DE4102693C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer Hämofiltratdialyse.

Nach H. Katschnig u. a., "Hämofiltratdialyse: Klinisch-experi­ mentelle Daten zur Hämofiltratregeneration mittels Dialyse", in Nieren- und Hochdruckkrankheiten 9, Nr.3/1980, S. 132-135, ist ein Verfahren zur Hämofiltratdialyse bekannt, wonach Blut unter Einschaltung einer Rollenpumpe über einen Hämofiltrator geleitet und das abgepreßte Hämofiltrat über einen Hämofiltratdialysator geleitet und anschließend im geschlossenen System dem hämofiltrierten Blut in der venösen Tropfkammer wieder beigemischt wird. Danach gelangt das Blut unter Wärmezufuhr wieder in den Körperkreislauf zurück. Dieses Verfahren konnte sich bisher nicht durchsetzen, weil es in seiner Effektivität konventionellen Verfahren, wie Hämofiltration und den in der Folge weiterentwickelten Dialyseverfahren (sogenannte Bicarbonatdialyse) unterlegen war. Ferner fehlte ihm eine effektive Volumenkontrolle, denn die Bilanzierung wurde mit Hilfe einer Bettenwaage kontrolliert. Zudem mußte das "Mehr" an Filtrat durch sterile "Ersatzlösung" ersetzt werden. Eine sechsstündige Behandlung war weniger effektiv als eine vierstündige Behandlung nach dem klassischen Hämodialyseverfahren. Das Katschnig-Verfahren, heute eingesetzt mit den weit effektiveren Hämofiltern, hätte die Limitationen der Hämofiltration, nämlich, daß die clearance einer Substanz nicht höher sein kann als seine Filtrationsrate. (Die clearance ist ein virtueller mathematischer Begriff und bedeutet die Befreiung eines Volumens von einer Substanz). Beim Hämofiltrat - dem Sonderfall - ist die clearance gleich der Filtratgröße.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorteile der Hämodialyse und der Hämofiltration gleichzeitig zu nutzen, wobei sich der Einsatz eines Hämofiltrationsgerätes und steriler Ersatzlösungen und eine Erwärmung der Ersatzlösungen erübrigen soll, und die nach der eingangs erwähnten Methode (Katschnig) notwendige Einrichtung technisch vereinfacht werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die Verwendung gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

Diese Lösung zeichnet sich somit dadurch aus, daß ein Hämofilter in einen extrakorporalen Kreislauf geschaltet wird, das Hämofiltrat dem Dialysator eines Hämodialysegerätes zur Regeneration zugeführt wird und das regenerierte Hämofiltrat mittels einer Mischkammer, die stromauf des Hämofilters angeordnet ist, dem extrakorporalen Kreislauf wieder zugeführt wird.

Die weiteren Ansprüche sind auf Ausführungsformen der Verwendung nach dem Anspruch 1 und auf Einrichtungen unter einer solchen Verwendung gerichtet.

Gegenüber einer üblichen Hämofiltration ergibt sich der Vorteil, daß der Einsatz eines Hämofiltrationsgerätes nicht notwendig ist, sondern ein volumengesteuertes Dialysegerät genügt. Es sind ferner keine sterilen Ersatzlösungen und deren Erwärmung notwendig. Die Bilanzierung erfolgt mit einem geschlossenen System auf der Dialysatseite. Dadurch kann das Wiegen des Filtrats und des Substituats zur Bilanzierung entfallen. Es werden die Vorteile von Hämofiltration und Hämodialyse genutzt. Während für die Hämofiltration eine Optimierung auf Membranen mit hoher Wasserdurchlässigkeit und hoher Durchlässigkeit für größere Moleküle weitgehend gelungen ist, ist die Optimierung des Membrantyps für die Hämodialyse eine Illusion - bei hoher Durchlässigkeit für Wasser und größere Moleküle findet immer auch ein Transport in der unerwünschten Richtung, von der Dialysatseite zur Blutseite statt - und unerwünscht, weil es Kontamination bedeuten könnte. Deshalb ist die Hämofiltratdialyse ein im Sinne der Bionic der natürlichen Niere weiter angenähertes Verfahren, indem es schlackenhaltiges Blutwasser über ein hochdurchlässiges Hämofilter in einem ersten Schritt abfiltriert und das Filtrat dann in einem zweiten Schritt im konventionellen Dialyseverfahren regeneriert und die Möglichkeit einer weiteren Nachbearbeitung, z. B. durch einen Peptidabsorber, oder z. B. durch ein Modul mit Peptidasen als Enzymreaktor, bietet. Dadurch wird erreicht, daß potentiell schädliche Peptide nicht mehr in den Kreislauf zurückkehren.

In der natürlichen Niere erfolgt im zweiten Schritt die Aufreinigung dergestalt, daß kleine Eiweißkörper und Peptide, die per Filtration in die Harnkanälchen gelangt sind, in Aminosäuren zerlegt werden und als solche für den Stoffwechsel (recycling) wiedergewonnen werden. Da das per Dialyse regenerierte Filtrat dann im Prädilutionsmodus vor dem Hämofilter dem frisch zugeführten Blut wieder beigemischt wird, erhöht sich die Filtrationsrate entscheidend gegenüber der Postdilutionshämofiltra­ tion, bei der die Bluteindickung limitierend für die Filtrations­ rate wirkt. Damit wird die Limitation der Postdilutionshämofil­ tration umgangen, indem eine Prädilution ohne den Kostenaufwand teurer Ersatzlösungen ermöglicht wird. Insgesamt wird die Effek­ tivität der Hämofiltratdialyse durch die Prädilution des Blutes vor dem Hämofilter entscheidend erhöht und damit vergleichbar, z. T. höher, als bei der Hämodialyse. Zur Filtratgewinnung wird die zweite Blutpumpe, wie sie für die Einnadeltechnik als Option in vielen Hämodialysegeräten integriert ist, benutzt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das von den Blutzellen komplett getrennte Filtrat durch die Dialyse regeneriert und eine direkte Aktivierung von weißen Blutzellen im direkten, lokalen Dialysat­ kontakt vermieden, wie sie nach der sogenannten Interleukinhypo­ these bei der konventionellen Hämodialyse auftritt. Bei der kon­ ventionellen Dialyse wird Dialysat im Abstand der Membrandicke (8-10 µm) an membranständigen weißen Blutzellen vorbeigeführt, und dies wird angeschuldigt, für die Aktivierung verantwortlich zu sein ("unsteriles Dialysat").

Bei der Anordnung des Filtratdialysators in Strömungsrichtung gesehen vor einer Filtratpumpe wird der auf den Dialysator wirkende Druck geringer, als wenn die Filtratpumpe zwischen Hämofilter und Dialysator positioniert ist und gegen den Blutdruck vor dem Hämofilter einmischen müßte. Durch den dann ausschließlich positiven Hämofiltratdruck wäre ein Gasabscheider überflüssig, der bei einer Hämofiltratbildung mit Unterdruck auf der Filtratseite entstehen könnte.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer Ein­ richtung unter Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild mit einem Filtratdialysator und einer in Strömungsrichtung gesehen hinter dem Dialysator angeordneten Filtratpumpe,

Fig. 2 die Einrichtung gem. Fig. 1, jedoch mit einem zusätzlich eingesetzten Peptidabsorber,

Fig. 3 Die Anordnung einer Filtratpumpe und eines Peptidabsor­ bers in Strömungsrichtung gesehen vor dem Filtratdialy­ sator und

Fig. 4 eine Einrichtung mit einer Abzweigleitung für regenerier­ tes Hämofiltrat, dessen 1. Teil zur Prädilution eingesetzt wird und dessen 2. Teil dafür verwendet wird, im Hämofil­ ter mit Hilfe einer Gegenstromdialyse die Effektivität weiter zu steigern.

In allen Abbildungen sind gleiche Einrichtungselemente aus Über­ sichtsgründen mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Danach wird zu regenerierendes, von einem Patienten entnommenes Blut über Leitungsabschnitte 2a und 2b einem Hämofilter 1 zugeführt. Das von schlackenhaltigem Filtrat befreite Blut verläßt den Hä­ mofilter über die Leitung 3 und kann nach dem Passieren eines Blasenfängers 4 dem Patienten wieder zugeführt werden. Das vom Hämofilter abgeschiedene Hämofiltrat gelangt über einen Leitungs­ abschnitt 5, in welchen ein Windkessel 6 eingesetzt ist, in einen Dialysator 7 und verläßt diesen regeneriert über den Lei­ tungsabschnitt 8. Die Ein- und Ausgangsleitungen für das Dialy­ sat sind mit 9 und 10 gekennzeichnet. Das regenerierte Hämofil­ trat fließt in einen Zwischenbehälter 11, in dem der Druck ge­ messen wird. Von diesem Zwischenbehälter wird mit einer zweiten Pumpe 12 das regenerierte Hämofiltrat druckgesteuert zwischen der arteriellen Blutpumpe 13 und dem Hämofilter 1 dem vom Pati­ enten zugeführten Blut in der Mischkammer 14 beigemischt. Ein gerinnungshemmender Stoff kann über eine Leitung 15 dem Filtrat vor dem Erreichen der Mischkammer beigegeben werden.

Von dem Einrichtungsvorschlag nach Fig. 1 unterscheidet sich die Ausführung gemäß Fig. 2 nur dadurch, daß in den Leitungs­ abschnitt 8 für regeneriertes Hämofiltrat ein Absorber 16 für kleinere Peptide, beispielsweise β₂-Mikroglobulin, eingesetzt ist, und zwar vor dem Eintritt des Filtrats in die Mischkammer 14.

Bei der Einrichtung nach Fig. 3 sind die Filtratpumpe 12 und ein Peptidabsorber 16 in den vom Hämofilter 1 zum Filtratdialy­ sator 7 führenden Leitungsabschnitt 5 eingesetzt. Diese Ausfüh­ rung erfüllt ebenfalls die gewünschten Funktionen. Der Vorteil dieser Anordnung ist, daß auf der Seite des Filtrats im Dialysa­ tor immer ein positiver Druck herrscht gegenüber dem Dialysat­ kompartiment. Dadurch ist eine sogenannte "Backfiltration" si­ cher vermeidbar. Eine "Backfiltration" ist ein Übertritt von Dialysat in das Filtrat. Das kann der Übertritt von Stoffwech­ selprodukten von Bakterien, z. B. Fieber erzeugenden Pyrogenen, sein.

Eine weitere Variante zeigt die Fig. 4 mit der Abzweigung eines Teils des regenerierten Hämofiltrats und dessen Einleitung in den Hämofilter zur Erzeugung einer Gegenstromdialyse. Die hier­ für vorgesehene Abzweigleitung 17 ist zusätzlich mit einer Dros­ sel 18 für eine Druckabsenkung und einer Druckmeßkammer 19 aus­ gerüstet. Mit dieser Variante kann die selbst bei der erfindungs­ gemäßen Prädilution begrenzte Effektivität (begrenzt gegenüber dem theoretisch Vorstellbaren) der Blutreinigung bei der Hämo­ diafiltration weiter gesteigert werden, wenn regeneriertes Fil­ trat zweigeteilt wird, wobei ein Teil zur Prädilution verwendet und der andere Teil im Gegenstrom in den Hämofilter eingespeist wird.

Claims (12)

1. Verwendung eines volumengesteuertes Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer sich anschließenden Hämofiltratdialyse, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Hämofilter (1) in einen extrakorporalen Kreislauf geschaltet wird,
das Hämofiltrat dem Dialysator (7) des Hämodialysegerätes zur Regeneration zugeführt wird, und
das regenerierte Hämofiltrat mittels einer Mischkammer (14), die stromauf des Hämofilters (1) angeordnet ist, dem extrakorporalen Kreislauf wieder zugeführt wird.

2. Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes, das für eine Einnadelbehandlung mit einer zusätzlichen Pumpe (12) ausgerüstet ist, für eine Hämofiltrationsbehandlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Pumpe (12) das Hämofiltrat fördert.

3. Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer sich anschließenden Hämofiltratdialyse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hämofiltrat unter Positivdruck zum Dialysator (7) geführt wird und aus diesem kommend, druckgesteuert zwischen einer arteriellen Blutpumpe (13) und dem Hämofilter (1) in das zu filtrierende Blut eingemischt wird.

4. Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer sich anschließenden Hämofiltratdialyse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des den Dialysator (7) verlassenden, regenerierten Hämofiltrats für eine Gegenstromdialyse direkt in den Hämofilter (1) rückgeführt wird.

5. Einrichtung unter Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer Hämofiltratdialyse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein das regenerierte Filtrat führender Leitungsabschnitt (8) mit einer Leitung (2a, 2b) für das dem Hämofilter zuströmende Blut verbunden ist.

6. Einrichtung unter Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer Hämofiltratdialyse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (12) zwischen dem Hämofilter (1) und dem Dialysator (7) angeordnet ist.

7. Einrichtung unter Verwendung eines volumengesteuerten Hämodialysegerätes für eine Hämofiltrationsbehandlung mit einer Hämofiltratdialyse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dialysator (7) in Strömungsrichtung vor der Filtratpumpe (12) angeordnet ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das regenerierte Filtrat führenden Leitungsabschnitt (8) ein Peptidabsorber (16) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Peptidabsorber (16) in einem das Filtrat zum Dialysator führenden Leitungsabschnitt (5) angeordnet ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ausgehend von dem das regenerierte Filtrat führenden Leitungsabschnitt (8) eine Abzweigleitung (17) zum Hämofilter (1) geführt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigleitung (17) mit einem Drosselorgan (18) zur Druckabsenkung ausgerüstet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem das Hämofiltrat führenden Leitungsabschnitt (5) ein Windkessel (6) angeordnet ist.