DE102009051806A1 - Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung der Entgiftungsfunktion der Leber, die peristaltische Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren aufweist.
Description
- Technisches Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterstützung der Entgiftungsfunktion der Leber, die peristaltische Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren aufweist.
- Hintergrund der Erfindung
- Jedes Jahr erleiden eine große Anzahl von Menschen ohne vorherige Lebererkrankung aus vielen verschiedenen Gründen Erfahrung akutes Leberversagen. Darüber hinaus können Patienten mit stabiler chronischer Lebererkrankung eine akute klinische Verschlechterung entwickeln.
- Leberversagen ist vergleichbar mit Nierenversagen in der Hinsicht, dass es zur Anhäufung von Toxinen im Blutstrom führt. Die Art der Toxine bei Nierenversagen und Leberversagen unterscheidet sich jedoch erheblich. Die bei Nierenversagen im Körper des Patienten zurückgehaltenen Toxine sind in der Regel wasserlöslich und können durch Standard-Nierenersatztherapien wie Hämodialyse oder kontinuierliche Nierenersatztherapie („continuous renal replacement therapy”, CRRT) wirksam entfernt werden. Bei Leberversagen ist nur ein Teil der angesammelten Toxine wasserlöslich, während die meisten an körpereigene Proteine gebunden sind, vor allem an Albumin. Daher muss sich ein Leberdialyse-System sich von Dialyse-Systemen für die Nierenersatztherapie unterscheiden. Ein Beispiel für ein solches System ist Gambros MARS® („Molecular Adsorbent Recirculating System”) System.
- Während der MARS®-Therapie ist der Patient an eine konventionelle Hämodialyse- oder CRRT-Maschine (z. B. vom Typ Prisma®, AK, oder Artis®) angeschlossen, die das Blut durch einen extrakorporalen Kreislauf in einen MARS® Flux Dialysator pumpt. Das Blut des Patienten wird gegen eine zirkulierende Humanalbuminlösung dialysiert. Nachdem die Toxine durch die MARS® Flux Membran transportiert und an das im Dialysat enthaltene Albumin gebunden sind, wird die Albuminlösung in einem konventionellen Low-Flux-Dialysator gegen eine Standarddialyselösung dialysiert, um alle wasserlöslichen Substanzen aus der Albuminlösung zu entfernen. Die Albuminlösung wird dann durch zwei Absorbersäulen geleitet, in denen die proteingebundenen Toxine extrahiert werden, um die Albuminlösung zu regenerieren, so dass sie dem MARS® Flux Dialysator für die weitere Entfernung von Toxinen wie Ammoniak, Bilirubin, Gallensäuren, aromatischen Aminosäuren, kurz- und mittelkettigen Fettsäuren, Tryptophan, Kupfer, Eisen, Kreatinin, Harnstoff, Diazepam, Benzodiazepin-ähnlichen Substanzen, Stickstoffmonoxid, Phenytoin, Paracetamol etc. wieder zugeführt werden können.
- In heutigen Leberdialysesystemen erfolgt die Flüssigkeitsförderung in der Regel durch radiale Schlauchquetschpumpen, die eingesetzt werden, um Blut, Dialyseflüssigkeit bzw. zu deren Herstellung eingesetzte Flüssigkeiten bzw. Konzentrate und Filtrat zu pumpen.
- Nachteilig an den bislang eingesetzten radialen Schlauchquetschpumpen sind deren Baugröße und Gewicht, die zum beträchtlichen Raumbedarf und Gewicht gängiger Dialysesysteme beiträgt, welche dazu führt, dass diese Systeme häufig sehr sperrig und schwer sind nur mühsam transportiert werden können. Zudem treten bei diesem Pumpentyp im Betrieb unangenehme Lärmentwicklung und hohe Stromaufnahme und damit verbundene Wärmeentwicklung auf.
- Es wäre daher wünschenswert, insbesondere auch im Hinblick auf die Entwicklung tragbarer Leberdialysesysteme für die Notfallmedizin bzw. den Einsatz in Rettungsfahrzeugen, Vorrichtungen mit alternativen Pumpsystemen auszurüsten, die diese Nachteile nicht aufweisen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Es wurde nun gefunden, dass peristaltische Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren vorteilhaft die üblichen radialen Schlauchquetschpumpen in Vorrichtungen zur Unterstützung der Leberfunktion bzw. Leberdialysesystem ersetzen können.
- Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion zur Verfügung, die Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegenüber den Systemen des Standes der Technik durch geringere Baugröße und geringeres Gewicht aus, entwickelt praktisch keinen Lärm und hat eine geringe Stromaufnahme und dadurch auch geringe Wärmeentwicklung.
- Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung von Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren in einer Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion.
- Ausführliche Beschreibung
- Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt ausführlicher unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben werden.
- Für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignete peristaltische Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren (im Folgenden kurz als „Piezopumpen” bezeichnet) sind dem Fachmann im Prinzip bekannt. So können beispielsweise Pumpen verwendet werden, wie sie in
GB-A 2 238 833 WO 97/42412 WO 2004/071684 A1 US 4 432 699 A oderDE 10 2007 019 433 A1 hervorgehen. - Auf Grund ihrer geringen Baugröße, ihres geringen Gewichts und der geringen Stromaufnahme eignen sich Piezopumpen besonders für die Konstruktion tragbarer Dialysesysteme, da dadurch eine kompakte und leichte Bauweise der Vorrichtung ermöglicht wird und eine Stromversorgung über Akkumulatoren bzw. Batterien möglich ist, ohne dass dadurch das Gewicht des Gesamtsystems zu groß wird.
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1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein Dialysemonitor (1 ) ist dafür vorgesehen, das Blut des Patienten durch den extrakorporalen Kreislauf zu pumpen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Dialysemonitor eingesetzt, der an Stelle der üblichen radialen Schlauchpumpen peristaltische Schlauchpumpen linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren aufweist. Ein erster Dialysator (2 ), der mit einer Hochfluss („high flux”) Dialysemembran ausgestattet ist, die durchlässig ist für proteingebundene Toxine aus dem Blut des Patienten, beispielsweise einer Gambro MARS® Flux Membran, ist dafür vorgesehen, durch Dialyse des Blutes gegen eine Humanalbumin enthaltende Dialyselösung Toxine aus dem Blut des Patienten zu entfernen. Die Humanalbumin enthaltende Dialyseflüssigkeit wird durch Piezopumpe (4 ) durch einen Dialysekreislauf mit einer Humanalbumin enthaltenden Dialysatlösung gepumpt, in dem Dialysator (3 ), Aktivkohlefilter (5 ), Partikelfilter (6 ) und Ionenaustauscher (7 ) angeordnet sind. Die mit Toxinen beladene Albuminlösung wird von dem ersten Dialysator (2 ) zu einem zweiten Dialysator (3 ) geleitet, der mit einer Niederfluss („Low flux”) Dialysemembran ausgestattet ist und dafür vorgesehen ist, durch Dialyse der Albuminlösung gegen eine konventionelle, auf Bicarbonat basierende Dialysatflüssigkeit wasserlösliche Toxine aus der Albuminlösung zu entfernen zu entfernen. Die Dialysatflüssigkeit wird von Dialysemonitor (1 ) bereitgestellt und nach Verlassen des Dialysators (3 ) wieder zu Dialysemonitor (1 ) zurückgeleitet. Nach Verlassen des Dialysators (3 ) wird die Albuminlösung nacheinander durch Aktivkohlefilter (5 ), einen optionalen Partikelfilter (6 ), der dafür ausgelegt ist, Partikel (einschließlich mitgerissener Aktivkohlepartikel) aus der Albuminlösung zu entfernen und Ionenaustauscher (7 ) geleitet und anschließend wieder dem Dialysator (2 ) zugeführt. In einer Ausführungsform enthält der Aktivkohlefilter (5 ) unbeschichtete Aktivkohle und ist besonders geeignet zur Entfernung niedermolekularer unpolarer Verbindungen, z. B. polyzyklischer Aromaten oder Fettsäuren. In einer Ausführungsform enthält der Ionenaustauscher (7 ) ein Ionentauscherharz, das besonders geeignet ist zur Entfernung anionischer Moleküle wie Bilirubin. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- GB 2238833 A [0012]
- WO 97/42412 [0012]
- WO 2004/071684 A1 [0012]
- US 4432699 A [0012]
- DE 102007019433 A1 [0012]
Claims (10)
- Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion, umfassend mindestens eine peristaltische Schlauchpumpe linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren (
4 ). - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend mindestens einen Aktivkohlefilter (
5 ). - Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, umfassend mindestens einen Partikelfilter (
6 ). - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend mindestens einen Ionenaustauscher (
7 ). - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend mindestens einen Dialysator (
2 ) vom Hochflusstyp (high flux). - Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend mindestens einen Dialysator (
3 ) vom Niederflusstyp (low flux). - Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion, umfassend einen extrakorporalen Blutkreislauf, einen Kreislauf für Humanalbumin enthaltende Dialysatlösung und einen Dialysatkreislauf, wobei im Kreislauf für Humanalbumin enthaltende Dialysatlösung mindestens eine peristaltische Schlauchpumpe linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren (
4 ) angeordnet ist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 7, worin im Kreislauf für Humanalbumin enthaltende Dialysatlösung ein Aktivkohlefilter (
5 ), optional ein Partikelfilter (6 ), und ein Ionenaustauscher (7 ) angeordnet sind. - Vorrichtung gemäß Anspruch 7 oder 8, worin der Kreislauf für Humanalbumin enthaltende Dialysatlösung angeschlossen ist an die Dialysatseite eines Dialysators (
2 ) mit einer Hochflussmembran (high flux), dessen Blutseite an den erxtrakorporalen Blutkreislauf angeschlossen ist, und an die Blutseite eines Dialysators (3 ) mit einer Niederflussmembran (low flux), dessen Dialysatseite an den Dialysatkreislauf angeschlossen ist. - Verwendung einer peristaltische Schlauchpumpe linearer Bauart mit piezoelektrischen Aktuatoren (
4 ) in einer Vorrichtung zur Unterstützung der Leberfunktion.
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