DE3736712C2 - Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät - Google Patents

Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die automatische Steuerung oder Regelung und Überwachung von Fluidparametern in einem von einem Fluid durchströmten Gerät (Durchflußgerät), und insbesondere ein Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei vielen Durchflußgeräten, wie z. B. Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsmaschinen, werden Fluid- bzw. Flüssig­ keitsparameter (z. B. Zusammensetzung, Temperatur, Druck und Durchsatz) durch verschiedene Steuereinrichtungen oder Stell­ glieder (z. B. Pumpen, Heizer, Ventile und Druckregler) gesteuert bzw. geregelt und durch Fluidzustandsgeber (z. B. Leitfähigkeits-, pH-, Flüssigkeitsstand-, Temperatur-, Druck-, Luftblasen- und Blut-Geber oder -Fühler) überwacht. Die Fluid­ zustands- oder Fluidparametergeber werden sowohl zur Steuerung der verschiedenen Fluidsteuereinrichtungen oder -mechanismen verwendet, um einen bestimmten Fluidzustand zu erreichen, als auch zur Überwachung der betreffenden Zustandsparameter, um sicher zu gehen, daß sie sich in sicheren Grenzen bewegen.
Es sind Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsmaschinen bekannt, bei denen sowohl die Überwachungsfunktion als auch die Steuer- oder Regelfunktionen durch einen digitalen Prozessor erfolgen und es wird in Echtzeit verifiziert, daß die Überwachungsfunktion ordnungsgemäß funktioniert. Bei einer anderen bekannten Dialysat-Maschine wird ein digitaler Prozessor zur Steuerung der Fluidparameter verwendet und analoge Schaltungen zur Überwachung der Parameter, um die Einhaltung der Sicherheitsgrenzen zu gewährleisten.
Die DE-PS 33 13 421 beschreibt eine Dialyseeinrichtung, die für die Einstellung und Überwachung des Drucks am Dialysator eine Druckauswerteeinheit enthält, die elektrisch mit einer Aus­ werte- und Alarmeinheit verbunden ist und bei Auftreten eines außerhalb eines Sicherheitsbereichs liegenden Drucks aufgrund einer Fehlfunktion des Geräts diese Auswerte- und Alarmeinheit ansteuert, worauf diese das Schließen der Ventile am Dialysator und das Anhalten der Pumpen bewirkt. Hier ist also die Funktion der Auswerte- und Alarmeinheit abhängig von der Funktion der Druckauswerteeinheit und des Drucksensors.
In der DE-PS 34 01 761 werden verschiedene Systeme zur Überwa­ chung von elektromedizinischen Geräten gegen Fehler, welche zu einem gefährlichen Zustand für einen Patienten führen können, beschrieben. Danach ist es bekannt, zur Überwachung einer Aus­ gangsleistung eines solchen Geräts gegen ungewollte Veränderung eine Regel- oder Steuerschaltung vorzusehen und dieser ein Überwachungssystem zuzuordnen, das bei einer ungewollten Verän­ derung der Ausgangsleistung Alarm gibt und zugleich die über­ wachte Ausgangsleistung in einen ungefährlichen Bereich bringt oder sie ganz abschaltet. Als eine weitere bekannte Möglichkeit wird dort die Verwendung zweier Mikroprozessoren angegeben, die durchgängig zweikanalig arbeiten sollen, um dadurch offenbar eine doppelt redundante Steuerung bzw. Regelung und Überwachung der fraglichen Ausgangsleistung des Geräts sicherzustellen. In der genannten Druckschrift wird als Erfindung eine überwachte Regeleinrichtung beansprucht, die eine mit einem Soll-Wert-Ge­ ber und einem Ist-Wert-Geber versehene Regelschaltung, einen mit einem Grenzwertvergleicher versehenen Überwachungsschalter für die Ausgangsleistung des Geräts zur Unterbrechung der Lei­ stungszufuhr bei Überschreiten eines kritischen Grenzwertes so­ wie eine Testschaltung für einen initialen Test zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Überwachungsschaltung vor Betriebs­ freigabe enthält. Die Testschaltung ist dabei durch einen Mi­ kroprozessor gebildet, der seinerseits mit einem weiteren Soll­ Wert-Geber für die zu überwachende Ausgangsleistung versehen ist. Hiermit soll erreicht werden, daß ein in der Regel- oder Steuerschaltung auftretender Fehler, der eine gefährliche Ab­ weichung der Ausgangsleistung zur Folge haben könnte, während der Betriebsphase durch die Überwachungsschaltung aufgedeckt wird, während ein Fehler in der Überwachungsschaltung während des Betriebs nicht erkannt werden kann, sondern erst bei der nächsten, versuchten Inbetriebnahme durch die Testschaltung er­ kannt wird und zu einer Sperrung führt.
In der Zeitschrift "Elektronik" vom 19.04.1984, Seiten 45 bis 50, wird in einem Aufsatz "Dezentrale Automatisierungssysteme auf PDV-Bus-Basis" eine redundante Auslegung von mikroprozes­ sorgesteuerten Anlagen für Steuer- und Regelung beschrieben, bei der ein bis vier für die Prozeßsteuerung vorgesehene Pro­ zeßstationen einer Redundanzstation zugeordnet sind, welche die funktionelle Überwachung dieser Prozeßstationen übernimmt.
Schließlich ist es aus der DE-PS 26 59 377 für Dialyse- und Ul­ trafiltrationssteuervorrichtungen bekannt, die jeweiligen in einem Dialyse- und Ultrafiltrationssystem auftretenden Parame­ ter, etwa den Blutdruck des zu behandelnden Blutes, die Dialy­ sattemperatur und die elektrische Leitfähigkeit des Dialysats durch jeweilige Meßfühler zu überwachen und bei Abweichung des überwachten Parameters von einem vorgegebenen Sollbereich eine Warnanzeige durch eine Warnleuchte abzugeben.
Die vorliegende Erfindung geht im Oberbegriff des Anspruchs 1 aus von einem Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät mit einem Dialysator, einer Blutleitung zum Transport von Blut zwi­ schen einem Patienten und dem Dialysator, einer Dialysatleitung zum Zuführen von Dialysat zu dem Dialysator und zum Ableiten von Dialysat von dem Dialysator, sowie einer Anzahl von Fluid­ stellvorrichtungen, die den Leitungen zum Steuern von Fluidzu­ ständen in den betreffenden Leitungen zugeordnet sind, und ei­ ner Anzahl von Flidzustandssensoren, die den Leitungen zum Er­ fassen eines Zustandes des Fluids in den Leitungen zugeordnet sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Dialysat-Zuberei­ tungs- und Versorgungsgerät so auszubilden, daß die Steue­ rung/Regelung der Fluidzustände in den betreffenden Leitungen und die Überwachung der Regelmäßigkeit der Steuerung/Regelung voneinander entkoppelt und redundant durchgeführt werden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene Einrichtung gelöst.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß im Falle einer Fehlfunktion einer Steuerprozessor­ einrichtung eine zuverlässige Überwachung des von dem Steuer­ prozessor gesteuerten bzw. geregelten Parameters und ein si­ cheres Erkennen der Fehlfunktionen gewährleistet sind. Ein weite­ rer Vorteil besteht darin, daß die Sicherheitsgrenzen der über­ wachten Parameter in Abhängigkeit von Änderungen bei den Be­ triebsbedingungen, die durch eine Bedienungsperson einstellbar sind, automatisch nachgestellt werden können.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeipiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläu­ tert, dabei werden noch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zur Sprache kommen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Dialysat-Zuberei­ tungs- und Versorgungseinrichtung gemäß einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung und
Fig. 2 ein Blockschaltbild von Kontroll- und Monitor-Prozes­ soren zur Steuerung der Einrichtung gemäß Fig. 1.
In Fig. 1 ist schematisch ein Dialysat-Zubereitungs- und Ver­ sorgungsgerät (10) dargestellt, welches eine Dialysat­ zubereitungsuntereinheit (12) eine Ultrafiltrations­ steuer-(UFC-)Untereinheit (14) und eine Blutbehandlungs­ untereinheit (16) enthält. Von der UFC-Untereinheit (14) wird Dialysat einer Dialysateinlaßleitung (18) eines Dialysators (20) zu­ geführt, welcher eine gefältelte Membrane enthält, die auf ihrer einen Seite Dialysatkanäle und auf ihrer anderen Seite Blutkanäle begrenzt. Das verbrauchte Dialysat wird von einer Dialysatauslaßleitung (22) des Dialysators (20) wieder zurück zur UFC-Untereinheit (14) geleitet. Das Blut wird einer Bluteinlaßleitung (24) des Dialysators von der Blutbehandlungsuntereinheit (16) zugeführt und von einer Blutauslaßleitung (26) des Dialysators (20) wieder zurück zur Blutbehandlungsuntereinheit (16) geleitet. Der Patient wird an eine Blutentnahmeleitung (28) und eine Blutrückführungs­ leitung (30) der Blutbehandlungsuntereinheit (16) an­ geschlossen.
Der Dialysatzubereitungsuntereinheit (12) wird Leitungs­ wasser über einen Einlaß (28) zugeführt und verbrauchtes Dialysat tritt aus der Untereinheit (12) an einem Auslaß (30) aus. An den Einlaß (28) ist eine Hauptleitung (29) angeschlos­ sen, die eine Anzahl von Fluidstellvorrichtungen und Fluidzustandssensoren enthält, nämlich in Strömungsrichtung ein Ein/Aus-Magnetventil (30), einen Temperaturgeber (32), eine Heiz/Entgasungskammer (34), eine Entgasungs-Zahnradpumpe (36), eine Abzweigung (38) (an der Konzentrat zugeführt wird), eine Mischkammer (40), einen Leitfähigkeitsgeber (42) und einen pH-Geber (42). Die Heiz/Entgasungskammer (34) enthält einen 800-Watt-Tauchheizer (46), einen Temperaturgeber (48), der auf die Temperatur des die Heizkammer verlassenden Wassers anspricht, und einen Niveau- oder Flüssigkeitsstandsgeber (50). An die Abzweigung (38) ist eine Konzentratleitung (52) angeschlossen, die eine Konzentratpumpe (54), (eine Membranpumpe mit konstantem Hubvo­ lumen) und eine Anschlußarmatur (56) enthält, an die entweder ein Anschluß (58) eines Dialysatkonzentratbehälters (60) oder ein Anschluß (62), der über eine Leitung, die einen strömungs­ empfindlichen Schalter (66) enthält, mit einem Bleich- oder Desinfizierungsmittelbehälter (64) verbunden ist. Die Heiz/Entgasungskammer (34) und die Mischkammer (40) sind über Luftabtrennleitungen mit einer Vakuum-Abfall-Leitung (67) verbunden, die zu einer Vakuum-Abfall-Zahnradpumpe (69) führt.
Die UFC-Untereinheit (14) enthält in Fortsetzung längs der Hauptleitung (29) Bilanzkammern (68, 70), welche paral­ lelgeschaltet sind und auf der rechten Seite Frischdialysat­ kammern (72, 74) und auf der linken Seite Kammern (76, 78) für verbrauchtes Dialysat enthalten. Die Symmetrier- oder Bilanz­ kammern (68, 70) sind durch Membranen (82) getrennt, an denen Magnete angebracht sind, deren Position durch Halleffekt-Sen­ soren oder -geber abgefühlt werden. Auf die Frischdialysatkam­ mern (72, 74) der Bilanzkammern (68, 70) folgen in Strömungsrichtung eine Abzweigung (84) zu einer Ultrafiltrationspumpe (86), einer Membranpumpe mit konstantem Hubvolumen, ein End­ temperaturgeber (88), ein Endleitfähigkeitsgeber (90), ein zweier Stellungen fähiges Umgehungsventil (92) und Dialysat­ einlaßdruckgeber (94) direkt stromaufwärts vom Dialysateinlaß (18). Die UFC-Untereinheit (14) enthält stromabwärts vom Dialysator (20) einen Auslaßdruckgeber (96), einen Luftab­ scheider (98), in dem sich ein Niveaugeber (100) befindet, eine Zahnradpumpe (102) und einen Blutleckdetektor (104) in Strömungsrichtung direkt vor den verbrauchtes Dialysat enthaltenden Kammern (76, 78) der Bilanzkammern (68, 70). Die Auslässe der das verbrauchte Dialysat enthaltenden Kammern (76, 78) sind mit der Vakuum-Abfall-Leitung (67) verbunden, die zur Vakuum-Abfallpumpe (69) führt, wie die Abfall-Leitung von der Ultrafiltrationspumpe (86) und eine Luftabtrenn-Lei­ tung (108) vom Luftabscheider (98). Mit den Einlässen und Auslässen der Bilanzkammern (68, 70) sind Magnetventile verbunden, um alternierend eine Frischdialysatkammer zu füllen, während die Kammer für das verbrauchte Dialysat der­ selben Bilanzkammer entleert wird, und um die das verbrauchte Dialysat enthaltende Kammer der anderen Bilanzkammer mit ver­ brauchtem Dialysat zu füllen, während die zugehörige Frisch­ dialysatkammer entleert wird und umgekehrt, wie es üblich ist. Auf diese Weise wird der Dialysatfluß zum und vom Dialysator (20) symmetriert, und es wird eine genaue Menge an Ultra­ filtrat (Flüssigkeit, die durch die Membrane im Dialysator vom Blut in das Dialysat übertritt) entfernt, indem die gewünschte Menge mittels der Pumpe (86) abgezogen wird. Das zweier Stellungen fähige Umgehungsventil (92) ist mit dem rechts von der gestrichelten Linie dargestellten Strömungsweg, der die Haupt­ leitung (29) mit dem Dialysator (20) verbindet, und dem links von der gestrichelten Linie dargestellten Strömungsweg, der den Dialysator (20) überbrückt bzw. umgeht, verbunden.
Die Blutbehandlungsuntereinheit (16) enthält einen Druckgeber (110) für den arteriellen Druck, eine Peristaltik- oder Schlauchblutpumpe (112) und eine Heparinpumpe (114) längs der Blutentnahmeleitung (28) vom Patienten zur Bluteinlaßleitung (24). Sie ent­ hält ferner einen Druckgeber (116) für den venösen Druck, einen Luftblasendetektor (118) und ein Magnetklemmventil (120) in der Blutrückleitung (30) von der Blutauslaßleitung (26) zum Patienten.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild des Steuer- und Überwachungs­ systems der Einrichtung (10). Jede der hydraulischen Untereinheiten (12, 14, 16) ist mit einer entsprechenden digitalen Regel- oder Steuerprozessoreinrichtung (122, 124) bzw. (126) sowie einer ent­ sprechenden digitalen Monitorprozessoreinrichtung (128, 130) bzw. (132) versehen. Die Steuerprozessoreneinrichtungen (122, 124, 126) sind mit einer Hauptsteuereinrichtung (134) verbunden, die ihrerseits an ein Dateneingabe-Tastenfeld (136) für eine Bedienungsperson verbunden ist. Die digitalen Monitorprozessoreinrichtungen (128, 130, 132) sind in entsprechender Weise mit einer Hauptmonitorprozessoreinrichtung (140) verbunden, der zur Ausgabe von Information an die Bedienungs­ person über ein Kathodenstrahlröhrensichtgerät (138) dient. Die Blutbehandlungseinheit hat außerdem ein eigenes Daten­ eingabetastenfeld (142) und ein Leuchtdiodendisplay (144), die wie aus Fig. 2 ersichtlich, geschaltet sind. Wie Fig. 2 ferner zeigt, sind die Steuer- und die Monitorprozessoreinrichtungen mit den angegebenen Fluidzustandgebern oder -sensoren verbunden, so daß sie die entsprechenden Fluidzustandssignale erhalten, während die Steuerprozessoreinrichtungen entsprechende Steuersignale an die angegebenen Fluidstellvorrichtungen liefern. In einigen Fällen sind die Fluidzustandssensoren sowohl mit der Steuerprozessoreinrichtung als auch mit der Monitorprozessoreinrichtung einer Untereinheit ver­ bunden. Die Monitorprozessoreinrichtungen können in manchen Fällen die Leistung von den Fluidstellvorrichtungen abschalten. Die digitalen Steuer- und Monitorprozessoreinrichtungen sind so programmiert, daß sie die im folgenden erläuterten Steuer- und Überwachungs­ funktionen auszuüben vermögen.
Arbeitweise
Im Betrieb wird Dialysat kontinuierlich in der Dialysatzube­ reitungsuntereinheit (12) zubereitet und den Dialysatkanälen im Dialysator (20) mit gesteuertem Durchsatz durch die UFC-Unter­ einheit (14) zugeführt und von diesen Kanälen abgezogen, und Blut wird den Blutkanälen des Dialysators (20) kontinuierlich zu­ geführt und von ihnen abgeleitet. Zuerst soll die Steuerung der Fluidparameter durch die verschiedenen Untereinheiten er­ läutert werden und anschließend die Sicherheitsüberwachung. Soweit nicht anders angegeben, werden die Fluidstellvor­ richtungen (d.h. die Pumpen, Ventile usw.) durch Regel­ schleifen gesteuert, die durch die digitalen Steuerprozessoreinrichtungen der betreffenden hydraulischen Untereinheiten gebildet werden.
In der Dialysatzubereitungsuntereinheit (12) wird das über den Einlaß (28) zugeführte Wasser in der Heiz-/Entgasungskammer (34) erwärmt und entgast und an der Verzweigung (38) mit Dialysatkonzentrat versetzt. Das gemischte Dialysat strömt dann zur UFC-Unter­ einheit (14). Der Heizer (46) wird in Abhängigkeit von der Einlaß- und der Auslaßtemperatur, die durch die Temperatur­ geber (32) und (48) abgefühlt werden, ein- und ausgeschaltet. Das Ventil (30) wird in einem Sechs-Sekunden-Ein/Aus-Schalt­ zyklus in Abhängigkeit von dem durch den Niveaugeber (50) abgefühlten Flüssigkeitsstand ein- und ausgeschaltet. Die Konzentratpumpe (54) wird in Abhängigkeit von der elektrischen Leitfähigkeit gesteuert, die durch den Leitfähigkeitsgeber (42) abgefühlt wird. Die Entlüftungspumpe (36) und die Vakuum-Abfall-Pumpe (69) werden ebenfalls durch die Steuerprozessoreinrichtung (122) so gesteuert, daß sich die gewünschten Strömungsraten oder Durchsätze ergeben, die von der Bedienungsperson in die Hauptsteuereinrichtung (134) eingegeben werden können.
In der UFC-Untereinheit (14) fließt Dialysat alternierend in die Frischdialysatkammern (72, 74) hinein und aus diesen heraus, wobei die eine gefüllt wird, während die andere entleert wird, es fließt dann durch die Dialysatkanäle des Dialysators (20), dann alternierend in die Dialysatkammern (76, 78) für das verbrauchte Dialysat und aus diesen heraus, wobei wiederum die eine gefüllt wird, während die andere entleert wird, und fließt dann in die Vakuum-Abfall-Leitung (67). Die nicht dargestellten Bilanzkammerventile an den Einlässen und Auslässen der Bilanzkammern (68, 70) werden in Abhängigkeit von Signalen von den Membranpositionssensoren (80), die das Ende des Hubes der Membran anzeigen, in den geöffneten oder geschlossenen Zustand geschaltet. Wenn eine Frischdialysatkammer gefüllt worden ist, die andere Frisch­ dialysatkammer zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht völlig entleert wurde, leitet ein Ableitventil (105) das zugeführte Dialysat ab, bis die als letztes erwähnte Kammer entleert ist, so daß die Strömung von der Dialysatzubereitungsuntereinheit (12) nicht unterbrochen wird. Die Ultrafiltrationspumpe (86) wird durch die Steuerprozessoreinrichtung (124) so gesteuert, daß die Flüssigkeit mit einem Durchsatz abgefördert wird, der gleich dem Ultrafiltrationssollwert ist, der durch die Bedienungs­ person in der Hauptsteuerprozessoreinrichtung (134) eingegeben wurde. Die Pumpe (102) wird in entsprechender Weise auf der Basis des in die Hauptsteuerprozessoreinrichtung (134) eingegebenen Soll-Durchsatzes gesteuert bzw. geregelt.
In der Blutbehandlungsuntereinheit (16) wird Blut durch die Blutpumpe (112) mit einem vorgegebenen Durchsatz vom Patienten abgepumpt, und Heparin wird durch die Heparinpumpe (114) mit einem vorgegebenen Durchsatz zugeführt, beides unter Steuerung der Blutbehandlungs-Steuerprozessoreinrichtung (126) auf der Basis der Soll-Durchsätze, die von der Bedienungsperson in das Tasten­ feld (136) bzw. das Tastenfeld (142) eingegeben worden sind.
Die Monitorprozessoreinrichtungen (128, 130) und (132) überwachen gleichzeitig die Parameter oder Bedingungen, die durch die jeweiligen Geber oder Sensoren abgefühlt werden, um zu verifi­ zieren, daß die Sicherheitsgrenzen eingehalten werden. Wenn nicht, wird ein hörbarer und/oder sichtbarer Alarm gegeben (auch dann, wenn es unten nicht besonders erwähnt wird) und typischerweise werden verschiedene Vorsichtsmaß­ nahmen (auf die unten eingegangen wird) getroffen, um eine Beeinträchtigung des Patienten zu vermeiden.
In der Dialysatzubereitungsuntereinheit (12) dient der Strömungsschalter (66) zur Verifizierung, daß sich das Gerät (10) im Reinigungs- oder Desinfektions-Betriebszustand befindet, wenn der Strömungsschalter (66) eine Strömung wahr­ nimmt, also daß sichergestellt ist, daß kein Bleichmittel oder Desinfektionsmittel in das System gepumpt wird, wenn es in der Dialyse-Betriebsart an einen Patienten angeschlossen ist. Wenn der Schalter (66) in der Dialyse-Betriebsart eine Strömung feststellt oder wenn die pH-Gebersonde (44) feststellt, daß der pH-Wert nicht innerhalb sicherer Grenzen entsprechend dem pH-Wert der gewünschten Dialysatzusammensetzung liegt, meldet die Dialysatzubereitungsmonitoreinrichtung (28) diese Zustände über die Hauptmonitorprozessoreinrichtung (140) an die Ultrafiltrationsmonitorprozessoreinrichtung (130), der dann Leistung zur Ultrafiltrationspumpe (86) und Pumpe (102) zieht und das Umgehungsventil (92) betätigt, so daß die Strömung am Dialysator (20) vorbeigeleitet wird.
In der UFC-Untereinheit (14) ist dem Endtemperaturgeber (88) eine Maximaltemperatur zugeordnet und dem Endleitfähig­ keitsgeber (90) ein oberer und ein unterer Leitfähigkeits­ grenzwert zugeordnet. Bei Verletzung einer dieser Bedingungen wird das Umgehungsventil (92) betätigt. Wenn der Blut­ leckdetektor (104) das Vorhandensein von Blut wahrnimmt, wird dieser Zustand über die Ultrafiltrationsmonitorprozessoreinrichtung (130) der Hauptmonitorprozessoreinrichtung (140) gemeldet, die den Blutbehandlungsmonitorprozessor (132) veranlaßt, die Blutpumpe (112) abzustellen und diesen Zustand über die Haupt­ steuerprozessoreinrichtung (134) an die Ultrafiltrations-Steuerprozessoreinrichtung (124) zu melden, der den Druck (genauer die Druckdifferenz) an der Membrane auf null reduziert. Wenn die Signale von der Ultrafiltrationsmonitor­ prozessoreinrichtung (130) und der Blutbehandlungsmonitorprozessoreinrichtung (132) anzeigen, daß der Druck an der Membrane zu hoch ist, wird eine entsprechende Reaktion ausgelöst. Ein zu hoher Druck an der Membrane zeigt an, daß die Bedienungsperson versucht, zu viel Ultrafiltrat abzuziehen (in diesem Fall kann dann die Ultra­ filtrationsrate verringert werden) oder daß die Membran verstopft ist (in diesem Falle muß dann die Verwendung des verstopften Dialysators unterbrochen werden). Eine mögliche Reaktion auf ein festgestelltes Blutleck besteht darin, den Ansprechwert des Blutleckdetektors zu erhöhen. Der Niveaugeber (100) wird die Pumpe (102) abschalten, wenn der Flüssigkeitsstand in ihm so niedrig wird, daß die Pumpe (102) Luft anzusaugen beginnen kann.
Die Blutdruckgeber (110, 116) messen den Druck in der Blut­ zuführungsleitung bzw. der Blutrückleitung. Wenn der Druck in einer dieser Leitungen zu hoch ist, was eine Verstopfung anzeigt oder zu niedrig, was eine gelöste Leitung anzeigt, wird die Blutpumpe (112) durch Abschalten der Leistung abgestellt, und es wird ein akustischer Alarm gegeben. Wenn der Luftblasendetektor (118) das Vorhandensein einer Luftblase feststellt, werden die Blutbehandlungsmonitorprozessoreinrichtung (132) und/oder die Blutbehandlungssteuerprozessoreinrichtung (126) die Blut­ strömung zum Patienten unter Verwendung des Klemmventils (120) sperren und die Blutpumpe (112) abstellen, indem die Leistung von diesen Fluidstellvorrichtungen abgeschaltet wird. Wenn der Luftblasendetektor (118) versagt, liefert er an die Prozessoreinrichtungen das gleiche Signal wie bei Feststellung einer Luftblase, so daß verhindert wird, daß ein einzelner Fehler das Sicherheitssystem unwirksam macht.
Das beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel läßt sich selbstverständlich in der verschiedensten Weise abwandeln ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten.

Claims (14)

1. Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät mit
  • - einem Dialysator (20),
  • - einer Blutleitung (24, 26) zum Transport von Blut zwischen einem Patienten und dem Dialysator,
  • - einer Dialysatleitung (18, 22) zum Zuführen von Dialy­ sat zu dem Dialysator und zum Ableiten von Dialysat von dem Dialysator,
  • - einer Anzahl von Fluidstellvorrichtungen (30; 36; 46 ...), die den Leitungen zum Steuern von Fluidzuständen in den betreffenden Leitungen zugeordnet sind,
  • - einer Anzahl von Fluidzustandssensoren (32; 80 ...), die den Leitungen zum Erfassen eines Zustandes des Fluids in den Leitungen zugeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet,
  • - das Dialysat-Zubereitungs- und Versorgungsgerät in mehrere hydraulische Untersysteme unterteilt ist, wo­ bei jedes Untersystem mindestens eine Fluidstellvor­ richtung und mindestens einen Fluidzustandssensor ent­ hält,
  • - jeweils eine digitale Steuerprozessoreinrichtung (122, 124, 126) für jedes der Untersysteme, die von minde­ stens einem der Fluidzustandssensoren in dem jewei­ ligen Untersystem Signale aufnimmt und mindestens eine der Fluidstellvorrichtungen in dem Untersystem steu­ ert, um einen gewünschten Fluidzustand zu erhalten, und jeweils eine digitale Monitorprozessoreinrichtung (128, 130, 132) für jedes der Untersysteme, die von mindestens einem der Fluidzustandssensoren in dem je­ weiligen Untersystem Signale aufnimmt und verifiziert, daß der Fluidzustand einer vorgegebenen Sicherheitsbe­ dingung genügt, vorgesehen sind, und
  • - daß die digitalen Steuerprozessoreinrichtungen (122, 124, 126) der Untersysteme über eine digitale Haupt­ steuereinrichtung (134) miteinander kommunizieren, daß die digitalen Monitorprozessoreinrichtungen (128, 130, 132) über eine digitale Hauptmonitorprozessoreinrich­ tung (140) miteinander kommunizieren, und daß die Hauptsteuereinrichtung (134) und die Hauptmonitorpro­ zessoreinrichtung (140) miteinander in Verbindung ste­ hen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
  • - eine mit der Dialysatorleitung (18, 22) verbundene Umgehungsleitung, durch welche eine Umgehung des Dialy­ sators (20) geschaffen wird, und
  • - ein in der Patientenschutzeinrichtung enthaltenes Umgehungsventil (92), welches zur Umgehung des Dialy­ sators (20) das Dialysat in die Umgehungsleitung zu leiten gestattet,
  • - wobei das Umgehungsventil (92) durch ein Umgehungssignal von der Monitorprozessoreinrichtung (130) gesteuert ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen ersten Leitfähigkeitssensor (90) enthält, der die Leitfähigkeit des Dialysats in der Dialysatlei­ tung (29) stromaufwärts von dem Dialysator (20) er­ faßt und ein Leitfähigkeitssignal an die Monitor­ prozessoreinrichtung (130) liefert, und
  • - die digitale Monitorprozessoreinrichtung (130) das Umgehungssignal liefert, wenn die Leitfähigkeit nicht eine vorgegebene Sicherheitsbedingung erfüllt, und
  • - mindestens einer der Fluidzustandssteuersensoren einen zweiten Leitfähigkeitssensor (42) enthält, der die Leitfähigkeit des Dialysats in der Dialysatleit­ tung erfaßt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen ersten Temperatursensor (88) enthält, der die Temperatur des Dialysats in der Dialysatleitung (29) stromaufwärts des Dialysators erfaßt und ein Temperatursignal an die Monitorprozessoreinrichtung (130) liefert, das die Monitorprozessoreinrichtung das Umgehungssignal erzeugt, wenn die Temperatur nicht eine vorgegebene Sicherheitsbedingung erfüllt, und
  • - mindestens einer der Fluidzustandssteuersensoren einen zweiten Temperatursensor (32) enthält, der die Temperatur des Dialysats in der Dialysatleitung (29) erfaßt.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Patientenschutzeinrichtung ein der Blutleistung zugeordnetes Klemmventil (120) enthält, welches das Fließen von Blut durch die Blutleitung zu sperren ge­ stattet und durch ein Sperrsignal von der Monitor­ prozessoreinrichtung (132) steuerbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen Luftblasendetektor (118) enthält, der in der Blutleitung stromabwärts vom Dialysator (20) angeord­ net ist und ein Luftblasensignal an die digitale Monitorprozessoreinrichtung (132) liefert, und
  • - die Monitorprozessoreinrichtung das Sperrsignal er­ zeugt, wenn Luftblasen festgestellt werden.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- mindestens eine der Fluidstellvorrichtungen eine in der Blutleitung angeordnete Blutpumpe (112) enthält, die durch einem gewünschten Blutdurchsatz entspre­ chende Steuersignale von der digitalen Steuerprozes­ soreinrichtung (126) steuerbar ist und durch ein Blutpumpenabschaltsignal von der digitalen Monitor­ prozessoreinrichtung (132) abschaltbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen Luftblasendetektor (118) enthält, der in der Blutleitung stromabwärts vom Dialysator (20) ange­ ordnet ist und ein Luftblasensignal an die Monitor­ prozessoreinrichtung (132) liefert, und
  • - die Monitorprozessoreinrichtung das Blutpumpenab­ schaltsignal erzeugt, wenn Luftblasen festgestellt werden.
9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen Blutleckdetektor (104) enthält, der in der Dialysatleitung (29) stromabwärts von dem Dialysator (20) angeordnet ist und ein Blutlecksignal an die digitale Monitorprozessoreinrichtung (132) liefert, und
  • - die Monitorprozessoreinrichtung ein Blutpumpenab­ schaltsignal erzeugt, wenn ein Blutleck festgestellt wird.
10. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen Blutdrucksensor (110; 116) in der Blutleitung enthält, der ein Blutdrucksignal an die digitale Monitorprozessoreinrichtung (132) liefert, und
  • - die Monitorprozessoreinrichtung, welche das Blut­ pumpenschaltsignal erzeugt, wenn der Blutdruck eine vorgegebene Sicherheitsbedingung nicht erfüllt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens einer der Fluidzustandsmonitorsensoren einen Dialysatdrucksensor (94; 96) in der Dialysat­ leitung (29) enthält, der ein Dialysatdrucksignal an die digitale Monitorprozessoreinrichtung (130) liefert, und
  • - die Monitorprozessoreinrichtung, welche das Blut­ pumpenabschaltsignal erzeugt, wenn der Membrandif­ ferenzdruck eine vorgegebene Sicherheitsbedingung nicht erfüllt.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - mindestens eine der Fluidsteuervorrichtungen eine Ultrafiltrationspumpe (86) in der Dialysatleitung enthält, welcher einem gewünschten Ultrafiltrations­ durchsatz entsprechende Steuersignale von der digita­ len Steuerprozessoreinrichtung (124) und ein Ab­ schaltsignal von der digitalen Monitorprozessor­ einrichtung (130) zuführbar sind,
  • - wobei die digitale Monitorprozessoreinrichtung (130) das Abschaltsignal für die Ultrafiltrationspumpe er­ zeugt, wenn der Membrandifferenzdruck eine vorgegebe­ ne Sicherheitsbedingung nicht erfüllt.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung mehrere hydraulische Untersysteme (12, 14, 16) enthält, wobei jedes der hydraulischen Unter­ systeme folgendes aufweist:
  • - mindestens eine Fluidstellvorrichtung (54; 86; 112),
  • - mindestens eine Fluidzustandssensor (32; 88; 118),
  • - eine digitale Steuerprozessoreinrichtung (122; 124; 126), die Signale von mindestens einem der Fluidzu­ standssensoren in jedem der Untersysteme erhält und die Fluidstellvorrichtung in jedem der Untersysteme zum Erreichen eines gewünschten Fluidzustandes steuert,
  • - eine digitale Monitorprozessoreinrichtung (128; 130; 132), die Signale von dem Fluidzustandssensor in jedem der Untersysteme erhält und verifiziert, daß der Fluidzustand eine vorgegebene Sicherheitsbedin­ gung erfüllt, und
  • - eine digitale Hauptsteuerprozessoreinrichtung (134), die mit den digitalen Steuerprozessoreinrichtungen der Untersysteme kommuniziert, sowie
  • - eine digitale Hauptmonitorprozessoreinrichtung (140), die mit den digitalen Monitorprozessoreinrichtungen der Untersysteme kommuniziert.
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