DE2748372A1

DE2748372A1 - Verfahren zum blutwaschen

Info

Publication number: DE2748372A1
Application number: DE19772748372
Authority: DE
Inventors: Daniel Fritz Krebs; Hector Miranda
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1976-11-01
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5356891A; DK483677A; NL7711958A; BE860371A; BR7707261A; SE7712288L; US4049192A; FR2368966A1; ZA776463B

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLANDER UFER 90

Köln, den 28. Oktober 1977

Nr. 123

UNION CARBIDE CORPORATION, 27o Park Avenue, New York, N.Y. 1oo17, USA

Verfahren zum Blutwaschen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blutwaschen von Salzlösungen und insbesondere die Verwendung einer Salzlösung mit konstanter Strömung und linearer Variation der Konzentration im Verlauf des Blutwaschens.

Blutwaschen ist ein bekanntes Verfahren, das beispielsweise in der US-PS 3 982 691 beschrieben ist, wonach Blut von Spendern gewaschen wird, um unerwünschte Betandteile wie Verseuchungsstoffe, Giftstoffe, Viren, Medikamente, Glyzerine, Zelltrümmer und dergleichen zu entfernen, wobei eine Einrichtung verwendet wird, die mit Zentrifugaltrennung arbeitet. Eine derartige Einrichtung besitzt einen drehbaren Raum, in den Flüssigkeiten wie Blut und Waschflüssigkeiten, beispielsweise Salzlösungen eingespritzt werden und von dem gewaschenes Blut, Waschflüssigkeiten und unerwünschte Bestandteile entfernt werden. Während diese Vorrichtung dazu verwendet werden kann, kontinuierlich mit einer besonderen Arbeitsweise Blut zu waschen, wird eine vorbestimmte Menge Blut, beispielsweise eine von einer Blutbank erhältliche Packung unter Verwendung vorbestimmter abgepackter Mengen von Waschlösung gewaschen. Beispielsweise zum_Entfernen hoher Konzentrationen von Glyzerin war es bisher beim Blutwaschen üblich, anfänglich eine Salzlösung mit relativ hoher Konzentration

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beispielsweise einer Konzentration von etwa 2-5% zu verwenden, gefolgt von der Verwendung einer Salzlösung mit wesentlich niedrigerer Konzentration, beispielsweise von etwa 0,8% Der Zweck, der mit der Verwendung einer Salzlösung mit hoher Konzentration gefolgt von einer Salzlösung mit wesentlich niedrigerer Konzentration als Waschlösung beabsichtigt ist, besteht darin, eine sehr schnelle Entfernung von relativ großen Mengen von Verunreinigungen, beispielsweise Glyzerin, zu erzielen, während gewaschenes Blut mit einer geeigneten niedrigen Salzkonzentration wiedergewonnen wird, die auf die roten Blutzellen nicht zerstörend wirkt.

Die aufeinanderfolgende Verwendung der Salzlösungen mit hohen und niedrigen und wensentlich verschiedenen Konzentrationen ruft jedoch das mögliche Auftreten des unerwünschten Hämolyseeffektes auf, d.h. das Platzen der roten Blutzellen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verwendung von Salzlösungen zum Waschen von Blut zu schaffen, das es vermeidet, das Blut mit Salzlösungen mit wesentlich verschiedenen Konzentrationen im Verlaufe des Blutwaschens in Berührung zu bringen.

Andere Aufgaben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Figur 1 zeigt etwas schematisch eine Blutwascheinrichtung.

Figuren 2,2(a), 2(b), 3, 4 und 5 zeigen ein Leitungssystem und Einzelheiten hiervon für eine Blutwascheinrichtung nach Figur

Figur 6 zeigt eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Vorrichtung von Figur 1.

Figuren 7 und 7(a) zeigen weitere Einrichtungen zur Durchführung der Erfindung für die Einrichtung von Figur 1.

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Die in Figur 1 dargestellte Blutwascheinrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 3, daß einen rotierbaren Behälter 5 enthält, wie er in der US-PS 3 982 691 beschrieben ist, mit dem Blutzellen in der in dem Patent beschriebenen Weise gewaschen werden können. Hierzu wird erfindungsgemäß ein Leitungssystem 29 verwendet, daß in Figur 2 näher dargestellt ist.

Ein Flüssigkeitsanschluss 7 an einem Arm 4 über der Eintrittsleitung 8 und Austrittsleitung 1o stellt die Verbindung mit dem Behälter 5 dar. Der Flüssigkeitsanschluss 7 besitzt 2 Leitungen 9 und 11 für die Zuführung und Abführung von Flüssigkeit. Das Gehäuse 3 ist mit einem Fach 13 und Seitenträgern 14 und 8¹ versehen, die einen Behälter 15 tragen, der Unterteilungen 18, beispielsweise aus Pappe,aufweist, die eine anfänglich leere Wegwerfpackung 17, eine eine Salzlösung mit niedriger Konzentration enthaltende Packung 19 und eine eine Salzlösung mit hoher Konzentration enthaltende Packung 21 stützend halten. Eine blutenthaltende Packung 23, etwa eine solche von einer Blutbank, wird mit Hilfe von Haken von dem Seitenträger 14 bei 25 gehalten. Eine Packung 27 zur Aufnahme von gewaschenem Blut, die zu Beginn in dem Behälter 15 angeordnet wird, wird ähnlich von dem Seitenträger 8 während des Blutwaschens getragen. Die beschriebenen Packungen 17,19,21,23 und 27 sind geeigneterweise aus einem durchsichtigen flexiblen Plastikmaterial, etwa aus einem Polyolefin, Polyvinylchlorid oder dergleichen hergestellt.

Die horizontal angeordnete Reihe von benachbarten Packungen 17, 19, 21, 2 3 und 27 befinden sich über einem brettartigen Teil 29, das abnehmbar mit dem Gehäuse 3 durch Trägerstifte 31 in Eingriff steht. Das Teil 29 ist geeigneterweise aus Polyvinylchlorid, Polyurethan oder dergleichen hergestellt und weist Nuten 33,33' usw. auf, wie sich insbesondere aus den Figuren 2 und 4 ergibt, die· entsprechend mit flexiblen Rohren 35,35* usw. in Eingriff stehen und diese festhalten, wobei diese Rohre transparent und ebenfalls aus einem geeignetem Material wie Polyvinylchlorid, Polyurethan oder dergleichen hergestellt sind.

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Das Teil 29 besitzt ferner öffnungen, um Ventile 39,39' usw. sowie Sensoren 41,41* usw. aufzunehmen die auf dem Gehäuse 3 montiert sind und elektrische Signale von einer konventionellen elektrischen Steuereinheit 43 enpfangen oder an diese abgeben, wobei die Einheit 43 in dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Das Gehäuse 3 besitzt ferner konventionelle Peristaltik-Pumpen 45 und 47, die Verlängerungen 49 bzw. 51 der Motorantriebswelle besitzen, die Querschnitte aufweisen, die im wesentlichen in der gleichen vertikalen Ebene wie die Nuten 33,33' usw. des Teiles 29 liegen. Die Drehung der Wellen 49 und 51 der Pumpen 45 und 47 kann durch Signale von der Steuereinheit 43 gesteuert werden.

Entsprechend den Figuren 2, 3 und 4 werden die Packungen 17, 19, 21, 23 und 27 mit flexiblen Rohren 35 bis 35"" beispielsweise mittels einer Stiftverbindung entsprechend Figur 5, die einen spitzen Ansatz 22 aufweist, der manuell in einen Leitungsansatz 26 gedrückt wird und eine Plastikmembran 3o durchstößt, verbunden.

Das Teil 29 ist auf Stiftanordungen 31 am Gehäuse 3 mit Hilfe von Bohrungen 53 in dem Teil 29 befestigt. Jede der flexiblen Leitungen 35 bis 35^1Mf ist in eine Nut 33 bis 33"" eingesetzt, die sich von der oberen Kante 55 des Teils 29 zur Seite 57 des Teils 29 erstrecken, die benachbartder horizontal angeordneten Wellen 49 und 51 der Peristaltik-Pumpen angeordnet sind, wie aus Figur 1 ersichtlich ist. Eine zusätzliche Nut 36 erstreckt sich von der Seite 57 zum Inneren des Teils 29, um bei 38 die Nut 33' zu treffen und mit dieser in einer einzelnen Nut 4o weitergeführt zu werden. Eine zusätzliche Nut 39 erstreckt sich parallel zu der Nut 36 und trifft die Nut 36 bei 94. Wie in Figur 2 dargestellt ist, treffen sich die Nuten 33 und 33" bei 59 zu einer einzelnen Nut 61. Das Teil 29 ist mit öffnungen an Stellen längs verschiedener Nuten versehen, um optische Sensoren 63 und 65 in der öffnung 37 und Klemmventile 71,73,75,77,79 und 91 in den öffnungen 7o,72,74,76,78 bzw.9o

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aufzunehmen. Die optischen Sensoren und Klemmventile sind an dem Gehäuse 3 montiert und elektrisch mit der Steuereinheit 43 verbunden, die in Figur 1 dargestellt ist.

Mit der Anordnung der flexiblen Rohre 35 - 35"" in dem Teil 29 und der Verbindung der Rohre mit den Packungen 17,19,21, und 27 gemäß Figur 1 werden Schlaufen 81 und 83 um die Wellen 49 und 51 der Peristaltik-Pumpen herum befestigt, wie ebenfalls aus Figur 1 ersichtlich ist, und in Bezug auf die Wellen durch Klammern 85 und 87 feststehend gehalten.

Wenn das Leitungssystem mit dem Teil 29 angeordnet ist, ist die Blutwascheinrichtung von Figur 1 betriebsbereit. Beispielsweise wird Salzlösung mit niedriger Konzentration aus der Packung 19 durch Drehung der Welle 49 der Peristaltik-Pumpe 45 durch das Rohr 35" zu dem Verbindungsstück 59, wenn das Ventil 91 geöffnet ist, zu dem Verbindungsstück 93 gepumpt, wo die Strömung umgekehrt ist, da das Ventil 77 geschlossen und das Ventil 75 offen ist, worauf die Salzlösung mit niedriger Konzentration durch den Rohrabschnitt 95 über den Flüssigkeitsanschluss 7 in den sich drehenden Behälter 5 eingeführt wird, um diesen zu füllen. Salzlösung, die bezüglich der erforderlichen Menge überschüssig ist, verläßt den Behälter 5 über den Flüssigkeitsanschluss 7 und den Rohrabschnitt 97 und wird über das Verbindungsstück 99 und das Rohr 35' der zum Wegwerfen bestimmten Packung 17 zugeführt. Nach dem Zuführen der Salzlösung mit niedriger Konzentration wird das Ventil 73 geöffnet und Blut von der Packung 23 über das Rohr 35 in den Behälter 5 auf dem gleichen Wege wie die Salzlösung mit niedriger Konzentration gepumpt. Der optische Sensor 65 spricht auf den Beginn und das Ende des Blutflusses durch das transparente Rohr 35 an und liefert am Ende ein elektrisches Signal an die Steuereinheit 43, so daß an die Ventile und Pumpen in der folgenden Waschstufe Signale geliefert werden können. In der Waschstufe können sowohl die Welle 4 9 der Pumpe 45 für Salzlösung mit niedriger Konzentration als auch die Welle 51 der Pumpe 47 für Salzlösung mit hoher Konzentration

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betätigt werden, um einen kontinuierlichen Fluss von Salzlösung einer vorbestimmten relativ hohen Konzentration in den Behälter 5 zu liefern, wobei die Salzlösung mit höherer Konzentration direkt von der Packung 21 über das flexible Rohr 35"" durch ein Verbindungsstück 1o1 und den Flüssigkeitsanschluss 7 zu dem Behälter 5 geführt wird. Die Salzlösung mit niedriger Konzentration wird von der Packung 19 in der gleichen Weise wie oben beschrieben zu dem Behälter 5 geführt. Während des Waschens wird Salzlösung, die Verunreinigungen usw. enthält, d.h. Abfallflüssigkeit, kontinuierlich von dem Behälter 5 zu der wegzuwerfenden Packung 17 in der gleichen Weise wie überschüssige Salzlösung in der vorhergehenden Stufe entfernt. Wenn die vorbestimmte Waschzeit vorüber ist, wird das gewaschene Blut von dem Behälter 5 in die Packung 27 durch Zentrifugalkraft und Wirkung der Welle 49 der Pumpe 45 befördert, die Salzlösung mit niedriger Konzentration von der Packung 19 in den Behälter 5 über das Rohr 35", das geöffnete Ventil 91, das Verbindungstück 59, die Rohre 81 und 36, das Verbindungsstück 93, das offene Ventil 77, das Verbindungsstück 99 und das Rohr 97 pumpt. Das gewaschene Blut strömt durch das Verbindungsstück 1o1, das Rohr 1o5, das offene Ventil 71 und das Rohr 35"' zu der Blutsammeipackung 27. Hierbei sind die Ventile 7ο und 75 geschlossen und die Pumpe 5o ist nicht in Tätigkeit. Der Durchgang des gewaschenen Blutes wird von dem optischen Sensor 1o7 überwacht, wenn die Förderung von Blut nicht mehr festgestellt wird, wird die Welle 49 durch ein Signal von der Steuereinheit 43 angehalten. Der optische Sensor 63 überwacht den Fluss von Abfallflüssgikeit in die wegzuwerfende Packung 17.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung des Verfahrens zum Blutwaschen dar, wobei ungewaschenes Blut in einen drehbaren Behälter eingefüllt und danach die Einführung von Salzlösung zum Waschen in den Behälter vorgenommen wird, um mit dem Blut während einer vorbestimmten Zeit in Kontakt gebracht zu werden, um Verunreinigungen aus dem Blut zu entfernen. ErfindungsgemäB wird hierbei die Konzentration der Salzlösung von einem anfänglich relativ hohen Konzentrationswert

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zu einem vorbestimmten niedrigeren Wert im wesentlichen linear gesenkt, während die Durchflussrate an Waschlösung auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten wird.

Hierbei wird die Geschwindigkeit der Pumpenwellen 49 und 51 der Peristaltikpumpen 45 und 47 für Salzlösungen mit niedriger bzw. hoher Konzentration derart gesteuert, daß während einer vorbestimmten Waschzeit ein kontinuierlicher Strom von Salzlösung in einer konstanten Menge in den drehbaren Behälter 5 eingeführt wird, wobei die Konzentration der Salzlösung im wesentlichen linear von der relativ hohen anfänglichen Konzentration zu Beginn der Waschstufe bis auf eine relativ niedrige Konzentration am Ende der Waschstufe abnimmt. Die Waschstufe mit variierender Salzlösungskonzentration kann einer vorhergehenden Waschstufe mit einer Salzlösung mit hoher Konzentration folgen, wobei die anfängliche Salzlösungskonzen tration in der Waschstufe mit veränderlicher Konzentration im wesentlichen die gleiche wie die Salzlösungskonzentration der vorhergehenden Waschstufe ist.

In Figur 6 sind die Packungen 17, 19, 21, 23 und 27 zusammen mit der Pumpe 45 für Salzlösung mit niedriger Konzentration, der Pumpe 47 für Salzlösung mit hoher Konzentration, dem drehbaren Behälter 5, dem Flüssigkeitsanschluss 7, dem Verbindungsstück 1o1 und den Leitungen 35" und 35"" für die überführung der Salzlösung zum Waschen zu dem Behälter 5 schematisch dargestellt. Bei einem Behälter 5, der Blut mit einer bekannten Salzkonzentration, beispielsweise aufgrund einer vorhergehenden Waschung mit Salzlösung enthält, ist es wünschens-. wert, die Salzkonzentration des Blutes auf eine vorbestimmte niedrigere Salzkonzentration zu senken. In einem solchen Fall werden die Pumpen 45 und 47 anfänglich mit solchen Geschwindigkeiten betrieben, um einen Strom von Salzlösung zu liefern, der im wesentlichen die gleiche Konzentration wie diejenige des Blutes in dem Behälter 5 ist, wonach die Geschwindigkeiten der Pumpen 45 und 47 derart eingestellt wird, daß über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg die Konzentration

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der Salzlösung, die in den Behälter 5 eintritt, im wesentlichen linear bis auf einen vorbestimmten unteren Wert abnimmt, während die Zuströmmenge der Salzlösung in den Behälter 5 konstant bleibt. Die folgenden Gleichungen können verwendet werden, um die Anfangs-' und Endgeschwindigkeiten für die Pumpen in einem derartigen Fall zu bestimmen.

^V1	= T	ν	^S2	- ^SD
	«Ρ		^S2	- ^S1
^V2	= T		^SD	- ^S1
	Kp		^S2	- ^S1

wobei V₁ die Geschwindigkeit der Pumpe 45 für die Salzlösung

mit niedriger Konzentration in U/min, V_ die Geschwindigkeit der Pumpe 47 für Salzlösung mit

hoher Konzentration U/min,
T die Durchflussmenge beispielsweise in ml/see,

5₁ die Konzentration in % der Waschlösung mit niedrigem Salzgehalt,

5₂ die Konzentration in % der Waschlösung mit hohem Salzgehalt,

S_D die Konzentration in % des gewünschten Salzgehaltes in der Waschlösung, die in den Behälter 5 entweder am Anfang oder am Ende eintritt,

P eine Konstante für eine gegebene Pumpe in ml/U der Pumpen 45 und 47 ist.

Wenn beispielsweise gewünscht wird, daß eine Salzlösung in den Behälter 5 mit einer anfänglichen Konzentration von 3% und einer endgültigen Konzentration von 2% in einer Menge von 5oo ml/min während einer Waschperiode von 1 min eintritt,

erfolgt die Berechnung unter Verwendung der vorstehenden Formeln wie folgt:
Angenommen:

1. die Konzentration der Salzlösung mit niedriger Konzentration in der Packung 19 ist o,8%

2. die Konzentration der Salzlösung mit hoher Konzentration in der Packung 21 ist 5%

3. K_p (Pumpenkonstante für jede Pumpe 45, 47) ist 1,25 ml/U

Startgeschwindigkeit der Pumpe 45 für Lösung mit niedrigem Salzgehalt

= 5oo	ml/min	X	5%	- 3%
1,25	ml		5%	- o,8%
	U
= 19o	U/min

Endgültige Geschwindigkeit der Pumpe 45 (nach 1 min)

5oo	ml/min	X	5%	- 2%
1,25	ml ■er		5%	- o,8%
286	U/min

Startgeschwindigkeit der Pumpe 47 für Lösung mit hohem Salzgehalt

5oo ml/min
1,25 ml
U

3% 5%

- o,8%

Endgültige Geschwindigkeit der Pumpe 47 (nach 1 min)

= 5oo	ml /mm	X	2%	- o,8%
1,25	ml U		5%	- o,8%
= 114	U/min

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- us -

Mit den derart berechneten Anfangs- und Endgeschwindigkeiten für die Pumpen 45 und 47 kann unter Bezugnahme auf Figur 6 die Position des Armes 2oo eines veränderlichen Widerstandes 21o manuell eingestellt werden, um den Spannungseingang herzustellen, der für einen Verstärker 22o erforderlich ist, der eine Spannung an den Pumpenmotor 23o anlegt, um eine anfängliche Rotation von 19o ü/min für die Pumpe 45 hervorzurufen.Ähnlich wird ein Arm 2o2 eines veränderlichen Widerstandes 212 eingestellt, so daß die Spannung am Verstärker 22o und Antriebsmotor 232 für die Pumpe 47 eine anfängliche Rotation von 21o U/min für die Pumpe 47 hervorruft. Die genannten Spannungen werden nach Betätigung eines Zeitschalters 24o anqeleqt. Unter diesen Bedinqunqen wird eine Salzlösunq mit einer Konzentration von 3% dem Behälter 5 zuqeführt. Eine Steuereinheit 25o liefert verschiedene Spannungen V., V-/V₃ usw., die ausgewählt und an die Motoren 26o und 27o angelegt werden können, die mechanisch mit den Armen 2oo und 2o2 der veränderlichen Widerstände 21o und 212 in Eingriff stehen. Wenn der Motor 260 durch eine bestimmte Spannung V₁ ,V- usw.betätigt wird, dreht er sich mit einer konstanten Geschwindigkeit und bewirkt, daß sich der Arm 2oo in der angezeigten Richtung bewegt und die Spannung, die an den Verstärker 22o angelegt ist, und daher die Ge schwindigkeit des Antriebsmotors 23o für die Pumpe 45 werden linear während des durch den Zeitschalter 24o bestimmten Zeitraumes/ beispielsweise 1 min, ansteigen, um einen höheren Endwert zu erreichen, der die endgültige Geschwindigkeit von 286 U/min für die Pumpe 45 bildet. Die ausgewählte Spannung V₁,V₂ usw., die erforderlich ist, um den Arm 2oo des veränder lichen Widerstandes 21ο zu betätigen, kann programmäßig aus den Daten für U/min pro V für den Motor 260 und der Gesamtspannung bestimmt werden, die an dem Widerstand 21o angelegt ist, Entsprechend und gleichzeitig wird der Motor 27o, der sich in entgegengesetzter Richtung zum Motor 260 dreht, wenn er durch die ausgewählte Spannung V₁, V, usw. betätigt wird, eine Abnahme der an den Verstärker 222 angelegten Spannung und daher der Geschwindigkeit des Antriebsmotors 232 der Pumpe 47 linear

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während der durch den Zeitschalter 24o vorbestimmten Zeit, beispielsweise 1 min, bewirken, um eine endgültige Geschwindigkeit von 114 U/min für die Pumpe 45 einzustellen. Hierdurch bleibt die Zuflussrate an Salzlösung zu dem Behälter 5 während dieses Waschvorganges von beispielsweise 1 min konstant, während gleichzeitig die Konzentration der gemischten Salzlösung, die in den Behälter 5 von der Packung 19 und der Packung 21 eingeführt wird, linear von ihrem anfänglichen Wert, beispielsweise 3%, bis zu ihrem endgültigen Wert, beispielsweise 2%, abnimmt. Dieser untere Konzentrationswert für die Salzlösung kann danach bis zur Unterbrechung des Netzschalters 28o beibehalten werden, der manuell oder automatisch betätigbar ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 7 dargestellt, in der Pumpen 45 und 47 von einem Rechner 3oo in Zusammenhang mit einer Motorsteuerungseinrichtung 31o gesteuert werden.

Entsprechend Figur 7 werden Werte für die Konzentration der Lösung mit hohem Salzgehalt in der Packung 21, beispielsweise 5%, und den Wert für die Konzentration der Lösung mit niedrigem Salzgehalt in der Packung 19, beispielsweise o,8%, in einen Speicher 3o2 des Rechners 3oo mittels einer üblichen Eingabe- Ausgabeeinrichtung 32o eingegeben, die beispielsweise kommerziell erhältliche Dezimaldecoder und Flip-Flops enthält, monolithischen Schaltkreise SN 74273, SN 7432, SN 74LS174, SN7475 und dergleichen der Firna Texas Instrument _m Die Werte für die gewünschte endgültige Salzkonzentration der in den Behälter 5 eingeführten Lösung, beispielsweise 2%, wird in einen RAM - Speicher 43o (Speicher mit direktem Zugriff) der Prozesseinheit 322 des Rechners 3oo über die Eingabe-Ausgabe-Einrichtung 32o eingegeben, ebenso wie die gewünschte Durchflussmenge, beispielsweise 5oo ml/min, und das gewünschte Volumen, beispielsweise 5oo ml. Die obigen Werte werden von dem in dem Speicher 3o2 gespeicherten Algorithmus nach Betätigung des Ein- Aus-Schalters verwendet. Eine Uhr 324 liefert eine Reihe von Impulsen in einem bestimmten Zeitintervall während des

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Zeitraumes, der für die Zuführung des gewünschten Volumens an Salzlösung in den Behälter 5 erforderlich ist. Der Rechner 3oo ist in der nachfolgenden Weise programmiert, so daß Signale von dem Rechner an den Anschlüssen 33o und 332 in Intervallen geliefert werden, die durch die Uhr 324 bestimmt werden, die den Einrichtungen 334 bzw. 336 zum Steuern der Motorgeschwindigkeit zugeführt werden, um stufenweise die Geschwindigkeit der Pumpen 45 und 47 zu ändern. Jede der Geschwindigkeitssteuereinrichtungen 334, 336 besitzt einen Frequenzwandler 34o, 34ο¹, der einen binär kodierten Befehl von dem Rechner 3oo erhält und diesen Befehl in eine Frequenz entsprechend einer berechneten Geschwindigkeit für die damit verbundene Pumpe 45 oder 47 konvertiert, die ihrerseits in eine Spannung,, bei 342, 342· konvertiert wird, die eine übliche Motortachometereinrichtung 343, 343' mit einer Geschwindigkeit antreibt, die nach geeigneter Reduktion bei 345, 345* die Pumpen 45, 47 mit der durch die Signale vom Rechner 3oo bestimmten Geschwindigkeit antreibt.

Der Speicher 3o2 des Rechners 3oo ist konventionell mit den vorstehend beschriebenen beiden Gleichungen programmiert.

Der Speicher 3o2 des Rechners 3oo ist ferner programmiert, um einen Algorithmus folgender Art zu verwenden:

Gradientalgorithmus

(willkürlich gewählter Eignungsfaktor)

I. Bestimme die gesamte Laufzeit für die Pumpen 45 und 47 durch Dividieren des gewünschten Volumens durch die gewünschte Durchflussmenge. Die gesamte Laufzeit in min wird in ganzzahlige Intervalle der Uhr 324 durch Multiplizieren dieses Resultates mit 6o/o,2o83 = 288 konvertiert (Gesamtzahl der Taktimpulse der Uhr 324)

II. Verwendung der obigen Gleichungen zum Bestimmen der Änderung der Geschwindigkeit der Pumpe 45 durch Berechnen der Pumpengeschwindigkeit für die endgültige Waschlösung und Abziehen der Geschwindigkeit der Pumpe 45 zu Beginn der Wasch-

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stufe von diesem Wert.

Die Differenz, beispielsweise 96,liefert die Anzahl der Schritte zum Verstellen der Pumpengeschwindigkeit während des Waschvorganges?-

III. Berechnen der Anzahl der Taktimpulse pro Stufenintervall für die Pumpengeschwindigkeitsänderung durch Teilen der Laufzeit, beispielsweise 288, durch die Änderung der Geschwindingkeit der Pumpe 45 vom Anfang bis zum Ende, beispielsweise 96; 288/96 = 3 Impulse der Uhr 324.

IV. Erhöhung der Geschwindigkeit der Pumpe 45 und Verminderung der Geschwindigkeit der Pumpe 47 um 1 U/min am Ende jedes Stufenintervalls, beispielsweise o,625 see, während 96 Intervallen (3 χ o,2o83)

Nachfolgend ist ein Berechnungsbeispiel unter Verwendung des vorstehenden Algorithmus und der gleichen numerischen Werte wie im vorherstehenden Beispiel gegeben:

Beipiel

Gradient der Waschflüssigkeit von 3,o% auf 2,o% bei einer Durchflussmenge von 5oo ml/min für ein Gesamtvolumen von 5oo ml.

I. Berechnung der Laufzeit:

Volumen _ 5ooml

Durchflussrate 5ooml/min = 1min =6o see

Minimales Zeitgeberintervall für die Uhr 324 = o,2o83sec Anzahl der Taktintervalle in 1 Minute = 6o/o,2o83 =

II. Für eine dreiprozentige Waschflüssigkeit läuft die Pumpe 45 anfänglich mit 19o U/min und die Pumpe 47 anfänglich mit 21o U/min.

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III. Für eine zweiprozentige Waschflüssigkeit beträgt die endgültige Geschwindigkeit der Pumpe 45 286 ü/min und die endgültige Geschwindigkeit der Pumpe 47 114 ü/min.

IV. Die Änderung der Geschwindigkeit bei der Pumpe 45 beträgt:

(Geschwindigkeit der Pumpe 45 bei 3%) - (Geschwindigkeit der Pumpe 45 bei 2%) = 286 -19o = 96 Dies stellt die Anzahl der Schritte zur Geschwindigkeitsänderung während des Waschvorganges dar.

V. Berechnen des Stufenintervalles: Laufzeit/Pumpe 45 = 288/96 = 3
3 χ o,2o83 = o,625 see.

Am Ende von jeweils o,625 see wird die Geschwindigkeit der Pumpe 45 erhöht und die Geschwindigkeit der Pumpe 47 erniedrigt, und zwar jeweils um 1 U/min. Es ergeben sich 96 Schritte, wobei die Änderung in den Pumpengeschwindigkeiten 1 ü/min pro Intervall ist.

Die folgende Tabelle zeigt den Gradienten.bezüglich des Salzgehaltes, der durch diesen Algorithmus, erzeugt wird.

Zeit Geschwindig- Geschwindig- % Salzgehalt

keit der keit der Pumpe 45 Pumpe 47 U/min U/min

ein 19o 21o 3%

ein + o,625 see 191 2o9 2,99 % ⁺⁾

ein + 96 χ ο, 625 sec 286 114 2%

+) durch Berechnung unter Verwendung von S =

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Die Summe der Geschwindigkeit der Pumpe 4 5 und der Geschwindigder Pumpe 47 ist konstant, so daß die Durchflussmenge von 5oo ml/min während des Waschvorganges konstant ist.

Gemäß Figur 7a besitzt der Rechner 3oo eine arithmetische Logikeinheit (ALU) 4oo in Kombination mit Arbeitsregistern 41o zur Bildung einer zentralen Prozesseinheit (CPU), die aus einem Silicon Gate Microprocessor MOS 8080A der Intel Corporation bestehen kann. Ein Speicher 42o nur zum Einlesen, der ein (ROM) Intel Corporation Silicon Gate MOS Reprogrammable Read Only memory model 17o2A sein kann ist programmäßig mit den obigen Gleichungen in dem Algorithmus programmiert. Ein RAM-Speicher 43o mit schnellem Zugriff, beispielsweise ein Intel Corporation Silicon Gate MOS random access memory model 21o2A, ist vorgesehen, um eine zeitweise Speicherung der Werte, die von der Logikeinheit 4oo berechnet wurden, vorzunehmen. Die Eingangswerte, die mit 44o bezeichnet sind, werden von dem Algorithmus verwendet, der auf Betätigung des Ein-Aus-Schalters gespeichert wird. Der vorgegebene Wert für die Konzentration der Packung 21 und die Konzentration der Packung 19 wird zu dem Speicher 43o zur Verwendung in dem in dem Speicher 42o gespeicherten Algorithmus überführt.Der Speicher 42o instruiert die Logikeinheit 4oo entsprechend dem Programm in dem Speicher 42o. Die Logikeinheit 4oo zusammen mit den Arbeitsregistern 41o und dem Speicher 13o berechnen die Signale, die in Intervallen bei 33o und 332 geliefert werden, um die Geschwindigkeit der Pumpen 45 und 47 zu steuern.

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t- e e r s e i f e

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Blutwaschen, wobei Blut in einen rotierbaren Behälter und danach Salzlösung zum Waschen in den rotierbaren Behälter eingefüllt werden, um das Blut während einer vorbestimmten Waschzeit mit der Salzlösung in Berührung zu bringen und hierdurch Verunreinigungen aus dem Blut zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der eingeführten Salzlösung von einem anfänglichen relativen hohen Konzentrationswert zu einem vorbestimmten niedrigeren Konzentrationswert im wesentlichen linear gesenkt wird, während die zugeführte Menge an Salzlösung pro Zeiteinheit während des Waschens auf einem konstanten Wert gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strom aus einer Salzlösung mit relativ hoher Konzentration und ein Strom aus einer Salzlösung mit relativ niedriger Konzentration gemischt werden, wobei die Zuführmenge für die Salzlösung mit niedriger Konzentration pro Zeiteinheit um einen konstanten Wert vergrößert wird, während die Zuführmenge von Salzlösung mit hoher Konzentration pro Zeiteinheit um einen konstanten Wert vermindert wird, wobei die Summe der Zuführmenge pro Zeiteinheit aus Salzlösung mit hoher Konzentration und Salzlösung mit niedriger Konzentration konstant gehalten wird.

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