DE2838414A1

DE2838414A1 - Vorrichtung zur ultrafiltrationssteuerung bei der haemodialyse

Info

Publication number: DE2838414A1
Application number: DE19782838414
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dr Ing Schael
Original assignee: Dr Eduard Fresenius Chemisch Pharmazeutische Industrie KG
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1978-09-02
Filing date: 1978-09-02
Publication date: 1980-03-06
Also published as: GB2032136A; JPH0448061B2; DE2838414C2; JPH01119263A; FR2434624A1; GB2032136B; US4267040A; JPS5559816A; US4770769A; JPH0236268B2; US4530759A; FR2434624B1; JPH0448062B2; JPH01119262A

Description

NACHGi ERgiCHTJ WG/St

Dr. Eduard Fresenius Chemisch-pharmazeutische Industrie KG

Apparatebau KG
Heesenring 82, 6380 Bad Homburg v.d.H.

Vorrichtung zur Ultrafiltrationssteuerung bei der Hämodialyse

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ultrafiltrationssteuerung bei der Hämodialyse, bei der eine Steuervorrichtung den abwechselnden Zu- bzw. Ablauf frischer und gebrauchter Dialyselösung in die eine oder die andere bzw. aus der einen oder der anderen, von mindestens einer Bilanziervorrichtung und den Antrieb einer Ultrafiltrationspumpe zum zusätzlichen Abzug von gebrauchter Dialyselösung aus dem Dialysatorkreislauf steuert.

Ein bekanntes Verfahren zur diskontinuierlichen Messung des Flüssigkeitsentzuges pro Zeiteinheit besteht darin, daß mit Hilfe von Umschaltventilen der Dialysierlösungsfluß zum Dialysator vorübergehend unterbrochen und die Abflußleitung des

030010/0519

. 6-

Dialysators mit einem Durchflußmesser zur Ablesung des Flüssigkeitsentzuges pro Zeiteinheit verbunden wird. Durch zusätzliche Maßnahmen wird während der Messung die Druckdifferenz zwischen Blut- und Dialysierlösungsseite auf dem vorherigen Betriebswert konstant gehalten. Demzufolge ist der Durchtritt von Flüssigkeit durch die Membran bei der Messung etwa der gleiche wie während des normalen Betriebes. Nachteilig ist, daß jedesmal eine Betriebsunterbrechung . notwendig ist und somit eine Dauerraessung nach diesem Verfahren nicht möglich ist. Außerdam ist mit diesem Verfahren nur eine Meßmöglichkeit gegeben. Um einen bestimmten Betrag der zu entziehenden Flüssigkeitsmenge zu erreichen, ist eine Auswertung der Meßergebnisse und eine entsprechende manuelle Korrektur der Betriebswerte am Gerät in relativ kurzen Zeitabständen notwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung so auszugestalten, daß die Dosierung der frisch zuzuführenden Dialysierlösung selbsttätig aufgrund des Arbeitens der Bilanziervorrichtung erfolgt und eine kontinuierliche Anzeige oder Steuerung der Ultrafiltrationsrate ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung sieht die Erfindung vor_$ daß die Steuervorrichtung mit der BiIanziervorrichtung und mit einer Dosiervorrichtung für die Zuführung von

030010/0619

2838AH • γ*

Dialysekonzentrat zu einer Regeleinheit verbunden ist.

Dieser Regelkreis kann dabei entweder auf den Durchsatz bestimmter Volumen oder Massen von Dialyselösung ansprechen oder aber auf einen durch Volumen bzw. Massenunterschiede hervorgerufenen Differenzdrmck.

Ausgestaltungen der Erfindung, die sich aus den beigefügten Ansprüchen ergeben, nehmen hierauf Bezug.

Bei diesen Ausgestaltungen ist es von besonderer Bedeutung, daß etwa in der Dialyselösung enthaltene Luftbläschen, die die Funktion des Regelkreises beeinträchtigen würden, abgeschieden werden.

Die eigentliche Steuerung der Bilanziervorrichtung erfolgt durch elektrische bzw. elektronische Mittel, die in an sich bekannter Weise Zu -und Abflußventile schalten, die Steuersignale hierfür können aus dem Regelkreis auf unterschied-· liehe Weise gewonnen werden.

Einzelheiten entsprechen der Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt:

03.0010/0519

2838AH

Flg. 1 ein vereinfachtes Prinzipschema des Dlalysierlösungskreislaufes mit einer Bilanziervorrichtung,

Fig. 2 ein vereinfachtes Prinzipschema des Dialysierlösungskreislaufes mit Kombination der Funktionen von Bilanzierung und proportionaler Dosierung und gemeinsamer Überwachung beider Funktionen,

Fig. 3 eine veiter deteil!erte Darstellung des Schemas nach Fig. 2„

Fig. 3A eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Bilanzier- und Dosiervorrichtung,

Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 1 zum Ausgleich von temperaturbedingten Fehlern der Massenbilanz,

Fig. 5 ein Blockschaltbild für die rechnerische Kompensation des Einflusses von Temeraturdifferenzen,

Fig. 6 ein Beispiel einer Bilanzierkammer in achematischer Schnittdarstellung

Fig. 7 eine andere erweiterte Ausgestaltung der Anordnung nach Fig. 1 zur Entlüftung des Dialysatorkreislaufes

030010/0519

Fig. 3 eine detailliertere Darstellung des Flüssig·

keitekreislaufes eines Hämoüalysegerätes. . 9 ein JozsfüTujungebeispiel der Dosiervorrichtung in Schnitt.

Zur Erläuterung der grundsätzlichen Arbeltsweise einer Bilanziervorrichtung ist in Fig. 1 der betreffende Teil des Flüssigkeitskreislaufes stark vereinfacht und schema ti sch dargestellt. Wichtigster Bestandteil dieser Anordnung ist die Bilanziervorrichtung 1. Sie umfaßt zwei miteinander gekoppelte Kammern 1a und 1b, von denen die erste der Zulaufleitung 2 für die frische Dialysierlösung und die zweite der Ablaufleitung 3 für die gebrauchte Dialysierlösung zugeordnet 1st. Die Bilanziervorrichtung bewirkt, daß die Menge der durch die Leitung 2a zum Dialysator 4 fließenden frischen Dialysierlösung genau mit der durch die Leitung 3a vom Dialysator abfließenden gebrauchten Dialysierlösung übereinstimmt. Aufgrund dieser Eigenschaft der Bilanziervorrichtung kann unter diesen Bedingungen weder in der einen noch in der anderen Richtung «ine VolumenverSchiebung zwischen der Blut- und der Dialysierlösungsseite der semipermeablen Membran 5 im Dialysator 4 stattfinden, dessen andere Seite über Leitungen 6 mit dem Patienten verbunden ist..

Die sogenannte Ultrafiltrationsrate ist demzufolge Null.

030010/0819

-j.

D«r zwischen der Bilanziervorrichtung 1 und dem Dialyaator 4 eingeschlossene Teil des FlueBigkeitskreislaufes verhält eich wie ein geachloasene, volunenkonatantes System. Un aus diesen System Flüssigkeit abzuführen, ist eine Entnahmevorrichtung 7 vorgesehen, die an einen Ablauf 8 angeschlossen ist.

Die alt Hilfe der Kntnahmevorrichtung aus dem Systea abgeleitete Slüssigkeitamenge muß aufgrund der erwähnten Eigenschaften der Bilanzlervorrichtung durch eine gleichgroße FlUssigkeitsmenge ersetzt werden, die von der Blutgelte zur Dialyaierlösungsseite der Dialysatormembran übergeht· Die mittels der Entnahmevorrichtung abgeleitete Flüssigkeitsaenge stimmt also mit der durch die Membran des Dialysatora tretenden Flüesigkeitsmenge, dem Ultraf11trat» überein. Die Entnahmevorrichtung läßt sich nun so ausgestalten, daß eine Steuerung der Ultrafiltration erzielt werden kann.

An die Genauigkeit der Bilanziervorrichtung sind sehr hohe Anforderungen zu stellen. Bei einer Hämodlalysebehandlung werden typisch etwa 200 Liter Dialyaierlösung durch den Dialysator geleitet. Die Ultrafiltratmenge beträgt typisch etwa 2 bis 3 Liter und sollte bis auf eine Abweichung in der Größenordnung von 0,1 bis 0,2 Liter genau bestimmbar

030010/0519

-g- 28384H

/ft

sein. Der In .der Bilanziervorrichtung verursachte Bilanzierungsfehler darf demnach die GrÖßenanordnung von 1 Promille möglichst nicht überschreiten. Eine erhebliche Gefahr kann sich für den Patienten dann ergeben, wenn durch einen technischen Fehler, z.B. durch Versagen eines Bauteils, ein größerer Bilanzierungsfehler auftritt und unbemerkt bleibt, daher nuß von der Bilanziervorrichtung gefordert werden, daß ein Funktionsfehler automatisch erkannt und im Fehlerfallein Alarm ausgelöst wird«

Erfindungsgemäß wird diese notwenige Sicherheit gegen Fehlfunktionen des Bilanziersystems dadurch erreicht, daß die Bilanziereinheit nicht nur zur Bilanzierung von zu- und abfließender Dialysierlösung ausgebildet wird, sondern gleichzeitig zusammen mit einer Dosiervorrichtung zu einem Regelkreis verbunden ist.

Das Prinzip einer entsprechenden erweiterten Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt. Hier sind gleiche Teile mit gleichen BezugBzeichen wie in Fig. 1 bezeichnet.

Zusätzliche Elemente zur Verwirklichung einer Proportional-Dosierfunktion und zu deren Überwachung sind eine Dosiervorrichtung 9 und eine Analysevorrichtung 10. Die Dosiervorrichtung ist von einer Leitung 11 her gespeist und speist ihrerweits über eine Verbindung 12 in die Zuleitung 2 ein.

030010/0619

t 28384H

Die Analysevorrichtung ist direkt in die Zuleitung 2 zwischen der Bilanziervorrichtung 1 und dem Bialysator 4 eingeschaltet.

Voraussetzung für die vorgesehene Funktion der gezeigten Anordnung ist, daß die Bilanziervorrichtung 1 eine periodische Arbeitsweise hat, bei der sie pro Arbeitsperiode jeweils ein genau definiertes Dialysierlösungßvolumen weiterleitet« Zu diesem definierten Dialysierlösungsvolumen ist ein in festem Verhältnis stehendes Volumen an Konzentrat notwendig, welches durch die Dosiervorrichtung 9 ebenfalls periodisch zugeführt wird, wobei die Bilanziervorrichtung und die Dosiervorrichtung vorzugsweise synchron arbeiten.

Das über die Leitung 2 zugeführt© Wasser und das von der Dosiervorrichtung 9 zugeführte Konzentrat bilden bei wichtiger Abstimmung des Mengenverhältnisses nach ihrer ¥erffil*sc schung eine Dialysierlö3ung der gewünschten Zusammensetzung. Diese wird durch die Analysevorrichtung ₈ die in die Leitung zum Dialysator eingefügt ist, überwacht. Dm die in der Bilanziervorrichtung zur Abmessung der Volumina dienenden Teile gleichzeitig das pro Arbeitsperiode weitergeleitete Flüssigkeitsvolumen bestimmen, kann durch Benutzung der Analysevorrichtung 10 sowohl der Vorgang deg proportionalen Dosierens als auch indirekt der Vorgang des Silanzierens überwacht werden.

030010/0519

28384U

Einzelheiten Her zu sollen anhand des in Fig. 3 dargestellten Beispiels erläutert werden. Die Bilanziervorrichtung besteht aus den Bllanzkammern 22 und'23 und den zugehörigen Ventilen 14 bis 21. Zusammen mit der Dosiervorrichtung 9 bildet die Bilanziervorrichtung außerdem ein Propotionalr Dosiersystem, das Konzentrat und V/asser in vorbestimmten Mengenverhältnis mischt. Die Analysevorrichtung 10 mißt einen oder mehrere für die Zusammensetzung der Mischung charakteristische Parameter und ermöglicht dadurch eine Kontrolle der genannten Funktionen.

Wesentlicher Bestandteil der Bilanziervorrichtung sind die beiden Kammern 22 und 23. Dem Prinzip nach bestehen diese aus volumenstarren Hohlkörpern mit Je zwei Räumen, die durch ein bewegliches, dicht schließendes Element 24 bzw. 25 voneinander getrennt sind, so daß bei einer Vergrößerung des einen Raumes der andere Raum zwangsläufig um den gleichen Betrag verkleinert wird. In der schematischen Darstellung von Fig. sind die Kammern 22und 23 beispielsweise als Kugeln und die beweglichen Elemente 24 und 25 als Membranen dargestellt. Wichtig für die tatsächliche Gestaltung der Kammern und der darin beweglichen Elemente im Hinblick auf die Dosierfunktion ist außerdm, daß die Verschiebung der beweglichen KLe-. mente von einer Extremlage in die andere zu einer reproduzierbaren Volumenverschiebung führt. Bei der in Fig. 3 angedeuteten Ausführung wird dies beispielsweise dadurch erreicht, daß sich die Membranen 24 und 25 in ihren Extremlagen vollständig

030010/OB19 ■

-Ak-

gegen die rechte oder linke Viand der jeweiligen Kammer anlegen, so daß »ei der Bewegung von einer Extremlage In die andere eine Volumenverschiebung vom Betrage des gesamten Kammervolumens stattfindet.

Die den Bilanzkammern zugeordneten Ventile 14 bis 21 bilden zwei Gruppen, die wechselweise betätigt werden. Wenn die Ventile der Gruppe A (15, 17, 18, 20) geöffnet sind, sind die Ventile der Gruppe B (14, 16, 19» 21) geschlossen, und umgekehrt. Die beiden Kammern arbeiten dadurch abwechselnd, wobei sie periodisch ihre Funktionen vertauschen. Während je<wells eine der beiden Kammern in den Kreislauf (2a, 3a) des Dialysators eingefügt ist, wird die andere Kammer mit neuer Dialysierlösung geladen und gleichzeitig die gebrauchte Dialysierlösung in die Abflußleitung 3 verdrängt.

Wenn die Ventile der Gruppe A( dunkel dargestellt) geöffnet und die Ventile der Gruppe B( hell dargestellt)geschlossen sind, wird die Kammer 22 mit frischer Dialysierlösung geladen, während die Kammer 23 zur Speisung des Dialysators dient. Der Laievorgang der Kammer 22 ergibt sich dadurch, daß durch das geöffnete Ventil 18 frische Lösung unter Druck in den Raum 22 a strömt, so daß die Membran 24 aus» weicht und die jenseits der Membran in Raum 22b befindliche gebrauchte Dialysierlösung durch das geöffnete Ventil 15 in die Abflußleitung 3 verdrängt wird. Wenn sich die Membran

030010/0S1Ö

ganz an die rechte Kammerwand angelegt hat» 1st dieser Ladevorgang beendet.

Aus der Kammer 23 vird währenddessen der Dialysator gespeist, indem die la Raum 23a befindliche frische Dialys£erlösung durch das geöffnete Ventil 17 über Leitung 2a zum Dialysator g&Laitet und als gebrauchte Dialysierlösung vom Dialysator über Leitung 3a und das geöffnete Ventil 20 in den Raum 23b der gleichen Kamiier zurückgeführt wird. Aufgrund der Volumenstarrheit der Bilanzkatamer muß die zurückgeführte Flüssigkeitsmenge genau mit der dem Dialysator zugeführten Flüssigkeitsmenge übereinstimmen. Die Dialysierlösung fließt hierbei in einem quasi geschlossenen Kreislauf» weil Anfang und Ende über das verschiebbare Element in der Bilanzkammer miteinander verbunden sind.

Eine Vermischung von frischer und gebrauchter Dialysierlösung findet aber nicht statt. Sobald sich die Membran in der Kammer 23 vollständig an die rechte Kammerwand angelegt hat, ist der Vorgang beendet. Um den Durchfluß durch den Dialysator weiter aufrechtzuerhalten, werden nur die Ventile umgeschaltet, so daß die beiden Kammern der Bilanziervorrichtung ihre Funktionen vertauschen.

030010/0519

.Ab-

Wenn nun die Ventile der Gruppe A geschlossen und die Ventile der Gruppe B geöffnet sind, kann dem Dialysator durch das geöffnete Ventil 14 aus dem Rauu^ 22a der Kammer 22 weiter frische Dialysierlösung zufließen, während die gleichgroße Menge gebrauchter Dialysierlösung aus dem Dialysator über daß geöffnete Ventil 19 in den Raum 221» auf der anderen Seite der Membran zurückgeführt wird. Zu Dsginn dieses Vorganges befindet sich der Raum 22a ita maximalen und der Raum 22b im minimAlen Füllstand, da beim vorhergehenden Arbeitstakt der Raum 22a, wie beschrieben, vollständig mit frischer Dialysierlösung gefüllt wurde, Während der Dialysator aus der Kammer 22 gespeist wird, wird die Kammer 23, deren Raum 23b vom vorhergehenden Arbeitstakt vollständig mit gebrauchter Dialysierlöaiag gefüllt ist, mit frischer Dialysierlösung aufgeladen. Die frische Dialysierlösung fließt über das geöffnete Ventil 21 in den Raum 23a, und die im Raum 23b befindliche gebrauchte Dialysierlösung wird durch das geöffnete Ventil 16 in die Abflußleitung 3 verdrängt.

Die UaschAltung der Ventilgruppen muß jeweils dann erfolgen, wenn der Vorrat der Bilanzkammer aus der augenblicklich, der Dialysator gespeist wird, erschöpft ist. Die Aufladung der anderen Bilanzierkammer sollte zu diesem Zeitpunkt bereits abgeschlossen sein, was durch eine entsprechend foohe Ladegeschwindigkeit ohne weiteres erreicht werden kann. Das Signal für die Umschaltung der Ventile kann auf verschiedene

030010/0619

V/eise gewonnen werden. Da der Dialysierlösungsfluß im Dialysatorkreis aufhört, sobald die Membran in der den Dialysator speisenden Bilanzkaoinier ihre Extremstellung erreicht hat, könnte z.B. ein Durchflußmesser mit einer Einrichtung zur Signalauslösung bei Untersehreitung eines Minimalflusses zu diesem Zweck benutzt werdet Eine andere Möglichkeit besteht darin, eine durch das Erreichen dor Endlage bedingte Druckveränderung zur Auslösung der Uins chal tfunk tion auszunutzen. Ferner kommen bekannte Verfahren in Betraöht, die eine direkte Detektion des Erreichens der Endlag© liefern, s.B! MLkrotaster.

Bei der beschriebenen Arbeitsweise nimmt die Bilanziervorrichtung in jedem Arbeitstakt nine bestimmte Menge Dialyaierlösung auf, die durch die zwischen den beiden Extremstellungen des beweglichen KLements in der Bilanzkamuer auftretende VolumenverSchiebung definiert ist. Zu jeder dieser von der Bilanziervorrichtung aufgenommenen Volumeneinhöit muß nun die entsprechende Menge Konzentrat zu deraugeführten Grundflüssigkeit (z.B. destilliertes Wasser) zugefügt werden um durch Mischen von Konzentrat und Flüssigkeit Im vorgesehenen Verhältnis die Dialysierlsöung in der gewünschten Zusammensetzung und Konzentration zu erzeugen. Die Zugabe das Konzentrates erfolgt durch die Do=» siervorrichtung 9* Diese kann beispielsweise als Dosierpiamp®

030010/OS19

28384H

ausgebildet sein, v.^relche mit einem oder mehreren Pumpen-= hüben die zu einer Füllung der Bilanzkammer gehörige Koji= zentratmenge liefert«, Die Tätigkeit der Dosiervorrichtung wird synchron zur Umschaltung der Ventile 14 bis 21 ge° steuert, d.h. bei jedem Ladevorgang einer der Bilanzkam=· mern 22 oder 23 v/ird die erforderliche Konzentratiaenge abgerufen und dem gleichzeitig zufließenden V/asser zuge2äiseht, In Fig. 3 ist die Zuiaischleitung 12 unmittelbar an die Zuleitung 2 zur Bilanzisrvorrichtung angeschlossen. Dies ist jedoch keineswegs notwendig« Es kann vorteilhafter sein, dia Zumischung des Konzentrates in einem vorgeschalteten Teil des Wasseraufbereitungssystems oder unmittelbar am Wasser= eingang d@a Gerätes vorzunehmen, u_oa« um eine möglichst hesiQ-gene Durchiaischung von Konzentrat und Wasser zu erreichen

Die Analy3evorrichtung 10 überwacht in an aieh bekannter Vielae die Zusammensetzung der Dialysierlösung , die zum Dialysator fließt., Es ist üblich₀ hierfür elektrische Leit« fähigköitsmesaaE einzusetzen,, jedoch kommen auch andere Anal/sevorrichtungan, z.B. ionenselektive Elektroden^ in B®° trachto Wesentlich ist jedoch, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung mit Hilfe der Analysevorrichtung nicht nur die Funktion des proportionalen Dosierens von Konzentrat und Wasser überwacht wird, sondern indirekt auch die Bilan=· zierungsfunktion. Venn nämlich an einem der Bauteile

03001Ö/OS19

der Bilanziervorrichtung ein Defekt auftritt, z.B. ein Versagen eines der Ventile 14 bis 21, ein Leck der Membranen 24, 25 oder ein Leck der Bilanzkammer nach außen, sowwird hiervon auch die Dosierfunktion beeinträchtigt, was zu einer entsprechenden Abweichung der Zusammensetzung der Dialysierlösung führt. Durch die übliche Grenzwertüberwachung der Analysevorrichtung wird in soclhen Fällen ein Alarmsignal ausgelöst, und das Gerät kann außerdem automatisch außer Funktion gesetzt werden, um v/eitere Auswirkungen des Fehlers zu verhindern.

Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung hat eine weitere wichtige Eigenschaft, und zwar bietet sie die Möglichkeit, die Bilanzlerfunktion vorübergehend aufzuheben, die Funktion des proportionalen Dosierens von Konzentrat und Wasser jedoch beizubehalten. Dies ist z.B. bei der Inbetriebnahme eines neuen Dialysators wichtig, um den Dialysator zunächst mit Dialysierlösung vorzufallen. Aufgrund der Eigenschaften des Bilan« ziersystems wäre dies normalerweise nicht möglich, da das Bilanziersysteiü die Flüssigkeit, die zugeführt wird, in gleicher Menge wieder abführt und somit das Flüssigkeitsvolumen im Dialysatorkreislauf konstant hält.

Die Betriebsart mit aufgehobener Bilanzierfunktion wird durch eine andere Steuerung der Ventile erreicht. Ausgehend von einem Zustand, in welchem die eine Bilanzkammer (z.B. 22a)

0300 1 0/OS 1 9

^28384U

vollständig mit frischer Dialysierlösung und die andere Bilanzkammer (zB. 23b) volletändig mit gebrauchter Dialysierlösung gefüllt ist, werden die Ventile 19 und 20 sowie ein in der Abflußleitung liegendes Ventil 26 geschlossen. Die Ventile 15 und 16 werden geöffnet, und die Ventile 16 und sowie 21 und 14 bilden jetzt zwei Gruppen, die wechselweise geöffnet und geschlossen werden. Die Steuerung der genannten Yentilgruppen kann entweder in der zuvor beschriebenen Art aufgrund einer Detektion der Extreiastellungen der Membran erfolgen oder einfachheitshalber durch einen Zeittakt» der hinreichend langsam gewählt ist, so daß sich die Membranen zum Zeitpunkt der Umschaltung mit Sicherheit bereits in den Endstellungen befinden.

Wenn unter den genannten Voraussetzungen die Ventile 21 und 14 geöffnet werden, während die Ventile 13 und 17 geschlossen sind, fließt die frische Dialysierlösung durch das Ventil 21 in den Raum 23a der Bilanzkammer 23 und verdrängt aus dem jenseits der Membran liegenden Raum 23b über die geöffneten Ventile 15 und 16 die entsprechende Flüssigkeitsmenge in den Raum 22b der Bilanzk&mmer 22. Demzufolge wird die gleichgroße Menge frischer Dialysierlösung aus dem Raum 22a verdrängt und durch das geöffnete Ventil 14 dem Dialysator zugeführt. Der Vorgang endet, wenn die Membranen ihre Extremstellungen erreicht haben.

030010/0519

Nachfolgend werden die Ventile 21 und 14 geschlossen und die Venttile 13 und 17 geöffnet. Die frische Dialysierlösung strömt jstzt durch das Ventil* 13 in den Raua 22a dtr Bilanzkanuaer 22 und verdrängt über die Membran die im Raua 22b befindliche Lösung über die geöffneten Ventile 15 und 1G in den Raum 23b der Bilanükauimer 23, so daß die zuvor in den Raua 23a eingefüllte frische Bialyaierlöeung in gleicher Men^e über das Ventil 17 zum Dialysator geleitet wird. Nachdem die Membranen ihre Extremstellungen erreicht haben, erfolgt eine erneute Umschaltung der Ventilgruppen 18,17 und 21 , 14, eo daß die beiden Kairoern 22,23 wieder ihre Funktionen vertauschen.

Durch die beschriebenen Arbeitsweise wird die Dialysierlöaung wie bei der normalen, bilanzierenden Betriebsart in bestiaa-

geführt,
ten Portionen zuiu Dialysator^ die'durch die zwischen den beiden Rxtruiustellungen des beweglichen Elementes in den Idlanzkajuiaern auftretenae vOluinenversch.i5bung definiert sind. Im tflfcichun Vakt führt aie Dosieiv^rricntung dae Konzentrat zu. Die Funktion dea proportionalen Doßiei'ena von Vasaer und Konzentrat bleibt alao bestechen, während die Bilanzierung aufgehoben ist.

Eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Ventile 14 bis 21 und 26 und der leviervorrichtung 9 entsprechend den beschriebenen Funktionen ist in Fig. 3a dargestellt. Es

030010/0519

-Vf- 28384U -32-

handelt sich hierbei lediglich um ein einfaches Ausführungsbeispiel, das in verschiedenartiger Weise durch andere Schaltungsanordnungen ersetzt werden kann. Falls die Betätigung der Ventile und der Dosiervorrichtung nicht, wie es hier angenommen ist, durch Magnetspulen erfolgt, sondern z.B. hydraulisch oder pneumatisch, sind gleichwertig aiibeitende Steuervorrichtungen entsprechend dem allgemeinen Stand der Technik, ohne weiteres verwendbar.

Die Umschaltung von der normalen bianzierenden Betriebsart zu der niciitbilanzierenden Betriebsart erfolgt durch ein Relais 70 mit 7 Umschaltkontakten, an deren Ausgänge die Magnetspulen der Ventile 10 bis 18 angeschlossen sind. In der gezeigten Ruhestellung der Kontakte sind die Magnetspulen 14a bis 21a und 26a der Ventile 14 bis 21 und 26 zu zwei Gruppen zusammengefaßt, die über jeweils einen der Leistungsverstärker 71 oder 72 mittels eines Flipflops wechselweise mit Strom versorgt werden.

Die Steuersignale vom Endlagendetektor der Bilanziervorrichtung werden über eine Leitung 74 zugeführt. Sie gelangen über einen Umschalter 75a und ein Zeitglied 76, das einen Impuls oder eine Impulsfolge bestimmter Dauer erzeugt, zu dem Leistungsverstärker 77 zur Aktivierung der Magnetspule 9a der Dosiervorrichtung 9· Dadurch wird bei jedem

030010/0619

.33- 2838AU

Umschaltvorgang ein Dosiervorgang ausgelöst.

Um das System auf die nichtMl anzi er ende Betriebsart um* zuschalten, werden die mechanisch gekoppelten Umschalter 75a und 75t in die gestrichelt dargestellte Stellung ge bracht. Dadurch wird die Spule 70a des Relais 70 strom führend, so daß dessen Umschaltkontakte ebenfalls in die gestrichelt angegebenen Stellungen gelangen. Die Magnetspulen der Ventile 19, 20 und 26 werden dadurch stromlos, ao daß diese Ventile ständig geschlossen bleiben, Die Spulen der Ventile 15 und 16 erhalten ständig Strom, um diese Ventile offen zu halten.

Die Ventilgruppen 18, 17 und 21, 14 werden über die Leistungs verstärker 78, 79 von dem Flipflop 00 vechselveise umgeschal tet. Die Steuerung des Flipflop 30 erfolgt durch einen Iapulsgenerator 01, der durch Betätigen des Umschaltens 75b in den aktiven Zustand versetzt wurde. Gleichseitig gelangen diese Steuerimpulse über den Umschalter 75a, da3 Zeitglied 76 und den Leistungsverstärker 77 zur Magnetspule 9a der Dosiervorrichtung 9, so daß diese weiterhin synchron zu den Umschaltvorgängen der Bilanziereinheit arbeitet.

In einer weiteren Auegestaltung der Erfindung ist die Möglichkeit vorgesehen, die Bilanzierung auf die Masse der zu- und abfließenden Flüssigkeit zu beziehen. Dies wird dadurch

OSOO 1 0/OB 1 9

2838AH

erreicht, daß die Temperaturen der in der Bilanziervorricatung verglichenen Flüssigkeitsstroaie in Übereinstimmung gebracht werden und dadurch der Einfluß der Temperaturabhängigkeit der Dichte der Flüssigkeit ausgeschaltet wird. Kine Anordnung, mit der dies erreicht wird, ist in Fig..4 schematised! dargestellt. Der Dialysierlösungskreislauf ist mit zwei Durchlauf örwäz'mern H1 una H2 sowie mit drei Temperatur-Meßfühlern versehen, die c.ie Temperatur T1, T2 und T3 messen. Der Temperaturfühler Ϊ2 und der Durchlaufer* wärmer H2 bilden zusammen mit einem elektronischen Regler 27 bekannter Art ein Temperatur-Regelsystem 28 innerhalb einer Steuervorrichtung _s die dazu dienen, die Temperatur der dem Dialysator 4 zugeführten Dialysierlösung auf einen einstellbaren Sollwert, der etwa der mesachiichen Körpertemperatur entspricht (ca. 3O⁰C)₈ zu bringen. Es ist davon auszugehen, daß durch Wärmeverluste an die Umgebung die Temperatur der vom Dialysator kommenden gebrauchten Dialysierlösung geringer ist als die Temperatur der dem Dialysaor zugeführten Lösung, so daß am Anschluß der Rücklaufleitung 3a zur Bilanziervorrichtung mit dem Temperaturfühler T3 eine niedrigere Temperatur gemessen wird. Um für beide Teile 1a und 1b der BiIanziervorrichtung gleiche Bedingungen zu schaffen, wird nun die vom Temperaturfühler T3 gemessene Temperatur als Sollwert für ein Temperatur-Regelsystem benutzt, das den Temperaturfühler 11, den Durchlauferwärmer

030010/0619

28384H

H1 und einen elektronischen Kegler umfaßt. Dieses Regelsystem bewirkt, daß die Temperaturen Ϊ1 und Ϊ3 gleich werden·

In einer anderen Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die Temperaturabhängigkeit der Dichte und der dadurch bedingte Einfluß auf die Bilanzierung rechnerisch berücksichtigt wird. Bei exakter volumetriscner Bilanzierung ergibt sich der durch die l'einperaturabweichung bedingte massenjaezogene Bilanz!erungafehler

& iü in g/h aus der Formel A m«0,167. Q₁J . (T3-T1) . β

Hierin ist Q₀ der Dialysierlösungsfluß (in g/min), T3-ü.'1 die Temperaturdifferenz in K zwischen den Eingängen der Bilanziervorrichtung und β der kubische Ausdehnungskoeffizient der Dialysierlösung (ca. 3,7 . 10 K~¹).

Die technische Durchführung des Rechenvorganges ist in ver-. schiedener Art utüglich. Bei dem in Fig. 5 angegebenen Blockschaltbild, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellt, wird vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge des Ultrafiltratrates auf einer Anzeigevorrichtung 3Q, z.B. einer Zifferanzeigevorrichtung, dargestellt werden soll. Die An-. Zeigeverrichtung wird von einem Zähler 31 aus gesteuert,

030010/OS19

-*■"- 28384H

- 36-

dessen Eingangsimpulse jeweils eine bestimmte Einheitsaenge (z.B. 1g) Ultrafiltrat repräsentieren. Dem Zähler werden über ein Oder-Gatter 32 Eingangsimpulse sowohl von der Entnahmevorrichtung (7 in Fig. 1) als auch von der Korrekturschaltung zur Kompensation des Temperatureinflusses zuger führt. Wenn die Entnahmevorrichtung eine volumetrische Pumpe ist, die pro Arbeitshub ein Einheitsvolumen fördert, können die Steuerimpulse der Pompe unmittelbar auf den Eingang 33 des Oder-Gatters gegeben werden. In anderen Fällen kann z.B. eine Zwischenschaltung mit einem Spannungs-Frequenz-Umsetzer notwendig aein.

Zur Korrektur des Einflusses der Temperaturdifferenz ^-1-^3 wird zunächst mit Hilfe einer Subtraktiοnsschaltung 34 die Differenz zwischen den beiden elektrischen Signalen gebildet, die die Temperaturen Ϊ1 und T3 repräsentieren. Die Differenz Τ1-Ϊ3 wird durch den Multiplizierer 35 mit einem dem Durchfluß Qj₃ entsprechenden elektrischen Signal multipliziert. Falls die Haschin..rirnit stets dem gleichen Dialysierlösungsfluß arbeitet und eine betriebsmäßige Verstellung hierfür nicht vorgesehen ist, kann der Multiplizierer entfallen und die Durchflußrate wie auch die anderen Konstanten als konstanter Faktor berücksichtigt werden.

Anschließend wird das Signal einem Spannungs-Frequenz-Umsetzer 36 zugeführt, der eine der Temperaturdifferenz und.

0S0010/0B19

- «cf-

den übrigen Einflußgrößen entsprechende Impulsfrequenz (dargestellt in Einheitsmengen pro Zeiteinheit) erzeugt· Diese Impulse gelangen auf den Eingang 37 des Oder-Gatters 32. Wenn bei beiden Eingangssignalen des Oder-Gatters die Impulsdauer sehr klein gegenüber den zwischen den Impulsen liegenden Pausen ist, kann der Fehler, der durch zufällige Koinzidenz zweier Impulse entstehen könnte, vernachlässigt werden·

Die in Fig. 5 gezeigte Anordnung stellt nur ein Beispiel für eine mögliche Ausführung dar. wenn das Gerät z.B. für andere Zwecke einen Mikrocomputer enthält, ist es sehr naheliegend, diesen für den vorliegenden Zweck Mitzubenutzen. Ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten grundsätzlichen Anordnung sind unterschiedliche Gestaltungen des Dialysierlösungakreislaufes möglich und zwar hinsichtlich der Erzeugung des Durchflusses im Dialysator als auch hinsichtlich der Abführung von Luft aus dem üialysatorireislauf.

Bei einer Ausführung der jbilanzkammern in der in Fig. 4 schematisch dargestellten Art mit einem passiv verschiebbaren Xrennelement in der Kammer, in diesem Falle der Membranen 24 und 25, ist eine zusätzliche Fördervorrichtung in Reihe mit dem Dialysator erforderlich, um den Durchfluß

030010/0519

28384U

zu erzeugen. Hierzu 1st jede Art von Pumpe geeignet. Ea besteht aber auch die Möglichkeit, die Bilanzkammern nach dem In Fig. 6 gezeigten Prinzip zu gestalten.

Die Bilanzkammer . 40 ist mittels einer bewegbaren bzw. verschiebbaren Membran 41 in zwei Kammern 40a und 40b aufgeteilt. In der einen der beiden Kammern ist einArbeitsspeicher in Form einer Schraubenfeder 42 angeordnet, die sich an einem alt der Membran 41 fest und abdichtend verbundenen Stützelement 43 abstützt. In der in Fig. 6 dargestellten Lage befinden sich beide Räume der Bilanzkammer 40 im Gleichgewicht. Öle Feder 42 ist so dimensinaert, daß sie das Stützelement 43 bis an die Außenwand des Raumes 40a zu drängen vermag und dabei noch eine Restkraft besitzt.

Auf diese Weise schafft die Feder die Antriebskraft für den Transport der Flüssigkeit aus dem Raum 40a heraus. Die Durchflußgeschwindigkeit ist vom Durchflußwiderstand des angeschlossenen Flüssigkeitskreislaufs abhängig und kann mit einer Drossel auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Der Raum40a weist zur Füllung und Entleerung Anschlußstutzen 44a und 44b auf, während der Raum 40b mit Anschlußstutzen 43a und 45b versehen ist.

Die beschriebene Funktion des Bilanzierungssystems setzt in jedem Falle voraus, daß das in den Bilanzkammern befindliche Medium als praktisch inkompressibel angesehen werden

030010/OS19

-JS-

kann«. Ea muß daher verhindert werden, daß Luftblasen in die Bilanzkammern gelangen. Auf der Eingangsseite, bei der'Zufuhr der frischen Dialysierlösung, ist dies ohne weiteres(gewährleistet, da es ohnehin notwendig ist, die Di&lysierlöaung zu entgasen, bevor sie zum Dialysator gelangt· Hierzu sind Vorrichtungen mit thermischer oder Unterdruck-Entgasung und nachfolgender Abscheidung der Gasblasen bekannt.

Auf der Rückflußseite vom Dialysator zur Bilanzie^rvorrichi·» \ tung ist im allgemeinen ein weiterer Luftabschneider notwendig, um Luft, die insbesondere durch Undichtigkeit an den Dialysatoranschlüasen oder auf anderen unkontrollierten Wegen in das System eindringen kann, zu entfernen.

Fig. 7 zeigt eine entsprechende Anordnung, die außer den bereits zu Fig. 1 und 2 beschriebenen Funktionselementen eine Pumpe 46, ein Luftabscheidegefäß 47 und ein Luftabscheideventil 48 umfaßt. Die Steuerung des Luftabscheideventils 48 erfolgt durch den Niveausensor 49* Wenn durch aügesammel>-te Luft der Flüssigkeitsspiegel im Luftabscfteidegefäß 47 sow« weit absinkt, daß der Niveausensor anspricht, wird das Luftabscheldeventil 48 in der Leitung 3b geöffnet, die in die Abflußleitung 3 mündet. Um unter Ausnutzung der Antriebskraft d der Pumpe 46 einen positiven Druck im Luftabsccheidegefäß

OSOD10/0B19

-ψ- 28384U

47 zu erzeugen, wird außerdem bei Ansprachen das Niveausensors 49 in geeigneter Weise der Rücklauf in die Bilanziervorrichtung gesperrt, z.B. durch Schließen der Ventile 19 und 20 (Fig. 3)i wie es in Fig. 7 schematisch angedeutet ist. Die angesammelte Luft wird durch das Luftabscheideventil 48 fortgeleitet. Der Wiveausensor 49 kann z.B. ein Reedkontakt sein, der von eiueia mit einem Magneten versehenen Schwimmer betätigt wird. Die Schaltcharakteristik des Reed-Kontalctes kann vorteilhaft genutzt werden, um die Luftab3cheidung bei Überschreiten eines bestimmten Flüssigkeitspegels in der Luftabscueidekaiomer wieder zu beenden.

Ein ausgeführtes Beispiel eines Iläüiodialysegerätes, das einige der zuvor beschriebenen Eigenschaften und einige zusätzliche KLgenschaften vereinigt, wird nachfolgend anhand der Fig. 8 beschrieben, wobei gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 4 und 7 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Der in Fig. 8 schfeuatisch dargestellte Flüssigkeitskreislauf enthält als wesentlichen Bestandteil die bereits in Fig 3 dargestellte Bilanziererrichtung mit den beiden Bilanzkamiaern 22 und 23 und den zugehörigen Ventilen 14 bis

030010/0519

-36- 28384H

2Λ

Die Speisung der Bilanziervorrichtung mit frischer Dialysierlösung erfolgt unter einem bestimmten Druck (ca. 0,3 -1,5 bar) aus der Versorgungseinheit 100, die u.a. zur Entgasung und Erwärmung der Dialysierlösung dient. Das durch die Wasserleitung 50 eintretende Wasser wird durch ein Druckminderventil 52 auf einen niedrigeren Druck (0,1 - 1 bar) entspannt. Hinter dem Druckminderventil wird das-Konzentrat zugemischt, das über die Dosiervorrichtung 9 und die Leitung 51 einen Konzentratbehälter 53 entnommen wird.

**** Einschub siehe Seite 26a

Wie im Zusammenhang mit PIg. 3 erläutert, ist die Betätigung der Dosiervorrichtung 9 mit der Steuerung der Bilanziervorrichtung synchronisiert, so daß pro Arbeitsakt der Bi-. leviervorrichtung Jeweils ein Arbeitstakt oder eine definierte Anzahl von Arbeitstakten der Dosiervorrichtung ausgelöst wird. Die Misbhung wird durch den von der Pumpe 54 in Verbindung mit dem Strömungswiderstand 55 erzeugten Unterdruck (ca.-0,9 bar) entgast. Dieser Strömungswiderstand kann entweder als einfache Drossel oder als ein vom Unterdruck gesteuertes Regelventil ausgebildet sein*

Die freigesetzte Luft wird durch den Luftabscheider 56 abgeschieden und z.B. in die Abflußleitung 57 geführt. Der Luftabscheider kann,wie angedeutet, mit einem schwimaergesteuerten Luftauslaß arbeiten oder mit einem Niveausensor,

030010/0B19

(Einschub für Seite 26, zwischen Absatz 1 und 2):

Die in Fig. 9 rein schematisch dargestellte Dosiervorrich tung hat ein Gehäuse AB, in welchem sich der Membrankörper C (z.B. Gummi) befindet. In den Membrankörper ist das Stöpselende D einvulkanieiert und wird mit definiertem, evtl. verstellbarem Hub in Richtung des Doppelpfeiles G angetrieben.

Auf der anderen Seite des Membrangehäuses liegen die Rückschlagventile E F.

OSOO 10/0519

2S38M4

der ein Magnetventil betätigt.

Vom unteren Anschluß des Luftabscheiders 56 gelangt die entgaste Dialysierlösung über den Durchlauferwärmer 53 zur Bilanziervorrichtung. Der Durchlauferwärmer enthält einen elektrischen Heizer und mindestens einen Temperatursensor 59 und dient dazur, die Dialysierlösung etwa auf Körpertemperatur (38^C) zu erwärmen. Hierzu sind Temperatursen-βθΓν59 und Heizer 53 in bekannter Weise über einen Temperaturregler 60 gekoppelt.

Die Bilanziervorrichtung wird, wie in Verbindung mit Fig. erläutert, in den aufeinanderfolgenden Arbeitstakten mit bestimmten Portionen frischer Dialysierlösung, die durch das Volumen der Bilanzkammern 22 und 23 definiert sind, geladen. In den Pausen zwischen den Ladetakten gelangt die Dialysier» lösung durch das Überströmventil 61 wieder in das Entgasungssystem. Die Dialysierlösung fließt während dieser Zeit in einem geschlossenen Kreislauf, der von den Elementen 54, 56, 58, 6.1 und 55 gebildet wird. Auf der Saugseite der Pumpe 54 steht ständig der erwähnte hohe Unterdruck zur Verfugung, der bei dem hier beschriebenen Beispiel auch dazu benutzt wird, die Luft aus demyDialysatorkreislauf liegenden Luftabscheider 47 zu entfernen.

Bin besonderes Merkmal der Versorgungseinheit 100 ist die Anordnung der Elemente 54,55*56,58,61 in einem geschlosse-

030010/0519

-ae- 28384H

nen Rezirkulationskreis und die Einspeisung der Bialysierlösung in die Verbindungsleitung zwischen dem Strömungswiderstand 55 und dem Überströmventil 61. Durch die Rezirkulation wird eine hohe Effektivität der Entgasung und ein günstiges Regelverhalten des Durchlauferwärmers erreicht. Ein weiterer Vorteil ist, daß bei dieser Anordnung die Dialysierlösung mit einem Druck zur Verfügung steht, der beliebig höher als der Wasser-Eingangsdruck bei 50 ist, und daß gleichzeitig ein Unterdruck zum Absaugen von Luft aus anderen Teilen des Systems verfügbar ist. Während die Reihenfolge der Elemente 55#54,56,61 wichtig ist, könnte der Durchlauferwärmer 5ö auch an anderer Stelle des Kreislaufes eingefügt werden, z.B, unmittelbar vor dem Strömungswiderstand oder zwischen dem Strömungswiderstand und der Pumpe 54 oder zwischen der Pumpe und dem Luftabscheider 56.

Die von der Bilanziervorrichtung· kommende frische Dialysier· lösung gelangt über die Analysevorrichtung 10 und 10 Bypass-Vftntll 62 in die Leitung 63» die zum Dialysator führt. Die Analysevorrichtung 10 ist im vorliegenden Falle ein elektrischer Leitfähigkeitsmesser in Kombination mit einem Temperatursensor, der einerseits zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Leitfähigkeitsmessung und andererseits zur Messung und Überwachung der Temperatur der Dialysierlösung

030010/0S19

28384H

dient, wie oben zu Fig. 4 erläutert. Wenn did Leitfähigkeit oder die Temperatur außerhalb des zulässigen Nonnbereiche« liegt, wird automatisch das Dypass-Ventil 62 umgeschaltet, so daß die Dialysierlösung nicht aehr zuä Dialysator geführt, sondern entsprechend de»a gestrichelten Pfeil auf die Abflußseite des Dialysators umgeleitet wird.

Bei normaler Funktion fließt die vom Diulyaator kommende Dialysierlösung über die Leitung 64 durch dan Blutleckdetek* tor 65 und die Drackineiivorrichtung 66 in dan Luftabscheider 47. Der Blutleckdetektor und die Hruckiaeßvorrichtung sind bekannte Einrichtungen zur Überwachung der Dichtigkeit der Di aly sato membran bzw. zur Messung des Rücklauf druckes* Vom unteren i'eil des Luftabscheider wird die gebrauchte Dialysierlösung über eine Pumpe 67 zur lülaiiziervorriohtung zurückgeführt. Die Förderleistung dieser Pumpe, die z.B. über eine Drehzahlverstellung des Antriebswotors verändert werden kann, beatiamit die pro Zeiteinheit durch den Dialysator fließende DicJ.;ysierlösuntiaiiien£e.

Bei dem ausgeführten Beispiel eines llämüdialysegerät&s wird das elektrische Signal für die Umsteuerung der Ventile der Bilanziervorrichtung und für die aynchrou dazu erfolgende Steuerung der Dosiervorrichtung 9 aus der Veraorgungeschaltung des Antriebsaiotors der PUiupu 67 gewonnen. Wenn sich

030010/0619

28384H

nämlich die Membran in der jeweils zur Speisung des Dialysators dienenden Bilanzkamiaer vollständig an die Kammerwand angelegt hat, steigt der Leistungsbedarf und damit der vom Pumpenmotor aufgenommene Strom stark an. Durch einen in den ilo tor Stromkreis 82 eingefügten Widerstand, der mit dem Eingang eines Schwellwertschalters verbunden ist, kann auf diese V/eise das Umschaltsignal gewonnen werden, welches auf den Eingang 74 in Fig. 3A gelegt wird.

Die Luftabscheidekammer 47 hat iia oberen Teil einen Niveausensor 49, z.B. mit einem vorgeheizten Thermistor oder nach einem anderen üblichen Funktionsprinzip. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in der Luitabscheidekaiuaier unter das Ansprechniveau des Sensors 49 absinkt, wird durch das Schaltsignal des Sensors 49 das Ventil 48 geöffnet, so daß die Luft über die Leitung 63 durch die Entgasungspumpe 34 in den Versorungsteil 100 abgesaugt wird. Ein Unterdruck von z.B. -0,9 bar zum .entfernen der Luft wird angewandt, wsil iia Dialysatorkreis je nach eingestellter Bltrafiltrationsrate normalerweise ebenfalls ein Unterdruck bis zu etwa -0,6 bar herrscht.

Das Ventil 4ö wird wieder geschlossen, wenn da3 Flüßßigkeitsniveau in der Luftabscheidekamaer 47 wieder hinreichend angestiegen ist.

Zum Anschließen eines nicht mit der Flüssigkeit vollgefüllten

050010/0819

Dialyaatora ist, wie bereit» obm anhand der Fig. 3 und 3A erläutert wurde, ein besonderes FUllprograrum vorgesehen, bei dem di· Bilanzierfunktion aufgehoben ist, die Proportlonal-Doaierfunktion der lUlanziereinheit in Verbindung mit der Dosiervorrichtung 9 Jedoch erhalten bleibt.

Das FUllprograium wird automatisch eingeschaltet, vann ^ bedingt durch dia aus dem Dialyaator kommende große Mang® Luft - der Luf tabachaidevorgang über daa Ventil 40 »Ina bestimmte Zeitdauer überschreitet, z.B. durch Schließen der Schalter 75a und 70 b in Fig. 3A Über ein Zeitglisd, daa mit dem Sensor 49 verbunden ist.

In diesem Falle wird daa Ventil 48 geschlossen und ein Ventil 69 geöffnot, um die Luft Über diessa Ventil direkt zua Abfluß 57 zu leiten. Die Ventilsteuerung wird in dar in Verbindung mit Fi^. 3 und 3A beschriebenen Weis» verändert, so daii frische Dialyalerlösung unbilanziert zum Dialyaator gelangt und die dort vorhandene* Luft in das Luf tabscheid©- gefäß 47 verdrängt, von v/o sie über das geöffnete Ventil in &i# Abfluülellung 57 gelangt. W©im durch nachfolgend© ÜialyaierlöiJUtts dar iliisslgkeltspe^el lia Ulf tabncheidege« fäii v/isdöj⁴ au^-yisbiegen ist, v/ird dui'ch dae entupyeehar&le Signal ί!ϋ·α iiivöiiUSiniaäiM 49 daa Firilprograaim οοθϊμΙθϊ und daa

BAD ORIGINAL

28384Η

Die Abführung einer genau vorherbestiiaabaran FlUeaigkaita rnende aua dom Dialysatorkreislauf und somit dis Messung uiid/oder Steuerung dor Ultrafiltration erfolgfc mit Hilft der Entnahmevorrichtung 71 die bei dem vorliegenden Ausführung*- beiapiel ala volumetrische Membriuipuripe ausgebildet ist» voböi Jedar einzelne Puiaponhub einer Einheit among» (1 ml) Ultra« filtrat entspricht. Die Entnahme erfolgt über eins Leitung ü3 aus dou unb'jron Toil des Lu/tabschoidegGfüOos 47» ua aicharzuatallen, dai3 nur blasenfreie Flüssigkeit wird. Der Ausjpüfi^ dnc Ultr;iflltr:ition3puiips oder varrichtung 7 ist normalerv/eise über das Um3Chaltyanfcil84 mit derAbfIuOIeItUn₀ 57 verbunden. Mit Hilfe des Uesehalt=· ventila 84 besteht aber auc'i die Möglichkeit , dis sntnoBiaa Flüaaigkeit antaprechand dem gestrichelten Pfeil Ubsr die Probenlaitung Ö5 ssapai^at zu ontnohnen und z.I;. zu Kontrollzwocken in einem Mfci3₄jefafl nufzufarisen.

join© ueitore besüj^rhüi t boatdht cturln, acS «lurch dan sclJ.ua das Eingangs an die Hypasy-Leifcurifi iij und 3lno uäüige nutzung dar Uiaachaltvontilo 62 und d4 aush Proben dar frischen DialysiorUsun^ *ib(;r dl^ Proben! öl tun j 85 isiun woi'düu kümi&n, u.a z.lU die Zus-v.^i'jn-i.itznnj; dar lüfjung mit oinaia uxteriuiu AnaL/üojsrlfc mi kontroLIisrQiio 33uröh jinün nicht dar^festslltsn tLasohaltor ^&i^lyn zn iIIosgü 2:v-siiii Ίίβ VuntiLo tüL und u4 In Ai3 dan ^j^tvioiiel con ^1>ί1^ι SLife^

BAD ORIGINAL

- 33·

sprechenden Stellungen gebracht und die Ultraiiltratjuape auf maximale Hubfrequenz geschaltet. Die Dialysierlösung steht dann an der Probenleitung 85 zur Verfügung.

Ein bemerkenswerter Unterschied gegenüber den bisher bekannten Proportional-Dosiervorrichtungen in liaiaodialysegeräten besteht übrigens darin, daß bei der erfindungsgemäßen Anorndung das Konzentrat und die Dialysierlösung dosiert werden, während bei den bisher bekannten Vorrichtungen die ursprünglichen Komponenten, nämlich Wasser und Konzentrat, doaiertwerden. Die erfindungsgemäße Anordnung bietet hierdurch einen wesentlcihen Vorteil bezüglich der chemischen Desinfektion des Gerätes. Bei den zwischen den Behandlungen erfolgenden chemischen Desinfektionen des Dialyelerlösungskreialaufes ißt es üblich und zweckmäßig, anstelle des Konzentrates tür die Herstellung der Dialysierlüßung ein Desinfektionsmittels-Konzentrat zuzuführen, das nach der Verdünnung mit Wasser die Desinfektionslösung ergibt. Bei den bisher üblichen Proportional-Dosiervorrichtungen bedeutet dies, daß alle zwischen dem Wasserleitungsanschluß des Gerätes und der Dosiervorrichtung für das Wasser liegenden Teil· sowie diese Dosiervorrichtung selbst nicht in die chemische Desinfektion^ einbezogen werden können» da die Zugabe des Konzentrates stromabwärts von der Dosiervorrichtung

OSOO 1 0/0B1

2838U4 - j* -

- ko-

für das liasser erfolgt. Dagegen kann fcei dein bei der Erfindung angewandten System die Konzentrat-Dosiervorrichtung z.B. unmittelbar an den V.assereingang des Gerätes angeschlossen werden, so daH der gesamte flüssigkeitsführende Teil des Gerätes in die Desinfektion eingezogen ist.

030010/0519

Claims

NACHeERElCHrI

Ansprüche:

Vorrichtung zur Ultrafiltrationssteuerung bei der Hömodialyae, bei der eine Steuervorrichtung den abwechselnden Zu- bzw. Ablauf frischer und gebrauchter Dialyselösung in die eine oder die andere bzw. aus der einen oder der anderen Kammer von mindestens einer Bilanzier-Vorrichtung und den Antrieb einer Ultrafiltrationspumpe zum zusätzlichen Abzug von gebrauchter Dialyselösung aus dem Dialysatorkreislauf steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung mit der Bilanziervorrichtuig (1) und mit einer Dosiervorrichtung (9) für die Zuführung von Dialygetonzentrat zu einer Regeleinheit verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiervorrichtung (9) als Propcrtional-Dosiervorrichtung zur Herstellung von Dialyselösung aus Wasser und Konzentrat ausgebildet ist.

030010/0519
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilanziervorrichtung (1) für eine periodisch· Arbeitsweise ausgebildet ist und pro Arbeitsperiode je ein genau definiertes Volumen an frischer Dialyselösung weiterleitet, wobei die Bilanziervorrichtung zwei Bilanzierkammern (22, 23) mit je zwei durch je ein verschiebbares ELeuient (24,25) getrennten Räumen (22a,22b,bzw. 23a, 23b) umfaßt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Dialysekreislauf eine funktionell mit dem Regelkreis verbundene Analysevorrichtung (10) eingeschaltet ist, die ein Alarmsignal an die Steuervorrichtung abgibt und/oder ein Umsteuerventil (62) ansteuert.
5· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilanzkammern (40) mit einem Kraftspeicherelement (42) versehen sind, welches in Richtung einer Füllung des Dialysators (4) arbeitet, während der Gegendüuck von einer Pumpe (67) erzeugt wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf der Zuführseite der

030010/0511

Dialyeierlösung zu den Bilanzkaiiuaern (1) auf einen Druck kleiner bis höchstens gleich Atmosphärendnaui gehalten (52; 54) ist, während die Dialys4.erlösung unter einem Überdruck zuführbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zuführseite der Diaiysierlösung zu den Bilanzkammern ein Rezirkulationekreis (55,54,61) mit einem Luftabscheider (54) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die unter geringerem Druck stehende Zuführgeite auch die Rückleitung (64) vom Dialysator zur Luftabscheidung angeschlossen (Leitung 68) ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsteuerung der Bilanzkaiüinern ein von dem Druck in der Vorrichtung beeinflußtes Element (82) in eine ihrer Zuführleitungen eingeschaltet ist, das ein Signal (74) an die Steuervorrichtung abgibt. (Fig. 8)
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Umsteuerung der Bilanzkammern ein Endlagendetektor für die Membranen vorgesehen ist,

030010/0619

2838AU
- 4 -
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturen der in die Bilanzierung eingehenden Flussigkeitsströme abgetastet (¹JLi,T₂,X₃) und aui' einen vorbestimmten Wert mittels Heizelementen (H₁(H₂) eingestellt werden.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der in die Bilanzierung eingehenden i'lüssigkeitsströme abgetastet und einer Rechenvorrichtung (Fig.5) zur Steuerung der Ultrafiltrationsvorrichtung und/oder Anzeige der Ultrafiltrationsrate zugeführt werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultrafiltrationsvorrichtung (7) druckte3tcuert (Fig. ?' ) ist .
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultrafiltrationsvorrichtung (7) als volumetrische i-ieiabr anpumpe ausge^ staltet ist.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (75a,b bzw. 48) zum ■ Umschalten des normalen Arbeitsablaufs auf ein selbsttätig ablaufendes Füllen des Dialysatore mit Dialyaierlösung vor seiner Inbetriebnahme.

030010/0519