DE3882519T2

DE3882519T2 - Methode zur Regelung des Wasserentzuges durch Ultrafiltration und Regelungsvorrichtung zur Regelung als Wasserentzugs durch Ultrafiltration während der Hämodialyse.

Info

Publication number: DE3882519T2
Application number: DE88105865T
Authority: DE
Inventors: Masaaiki Satoh; Tsuyoshi Tsuji; Masayuki Yunoki
Original assignee: Med Tech Inc
Current assignee: Med Tech Inc
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1988-04-13
Publication date: 1993-11-11
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: EP0336993A1; US4971700A; EP0336993B1; DE3882519D1; ES2040773T3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung des Wasserentzugs während der Hämodialyse mit einem Dialysator, der Flüssigkeitskaminern aufweist, wobei jede Kammer mittels einer Membran in zwei Räume aufgeteilt ist.
Es ist außerordentlich wichtig, den Wasserentzug während einer Hämodialyse zu regeln, so daß verschiedene Verfahren hierfür entwickelt worden sind, wie z.B. die Einstellung eines Druckes auf der Blutseite und eines Druckes auf der Dialyseseite mittels eines Dialysators durch eine Ultrafiltration.
Bei einer Hämodialyse ist der Wasserentzug verglichen mit der Strömungsrate des Dialysats sehr gering, so daß für eine präzise Regelung des Wasserentzuges z.B. ein Verfahren zur Regelung des Wasserentzugs abhängig von einem schrittweise ermittelten Ultrafiltrationsverhältnisses vorgeschlagen worden ist. Im allgemeinen ist es jedoch schwierig den bestimmten Wasserentzug mit hoher Präzision zu regeln, da das Ultrafiltrationsverhältnis von einer Vielzahl von sich verändernden Elementen beeinflußt ist, wie z.B. Unterschiede in physikalischen Eigenschaften der einzelnen Dialysatoren, Unterschiede in der Zusammensetzung der einzelnen zu dialysierenden Blutarten oder Abweichungen in Hinblick auf den Zeitablauf. Es treten sogar Probleme in der Dialyseklinik auf, da Proteine, Fette und dgl. in der vom Dialysator entzogenen Flüssigkeit enthalten sind die Fehler bei der Messung verursachen, da sie an den Strömungskanälen und Meßvorrichtungen anhaften, so daß bei einem Verfahren, bei dem der Wasserentzug durch Verwendung einer bewegliche Komponenten aufweisenden Kolbenpumpe oder dgl. geregelt wird, Probleme dadurch auftreten, daß sich die Gleittreibung erhöht, wodurch der Verschleiß und die Abnutzung beschleunigt werden und über den Zeitablauf Fehler entstehen.
In physiologischer Sicht ist der Anteil an Wasser, der sich im menschlichen Körper befindet, lebenswichtig, so daß eine exakte Regelung durch die Dialysemaschine gefordert ist. Außerdem ist die Technik der Filmherstellung für den Dialysator verbessert worden und es sind bemerkenswerte Verbesserungen bei der Durchführung des Wasserentzugs erzielt worden und die Ausführung der geplanten Regelung des Wasserentzugs und die Genauigkeit und Wartungsfreundlichkeit und Regelung der Dialysemaschinen nahmen an Bedeutung zu.
Selbst bei den zur Zeit in den Kliniken benutzten Dialysemaschinen treten Probleme dadurch auf, daß bei der Verwendung von Kolbenpumpen oder Kulissenvorrichtungen Fehler durch Verschleiß und Abnutzung an den zentralen Funktionselementen, die das Wasser messen und abführen, erzeugt werden und außerdem durch die Verwendung von Zahnradpumpen Blasen im Flüssigkeitskreislauf zwischen den Meßeinheiten erzeugt werden, so daß die Sicherheit und Stabilität bei der Regelung des Wasserentzugs einen wichtigen Stellenwert einnehmen.
Die US-A-4,366,061 offenbart eine automatisierte Membranvorrichtung und ein Verfahren zur Regelung des Unterdrucks bei der Hämodialyse. Die Vorrichtung zählt zu der Gruppe mit geschlossenen Kreisläufen und weist ein Paar von Zylindern auf, von denen jeder mit einer hydraulisch angetriebenen Membran versehen ist. Diese Vorrichtung ist mit Mitteln versehen, die eine Differenz der Zeitpunkte der Hubenden einer jeden Membran erfaßt und automatisch dieser Differenz entgegenwirkt, um entweder die Synchronisation des Moments des Hubendes einer jeden Membran bei jeder Halbperiode des Arbeitsvorgangs aufrecht zu halten oder wieder herzustellen. Diese Vorrichtung leidet jedoch ebenfalls an durch Abnutzung und Verschleiß der Elemente bedingten Meßfehlern.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Regelung des Wasserentzugs bei Ultrafiltration bereitszustellen, die mit einer hohen Genauigkeit eine Regelung des Wasserentzugs ermöglicht und die Aufgabe besteht darin, ein neues Verfahren zur Regelung des Wasserentzugs durch Ultrafiltration vorzuschlagen, um den Wasserentzug bei einer Hämodialyse durch Verwendung der Vorrichtung zu regeln und zu korrigieren.
Gemäß der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind die beiden Flüssigkeitsdosierkammern unabhängig in einer Flüssigkeitszuströmseite und einer Flüssigkeitsabströmseite eines Dialysekreislaufes vorgesehen, und ist ein jeder Raum über Umkehrventile reversibel mit einer Einlaßseite oder Auslaßseite der Dosierkammern verbunden, ist auf der Abströmseite der Dosierkammer eine Saugpumpe vorgesehen und sind drei elektromagnetische Ventile zur Unterbrechung der Verbindung an den Dialysator und zur Bildung eines Bypaßkreislaufes vorgesehen, ist eine zentrale Regelungseinheit zur Regelung des Antriebs der Saugpumpe und der Umkehrventile auf der Grundlage der Wechselbeziehung von Eingabeinformationen von an den Kreislauf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung angeordneten Drucksensoren vorgesehen, wobei in wenigstens einer der auf der Flüssigkeitszuströmseite oder Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung angeordneten Flüssigkeitsdosierkammern zwei Membranen vorgesehen sind und die beiden Membranen zwischen sich eine zentrale Kammer bilden, deren Volumen über ein Volumeneinstellmittel, z.B. ein Volumeneinstellventil, einstellbar ist.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann die Regelung eines Wasserentzugs erzielt werden, durch Umkehrung der Umkehrventile am Auslaß und Einlaß der Flüssigkeitsdosierkammern, die unabhängig auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung vorgesehen sind, mittels Ansteuerung durch die zentrale Regelungseinheit auf der Grundlage von Eingabeinformationen von den Drucksensoren, durch Berechnung eines Differenzwertes aus von den Drucksensoren erhaltenen Signalen durch die zentrale Regelungseinheit, durch Bedienung der Umkehrventile, wenn der Wert sich in einem festen Bereich befindet, durch Berechnung einer Periodendauerdifferenz auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite durch Erfassen der Periodendauer eines jeden Umkehrventils, durch Berechnung eines Wasserentzugs auf der Grundlage der Periodendauerdifferenz und durch Regelung der Flüssigkeitsströmung der Saugpumpe, so daß sie einer gewünschten Menge entspricht.

I. Grundlegender Aufbau der Vorrichtung

Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, ist die Vorrichtung zur Regelung des Wasserentzugs bei einer Hämodialyse gemäß der Erfindung im wesentlichen wie folgt aufgebaut.
Die Flüssigkeitsdosierkammern MCi, MCo, die unabhängig voneinander sind, sind auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite des Dialysekreislaufes vorgesehen.
Eine Saugpumpe PU ist stromabwärts nach der Flüssigkeitsdosierkammer MCo angeordnet. Ferner sind elektromagnetische Ventile Vi, Vo, VB vorgesehen, die in der Lage sind, den Dialysestrom zu einem Dialysator DL anzuhalten und einen Bypaßkreislauf zu errichten. Die Flüssigkeitsdosierkammern sind mit rechten und linken voneinander getrennten Räumen versehen, die über eine Membran abgeteilt sind, wobei die beiden Räume über am Einlaß und Auslaß der Kammern vorgesehene Umschaltventile SVi und SVo alternativ an eine Einlaßseite und eine Auslaßseite umschaltbar sind. An der Zuströmseite und der Abströmseite sind Drucksensoren PSi, PSo im Kreislauf vorgesehen und es ist eine zentrale Regelungseinheit CPU zur Regelung des Antriebs der Saugpumpe PU und der Umschaltventile SVi, SVo auf der Grundlage von Eingangsinformationen vorgesehen. Vorzugsweise sind in wenigstens einer der Flüssigkeitsdosierkammern zwei Membranen angeordnet, wobei die beiden Membranen zwischen sich eine zentrale Kammer bilden, deren Volumen vergrößerbar und verringerbar ist.

II. Grundlegender Aufbau des Regelungsverfahrens

Das Verfahren zur Regelung des Wasserentzugs durch Ultrafiltration ist im wesentlichen wie folgt zusammengesetzt.
Durch eine zentrale Regelungseinheit CPU, die auf der Grundlage der von Drucksensoren PSo, PSi erhaltenen Druckinformationen werden die Umkehrventile SVo, SVi, die am Auslaß und Einlaß der an der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung angeordneten unabhängigen Flüssigkeitsdosierkammern MCi, MCo vorgesehen sind, umgekehrt. Die zentrale Regelungseinheit CPU berechnet die Differenzwerte der von den Drucksensoren PSo, PSi erhaltenen Signalen und steuert die Umschaltventile SVo, SVi an, wenn der Wert in einen festen Bereich gelangt. Ferner wird die Periodendauer eines jeden Umschaltventils SVo, SVi erfaßt und die Differenz in den Periodendauern auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite berechnet. Aufgrund der Differenz in den Periodendauern wird ein Wasserentzug berechnet und die Saugpumpe PU wird so angesteuert, daß es der gewünschten Menge entspricht.
Es ist schwierig, die Volumina der Meßkammern MCi, MCo aufgrund von Genauigkeitsgrenzen der Materialien und aufgrund der Anhaftung von Blutsubstanzen an den Innenseiten der Kammern exakt gleich zu gestalten. Demnach werden die elektromagnetischen Ventile VB für den Bypaß periodisch (etwa zwei- bis dreimal pro Dialyse) geöffnet und es werden die elektromagnetischen Ventile Vi, Vo geschlossen, um die Verbindung der Vorrichtung zum Dialysator DL zu unterbrechen, wobei in diesem Zustand die Periodendauer der Umkehrung der Umkehrventile SVi, SVo erfaßt wird und der durch die Volumendifferenz der Dosierkammern hervorgerufene Fehler durch Berechnung des Kompensationswerts korrigiert wird.
Die Korrekturen des durch die Volumendifferenz der Dosierkammern hervorgerufenen Fehlers kann direkt ohne Berechnung des Kompensationswerts dadurch korrigiert werden, daß eine Einrichtung mit zwei darin vorgesehenen Membranen bereitgestellt wird, entweder in der Flüssigkeitsdosierkammer MCi oder in der Flüssigkeitsdosierkammer MCo und das Volumen der zwischen den beiden Membranen gebildeten zentralen Kammer vergrößert oder verringert wird.
In dem Zustand, wo das elektromagnetische Ventil VB zur Bildung des Bypasses periodisch geöffnet wird und die elektromagnetischen Ventile Vi, Vo zur Unterbrechung der Verbindung der Vorrichtung mit dem Dialysator DL geschlossen werden, wird das an der Meßkammer MCo vorgesehene Volumenregelungsventil SVm geöffnet. Die Umkehroperation der Umkehrventile SVi, SVo wird temporär gestoppt und das in der auf der Zuströmseite zum Dialysator DL liegenden Dosierkammer MCi sich befindende Dialysat wird dem Dialysator DL zugeführt, und nach einer gewissen Zeit wird das Volumeneinstellventil SVm geschlossen.
Danach wird die Umkehroperation wiederholt, um den Bypaßzustand aufzuheben.
Der Volumenunterschied der Dosierkammer MCi und der Dosierkammer MCo wird durch Zufluß von Flüssigkeit in die Membran der Meßkammern MCo korrigiert.
Demnach kann bei der vorliegenden Erfindung durch Anpassung der Volumina der Dosierkammer MCi und der Dosierkammer MCo auf einen gleichen Wert beim Start der Dialyse eingestellt werden, wobei die Fehler durch die Volumenänderung durch die Expansion der Meßeinheit aufgrund von Temperaturänderungen und mechanischem Verschleiß und Abrieb permanent korrigiert werden können, was eine genaue Funktion garantiert und dadurch die Vorrichtung über Jahre hinweg die hohe Genauigkeit aufrecht erhalten kann und insbesondere der Fehler zum Zeitpunkt der Bestimmung des geringen Wasserentzugs niedrig gehalten werden kann.
Wie oben beschrieben, kann die Vorrichtung zur Regelung des Wasserentzugs durch Ultrafiltration gemäß der Erfindung den Meßfehler vollständig durch die Verwendung der Membranen in der Dosieranordnung ausgleichen, wodurch die Genauigkeit des Wasserentzugs erhöht werden kann und wodurch der Effekt der Erfindung während ihres Betriebs extrem gesteigert wird.
Das Verfahren zur Regelung des Wasserentzugs durch Ultrafiltration und die Vorrichtung zur Regelung des Wasserentzugs in der Hämodialyse gemäß der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 ist ein Leitungsdiagramm der Vorrichtung zur Regelung des Wasserenzugs durch Ultrafiltration gemäß der Erfindung;
Figur 2 ist eine den Betrieb der Dosierkammer auf der Flüssigkeitszuströmseite erklärende Zeichnung, wobei (a) einen Zustand darstellt, bei dem die Flüssigkeit in den rechten Raum einströmt und die Flüssigkeit aus dem linken Raum ausströmt, (b) einen Zustand darstellt, bei dem das Umkehrventil in Betrieb ist, und (c) einen Zustand darstellt, bei dem die Flüssigkeit in den linken Raum einströmt und die Flüssigkeit aus dem rechten Raum ausströmt; und
Figur 3 ist eine den Betrieb erklärende Zeichnung darstellt, wobei die Flüssigkeit in den rechten Raum der auf der Abströmseite angeordneten Meßkammer einströmt und die Flüssigkeit aus dem linken Raum ausströmt.
Das zuvor erwähnte Regelungsverfahren wird nachfolgend im Detail beschrieben.
Das Volumen der Flüssigkeitsdosierkammer MCo auf der Abflußseite beträgt Vo und das Volumen der Flüssigkeitsdosierkammer auf der Flüssigkeitszuströmseite beträgt Vi, und die Strömungsrate des Dialysats beträgt A und die Periodendauer des Umschaltventils SVi auf der Flüssigkeitszuströmseite beträgt während des Bypaßzustandes Ti, und die Periodendauer des Umkehrventils SVo auf der Abströmseite beträgt To,
Ti = Vi/A
To = Vo/A ... (1)
Demgemäß beträgt
Vo = (To/Ti)*Vi
Demnach beträgt der Kompensationskoeffizient β
β = To/Ti ... (2)
Während der Dialyse beträgt die Periodendauer des Umkehrventils SVi auf der Flüssigkeitszuströmseite Ti und die Periodendauer des Umkehrventils SVo auf der Abströmseite To, und die Differenz der Periodendauern beträgt T, wodurch sich die Beziehung für die Geschwindigkeit des entzogenen Wassers α ergibt.
T = Ti - To
= (Vi/A) - (β*Vi/A+α)
= {(l-β)*A+α)}/{A*(A+α)*Vi} ... (3)
Gemäß Gleichung (1) beträgt A=Vi/Ti, so daß A aus der Gleichung (3) eliminiert und α wie folgt berechnet werden kann
α = [Vi*((l-β)-T/Ti}]/(T-Ti)
so daß die Geschwindigkeit des entzogenen Wassers α durch Messung von T und Ti bestimmt werden kann.
Die Menge an entzogenein Wasser berechnet sich aus dem Produkt der Geschwindigkeit des abgeführten Wassers und der Zeit.
Vorausgesetzt, daß die Ausgestaltung der Vorrichtung derart ist, daß das Volumen der zentralen Kammer zwischen den Membranen einstellbar ist und das Volumen der Dosierkammer MCi auf der Zuströmseite und das Volumen der Dosierkammer MCo auf der Abströmseite übereinstimmen,
Vi = Vo
β = 1
ergibt sich die Gleichung (3) zu folgender Gleichung
α = Vi*(-T/Ti)/T-Ti) ... (4)
Demnach ergibt eine Einstellung der Volumina der Dosierkammer auf der Abströmseite und der Dosierkammer auf der Flüssigkeitszuströmseite auf einen gleichen Wert, daß die Fehler, die durch eine Anderung des Volumens der Meßeinheit aufgrund einer temperaturbedingten Ausdehnung oder mechanischem Abrieb jederzeit korrigiert werden kann, so daß ein exakter Betrieb garantiert werden kann.
Außerdem kann, da der Dosiermechanismus durch die Membranen gebildet wird, der Dosierfehler, der während der Durchführung auftritt, vollständig ausgeglichen werden, so daß die Genauigkeit des Wasserentzugs erhöht wird und eine hohe Genauigkeit einer Regelung für den Wasserentzug bei der Ultrafiltration bei der Hämodialyse durch die Ausgestaltung ohne Verschleiß und Abrieb des Dosierkreislaufes und der Erzeugung von Blasen erzielt werden kann.
Die Fig. 1 zeigt einen Dialysekreislauf der Vorrichtung zur Regelung des Wasserentzugs durch Ultrafiltration gemäß der Erfindung, wobei die A-Seite des Dialysators DL die Dialysat-Seite und die B-Seite die Blut-Seite darstellt. Die Bezugszeichen Vi und Vo bezeichnen das elektromagnetische Ventil auf der Zuströmseite bzw. das elektromagnetische Ventil im Strömungsweg in der Abströmseite des Dialysators DL, wobei der Strömungsweg des Bypasses 1 das elektromagnetische Ventil VB zur Bildung des Bypasses aufweist, wobei auf der Einlaßseite das elektromagnetische Ventil Vi mit einer Entgasungsvorrichtung DG, die bei IN angeordnet ist, an der Zuströmseite für frisches Dialysat über das Umkehrventil SVi unter Bildung einer Leitung 2 an der Zuströmseite für Dialysat vorgesehen ist. Das elektromagnetische Ventil Vo auf der Abströmseite ist demgemäß mit einer Saugpumpe PU in Strömungsrichtung nach dem Ventil auf der Abströmseite für verbrauchtes Dialysat mittels des Umkehrventils SVo vorgesehen, wodurch die Leitung 3 für die verbrauchte Flüssigkeit gebildet wird, wobei beide Umkehrventile SVi, SVo durch die Eingangsinformationen der Drucksensoren PSi, PSo, die in der Leitung 2 auf der Dialysezuführseite und der Leitung 3 für verbrauchte Flüssigkeit angeordnet sind, geregelt und über die zentrale Regelungseinheit CPU angetrieben werden, die die Saugpuinpe PU durch Erfassen der Umkehrzeiten ansteuert. Das Bezugszeichen MCi bezeichnet die Dosierkammer auf der Flüssigkeitszuströmseite, die über Leitungen mit dem Umkehrventil SVi verbunden ist und die über eine Membran 4 aufgeteilt ist und gemäß Fig. 2 mit einem rechten und linken Raum, die voneinander getrennt sind, versehen ist, deren Auslaß- und Einlaßseiten über das Umkehrventil SVi umkehrbar sind, wobei die Membran 4 sich von der einen Seite der Innenwand bis zur anderen erstreckt. Die Membran 4 ist mit einem Schmierfilm, z.B. einem dünnen Film aus Silikongummi oder dgl. überzogen, der nicht an der Innenwand der Kammer anhaftet oder mit dieser verklebt. Das Bezugszeichen MCo bezeichnet die Dosierkammer auf der Abströmseite, die über Leitungen mit dem Umkehrventil SVo verbunden ist und eine rechte und linke Kammer aufweist, die voneinander getrennt sind und die über zwei Membranen 5, 5, abgeteilt werden, wobei die Einlaßseite und Auslaßseite über das Umkehrventil SVo umkehrbar sind und eine zentrale Kammer 6 zwischen den Membranen 5, 5, vorgesehen ist. Die Membranen 5, 5' sind, entsprechend der Dosierkammer MCi auf der Flüssigkeitszuströmseite, mit einem Schmierfilm, z.B. einem dünnen Film aus Silikongummi oder dgl. überzogen, der nicht an der Innenwand der Kammer anhaftet oder mit dieser verklebt, wobei sie sich ebenfalls von der einen Seite der Wand zur anderen erstrecken. In der Dosierkammer MCo ist die zentrale Kammer 6 über ein Volumeneinstellventil SVm mit einem Flüssigkeitsreservoir 7 verbunden. Die Leitung 2 auf der Dialysatzuströmseite ist mit einer Entgasungsvorrichtung DG, einem Blasendetektor AD und einem Schwimmer FL versehen.
Die Vorrichtung zur Regelung eines Wasserentzugs mit dem oben beschriebenen Aufbau liefert das entgaste und frische Dialysat über das Umkehrventil SVi und die Entgasungsvorrichtung DG in den einen Raum der Dosierkammer MCi auf der Flüssigkeitszuströmseite, wobei sich die den Raum abgrenzende Membran 4 ausdehnt und verschiebt, so daß sich der Raum gemäß Fig. 2 bis zu seiner vollen Kapazität anfüllen kann.
Die Membran 4 ist derart aufgebaut, daß sie sich von der einen zur anderen Innenwand erstreckt und daß dann, wenn das einströmende Dialysat den einen Raum der Dosierkammer MCi anfüllt und die Strömung bei voller Kammer stoppt der Druck innerhalb des Rohres auf der Einströmseite scharf ansteigt. Das Ansteigen des Druckes kann über den Drucksensor PSi erfaßt werden und das Umkehrventil SVi kann aufgrund des Signals bedient werden. Wird das Umkehrventil SVi bedient, dann strömt das Dialysat in den anderen Raum der Dosierkammer SMi und der Druck der Leitung 2 auf der Dialysatzuströmseite, der vom Drucksensor PSi erfaßt wird, kehrt zu seinem Ausgangswert zurück. Der Vorgang von der Erfassung, daß eine der Kammern angefüllt ist, und der Wechsel des Einströmweges ist ein augenblicklicher Vorgang, wobei die Flüssigkeitswege der beiden voneinander getrennten Räume simultan durch das Umkehrventil SVi gewechselt werden können, wobei der eine Raum, in den das Fluid vor der Umkehrung eingeströint ist, durch Umkehrung des Weges das frische Dialysat in die Leitung des Dialysators DL schickt. Auf gleiche Weise wird das den Dialysator DL durchströmte verbrauchte Fluid in die Dosierkammer MCo, die das gleiche Volumen aufweist wie die Dosierkammer MCi, geführt, wobei die verbrauchte Flüssigkeit einströmt und alternativ aus dem linken und rechten Raum ausströmt, wobei das Fluid über die Saugpumpe PU abgesaugt wird.
Die zentrale Kammer 6 der Dosierkammer MCo ist mit einem schwerflüchtigen Fluid (Silikonöl, Parafinöl oder dgl.) ohne Luftblasen oder gelöstem Gas bis zur vollständigen Kapazität angefüllt und die Verbindung zwischen dem Flüssigkeitsreservoir 7 und der zentralen Kammer 6 ist durch Schließen des Volumeneinstellventils SVm geschlossen, wobei das Volumen in der zentralen Kammer 6 einstellbar ist, um das Volumen der Dosierkammer MCo zu regeln. Die Drucksignale der Einströmung in die linke und rechte Kammern und des vollen Zustandes werden durch Drucksensoren SPo erfaßt, die zwischen der Dosierkammer MCo und der Saugpumpe PU vorgesehen sind, wobei die Messung durch Bedienung des Umkehrventils SVo erfolgt.
Durch kontinuierliche Korrektur des Fehlers, der aufgrund der Volumenänderung bei der Expansion der Dosiereinheit durch Temperatur oder mechanischen Verschleiß oder Abnutzung hervorgerufen wird, ist ein wichtiges Element bei der Gewährleistung der präzisen Ausführung.
Die Aufgabe der Hämodialyse besteht darin, urämisches Material aus dem Blut zu eliminieren und eine Aufgabe besteht darin, eine Diffusionsbehandlung aufgrund der Konzentrationsdifferenzen mit dem Dialysat vorzusehen und Wasser zu eliminieren, wobei die oben erwähnten Vorteile durch die Eigenschaften des Dialysators erzielt werden und der Wasserentzug physikalisch durch die Druckdifferenz zwischen dem Blut und dem Dialysat mit Hilfe des erfindungsgemäßen Dialysators erzielt wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Regeln eines Wasserentzugs, der bei einer Hämodialyse mit einem Dialysator (DL) anfällt, wobei der Dialysator Flüssigkeitsdosierkammern (MCi, MCo) aufweist, und jede Kammer über eine Membran in zwei Räume aufgeteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Flüssigkeitsdosierkammern unabhängig in einer Flüssigkeitszuströmseite und einer Flüssigkeitsabströmseite eines Dialysekreislaufs angeordnet sind, daß ein jeder Raum über Umkehrventile (SVi, SVo) reversibel mit einer Einlaßseite oder einer Auslaßseite der Dosierkammern (MCi, MCo) verbunden ist,

- auf der Abströmseite der Dosierkammer (MCo) eine Saugpumpe (PU) vorgesehen ist, daß drei Elektromagnetventile (Vi, Vo, VB) zur Unterbrechung der Verbindung mit dem Dialysator (DL) und zur Bildung einer Bypaßleitung vorgesehen sind, daß eine zentrale Regelungseinheit (CPU) zur Regelung des Antriebs der Saugpumpe (PU) und der Umkehrventile (SVi, SVo) auf der Grundlage der Wechselbeziehung von Eingabeinformationen von an eine Leitung der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung angeordneten Drucksensoren (PSi, PSo) vorgesehen ist, wobei in wenigstens einer der auf der Flüssigkeitszuströmseite oder der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung angeordneten Flüssigkeitsdosierkammern (MCo) zwei Membranen (5, 5') vorgesehen sind, und die beiden Membranen (5, 5') zwischen sich eine zentrale Kammer (6) bilden, deren Volumen über ein Volumeneinstellmittel, z.B. ein Volumeneinstellventil (SVm), einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung vor dem Drucksensor (PSi) eine Entgasungsvorrichtung (DG) mit einem Blasendetektor (AD) vorgesehen ist.

3. Verfahren zur Regelung eines Wasserentzugs, der bei einer Hämodialyse mit einem Dialysator (DL) erhalten wird unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch

- Umkehrung der Umkehrventile (SVo, SVi) am Auslaß und Einlaß der Flüssigkeitsdosierkammern (MCi, MCo), die unabhängig auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabströmseite der Vorrichtung vorgesehen sind, mittels Ansteuerung durch die zentrale Regelungseinheit (CPU) auf der Grundlage von Eingabeinformationen von den Drucksensoren (PSo, PSi),

- Berechnen eines Differenzwertes aus von den Drucksensoren (PSo, PSi) erhaltenen Signalen durch die zentrale Regelungseinheit (CPU),

- Bedienung der Umkehrventile (SVo, SVi), wenn der Wert sich in einem festen Bereich befindet,

- Berechnung einer Periodendauerdifferenz auf der Flüssigkeitszuströmseite und der Flüssigkeitsabstörmseite durch Erfassen der Periodendauer eines jeden Umkehrventils (SVo, SVi),

- Berechnung eines Wasserentzugs auf der Grundlage der Periodendauerdifferenz, und

- Regelung der Flüssigkeitsströmung der Saugpumpe (PU), so daß sie einer gewünschten Menge entspricht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Erfassen und Umkehrung der Periodendauer der Umkehrventile (SVi, SVo) in einem Zustand, in dem das elektromagnetische Ventil (VB) des Bypasses periodisch geöffnet ist und die elektromagnetischen Ventile (Vi, Vo) geschlossen sind, um die Verbindung zum Dialysator (DL) zu unterbrechen, und durch Korrigieren des Fehlers der Volumendifferenz der Dosierkammern durch Berechnung des Kompensationswerts, der durch eine Volumenänderung bei der Expansion der Meßeinheit durch Temperatur oder mechanischen Verschleiß oder Abrieb hervorgerufen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

- Auffüllen einer der Räume der Dosierkammer (MCi, MCo) bis beide Räume mit Flüssigkeit angefüllt sind und die Drucksensoren (PSi, PSo) eine Druckänderung feststellen,

- Aktivierung der Umkehrventile (SVi, SVo) zur Umkehrung der Strömung in die Dosierkammer (MCi, MCo),

- Auffüllen des anderen Raums der Dosierkammern (MCi, MCo) bis einer oder beide Räume mit Fluid angefüllt sind und die Drucksensoren (PSi, PSo) eine Druckänderung feststellen,

- Berechnung der Volumendifferenz der beiden Dosierkammern (MCi, Mco) aus einer Zeitdifferenz zwischen den erfaßten Druckänderungen der beiden Drucksensoren (PSi, PSo) durch Verwendung einer zentralen Regelungseinheit (CPU),

- Öffnung des Volumeneinstellventils (SVm) für eine Periodendauer, die von der berechneten Zeitdifferenz abhängt und

- Erhöhen oder Verringern des Volumens einer zentralen Kammer (6) zwischen zwei Membranen (5, 5') der Dosierkammer (MCo) durch Zugabe von Fluid in die Kammer bzw. Entnahme von Fluid aus der Kammer.