DE2328593C2 - Künstliche Niere - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine künstliche Niere mit genauer Einstellung des Ultrafiltratdurchsatzes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, entsprechend dem deutschen Patent 22 59 787.

Bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent 22 59 7b7 wird aus einem gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Kreislauf eine vorbestimmte Menge an Dialyseflüssigkeit abgezogen, wobei die abgezogene Menge der Filtratmenge entspricht, die aus dem Blut des Patienten entfernt werden soll. Hierdurch ist es möglich, die aus dem Blut zu entfernenden Filtratmengen genau zu bestimmen bzw. die abgezogene Filtratmenge zu messen. Um die Konzentration an Ultrafiltrat in dem geschlossenen Kreislauf in zulässigen Grenzen zu halten, muß in dem geschlossenen Kreislauf eine entsprechende Menge an Dialyseflüssigkeit enthalten sein, da während der Behandlung Dialyseflüssigkeit abgezogen und die entsprechende Menge durch Ultrafiltrat ersetzt wird. Dies ist bei einer künstlichen Niere mit offenem Kreislauf nicht erforderlich, wie sie in »The Lancet«, Februar 1961, S. 340, 341 oder in der DE-OS 20 32 061 beschrieben ist. Dagegen treten bei offenem Kreislauf Probleme hinsichtlich genauer Einstellung des Ultrafiltratdurchsatzes auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine künstliche Niere nach dem Hauptpatent weiter zu bilden, daß auch bei einem offenen Kreislauf die Ultrafiltratmengen jederzeit genau bestimmt werden können.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs ! gelöst. Durch die.se Anordnung kann mittels des Zweiwegehahns der offene Kreislauf auf einen geschlossenen Kreislauf umgestellt werden, der eine exakte Messung des Filtratdurchsatzes erlaubt, wobei zugleich der diesem Filtratdurchsatz entsprechende, am Hämodialysator herrschende Unterdruck genau gemessen werden kann, der für die Bestimmung und Einhaltung des Ultrafiltratdurchsatzes bei offenem Kreislauf wesentlich ist. Damit kann der Ultrafiltratdurchsatz trotz Änderung des Blutdruckes ode^der Permeabilität der Membran zuverlässig eingestellt werden. Im geschlossenen Kreislauf kann bei dieser Anordnung ein geringes Volumen an Dialyseflüssigkeit vorhanden sein.

Die Anordnung nach Anspruch 2 ermöglicht, in einfacher Weise eine Regenerierung der Dialyseflüssigkeit vorzunehmen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Strangschema eines Hämodialysators in seiner Gesamtheit, der im offenen Kreis betrieben wird,

F i g. 2 die Stellung des Zweiwegehahnes während des Betriebs im geschlossenen Kreis,

Fig.3 die Stellung eines zweiten Zweiwegehahnes zum Anschalten eines Regenerators für die Dialyseflüssigkeit, und

Fig.4 ein Beispiel eines Hämodialysators in der Rückführstellung * ehrend einer Messung der Ultrafiltration.

Gemäß F i g. 1 ist der Hämodialysator 1 durch zumindest eine Membran 2 in eine Blutkammer 3, die mit dem Patienten M verbunden ist, und eine Kammer 4 mit Dialyseflüssigkeit unterteilt.

Die Membran kann jede beliebige bekannte Membran sein, beispielsweise aus regenerierter Cellulose. Stromauf der Kammer 4 ist eine Dialyseflüssigkeitsquelle 15 angeordnet, die ein die verdünnte Menge für jede Behandlung enthaltender Behälter, oder ein Generator sein kann, der mit dem Wasserleitungsnetz verbunden ist und ein Konzentrat je nach W-.jnsch verdünnt. Die Quelle 15 ist mit dem Dialysator über ein Regelventil 16 verbunden. Eine Dosierpumpe 6 mit einstellbarer Fördermenge, die stromab von dem Dialysator angeordnet ist, stellt die Erneuerung der Dialyseflüssigkeit sicher und erzeugt den Unterdruck, der die Ultrafiltration bewirkt. Ein in der Nähe des Dialysators zwischen der Pumpe 6 und dem Ventil 16 angeordneten Manometer 10 ermöglicht das Ablesen des Unterdrucks, der in der Kammer 4 herrscht Es zeigt nicht notwendigerweise den tatsächlichen Druck an, der an einer genauen Stelle der Membran herrscht, doch genügt die Ablesung, um praktisch die Arbeitsbedingungen zu bestimmen.

Zum Einstellen des Ultrafiltratdurchsatzes bei offenem Kreis wird die künstliche Niere in geschlossenem Kreis unter Abziehen der der gewünschten Ultrafiltration entsprechenden Menge betrieben und der Druck der Dialyseflüssigkeit in der Nähe des Dialysators festgestellt. Man stellt dann die Vorrichtung durch Umstellen des Zweiwegehahnes auf den Betriebszustand eines offenen Kreises um und stellt beispielsweise ein Zuführventil in der Zuleitung für frische Dialyseflüssigkeit aus der Quelle so ein, daß der durch die Zirkulationspumpe erzeugte Unterdruck dem Wert entspricht, der im geschlossenen Kreis gemessen wird.

Die künstliche Niere weist wie üblich verschiedene Zusatzeinrichtungen, wie beispielsweise einen Durchflußmesser 13 und ein Kolorimeter 19 stromab /um Nachweis von Austreten von Blut auf.

Die aiii dem Dialysator austretende Diülvss.-flüs.¹;!?·

keit wird mittels eines Zweiwegehahnes 17 beliebiger Bauart zurückgeführt. Es ist als Beispiel ein Hahn mit 60° -Schaltung dargestellt, der mit der Quelle 15 für Dialyseflüssigkeit, dem Eingang der Kammer 4, dem Ausgang dieser Kammer und dem Abfluß R verbunden ist. F i g. 1 zeigt die Stellung des Hahnes, wenn die künstliche Niere als offener Kreis arbeitet Fig.2 zeigt die Stellung für einen Betrieb im geschlossenen Kreis, wobei die Quelle 15 \är Dialyseflüssigkeit und der Abfluß R abgeschaltet sind.

Stromab der Kammer 4 weist die Kreislaufleitung 5 für die Dialyseflüssigkeit eine Abzweigung auf, durch die eine Dosierpumpe 8 mit einstellbarer Fördermenge Flüssigkeit in einer Menge abziehen kann, die der gewünschten Ultrafiltration entspricht. Die abgezogene Menge kann durch jede beliebige Vorrichtung, beispielsweise einen Meßzylinder 9 oder einen Integrator für die Drehzahl und damit für den Durchsatz der Pumpe als Funktion der Zeit gemessen werden, was den Vorteif hat, während des Betriebs im offenen Kreis arbeiten zu können, ob die Pumpe betrieben wird oder nicht. Die Pumpe 8 kann während des Betriebs ^n offenen Kreis abgeschaltet sein oder unter Simulation der Ultrafiltration betrieben werden.

Ein Puffergefäß 11, das wie die übrigen Elemente des Kreislaufs durch Unterdruck nicht verformbar ist, ermöglicht die Speicherung einer ausreichenden Flüssigkeitsmenge in dem geschlossenen Kreis, um die Mes-^ sung des Ultrafiltratdurchsatzes während der benötig-' ten Zeitspanne zu ermöglichen, ohne die Dialysequalität zu mindern.

Gewünschtenfalls kann der Kreis auch einen Regenerator 7 aufweisen, der über einen weiteren Zweiwegehahn 20 außerhalb des Kreises gemäß Fig. 1 und in Serie mit dem Kreis gemäß Fig.3 verbunden ist. Es kann auch eine Heizeinrichtung 12 mit Thermostat vorgesehen sein.

Fig.4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer praktischen Anordnung des Kreislaufs für die Dialyseflüssigkeit, bei welchem ein Generator 27 die Quelle 15 für Dialyseflüssigkeit ersetzt. Dieser Generator weist eine Wasserzuführung 21, eine Konzentratzuführung 22 und einen Thermostaten 12a auf. Ferner schließt er das Regelventil 16, das Manometer 10 mit Kontakten für zu hohen Druck und zu geringen Druck, das Kolorimeter 19. den Durciiflußmesser 18 und die Zirluilationspumpe 6 ein. Der Generator bildet eine kompakte Baueinheit, die in einem Gehäuse mit drei Anschlüssen untergebracht ist: einer Zuführung 24 für frische Dialyseflüssigkeit, einer Rückführung 2b für gebrauchte Dialyseflüssigkeit zu der Zirkulationspumpe und einer Auslaßleitung 25 für gebrauchte Dialyseflüssigkeit.

Gemäß dieser Ausführungsform sind das Puffergefäß 11 und der Zweiwegehahn 17 direkt zwischen dem Generator (Anschlüsse 24 und 25) und dem Eingang des Diafysators 1 angeordnet, was praktisch keine Änderung der vorhandenen Vorrichtung erfordert.

Der Zweiwegehahn besteht hier aus zwei Hähnen, von denen dem einen, 17a, frische und dem anderen \7b gebrauchte Dialyseflüssigkeit zugeführt wird, wobei diese Hähne mit einer Zeitsteuerung coder einer manuellen Steuerung verbunden sind. Man kann auch Schieberverteiler verwenden.

Ein Tourenzähler 23 ermöglicht, das Ultrafiltratges;imtvolumen zu berechnen, wobei die Pumpe 8 sich 6Ί dauernd dreht und während des Betriebs im offenen Kreis einfach die Rolle eir.i λ Integrators spielt.

Wenn der Generator 15 mit kontinuierlichem Durchsatz arbeitet, kann die während der Messung des Ultranitratdurchsatzes nicht verwendete Dialyseflüssigkeit einfach über die Ableitung R, wie in Fig.4 gezeigt, abgeführt werden.

In den F i g. 1 und F i g. 4 ist das Manometer 10 nur an dem Teil des Kreislaufs angeschlossen, welcher der mit der Dialyseflüssigkeit in Berührung liegenden Seite der Membran entspricht. Tatsächlich ist der Blutdruck auf der anderen Seite der Membran praktisch konstant Es genügt, diesen Druck beim Eichen des Manometers oder bei einer Druckablesung zu berücksichtigen.

Während der Messung im geschlossenen Kreis ist es möglich, die Dialyseflüssigkeit durch jedes übliche Ver fahren zu regenerieren. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Dialyseflüssigkeit vor einer merklichen Herabsetzung des Wirkungsgrades der Vorrichtung ein- oder zweimal zurückgeführt werden kann, und daß überhaupt nur die Menge an frischer Dialyseflüssigkeit und nicht die Anzahl der Rückführungen eine Rolle spielt. Es genügt dann, daß der Kreis eine ausreichende Kapazität besitzt, damit während der Dauer einer Einstellung keine übermäßige Herabsetzung der Dialyseausbeute erfolgt So kann für einen Zirkulationsdurchsatz von 500 ml/min eine Kapazität von 10 1 den Ultrafiltrationsdurchsatz über 10, 20 oder 40 Minuten vorbestimmt werden, je nachdem, ob man eine halbe, eine oder zwei Rückführungen vornimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Künstliche Niere mit genauer Einstellung des Ultrafiltratdurchsatzes, bestehend aus einem Hämodialysator, der eine Membran aufweist und gleichzeitig eine Dialyse und eine -Ultrafiltration von Blut ermöglicht, und bei dem -die Membran eine erste vom Blut durchströmte Kammer von einer zweiten Kammer trennt und letztere an einen die Dialyse-Jlüssigkeit enthaltenden, gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Kreislauf mit konstantem Volumen angeschlossen ist und mit einer Einrichtung zur Extraktion von den dem Blut des Patienten zu entnehmenden Filtratmengen entsprechenden Mengen von Dialyseflüssigkeit aus dem geschlossenen Kreislauf verbunden ist, nach Patent 2259787, gekennzeichnetdurch

— einen Zweiwegehahn (17), der in seiner ersten Stellung ,(Fi g. 1) einerseits eine außerhalb des ^eschlossen*« Kreislaufes liegende Dialyseflüssigkeitsquelle (15) mit dem Eingang des Dialysators (1) verbindet, und andererseits die aus dem Dialysator (1) austretende Dialyseflüssigkeit aus dem Kreislauf abführt und in seiner zweiten Stellung(F i g. 2) einerseits den Dialysator (1) gleichzeitig von der Dialyseflüssigkeitsquelle (15) und der Abführleitung (R) trennt und andererseits die von dem Ausgang des Dialysators (1) kommende Dialyseflüssigkeit zum Eingang des Dialysators (1) zurückführt.

2. Küns'.'iche Niere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Zweiwegehahn (20) zum Anschalten eine;» Regenerators (7) für die Dialyseflüssigkeit.

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