DE2232287A1

DE2232287A1 - Nachweiseinrichtung fuer eine haemodialyseanordnung

Info

Publication number: DE2232287A1
Application number: DE2232287A
Authority: DE
Inventors: Ennio Denti; Sergio Diamanti; Antonio Vercellone
Original assignee: Sorin SpA
Current assignee: Sorin SpA
Priority date: 1971-06-30
Filing date: 1972-06-30
Publication date: 1973-01-18
Also published as: FR2143943A1; US3763376A; IT943410B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die zum Bestimmen des Blutübertritts in eine für die Hämodialyse verwendeten Elektrolytlösung benutzt werden kann.

Der künstliche Ersatz der Nierenfunktion ist an sich bekannt; dazu sind normalerweise Anordnungen vorgesehen, die die harnvergiftenden Stoffe durch Dialyse aus dem Blut entfernen. Bei derartigen Anordnungen wird das Blut des Patienten durch einen Kreislauf geleitet, in dem sich geeignete Dialysatoren befinden« In diesen Dialysatoren

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ist das Blut von der Elektrolytlösung durch semipermeable Membranen unterschiedlicher Form und Grosse getrennt; die Membranen bestehen im allgemeinen aus einer Folie aus regenerierter Cellulose oder aus geeigneten Kunststoff substanzen. Ein Merkmal der für diesen Zweck verwendeten dünnen Folien ist ihre äusserst geringe Stärke (12 bis 18 /u), deretwegen die Membran leicht reissen kann; darüber hinaus ergibt sich unvermeidlich ein geringfügiger Blutübertritt aus dem Blutkreislauf wegen der in der Membran auftretenden mikroskopisch kleinen Poren; aus beiden Gründen entsteht ein Blutverlust aus dem Blutkreislauf.

Blutverluste aus dem Blutkreislauf sind besonders schwerwiegend für an Urämie leidende Patienten, einerseits wegen der Gefahr des Auftretens einer Anämie, die für das .Urämiesyndrom charakteristisch ist, und andererseits wegen der verlängerten Dialysedauer. Sogar so unbedeutende Verluste durch mikroskopische Poren in der Membran wie beispiels-

weise etwa 0,05 cm Blut je Minute, haben bis zum Ende der Dialyse zu einem Gesamtverlust geführt, der mehr als 50 cm betragen kann. Daraus ergibt sich, daß es wichtig ist, bei der Behandlung einer chronischen Urämie Blutverluste so schnell wie möglich zu erkennen.

Es sind bereits mehrere Einrichtungen bekannt, mit denen

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die Anwesenheit roter Blutkörperchen in der Elektrolytlösung nachgewiesen werden können.

Derartige Einrichtungen arbeiten im allgemeinen mit durch die Anwesenheit roter Blutkörperchen in der Elektrolytlösung verursachten Änderungen der Lichtabsorption. Derartige Absorptionsänderungen werden durch lichtempfindliche Detektorkreise nachgewiesen, die mit Alarmeinrichtungen verbunden sind, die ansprechen, wenn die Blutverluste einen unzulässig hohen Wert erreichen.

Die wesentlichen Nachteile der bekannten Vorrichtungen sind: geringe Empfindlichkeit oder Instabilität des Meßsystems bei Einstellung aif höchste Empfindlichkeit, und zeitliche Änderung der Empfindlichkeit infolge zunehmender Verunreinigung der Meßfenster in der Nachweise inrichturg verursacht durch Niederschläge der in der Elektrolytlösung enthaltenen Salze.

Mit der Erfindung wird eine Einrichtung angegeben, die die erwähnten Nachteile zumindest verringert, vorzugsweise aber beseitigt.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung für den Nachweis des Blutübertritts in eine für die Hämodialyse verwendete Elek-

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trolytlösung vorgesehen, mit einem von der Lösung durchströmten Meßraum, an dessen gegenüberliegenden Seiten sich Fenster befinden, mit einer Lichtquelle, die Licht durch eines dieser Fenster in die in dem Meßraum befindliche Lösung sendet, ferner mit einem an dem anderen Fenster angebrachten lichtempfindlichen Organ, das das Licht nach dem kassieren der Lösung mißt, und ferner mit an das lichtempfindliche Organ angeschlossenen Schaltungen, die auf Änderungen des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Organs ansprechen und ein Signal aussenden, wenn die Änderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt; die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle und dem zugehörigen Fenster und zwischen dem lichtempfindlichen Organ und dem zugehörigen Fenster jeweils zugeordnete Lichtleiter angeordnet sind, die das Licht zu dem zugeordneten Fenster hin bzw. von dem zugeordneten Fenster wegleiten.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen beschrieben, die folgendes darstellen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Meßraum, der einen Bestandteil des Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung bildet;

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Schaltung, die in Verbindung mit dem in Fig. 1 gezeichneten Meßraum benutzt wird.

In Fig. 1 ist ein Rohrstück 10 aus festem Material, etwa aus Metall, gezeigt, das mit Schrauben IH, 16 an einer Grundplatte 12 befestigt ist. Der Meßraum ist in Fig, 1 in seiner üblichen Anordnung gezeigt, und wenn von "oben" und "unten" gesprochen wird, bezieht sich das auf die gezeichnete Lage des Meßraums» Das Rohr 10 besitzt eine Einlaßöffnung 18 und eine Austrittsöffnung 20, die an den (nicht gezeichneten) Hämodialyseapparat angeschlossen werden können, sodaß die in dem Apparat befindliche Dialyselösung durch den Meßraum fliessen kann.

Die Enden des Rohres 10 werden durch Platten 22, 24· aus durchsichtigem Material abgeschlossen; die Platten sind durch Dichtungsringe 2 6, 2 8, die in zugehörigen Nuten 30, 32 an den Enden des Rohres 10 angeordnet sind, dichtend mit den Rohrenden verbunden.

Auf den durchsichtigen Platten 22 bzw, 24 liegen undurchsichtige Platten 34 bzw. 36, in die Öffnungen 38 bzw. 40 geschnitten sind, in die die Enden zugeordneter optischer Lichtleiter 4 2 bzw. 44 eingeführt sind. Die Öffnungen 38, befinden sich in der unteren Hälfte der undurchsichtigen

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Platten 34, 36, so daß etwa in den Meßraum gelangende Luftblasen nicht in den Bereich zwischen den Öffnungen 38, HO gelangen, weil sie die Tendenz haben, im oberen Teil des Meßraums zu bleiben; daher besteht nicht die Gefahr des Auftretens'unrichtiger Signale und des Auslösens von Fehlalarmen, die durch das Erscheinen derartiger luftblasen verursacht werden könnten»

An dem Rohr 10 befinden sich zwei Bezugsnuten 4 6, 4 8, zum richtigen Ausrichten der Platten 3M-, 36 beim Zusammensetzen des Geräts·

Auf die Platten 34 bzw. 36 werden Schutzkappen 50 bzw. 5 2 gelötet, so daß sich innerhalb der Kappen geschützte Kammern 54 bz^r·?. 56 neben den Platten bilden.

Die Enden des Rohrs 10 erhalten Aussengewinde, so daß die Anordnung aus den Platten 34, 3 6 und den Kappen 50, 52 mit Schraubringen 58, 60 an dem Rohr befestigt werden kann· In der Kammer 56 ist ein Axialstab 66 zwischen der Platte und dem nicht gezeichneten Boden der Kappe 52 angebracht; der Stab trägt einen Bügel 68, an dem mit einer Schraube ein Lampenhalter 72 für eine Lampe 74 angebracht ist, die über Leitungen 7 6 von einem Stecker 78 aus mit Strom versorgt wird. *

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Ein entsprechender Axialstab 80 ist auch in der Kammer zwischen der Platte 34 und dem nicht gezeichneten Boden der Kappe 50 vorgesehen. Ein an dem Stab 80 angebrachter Bügel 82 trägt ein lichtempfindliches Organ 84, das zwei Phototransistoren in einer Darlington-Schaltung enthält; eine Abdeckung 86 auf dem äusseren Ende des optischen Leiters 42 schützt die lichtempfindlichen Teile. Ausgangsleitungen 88 geben die von dem lichtempfindlichen Organ 8 erzeugten Signale über Leitungen 8 9, 90 an eine aussenliegende Detektorschaltung weiter.

Diese Konstruktion des beschriebenen Meßraums ermöglicht eine sehr leichte Demontage der durchsichtigen Fenster 22, 24 zur Durchführung von Reinigungs- und Überprüfungsarbeiten u. dgl. und gewährleistet, daß die Geometrie des Meßraums beim Wiederzusammensetzen ohne neuerliche Justierung wiederhergestellt ist.

Durch Versuche hat sich nachweisen lassen, daß es bei gleichbleibenden sonstigen Parametern möglich ist, mit einem mit Lichtleitern nach der obigen Konstruktion versehenen Meßraum eine zehnmal grössere Empfindlichkeit zu erreichen als der -MeJoraum ohne Lichtleiter haben würde. Daher kann man an der Lampe 74 mit niedrigerer Brennspannung arbeiten, wodurch die Lebensdauer .der Lampe erhöht wird. Ausserdem

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ist auch das elektronische Nachweissystem weniger kompliziert im Aufbau, weil nur eine geringfügige Verstärkung des von dem lichtempfindlichen Organ 84 ausgehenden Signals erforderlich ist.

Um ein Nachlassen der Empfindlichkeit infolge allmählich zunehmender Undurchsichtigkeit der Fenster 22, 24 des Meßraums infolge der erwähnten Salzablagerungen zu verhindern, wird eine elektronische Schaltung benutzt, in der eine Anordnung für den Nachweis geringer Variationen der auf derartige Niederschläge zurückzuführenden Änderungen der Lichtdurchlässigkeit vorgesehen ist, wodurch derartige Variationen unwirksam gemacht werden können, so daß infolge dieser Durchlässigkeitsänderungen ein falscher Alarm nicht ausgelöst werden kann.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Speise- und Signalabgabeschaltung, die in Verbindung mit dem Meßraum nach Fig. 1 verwendet werden kann. Die Lampe 74 wird aus einem stabilisierten Netzteil 100 gespeist. Das lichtempfindliche Organ 84 ist an ein Potentiometer 102 angeschlossen, dessen LäuferlO4 mit dem Eingang eines Spannungsverstärkers 106 verbunden ist. Durch Verstellen des Potentiometers 102 wird die Empfindlichkeit der Vorrichtung geregelt. Der Ausgang des Verstärkers 106

ist über Leitungen 108 bzw. 110 mit einem ersten bzw, einem zweiten Komparator 1.12 bzw. 114 verbunden. Den Komparatoren sind Regelpotentiomater 116 bzw. 118 zugeordnet. Der Ausgang des ersten Komparators 11-2 führt an einen Kreis 120 zum Auslösen einer Vor Signallampe 122·. Der Ausgang des Alarmkomparators 114 ist an einen Kreis 124 angeschlossen, durch den eine visuelle Alarmgabe 126 .und eine akustische Alarmgabe 128 erfolgt und ein Relais 130 ausgelöst wird, durch das die nicht gezeichnete Blutpumpe der Dialyseanlage abgeschaltet wird.

Der Schwellenwert des ersten Komparators 112 ist so gewählt, daß die von ihm gelieferte Anzeige eine Lichtdurchlässigkeitsänderung angibt, die entweder einer leichten Trübung der Fenster des Meßraums oder einem so geringfügigen Blut-

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verlust entspricht, daß die Unterbrechung der Behandlung nicht gerechtfertigt ist. Jedoch ist die Voralarmanzeige durch das Signal 12 2 insofern von Nutzen, als die Aufsichtsperson von der Notwendigkeit befreit wird, vor der Dialyse behandlung zu prüfen, ob die Fenster der Meßkammer sauber sind, denn es ist nur erforderlich, die Potentiometer 116 und 118 neu einzustellen, um eine leichte Trübung der Fenster zu Beginn der Dialysebehandlung zu kompensieren.

Versuche haben erwiesen, daß es mit der beschriebenen Ein-

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richtung möglich ist, Blutverluste zu erkennen, die viel" geringfügiger sind als sie bei direkter visueller Überv&chung erkennbar werden* Das ist vor allsm deshalb wichtig, weilaif diese Weise selbst sehr kleine Leckstellen in der Dialyseanlage im Frühstadium erkennbar Wv, den, so daß alle Vorsichts- und Rsparaturmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden können. Beim Auftreten eines über dem vorgegebenen Schwellenwert liegenden Blutverlustes stellt die Einrichtung die Blutpumpe automatisch ab und unterbricht damit die Dialyse, um die Gefahr eines unzulässig starken Blutverlustes auch bei fehlender Überwachung auszuschalten.

Die beschriebene Einrichtung ist kliüisch getestet worden und hat sich als brauchbar bei einem praktischen Betrieb von 430 Stunden in einer Hämodialyseänlage einer "Kiil"-Niere erwiesen.

Es sei darauf hingewiesen, daß hier lediglich eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und nur beispielshalber beschrieben worden ist, und daß im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen und Änderungen denkbar sind. Insbesondere kann zur Erhöhung der Empfindlichkeit der Vorrichtung die Lampe 74, ohne daß man die Speisespannung erhöht, mit einem Parabolspiegel versehen werden, um den Lichtstrom

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in Richtung der Lichtleiter zu erhöhen. Auch die .Nachweisschaltung ist nur als Ausführungsbeispiel aufzufassen, und es gibt zahlreiche Variationsmöglichkeiten, etwa unterschiedliche Arten der Signalgebung, angepaßt an die durch die Umstände gegebenen Notwendigkeiten.

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Claims

Patentan sprüche

j 1.!Einrichtung für den Nachweis des Blutübertritts in eine für 'die Hämodialyse verwendete Elektrolytlösung, mit einem von der Lösung durchströmten Meßraum« an dessen gegenüberliegenden Seiten sich Fenster befinden, mit einer Lichtquelle, die Licht durch eines dieser Fenster in die in dem Meßraum befindliche Lösung sendet, ferner mit einem an dem einen Fenster angebrachten lichtempfindlichen Organ, das das Licht nach dem Passieren der Lösung mißt, und ferner mit an das lichtempfindliche Organ angeschlossenen Schaltungen, die auf Änderungen des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Organs ansprechen und ein Signal aussenden, wenn die Änderung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle (74) und dem zugehörigen Fenster (24) und zwischen dem lichtempfindlichen Organ (84) und dem zugehörigen Fenster (22) jeweils zugeordnete Lichtleiter (44, 42) angeordnet sind, die das Licht zu dem zugeordneten Fenster hin bzw. von dem zugeordneten Fenster weg leiten.

2» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Lichtquelle durch eine aus einer stabilisierten Spannung versorgten Lampe gebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Elektrolytlösung durchflossene Meßraum aus einem Rohrstück (10) besteht, an dessen Enden Platten (22, 24) aus durchsichtigem Material mit Hilfe von Dichtungsringen (2 6, 28), die in Ringnuten (30, 32) an den Enden des RohrStücks (10) liegen, dichtend angeordnet und durch Gewinderinge (5 8, 60) festgehalten sind.

Für: Sorin S.p.A.

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