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Dialysevorrichtung mit verbesserter Luftabscheidung
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Die Erfindung betrifft eine Dialysevorrichtung mit einem Dialysator
und einer Vorrichtung zur Zuführung von Dialysat, die mittels einer Leitung verbunden
sind, welche wenigstens eine Pumpe zur FOrderung des Dialysats zu und durch den
Dialysator, wenigstens ein Drosselorgan zur Steuerung eines Unterdrucks und wenigstens
ein Luftabscheidegefaß aufweist.
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Bei der Dialyse werden erhebliche Mengen Wasser zur Herstellung des
Dialysats benötigt, das bei Raumtemperatur und atmosph#rischem Druck etwa 16 ml
Luft/l aufweist und regelmäßig luftgesattigt ist. Die Löslichkeit von Luft in Wasser
nimmt bei Erh#hung der Temperatur und Verminderung des Druckes ab, so daß Luftblasen
nach entsprechender Ubersattigung des Dialysats mit Gas freigesetzt werden können.
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Die Entstehung von Gasblasen im Dialysat ist jedoch nachteilig, da
sie die Funktion des Durchflußmessers, der Leitfahigkeitsmeßzelle und des fllutleckdetektors
beeinflussen, sich im Dialysator ansammeln und einen
Leistungsabfall
bewirken können. Die Gefahr der Gasblasenbildung ist insbesondere bei der bettseitigen
Herstellung des Dialysats unter Zuhilfenahme von üblicherweise kaltem Leitungswasser
und Konzentrat zu befürchten Zur Optimierung der Behandlung wird diese Methode der
Dialysatherstellung heute weitgehend eingesetzt, so daß die mit einer Dialysatherstellungseinrichtung
versehenen Dialysevorrichtungen durchweg eine Vorrichtung zur Abscheidung von Luft
aus dem unter Einsatz von Leitungswasser hergestellten Dialysat aufweisen.
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Da Leitungswasser üblicherweise eine Temperatur von 5 - 10°C aufweist
und die daraus hergestellte Dialyselösung auf die Körpertemperatur erwärmt und für
die Durchführung der Ultrafiltration (Flüssigkeitsentzug aus dem Patienten) auf
einen Unterdruck bis etwa 0,6 bar gebracht werden muß, findet eine Übersättigung
des Dialysats mit Luft und hierauf eine Luftblasenbildung statt, da die Löslichkeit
von Luft in Wasser bei einer derartigen Behandlung abnimmt. Diese überschüssige
Luft muß soweit entfernt werden, daß negative Einflüsse auf den Stoffaustausch im
Dialysator vermieden werden. Hierzu sind die nachstehend erläuterten Luftabscheidevorrichtungen
bekannt, wobei Heizungs- und Entgasungssysteme zum Einsatz kommen.
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In der DE-OS 28 38 414 ist eine Dialysevorrichtung beschrieben, in
der eine Unterdruckentgasungsvorrichtung zur Entfernung der überschüssigen Luft
eingesetzt wird.
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Da es sich bei dem in der DE-OS beschriebenen Dialysesystem um eine
Silanziervorrichtung mit Bilanzkammern handelt, die jeweils durch eine undurchlässige
Membran in zwei Kammerhälften geteilt sind, wobei auf der einen Seite frische Dialysatlösung
und auf der anderen Seite verbrauchte Dialysatl#sung im Takt zu- und abgeführt werden,
ist insbesondere die Luftentfernung in beiden Kammern zwingend notwendig, da die
Bilanzierung ansonsten empfindlich gestört wird und die Dialyse selbst
negativ
beeinflußt wird. Gemäß dieser Dialysevorrichtung sind daher zwei Luftabscheidungsvorrichtungen
vorgesehen, nämlich auf der Seite der Zuführung von frischem Dialysat zum Dialysator
(Primärseite) und auf der Seite des verbrauchten Dialysats nach Durchlauf durch
den Dialysator (Sekundärseite). Da im primärseitigen Luftabscheider die Luft nicht
bis zum Sättigungsgleichgewicht entfernt werden kann, kommt es im Dialysator zu
einer Nachentgasung, die zwar noch nicht den Stoffaustausch, wohl aber die Bilanzierung
des gesamten Systems stören kann, so daß die gebildeten Luftblasen auf der Sekundärseite
entsprechend entfernt werden müssen.
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Auf der Primårseite wird Wasser aus einer Wasserleitung durch ein
elektromagnetisches Ventil im freien Fall in einen zweiteiligen Behälter zugeführt,
in dessem linken Teil ein Heizer angeordnet ist, der das Wasser auf die Körpertemperatur
von etwa 37°C erwärmt. Anschließend str#mt das Wasser über eine Uberlaufbarriere
in den rechten Teil des Behälters, in dem ein Niveausensor das Wasserniveau durch
Steuerung des vorstehenden Magnetventils entsprechend reguliert. Dieses Gefäß steht
ueber eine Leitung mit einer Pumpe in Verbindung, wobei stromauf der Pumpe ein Drosselventil
angeordnet ist. Diese Anordnung bewirkt, daß das Ft>rderverm#gen der Pumpe erheblich
größer ist als ihre Furderleistung, so daß in der Leitung ein Unterdruck von Ublicherweise
0,8 bar entsteht. Da die in Wasser gelöste Luft beim Anlegen
des
Unterdrucks keinesfalls schlagartig entweicht und hierzu eine längere Verweilzeit
notwendig ist, ist stromauf der Pumpe ein Luftabscheidegefäß vorgesehen, um die
Gasfreisetzung zu verbessern. Aus diesem Gefäß wird die freigesetzte Luft und das
Wasser durch die Pumpe auf einen Druck von etwa 0,4 - 2 bar komprimiert und in einen
weiteren Behälter gefördert, in dem zwei Leitungen abzweigen, wobei durch die eine
Leitung im wesentlichen luft freies Wasser zur Dialysevorrichtung abgepumpt wird,
während in der anderen Leitung Luft und restliches Wasser zum Eingangsbehälter zurUckstr#men,
in dem die überschussige Luft entweicht. Dabei wird die Pumpleistung so gewählt,
daß das Wasser im Mittel etwa zweimal rezirkuliert und entgast wird, bevor es zur
Dialysiervorrichtung weiterströmt.
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Neben der Tatsache, daß die RezirkUlation sehr aufwendig ist, begünstigt
die stromab der Pumpe erfolgende Komprimierung des Luft-Wasser-Gemisches die erneute
Lösung von freigesetzter Luft in Wasser, so daß die angestrebte Entgasung nicht
vollständig ablaufen kann.
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Gemäß dieser Offenlegungsschrift ist auf der Sekundärseite ebenfalls
eine Einrichtung vorgesehen, um die nach dem Dialysator freiwerdende Luft abzuscheiden.
Diese besteht aus einem Luftabscheidegefäß mit Schwimmer, der beim Absinken des
Flüssigkeitsniveaus die Abgabe der Luft an die Umgebung ermöglicht.
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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß dieses Verfahren nicht immer
funktioniert. Insofern ist in dem kommerziell erhältlichen Gerät der Anmelderin
dieses Verfahrens ein Sekundärluftabscheider im Unterdruckteil der Vorrichtung angeordnet.
Dabei veranlaßt ein im Luftabscheidegefäß vorgesehener Luftsensor ein taktweises
oeffnen eines Luftabscheideventils und den Einsatz einer weiteren Pumpe, wodurch
Luft aus dem Luftabscheidegefäß
in den Unterdruckteil der Primärseite
abgesaugt wird.
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Hier erfolgt wiederum die übliche, vorstehend beschriebene Abtrennung
der Luft aus der wässrigen Lösung.
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Aus der US-PS 42 93 409 ist eine Dialysevorrichtung bekannt, bei der
stromauf des Dialysators ein Drosselventil und eine Pumpe vorgesehen sind, die gleichzeitig
als Konstantflußgenerator für eine stromab des Dialysators vorgesehene Dialysierflussigkeitsunterdruckpumpe
dient.
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Da zwischen dem Drosselventil und der ersten Pumpe ein Unterdruck
anliegt, was zur Entgasung des Wassers führt, ist stromab dieser Pumpe ein Luftentgasungsbehälter
vorgesehen, in dem sich die freigewordene Luft ansammelt und oben abgezogen wird,
wenn ein Schwimmer die Entgasungsöffnung bei abgefallenem Wasserstand freigibt.
Das Gas wird dann an dem Dialysator vorbei der Leitung zugeführt, die den Dialysator
mit der Dialysierflüssigkeitsunterdruckpumpe verbindet. Die Ausscheidung der Luft
erfolgt somit durch Abpumpen durch die letztgenannte Pumpe.
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Bei der Dialysevorrichtung von Drake Willock mit der Bezeichnung 7000
ist stromab einer Vorrichtung zur Konstanthaltung des Wasserflusses eine Pumpe vorgesehen,
die so eingestellt ist, daß dazwischen Unterdruck erzeugt und somit die in Wasser
gelöste Luft freigesetzt wird. Diese wird durch die Pumpe komprimiert und gelangt
mit dem Wasser in eine Luftabscheidekammer, deren Füllstandshöhe durch einen Schwimmer
geregelt wird. Dieser Schwimmer gibt bei Unterschreiten der eingestellten Höhe eine
Offnung frei, so daß die angesammelte Luft in die Atmosphäre entweichen kann. Stromab
der Kammer fließt das Wasser bzw. das Dialysat durch eine Drossel und den Dialysator
zu einer weiteren Pumpe, deren Saugleistung so geregelt wird, daß sich im Dialysator
der zur Filtration gewünscht Unterdruck einstellt.
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Eine weitere Entgasungsmethode ist aus der Dialysevorrichtung der
Firma Dylade mit der Bezeichnung F bekannt, bei der Wasser durch ein Ventil dem
Primärteil eines Wärmetauschers zugeführt und dort auf 80 0C aufgeheizt wird. Anschließend
wird das aufgeheizte Wasser durch eine Düse in einen offenen Wasserbehälter eingesprüht,
wobei das gelöste Gas größtenteils entweicht. Ein im Wasserbehälter vorgesehener
Heizer heizt das Wasser weiter auf, um den Energieverlust im Warmetauscher und in
den Leitungen auszugleichen. Anschließend fließt das Wasser im Gegenstrom durch
das Sekundärteil des Wärmetauschers mit Hilfe einer stromab des Wärmetauschers vorgesehenen
Pumpe.
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Die vorstehend erläuterten Entgasungsverfahren weisen den Nachteil
auf, daß die im Unterdruckbereich aus dem Wasser ausgetriebene Luft durch die gleiche
Pumpe in einen Uberdruckbereich gefördert wird und dort natürlich der angestrebte
Zweck, nämlich die Luft aus dem Wasser zu entfernen, wieder verloren geht. Somit
muß entweder teilweise mit Luft versetztes Wasser in Kauf genommen werden oder aber
das Wasser bzw. die wässrige Lösung rezirkuliert werden, um den Luftgehalt im Wasser
auf den gewünschten Mindestgehalt zu senken.
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Darüber hinaus sind im Luftabscheidegefäß auf der Uberdruckseite Schwimmer
oder kückschlagventile nötig, durch deren Steuerung die Luft entweichen kann. Derartige
Finrichtungen funktionieren häufig nicht einwandfrei und sirid überdies schlecht
zu desinfizieren. Weiterhin kann Desinfektionsmittel dabei in das System eindringen,
was höchst gefhrlich ist.
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Die thermische Entgasung bringt zwar die gewünschte Entfernung der
Luft aus dem Wasser, ist jedoch aufgrund des apparativen Umfangs (Wärmetauscher,
Heizer, Auffangbecken) sehr aufwendig und vor allem platzraubend. Hinzu kommt, daß
die Aufheizung von Wasser trotz des vorgese-
henen Wärmetauschers
erhebliche Energie verbraucht, so daß hierdurch das gesamte Dialyseverfahren erheblich
verteuert wird.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dialysevorrichtung
der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, bei der im Unterdruckbereich
auf einfache Weise die aus dem Wasser freigesetzte Luft entfernt werden kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Luftabscheidegefäß durch
eine hydrophobe, mikroporöse Membran in Gefäßkammern geteilt ist, wobei eine der
Gefäßkammern mit einer Saugpumpe verbunden ist.
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Die erfindungsgemäße Dialysevorrichtung hat den Vorteil, daß die aus
dem Wasser freigesetzte Luft unmittelbar dort aus dem Dialysesystem entfernt wird,
wo die Freisetzung stattfindet. Dabei wird die vorstehend erwähnte nachteilige Komprimierung
der freigesetzten Luft mit dem Wasser vermieden, so daß die früher notwendig erachtete
Rezirkulation bzw. die Hinnahme von Luft enthaltendem Wasser entfällt. Da im Unterdruckbereich
die Luft im ausreichenden Umfang aus dem Wasser entfernt wird, stellt das so behandelte
Wasser bzw. das Dialysat keine auf die entwickelte Luft zurückzuführende Einsehränkuncr
der Stoffaustauschleistung mehr dar.
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Die erfindungsgemäße Anordnung, die im wesentlichen aus einem Drosselorgan,
dem Luftabscheidungsgefäß und einer Pumpe besteht, kann sowohl in einfacher als
auch in doppelter Ausführung in einer Dialysevorrichtung eingesetzt werden. So kann
die bei einer Bilanziervorrichtung notwendige doppelte Luftabscheidung auf der Primär-
und Sekundärseite durch die Anordnung von zwei derartigen Abscheidungssystemen erfolgen,
die ggf. gemeinsam betrieben werden können.
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Die erfindungsgemäß eingesetzte hydrophobe Membran teilt den Luftabscheidebehälter
in zwei Kammern, nämlich eine Kammer, in die das Luft-Wasser-Gemisch gefördert wird,
und eine Kammer, die lediglich mit Luft gefüllt ist und die über eine Leitung mit
einer Saugpumpe in Verbindung steht. Diese Saugpumpe erzeugt in der zweiten Kammer
einen derartigen Unterdruck, der einerseits ausreicht, um die freigesetzte Luft
vollständig aus dem Behälter zu entfernen, andrerseits jedoch Wasser nicht durch
die Membrant3ffnungen zu saugen vermag. Demzufolge findet eine scharfe Trennung
von Wasser und Luft an der Membranfläche statt.
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Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung entfallen
also somit komplizierte mechanische Regeleinrichtungen, wie Schwimmer u.dgl., eine
Luftentnahme auf der Uberdruckseite und thermische tntgasungseinrichtungen mit hohem
apparativen Aufwand.
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Weitere Einzelheiten, Ausführungsformen und Merkmale sind in nachfolgender
Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform
eines Luftabscheidegeäßes mit einer flächigen Membran; Fig. 2 einen Längsschnitt
durch eine zweite Ausführungsform eines Luftabscheidegefnes mit einer rohrförmigen
Membran; Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Luftabscheidegefaßes
mit einer rohrförmigen Membran;
Fig. 4 eine schematische Darstellung
einer Dialysevorrichtung mit einem Luftabscheidegefäß gem. Fig.
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1-3 und Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen einer Dialysevorrichtung
mit Bilanzierung unter Einsatz von- Luftabscheidegefäßen gem. Fig. 1 - 3.
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Aus Fig. 1 ist mit 10 die erste Ausführungsform eines Luftabscheidegefäßes
ersichtlich. Dieses Luftabscheidegefäß besteht aus einem topfartigen Behälter 12,
der an seinem Rand einen Flansch 14 aufweist.
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Dieser Behälter 12 kann mit einem domartigen Deckel 16 verschlossen
werden, der ebenfalls an seinem Umfangsrand einen Flansch 18 aufweist. Dabei passen
die beiden Flansche 14 und 18 paßgenau zusammen und dichten somit das Luftabscheidegefäß
ab. Zwischen den beiden Flanschen 14 und 18 ist eine mikroporUse hydrophobe Membran
20 derart gelegt, daß sie die gesamte Querschnittsfläche des Luftabscheidegefäßes
10 überspannt und dieses in die Behälterkammer 22 und die Domkammer 24 teilt.
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Der Behälter 12 weist vorzugsweise in der Nähe der Membran 20 eine
Öffnung 26 auf, die auf der Außenseite des Behälters 12 mit einem Anschluß 28 in
Verbindung steht.
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Dieser Anschluß 28 ist mit einer Zuleitung 30 verbunden, die nachstehend
erläutert wird.
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Im Boden 32 des Behälters 12 ist ebenfalls eine Offnung 34 vorgesehen,
die wiederum mit einem Anschluß 36 in Verbindung steht. An diesen Anschluß 36 schließt
sich die ebenfalls nachstehend erläuterte Leitung 38 an.
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Auch der Deckel 16 weist eine oeffnung 40 auf, die in einen Anschluß
42 übergeht, der wiederum mit einer Leitung 44 verbunden ist.
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Die in Fig. 2 gezeigte Aus führungs form besteht aus einem Luftabscheidegefäß
46, das in einen Behalter 48 und einen Deckel 50 geteilt ist. Der Deckel 50 weist
einen Zentralbereich 52 auf, dessen Querschnittsfläche dem Innenquerschnitt des
Behälters 48 entspricht. An diesen Zentralbereich 52 schließt sich nach außen hin
ein Flansch 54 an, der dichtend auf den Umfangsrand 56 des Behälters 48 gelegt werden
kann.
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Zur völligen Dichtung ist am Außenumfang des Zentralbereichs 52 eine
Ringnut 58 vorgesehen, in die ein O-Ring 60 eingelegt ist, der mit der Innenwand
62 des Behälters 48 dicht abschließt.
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Der Deckel 50 ist von Bohrungen 64 und 65 durchsetzt, an die sich
jeweils auf der Unter- und Oberseite des Deckels 50 Anschlüsse 66 und G7 sowie 68
und 69 anschließen.
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Der Anschluß 66 ist wiederum mit der Leitung 44 verbunden.
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Der Anschluß 67 ist mit einem Rohr 70 aus einem mikroporösen Membranmaterial
verbunden, dessen andere Öffnung mit dem Anschluß 68 in Verbindung steht, wobei
der Anschluß 69 mit einem Stopfen 72 verschlossen ist.
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In dieser Ausführungsform ist das Rohr 70 in etwa u-f#rmig gebogen.
Andrerseits kann dieser Stopfen 72 auch direkt das Schlauchende verschließen, wobei
das Rohr 70 sich beliebig in den Behälter 48 erstrecken kann.
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Dieses Rohr 70 teilt den Behälter 48 in eine erste Kammer 74 und eine
zweite Kammer 76, die dem Lumen des vorteilhafterweise schlauchförmigen Rohres 70
entspricht.
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Ebenso wie die erste Ausführungsform weist der Behälter 48 in Höhe
der Unterseite des Deckels 50 eine oeffnung 78 auf, die über einen Anschluß 80 mit
der Zuleitung 30 in Verbindung steht.
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Auch der Boden des Behälters 48 weist eine Öffnung 82 auf, die über
den Anschluß 84 mit der Leitung 38 in Verbindung steht.
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In Fig. 3 ist eine dritte Ausführungsform gezeigt, die im wesentlichen
aus einem Rohr 86 besteht, in dem koaxial ein Schlauch 82 aus einem mikroporösen
hydrophoben Membranmaterial angeordnet ist. Die beiden offenen Enden des Rohres
86 weisen Anschlüsse 88 und 90 auf, auf deren inneren Bereich der Schlauch 8# dicht
aufgeschoben ist und die auf ihrem äußeren Bereich mit der Zuleitung 30 bzw. der
Leitung 38 in Verbindung stehen. Somit wird von der Zuleitung 30 durch den Schlauch
87 und die Zuleitung 38 eine Flüssigkeitsverbindung erhalten.
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Auch in dieser Ausführungsform stellt das Lumen des Schlauches eine
erste Kammer 92 dar, die mit Wasser in Berührung steht, während der im Rohr 86 gebildete
Ringraum 94 die zweite Kammer darstellt, die über eine in dem Rohr 86 vorgesehene
oeffnung 98 und einen Anschluß 100 mit der Leitung 44 in Verbindung steht.
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Dabei bildet die gesamte Anordnung das Luftabscheidegefaß 85, das
in Fig. 3 gezeigt ist.
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Die Funktionsweise der in Fig. 1 - 3 gezeigten Luftabscheidegefäße
10, 46 und 85 wird anhand der in Fig.4,5und 6 schematisch gezeigten Dialysevorrichtungen
erläutert.
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Ein Wasser- oder Dialysatreservoir 102, in dem entweder fertiges Dialysat
aus Kanistern oder aber frisch aufbereitetes Dialysat unter Zuhilfenahme von Leitungswasser
und
eines Konzentrat,s zum Einsatz kommt, steht Ubcr die Leitung 30 mit dem Luftabscheidegcfiin
10, 46 oder 85 in Verbindung, an das sich über die Leitung 38 eine Saugpumpe 104
anschließt. Diese Saugpumpe 104 zieht Dialysat, das mit Luft gesättigt ist, aus
dem Reservoir 102 ab und fördert dies in das Luftabscheidegefäß 10, 46 oder 85.
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Stromauf dieses Luftabscheidegefaßes ist ein Organ 106 vorgesehen,
das den Wasserfluß so hemmt, daß innerhalb des Unterdruckbereichs ein Unterdruck
von -0,4 bis 0,8 bar entsteht. Dieser Unterdruckbereich erstreckt sich somit von
der Drossel 106 über das Luftabscheidegefäß bis zur Saugpumpe 104.
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An die Pumpe 104 schließt sich das übliche Dialysesystem an, das u.a.
gem. Fig. 4 einen Dialysator 108 aufweist.
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Gemäß der in Fig. 5 gezeigten Dialysevorrichtung wird das Dialysat
stromab der Pumpe 104 zunächst einer Bilanzierungseinheit 110 zugeführt, an deren
Ausgang wiederum der Dialysator 108 vorgesehen ist. Diese Bilanzierungseinheit ist
beispielsweise in der DE-OS 28 38 414 beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
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Da sich stromab der Bilanzierungseinheit 110 im Dialysesystem noch
Luft ansammeh kann, ist stromab des Dialysators 108 ein weiteres Luftabscheidesystern
vorgesehen.
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Stromab der Pumpe 114 mündet die Leitung wiederum in die Pilanzierungseinheit
110, aus der verbrauchtes Dialysat endgültig über eine Leitung 112 endgültig ausgeschieden
wird.
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Das wasserhaltige Dialysat wird mittels der Pumpe 104 bzw. 114 durch
die Leitung 30 bzw. 116 in die erste Kammer 22, 74, 92, gepumpt, wobei vorzugsweise
das in Fig. 3 gezeigte Luftabscheidegefäß 85 senkrecht angeordnet wird.
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Die im Luftabscheidegefäß 85 durch den Unterdruck freigesetzte Luftmenge
wird durch die nachstehend erläuterte hydrophobe miroporöse Membran 20 bzw. den
Schlauch 70 bzw 86 mittels der Pumpe 118 abgesaugt und ins Freie befördert. Dabei
ist die Leistung der Pumpe durch das von ihr erzeugte Vakuum begrenzt, wobei Wasser
sichr an der hydrophoben Membran zurückgehalten wird, während die freigesetzte Luft
vollstandig in die zweite Kammer 24, 76, 94 durch das Membranmaterial hindurch abgesaugt
und durch die Pumpe 118 ins Freie befördert wird.
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Da im Unterdruckbereich ein Unterdruck von etwa 0,4 - 0,8 bar herrscht,
muß zwangsläufig an der Pumpe 118 ein Saugdruck angelegt werden, der diesen Unterdruck
und den Membranwiderstand überwindet. Diese Pumpe 118 kann sowohl intermittierend
als auch kontinuierlich betrieben werden, wobei bei intermittierender Betriebweise
darauf zu achten ist, daß die Leitung 44 bei abgeschalteter Pumpe geschlossen ist.
Dies kann beispielsweise durch ein nichtgezeigtes elektromagnetisches Ventil erfolgen,
das beim Einschalten der Pumpe 118 geöffnet wird. Andrerseits kann die Pumpe 118
auch selbst eine Sperre darstellen, was eine Rollenpumpe bewirken kann.
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Eine intermittierende Betriebsweise ist dann zu bevorzugen, wenn im
Dialysat wenig Luft vorhanden ist. In diesem Fall kann die Pumpe so gesteuert werden,
daß sie in bestimmten Zeitintervallen aus- und eingeschaltet wird, ohne daß es hierbei
zu einem Auslaufen der Kammer 22 und 74 kommt. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform
muß jedoch die Pumpe 118 permanent laufen, da in diesem Luftabscheidesystem kein
quasi-stationärer Zustand vorliegt.
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Hydrophobe Membranen sind in der Medizintechnik bekannt und werden
beispielsweise als Sterilfilter zum Schutz vor Infektionen und als künstliches Gefäßmaterial
eingesetzt.
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Zu derartigen Materialien gehören beispielsweise Polyethylen, Polypropylen,
Polysulfone und polymere Halogen-Kohlenwasserstoffe. Bevorzugt sind Polypropylen
und polymere Fluorkohlenwasserstoffe, insbesondere PTFE. Ein derartiges Membranmaterial
kann durch Bestrahlen mit radioaktiven Teilchen oder aber in Form eines Fließes
hergestellt werden und wird beispielsweise von der Firma Gore unter der Bezeichnung
GORE-TEX in den Handel gebracht.
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Derartige Membranfolien haben üblicherweise eine Stärke von 0,05 -
0,1 mm und weisen Porengrößen von 0,02 - 1,0, vorzugsweise 0,2 - 0,5po auf. Dabei
liegt die Porosität in einem Bereich von 50 - 90 7/0.
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Porengröße und Membrandicke sind miteinander korrelierte Größen und
werden so gewählt, daß der Wassereintrittsdruck etwas über dem von der Saugpumpe
118 an die Membran anzulegenden Druck ist. Vorzugsweise wird ein Membranmaterial
gewählt, dessen minimaler Wassereintrittsdruck oberhalb 1 - 2 bar liegt.
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Als einsetzbar hat sich beispielsweise eine flächige PTFE-Membran
erwiesen, die eine mittlere Porengröße unter O,5,um besitzt und deren Dicke etwa
0,06 - 0,8 mm beträgt. Eine derartige Membran läßt bei den angezeigten Saugdrücken
sicher die freigesetzte Luft durch.
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Da sich derart dünne Membranen in aller Regel nicht zur Herstellung
eines Schlauches 70 bzw. 86 eignen, werden Schläuche mit größerer Wandstärke, beispielsweise
0,2 -0,6 mm und einem Lumen von 2 - 8 mm eingesetzt. Infolge der größeren Wandstärke
kann die maximale Porengröße
bis zu Werten von 2,5 pm ansteigen,
um noch den vorstehend erwähnten Wassereintrittsdruck von etwa 1 bar aufzuweisen.
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Dabei kann der Fachmann anhand des einzusetzenden Saugdrucks jeweils
leicht die einzusetzende Wandstärke der Membran und die damit korrelierte Porengröße
ermitteln.
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Die Große der Kammer 22, 74, 92, wird so gewählt, daß die bei Normalbetrieb
der Dialysevorrichtung durchgesetzte Wassermenge ausreichend entgast werden kann.
Üblicherweise liegt diese Größe in einem Bereich von 0,2 - 0,5 l.
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Die Form der Kammer selbst ist unkritisch und kann den technischen
Gegebenheiten der Dialysevorrichtung angepaßt werden.
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Die Wahl der Oberflache der flächigen Membran wird entsprechend dem
abzuziehenden Luftvolumen gewählt und liegt 2 vorteilhafterweise in einem Bereich
von 10 - 30 cm Dieser Bereich gilt auch für den Schlauch 70 und 87, so daß dessen
Länge zwischen 10 und 20 cm und dessen Durchmesser zwischen 3 und 7 mm liegen.
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Als Pumpe 118, die gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform vorteilhafterweise
beide Luftabscheidungsgefäße entlüftet, kann eine übliche Kleinstpumpe mit geringer
Leistungsaufnahme zum Einsatz kommen, so beispielsweise eine Aquariumpumpe.
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Weiterhin kann anstelle des in Fig. 3 gezeigten gestreckten Schlauches
in einer weiteren Ausführungsform dieser Schlauch spiralförmig aufgewickelt sein,
so daß sich seine Oberfläche vergrößert und die Verweilzeit des Wassers im Unterdruckbereich
verlängert wird.
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Natürlich kann eine derartige spiralförmige Wicklung des Schlauchs
auch im Behälter 48 vorgenommen werden, sofern dies zweckmäßig ist. Weiterhin kann
gemäß der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform das in Fig. 2 gezeigte Luftabscheidegefäß
46 vorteilhafterweise eingesetzt werden.
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In Fig. 6 ist eine weitere Ausfuhrungsform gezeigt, die sich zur Anpassung
an eine bereits bestehende Dialysiervorrichtung eignet. Ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten
Dialysesystem handelt es sich hier wiederum um ein Bilanzierungssystem mit einer
Primär- und Sekundärseite, die jeweils entgast werden müssen. Gemäß dem in Fig.
5 gezeigten System wird diese Entgasung folgendermaßen durchgeführt: Die Primärseite
weist das übliche, eingangs erläuterte Rezirkulierungssystem zur Luftentfernung
auf, d.h. in der Leitung 30 ist im Unterdruckbereich zwischen der Drossel 106 und
der Pumpe 104 ein ehälter 122 vorgesehen, in dem die Gasfreisetzung verbessert werden
kann.
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Stromab dieses Behälters 122 ist in der Leitung 30 das in Fig. 2 gezeigte
Luftabscheidegefäß 45 derart vorgesehen, daß die beiden Anschlußstutzen 66 und 69
auf dem Deckel 50 mit der Leitung 30 in Verbindung stehen, die stromab des Gefäßes
45 mit der Pumpe 104 verbunden ist.
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Somit steht die Kammer 76 direkt mit dem Unterdruckbereich in Verbindung,
wobei frisches Dialysat als Luft-Tdasser-Gemisch durch sie hindurchgefördert wird.
Dieses Dialysat wird nach dem Rezirkulicrungssystem stromab der Pumpe 104 auf einen
Druck von etwa 0,4 - 2 bar komprimiert und gelangt in den Behälter 124, aus dem
es durch die Leitung 126 zum Bilanziersystem 110 weiterströmt.
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Weiterhin erfolgt in dem Behälter 124 eine Trennung über die Leitung
128, die zum Wasser- oder Dialysatreservoir 102 zurückführt, wobei in dieser Leitung
ein Rückschlagventil 130 vorgesehen ist, um ein Rückschlagen der umgepumpten Flüssigkeit
zu verhindern. Dabei werden die Flüssigkeitsmengen im Behälter 124 derart proportioniert,
daß
etwa zweimal soviel Flüssigkeit durch die Leitung 128 entnommen wird, wie durch
die Leitung 126.
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Die sich an den Dialysator 108 anschließende Leitung 116 steht über
den Anschluß 78 mit dem Luftabscheidegefäß 45 in Verbindung, wobei die in dieses
Gefäß geförderte verbrauchte Dialysatflüssigkeit am Boden des Gefaßes abgezogen
wird.
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Sowohl im Primärteil als auch im Sekundärteil liegt ein Unterdruck
vor, und zwar dergestalt, daß der Unterdruck im Primärteil etwa um mindestens -0,2
bis -0,4 bar größer ist. Dieser Unterdruck reicht aus, um die im verbrauchten Dialysat
vorliegende Luft durch den Schlauch 70 aus der Kammer 74 in die Kammer 76 heruberzusaugen,
so daß das Dialysat auf der Sekundärseite im wesentlichen von überschüssiger Luft
befreit wird. Dabei hat die Pumpe 104 die gleiche Eigenschaft wie die vorstehend
beschriebene Pumpe 118. Weiterhin ist in einem solchen Fall der Kombination von
zwei Dialysaten jede der beiden Kammern 74 und 76 mit Wasser in Berührung.
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Es muß nicht besonders hinzugefügt werden, daß zahlreiche Abwandlungen
des erfindungsgemaßen Luftabscheidesystems möglich sind, so kann anstelle eines
Unterdrucksystems zur Abtrennung der Luft aus dem Dialysat auch ein Erwärmungssystem
eingesetzt werden, sofern dies zweckdienlich erscheint.