DE3215003C2

DE3215003C2 - Verfahren zur Abscheidung von Luft aus einer Dialysierflüssigkeit sowie Dialysevorrichtung

Info

Publication number: DE3215003C2
Application number: DE3215003A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr. 6683 Spiesen Mathieu; Hans-Dietrich Dr. 6370 Oberursel Polaschegg
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1982-04-22
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1985-04-04
Also published as: DE3215003A1

Abstract

In einer Dialysevorrichtung ist zur Entfernung der Luft aus dem Dialysat ein Unterdruckbereich, der zwischen einem Drosselorgan und einer Saugpumpe gebildet ist, mit einem Luftabscheidegefäß vorgesehen, das mittels einer hydrophoben mikroporösen Membran in zwei Kammern geteilt ist. Durch die eine Kammer wird das im Unterdruckbereich in ein Luft-Wasser-Gemisch getrennte Dialysat befördert, während die andere Kammer mit einer Saugpumpe in Verbindung steht, wobei deren Saugdruck größer ist als der Saugdruck der Pumpe im Unterdruckbereich. Infolgedessen wird die im Luft-Wasser-Gemisch vorhandene Luft durch die hydrophobe Membran abgesaugt, während das Wasser an der Membran zurückgehalten wird.

Description

der einen Seite frische Dialysatlösung und auf der anderen Seite verbrauchte Dialysatlösung im Takt zu- und abgeführt werden, ist insbesondere die Luftentfernung in beiden Kammern zwingend notwendig, da die Bilanzierung ansonsten empfindlich gestört wird und die Dia- lyse selbst negativ beeinflußt wird. Gemäß dieser Dialysevorrichtung sind daher zwei Luftabscheidungsvorrichtungen vorgesehen, näniKch auf der Seite der Zuführung von frischem Dialysat zum Dialysator (Primärseite) und auf der Seite des verbrauchten Dialysats nach to 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.

Auf der Primärseite wird Wasser aus einer Wasserleitung durch ein elektromagnetisches Ventil im freien Fall in einen zweiteiligen Behälter zugeführt, in dessen» linken Teil ein Heizer angeordnet ist der das Wasser auf die Körpertemperatur von etwa 37⁰C erwärmt Anschließend strömt das Wasser über eine Oberlaufbarriere in den rechten Teil des Behälters, in dem ein Niveau- sensor das Wasserniveau durch Steuerung des vorstehenden Magnetventils entsprechend reguliert Dieses Gefäß steht über eine Leitung mh. einer Pumpe in Verbindung, wobei stromauf der Pumpe ein Drosselventil angeordnet ist Diese Anordnung bewirkt daß das Fordervermögen der Pumpe erheblich größer ist als ihre Förderleistung, so daß in der Leitung ein Unterdruck von üblicherweise 9,8 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. Auf 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 luftfreies Wasser zur Dialysevorrichtung abgepumpt wird, während in der anderen Leitung Luft und restliches Wasser zum Eingangsbehälter zurückströmen, in dem die überschüssige Luft entweicht Dabei wire die Pumpleistung so gewählt daß das Wasser im Mittel etwa zweimal rezirkuliert und entgast wird, bevor es zur Dialysiervorrichtung weiterströmt.

Neben der Tatsache, cfeß die Rezirkuiation 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.

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.

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 vorgesehes?r Luftsensor ein taktweises Öffnen eines Luftabscheideventils, wodurch Luft aus dem Luftabscheidegefäß in den Unterdruckteil der Primärseite abgelaugt wird. Hier erfolgt wiederum die übliche, vorstehend beschriebene Abtrennung der Luft aus der wäßrigen Lösung.

Demgemäß ist festzustellen, daß der Sekundärluftabscheider speziell zur Entfernung der überschüssigen Luft angesteuert d. h. geöffnet werden und ansonsten geschlossen bleiben muß, um das unerwünschte Vermischen von frischer und verbrauchter Dialysierflüssigkeit zu verhindern.

Aus der US-PS 42 93 409 ist eine Dialysevorridnung bekannt bei der stromauf des Dialysators ein Drosselventil und eine Pumpe vorgesehen sind, die gleichzeitig als Konstantflußgenerator für eine stromab des Dialysators vorgesehene Dialysierflüssigkeitsunterdruckpumpe dient 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 ciei 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 üurch die letztgenannte Pumpe.

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 Öffnung 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 gewünschte Unterdruck einstellt.

Eine weitere Entgasungsmethode ist aus der Dialysevorrichtung der Firma Dylade mit der Bezeichnung F bekannt bei der Wasser durch ein Ventil Jem Priraärteil eines Wärmetauschers zugeführt und dort auf 8O⁰C 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 Wärmetauscher und in den Leitungen auszugleichen. Anschlit Bend fließt das Wasser im Gegenstrom durch das Sekündärteil des Wärmetauschers mit Hilfe einer stromab des Wärmetauschers vorgesehenen Pumpe.

Die vorstehend erläuterten Entgasungsverfahren weisen den Nachteil auf, daß die im Unterdruckbereich aus dem Wasser ausgetriebene Luft durch die gleiche Pumpe in einen Ü'*erdruckbereich 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 Wasse«· auf den gewünschten Mindestgehalt zu senken.

Darüber hinaus sind im Luftabscheidegefäß auf der Überdruckseite Schwimmer oder Rückschlagventile nö-

tig, durch deren Steuerung die Luft entweichen kann. Derartige Einrichtungen funktionieren häufig nicht einwandfrei und sind überdies schlecht zu desinfizieren.

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 vorgesehenen Wärmetauschers erhebliche Energie verbraucht, so daß hierdurch das gesamte Dialyseverfahren erheblich verteuert wird.

Weitere Dialysevorrichtungen und insbesondere Vorrichtungen zur Entfernung der überschüssigen Luft aus der Dialysierflüssigkeit sind aus der DE-OS 24 53 839, CH-PS 6 12 357 und US-PS 41 62 974 bekannt. Keine dieser Dialysevorrichtungen weist eine Bilanziervorrichtung oder eine stromab des Dialysators angeordnete Luftentfernungsvorrichtung auf.

Aus der DE-OS 19 59 679, der DE-PS 23 17 750 und der US-PS 41 90 426 sind jeweils Filtereinsätze bekannt, die bei der Verabreichung medizinischer Injektionen oder Infusionen eingesetzt werden. Diese Filtereinsätze enthalten jeweils ein flüssigkeitsabstoßendes, jedoch gasdurchlässiges Filter, durch das die in der Flüssigkeit enthaltene Luft entweichen kann und ein hydrophiles Filter, das die in der Flüssigkeit enthaltene Luft zurückhält, jedoch die Injektionsflüssigkeit selbst durchläßt. Diese Filter dienen lediglich zur selbsttätigen Entfernung der Luft aus Injektionslösungen mittels eines nichtbenetzbaren, luftdurchlässigen Filters.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und die Dialysevorrichtung gemäß Oberbegriffe der Patentansprüche 2 und 3 so fortzubilden, daß die überschüssige Luft sowohl aus der frischen als auch aus der verbrauchten Dialysierflüssigkeit entfernt werden kann, wobei Ventilanordnungen oder Einrichtungen zur Bestimmung des Pegels in den Luftabscheidegefäßen entfallen können.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 3.

Gegenüber dem Luftabscheideverfahren, das bei der Vorrichtung gemäß DE-OS 28 38 414 eingesetzt wird, hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß komplizierte Einrichtungen zur Steuerung des Niveaus der verbrauchten Dialysierflüssigkeit im Behälter zur Entfernung der überschüssigen Luft aus der verbrauchten Dialysierflüssigkeit entfallen. Da zwischen der Primärseite und der Sekundärseite eine hydrophobe, luftdurchlässige mikroporöse Membran vorgesehen ist, kann die auf der Primärseite angeordnete Saugpumpe zur Entfernung der überschüssigen Luft aus dem Sekundärkreislauf kontinuierlich betrieben werden, ohne daß das Niveau der Flüssigkeit im Sekundärkreislauf durch spezielle Absperrorgane geregelt werden muß.

Das Niveau der verbrauchten Dialysierflüssigkeit steigt lediglich bis zur Höhe der Membran an, kann jedoch die hydrophobe Membran nicht durchdringen. Lediglich die in der verbrauchten Dialysierflüssigkeit enthaltene überschüssige Luft wird auf die Primärseite herübergesaugt und dort zusammen mit der auf der Primärseite entwickelten Luft entfernt

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zweite Kammer des zweiten Luftabscheiders von frischer Dialysierflüssigkeit durchflossen, wäl.rend die erste Kammer mit der verbrauchten Dialysierflüssigkeit beaufschlagt wird. Die zweite Kammer steht dabei direkt mit einer Pumpe zur Entfernung der überschüssi gen Luft derart in Verbindung, daß sowohl aus ihr als auch aus der zweiten Kammer die überschüssige Luft sicher entfernt werden kann. Der Druck wird so geregelt, daß der Unterdruck in der zweiten Kammer stets größer ist als der Unterdruck in der ersten Kammer, so daß die in der letztgenannten Kammer entwickelte Luft sicher auf die Primärseite herübergesaugt und dort durch die Pumpe entfernt wird. Vorteilhafterweise beträgt der Druckunterschied zwischen der ersten und der

to zweiten Kammer mindestens 0,2 bar.

Weiterhin wird mit den erfindungsgemäßen Dialysevorrichtungen ebenfalls die Luft kontinuierlich entfernt, ohne daß es spezieller Schwimmer oder Regeleinrichtungen zur Steuerung des Niveaus der Dialysierflüssig- keit bedürfte. Dementsprechend entfallen komplexe, anfällige Niveausteuervorrichtungen und werden erfindungsgemäß ersetzt durch eine hydrophobe, jedoch luftdurchlässige Membran, an die sich lediglich eine gegebenenfalls permanent betriebene Saugpumpe an- schließt. Hierdurch findet eine scharfe Trennung von Wasser und Luft an der Membranoberfläche bei optimaler Luftentfernung aus der Dialysierflüssigkeit statt.

Weitere Einzelheiten, Ausführungsformen und Merkmale sind in nachfolgender Beschreibung unter Bezug- nähme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Luftabscheidegefäßes mit einer flächigen Mffnbran; Fig.2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausfüh rungsform eines Luftabscheidegefäßes mit einer rohr förmigen Membran;

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Luftabscheidegefäßes mit einer rohrförmigen Membran;

F i g. 4 und 5 schematische Darstellungen einer Dialysevorrichtung mit Bilanzierung unter Einsatz von Luftabscheidegefäßen gemäß F i g. 1 —3.

Aus F i g. 1 ist mit 10 die erste Ausführungsform eines Luftabscheidegefäßes ersichtlich. Dieses Luftabscheide· gefäß besteht aus einem topfartigen Behälter 12, der an seinem Rand einen Flansch 14 aufweist

Dieser Behälter 12 kann mit einem domartigen Dekkel 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 mikroporöse hydrophobe Membran 20 derart gelegt, daß sie die gesamte Querschnittsfläche des Luftabscheidegefäßes 10 über spannt und dieses in die Behälterkammer 22 und die Domkammer 24 teilt.

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 Dieser Anschluß 23 ist mit einer Zuleitung 30 verbunden, die nachstehend erläutert wird

Im Boden 32 des Behälters 12 ist ebenfalls eine öffnung 34 vorgesehen, die wiederum mit einem Anschluß 36 in Verbindung steht An diesen Anschluß 36 schließt sich die ebenfalls nachstehend erläuterte Leitung 38 an. Auch der Deckel 16 weist eine öffnung 40 auf. die in einen Anschluß 42 übergeht, der wiederum mit einer Leitung 44 verbunden ist Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform besteht aus einem Luftabscheidegefäß 46, das in einen Behälter 48 und einen Deckel 50 geteilt ist Der Deckel 50 weist einen Zentralbereich 52 auf, dessen Querschnitisfläche dem Innenschnitt 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.

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 dichtend abschließt.

De/ Deckel 50 ist von Bohrungen 64 und 65 durchsetzt, an die sich jeweils auf der Unter- und Oberseite des Deckels 50 Anschlüsse 66 und 67 sowie 68 und 69 anschließen.

Der Anschluß 66 ist wiederum mit der Leitung 44 verbunden.

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.

in dieser Ausführungsform ist das Rohr 70 in etwa U-förmig gebogen. Andererseits kann dieser Stopfen 72 auch direkt das Schlauchende verschließen, wobei das Rohr 70 sich beliebig in den Behälter 48 erstrecken kann.

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.

Ebenso wie die erste Ausführungsform weist der Behälter 48 in Höhe der Unterseite des Deckels 50 eine öffnung 78 auf, die über einen Anschluß 80 mit der ZuLitung 30 in Verbindung steht.

Auch der Boden des Behälters 48 weist eine öffnung 82 auf, die über den Anschluß 84 mit der Leitung 38 in Verbindung steht

In F i g. 3 ist eine dritte Ausführungsform gezeigt, die as im wesentlichen aus einem Rohr 86 besteht, in dem koaxial ein Schlauch 87 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 87 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. «

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 öffnung 98 und einen An- so schluß 100 mit der Leitung 44 in Verbindung steht

Dabei bildet die gesamte Anordnung das Luftabscheidegefäß 85, das in F i g. 3 gezeigt ist

Die Funktionsweise der in F i g. 1 —3 gezeigten Luftabscheidegefäße 10,46 und 85 wird anhand der in F i g. 4 und 5 schematisch gezeigten Dialysevorrichtungen erläutert

Ein Wasser- und Dialysierflüssigkeitsreservoir 102, in dem entweder fertige Dialysierflüssigkeit aus Kanistern oder aber frisch aufbereitete Dialysierflüssigkeit unter eo Zuhilfenahme von Leitungswasser und eines Konzentrats zum Einsatz kommt, steht über die Leitung 30 mit dem Luftabscheidegefäß 10,46 oder 85 in Verbindung, an das sich über die Leitung 38 eine Saugpumpe 104 anschließt- Diese Saugpumpe 104 zieht Dialysierflüssig- es keit die mit Luft gesättigt ist, aus dem Reservoir 102 ab und fördert diese in das Luftabscheidegefäß 10,46 oder 85. Stromauf dieses Luftabscheidegefäßes 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.

Gemäß der in Fig.4 gezeigten Dialysevorrichtung wird die Dialysierflüssigkeit stromab der Pumpe 104 zunächst einer Bilanzierungseinheit UO 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.

Da sich stromab der Bilanzierungseinheit 110 im Dialysesystem noch Luft ansammeln kann, ist stromab des Dialysators 108 ein weiteres Luftabscheidesystem vorgesehen. Stromab der Pumpe 14 mündet die Leitung wiederum in die Bilanzierungseinheit 110, aus der verbrauchte Dialysierflüssigkeit endgültig über eine Leitung i 12 ausgeschieden wird.

Die lufthaltige Dialysierflüssigkeit wird mittels der Pumpe 104 bzw. 114 durch die Leitung 30 bzw. 116 jeweils in die erste Kammer 22,74,92 der beiden Luftabscheidegefäße gepumpt, wobei vorzugsweise jeweils das in F i g. 3 gezeigte Luftabscheidegefäß 85 senkrecht angeordnet wird.

Die im Luftabscheidegefäß 85 durch den Unterdruck freigesetzte Luftmenge wird durch die nachstehend erläuterte hydrophobe mikroporöse 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 sicher an der hydrophoben Membran zurückgehalten wird, während die freigesetzte Luft vollständig in die zweite Kammer 24,76,94 durch das Membranmaterial hindurch abgesaugt und durch die Pumpe 118 ins Freie befördert wird.

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 Betriebsweise 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. Andererseits kann die Pumpe 118 auch selbst eine Sperre darstellen, was eine Rollenpumpe bewirken kann.

Eine intermittierende Betriebsweise ist dann zu bevorzugen, wenn in der Dialysierflüssigkeit 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

Hydrophobe Membranen sind in der Medizintechnik bekannt und werden beispielsweise als Sterilfilter zum Schutz vor Infektionen und als künstliches Gefäßmaterial eingesetzt

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 GORETEX in den Handel gebracht.

Derartige Membranfolien haben üblicherweise eine Stärke von 0,05—0,1 mm und weisen Porengrößen von 0,02—1,0, vorzugsweise 0,2—0,5 μπι auf. Dabei liegt die Porosität in einem Bereich von 50—90%.

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.

Als einsetzbar hat sich beispielsweise eine flächige PTFE-Membran erwiesen, die eine mittlere Porengröße unter 03 μπι besitzt und deren Dicke etwa 0,06—0,8 mm beträgt Eine derartige Membran läßt bei den angezeigten Saugdrücken sicher die freigesetzte Luft durch.

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 24 μπι ansteigen, um noch den vorstehend erwähnten Wassereintrittsdruck von etwa 1 bar aufzuweisen.

Dabei kann der Fachmann anhand des einzusetzenden Saugdrucks jeweils leicht die einzusetzende Wandstärke der Membran und die damit korrelierte Porengröße ermitteln.

Die Größe 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 1.

Die Form der Kammer selbst ist unkritisch und kann den technischen Gegebenheiten der Diaiysevorrichtung angepaßt werden.

Die Wahl der Oberfläche der flächigen Membran wird entsprechend dem abzuziehenden Luftvolumen gewählt und liegt vorteilhafterweise in einem Bereich von 10—30 cm². 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.

Als Pumpe 118, die gemäß der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform vorteilhafterweise beide Luftabscheidungsgefäße entlüftet, kann eine übliche Kleinstpumpe mit geringer Leistungsaufnahme zum Einsatz kommen, so beispielsweise eine Aquariumpumpe.

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.

Natürlich kann eine derartige spiralförmige Wicklung des Schlauchs auch im Behälter 48 vorgenommen werden, sofern dies zweckmäßig ist Weiterhin kann gemäß der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform das in Fig.2 gezeigte Luftabscheidegefäß 46 vorteilhafterweise eingesetzt werden.

In F i g. 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, die sich zur Anpassung an eine bereits bestehende Dialysiervorrichtung eignet Ähnlich dem in F i g. 4 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 Rezirkulierungs'ystem zur Luftentfernung auf, d. h. in der Leitung 30 ist im Unterdruckbereich zwischen der Drossel 106 und der Pumpe 104 ein Behälter 122 vorgesehen, in dem die Gasfreisetzung verbessert werden kann. 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 Somit steht die Kammer 76 direkt mit dem Unterdruckbereich in Verbindung, wobei frisches Dialysat als Luft-Wasser-Gemisch durch sie hindurchgefördert wird.

Diese aus dem Luft-Wasser-Gemisch bestehende Dialysierflüssigkeit wird nach dem Rezirkulierungssystem stromab der Pumpe 104 auf einen Druck von etwa 0,4—2 bar komprimiert und gelangt in den Behälter 124, in dem am Kopf die Abtrennung der Luft erfolgt, während die entlüftete Dialysierflüssigkeit durch die Leitung 126 zum Bilanziersystem 110 weiterströmt. Die Abtrennung der Luft entspricht im wesentlichen dem Abtrennungsverfahren gemäß DE-OS 28 38 414, auf die bereits vorstehend Bezug genommen worden ist. In dem Behälter 124 wird eine Trennung über die Leitung 128, die zum Wasser- oder Dialysierflüssigkeitsreservoir 102 zurückführt, vorgenommen, 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. Die Entnahme der Flüssigkeit durch die Leitung 128 erfolgt dabei zusätzlich zur Luftabtrennung.

Die sich an den Diaiysator iöS anschließende Leitung 116 steht über den Anschluß 78 mit dem Luftabscheidegefäß 46 in Verbindung, wobei die in dieses Gefäß geförderte verbrauchte Dialysierflüssigkeit am Boden des Gefäßes abgezogen wird.

Sowohl im Primärteil als auch im Sekundärteil liegt ein Unterdruck vor, und zwar dergestalt daß der Unterdruck im Primärteil um mindestens 0,2 bis 0,4 bar größer ist als im Sekundärteil. Dieser Unterdruck reicht aus, um die in der verbrauchten Dialysierflüssigkeit vorliegende Luft durch den Schlauch 70 aus der Kammer 74 in die Kammer 76 herüberzusaugen, so daß die Dialysierflüssigkeit 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 Dialysierflüssigkeiten jede der beiden Kammern 74 und 76 mit Wasser in Berührung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 die beiden Luftkammern gemeinsam an eine Unter-Patentansprüche: druckpumpe (118) angeschlossen sind. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

1. Verfahren zur Abscheidung von Luft aus einer gekennzeichnet, daß die Membran (70) schlauchför-Dialysierflüssigkeit, wobei die Dialysierflüssigkeit 5 mig ausgebildet ist

nacheinander einen ersten Luftabscheider, eine Bi- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

lanziervorrichtung (110), einen Dialysator (108), ei- dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus Po-

nen zweiten Luftabscheider (46) und wiederum die ^tetrafluorethylen besteht

Bilanziervorrichtung (110) durchströmt, wobei die 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, iadurch

beiden Luftabscheider zur Abscheidung der Luft 10 gekennzeichnet, daß die schlauchförmige Membran

miteinander verbunden sind, dadurch gekenn- (87) jeweils an zwei auf der Unterseite des Deckels

zeichnet, daß man zur Abscheidung der Luft aus (50) angeordneten Anschlüssen (67,68) befestigt ist

der verbrauchten, vom Dialysator (108) kommenden die über Bohrungen (64,65) mit Anschlüssen (66,69)

Dialysierflüssigkeit diese unter Unterdruck durch in Verbindung stehen.

eine erste Kammer (74) des zweiten Luftabscheiders is 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch

(46) führt, gleichzeitig die frische, vom Dialysatreser- gekennzeichnet daß der Schlauch (87) im Luftab-

voir kommende Dialysierflüssigkeit durch die zweite scheidegefäß (85) koaxial angeordnet ist Kammer (76) dieses Luftabscheiders führt, wobei die

erste und die zweite Kammer des Luftabscheiders

(46) durch eine hydrophobe mikroporöse Membran 20 (70) voneinander getrennt sind, und in der zweiten

Kammer (76) der Unterdruck um mindestens 0,2 bar Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem größer gehalten wird als der Unterdruck in der er- Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Dialysevorrichsten Kammer (74), so daß die in der verbrauchten tung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 oder 3. Dialysierflüssigkeit freigesetzte Luft über die hydro- 25 Bei der Dialyse werden erhebliche Mengen Wasser phobe Membran in die frische Dialysierflüssigkeit zur Herstellung des Dialysats benötigt das bei Raumübertreten kann, temperatur und atmosphärischem Druck etwa 16 ml

2. Dialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur Luft/1 aufweist und regelmäßig luftgesättigt ist Die Los-Erzeugung von Dialysierflüssigkeit, die eine erste lichkeit von Luft in Wasser nimmt bei Erhöhung der Luftabscheidevorrichtung für frische Dialysierflüs- 30 Temperatur und Verminderung des Druckes ab, so daß sigkeit aufweist, und mit einem damit stromab ver- Luftblasen nach entsprechender Übersättigung des Diabundenen Dialysator (108), der eingangs- und aus- lysats mit Gas freigesetzt werden können, gangsseitig jeweils mit eine-. Bilanziervorrichtung Die Entstehung von Gasblasen im Dialysat ist jedoch (110) in einem Kreislauf verbunden ist in dem strom- nachteilig, da sie die Funktion-des Durchflußmessers, ab des Dialysators (108) und ^ jr der Bilanziervor- 35 der Leitfähigkeitsmeßzelle und des Blutleckdetektors richtung (110) eine zweite Luftabscheidevorrichtung beeinflussen, sich im Dialysator ansammeln und einen (46) vorgesehen ist die mit der ersten Luftabscheide- Leistungsabfall bewirken können. Die Gefahr der Gasvorrichtung zur Entfernung der Luft verbunden ist, blasenbildung ist insbesondere bei der bettseitigen Herdadurch gekennzeichnet, daß die Luftabscheidevor- stellung des Dialysats unter Zuhilfenahme von Üblicherrichtung (46) für die verbrauchte Dialysierflüssigkeit 40 weise kaltem Leitungswasser und Konzentrat zu bedurch eine hydrophobe Membran in zwei Kammern fürchten. Zur Optimierung der Behandlung wird diese (74, 76) geteilt ist wobei die erste Kammer (74) Methode der Dialysatherstellung heute weitgehend einstromab dem Dialysator nachgeschaltet ist und die gesetzt so daß die mit einer Dialysatherstellungseinzweite Kammer (76) in die Leitung für frische Dialy- richtung versehenen Dialysevorrichtungen durchweg sierflüssigkeit geschaltet ist. wobei sowohl der Aus- 45 eine Vorrichtung zur Abscheidung von Luft aus dem gang der ersten Kammer (74) als auch der Ausgang unter Einsatz von Leitungswasser hergestellten Dialysat der zweiten Kammer (76) jeweils an eine Unter- aufweisen.

druckpumpe (104,114) derart angeschlossen ist, daß Da Leitungswasser üblicherweise eine Temperatur

in der zweiten Kammer (76) ein um mindestens von 5—10⁰C aufweist und die daraus hergestellte Dialy-

0,2 bar größerer Unterdruck als in der ersten Kam- !.3 selösung auf die Körpertemperatur erwärmt und für die

mer (74) aufrechterhalten werden kann. Durchführung der Ultranitration (Flüssigkeitsentzug

3. Dialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur aus dem Patienten) auf einen Unterdruck bis etwa Erzeugung von Dialysierflüssigkeit, die eine erste 0,6 bar gebracht werden muß, findet eine Obersättigung Luftabscheidevorrichtung für frische Dialysierflüs- des Dialysats mit Luft und hierauf eine Luftblasenbilsigkeit aufweist, und mit einem damit stromab ver- 55 dung statt, da die Löslichkeit von Luft in Wasser bei bundenen Dialysator (108), der eingangs- und aus- einer derartigen Behandlung abnimmt. Diese übergangsseitig jeweils mit einer Bilanziervorrichtung schüssige Luft muß soweit entfernt werden, daß negati-(110) in einem Kreislauf verbunden ist, in dem strom- ve Einflüsse auf den Stoffaustausch im Dialysator verab des Dialysators (108) und vor der Bilanziervor- mieden werden. Hierzu sind die nachstehend erläuterrichtung (HO) eine zweite Luftabscheidevorrichtung 60 ten Luftabscheidevorrichtungen bekannt, wobei Hei-(46) vorgesehen ist, die mit der ersten Luftabseheide- zungs- und Entgasungssysteme zum Einsatz kommen, vorrichtung zur Entfernung der Luft verbunden ist, In der DE-OS 28 38 414 ist eine Dialysevorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste (10, beschrieben, in der eine Unterdruckentgasungsvorrich-46,85) als auch die zwp.ite Luftabscheidevorrichtung tung zur Entfernung der überschüssigen Luft eingesetzt (10,46,85) jeweils durch eine hydrophobe mikropo- 65 wird. Da es sich bei dem in der DE-OS beschriebenen rose Membran (20, 7(1, 87) in eine Kammer (74, 22, Dialysesystem um eine Bilanziervorrichtung mit Bilanz-92) für Dialysierflüssigkeit und eine Kammer (24,76, kammern handelt, die jeweils durch eine undurchlässige 94) für die abzuscheidende Luft aufgeteilt sind und Membran in zwei Kammerhälften geteilt sind, wobei auf