DE19624250A1 - Einrichtung zur Entfernung von Substanzen aus Blut durch rezirkulationsbedingte Filtration bei der Hämodialyse - Google Patents
Einrichtung zur Entfernung von Substanzen aus Blut durch rezirkulationsbedingte Filtration bei der HämodialyseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Elimination von Substanzen bis zu einer
relativen Molmasse von 150 000 aus Blut, die sowohl in Plasmawasser gelöst als
auch an im Blut vorhandene Trägermoleküle - vorzugsweise Proteine - gebunden
sein können und mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nur unzureichend
eliminierbar sind.
Die Notwendigkeit der Entfernung pathophysiologisch relevanter Substanzen in dem
genannten Molmassenbereich aus dem Blut ergibt sich bei der akuten und
chronischen Niereninsuffizienz, dem akuten und chronischen Leberversagen,
exogenen Intoxikationen, dem Multiorganversagen, immunologisch verursachte
Erkrankungen, usw. Diese Substanzen umfassen einen weiten Molmassenbereich,
beginnend bei sehr kleinen Molekülen wie Harnstoff (rel. Molmasse = 60),
proteingebundene urämische Toxine (Indoxylsulfat, Furancarboxylsäure, . . . ) bzw.
lebertoxische Substanzen (z. B. Bilirubin, Tryptophan, . . . ), lipophile Substanzen
(Phenole, Indole, . . . ), pathophysiologisch relevante Peptide und Proteine bis zu einer
relativen Molmasse von 150 000 (Zytokine) bis hin zu Lipopolysacchariden wie
Endotoxine (rel. Molmasse bis 150 000). Sie können entweder frei im Plasmawasser
gelöst oder an Trägermoleküle wie z. B. Albumin gebunden sein.
Konventionelle Verfahren zur Entfernung pathogener Substanzen aus dem Blut sind
die Hämodialyse, Hämofiltration, die Kombination beider Verfahren zur
Hämodiafiltration, die Hämoperfusion über Adsorberkartuschen, sowie die Membran-
Plasmaseparation (Apherese) und ihre Kombination mit einem spezifischen
Adsorber (Plasmasorption).
Die konventionellen Verfahren der Hämodialyse (HD) als auch der Hämofiltration
(HF) und Hämodiafiltration (HDF) einschließlich der on-line-HF und on-line-HDF
(d. h. der on-line Zubereitung der Substitutionslösung) besitzen folgende Nachteile:
- - Begrenzung der eliminierbaren Molekülgrößen bis maximal 40 000 relativer Molmasse.
- - Fehlende Selektivität der Elimination.
- - Ausschließliche Entfernung von im Plasmawasser gelösten Substanzen, d. h. keine-Elimination von lipophilen bzw. an Proteine gebundenen Substanzen.
Das Verfahren der Membran-Plasmaseparation weist folgende Nachteile auf:
- - Unspezifische Entfernung von Substanzen bis zu 2·10⁶ rel. Molmasse, d. h. Verlust von physiologisch wertvollen Substanzen wie Albumin, Hormone, Growth Factors, usw.
- - Limitierte Filtrationsraten wegen der Hämolyse-Gefahr bei Anwendung eines Filtrationsdruckes < 100 mm Hg.
Die Hämoperfusion über Adsorberkartuschen wird wegen der fehlenden
Biokompatibilität der verfügbaren Adsorbermaterialien mit Vollblut kaum noch
angewandt. Der sich bietende Ausweg, die Membran-Plasmafiltration mit
anschließender Plasmaperfusion (Plasmasorption), beseitigt diesen
schwerwiegenden Nachteil, ist jedoch auf wenige Substanzen beschränkt, für die
selektive Adsorber entwickelt worden sind (z. B. LDL-, Immun-, Endotoxin-Adsorber).
Über die genannten konventionellen Verfahren hinaus existieren Vorschläge, die
Effektivität und/oder Selektivität dieser Verfahren durch die Kombination der
Hämodialyse mit Zusatzstoffen im Dialysatkompartiment zu erhöhen. In dieser
Hinsicht sind die älteren US-Patentanmeldungen 3,963,613 (15. Juni 1976) und
3,619,423 (9. Nov. 1970) zu erwähnen. Beide verwenden rezirkulierendes Dialysat
mit einem Enzym-Zusatz zur Asparaginase-Therapie bestimmter Leukämieformen
und halten den Zusatz auch anderer Substanzen offen. Während im Patent
3,619,423 die Frage nach der Entfernung des bei der Asparagin-Spaltung
entstehenden toxischen Ammoniaks unbeantwortet bleibt, wird im Patent 3,963,613
hierzu ein zweiter Dialysator in den Kreislauf eingefügt. Für beide Patente werden
die zum Anmeldezeitpunkt noch kleinporigen Membranen eingesetzt, so daß die
Frage der Entfernung höhermolekularer und an Trägermoleküle gebundener
Substanzen nicht zur Debatte steht. Auch wird das rezirkulierende Dialysat nicht
kontinuierlich durch frische Lösung ersetzt.
Auch in der neueren Patentanmeldung WO 93/15825 "Device and method for
extracorporeal blood treatment" und dem darauf basierenden Gerät Biologic DT® ist
mit dem verwendeten Plattendialysator und den vorgeschlagenen Adsorber-
Suspensionen (Aktivkohle, Kationen-Austauscher, Polyvinylpyrrolidon, "Polyol flow
inducing agent") nur die Elimination wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut
möglich. Ebenso wird kein regelmäßiger Ersatz der verbrauchten Dialysat-Lösung
und des Adsorbers vorgesehen.
Dagegen stellt das Patent WO 95/04559 "Arrangement for removing substances
from liquids, in particular blood" die Grundlage für die vorgelegte Erfindung dar. Hier
wird eine sehr feine Reinigungssuspension mit hoher Geschwindigkeit über das
Spüllösungskompartiment eines High-Flux-Dialysators gepumpt, so daß durch die
entstehenden positiven und negativen Transmembrandrücke filtriertes
Plasmawasser gereinigt und rückfiltriert werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu
schaffen, mit der die Einrichtung nach Patent WO 95/04559 mit dem konventionellen
Dialyse-Verfahren kombiniert werden kann. Somit wird eine Möglichkeit geschaffen,
Substanzen aus dem Blut zu entfernen, die sowohl im Plasmawasser gelöst als auch
an Trägermoleküle gebunden sein können.
Erfindungsgemäß wir dieses Problem durch die im Kennzeichen der
Patentansprüche angegebenen Merkmale gelöst.
Die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist, daß
- - ein Membranfilter mit einer Ausschlußgrenze von 150 000 rel. Molmasse verwendet wird,
- - kontinuierlich frisches Dialysat zugeführt wird, indem zwischen eine Dialysemaschine und den Membranfilter ein Dialysat-Zwischenkreis geschaltet wird, der Flüssigkeit aus einer Trennfilterstufe von der Dialysemaschine erhält und über den Membranfilter mittels einer Rezirkulationspumpe wieder zur Trennfilterstufe zurückführt.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 das einfachste Schema der Kombination eines Rezirkulationskreislaufes
mit einer Dialysemaschine über eine Trennfilterstufe,
Fig. 2 Kombination eines Dialysegerätes mit einem Rezirkulationskreislauf über
2 Trennfilterstufen; zusätzlich Ein- und Ausschleusung von Adsorberpartikeln
sowie Überwachung des Blutes auf übergetretene Adsorberpartikel,
Fig. 3 Reihenschaltung eines konventionellen Dialysators mit dem hochpermeablen
Membranfilter des Rezirkulationskreislaufes,
Fig. 4 Reihenschaltung von 2 hochpermeablen Membranfiltern, von denen einer
mittels einer zusätzlichen Pumpe definierte Filtratmengen in den
Rezirkulationskreislauf liefert.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Trennung des von einer Dialysemaschine 1
gelieferten Dialysates 2 vom Membranfilter 3 über eine Trennfilterstufe 4.
Membranfilter 3 und Trennfilterstufe 4 bilden zusammen mit einer
Rezirkulationspumpe 5 einen Dialysat-Zwischenkreislauf 6, der kontinuierlich mit
frischem Dialysat 2 aus der Dialysemaschine 1 versorgt wird. Die Trennfilterstufe 4
ist prinzipiell wie ein High-Flux-Dialysator aufgebaut, d. h. sie läßt auf Grund ihrer
hohen hydraulischen Permeabilität Dialysat 2 passieren, während große Moleküle
und gegebenenfalls im Zwischenkreislauf 6 vorhandene Partikel zurückgehalten
werden. Die Trennfilterstufe 4 besitzt einen konstruktionsbedingt hohen
Strömungswiderstand auf der Seite der Dialysemaschine 1, so daß ein ausreichend
hoher Dialysatfluß (ca. 500 ml/min) in den Zwischenkreislauf 6 gelangen kann. Der
Membranfilter 3 ist wie ein High-Flux-Dialysator aufgebaut, jedoch mit einer
Trenngrenze von 150 000 relativer Molmasse, so daß auf Grund des erzeugten
transmembranen Druckes das in den Zwischenkreislauf 6 gelangende Ultrafiltrat
Moleküle bis zu dieser Molmasse aus dem Blut enthält. Das Blutkompartiment des
Membranfilters 3 wird, wie bei der Hämodialyse üblich, im Gegenstrom zum
Dialysatfluß aus einem extrakorporalen Blutkreislauf 7 gespeist. Der transmembrane
Druck wird durch die Rezirkulationspumpe 5 erzeugt, indem auf der Saugseite der
Rezirkulationspumpe 5 im Bereich des Bluteintrittes des Dialysators negativer Druck
entsteht. Auf der Druckseite der Rezirkulationspumpe 5 im Bereich des Blutaustrittes
des Membranfilters 3 findet wegen des dort vorhandenen positiven Druckes
Rückfiltration statt. Große Moleküle oberhalb der Trenngrenze der Trennfilterstufe 4
(ca. 40 000 rel. Molmasse) werden mit der Rückfiltration in das Blut zurückbefördert
während kleinere Moleküle mit dem abfließenden Dialysat 2 zum Ablauf der
Dialysemaschine 1 gelangen können.
Fig. 2 zeigt die Verwendung von zwei Trennfilterstufen 4/1 und 4/2, die auf der
Seite des Zwischenkreislaufes 6 miteinander verbunden sind. Durch diese
Maßnahme steht der gesamte, von der Dialysemaschine 1 gelieferte Dialysatfluß für
den Zwischenkreislauf 6 zur Verfügung, wodurch sich die Abscheideleistung
(Clearance) für den diffusiven Stofftransport über die Membran des Membranfilters 3
erhöht. Um für den konvektiven Stofftransport großer Moleküle den notwendigen
transmembranen Druckgradienten zu erzielen, läuft die Rezirkulationspumpe 5
vorzugsweise mit einem Fluß zwischen 1-3 l/min.
Um größere bzw. an Trägermoleküle gebundene Moleküle aus dem Filtrat zu binden,
wird in den Zwischenkreislauf 6 eine Adsorbersuspension eingebracht, die
Partikeldurchmesser von vorzugsweise 100-1000 nm aufweist. Die Einleitung der
Adsorbersuspension in den Zwischenkreislauf 6 erfolgt über eine spezielle
Baueinheit 8. Für den Fall, daß die Adsorbersuspension vor Ablauf der
Therapiesitzung verbraucht ist, wird die Möglichkeit vorgesehen, die
Adsorberpartikel an Magnetpartikel zu fixieren und die Baueinheit 8 mittels einer
Magnetspule zum Aus- und Einschleusen der Partikel zu gestalten.
Zur Erhöhung der Sicherheit kann ein Partikeldetektor 9 am Blutausgang des
Membranfilters 3 angebracht werden, so daß gegebenenfalls über ein Membranleck
übertretende Partikel festgestellt und Sicherheitsmaßnahmen wie Stop der
Blutpumpe und Separierung der Magnetpartikel ausgelöst werden können.
Fig. 3 zeigt die Möglichkeit, zusätzlich zu dem hochdurchlässigen Membranfilter 3
einen konventionellen Low-Flux-Dialysator 10 in Reihe zu schalten. Der
Membranfilter 3 mit einer Trenngrenze von 150 000 rel. Molmasse dient im
wesentlichen der Elimination größerer Moleküle durch Filtration, Adsorption und
Rückfiltration, während der Low-Flux-Dialysator 10 vor allem für den diffusiven
Transport kleiner Moleküle zuständig ist.
Fig. 4 zeigt eine weitere Möglichkeit, bei der durch die zusätzliche Nutzung einer
Pumpe 11, die ausschließlich über nur einen Anschluß mit einem von Membranfilter
3/1 getrenntem Membranfilter 3/2 verbunden ist, dessen Ausschlußgrenze identisch
mit der des Membranfilters 3/1 eine Trenngrenze von 150 000 rel. Molmasse
aufweist, die Filtration einer durch die Pumpgeschwindigkeit der Pumpe 11
definierten Filtratmenge pro Zeiteinheit aus dem Blut in den Dialysat-
Zwischenkreislauf 6 ermöglicht wird. Das gewonnene Filtrat wird in den
entsprechend den Fig. 1 bzw. 2 vorhandenen Zwischenkreislauf 6 gepumpt, in
dem die der Elimination bestimmter Substanzen dienenden Partikel mit einer Größe
von vorzugsweise 100-1000 nm mittels Pumpe 5 rezirkuliert werden. Die durch die
Partikel von definierten Substanzen gereinigte Flüssigkeit wird mittels der durch die
Pumpe 11 erzeugten und in den Zwischenkreislauf 6 übertragenen
Druckverhältnisse in den Blutkreislauf 7 vorzugsweise über den Membranfilter 3/1
rückfiltriert, wobei zusätzlich eine innere Filtration innerhalb des Membranfilters 3/1
möglich sein kann. Die beschriebene Einrichtung läßt keinen Kontakt der
verwendeten Partikel mit dem Membranfilter 3/2 zu, da die Pumprichtung der Pumpe
11 entsprechend der Fig. 4 in Richtung Zwischenkreislauf 6 festgelegt ist.
Bezugszeichenliste
1 Dialysemaschine (volumetrisch bilanzierendes Single-Pass-Gerät)
2 Dialysat
3 Membranfilter (Ausschlußgrenze 150 000 rel. Molmasse)
3/1 Membranfilterstufe 1 (Ausschlußgrenze wie 3)
3/2 Membranfilterstufe 2 (Ausschlußgrenze wie 3)
4 Trennfilterstufe
4/1 Trennfilterstufe 1
4/2 Trennfilterstufe 2
5 Rezirkulationspumpe
6 Zwischenkreislauf
7 extrakorporaler Blutkreislauf
8 Baueinheit zur ein- und Ausschleusung von Adsorberpartikeln
9 Partikelsensor
10 konventioneller Low-Flux-Dialysator
11 Filtrationspumpe
2 Dialysat
3 Membranfilter (Ausschlußgrenze 150 000 rel. Molmasse)
3/1 Membranfilterstufe 1 (Ausschlußgrenze wie 3)
3/2 Membranfilterstufe 2 (Ausschlußgrenze wie 3)
4 Trennfilterstufe
4/1 Trennfilterstufe 1
4/2 Trennfilterstufe 2
5 Rezirkulationspumpe
6 Zwischenkreislauf
7 extrakorporaler Blutkreislauf
8 Baueinheit zur ein- und Ausschleusung von Adsorberpartikeln
9 Partikelsensor
10 konventioneller Low-Flux-Dialysator
11 Filtrationspumpe
Claims (10)
1. Einrichtung zur Elimination von Substanzen bis zu einer relativen Molmasse von
150 000 aus Blut, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dialysat-Zwischenkreislauf (6)
zwischen Dialysemaschine (1) und Membranfilter (3) geschaltet wird, der
Flüssigkeit aus einer Trennfilterstufe (4) von der Dialysemaschine (1) erhält und
über den Membranfilter (3) mittels einer Rezirkulationspumpe (5) wieder zur
Trennfilterstufe (4) zurückführt.
2. Einrichtung nach 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennfilterstufe (4)
zwischen Dialysemaschine (1) und Zwischenkreis (6) aus einem Filter besteht.
3. Einrichtung nach 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennfilterstufe (4)
zwischen Dialysemaschine (1) und Zwischenkreislauf (6) aus 2 Trennfiltern (4/1,
4/2) besteht, die auf der Seite des Dialysat-Zwischenkreislaufes (6) miteinander
verbunden sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß die
Rezirkulationspumpe (5) vorzugsweise mit einer Flußgeschwindigkeit von 1-3
l/min das im Zwischenkreislauf (6) vorhandene Dialysat (2) rezirkulieren läßt, um
eine zusätzliche Filtration im Membranfilter (3) durch den entstehenden
Druckgradienten zu erzeugen.
5. Einrichtung nach Anspruch 1-4, gekennzeichnet dadurch, daß in den
Zwischenkreislauf (6) Partikel vorzugsweise mit 100-1000 nm Durchmesser zur
Elimination von proteingebundenen bzw. höhermolekularen Substanzen
eingebracht werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1-5, gekennzeichnet dadurch, daß mittels einer
speziellen Baueinheit (8) die verbrauchten Adsorberpartikel ausgeschleust und
frische Adsorberpartikel eingeschleust werden können.
7. Einrichtung nach Anspruch 1-6, gekennzeichnet dadurch, daß die
Adsorberpartikel magnetisch sind und die Baueinheit (8) zur Ein- und
Ausschleusung der Adsorberpartikel auf der magnetischen Anziehung beruht.
8. Einrichtung nach Anspruch 1-7, gekennzeichnet dadurch, daß zur Erhöhung der
Sicherheit gegen das Eindringen von Adsorberpartikeln in den Blutkreislauf ein
Partikelsensor (9) an den Blutausgang des Membranfilters (3) adaptiert wird.
9. Einrichtung nach Anspruch 1-8, gekennzeichnet dadurch, daß der Membranfilter
(3) durch einen zweiten Membranfilter (10) ergänzt wird, wobei Membranfilter (3)
vor allem dem konvektiven Stofftransport durch Filtration und Membranfilter (10)
vorzugsweise dem diffusiven Stofftransport dient.
10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1-8, gekennzeichnet dadurch, daß der
Membranfilter (3) aus 2 gleichen Einheiten (3/1, 3/2) besteht, so daß ein
Membranfilter (3/2) ausschließlich der mittels einer Pumpe (11) erzeugten
Gewinnung einer definierten Filtratmenge pro Zeiteinheit aus dem Blut in den
Dialysat-Zwischenkreislauf (6) dient und der andere Membranfilter (3/1) der
Rückfiltration des primär gewonnenen Filtrates, wobei die Elimination definierter
Substanzen mittels rezirkulierender Partikel erfolgt, ohne daß diese Partikel
Kontakt mit dem Membranfilter 3/2 haben.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19624250A DE19624250A1 (de) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Einrichtung zur Entfernung von Substanzen aus Blut durch rezirkulationsbedingte Filtration bei der Hämodialyse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19624250A DE19624250A1 (de) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Einrichtung zur Entfernung von Substanzen aus Blut durch rezirkulationsbedingte Filtration bei der Hämodialyse |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19624250A1 true DE19624250A1 (de) | 1998-01-02 |
Family
ID=7797248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19624250A Ceased DE19624250A1 (de) | 1996-06-18 | 1996-06-18 | Einrichtung zur Entfernung von Substanzen aus Blut durch rezirkulationsbedingte Filtration bei der Hämodialyse |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19624250A1 (de) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061085A2 (en) | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Lentz M Rigdon | Method and compositions for treatment of cancers |
| EP1137482A1 (de) * | 1998-10-30 | 2001-10-04 | Nephros, Inc. | Anlage zur nicht-isosmotischen diafiltration |
| JP2003519552A (ja) * | 2000-01-11 | 2003-06-24 | ネフロス・インコーポレーテッド | 熱促進型透析／濾過透析システム |
| EP1809410A2 (de) * | 2004-09-24 | 2007-07-25 | Nephros, Inc. | Ionisch verbessertes dialyse-/filtrationssystem |
| US8133490B2 (en) | 1998-05-22 | 2012-03-13 | Biopheresis Technologies, Inc. | Method and system to remove cytokine inhibitors in patients |
| EP3856278A4 (de) * | 2018-09-29 | 2022-05-11 | Fresenius Medical Care Deutschland GmbH | Dialysevorrichtung zur verwendung mit schnittstellenmedien, dialysesysteme, verwendung einer dialysevorrichtung, verfahren zur herstellung eines dialysesystems, verfahren zum füllen und/oder entlüften eines dialysesystems und verfahren zum entfernen von luft aus einem dialysesystem |
-
1996
- 1996-06-18 DE DE19624250A patent/DE19624250A1/de not_active Ceased
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7854717B1 (en) | 1998-05-22 | 2010-12-21 | Biopheresis Technologies, Inc. | Method and compositions for treatment of cancers |
| WO1999061085A3 (en) * | 1998-05-22 | 2000-03-23 | M Rigdon Lentz | Method and compositions for treatment of cancers |
| US8197430B1 (en) | 1998-05-22 | 2012-06-12 | Biopheresis Technologies, Inc. | Method and system to remove cytokine inhibitor in patients |
| AU767564B2 (en) * | 1998-05-22 | 2003-11-13 | Innatus Corporation | Method and compositions for treatment of cancers |
| US8133490B2 (en) | 1998-05-22 | 2012-03-13 | Biopheresis Technologies, Inc. | Method and system to remove cytokine inhibitors in patients |
| WO1999061085A2 (en) | 1998-05-22 | 1999-12-02 | Lentz M Rigdon | Method and compositions for treatment of cancers |
| EP1137482A1 (de) * | 1998-10-30 | 2001-10-04 | Nephros, Inc. | Anlage zur nicht-isosmotischen diafiltration |
| EP1137482A4 (de) * | 1998-10-30 | 2002-11-06 | Nephros Inc | Anlage zur nicht-isosmotischen diafiltration |
| JP4729225B2 (ja) * | 2000-01-11 | 2011-07-20 | ネフロス・インコーポレーテッド | 熱促進型透析／濾過透析システム |
| JP2003519552A (ja) * | 2000-01-11 | 2003-06-24 | ネフロス・インコーポレーテッド | 熱促進型透析／濾過透析システム |
| EP1809410A4 (de) * | 2004-09-24 | 2010-10-06 | Nephros Inc | Ionisch verbessertes dialyse-/filtrationssystem |
| EP1809410A2 (de) * | 2004-09-24 | 2007-07-25 | Nephros, Inc. | Ionisch verbessertes dialyse-/filtrationssystem |
| EP3856278A4 (de) * | 2018-09-29 | 2022-05-11 | Fresenius Medical Care Deutschland GmbH | Dialysevorrichtung zur verwendung mit schnittstellenmedien, dialysesysteme, verwendung einer dialysevorrichtung, verfahren zur herstellung eines dialysesystems, verfahren zum füllen und/oder entlüften eines dialysesystems und verfahren zum entfernen von luft aus einem dialysesystem |
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