BRPI0611042A2 - cartucho descartÁvel e mÁquina de diÁlise - Google Patents

Abstract

CARTUCHO DESCARTÁVEL E MÁQUINA DE DIÁLISE Um cartucho (10) ou uso numa máquina de hemodiálise (1) tem um trajeto de fluxo de sangue para transportar um volume de sangue a ser tratado num dialisador e um trajeto de fluxo de dialisato, isolado a partir do trajeto de fluxo de sangue, para liberar um fluxo de solução de dialisato através do dialisador. O cartucho (10) é recebido numa seçao de máquina (4) da máquina (1). A seção de máquina (4) tem primeiro e segundo cilindros (5, 6) que fecham, quando o cartucho (10) é inserido de forma a reter o cartucho (10). Os atuadores (7) e sensores (8) dispostos sobre o segundo cilindro (6) controlam a operação do cartucho (10).

Description

"Cartucho Descartávele Máquina de Diálise"

Relatório Descritivo

A presente invenção relaciona-se com máquinas de diálisee, em particular, mas, não exclusivamente, com um cartucho disponívelpara uso em máquina de hemodiálise.

A diálise é um tratamento que substitui a função renal deremoção de fluido em excesso e produtos de descarte, tais como potás-sio e uréia, a partir do sangue. O tratamento é empregado quando afunção renal se deteriorou até um ponto em que a síndrome urêmica setorna uma ameaça para a fisiologia do corpo (falha renal aguda) ouquando uma condição renal existente há muito prejudica o desempenhodos rins (falha renal crônica).

Existem dois tipos principais de diálise, nomeadamente ahemodiálise e a diálise peritoneal.

No tratamento da diálise peritoneal, uma solução de diali-sato é feita passar através de um tubo para dentro da cavidade perito-neal. O fluido é deixado na cavidade durante um período de tempo, afim de absorver os produtos de descarte, e é subseqüentemente removi-do através do tubo, para descarte.

É comum que os pacientes nos estágios iniciais de trata-mento de uma condição renal existente há muito sejam tratados pordiálise peritoneal, antes de progredirem para a hemodiálise, numa fasemais tardia.

Na hemodiálise, o sangue do paciente é removido a partirdo corpo por uma linha arterial, é tratado pela máquina de diálise e é,então, retornado ao corpo por uma linha venosa. A máquina passa osangue através de um dialisador que contém tubos formados a partir deuma membrana semipermeável. No exterior da membrana semiperme-ável está uma solução de dialisato. A membrana semipermeável filtraos produtos de descarte e o fluido em excesso a partir do sangue para asolução de dialisato. A membrana permite o descarte e um volumecontrolado de fluido permeia-se para o dialisato, ao mesmo tempo queimpede a perda de moléculas maiores desejáveis, como células dosangue e certas proteínas e polipeptídios.

A ação de diálise através da membrana é principalmenterealizada por uma combinação de difusão (a migração de moléculas pormovimento aleatório a partir de uma região de concentração mais altapara uma região de concentração inferior) e convecção (movimento desoluto que resulta a partir do movimento do volume de solvente, nor-malmente em resposta a diferenças na pressão hidrostática).

A remoção de fluido (de outra forma conhecida comoultrafiltração) é realizada alterando a pressão hidrostática do lado dodialisato da membrana, ocasionando que a água livre se desloqueatravés da membrana ao longo do gradiente de pressão.

A correção da acidose urêmica do sangue é realizada pelouso de um tampão de bicarbonato. O tampão de bicarbonato permitetambém a correção do nível de bicarbonato no sangue.

A solução de diálise consiste numa solução esterilizada deíons minerais. Estes íons ficam contidos dentro de um tampão ácidoque é misturado com a água esterilizada e a base de bicarbonato, antesda liberação para o dialisador.

A composição de dialisato é crítica para o tratamento dediálise bem sucedido, visto que o nível de permuta dialítica através damembrana e, deste modo, a possibilidade de restabelecer as concentra-ções eletrolíticas adequadas e o equilíbrio ácido-básico do corpo depen-dem da composição.A composição correta é realizada principalmente formulan-do um dialisato cujas concentrações constituintes sejam configuradaspara os valores normais aproximados no corpo.

Todavia, alcançar a composição correta de dialisato exige ocontrole preciso de baixos volumes de líquido e, presentemente, isto érealizado pela provisão de complexos trajetos fluidos, incluindo compo-nentes múltiplos de bombeamento e válvulas na máquina de diálise.

Isto apresenta a desvantagem de uma máquina de diálisecomplexa e cara, que está em risco aumentado de falha, em virtude desua complexidade. A manutenção aumentada é também um problema,visto que é essencial minimizar o tempo de paralisação da máquina, afim tratar mais eficazmente o paciente.

Um problema adicional com as máquinas de hemodiáliseconhecidas é que as linhas de sangue e de solução de dialisato exigemmontagem cuidadosa sobre a máquina de diálise, antes do tratamentopoder começar. Isto apresenta um risco de que as linhas não estejamcorretamente instaladas, um risco que é particularmente relevante paraaqueles pacientes que dialisam em casa.

Este método de diálise também apresenta um risco aumen-tado de infecção cruzada entre pacientes, visto que as linhas de sanguee dialisato descartáveis entram em contato com a máquina de diálise.

É um objetivo da presente invenção proporcionar umsistema de hemodiálise que, pelo menos, mitigue alguns dos problemasacima descritos.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é providoum cartucho disponível para uso numa máquina de hemodiálise,compreendendo o cartucho um trajeto de fluxo de sangue, para trans-portar um volume recirculante de sangue a ser tratado num dialisador,e um trajeto de fluxo do dialisato, isolado a partir do trajeto de fluxo desangue, para liberar um fluxo de solução de dialisato através do diali-sador.

Preferentemente, o cartucho tem uma primeira bomba demistura e uma segunda bomba de mistura, aceitando a segunda bombade mistura uma mistura homogênea de água estéril e uma primeirabase de solução de dialisato a partir da primeira bomba de mistura eintroduzindo uma base adicional de solução de dialisato.

Preferivelmente, o trajeto de dialisato inclui uma primeiraválvula de três vias a montante da primeira bomba de mistura dasolução de dialisato, controlando a primeira válvula de três vias aliberação da primeira base de solução de dialisato para dentro daprimeira bomba de mistura.

De preferência, a primeira válvula de três vias tem umaporta de saída da bomba de mistura, uma porta de entrada do reserva-tório de solução de dialisato e uma porta de bomba de deslocamentopositivo.

Preferivelmente, a primeira válvula de três vias atua deforma a permitir um volume de uma primeira base de solução dedialisato para dentro da primeira bomba de mistura da solução dedialisato em cada um e todo o curso da bomba.

De preferência, o trajeto do dialisato inclui uma segundaválvula de três vias a montante da segunda bomba de mistura dasolução de dialisato.

Preferentemente, o cartucho inclui um reservatório desolução de dialisato, com maior preferência um primeiro reservatórioimediatamente a jusante da primeira bomba de mistura e um segundoreservatório imediatamente a jusante da segunda bomba de mistura.

Preferivelmente, os trajetos do sangue e do fluido de dialisa-to passam entre uma primeira superfície de face para fora do cartucho euma segunda superfície de face para fora do cartucho.

Preferentemente, pelo menos algumas partes da primeira eda segunda superfícies de face viradas para fora do corpo de cartuchosão revestidas por uma membrana deformável.

De preferência, as válvulas e bombas no cartucho sãoacionáveis por deformação da membrana pela máquina de diálise.

Preferentemente, os trajetos do sangue e do fluido dasolução de dialisato são pelo menos parcialmente definidos por paredeslevantadas ascendentes que se projetam exteriormente a partir dassuperfícies superior e inferior do cartucho.

De preferência, as paredes levantadas são envolvidas pelasmembranas deformáveis.

Preferentemente, as bombas de mistura são bombas demembrana.

Preferivelmente, o trajeto do fluxo de sangue é provido depelo menos uma armadilha de bolhas do sangue, com maior preferên-cia, a ou cada armadilha de bolhas do sangue é provida de um sensorde nível.

Preferentemente, o sensor de nível é um sensor de nívelóptico ou um sensor de nível ultra-sônico.

Preferentemente, a armadilha de bolhas do sangue éprovida de um sensor de nível superior e um de nível inferior.

De preferência, a armadilha de bolhas do sangue é providade uma membrana hidrofílica, para remover ou adicionar um volume dear à armadilha de bolhas do sangue.

Preferentemente, o cartucho é provido de um êmbolo debomba de deslocamento positivo, que atua em combinação com aválvula de três vias, para liberar um volume mensurado de base desolução de dialisato dentro das bombas de mistura da solução dedialisato.

Preferentemente, o cartucho é provido de um filtro deendotoxinas, de preferência, um filtro de endotoxinas de uso único.

Preferivelmente, o trajeto do fluido da solução de dialisato éprovido de um sensor de fluxo ultra-sônico para detectar a velocidadede fluxo através do trajeto da solução de dialisato.

Preferentemente, o cartucho define uma série de aberturasque interligam a parte de trajetos de fluido definidos na superfíciesuperior do cartucho com a parte de trajetos de fluido definidos nasuperfície inferior do cartucho.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é propor-cionada uma máquina de diálise adaptada para receber o cartucho dediálise do primeiro aspecto da invenção, incluindo a máquina pelomenos um cilindro disposto em uso de forma a segurar o cartucho emposição na máquina.

A invenção será, agora, descrita, apenas à guisa de exemploe com referência aos desenhos seguintes, em que:

a Figura 1 é uma vista isométrica da máquina dediálise e cartucho da presente invenção,

a Figura 2 é uma vista isométrica da parte de motorda máquina da Figura 1,

a Figura 3 é uma vista isométrica do cartucho dapresente invenção,

a Figura 4 é uma vista dianteira do cartucho daFigura 3,

a Figura 5 é uma vista dianteira da parte de bombe-amento do cartucho da Figura mostrando detalhe parcial escondido,a Figura 6 é uma vista dianteira do cartucho daFigura 3 mostrando a cobertura do dialisador removida,

a Figura 7 é uma vista posterior da parte de bombe-amento do cartucho da Figura 3,

a Figura 8 é uma vista superior do cartucho daFigura 3,

a Figura 9 é uma vista terminal do cartucho daFigura 3 e

a Figura 10 é uma representação esquemática de umsistema de liberação da base de solução de dialisato, de acordo com apresente invenção,

a Figura 11 é uma vista plana parcial de uma moda-lidade alternativa do cartucho da presente invenção com um dialisadorintegral para o cartucho,

a Figura 12 é uma vista isométrica parcial do cartu-cho alternativo da Figura 11,

a Figura 13 é uma vista lateral do cartucho alternati-vo da Figura 11,

a Figura 14 é uma vista isométrica de um cartuchode bicarbonato, de acordo com a presente invenção,

a Figura 15 é uma vista isométrica do cartucho debicarbonato da Figura 14, mostrado em associação com uma vistaparcial de uma modalidade alternativa de cartucho, e

a Figura 16 é uma vista isométrica parcial de umamodalidade alternativa de cartucho, de acordo com a presente invenção,mostrando um reservatório de anticoagulante.

Na Figura 1, é mostrada uma máquina de diálise 1 tendouma cobertura 2 que abre para mostrar um compartimento de armaze-namento 3. A máquina tem uma seção de motor 4 que recebe umcartucho de diálise 10.

Com referência, agora, à Figura 2, é mostrada a seção domotor 4 em detalhe adicional, de modo a incluir o primeiro e o segundocilindros 5, 6 que fecham após inserção do cartucho 10 na máquinapara reter o cartucho em posição, quando em uso. O motor 4 temacionadores pneumáticos 7 e sensores (geralmente indicados em 8, naFigura 2) dispostos sobre o segundo cilindro, de forma a controlar aoperação do cartucho 10, conforme será descrito brevemente em deta-lhe adicional.

Nas Figuras 3 e 4, é mostrado um cartucho de diálise 10tendo uma parte de bombeamento 12 (à direita da linha a traço inter-rompido I-I na Figura 4) e uma parte de diálise 14 (à esquerda da linhaa traço interrompido I-I na Figura 4). A parte de bombeamento 12 tema forma de um retângulo plano. A parte de diálise 14 tem uma cobertu-ra de dialisador 15, que é conformada de modo a conter um dialisador,segundo será descrito brevemente em detalhe adicional.

Com referência brevemente à Figura 8, a parte de bombea-mento 12 do cartucho de diálise 10 tem uma superfície superior 16 euma superfície inferior 18. A superfície superior 16 e a superfícieinferior 18 são cobertas por uma membrana clara 20, 22, respectiva-mente, que é formada a partir de um material plástico deformável. Aprimeira e a segunda membranas 20, 22 são ligadas à superfíciesuperior 16 e a uma superfície inferior 18, respectivamente por via deadesivo ou método conhecido semelhante.

Com referência, agora, à Figura 4, a superfície superior 16define uma série de paredes levantadas, indicadas, por exemplo, como24. As paredes levantadas 24 definem um sistema de canais de fluxo,como será descrito brevemente em detalhe adicional. Os canais ficamencerrados na parte externa da superfície superior 16, pela primeiramembrana 20. Conseqüentemente, a superfície superior 16 define umasérie de canais de fluidos para transportar o sangue a ser dialisado ou asolução de dialisato.

O cartucho 10 define também a série de aberturas, indica-das geralmente, por exemplo, em 26 na Figura 4. Estas aberturasproporcionam um trajeto de fluido através do cartucho 10, cujo propósi-to será, agora, descrito.

Com referência à Figura 7, a superfície inferior 18 definetambém uma série de paredes levantadas 24, que definem coletivamen-te um labirinto de canais de fluido encerrados pela segunda membrana22.

Em combinação, portanto, a superfície superior 16, asuperfície inferior 18 e a primeira e a segunda membranas 20, 22formam uma série de trajetos de fluxo de fluidos interconectados deambos os lados da parte de bombeamento 12. Este labirinto de trajetosde fluxo de fluido será, agora, descrito em detalhe adicional.

A primeira membrana 20 é ligada à superfície superior 16e, de modo semelhante, a segunda membrana 22 ligada à superfícieinferior 18, para conter os fluidos em seus canais respectivos.

O cartucho de dialisador 10 define dois trajetos de fluidoprimários, primeiramente, um trajeto de fluxo para o sangue e, secun-dariamente, um trajeto de fluxo para a solução de dialisato. O trajetode sangue é formado como se segue.

O sangue do paciente entra no cartucho de diálise 10 viauma porta arterial 28. O sangue, então, passa da superfície superior16 para a superfície inferior 18 via uma abertura de porta arterial 30em que é, então, transportado por um canal de porta arterial 32 a partirda abertura arterial 30 até uma armadilha de bolhas do sangue arterial34. A armadilha de bolhas do sangue arterial 34 tem um rebordo deentrada 36 para direcionar o sangue entrante para a parte inferior daarmadilha. Disposta na parte inferior da armadilha está uma saída dearmadilha de bolhas do sangue 38, que transporta o sangue a partir daarmadilha de bolhas do sangue arterial 34 para uma abertura dearmadilha de bolhas do sangue arterial 40, via canal 42.

O propósito da armadilha de bolhas do sangue arterial 34 éremover do suprimento de sangue arterial quaisquer bolhas de gás quepossam estar nele contidas. As bolhas de gás podem prejudicar odesempenho do dialisador e, além disso, apresentam um risco para opaciente, se fossem reintroduzidas de volta no corpo via a linha desangue venoso. A armadilha de bolhas do sangue 34 é também providade uma porta de sensor de nível superior 44 e uma porta de sensor denível inferior 46. As portas de sensor de nível 44, 46 estão dispostas deforma a coincidir com sensores de nível ópticos correspondentes dispos-tos na máquina de diálise. Conseqüentemente, os sensores de nível sãocapazes de oticamente interrogar a armadilha de bolhas do sanguearterial 34 para assegurar que o nível na armadilha de bolhas dosangue está acima do nível da porta de sensor de nível inferior 46 eabaixo do nível da porta de sensor de nível superior 44. É importanteassegurar que nível de sangue permaneça entre estes dois níveis, deforma que permaneça sempre um volume de ar na armadilha de nívelde sangue para o qual quaisquer bolhas de gás transportadas nosangue possam migrar.

Tendo passado através da abertura da armadilha de bolhasdo sangue arterial 40, o sangue é transportado sobre a superfíciesuperior 16 para uma válvula de entrada da bomba de sangue 48 (verFigura 4).

Com referência à Figura 4, a válvula de entrada da bombade sangue 48 é operável entre uma condição fechada e uma condiçãoaberta, como se segue. A válvula 48 tem uma parede levantada anularexterior 50 e uma parede levantada anular interna 52. Disposta interi-ormente à parede anular levantada interna 52 está uma abertura deválvula 54. A parede anular levantada interna 52 tem um recesso apartir da parede anular levantada exterior 50 na direção do cartucho10. Disposta entre a parede interna e a exterior levantada anular 50,52, está uma abertura de setor 56 que atua como saída a partir daválvula 48. Conseqüentemente, a válvula 48 tem uma entrada deválvula na forma da abertura de válvula 54 e uma saída na forma daabertura de setor 56. Conforme discutido previamente, a superfícieinferior 18 tem o seu serviço exterior coberto por uma membranadeformável 22. A membrana deformável 22 permanece contra a super-fície de face virada para fora da parede anular levantada exterior 50,onde a válvula está no estado aberto, não acionado. A fim de mudar acondição da válvula 48 do estado aberto para o estado fechado, amáquina de diálise aplica uma pressão positiva na superfície exterior dasegunda membrana 22, a fim de acionar a superfície interna da mem-brana sobre a superfície de face virada para fora da parede anularlevantada interna 50. Isto fecha a entrada para a válvula, impedindo,assim, o fluxo através da válvula.

Com a válvula de entrada da bomba de sangue 48 noestado aberto, o sangue flui através da abertura da armadilha de bolhasdo sangue arterial 40 acima da parede levantada interna 50 e atravésda abertura de setor 56 de forma sair da válvula de entrada da bombade sangue 48. A partir da abertura de setor 56, o sangue, então, fluipara baixo por um canal de entrada da bomba de sangue 58 e paradentro de uma bomba de sangue 60 via uma entrada da bomba desangue 62.

A bomba de sangue é definida por uma cavidade de bombaconformada em cúpula 64 para dentro da qual a entrada da bomba desangue 62 se abre. Disposta no centro da câmara de bomba 64 estáuma saída de bomba 66. A extremidade exterior da câmara de bomba64 é definida por uma parede levantada anular 68, cuja superfície deface virada para fora está em contato com a superfície interna dasegunda membrana 22. Um volume de sangue é puxado para dentro dacâmara de bomba 64, através da válvula de entrada da bomba desangue aberta 48, como se segue.

A máquina de diálise gera uma pressão negativa sobre asuperfície externa da segunda membrana 22, a fim de deformar amembrana exteriormente em afastamento da superfície inferior 18.Com a câmara de bomba 64 cheia e a bomba no curso completo, aválvula de entrada da bomba de sangue 48 é fechada pela máquina dediálise gerando pressão positiva sobre a superfície do lado de fora dasegunda membrana 22, a fim de fechar a abertura de válvula 54. Acâmara de bomba 64 é, então, evacuada pela máquina de diáliseaplicando uma pressão positiva na superfície exterior da segundamembrana 22, a fim de acionar o sangue contido na câmara de bomba64 através da saída da bomba 66. A saída da bomba 66 está emcomunicação de fluido com uma válvula de saída da bomba de sangue70 que é de forma idêntica à válvula de entrada da bomba de sangue48. Segue-se que, com a válvula de entrada da bomba de sanguefechada e a bomba de sangue 60 sendo acionada pela máquina dediálise para evacuar a bomba 64, a válvula de saída da bomba desangue 70 fica num estado aberto, a fim de permitir que o fluxo desangue passe pela válvula 70 e através de uma abertura da válvula desaída da bomba de sangue 72.

Conseqüentemente, a bomba de sangue 60 está em combi-nação com a válvula de entrada da bomba de sangue 48 e a válvula desaída da bomba de sangue 70. Especificamente, a válvula de entradada bomba de sangue 48 abre, quando a bomba de sangue estiver nocurso de expansão, a fim de admitir sangue para dentro da câmara debomba, enquanto a válvula de saída da bomba de sangue 70 permanecefechada, a fim de impedir o retrofluxo do sangue através do sistema. Aválvula de entrada 48, então, fecha, ao mesmo tempo em que a válvulade saída 70 é aberta, a fim de permitir o curso de compressão da bombade fluxo para acionar o sangue a partir da câmara de bomba 64 eatravés da abertura da válvula de saída da bomba de sangue 72.

A partir da abertura 72, o sangue, então, flui através deuma câmara de sensor de pressão 74. À medida que o sangue fluiatravés da câmara 74, a pressão do fluido ocasiona que seja aplicadauma força na primeira membrana 20, que, por sua vez, ocasiona umadeflexão na membrana. Esta deflexão é detectada por um sensorprovido na máquina de diálise e esta deflexão mensurada é calibrada,de maneira a gerar uma leitura de pressão sangüínea para dentro docartucho.

A partir da câmara do sensor de pressão 74, o sangue,então, passa através de uma porta de sangue do dialisador 76.

Com referência, agora, à Figura 6, o sangue flui a partir daporta de sangue do dialisador 66 para baixo por uma linha de sanguedo dialisador 78 e para dentro da extremidade da parte inferior de umdialisador 80 de projeto conhecido. O dialisador 80 contém múltiplostubos semipermeáveis que se estendem axialmente através dos quaispassa o sangue. Ao sair do dialisador 80, o sangue desloca-se parabaixo numa linha de sangue de retorno do dialisador 82, antes depassar para uma armadilha de bolhas do sangue venoso 86 via umaporta de retorno de sangue do dialisador 84.

A armadilha de bolhas do sangue venoso 86 é semelhanteem projeto à armadilha de bolhas do sangue arterial 34 na medida emque tem um rebordo de entrada 88, um sensor de nível óptico 90 e umamembrana hidrofílica 94, para permitir que a máquina de hidróliseretire ou administre um volume de ar para ou a partir da armadilha debolhas, a fim de manter um nível de sangue permanente dentro daarmadilha de bolhas. A armadilha de nível de sangue venoso 86 éainda provida de um sensor de nível ultra-sônico 92, cujo projeto serádescrito brevemente em detalhe adicional. Na extremidade da parteinferior da armadilha de válvula está um filtro de trombos 96, paraprender coágulos de sangue dentro da armadilha de bolhas. O filtro detrombos pode ser de uma forma cônica, como é conhecido em filtros detrombos, ou pode ser conformado em cunha. Tendo passado através dofiltro de trombos 96, o sangue passa através de um sensor ultra-sônicode velocidade de fluxo 98 que será descrito brevemente em detalheadicional. O sangue é, então, retornado ao paciente via uma portavenosa 100.

O sangue completa, portanto, a sua passagem através docartucho dè diálise IOa partir da porta arterial 28 através da armadilhade bolhas do sangue arterial 34, a válvula de entrada da bomba desangue 48 e para dentro da bomba de sangue 60. A partir da bomba desangue 60, o sangue é acionado até passar a válvula de saída da bombade sangue 70 para dentro do dialisador 80 via o sensor de pressão demembrana cruzada 74. Ao sair do dialisador 80, o sangue é retornadoao cartucho de diálise 10 via a porta de retorno de sangue do dialisador84. Ao sair da porta 84, o sangue na armadilha de bolhas do sanguevenoso 86, passa através do filtro de trombos 96 e do sensor de fluxo98, antes de ser retornado ao paciente via a porta venosa 100.

É provida uma seringa 71 que introduz um volume de umadroga anticoagulante tal como heparina na linha de sangue entre aválvula de saída da bomba de sangue 70 e o dialisador 80. O embolo daseringa 73 é acionado pelo motor da máquina, como mostrado naFigura 2.

Conforme descrito acima, a diálise ocorre através de umamembrana semipermeável, neste exemplo, os tubos semipermeáveisprovidos dentro do dialisador 80. Como descrito, o sangue flui atravésdo centro dos tubos semipermeáveis e, portanto, segue-se que a soluçãode dialisato flui no espaço dentro do dialisador 80 entre os tubos. Amistura da solução de dialisato sobre o cartucho na concentração corre-ta será, agora, descrita em detalhe.

A parte de bomba 12 define o trajeto do fluxo de dialisatoalém do trajeto do fluxo de sangue, conforme descrito acima.

Conseqüentemente, o cartucho de diálise 10 proporciona amistura num suprimento de água estéril de um pequeno volume desolução de bicarbonato concentrado e um pequeno volume de soluçãoácida. A solução de dialisato resultante é bombeada a partir da partede bombeamento, para liberar a solução para o dialisador. O cartuchoainda permite o sensoriamento preciso da concentração da solução dedialisato, da velocidade de fluxo do dialisato e da pressão do dialisato.

A água estéril entra no cartucho de diálise 10 via umaentrada de água estéril 102. A água estéril é, então, misturada com umvolume controlado de base de solução de bicarbonato, como se segue.O cartucho 10 define uma câmara 104, para receber o êmbolo de umabomba de deslocamento positivo (não mostrada, para clareza dasFiguras 3 a 9). A bomba atua em combinação com uma válvula de trêsvias 106 de projeto conhecido. A bomba e a válvula de três vias 106 sãooperadas pela máquina de diálise para microdosar um volume controla-do de solução de bicarbonato para uma bomba de bicarbonato 108. Abomba de bicarbonato 108 é de projeto semelhante à bomba de sangue60, com a exceção de que a bomba de bicarbonato 108 está aindaprovida de uma entrada 110 a partir da válvula de três vias 106. Abomba de bicarbonato 108 é controlada exatamente da mesma maneiraque a bomba de fluxo 60, a fim de puxar um volume de água estérilatravés da porta estéril em 102 e passar uma bomba de entrada debicarbonato 112, enquanto uma válvula de saída da bomba de bicarbo-nato 114 permanece fechada. Ao mesmo tempo em que um volume deágua estéril é puxado para dentro da bomba, um volume pequeno desolução saturada de bicarbonato é injetado na bomba de bicarbonato108 por uma bomba de deslocamento positivo. O corpo da bomba dedeslocamento positivo é definido pelo corpo do cartucho. A soluçãosaturada de bicarbonato é puxada a partir de um reservatório namáquina de diálise. A solução é liberada para a bomba via um canal deentrada de bicarbonato 105 e a válvula de três vias 106.

A ação de puxar a água para dentro da câmara de bombapor meio da aplicação de uma pressão negativa na superfície exterior daprimeira membrana 20 gera um fluxo turbulento dentro da câmara debomba, que ocasiona que a solução de água estéril e de bicarbonatosejam completamente misturadas dentro da câmara da bomba. Conse-qüentemente, no ponto em que a válvula de entrada da bomba debicarbonato 112 é fechada e a válvula de saída 114 abre, a fim deacionar uma solução a partir da câmara de bomba, foi alcançada umamistura homogênea completa.

A solução de bicarbonato e água é bombeada para fora dacâmara de bomba via uma saída da bomba 116 a partir da qual ela fluiaté passar a válvula de saída da bomba 114 e para dentro de umreservatório de solução de bicarbonato-água 118. O volume do reserva-tório de bicarbonato-água 118 é aproximadamente quatro vezes ovolume da câmara de bomba do bicarbonato e executa duas funções.Primeiramente, ainda assegura que a mistura é homogênea e, secunda-riamente, atua como tampão fluido no trajeto de fluxo da solução dedialisato, cujo propósito será descrito brevemente em detalhe adicional.

O reservatório da solução de bicarbonato 118 é provido deuma sonda sensora de condutividade 120 e uma sonda sensora detemperatura 122, um sensor de nível superior 124 e um sensor de nívelinferior 126.

As sondas sensoras de condutividade e de temperatura sãoprovidas para contatar com sensores de condutividade e de temperaturana máquina de diálise. As medições são usadas para deduzir a concen-tração da solução de bicarbonato-água no reservatório 118. O reserva-tório também atua como tampão, de modo a permitir que as váriasbombas do sistema fiquem fora de fase. Conseqüentemente, o nível noreservatório pode subir e cair, fazendo, assim, a média dos picos depressão no sistema.

A partir do reservatório de bicarbonato-água 118, a soluçãoé puxada para dentro de uma bomba de ácido 128 passando umaválvula de entrada aberta da bomba de ácido 130. Acoplada à bombade ácido 128 está uma válvula de saída da bomba de ácido 132. Opropósito da bomba de ácido 128 é introduzir um pequeno volume debase de solução ácida na solução de bicarbonato-água. Este processo érealizado usando a mesma metodologia de válvulas e bombeamento queé empregada para a bomba de bicarbonato 108. Especificamente, éprovida uma segunda câmara 107 para receber o êmbolo de umasegunda bomba de deslocamento positivo. Um volume de base desolução ácida é, assim, dispensado para baixo num canal de entrada deácido 109 para uma segunda válvula de 3 vias 111. Sob a ação dabomba 128, a solução de bicarbonato-água é puxada para dentro dacâmara de bomba. A base de solução ácida é injetada na bomba poruma segunda bomba de deslocamento positivo. Os fluidos são mistu-rados completamente no fluxo turbulento dentro da câmara de bomba,antes de serem dispensados passando pela válvula de saída 132 paradentro de um reservatório de água-bicarbona-to-ácido 138.

O reservatório água-bicarbonato-ácido 138 é provido deuma sonda sensora de condutividade 144 e uma sonda sensora detemperatura 146, um sensor de nível superior 140 e um sensor de nívelinferior 142, em comum com o reservatório de bicarbonato-água 118.

A partir do reservatório de água-bicarbonato-ácido 138, asolução flui através de uma saída de reservatório 147 (ver Figura 7)para dentro de um canal de entrada de equilíbrio de fluxo 148. Asolução é, assim, liberada para o balanceador de fluxo 150.O propósito do balanceador de fluxo 150 é assegurar que ovolume de solução de dialisato bombeada para dentro do dialisador sejao mesmo daquele retirado a partir do dialisador 80. O propósito defazer coincidir o fluxo para dentro e para fora do dialisador é coincidir opotencial osmótico da solução de dialisato dentro do dialisador com opotencial osmótico do sangue. Isto assegura que o volume do fluidoremovido a partir do sangue ou transferido para o sangue possa sercuidadosamente controlado. Isto é crítico para assegurar que o pacien-te não fique hidratado nem desidratado numa extensão perigosa,durante o tratamento de diálise.

O balanceador de fluxo 150 é provido de uma primeirabomba de equilíbrio de fluxo 152 e uma segunda bomba de equilíbrio defluxo 154. A primeira e a segunda bombas de equilíbrio de fluxo 152,154, têm um modo semelhante de operação à bomba de sangue 60 e àsbombas de mistura 108, 128. Todavia, o trajeto de fluxo para liberarfluido para cada uma das bombas de equilíbrio de fluxo 152, 154 ébastante mais complexo, devido à forma por que o balanceador de fluxo150 alcança a entrada e a saída de fluxo de fluido controlado a partir dodialisador 80.

De modo principal, o balanceador de fluxo 150 operausando a primeira bomba de equilíbrio de fluxo 152, para bombear asolução de dialisato para o dialisador, e a segunda bomba de equilíbriode fluxo 154, para retirar a solução de dialisato a partir do dialisador,durante um período de tempo, antes de comutar a segunda bomba deequilíbrio de fluxo 154 para bombear a solução de dialisato para dentrodo dialisador e a primeira bomba de equilíbrio de fluxo 152 que retirasolução de dialisato a partir do dialisador. O propósito deste modo deoperação é eliminar o efeito de tolerâncias de fabrico ao gerar umdesencontro no volume da câmara de bomba em cada uma das bombasde equilíbrio de fluxo 152, 154. Por exemplo, se a primeira bomba deequilíbrio de fluxo 152 fosse usada permanentemente para bombear asolução de dialisato para dentro do dialisador e a segunda bomba deequilíbrio de fluxo 154 usada para retirar solução de dialisato a partirdo dialisador, então, durante um certo tempo, mesmo uma discrepânciamuito pequena no volume da câmara de bomba das bombas conduziriaa um desequilíbrio perigoso no volume da solução de dialisato sendobombeado para dentro e retirado a partir do dialisador.

Comutando a primeira e a segunda bombas de equilíbrio defluxo 152, 154, quaisquer erros no volume da câmara têm as médiasfeitas com o passar do tempo, assegurando, assim, um equilíbrio nofluxo através do dialisador.

Em comunicação de fluido seletivo com a primeira bombade equilíbrio de fluxo 152 estão uma primeira válvula de entrada daprimeira bomba de equilíbrio de fluxo 156, uma primeira válvula deentrada da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 158, uma primeiraválvula de saída da primeira bomba de equilíbrio de fluxo 160 e umaprimeira válvula de saída da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 162.De modo semelhante, em comunicação de fluido selecionável com asegunda bomba de equilíbrio de fluxo 154 estão uma primeira válvulade entrada da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 164, uma segundaválvula de entrada da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 166, umaprimeira válvula de saída da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 168e uma segunda válvula de saída da segunda bomba de equilíbrio defluxo 170.

será, agora, descrito em detalhe O primeiro modo deoperação do balanceador de fluxo 150. No primeiro modo de operação,a primeira válvula de entrada da primeira bomba de equilíbrio de fluxo156, a segunda válvula de saída da primeira bomba de equilíbrio defluxo 162, a segunda válvula de entrada da segunda bomba de equilí-brio de fluxo 166 e a primeira válvula de saída da segunda bomba deequilíbrio de fluxo 168 são todas mantidas na posição fechada pelamáquina de diálise aplicando uma pressão positiva na superfície de forada primeira membrana 20 na região de cada uma das válvulas. Conse-qüentemente, no primeiro modo de operação, a segunda bomba deequilíbrio de fluxo 154 é operada de forma a bombear a solução dedialisato para dentro do dialisador e a primeira bomba de equilíbrio defluxo 152 é operada de maneira a retirar solução de dialisato a partir dodialisador.

Com a primeira válvula de entrada da primeira bomba deequilíbrio de fluxo 156 na posição fechada, a solução de dialisato quesai do reservatório de bicarbonato ácido 138 flui até passar a primeiraválvula de entrada da primeira bomba de equilíbrio de fluxo 156 aolongo de um canal de entrada de equilíbrio de fluxo 148. A solução dedialisato, então, passa a partir da superfície inferior 18 para a superfíciesuperior 16 via uma abertura 172. Com a primeira válvula de entradada segunda bomba de equilíbrio de fluxo 164 em sua posição aberta, asegunda bomba de equilíbrio de fluxo 154 pode puxar um volume desolução de dialisato para dentro da câmara de bomba sob a ação damáquina de diálise, gerando uma pressão negativa sobre a superfície deface virada para fora da primeira membrana 20.

Assim que a segunda bomba de equilíbrio de fluxo 154estiver na capacidade total, a primeira válvula de entrada da segundabomba de equilíbrio de fluxo 164 é fechada e a segunda válvula de saídada segunda bomba de equilíbrio de fluxo 170 é aberta. A bomba 154 é,então, acionada, de forma a descarregar a solução de dialisato atravésde uma abertura 174 e a solução de dialisato, então, flui ao longo docanal 176, como mostrado na Figura 10. A solução de dialisato passa,então, através de um filtro de endotoxinas 178, antes de passar atravésde uma porta de saída do dialisador 180 via o canal 182.

Com referência, agora, à Figura 6, a partir da porta desaída do dialisato 180, a solução de dialisato passa ao longo de um tubode entrada de dialisato 180 antes de passar ao longo do dialisador 80 decima para baixo, como mostrado na Figura 9. A fim de retornar asolução de dialisato a partir do dialisador 80 para a parte de bombea-mento 12, ura tubo de saída de dialisato 184 transporta a solução dedialisato para uma porta de entrada do dialisato 186. Após retorno àparte de bombeamento 12, a solução de dialisato passa através de umaparte de sensor de cor 188, a fim de permitir que um sensor de cordisposto na máquina de diálise interrogue a solução de dialisato paradetectar vazamento de sangue na solução de dialisato dentro do diali-sador 80. Na saída da parte de sensor de cor 188, a solução de dialisa-to passa através da abertura 190 e a partir de lá para um canal deretorno de equilíbrio de fluxo 192.

Visto que a segunda válvula de entrada da segunda bombade equilíbrio de fluxo 166 está fechada, a solução de dialisato flui pelaabertura 194 para a segunda válvula de entrada da primeira bomba deequilíbrio de fluxo 158. Com a válvula 158 na posição aberta, a primei-ra bomba de equilíbrio de fluxo 152 é capaz de puxar para a câmara debomba um volume de solução de dialisato através da válvula de entrada158 sob a ação de uma pressão positiva gerada pela máquina de diálisesobre a superfície da face virada para fora da primeira membrana 20. Asegunda válvula de entrada da primeira bomba de equilíbrio de fluxo158, então, fecha, a primeira válvula de saída da primeira bomba deequilíbrio de fluxo 160 abre e a bomba 152 aciona a solução de dialisatoa partir da câmara de fluido através da válvula de saída 160. A válvulade saída 160 é, então, fechada, a válvula de entrada 158 é aberta e abomba 152 acionada para puxar um volume adicional de solução dedialisato pronta para dispensar no próximo ciclo de bomba.

Tendo sido dispensada passada a válvula de saída 160, asolução de dialisato flui através da abertura 196, visto que a primeiraválvula de saída da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 168 é fechadadurante o modo de operação. A solução de dialisato, então, passaatravés de um sensor de fluxo ultra-sônico 198, que será descritobrevemente em detalhe adicional, antes de sair do cartucho de diálise10 por via do dreno da solução de dialisato 200.

No segundo modo de operação, os papéis da primeira e dasegunda bombas de equilíbrio de fluxo 152, 154 são invertidos. Emoutras palavras, a segunda válvula de entrada da primeira bomba deequilíbrio de fluxo 158 e a primeira válvula de saída da primeira bombade equilíbrio de fluxo 160 são mantidas fechadas, enquanto a primeiraválvula de entrada 156 e a segunda válvula de saída 162 são operadasde maneira a controlar o fluxo de solução de dialisato para dentro epara fora para a câmara de válvula. De modo semelhante, com referên-cia à segunda bomba de equilíbrio de fluxo 154, a primeira válvula deentrada da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 164 e a segundaválvula de saída da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 170 sãomantidas numa posição fechada, enquanto a segunda válvula deentrada da segunda bomba de equilíbrio de fluxo 166 e a segundabomba de equilíbrio de fluxo e a primeira válvula de saída 168 sãooperadas de forma a controlar o fluxo da solução ácida para dentro epara fora da câmara de bomba.

A técnica do balanço de fluxo, conforme descrita acima, éproporcionada para assegurar que seja bombeado exatamente o mesmovolume de solução de dialisato para dentro do dialisador 80 que o que éremovido a partir dele. Todavia, em certos tratamentos de diálise, existeum requisito de remover fluido em excesso a partir do sangue outransferir fluido de volta para o sangue. Isto é realizado pelo processode ultrafiltração, em que o circuito de equilíbrio de fluxo é colocadoligeiramente fora do equilíbrio introduzindo ou removendo um pequenovolume de líquido para ou a partir da solução de dialisato. No cartuchode diálise da presente invenção, isto é realizado por uma válvula de trêsvias de ultrafiltração 206 que atua em combinação com uma bomba dedeslocamento positivo recebida na câmara 208 no cartucho. Estacombinação de válvula de três vias e bomba de deslocamento positivo éidêntica àquela usada para introduzir a solução de bicarbonato nabomba de bicarbonato 108. O êmbolo da bomba de deslocamentopositivo é recebido dentro da câmara 208 e é posicionado por umacionamento, por exemplo, um motor escalonador, na máquina dediálise.

O cartucho 10 tem um canal de drenagem 202 para drenarfluido em excesso a partir do reservatório de bicarbonato-água 118 e doreservatório de água-bicarbonato-ácido 138. O canal de drenagemtransporta fluido em excesso a partir dos reservatórios 118, 138 eesvazia o fluido para o dreno via uma porta de drenagem 204 que estáem comunicação de fluido com uma porta de drenagem na máquina dediálise.

Conseqüentemente, o cartucho de diálise 10 proporcionadois trajetos de fluxo distintos, primeiramente para o sangue e, secun-dariamente, para a solução de dialisato. A provisão de uma superfíciesuperior 16 e uma superfície inferior 18, com aberturas entre elaspermite a transferência de fluido a partir da superfície de face viradapara fora da superfície superior para estar sobre a superfície de face dasuperfície inferior. O trajeto do fluxo de sangue e o trajeto de fluxo desolução de dialisato são mantidos discretos um do outro por paredeslevantadas estendendo-se a partir da superfície superior e da superfícieinferior. A superfície exterior das paredes levantadas limita umamembrana deformável, a fim de lacrar o trajeto de fluxo.

Será observado que as aberturas providas no primeiro e nosegundo corpos de cartucho 16, 18 permitem a embalagem maisconveniente das várias características do cartucho. É óbvio que estacaracterística proporciona uma vantagem distinta sobre os cartuchosque definem todos os canais de fluxo apenas de um lado do cartucho.

Numa modalidade alternativa de cartucho, a armadilha debolhas do sangue arterial 34 e a armadilha de bolhas do sangue venoso86 têm um elemento contráctil na forma de uma seção de concertina dematerial plástico para limitar a área de interface sangue/ar. Isto éparticularmente vantajoso, na medida em que a interface reduzidasangue/ar reduz o risco de coagulação e/ou separação do sangue.

Uma característica alternativa adicional da armadilha debolhas é substituir a membrana hidrofilica 94 por uma bomba demembrana semelhante à bomba de sangue 60. Conseqüentemente, emvez de ser adicionado ou removido ar para a armadilha de bolhas porvia da transferência de ar através da membrana hidrofilica, a transfe-rência de ar pode ser realizada pelo deslocamento da membrana pelaaplicação de uma pressão positiva ou negativa sobre a superfície de facevirada para fora da membrana. Além disso, a extensão da atuação damembrana poderia ser monitorada, a fim de detectar onde um volumeexcessivo de ar está sendo adicionado ao reservatório ou removido apartir do reservatório.

Numa modalidade alternativa adicional, cada uma dasválvulas, por exemplo, 48, 106, 112, 114, 164 etc. é provida de discosrígidos que têm o diâmetro igual ou ligeiramente maior do que o diâme-tro da parede levantada interna. O disco rígido fica disposto entre aparede levantada interna e a membrana. O propósito do disco rígido éminimizar a deformação exigida na membrana, a fim de lacrar a válvu-la. Em outras palavras, a membrana atua sobre o disco rígido, que, porsua vez, forma uma sede de válvula sobre a parede levantada interna.O resultado da deformação reduzida da membrana é que as ondas dechoque transientes geradas na válvula em virtude da comutação entreaberto e fechado são reduzidas, visto que a válvula é fechada a umapressão de pico inferior à que seria necessária, se o disco rígido nãoestivesse presente. Um benefício adicional além da redução nos picosde pressão observados no corpo de válvula é o reduzido dano sangüíneoalcançado por uma operação mais suave da válvula entre os seusestados aberto e fechado.

Com referência, agora, à Figura 10, a bomba de desloca-mento positivo e a válvula de três vias na presente invenção são esque-maticamente mostradas em detalhe adicional. A válvula de três vias égeralmente indicada em 106. Será observado que a válvula de três vias106 é idêntica à válvula em comunicação com a bomba 128 e a válvulade ultrafiltração 206. A descrição detalhada da válvula de três vias 106aplica-se, portanto, igualmente às outras duas válvulas de três vias pro-vidas no cartucho de diálise.

A bomba de mistura de bicarbonato 108 é conectada viauma linha de fluido a uma saída 250 da válvula de três vias 106. Aválvula de três vias tem também uma entrada de reservatório 252 euma entrada de bomba 254. A entrada de reservatório 252 é conectadaa um reservatório de solução de bicarbonato 255. O reservatório 255 éprovido na máquina de diálise ou ligado a ela e não faz parte do cartu-cho em si. A bomba de deslocamento positivo é geralmente indicada em258. A bomba de deslocamento positivo inclui um cilindro pneumático260, que aciona um braço de pistão 262 de uma maneira em vaivém.Na extremidade oposta do braço de pistão ao cilindro de pistão está umêmbolo 264 que atua dentro da câmara de cartucho 104 (ver Figura 10).

No curso de retorno indicado em A na Figura 10, o êmbolo264 é movido dentro da câmara 104 de forma a puxar para dentro dacâmara um volume mensurado de solução de dialisato a partir doreservatório de solução de bicarbonato 255. Esta transferência defluido é realizada pelo fechamento da saída da válvula de três vias 250,com a entrada do reservatório e a entrada da bomba 252, 254 permane-cendo abertas. O braço de pistão 262 é retirado na direção A até queum limite 268 provido no braço de pistão 262 entre em contato comuma parada terminal móvel 270.

No limite 268 que bate na parada terminal móvel 270, ocilindro pneumático 268 é acionado na direção B, a fim de dispensar asolução de dialisato a partir da câmara 104 para dentro da bomba demistura de bicarbonato 108. Esta transferência de fluidos é realizadapelo fechamento da entrada do reservatório 252 e a abertura da saídada válvula de três vias 250. O cilindro pneumático 260 aciona o anel depistão 264 na direção B até que o anel de pistão limite o terminalextremo esquerdo da câmara 104. Conseqüentemente, fazendo omovimento de vaivém do braço do pistão do cilindro 262 de uma manei-ra conhecida, uma quantidade de solução de bicarbonato é repetida-mente dispensada para dentro da bomba de mistura de bicarbonato108. Além disso, ajustando a posição da parada terminal extrema 270,o volume de fluido dispensado pode ser configurado com precisão. Aparada terminal extrema 270 é posicionada por um motor escalonadorou sistema de acionamento de posicionamento preciso semelhante.

A vantagem deste sistema é que o cilindro pneumático 260proporciona a velocidade do movimento de vaivém exigida para liberarvolumes discretos de fluido na bomba de mistura 108 na velocidadeexigida. Um motor escalonador que é extremamente preciso, mas, inca-paz de proporcionar a velocidade do movimento de vaivém exigida, é,portanto, apenas usado para configurar o volume de dispensação defluido por posicionamento com precisão da parada terminal móvel.

Será observado que a bomba de mistura de bicarbonato108, a válvula de três vias 106 e a câmara 104 são providas no cartu-cho. Todavia, o restante dos componentes descritos em relação à Figura10 é provido na máquina de diálise. De modo importante, por conse-guinte, o cilindro pneumático, o motor escalonador e a parada de lentemóvel são providos na máquina, não no cartucho.

Será observado que o cartucho da presente invençãoproporciona a vantagem significativa de liberar uma mistura homogê-nea de solução de diálise em cada um e todos os cursos da primeira eda segunda bombas de equilíbrio de fluxo 152, 154. Esta característicaé crítica para liberar um tratamento de diálise estável. Além disso,todos os trajetos de fluido, bombas e válvulas exigidos para realizaruma mistura homogênea estão dispostos no cartucho em si. Isto provêuma vantagem significativa, visto que o cartucho contém todos ostrajetos de fluido.

É concebível dentro do âmbito da invenção que, onde aprovisão de uma membrana não é necessária para conter um fluxodentro de um canal, essa seção de membrana possa ser removida apartir do cartucho de diálise 10 a seguir à aplicação da lâmina demembrana sobre a superfície de face para fora do cartucho.

Adicionalmente, é concebível dentro do âmbito de invençãoque certas seções de canal de fluxo possam ser fortalecidas, por exem-pio, pelo espessamento das paredes levantadas, a fim de reduzir qual-quer flexão nos canais de fluxo resultante da pressão hidrostáticavariada nos fluidos.

A Figura 11 mostra uma modalidade alternativa da parte dediálise 312 àquela mostrada nas Figuras de 3 a 9. A parte de diálisetem um dialisador 314 que é inserido num primeiro recesso 316 e umsegundo recesso 318, conforme mostrado na Figura 12. O dialisador314 é, primeiro, inserido no primeiro recesso 316, antes de ser giradona direção da parte de diálise e, subseqüentemente, inserido no segun-do recesso 318. O dialisador 314 é, então, deslocado na direção D,como mostrado na Figura 13, a fim de bloquear o dialisador no lugar.

O trancamento no lugar também lacra o dialisador 314 contra asderivações múltiplas 320, 320, a fim de proporcionar acesso do sangueao longo dos canais de sangue 324, 326 e acesso do dialisato ao longodos canais 328, 330.

As modalidades acima descrevem um cartucho sobre o qualé liberada uma solução de bicarbonato a partir da máquina de diálise.

Numa modalidade alternativa, o cartucho é provido de um cartucho debicarbonato 400, como mostrado na Figura 14. O cartucho contém umvolume de bicarbonato através do qual é passada água estéril a partirdo suprimento de água estéril que é liberado para o cartucho. A águapassa para dentro do cartucho de bicarbonato 400 via uma entrada402, passa através do bicarbonato de forma a saturar a água combicarbonato. A solução de bicarbonato, portanto, sai do cartucho 400através de uma saída 404.

Na Figura 15, é mostrado o cartucho de bicarbonato 400com uma parte adaptada de cartucho de diálise 10'. O cartucho 10'está adaptado para receber plugues 406, 408, a fim de manter a cone-xão de fluido entre o cartucho de diálise 10' e o cartucho de bicarbona-to. Para inserir o cartucho de bicarbonato 400 sobre o cartucho dediálise 10", os plugues 406, 408 são inseridos nas aberturas 410, 412,respectivamente, antes do cartucho de bicarbonato ser deslocado parabaixo na direção E, a fim de se ligar aos plugues 406, 408 nas abertu-ras 414, 416.

Na Figura 16, é mostrado um reservatório de heparinaalternativo 500 como alternativa para a seringa 71. O reservatório 500faz parte de um cartucho de diálise adaptado 10". O reservatório temuma saída 502 que libera a droga anticoagulante na linha de sanguepor via de uma bomba de deslocamento positivo (não mostrada, paraclareza). O reservatório tem um saco deformável 504, que contém adroga anticoagulante, e uma fonte 506, que mantém uma pressãopositiva no saco 506.

Claims (30)

"Cartucho Descartável e Máquina de Diálise"

1. - Cartucho Descartável, para uso numa máquina de hemodiálise,caracterizado por que o cartucho compreende um trajeto de fluxo desangue para transportar um volume de sangue a ser tratado numdialisador e um trajeto de fluxo de dialisato, isolado a partir do trajetode fluxo de sangue, para liberar um fluxo de solução de dialisatoatravés do dialisador.

2. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri-zado por que, em uso, o trajeto de fluxo do dialisato faz parte de umcircuito de dialisato recirculante, que inclui um dialisador e um filtroregenerativo.

3. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri-zado por que, em uso, o trajeto de fluxo do dialisato faz parte de umalinha de dialisato contínua que inclui uma entrada de suprimento deágua estéril a partir da máquina de diálise, um dialisador e uma saídade fluido de descarte a jusante do dialisador.

4. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 1, 2 ou 3,caracterizado por que o cartucho inclui um dialisador ou está adapta-do de modo a ser capaz de ser ligado a um dialisador.

5. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o cartucho encerra completamente otrajeto do fluxo de sangue e o trajeto de fluxo do dialisato.

6. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o cartucho compreende um corporígido.

7. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 6, caracteri-zado por que o corpo rígido tem uma primeira superfície de face viradapara fora e uma segunda superfície de face virada para fora, sendo cadauma das superfícies de face viradas para fora envolvidas por umamembrana deformável.

8. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 7, caracteri-zado por que a primeira e a segunda superfícies de face viradas parafora definem coletivamente um canal de fluxo de sangue e um canal defluxo de dialisato, envolvendo as membranas deformáveis os canais defluxo de maneira a formar o trajeto do fluxo de sangue e o trajeto defluxo do dialisato.

9. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 7 ou 8,caracterizado por que pelo menos parte do trajeto do fluxo de sangue éformada sobre cada uma da primeira e da segunda superfícies de facesviradas para fora.

10. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 7, 8 ou 9,caracterizado por que pelo menos parte do trajeto de fluxo do dialisatoé formada em cada uma da primeira e da segunda superfícies de facesviradas para fora.

11. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 6 a 10, caracterizado por que, em uso, o corpo rígido éseguro no lugar na máquina de diálise por pelo menos um cilindromóvel que se liga a uma da primeira ou da segunda superfícies de faceviradas para fora.

12. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o trajeto de fluxo do dialisato incluiuma entrada de água estéril, para admitir água estéril sobre o cartuchoa partir da máquina de diálise.

13. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 12, carac-terizado por que o trajeto de fluxo do dialisato inclui uma primeirabomba de mistura, tendo uma câmara de bomba para receber umvolume predeterminado de água estéril, e um meio de dispensação, paradispensar para dentro da câmara de bomba, um volume predetermina-do de uma primeira base de solução de dialisato, sendo a primeirabomba de mistura operável para bombear a mistura homogênea resul-tante de água estéril e da primeira base de solução de dialisato parafora da câmara de bomba.

14. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 13, carac-terizado por que o trajeto de fluxo do dialisato inclui uma segundabomba de mistura a jusante da primeira bomba de mistura, tendo asegunda bomba de mistura uma câmara de bomba para receber umvolume predeterminado da mistura de água estéril e da primeira basede solução de dialisato a partir da primeira bomba de mistura, incluin-do ainda o trajeto de fluxo do dialisato um meio de dispensação paradispensar para dentro da câmara de bomba um volume predeterminadode uma segunda base de solução de dialisato, sendo a segunda bombade mistura operável para bombear a solução de dialisato resultante daágua estéril e da primeira e da segunda bases de solução de dialisatopara fora da câmara de bomba.

15. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 13, carac-terizado por que a primeira base de solução de dialisato é uma soluçãode bicarbonato.

16. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 14, carac-terizado por que a segunda base de solução de dialisato é uma soluçãode ácido ou acetato.

17. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 13 a 16, caracterizado por que a operação de cada uma daprimeira e/ou da segunda bombas de mistura é realizada por desloca-mento da membrana deformável por via de atuação pneumática.

18. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 13 a 17, caracterizado por que a operação da primeirabomba de mistura é tal que o volume predeterminado da primeira basede solução de dialisato é liberado para dentro da câmara de bomba, aomesmo tempo que a bomba é acionada para puxar para dentro dacâmara de bomba um volume de água estéril tal que cada curso dabomba libera uma mistura homogênea de água estéril e da primeirabase de solução de dialisato.

19. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma da Reivindi-cação 14 ou das Reivindicações de 15 a 18, quando dependente daReivindicação 14, caracterizado por que a operação da segunda bombade mistura é tal que o volume predeterminado da segunda base desolução de dialisato é liberado para dentro da câmara de bomba, aomesmo tempo que a bomba é acionada de forma a puxar para dentro dacâmara de bomba um volume de mistura homogênea de água estéril eda primeira base da solução de dialisato de tal maneira que cada cursoda segunda bomba de mistura libera uma solução homogênea dedialisato.

20. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o cartucho inclui meios de equilíbriode fluxos, para realizar um equilíbrio no volume de fluxo da solução dedialisato observado na entrada e na saída do dialisador, durante ocurso de um tratamento.

21. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 20, carac-terizado por que os meios de equilíbrio de fluxo compreendem umaprimeira bomba de equilíbrio de fluxo e uma segunda bomba de equilí-brio de fluxo, sendo as bombas operáveis entre dois modos de operação,um primeiro modo de operação em que a primeira bomba de equilíbriode fluxo fica disposta na linha do dialisato a jusante da primeira e dasegunda bombas de mistura e a montante do dialisador e a segundabomba de equilíbrio de fluxo fica disposta na linha de dialisato a jusan-te do dialisador e um segundo modo de operação em que a segundabomba de equilíbrio de fluxo fica disposta na linha de dialisato a jusan-te da primeira e da segunda bombas de mistura e a montante dodialisador e a primeira bomba de equilíbrio de fluxo fica disposta nalinha de dialisato a jusante do dialisador.

22. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o cartucho inclui meios para liberarheparina no trajeto do fluxo de sangue.

23. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer Reivindicaçãoprecedente, caracterizado por que o cartucho inclui meios para receberum cartucho de bicarbonato.

24. - Máquina de Diálise, caracterizada por que está adaptada parareceber o cartucho de diálise de qualquer Reivindicação precedente,incluindo a máquina pelo menos um cilindro disposto em uso parasegurar o cartucho em posição na máquina.

25. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 24, carac-terizado por que pelo menos um cilindro inclui sensores de níveldispostos de forma a sensoriar o nível de fluido no cartucho.

26. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 24 ou 25,caracterizado por que pelo menos um cilindro inclui sensores depressão dispostos de forma a sensoriar a pressão de fluido no cartucho.

27. - Cartucho Descartável, de acordo com a Reivindicação 24, 25 ou 26, caracterizado por que pelo menos um cilindro inclui sensores defluxo dispostos de forma a sensoriar a velocidade de fluxo de fluido nocartucho.

28. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 24 a 27, caracterizado por que pelo menos um cilindro incluisensores de cor dispostos de forma a detectar vazamentos de sangue nocartucho.

29. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 24 a 28, caracterizado por que pelo menos um cilindro incluisensores de condutividade dispostos de forma a mensurar a concentra-ção da solução de dialisato.

30. - Cartucho Descartável, de acordo com qualquer uma das Reivindi-cações de 24 a 29, caracterizado por que a máquina compreende umpar de cilindros que se reúnem em uso para segurar o cartucho emposição.