DD159494A3

DD159494A3 - Sorbentdialysator

Info

Publication number: DD159494A3
Application number: DD80223838A
Authority: DD
Inventors: Horst Klinkmann; Dieter Falkenhagen; Rainer Korf; Petra Hoerl
Original assignee: Horst Klinkmann; Dieter Falkenhagen; Rainer Korf; Petra Hoerl
Priority date: 1980-09-11
Filing date: 1980-09-11
Publication date: 1983-03-16
Also published as: GB2083761B; HU188676B; NL8103085A; DE3121606A1; GB2083761A; CS251908B1; CS460181A1; JPS5759552A; IT1167463B; IT8122685A0; SU1291158A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sorbentdialysator für akuten und chronischen Nierensuffizienz. Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei der Blutwäsche im extrakorporalen Kreislauf auf die Vorteile der Hämodialyse und der Hämoperfusion zu vereinen. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sorbentdialysator zu entwickeln, der die Kopplung der Verfahren Hämodialyse und Hämoperfusion in einem Austauschmechanismus ermöglicht, ohne dass dabei eine höhere Blutbelastung gegenüber der Hämodialyse auftritt. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine aus zwei oder mehreren Adsorptionseinheiten mit unterschiedlichen Adsorbentien bestehende Hömoperfusionseinheit ein oder beidseitig direkt mit der Hämodialyseeinheit verbunden ist. Die Hämoperfusionseinheiten bzw. Adsorptionseinheiten weisen einen Querschnitt der Hämodialyseeinheit entsprechenden Durchlass auf.

Description

Sorbentdialysator

Internationale Patentklassifikation: A 61 M - 1/03

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Das Krankheitsbild der akuten und enronischen Niereninsuffizienz tritt in der klinischen Praxis zunehmend auf. Die Funktion der menschlichen Niere kann bekannterweise durch ein extracorporales System übernommen werden© Dieses System "Künstliche Niere" umfaßt die Gerätetechnik und den Austauschmechanismus о Die vorliegende Erfindung betrifft das Gerät für einen neuen Austauschmechanismus, einen sogenannten Sorbentdialysator.

Charakteristik der bekannten technischen Lösung:

Die Hauptbehandlungsform der chronischen Niereninsuffizienz stellt nach wie vor die Hämodialyse dar· Dabei wird davon ausgegangen, daß sich die Hämodialyse seit über 20 Jahren sehr gut im klinischen Einsatz bewährt hat und die Verträglichkeit als gut zu bezeichnen ist_e Die verstärkte Anwendung der Kurzzeitdialyse stellt erneut das Problem der schnellen und gezielten Elimination urämisch wirkender Substanzen in den Vordergrund, Ein Problem, das natürlich besonders bei der Miniaturisierung der Geräte - und Austausch-

systeme,wie es beispielsweise bei der tragbaren Niere auftritt, von entscheidender Bedeutung ist.

Es soll nicht unerwähnt bleiben, daß die Hämodialyse an einen relativ hohen technischen Aufwand gebunden ist· Ihr wesentlichster Nachteil ist die begrenzte Möglichkeit, selektive Substanzen zu entfernen· Die Effektivität für bestimmte Substanzen ist vorwiegend eine Frage des Molekulargewichtes der zu entfernenden Substanzen· Ein weiteres Behandlungsverfahren insbesondere für die akute Niereninsuffiziens, stellt die Hämoperfusion dar· Der wesentliche Vorteil der Hämoperfusion ist der im Gegensatz zur Hämodialyse nur geringe technische Aufwand zur Behandlungsdurchführung· Hinzu kommt die prinzipielle Möglichkeit, Adsorbentien selektiv zu machen, d· h· sie dahingehend zu verändern, nur bestimmte unphysiologische Substanzen zu adsorbieren· Wird das Verfahren der Hämoperfusion für die Behandlung der chronischen Niereninsuffizienz angewandt, bestehen z· B. mittels Aktivkohle sehr gute Möglichkeiten zur Entfernung solcher für die Urämiesymptomatik wichtiger Substanzen wie Kreatinin, Harnsäure, organische Substanzen beispielsweise Phenole und Guanidinverbindungen und mittelmolekulare Substanzen, aber die Nachteile sind unverkennbar. So ist ausgehend von den zur Zeit bekannten Adsorbentien, keine bzw. nur eine unwesentliche Elimination von Harnstoff, Wasser, Elektrozyten und Wasserstoff-Ionen möglich· Besonders problematisch bleibt weiterhin die Wasserentfernung bei der Hämoperfusion· Auch wenn hier aus entwicklungsperspektivischer Sicht, der Entzug des Wassers mittels wasseradsorbierender Gene möglich erscheint, bleibt jedoch zunächst die Notwendigkeit bestehen, eine Hämoperfusionskapsel mit einem Ultrafilter bzw. einem Dialysator zu koppeln. Diese Kopplung durch Hintereinanderschalten eines Dialysators und einer Hämoperfusionskapsel als getrennte Austausch- bzw. Adsorbe !mechanismen

stellt bei der kombinierten Anwendung bei der Therapie den Stand der Technik dar, Dialysator und Hamoperfusionskapsel werden durch ein Blutschlauchsystem verbunden« Hierbei ist es notwendig, die für eine effektive Blutwäsche erforderliche ^Menge an Dialysatflüssigkeit bzw. Adsorbentien genau so einzusetzen, wie es für die Hämodialyse an sich und die Hämoperfusion an sich üblich ist« Außerdem tritt dabei eine zusätzliche Blutbelastung durch den mehrfachen Übergang vom Blutschlaue hsystem in die Blutsammeikammer des Hämodialysators bzw, der Hamoperfusionskapsel und umgekehrt ein, die sich negativ auf das Wohlbefinden des Patienten auswirkt. Das gleiche würde für eine mögliche Hintereinanderschaltung mehrerer Hämoperfusionskapseln gelten, wobei die Anzahl der Hömoperfusionskapseln aufgrund der Blutbelastung stark begrenzt ist« Bislang ist eine Kombination von Hämoperfusion und Dialyse nur in Form des sogenannten Sorbentdialysators bekannt, der mit Sorbentmembranen ausgestattet ist.

Nach dem DD-AP 135 5&5 ist eine künstliche Niere bekannt, die aus einem von einer Dialysemembran gebildeten blutdurchflossenen Hohlraum und einem auf der anderen Seite der Dialysemembran angeordneten Dialysatraum besteht, wobei das Verhältnis des Volumens von blutdurchflossenen Hohlraum zu Dialysatraum 1 : 100 beträgt« Außerhalb des blutdurchflossenen Hohlraumes enthält die künstliche Niere Adsorbentien· Das wird entweder dadurch erreicht, daß in der Dialysemembran mindestens eine adsorbentienhaltige Schicht angeordnet ist oder daß die Adsorbentien im Dialysat enthalten sind« Weiterhin ist nach der DE-PS 2 627 858 eine Dialysemembran in Eorm von Bikomponenten-Hohlfäden aus regenerierter Cellulose bekannt* deren Hohlfäden aus zwei fest aneinander haftenden Schichten gebildet sind. Die eine Schicht besteht aus regenerierter Cellulose und gegebenenfalls einem Cellulosederivat« Die andere Schicht ist aus regenerierter Cellulose mit 1 bis 95 Gew,-% darin eingebetteten gleichmäßig verteilten Adsorbentienpartikeln einer mittleren Teilchengröße von bis zu 40 /um gebildet.

Die Art der kombinierten Hämodialyse/Hämoperfusion in Form derSorbentmembran ist nicht sehr effektiv· Sie bringt sowohl bei der Behandlung von akuten exogenen Intoxikationen als auch des chronischen Nierenversagens bzw. Leberversagens keine wesentlichen Vorteile gegenüber dem konventionellen Dialysator·

Nach der DE-OS 26 39 5^9 ist eine Membraneinheit zur Entfernung von toxischen Metaboliten aus Blut bekannt, die einen blutdurchflossenen Hohlraum aufweist, in dem Adsorbentienpartikel angeordnet sind· Damit wird eine gleichzeitige Hämodialyse und Hämoperfusion durchführbare Die Nachteile dieser Lösung liegen zum einen darin, daß das Herstellungsverfahren von Membranen mit Adsorbentienfüllung aufwendig und kompliziert ist, daß die Größe der Adsorbent!enpartikel abhängig sein muß vom Durchmesser des blutdurchflossenen Hohlraumes und daß dem Blutfluß ein Widerstand entgegengesetzt wird, der zusätzlich überwunden werden muß· Zum anderen ist es bei dieser sowie der in der DE-PS 26 27 858 genannten Lösung schwierig bzwe ökonomisch unwirtschaftlich, selektive Adsorbentien einzusetzen·

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, bei der Blutwäsche im extrakorporalen Kreislauf die Vorteile der Hämodialyse und der Hämoperfusion zu vereinen, um eine Erhöhung der Effektivität bei der Behandlung der chronischen und akuten Mereninsuffizienz zu erreichen·

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sorbentdialysator, bestehend aus einer Hämodialyseeinheit und einer Hämoperfusionseinheit, zu entwickeln, der die Kopplung der Verfahren Hämo-

dialyse und Hämoperfusion in einem Austauschmechanismus ermöglicht, ohne daß dabei eine höhere Blutbelastung gegenüber der Hämodialyse auftritt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die aus zwei oder mehreren Adsorptionseinheiten bestehende Hämoperfusionseinheit ein- oder beidseitig direkt mit der Hämodialyseeinheit verbunden ist, wobei die Hämoperfusionseinheit bzw. die Adsorptions^· einheiten einen dem Querschnitt der Hämodialyseeinheit entsprechenden Durchlaß aufweisen.

Während der Dialysebehandlung des Patienten wird das zu reinigende Blut nacheinander durch die Hämodialyseeinheiten und die Hämoperfusionseinheiten geleitet, um aus dem Blut einerseits Harnstoff, V/asser, Elektrolyte und Wasserstoff-Ionen und andererseits Kreatinin, Harnsäure, organische Substanzen wie Phenole, Gua i inverbindungen und mittelmolekulare Substanzen zu eliminieren.

Es ist zweckmäßig, die Hämoperfusionseinheit bzw. die äußere ihrer Adsorptionseinheiten als Blutzulauf oder als Blutablauf auszubilden oder bei beidseitiger Anordnung von Hämoperfusionseinheiten diese bzw. ihre äußeren Adsorptionseinheiten als Blutzulauf und als Blutablauf auszubilden. Weiterhin können die Hämoperfusionseinheit bzw, -einheiten oder deren Adsorptionseinheiten Teile des Blutleitungssystems sein. Zweckmäßigerweise sind in einer Hämoperfusionseinheit eine oder mehrere Adsorptionseinheiten mit gleichen oder unterschiedlichen Adsorbentien oder Ionenaustauschern angeordnet. Bei der Behandlung akuter Intoxikationen ist es damit möglich, mehrere geeignete Adsorptionseinheiten hintereinander zu schalten, um gezielt die zu eliminierenden Substanzen, insbesondere bei Mischintoxikationen, aus dem Blut herauszulösen. V/eiterhin ist es zweckmäßig, daß zwischen der Hämodialyseeinheit oder den Hämodialyseeinheiten,der Hämoperfusionseinheit oder den Hämoperfusionseinheiten und den Adsorptionseinheiten Fi It er sy st eine angeordnet sind.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert werden· In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig· 1: einen Sorbentdialysator mit der Hämodialyseeinheit vor- und nachgeschalteten Hämoperfusionseinheiten

Fig· 2: einen Sorbentdialysator mit der Hämodialyseeinheit nachgeschalteter Hämoperfusionseinheit

In der Fig. 1 ist eine Reihenschaltung einer Hämodialyseeinheit 1 mit beiderseitig angeordneten Hämoperfusionseinheiten 2 dargestellte Die Dialyseeinheit 1 besteht aus den im entsprechenden Werkstoff eingebetteten Hohlfasern 3» durch deren Hohlräume 4- das zu reinigende Blut fließt, und dem Spüllösungsteil 5» cLas den notwendigen Spüllösungsfluß erlaubt· Die Hämoperfusionseinheit 2 wird von einer Umhüllung 5 gebildet, die mit einer Adsorbenz 7 bzw, mit einem Adsorbentiengemisch gefüllt ist· Beiderseitig, d,h· an den Kopplungsstellen zu anderen Einheiten bzw. dem unmittelbaren Blutzulauf 8 und dem Blutablauf 9 zum Blutleitungssystem 10, wird die Umhüllung 6 von einem Filtersystem 11 begrenzt· Die Hämodialyseeinheit 1 und die Hämoperfusionseinheit 2 weisen eine derartige Form und Größe auf, daß der Durchmesser ihrer Querschnitte an den Blutübergangsstellen gleich ist·

Der in Fig· 2 dargestellte Sorbentdialysator besteht aus einer Hämodialyseeinheit 1, an die einseitig eine Hämoperfusionseinheit 2 gekoppelt ist· Die Hämoperfusionseinheit 2 enthält zwei Adsorptionseinheiten 12, in die unterschiedliche Adsor? bentien 7 bzw_e Adsorbentiengemische oder Ionenaustauscher eingebracht sind. Die Adsorptionseinheiten 12 werden beiderseitig von Filtersystemen 11 begrenzt.

Diese Ausführungsform gestattet es, zwei oder auch mehrere Adsorptionseinheiten 12 mit unterschiedlichen Adsorbentien

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7 in einer Hämoperfusionseinheit 2 aneinanderzureihen, um je nach Bedarf und Notwendigkeit die verschiedensten Schadstoffe aus dem Blut zu entfernen· Die Adsorptionseinheiten 12 weisen ebenfalls einen dem Querschnitt der Hämodialyseeinheit 1 entsprechenden Durchlaß auf.

Der Vorteil besteht darin, daß diese Kompakteinheit nur einen Bluteinlaß und einen Blutauslaß mit je einer Blutsammelkammer aufweist und daß das Blut direkt und über die gesamte Querschnittsfläche der Hämodialyse- bzw, Hamoperfusionseinheiten von einer Einheit in die andere Einheit eintreten kanne Damit ist ein ungehinderter Blutfluß möglich und die Blutbelastung ist nicht größer als bei einer Hämodialyse an sich·

Die Dialyseeinheiten 1 und die Hamoperfusionseinheiten 2 können entsprechend den medizinischen Notwendigkeiten unsteril industriell komplettiert werden, um nach erfolgter Sterilisation als steriler Sorbentdialysator dem Anwender zur Verfügung zu stehen· Der Sorbentdialysator kann aber auch unter klinischen Bedingungen entsprechend der medizinischen Notwendigkeit komplettiert werden, indem sterile Dialyse- 1 und Hamoperfusionseinheiten 2 bzw» Adsorptionseinheiten unter Erhaltung der Sterilität miteinander verbunden werden·

Die medizinischen Vorteile, die mit dem erfindungsgemäßen Sorbentdialysator ermöglicht werden, liegen darin, daß die Vorteile der Hämodialyseeinheiten, wie z. B. zusätzliche Filtermöglichkeit, Temperierung des Blutes und Entfernung von desorbierenden Substanzen, das prinzipielle Verfahren der Hämoperfusion ergänzen· In Bezug auf spezifische Anwendungen können ebenfalls einige Vorzüge angegeben werden:

- Gezielte Elimination von Stoffen, die mittels der Hämodialyse nur unzureichend eliminiert werden, z. B. anorga-

nisches Phosphat bei der Kurzzeitdialyse bzw. mittelmolekulare Substanzen. Damit kann die Hämoperfusion als Ergänzung der Dialysetherapie bei der Behandlung der chronischen Niereninsuffizienz betrachtet werden·

Verkürzung der Dialysezeit durch Erhöhung der Effektivität bei der Behandlung der chronischen Niereninsuffizienz·

Effektivitätssteigerung bei der Behandlung akuter Intoxikationen, insbesondere durch die Erweiterung des Spektrums zu eliminierender Substanzen bei Mischintoxikationen mit unbekannter Noxe»

Im Falle der Behandlung des Leberversagens effektive Elimination von nieder- und mittelmolekularen Substanzen·

Optimale Behandlung exogener Vergiftungen Gezielte Beeinflussung von Symptomen bei Dialysepatienten wie z· B· dem medikamentös und mit anderen Maßnahmen nicht beeinflußbaren Juckreiz dieser Patienten·

Claims

Erfindungsanspruoh:

1· Sorbentdialysator für die Hämodialyse und Hämoperfusion, mit einer Hämodialyseeinheit und einer Hämoperfusionseinheit, die in Reihe geschaltet sind, gekennzeichnet dadurch| daß die aus zwei oder mehreren Adsorptionseinheiten (12) bestehende Hämoperfusionseinheit (2) ein- oder beidseitig direkt mit der Hämodialyseeinheit (1) verbunden ist, wobei die Hämoperfusionseinheit (2) bzw. die Adsorptionseinheiten (12) einen dem Querschnitt der Hämodialyseeinheit (1) entsprechenden Durchlaß aufweisen·

2» Sorbentdialysator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hämoperfusionseinheit (2) bzw, die äußere ihrer Adsorptionseinheiten (12) als Blutzulauf (8) oder als Blutablauf (9) ausgebildet ist oder bei beidseitiger Anordnung von Hämoperfusionseinheiten (2) diese bzw, ihre äußeren Adsorptionseinheiten (12) als Blutzulauf (8) und als Blutablauf (9) ausgebildet sind.

3· Sorbentdialysator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Hämoperfusionseinheit bzv/_f -einheiten (12) oder deren Adsorptionseinheiten (12) Teile des Blutleitungssystems (10) sind«

4» Sorbentdialysator nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den Hämoperfusionseinheiten (2) oder in ihren Adsorptionseinheiten (12) gleiche oder unterschiedliche Adsorbentien (7) bzw. Ionenaustauscher angeordnet sind.

5· Sorbentdialysator nach Punkt 1 bis 4-, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Hämodialyseeinheit oder den Hämodialyseeinheiten (1), der Hämoperfusionseinheit oder den Hämoperfusionseinheiten und den Adsorptionseinheiten (12) Filtersystame (11) angeordnet sind.

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