlichen Mediums, wobei das rückgestreute oder fluoreszierende Licht durch die eine oder mehrere Lichtleiter zu der Auswerteeinrichtung geleitet werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann kostengünstig umgesetzt werden und ist zudem mobil einsetzbar. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können beispielsweise Fluoreszenzmessungen an einen Schlauch beziehungsweise an dem Inhalt eines Schlauchs durchgeführt werden. Insbesondere kann erythrozytengebundenes Zink-Protoporphyrin (ZnPP) und/oder Protoporphyrin IX (PPIX) im Blut nachgewiesen werden, was zur Eisenmangeldiagnostik genutzt werden kann. Vergleichbare, bekannte Vorrichtungen erzeugen Signale aus dem Blut in einem transparenten Schlauch, indem von einer Seite beleuchtet wird und das transmittierte Licht auf der anderen Seite detektiert wird. Vorteilhafterweise erfolgt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beleuchtung und Detektion von derselben Seite des Schlauches aus. Diese „Frontface“-Geometrie erlaubt es, nicht nur die Absorption zu messen sondern auch die Fluoreszenz, was mit bekannten Vorrichtungen nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich ist. Beispielsweise erfordert die Anregung von Porphyrinen im Blut eine kurzwellige Anregung, was zu einer sehr geringen Eindringtiefe des Lichts führt. Bereits eine einzelne Schicht von Erythrozyten absorbiert Licht dieser Wellenlängen vollständig. Das emittierte Fluoreszenzlicht könnte zwar eine dünne Blutschicht durchdringen, aber eine Messung durch einen nichtmodifizierten Schlauch für die Dialyse oder die Blutspende wäre wegen der großen Blutmenge zwischen Emissionspunkt und Detektor in der Transmission nicht möglich. Vorteilhafterweise ist es mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, das emittierte Fluoreszenzlicht direkt auf der Seite einzufangen, auf der es angeregt wird, wodurch eine maximale Empfindlichkeit garantiert wird. Im Gegensatz hierzu liegen bei den Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik Beleuchtung und Detektion auf gegenüberliegenden Seiten des Schlauchs.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Medium Blut und der Schlauch ein Dialyseschlauch. Vorteilhafterweise können bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung Anteile an ZnPP und/oder PPIX aus dem Blut im Dialyseschlauch während der Dialyse ermittelt werden.

Weitere Merkmale und deren Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Erfindungsaspekts zu entnehmen, wobei vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Erfindungsaspekts als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Erfindungsaspekts und umgekehrt anzusehen sind. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.

Es zeigen:

Fig.1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig.2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig.3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig.4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen

Haltevorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform; und Fig.5 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente.

Die in den Fig. 1 - 5 dargestellten Merkmale weisen jeweils gleiche Bezugszeichen auf.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 10 für einen Lichtleiter und/oder Lichtleiterbündel 26 gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Haltevorrichtung 10 umfasst dabei einen zweigeteilten Aufnahmekörper 12, der aus einem ersten Teilkörper 14 und einem zweiten Teilkörper 16 besteht. Der Aufnahmekörper 12 insgesamt wie auch die Teilkörper 14, 16 sind blockartig ausgebildet. Zudem sind der erste und der zweite Teilkörper 14, 16 beweglich zueinander angeordnet und miteinander mittels einer Verschlussvorrichtung 18 verschließbar. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden der erste und der zweite Teilkörper 14, 16 mittels zweier Befestigungsclips 34 miteinander lösbar verbunden.

Man erkennt, dass im ersten Teilkörper 14 des Aufnahmekörpers 12 eine Aufnahmeöffnung 20 zur Aufnahme des Lichtleiterbündels 26 ausgebildet ist. Das Lichtleiterbündel 26 endet dabei in einer sogenannten Ferrule 28, dessen zylindrisches Gehäuse passgenau in die Aufnahmeöffnung 20 eingefügt werden kann. Zur Fixierung der Ferrule 28 in der Aufnahmeöffnung 20 dient zudem eine Befestigungsschraube 24. Des Weiteren erkennt man, dass in dem Aufnahmekörper 12 eine Ausnehmung 22 zur Aufnahme eines mit einem zu analysierenden Medium 32 befüllbaren, zumindest teilweise transparenten Schlauchs 30 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 22 ist dabei mit einer größeren Auskerbung in den zweiten Teilkörper 16 ausgebildet. Zur Anordnung des Schlauchs 30 innerhalb der Ausnehmung 22 ist der zweigeteilte Aufnahmekörper 12 geöffnet. Der Schlauch 30 wird dabei in die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel größer ausgebildete Kerbe beziehungsweise Teilausnehmung der Ausnehmung 22 eingelegt. Durch das Verschließen des Aufnahmekörpers 12 mittels dem Zusammenfügen des ersten und zweiten Teilkörpers 14, 16 wird der Schlauch 30 innerhalb der Ausnehmung 22 fixiert und vollständig von dieser von dem Aufnahmekörper 12 umschlossen. Die Teilkörper 14, 16 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig aus einem opaken Material gefertigt. Dadurch ist sowohl der sich in der Aufnahmeöffnung 20 befindliche Abschnitt des Lichtleiterbündels 26 wie auch der sich in der Ausnehmung 22 befindliche Abschnitt des transparenten Schlauches 30 von dem Umgebungslicht abgeschottet. Dies erhöht die Qualität der Messungen bei dem bestimmungsgemäßen Gebrauch der Haltevorrichtung 10. Bei dem dargestellten Schlauch 30 kann es sich um einen Blutspende- oder Dialyseschlauch handeln. Zudem wird deutlich, dass die Aufnahmeöffnung 20 derart ausgebildet und angeordnet ist, dass sie lichtleitend mit der Ausnehmung 22 verbunden ist. Eine Längsachse der Aufnahmeöffnung 20 ist dabei senkrecht zu einer Längsachse der Ausnehmung 22 angeordnet. Sowohl die Aufnahmeöffnung 20 wie auch die Ausnehmung 22 sind im Querschnitt kreisförmig ausgebildet.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die hier dargestellte Haltevorrichtung 10 entspricht in ihrem Grundaufbau der in Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Haltevorrichtung. Im Unterschied zu der Haltevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist hier jedoch die Ausnehmung 22 für den Schlauch 30 mit ungefähr gleichen Anteilen in dem ersten Teilkörper 14 sowie dem zweiten Teilkörper 16 des Aufnahmekörpers 12 angeordnet. Wie auch bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Haltevorrichtung ist die Aufnahmeöffnung im Querschnitt kreisförmig ausgebildet. Zudem erkennt wiederum, dass die Längsachse der Aufnahmeöffnung 20 senkrecht zu einer Längsachse der Ausnehmung 22 angeordnet ist.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Haltevorrichtung 10 entspricht wiederum im Grundsatz der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Haltevorrichtung. Im Unterschied zu der in Fig. 2 dargestellten Haltevorrichtung weist die Haltevorrichtung 10 gemäß der dritten Ausführungsform jedoch eine unterschiedliche Verschlussvorrichtung 18 auf. Man erkennt, dass zum Verschließen des ersten Teilkörpers 14 mit dem zweiten Teilkörper 16 des Aufnahmekörpers 12 in den Teilkörpern 14, 16 gegenüberliegende Magnete 36 ausgebildet sind, die die beiden Hälften des Aufnahmekörpers 12 miteinander verbinden. Zur losen Verbindung des ersten Teilkörpers 14 mit dem zweiten Teilkörper 16 ist zudem an einem Ende des zweigeteilten Aufnahmekörpers 12 eine Haltekette 38 angeordnet. Damit wird verhindert, dass einer der beiden Teilkörper 14, 16 verloren geht, wenn diese nicht miteinander über den dargestellten Magnetverschluss verbunden sind.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Haltevorrichtung 10 gemäß einer vierten Ausführungsform. Man erkennt, dass gemäß diesem Ausführungsbeispiel der erste Teilkörper 14 mit dem zweiten Teilkörper 16 über eine Scharniervorrichtung 40 verbunden ist. Zudem ist der zweite Teilkörper 16 in zwei weitere Teilkörper 44, 46 unterteilt, die zueinander aufklappbar und miteinander über einen Magnetverschluss 42 verschließbar sind. Die Ausnehmung 22 ist bei diesem Ausführungsbeispiel komplett innerhalb des zweiten Teilkörpers 16 ausgebildet. Wie auch in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 3 liegt hier jedoch ebenfalls das Ende des Lichtleiterbündels 26 beziehungsweise die Ferrule 28 an der Oberfläche des Schlauchs 30 an. Die Aufnahmeöffnung 20 ist wiederum derart ausgebildet und angeordnet, dass sie lichtleitend mit der Ausnehmung 22 verbunden ist. Zur Aufnahme des Schlauchs 30 werden die beiden Teilelemente 44, 46 des zweiten Teilkörpers 16 voneinander getrennt, sodass der Schlauch 30 in die Ausnehmung 22 eingelegt werden kann. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel - wie auch bei den in Fig. 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen der Haltevorrichtung 10 sind die Elemente des Aufnahmekörpers 12 aus einem opaken Material gefertigt. Zudem wird wiederum deutlich, dass die Längsachse der Aufnahmeöffnung 20 senkrecht zu der Längsachse der Ausnehmung 22 angeordnet ist. Des Weiteren erkennt man, dass im geschlossenen Zustand des Aufnahmekörpers 12 der Schlauch 30, der wiederum als Blutspende- oder Dialyseschlauch ausgebildet sein kann, gegen ein Ende des Lichtleiterbündels 26 gedrückt wird.

Die Elemente des Aufnahmekörpers 12 können aus Metall, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material gefertigt werden.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 60 zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente. Die hier gezeigte Haltevorrichtung 10 entspricht dabei der in Fig. 1 gezeigten und beschriebenen Haltevorrichtung 10, so dass hierzu auf die Figurenbeschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird. Man erkennt, dass die Vorrichtung 60 zusätzlich eine Lichtquelle 48 und eine Auswerteeinrichtung 50 aufweist, wobei die Lichtquelle 48 zur Erzeugung eines Anregungslichts dient und an dem der Haltevorrichtung 10 gegenüberliegenden Ende des Lichtleiterbündels 26 mit diesem lichtleitend verbunden ist. Die Auswerteeinrichtung 50 dient zum Empfang und der quantitativen Auswertung der durch das Anregungslicht in dem zu analysierenden und in dem Schlauch 30 geführten Medium 32 erzeugten Absorption, Rückstreuung und/oder Fluoreszenz. Zudem ist das Lichtleiterbündel 26 derart ausgebildet, dass die erzeugten absorbierten, rückgestreuten und/oder fluoreszierenden Lichtanteile durch die nicht mit Anregungslicht versorgten Teile des Lichtleiterbündels 26 der Auswerteinrichtung 50 zugeführt wird. Im Folgenden werden einige, nicht limitierende, Anwendungsbeispiele der Haltevorrichtung 10 mit der Vorrichtung 60 zum quantitativen Bestimmen mindestens einer fluoreszierenden, lichtabsorbierenden und/oder lichtrückstreuenden Komponente und deren Vorteile beschrieben:

Vorteile durch die Verwendung des Clips des Gebrauchsmusters im Vergleich zu anderen Möglichkeiten, den beabsichtigten Zweck der Anregung und des Nachweises fluoreszierender Substanzen, die durch einen ausreichend transparenten Schlauch fließen, zu erreichen sind:

Methoden zur Bestimmung der ZnPP- und PPIX-Fluoreszenz von Vollblut in einer Küvette sind bekannt. Bei einer bekannten Anwendung gehen Anregungs- und Fluoreszenzlicht als freier Strahl zur/von der Probe. Gegenüber dieser Methode bietet die Verwendung der Haltevorrichtung 10 beziehungsweise der Vorrichtung 60 den Vorteil, dass das zu untersuchende Medium 32 beziehungsweise der Analyt Blut durch den Schlauch 30 fließt, wodurch das Fluorochrom, kontinuierlich ausgetauscht wird und damit die Gefahr des Photobleichens des Analyten während der Messung erheblich verringert wird. Durch entsprechende Untersuchungen wurde bestätigt, dass die Fluoreszenzintensität bei der bekannten Methode mit der Zeit abnimmt, was auf das Photobleichen der ZnPP- Moleküle im angeregten Volumen zurückzuführen ist. Dieser Effekt tritt bei der Verwendung der Haltevorrichtung 10 beziehungsweise der Vorrichtung 60 nicht oder nur in sehr geringen Maßen auf. Aufgrund des kontinuierlich ausgetauschten Blutvolumens und damit der kontinuierlich ausgetauschten Fluorophore bleibt die gemessene Fluoreszenzintensität annähernd konstant. Dies ermöglicht eine längere Messzeit und eine genauere Bestimmung der ZnPP-Fluoreszenzintensität.

In einer weiteren Anwendung wird die Haltevorrichtung 10 und die Vorrichtung 60 zur Messung von ZnPP und/oder PPIX aus dem Blut im Dialyseschlauch während der Dialyse verwendet. In einer anderen Anwendung wird es verwendet, um ZnPP und/oder PPIX aus dem Blut in dem Schlauch während der Blutentnahme während einer Blutspende zu messen. Die Haltevorrichtung 10 wird dabei an dem mit einem Blutspendebeutel verbundenen Schlauch 30 angeordnet. Der Schlauch 30 wird dabei in die Ausnehmung 22 der Haltevorrichtung 10 eingeklickt, wodurch der Lichtleiter oder das Lichtleiterbündel 26 in Kontakt mit dem Schlauch 30 kommt.