DE10100462B4

DE10100462B4 - Verfahren zur Herstellung von Dialysekonzentrat und Behälter und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE10100462B4
Application number: DE10100462A
Authority: DE
Inventors: Manfred Pippert; Hans-Günter Dr. Eigendorf; Uwe Hildmann
Original assignee: STERISAFE GmbH
Current assignee: Haas Medizintechnik GmbH
Priority date: 2001-01-08
Filing date: 2001-01-08
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2021-01-09
Also published as: DE10100462A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Saurem Dialysekonzentrat mit folgenden Schritten:
a) Eine definierte wässrige Lösung aller Bestandteile des Sauren Dialysekonzentrates mit Ausnahme von NaCl wird hergestellt;
b) Diese wässrige Lösung und NaCl in Pulver- oder Granulatform werden in ein Behältnis gefüllt, so dass die Bestandteile als Aufschlämmung in dem Behältnis vorliegen, wobei der Rohstoffanteil 72 Masse-% bis 90 Masse-% und der Wasseranteil 28 Masse-% bis 10 Masse-% betragen,
c) Das Behältnis wird in eine Aufnahmeeinrichtung einer Vorrichtung zum Aufbereiten des Dialysekonzentrats eingesetzt und
d) Wasser wird durch das Behältnis zirkuliert, bis die festen Bestandteile aufgelöst sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine neuartige Bereitstellungsform der notwendigen Bestandteile von Dialysierflüssigkeiten für den Einsatz in der Hämodialyse, wobei die Bestandteile nicht entsprechend Stand der Technik als Flüssigkonzentrat oder als Trockenkonzentrat an die Dialyseeinrichtung gebracht werden, sondern in Form einer Aufschlämmung mit höherer Stoffdichte. Der Rohstoffanteil in der Aufschlämmung liegt je nach Spezifikation etwa zwischen 72% und 90% der Gesamtmasse. Aus den mit der Aufschlämmung gefüllten Behältern, z. B. Kartuschen, werden mit Hilfe einer in dieser Erfindung beschriebenen Vorrichtung am Dialyseplatz Dialysekonzentrate hergestellt, die in üblicher Weise von Dialysemaschinen zu Dialysierflüssigkeit gemischt werden können.
Aus Dialysekonzentraten wird vor Durchführung einer Dialyse an einem Patienten eine Dialysierflüssigkeit hergestellt, indem das oder die Dialysekonzentrat(e) mit einer vorbestimmten Menge Wasser geeigneter Qualität gemischt werden.
Dialysierflüssigkeit kann im Allgemeinen folgende Bestandteile haben, deren An- oder Abwesenheit und quantitative Verhältnisse je nach Anwendungsfall unterschiedlich sein können: Natriumchlorid, Natriumhydrogencarbonat, Glucose, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Essigsäure, Salzsäure, Natriumacetat, Calciumgluconat, Ascorbinsäure, Zitronensäure, Hydrate dieser Verbindungen, Wasser geeigneter Qualität für die Dialyse und gegebenenfalls weitere Inhaltsstoffe.
Bei der allgemein als Bicarbonat-Hämodialyse bezeichneten Anwendungsform werden ein sogenanntes "Saures Konzentrat" und ein sogenanntes "Basisches Konzentrat" in definierten Anteilen mit einer vorbestimmten Menge Wasser zur Dialysierflüssigkeit gemischt. Das Basische Konzentrat enthält immer Natriumhydrogencarbonat oder eine in Hydrogencarbonat umzuwandelnde Komponente, gegebenenfalls auch weitere Bestandteile ausschließlich der Erdalkalisalze und Säuren.
Das Saure Konzentrat kann alle notwendigen Bestandteile außer Natriumhydrogencarbonat enthalten.
In der sogenannten Acetatdialyse wird ein Acetatkonzentrat verwendet, das allein durch Mischen mit Wasser in definierten Verhältnissen eine Dialysierflüssigkeit ergibt.
Die Inhaltsstoffe der Dialysekonzentrate werden üblicherweise in einer Produktionsanlage in definierten Mengen Wasser zu einer echten Lösung gelöst und als Dialysekonzentrat zu einer Dialysestation transportiert. Wegen des hohen Wasseranteils in den Lösungen ist dies mit einem beträchtlichen Transport- und Lageraufwand verbunden
Deshalb wird seit einiger Zeit die bevorzugte basische Komponente zur Herstellung der Dialysierflüssigkeit – das Natriumhydrogencarbonat – zunehmend als Pulver an das Dialysegerät gebracht und dort unter Hinzufügen von Wasser zum Basischen Konzentrat gelöst, wobei sowohl Batch- als auch Onlineverfahren zum Einsatz kommen.
Es ist auch bereits in geringem Umfang Praxis, die Bestandteile des Sauren Konzentrates zur Herstellung der Dialysierflüssigkeit in Pulverform am Ort der Dialyse zur Verfügung zu stellen, wodurch der Transport- und Lageraufwand verringert ist. Die einzelnen Bestandteile müssen dann vor Ort aber mit hoher Genauigkeit dosiert werden. Dies erfordert einen erheblichen technischen und personellen Aufwand. Es ist unter den gegebenen Bedingungen einer Dialyseeinrichtung nicht sicher zu verifizieren, ob die einzelnen Bestandteile tatsächlich in dem vorgegebenen Mischungsverhältnis enthalten sind. Außerdem ist dieses Verfahren aus hygienischen Gründen umstritten. Hieraus ergeben sich hohe Risiken für den Patienten, da aus fehlerhafter Zusammensetzung der Dialysierflüssigkeit gesundheitliche Schäden, im Extremfall mit Todesfolge resultieren können.
Die DE 691 33 292 T2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer für medizinische Zwecke vorgesehenen Flüssigkeit, z. B. eines Dialysekonzentrats, bei dem die Bestandteile des Konzentrats in einer Pulverform in ein Mischgefäß eingefüllt werden, das von Wasser durchströmt wird, um die Bestandteile aufzulösen. Um eine unerwünschte Klumpenbildung der pulverförmigen Bestandteile in dem Mischgefäß zu verhindern, kann eine kleine Wassermenge in das Mischgefäß eingebracht werden, wodurch eine Aufschlämmung in dem Mischgefäß entstehen kann.
Die EP 04 56 928 B1 offenbart eine pastöse Dialysatzusammensetzung, die vor Entnahme von Teilen zum Zweck der Homogenisierung umgerührt werden muß. Der zugesetzte Wasseranteil dient dem Versuch, die Suspension zu stabilisieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Bereitstellungsform der essentiellen Bestandteile zur Herstellung von Dialysekonzentrat anzugeben, bei der der Transport- und Lageraufwand verringert und gleichzeitig eine industrielle Fertigung mit exakt und analytisch kontrollierbar dosierten Bestandteilen des Dialysekonzentrats ermöglicht ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 2, 3, 4, 6 und 7 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die vorliegende Erfindung ist eine Grundlage für die kostengünstige industrielle Fertigung einer neuartigen Vorstufe von Acetatkonzentraten und Sauren Dialysekonzentraten und deren Verwendung am Dialyseplatz zur Herstellung von Dialysekonzentrat. Das gebildete Dialysekonzentrat kann nachfolgend von der Dialysemaschine in üblicher Weise zur Herstellung von Dialysierflüssigkeit verwendet werden.
Die genannte Vorstufe eines Dialysekonzentrates hat eine höhere Stoffdichte, als jede andere entsprechend Stand der Technik bekannte Bereitstellungsform der Bestandteile für die Hämodialyse, woraus Einsparungseffekte bei Transport, Lagerung und Handling resultieren, ohne die Sicherheit der Dialysebehandlung einzuschränken.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1, 2 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Aspekts der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Erfindung sieht vor, dass alle Inhaltstoffe des Sauren Konzentrats in einem Behältnis – im Weiteren als "Saure Kartusche" bezeichnet – als Aufschlämmung vorliegen. Diese bevorzugte Variante Saure Kartusche minimiert das Volumen der zu transportierenden, zu lagernden und zu handhabenden Bestandteile des Sauren Konzentrats auf 1/5 bis 1/6 gegenüber herkömmlichen Sauren Dialysekonzentraten, wobei die physiologisch notwendige Homogenität des an der Dialysemaschine hergestellten Konzentrats durch die kontrollierte industrielle Fertigung einerseits und die im Anspruch 8 beschriebene Vorrichtung andererseits leicht gewährleistet werden kann.
Beispiel einer Sauren Kartusche
Es wird eine Lösung folgender Zusammensetzung hergestellt:

35,58 g Magnesiumchlorid-Hexahydrat PH.EUR.
104,4 g Kaliumchlorid PH.EUR.
90,04 g Calciumchlorid-Dihydrat PH.EUR.
73,62 g Essigsäure 100% PH.EUR.
385,0 g Glucose-Monohydrat PH.EUR.

600 ml dieser Lösung und 1264 g Natriumchlorid PH.EUR. werden in ein flaschenähnliches Kunststoffgefäß dosiert. Es entsteht ein ausgeprägtes Zweiphasensystem, bei dem der flüssigkeitsdurchtränkte Bodensatz vorwiegend Natriumchlorid und die klare überstehende Flüssigkeit vorwiegend alle anderen Bestandteile eines Sauren Dialysekonzentrares enthält. Das Gesamtvolumen dieser Aufschlämmung beträgt 1200 bis 1210 ml. Der Rohstoffanteil in diesem Beispiel beträgt 83,11%, der Wasseranteil entsprechend 16,89%.
Wird eine Saure Kartusche vorstehenden Inhaltes in der beschriebenen Vorrichtung nach Anspruch 8 in der beschriebenen Weise aufbereitet, entstehen 6 l eines herkömmlichen Sauren Dialysekonzentrates (35-fach) für die Bicarbonat-Hämodialyse.

Dieses Konzentrat kann von einer Dialysemaschine in bekannter Weise zu 210 l Dialysierflüssigkeit der nachfolgenden Zusammensetzung gemischt werden:

Natrium	138,00 mmol/1
Kalium	4,00 mmol/1
Calcium	1,75 mmol/1
Magnesium	0,50 mmol/1
Acetat	3,50 mmol/1
Chlorid	111,50 mmol/1
Bicarbonat	31,50 mmol/1
Glucose	5,55 mmol/1 (entspr. 1 g/l)

Die im Patentanspruch 2 gekennzeichnete Erfindung sieht vor, dass alle Inhaltsstoffe des Acetatkonzentrates in einem Behältnis – im Weiteren alsäAcetatkartusche "bezeichnet – als Aufschlämmung vorliegen.
Die Verwendung der vorstehend bezeichneten Kartuschen ermöglicht es, die aus der herkömmlichen industriellen Flüssigkonzentratfertigung bekannten Vorteile hinsichtlich Dosiergenauigkeit, Prüfbarkeit bis zur gesetzlich geforderten Rückverfolgbarkeit einzuhalten und dennoch eine wesentliche Volumen- und Massereduktion zu erreichen.
Die Erfindung erlaubt, die im Dialysekonzentrat enthaltenen Komponenten mit geringem Masseanteil bei der industriellen Fertigung kostengünstig als Lösung aus einem geprüften grösseren Batch mit notwendiger und nachweisbarer Genauigkeit in den Kartuschenkörper zu dosieren.
Dadurch ist gewährleistet, dass das aus der Kartusche hergestellte Dialysekonzentrat und die nachfolgend von der Dialysemaschine gemischte Dialysierflüssigkeit eine gleichbleibende, kontrollierte Qualität und Patientensicherheit aufweist.
Die Aufschlämmung enthält vorzugsweise Natriumchlorid als festen Bestandteil, wobei es zweckmäßig sein kann, dass auch noch weitere Bestandteile in fester Form vorliegen. Die festen Bestandteile sind in einer Lösung der übrigen Bestandteile aufgeschlämmt. Aus dieser Aufschlämmung wird in der nachfolgend noch beschriebenen Vorrichtung an oder in der Dialysemaschine durch Zugabe einer definierten Menge Wasser geeigneter Qualität im Batch-Verfahren ein flüssiges Konzentrat – vergleichbar den üblichen Fertigkonzentraten – hergestellt, dass mit den bestehenden Dosier- und Sicherheitssystemen marktüblicher Dialysegeräte zu Dialysierflüssigkeit verarbeitet werden kann.
Die in der vorliegenden Erfindung als Aufschlämmung beschriebene Vorstufe eines Dialysekonzentrates stellt die Bereitstellungsform mit der höchsten Stoffdichte für die Bestandteile von sauren und acetathaltigen Dialysierflüssigkeiten dar.
Das zur Herstellung der Sauren Kartusche bzw. der Acetatkartusche verwendete Behältnis kann ein aus Kunststoff oder Glas bestehender formstabiler Körper oder ein flexibler Beutel sein, der nach der Befüllung mit der Aufschlämmung flüssigkeitsdicht und gasdicht verschlossen wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Zufluss und Abfluss der Kartuschen so gestaltet sind, dass in der strömenden Flüssigkeit befindliche ungelöste Stoffbestandteile beim Austritt aus der Kartusche durch ein Filter zurückgehalten werden, oder die Vorrichtung gemäß Anspruch 8 eine solche Filterfunktion aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner diese Vorrichtung zum Aufbereiten der Kartuschen zu Konzentrat. Die Vorrichtung enthält eine Aufnahmeeinrichtung für die Kartusche, die ein flüssigkeitsdichtes Einfügen in die Zirkulation ermöglicht. Weiterhin gehören ein Batch-Gefäss, dass vorzugsweise mit einem Füllstandsensor versehen ist, der nach Erreichen eines vorbestimmten Füllstands den weiteren Wasserzulauf unterbricht, Leitungen, die Einlassöffnung und Auslauföffnung der Kartusche mit einer Einlassöffnung und einer Auslauföffnung des Batch-Gefäßes verbinden, einen Wasserzulauf und einen Dialysekonzentratablauf, sowie eine Pumpe, die das zugeführte Wasser bzw. die Lösung vorzugsweise entgegen der Schwerkraft solange durch das Batch-system zirkulieren lässt, bis sich alle festen Bestandteile der Aufschlämmung aufgelöst haben und eine homogene Lösung im System vorliegt. Dies kann von einer Steuereinheit mittels Sensoren überwacht oder zeitgesteuert werden und in einem Signal zur Öffnung des Auslassventils münden.
Diese Vorrichtung kann in ein Dialysegerät integriert sein oder als ein Zusatzgerät an dem Dialysegerät angeordnet werden oder unabhängig vom Dialyseplatz zur Konzentratherstellung verwendet werden.
Weitere Einzelheiten der Vorrichtung zum Aufbereiten einer Kartusche ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt auf rein schematische Weise eine derartige Vorrichtung.
Über einen Anschluss 1 wird Wasser geeigneter Qualität in die Vorrichtung eingelassen. Bevorzugt handelt es sich um Wasser aus dem Dialysegerät, das entgast und temperiert ist. Wenn derartiges Wasser nicht zur Verfügung steht, kann anderweitig verfügbares Wasser geeigneter Qualität verwendet werden, das in der Vorrichtung vorzugsweise erwärmt werden kann.
Nach Anschluss einer Kartusche 4 an die beiden Anschlüsse 3 wird ein Zulaufventil 2 geöffnet, so dass Wasser vorzugsweise von unten in die Kartusche eintritt. Die beiden Anschlüsse 3 sind vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der Kartusche angebracht, können aber auch nebeneinander auf der gleichen Seite oder beliebig anders lokalisiert sein. An Zu- und Ablauf der Kartusche sind jeweils Filter 4a vorgesehen, die das Austreten ungelöster Bestandteile aus der Kartusche verhindern. Alternativ kann die Filterfunktion in die Batchvorrichtung verlagert sein. Nach Einströmen von Wasser in die Kartusche fließt die entstehende Lösung in ein Batch-Gefäss 5. Ein Füllstandsensor 6 beendet den Wasserzulauf. Der Füllstandsensor ermöglicht die Festlegung auf unterschiedliche, genau definierte Verdünnungsverhältnisse, wobei das gesamte Batch-Volumen der Summe der Volumina von Batch-Gefäss 5, Kartusche 4 und dem zugehörigen Schlauchsystem entspricht. Ersatzweise wird bei einer anderen Version das Volumen der entleerten Kartusche dem Batchvolumen nicht zugerechnet.
Der Füllstandsensor 6 ist vorzugsweise als Leitfähigkeitssensor ausgebildet und ermöglicht somit eine zusätzliche Kontrolle der Lösungskonzentration.
Nach Füllung des gesamten Batch-Volumens wird eine Pumpe 10 aktiviert, die die Flüssigkeit in dem System zirkulieren lässt, damit die vollständige Auflösung der Feststoffe beschleunigt und zeitabhängig Homogenität bewirkt.
Als Sicherheitsüberwachung ist ein Drucksensor 11 vorgesehen. Die Vorrichtung enthält ferner bevorzugt eine Heizung 12, um das Lösen der Feststoffe zu beschleunigen, und einen Temperatursensor 13. Der Temperatursensor 13 dient einerseits der Heizungsregelung und kann andererseits in Verbindung mit der Leitfähigkeitsmesszelle 6 mit der notwendigen Genauigkeit die Vollständigkeit der Auflösung der Feststoffe nachweisen.
Nach dem vollständigen Lösen der Feststoffe und homogener Verteilung der Bestandteile ist ein verwendungsfähiges Dialysekonzentrat entstanden. Es wird nun ein Auslassventil 20 geöffnet, um das Dialysekonzentrat durch die Auslassleitung 21 zum Dialysegerät weiterzuleiten.
Das Auslassventil 20 kann vor oder nach der Pumpe 10 angeordnet sein.
Außerdem kann die Vorrichtung einen Niveausensor 22 enthalten, der einen minimalen Flüssigkeitsstand meldet.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Saurem Dialysekonzentrat mit folgenden Schritten: a) Eine definierte wässrige Lösung aller Bestandteile des Sauren Dialysekonzentrates mit Ausnahme von NaCl wird hergestellt; b) Diese wässrige Lösung und NaCl in Pulver- oder Granulatform werden in ein Behältnis gefüllt, so dass die Bestandteile als Aufschlämmung in dem Behältnis vorliegen, wobei der Rohstoffanteil 72 Masse-% bis 90 Masse-% und der Wasseranteil 28 Masse-% bis 10 Masse-% betragen, c) Das Behältnis wird in eine Aufnahmeeinrichtung einer Vorrichtung zum Aufbereiten des Dialysekonzentrats eingesetzt und d) Wasser wird durch das Behältnis zirkuliert, bis die festen Bestandteile aufgelöst sind.
Verfahren zur Herstellung von Acetatkonzentrat mit folgenden Schritten: a) Eine definierte wässrige Lösung aller Bestandteile des Acetatkonzentrates mit Ausnahme von NaCl wird hergestellt, b) Diese wässrige Lösung und NaCl in Pulver- oder Granulatform werden in ein Behältnis gefüllt, so dass die Bestandteile als Aufschlämmung in dem Behältnis vorliegen, wobei der Rohstoffanteil 72 Masse-% bis 90 Masse-% und der Wasseranteil 28 Masse-% bis 10 Masse-% betragen; c) Das Behältnis wird in einer Aufnahmeeinrichtung einer Vorrichtung zum Aufbereiten des Dialysekonzentrates eingesetzt und d) Wasser wird durch das Behältnis zirkuliert, bis die festen Bestandteile aufgelöst sind.
Behältnis mit allen Bestandteilen des Sauren Dialysekonzentrats zur Durchführung der Schritte c) und d) des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei ein NaCl in Pulver- oder Granulatform und die übrigen Bestandteile in einem in Wasser gelösten Zustand in das Behältnis dosiert sind, so dass die Bestandteile als Aufschlämmung in dem Behältnis vorliegen.
Behältnis mit allen Bestandteilen des Acetatkonzentrats zur Durchführung der Schritte c) und d) des Verfahrens nach Anspruch 2, wobei NaCl in Pulver- oder Granulatform und die übrigen Bestandteile in einem in Wasser gelösten Zustand in das Behältnis dosiert sind, so dass die Bestandteile als Aufschlämmung in dem Behältnis vorliegen.
Behältnis nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis ein formstabiler Körper oder ein flexibler Beutel ist.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung (3) mit einem Behältnis nach Anspruch 3, ein Batch-Gefäß (5), verbindende Leitungen, einen Wasserzulauf (1) und einen Ablauf (21) sowie eine Pumpe (10) zur Zirkulation des zugeführten Wassers bzw. des sich bildenden Konzentrats, um die festen Bestandteile vollständig aufzulösen und homogen im Zirkulationssystem zu verteilen.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Aufnahmeeinrichtung (3) mit einem Behältnis nach Anspruch 4, ein Batch-Gefäß (5), verbindende Leitungen, einen Wasserzulauf (1) und einen Ablauf (21) sowie eine Pumpe (10) zur Zirkulation des zugeführten Wassers bzw. des sich bildenden Konzentrats, um die festen Bestandteile vollständig aufzulösen und homogen im Zirkulationssystem zu verteilen.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in ein Dialysegerät integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Zusatzgerät mit einem Dialysegerät verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Füllstandsregeleinrichtung enthält, die eine exakte Dosierung von Wasser geeigneter Qualität ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Flüssigkeitsdosiereinrichtung enthält, die eine exakte Dosierung von Wasser geeigneter Qualität ermöglicht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungs-/Desinfektionseinrichtung zur Reinigung und Desinfektion der gesamten Vorrichtung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung alle Regel- und Steuerfunktionen durchführt und die Sicherheit der Vorrichtung gewährleistet.