DE19728071A1 - Filtervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, vorzugsweise einen Dialysator, mit zwei Strömungsräumen, die durch eine semipermeable Membran getrennt sind und von denen ein Strömungsraum von Blut durchflossen ist, bestehend aus einem rohrför­ migen Gehäuse mit mindestens einem Ein- bzw. Auslaß je Strömungsraum.

Die Erfindung betrifft alternativ auch einen Hämofilter, der in grundsätzlich gleicher Weise aufgebaut ist wie ein Dialysator. Der Einfachheit halber ist im folgenden nur noch von einem Dialysator die Rede, obwohl auch Schutz für eine entsprechend gleich aufgebaute Filtervorrichtung bzw. für einen Hämofilter beansprucht wird.

Anhand der schematischen Darstellung der Fig. 5 wird nun der übliche Aufbau und die Anordnung einer bekannten Dialysevorrichtung mit Dialysator im extrakorporalen Kreislauf bei der Hämodialyse beschrieben.

Zwischen der Entnahme des Bluts vom Körper und der Zuführung des Bluts zum Körper des Patienten wird das Blut in einem extrakorporalen Kreislauf geführt. Das Blut wird an der Entnahmestelle 1 mit einer Kanüle dem Körper des Patienten ent­ nommen und dann durch ein Schlauchsystem im Kreislauf geführt. An das Schlauchsystem 2 ist ein Drucksensor 3 angeschlossen, der der Überwachung des Drucks des Bluts an der arteriellen Seite des extrakorporalen Kreislaus dient. Das Blut wird durch den extrakorporalen Kreislauf durch eine Blutpumpe 4 gepumpt, bei der es sich üblicherweise um eine an dem halbkreisförmig gebogenen Schlauch an­ greifende Rollenpumpe handelt. In dem Schlauchsystem ist eine Zuspritzstelle 5 zum Zuspritzen von Heparin vorgesehen. Bevor das Blut in den Dialysator 6 eintritt, durchläuft es eine arterielle Flußkammer 7.

Von der Austrittsseite des Dialysators 6 wird das Blut zu einer venösen Tropfkammer 8 geleitet, die mit einem Drucksensor 9 zur Überwachung des Druckes des Bluts auf der venösen Seite des extrakorporalen Kreislaufs versehen ist. Die venöse Tropf­ kammer ist mit einem Ultraschalldetektor zur Erfassung von Luft verbunden.

Über eine venöse Absperrklemme mit optischem Detektor für eventuell noch vor­ handene Luftblasen wird dann das gereinigte Blut wieder dem Patienten zugeführt.

Der Dialysator 6 ist weiterhin mit 2 Anschlußstutzen zum Zu- und Abführen des Dia­ lysats versehen, über die er mit der Dialysevorrichtung verbunden ist.

Bei der herkömmlichen Dialyse ist ein langer extrakorporaler Kreislauf vorgesehen, der insofern problematisch ist, als Undichtigkeiten auftreten können, die Gerinnun­ gen und Leckagen zur Folge haben können. Darüberhinaus ist das Schlauchsystem des extrakorporalen Kreislaufs kompliziert, wobei aufwendige apparative Einrichtun­ gen in den Kreislauf eingeschaltet sind, die diesen verlängern und verteuern und die aufgrund der erforderlichen Verbindungselemente einen zusätzlichen Aufwand be­ deuten.

Dialysatoren, die in dem beschriebenen extrakorporalen Kreislauf Verwendung fin­ den können, sind beispielsweise aus den EP 0 441 721 B1 und 0 525 317 A1 be­ kannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filtervorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, der aufgrund eines verkürzten extrakorporalen Kreislaufs sicherer, ein­ facher und leichter zu handhaben ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in das Gehäuse minde­ stens eine Einrichtung zur Förderung, Überwachung und/oder Entlüftung des Bluts integriert ist.

Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ermöglicht es, einen extrakorporalen Blut­ kreislauf mit einer venösen Schlauchleitung, in der Blut einer Filtervorrichtung zuge­ führt wird, und mit einer arteriellen Schlauchleitung, in der Blut zurückgeführt wird, der mit mehreren Komponenten zur Förderung, Überwachung und/oder Entlüftung des Bluts versehen ist, ganz wesentlich zu vereinfachen und sicherer zu gestalten. Dadurch daß in das Gehäuse der Filtervorrichtung Komponenten des extrakorpora­ len Blutkreislaufs integriert sind, kann dieser kürzer gestaltet werden und insbeson­ dere können auch kurze Schläuche verwendet werden. Damit wird durch die Ver­ wendung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung der extrakorporale Blutkreislauf kürzer und sicherer.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das rohr­ förmige Gehäuse des Dialysators mit einer Kappe versehen ist, die eine Pumpe ent­ hält, die zwischen dem Einlaufstutzen für das Blut und dem Einlauf in das Hohlfaser­ bündel angeordnet ist, und daß die Pumpe mit einem Kupplungsstück zur Ankopp­ lung an einen Antrieb versehen ist.

Der erfindungsgemäße Dialysator verkürzt den extrakorporalen Blutkreislauf bei der Hämodialyse, weil üblicherweise einzeln in den Kreislauf einzuschaltende Kompo­ nenten in den Dialysator integriert sind.

Nach einer erfinderischen Ausgestaltung des Dialysators ist vorgesehen, daß die Pumpe eine Membranpumpe ist und daß die zumindest teilweise die Abschlußwand der Kappe bildende Pumpenmembran mit einem Anschlußstück für ein sich hin- und herbewegendes Antriebsstößel des Antriebs versehen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Membranpumpen­ kammer mit zwei Ventilen versehen ist, von denen ein Einlaufventil dem Einlaßstut­ zen für das Blut zugeordnet und ein Auslaßventil zwischen der Pumpenkammer und einer dem Hohlfaserbündel vorgeordneten Kammer angeordnet ist. Bei den Ventilen kann es sich um Rückschlagventile oder steuerbare Ventile handeln.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Auslaß­ ventil in einer Zwischenpumpenkammer angeordnet ist, die die Pumpenkammer mit der den Einlauf in das Hohlfaserbündel enthaltenden Kammer verbindet, und daß die Zwischenkammer mit einer Öffnung versehen ist, in der ein Sterilluftfilter (Hydro­ phobfilter) angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung ist in einfacher Weise der Ent­ lüftungsfilter in den Dialysator integriert, wobei dieser an einer besonders günstigen Stelle angeordnet ist, weil in der Zwischenkammer immer ein Überdruck herrscht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine Kappe oder Stirnseite des Dialysators mit einer Membran zur Entlüftung und/oder Ankopplung an einen maschinenseitigen Druckaufnehmer versehen ist.

Auch die Ankoppelung oder Einbeziehung weiterer Meßsysteme, die beispielsweise ein Bluttemperaturmonitor oder ein Blutvolumenmonitor, an bzw. in das Gehäuse kann vorgesehen sein.

Durch den erfindungsgemäßen Dialysator läßt sich der extrakorporale Kreislauf zwi­ schen dem Patienten und dem Dialysator praktisch auf zwei Schläuche reduzieren die von dem Patienten zu den Anschlußstutzen für das Blut des Dialysators verlau­ fen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser zeigt

Fig. 1 das Flußschema des extrakorporalen Blutkreislaufs bei der Hämo­ dialyse unter Verwendung der erfindungsgemäßen Dialysevorrich­ tung mit Dialysator,

Fig. 2 einen Schnitt durch das obere Ende des erfindungsgemäßen Dialy­ sators,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Einlasses der in den Dialysator integrierten Membranpumpenkammer,

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch den Auslaß aus der Membranpum­ penkammer und

Fig. 5 ein Flußschema der bekannten Anordnung einer Dialysevorrichtung mit Dialysator im extrakorporalen Kreislauf bei der Hämodialyse.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht der erfindungsgemäße Dialysator aus einem zylindrischen Dialysatorgehäuse 12 mit endseitigen Kappen. Der Dialysator weist Anschlußstutzen 13, 14 zur Zu- und Abführung des Dialysats und Anschlußstutzen 15 und 16 zur Ein- und Ableitung des Bluts auf.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Dialysators besteht bei der Hämodialyse der extrakorporale Kreislauf nur noch aus den den Körper des Patienten mit dem Dialysator verbindenden Schläuchen 17, 18 und dem Dialysator 12.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist auf das zylindrische Gehäuserohr 19 des Dialysators 12 oberhalb des radialen Anschlußstutzens 20, der den Dialysatausgang bildet, eine Kappe 21 aufgesetzt, die eine Zwischenwand 22 aufweist, die mit dem ebenen An­ schnitt des Hohlfaserbündels 23 eine Einlaufkammer 24 für das Blut in das Hohlfa­ serbündel 25 begrenzt, dessen Enden in eine gegenüber der Gehäusewandung ge­ dichtete scheibenförmige Abdichtungsmasse 26 eingebettet sind. Oberhalb der Zwi­ schenwand 22 befindet sich eine Membranpumpenkammer 27. Diese ist durch eine Pumpenmembran 28 aus flexiblem und/oder elastischem Material gebildet, deren Umfangsrand mit dem Rand der Kappe 21 verbunden ist. Mittig in die Membran ist in diese eine Platte 29 eingelassen, die einen pilzförmigen Kopf 30 trägt, der beim Ein­ schieben des Dialysators in das Gehäuse der Dialysevorrichtung in kuppelnden Ein­ griff mit einem hin- und hergehenden Antriebsstößel eines in dem Maschinengehäu­ se angeordneten Antriebs gebracht werden kann.

In die Pumpenkammer 27 mündet ein radialer Anschlußstutzen 31 für die arterielle Seite des Bluteingangs. In dem Anschlußstutzen 31 ist ein Rückschlagventil 32 an­ geordnet.

Zwischen der Pumpenkammer 27 und der Einlaufkammer 24 befindet sich eine Zwi­ schenkammer 33, die in ihrer nach außen offenen Seite durch einen Sterilluftfilter 34 verschlossen ist. Die Zwischenkammer 33 weist einen Eingang 35 zur Einlaufkam­ mer 24 auf.

In der Durchgangsöffnung von der Pumpenkammer 27 zur Zwischenkammer 33 be­ findet sich ein weiteres Rückschlagventil 36.

Die Anordnung der Rückschlagventile 32, 36 in dem Anschlußstutzen 31 und der Zwischenkammer 33 ist aus den Fig. 3 und 4 in vergrößerter Darstellung ersichtlich.

Die untere Seite des zylindrischen Dialysatorgehäuses 12 ist durch eine Kappe 41 geschlossen, in die eine hydrophobe Membran 42 zur Entlüftung des Bluts auf der Abflußseite eingebaut ist.

Die Membran 42 kann gleichzeitig auch mit einem Sensor zur Messung des Druckes des Bluts auf der venösen Seite des Systems verbunden sein.

Der erfindungsgemäße Dialysator zeichnet sich durch die in diesen integrierte Pum­ pe, bei der es sich vorzugsweise um eine Membranpumpe handelt, aus, so daß bis­ her übliche, separat anzuschließende Pumpen vermieden werden können.

Weiterhin ist der erfindungsgemäße Dialysator mit Sterilluftfiltern in Form von Hydro­ phobmembranen versehen, so daß die bisher üblichen arteriellen Flußkammern vermieden werden können.

Weiterhin können Sensoren zur Druckmessung an den Hydrophobmembranen oder an eigens zur Druckmessung vorgesehenen Membranen angebracht werden, so daß zur Druckmessung nicht unmittelbar in den extrakorporalen Blutkreislauf eingegriffen werden muß.

Claims (7)

1. Filtervorrichtung, vorzugsweise Dialysator, mit zwei Strömungsräumen, die durch eine semipermeable Membran getrennt sind und von denen ein Strö­ mungsraum von Blut durchflossen ist, bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse (12) mit mindestens einem Ein- bzw. Auslaß je Strömungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäuse mindestens eine Einrichtung zur Förderung, Überwachung und/oder Entlüftung des Bluts integriert ist.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrför­ mige Gehäuse (12) mit einer Kappe (21) versehen ist, die eine Pumpe enthält, und daß die Pumpe mit einem Kupplungsstück (30) zur Ankopplung an einen Antrieb versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe eine Membranpumpe ist und daß die zumindest teilweise die Abschlußwand der Kappe (21) des Dialysators (12) bildende Pumpenmembran (28) mit einem An­ schlußstück (30) für ein sich hin- und herbewegendes Antriebsstößel des An­ triebs versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mem­ branpumpenkammer (27) mit einem Einlaßventil (32) und einem Auslaßventil (36) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (32, 36) Rückschlagventile sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse mit einem Sterilluftfilter (34) versehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kappe oder Stirnseite des Filters (12) mit einer Membran (42) zur Entlüf­ tung und/oder zur Ankopplung an einen maschinenseitigen Druckaufnehmer versehen ist.