DE4321008C1 - Hydraulische Sicherheitsschaltung für einen Hämodialyse-Apparat - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Sicherheitsschaltung für einen Hämodialyse-Apparat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und umfaßt auch ein Verfahren zum Spülen des Rohleitungssystems einer solchen Hämodialyse-Apparatur.

Hämodialyse-Apparate haben in den vergangenen Jahrzehnten einen hohen Entwicklungsstand erreicht und werden routinemäßig bei der Behandlung Nierenkranker eingesetzt. Der prinzipielle Aufbau eines Hämodialyse-Apparates ist aus der DE-PS 28 38 414 bekannt.

Während bei Hämodialyse-Apparaten, die als Einzelplatzgeräte ausgelegt sind und im Haus eines nierenkranken Patienten aufgestellt werden, die Dialyseflüssigkeit entweder aus Kanistern angesaugt wird oder aber lediglich ein Dialyseflüssigkeitskonzentrat aus einem Kanister angesaugt und in dem Dialyseapparat mit Wasser vermischt wird, um die zum Betrieb erforderliche Dialyseflüssigkeit herzustellen, hat es sich bei Krankenhäusern mit mehreren Dialyseplätzen als Stand der Technik durchgesetzt, das einzelne Dialysegerät mittels eines Anschlusses mit einer Versorgungsleitung zu verbinden, die als Ringleitung ausgebildet ist. Ein solcher Aufbau einer Mehrplatzanlage zur gleichzeitigen Behandlung mehrerer Patienten ist aus der europäischen Anmeldung EP 0 052 008 bekannt.

Dabei kann die Versorgungsringleitung entweder dazu gedacht sein, den einzelnen Hämodialyse-Apparaten eine fertiggestellte Dialyseflüssigkeit zuzuleiten, oder aber lediglich einzelne Komponenten einer im Dialyseapparat zu mischenden Dialyseflüssigkeit, wie beispielsweise Säure und Bicarbonat. Insbesondere im letzteren Fall kann auch vorgesehen sein, daß mehrere Versorgungs- bzw. Ringleitungen vorgesehen sind, die einzelne Komponenten führen, wobei von jeder Ringleitung zu jedem einzelnen Dialyseapparat eine entsprechende Anzahl von Stichleitungen führt.

Die Versorgungsleitung wird üblicherweise mittels eines Anschlusses, beispielsweise in Form einer Kupplung o. ä. mit dem Dialyseapparat verbunden. Dabei ist in dem Leitungszug von der Versorgungsleitung bis zu den einzelnen Komponenten des Dialyseapparates zumindest ein (erstes) Absperrorgan vorgesehen, um einen Rückfluß von Flüssigkeit in die Versorgungsleitung zu verhindern. Ein solcher Rückfluß ist insbesondere dann zu verhindern, wenn der Hämodialyse-Apparat und das gesamte in ihm enthaltene Rohrleitungssystem mit einer Reinigungs- und/oder Desinfektionslösung durchspült wird, was üblicherweise nach jeder Behandlung durchgeführt wird. Die vergleichsweise aggressive Reinigungs- und Desinfektionsflüssigkeit könnte bei einem Eintreten in die Versorgungsringleitung anderen an die Leitung angeschlossenen Dialyseapparaten zugeführt werden und dort unter Umständen Leben gefährden, wenn an diesen Geräten gerade eine Dialysebehandlung durchgeführt werden würde.

Während ein Rückfluß von Flüssigkeit aus dem Rohrleitungssystem eines Dialyseapparates in die Versorgungsringleitung durch ein einfaches Rückschlagventil verhindert werden könnte, ist es darüber hinaus auch wünschenswert, daß während der Reinigung eines Dialyseapparates keine Dialyseflüssigkeit aus der Versorgungsringleitung in das Rohrleitungssystem des Dialyseapparates fließt, da ein Vermischen von Dialyseflüssigkeit und Reinigungsflüssigkeit zu Reaktionen führen kann, die zu einer Beschädigung des Dialyseapparates führen können.

Um das zuletzt genannte Problem zu lösen, ist es bei Dialyseapparaten gemäß dem Stand der Technik üblich gewesen, anstelle eines einfachen Rückschlagventils ein magnetisch gesteuertes Ventil in den Leitungszug zwischen Versorgungsringleitung und Dialyseapparat einzubauen.

Dabei sperrt das Magnetventil den Leitungszug zwischen Ringleitung und Dialyseapparat in beiden Richtungen und verhindert so ein Fließen von Flüssigkeit. Da aber ein Rückfluß von Desinfektionsflüssigkeit in die Versorgungsleitung Menschenleben gefährden würde und daher auf jeden Fall zu verhindern ist, besteht die Förderung, einen Ausfall des die Leitung sperrenden Magnetventils sofort zu erkennen. Aus Sicherheitsgründen wird daher der Dialyseapparat während der Desinfektion von der Ringleitung getrennt, um eine eventuell auftretende Undichtigkeit des Magnetventils sofort erkennen zu können und einen Rückfluß von Desinfektionsflüssigkeit in die Dialyseflüssigkeit führende Versorgungsringleitung zuverlässig auszuschließen. Von einem solchen Stand der Technik geht die Anwendung aus.

Die Trennung des Hämodialyse-Apparates von der Versorgungsringleitung ist jedoch zeitraubend und aufwendig und für das Krankenhauspersonal darüber hinaus lästig, so daß einerseits kostenträchtige Zeitverluste entstehen können, da die nutzbare Betriebszeit des Hämodialyse-Apparates verkürzt wird, andererseits das Krankenhauspersonal verführt sein könnte, auf das Abtrennen des Dialyseapparates von der Versorgungsringleitung im Vertrauen darauf, daß das sperrende Magnetventil ordnungsgemäß arbeitet, zu verzichten, wodurch der angestrebte hohe Sicherheitsstandard gesenkt würde.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsschaltung für einen mittels eines Anschlusses mit einer Versorgungsleitung zu verbindenden Hämodialyse-Apparat zu entwerfen, die einen sehr hohen Sicherheitsstandard ermöglicht und bei der während der Desinfektion ein Abtrennen des Dialyseapparates von der Versorgungsleitung überflüssig ist, und ein Verfahren zum Betreiben dieser Sicherheitsschaltung anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 bzw. mit dem Verfahren nach dem Anspruch 18 gelöst.

Ausgestaltungen der Sicherheitsschaltung sind in den Ansprüchen 2 bis 17 angegeben.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß das erste Absperrorgan ein Magnetventil ist. Ebenso kann das zweite Absperrorgan ein Magnetventil sein.

Bevorzugt vorgesehen ist weiterhin, daß das zweite Absperrorgan ein Rückschlagventil ist, und daß der im Puffervolumen eingeschlossene definierte Druck höher ist als der in der Versorgungsleitung herrschende Druck sowie höher als der apparateseitig vor dem Absperrorgan herrschende Spüldruck.

Eine so ausgebildete hydraulische Sicherheitsschaltung gestattet es auf einfache Weise, die ordnungsgemaße Funktion des Absperrorgans zu überwachen. Bei einer Ausgestaltung der hydraulischen Sicherheitsschaltung, bei der sowohl das erste Absperrorgan wie das zweite Absperrorgan in Form von elektrisch angesteuerten Magnetventilen ausgeführt ist, kann der zwischen diesen beiden Magnetventilen im Puffervolumen eingeschlossene definierte Druck jeden beliebigen Wert annehmen, sofern sich dieser von dem im Hämodialyse-Apparat und in der Versorgungsringleitung herrschenden Druck unterscheidet.

Besonders vorteilhaft ist aber, wenn der für die Beaufschlagung des Puffervolumens gewählte Druck höher ist, als der apparateseitig vor dem Absperrorgan herrschende Spüldruck, sowie höher als der in der Versorgungsleitung herrschende Druck. Bei einer solchen Ausführungsform kann anstelle des zweiten Magnetventils ein Rückschlagventil vorgesehen sein, so daß das Puffervolumen zwischen dem Rückschlagventil und dem ersten Absperrorgan, das weiterhin vorzugsweise in Form eines Magnetventils ausgeführt ist, eingeschlossen ist.

Bei einer solchen Ausführungsform ist ein Abfallen des Druck des Puffervolumens gleichbedeutend mit einem Leck entweder des Absperrorgans in Form des Magnetventils oder aber mit einem Leck des Rückschlagventils. Das von dem Druckaufnehmer erzeugte elektrische Signal wird vorzugsweise mittels eines Mikroprozessors verarbeitet, wodurch ein Absinken des Drucks schnell erkannt werden kann und durch den Mikroprozessor ein Signal ausgegeben werden kann, das die verschiedensten denkbaren Maßnahmen auslösen kann.

Neben der zuletzt geschilderten bevorzugten Ausführungsform ist es weiterhin denkbar, daß der definierte Druck, unter dem das eingeschlossene Puffervolumen steht, - sofern das Puffervolumen zwischen zwei Magnetventilen gebildet wird - entweder niedriger ist als der apparateseitig vor dem Absperrorgan herrschende Spüldruck, oder niedriger als der in der Versorgungsleitung herrschende Druck oder aber niedriger als beide Drücke. Bei einer solchen Ausführungsform wird ein Abweichen des Drucks von dem definierten Druckwert als Fehler interpretiert und durch beispielsweise einen Mikroprozessor die geeigneten Maßnahmen ausgelöst. Bei einer solchen Ausführungsform kann aber in seltenen Fällen, beispielsweise wenn sowohl das erste wie das zweite Absperrorgan ein Leck mit dem gleichen Strömungswiderstand aufweisen, eine Fehlersituation eintreten, die nicht erkannt werden kann. Dies wird durch die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform, bei der der in dem Puffervolumen eingeschlossene Druck sowohl höher ist, als der in der Versorgungsleitung herrschende Druck, wie auch höher als der apparateseitig vor dem ersten Absperrorgan herrschende Spüldruck, vermieden.

Auf diese Weise wird eine sichere Möglichkeit geschaffen, ein Versagen des Absperrorgans in kurzer Zeit zu erkennen und entsprechend zu reagieren, weswegen der Dialyseapparat während des Desinfektions- und Reinigungsdurchgangs nicht von der Versorgungsringleitung getrennt werden muß.

Als konkrete Ausgestaltung des Druckaufnehmers sind verschiedene Varianten denkbar. Bei einer Ausführungsform besteht der Druckaufnehmer aus einem druckabhängigen Schalter, der zwischen zwei verschiedenen Schaltzuständen durch Druck hin- und herschaltbar ist und so das Absinken des Druckes unter einem bestimmten Grenzdruck registrieren kann. Der Vorteil einer solchen Ausführungsform ist in erster Linie in geringen Herstellungskosten zu sehen.

Zwar können die Mittel für die Druckbeaufschlagung des zwischen dem Rückschlagventil und dem Absperrorgan angeordneten Puffervolumens beliebig ausgebildet sein, bevorzugt wird jedoch eine Pumpe verwendet. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß eine der in einem Dialyseapparat gemäß dem Stand der Technik bereits vorhandenen Pumpen als Pumpe zur Erzeugung des Drucks verwendet wird. Eine solche Pumpe kann beispielsweise eine Membranpumpe sein, die zur Förderung der Dialyseflüssigkeit vorgesehen ist, oder aber vorzugsweise eine als Zahnradpumpe ausgebildete Entgasungspumpe, die die für die Behandlung notwendige Dialyseflüssigkeit durch eine Entgasungsstrecke treibt.

Vorzugsweise ist dabei die Druckseite der Pumpe über ein Magnetventil direkt oder indirekt mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen einschließenden Absperrorgans, d. h. des ersten Magnetventils verbindbar. Das erstgenannte Magnetventil wird im folgenden auch als "drittes" Magnetventil bezeichnet werden, als Abgrenzung gegen das an der Schnittstelle zwischen Versorgungsleitung und Dialyseapparat angeordnete "erste" Magnetventil, sowie das gegebenenfalls anstelle des erwähnten Rückschlagventils vorhandene "zweite" Magnetventil.

Durch eine solche Anordnung kann der von der Entgasungspumpe aufgebaute Druck dazu verwendet werden, das Puffervolumen mit Druck zu beaufschlagen, wodurch die Notwendigkeit zur Installation einer zweiten Pumpe entfällt.

Eine zusätzliche Pumpe oder eine andere Druckerzeugungsvorrichtung entfällt somit.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß ein Druckbegrenzungsventil direkt oder indirekt mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen begrenzenden ersten Absperrorgans, d. h. dem ersten Magnetventil, verbunden ist.

Weiterhin kann ein im folgenden als "viertes" bezeichnetes Magnetventil vorgesehen sein, durch das die Saugseite der Entgasungspumpe direkt oder indirekt mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen abschließenden ersten Absperrorgans, d. h. des ersten Magnetventils verbindbar bzw. von diesem trennbar ist. Der Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, daß bei einer Betriebsweise der Sicherheitsschaltung bzw. des gesamten Dialyseapparates, bei dem zur Bildung des Puffervolumens Osmoseflüssigkeit in den ersten Abschnitt der Versorgungsleitung bis zu dem Rückschlagventil oder bis zu dem gegebenenfalls statt dessen vorgesehenen "zweiten" Magnetventil gedrückt wird, diese wieder abgesaugt werden kann, so daß sie sich bei einem nachfolgenden Dialysevorgang nicht mit Dialyseflüssigkeit vermischt.

Wie bereits erwähnt, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß die Sicherheitsschaltung einen Mikroprozessor aufweist, der das von dem Druckabnehmer generierte Signal überwacht und weiterverarbeitet. Der Mikroprozessor kann vorteilhafterweise mit dem Motor der Pumpe bzw. mit einer Motorsteuerung verbunden sein, so daß im Störfalle der Motor umgehend abgeschaltet wird, wodurch eine weitere Förderung von Desinfektionsflüssigkeit unterbunden wird.

Weiterhin ist vorgesehen, daß der Mikroprozessor elektrisch mit den drei genannten (erstes, drittes, viertes) Magnetventilen verbunden ist und daß Befehle zum Öffnen und Schließen der Magnetventile erzeugt und verarbeitet werden können. Durch diese Ausführungsform der Erfindung läßt sich der gesamte zum Betrieb der Sicherheitsschaltung notwendige Verfahrensablauf einschließlich des Aufbauens des Drucks des Puffervolumens durch ein entsprechendes im Mikroprozessor abgelegtes Programm automatisieren.

Beispielsweise kann insbesondere bei der zuletztgenannten Variante, bei der der Mikroprozessor mit der Motorsteuerung der zum Aufbauen des Drucks verwendeten Pumpe verbunden ist, vorgesehen sein, daß die zu Beginn des Desinfektionsvorgangs, d. h. beim Aufbauen des Drucks des Puffervolumens, geförderte Menge überwacht wird, beispielsweise indem die Umdrehungen der Pumpenwelle gezählt werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß auch in dem Fall, daß das zweite Absperrorgan bzw. Rückschlagventil defekt ist, nur eine begrenzte Menge von Osmoseflüssigkeit in das Puffervolumen gedrückt wird.

Alternativ kann der Mikroprozessor auch dazu verwendet werden, die Phase des Druckaufbaus im Puffervolumen zu Beginn des Spülprogramms zu überwachen. Sollte der unwahrscheinliche Fall eintreten, daß bei geöffnetem ersten Absperrventil das Rückschlagventil defekt ist, so kommt es zu keinem Druckaufbau im Puffervolumen, da die geförderte Osmoseflüssigkeit in die Versorgungsringleitung gedrückt wird. Der Druckschalter oder Drucksensor gibt dementsprechend kein einem Druckaufbau entsprechendes Signal an den Mikroprozessor. Während das Versagen des Rückschlagventils eine der Möglichkeiten ist, warum der Drucksensor kein Drucksignal an den Mikroprozessor liefert, kann eine zweite Möglichkeit sein, daß der Drucksensor selbst defekt ist. Es kann daher vorgesehen sein, daß in der Anfangsphase des Spülprogramms, d. h. wenn ein Druck im Puffervolumen aufgebaut werden soll, ein Ausbleiben des Signal des Drucksensors zunächst als Indiz für einen defekten Drucksensor gewertet wird. Auf eine entsprechende Anzeige hin, die vom Mikroprozessor veranlaßt wird, kann dann in einem ersten Schritt zunächst der Drucksensor ausgetauscht werden. Bleibt bei einem neuerlichen Versuch, einen Druck im Puffervolumen während der Anfangsphase des Spülprogramms aufzubauen, das entsprechende Drucksignal vom Drucksensor weiterhin aus, so ist damit zu rechnen, daß das Rückschlagventil, oder bei einer entsprechenden Ausführungsform der Erfindung, das zweite Magnetventil, d. h. das zweite Absperrorgan, defekt ist.

In jedem Fall wird von dem Mikroprozessor das erste Absperrorgan geschlossen und das Spülprogramm unterbrochen, wenn während des Aufbaus des Drucks im Puffervolumen ein entsprechendes Drucksignal des Drucksensors ausbleibt.

Die Sicherheitsschaltung läßt sich darüber hinaus auch als Druckminderer betreiben, falls der in der Versorgungsleitung herrschende Versorgungsdruck P_v höher ist, als ein definierter Grenzwert. Hierzu kann das mit dem Mikroprozessor verbundende erste Absperrorgan (erstes Magnetventil) intermittierend angesteuert werden, so daß der im Puffervolumen sich einstellende Druck gleich oder kleiner ist als der definierte Grenzwert. Die Anpassung des in der Versorgungsleitung für Dialyseflüssigkeit herrschenden Versorgungsdrucks P_v an einen wünschenswerten kleineren Druck kann auch dazu verwendet werden, Fördercharakteristiken der in dem Dialyseapparat angeordneten Membranpumpe zu beeinflussen.

Das bevorzugte Verfahren zum Spülen des Rohrleitungssystems eines Hämodialyse-Apparates gemäß dem Anspruch 18 mit einer Reinigungs- und/oder Desinfektionsflüssigkeit bei gleichzeitiger Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion des Absperrorgans (erstes Magnetventil) der Versorgungsleitung wird weiter unten stehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung der für die Erfindung wesentlichen hydraulischen und elektrischen Schaltungskomponenten eines Hämodialyse-Apparates, wobei nicht dargestellte Komponenten, die für die eigentliche Dialyse notwendig sind, wie beispielsweise Membranen, Bilanzierkammern etc. durch ein schraffiertes Feld lediglich angedeutet sind, um die Klarheit der Zeichnung zu bewahren.

Ein Dialysegerät 10 ist an eine Versorgungsringleitung 12 angeschlossen, von der eine Stichleitung 14 abgeht und an einer Anschlußstelle 16 mit dem Dialyseapparat 10 verbunden ist. Wie durch eine zweite gestrichelte Versorgungsringleitung 18 angedeutet, kann der Dialyseapparat 10 an mehrere Versorgungsringleitungen in der erwähnten Art und Weise angeschlossen sein, wobei beispielsweise eine erste Versorgungsringleitung 12 eine saure Lösung und eine zweite Versorgungsringleitung 18 Bicarbonat-Lösung führt. Stromabwärts der Stichleitung 14 schließt sich hinter der Anschlußstelle 16 apparateseitig ein Rückschlagventil 20 an, das von einem ersten Magnetventil 22 gefolgt wird. Wie bereits ausgeführt, kann jedoch anstelle des Rückschlagventils 20 auch ein zweites Magnetventil vorgesehen sein. Zwischen dem Rückschlagventil 20 und dem ersten Magnetventil 22 ist ein Puffervolumen 24 eingeschlossen, das in Form eines Rohrleitungsabschnitts oder eines widerstandsfähigen Schlauchs ausgeführt ist und ein Volumen von wenigen Millilitern umfaßt. An das Puffervolumen 24 angeschlossen ist ein Drucksensor P, der den im Puffervolumen herrschenden Druck aufnimmt und in ein elektrisches Signal umsetzt, das über eine Leitung 26 einem Mikroprozessor 28 zugeführt wird. Das erste Magnetventil 22 ist ebenfalls über eine Leitung 30 mit dem Mikroprozessor verbunden. Sollte anstelle des Rückschlagventils 20 ein zweites Magnetventil vorgesehen sein, so ist dies ebenfalls über eine Leitung mit dem Mikroprozessor verbunden. Hinter dem ersten Magnetventil 22 ist eine Membranförderpumpe 32 angeschlossen, die die in der Versorgungsringleitung 12 geförderte Flüssigkeit, sei es Dialyseflüssigkeit oder ein Dialyseflüssigkeitsbestandteil, in das nicht näher dargestellte Rohrleitungssystem 34 pumpt, das insgesamt aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Eine zweite Pumpe 36 dient als sogenannte Entgasungspumpe und saugt über eine Leitung 38 aus dem nicht näher erläuterten Rohrleitungssystem 34 des Dialyseapparates Dialyseflüssigkeit an und treibt diese über eine Rohrleitung 40 zu einer nicht näher dargestellten Entgasungsstrecke. Bei der dargestellten Ausführungsform eines Hämodialyse-Apparates wird hierzu ein 3/2-Wegeventil 42 in die entsprechende Stellung geschaltet. Das 3/2-Wegeventil ist über eine Leitung 44 ebenfalls mit dem Mikroprozessor 28 (CPU) verbunden.

In einer anderen Stellung verbindet das 3-Wegeventil 42 die Ansaugleitung 38 der Entgasungspumpe 36 mit einer Zufuhrleitung 46 für Reinigungs- und/oder Desinfektionsflüssigkeit.

Ein Motor 48 der Pumpe 36 ist über eine Leitung 50 mit dem Mikroprozessor 28 verbunden.

Über ein drittes Magnetventil 52 und eine Leitung 54 ist die Druckseite der Entgasungspumpe 36 mit dem apparateseitigen Anschluß des ersten Magnetventils 22 verbunden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel mit dem ersten Magnetventil 22 in Serie geschaltet ist ein viertes Magnetventil 56, das zur Saugseite der Entgasungspumpe 36 führt. Erstes, drittes und viertes Magnetventil 22, 52 und 56 sind über elektrische Leitungen 30, 58 und 60 mit dem Mikroprozessor verbunden.

An die von der Druckseite der Entgasungspumpe 36 über das dritte Magnetventil 52 zum ersten Magnetventil 22 führende Leitung 54 ist ein Überdruckventil 62 angeschlossen, das beispielsweise bei einem Druck von etwa 1,2 bar öffnet.

Symbolisch angedeutet ist, daß der gesamte Dialyseapparat 10 über einen Abfluß 64 verfügt. Ebenso wie durch das symbolhaft dargestellte Rohrleitungssystem 34 soll dadurch angedeutet werden, daß der gesamte hydraulische Schaltungsaufbau des Hämodialyse-Apparates wesentlich komplexer ist, als hier dargestellt.

Während des normalen Betriebes, d. h. während der Dialyse, ist das erste Magnetventil 22 durchgeschaltet, das vierte Magnetventil 56 ist gesperrt, das 3- Wege-Ventil 42 ist so geschaltet, daß die Ansaugleitung 38 der Entgasungspumpe 36 mit dem dafür vorgesehenen, hier nicht naher dargestellten Teil des Rohrleitungssystems 34 in Verbindung steht und das dritte Magnetventil 52 ist ebenfalls gesperrt.

Die Dialyseflüssigkeit oder eine ihrer Komponenten gelangt aus der Versorgungsringleitung 12 über die Stichleitung 14 und den Anschluß 16 durch das Rückschlagventil 20 in den das Puffervolumen bildenden Rohrleitungsteil 24, von dort aus über das geöffnete erste Magnetventil 22 zur Ansaugseite der Membranförderpumpe 32. Die Membranförderpumpe 32 drückt die Dialyseflüssigkeit in das Rohrleitungssystem 34, 38, wo der hier nicht näher beschriebene Dialyseprozeß gemäß dem Stand der Technik ausgeführt wird. Nach erfolgter Dialyse verläßt das belastete Dialysat den Dialyseapparat über die Entsorgungsleitung 64.

Soll der Dialyseapparat nach erfolgter Dialyse desinfiziert und gereinigt werden, so wird auf entsprechende Veranlassung des Mikroprozessors (CPU) 28 hin folgendes Verfahren automatisch ausgeführt:

Zunächst bleibt das vierte Magnetventil 56 geschlossen und das 3- Wegeventil 42 bleibt so geschaltet, daß die Ansaugseite der Entgasungspumpe 36 über die Leitung 38 mit dem Rohrleitungssystem 34 verbunden ist. Das dritte Magnetventil 52 wird nun geöffnet, und Osmoseflüssigkeit aus dem Rohrleitungssystems 34 angesaugt und über die Leitung 54 durch das erste Magnetventil 22 in das Puffervolumen 24 bis zum Rückschlagventil 20 gedrückt.

Während dieser Phase des Druckaufbaus im Puffervolumen 24 wird das vom Drücksensor P gelieferte Signal 26 durch den Mikroprozessor 28 überwacht.

Bleibt ein Druckanstieg aus, so wird zunächst vermutet, daß der Drucksensor P defekt ist und das Spülprogramm unterbrochen. Eine entsprechende Fehlermeldung wird ausgegeben, die darauf hinweist, daß der Drucksensor auszutauschen ist.

Nach Austauschen des Drucksensors wird der Vorgang des Druckaufbaus mittels von Entgasungspumpe 36 geförderter Osmoseflüssigkeit wiederholt. Kommt es wiederum zu einem Ausbleiben eines den Druckaufbau signalisierenden Signals vom Drucksensor P, so wird diesmal vermutet, daß das Rückschlagventil 20 defekt ist und ebenfalls das Spülprogramm unterbrochen.

In dem Fall, daß ein ordnungsgemäßer Druckanstieg vorliegt, fördert die Entgasungspumpe 36 solange Osmoseflüssigkeit über das geöffnete dritte Magnetventil 52, bis das Druckbegrenzungsventil 62 öffnet und weiterhin geförderte Osmoseflüssigkeit über die sich daran anschließende Leitung abfließt. Der Drucksensor P meldet nun das Erreichen des definierten Drucks an den Mikroprozessor 28, woraufhin das erste Absperrorgan, d. h. das erste Magnetventil 22 geschlossen wird. Im Puffervolumen 24 herrscht nun ein definierter Druck, der höher ist, als der in der Versorgungsleitung 12 bzw. Stichleitung 14 herrschende Versorgungsdruck P_v, sowie höher ist, als der später zum Spülen des Systems verwendete Spüldruck P_s. Kommt es im nun folgenden Desinfektionsvorgang zu einem Abfallen dieses Drucks P_pv, so kann davon ausgegangen werden, daß Flüssigkeit entweder über das erste Magnetventil 22 oder über das Rückschlagventil 20 abfließt, gleichbedeutend mit einem Leck bzw. mit einem Fehler.

Zur Durchführung des eigentlichen Spülvorgangs wird das 3-Wegeventil 42 getaktet. Zunächst wird es so geschaltet, daß die Ansaugseite der Entgasungspumpe 36 über die Rohrleitung 38 und das 3-Wegeventil 42 mit der Desinfektionsflüssigkeits-Ansaugleitung 46 verbunden ist. Es wird Desinfektionsflüssigkeit angesaugt und bei geschlossenem ersten Absperrorgan, d. h. erstem Magnetventil über die Leitung 54 und die Membranpumpe 32 in das zu desinfizierende Rohrleitungssystem 34 gefördert. Das 3-Wegeventil 42 schließt nun wieder, so daß die Ansaugseite der Entgasungspumpe 36 über die Leitung 38 mit dem Rohrleitungssystem 34 in Verbindung steht. Die Membranpumpe 32 fördert die Desinfektionsflüssigkeit durch das zu desinfizierende Rohrleitungssystem 34. Bei Bedarf kann der Vorgang wiederholt werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform eines Hämodialyse-Apparates ist es weiterhin möglich, das dritte Magnetventil 52 und das vierte Magnetventil 56 gegenläufig abwechselnd zu schließen und zu öffnen. Durch dieses Takten der beiden genannten Magnetventile wird sichergestellt, daß die umgepumpte Desinfektionsflüssigkeit sowohl das Rohrleitungssystem 34 wie auch die Leitung 54 durchspült, so daß der gesamte Hämodialyse-Apparat desinfiziert wird.

Nachdem der Spülvorgang abgeschlossen ist, kann von dem Mikroprozessor 28 ein Signal generiert werden, daß das vierte Magnetventil 56 öffnet, ebenso wie das erste Absperrorgan bzw. das erste Magnetventil 22. Bei geschlossenem dritten Magnetventil 52 kann dann die im Puffervolumen 24 enthaltene Flüssigkeit abgesaugt werden, im vorliegenden Fall mittels der Entgasungspumpe 36, bevor der Hämodialyse-Apparat wieder auf den Standardbetrieb umgeschaltet wird, bei dem Dialyseflüssigkeit aus der Ringleitung 12 über die Stichleitung 14, das Rückschlagventil 20, das Puffervolumen 24 und das erste Magnetventil 22 gefördert wird und durch das Rohrleitungssystem 34 fließt.

Während des gesamten Spülvorgangs wird das von dem Drucksensor P generierte Signal überwacht und somit sichergestellt, daß das erste Absperrorgan in Form des ersten Magnetventils 22 ordnungsgemäß arbeitet und eine strikte Trennung zwischen Versorgungsleitung 12 und Hämodialyse-Apparat gewährleistet ist, solange sich in diesem Desinfektionsflüssigkeit befindet. Die Sicherheit der Anlage wird auf diese Weise deutlich gesteigert, ohne daß es notwendig wäre, den Hämodialyse-Apparat vollständig vom Versorgungsnetz zu trennen, um den Desinfektionsvorgang durchzuführen.

Bezugszeichenliste

10 Dialyseapparat
12 Versorgungsringleitung
14 Stichleitung
16 Anschlußstelle
20 zweites Absperrorgan (Rückschlagventil oder zweites Magnetventil)
22 erstes Absperrorgan (erstes Magnetventil)
24 Puffervolumen
26 Leitung (von P)
28 Mikroprozessor (CPU)
30 Leitung (zwischen CPU und 22)
32 Membranförderpumpe
34 Rohrleitungssystem
36 Entgasungspumpe
38 Ansaugleitung (von 36)
40 Entgasungsstrecke
42 3/2-Wegeventil
44 Leitung (zwischen CPU und 42)
46 Zufuhrleitung für Desinfektionsflüssigkeit
48 Motor (von 36)
50 Leitung (zwischen CPU und 48)
52 drittes Magnetventil
54 Druckleitung
56 viertes Magnetventil
58 Leitung (zwischen CPU und 52)
60 Leitung (zwischen CPU und 56)
62 Rückschlagventil
64 Abflußleitung

Claims (18)

1. Hydraulische Sicherheitsschaltung für einen Hämodialyse-Apparat (10) der mittels eines ersten Anschlusses (16) mit einer Versorgungsleitung (12) zu verbinden ist, der apparateseitig vor dem Anschluß (16) ein erstes Absperrorgan (22) sowie ein sich daran anschließendes verzweigtes Rohrleitungssystem (34) aufweist, das über einen zweiten Anschluß (46) mit einer Reinigungs- und/oder Desinfektionsflüssigkeit durchspült werden kann, gekennzeichnet durch ein zwischen dem ersten Anschluß (16) und dem ersten Absperrorgan (22) angeordnetes zweites Absperrorgan (20), das in Richtung von dem Hämodialyse-Apparat (10) zur Versorgungsleitung (12) sperrt, so daß ein zwischen dem Rückschlagventil (20) und dem ersten Absperrorgan (22) angeordnetes Puffervolumen (24) gebildet wird,
Mittel (36, 54, 62) zur Beaufschlagung des Puffervolumens (24) mit einem definierten Druck,
einen mit dem Puffervolumen (24) verbundenen Druckaufnehmer (P),
und eine Auswerteeinheit (28) für ein von dem Druckaufnehmer (P) erzeugtes Signal.

2. Hydraulische Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Absperrorgan (22) ein Magnetventil (erstes Magnetventil) ist.

3. Hydraulische Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Absperrorgan (20) ein Magnetventil (zweites Magnetventil) ist.

4. Hydraulische Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Absperrorgan (20) ein Rückschlagventil ist und daß der in dem Puffervolumen (24) erzeugte definierte Druck höher ist als der in der Versorgungsleitung (12) herrschende Druck sowie höher als der apparateseitig vor dem ersten Absperrorgan (22) herrschende Spüldruck.

5. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufnehmer (P) ein analoger Drucksensor ist.

6. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufnehmer (P) ein druckabhängiger Schalter ist.

7. Sicherheitsschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Druckbeaufschlagung des Puffervolumens (24) eine Pumpe (36) ist.

8. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (36) eine Membranpumpe des Dialyseapparates (10) ist.

9. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine in dem Dialyseapparat (10) angeordnete Entgasungspumpe (36) zum Treiben der Dialyseflüssigkeit durch eine Entgasungsstrecke als Pumpe zur Druckbeaufschlagung des Puffervolumens (24) schaltbar ist.

10. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckseite der Pumpe (36) über ein drittes Magnetventil (52) direkt oder indirekt mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen (24) einschließenden ersten Absperrorgans (22) verbindbar ist.

11. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen (24) begrenzenden ersten Absperrorgans (22) verbundenes Druckbegrenzungsventil (62).

12. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösewert des Druckbegrenzungsventils 1,2 bar beträgt.

13. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugseite der Pumpe (36) direkt oder indirekt über ein viertes Magnetventil (56) mit dem apparateseitigen Anschluß des das Puffervolumen (24) abschließenden Absperrorgans (22) verbindbar ist.

14. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (28) mit dem Motor (48) der Pumpe (36) verbunden ist.

15. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (28) mit dem dritten Magnetventil (52) elektrisch verbunden ist.

16. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (28) mit dem vierten Magnetventil (56) elektrisch verbunden ist.

17. Hydraulische Sicherheitsschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (28) mit dem ersten Magnetventil (22) verbunden ist und die Kombination aus Druckaufnehmer (P), Magnetventil (22) und Mikroprozessor (28) als Druckminderer arbeitet, wenn der Hämodialyse-Apparat im regulären Dialyseverfahren betrieben wird und der Druck P_v in der Versorgungsleitung der Dialyseflüssigkeit höher liegt als ein vorgegebener Grenzwert.

18. Verfahren zum Spülen des Rohrleitungssystems eines Hämodialyse- Apparates mit einer hydraulischen Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 unter Verwendung einer Reinigungs- und/oder Desinfektionsflüssigkeit bei gleichzeitiger Überwachung der ordnungsgemäßen Funktion des Absperrorgans (20) der Versorgungsleitung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - Öffnen des ersten Magnetventils (Absperrorgans) (22),
• - Öffnen des dritten Magnetventils (52),
• - Ansaugen von Osmoseflüssigkeit mittels der Entgasungspumpe (36) aus dem Rohrleitungssystem des Hämodialyse-Apparates,
• - Füllen des Puffervolumens (24) und Aufbauen eines Vordrucks P_pv, bis ein Druckregelventil (62) öffnet,
• - Schließen des ersten Magnetventils (22),
• - Umschalten der Ansaugseite der Entgasungspumpe (36) von dem Rohrleitungssystem auf eine Zufuhrleitung (46) für Desinfektionsflüssigkeit,
• - Ansaugen von Desinfektionsflüssigkeit,
• - Umschalten der Ansaugseite der Entgasungspumpe (36) von der Zufuhrleitung (46) für Desinfektionsflüssigkeit auf das Rohrleitungssystem (34)
• - Umwälzen der Desinfektionsflüssigkeit und Spülen des Rohrleitungssystems (34) mit einem Spüldruck P_s < P_pv,
• - Überwachung des von dem Druckaufnehmer (P) gelieferten Signals und Abschalten der die Desinfektionsflüssigkeit treibenden Pumpe (36), sobald der Druck P_pv des Puffervolumens (24) unter einen vorgegebenen Grenzwert fällt,
• - Öffnen des ersten Magnetventils (22),
• - Absaugen des Puffervolumens (24),
• - und Ansaugen von Dialyseflüssigkeit aus der Versorgungsleitung (12).