DE19728071C2 - Filtervorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende 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 rohrförmigen Gehäuse mit mindestens einem Ein- bzw. Auslaß je Strömungsraum und einem Sterilluftfilter, wobei das rohrförmige Gehäuse mit einer Kappe versehen ist, die eine Membranpumpe mit Pumpenkammer, Einlaufventil und Auslaufventil umfaßt. Eine besonders keimfreie und sichere Entlüftung des Blutes wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß das Auslaßventil in einer Zwischenpumpenkammer angeordnet ist, die die Pumpenkammer mit den Einlauf in das Hohlfaserbündel enthaltenen Kammer verbindet, wobei die Zwischenkammer mit einer Öffnung versehen ist, in der der Sterilluftfilter angeordnet ist.

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 rohrförmigen Gehäuse mit mindestens einem Ein- bzw. Auslaß je Strömungsraum und einem Sterilluftfilter, wobei das rohrförmige Gehäuse mit einer Kappe versehen ist, die eine Membranpumpe mit Pumpenkammer, Einlaufventil und Auslaufventil umfaßt.

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 entnommen 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 Kreislaufs 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 angreifende 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 Tropfkammer ist mit einem Ultraschalldetektor zur Erfassung von Luft verbunden.

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

Der Dialysator 6 ist weiterhin mit 2 Anschlußstutzen zum Zu- und Abführen des Dialysats 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 Gerinnungen und Leckagen zur Folge haben können. Darüber hinaus ist das Schlauchsystem des extrakorporalen Kreislaufs kompliziert, wobei aufwendige apparative Einrichtungen in den Kreislauf eingeschaltet sind, die diesen verlängern und verteuern und die aufgrund der erforderlichen Verbindungselemente einen zusätzlichen Aufwand bedeuten.

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

Aus der DE 32 23 446 C2 ist ein luftfreier künstlicher Nierenzusammenbau mit einer Entgasungsvorrichtung bekannt, dessen eines Ende an der Einlaßöffnung der künstlichen Niere befestigt ist und dessen anderes Ende einen Verbinder zum Anschließen an den Patienten trägt. Die Entgasungsvorrichtung befindet sich zusammen mit einem Filter und einem Druckmesser in einem dafür geeigneten Gehäuse.

Aus der DE 29 23 599 C2 ist ein Dialyseapparat in einem künstlichen Nierensystem bekannt, der einen kompakten Aufbau dadurch aufweist, daß in dem Gehäuse eine Blutpumpe und Luftabführkammern integriert sind, wodurch ein Dialyseapparat mit einem kompakten Aufbau und kurzen Verbindungsleitungen geschaffen werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine eingangs genannte Filtervorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß die Entlüftung des Blutes besonders keimfrei und sicher erfolgen kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Auslaßventil in einer Zwischenpumpenkammer angeordnet ist, die die Pumpenkammer mit der den Einlauf in das Hohlfaserbündel enthaltenen Kammer verbindet, wobei die Zwischenkammer mit einer Öffnung versehen ist, in der der sterile Luftfilter angeordnet ist.

Durch eine derartige Ausgestaltung ist in einfacher Weise der Entlüftungsfilter (Hydrophobfilter) in den Dialysator integriert, wobei dieser an einer besonders günstigen Stelle angeordnet ist, weil in der Zwischenkammer immer ein Überdruck herrscht.

Darüber hinaus ermöglicht es die erfindungsgemäße Filtervorrichtung, einen extrakorporalen Blutkreislauf mit einer venösen Schlauchleitung, in der Blut einer Filtervorrichtung zugeführt 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 extrakorporalen Blutkreislaufs integriert sind, kann dieser kürzer gestaltet werden und insbesondere können auch kurze Schläuche verwendet werden. Damit wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung der extrakorporale Blutkreislauf kürzer und sicherer.

Die Membranpumpe kann zwischen dem Einlaufstutzen für das Blut und dem Einlauf in das Hohlfaserbündel angeordnet sein. Die Pumpe kann mit einem Kupplungsstück zur Ankopplung an einen Antrieb versehen sein.

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

Die vorzugsweise zumindest teilweise die Abschlußwand der Kappe bildende Pumpenmembran kann mit einem Anschlußstück für ein sich hin- und herbewegendes Antriebsstößel des Antriebs versehen sein.

Die Membranpumpenkammer ist mit zwei Ventilen versehen, von denen ein Einlaufventil dem Einlaßstutzen 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.

Eine Kappe oder Stirnseite des Dialysators kann mit einer Membran zur Entlüftung und/oder Ankopplung an einen maschinenseitigen Druckaufnehmer versehen sein.

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 zwischen 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 Membrampumpenkammer 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 geschlossen, in die eine hydrophobe Membran zur Entlüftung des Bluts auf der Abflußseite eingebaut ist.

Die Membran 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 Pumpe, bei der es sich um eine Membranpumpe handelt, aus, so daß bisher übliche, separat anzuschließende Pumpen vermieden werden können.

Weiterhin ist der erfindungsgemäße Dialysator mit Sterilluftfiltern in Form von Hydrophobmembranen 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 (2)

1. Filtervorrichtung, vorzugsweise Dialysator, mit zwei Strömungsräumen, die durch eine semipermeable Membran getrennt sind und von denen ein Strömungsraum von Blut durchflossen ist,
bestehend aus einem rohrförmigen Gehäuse (12) mit mindestens einem Ein- bzw. Auslaß je Strömungsraum und einem Sterilluftfilter (34), wobei das rohrförmige Gehäuse mit einer Kappe versehen ist, die eine Membranpumpe mit Pumpenkammer, Einlaufventil und Auslaufventil umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auslaßventil in einer Zwischenpumpenkammer angeordnet ist, die die Pumpenkammer mit der den Einlauf in das Hohlfaserbündel enthaltenen Kammer verbindet und
daß die Zwischenkammer mit einer Öffnung versehen ist, in der der Sterilluftfilter angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (32, 36) Rückschlagventile sind.