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Dialysegerät. mit einer- Einrichtung- zur. Wieder-
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verwendung von Hämodialysatoren Die Erfindung betrifft ein Dialysegerät
mit einer Einrichtung zur Wiederverwendung von Hämodialysatoren, aufweisend einen
Dialysator mit einer Membran, die den Dialysator in eine erste Kammer und eine zweite
Kammer teilt, wobei die erste Kammer in einen Dialysierflüssigkeitsweg und die zweite
Kammer in einen Blutweg geschaltet ist, der Dialysierflüssigkeitsweg eine Zuleitung
zum Dialysator und eine Ableitung vom Dialysator und die Zuleitung ein erstes Ventil
aufweisen, die Zuleitung mit einer Dialysierflüssigkeitsquelle und über eine Bypass-Leitung,
in die ein Bypass-Ventil eingeschaltet ist, mit der Ableitung verbunden ist, eine
Pumpe zur Förderung der Dialysierflüssigkeit, eine Ultrafiltrationseinrichtung,
wenigstens eine Blutpumpe, eine Tropfkammer im Blutweg, jeweils Anschlüsse in der
Zuleitung und der Ableitung des Dialysierflüssigkeitswegs, mit denen die beiden
Enden des Blutwegs verbindbar sind, und eine Reinigungs- und Desinfektionseinrichtung.
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Es sind Hämodialysegeräte bekannt, die es erlauben, den Dialysator
und das Blutschlauchsystem nach Beendigung der Hämodialyse mit geringem Bedienungsaufwand
zu spülen, mit Desinfektionsmittel zu füllen und vor dem nächsten Bedienungsvorgang
den Dialysator und das Blutschlauchsystem wieder freizuspülen. Ein solches Hämodialysegerät
der eingangs erwähnten Art kann zwar den Dialysator für den Wiedereinsatz säubern
und desinfizieren, nicht jedoch feststellen, ob er überhaupt noch zu verwenden ist.
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Dabei wird die Wiederverwendbarkeit eines Dialysators durch eine einwandfreie
Membran, also insbesondere deren Leistungsdaten (im wesentlichen gleichbleibender
Ultrafiltrationskoeffizient und gleichbleibende Clearence) bestimmt. Dabei sollen
beide Koeffizienten höchstens um etwa 20 % gegenüber den Werten abweichen, die vor
der Dialysebehandlung vorgelegen haben.
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Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die Bestimmung dieser Daten nach
Gebrauch und Reinigung des Dialysators nicht möglich.
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Andererseits existieren Geräte, die es erlauben, einen Dialysator
freizuspülen, zu reinigen und mit Desinfektionsmittel zu füllen, zu prüfen und für
die nächste Behandlung wieder freizuspülen. Beim Einsatz dieser Geräte müssen die
Dialysatoren von den Hämodialysegeräten abgehängt und an diese angeschlossen werden,
d.h. es muß ein separates Gerät zur Wiederverwendung der Dialysatoren zur Verfügung
gestellt werden. Solche Geräte erlauben zwar die Behandlung von mehreren Dialysatoren
pro Tag, kosten jedoch etwa halb so viel wie ein Hämodialysegrät.
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Infolge dieser hohen Gestehungskosten lassen sich diese Geräte allenfalls
sinnvoll in einem Behandlungszentrum einsetzen, eignen sich jedoch nicht für die
Heimdialyse, da die Investitionskosten erheblich die Kosteneinsparung übersteigen.
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Darüber hinaus ist der Umgang mit den Chemikalien, die bei einer derartigen
separaten Anordnung eingesetzt werden müssen,und der zusätzliche Handhabungsaufwand
eine Belastung für den Patienten oder Betreiber.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Hämodialysegerät
der eingangs erwähnten Art so weiterzuentwickeln, daß es den Dialysator nach dem
Reinigen und Desinfizieren auf Dichtheit, Clearence und/oder Ultrafiltrationseigenschaften
prüfen kann.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch das kennzeichnende Merkmal des
Anspruchs 1.
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Das erfindungsgemäße Hämodialysegerät weist zunächst den Vorteil auf,
daß mit ihm Dialysatoren wiederverwendet werden können, ohne daß die hierfür eingesetzten
Bauelemente erhebliche zusätzliche Kosten verursachen würden. Infolgedessen können
die Gesamtkosten der Dialysebehandlung eingeschränkt werden, da die durch die mehrfache
Verwendung eines Dialysators erzielten Einsparungen erheblich die zusätzlichen Investitionskosten
für den speziellen Ausbau der erfindungsgemäßen Dialysevorrichtung übersteigen.
Infolge des minimalen Zusatzaufwandes können also Hämodialysatoren und Blutschlauchsysteme
wiederverwendet werden, wobei der Zusatzaufwand höchstens etwa 20 % der Herstellungskosten
eines üblichen Hämodialysegeräts betragen dürfte.
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Mit der erfindungsgemäßen Hämodialysevorrichtung kann ein üblicher
Hämodialysator nach der Dialyse zunächst freigespült, anschließend gereinigt und
desinfiziert und danach wieder mit Wasser freigespült werden. Anschließend wird
die Leistungsfähigkeit des Dialysators dadurch überprüft, daß die vor der Dialysebehandlung
ermittelten Koeffizienten, also der Ultrafiltrationskoeffizient und die Clearence,
mit den Daten verglichen werden, die nach der
Dialysebehandlung
ermittelt worden sind. Weiterhin wird der Dialysator auf Lecks überprüft, die u.U.
beim Betrieb auftreten können.
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Sofern sich keine wesentlichen Veränderungen dieser Daten gegenüber
den vor der Behandlung ermittelten Daten ergeben, kann der Dialysator erneut für
eine weitere Hämodialysebehandlung eingesetzt werden.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand
der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf
die Zeichnung erläutert.
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Es zeigen: Fig. la eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Hämodialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur Bestimmung
des Ultrafiltrationskoeffizienten, Fig. lb eine schematische Darstellung einer ersten
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hämodialysevorrichtung mit einem Leckprüfgerät,
Fig. lc eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Hämodialysevorrichtung mit einem Clearence-Meßgerät und Fig. 2 schematisch eine
Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit
Bilanziersystem.
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In Fig. la ist ein Hämodialysegerät 10 gezeigt, das aus einem Dialysator
12 besteht, der eine Membran 14 aufweist, die den Dialysator 12 in eine Kammer 16,
die von Dialysierflüssigkeit durchflossen wird, und eine Kammer 18 teilt, die von
Blut durchflossen wird.
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Die Kammer 16 ist in einen Dialysierflüssigkeitsweg 20 eingeschaltet,
der aus einer Zuleitung 22, die in die Kammer 16 des Dialysators 12 mündet und einer
Ableitung 24 besteht, die auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer 16 vom Dialysator
12 abgeht.
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Weiterhin ist die Zuleitung 22 mit einem Mischgefäß 26 verbunden,
das eine erste Zuleitung 28 aufweist, die mit einem ersten Kozentratbehälter 30
verbunden ist und in die eine Pumpe 32 eingeschaltet ist und eine zweite Zuleitung
34, die mit einem zweiten Konzentratbehälter 36 verbunden ist und in die eine weitere
Pumpe 38 eingeschaltet ist, aufweist. Beide Konzentratbehälter werden beispielsweise
für die Bicarbonatdialyse verwendet, wobei ein Konzentratbehälter das Soll-Konzentrat
und der andere Konzentratbehälter das Natriumbicarbonatkonzentrat enthält. Andererseits
reicht jedoch auch ein Konzentratanschluß aus, sofern eine Dialysierflüssigkeit
üblicher Zusammensetzung verwendet wird.
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Vom Mischgefäß 26 geht weiterhin eine weitere Zuleitung 40 ab, die
mit einer bilanziert zuführenden Wasserquelle 42 verbunden ist und in die eine weitere
Pumpe 44 eingeschaltet ist.
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In dem Mischgefäß 26 erfolgt die übliche Vermischung der Konzentrate
mit Frischwasser in einem Verhältnis von 1 : 34.
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Stromab des Mischgefäßes 26 ist in die Zuleitung 22 eine Entgasungseinheit
46 eingeschaltet, mit der die frische Dialysierflüssigkeit von der darin enthaltenen
Luft befreit wird. Diese Entgasungseinheit 46 besteht gemäß dem von der Anmelderin
vertriebenen System A 1008 oder A 2008 aus einer Drossel und einer stromab angeordneten
Pumpe, mit der Unterdruck erzeugt wird. Die sich stromab der Pumpe abscheidende
Luft wird in das Mischgefäß 26 über
eine nicht gezeigte Leitung
zurückgeführt und dort ausgeschieden.
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Stromab der Entgasungseinheit ist weiterhin am Außenumfang der Zuleitung
22 eine Drossel 48 vorgesehen, deren Wirkung nachstehend erläutert wird: Stromab
der Drossel 48 ist in die Leitung 22 eine erste Leitfähigkeitszelle 50 eingeschaltet,
mit der die Leitfähigkeitskonstante der Dialysierflüssigkeit überwacht werden bzw.
bestimmt werden kann.
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Stromab der Leitfähigkeitszelle 50 geht von der Zuleitung 22 eine
Bypass-Leitung 52 zur Ableitung 24 ab, verbindet also die Zuleitung 22 mit der Ableitung
24. In diese Bypass-Leitung 52 ist ein Bypass-Ventil 54 eingeschaltet.
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Weiterhin zweigt stromab der Leitfähigkeitszelle 50 eine Leitung 56
ab, deren Ende mit einem Anschlußstück 58 versehen ist, das mit dem nachstehend
erläuterten arteriellen Ast bzw. dessen Anschlußstück verbunden werden kann.
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Stromab der Verzweigungspunkte der Bypass-Leitung 52 und der Leitung
56 ist in die Zuleitung 22 ein Dialysatorventil 60 eingeschaltet, an das sich in
Richtung auf den Dialysator 12 ein Druckmeßgerät 62 anschließt, das ebenfalls mit
der Zuleitung 22 verbunden ist.
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Stromab des Dialysators 12 ist in der Ableitung 24 des Dialysierflüssigkeitswegs
20 eine zweite Leitfähigkeitszelle 64 vorgesehen, mit der die Leitfähigkeit der
im Dialysator behandelten Dialysierflüssigkeit festgestellt werden kann.
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An diese Leitfähigkeitszelle schließt sich ein weiteres Druckmeßgerät
66 an, das sich ebenso wie die Leitfähigkeitszelle noch stromauf der Abzweigstelle
der Ablei-
tung 24 mit der Bypass-Leitung 52 befindet.
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Weiterhin ist in die Ableitung 24 ein Blutleckdetektor 68 eingeschaltet,
an den sich stromab eine im Dialysierflüssigkeitsweg 20 Unterdruck erzeugende Pumpe
70 anschließt, die stromab der Verzweigungsstelle der Ableitung 24 mit der Bypass-Leitung
52 angeordnet ist.
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An die Pumpe 70 schließt sich eine Testdrossel 72 sowie eine weitere
Leitung 74 an, die von der Ableitung 24 abgeht und deren Ende ebenfalls wie die
Leitung 56 mit einem Anschlußstück 76 verbunden ist. Dieses Anschluß stück 76 kann
- wie ebenfalls nachstehend erläutert wird -mit dem venösen Ast des Blutwegs verbunden
werden.
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Stromab dieser Leitung 74 geht eine weitere Leitung 78 ab, in die
eine Pumpe 80 eingeschaltet ist und deren Ende sich in die Leitungen 82 und 84 verzweigt,
in die Ventile 86 und 88 eingeschaltet sind und deren Ende mit Konzentratbehältern
90 und 92 für Reinigungs- bzw. Desinfektionsmittelkonzentrate verbunden werden können.
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Des weiteren geht von der Leitung 82 oder 84 eine Abzweigleitung 85
ab, in die ein Ventil 87 eingeschaltet ist und deren Ende vorteilhafterweise mit
einem Hydrephobfilter 89 verschlossen ist. Durch diese Abzweigleitung kann entweder
Luft oder Wasser angesaugt werden, wodurch verhindert wird, daß die in den Konzentratbehältern
90 und 92 vorliegenden Reinigungs- bzw. Desinfektionsmittelkonzentrate eine chemische
Reaktion eingehen können.
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Weiterhin geht stromab der Leitung 78 von der Ableitung 24 eine Verbindungsleitung
94 zum Mischgefäß 26 ab, in die ein Ventil 96 eingeschaltet ist. An diesen Verzweigungspunkt
schließt sich in Richtung auf den Abfluß ein Abflußventil 98 in der Ableitung 24
an.
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Schließlich ist im Dialysierflüssigkeitsweg 20 bzw. der Verbindungsleitung
94, insbesondere dem Mischgefäß 26, eine Einrichtung 100 zur Bestimmung des Dialysierflüssigkeitsniveaus
vorgesehen. Diese Einrichtung 100 ist mit einer Einrichtung 102 über eine elektrische
Leitung 104 verbunden, die weiterhin über eine elektrische Leitung 106 mit dem Ventil
96, eine Leitung 108 mit dem Ventil 98, eine Leitung 110 mit der Pumpe 70 und eine
Leitung 112 mit dem Druckmeßgerät 66 verbunden ist.
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Weiterhin ist die Einrichtung 102 mit dem Belüftungsventil 134 über
die Leitung 113 verbunden und öffnet dieses Ventil bei der Bestimmung des Ultrafiltrationskoeffizienten.
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Das Hämodialysegerät 10 weist weiterhin einen Blutweg 114 auf, der
aus einer Zuleitung 116 besteht, in die eine Blutpumpe 118, üblicherweise in Form
einer pecistaltischen Pumpe, eingeschaltet ist. Diese Zuleitung 116 ist mit dem
Eingang der Kammer 18 des Dialysators 12 verbunden, während der Ausgang mit einer
Ableitung 120 verbunden ist, in die eine Tropfkammer 122 eingeschaltet ist.
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Stromab der Tropfkammer 122 ist eine übliche Klemme 124 und hiervon
stromab ein Luftsensor 126 vorgesehen, der sowohl den Unterschied zwischen Luft/Blut
als auch Kochsalzlösung/Luft detektieren kann.
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Weiterhin geht vom Deckel der Tropikammer eine Leitung 128, die in
ein venöses Druckmeßgerät 130 mündet. Von dieser Leitung 128 geht eine weitere Leitung
132 ab, die durch ein eingeschaltetes Luftventil 134 belüftet werden kann.
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Weiterhin ist die Leitung 132 über eine weitere Leitung 136 mit einer
Luftförderpumpe 138 verbunden.
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Das arterielle Leitungsstück (Zuleitung) 116 weist am Ende ein Anschlußstück
140 auf, das mit dem Anschlußstück 58 verbunden werden kann, wie dies durch die
gestrichelte Linie dargestellt ist. Weiterhin weist das venöse Ende des Blutwegs,
also die Ableitung 120, ebenfalls ein Anschlußstück 142 auf, das mit dem Anschlußstück
76 verbunden werden kann, was ebenfalls durch die gestrichelten Linien angedeutet
ist. Schließlich ist noch ein Kurzschlußstück 144 vorgesehen, das die Enden des
Blutwegs, also die beiden Anschlußstücke 140 und 142 miteinander unter Bildung eines
geschlossenen Kreislaufs verbindet.
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Das in Fig. la gezeigte Hämodialysegerät 10 wird auf folgende Weise
für die Wiederverwendung des Dialysators 12 betrieben: Nach Beendigung der Hämodialyse
wird das im Blutweg 114 vorhandene Blut wie üblich unter Einsatz von Kochsalzlösung
zurück in.den Patienten transportiert. Nach dem Abhängen des Hämodialysegeräts 10
vom Patienten wird das arterielle Anschlußstück 140 mit dem Anschlußstück 58 des
Dialysierflüssigkeitswegs 20 verbunden, während das venöse Ende, also das venöse
Anschlußstück 142, mit dem venösen Anschlußstück 76 des Dialysierflüssigkeitswegs
20 verbunden wird. Demzufolge wird also der Blutweg 114 mit dem Dialysierflüssigkeitsweg
20 verbunden, mit der Folge, daß das Blutschlauchsystem, bestehend aus den Leitungen
116 und 120, mit Dialysierflüssigkeit, Reinigungs- und Desinfektionsflüssigkeit
behandelt werden kann.
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Spülbehandlung: Der Konzentratanschluß, d.h. die Pumpen 32 und 38,
werden gestoppt bzw. der Konzentratanschluß wird kurzgeschlossen.
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Weiterhin werden die Reinigungs- und Desinfektionsmittelbehälter 90
und 92 mit den Leitungen 82 und 84 verbunden.
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Zur Spülung des Blutschlauchsystems 114 wird die Blutpumpe 118 in
Betrieb genommen.
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Weiterhin wird die Wasserpumpe 44 betrieben, die von der Wasserquelle
Wasser in den Dialysierflüssigkeitsweg 20 pumpt.
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Zur Spülung des Hämodialysegeräts mit Wasser werden nun die beiden
Ventile 54 und 60 sowie die Unterdruckpumpe 70 vorteilhafterweise im folgenden Takt
betrieben: Zum Spülen mit Wasser werden das Bypass-Ventil 54 und das Dialysatorventil
60 im Gegentakt betrieben, damit beide Flüssigkeitskreise, also der Dialysierflüssigkeitsweg
20
und der Blutweg 114 mit Wasser gespült werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform bleibt das Bypass-Ventil 54 geschlossen,
während das Dialysatorventil 60 periodisch geöffnet und geschlossen wird. Festzustellen
ist also, daß bei geschlossenem Dialysatorventil der Dialysierflüssigkeitsweg 20
einschließlich der Kammer 16 des Dialysators 12 nicht mehr gespült werden, so daß
nur noch das Blutschlauchsystem mit Frischwasser durchgespült wird.
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Das Verhältnis der Taktzeiten (Öffnungszeit.: Verschlußzeit des Dialysatorventils
60) entspricht dabei vorteilhafterweise in etwa dem Verhältnis der Füllvolumina
beider Kreise, also des Dialysierflüssigkeitswegs 20 und des Blutwegs 114.
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Da bei der Hämodialyse auf der Oberfläche der Membran 14 sich eine
Proteinschicht aufbaut, die erheblich die Diffusion bzw. die Ultrafiltration durch
die Membran beschränkt und die infolgedessen vorteilhafterweise bei dem Reinigungszyklus
entfernt werden soll, wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein Rückfiltriervorgang
durch die Membran 14 hindurch vorgenommen, der folgendermaßen abläuft: Der vorstehend
erwähnte Spülvorgang wird modifiziert fortgeführt, wobei die Blutpumpe 118 weiterbetrieben
wird. Dagegen wird die Unterdruckpumpe 70 angehalten, mit der Folge, daß durch den
Widerstand der stehenden Unterdruckpumpe 70 und der nachgeschalteten Testdrossel
72 im Dialysierflüssigkeitsweg 22 stromauf der Unterdruckpumpe 70 ein Überdruck
von etwa 300 - 500 mm/Hg erzeugt wird. Dies führt zu einer Infusion von der Kammer
16 in die Kammer 18, wobei von der Oberfläche der Membran 14 die darauf abgelagerte
Proteinschicht weggespült wird.
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Während dieses Rückfiltriervorgangs können das Dialysatorventil 60
und das Bypass-Ventil 54 entweder - wie vorstehend erläutert - im Gegentakt betrieben
werden oder aber das Dialysatorventil 60 bleibt ständig geöffnet, während das Bypass-Ventil
54 ständig geschlossen bleibt.
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Nach dem Spülen mit Wasser erfolgt die Spülung mit einem zusätzlichen
Reinigungsmittel. Hierzu wird das Abflußventil 98 geschlossen und es wird die Verbindungsleitung
94 durch das Öffnen des Ventils 96 geöffnet, wobei ein Rezirkulationskreislauf entsteht,
der aus dem Dialysierfldssigkeitsweg 20 und der Verbindungsleitung 94 gebildet wird.
Zugleich wird die Pumpe 80 zur Förderung des Reinigungsmediums in Betrieb genommen,
wobei das Ventil 86 der Leitung 82 geöffnet wird, so daß aus dem Reinigungsmittelkanister
90 Reinigungsmittel, beispielsweise das von der Anmelderin vertriebene Reinigungsmittel
11sporotal'; in den Rezirkulationskreislauf eingespeist wird. Das Ventil 86 und
die Pumpe 80 bleiben solange in Betrieb, bis die vorbestimmte Menge Reinigungsmittel
in den Rezirkulationskreislauf abgegeben worden ist, in den im übrigen kein Wasser
mehr nach dem Betätigen der Ventile 96 und 98 durch die Pumpe 44 mehr zugeführt
wird. Im geschlossenen Rezirkulationskreislauf, insbesondere im Mischgefäß 26, erfolgt
dann eine Durchmischung der im Rezirkulationskreislauf enthaltenen Wassermenge,
mit der Folge, daß nach einer bestimmten Zeit sämtliche Leitungen einschließlich
des Dialysatwegs 20, des Blutwegs 114 und des Dialysators 12 mit der wässrigen Reinigungslösung
gefüllt sind.
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Dabei entspricht das Spülen mit der Reinigungslösung der vorstehend
beschriebenen Spülweise mit Wasser, d.h. die Ventile 54 und 66 werden in ähnlicher
Weise getaktet.
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Ebenso wird ein Rückfiltriervorgang durch das Abschalten der Pumpe
70 durchgeführt.
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Nach dem Ablauf des Reinigungsvorgangs wird das Dialysegerät 10 wieder
dadurch in Durchfluß geschaltet, daß das Rezirkulationsventil 96 geschlossen und
das Abflußventil 98 geöffnet und zugleich die Wasserzufuhr durch Betätigung der
Pumpe 44 freigegeben wird. Das System wird dann wieder, wie vorstehend erläutert,
mit Frischwasser freigespült. Des weiteren wird die Leitung 78 bei geschlossenen
Ventilen 86 und 88 und geöffnetem Ventil 87 durch die Wirkung der Pumpe 80 freigespült.
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An den Freispülvorgang schließt sich ein Desinfektionsvorgang an,
bei dem das Dialysegerät 10 wieder in die Rezirkulationsphase geschaltet wird. Es
wird also das Rezirkulationsventil 96 geöffnet, das Abflußventil 98 geschlossen,
der Wasserzufluß durch Abschalten der Pumpe 44 gestoppt, die Pumpe 80 in Betrieb
genommen und das Desinfektionsmittelventil 88 geöffnet, so daß aus dem Desinfektionsmittelbehälter
92 Desinfektionsmittel entnommen werden kann. Nach Entnahme einer vorbestimmten
Menge Desinfektionsmittel aus dem Desinfektionsmittelbehälter 92 werden die Pumpe
80 und das Desinfektionsmittelventil 88 abgeschaltet.
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Das gesamte System, insbesondere die Pumpe 70 des Dialysatwegs und
die Blutpumpe 118,werden solange in der vorstehend erwähnten getakteten Weise betrieben,
bis die Desinfektionsmittellösung einheitlich im gesamten Dialysegerät 10 verteilt
ist. Anschließend wird das Hämodialysegerät 10 abgeschaltet und verbleibt in diesem,
mit Desinfektionsmittel gefüllten Zustand bis zur nächsten Wiederverwendung des
Dialysators 12.
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Um eine vom Betriebssystem unabhängige Kontrolle dieses Vorgangs zu
ermöglichen, wird die Leitfähigkeit im Dialysierflüssigkeitskreislauf beim Vorgang
regestriert und überwacht. Zu diesem Zweck ist eine der beiden Leitfähigkeitszellen
50 oder 64 über eine elektrische Leitung 146 bzw. 146 mit einem Leitfähigkeitsüberwachungsgerät
148 verbunden, das in Abhängigkeit von dem jeweiligen
Spülvorgang
die Leitfähigkeit der jeweiligen Spüllösung überwacht und registriert und gegebenenfalls
einen entsprechenden Alarm auslöst.
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Wird am Ende eines Spülvorgangs, bei dem ein Reinigungsmittel oder
Desinfektionsmittel eingesetzt worden ist, mit Wasser gespült, so muß der Leitfähigkeitswert
an der Leitfähigkeitszelle 50 oder 64 nahe Null sein, während er beim Füll- und
Reinigungsvorgang einen für das verwendete Desinfektionsmittel bzw. Reinigungsmittel
typischen Wert annehmen muß. Sofern das verwendete Desinfektions-oder Reinigungsmittel
nicht von sich aus einen entsprechenden spezifischen Leitfähigkeitswert besitzt,
kann dieser vorteilhafterweise durch Zugabe von Salzen, wie Natriumchloride, zum
Desinfektionsmittelkonzentrat bzw.
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Reinigungsmittelkonzentrat eingestellt werden.
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Entsprechend einer weiteren Ausführungsform kann die Kontrolle, ob
Desinfektions- bzw. Reinigungsmittel tatsächlich angesaugt wird, darin bestehen,
den Füllstand im Mischgefäß 26 des Dialysierflüssigkeitswegs 20 mit Hilfe der Einrichtung
100 zur Bestimmung des Dialysierflüssigkeitsniveaus zu beobachten. Diese Einrichtung
100 kann in der Rezirkulationsphase (geschlossenes Ventil 98 bei geöffnetem Ventil
96) erfolgreich eingesetzt werden, da durch Zugabe einer entsprechenden Flüssigkeitsmenge
zum geschlossenen Dialysierflüssigkeitskreislauf die Füllhöhe im Wasserblock, d.h.
im Mischgefäß 26, auf ein bestimmtes Niveau ansteigt. Bei Zufuhr einer adäquaten
Menge Desinfektionsmittel, die einem bestimmten Niveau im Wasserblock entspricht,
das durch die Einrichtung 100 bestimmt werden kann, läßt sich die Desinfektionsmittel-bzw.
Reinigungsmittel zufuhr unabhängig vom Betriebssystem vorteilhafterweise kontrollieren.
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Erfindungsgemäß wird also gemäß einem übergeordneten Erfindungsgedanken
auch ein Hämodialysegerät 10 zur Verfügung gestellt, bei dem ein leitfähiges Reinigungsmittelkonzentrat
bzw. Desinfektionsmittelkonzentrat zum Einsatz kommt und der Einsatz dieser Konzentrate
mit Hilfe eines Leitfähigkeitsmessers 50 bzw. 64 und eines damit verbundenen Überwachungsgeräts
148 überwacht wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch die volumetrische Veränderung
des geschlossenen Dialysierflüssigkeitskreislaufs durch Zugabe von Reinigungsmittel
bzw.
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Desinfektionsmittel mit Hilfe der Füllstandsüberwachungseinrichtung
100 überwacht werden. Diese Einrichtung 100 wird mit dem jeweiligen Betätigen der
Konzentratpumpe 80 in Betrieb genommen und mißt zu Beginn den Füllstand im Wasserblock
bzw. dem Mischgefäß 26. Dieser Wert wird als Ausgangswert gespeichert, zu dem ein
vorbestimmter Wert hinzuaddiert wird, der der hinzuzudosierenden Konzentratmenge
entspricht. Sobald der entsprechende Füllstand im Mischgefäß 26 erreicht ist, schaltet
die Überwachungseinrichtung 100 die Pumpe 80 ab bzw. schließt die Ventile 86 bzw.
88, was etwa der Betriebsweise der Leitfähigkeitsüberwachungseinrichtung 148 entspricht.
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Freispülen vor der nächsten Wiederverwendung: Die Anschlüsse 140 und
142 des Blutschlauchsystems 114 werden von den Anschlüssen 58 und 68 des Dialysierflüssigkeitswegs
20 getrennt, wobei die letztgenannten Anschlüsse verschlossen werden,; was durch
nichtgezeigte Sensoren überwacht und angezeigt wird.
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Die Anschlüsse 140 und 142 des Blutschlauchsystems 114 werden danach
mit dem Kurzschlußstecker 144 unter Bildung eines geschlossenen Kreislaufs kurzgeschlossen,
wie dies in Fig. la ebenfalls durch gestrichelte Linien angezeigt ist.
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Dieses kurzgeschlossene System wird nunmehr mit Frischwasser von Desinfektionsmittel
freigespült bzw. freidialysiert und anschließend auf Lecks, Ultrafiltrationskoeffizient
und Clearence überprüft. Die Sequenz der einzelnen Prüf- bzw. Freispülvorgänge ist
in gewissen Grenzen variabel, wobei vorzugsweise folgende Sequenz eingehalten wird:
Freispülen: Die Blutpumpe 118 läuft kontinuierlich, wobei die vorstehend erwähnten
Spül- und Rückfiltrationsvorgänge ausgeführt werden. Demzufolge wird also wiederum
Wasser über die Pumpe 44 dem Mischgefäß 26 zugeführt und mit Hilfe der Pumpe 70
durch den Dialysierflüssigkeitsweg sowie die Kammer 16 des Dialysators gepumpt.
Dabei ist das Ventil 54 geschlossen, während das Dialysatorventil 60 geöffnet ist.
In dem Dialysierflüssigkeitskreislauf baut sich durch die Wirkung der Pumpe 70 ein
Unterdruck auf, der zwangsweise zu einer Ultrafiltration von der Kammer 18 in die
Kammer 16 führt. Anschließend wird auf Rückspülen geschaltet, d.h. die Pumpe 70
wird angehalten, wobei sich im Dialysierflüssigkeitsweg 20 und in der Kammer 16
ein Überdruck aufbaut, mit der Folge, daß eine Infusion von der Kammer 16 in die
Kammer 18 stattfindet.
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Dieser Vorgang, also die periodische Ein- und Ausschaltung der Pumpe
70, wird solange wiederholt, bis sich der Leitfähigkeitswert an der Leitfähigkeitszelle
64 auf den Basiswert nahe Null eingestellt hat. Die Überwachung des Leitfähigkeitswerts
erfolgt dabei wiederum mit dem Leitfähigkeitsüberwachungsgerät 148, die bei Erreichen
des Basiswerts den Blutkreislauf als freigespült freigibt.
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Messung des Ultrafiltrationskoeffizienten: Das nunmehr freigespülte,
also mit Frischwasser gefüllte Hämodialysegerät 10 weist zur Messung des Ultrafiltrationskoeffizienten
eine Einrichtung 102 auf, die folgendermaßen betrieben wird:
Die
Finrichtung 102 steuert zunächst über die Leitung 106 das Rezirkulationsventil 96
auf*geöffnet* und über die Leitung 108 das Abflußventil 98 auf"geschlossen# Demzufolge
wird also wiederum der geschlossene Rezirkulationskreislauf erhalten, bei dem die
Konzentrat- und Frischwasserzufuhr gesperrt ist.
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Weiterhin ist der mit dem Kurzschlußstecker 144 versehene Blutkreislauf
113 offen und stillgesetzt, d.h. die Blutpumpe 118 läuft nicht und das Entlüftungsventil
134 ist geöffnet.
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Mit Hilfe des Druckmeßgeräts 66 wird nun die Unterdruckpumpe 70 durch
die Einrichtung 102 auf einen vorgegebenen Unterdruck gesteuert, beispielsweise
auf einen Unterdruck von 100 mm/Hg. Mit diesem Unterdruck wird nunmehr der Ultrafiltrationsvorgang
an der Membran 14 eingeleitet, wobei die ultrafiltrierte Menge in Abhängigkeit von
der Zeit in dem geschlossenen Dialysierflüssigkeitskreislauf mit Hilfe der Einrichtung
100 zur Bestimmung des Dialysierflüssigkeitsniveaus bestimmt werden kann. Es wird
nur eine Menge von einigen ml abgezogen und dabei die Zeit gemessen, die für die
Entwicklung dieser Ultrafiltrationsmenge benötigt wird. Hieraus läßt sich in Verbindung
mit dem eingestellten Unterdruck der Ultrafiltrationskoeffizient mit Hilfe der Einrichtung
102 berechnen, in der zugleich der vor der Dialysebehandlung gemessene Ultrafiltrationskoeffizient
eingespeichert ist, der auf die gleiche Weise bestimmt wurde. Die Einrichung 102
vergleicht nunmehr die beiden Werte und zeigt vorteilhafterweise eine Gut-/Schlechtmeldung
an, wenn der Ultrafiltrationskoeffizient beispielsweise um mehr als + 20 % von dem
früheren Wert abweicht. Größere Abweichungen sind ein Anzeichen dafür, daß der Dialysator
unbrauchbar geworden ist. Ein zu hoher Ultrafiltrationskeoffizient spricht beispielsweise
dafür, daß die Membran leck geworden ist, während ein zu tiefer Ultrafiltrationskoeffizient
auf eine verstopfte Membran schließen läßt, die nicht mehr
wirksam
für die Dialyse eingesetzt werden kann.
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Prüfung auf Lecks: Gemäß einem weiteren übergeordneten Erfindungsgedanken
kann das Hämodialysegerät 10 zur Prüfung auf Lecks bei einem gebrauchten Dialysator
12 eingesetzt werden. Hierzu wird die im Blutkreislauf 114 enthaltene Flüssigkeit
entfernt und der Blutkreislauf 114 unter Luftdruck gesetzt. Bei einem Druck von
weniger als 1 bar kann die Luft die mit Wasser benetzte Membran 114 nicht passieren,
es sei denn, sie hätte ein Leck.
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Erfindungsgemäß setzt man also den Blutkreislauf 114 unter Luftdruck
bzw. baut eine Druckdifferenz zwischen dem Dialysierflüssigkeitsweg 20 und dem Blutweg
114 auf und beobachtet, ob sich diese Druckdifferenz verändert.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform ist eine Leckprüfeinrichtung 150
vorgesehen, die über die Leitung 152 mit dem venösen Druckmeßgerät 130 und die Leitung
154 mit der Luftförderpumpe 138 verbunden ist.
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Weiterhin ist die Leckprüfeinrichtung 150 über Leitungen 156 mit der
Unterdruckpumpe 70 und 158 mit dem Druckmeßgerät 66 verbunden.
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Die Prüfung auf Lecks erfolgt nun auf folgende Weise: Das Hämodialysegerät
10 ist auf Durchfluß geschaltet, d.h. das Abflußventil 98 ist geöffnet, während
das Rezirkulationsventil 96 geschlossen ist. Zugleich erfolgt die Wasserzuförderung
über die Pumpe 44.
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Mit Hilfe des Druckmeßgeräts 66 wird die Unterdruckpumpe 70 durch
die Leckprüfeinrichtung 150 auf einen bestimmten Transmembrandruck, beispielsweise
-600 mm/Hg eingestellt.
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Im Blutkreislauf, der immer noch kurzgeschlossen ist, läuft die E.lutpumpe
118. Weiterhin wird die Luftförder-
pumpe 138 in Betrieb genommen
und pumpt über die Leitung 136 Luft in das Blutschlauchsystem 114 solange, bis infolge
des Druckunterschieds zwischen dem Blutkreislauf und dem Dialysierflüssigkeitsweg
die im Blutkreislauf enthaltene Flüssigkeit über die Membran 14 in den Abfluß verdrängt
wurde.
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Nach dem Verdrängen der Flüssigkeit, also des Frischwassers, ist der
Blutkreislauf mit Luft gefüllt, während auf der anderen Seite der Membran 14 Wasser
im Dialysierflüssigkeitsweg durch die Pumpe 70 entfernt wird. Die Luftförderpumpe
138 wird mit Hilfe der Leckprüfeinrichtung 150 auf einen Überdruck von etwa 500-600
mm/Hg eingestellt, der noch nicht die im Blutkreislauf enthaltene Luft durch die
Poren der Membran 14 drücken kann. Dieser Druck im geschlossenen Blutkreislauf wird
mit Hilfe des venösen Druckmonitors 130 gemessen, wobei der Meßwert an die Leckprüfeinrichtung
150 abgegeben wird.
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Sobald nach einer vorgegebenen Zeit die Flüssigkeit aus dem Blutkreislauf
114 durch die Luftförderpumpe 138 verdrängt worden ist, wird die Luftförderpumpe
138 angehalten und bei Weiterlaufen der Unterdruckpumpe 70 der am Druckmonitor 130
erhaltene Druckwert dahingehend becbachtet, ob der Druck abfällt oder konstant bleibt.
Wird mit Hilfe der Leckprüfeinrichtung 150 ein Abfall des Druckwerts am Druckmonitor
130 festgestellt, so ist dies als Anzeichen zu werten, daß sich im geschlossenen
Blutkreislaufsystem einschließlich der Kammer 118 und der Membran 14 ein Leck befindet.
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Durch den Einsatz der Leckprüfeinheit 150 können dabei gleichzeitig
Lecks in der Umgebung, also Lecks im Blutschlauchsystem sowie Lecks in der Membran,
festgestellt werden.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Leckprüfeinheit 150 über
die gestrichelt eingezeichnete Leitung 160 mit dem Belüftungsventil 134 verbunden
sein und betätigt dieses.
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Wie vorstehend bei der Betriebsweise der Luftförderpumpe 138 beschrieben,
wird die Unterdruckpumpe 70 derart betätigt, daß ein Transmembrandruck von etwa
-500 - 600 mm/Hg im Dialysierflüssigkeitsweg 20 erzeugt wird. Anstelle der Luftförderpumpe
138 wird nunmehr das Belüftungsventil 134 geöffnet, was zur Folge hat, daß bei eingeschalteter
Blutpumpe 118 die im Blutschlauchsystem 114 enthaltene Flüssigkeit aufgrund des
Transmembrandrucks durch die Membran 14 entfernt wird.
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Mit der Leckprüfeinheit 150 wird der Druck am venösen Druckmonitor
130 beobachtet, der sich nach der Entfernung der Flüssigkeit auf den Atmosphärendruck
einstellt, d.h.
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bei Null liegt.
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Nach einer vorgegebenen Zeit, wenn die Flüssigkeit aus dem Blutschlauchsystem
114 entfernt worden ist, wird das Belüftungsventil 134 durch die Leckprüfeinheit
150 geschlossen und es wird zugleich der Druck am venösen Druckmonitor 130 durch
die Leckprüfeinheit 150 beobachtet.
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Sofern die Membran leckfrei ist, sollte der Druck bei Null stehenbleiben.
Falls sich jedoch am Druckmonitor 130 ein Unterdruck einstellen sollte, weist die
Membran ein Leck auf.
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Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, erfolgt die Entfernung der Flüssigkeit
aus dem Blutschlauchsystem 114 über die Aktion der Unterdruckpumpe 70 über eine
vorgegebene Zeit hinweg.
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Da Dialysatoren durchaus unterschiedliche Ultrafiltrationskoeffizienten
aufweisen, ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, anstelle einer festen Steuerung einen
Sensor zu verwenden, der anzeigt, wann das Blutschlauchsystem bzw. der Kreislauf
leer ist.
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Entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Erfindung lassen sich
hierzu optische Sensoren 126 einsetzen, die stromab der Tropfkammer 122 in der Ableitung
120 des Blutschlauchsystems 114 vorgesehen sind. Diese Sensoren 126 sind über eine
Leitung 162 mit der Leckprüfeinheit 150 verbunden und betätigen diese, sobald sie
Luft im Schlauchsystem detektieren können. Diese Sensoren 126 können beispielsweise
zur Unterscheidung von Blut und Kochsalzlösung im Blutschlauchsystem sowie zur Unterscheidung
von Luft und Kochsalzlösung vorteilhafterweise eingesetzt werden.
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Wiederauffüllen des Blutschlauchsystems: Um das Blutschlauchsystem
mit Flüssigkeit zu füllen, wird das Hämodialysegerät 10 wieder in den Rückfiltriermodus
geschaltet, d.h. die Unterdruckpumpe 70 wird angehalten, während die Blutpumpe 118
in Betrieb genommen und das Entlüftungsventil 134 geöffnet ist. Durch den Rückspülvorgang
wird das gesamte Blutschlauchsystem 114 wieder mit Flüssigkeit gefüllt.
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Das Ende des Füllvorgangs kann vorteilhafterweise dadurch festgestellt
werden, daß die Luftdetektoren 126 im Blutkreislauf alarmfrei werden.
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Messung der Dialysatorclearence: Um die Clearence eines gebrauchten
Dialysators zu messen, weist das Hämodialysegerät 10 ein Clearencemeßgerät 170 auf,
das über eine Leitung 172 mit der Konzentratpumpe 32 und/oder 38, über eine Leitung
174 mit der ersten Leit-
fähigkeitsmeßzelle 50, über eine Leitung
176 mit dem Bypassventil 54, über eine Leitung 178 mit dem Dialysatorventil 60 und
über eine Leitung 180 mit der zweiten Leitfähigkeitsmeßzelle 64 stromab des Dialysators
verbunden ist.
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Um die Clearence zu bestimmen, ist das Hämodialysegerät 10 wieder
auf Durchfluß geschaltet, wobei Frischwasser durch die Pumpe 44 in das Mischgefäß
26 gepumpt wird. Zugleich wird die Blutpumpe 18 im geschlossenen Blutkreislauf betätigt.
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Das Clearencemeßgerät 170 veranlaßt nunmehr über die Leitung 172,
daß Dialysierflüssigkeitskonzentrat aus dem Konzentratbehälter 30 und/oder 36 zum
Mischgefäß zur Herstellung der üblichen Dialysierflüssigkeit gepumpt wird. Weiterhin
wird über die Leitung 176 das Bypassventil 54 geöffnet und über die Leitung 178
das Dialysatorventil 60 geschlossen. Die erste Leitfähigkeitszelle beobachtet nunmehr
die Zusammensetzung der erzeugten Dialysierflüssigkeit und gibt, sobald die richtige
Zusammensetzung der Dialysierflüssigkeit festgestellt ist, ein entsprechendes Signal
an das Clearencemeßgerät 170 ab.
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Hierauf wird das Bypassventil 54 geschlossen und das Dialysatorventil
60 wieder geöffnet. Diese Sättigung wird im übrigen nach einigen, bis maximal 10
Minuten erreicht.
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Mit der Öffnung des Dialysatorventils 60 wird frische Dialysierflüssigkeit
in die Kammer 16 des Dialysators eingeführt. Dieser nunmehr mit frischer Dialysierflüssigkeit
gefüllten Kammer 16 steht eine mit Frischwasser gefüllte Kammer 18 gegenüber, mit
der Folge, daß entsprechend der Clearence des Dialysators Flektrolyt aus der Dialysierflüssigkeit
in den Blutkreislauf hinüber dialysiert wird. Dies führt zu einer Verarmung der
Dialysierflüssigkeit an Elektrolyt, was mit Hilfe der stromab geschalteten zweiten
Leitfähigkeitsmeßzelle 64 festgestellt
werden kann. Das hier erzeugte
Signal wird über die Signalleitung 180 an das Clearencemeßgerät 170 abgegeben, die
diesen Wert mit dem von der ersten Leitfähigkeitsmeßzelle 50 abgegebenen Wert vergleicht
und hieraus die Differenz bildet, woraus die Clearence errechnet werden kann.
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Mit der Zeit nimmt die Differenz der beiden Leitfähigkeitswerte entsprechend
dem Exponentialgesetz ab. Aus der Zeitkonstante dieser Abnahme läßt sich dabei das
Füllvolumen des extrakorporalen Kreislaufs errechnen.
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Ist diese Differenz zu Null geworden, so ist nunmehr auch der extrakorporale
Blutkreislauf mit einer physiologischen Elektrolytlösung gefüllt. Infolgedessen
kann also das Blutschlauchsystem 114 nach dem Entfernen des Kurzschlußsteckers 144
und dem Anbringen der entsprechenden Kanülen unmittelbar wieder beim Patienten eingesetzt
werden, so daß das Füllen und Freispülen des Blutschlauchsystems und des Dialysators
mit einer sterilen Kochsalzlösung eingespart werden kann. Des weiteren kann das
aufwendige und manuell durchzuführende Füllen des Dialysators vermieden werden.
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Insgesamt gesehen wird mit dem erfindungsgemäßen Hämodialysegerät
10 die Möglichkeit geschaffen, Dialysatoren und Blutschlauchsysteme zu spülen und
zu überprüfen und somit für die Wiederverwendung aufzubereiten, wobei kein zusätzliches
Gerät notwendig ist.
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In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Hämodialysegeräts
200 gezeigt, das im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform in einem
geschlossenen System, d.h. mit exakter bilanzierter Zufuhr und Abfuhr der Dialysierflüssigkeit
arbeitet.
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Die Teile der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weisen - sofern
sie mit den Teilen der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform übereinstimmen -
die gleichen Bezugszeichen auf. Insofern wird, da es sich um die gleichen Teile
handelt, auf die Beschreibung der Fig. 1 ausdrücklich Bezug genommen.
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Das in Fig. 2 gezeigte Hämodialysegerät 200 unterscheidet sich von
der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß anstelle eines offenen
Hämodialysegeräts 10 ein geschlossenes, d.h. volumenkonstantes Hämodialysegerät
200 eingesetzt wird.
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Der wesentliche Unterschied gegenüber der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform besteht bei dem Hämodialysegerät 200 darin, daß es eine Bilanziereinheit
204 aufweist, die in eine erste Bilanzierkammer 206 und in eine zweite Bilanzierkammer
208 unterteilt ist. Dabei ist die Bilanzierkammer 206 in die Zuleitung 22 eingeschaltet,
während die Bilanzierkammer 208 in die Ableitung 24 eingeschaltet ist. Ansonsten
unterscheidet sich das Hämodialysegerät 200 praktisch nicht von der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform.
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Die in Fig. 2 dargestellte Bilanziereinheit ist beispielsweise aus
der DE-OS 28 38 414 bekannt, auf deren Beschreibung ausdrücklich Bezug genommen
wird. Diese Bilanzkammern 206 und 208 arbeiten bei Normalbetrieb, d.h. bei gefülltem
Dialysierflüssigkeitsweg 20 volumenkonstant, d.h. die Bilanzkammer 206 befördert
die gleiche Menge Dialysierflüssigkeit in die Leitung 22, wie dies durch den Pfeil
in der Bilanzkammer 206 dargestellt ist, die die Bilanzkammer 208 aus der Leitung
24 herausfördert Somit entleert sich also die Bilanzkammer 206 unter gleichzeitiger
Füllung der Bilanzkammer 208. Da beide Kammern 206 und 208, wie aus der vorstehend
genannten
DE-OS 28 38 414 ersichtlich, jeweils eine nichtgezeigte
Innenkammer aufweisen, die durch eine Membran getrennt ist, erfolgt zugleich eine
Füllung der Bilanzkammer 206 bzw. eine Entleerung der Bilanzkammer 208 bei dem vorstehend
genannten Schritt. Durch Umschaltung der jeweiligen Innenkammern wird dann ein neuer
Füll-/Entleerungsschritt der beiden Kammern 206 und 208 eingeleitet.
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Für die Erfindung ist lediglich bei der bekannten Bilanzierungseinheit
204 von Bedeutung, daß die Dialysatorkammer 116 in ein hydraulisch konstantes System
eingeschaltet ist. Infolgedessen kann durch eine volumetrisch arbeitende Ultrafiltratpumpe
210, die über eine Leitung 212 mit der Leitung 24 verbunden ist, unmittelbar der
Kammer 16 eine vorbestimmte Menge Ultrafiltrat entnommen werden, die durch eine
entsprechende Menge Flüssigkeit aus der anderen Dialysatorkammer 18 durch die Membran
14 hindurch ersetzt wird. Stromauf der Ultrafiltratpumpe ist weiterhin ein Entlüftungsgefäß
214 in die Ableitung 24 eingeschaltet, das eine erste Entlüftungsleitung 216 aufweist,
in die ein Entlüftungsventil 218 eingeschaltet ist. Dieses Entlüftungsventil 218
wird durch einen nichtgezeigten Sensor, der im Entlüftungsgefäß 214 vorgesehen ist,
betätigt, sofern die im Entlüftungsgefäß 214 abgeschiedene Luft einen bestimmten
Raum im Entlüftungsgefäß 214 einnimmt. Weiterhin geht vom Entlüftungsgefäß 214 eine
Leitung 220 ab, in die ein Ventil 222 eingeschaltet ist. Diese Leitung 220 ist unmittelbar
mit dem Abfluß verbunden und kann beispielsweise zum Entleeren des Systems benutzt
werden.
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Die Bilanzkammer 204 kann nach einem bestimmten Füllprogramm den Dialysierflüssigkeitsweg
20 sowie die Dialysatorkammer 16 mit Dialysierflüssigkeit füllen, wobei anzumerken
ist, daß dieses Füllprogramm nicht bilanziert durchgeführt wird. Bezüglich des Ablaufs
des Füllprogramms wird auf die obige DE-OS 28 38 414 verwiesen,
deren
Offenbarung zum Inhalt dieser Patentanmeldung gemacht wird. Des weiteren wird auf
das Dialysegerät A2008 der Anmelderin verwiesen, das nach diesem Prinzip arbeitet.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist stromab der ersten Bilanzkammer
206 das arterielle Anschlußstück 58 vorgesehen, während das venöse Anschlußstück
76 stromauf der Bilanzkammer 208 vorgesehen ist. Weiterhin enthält der geschlossene
Dialysierflüssigkeitskreislauf, der sich von der Bilanzkammer 206 durch die Dialysatorkammer
16 bis zur Bilanzkammer 208 erstreckt, die Bypassleitung 52 mit dem Bypassventil
54, das Dialysatorventil 60, stromauf des Dialysators 12 die erste Leitfähigkeitszelle
50 und das erste Druckmeßgerät 62 und stromab des Dialysators 12 die zweite Leitfähigkeitszelle
64 und das zweite Druckmeßgerät 66, den venösen Anschluß 76, das Entlüftungsgerät
214, die Ultrafiltratpumpe 210 und die Pumpe 70 zur Förderung der Dialysierflüssigkeit.
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Das in Fig. 2 gezeigte Hämodialysegerät 200 wird auf folgende Weise
für die Wiederverwendung des Dialysators 12 betrieben: Wie in den Ausführungen zu
Fig.la beschrieben, wird der Blutweg mit Kochsalzlösung gefüllt. Anschließend wird
das arterielle Anschlußstück 140 mit dem Anschlußstück 58 sowie das venöse Anschlußstück
142 mit dem Anschlußstück 76 verbunden.
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Spülbehandlung: Das Dialysegerät 200 wird in ähnlicher Weise wie das
Dialysegerät 10 freigespült, d.h. die Zufuhr der Konzentrate aus den Behältern 30
und 36 wird unterbrochen, während der Anschluß zu den Behältern 90 und 92 für das
Reinigungs- bzw. Desinfektionsmittel hergestellt wird.
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Um das Dialysegerät 210 freizuspülen, werden die Blutpumpe 118 und
die Ultrafiltratpumpe 210 außer Betrieb gesetzt. Des weiteren werden das Bypassventil
54 und 60 im Gegentakt betrieben, wie dies in der Erläuterung zur Fig. 1 dargestellt
ist. Die Bilanzkammer selbst wird mit dem "Normalprogramm" betrieben, d.h. es werden
jeweils identische Mengen zugeführt und abgeführt.
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Vorteilhafterweise wird dieses Freispülen des Dialysegeräts 200 noch
vor dem Verbinden des Blutwegs 114 mit dem Dialysierflüssigkeitsweg 20 durchgeführt.
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Hieran schließt sich das Freispülen des Dialysators an, das nach dem
Anschließen des Blutwegs an den Dialysierflüssigkeitsweg durchgeführt wird.
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Hierzu wird die Blutpumpe 118 in Betrieb genommen, die mit einer bestimmten
Rate, beispielsweise etwa 100 - 200 ml/min Dialysierflüssigkeit aus dem Dialysierflüssigkeitsweg
entnimmt, diese durch den Blutweg 118 führt und anschließend wieder in den Dialysierflüssigkeitsweg
zurückgibt. Während dieses Freispülens ist vorteilhafterweise das Bypassventil 54
geschlossen und das Dialysatorventil 60 geöffnet. Die Bilanzkammer selbst arbeitet
mit Normalprogramm. Infolgedessen werden beide Kreise, d.h. der Dialysierflüssigkeitsweg
20 und der Blutweg 114, gleichmäßig durchgespült.
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Zum Reinigen und Desinfizieren wird das Hämodialysegerät 200 in den
Rezirkulationskreislauf geschaltet, wobei das Rezirkulationsventil 96 geöffnet und
das Abflußventil 98 geschlossen werden. Danach führt die Pumpe das entsprechenden
Konzentrat dem Mischbehälter 26 zu, aus dem die gemischte Lösung in den Dialysator
eingespeist wird. Da der Dialysierflüssigkeitsweg 20 und der Blutweg 114 miteinander
an den Anschlüssen 58 und 76 verbunden sind, werden zugleich beide Kreise mit Reinigungsmittel
bzw. Desinfek-
tionsmittel beaufschlagt. Hierzu sind die Pumpen
70 und 118 in Betrieb. Vorteilhafterweise werden dabei das Bypassventil 54 und das
Dialysatorventil 60 im Gegentakt betrieben. Die Bilanzkammer arbeitet wieder mit
Normalprogramm.
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Es kann natürlich auch zwischen dem Reinigungsvorgang und dem Desinfektionsvorgang
ein Spülschritt zwischengeschoben sein, wie dies bei der Behandlung des Dialysegeräts
10 gemäß Fig. 1 beschrieben ist.
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Die vorstehend erläuterten Spül-, Reinigungs- und Desinfektionsschritte
können auch jeweils mit einem Ultrafiltrations- und Rückspülschritt der Dialysatormembran
14 kombiniert werden, wie dies in der Beschreibung zur Fig.l erläutert ist.
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Vorteilhafterweiseist unmittelbar stromab des Dialysators 12 ein Absperrventil
224 im Dialysierflüssigkeitsweg vorgesehen, mit dem der Abfluß aus der Kammer 16
des Dialysators 12 gestoppt werden kann.
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Um einen Rückfiltriervorgang durchzuführen, werden das Ventil 222
und das Bypassventil 54 geschlossen, während das Dialysatorventil 60 geöffnet wird.
Das Bilanziersystem 204 geht in den offenen Zustand über und wird dabei im Füllprogramm
betrieben. Der Dialysierflüssigkeitskreislauf und der Blutkreislauf sind wieder
miteinander an den Anschlüssen 58 und 76 verbunden.
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Des weiteren wird vorteilhafterweise die Blutpumpe 118 angehalten,
somit also der Blutkreislauf 114 gesperrt.
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Die Bilanzkammer 206 fördert nunmehr Flüssigkeit (Wasser, Reinigungslösung
oder Desinfektionslösung) in die Bilankammer 16, in der durch die Sperrwirkung des
Ventils 222 eine Druckerhöhung gegenüber der Kammer 18 stattfindet,
mit
der Folge, daß durch die Membran 14 hindurch ein Rückfiltriervorgang eingeleitet
wird. Dabei wird die Bilanzkammer 206 solange betrieben, bis am stromab der Dialysatorkammer
16 in der Zuleitung 22 angeordneten Druckmeßgerät 66 ein bestimmter Überdruck erreicht
ist.
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Nach#dem Anhalten der Bilanzkammer 206 wird der Rückspülschritt solange
durchgeführt, bis ein Druckausgleich zwischen dem Dialysierflüssigkeitsweg und dem
Blutweg vorliegt, d.h. die von den Druckmonitoren 66 und 130 angezeigten Druckwerte
gleich sind.
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Die Ultrafiltration wird folgendermaßen durchgeführt: Nach dem Rückspülen
befindet sich das Hämodialysegerät im Überdruckbereich, beispielsweise bei einem
oberen Grenzwert von +300 mm/Hg. Um nunmehr den Ultrafiltrationsschritt einzuleiten,
wird das Dialysatorventil 60 geschlossen. Das stromab des Dialysators angeordnete
Ventil 224 ist geöffnet.
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Zugleich befindet sich das Bilanziersystem 204 im Entleerungsprogramm,
d.h. die Bilanzkammer 208 arbeitet im offenen System. Infolgedessen tritt im Dialysierflüssigkeitskreislauf
stromab des Ventils 60 bis zu Bilanzkammer 208 ein Druckausgleich auf mindestens
Atmosphärendruck ein, mit der Folge, daß sich an der Membran 14 ein bestimmter Transmembrandruck
einstellt, der zur Ultrafiltration einer bestimmten Menge Flüssigkeit aus dem Blutkreislauf
116 in den Dialysierflüssigkeitskreislauf 20 führt.
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Hinzuzufügen ist, daß das Entleerungsprogramm ebenfalls in der DE-OS
28 38 414 beschrieben ist, auf deren Offenbarung hiermit Bezug genommen wird.
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Vorteilhafterweise kann durch mehrere aufeinanderfolgende Ultrafiltrations-
und Rückspülschritte die während der Dialyse auf der Membran 14 abgeschiedene Proteinschicht
abgeschieden werden.
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Das zuletzt mit Desinfektionsmittel gefüllte Hämodialysegerät 200
wird - wie bei dem Dialysegerät 10 der Fig. 1 beschrieben - erst beim nächsten Einsatz
mit einem wegwerfbaren Kurzschlußstecker 144 in analoger Weise verbunden, wobei
dieses kurzgeschlossene System mit Frischwasser von Desinfektionsmittellösung freigespült
bzw.
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freidialysiert wird. Anschließend erfolgt. auf die nachstehend beschriebene
Weise die Prüfung auf Lecks, Ultrafiltrationskoeffizient und Clearence.
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Freispülen: Die Frischwasserquelle 42 wird wiederum in Betrieb gesetzt,
während sämtliche Konzentratbehälter 30, 36, 90, 92 außer Betrieb sind.
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Das Bilanziersystem 204 geht in den offenen Kreislauf über, d.h. in
das Füll- und Entleerungsprogramm, wodurch zusätzliche Mengen Flüssigkeit zugeführt
bzw. abgeführt werden können.
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Die zusätzliche Zuführung an Dialysierflüssigkeit erfolgt dadurch,
daß das Bypassventil 54 und das stromab des Dialysators 12 angeordnete Ventil 222
geschlossen werden, während das Dialysatorventil 60 geöffnet ist. Dabei sind natürlich
die Anschlüsse 58 und 76 nach dem Diskonnektieren verschlossen, was durch einen
nichtgezeigten Sensor angezeigt wird, der ebenfalls das Konnektieren anzeigen kann.
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In dem durch den Kurzschlußstecker 144 geschlossenen Blutkreislauf
114 wird die zu Beginn dieser Füllbehandlung noch vorliegende Desinfektionsflüssigkeit
mit der Blutpumpe 118 umgewälzt. Das Rückspülen wird, wie vorstehend erwähnt, durch
Schließen des Bypassventils und des Ventils 222 solange durchgeführt, bis sich ein
oberer Grenzdruck an dem stromab deW Dialysators angeordneten Druckmonitor 66 eingestellt
hat. Dies führt zum Abschalten des Bilanziersystems 204 solange, bis sich ein Druckausgleich
an dem venösen Druckmonitor 130 und dem Druckmonitor 66 eingestellt hat. Danach
werden die Ventile 60 und 222 umgeschaltet, d.h. das Dialysatorventil 60 wird geschlossen
und das Ventil 222 wird geöffnet. Die Bilanzkammer 204 wird in das Entleerungsprogramm
umgeschaltet, d.h. an der Membran 14 wird ein Ultrafiltrationsschritt, wie dies
vorstehend beschrieben worden ist, eingeleitet, der dann unterbrochen wird, wenn
sich an dem stromab des Dialysators 12 angeordneten Drucknonitor 66 ein unterer
Grenzwert eingestellt hat. Danach wird wiederum das Bilanziersystem 204 abgeschaltei
und solange gewartet, bis sich der Druckausgleich zwischen den Druckmonitoren 66
und 130 eingestellt hat.
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Danach wird wieder ein Rückspülschritt eingeleitet.
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Wie bei dem Hämodialysegerät 10 gemäß Fig. 1 beschrieben, wird dieses
Freispülen in entsprechender Weise mit Hilfe der Leitfähigkeitszelle 64 und entsprechend
zubereiteter Reinigungsmittel- und Desinfektionsmittellösungen überwacht. Sobald
sich keine Differenz mehr zwischen den Leitfähigkeitswerten der Leitfähigkeitsmesser
50 und 64 ergibt, ist der Blutweg 114 mit Reinwasser gefüllt, so daß die nachstehend
beschriebenen Messungen mit Hilfe der ebenfalls nachstehend beschriebenen Meßeinrichtungen
durchgeführt werden können.
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Zur Messung des Ultrafiltratkoeffizienten weist das Hämodialysegerät
200 eine Einrichtung 226 zur Bestimmung des Ultrafiltrationskoeffizienten auf, die
über eine Leitung 228 mit der Ultrafiltratpumpe 210, eine Leitung 230 mit dem Druckmeßgerät
66, das mit der Ableitung 24 des Dialysierflüssigkeitswegs verbunden ist, und über
eine Leitung 232 mit dem Entlüftungsventil 134 verbunden ist.
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Messung des Ultrafiltratkoeffizienten: Mit Hilfe der Einrichtung 226
wird bei stehendem Bilanziersystem 204 die Ultrafiltratpumpe 210 mit einer bestimmten
Rate (ml/h) in Betrieb genommen. Zugleich wird das Entlüftungsventil 132 geöffnet.
Des weiteren wird vorteilhafterweise die Blutpumpe 118 über die Leitung 234 in Betrieb
gesetzt.
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Die Einrichtung 226 registriert mit dem Start des Ultrafiltrationsvorgangs
sowohl die Zeit als auch den sich einstellenden Unterdruck, der sich im wesentlichen
auf einen konstanten Wert bis zum völligen Entleeren des geschlossenen Blutkreislaufs
114 einstellt. Hieraus kann unmittelbar der Ultrafiltrationskoeffizient (ml/h x
mm/Hg) errechnet werden, da die Ultrafiltrationsrate durch die Förderrate der Ultrafiltrationspumpe
210 vorgegeben ist und der sich einstellende Druckwert am Druckmonitor 66 abgelesen
werden kann. Dieser Ultrafiltrationskoeffizient kann vorteilhafterweise mit Hilfe
der Einrichtung 226 mit dem vor der Dialyse bestimmten Ultrafiltrationskoeffizienten
verglichen werden. Sollten sich dabei erhebliche Abweichungen ergeben, was auf eine
Verstopfung des Dialysators bzw. ein Leck des Dialysators zurückzuführen ist, kann
der Dialysator ausgesondert werden.
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Des weiteren kann mit der Einrichtung 226 vorteilhafterweise das Füllvolumen
des geschlossenen Blutwegs 114 dadurch bestimmt werden, daß der Zeitpunkt bestimmt
wird, bei dem der Unterdruckwert am Druckmonitor 66 stark an-
steigt,
was darauf zurückzuführen ist, daß das gesamte Reinwasser aus dem geschlossenen
Blutweg 114 abgepumpt ist und die sich nunmehr im Blutweg befindliche Luft nicht
mehr durch die feuchte Membran 114 befördert wird, die somit eine Gassperre darstellt.
Aus der vorbestimmten Rate der Ultrafiltrationspumpe 210 kann somit das Füllvolumen
durch die Bestimmung dieses Zeitwerts errechnet werden.
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Prüfung auf Lecks: Gemäß einem weiteren übergeordneten Erfindungsgedanken
ist die Einrichtung 226 vorteilhafterweise auch als Einrichtung zur Bestimmung von
Lecks ausgebildet.
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Wie bereits vorstehend beschrieben, steigt der Unterdruck im Blutweg
114 nach der völligen Entfernung der Flüssigkeit durch die Wirkung der Ultrafiltrationspumpe
210 sprungartig an.
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Mit Hilfe des Druckmonitors 66 wird nunmehr im geschlossenen System
des Hämodialysegeräts 200, das sich zwischen der Dialysatorkammer 16 und dem Bilanziersystem
204 befindet, ein bestimmter Unterdruck eingestellt, beispielsweise -600 mm/Hg.
Dieser Unterdruck ist noch zu gering, um die im Blutweg 114, insbesondere der Dialysatorkammer
18, befindliche Luft durch die Membran 14 hindurch in den Dialysierflüssigkeitskreislauf
zu befördern. Nach Erreichen dieses Unterdrucks wird die Ultrafiltrationspumpe 210
und die Blutpumpe 118 durch ein entsprechendes Signal über die Leitungen 228 und
234 angehalten. Das Entlüftungsventil 134 bleibt während der Leckbestimmung offen,
die nach dem Anhalten der Ultrafiltrationspumpe 210 durchgeführt wird. Hierbei wird
der am Druckmonitor 66 gemessene Druckwert mit Hilfe der Einrichtung 226 verfolgt.
Dieser Druckwert soll während der Leckbestimmung im vesentlichen konstant bleiben
oder nur sehr geringfügig abfallen. Fällt der Druckwert jedoch stark ab, d.h. mehr
als
10 % über die Meßzeit, so ist dies ein Anzeichen dafür, daß in der Membran Risse
und dgl. aufgetreten sind, was zur Folge hat, daß der Dialysator 12 ausgewechselt
werden muß.
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Desgleichen weist im übrigen ein zu hoher Ultrafiltrationskoeffizient
darauf hin, daß im Dialysator 12 Risse vorliegen.
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Nach der Leckprüfung wird die Einrichung 226 zur Bestimmung des Ultrafiltrationskoeffizienten
und zur Leckprüfung abgeschaltet und das Blutschlauchsystem wieder mit Hilfe der
nachstehend beschriebenen Einrichtung 234 zur Bestimmung der Clearence des Dialysators
12 aufgefüllt, wobei es sich im wesentlichen wieder um einen Rückspülvorgang handelt,
bei dem das Bilanziersystem 204 mit Füllprogramm arbeitet.
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Die Einrichtung 234 ist über eine Leitung 236 mit dem Bilanzierungssystem
204;über eine Leitung 238 mit dem ersten Leitfähigkeitsmesser 50,über eine Leitung
240 mit dem zweiten Leitfähigkeitsmesser 64 stromab des Dialysators 12, über eine
Leitung 242 mit dem Dialysierflüssigkeitsabsperrventil 222 stromab des Dialysators
12, über eine Leitung 244 mit dem in der Ableitung 24 des Dialysierflüssigkeitswegs
vorgesehenen Druckmeßgerät 66, über eine Leitung 246 mit der Blutpumpe 118 und über
eine Leitung 248 mit dem Entlüftungsventil 134 verbunden. Hinzuzufügen ist, daß
die Entlüftungsleitung 134 bzw. 136 jeweils sowohl bei dem Hämodialysegerät 10 als
auch 200 mit einem vorteilhafterweise hydrophoben, mikroporösen Filter verschlossen
ist, der für Keime undurchdringlich ist. Vorteilhafterweise ist das Filter 135 als
Membran ausgebildet, dessen Poren etwa 0,2 jim groß sind.
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Nach der Leckprüfung gibt die Einrichtung 234 über die Leitung 236
an das Bilanziersystem 204 ein Signal, wodurch das Bilanziersystem in das Füllprogramm
übergeht.
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Zugleich erhält das Ventil 222 über die Leitung 242 ein Signal und
geht in die Absperrstellung über. Aus dem Mischgefäß 226 wird dann Frischwasser
bei vorteilhafterweise am Druckmonitor 66 geregelten Druck dem Dialysator 12 zugeführt.
Dieses Frischwasser dringt durch die Poren der Membran in den Blutkreislauf und
wird dort mit Hilfe der Pumpe 118 umgepumpt, die von der Einrichtung 234 über die
Leitung 246 mit einem entsprechenden Signal in Betrieb gesetzt worden ist. Des weiteren
hält die Einrichtung 234 über die Leitung 248 das Entlüftungsventil 134 offen. Durch
die einströmende Flüssigkeit wird die Luft aus dem Blutkreislauf durch das Hydrophob-Filter
135 solange verdrängt, bis der gesamte Blutkreislauf mit Wasser gefüllt ist.
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Vorteilhafterweise ist die Einrichtung 234 noch über eine Leitung
250 mit dem venösen Druckmonitor 130 verbunden und empfängt von diesem die Druckwerte.
Sobald identische Druckwerte zwischen dem Druckmonitor 66 und dem Druckmonitor 130
vorliegen, wird das Bilanziersystem 204 angehalten, das Ventil 222 geschlossen und
das Entlüftungsventil 134 geschlossen. Beide Kreise, also der Dialysierflüssigkeitskreis
und der Blutkreis, sind somit mit Frischwasser gefüllt. Zugleich wird vom Füllprogramm
auf das Normalprogramm umgeschaltet.
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Nunmehr erzeugt die Einheit 234 ein Signal, das über die Leitung 252
an die Konzentratpumpen 32 und 38 abgegeben wird.
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Es wird nunmehr im Mischgefäß 26 die übliche Dialysierflüssigkeit
hergestellt, deren Zusammensetzung am ersten Leitfähigkeitsmesser 50 überwacht wird.
Es wird nunmehr über die Einrichtung 234 das Bilanziersystem 204 mit Normalprogramm
in Betrieb genommen, wobei zugleich der
Leitfähigkeitsmesser 50
die entsprechenden Leitfähigkeitswerte an die Einrichtung 234 abgibt. Sobald der
Leitfähigkeitsmeßwert, der der Dialysierflüssigkeit zuzuordnen ist, zur Einrichtung
234 übertragen wird, beginnt die Bestimmung der Clearence des Dialysators 12 mit
Hilfe des weiteren, stromab des Dialysators 12 angeordneten Leitfähigkeitsmessers
64. Die Messung wird dabei wie beim Hämodialysegerät 10 gemäß Fig. 1 durchgeführt,
so daß auf die vorstehenden Erläuterungen Bezug genommen wird.
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Nach diesen Messungen können die Hämodialysegeräte 10 bzw. 200, sofern
sich der Dialysator als in Ordnung herausgestellt hat, unmittelbar wieder für die
nächste Dialyse verwendet werden, ohne daß im wesentlichen besondere Vorkehrungen
zu treffen sind. Es muß lediglich der Kurzschlußstecker 144 abgenommen werden und
es müssen die Anschlüsse 140 bzw. 142 mit Nadeln verbunden werden.
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Gegebenenfalls ist in den venösen Ast 120 des Blutwegs 114 noch ein
auswechselbares Wegwerffilter zum Auffangen von Blutgerinnseln einzusetzen.
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Demzufolge muß also der Blutweg 114 nicht mehr mit einer Kochsalzlösung
gefüllt werden. Der Dialysator selbst wird erst nach mehrmaligem, beispielsweise
zehnmaligem Gebrauch ausgewechselt, so daß sich hierdurch erhebliche Einsparungen
ergeben.
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