DE2557604C3

DE2557604C3 - Künstliche Niere

Info

Publication number: DE2557604C3
Application number: DE2557604A
Authority: DE
Inventors: Gousuke Kawasaki Kanagawa Anno (Japan)
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1975-12-20
Publication date: 1978-04-06
Also published as: DE2557604A1; DE2522180C3; FR2351668B1; DE2522180A1; FR2351668A1; IT1040914B; FR2295762A1; JPS5544619B2; JPS5173795A; GB1467946A; FR2295762B1; DE2522180B2; DE2557604B2

Description

Die Erfindung betrifft eine künstliche Niere mit einem Dialysator, die ein doppelwandiges Rohr enthält das einem inneren Rohr, das in der das Blut fördernden und den Dialysator mit der Vene des Menschen verbindenden Rückflußleitung 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 zwischen dem in ihr und dem in dem inneren Rohr herrschenden Druck 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 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, oder solche, bei denen hohle Fasern verwendet werden (vgl. z. B. »Medizinische Technik«, 1971, S. 135-138). Bei diesen künstlichen Nieren wird Blut aus der Arterie eives Menschen mit Hilfe geeigneter Mittel einem Dialysator zugeführt in dem Harnstoff, Stickstoff, Natrium, Kalium, Wasser usw_n 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

ν dem osmotischen Druck ist daher im allgemeinen für die Dialyse ein zusätzlicher Druck erforderlich. Ein Verfahren zu dem Zweck, einen höhren Wassergehalt abzuscheiden, besteht darin, dem Dialysator einen Ultrafiltrationsdruck mitzuteilen (»Medizinische Technik«, 1971. S. 136, r. Spalte). Im Hinblick auf die Eigenschaft und insbesondere die Festigkeit der halbdurchlässigen Membran ist im allgemeinen ein Ultrafiltrationsdruck erwünscht 4er bei einer Größe von 200 mm Hg aufrechterhalten wird. Wenn der

(Ό 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 aus dem Blut ausgeschieden.

<^}ζ> Um den Ultrafiltrationsdruck auf einem geeigneten Niveau zu halten, ist ein bei einer mit Überdruck arbeitenden künstlichen Niere verwendetes Verfahren bekanntgeworden (»Medizinische Technik«, 1971, S.

136, r. Spalte), bei dem das unter Druck gesetzte Blut durch eine Pumpe von der Arterie einem Dialysator zugeführt wird und bei dem in der Rohrleitung, die sich von einem Dialysator zu der Vene des 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 Quetschhahns 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 erfordert 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 UltrafiltrationscYuck auf ein vorbestimmtes Niveau 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 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 oben erläuterte schwierige Einstellung erforderlich.

Die vorliegende Erfindung geht von einer künstlichen Niere der eingangs genannten Art aus. Diese künstliche Niere 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 zustandekommt.

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.

Die vorstehende Aufgabe wird gelöst, indem gemäß der Erfindung der Luftvorratsbehälter bei einer künstlichen Niere nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 ein bewegliches Wandteii aufweist, das sein Inneres in zwei Räume unterteilt, von denen der eine mit dem Auslaß zu der zwischen den Rohren liegenden geschlossenen Kammer versehen ist.

Es ist schon eine intraaortale Ballonpumpe bekanntgeworden (»Medizinalmarkt/ACTA MEDICOTECH-NICA«, 19. Jahrgang, Nr. 10/1971, S. AM 70 bis AM 77), bei der in dem Füligasvorratsbehälter das Arbeitsgas, vorzugsweise Luft, von dem Treibgas, vorzugsweise Helium oder Acythylen, durch eine bewegliche Wand in Gestalt einer Membran getrennt ist. Dabei ist der das Treibgas enthaltende Raum mit dem Auslaß zu dem eine geschlossene Kammer darstellenden Ballon verbunden. Während es sich jedoch in diesem bekannten Fall um eine Pumpe zur mechanischen Kreislaufunterstützung > handelt, wird bei der vorliegenden Erfindung durch einen einem selbsttätigen Druckregler zugeordneten Luftvorratsbehälter mit einem beweglichen Wandteil der Ultrafiltrationsdruck an dem Dialysator einer künstlichen Niere konstant gehalten.
i<> Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine künstliche Niere in schematischer Darstellung,

F i g. 2 den Hauptteil der künstlichen Niere, ebenfalls in einer schematischen Darstellung,

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

F i g. 4 die Druckregelvorrichtung gemäß F i g. 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 F i g. 5, ebenfalls in einem rechtwinklig zur Achse geführten senkrechten Schnitt und

F i g. 8 bis 11 jeweils in einem axialen Schnitt verschiedene Druckluftvorratsbehälter der künstlichen Niere, von denen jeder einen beweglichen Wandteil aufweist

.15 In F i g. 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 Dia.'ysator 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 Dialysatorlösung eingetaucht ist Die in einer Mischvorrichtung 7 hergestellte Dialyselösung fließt über einen Auslaß 8 ab, nachdem sie mit der Membranspirale 4 in Berührung gekommen ist

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 10 verbunden ist, und ein doppelwandiges Rohr 12 angeordnet, das mit einer Luftpumpe 13 und einem Luftbehälter 14 verbunden ist Aus F i g. 2 sind die Einzelheiten des doppelwandigen Rohres 12, der (•ο Luftpumpe i3, 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 U und fließt in diesem durch das Sieb 15.

i>5 Das Blut, das durcn das Tropfrohr 11 hindurchgegangen ist, fließt in das doppelwandige Rohr 12. Das doppelwandige Rohr 12 besteht, wie aus den F i g. 3 bis 6 erkenntlich 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 zwei Folien aus unstarrem Polyvinylchlorid, übereinandergelegt 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 aufweist. Eine von Hand zu betätigende Luftpumpe 23, die aus einem Gummibaig besieht, isi 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 werden, 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.

Wenn der Druck in der Diaiysatorspirale 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 geeigeneten Ausmaß aufgebläht wird, wie dies z.B. in den F i g. 4 und 6 dargestellt ist. Wenn jedoch der Druck in der Diaiysatorspirale 4 eine Größe von unter 200 mm 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 Diaiysatorspirale 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 Diaiysatorspirale 4 200 mm Hg überschreitet, übeisteigt 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 Diaiysatorspirale herrschende Druck verringert und automatisch auf 200 mm Hg eingestellt wird Auf diese Weise wird der Ultrafiltrationsdruck, d.h. der Druck in der Diaiysatorspirale, selbsttätig bei 200 mm Hg aufrechterhalten. Diese selbsttätige Regelung vollzieht sich in einer Zeit zwischen einer kleineren und einer größeren Anzahl von Sekunden. Bei der selbsttätigen Einstellung des Ultrafiltrationsdnjckes wirkt der Luftvorratsbehälter 20 als Druckausgleichbehälter. Infolge des Zusammendrükkens oder des Aufblähens des Innenrohrs 16 wird das Volumen in der geschlossenen Kammer 18 etwas verändert Diese Änderung wird jedoch durch die verhältnismäßig große Lufimenge, die in dem Luftvor-

ratsbehälter 20 enthalten ist, ausgeglichen. Demgemäß kann die Druckänderung in der geschlossenen Kammer 18 infolge des Zusammenfallen 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 selbsttätigen Einstellung des Ultrafiltrationsdrukkes 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 ciiüiiü, die Gcäüildncii ucs Menschen 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. Für den Fall, daß das Innenrohr 16 gebrochen sein sollte, ist in F i g. 8 an der Unterseite des Luftvorratsbehälters 20 und in der Nähe eines Auslasses 28, der zu der geschlossenen Kammer 18 führt, ein elastischer Film 29 vorgesehen, der als Wand wirkt und z. B. aus Gummi besteht. Auf diese Weise wird der Luftvorratsbehäher 20 hermelisch 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 zweckmäßigerweise unter Berücksichtigung der Ausweitung des elastischen Films 29 infolge eines vergrößerten Luftdrucks innerhalb des Luftvorratsbehälters 20 sowie auch infolge des Zusammenfallen des Innenrohres 16 bestimmt.

Wenn mit Hilfe der Luftpumpe 23 Luft in den Luftvorratsbehälter 20 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 Luftvorratsbehäher 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 Ib, 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, 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 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 Fall wird die Druckänderung in der geschlossenen Kammer 18 durch eine Verformung des elastischen Films 29 nach oben (oberhalb der gestrichelten Linie 29') ausgeglichen. Demgemäß übt die beschriebene Vorrichtung eine Wirkur.g aus, der derjenigen gleich ist, die bei einer Anordnung zustandekommt, bei der der Luftvorratsbehälter 20, 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 eiaMisune Film 25 nach 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 beschriebene Anordnung zur Regelung des Ultrafiltrationsdruckes die Verwendung eines Luftvorratsbehälters, der groß genug ist, um die Luftdruckveränderungen 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 Ultrafiltrationsdruckes 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 einem Druck von 300 mm Hg über dem Atmosphärendruck gehalten wird, dann werden 30 ecm Luft in das Blut eingebracht, wobei der Luftdruck in dem Luftvorratsbehälter 20 auf den Atmosphärendruck absinkt Wenn andererseits der Luftvorratsbehälter 20 durch einen elastischen Film 29 in einen Raum von 60 ecm und einen weiteren Raum von 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 beim Brechen des Innenrohres 16 unter den gleichen Bedingungen das Luftvolumen, das in das Blut eintritt, auf 7 ecm verrringert werden, im Gegensalz zu den 30 ecm Luft, die in dem FaIL in dem der elastische Film 29 nicht vorgesehen ist, in das Blut eintreten. Wenn der Oberdruck der Luft bei 200 mm Hg gehalten wird, betragen die Luftvolumina, 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 in einer nach unten ausgedehnten Lage befindet, kann in seine in Fig.8 durch eine ausgezogene linie dargestellte ursprüngliche Lage zurückgebracht werden, indem die Drücke der beiden Räume des Luftvorratsbehälters 20 ausgeglichen werden, indem die Ventile 24 und 25 (Fig.2) der Luftpumpe 23 geöffnet werden und dann das Rohr 19 abgenommen wird, wodurch die Vorrichtung für darauffolgende Benutzungen vorbereitet ist.

F i g. 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

ίο Kammer 18 verbunden. Der elastische Ballon 32 besteht aus einem elastischen Film, z. B. aus Gummi. Wenn mit Hilfe der Luftpumpe 23 Druck von außen auf den Ballon 32 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.

Der Gummiballon 32 hat offensichtlich die gleiche Wirkung wie der elastische Gummifilm 29 gemäß Fig.6. Die gestrichelten Linien in Fig.9 deuten den

ίο zusammengedrückten Zustand des elastischen Ballons 32 an. Die Drücke in 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 32 vollständig zusammengedrückt, so daß das Luftvolumen, das in das Blut eintritt, stark verringert wird. Demgemäß erfordert auch die Vorrichtung gemäß F i g. 9 keinen Anschlag wie das Gitter 30 der F i g. 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 geschlossenen Kammer 18 durch die elastische Deformation des Gummischlauches 35 voll ausgeglichen werden. Zusätzlich kann das Luftvolumen, das in das Blut eintritt, hierdruch verringert werden, wenn das Innenrohr 16 brechen sollte.

F i g. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wandausbildung, bei der an einem Bodenteil des Luftvorratsbehälters 20 ein Auslaßrohr 35 vorgesehen ist, das einen Auslaß 38 aufweist der zu dem Rohr 19 führt. In diesem Fall ist ein beweglicher Kolben 36, der als Wand wirkt verschiebbar und luftdicht in das Aus'aßrohr 35 eingebracht Demgemäß kann die Druckveränderung in der geschlossenen Kammer 18 durch eine entsprechende Bewegung des Kolbens 36 ausgeglichen werden und sich infolgedessen die Regelung des Ultrafiltrationsdruckes in dem Dialysator vollziehen. Wenn das Innenrohr 16 brechen sollte, kann sich der bewegliche Kolben 36 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 Bhit eintritt verringert Die Vorrichtung gemäß F i g. 11 gleicht offensichtlich in ihrer Wirkung derjenigen nach F i g. 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 Ausführungsbei-

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spielen die geschlossene Kammer einem Luftdruck ausgesetzt ist, könnte auch der Druck irgend eines anderen Fluids auf die geschlossene Kammer einwirken. Die Verwendung von Wasser würde hierbei eine Sicherheit gegen das Brechen des inneren Rohres 16 schaffen.

Auch der »Luftvorratsbehälter« des beschriebenen Ausführungsbeispiels könnte ein anderes Gas enthalten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Künstliche Niere mit einem Dialysator, die ein doppelwandiges Rohr enthält, das aus einem inneren Rohr, das in der das Blut fördernden und den Dialysator mit der Vene des Menschen verbindenden Rückflußleitung 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 Druckausgleiches zwischen dem in ihr und dem in dem inneren Rohr herrschenden Druck 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorratsbehälter (20) ein bewegliches Wandteil aufweist, das sein Inneres in zwei Räume unterteilt, von denen der eine mit dem Auslaß zu der zwischen den Rohren liegenden geschlossenen Kammer (18) versehen ist

2. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandteil aus einem elastischen Film (29) besteht, der die beiden Räume des Luftvorrftts'dehälters luftdicht gegeneinander abschließt und sich unter der Einwirkung einer Druckdifferenz zwischen seinen beiden Seiten deformiert, und daß ein die Deformation beschränkender Anschlag (30) 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

4. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Wandteil aus der Wand eines elastischen Ballons (32) besteht, dessen Inneres den einen mit der geschlossenen Kammer (18) unmittelbar verbundenen Teilraum des Luftvorratsbehälters (20) bildet und der mit dem Auslaß (31) des Luftvorratsbehälters (20) luftdicht gegenüber dessen anderem Teilraum verbunden ist

5. Künstliche Niere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (31) aus einem Rohr besteht, dessen eines Ende in den Luftvorratsbehälter (20) hineinragt, und daß der elastische Ballon (32) ein Gummiballon ist, der mit dem einen Ende des Rohres (31) luftdicht gegenüber dem den Ballon umgebenden Teilraum des Luftvorratsbehälters (20) verbunden ist

6. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Wandteil aus einem eine seitliche öffnung (34) eines Rohres (33) abschließenden Stück eines über das Rohr (33) gezogenen, elastischen Schlauches (35) besteht, und daß das Innere des in den Luftvorratsbehälter (20) hineinragenden Rohres (33) den einen mit der geschlossenen Kammer (18) unmittelbar verbundenen Teilraum des Luftvorratsbehälters (20) bildet

7. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Wandteil aus

einem kolbenartigen Block (36) besteht, der in einem nahe dem Boden des Luftvorratsbehälters (20) angeordneten Rohr gleitend beweglich ist

8. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Wandteil die beiden Teilräume des Luftvorratsbehälters (20) luftdicht gegeneinander verschließt