用于监控至患者的通路的湿度传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于为系统监控至患者的通路的湿度传感器，通过该系统经由柔性线将液体馈送至患者和/或将液体从患者馈送出，并且特别用于监控体外血液治疗的血管通路的湿度传感器。除此以外，本发明还涉及制造用于监控至患者的通路的湿度传感器的方法。
【背景技术】
[0002]在医学工程领域，存在各种已知的系统，利用这些系统，经由柔性线液体能够从患者抽出或者液体能够馈送至患者。在这种情况下，至患者的通路通常借助插入身体器官的导管或者借助刺穿血管的针来获得。在检查或治疗期间，必须保证存在至患者的合适通路。因此，需要监控患者通路。
[0003]至患者的合适通路对于具有体外血液回路的体外血液治疗设备的零部件而言也是特定的先决条件。体外血液治疗设备的已知零部件例如包括透析设备和细胞分离器的零部件，其需要至患者的血管系统的通路。在体外血液治疗中，血液沿具有动脉穿刺针的柔性动脉线从患者抽出，并沿具有静脉穿刺针的柔性静脉线馈送回患者。另一方面，在重症监护室的急性透析中，患者颈部的中心静脉导管用作患者通路。
[0004]存在用于监控血管通路的不同形式的各种已知装置。这些已知的监控装置通常依靠安全设备，其设置为血液治疗设备的零部件的标准，并且其在不存在合适的血管通路时则触发体外血液回路的即时关闭。
[0005]存在用以监控血管通路的已知装置，其具有用以检测湿度的设备，该设备使得穿刺部位处溢出的血液能够被检测。这些已知的湿度传感器采用衬垫形式，其必须施加至穿刺部位，并且其包含应用导电结构或者内嵌有导电结构的吸收性材料。导电结构包括彼此以一定距离布置的导体路径，导体路径被布置在衬底材料上或衬底材料内。液体使衬底材料变湿导致导体路径之间的阻抗发生变化。
[0006]已知的湿度传感器通过连接线连接至感测导体路径之间阻抗变化的装置。
[0007]导电结构包括彼此以一定距离布置的、在端部开放的两个导体路径，该导电结构的缺陷在于感测装置不能检测对导体路径的任何损坏或湿度传感器的误接，这是因为导体路径或连接线的断开或连接处做出的错误接触不会引起阻抗的变化。因此，已知的是两个导体路径的端部跨过终端电阻器连接在一起。如果由感测装置测量的湿度传感器的阻抗对应于跨过导体路径的终端电阻器的阻抗，能够假设湿度传感器是完整无缺的并且正确连接至感测装置。
[0008]存在由不同衬底材料组成的已知的湿度传感器。例如，纺织材料用作衬底材料。终端电阻器施加至衬底材料在制造中会出现问题。因此，存在不具有终端电阻器而连接至外部的终端电阻器的已知的湿度传感器。然而，连接外部终端电阻器昂贵且复杂。
[0009]WO 2011/116943描述了采用纺织材料形式的湿度传感器，其包括非导电经丝和非导电玮丝、以及导电经丝和导电玮丝，这样布置使得它们形成包括第一和第二导体路径的导电结构。两条导电路径的端部采用连接触头的形式，连接触头彼此横向偏移的布置在舌状物上。连接电缆的连接器连接至舌状物，其中湿度传感器通过连接电缆电连接至感测装置。感测装置测量湿度传感器的一对连接触头之间的电阻，而另一对连接触头跨过包含在连接器中的终端电阻器连接在一起。
[0010]从DE 10 2010 023 132A1已知一种湿度传感器，其包括布置在衬底层上的导体路径的装置。湿度传感器的两条导体路径通过接触层连接在一起，接触层的阻抗在湿化状态中变化。
[0011]从WO 2010/091852已知一种湿度传感器，其中导体路径结构和终端电阻器通过丝网印刷施加至衬底材料。包含银的印刷膏被用于导体路径结构，而包含碳的印刷膏用于电阻器结构。尽管即使在湿度传感器由纺织材料制成的情况下，通过印刷来施加终端电阻器基本上是可能的，但发现这是一个缺陷，由于这一程序中印刷过程所需要的额外步骤。
【发明内容】
[0012]本发明的目标在于提供用于监控患者通路的湿度传感器，其能够廉价地大批量制造。本发明的目标还在于详细说明了廉价地大批量制造湿度传感器的方法。
[0013]根据本发明，这些目标通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求的主题是本发明的有益实施例。
[0014]根据本发明，湿度传感器具有施加至患者皮肤的衬底材料，其具有导电结构，导电结构包括彼此相距一定距离地布置的导体路径，导体路径经由终端电阻器连接在一起。根据本发明，湿度传感器衬底材料可以是不同类型的。它可以是纺织材料或非纺织材料。然而，衬底材料应当优选地为吸收性的。
[0015]根据本发明，湿度传感器的特征在于电阻器为施加在衬底材料一部分中的导电薄膜，在导电薄膜上形成电气接触区，用于将终端电阻器连接至导体路径。用于连接终端电阻器的电气接触区可以设置在湿度传感器邻近患者的底侧或者远离患者的其上侧上。然而，接触区必须设置在同一侧以使得能够施加导电薄膜。
[0016]根据本发明，湿度传感器的优势在于不需要外部终端电阻器。这简化了湿度传感器的连接。根据本发明，通过在制造过程期间施加导电薄膜作为薄膜网，湿度传感器连同终端电阻器一起能够容易地大批量制造。在已施加薄膜网后，能够通过切割、冲孔或冲压湿度传感器连同终端电阻器，而将湿度传感器连同终端电阻器从它们一起形成的材料网分离出来。
[0017]根据本发明，当衬底材料为纺织材料，特别是难以在其上施加膏体物质以形成终端电阻器的纺织材料时，湿度传感器的优势变得特别明显。
[0018]在允许制造方法特别容易实施的优选实施例中，导电箔和衬底材料通过导电粘合剂粘合结合在一起。导电薄膜和导电粘合剂是现有技术的一部分。
[0019]可替代实施例预想到导电薄膜和衬底材料通过在导电薄膜上延伸且施加至衬底材料的覆膜连接，而不是通过导电粘合剂粘合结合。在该可替代实施例中，覆膜和衬底材料的连接不需要使用导电粘合剂。
[0020]导电结构可采用不同形式。在优选实施例中，导电结构具有第一导体路径和第二导体路径，其中电气接触部用于连接形成在第一导体路径一个端部和第二导体路径一个端部的终端电阻器。第一导体路径的另一个端部和第二导体路径的另一个端部优选地采用用于电连接器的电连接触头的形式，电连接器用于将湿度传感器连接至感测装置。终端电阻器的电气接触部优选地布置在衬底材料的一侧，而连接器的电连接触头优选地布置在其另一侧。这使得终端电阻器能够通过将导电薄膜施加至具有接触部的湿度传感器的一侧来制造。
[0021]湿度传感器的衬底材料优选地采用平坦的材料的形式，其中电气接触部和电连接触头布置在属于平坦的材料的舌状物上。舌状物一方面允许连接器容易连接，而另一方面允许施加导电薄膜，这是由于舌状物与导电结构物理隔离。
[0022]特别优选的实施例提供了非导电经丝和非导电玮丝以及导电经丝和导电玮丝的衬底材料，导电结构由导电经丝和/或玮丝形成。根据本发明，湿度传感器的优势在该实施例中特别明显，这是由于导电薄膜网能够容易地连接至纺织材料网。导电薄膜可以是具有合适阻抗的任意薄膜。适于作为导电薄膜的例如有已知的碳薄膜或聚合物薄膜。
[0023]终端电阻器的值应当大于湿的湿度传感器的阻抗而小于包括连接电缆的阻抗的感测装置的内部阻抗。如果需要传感器响应于单滴液体而不管周围环境的相对湿度，在实施中，发现100千欧至1000千欧的值对于终端电阻器而言是有益的。
[0024]制造湿度传感器的方法的特征在于，在该方法的第一步，用非导电经丝和非导电玮丝以及导电经丝和导电玮丝编织出纺织材料网，导电和非导电经丝和玮丝被布置以使得所述导电和非导电经丝和玮丝以纺织材料形成导电结构。这种类型的编织方法是现有技术的一部分。这种编织方法在WO 2011/116943中描述。
[0025]在编织过程后本方法只有一个额外的步骤用于制造终端电阻器，这一步骤能够容易地并入到制造过程中。在本方法的这一步骤中，导电薄膜网施加至纺织材料网，其中导电薄膜优选地为自粘薄膜。这种情况下薄膜网的宽度小于纺织材料网的宽度，薄膜网施加至在其上形成用于终端电阻器的电气接触部的所述衬底材料的那部分。然后通过将传感器从材料网中切割、冲孔或冲压出预设的轮廓而将各个湿度传感器分离出来。根据本发明，该方法还包括其他步骤，例如包括冲洗、浸渍、施加粘合层，以及以例如诸如硅化纸等的背层覆至
ΠΠ O
【附图说明】
[0026]下面参照附图详细解释本发明的实施例。
[0027]在附图中:
[0028]图1示出了具有用于监控血管通路的装置的血液治疗设备的主要组件，
[0029]图2是具有导电结构的湿度传感器的示意图，
[0030]图3A是湿度传感器的连接舌状物的第一实施例的平面图，
[0031]图3B是从图3A中所示的连接舌状物下方的视图，
[0032]图4A是连接舌状物的第二实施例的平面图，
[0033]图4B是从图4A中所示的连接舌状物下方的视图，
[0034]图5是连接舌状物的第三实施例的平面图，
[0035]图6示出了湿度传感器的连接舌状物的实施例连同终端电阻器的第一实施例，
[0036]图7示出了图6中所示的连接舌状物连同终端电阻器的第二实施例，
[0037]图8是根据本发明制造湿度传感器的方法的主要步骤的视图，
[0038]图9是包括将终端电阻器施加至湿度传感器的方法的步骤的视图以及
[0039]图10示出了湿度传感器的连接舌状物的可替代实施例。
【具体实施方式】
[0040]图1示出了血液治疗设备、并且特别是用于急性透析的血液透析设备A的主要组件，其具有装置B用于监控血管通路、并且特别是具有中心静脉导管的血管通路。在本实施例中，监控装置B是血液透析设备A的一部分。透析设备首先通过参照图1来描述。
[0041]血液透析设备A具有透析器1，其由半透膜2分割成血液腔3和透析液腔4。至患者的血管通路借助连接至患者颈部的中心静脉导管5获得。中心静脉导管5是体外血液回路I的一部分，其仅被指示的并且其包括透析器I的血液腔3以及包括柔性线6、7。提供血液泵8以在体外回路中泵送血液。
[0042]透析设备A的透析液回路II包括透析液源10，透析液供入线11连接至透析液源10，透析液供入线11流向透析器I的透析液腔4的入口。透析液供出线12从透析器I的透析液腔4的出口流出，其流向出口 13。透析液泵14连接到透析液供出线12中。
[0043]中央控制单元15负责控制透析设备，其经由控制线16、17操作血液和透析液泵8、14。中央控制单元15通过数据线18连接至报警单元19，报警单元19在有麻烦的事情发生时给出视觉和/或听觉和/或触觉报警。
[0044]在本实施例中，仅示意性示出的监控装置