DE2817723A1 - Dialysevorrichtung sowie verfahren zur herstellung und verwendung einer solchen vorrichtung - Google Patents

Description

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14. April 1978

Extracorporeal Medical Specialities, Inc., Royal and Ross Roads, King of Prussia, Pennsylvania, USA

Dialysevorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer solchen Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Dialysevorrichtung sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer solchen Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Dialysevorrichtung zu schaffen, die einfach hergestellt und in vielfältiger Weise verwendbar ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung kann die Ultrafiltration einer Dialysevorrichtung in einfacher Weise dadurch gemessen werden, dass in der Dialysevorrichtung stromabwärts von einer Dialysekaminer ein von aussen sichtbarer Durchgang für den bialy^at Elus.s vorgesehen wird, ferner dafür gesorgt wird, dass der Durchgang für ein genaues Ablesen des Pegels einer sich hindurchschiebenden Flüssigkeit in ausreichendem Masse leer ist, weiterhin durch die Vorrichtung eine zu dialysierende Flüssigkeit geleitet und und die Vorrichtung derart gehalten wird, dass der Flüssigkeitspegel in dem Dialysat-Durchgang sich in Längsrichtung des Kanals

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bewegt, wenn die zu dialysierende Flüssigkeit ultrafiltriert wird, und dass die Bewegung dieses Flüssigkeitspegels zeitlich erfasst wird.

Das teilweise Füllen des Messdurchgangs kann in sehr wirksamer Weise dadurch erfolgen, dass er zunächst mehr oder weniger vollständig mit Dialysat gefüllt wird, wobei dann eine Gasmenge in den Durchgang eingeleitet wird.

Vorzugsweise ist der Messdurchgang in die Dialyseeinheit eingebaut, wobei es von Vorteil ist, wenn Messmarken an der Einheit vorhanden sind, um unterschiedliche Flüssigkeitspegel in dem Durchgang anzuzeigen und damit die Messung zu vereinfachen. Eine Reihe von Messmarken kann derart zur Anwendung gelangen, dass die Messung der Pegelverschiebung von verschiedenen Punkten ausgehend und/oder zwei- oder mehrmals durchgeführt werden kann, während der Pegel einmal durch den Durchgang läuft.

Zweckmässigerweise weist der Messdurchgang eine Querschnitts-

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fläche von etwa 1/3 bis etwa 3 cm /m der Dialyse-Membranoberfläche in der Kammer auf, in der sich die zu dialysierende Flüssigkeit, wie z.B. Blut, befindet. Die Messzeiten können mindestens 30 Sekunden lang dauern, so dass sie sehr genau erfasst werden können, wobei die Bewegung des Flüssigkeitspegels weder für eine Verfolgung zu schnell noch zu langsam und ungewiss ist.

Die Ultrafiltrationsmessung gemäss der Erfindung kann leicht mit Hilfe eines Zusatzgerätes durchgeführt werden, das ein Standard-Dialysat-Anschlusstück zum Anschluss an den Dialysateinlass eines

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Dialysators aufweist, sowie einen in Verbindung mit dem Anschlussstück stehenden Gasinjektor und ein Ventil, das diese Verbindung unterbricht, ausser wenn das Gas in den Dialysateinlass eingeleitet wird. Das Zusatzgerät kann ebenfalls ein zweites Standart-Dialysat-Anschlusstück zum Anschluss an ein Dialysatversorgungssystem aufweisen.

In einer anderen Ausführungsform kann das Dialysatversorgungssystem ein Abstellventil aufweisen, das in seiner Dialysatauslassleitung angeordnet ist, sowie eine Gasinjektionseinrichtung, die stromabwärts von dem Absperrventil an die Ausgangsleitung angeschlossen ist.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Dialyseeinheit sind Endkappen vorgesehen, die eine Kappenvcrschlusswandung von mindestens etwa 2 mm Dicke aufweisen, wobei die Aussenseite der zugehörigen Dichtung belüftet ist. Durch die bevorzugte Wanddicke wird das Verschweissen der Kappe mit dem Gehäuse nach der Ultraschallmethode verbessert, und die Belüftung vereinfacht das Testen der Einheit.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden, anhand der beiliegenden Zeichnung erfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung stellen dar:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Dialysatorkombination gemäss der Erfindung,

Figur 2 den im allgemeinen entlang der Linie 2-2 der Figur 1 aufgeschnittenen Dialysator zur Darstellung der inneren Vorgänge im Dialysator,

Figur 3 einen Querschnitt durch den Dialysator der Figur 2,

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Figuren 4 und 5 Seitenansichten von verschiedenen Aus-

führungsfarmen eines erfindungsgemässen - ^; Zusatzgerätes für einen Dialysator,

Figur 6 das Schaltbild eines Teils einer Dialysevorrichtung gemäss der Erfindung,

Figur 7 eine Seitenansicht auf einen Teil einer Dialysevorrichtung gemäss der Erfindung und

Figur 8 eine ähnliche Ansicht einer gegenüber der Ausführungsvorm nach Figur 7 abgewandelten Ausführungsform.

Im folgenden wird zunächst auf die Figuren 1,2 und 3 Bezug genommen. Ein Dialysator 10 weist ein Kunststoffgehäuse 12, beispielsweise aus Polystyren, mit erweiterten Endabschnitten 14, 16 auf, die Flansche 18, 20 festhalten, welche jeden Endabschnitt umgeben. An jedem Flansch ist im Ultraschallverfahren eine Kunststoffkappe: 22, 24 angeschweisst, die die Gehäuseenden abdeckt und einen mittig angeordneten Rohrstutzen 26, 28 aufweist, um die zu dialysierende Flüssigkeit an einem Ende einführen und am anderen Ende abführen zu können. Die Kappen können aus dem' gleichen Kunststoff wie das Gehäuse hergestellt sein.

Der Innenraum des Gehäuses ist in eine Vielzahl von Kammern und Durchgängen unterteilt, die sich längs durch das Gehäuse erstrekken, wie es im einzelnen aus Figur 3 zu ersehen i::t. So unterteilt die Trennwandanordnung 30 den Innenraum des Gehäuses in drei grossbohrige Kammern 31, 33 und 35 sowie in zwei kloinbohrige Durchgänge 32, 34. Die Kammern und die Durchgänge erstrecken sich über die Länge des Gehäuses und sind nur nahe den Gehäuseenden miteinander verbunden. Nahe dem oberen Ende sorgt eine Öffnung 41 in der Trennwandanordnung 30 für eine Verbindung zwischen den oberen

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Abschnitten der Kammer 31 und des Durchgangs 32. Eine ähnliche öffnung (nicht gezeigt) im unteren Abschnitt der Trennwandanordnung sorgt für eine Verbindung zwischen den unteren Abschnitten dej Durchgangs 32 und der Kammer 33, während eine dritte öffnung 43 im oberen Abschnitt der Trennwandanordnung eine Verbindung zwischen den oberen Abschnitten der Kammer 33 und dem Durchgang 34 und eine vierte Öffnung (ebenfalls nicht gezeigt) im unteren Abschnitt der Trennwandanordnung eine Verbindung zwischen den unteren Abschnitten des Durgangs 32 und der Kammer 35 herstellt.

Ein Anschlusstück 51 zum Einlass des Dialysats ist einstückig mit dem erweiterten unteren Endabschnitt 14 des Gehäuses verbunden und mündet in den unteren Abschnitt der Kammer 31, während ein in entsprechender Weise am erweiterten oberen Endabschnitt 16 des Gehäuses vorgesehenes Anschlusstück 52 für den Auslass in den oberen Abschnitt der Kammer 35 mündet, um den Dialysat-Durchflussweg zu vervollständigen.

Ein Bündel hohler Dialysefasern 48 ist in jede Kammer 31, 33, 35 eingesetzt, wobei die Fasern sich über die Länge des Gehäuses erstrecken. An oder nahe jedem Gehäuseende sind die Fasern in einer Endwand 54 aus einem Dichtungsharz eingelassen, die ein wenig vom Gehäuse vorstehen kann, wie es in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Abschlusskappen können gegenüber diesen Endwänden abgedichtet sein, z.B. mit Hilfe von O-Ringdichtungen 56, die in Figur 1 zwischen kurzen, vom Körper 60 jeder Abschlusskappe vorstehenden Flanschen 58 eingefegt sind.

Das Dichtungsharz der Endwand 54, das beispielsweise ein Polyurethan sein kann, lässt die inneren Hohlräume der Fasern 58 offen, so dass die zu dialysierende Flüssigkeit durch diese Fasern strömen kann, vorzugsweise im Gegenstrom zum Durchfluss des Dialysats in den Kammern 31, 33, 35. Somit kann Blut oder eine andere zu dialysierende Flüssigkeit durch den oberen Rohrstutzen 28 einge-

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führt und über den unteren Rohrstutzen 26 abgeführt werden, während das Dialysat (dialyzate) über das /innchluü.stiick 51 eingeleitet und über das Anschlusstück 52 abgeleitet wird. Das Dialysat fliesst durch die Kammer 31 um die Fasern in dieser Kammer herum und zwischen den einzelnen Fasern hindurch nach oben, dann durch den Durchgang 32 nach unten, wonach es durch die Kammer 33 um die dort befindlichen Fasern herum und zwischen den einzelnen Fasern hindurch wieder nach oben und dann durch den Durchgang 34 wieder nach unten fliesst, um schliesslich durch die Kammer 35 um die dort befindlichen Fasern herum und zwischen den einzelnen Fasern hindurch zum letzten Mal nach oben zu strömen. Von dem oberen Abschnitt der Kammer 35 aus verlässt das Dialysat den Dialysator 10 über das Auslass-Anschlusstück 52.

Das Gehäuse 12 besteht aus transparentem Kunststoff, wie z.B. Polystyren, so dass der Inhalt der Durchgänge 32, 34 sowie seine Seitenwände von aussen deutlich zu sehen sind. Die Kammern 31, 33 und 35 sind ebenfalls von aussen zu sehen, jedoch befinden sich in diesen Kammern die hohlen Dialysefasern 48. Wenn eine dunkle Flüssigkeit, wie z.B. Blut dialysiert wird, können daher von aussen mit dem Auge kaum Einzelheiten ausgemacht werden. Es kann lediglich festgestellt werden, ob Gasbl.asen vor den Fasern auftreten.

In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Kammern 31 , 33 und 35 zwischen den erweiterten Gehäuseendabschnitten 14, 16 zylindrisch ausgebildet und haben einen Durchmesser von etwa 2 1/3 cm, so dass jede Kammer mit ein wenig mehr als 3000 Hohlfasern bestückt werden kann, wodurch sich für die Dialyse eine gesamte Mem-

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branoberflache von etwa 1 m pro Dialysator bzw. von etwa T/3 m pro Kammer ergibt. Die Durchgänge 32, 34 sind in dieser Ausführungsform ebenfalls zylindrisch ausgebildet und haben einen Durchmesser von etwa 3/4 bis 4/5 cm. Bei diesen Abmessungen sind die Durchflussgeschwindigkeiten des Standard-Dialysats von 300 oder 500 mm/Min, gross genug, um im wesentlichen alle Gasblasen, die im Dialysat auftreten können, aus dem Dialysator herauszuspülen,

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wenn das Dialysat hindurchströmt.

Zur Messung der Ultrafiltrationsgeschwindigkeit des Dialysators wird ein Gasvolumen, wie z.B. Luft, absichtlich in das in dem Dialysator enthaltene Dialysat eingeleitet. Hierfür ist, wie aus Figur 1 hervorgeht, ein Zusatzgerät 70 für die Gasinjektion vorgesehen, das ein Verbindungsstück 72 mit einem Standard-Dialysat-Anschlusstück 74 aufweist, das an dem Dialysat-Einlass-Anschlussück 51 des Dialysators angeschlossen ist. Das Verbindungsstück 72 weist ein zweites Standard-Dialysat-Anschlusstück 76 zum Anschluss an den Ausgang einer Dialysat-Versorgungsquelle auf, sowie eine Bohrung 78, die eine Verbindung zwischen den beiden Anschlusstücken 74, 76 herstellt.

Das Anschlusstück 74 weist eine Muffe 71 auf, die das Anschlusstück 51 aufnimmt, sowie eine O-Ringdichtung 73, an der der kegelförmige Kopf 53 des Anschlusstücks 51 anliegt. Das Anschlusstück 51 wird mit Hilfe mehrerer Kugeln 75, die in um die Muffenwand herum verteilten Öffnungen festgehalten sind und durch einen Schieberring 77 in eine Nut 55 im Anschlusstück 51 gedrückt werden, nach Art eines Schnappverschlusses in Dichtungseingriff mit der O-Ringdichtung gehalten. Die Verriegelung wird gelöst, wenn der Schieberring gegen den Widerstand einer Feder 79 soweit zum Verbindungsstück 72 hin geschoben wird, dass eine konische Ausnehmung 57 auf der Innenseite des Schieberrings über den Kugeln zu liegen kommt, wodurch sich die Kugeln in radialer Richtung nach aussen in die Wand der Muffe 71 bewegen können, wenn die Anschlusstücke ausoinandergezogen werden. Ein in eine Nut auf der Aussenseite der Muffe 71 angeordneter Schnappring 59 kann dafür sorgen, dass der Schieberring 77 bei Gebrauch auf dem Anschlusstück festgehalten wird, lässt aber andererseits eine Demontage zu.

In die Bohrung 78 mündet eine zweite Bohrung 80, die zu einem von der Oberfläche des Verbindungsstücks 74 vorstehenden Nippel 82

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führt, an den unter Reibungsschluss eine aus Kunststoff oder Gummi bestehende Auslassrohrleitung 84 eines Gasinjektors 86 befestigt ist. Der Injektor weist einen zusammendrückbaren Ballon 88 auf, der mit dem Rohr 84 beispielsweise verklebt oder verschweisst ist und ein Lufteinlassrohr 90 aufweist. Ventile 91 ,92 in den Rohren 81 und 90 steuern die Luftinjektion, wobei ein Filter, z.B. ein Stopfen 94 aus geschäumtem Kunststoff oder Gummi, verwendet werden kann, um sicherzustellen, dass keine festen Teilchen eingesaugt werden.

Die Ventile 91, 92 können von beliebiger Bauart sein, sind jedoch in dem konkreten Ausführungsbeispiel Kugelventile, wobei die Kugeln, die aus einem relativ reaktionsträgen Material bestehen, wie z.B. rostfreier Stahl, in sie umgebenden und in dickwandigen Abschnitten der Rohre 84 und 90 ausgebildeten Ventilsitzen.in besonders bündiger Weise festgehalten werden. Indem die Rohrwandungen mindestens 3 mm dick gemacht werden, aber so, dass sie noch dehnbar sind, deformieren sich wie bei den herkömmlichen, in den Labors verwendeten Pipettenfüllvorrichtungcn die Ventilsitze, wenn gegenüberliegende Abschnitte des sie umgebenden Rohrs von Hand v,ü~ sammengequetscht werden, wobei bei einer solchen Deformation mindestens ein Abschnitt des Ventilsitzes von der VentLlkugel weg- . gedrückt Wird. Dadurch wird das Ventil geöffnet. Wird die guetschung aufgehoben, so geht der Ventilsitz in seine Ausganqslage zurück, in der er die Kugel um ihren gesamten tJmfang herum ergreift, so dass das Ventil geschlossen ist.

Das Gerät nach den Figuren T bis 3 wird bei 76 an eine Dialysat- quelle und bei 52 an einen Dialysatabzug angeschlossen, sowie bei 28 an eine Blut oder eine andern, ::u dialysierehde Flüssigkeit abgebende Quelle und bei 26 an eine Rückleitüng für diese Flüssigkeit. .

Zur Messung der Ultrafiltration werden die Dialysekaiumern und die Durchgänge des Dialysators vorzugsweise zuerst mit dem üialysat

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gefüllt, wonach durch Betätigung des Luftinjektors 70 ein Luftvolumen in die Kammer 31 eingeleitet wird, was in einfacher Weise durch Zusammenquetschen des Schlauches 84 beim Ventil 91 und durch ein Zusammendrücken des Ballons 88 ausgeführt werden kann. Der Ballon kann derart dimensioniert sein, dass eine geeignete Luftmenge in die Bohrung 78 und von da aus übor das AnSchlusstück 51 in die Kammer 31 eingeleitet wird, wenn der Ballon einmal zusammengedrückt wird. Das Ventil 91 kann dan zum Schliessen freigegeben werden, wobei durch Kippen des Gerätes die Bewegung der grossen Luftblase in die Kammer 31 unterstützt werden kann. Nachdem das Ventil 91 geschlossen ist, kann kurzzeitig das Ventil 92 geöffnet werden, damit der Ballon expandiert und über den Filter 94 frische Luft ansaugt. Auf diese Weise wird das Gerät in einen für die nächste Luftinjektion bereiten Zustand gebracht.

Die Verbindung zwischen dem Anschlusstück 76 und der Dialysatquel-Ie ist während der Luftinjektion vorzugsweise durch ein Schliessventil geschlossen. Dadurch wird sichergestellt, dass die eingeleitete Luft durch das einströmende Dialysat nicht zu weit durch den Dialysator 10 mitgenommen wird, so dass die Messung der Ultrafiltrationsgeschwindigkeit möglich ist. Die Einleitung von Dialysat in den Dialysator bleibt ebenfalls unterbrochen, wenn die Messung durchgeführt wird.

Sobald die eingeleitete Luft die Kammer 31 erreicht hat, steigt sie sofort in der Kammer nach oben. Wenn der Dialysator im allgemeinen aufrecht steht, gelangt die Luft nicht nur an das obere Ende der Kammer 31, sondern auch in den oberen Abschnitt des Durchgangs 32 und um ein Stück in diesem Durchgang nach unten, bis die von der Luft eingenommene Höhe in diesem Durchgang und in dieser Kammer etwa gleich ist. Auf diese Weise bleibt der Flüssigkeitsspiegel im Durchgang 32 relativ niedrig, so dass das Ultrafiltrationsvolumen, das durch die Abwärtsbewegung dieses Wasserspiegels gemessen werden kann, begrenzt ist.

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Wenn das eingeleitete Luftvolumen klein gehalten wird, um so zu einem hohen Flüssigkeitsspiegel im Durchgang 32 zu kommen, dann liegt der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 31 ebenfalls relativ hoch, und die Flüssigkeit aus dieser Kammer wird nach einer sehr begrenzten Ultrafiltrationsmenge in den Durchgang überlaufen. Ein solcher überlauf macht es unmöglich, hintereinander die Ultrafiltration durch die Änderungen dos Flüssigkeitspegel·^ zu messen.

Um eine solche Einschränkung zu vermeiden, kann der Dialysator gekippt werden, wenn die eingeleitete Luft aufgestiegen ist. Der Grad der Kippung wird derart gewählt, dass die sich in der Nähe des gekippten, oberen Endes der Kammer 31 befindliche Flüssigkeit in das gekippte, obere Ende des Durchgangs 32 fliesst. Auf diese Weise können die Flüssigkeitsspiegel derart eingestellt werden, dass sie nach dem Aufrichten des Dialysators in seine aufrechte Position im allgemeinen die mit 37 und 38 in Figur 2 bezeichneten Positionen einnehmen. · .

Solange Blut oder eine andere zu dialysierende Flüssigkeit durch die Hohlfasern strömt, findet die Ultrafiltration statt, wobei das Wasser aus der dialysierten Flüssigkeit durch die Faserwände hindurchdringt. Infolgedessen ergibt sich eine allmähliche Volumenzunahme des die Fasern in der Kammer 31 umgebenden Dialysats, und die Luftblase wird sich in den Durchgang 32 hinein nach unten bewegen. Im Zustand der Figur 2 beginnt der Dialysatpegel 37 im Durchgang 32 seine langsame Beweaung durch diesen Durchgang hindurch. Diese Bewegung kann leicht mit einer gewöhnlichen Armbanduhr mit Sekundenzeiger gemessen werden. Eine Stoppuhr kann natürlich auch verwendet werden, ist aber insofern nicht notwendig, als die Messzeiten 30 Sekunden und langer sein können und die Messung von Bruchteilen von Sekunden die Genauigkeit der Messung kaum erhöht .

Die Bewegung des Pegels 37 kann von dem Zeitpunkt an gemessen werden, in dem er die Unterseite 41 des erweiterten Endabschnitts 16

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verlässt, bis zu dem Zeitpunkt, in dem er die Oberseite 43 des erweiterten Endabschnitts 14 erreicht. Vorzugsweise wird jedoch eine Skala vorgesehen, die sich entlang dem Durchgang 32 erstreckt, z.B. ein Etikettstreifen 69, der auf die Aussenseite des Dialysatorgehäuses aufgeklebt wird. Wenn allgemein ein Etikett zur Aufnahme von Instruktionen hinsichtlich der zum Dialysator herzustellenden Verbindungen verwendet wird, dann kann die Ultrafiltrationsmessskala in vorteilhafter Weise zusätzlich auf einem solchen Etikett aufgetragen werden. Die Verwendung einer Skala ermöglicht ausserdem die Vornahme von zwei oder mehreren aufeinander folgenden Messungen während eines einzigen Durchlaufs der Gasblase durch den Durchgang 32.

Soweit die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit von der Differenz zwischen den Drücken innerhalb und ausserhalb der Hohlfasern stark abhängt, sollten diese Drücke auf die Werte eingestellt werden, bei denen die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit gemessen werden muss, und sollten während der Messung nicht geändert werden. Die Anwesenheit einer Gasblase in der Kammer 31 und das Abwandern eines Teils der Gasblase in den Durchgang 32 werden keinen der kritischen Drücke erheblich beeinflussen.

Das Blut befindet sich während der Dialyse im allgemeinen unter einem Überdruck von ca. 100 tor bzw. 0,13 bar, wobei dieser Überdruck Werte von 30 tor bzw. 0,04 bar bis 160 tor bzw. 0,2 bar oder gar noch höhere Werte annehmen kann. Das Dialysat befindet sich im allgemeinen unter einem Unterdruck von ca. -50 tor bzw. 0,06 bar bis -100 tor bzw. 0,13 bar, kann jedoch auch nahezu 0 tor als unterste Grenze und einen Wert von ca. -350 tor bzw. 0,5 bar als oberste Grenze annehmen. Es ist unwesentlich, ob das Dialysat sich unter einem Unterdruck befindet, jedoch beschleunigt der Unterdruck die Ultrafiltration. Vorsichtshalber liegt der Dialysatdruck wesentlich unter dem Druck, unter dem das Blut zugeführt wird, um zu verhindern, dass das Dialysat im Falle eines Lecks im Dialysator in den Blutstrom eintritt. Um den Unterdruck im Dialysat

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aufrechtzuerhalten, wird die Verbindung des Dialysat-Auslassanschlusstückes 52 des Dialysators mit dem Dialysatversorgungssystem, das diesen negativen Druck erzeugt, vorzugsweise aufrechterhalten.

Figur 6 zeigt die Hauptmerkmale eines typischen Dialysatversorgungssystems, das im Hinblick auf die erfindungsgemässe Gasinjektion modifiziert ist. Eine Dialysatquelle 101, die die gewöhnlichen Einrichtungen, wie z.B. einen Wassereinlass, eine Heizeinrichtung, einen Entlüfter, einen Mischungsregler für das Dialysatkonzentrat usw., aufweist, gibt über eine Versorgungsleitung 148 frisches Dialysat an den Dialysator ab. Die Dialysatquelle pumpt ferner unter Unterdruck das gebrauchte Dialysat aus dem Dialysator, wobei es das gebrauchte Dialysat über eine Leitung 154 erhält, die über einen Druckregler 172 mit dem Einlass einer Pumpe 161 verbunden ist, deren Auslass an einen Abfluss angeschlossen sein kann. Der Druckregler ist derart eingestellt, dass dor-gewünschte Unterdruck für das Dialysat aufrechterhalten "wird, wenn es durch, den inal yoril or . ■ läuft, wobei mit Hilfe einer Durchf1 umsteuerung in dor Leitung 148 die Dialysatdurchflussgeschwindigke.it durch den Dialy^ator eingestellt werden kann.: Die Druckregelung kann manuell oder automatisch in Abhängigkeit von den Abweichungen von einem vorgegebenen Druck erfolgen, z.B.. in Abhängigkeit von einem für die Ultrafiltration gewünschten Vorgabedruck oder von einem einer bestimmten Ulträfiltrationsgeschwindigkeit entsprechenden Vorgabedruck. Ferner kann der Druckregler in die Dialysatversorgungsleitung 148 eingefügt werden/ während die Durchflussteuerung in der Dialysatrücklaufleitung 154 vorgesehen werden kann, falls dies erwünscht ist.

Ein elektromagnetisch gesteuertes.Absperrventil 146 ist in der Leitung 148 vorgesehen, wobei das stromabwärts von diesem Ventil lie gende Leitungsende mit einem Standard-Dialysatanschlusstück versehen ist, das über das Anschlusstück 51 (i'igur 1) passt und genauso wie das Anschlusstück 74 (Figur 1) aufgebaut sein kann. Am An- . schlusstück oder irgendwo zwischen ihm und dem Ventil 146 ist ein

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Luftinjektor 149 an die Leitung 148 angeschlossen, wobei der Luftinjektor entsprechend dem Injektor 70 in Figur 1 ausgebildet sein kann.

Eine normalerweise durch ein elektromagnetisch gesteuertes Absperrventil 152 gesperrte Bypassleitung 150 zweigt stromaufwärts vom
Ventil 146 von der Leitung 148 ab und mündet in die Dialysatrücklaufleitung 154, der über ein weiteres Standard-Anschlusstück das vom Dialysator abgegebene Dialysat zugeführt wird. Das Anschlussstück der Leitung 154 passt zu dem Auslass-Anschlusstück 52 des
Dialysators (Figur 1) und kann dem Anschlusstück der Leitung 148
entsprechen.

Das Dialysatversorgungssystem nach Figur 6 kann in Betrieb genommen werden, indem es zunächst an einen Dialysator angeschlossen

wobei
wird,/aas Versorgungsventil 146 geschlossen und das Bypassventil

152 geöffnet wird, worauf die verschiedenen Leitungen gefüllt und die Pumpe 161 zusammen mit den Heizeinrichtungen usw. eingeschaltet werden, um für einen mit der gewünschten Geschwindigkeit, erfolgenden Dialysatfluss durch die Bypassleitung 150 zu sorgen. Beide Ventile 146 und 152 können über einen einzigen Schalter betätigt werden, der das eine Ventil schliesst, wenn er das andere öffnet.

Wenn ein geeigneter Dialysatdurchfluss durch die Bypassleitung erreicht worden ist, wird das Ventil 152 geschlossen und das Ventil 146 geöffnet, um nunmehr den Dialysatstrom durch den Dialysator zu leiten. Die Dialyse kann dann beginnen.

Bei der Dialyse von Blut ist es manchmal wünschenswert, mit einer ültrafiltrationsperiode zu beginnen, in der keine oder nur eine
geringe Dialyse stattfindet. Hierfür kann der Dialysatstrom durch den Dialysator wie oben beschrieben gesteuert werden, bis die
Dialysatkammern und die Durchgänge in dem Dialysator mit Dialysat gefüllt sind. Der Dialysatfluss in den Dialysator wird dann durch

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Schliessen des Versorgungsventils 146 und durch öffnen des Bypassventils 152 unterbrochen. Der Unterdruck in der Leitung 154 bleibt mit dem Dialysat im Dialysator in Verbindung und wird auf dem für die Ultrafiltration gewünschten Wert gehalten. Wenn eine normale Dialyse durchgeführt werden soll, ist us nur notwendig, das Bypassventil 152 zu schliessen und das Versorgungsvontil 146 zu öffnen. Wenn es sich bei dem Druckregler um einen IJandregler handelt, kann eine Drucknachstellung erforderlich werden, wenn zwischen dem Bypassbetrieb und dem Nicht-Bypassbetrieb umgeschaltet v/ird. Eine solche Drucknaehstellung kann sogar manchmal auch bei automatischen Druckreglern notwendig sein.

Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit kann gemessen werden, indem eine Luft- oder eine andere Gasmenge vom Injektor 149 in die Dia-

lysekammer 31 injeziert wird. Das Ventil 146 kann während einer

solchen Injektion oder kurz danach geschlossen werden, um das Gas

etwa an dem in Figur 2 dargestellten Ort zu fangen, wobei dann die

Geschwindigkeitsmessung wie oben beschrieben durchgeführt werden kann.

Ein wesentliches Merkmal dieser Messmethode ist darin zu sehen, dass sie bei den auftretenden, sehr geringen Durchflussgeschwindigkeiten nicht von der Verwendung eines Standard-Durchflussmessers abhängt. So ergeben sich beispielsweise in einem Dialysator mit

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einer wirksamen Oberfläche von Im Ultrafiltrationsgeschwindiykeiten von nur wenigen mm/Min., manchmal sogar nur 1 mm/Min. Für solche Durchflussgeschwindigkeiten sind die Strömungsmesser nach der US-PS 39 90 773 nicht genau genug, ganz abgesehen davon, dass sie in erheblichem Masse fehlanzeigen, sobald sich in der Strömung auch nur eine geringe nicht-flüssige Verunreinigung befindet.

Die Ultrafiltrationsmenge kann auch erfasst werden, indem man dem Patienten, dessen Blut ultrafiltriert werden soll, wiegt, oder durch andere Techniken, wie sie 2.B. in der US-PS 40 08 712 be-

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schrieben sind. Hier handelt es sich jedoch um indirekte Messmethoden, die eine geringe Genauigkeit zur Folge haben und wesentlich komplizierter sind.

Die erfindungsgemässe Messung der Ultrafiltrationsgeschwindigkeit kann anstelle des Durchgangs 32 oder zusätzlich zu der Messung im Durchgang 32 auch im Durchgang 34 erfolgen . Die Luftblase, die anfänglich in die Kammer 31 eingeleitet worden ist, wird entweder allein aufgrund der Ultrafiltration allmählich zum oberen Ende der Kammer 33 gelangen oder durch öffnen des Versorgungsventils 146 schnell zu diesem Ort bewegt werden, so dass dann die Geschwindigkeitsmessungen in der selben Weise, wie sie bereits in Zusammenhang mit dem Durchgang 32 beschrieben worden sind, im Durchgang 34 durchgeführt werden können. Dabei kann eine zweite Skala für die Messungen im Durchgang 34 am Dialysator angebracht werden.

Der Ultrafiltrationsstrom durch den Durchgang 34 ergibt sich aus der Ultrafiltration, die in der Kammer 31 sowie in der Kammer 33 stattfindet, und ist daher zweimal so schnell wie der Ultrafiltrationsstrom durch den Durchgang 32. Im allgemeinen können solche

2 Durchgänge mit Querschnittsflächen von etv/a 1/3 bis etwa 3 cm

pro m der Dialysemembranoberfläche, deren Ultrafiltrationsgeschwindigkeit gemessen werden soll, für eine genaue Geschwindigkeitsmessung in bequemer Weise verwendet werden.Derartige Durchgänge sollten im wesenltichen keine Kapillarwirkung zeigen und frei von Oberflächenspannungen sein, um eine Beeinträchtigung der Genauigkeit beim Ablesen der Dialysatpegel zu vermeiden. Daher sind am besten die Durchgänge an ihrer schmälsten Stelle mindestens etwa 4 mm breit, wobei sie von jeglicher Füllung mit Festkörpern vollkommen freizuhalten sind.

Wird der Gasinjektor als Zusatzgerät ausgebildet, wie z.B. der Gasinjektor 70 in Figur 1, so kann er für verschiedene Dialysatversorgungssysteme verwendet werden. Die Anpassungsfähigkeit bzw. Verwendbarkeit des Gasinjektors kann durch Aufnahme einer Dialy-

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satventilanordnung in das Zusatzgerät erhöht worden, und Figuren 4 und 5 zeigen derartige Modifikationen.

Figur 4 zeigt ein Zusatzgerät 270, das einen Luftinjektor 286 aufweist, der genauso wie der Injektor 86 nach Figur 1 aufgebaut sein kann und an einem Ventilgehäuse 272 befestigt ist, das ein muffenartiges Standard-Dialysatanschlusstück 274 und zwei steckerartige-Standard-Dialysatanschlusstücke 202, 204 aufweist. In das Ventilgehäuse ist ein drehbarer, konischer Ventilzapfen 206 mit einem Handgriff 208 eingesetzt, durch den der Ventilzapfen um seine Längsachse gedreht werden kann. .

Ein im allgemeinen.'L-förmiger Kanal 210 erstreckt sich durch einen mittleren Abschnitt des Zapfens und weist zwei Öffnungen 211, 212 auf, die mit Kanälen 278, 268 und 258 in Verbindung gebracht werden können. Der Kanal 278 führt zu einem Anschlusstück 274, während die Kanäle 268, 258 zu Anschlusstücken 202 und 204 führen. Die Kanäle 210, 278, 268 und 258 sind derart angeordnet, dass in einer Drehstellung des Ventilzapfens, wie in Figur 4 gezeigt ist, eine Verbindung zwischen den Kanälen 268 und 258 hergestellt wird. In dieser Drehstellung sind die beiden Kanäle ausserdem nicht mit dem Kanal 278 verbunden. Vielmehr ist dieser Kanal abgesperrt.

Bei einer Drehung des Ventilzapfens im Uhrzeigersinn um 120 aus der dargestellten Drehstellung werden der Kanal 268 und der Kanal 278 verbunden, wobei der Kanal 258 mit keinem der beiden verbunden ist.

Das Zusatzgerät 270 wird angeschlossen, indem das Anschlusstück mit dem Dialysateinlassansehlusstück eines Dialysators, das Anschlusstück 202 mit einer Dialysatversorgungsleitung und das Anschlusstück 204 mit der Dialysatrücklaufleitung verbunden wird. Das Dialysatauslassanschlusstück des Dialysators wird ebenfalls mit dieser Rücklaufleitung verbunden. In der dargestellten Stellung des Ventils steht dem Dialysat ein Bypassweg offen, so dass es bei dieser Ausführungsform nicht notwendig ist, ein Diälysatversorgungs-

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system mit einer eigenen Bypassleitung zu verwenden.

Der Ventilzapfen erlaubt dann den Zustrom des üialysats zum Dialysator, und die Gasinjekton aus dem Injektor 270 wird vorbereitet. Nach der Injektion wird das Ventil in die Bypasstellung gedreht und die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit gemessen, wobei dann die Dialyse allein durch Zurückdrehen des Ventils in die Dialysestellung durchgeführt werden kann, in der der üialysator mit Dialysat versorgt wird.

Ggf. kann der Luftinjektor eine einfache, zur Atmosphäre hin geüff- ■ nete Belüftungsöffnung sein. Sofern die Dialysatleitung unter einem Unterdruck gehalten wird, solange Dialysat zugeführt wird, ist es nur notwendig, die Leitung zur Atmosphäre hin zu öffnen und auf diese Weise ein wenig Luft in das Dialysat aufzunehmen, wenn die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit gemessen werden soll.

Figur 5 zeigt ein derart aufgebautes Zusatzgerät 37O. Dieses Zusatzgerät weist ein Ventilgehäuse mit einem Dialysatanschlusstück 374 auf, das in einen zu dem drehbaren Zapfen eines Zapfenventils 307 führenden Kanal 378 mündet. Mit dem Zapfen 306 steht ausserdem ein Kanal 368 in Verbindung, der zu einem Standard-Anschlussstück 302 für eine Dialysatzufuhr steht.

Der Ventilzapfen 306 weist einen ersten Kanal 310 auf, der sich von einer Seite des Zapfens zu seinem inneren Ende hin erstreckt, und einen zweiten Kanal 313 in Form eines quer verlaufenden L. über den eine Verbindung zwischen dem Kanal 368 und dem Kanal 378 hergestellt werden kann, wenn der Zaufen sich in der entsprechenden Drehstellung befindet. In dieser Drehstellung ist aber der Kanal 310 weder mit dem Kanal 368 noch mit dem Kanal 378 verbunden. Wird jedoch der Zapfen um 90 im Gegenuhrzeigersinn, gesehen von seinem Handgriff aus, gedreht, dann befindet er sich in der in der Zeichnung dargestellten Stellung, wobei der Kanal 310 mit dem Kanal

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verbunden ist. In dieser Stellung steht der Kanal 368 nicht in Verbindung mit dem Kanal 378.

Das innere Ende des Kanals 310 kann unmittelbar in die Atmosphäre münden, vorzugsweise durch einen vorgeschalteten Filter, jedoch ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kolbenlaufrohr 320 mit einem Kolben 322 auf dem Ventilgehäuse 372 befestigt. Das Rohr 320 ist zum inneren bzw. tiefen Ende des Ventilzapfens hin offen, und der Kolben kann innerhalb des Rohrs in eine bestimmte Position gebracht werden, durch die ein Luftvolumen in dem Rohr vorgegeben wird. Dies kann leicht ausgeführt werden, indem der Kolben in das Rohr eingesetzt wird, der Ventilzapfen in eine Stellung aedreht wird, in der das Rohr mit einer Luftauslassöffnung verbunden ist, der Kolben auf die vorbestimmte Höhe verfahren wird und dann der Ventilzapfen zum Schliessen der Luftauslassöffnung entsprechend verdreht wird. Eine solche Luftauslassöffnung kann in dem Ventilgehäuse 372 beispielsweise unmittelbar gegenüber dem Kanal 368 vorgesehen werden.

Bei Gebrauch des Zusatzgerätes 370 wird der Dialysatstrom zum Dialysator unterbrochen und die Luft im Rohr 320 in das Dialysat im Dialysator eingesaugt, wenn der Ventilzapfen in die dargestellte Stellung gedreht wird, nachdem der Kolben 322 in seine vorbestimmte Position gebracht worden ist. Durch das Ansaugen wird der Kolben 322 so tief in das Rohr eingefahren, bis er schliesslich den Kanal 310 in wirksamer Weise abdichtet. Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit kann dann gemessen und, sofern gewünscht, die Dialyse eingeleitet werden, indem der Ventilzapfen 306 in eine Stellung gedreht wird, in der er einen Dialysatdurchfluss durch den Dialysator ermöglicht.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Ventilgehäuse einen zusätzlichen Kanal bzw. Öffnung aufweist, die zu einer Verbindung für den Rücklauf des Dialysats zur Rücklaufleitung eines Dialysatversorgungssystems führt. Eine solche Öffnung kann z.B. unmittelbar

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gegenüber dem Kanal 378 angeordnet sein, so dass ein Dialysat-Bypassweg geschaffen wird, wenn der Ventilzapfen sich in der dargestellten Stellung befindet.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform zur Durchführung der Ultrafiltrationsmessung gemäss der Erfindung. Auch hier wird in vorteilhafter Weise die Bewegungsgeschwindigkeit des Flüssigkeitspegels gemessen, wobei ein Zusatzgerät 410 verwendet wird, das in die Dialysatleitungen 454, 448 irgendeines Dialysators eingefügt werden kann.

Das Zusatzgerät 410 besteht im wesentlichen aus einem auf dem Kopf stehenden U-Rohr 420, das mit Hilfe von Befestigungsbändern 430 auf einem Träger 422 befestigt ist, der für jeden Schenkel 441, 442 des Rohrs Teilungsstriche 431, 432 aufweist. Der Schenkel 441 ist an einen Luftinjektor angeschlossen, dor in Form einer Luftspritze oder eines Ventils 438 vorliegen kann, das zum Einsaugen einer Luftblase in das Rohr 420 manuell betätigbar ist. Eine solche Luftblase wird zum oberen Ende des Rohrs 420 aufsteigen, und der grösste Teil der Luftblase wird sich im Schenkel 442 befinden, wobei ein sehr kleiner Spiel- bzw. Verschiebungsraum in beiden Schenkeln verbleibt. Um die Luftblase in eine Stellung zu bringen, in der ihre entgegengesetzten Enden sich an den einen maximalen Verschiebungsweg erlaubenden Orten befinden, wie sie durch die Bezugszeichen 437, 439 gekennzeichnet sind, wir.d die gesamte Zusatzeinrichtung 410 gekippt, damit die Gasblase in den Schenkel wandert. Danach wird das Zusatzgerät wieder in die dargestellte Ausgangslage zurückgeführt.

Alternativ hierzu kann die Luftinjektionsstelle an einen Ort verlegt werden,.der in der Leitung 448 weit genug stromaufwärts liegt, damit eine Luftblase von geeigneter Grosse eingeleitet werden kann, bevor die Blase die Position unter dem Schenkel 441 des U-Rohrs erreicht» In diesem Falle ist es nicht notwendig, das Gerät zu kippen.

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Eine weitere Möglichkeit jbestehi darin, die unteren Enden der U-Rohrschenkel über einen Pegelausgloichcr 470 mit einer Abyperreinrichtung 472 zu verbinden, wobei die Absperreinrichtung beispielsweise ein Ventil oder,falls der Pegelausgleicher ein elastischer Schlauch ist, eine Klemme sein kann. Ein kurzzeitiges öffnen der Absperreinrichtung 472 nach der Injektion einer Blase bewirkt, dass die Blase sich von allein gleichmässig auf beide Schenkel des U-Rohrs verteilt. Dieses Ausführungsbeispiel erlaubt eine Messung der Pegelverschiebung entlang dem oberen Abschnitt des Schenkels 441 und entlang dem unteren Abschnitt des Schenkels 442.

Eine automatische Messung der Verschiebung kann mit Hilfe von fotoelektrischen, den Pegel abtastenden Fühlern durchgeführt werden, die in Figur 7 mit den Bezugszeichen 414 und 415 versehen sind. Lichtquellen 416, .417 durchleuchten die Rohrschenkel in der Höhe der Fühler, wobei die Fühler einen Impuls abgeben, wenn der Flüssigkeitspegel durch den Lichtweg von der Lichtquelle zum Fühler hindurchwandert. Die Fühler sind gemäss der Zeichnung mit einer Messeinheit 419 verbunden, die die zwischen den Impulsen liegende Zeit misst und die Ultrafiltration in mm/Min, anzeigt.

Die Vorrichtung nach Figur 7 weist aussordem einen üialysat-Bypasskreis sowie eine Steuerung für den Bypasskreis auf. Das untere Ende des U-Rohrschenkels 442 ist nicht nur mit einem Dialysat-Rücklaufleitungsanschluss 458 versehen, sondern auch über einen elastischen Schlauch 474 mit einem Dialysatzuführrohr 476 verbunden, das einen Anschluss 464 für eine Verbindung mit einer Dialysatquelle aufweist und mit einem zweiten elastischen Schlauch 478.verbunden ist, der zu einer das Dialysat einem Dialysator zuführenden Leitung 454 läuft.

Die nachgiebigen Schläuche 474, 478 sind neben starren Anschlägen 481, 482 angeordnet, gegen die sie mit Hilfe eines Vorsprurtgs 483 eines drehbaren Steuerkörpers 485 gequetscht werden können. Der Steuerkörper ist in einer Stellung gezeigt, in der er den

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Schlauch 474 zusammenquetscht, jedoch den Schlauch 478 offen lässt, so dass das Dialysat von der Dialysatquelle zum Dialysator und vom Dialysator über die Leitung 448, dem U-Rohr 420 und dem Rücklaufanschluss 478 -zurückströmen kann. Die Absperreinrichtung 472 des Ausgleichsrohrs 470 ist geschlossen, wenn es keine injezierte Blase ausgleichen soll. Aber selbst wenn die Absperreinrichtung geöffnet bleibt, wird nur ein sehr geringer Bruchteil des gesamten Dialysatstroms hindurchfHessen, wenn das Ausgleichsrohr einen kleinen Rohrdurchmesser aufweist, beispielsweise etwa 1,5 mm.

In Figur 7 ist ferner ein einstellbares Ventil 4 90 gezeigt, das an den elastischen Schlauch 4 74 angeschlossen ist, so dass der Dialysatstrom durch diesen Schlauch exakt gesteuert werden kann, wenn der Steuerkörper 485 den Schlauch für einen Dialysat-Bypass öffnet. Eine solche Steuerung wird im allgemeinen dann benötigt, wenn keine automatische Steuerung des Dialysatdrucks vorgesehen ist.

Die Vorrichtung nach Figur 7 wird in Betrieb genommen, indem sie mit einem Dialysatversorgungskreis verbunden wird, ferner alle Abschnitte des Dialysatstromungsweges mit Dialysat gefüllt werden, die zu dialysierende Flüssigkeit in den Dialysator eingeführt und der Steuerkörper 485 derart verdreht wird, dass er den Dialysatdurchfluss durch den Schlauch 4 78 unterbindet, jedoch den Dialysat-Bypass über den Schlauch 474 freigibt. Um den Dialysatdruck auf den gewünschten Wert zu bringen, kann dann das Ventil 490 entsprechend eingestellt werden. Durch eine Umschaltung des Dialysatstroms von dem normalen Durchlaufweg über den Dialysator auf den Bypassweg wird der dem Dialysatstrom entgegengesetzte Widerstand geändert, wodurch sich eine unerwünschte Änderung des Dialysatdrucks ergeben kann, falls das Dialysatversorgungssystem keine automatische Drucksteuerung mit der gewünschten Betriebstoleranz aufweist. Jede Abweichung des Dialysatdrucks während der Ultrafiltrationsmessung von dem während der Dialyse angewendeten Drucks wird die Messung derart verfälschen, dass nicht die Geschwindigkeit angezeigt wird, mit der die Ultrafiltration während der Dialyse .

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stattfindet.

Wenn der Druck eingestellt ist, wird die Luftblase in das U-Rohr 420 injeziert, der Pegel, soweit nötig, eingestellt und die Bewegung des Pegels zeitlich erfasst.

Figur 8 zeigt eine einfache Ultrafiltrationsmessanordnung 510, die nur in eine Dialysatrücklaufleitung eingefügt wird und zusammen mit einem Dialysat-Bypass verwendet werden kann, der in der Dialysatquelle vorhanden ist (wie in Figur 6). Die Anordnung 510 weist ein auf dem Kopf stehendes U-Rohr 520 auf, das durch Klemmen 530 an einer Tafel 525 befestigt ist und deren Schenkel 541, 542 mit Skalen'531, 532 versehen sind. Der Schenkel 542 ist nur mit einem Dialysatrücklaufanschluss 558 verbunden, während der Schenkel 541 drei Einlasse 548, 549, 550 aufweist. Der Einlass 548 ist das Anschlusstück, zu dem das Dialysat aus der Rücklaufleitung eines Dialysators strömt. Die Einlasse 549 und 550 sind über flexible Schläuche 591, 592 mit einem Gasinjektor 593 verbunden.

Der Injektor 593 weist eine langgestreckte Kammer auf, an deren oberem Ende ein Ventil 538 oder dergl. vorgesehen ist, das das . Einsaugen von Luft in die Kammer ermöglicht. Nippel 594, 595 am anderen Ende der Injektorkammer sind an die Schläuche 591, 592 angeschlossen. Die Tafel 522 kann ferner mit einer federnden Klemmeinrichtung 596 versehen sein, mit der der Gasinjektor bei Nichtgebrauch festgehalten wird. .

Die Anordnung nach Figur 8 wird in Betrieb genommen, indem r;ie an den Dialysatkreis angeschlossen wird, ferner mit Dialysat gefüllt und der Bypassweg des Dialysats freigegeben wird.Es ist im allgemeinen notwendig, die Injektionskammer 593 tiefer zu setzen und mit ihrer Oberseite nach unten zu drehen, um die Anordnung.vollständig zu füllen, wobei das Auf-den-Kopf-Stellen bewirkt, dass \ jegliches Gas in der Kammer sowie in den Schläuchen 591, 592 in das U-Rohr gelangt und von dort durch den Dialysatrückstrom hinaus-

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befördert wird.

Danach wird durch den Injektor 538 das gewünschte Volumen an Luft oder irgendeines anderen Gases in die Kammer 593 eingeleitet, während die Kammer aufrecht gehalten wird, obwohl dieser Schritt auch ausgeführt werden kann, bevor das Dialysat auf den Bypass geschaltet wird und sogar bevor jeglicher Dialysatfluss eingeleitet wird. Eine Anzeigemarke, z.B. die Marke 597, kann zur Anzeige des gewünschten Gasvolumens an der Kammer angebracht sein.

Das Gas in der Kammer 593 wird dann zum Schenkel 541 des U-Rohrs geleitet, indem die Kammer 593 in geeigneter Weise gekippt und tiefer gehalten wird. Aufgrund der zwei Verbindungen zwischen der Kammer und diesem U-Rohrschenkel wird sich das Gas hauptsächlich auf diesen Schenkel beschränken. Die aus dem Ü-Rohrschenkel 541 durch das über den unteren Einlass 549 einströmende Gas verdrängte Flüssigkeit wird in die Kammer hinabströmen, um den Platz des aus der Kammer entströmten Gases einzunehmen. Infolgedessen wird sich der Flüssigkeitspegel im Schenkel 541 oder in beiden Schenkeln 541 und 542 an einem Ort befinden, der es gestattet, die Messung über eine beträchtliche Durchlaufstrecke vorzunehmen.

Es ist unwesentlich, ob das Dialysat für die ültrafiltrationsmessung auf Bypass geschaltet ist. Solange der Druck auf dem Dialysat im Dialysator auf dem Wert gehalten wird, bei dem die ultrafiltration zu messen ist, kann der Bypassfluss teilweise oder vollständig unterbrochen werden. Daher ist nur eine manuelle oder automatische Drucksteuerung erforderlich, vorausgesetzt, dass ein geeigneter Saugdruck, z.B. durch eine Pumpe, ausgeübt wird. Wenn die Ultrafiltrationsgeschwindigkeiten stromabwärts vom Dialysator gemessen werden, weist das Rohrsystem, mit dem die Messung vorgenommen wird, im allgemeinen Bohrungen mit einem Durchmesser von gewöhnlich 6 oder mehr mm auf. Die U-Rohre sind dementsprechend in den Figuren 7 und 8 so dargestellt, als hätten sie grössere Bohrungen als das Rohrsystem, an dem sie angeschlossen sind. Je-

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doch kann das gesamte Rohrsystem den selben Bohrungsdurchmesser wie die U-Rohre aufweisen, falls dies gewünscht wird.

Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit kann auch durch andere genau arbeitende Einrichtungen gemessen werden, wie z.B. durch Rotoren des Verdrängungs- oder Turbinen-Typs, die in den Dialysatdurchlaufweg eingesetzt und durch den Dialysatdurchfluss angetrieben werden, um eine die Durchflussgeschwiiidigke It anzeigende elektrische Spannung zu erzeugen. Eine derartigt: Spannungserzeugung kann mit Hilfe eines elektrischen Generators oder mit Hilfe von Kontakten erfolgen, die kurzzeitig bei jeder Umdrehung des Rotors geschlossen werden, so dass aus einer Batterie oder dergl. eine Reihe von elektrischen Impulsen abgegeben werden. Diese Impulse werden dann mit Hilfe kleiner Transistorverstärker integriert, um eine der Impulsrate entsprechenden Spannung zu erhalten.Solche Durchflussgeschwindigkeit-Messapparaturen sind beispielsweise in den US-PSen 37 92 610 und 37 83 248 beschrieben.

Es können zwei solcher genau arbeitenden Messinstrumente verwendet werden, das eine in der Dialysatabflussleitung des Dialysators und das andere in der Dialysatzuflussleitung, um die Dialysatdurchf lussgeschwindigkeiten in diesen Leitungen getrennt zu messen, so dass durch die Differenz zwischen diesen beiden Durchflussgeschwindigkeiten angezeigt wird, wie schnell aufgrund der Ultrafiltration dem Dialysat Flüssigkeit zugegeben wird. Auf diese Weise kann die Ultrafiltration gemessen werden, während die Dialyse durchgeführt wird.

Für eine grössere Genauigkeit können die zwei Messinstrumente derart kombiniert werden, dass eine Differentialmessanordnung erhalten wird. Dabei kann der Anker eines einzigen kleinen elektrischen Generators durch das in den Dialysator einströmende Dialysat in Drehung versetzt werden, wobei sein Feld durch das aus dem Dialysator ausströmende Dialysat in der gleichen Richtung gedreht wird. Der Span-

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nungsausgang des Generators zeigt dann unmittelbar die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit an.

Alternativ hierzu kann ein Satz Umschaltekontakte durch den einen Dialysatstrom in Drehung versetzt werden, wobei ein Unterbrechernocken durch den anderen Dialysatstrom in der gleichen Drehrichtung angetrieben wird, so dass die sich ergebenden Impulse des über die Kontake fliessenden Stromes die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit anzeigen.

Wenn die Ultrafiltration mit einer im allgemeinen konstanten Geschwindigkeit durchgeführt werden soll, können die die Ultrafiltrationsgeschwindigkeit anzeigenden Signale dazu verwendet werden, den Druckregler, beispielsweise den Druckregler 172, auf elektrischem Wege einzustellen. Somit können diese Signale den Druck auf das Dialysat erhöhen, wenn die Ultrafiltration schneller als vorgegeben abläuft, und den Druck erniedrigen, wenn die Ultrafiltration zu langsam ist.

Der Spannungsausgang des oben erwähnten elektrischen Generators oder der Mittelwert des Ausgangssignals der Umschaltkontakte kann für diese Zweck einem Transisitorverstärker zugeführt werden, an dem eine Vorspannung angelegt ist, die entsprechend der gewünschten Ultrafiltrationsgeschwindigkeit eingestellt ist. Wird das Ausgangssignal des Verstärkers einem mit einer Druckreglereinstellschraube verbundenen Servormotor zugeführt, so wird der Dialysatdruck erhöht, wenn die die Ultrafiltration anzeigende Spannung über dem Vorspannungswert liegt, und erniedrigt, wenn diese Spannung unterhalb diesem Wert liegt.

Die Ultrafiltrationsgeschwindigkeitssignale können auch über die Zeit integriert werden, so dass sie das dom üialysat zugeführte und somit aus dem zu dialysierenden Blut eines Patienten entnommene Gesamtvolumen der Ultrafiltrationsflüssigkeit anzeigen. Die

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Signale des elektrischen Generators müssen für diesen Zweck nur einer Integrationsschaltung zugeführt worden, und die Ümschalteimpulse müssen nur mit Hilfe eines einfachen Impuls Zählers gezählt werden. :

Das integrierte Ausgangssignal oder der Ausgang des Zählers kann zur Ansteuerung eines Summers und/oder eine. Anzeigelampe verwendet werden, die betätigt werden, sobald sich ein vorbestimmtes Ultrafiltration s volumen angesammelt hat. Patienten, die dialysiert werden, müssen im allgemeinen unterschiedliche Wassermengen verlieren, um ihre sich ändernde Wasseraufnahme bei einer Nierenstörung zu kompensieren,, wobei es eine grosse Hilfe ist, wenn eine voreingestellte Summer- oder Eampenschaltung für eine automatische Anzeige einer solchen Kömpensation verwendet wird.

Der Dialysator 10 der Figur i kann nach einem Verfahren hergestellt werden, das in der Stammanmeldung beschrieben ist. Durch das Versehweissen der Abschlusskappen 22, 24 mit dem Dialysator wird ein sehr fester Aufbau erhalten, der billig herzustellen ist. Danach kann das Dialysatorgehäuse in einem Halter angeordnet v;orden, der es abstützt, indem er an der unteren Fläche des Flansches 20 an-. greift. Die Kappe 24 wird dann auf .den Flansch aufgesetzt, und ein zylindrischer,vibrierender Kolben wird dann auf die Kappe abgesenkt, so dass der Zylinderrand am Umfang der Kappenstirnwand 60 angreift.. Der Kolben ist auf seiner Unterseite zur Aufnahme des RohrStutzens 28 und der ihn unmittelbar umgebenden Abschnitte der Wand 60 , die höher als der Umfang der Stirnwand 60 liegen, ausgehöhlt. Der Zylinder wird dann zur Durchführung des Schweissvorganges mit einer Frequenz von 20 bis 25 kHz etwa eine Sekunde lang oder weniger in Vibration versetzt.

Es wurde herausgefunden, dass sich mit dem Ultraschallschweissver— fahren keine guten Ergebnisse erzielen lassen^ wenn nicht die . Stirnwand 60 mindestens.etwa 2 mm stark ist. Abschlusskappen mit geringeren Stirnwanddicken werden beim Ultraschallschweissen leicht

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beschädigt. Bevorzugt wird eine Dicke von et v/a 3 bis 4 nun.

Eine schmale Erhebung auf der Schweissflache des Flansches 20, wie es bei 39 gezeigt ist, ist für das Ultraschallschweissen recht nützlich, jedoch nicht notwendig, wenn die Kappe durch einen Klebstoff angeschweisst wird.

Ferner ist es sehr wünschenswert, den Abschnitt der Kappe ausserhalb der durch den Dichtungsring 56 bewirkten Dichtung zu belüften. Gemäss Figur 1 wird für eine solche Belüftung mit Hilfe eines Einschnitts 40 mit einer Breite von nur etwa 1 bis 2 mm und einer Tiefe von etwa 2 mm gesorgt, der sich durch die Lippe der Seitenwand der Kappe erstreckt. Dadurch wird die Prüfung der Dichtung zwischen der Kappe und der Stirnwand 54 des Dialysators vereinfacht. Eine solche Prüfung kann in einfacher Weise durchgeführt werden, indem der Rohrstutzen 28 mit einer Druckluf tquelle/faer Rohrstutzen 26 verschlossen, kurzzeitig ein Druck von etv/a 300 tor bzw. 0,4 bar durch den Rohrstutzen 28 zugeführt und die unter Druck gesetzte Anordnung stehengelassen wird, wobei mit einem Druckmesser geprüft wird, ob ein Druckverlust auftritt. Zeigt sich nach etwa 10 bis 14 Sekunden noch kein Druckverlust, so sind beide Kappendichtungen in Ordnung. Gleichzeitig bedeutet das, dass die Dialysefasern kein grösseres Leck haben.

Obwohl in der Stammanmeldung Dialysekammern gezeigt sind, die von beiden Enden aus zu einer zentralen Einschnürung spitz zulaufen, verlaufen die Dialysekammern des Dialysators gemäss der vorliegenden Erfindung vorzugsweise nur in einer Richtung von einem Ende zum anderen konisch. Eine solche Konizität ist nur mit einer Durchmesseränderung von etwa 0,5 mm verbunden, vereinfacht jedoch das Giessen des Gehäuses und verringert die Gefahr eines Bruchs oder einer Beschädigung der Fasern, die durch eine sich aus der doppelten Konizität ergebende innere Erhebung um das Zentrum der Kammer auftreten kann.

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Wenn das Vergiessen (potting) eines Hohlfaserdialysatorgehäuses an beiden Enden in einem einzigen Schleuderdruckvorgang durchgeführt wird, wie es in der Stammanmeldung beschrieben ist, ist es nicht notwendig, die Faserenden vor dem Aufbringen der Vergussmasse (potting compound) zu verschliessen. Indem die Vergussmasse in flüssigem Zustand im wesentlichen gleichzeitig beiden Enden des zentrifugierenden Gehäuses zugeführt werden, das mit an beiden Enden offenen Hohlfasern gefüllt ist, wird die Vergussmasse daran gehindert, allzu tief in die Faserenden einzudringen, so dass die innere Verstopfung der offenen Faserenden durch die Vergussmasse im allgemeinen nicht tiefer als etwa 3 bis 4 mm reicht. Dementsprechend kann derart vergossen werden, dass mindestens 5 oder 6 mm von jedem vergossenem Ende abgeschnitten werden können, um die Hohlfasern an jeder Gussendwand 54 freizulegen.

Auf diese Weise können in das Gehäuse Fasern mit offenen Enden eingesetzt werden, von denen jede um mehr als 5 mm über die gewünschte Stelle jeder Stirnwand 54 vorsteht. Ein Vorstehen um 7 mm hat sich als sehr wirksam erwiesen. Das auf diese Weise zusammengesetzte Gehäuse wird in eine Zentrifugenvorrichtung zum Vergiessen angeordnet, wie es in der Stammanmeldung und in der US-PS 34 42 002 beschrieben ist, so dass beide Gehäuseenden während eines einmaligen Schleudervorganges vergossen werden. Während des Schleudcrvorganges läuft die aushärtbare Vergussflüssigkeit, z.B. ein Polyurethan, wie es in der US-PS 39 62 094 beschrieben i.st, zu. beiden Enden der zentrifugierenden Anordnung im wesentlichen gleichzeitig. Es wird genügend Vergussmasse zugeführt , um die Höhe dieser Masse an jedem Ende des Gehäuses auf den gewünschten Abstand zu bringen, im allgemeinen mindestens etwa 1 cm am untersten Punkt. Es zeigt sich, dass die Vergussmasse in die offenen Faserenden nur etwa 4 mm tief eindringt, so dass nach dem Aushärten der Masse die Enden an der Stelle 54 abgeschnitten werden können, wodurch jedes abgeschnittene Faserende offen bleibt.

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Die flüssige Vergussmasse kann in die zu schleudernde Anordnung eingegeben werden, bevor mit dem Zentrifugieren begonnen wird. Eine Zuführtasse, die einen Teil der Anordnung bildet, hält die flüssige Vergussmasse und ist durch getrennte Rohre mit den Innenräumen hohler Vergussformen verbunden, die an jedem Ende des Dialysatorgehäuses festgeklemmt sind. Indem diese Rohrverbindungen zu Auslassöffnungen führen, die in der Seitenwand der Tasse ein gutes Stück oberhalb ihres Bodens vorgesehen sind, kann die Tasse im stationären Zustand die Flüssigkeit bis zur Höhe der Seitenwandöffnungen haben, ohne dass Flüssigkeit durch die Auslassöffnungen abqegeben wird. Die Zuführtasse kann daher bequem mit der aushärtbaren Vergussflüssigkeit gefüllt werden, bevor mit dem Zentrifugieren begonnen wird.

Wenn die auf diese Weise beschickte Anordnung in Drehung vernetzt wird, klettert die Flüssigkeit in der Tasse infolge der Zentrifugalkraft an ihrer Seitenwand hoch und dringt somit in die Auslassöffnungen, von wo aus sie dann in die hohlen Giessformen (hollow potting moulds) gelangt. Auf diese Weise wird im wesentlichen eine gleichzeitige Zuführung der Vergussflüssigkeit zu beiden Gehäuseenden gewährleistet.

Die aufgrund der Zentrifugalkraft erfolgende Zuführung der Vergussflüssigkeit kann erfolgen, gleich ob die Anordnung um eine vertikale Achse, eine horizontale Achse oder um eine Achse mit irgendeiner anderen Orientierung rotiert. Das Zentrifugieren um eine horizontale Achse ist insofern wünschenswert, als dann das Zentrifugieren mit einer Apparatur durchgeführt werden kann, die weniger Bodenfläche beansprucht.

Wenn Vergussflüssigkeiten mit einer hinreichenden Viskosität verwendet werden, sind Zuführtassen mit Auslässen oberhalb ihren Bodens nicht notwendig. Der Innendurchmesser der Zuführrohre kann bei solchen Flüssigkeiten hinreichend klein gemacht werden um sicherzustellen, dass die viskose Vergussflüssigkeit mindestens einiae Sekunden braucht, um aus der Zuführtasse zu den Hohlformen

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zu fliessen. Mit dem Zentrifugieren kann dann sofort nach dem Beschicken der Zuführtassen begonnen werden, bevor diese Zeit ver-,strichen ist. Die Zentrifugalkraft wird dann aufgebaut,

bevor die Vergussflüssigkeit in die offenen Enden der Fasern eindringen kann. Sobald die Zentrifugalkraft aufgebaut ist, wird sie den Durchfluss der viskosen Flüssigkeit beträchtlich beschleunigen, so dass sichergestellt ist, dass kein übermässig tiefes Eindrincjen in diese Enden erfolgt.

Eine gleichzeitige Zuführung zu beiden Hohlformen kann auch dann erfolgen, wenn die Vergussflüssigkeit so lange nicht in die Zuführtasse gegossen wird, bis mit dem.Zentrifugieren begonnen worden ist, jedoch ist es etwas schwieriger, die Vergussflüssigkeit in eine schnell kreisende Tasse einzugiessen.

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Claims (14)

1. Verfahren zur Messung der ültraf iltrat ionsge.sehwiruliykp it einer Dialysevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, da;;:; in der Dialysevorrichtung (10) stromabwärts von einer Dialysekammor (31, 33, 35) ein von aussen sichtbarer Durchgang (32, 33) für den Dialysatfluss vorgesehen wird, ferner dafür gesorgt wird, dass der Durchgang für ein genaues Ablösen des Pegels einer sich hindurchschiebenden Flüssigkeit in ausreichendem Masse leer ist, weiterhin durch die Vorrichtung (10) eine zu dialysierende Flüssigkeit geleitet und die Vorrichtung (10) derart gehalten wird, dass der Flüssigkeitspegel (37) in dem Dialysat-Durchgang (32) sich in Längsrichtung des Kanals bewegt, wenn die zu dialysierende Flüssigkeit ultrafiltriert wird, und dass die Bewegung dieses Flüssigkeitspegel; zeitlich erfasst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Durchgang (32, 33) eingeleitete Flüssigkeit ein Dialysat ist und der Durchgang teilweise mit der Flüssigkeit in der Weise gefüllt wird, dass er zunächst mehr oder weniger

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vollständig gefüllt ist und dass dann eine Gasmenge eingeleitet wird.

3. Dialysator, gekennzeichnet durch:

a) mindestens eine Dialysekammer (31, 33, 35),

b) einen von aussen sichtbaren Durchgang (32, 33) für das Dialysat stromabwärts von dieser Kammer und

c) Messmarken (69) zur Erfassung unterschiedlicher Flüssigkeitspegel in dem Durchgang.

4. Dialysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der

Durchgang (32, 33) eine Querschnittsfläche von etwa 1/3 bis et-

2 2

wa 3 cm pro m di

33, 35) aufweist.

2 2

wa 3 cm pro m der Dialyse-Membranoberfläche in der Kammer (31,

5. Zusatzgerät für einen Dialysator zur Ultrafiltrationsmessung, gekennzeichnet durch:

a) eine Standard-Dialysat-Anschlusstück (75) zum Anschluss an den Dialysateinlass (51) eines Dialysators (10),

b) einen Gasinjektor (70), der in Vorbindung mit dem Anschlussstück (72) steht, und

c) ein Ventil (91), das die Verbindung schliesst, ausser wenn Gas in den Dialysateinlass eingeleitet wird.

6. Zusatzgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Standard-Dialysat-Anschlusstück (76) zum Anschluss an ein Dialysatversorgungssystem vorgesehen ist.

7. Ultrafiltrationsmessvorrichtung, gekennzeichnet durch ein auf dem Kopf stehendes U-Rohr (520), eine Anschlusseinrichtung (548, 558) an jedem Ende des Rohrs zum Einsetzen des

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Rohrs in eine Dialysat-Abflussleitung (154) eines Dialysators (10), eine angeschlossene Gasinjektionseinrichtung (538) zur ■ Einleitung eines Gasvolumens in das Rohr (520) und durch Messmarkierungen (531, 532), die entlang mindestens einem Sehenkel (541 , 542) des Rohrs (520) zur Erfassung unterschiedlicher Flüssigkeitspegel angebracht sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dasj die Gasinjektionseinrichtung ein Ventil ist, das wahlweise ;;ur Atmosphäre hin geöffnet werden kann.

9. Dialysatversorgungssystem für einen Dialysator, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absperrventil (146) in die an den Dialysateinlass eines Dialysators angeschlossene Dialysatzufuhrleitung (148) geschaltet ist und dass eine Gasinjektionseinrichtung (149) stromabwärts von dem Absperrventil (146) in (tr Leitung (148) angeordnet ist.

10. Verfahren zur Befestigung einer Kappe an dem Ende eines rohrförmigen Dialysatorgehäuses, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) nahe seinem Ende mit einem sich nach aussen erstreckenden, umlaufenden Flansch (20) aus schmelzbaren Kunststoff versehen wird, dass eine Kappe (22, 24) aus schmelzbarem Kunststoff verwendet wird, die eine Dicke von mindestens etwa 2 mm aufweist und mit einer vorstehenden umlaufenden Wandung versehen ist, und dass die Wandung an den Flansch (20) mit Hilfe eines auf die Kappe aufgesetzten, mit grosser Frequenz vibrierenden Elements angeschweißt wird, wobei die. abgewandte Fläche des Flansches unterstützt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseende (14, 16) eine innere Stirnwand (54) aufweist und dass eine elastische Dichtung (65) zwischen dieser Stirnwand und der Innenfläche der Kappe vor dem Schweissen eingefügt wird.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Kappenwandung einen hindurchgehenden Durchgang (40) aufweist, der beim Schweissen nicht verschlossen wird und in Verbindung mit dem Umfang der Dichtung steht.

13. Dialysator mit einem rohrförmigen Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass ein umlaufender Flansch (20) vorgesehen ist , der sich im wesentlichen über die gesamte Befestigungslänge einer Endkappe (22, 24) erstreckt, dass eine Dichtung (56) zwischen der Endkappe und einer inneren Stirnwand (54) nahe dem Gehäuseende eingesetzt ist, um die Verbindung zwischen der Kappe (22, 24) und der Stirnwand (54) abzudichten, und dass ein Durchgang (40) durch die Kappe (24) an einer Stelle ausserhalb der Dichtung vorgesehen ist.

14. Verfahren zur Herstellung eines Dialysators, wobei beide Enden eines Bündels von Hohlfasern mit offenen Enden unter Anwendung einer Zentrifugalkraft vergossen v/erden, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse mindestens ein Bündel von Fasern mit offenen Enden eingesetzt v/ird, wobei das Ende jeder Faser des Bündels um mindestens 5 mm über der gewünschten Aussenfläche der vergossenen Anordnung in dem Dialysator vorsteht, dass das Gehäuse mit den vorstehenden Fasern in einer Zentrifugenvergiessvorrichtung zum gleichzeitigen Zentrifugieren beider Enden des fasertragenden Gehäuses angeordnet wird, dass das fasertragende Gehäuse zentrifugiert und eine aushärtbare, flüssige Vergussmasse beiden Enden des umlaufenden Gehäuses im wesentlichen gleichzeitig zugeführt wird, so dass die Masse zu den Gehäuseenden und den Faserenden gelangt, jedoch in die Faserenden weniger tief eindringt als die Faserenden über die gewünschte Aussenfläche vorstehen, und dass nach dem Aushärten der Vergussmasse die vorstehenden, vergossenen Faserenden abgeschnitten werden, um die gewünschten Aussenflachen zu erhalten, wobei die abge-

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schnittenen Faserenden in den Gohütinopridon

und die abgeschnittenen Enden der Fanorn offen sind,

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