DE2557604A1

DE2557604A1 - Kuenstliche niere

Info

Publication number: DE2557604A1
Application number: DE19752557604
Authority: DE
Inventors: Gousuke Anno
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1976-06-24
Also published as: JPS5173795A; GB1467946A; FR2351668B1; DE2557604C3; DE2522180C3; FR2295762B1; DE2522180B2; FR2295762A1; IT1040914B; DE2522180A1; FR2351668A1; JPS5544619B2; DE2557604B2

Description

Patentanwälte ΰφ.- (ng. W. Scherrmann Dr.- Ing. R. Rüger

730G Esslingen (Neckar). Webergasse 3. Postfach 348

19. Dezember 1975 Telefon

Stuttgart (0711) 356539

ΡΛ 1 9 naba 359519

Telex 07 255610 smru

Telegramme Patentschutz Esslingenneckar

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd., 72 Horikawa-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Japan

Künstliche Niere

Die Erfindung betrifft eine künstliche Niere mit einem Dialysator zur Ausscheidung unerwünschter Bestandteile aus dem Blut, die ein doppelwandiges Rohr enthält, das aus einem inneren Rohr, das in der Mitte einer das Blut fördernden und den Dialysator mit der Vene des Menschen verbindenden Rohrleitung angeordnet ist, und einem äußeren Rohr besteht, welches das innere Rohr derart umgibt, daß zwischen den Rohren eine geschlossene Kammer gebildet ist, die zur Erzeugung eines Druckausgleichs in ihr mit einem Luftvorratsbehälter verbunden ist und in der mit Hilfe einer Druckquelle ein konstanter Innendruck aufrechterhalten ist, unter dem das innere Rohr leicht verformbar und das äußere Rohr unverformbar ist, derart, daß der Ultrafiltrationsdruck durch ein von dem Druckunterschied zwischen der Innen- und der Außenseite des inneren Rohres bewirktes Zusammenfallen oder Aufblähen des inneren Rohres konstant gehalten wird. Unter "Ultrafiltrationsdruck" wird die Differenz zwischen dem inneren und dem

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äußeren Druck verstanden, der an einer Dialysemembran herrscht, die eine in dem Dialysator vorgesehene, halbdurchlässige Membran ist.

Es ist eine Vielzahl von künstlichen Nieren bekannt z.B. solche des Spiraltyps, des Kieltyps oder solche, bei denen hohle Fasern verwendet werden. Bei diesen künstlichen Nieren wird Blut aus der Arterie eines Menschen mit Hilfe geeigneter Mittel einem Dialysator zugeführt, in dem Harnstoff, Stickstoff, Natrium, Kalium, Wasser usw., die in dem Blut enthalten sind, mit Hilfe einer halbdurchlässigen Membran ausgeschieden werden. Das Blut, das durch den Dialysator hindurchgegangen ist, fließt zu einer Vene des Menschen zurück. Mit Hilfe des Dialysators sollte durch die halbdurchlässige Membran auch der Wassergehalt des Blutes ausgeschieden werden, und zwar in einer Menge, die weit größer ist, als diejenige der anderen Bestandteile. Zusätzlich zu dem osmotischen Druck ist daher im allgemeinen für die Dialyse ein zusätzlicher Druck erforderlich. Ein Verfahren zu dem Zweck, einen höheren Wassergehalt abzuscheiden, besteht darin, dem Dialysator einen Ultrafiltrationsdruck mitzuteilen. Im Hinblick auf die Eigenschaft und insbesondere die Festigkeit der halbdurchlässigen Membran ist im allgemeinen ein Ultrafiltrationsdruck erwünscht, der bei einer Größe von 200 mm Hg aufrechterhalten wird. Wenn der Ultrafiltrationsdruck zu hoch ist, besteht die Gefahr, daß infolge Brechens der halbdurchlässigen Membran Blut ausfließt. Wenn er andererseits zu niedrig ist, wird die Dialysewirkung verringert und der Wassergehalt nicht in ausreichendem Maße

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aus dem Blut ausgeschieden. Um den Ultrafiltrationsdruck auf einem geeigneten Niveau zu halten, ist ein bei einer mit überdruck arbeitenden künstlichen Niere verwendetes Verfahren bekannt geworden, bei dem das unter Druck gesetzte Blut durch eine Pumpe von der Arterie einem Dialysator zugeführt wird und bei dem in der Mitte einer Rohrleitung, die sich von einem Dialysator zu der Vene eines Menschen erstreckt, ein Quetschhahn angeordnet ist. Hierbei kann ein Ultrafiltrationsdruck eingestellt werden, indem die Durchflußmenge in der Rohrleitung mit Hilfe des Quetschhahnes verändert wird.

In dem vorgenannten Fall ist jedoch eine sehr vorsichtige Betätigung des Quetschhahns erforderlich, um den Ultrafiltrationsdruck einzustellen. Jede kleine Betätigung des Quetschhahnes verursacht eine größere Änderung des Widerstandes gegenüber dem Blut. Um den Ultrafiltrationsdruck auf eine vorbestimmte Größe einzustellen, wird daher die Verstellung des Quetschhahnes allmählich vorgenommen, indem man z.B. die Verstellung mehrere Male wiederholt. Erfahrungsgemäß erfodert es mehr als zwei Minuten, um den Ultrafiltrationsdruck auf eine vorbestimmte Größe herunterzubringen, nachdem eine Einstellung gemacht worden ist. Aus diesem Grunde sind mehr als zehn Minuten erforderlich, um den Ultrafiltrationsdruck auf ein vorbestimmtes N.iveau zu bringen. Wenn während der Einstellung nicht die erforderliche Sorgfalt geübt wird, besteht die Gefahr, daß infolge Brechens der Dialysemembran Blut ausfließt.

Der Ultrafiltrationsdruck hängt im vorgenannten Fall nicht nur von dem Maß der Schließung des Quetschhahns ab, sondern

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auch von der Leistung der Fördermittel für das Blut von der Arterie des Menschen in den Dialysator, z.B. von der Drehzahl einer Pumpe. Wenn demgemäß die Drehzahl der Pumpe verändert wird, um die Blutdurchflußleistung zu erhöhen, wird bei jeder Gelegenheit die obige schwierige Einstellung erforderlich.

Die Vorliegende Erfindung geht von einer künstlichen Niere der eingangs genannten Art aus, wie-sie in der parallelen Patentanmeldung P 25 22 180.1 der Anmelderin beschrieben und dargestellt ist. Die künstliche Niere, die Gegenstand der anderen Anmeldung ist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Ultrafiltrationsdruck des Dialysators durch entsprechende Regelmittel jederzeit selbsttätig konstant gehalten wird, trotz einer Änderung der Durchflußmenge des Blutes, die z.B. durch eine Änderung des Blutdruckes oder eine Änderung der Drehzahl der das Blut fördernden Pumpe zustande kommt.

Bei einer künstlichen Niere der vorgenannten Art ist es jedoch nicht ganz ausgeschlossen, daß bei einem etwaigen Brechen des inneren Rohres eine größere Menge Luft in die menschliche Vene gelangt, was bekanntlich durchaus unerwünscht ist. Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, eine künstliche Niere der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß auch bei einem Bruch des inneren Rohres der Eintritt von Luft in die Vene in zulässigen Grenzen gehalten wird. Diese Aufgabe wird gelöst, indem gemäß der Erfindung der Luftvorratsbehälter der künstlichen Niere einen beweglichen Wandteil besitzt, der das Innere

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des Behälters in zwei Räume unterteilt, von denen der eine mit dem Auslaß zu der geschlossenen Kammer versehen ist.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine künstliche Niere gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den Hauptteil der künstlichen Niere gemäß der Erfindung, ebenfalls in einer schematischen Darstellung,

Fig. 3 die Druckregelvorrichtung in Gestalt eines doppelwandigen Rohres der künstlichen Niere in vergrößerter perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 die Druckregelvorrichtung gemäß Fig. 3 in aufgeblähtem Zustand in einem axialen Längsschnitt,

Fig. 5 die Druckregelvorrichtung in zusammengedrücktem Zustand, ebenfalls in einem Längsschnitt,

Fig. 6 die Druckregelvorrichtung in dem Zustand gemäß Fig. 4 in einem rechtwinklig zur Achse geführten Schnitt,

Fig. 7 die Druckregelvorrichtung in dem Zustand gemäß Fig. 5, ebenfalls in einem rechtwinklig zur Achse geführten senkrechten Schnitt und

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Fig. 8 bis 11 jev/eils in einem axialen Schnitt verschiedene Druckluftvorratsbehälter der künstlichen Niere, von denen jeder mit einer Sicherheitsvorrichtung zum Unschädlichmachen des Brechens des doppelwandigen Rohres ausgerüstet ist.

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In Fig. 1 ist eine künstliche Niere schematisch dargestellt, die einen Dialysator vom Spiralen-Typ aufweist. Eine Rohrleitung 1 ist mit ihrem einen Ende mit der Arterie eines Menschen und mit dem anderen Ende mit dem Dialysator 2 verbunden. In der Mitte der Rohrleitung 1 ist eine Pumpe 3 angeordnet, die dem Dialysator 2 mit einer vorbestimmten Durchflußleistung Blut zuführt. Der Dialysator 2 von dem bekannten Spiralen-Typ ist derart gebildet, daß eine halbdurchlässige Membran oder mehrere solcher Membranen zu einer Spirale 4 gewickelt werden, in die ein Sieb eingebracht ist und die in einem Behälter 5 in eine Dialyselösung eingetaucht ist. Die in einer Mischvorrichtung 7 hergestellte Dialyselösung wird fortwährend einem Auslaß 8 zu- und von diesem weggeführt, während sie mit einer Dialysemeitibran in Berührung gebracht wird.

Andererseits wird durch den Dialysator 2 Blut hindurchgeführt, aus dem unerwünschte Bestandteile ausgeschieden werden und das über eine Rohrleitung 9 in die Vene des Menschen zurückfließt. In der Mitte der Rohrleitung 9 sind ein Tropfrohr 11, das mit einem Manometer 1O verbunden ist, und ein doppelwandiges Rohr 12 angeordnet, das mit einer Luftpumpe 13 und einem Luftbehälter 14 verbunden ist. Aus Fig. 2 sind die Einzelheiten des doppelwandigen Rohres 12, der Luftpumpe 13, des Luftbehälters 14 und des Tropfrohres 11 ersichtlich. Wie Fig. 2 erkennen läßt, gelangt das durch den Dialysator 2 hindurchgegangene Blut über die Rohrleitung 9 in das Tropfrohr 11 und fließt in diesem durch ein Sieb 15.

Das Blut, das durch das Tropfrohr 11 hindurchgegangen ist, fließt in das doppelwandige Rohr 12. Das doppelwandige Rohr 12 besteht, wie aus den Fig. 3 bis 6 er-

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kenntlich ist, aus einem inneren Rohr 16 und einem äußeren Rohr 17. Das innere Rohr 16 besteht aus einem Material, das ein Öffnen und Schließen des Rohres 16 infolge einer kleinen Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Rohres bewirkt. Wie Fig. 4 und 6 erkennen lassen, ist das innere Rohr 16 dadurch gebildet, daß zv/ei Folien aus unstarrem Polyvinylchlorid, übereinander gelegt und an den seitlichen Rändern miteinander verschweißt sind. Die inneren und äußeren Rohre 16 und 17 des doppelwandigen Rohres 12 sind an ihren beiden Enden dichtend miteinander verschweißt, so daß zwischen dem inneren Rohr 16 und dem äußeren Rohr 17 eine geschlossene Kammer 18 zustande kommt. Eine Rohrleitung 19 mündet mit ihrem einen Ende in die geschlossene Kammer 18, während das andere Ende lösbar mit einem Luftvorratsbehälter 20 verbunden ist, der ein Manometer 21 auf v/eist. Eine von Hand zu betätigende Luftpumpe 23, die aus einem Gummibalg besteht, ist über ein Rohr 22 mit dem Luftvorratsbehälter 20 verbunden und dient dazu, den in dem Luftvorratsbehälter 20 herrschenden Luftdruck einzustellen. Mit Hilfe eines Ventils 24 kann die in dem Luftvorratsbehälter 20 enthaltene Luft abgelassen v/erden, während ein Ventil 25 dazu dient, den Zufluß zu dem Luftvorratsbehälter 20 zu verändern.

Im folgenden wird nunmehr erläutert werden, wie in der künstlichen Niere, die in der oben geschilderten Weise aufgebaut ist, selbsttätig der Ultrafiltrationsdruck geregelt wird.

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Wenn der Druck in der Dialysenspirale 4 200 mm Hg erreicht, wird das Ventil 25 geschlossen und der Innendruck in dem Innenrohr 16 und in der geschlossenen Kammer 18 nehmen etwa die gleiche Größe an, so daß das Innenrohr 16 in einem geeigneten Ausmaß aufgebläht wird, wie dies z.B. in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist. Wenn jedoch der Druck in der Dialysenspirale 4 eine Größe von unter 200 nun Hg annimmt, fällt das Innenrohr 16 des doppelwandigen Rohres 12 zusammen, wie dies in den Fig. 5 und 7 gezeigt ist, wobei sich seine öffnung im Querschnitt verengt, da der Innendruck im Innenrohr 16 kleiner ist als der Außendruck am Innenrohr 16. Da das Innenrohr 16 auf diese Weise zusammengedrückt ist, wird die Blutmenge, die durch die Dialysenspirale hindurchgeht, verringert, was dazu führt, daß der Ultrafiltrationsdruck sich wieder auf eine Größe von 200 mm Hg erhöht. Auf diese Weise wird der Ultrafiltrationsdruck selbsttätig auf 200 mm Hg eingeregelt. Wenn andererseits der Druck in der Dialysenspirale 4 200 mm Hg überschreitet, übersteigt der Innendruck in dem Innenrohr 16 den Außendruck an dem Innenrohr 16, was zur Folge hat, daß das Innenrohr wieder aufgebläht wird, wie dies in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist. Infolgedessen wird der Durchfluß an Blut vergrößert, während sich der in der Dialysenspirale herrschende Druck verringert und automatisch auf 200 mm Hg eingestellt wird. Auf diese Weise wird der Ultrafiltationsdruck, d.h. der Druck in der Dialysenspirale, selbsttätig bei 200 mm Hg aufrecht erhalten. Diese selbsttätige Regelung vollzieht sich in einer Zeit zwischen einer kleineren und einer größeren Anzahl von Sekunden. Bei der selbsttätigen Einstellung des UltrafiHrationsdruckes wirkt der Luftvorratsbehälter 20 als Druckausgleichbehälter. Infolge des Zusammendrückens oder des Aufblähens des Innen-

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rohrs 16 wird das Volumen in der geschlossenen Kammer 18 etwas verändert. Diese Änderung*wird jedoch durch die verhältnismäßig große Luftmenge, die in dem Luftvorratsbehälter 20 enthalten ist, ausgeglichen. Demgemäß kann die Druckänderung in der geschlossenen Kammer 18 infolge des Zusammenfaliens oder Aufblähens des Innenrohrs 16 unberücksichtigt bleiben. Von diesem Standpunkt aus ist es um so besser, je größer das Volumen des Luftvorratsbehälters 20 ist. Der Luftvorratsbehälter 20 ist^ wie oben erläutert worden ist, bei einer selbsttäigen Einstellung des Ultrafiltationsdruckes wirksam. Es besteht jedoch eine gewisse Gefahr, daß wenn durch irgendeinen Zufall das Innenrohr 16 brechen sollte, eine größere Menge Luft in die Blutgefäße des menschlichen Körpers gelangt. In diesem Zusammenhang kann das Vorhandensein des Luftvorratsbehälters 20 auch als gefährlich angesehen werden.

In der medizinischen Fachwelt ist man teilweise der Meinung, daß ein Volumen von mehr als 20 ecm Luft,das in die menschliche Vene eintritt, die Gesundheit des Menschens beeinträchtigt. Wenn man dies berücksichtigt, ist es ratsam, den Eintritt von Luft in die menschliche Vene auf jeden Fall zu verhindern.

In den Fig. 8 bis 11 sind Beispiele von Wandausbildungen gezeigt, die dazu dienen, den Eintritt von Luft in das Blut zu verhindern. Wenn das Innenrohr 16 gebrochen sein sollte, ist in Fig. 8 an der Unterseite des Luftvorratbehälters 20 und in der Nähe eines Auslasses 28, der zu

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der geschlossenen Kammer 18 führt, ein elastischer Film 29 vorgesehen, der als Wand wirkt und aus Gummi oder dgl. besteht. Auf diese Weise wird der Luftvorratsbehälter 20 hermetisch in zwei Räume unterteilt. Kurz unterhalb des elastischen.Filmes 29 ist ein Gitter 30 vorgesehen, das als Anschlag für den elastischen Film 29 wirkt, wenn der Film sich nach unten ausdehnt. Die genaue Lage des Anschlaggitters 30 wird zweckmäßig unter Berücksichtigung der Ausweitung des elastischen Films 29 infolge eines vergrößerten Luftdrucks innerhalb des Luftvorratsbehälters 20, sowie auch infolge des Zusammenfaliens des Innenrohres 16 bestimmt.

Wenn mit Hilfe der Luftpumpe 23 Luft in den Luftvorratsbehälter 2O eingebracht wird, um den Ultrafiltrationsdruck des Dialysators auf eine vorbestimmte Größe zu bringen, weitet sich der elastische Film 29 nach unten aus, wie das in Fig. 8 durch eine gestrichelte Linie 29' angedeutet ist. Hierbei kommt ein gleicher Druck in dem Luftvorratsbehälter 20.der geschlossenen Kammer 18 und dem Innenrohr 16 zustande. Während der Ultrafiltrationsdruck auf der vorbestimmten Größe gehalten wird, kann das von dem Dialysator kommende Blut durch das Innenrohr 16, das in geeignetem Maße offengehalten wird, in die Vene fließen. Wenn der Ultrafiltrationsdruck unter die vorbestimmte Größe abnimmt, zieht sich das Innenrohr zusammen und verändert hierdurch den Blutdurchfluß, wie dies in Verbindung mit Fig. 5 erläutert worden ist, wodurch der Ultrafiltrationsdruck selbsttätig auf die vorbestimmte Größe zurückgebracht wird.

Das Zusammenziehen des Innenrohres 16 vergrößert das Volumen der geschlossenen Kammer 18^ und demgemäß könnte sich der innendruck der Kammer 18 verringern. Bei der beschriebenen

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Vorrichtung kommt es jedoch nicht zu einer solchen Druckverminderung, weil sich der elastische Film 29 nach unten ausdehnt (unter die gestrichelte Linie 29') entsprechend der Zusammenziehung des Innenrohres 16. Demgemäß dient der Film 29 dazu, Druckänderungen in der geschlossenen Kammer 18 auszugleichen. Ebenso wird wenn der Ultrafiltrationsdruck die vorbestimmte Größe überschreitet, das Innenrohr weit geöffnet, um eine große Menge Blut hindurchzulassen, wodurch der Ultrafiltrationsdruck auf die vorbestimmte Größe heruntergebracht wird. In diesem Falle wird die Druckänderung in der geschlossenen Kammer 18 durch eine Verformung des elastischen Films29 nach oben (oberhalb der gestrichelten Linie 29') ausgeglichen.

Wie oben erläutert, trennt der elastische Film 29 den größten Teil des Luftvorratsbehälters 20 hermetisch ab, und die geschlossene Kammer 18 dient dazu, die in ihr auftretende Druckänderung auszugleichen. Demgemäß übt die beschriebene Vorrichtung eine Wirkung aus, die derjenigen gleich ist, die bei einer Anordnung zustande kommt, bei der der Luftvorratsbehälter 2O₁-der nicht mit einem elastischen Film versehen ist, unmittelbar mit der geschlossenen Kammer 18 verbunden ist.

Wenn das Innenrohr 16 brechen sollte, tritt die Luft aus der geschlossenen Kammer 18, dem Rohr 19 und dem Raum unterhalb des elastischen Films 29 des Luftvorratsbehälters 20 fortlaufend in das Blut ein, bis der Luftdruck auf die Größe des Blutdrucks gesunken ist. Gemäß dieser Abnahme des Blutdrucks dehnt sich der elastische Film 29 nach

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unten aus. Jedoch wird die Ausdehnung durch das Gitter 30 beschränkt. Infolgedessen bleibt der größte Teil der Luft in dem Luftvorratsbehälter 20 abgeschlossen und tritt nicht in das Blut ein.

Wie oben erläutert worden ist, erlaubt die beschriebe Anordnung zur Regelung des Ultrafiltrationsdruckes die Verwendung eines Luftvorratsbehälters,der groß genug ist, um die Luftdruckänderungen in der geschlossenen Kammer

18 in befriedigender Weise auszugleichen. Darüber hinaus kann der Eintritt von Luft in das Blut auf ein Minimum beschränkt werden, wenn das Innenrohr 16 brechen sollte. Demgemäß wird die Sicherheit der Vorrichtung erhöht, ohne daß das Funktionieren der Regelung des ültrafiltrationsdruckes beeinträchtigt wird.

Im folgenden werden einige konkrete Beispiele beschrieben. Wenn der Luftvorratsbehälter 20 beispielsweise ein Volumen von 70 ecm hat, wird das Gesamtvolumen des Rohres 19 und der geschlossenen Kammer 18 auf 8 ecm bemessen. Das Rohr

19 und die geschlossene Kammer 18 werden in diesem Fall mit dem Luftvorratsbehälter 20 nicht über einen elastischen Film 29 verbunden. Wenn in diesem Fall das Innenrohr 16 brechen sollte, während der Luftvorratsbehälter 20 auf einen Druck von 300 mm Hg über dem Atmosphärendruck gehalten wird, dann werden 30 ecm Luft in das Blut eingetragen, um den Luftdruck in den Luftvorratsbehälter 20 auf den Atmosphärendruck abzusenken. Wenn andererseits der Luftvorratsbehälter 20 durch einen elastischen Film 29 in einen Raum von 60 ecm und einen weiteren Raum vom 10 ecm unterteilt ist, ist das Luftvolumen, das in unmittelbarer Berührung mit dem Innenrohr 16 steht, auf 18 ecm (10 ecm + 8 ecm) verringert im Gegensatz zu 78 ecm (70 ecm + 8 ecm) in dem vorgenannten Fall. Demgemäß würde

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beim Brechen des Innenrohrs 16 unter den gleichen Bedingungen, das Luftvolumen, das in das Blut eintritt, auf 7 ecm verringert werden, im Gegensatz zu den 30 ecm Luft, die in den Fall in dem der elastische Film 29 nicht vorgesehen ist, in das Blut eintreten. Wenn der Überdruck der Luft bei 200 mm Hg gehalten wird, betragen die Luftvolumen, die in das Blut eintreten in dem Fall ohne elastischen Film 20 ecm und in dem Fall mit elastischem Film 4,7 ecm.

Der elastische Film 29, der sich einer nach unten ausgedehnten Lage befindet, kann in seine in Fig. 8 durch eine ausgezogene Linie dargestellte ursprüngliche Lage zurückgebracht werden, indem die Drucke der beiden Räume des Luftvorratsbehälters 2o ausgeglichen werden,,indem die Ventile 24 und 27 der Luftpumpe 23 geöffnet werden und dann das Rohr 19 abgenommen wird, wodurch die Vorrichtung für darauffolgende Benutzungen vorbereitet ist.

Fig. 9 zeigt einen Luftvorratsbehälter mit einer andersartig ausgebildeten Wandanordnung in einem axialen Schnitt, An einem zylindrischen Auslaß 31 , der nach innen in den Luftvorratsbehälter 20 hineinragt, ist ein elastischer Ballon 32 luftdicht befestigt. Das andere Ende des Auslasses 31 ist mit der geschlossenen Kammer 18 verbunden. Wie dies bei einem Gummiballon, der an einer Spritze befestigt ist, der Fall ist, besteht der elastische Ballon 32 aus einem elastischen Film, z.B. aus Gummi. Wenn Druck von außen aufgebracht wird, verringert sich das Innenvolumen des elastischen Ballons 32 und bei Wegfall des Druckes kehrt der elastische Ballon 32 in seinen normalen Zustand zurück.

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Der Gummiballon 32 hat offensichtlich die gleiche Wirkung wie der elastische Gummifilm 29 gemäß Fig. 8. Die gestrichelten Linien in Fig. 9 deuten den zusammengedrückten Zustand des elastischen Ballons 3 2 an. Die Druckein dem Luftvorratsbehälter 20 und in der geschlossenen Kammer 18 können durch Deformation des elastischen Ballons 32 gleichgehalten werden, jedoch ist ein zusätzlicher Vorteil des elastischen Ballons 32 gegenüber dem Gummifilm 29 der Fig. 8 bemerkenswert. Wenn nämlich das Innenrohr des Doppelwandrohres brechen sollte, wird der Gummiballon 3 2 vollständig zusammengedrückt, so daß das Luftvolumen, das in das Blut eintritt, stark verringert wird. Demgemäß erfordert auch die Vorrichtung gemäß Fig. 9 keinen Anschlag wie das Gitter 30 der Fig. 8, wodurch die Konstruktion erheblich vereinfacht wird.

Fig. 10 stellt eine weitere Ausführung einer Wandausbildung dar, bei der ein Rohr 33 in das Innere des Luftvorratsbehälters 20 hineinragt und zu dem Rohr 19 führt. Das obere Ende des Rohres 33 ist verschlossen,und auf seiner einen Seite ist ein Fenster 34 durch einen Gummischlauch 35 abgedeckt, der über das Rohr 33 gezogen ist. Offensichtlich können die Druckänderungen in der geschlossenem Kammer 18 durch die elastische Deformation des Gummischlauches 3 5 voll ausgeglichen werden. Zusätzlich kann das Luftvolumen_; das in das Blut eintritt, hierdurch verringert werden, wenn das Innenrohr 16 brechen sollte.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wandausbildung, bei der an einem Bodenteil des Luftvorratsbehälters 20 ein Auslaßrohr 35 vorgesehen ist, das einen Auslaß 38 besitzt, der zu dem Rohr 19 führt. In diesem Fall ist ein beweglicher Kolben 36, der als Wand wirkt,

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verschiebbar und luftdicht in das Auslaßrohr 3 5 eingebracht. Demgemäß kann die Druckänderung in der geschlossenen Kammer 18 durch eine entsprechende Bewegung des Kolbens 3 6 ausgeglichen werden und sich infolgedessen die Regelung des Ultrafiltrationsdruckes in den Dialysator vollziehen. Wenn das Innenrohr 16 brechen sollte, kann sich der bewegliche Kolben 3 6 gegen eine Wand 37 des Auslaßrohres 35 anlegen und hierdurch den Auslaß 38 schließen, der die geschlossene Kammer 18 mit dem Luftvorratsbehälter 20 verbindet. Hierdurch wird das Luftvolumen, das im Falle des Brechens des Innenrohres 16 in das Blut eintritt, verringert. Die Vorrichtung gemäß Fig. 11 gleicht offensichtlich in ihrer Wirkung derjenigen nach Fig. 8.

Die künstliche Niere gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht nur für Dialysatoren des oben erwähnten Spiralentyps verwendbar, sondern auch für alle Dialysatoren einschließlich solcher,die hohle Fasern verwenden, welche die Dialyse unter Verwendung eines Ultrafiltrationsdruckes bewirken können.

Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Regelung des Ultrafiltrationsdruckes werden für eine künstliche Niere verwendet, jedoch ist die Anwendung der Erfindung hierauf nicht beschränkt; die Erfindung kann auch zur selbsttätigen Regelung des Druckes anderer Flüssigkeiten verwendet werden.

Obwohl bei den oben erläuterten Ausführungsbeispielen die geschlossene Kammer einem Luftdruck ausgesetzt ist, könnte auch der Druck irgend eines anderen Fluids auf die geschlossene Kammer einwirken. Die Verwendung von

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Wasser würde jedoch eine Sicherheit gegen das Brechen des inneren Rohres 16 schaffen.

Auch der "Luftvorratsbehälter" des beschriebenen Ausführungsbeispiels soll keine Beschränkung der Erfindung darstellen, der Behälter könnte auch ein anderes Gas enthalten.

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Claims

Patentansprüche

(1.) Künstliehe Niere mit einem Dialysator zur Ausscheidung unerwünschter Bestandteile aus dem Blut, die ein doppelwandiges Rohr enthält, das aus einem inneren Rohr, das in der Mitte einer das Blut fördernden und den Dialysator mit der Vene des Menschen verbindenden Rohrleitung angeordnet ist, und einem äusseren Rohr besteht, welches das innere Rohr derart umgibt, dass zwischen den Rohren eine geschlossene Kammer gebildet ist, die zur Erzeugung eines Druckausgleichs in ihr mit einem Luftvorratsbehälter verbunden ist und in der mit Hilfe einer Druckquelle ein konstanter Innendruck \ aufrechterhalten ist, unter dem das innere Rohr leicht verformbar und das äussere Rohr unverformbar ist, derart, dass der Ijltrafiltrationsdruck durch ein von dem Druckunterschied zwischen der Innen- und der Aussenseite des inneren Rohres bewirktes Zusammenfallen oder Aufblähen des inneren Rohres konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftvorratsbehälter (20) einen beweglichen Wandteil besitzt, der sein Inneres in zwei Räume unterteilt, von denen der eine mit dem Auslass zu der geschlossenen Kammer (l8) versehen ist.
2. Künstliche Niere nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil-aus einem elastischen Film (29) besteht, der die beiden Räume des Luftvorratsbehälters luftdicht gegeneinander abschliesst und sich unter der Einwirkung einer Druckdifferenz auf seinen beiden Seiten deformiert und dass ein die Deformation beschränkender Anschlag (j50) für den Film (29) vorgesehen ist.
3- Künstliche Niere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (30) aus einem Gitter besteht, das zwischen dem elastischen Film (29) und dem Auslass (28) des Luftvorratsbehälters (20) angeordnet ist.

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4. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil aus einem elastischen Ballon (32) besteht, der mit dem Auslass (3I) des Luftvorratsbehälters (20) luftdicht verbunden ist und nach Wegfall einer Druckdifferenz ein vorbestimmtes Volumen annimmt.
5· Künstliche Niere nach Anspruch 4, dadurch geknnzeichnet, dass der Auslass (3I) aus einem Rohr besteht, dessen vorderes Ende in den Luftvorratsbehälter hineinragt, und der elastische Ballon (32) ein Gummiballon ist, der mit dem vorderen Ende des Rohres (31) luftdicht verbunden ist.
6. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil aus einem Rohr (33) besteht, dass nahe dem zu der geschlossenen Kammer (l8) führenden Auslass des Luftvorratsbehälters (20) vorgesehen ist und das an der Seite eine Öffnung (34) besitzt, die durch einen über das Rohr (33) gezogenen elastischen Schlauch (35) verschlossen ist.
7· Künstliche .Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandteil aus einem nahe dem Boden des Luftvorratsbehälters (20) vorgesehenen Rohr (35) besteht, das mit der geschlossenen Kammer (l8) verbunden ist und in dem ein Block (36) gleitend beweglich ist in Abhängigkeit von einer durch ein Brechen des inneren Rohres (l6) verursachten Druckänderung.
8. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Wandteil den Luftvorratsbehälter (20) gegenüber der geschlossenen Kammer (l8) luftdicht verschließt.

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