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Nämodialysiersystem Die Erfindung betrifft ein Hämodialysiersystem
für die bei künstlichen Nierensystemen angewandte medizinische Technik.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Dialysator
mit einer stärkeren Abdichtung zwischen den Einzelteilen herzustellen. Zur Lösung
dieser Aufgabe wurde eine neue, auseinandernehmbare, vormontierte Membranausrüstung
geschaffen, durch die es möglich ist, den Dialysator in einer kürzeren Zeit leichter
und mit weniger Bedienungspersonal zusammenzusetzen und eine Kontamination der exponierte)
Arbeitsoberflächen besser zu verhindern. Das Ilämodialysiersystem
nach
der Erfindung kann auch durch nichttechnisch angelerntes Personal sicher bedient
und gesteuert werden.
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Die Erfindung wird an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Dialysators nach der Erfindung, durch eine geeignete
Vorrichtung zusammengeklammert und in Bedienungsstellung auf einem Yippwagen.
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Fig. 2 ist eine detaillierte Querscllnittsansicht entlang der Linie
2-2 der Fig. 1.
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Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Dialysatorteile in
zerlegter Anordnung.
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Fig. 4 zeigt eine transversale Querschnittsansicht der Dialysatorteile
in zerlegter Anordnung.
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Fig. 5 ist eine Teilaufsicht auf die mittlere Brett anordnung des
Dialysators, wobei die entsprecherlde Membranen ausrüstung in Durchsicht in Arbeitsstellung
gezeigt wird.
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Fig. 6 ist eine detaillierte, senkrechte Langs-Queransich1 entlang
der Linie 6-6 der Fig. 5, die jedoch die obere Brett
anordnung einschließt
und vor der Zusammenklammerung der Dialysierbretter gezeigt wird0 Fig. 7 ist eine
detaillierte, senkrechte Transveral-Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 der
Fig. 5, die die Membranblätter und die entsprechenden Zwischenstücke (Adapter) einschließt
und vor der Zusammenklammerung gezeigt wird.
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Fig. 8 ist eine detaillierte, senkrechte Längs-Querschnittsansicht
t entlang der Linie 8-8 der Fig. 5, die die oberen 1lembranausritstungsteile einschließt
und vor der Zusammenklammerung gezeigt wird.
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Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht der Vorratsvorrichtung für
die Dialyselösung, wobei bestimmte Teile der Vorrichtung weggelassen sind.
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Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm des Dialysesystems nach der
Erfindung.
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Fig, 11 ist ein schematisches Diagramm einer Dialysestation zur Verwendung
mit der Dialyselösung-Vorrat svorrichtung nach der Erfindung.
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Fig. 12 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Manometers,
das in dem System nach der Erfindung verwendet wird0 In Fig. 1 ist ein Hämodialysator
nach der Erfindung in Arbeitsstellung dargestellt. Der Hämodialysator ist auf einem
Kippwagen 11 angebracht, wobei seine Teile durch einen geeigneten glammermechanismus
12 zusammengeklammert sind. Durch den Blutdruck des Patienten gefördertes Blut fließt
von einer arteriellen kanüle durch eine arterielle Leitung, die sich in ein Paar
Einlaßröhren 13 verzweigt und gelangt in den Dialysator. Im Dialysator fließt das
Blut durch ein Paar ZellophanmembranhUllen 14, die sandwichartig zwischen mit Vertiefungen
versehenen Platten oder Brettern 15,16 und 17 angebracht sind und die aus Polypropylen
bestehen können.
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Die Dialysatlösung wird in den Dialysator gepumpt und betritt diesen
an einer Ecke am Rohr 1 8 und läuft durch den Dialysator entlang der Vertiefungen
20 der Bretter auf der Außenseite der Hüllen 14 gegen den Blutstrom und verläßt
den Dialysator an der diagonal entgegengesetzten Ecke durch die Röhre 19.
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Das gereinigte Blut verläßt den Dialysator durch ein Paar verzveigter
Röhren 21 und wird als eine venöse Leitung weitergeführt. Das Blut, das sich während
der Dialyse abgekühlt hat, wird in einem geeigneten Wärmeaustauscher auf lörpertemperatur
wieder erwärmt, bevor es durch eine venöse tanUle zu dem Patienten zurückkehrt.
Eine periphere Abdichtung wird zwischen den Brettern und den Membranen mittels eines
aus Neopren bestehenden
elastomeren Dichtungsringes 22 aufrechterhalten
oder durch eine ähnliche Vorrichtung, die das Mittelbrett 16 umgibt. Die Ober- und
Unterflächen des Dichtungsringes 22 sind jeweils mit einem Paar kontinuierlicher
Abdichtungsrippen 27 versehen, die die ausgefüllten Flächen des mittleren Brettes
16 umgeben. In die Löcher 26'passende Dübel 26 bringen den Dichtungsring in die
richtige Position zu dem Mittelbrett. Das Oberbrett 15 und das Unterbrett 17 sind
identisch, wobei das obere Brett sich mit der oberen Seite nach unten befindet und
Ende zu Ende eingestellt ist entsprechend dem Unterbrett, Jedes hat eine mit einer
Vertiefung versehene Oberfläche, die einer entsprechenden, ähnlich mit einer Vertiefung
versehenen Oberfläche auf dem Mittelbrett 1 6 gegenüberliegt, und jede dieser mit
einer Vertiefung versehenen Oberflächen hat ein seitlich angebrachtes Paar Vertiefungssätze
20, die entlang der Bretter in paralleler Beziehung verlaufen. Die Vertiefungssätze
werden durch das mittlere Band 28 getrennt, das keine Vertiefungen besitzt.
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Die Vertiefungen 20 sind an den Enden durch Paare von Quervertiefungen
30 und 30' quer verbunden. Diese Quervertiefungen sind tief genug, um die Längsstutzenbohrlöcher
32, 32' zu durchschneiden, die an den diagonalen Gegenecken angebracht sind. Wie
in Fig, 8 dargestellt wird, verlaufen die zwei Stutzenleitungen 32 und 32' für das
mittlere Brett 1 6 nach außen hin in den Dichtungsring 22 und vereinigen sich durch
die entsprechenden Bohrlöcher 33 und 33', deren
Ausmündungen jeweils
von einem Paar kreisförmiger Dichtungsrippen 34 umgeben ist. Am Dialysatoreinlaßende
(linkes Ende in den Zeichnungen) verläuft ein Einlaßdurchlaß 37 im oberen Brett
nach innen, um die Manifold-Vertiefungen 30 am linken Ende des oberen Brettes zu
speisen und verläuft nach unten gerichtet zentral seiner Länge als ein Zufuhrdurchlaß
37a zu dem oberen Ende des linken Bohrloches 33 in dem mittleren Brett. Am Boden
des letzteren verläuft ein Bohrloch 40 in dem unteren Brett nach unten und biegt
dann nach innen nach rechts um, um das linke Paar der Vertiefungen 30 in dem unteren
Brett zu speisen.
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Das rechte Ende des unteren Brettes hat einen Auslaß-Durchlaß 37',
der zu der Röhre 19 führt und nach außen austritt aus den Vertiefungen 30' am rechten
Ende des unteren Brettes. Der Durchlaß 37' verzweigt sich und verbindet sich wie
der Durchlaß 37 des oberen Brettes mit dem unteren Ende des senkrechten Bohrloches
33' am rechten Ende des mittleren Brettes 16. In der gleichen Weise wie das linke
Ende des unteren Brettes hat das rechte Ende des oberen Brettes einen umgebogenen
Durchlaß 40', der von den Quervertiefunqen 30' am rechten Ende des oberen Brettes
speist und in das obere Ende des rechten Bohrloches 33' endigt.
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Au£ diese Weise erhalt man vier parallele Dialysatströme zwischen
der Binlaßröhre 18 und der Auslaßröhre 19.
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Der erste Strom fließt durch das obere Brett über der oberen Membranhülle
14 durch den Durchlaß 37, den linken Manifold-Vertiefungen 30, den Längsvertiefungen
20, den rechten Manifold-Vertiefungen 30', den umgebogenen Durchlaß 40' und dann
nach unten gerichtet durch den Durchlaß 33' in einen Dichtungsring 22 zu dem Durchlaß
37' in dem unteren Brett. In ähnlicher Weise läuft ein unterer Dialysatstrom nach
unten gerichtet zu dem linken wagebogenen Durchlaß 40 in dem unteren Brett durch
den Durchlaß 37 und dem Dichtungsdurchlaß 33, und dann durch das untere Brett unter
der unten Neabranhülle 14' zu den rechten XaniPold-Vertieftagen 30' und dem Durchlaß
37'. Zwei zentrale bzw. mittlere Dialysatströme, einer unter der oberen Membrane
14, der andere über der unteren Membrane 14', verlaufen vom oberen verzweigten Durchlaß
37 nach unten zu dem Durchlaß 32 in dem mittleren Brett 16 durch den Dichtungsdurchla#
33, über den oberen und unteren Teil des Nittelbretts au dem Durchlaß 32' und darin
durch die entsprechenden Xanitold-Vertiefungen 30-30' und den Längsvertiefungen
20. Von Durchlaß 32' werden die zwei mittleren Dialysatströme vervollstandigt, um
aus der Röhre 19 herauszutreten durch den Dichtungsringdurchla# 33' und dem verzweigten
Durchlaß 37' in dem unteren Brett 17.
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Die Membranhüllen 14 und 14' werden zur leichteren Anbringung vorzugsweise
in der richtigen Größe zugeschnitten.
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Jede Membranhülle besteht aus einem Paar Membranbögen 39, beispielsweise
aus Zellophan, die an-ihren Enden mittels Bogenmetallkanalstreifen 41 zusammengeklammert
sind, welche in Stellung gefaltet sind. Um nicht mit dem Dialysatstrom zwischen
den Enddurchlässen 37,33 und 40 und den gegenAberliegenden Teilen 371,331 und 40'
zusammenzutreffen, sind in den Bögen 39 die entsprechenden Öffnungen 58 ausgebildet.
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Jeder der Klammerstreifen 41 hat einen mittleren Ausschnitt 42 und
ist nach außen gewölbt, oben und unten, bei 41' für einen dadurch gehenden Durchlaß
eines röhrenförmigen Anbaues oder eines Nippels 43 auf einem Anpassungsstück 44.
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Der Hauptkörper des Anpassungsstückes ist länglich, rechteckig im
transversalen Querschnitt, herunterfedernd zu seiner Längsseitenecke, wie in Fig.
7 dargestellt, und hat einen längsgerichteten Blutfluß-Durchlaß 45 dadurch, der
sich vom Bohrloch des Nippels 42 fortsetzt. Zähne 46 sind vorzugsweise al äußeren
Endteil des Nippels 42 angebracht, um das Ankuppeln der Blutröhren 13 und 21 zu
erleichtern.
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Diese Zähne 46 leisten ebenfalls der Abtrennung des Anpassungsstückes
von zwischen den Membranbögen 39 Widerstand, bevor die Membranausrüstung benutzt
wird. Die Anpassungsstücke 44 und ihre Nippel können aus Polyäthylen hergestellt
sein.
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Um die entsprechenden Bauchhälften in den Membranhüllen auf zunehmen,
die durch die Anpassungsstücke 44 geschaffen werden, besitzt der Dichtungsring 22
ineinandergreifende Taschen 47, jede davon mit einer semi-zylindrischen Verlängerung
48 für die Hälfte eines Nippels 42. Diese Taschen 47 sind oben und unten durch Taschen
47' in elastomeren Dichtungsvorrichtungen 49 zusammengefasst, die wiederum in Taschen
50 sitzen, die in den oberen und den unteren Brettern 15 und 17 gebildet werden.
Die Vorrichtungen 49 und die entsprechenden Bretter 15 und 17 stellen in kollektiver
Weise die Verlängerungen 48' der Taschen 47' her, um sich den Verlängerungen 48
anzupassen. Aus Figur 6 ist zu ersehen, daß die Vorrichtungen 49 sich verjüngende
Seitenwände besitzen,die sich den Taschen 50 anpassen und jeweils einen sich verjüngenden
Dübel 52 besitzen, der in der entsprechenden Bodenverlängerung 51 der entsprechenden
Tasche 50 angebracht ist, Um die Dichtung zufrerbessern, besitzen die Vorrichtungen
49 Rippen 53 in ihren Taschen 47', um die Membranbögen 39 dicht gegen die Anpassungsstücke
44 anzupressen und können äußere Rippen 54 besitzen, die sich gegen den Boden der
Taschen 50 erstrecken, Das Mittelbrett 16 und der Dichtungsring 22 zusammen und
jedes der Bretter 15 und 17 erzeugen an den Enden des
mittleren
Bandes 28 die entsprechenden, sich verjüngenden Manifold-Vertiefungen 55 (fig. 5),
um die Verbindung zwischen den Öffnungen des Anpassungsstückes 44 und dem Raum zwischen
den Bögen 39 der Membranhüllen sicherzustellen. Dieser Raum ist etwa 0,0178cm dick
und wird dadurch hergestellt, daß das Niveau der Ränder zwischen den Längsvertiefungen
20 und dem mittleren Band 28 in jedem der Bretter 15-17 leicht niedergedrückt wird
vom Niveau der umgebenden Randflächen des entsprechenden Brettes. Dieser Niveauunterschied
wird durch die leicht geneigten Flächen 56 reflektiert, die der Länge nach von den
Vertiefungssätzen 20 angeordnet sind und durch die Linien 56' mit dem Randniveau
57 zusammenlaufen.
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Aus der Fig. 6 ist zu ersehen, daß die Dichtung 22 etwas dünner ist
als das mittlere Brett 16, und die senkrechte Entfernung zwischen den Scheitelpunkten
der oberen und unteren Rippenpaare 27 entsprechend größer ist als die Dicke des
mittleren Brettes. Beispielsweise kann das mittlere Brett 16 2,24 cm dick sein,
die Dichtung 22 1,905 cm dick und die Rippen 27 Jeweils 0,318 cm hoch sein. Durch
diese Anordnung ist es möglich, die Bretter 15-17 so fest susammenw zuklammern,
daß die Dichtungsrippen 27 wesentlich deformiert werden zu den oberen und unteren
Bordniveaus 57. Ebenfalls sind die Außenseiten-Randdimensionen der Dichtung 22
vorzugsweise
etwas größer als die entsprechenden Randdimensionen der oberen und unteren Bretter
15 und 17.
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Durch den Klamsermechanismus 12 für den Dialysator wird nicht nur
ein senkrechter, zusammenpressender Druck auf die Bretter 15-17 ausgeübt, sondern
auch ein waagerecht nach innen gerichteter Druck gegen den Rand der Dichtung 22,
um eine Dichtung zwischen der inneren Fläche der Dichtung und dem Rand des mittleren
Brettes 16 herzustellen.
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Aus den Figuren 1 und 2 ist zu ersehen, daß der Klammermechanismus
einen oberen und einen unteren Rahmen 50 und 51 einschließt, wodurch der obere Teil
und der untere Teil der oberen und unteren Bretter 15 und 17 und einer Mehrzahl
von Knebelklammern 52 verbunden werden, um die Rahmen 50 und 51 gegeneinander zu
drücken. Jede Klammer 52 besteht aus den rnebelgliedern 53 und 54 mit einem Griff
55. Das Glied 54 ist drehbar an einem schwenkbaren Hebel 56 angebracht, der wiederum
mit dem unteren Rahmen 51 verbunden ist,und das Glied 53 hat eine Einstellschraube
57, die so angebracht ist, daß sie in der Vertiefung 58 im oberen Rahmen sitzt.
Zuruckhaltende Riegel 60 verbinden verschiedene Hebel 56, um den Rand des Dichtungsringes
22 festzuhalten und ihn nach innen zu pressen.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß das Blut
frei fließen kann entlang einer jeden Membranhülle 14 und 14' vom Anpassungsstück
44 am einen Ende bis zu dem Anpassungsstück an dem anderen Ende der Einheit. Ein
Undichtwerden an den Rändern der Hüllen wird durch den Druck der ltaneirippen 27
des Dichtungsringes gegen die entgegengesetzten Flächen der unteren und oberen Bretter
15 und 17 und durch die Rippen 55 und die entgegengesetzten Teile der Rippen 27,
die sich gegen die Ober- und Unterflächen des Anpassungsstükes 44 erstrecken, verhindert.
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Um den Dialysator zusammenzusetzen, wird zunächst der Dichtungsring
einer das Mittelbrett gestreckt, um die Dübel 26 in die angepaßten Oeffnungen 26'
einzusetzen. Die vier Vorrichtungen 49 werden in die Taschen 50 an den Enden der
Bretter 15 und 17 eingesetzt. Dann werde die drei Bretter und zwei Membranen sandwichartig
mittels der Kl lmmerstreifen 41 zusammengesetzt, die, wie in Fig. 5 dargestellt,
der Länge nach am Brett angeordnet sind. Während des Zusammensetzens kann eine einzige
Bedienung die Membranbogenpaare 39 leicht strekken und einsetzen, indem sie die
Streifen 41 än jedem Ende der entsprechenden Membranen 14 oder 1111 mit der rechten
und der linken hand ergreift und sie auseinanderzieht, um die Bögen vor dem Niederbringen
zu strecken. Zunächst wird die erste Membrananordnung 14' auf das untere Brett 17
aufgesetzt und dann die Membrananordnung 14 auf das mittlere Brett 16, nachdem das
letztere über die untere Menibrananordnung 14' eingesetzt worden ist. Dann wird
das obere Brett 15 über die obere Membrananordnung 14 aufgesetzt, und die verschiedenen
Anpassungsstücke
41 werden angebracht und bis zu einem richtigen Sitz eingestellt. Die Bretter und
die Membranen werden durch den Mechanismus 12 zu einer Einheit zusammenge Klammert
und auf dem Kippwagen 11 festgemacht. Der so zusammengesetzte Dialysator ist bereit
zum Anschlu# an die verschiedenen Blut und Dialysatröhren 13, 21, 18 und l9. Vorzugsweise
werden die oberen und unteren Bretter 15 und 17 positiv eingestellt in Relation
zu dem Klammermechanismus durch Dübel, die sich vom letzteren in die entsprechenden
Öffnungen der oberen und unteren Flächen solcher Bretter erstrecken. Es ist wichtig
festzustellen, daß, wenn der Dichtungsring nach innen gepreijt wird durch die zurückhaltenden
Riegel teile 60 des Klammermechanismus während des Klammerns, der Dichtungsring
nicht nur gegen den Iau(i des mittleren Brettes 16 gepreßt wird, sondern auch seitlich
gestreckt wird und in wirksamer Weise die Rippen 27 gegen die Kontaktoberflächen
der äuderen Brotter 1@ und 17 pre#t. In dieser Weise wird eine besonders wirksame
Dichtung zwischen allen Kontaktflächen der @ialystorteile bewerkstelligt.
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@ie Strei cn @i sollen hellen, das aufängliche Aufstellen und Auordnen
des Dialysators ohne die Gefahr einer Kontamination der Innenseite der Membranbögen
39 zu bewerkstelligen, die während er Dialyse dem Blut des Patienten ausgesetzt
sind, und deshalb nach dem Zusammenklammern der Dialysatorbestandteile beendigt
wird. Wie bereits erwähnt, werden nach den Zusammensetzen des bialysators die Streifen
41 jenseits
der Enden der Bretter 15-17 angeordnet. Nach iieendigung
der Dialyse kann der Dialysator leicht auseinandergenommen werden zwecks Sterilisation
der Bretter 15-17, des Dichtungsringes 22 und der Vorrichtungen 9. Das ist nicht
mm gleich mit dem bekannten Dialysator vom Kiil-Typ, in dem die Dichtungsvorrichtungen
nicht entfernt werden können, und deshalb die inneren Oberflächen nicht genügend
sterilisiert werden können. Die Membranen 14 und 14' erden normalerweise vollständig
ersetzt.
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Jede Membranordnung kann nach der Zusammensetzung in einem durch
Gas sterilisierten Packen kompakt ge'agert werden. Die Membrane wird um einen der
Handstreilen in eine kompakte Rolle gerollt und in eine versiegelte, sterilisierte
@ülle eingepackt, wobei die Membranbögen mit einer sterilen Lösung angefeuchtet
werden, um ein Aufrei#en der Bögen während der Lagerung zu vcrlli ndern.
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Das Dialysiersystem nach der Erfindung, d;i zusammen mit dem obenbeschriebenen
Hämodialysator verwendet wirrl, enthält ein automatisches, unabhängiges System zur
Herstellung einer Dialyselösung aus vorgemessenen Chemikalien und eine Wasserversorgun
zur Verteilung in den Dialysator in einer Bettcilstation. Linie solenoid-betriebene
Steuerventilvorrichtungen sind vorgesehen, um einen automatischen Betrieb des Systems
zu ermöglichen.
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Die Erfindung betrifft insbesondere eine zentrale Vorrichtung
zur
Auibewahrung der Dialyselösung, eine Vorrichtung für die Zufuhr eines Dialysatkonzentratsw
eine Vorrichtung zur Versorgung der Aufbewahrungsvorrichtung mit Wasser einer bestimmten
Temperatur und eine Vorrichtung für die Zufuhr der Dialyselösung zu der Dialysatorstation.
Die Vorrichtung zur Aufbewahrung der DialyselUsungw die Vorrichtung zur Zufuhr des
Dialysatkonzentrats und die Vorrichtung zur Zufuhr von Wasser kann eine zentrale
Einheit bilden, die in einem Nebenraum des Hauses des Patienten aufgestellt ist.
Die Dialysatorstation kann eine getrennte Einheit darstellen, die an der Bettselte
des Patienten aufgestellt ist und mit der zentralen Einheit durch die Vorrichtung
für die Zufuhr der Dialyselösung verbunden ist.
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Wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt, enthält eine bevorzugte
zentrale Einheit eine Vorrichtung 110 für die Aufbewahrung der Dialyselösung, eine
Vorrichtung 112 für die Zufuhr des Dialysatkonzentratst eine Vorrichtung 114 für
die Zufuhr von Wasser einer bestimmten Temperatur zu der Aufbewahrungsvorrichtung
110 und die Vorrichtung 116 für die Zufuhr der Dialyselösung zu der Dialysatorstation.
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Die Aufbewahrungsvorrichtung 110 für die Dialyselösung enthält einen
thermisch isolierten Misch- und Auibewahrungstank 118 für die IJialyseltisung, der
eine verschließbare Beobachtungsöffnung auf dem Oberteil besitzt und einen Flüssigkeitseinlaß
in der Nähe des Tankbodens und einen Flüssigkeitsauslaß am Tankboden enthält, eine
Heizvorrichtung 120, die
sich in der Nähe des Bodens des Tankes
118 befindet, eine in der Nähe des Bodens des Tankes 118 befindliche Flüssigkeitssprühvorriohtung
122, die innerhalb des Tankes 118 befindlichen Flüssigkeitsniveauanzeiger 5, 6 und
7 und einen Temperaturfühler 130 vom Eintauchtyp, der sich in der Nähe des Bodens
des Tankes 118 befindet.
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Die Flüssigkeitsniveauanzeiger können an einem Platz befestigt sein,
oder sie können auch als Mikroschwimmer betätigte Mikroschalter sein, wie in Figur
9 dargestellt.
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Wie in Figur 9 dargestellt, enthalten diese Flüssigkeitsniveauanzeiger
die Schwimikörper 124a und 126a, die verschiebbar auf einem senkrechten Schwimmstab
111 angebracht sind, der sich in der Nähe der inneren Oberfläche der Tankseitenwand
befindet, einen Schwimmer 128a, der versohiebbar an einem senkrechten Schwimmstab
113 angebracht ist, der eioh in der Nähe der inneren Oberfläche der Tankseitenwand
befindet, entsprechende magnetisohe durch die Schwinger betätigte Mikroschalter
124b, 126b und 128b, die neben der äußeren Oberfläche der Tankseitenwand in der
Nähe der Schwimmer angebracht sind. Die Schwimmer sind in Form hohler Ringe angefertigt,
die entlang der entsprechenden Sohvimmstäbe durch das sich hebende oder fallende
Flüssigkeitsniveau innerhalb des Tankes bewegt werden und ein eisenhaltiges Material
enthalten. Die Prellvorriohtungsglieder llla und 113a sind an den entsprechenden
Schwimmstäben 111 und 113 angebracht, so daß die Schwimmer 124a und 128a nicht an
ihren entspresenden Mikroschaltern vorbei nach oben hin bewegt weraen
kennen.
Jeder Mikroschalter wird aktiviert, wenn sich die entsprechenden Schwimmer in die
Nähe der Schaltmagneten 124c, 126c oder 128c heben. Aufgrund der hohlen Ringform
bleiben die Sehwimmer 124a und 128a schwimmend, wenn sich das Flüssigkeitsniveau
über die Höhle ihrer entsprechenden Schalter erhebt, und verbleiben daher in nächster
Nähe zu ihren Schaltern. Der Hoohniveausohalter 126b ist senkrecht einstellbar,
so daß die obere Füllgrenze des Tankes von gerade oberhalb des Niveaus des Schalters
124b bis zu der maximalen Kapazität des Tankes variiert werden kann. Die Funktion
der Anzeiger 124, 126 und 128 wird unten beschrieben.
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Die Sprühvorrichtung 122 enthält einen Sprühkopf 132, der zwei entgegengesetzt
orientierte Sprüharme mit Endmündungen besitzt, die so eingestellt sind, daß sie
die Flüssigkeit gegen die ganze innere Oberfläche des Tankes sprühen, und eine zu
dem Sprühkopf verbindende Einlaßleitung 134.
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Der Sprühkopf Seht sich, wenn Flüssigkeit durch die Sprüharme und
d Sprühmündungen geleitet wird.
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Die Ileizvorrichtung 120 enthält ein Widerstandsheizelement 136,
das sich über den Boden des Tankes und durch die eine Tankseitenwand erstreckt,
und ein an der Tankwand angebrachtes Steuerelement 138, das das Heizelement steuert.
Die Arbeitsweise des Heizelementes wird im folgenden beschrieben, Die Vorrichtung
112 für die Zufuhr des Dialysatkonzentrats enthält einen Sammeltank 140, der eine
versohließbare, oben befindliche Zugangsöffnung und einen Auslaß besitzt, eine
Leitung
142, die den Sammeltankauslaß und den Aufbewahrungstank verbindet, eine solenoid
betriebene Kontrollventilvorrichtung 4 in der Leitung, die verschlossen werden kann,
wenn ein Dialysatkonzentrat innerhalb des Sammeltanks gefkhrt werden muß, und die
geöffnet werden kann, unl das Dialysat aufgrund der Schwerkraft in den Aufbewahrungstank
118 fließen zu lassen.
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Die Wasserzufuhrvorrichtung 114 besteht aus einer Leitung 144, die
zu dem Einlaß des Aufbewahrungstanks 118 verbindet, einer solenoid betriebenen Steuerventilvorrichtung
1 für die Steuerung des Wasserstromes durch die Leitung 144, einer solenoid betriebenen
Steuerventilvorrichtung 2 für die steuerung des heißen Wasserstromes zu der LeitungliX,
einer solenoid betriebenen Steuerventilvorrichtung 3 ihr die Steuerung des Wasserflusses
einer bestimmten Temperatur zu tier Leitung 144, wobei heil3cs Wasser und kaltes
Wasser innerhalb der Ventilvorrichtung gemischt wird.
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Die Zufuhrvorrichtung 116 eathält eine Pumpe 146, die einen Einla#
besitzt, der mit dem @usla# des Au@bewahrungstankes 118 durch die Leitung 148 verbunden
ist und einen Ausla# besitzt, der durch eine Leitung 140 mit einer solenoid betriebenen
Dialyselösungstromsteuerventilvorrichtung 8 verbunden ist, und eine Sprüherumleitung
152, die den Pumpenausla# durch d£e Leitung 150 mit der Sprühereinla#leitung 134
verbindet. Falls notwendig, kann sich in der Umleitung 152 eine Umleitungssteuervorrichtung
10 befinden, um den durchlaufenden
Stromfluß zu steuern. Der Pumpenauslaß
ist ebenfalls durch eine Leitung 154 itt einer solenoid betriebenen Entleerungsventilvorrichtung
9 verbunden, um die zentrale Einheit au entleeren. Die Leitung 156 erstreckt sich
von der Ventilvorrichtung 8 bis zu der Dialysestation, um die Dialysolösung dorthin
zu befördern.
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Die an der Bettseite aufgestellte Station liefert die Dialyselösung
zu den Dialysator, beispielsweise zu einem Kiil-Typ Dialysator, innerhalb eines
bei Hand einstellbaren Druckes von atmosphärischen Druck bis 150 Millimeter negativen
Druck ueber den Dialysator. Nach Einstellung kontrolliert die Station die Einrichtung
innerhalb + 1 Millimeter. Eine Kontrollvorrichtung unterbricht autonatisch das Pumpen
des negativen Druckes und den DialyseflUssigkeitsstrom, wenn: die Lösungszufuhr
unterbrochen wird, der negative Druck 150 Millimeter überschreitet oder die Temperatur
der Lösung 400C überschreitet. Die an der Bettseite befindliche Station besitzt
auch einen Sammeltank für die Dialyselösung, der auf atmosphärischen Druck entlliftet
ist, 80 daß der maximale Druck, der der Dialysator zugeführt wird, der statische
Kop£-druck ist (static head pressure). Der Durchfluß der Dialyselösung wird durch
einen Durckflu#messer und die Temperatur der Dialyselösung durch ein Thermometer
angezeigt. Die Dialyselösung wird automtisch temperiert. Der negative Druck wird
durch ein Quecksilbermanometer überwacht und durch ein Hand ventil reguliert. Wie
in Fig. 11 dargestellt, besteht eine bevorzugte Bettseitenstation
200
aus einem Sammeltank 202 mit einem Dialyselösungseinlaß, der mit der Zufuhrleitung
156 verbunden ist, aus einer Entlüftungs- und Überflußleitung 204 und einer Dialysatorzufuhrleitung
206. Die Dialysatorzufuhrleitung 206 verbindet den Einlaß des Dialysators 208 durch
eine schnell abtrennbare Kupplungsvorrichtung 120. Eine Auslaßleitung 212 verbindet
den Auslaß des Dialysators 208 mit einer positiven Verdrängungspumpvorrichtung 214,
einem handbetriebenen Absohlußventil 216 und einer Flußmeßvorrichtung 218. Eine
Manometervorrichtung 220 ist mit der Abflußleitung 212 verbunden und ist so eingestellt,
daß sie die Dialyse abbricht, wenn der negative Druck größer ist als etwa 150 mm/Quecksilber.
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Der Sammeltank 202 ist mit einer Heizvorrichtung 222 versehen, die
bei Hand so eingestellt werden kann, daß sie die Dialyselösung innerhalb des Sammeltankes
202 auf eine für den Patienten angenehme Temperatur temperiert, beispielsweise auf
36,700, und diese Temperatur innerhalb eines bestimmten Bereiches, beispielsweise
bei + 100 hält. Der Temperaturfühler 224 und ein Hochtemperaturschalter 226 sind
eingesetzt, um die Dialyse zu stoppen, wenn die Dialyse eine so hohe Temperatur
von etwa 400C erreicht. Der Sammeltank 202 ist ebenfalls mit einer Dialyselösungventilsteuervorrichtung
228 versehen, die ein schwimmergesteuertes Einlaßventil 230 enthält, das ein Überfullen
verhindert, und einen Trockenschwimmerschal ter 232, der die Dialyse stoppt, wenn
die Menge der Dialyselösung in dem Sammeltank 220 unter ein vorbestimmtes Itindestniveau
fällt.
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Die Dialyselösungszufuhrleitung 206 ist mit einem bei Hand einstellbaren
negativen Druckventil 234 versehen, um den Druck der Dialyselösung zu steuern, die
durch die Pumpvorrichtung 214 durch den Dialysator 208 gezogen wird.
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Falls notwendig, kann eine solenoid betriebene Steuerventilvorrichtung
236 in die Leitung 206 eingesetzt werden, um den Dialyselösungsstrom zu dem Dialysator
208 zu steuern.
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Die Abflußleitungsvorrichtung 212 verbindet den Auslaß mit dem Dialysator
208 durch eine schnell abtrennbare Kupplungsvorrichtung 238. Ein sterilisierendes
Verbindungsstück 240 ist vorgesehen und so eingestellt, daß es die Äupplungsvorrichtungen
210 und 238 aufnimmt, um den Dialysator 208 zu umlaufen, wenn die Bettseitenstation
sterilisiert werden muß. Das Verbindungsstück 240 enthält eine Sterilisierungsschaltvorrichtung
242, die betätigt wird, wenn die Kupplungsvorrichtungen 210 und 2>8 an dem Verbindungsstück
240 befestigt werden, wie es durch die unterbrochene Linie in Fig. 11 dargestellt
wird, und woche den mit dem Manometer 220 verbundenen Steuerkreislauf abschaltet,
Hochtemperaturschalter 226 und den mit der Schwil1lmervorric} ltung 228 verbundenen
Kreislauf ändert, so daß Hochtealperatur-sterilisierendes Wasser mittels der Pumpvorrichtung
214 durch die Bettseitenstation durchgeleitet werden kann, ohne daß die Pumpvorrichtung
214 automatisch abschaltet. Wenn lIochtemperatur-sterilisierendes Wasser versehentlich
zu der Bettseitenstation geführt wird, ohne daß die Kupplungsvorrichtungen 210 und
238 verbunden werden, um den Dialysator 208 zu umgehen, würde der Hochtemperaturschalter
226
automatisch die Pumpvorrichtung 214 abschalten und die solenoid betriebene Steuerventilvorrichtung
236 (falls vorhanden) schließen, um die Dialyse zu stoppen.
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Die Verbindungsröhre 244 zu der Manometervorrichtung 220 wird von
der Abflußleitung 212 an einer Öffnung in der Kupplungsvorrichtung 238 unterbrochen.
Dann wird diese Öffnung mit einem Stöpsel 239 verschlossen, so daß das Manometer
abgetrennt, wenn die Kupplungsvorrichtung 238 zwecks Sterilisierung an das Verbindungsstück
240 angeschlossen wird. Eine Seite des Manometers ist so durch die Druckleitung
244 mit der Kupplungsvorrichtung 238 verbunden und enthält elektrische Kontakte
246, die elektrisch verbunden sind, wenn das Quecksilber hochsteigt und die Kontakte
246 bei einem negativen Druck bedeckt, der größer ist als etwa 150 mm/Quecksilber,
um die Pumpvorrichtung 240 zu inaktivi, eren und die solenoid betriebene Steuerventilvorrichtung
256 (falls vorhanden) zu schließen und dadurch die Dialyse zu stoppen. Die andere
Seite des Manometers ist zur Atmosphäre hin offen.
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Figur 12 zeigt eine bevorzugte I Konstruktion des PIanometers 220;
die Niederdruckseite des Manometers ist mit der Verbindungsrdhre 240 durch eine
Expansionskammer 248 innerhalb des oberen Endteiles des Manometers verbunden. Diese
Kammer ist mit zwei kleinen Öffnungen 250 und 252 versehen,
die
zur Niederdruckseite des Manometers geöffnet sind und einem Boden, der schräg nach
unten abfällt gegen die niedrigere Öffnung 250. Falls der Druck in der Abflußleitung
212 plötzlich abfallen sollte unter ein vorbestimmtes Niveau, so daß das Quecksilber
in dem Niederdruckarm des Manometers dazu neigen würde, durch die Verbindungsröhre
244 in die Abflußleitung 212 hineinzuströmen, dann müßte das Quecksilber durch die
verkleinerten Öffnungen 250 und 252 strömen und dann die Expansionskammer 248 füllen,
bevor es durch die Verbindungsleitung 244 durchströmen könnte. Auf diese Weise kann
das Quecksilber niemals aus dem Manometer ausströmen und in die Verbindungsleitung
244 gelangen. Gelangt Quecksilber in die Expansionskaer 248, dann läuft es wieder
in den Niederdruckarn des Manometers zurück, weil der Boden der Kammer abgeschrägt
ist.
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Das Dialysiersystem nach der Erfindung eignet sioh insbesondere für
die Verwendung als eine Bettseitendialysierstation im IIause des Patienten oder
im Krankenhaus. Die Bestandteile der Dialysierstation können in einem Gehäuse untergebracht
werden, so daß die Dialysatorzufuhrleitung 206 und die Abflußleitung 212 aus dem
Gehäuse herausragen und die Durchflußmeßvorrichtung 218, das Manometer 220, der
Anzeiger für den Temperaturfühler 224, die Einstellvorrichtung für die IIeizungsvorrichtung
222 und die Durchfluß steuerung 216 so aufgestellt sind, daß man die Werte ablagen
kann oder entsprechend einstellen kann. Ein solches Gehäuse kann an der nächsten
Wand neben dem Bett des Patienten oder auf einem Fußgestell angebracht werden. Vorzugsweise
wird die Bettseitenstation
auf einem höheren Niveau montiert als
der Dialysator, so daß die Schwerkraft einen positiven Druck auf den Dialyselösungseinlaß
zu dem Dialysator herstellt.
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Das System nach der Erfindung hat einen Spülkreislauf, einen Sterilisierkreislauf,
einen FUlikreislauf und einen Dialysierkreislauf. Diese Kreisläufe werden anhand
der Figuren und der Tabelle beschrieben.
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Um das System zu spülen und zu sterilisieren, wird en Antriebssohalter
und ein Zeitschalter eingeschaltet, wobei der Spül- und Sterilisierkreislauf programmiert
werden. Die Steuerventilvorrichtungen 1, 2 und 8 (und 10, falls vorhanden) werden
geöffnet, um heißes Spülwasser (etwa 600c) in den Aufbewahrungstank 118 fließen
zu lassen bis der FlUssigkeitsniveauanzeiger 7 durch den Schwimmer 124a betätigt
wird, der in die Nähe des Mikroschalters 124b steigt. Durch Betätigung des Flüssigkeitsniveauanzeigers
7 werden die Steuerventilvorrichtungen 1 und 2 geschlossen, wodurch das Auffüllen
des Aufbewahrungstankes 118 beendigt wird. Die Pumpe 146 wird angestellt, um Spülwasser
aus dem Vorratstank 118 durch den Flüssigkeitssprüher 122 gegen die Seiten des Aufbewahrungstankes
zu sprühen, um dadurch die Wände um die Dialysierstation zu spülen. Um das Spülwasser
aus dem System abfließen zu lassen, wird die Steuerventilvorzichtung 9 geöffnet
(und die Steuerventilvorrichtung 10 geschlossen, falls vorhanden). Nach Abfluß des
Spülwassers wird die Steuerventilvorrichtung 9 geschlossen und die Pumpe 146 durch
eine
Zeitverzögerungsaktion gestoppt, die vom Flüssigkeitsniveauanzeiger 7 verursacht
wird, der durch den Schwimmer 128a desaktiviert wird, wenn dieser von dem Mikroschalter
128b wegfällt beim Abfließen der Spülflüssigkeit aus dem Aufbewahrungstank. Die
Steuerventilvorrichtungen 1 und 2 werden dann geöffnet, um heißes Wasser (etwa 600C)
wiederum in den Aufbewahrungstank fließen zu lassen, bis das Wasserniveau genügend
gestiegen ist, um den Flüssigkeitsniveauanzeiger 7 zu betätigen. Dann wird die Pumpe
146 angestellt, (und die Steuerventilvorrichtung 10, falls vorhanden, angestellt),
um heißes Wasser durch die Flüssigkeitssprühvorriohtung 122 zu der Dialysierstation
zu pumpen. Die Heizvorrichtung 120 wird dann angestellt, um das Wasser in dem tufbewahrungstank
auf eine Sterilisiertemperatur von etwa 880C zu erhitzen. Das sterilisierende Wasser
wird kontinuierlich durch die Flüssigkeitssprühvorrichtung zu der Dialysierstation
gepumpt. Die lIeizvorrichtung wird dann abgestellt und die Steuerventilvorrichtung.
9 geöffnet (und die Steuerventilvorrichtung 10 geschlossen, falls vorhanden) und
das sterilisierende Wasser aus dem System entfernt. Der Zeitschalter ist jetzt abgelaufen,
und das elektrische Steuersystem wird abgeschaltet.
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Um den tufbewahrungstank zu füllen, wird der Antriebsschalter angeschaltet
und ein Füll-Dialysierschalter auf die"Füll"-Stellung eingestellt, wodurch der Füllkreislauf
programmiert wird. Die Steuerventilvorrichtungen 1 und 3 werden eingeschaltet, um
den Aufbewahrungstank mit warmem Wasser (etwa 36,70c)
zu füllen.
Dann wird die Heizvorrichtung 120 eingestellt, um die Wassertemperatur auf etwa
36, 0C zu halten. Die Pumpe 146 wird angestellt (und die Steuerventilvorrichtung
10 geöffnet, falls vorhanden), um das Wasser durch die Flüssigkeitssprühvorrichtung
122 zu zirkulieren. Die Steuerventilvorrichtung 4 wird dann geöffnet, um das Dialysatkonzentrat
in den Aufbewahrungstank zu führen, um die Dialyselösung-zu bilden.
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Wenn das Wasserniveau ansteigt und den Flüssigkeitsniveauanzeiger
6 durch den Schwimmer 126a, der in die Nähe des Mikroschalters 126b steigt, aktiviert,
werden die Steuerventilvorrichtungen 1 und 3 desaktiviert, wodurch der Wasserfluß
in den Aufbewahrungstank beendigt wird. Das SysteM ist nun bereit für die Dialyse.
Wenn der Füll-Dialysierschalter auf die Stellung aus geschaltet wird, stoppt die
Pumpe 146, die Heizvorrichtung bleibt jedoch in Betrieb. Die EIeizvorrichtung 120
bleibt so lange iu Betrieb, bis das Flüssigkeitsniveau in dem Aufbewahrungstank
unter den Flüssigkeitsniveauanzeiger 7 fällt und ihn dadurch außer Betrieb setzt.
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Zur Dialyse wird der ntriebsschalter angestellt und der Füll-Dialysierschalter
auf die"dialysieren"-Stellung eingestellt, wodurch der Dialysierkreislauf programmiert
wird. Die Steuerventilvorrichtung 8 wird geöffnet und die Pumpe 146 angestellt,
um die Dialyselösung zu der Dialysestation zu pumpen.
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Wenn das Lösungsniveau in dem iufbewahrungstank unter den Flüssigkeitsniveauanzeiger
7 fällt, wird die Heizvorrichtung außer Betrieb gesetzt.
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Zum Ausspülen wird der Antriebsschalter 11 angestellt und ein Spülsohalter
auf die Sfellung "eplenn eingestellt, wodurch der Spürlkreislauf programmiert wird.
Die Pumpe wird angestellt und die 8teuerventilv. orrichtung 9 geöffnet, um den Inhalt
des Autbewahrungstanks wegzuspülen. Die Pumpe wird gestoppt und die Steuerventilvorrichtung
9 wird durch eine Zeitverzögerungsaktion geschlossen, die durch den Flüssigkeitsniveauanzeiger
7 verursacht wird, der durch das unter ihn fallende Lösungsniveau desaktiviert wird.
Der Spülkreislauf kann gleichzeitig mit dem Dialysierkreislauf in Betrieb genommen
werden oder auch unabhänig von dem letzten.
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Tabelle I ZEITKREISLÄUFE FÜR EIN SYSTEM MIT EINER KAPAZIT#T VON 378
LITER Antriebs- Zeit- 8 2 1 9 146 880C Bestandteile schalter schalter (Steuerventile
) Pumpe Heizung
Minuten |
14 an an I offen offen offen cfSn an |
15 3/4 aus aus |
22 zu22 1/2 (gescMossen |
rl 3 durch 7) |
H X 23 * |
c 24 1/2 an an- |
26 1/4 aus aus |
m c |
28 an |
0 |
mm 58 aus |
58 1/2 |
60 aus aus aus aus aus aus aus |
aus durch Zeitverzägerung etwa 20 Sekunden nachdem der Schwimmer von 7 wegfällt
Antriebs- Füll- 1 3 36,70" 146 |
Bestandteile schalter schalter Steuerventile Heizung Pumpe |
0 |
d minuten |
æ O o an an offen offen an an |
D |
vn 1 |
g X 1 1/2 |
El |
25 25 aus aus aus aus aus aus |
Wenn der Antriebsschalter am Ende des Füllens abgeschaltet wird, bleibt die Heizung
an, die Pumpe ist jedoch abgeschaltet.
-
7 stellt die Heizung ab 0 schile#t @ un
TABELLE
I (Fortsetzung)
8 |
Antriebs- Dialysier- Steuer- 146 36,70C |
Bestandteile schalter schalter ventil Pumpe Heizung |
an an offen an an |
aus aus aus aus aus |
c 5OOccm/min Durchfluß mit einer v 5 liter Kapazität |
12,6 Stunden |
k |
Abhängig von der Durchflurate I>leiben 8,69 liter |
2 im Tank. Das können sein"Ausspülen"mit"Dialysieren" |
noch ausgeschaltet oder abgeschaltet und Schalter |
S"Ausspülen"an. Äusspülschalter anhalten, falls not- |
wendig. |
Bestnnteile ntriebs- Rnspl- 16 9 |
schalter schalter Pumpe Steuerventil |
an an an Orren |
aus aus zum aus |
cU |
rc |
Seite (ie ganze Biege, die i!n Tank ist. |
20 sek nach xo-rlll des Niveaus vorbei an i wird |
> 1G abgestellt und 9 schließt. |
-
Alle in der Tabelle nicht angeführten Bestandteile sind anzunehmen.