DE69610896T2

DE69610896T2 - System zur peritonealdialyse mit einstellbarer drucksteuerung

Info

Publication number: DE69610896T2
Application number: DE69610896T
Authority: DE
Inventors: J. Packard
Original assignee: Baxter International Inc
Current assignee: Baxter International Inc
Priority date: 1995-09-08
Filing date: 1996-09-05
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: GR3035360T3; JP2003102834A; ATE197407T1; BR9606629A; CA2204503C; WO1997009074A2; DE69610896D1; DE69610896T3; JPH10508787A; EP0790841B2; CN1099895C; WO1997009074A3; CA2204503A1; KR970706856A; ES2153978T5; JP3375137B2; US5938634A; CN1165484A; EP0790841B1; EP0790841A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein verbessertes automatisches Peritonealdialyse- bzw. APD-System zum Gebrauch bei der medizinischen Behandlung unter Verabreichung von parenteralen Fluiden wie etwa bei der Peritonealdialyse.
Es ist bekannt, daß Patienten, die an teilweisem oder vollständigem Nierenversagen leiden, häufig durch eine Therapie mittels Peritonealdialyse geholfen werden kann. Zwei Arten von Peritonealdialyse sind allgemein verfügbar. Die manuelle Peritonealdialyse ermöglicht die Zuführung einer Dialysatflüssigkeit mittels Schwerkraft aus einem Beutel durch einen Schlauch in einen Dauerkatheter, der sich in die Peritonealhöhle eines Patienten erstreckt. Die automatische Peritonealdialyse kann so durchgeführt werden, wie das in der US-PS 5 350 357 für Kamen et al. angegeben ist. Dieses automatische Peritonealdialysesystem ist insofern ein attraktives System zum Heimgebrauch, als es ein System mit geringem Platzbedarf ist und gleichzeitig einem Patienten ermöglicht, sich selber im Lauf einer Nacht mehrfach mit frischem Dialysat zu dialysieren, das in einer Mehrzahl von Beuteln enthalten ist. Dieses automatische System umfaßt eine Heizeinheit zum Erhöhen der Temperatur des Dialysats von Umgebungsauf Körpertemperatur und umfaßt ein entsorgbares Flüssigkeitsabgabeset zum Anschluß an eine Kreislaufeinheit, die bewirkt, daß ausgewählten Bereichen des Abgabesets Druckluftkraft zugeführt wird, um durch das Abgabeset Dialysat aus den Dialysatbeuteln zu dem Heizbeutel, vom Heizbeutel zum Patiefiten und vom Patienten zu einem Ablauf zu fördern. Frische Peritonealdialyselösung wird in die Peritonealhöhle des Patienten infundiert, wobei durch osmotischen Austausch Abbauprodukte wie etwa Gelöstes von Natrium- und Chloridionen, Harnstoff, Kreatinin und Wasser zu der Dialysatlösung in der Peritonealhöhle überführt und dann aus der Peritonealhöhle entfernt werden. Das System nach Kamen et al. durchläuft eine Folge von Füll-, Verweil- und Ablaufphasen, die aufeinander folgen, und einer der Vorteile des Systems ergibt sich daraus, daß das System ungeachtet der tatsächlichen Druckhöhe entweder Festhöhebedingungen oder Bedingungen mit unterschiedlicher Druckhöhe emulieren kann. Das System kann während eines gegebenen Peritonealdialysevorgangs sehr rasch zwischen einer Betriebsart mit relativ niedrigem Druck und einer Hochdruck-Betriebsart umschalten, wobei der Niederdruck während der Vorgänge des Infundierens in den Patienten und des Ablaufens angewandt wird, und die Hochdruck- Betriebsart angewandt wird, um Dialysat durch Kreise zu transportieren, die nicht direkt mit dem Patienten verbunden sind. Leider ist es erforderlich, daß in dem System eine Reihe von Hochdruck- und Niederdruckreservoiren ausgebildet sind, um Druckkraft an eine Druckschnittstelle zu liefern, die ihrerseits eine große Anzahl von Ventilen erfordert, die den Reservoiren zugeordnet sind. Die Vielzahl von Reservoiren und die zahlreichen Ventile resultieren in einem relativ großen System, bei dem zur Betätigung der Dialysatpumpen nur eine mittelmäßige Wahl von pneumatischen Druckpegeln verfügbar ist, und es gibt keine Möglichkeit, wählbare Druck/Zeit- Profile zu erhalten, z. B. den pneumatischen Druck so rasch oder so langsam, wie das für eine gegebene Dialysevorschrift erwünscht sein kann, hochlaufen oder abnehmen zu lassen. Das System nach Kamen et al. arbeitet mit nichtmodulierten pneumatischen Zuführdruckpegeln, was sich bei bestimmten Vorschriften als nachteilig erweisen kann.
Es ist daher erwünscht, die Möglichkeit zu haben, ein automatisches Peritonealdialysesystem anzugeben, das eine Kreislaufeinheit hat, die imstande ist, einen weiten Bereich von pneumatischen Drücken und Druckprofilen an eine Kassette eines entsorgbaren Dialysats durch ein Flüssigkeitsabgabeset abzugeben, mit dem die Dialysatlösung zu und von einem Patienten bewegt werden kann.
WO-90/13795 zeigt ein System, um in einem isolierten starren Behälter, der zum Teil mit einem Fluid gefüllt ist, das Behältervolumen zu messen, das nicht von dem Fluid eingenommen wird.
WO-94/20158 zeigt ein Peritonealdialysesystem, das Flüssigkeit durch eine Pumpenkammer fördert, die aufgrund von pneumatischen Druckänderungen betätigt wird, die von einer Pumpenbetätigungseinheit angelegt werden.
EP-A-0 459 647 zeigt ein System und ein Verfahren zum Durchflußtriggern von atemgestützter Ventilation.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein System zur Durchführung der automatischen Peritonealdialyse durch Abgabe von Dialysat an den Patienten und Ableiten von verbrauchtem Dialysat umfaßt eine automatische Peritonealdialysevorrichtung oder Kreislaufvorrichtung, die einen elektrischen Controller hat, um einem pneumatischen Zuführ- oder Verteilungssystem Steuersignale zuzuführen. Das pneumatische Zuführsystem umfaßt ein oder mehr Proportional-Durchflußventile zur Steuerung des Luftdrucks, der einer Kassetten-Schnittstelle zugeführt wird.
Dadurch entfällt die Notwendigkeit für viele der Reservoire der bei bekannten Systemen verwendeten Art, weil das Proportional-Durchflußventil den von dem Verdichter oder der Vakuumpumpe empfangenen Luftdruck moduliert. Durch die Beseitigung von Reservoiren wird andererseits das pneumatische Verteilungssystem vereinfacht, und die Anzahl der im System benötigten Ventile wird verringert. Die Verwendung von ein oder mehr Proportional-Durchflußventilen erlaubt es auch, daß der Antriebsdruck zu den Membranpumpen einer Dialysatkassette profiliert werden kann, wodurch sich eine maximale Flexibilität der verfügbaren Behandlungspläne und verbesserte Sicherheit und Annehmlichkeit für den Patienten ergeben. Die geringe Zahl von Reservoiren und die verringerte Zahl von Ventilen, die bei dem vorliegenden System verwendet werden, machen es möglich, daß das System kompakt und leise ist.
Die Kassettenschnittstelle empfängt die entsorgbare Dialysatleit- und -pumpkassette eines entsorgbaren Dialysatabgabesets. Das entsorgbare Dialysatabgabeset ist mit der Kreislaufvorrichtung an der Kassettenschnittstelle verbunden und wird von dem an der Kassetten-Schnittstelle zugeführten Luftdruck so angetrieben, daß es Dialysat entsprechend einem dynamischen Druckprofil zwischen einem Patienten und Dialysatvorratsbeuteln und einem Ablauf innerhalb eines weiten Bereichs von Dialysatdrücken pumpt, um Sicherheit und Annehmlichkeit für den Patienten während der Dialysatfüll- und Dialysatverweilvorgänge sowie der Dialysatablaufvorgänge zu ermöglichen.
Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein automatisches Peritonealdialysesystem anzugeben, das mit einer Vielzahl verschiedener Drücke einem Patienten Dialysat zuführt, um Sicherheit und Annehmlichkeit für den Patienten aufrechtzuerhalten.
Weitere Ziele der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann beim Studium der nachstehenden Beschreibung und Ansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Perspektivansicht eines automatischen Peritonealdialyse- bzw. APD-Systems, das die vorliegende Erfindung verkörpert und eine APD- oder Kreislaufvorrichtung und ein Flüssigkeitsabgabeset hat;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 3 ist eine rückseitige Perspektivansicht des 1 Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 4 ist eine teilweise auseinandergezogene Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems, wobei gezeigt sind: ein Verdichter, eine Vakuumpumpe, eine Vielzahl von pneumatischen Ventilen und ein entsorgbarer Dialysatkassettenhalter;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm des in Fig. 1 gezeigten automatischen Peritonealdialysesystems;
Fig. 6 ist eine Ansicht der automatischen Peritonealdialysevorrichtung voh Fig. 1 in Wirkverbindung mit einem Patienten, der sich der Dialyse unterzieht;
Fig. 7 ist eine schematische mechanische Anordnung der Komponenten des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 8 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Teilansicht, die den Kassettenhalter des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems und darauf bezogen eine entsorgbare Dialysatkassette zeigt;
Fig. 9 ist eine rückwärtige Ansicht einer pneumatischen Schnittstelle des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 10 ist eine rückwärtige Ansicht der in Fig. 9 gezeigten pneumatischen Schnittstelle;
Fig. 11 ist eine rückwärtige Ansicht der in Fig. 9 gezeigten pneumatischen Schnittstelle, wobei Einzelheiten von daran befindlichen volumetrischen pneumatischen Meßkammern gezeigt sind;
Fig. 12 ist eine perspektivische Explosionsansicht der pneumatischen Schnittstelle und der entsorgbaren Kassette mit anderen Bereichen einer Türanordnung der in Fig. 1 gezeigten Kreislaufvorrichtung;
Fig. 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht von Bereichen der in Fig. 12 gezeigten Türanordnung mit Einzelheiten einer Türblase und einer
Verschlußblase, die darin gezeigt sind;
Fig. 14 ist eine Schnittansicht der Türanordnung in einer Eingriffsposition, wobei die Türblase entleert ist;
Fig. 15 ist eine Schnittansicht der Türanordnung von Fig. 14 mit befüllter Türblase;
Fig. 16 ist eine Schnittansicht eines Bereichs der Türanordnung, wobei Einzelheiten der Wirkungsweise der befüllten Verschlußblase gezeigt sind, die den Dialysatfluß durch das entsorgbare Dialysatabgabeset zuläßt;
Fig. 17 ist eine Schnittansicht des Bereichs der in Fig. 17 gezeigten Türanordnung bei entleerter Türblase und des Verschlusses, der den Dialysatdurchfluß in dem entsorgbaren Dialysatabgabeset absperrt;
Fig. 18 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer entsorgbaren Dialysatkassette;
Fig. 19 ist eine Ansicht einer Seite eines Körpers der in Fig. 16 gezeigten entsorgbaren Dialysatkassette;
Fig. 20 ist eine Ansicht der entgegengesetzten Seite des Körpers der in Fig. 19 gezeigten entsorgbaren Dialysatkassette;
Fig. 21 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Bereichs der in Fig. 18 gezeigten entsorgbaren Dialysatkassette, wobei Einzelheiten eines Dialysatventils zu sehen sind;
Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm des Pneumatiksystems des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 23 ist ein Blockbild eines Heizkreises zum Erwärmen eines Dialysatbeutels;
Fig. 24 bis 28 sind schematische Ansichten des elektrischen Steuerungs- und Energieverteilungssystems für eine Vielzahl von Ventilen, einen Verdichter und eine Vakuumpumpe einer zweiten Ausführungsform des APD- Systems;
Fig. 29 ist ein Blockbild eines Controllers des in Fig. 1 gezeigten APD-Systems;
Fig. 30 ist ein Schema eines Teils des Steuerungssystems der ersten Ausführungsform für die pneumatischen Ventile, die die Flüssigkeitsventile in der entsorgbaren Kassette betätigen, um den Durchfluß von Dialysat zu der linken Membranpumpe der entsorgbaren Kassette zu steuern;
Fig. 31 ist ein Schema eines Teils des Steuerungssystems der ersten Ausführungsform für die pneumatischen Ventile, die die Flüssigkeitsventile in der entsorgbaren Kassette betätigen, um den Durchfluß von Dialysat zu der rechten Membranpumpe der entsorgbaren Kassette zu steuern;
Fig. 32 ist ein Schema eines Steuerungssystems für vier große digitale pneumatische Ventile;
Fig. 33 ist ein Schema einer Festkörperrelais-Steuerungselektronik zur Abgabe von Energiesteuerungssignalen;
Fig. 34 ist ein Schema einer Druckzumeßelektronik, die aufgrund von Ventilfehlersignalen Proportionalspannungs-Ventilsteuerungsignale liefert, um die analogen Proportional-Durchflußsteuerventile zu steuern;
Fig. 35 ist ein Schema der Energieanschlüsse in die in Fig. 29 gezeigte Betätigerplatte;
Fig. 36 ist ein Schema von Sammelleitungsverbindungen zwischen einer Betätigerplatte und einer Datenerfassungsplatte, die mit einem Computer vernetzt ist;
Fig. 37 ist ein Schema eines Bereichs einer in Fig. 29 gezeigten Sensorplatte, die einen Präzisions-Spannungsstandard zur Umwandlung von 14,55 V Gleichspannung in 5000 V Gleichspannung hat;
Fig. 38 ist ein Schema eines Bereichs der Sensorplatte, die einen Präzisions-Spannungsstandard hat, der 14,55 V Gleichspannung in 5100 V Gleichspannung umwandelt;
Fig. 39 ist ein Schema eines Bereichs der Sensorplatte, die einen Präzisions-Spannungsstandard hat, der 14,55 V in 10.000 V umwandelt;
Fig. 40 ist ein Schema eines Bereichs der Sensorplatte, wobei ein Kabelverteiler und drei Präzisions-Spannungsstandards gezeigt sind;
Fig. 41 ist ein Schema eines Bereichs der Sensorplatte, wobei ein Kabelverteiler gezeigt ist, der Gleichspannungsenergie mit 14,55 V an die Sensorplatte liefert;
Fig. 42 sind schematische Ansichten von Temperaturfühlerbis 47 schaltungen, die Thermoelemente haben und an der Sensorplatte angebracht sind;
Fig. 48 ist eine schematische Ansicht eines Gleichspannungseingangs, der an einer in Fig. 29 gezeigten Netzplatte angebracht ist;
Fig. 49 ist eine schematische Ansicht einer Energieversorgung für Heizer- und Verdichter-Leistungselektronik, die ebenfalls an der Netzplatte angebracht ist;
Fig. 50 ist ein Energieversorgungs-Abgabeverteiler;
Fig. 51 ist ein Schema eines Wechselstrom-Eingangsmoduls;
Fig. 52 ist ein Schema einer Gleichstrom-Energieversorgung;
Fig. 53 ist ein Schema einer analogen Sensoreingangsschaltung, die eine Vielzahl von Drucksensoren und eine zugehörige Schnittstelle zur Übermittlung von Signalen hat, die den von den Druckwandlern erfaßten Drücken sowie den Heizbeuteltemperaturen und dergleichen entsprechen;
Fig. 54 ist ein Schema der zweiten Ausführungsform eines pneumatischen Kreises der in Fig. 1 gezeigten APD- Vorrichtung;
Fig. 55 ist ein Schema eines beispielhaften Bereichs des in Fig. 54 gezeigten pneumatischen Kreises;
Fig. 56 ist ein Schema einer dritten Ausführungsform einer alternativen vereinfachten Druckluftverteilungsanordnung;
Fig. 57 ist ein Diagramm einer Vielzahl von Betriebsdrücken, bezogen auf die Zeit, während eines in vitro durchgeführten Dialysatfüllzyklus unter Verwendung der in Fig. 56 gezeigten Druckluftverteilungsanordnung;
Fig. 58 ist ein Diagramm einer Vielzahl von Betriebsdrücken, bezogen auf die Zeit, während eines in vitro durchgeführten Dialysatablaufzyklus unter Verwendung der in Fig. 56 gezeigten Druckluftverteilungsanordnung; und
Fig. 59 ist ein Schema einer Vierten Ausführungsform eines pneumatischen Systems zum Gebrauch mit der in Fig. 1 gezeigten APD-Vorrichtung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und speziell auf die Fig. 1 bis 6 ist dort ein automatisches Peritonealdialyse- bzw. APD-System gezeigt und mit 10 bezeichnet. Das APD-System 10 umfaßt eine automatische Peritonealdialysevorrichtung oder eine Kreislaufvorrichtung 12, die einen elektrischen Controller 14 aufweist, der so angeschlossen ist, daß er Signale zu einem pneumatischen Versorgungs- oder Verteilungssystem 16 steuert und treibt. Das pneumatische Verteilungssystem 16 liefert Luft mit verschiedenen Drücken an eine pneumatische Kassettenschnittstelle 18. Eine Rückführungsschleife 19 liefert Rückführungssignale von dem pneumatischen Verteilungssystem 16 zu dem Controller 14.
Ein entsorgbares Flüssigkeits- oder Dialysatabgabesystem 20 umfaßt ein entsorgbares Flüssigkeits- oder Dialysatabgabeset 21, das mit der pneumatischen Kassettenschnittstelle 18 gekoppelt sein kann. Eine Vielzahl von Dialysatbeuteln 22 kann mit dem entsorgbaren Dialysatabgabeset 21 verbunden sein, um durch das entsorgbare Dialysatabgabeset 21 auf Dextrose basierendes Dialysat zuzuführen. Das Abgabeset 21 umfaßt eine entsorgbare Dialysatkassette 23, die mit einem Dialysatablauf 24 und über einen Patientenschlauch 26 mit einem an einen Patienten 28 angeschlossenen Katheter 27 verbindbar ist.
Die Kreislaufvorrichtung 12 hat ein Gehäuse 32, das den elektrischen Controller 14, das pneumatische Zuführsystem und die pneumatische Kassettenschnittstelle 18 enthält. Wie am besten in den Fig. 29 und 51 zu sehen ist, empfängt der Controller elektrische Wechselstromenergie von einer geeigneten Quelle.
Der elektrische Controller 14 umfaßt einen Computer 34, der entweder einen eingebetteten Mikroprozessor aufweist, der auf einer Schaltungsplatte oder dergleichen in einem Gehäuse 32 angebracht sein kann, oder einen separaten unabhängigen PC. Der Computer 34 kann ein IBM-kompatibler PC sein, der folgendes hat: einen Mikroprozessor, der mit einem oder mehreren Systembussen verbunden ist, einen Direktzugriffsspeicher zum Speichern von Programmieranweisungen und zu bearbeitenden Daten, eine mit dem Systembus verbundene Festplatte zur permanenten Speicherung von Programm- und Dateninformationen; ein Diskettenlaufwerk ist zur Ein- und Ausgabe von Programmen und Daten in das bzw. von dem Computersystem vorgesehen. Ein Videodisplaymonitor ist mit dem Bus des Computers durch ein Videocontrollermodul verbunden. Der Videodisplaymonitor zeigt Steuerungs- und Benutzeroberflächen-Anzeigen, die auf den Betrieb des automatischen Peritonealdialysesystems 10 bezogen sind. Eine Tastatur ist zur Eingabe von Befehlen und zum Abfragen des Systems 10 vorgesehen. Die Tastatur kann verwendet werden, um auf Aufforderungen zu reagieren, die auf dem Videodisplayterminal erscheinen. Die Tastatur sendet ferner Befehle an andere Bereiche des Computers 34, so daß er den Rest des elektrischen Controllers 14 so steuern kann, daß die Durchführung eines Dialysatfüllzyklus, die Durchführung des Vorgangs des Verweilens von Dialysat einschließlich einer Heizbeutelfüllung oder ein Dialysatablaufvorgang veranlaßt werden. Als Alternative zu einer Tastatur kann ein Bedienfeld zum Eingeben von Befehlen und zum Abfragen des Systems 10 direkt an oder nahe dem Gehäuse der Kreislaufanordnung angebracht und mit dem Computer verbunden sein; diese Alternative kann vorteilhaft sein, wenn in dem System ein eingebetteter Mikroprozessor verwendet wird.
Der Computer 34 empfängt digitale Informationen von anderen Bereichen des Controllers auf einer RS-232-Leitung 36 und gibt Digitalsignale über eine RS-232-Leitung 38 ab. Die RS- 232-Eingangsleitung 36 empfängt Digitalsignale von einer Sensorplatte 40, und der Computer liefert Befehlsinformationen an eine Betätigerplatte 42.
Der elektrische Controller 14 hat ein Wechselstrom-Eingangsmodul 50 mit einem Paar von Wechselstromleitungs-Eingängen 52 und 54 zum Empfang von Wechselstrom von einer geeigneten Quelle, wie am besten in Fig. 51 zu sehen ist. Der Wechselstrom wird über Anschlüsse 52 und 54 einem Schalter 56 zugeführt, der dann, wenn er geschlossen ist, Strom durch ein Paar Sicherungen 58 und 60 einem Wechselstrombus 62 zuführt. Ein Paar von Stromentnahmebuchsen 64 und 66 ist mit dem Wechselstrombus 62 verbunden. Eine Gleichstromversorgung 68 empfängt den Eingangswechselstrom an der Buchse 66 und gibt über eine Buchse 72 Gleichstrom an einen Gleichstrombus 70 ab, wie die Fig. 29 und 52 zeigen. Der Gleichstrom wird durch die Buchse 72 einem Gleichstromeingangsmodul 74 zugeführt, wie in den Fig. 29 und 48 zu sehen ist. Ein Tantal- Kondensator 76 und ein elektrolytischer Kondensator 78 entfernen Welligkeiten von dem Gleichstrom, und ein positives Potential von 14,55 V wird durch eine Zuleitung 80 anderen Bereichen des Controllers 14 zugeführt. Gleichstrom wird ferner durch ein in den Fig. 29 und SO gezeigtes Gleichstrommodul 82 abgegeben, und das positive Potential von 14,55 V wird auf einer Zuleitung 84 anderen Bereichen des Controllers zugeführt.
Wenn der Anwender den Computer 34 anweist, einen Dialysevorgang ablaufen zu lassen, liefert der Computer Gerätebefehlssignale über die serielle Nachrichtenleitung 36 an eine Digital/Analog-Wandlerkarte, die bei dieser Ausführungsform eine Ausgangskarte Keithley-Metrabyte DDA06 90 ist. Die D/A- Wandlerkarte 90 wandelt die Befehlssignale in analoge Verdichter-, Heizer- und Druckfluidventil-Steuersignale um. Die analogen Steuersignale werden auf einem Steuersignalbus 92 transportiert, wie am besten in Fig. 36 zu sehen ist. Der Steuersignalbus 92 ist so angeschlossen, daß er die analogen Steuersignale einem linken Ventilsteuersignalbus 94, einem rechten Ventilsteuersignalbus 96, einem Proportional-Durchflußventilsignalbus 98, einem Leitventilsteuersignalbus 100 und einem kombinierten Heizer- und Verdichter-Steuersignalbus 102 zuführt.
Wenn das automatische Peritonealdialysesystem 10 eingeschaltet wird, werden seine Befehle von dem Computer 34 erzeugt. Ein elektronisches Festkörperrelais-Steuermodul 110 ist so angeschlossen, daß es Signale von dem Verdichter- und Heizer-Steuerbus 102 empfängt. Wie Fig. 33 zeigt, empfängt es die Signale und leitet sie durch einen ULN 2003A Treiber 112 und führt sie durch eine Vielzahl von Lastwiderständen 114 einem Relaisausgangsbus 116 zu, der mit einem elektronischen Heizerleistungsmodul 118 und einem elektronischen Verdichterleistungsmodul 120 verbunden ist.
Das Heizerleistungsmodul 118 und das Verdichterleistungsmodul 120 werden mit Gleichstrom durch einen Gleichstromversorgungsbus 80 aktiviert, wie die Fig. 29 und 49 zeigen. Wechselstrom wird durch den Wechselstrombus 64 geliefert, um sowohl das Heizerleistungsmodul 118 als auch das Verdichterleistungsmodul 120 zu aktivieren. Drei Heizerleistung-Feldeffekttransistoren 130, 132 und 134 sind mit entsprechenden Gatesteuerleitungen 136, 138 und 140 verbunden, die durch den Bus 116 miteinander gekoppelt sind. Die Heizerleistung- Transistoren 130 bis 134 steuern den Wechselstrom durch Heizerleistung-Zuführleitungen 150, 152 und 154, um von einem Paar von daran angeschlossenen Dialysatbeutelheizern I60 und 162 einen oder beide zu aktivieren. Die Heizer 160 und 162 sind in guter Wärmeleitungsbeziehung mit einer wärmeleitenden Heizerbeutelwanne 166 aus Aluminium, auf der einer der Dialysatbeutel 22 liegt, wobei der Dialysatheizbeutel 22 auf ca. 37ºC oder die Körpertemperatur eines Menschen zu erwärmen ist.
Wechselstromleistung wird ferner von der Wechselstromleitung 64 einem Paar von pneumatischen Antriebsleistung-Feldeffekttransistoren 170 und 172 zugeführt, die Wechselstrom durch Verdichterzuleitungen 174 und 176 mit einem Paar von Verdichtern 178 verbinden. Das Paar von Verdichtern 178 ist Teil des pneumatischen Steuersystems 16 und liefert Luft mit einem Druck oberhalb und unterhalb Atmosphärendruck an andere Bereiche des pneumatischen Steuersystems, wo schließlich die modulierte Zuführung zu der pneumatischen Schnittstelle 18 erfolgt.
Ventilbefehlssignale von der D-A-Karte 90 werden von dem Ventilsignalbus 92 zu einem elektronischen Druckzumeßmodul 180 transportiert, wie am besten in den Fig. 29, 36 und 34 zu sehen ist. Insbesondere werden Proportionalventil-Befehlssignale von der D-A-Karte 90 durch den Proportionalventilsteuerbus 98 zu einer Vielzahl von Ventiltreiberverstärkern 190 geleitet, die mit einem Proportional-Durchflußventilbus 210 verbunden sind. Die Vielzahl von Ventiltreiberverstärkern 190 umfaßt einen positiven linken Verstärker 192, einen negativen linken Verstärker 194, einen positiven rechten Verstärker 196 und einen negativen rechten Verstärker 198. Der positive linke Verstärker 192 treibt einen Leistungstransistor 200. Ebenso treiben die Verstärker 194, 196 und 198 entsprechende Leistungstransistoren 202, 204 und 206, die Proportionaldurchflußventil-Treibersignale auf entsprechenden Proportionaldurchflußventil-Steuersignalleitungen 201, 203, 205 und 207, die einen Bereich eines Proportionalventilsteuerbus 210 bilden, zur Zuführung zu der Vielzahl von Analogventilen 212 führen, wie am besten in Fig. 29 zu sehen ist. Jeder Verstärker wirkt als ein Linearverstärker mit einem Verstärkungsfaktor von ca. 1,25, so daß ein Ventilsteuersignal erhalten wird, um jedes der damit verbundenen jeweiligen Proportional-Durchflußventile um einen vorbestimmten Betrag zu öffnen. Die Druckzumeßelektronik 180 wird mit positiven Signalen von 14,55 V von dem Stromversorgungsbus 84 aktiviert, wie in Fig. 35 zu sehen ist.
Das D-A-Wandlermodul 90 steuert aufgrund von Signalen von dem Computer 34 auch eine Vielzahl von Dreiwegeventilen durch eine digitale Ventilsteuerungselektronik, wie am besten in den Fig. 29 bis 32 zu sehen ist. Der linke Ventilsteuerbus, der von der D-A-Wandlerkarte 90 ausgeht, leitet Ventilsteuersignale durch einen ULN2003-Treiber zu einer Vielzahl von direkten Ventilsteuerleitungen 220, die mit einer ersten Vielzahl der Dreiwegeventile verbunden sind. Ebenso speist der rechte Ventilsteuerbus 96 durch einen ULN2003-Treiber 104 einen rechten Ventilsteuerbus 222, der mit den rechten Schaltventilen verbunden ist, um den Luftdurchfluß zu einer zweiten Vielzahl von Ventilbetätigeröffnungen in der pneumatischen Schnittstelle 18 zu steuern.
Wie am besten in Fig. 32 zu sehen ist, werden die dem Bus 100 zugeführten pneumatischen Leitwegsteuerventilsignale einem ULN2003-Treiber 224 und einem Leitwegventilsteuerbus 226 zugeführt, um den Leitweg von Hoch- und Niederdruckluft von den Verdichtern und zu anderen Bereichen des pneumatischen Systems 16 zu steuern.
Die Verdichter 178 umfassen einen ersten Verdichter 240, der als eine Positivdruckpumpe betrieben wird, und einen zweiten Verdichter 242, der als Vakuumpumpe betrieben wird, wobei die Verdichter jeweils mit der Wechselstromsteuerleitung 174 bzw. 176 verbunden sind, um Energie von dort zu erhalten und auf Anweisung des Computers 34 hochgefahren zu werden. Der Verdichter 178 liefert Hochdruckluft mit einem Druck von plus 51.710 Pa (7,5 pounds per square inch gauge) zu einer Positivdruckleitung 244 zur Abgabe an einen Achtventilverteiler 246. Das negative oder Vakuumsystem 242 entnimmt ein Vakuum von -51.710 Pa (-7,5 psig) auf einer Vakuumleitung 248.
Der Druck wird einer ersten Druckverteilerleitung 250 zur Verteilung innerhalb des Achtventilverteilers und über ein Absperrventil 252 einer zweiten Positivdruckleitung 254 zur Zuführung zu anderen Ventilen sowie auch zwei Reservoiren und dergleichen zugeführt. Das Vakuum auf Leitung 248 wird einer ersten Verteilervakuumleitung 258 und außerdem einer zweiten Verteilervakuumleitung 260 zugeführt.
Der Positivdruck wird von der Verteilerleitung 250 durch ein Absperrventil 262 einem Dreiwegeventil 264 zugeführt, das so gekoppelt ist, daß es Signale von einer der Leitungen in dem Bus 226, der in den Fig. 22 und 32 gezeigt ist, empfängt.
Das System leitet positiven Druck über eine Hochdruckleitung 270 zu einer Türblase 272, um die Kassette 23 des Flüssigkeitsabgabesets 21 in gutem Schnittstellenkontakt mit der pneumatischen Schnittstelle 18 zu halten. Ein Druckwandler PS ist mit der Leitung 270 verbunden und mißt den Druck darin. Eine Entlüftungsleitung ist ebenfalls vorgesehen und mit dem anderen Teil des Türblasenventils 264 verbunden.
Ebenso steht der Positivdruckverteiler 250 durch ein Absperrventil 280 mit einem Verschlußblasenventil 282 in Verbindung, das ebenfalls von dem Bus 226 getrieben wird und über eine Verschlußdruckleitung 284 mit einer Verschlußblase 286 in Verbindung ist. Wenn die Verschlußblase entleert ist, ermöglicht sie einem Verschluß, den flexiblen Schlauch des Flüssigkeitsabgabesets so zusammenzudrücken, daß Dialysatdurchflußbereiche des Flüssigkeitsabgabeset gesperrt werden, um im Fall eines Netzversagens den Durchfluß von Dialysat daraus zu verhindern.
Der Zehnventilverteiler umfaßt ein linkes Positivdruck-Proportionaldurchflußventil 290, das mit der Signalleitung 201 verbunden ist und von Ventilsteuersignalen auf dieser gesteuert wird; ferner ein rechtes Positivdruck-Proportionaldurchflußventil 292, das mit der Signalleitung 205 durch darauf befindliche Ventilsteuersignale verbunden ist. Gleichermaßen ist ein linkes Negativdruck-Proportionaldurchflußventil 294 mit dem negativen Verteiler 258 verbunden und wird von Signalen auf der Leitung 203 gesteuert. Ein rechtes Negativdruck-Proportionaldurchflußventil 298 wird von Signalen auf der Leitung 207 gesteuert.
Die linken Positivdruck- und Vakuum-Proportionaldurchflußventile 290 und 292 sind über eine Leitung 300 mit einer Pumpendruckabgabeleitung 302 verbunden, um die Luftdurchflußrate und den Abgabedruck an die pneumatische Schnittstelle 18 zu bemessen und den pneumatischen Druck zu steuern, der einer von den linken Membranpumpen der Kassette 23 zugeführt wird. Da in der Kassette zwei Membranpumpen verfügbar sind, und zwar eine linke Membranpumpe und eine rechte Membranpumpe, liefern die Ventile 292 und 298 einen ausgewählten modulierten Druck über eine Leitung 310 zu einer Leitung 312, die so angeschlossen ist, daß sie diesen Druck zur pneumatischen Schnittstelle 18 zum Zweck der Abgabe an die rechte Membranpumpe der entsorgbaren Dialysatkassette 23 liefert.
Die Verwendung von einem oder mehreren Proportional-Durchflußventilen 290, 292, 294, 298, siehe Fig. 22, in dem pneumatischen Verteilungssystem erlaubt die Modulation von Druck vom Verdichter 240 oder von Vakuum von der Vakuumpumpe 242, so daß der erwünschte Druck- oder Vakuumwert an die Pumpenbetätiger PA1 und PA2 übertragen werden kann. Die Modulation von Druck oder Unterdruck ist vorteilhaft, und zwar beispielsweise aus Gründen der Sicherheit und des Komforts des Patienten, um etwa abrupte Dialysatimpulse zu vermeiden, die in die Peritonealhöhle des Patienten gepumpt werden, was vorkommen könnte, wenn roher pneumatischer Druck von einem Verdichter ohne Modulation zu einem Pumpenbetätiger übertragen werden würde. Die Proportional-Durchflußventile können so gesteuert werden, daß sie jedes einer Reihe von vorbestimmten Luftdruck/Zeit-Profilen liefern, um den pneumatischen Pumpenbetätigungsdruck oder -unterdruck nach oben oder unten zu verstellen, was in entsprechenden Druck/Zeit-Profilen für den Druck des flüssigen Dialysats resultiert, das von den Pumpen P1 und P2 gefördert wird. Es kann erwünscht sein, eine ungefähr lineare oder nach Wunsch anders ausgebildete Rampenfunktion zu verwenden. Die Proportional-Durchflußventile ermöglichen eine maximale Flexibilität zum Betrieb des Systems 10, und weil sie den Rohdruck oder das Rohvakuum von den Verdichtern modulieren können, entfällt die Notwendigkeit für eine Vielzahl von Reservoiren, die sonst erforderlich wären, um bestimmte diskrete Druckpegel aufrechtzuerhalten.
Weil es nicht notwendig ist, den von der pneumatischen Schnittstelle 18 an Flüssigkeitsregelventile innerhalb des Kassettenkörpers gelieferten Luftdruck zu modulieren, wird roher Hochdruck bzw. Unterdruck über die Hochdruckleitung 254 bzw. die Vakuumleitung 252 einer linken Dreiwegeventilanordnung 320 und einer rechten Dreiwegeventilanordnung 322 zugeführt. Die linke Dreiwegeventilanordnung 320 regelt die Zuführung von Druck und Vakuum zu Ventilbetätigern in der pneumatischen Schnittstelle 18. Sie umfaßt ein pneumatisches Heizerventil 324, ein pneumatisches Ablaufventil 326, ein pneumatisches Letzter-Dialysatbeutel-Ventil 328, ein pneumatisches Dialysatzuführventil 330 und ein pneumatisches Patientenventil 332. Ebenso befinden sich in dem rechten Verteiler 322 ein pneumatisches Heizerventil 340, ein pneumatisches Ablaufventil 342, ein pneumatisches Letzter-Dialysatbeutel-Ventil 344, ein pneumatisches Zuführventil 346 und ein pneumatisches Patientendialysatventil 348. Die pneumatischen Ventile der Anordnungen 320 und 322 sind pneumatisch mit der peripheren pneumatischen Schnittstelle 18 über eine Vielzahl von flexiblen Zuführschläuchen 349 verbunden. Die Vielzahl von flexiblen Zuführschläuchen 349 umfaßt einen Heizerzuführschlauch 350, der mit dem Ventil 324 verbunden ist, einen Ablaufzuführschlauch 352, der mit dem Ventil 326 verbunden ist, einen Endzuführschlauch 354, der mit dem Ventil 328 verbunden ist, einen Beutel- oder Dialysatzuführschlauch 356, der mit dem Ventil 330 verbunden ist, und einen Patientenzuführschlauch 358, der mit dem Ventil 332 verbunden ist.
Der Heizerzuführschlauch 350 ist mit einem Ventilbetätiger VA1 verbunden. Eine Leitung 352 ist mit einem Ventilbetätiger VA2 verbunden. Für den rechten Bereich der Kassette 23 ist eine Heizerleitung 360 mit dem Ventil 342 verbunden, eine Letzter-Dialysatbeutel-Leitung 374 ist mit dem Ventil 344 verbunden, eine Zuführ- oder Dialysatbeutelleitung 376 ist mit dem Ventil 346 verbunden, und eine Patientenleitung 378 ist mit dem Ventil 348 verbunden.
Ein Ventilbetätiger VA3 ist mit der Heizerleitung 370 verbunden, ein Ventilbetätiger VA4 ist mit der Ablaufleitung 372 verbunden, ein Ventilbetätiger VA5 ist mit der Endzuführleitung 374 verbunden, ein Ventilbetätiger VA6 ist mit der Leitung 376 verbunden, ein Ventilbetätiger VA7 ist mit der Leitung 378 verbunden, ein Ventilbetätiger VA8 ist mit der Patientenzuführleitung 358 verbunden, ein Ventilbetätiger VA9 ist mit der Patientenzuführleitung 356 verbunden, und ein Ventilbetätiger VA10 ist mit der Patientenzuführleitung 354 verbunden.
Wie bereits gesagt wurde, ermöglicht es die Verwendung von Proportional-Durchflußventilen 290, 292, 294, 298, wie in Fig. 22 gezeigt, zur Modulation von pneumatischem Druck und zum Erhalt von Druck/Zeit-Profilen, das Vorsehen einer Vielzahl von pneumatischen Reservoiren zu vermeiden, die sonst für die Zuführung bestimmter pneumatischer Druckpegel notwendig wären. Die Eliminierung von Reservoiren erlaubt wiederum die Verwendung einer verringerten Anzahl pneumatischer Ventile, die für die Kommunikation mit diesen Reservoiren erforderlich wären, wenn sie in dem Druckverteilungssystem verwendet würden. Eine verringerte Anzahl pneumatischer Ventile, die durch die Erfindung ermöglicht wird, ist aus Fig. 22 ersichtlich. Die Pumpenbetätiger PA1 und PA2 erhalten zwar modulierten pneumatischen Druck oder Vakuum von den Proportional-Durchflußventilen, um den Druck und den Durchfluß von Flüssigdialysat zu modulieren, die von den Pumpen P1 und P2 gefördert werden, aber es wird bevorzugt, daß die Ventilbetätiger VA1-10 einen vorbestimmten Druckwert oder Vakuumwert ohne Modulation durch pneumatische Proportional- Durchflußventile erhalten, um sicherzustellen, daß die Flüssigkeitsventile V1-10 entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sind, oder um sich relativ rasch von einer Position zur anderen zu bewegen.
Ein linkes standardisiertes volumetrisches Reservoir 390 ist über eine Leitung 392 mit einem Ventil 394 verbunden, das mit einer Leitung 302 kommuniziert und von dem Bus 226 gesteuert wird. Ein Druckwandler PT3 ist mit der Leitung 392 verbunden, und der Druckwandler PT1 ist mit der Leitung 302 verbunden. Das Ventil 394 wird gemeinsam mit den Druckwandlern PT1 und PT3 und dem volumetrischen Reservoir 390 dazu genutzt, den Absolutdruck und Pumpcharakteristiken und dergleichen zu messen, die der linken Membranpumpe der Kassette zugeordnet sind.
Ebenso ist ein rechtes standardisiertes volumetrisches Reservoir 400 über eine pneumatische Leitung 402 so angeschlossen, daß es Hochdruckluft von einem mit dem Bus 226 Verbundenen Ventil 404 erhält. Druckwandler PT0 und PT2 sind jeweils mit den pneumatischen Leitungen 312 bzw. 402 verbunden, so daß das Ventil 404 von Zeit zu Zeit den rechten Druckbetätiger mit dem standardisierten volumetrischen Reservoir verbinden und Drücke vor und nach einer solchen Verbindung messen und die Druckwandlersignale an ihn liefern kann. Der Druckwandler PT6 ist mit der Leitung 284 verbunden, um Signale in bezug auf den Zustand der Verschlußblase an den Mikroprozessor 34 zu liefern. Der Druckwandler P4 ist mit der positiven Druckleitung und der Druckwandler PT5 mit der Türblasenleitung 270 verbunden.
Im Betrieb ist eine Türanordnung 450, die eine an dem Gehäuse 32 gelenkig angebrachte Tür 452 aufweist, so ausgebildet, daß sie einen Bereich des Flüssigkeitsabgabesets innerhalb der Türanordnung 450 in gutem pneumatischem Eingriff mit der pneumatischen Schnittstelle 18 hält und daran angreift, wie am besten in den Fig. 1 und 12 bis 15 zu sehen ist. Die Türanordnung 450 umfaßt eine Frontplatte 454, die einen Bereich eines Kassettenhalters aufweist, wobei die Frontplatte 454 im allgemeinen viereckig ist und eine im wesentlichen viereckige Kassettenaufnahmeöffnung 456 hat, die darin ausgebildet ist. Die Kassettenaufnahmeöffnung 456 ist ein Bereich einer inneren Kassettenaufnahmeaussparung 458, die sich in eine Rückplatte 460 erstreckt. Die Rückplatte 460 weist ferner einen Schlitz 462 auf, durch den sich ein Bereich einer Verschlußanordnung erstrecken kann. Von einer Vorderfläche 461 der Rückplatte 458 erstreckt sich ein Arretierstift 466 zum Arretiereingriff mit der Tür 452, um die Tür 452 sicher zu halten, während sich die Kassette 23 in der Türanordnung 450 befindet. Ein elastisches Schaumstoff- Federelement 470, in dem ein im wesentlichen viereckiges Fenster 472 ausgebildet ist, liegt an der Rückplatte 470 an und hat eine vorgeformte Dichtung 480, die an einer Seite entgegengesetzt zu dem Arretierstift 466 angebracht ist, um die Kassette 23 in guter pneumatischer Verbindung mit der pneumatischen Schnittstelle 18 zu halten. Die vorgeformte Dichtung 480 umfaßt eine integrale elastomere Spritzschutzmembran 482, die verhindert, daß etwa austretendes Dialysat in die pneumatische Schnittstelle 18 eintritt, und eine Vielzahl von kleinen Luft durchlassenden Durchgangslöchern 484 ist darin ausgebildet zur pneumatischen Verbindung mit den flexiblen Schläuchen, die die Ventilbetätiger VA1-10 und die Pumpen P1 und P2 mit anderen Bereichen des Pneumatiksystems und anderen Portalen der pneumatischen Schnittstelle 18 verbinden. Ein Paar von Schaumstoffeinsätzen ist hinter der Dichtung 480 positioniert und den Pumpenbetätigern PA1 und PA2 der pneumatischen Schnittstelle 18 zugeordnet, um die Druckübertragung von der pneumatischen Schnittstelle 18 zu der Kassette 23 ruhig ablaufen zu lassen.
Das Kassettenhaltermodul umfaßt ferner eine im wesentlichen viereckige Druckplatte 500, hinter der die Türblase 272 positioniert ist. Ein Rahmen zum Halten der Türblase 272 ist auf der entgegengesetzten Seite der Türblase positioniert, und die Verschlußblase 286 ist auf der anderen Seite des Rahmens 502 angeordnet. Ein beweglicher Verschlußkörper 504 ist an einer Seite der Verschlußblase 286 entgegengesetzt zu dem Rahmen 142 positioniert, so daß die Verschlußblase 286 dazwischen positioniert ist. Wenn die Verschlußblase 286 befüllt wird, wird ein langgestrecktes Verschlußblatt 506 von anderen Bereichen des Rahmens 502 weg abgehoben. Ein längliches seitliches Hakenelement 508 ist an der entgegengesetzten Seite des beweglichen Verschlußkörpers 504 vorgesehen, um eine Drehachse zu bilden, um die sich der gesamte Körper 504 unter dem Einfluß der Verschlußblase 286 und eines Paars von Verschlußfedern 510 bewegt, die mit einem Paar von Hülsen 512 verbunden sind, die im Zusammenwirken mit dem beweglichen Verschlußkörper 504 angebracht sind.
Wie am besten in Fig. 11 zu sehen ist, ist dort eine alternative pneumatische Schnittstelle 18 gezeigt, die mit der in Fig. 10 gezeigten pneumatischen Schnittstelle im wesentlichen identisch ist mit der Ausnahme, daß Druckmeßvolumina VSR und VSL an der Rückseite der pneumatischen Schnittstelle 18 angebracht und jeweils mit einem wärmeleitfähigen Schaumstoffeinsatz 117 gefüllt sind. Der wärmeleitfähige Schaumstoffeinsatz ermöglicht eine Wärmeübertragung, wodurch Druckschwankungen ausgeglichen werden, wenn der Profildruck entlang den Leitungen 312 und 392 durch die Proportional- Durchflußventile zugeführt wird. Das trägt dazu bei, Druckspitzen am Patienten, die sich als unangenehm erweisen könnten, zu Verringern.
Wie Fig. 21 zeigt, umfaßt der Kassettenkörper 23 eine Vorderseite 582 und eine Rückseite 584. Eine Vielzahl von aufrechten Rippen 586 stützt die Membran 614 ab, die in abdichtende Anlage an einer hohlen Säule 590 gebracht werden kann, die eine Öffnung 591 an einem erhöhten Ventilsitz 592 bildet. Wenn sich die Membran in Kommunikation mit dem oberen Bereich der Säule befindet, ist das Fluid in der Säule nicht in Kommunikation mit einer zweiten Öffnung 594.
Im Gebrauch ist die Kassette 23 des Dialysatabgabesets 21 in dem Kassettenhalter auf solche Weise angebracht, daß die Vielzahl Von flexiblen Schläuchen an dem Verschluß vorbei verlaufen. Wie die Fig. 19, 20 und 21 am besten zeigen, umfaßt die Kassette 21 den Kassettenkörper 23, der an einer Seite davon in fünf Dialysatöffnungen endet. Diese umfassen eine Heizbeutelöffnung 600, eine Ablauföffnung 602, eine Letzter-Dialysatbeutel-Öffnung 604, eine Zuführbeutel- oder Dialysatzuführöffnung 606 und eine Patientenöffnung 608. In dem Kassettenkörper ist eine Vielzahl von Kanälen ausgebildet, von denen einige mit den Öffnungen verbunden sind. Ferner befinden sich darin ein Paar Pumpenkammern P1 und P2. Die Pumpenkammern und die Kanäle sind von dem Paar von flexiblen Kunststoffmembranen 612 und 614 umschlossen.
An die Heizbeutelöffnung 600 ist ein Heizbeutelkanal F1 angeschlossen. An die Ablauföffnung 602 ist ein Ablaufkanal F2 angeschlossen. An die Letzter-Beutel-Öffnung 604 ist ein Letzter-Beutel-Kanal F3 angeschlossen. An die Zuführöffnung 606 ist ein Dialysatzuführkanal 504 angeschlossen, und an die Patientenöffnung 608 ist ein Patientendialysatkanal F5 angeschlossen. Die Pumpenkammer V1 umfaßt eine obere Pumpenkammeröffnung 620 und eine untere Pumpenkammeröffnung 622. Die Pumpenkammer P2 umfaßt eine obere Pumpenkammeröffnung 624 und eine untere Pumpenkammeröffnung 626. Die obere Pumpenkammeröffnung 620 der Pumpenkammer P1 kann mit dem Heizbeutelkanal F1 oder dem Ablaufkanal F2 über einen oberen Verteilerkanal F6 für die Pumpenkammer P1 verbunden kann. Die obere Öffnung 624 der Pumpenkammer P2 kann mit dem Heizbeutelkanal F1 oder dem Ablaufkanal F2 über einen Verteilerkanal F7 für die obere Pumpenkammer P2 verbunden sein.
Auf ähnliche Weise kann die untere Öffnung 622 der Pumpenkammer P1 mit dem Letzter-Beutel-Kanal F3, dem Zuführkanal F4 oder dem Patientenkanal F5 über einen unteren Pumpenkanal F8 der Pumpenkammer P1 verbunden sein. Die untere Öffnung 626 der Pumpenkammer P2 kann mit dem Letzter-Beutel-Kanal F3, dem Zuführkanal F4 oder dem Patientenkanal F5 über einen unteren Verteilerkanal F9 der Pumpenkammer P2 verbunden sein.
Zehn Ventilstationen sind vorgesehen, um die Verbindung zwischen den Hauptdialysatkanälen F1 bis F5 und den Pumpenkammer-Verteilerkanälen F6 bis F9 herzustellen. Dabei verbindet eine Ventilstation V1 die Heizbeutelleitung F1 mit dem Pumpenkanal F6. Ein Ventil V2 verbinden den Ablaufkanal F2 mit dem oberen P1-Verteilerkanal F6. Die Ventilstation V3 verbindet den Heizbeutelkanal F1 mit dem oberen P2-Verteilerkanal F7. Eine Ventilstation V4 verbindet den Ablaufkanal F2 mit dem oberen P2-Verteilerkanal F7.
Ein Ventil V5 verbindet den Letzter-Beutel-Kanal F3 mit dem unteren Pumpenkammer-P2-Kanal F9. Ein Ventil V6 verbindet den Zuführkanal F4 mit dem Verteilerkanal F9 der unteren Pumpenkammer P2. Ein Ventil V7 verbindet den Patientenkanal F5 mit dem Verteilerkanal F9 der unteren Pumpenkammer P2.
Ein Ventil V5 verbindet den Patientenkanal F5 mit dem Kanal F8 der unteren Pumpenkammer P1. Ein Ventil V9 verbindet den 2uführbeutelkanal F4 mit dem Verteilerkanal F8 der unteren Pumpenkammer P1. Ein Ventil V10 verbindet den Letzter-Beutel-Zuführkanal F3 mit dem Verteilerkanal F8 der unteren Pumpenkammer P1.
Wenn die Ventile V1 bis V10 dadurch geöffnet werden, daß durch die pneumatische Schnittstelle Niederdruck an Ventilbereiche angelegt wird, während die Membran in Anlage ist, werden die Ventile geöffnet, und die vorgenannten ausgewählten Durchflußverbindungen werden hergestellt. Wenn Hochdruck über die lokalen Ventilbetätiger VA1 bis VA10 an die jeweiligen Ventilstationen V1 bis V10 der Kassette geleitet wird, werden die Ventile geschlossen gehalten. Die Manipulation der Drücke an den Ventilbetätigern VA1 bis VA10 durch die Ventile in den Verteilern 320 und 322 bestimmt also die Art und Weise, wie Dialysat zwischen den Öffnungen 600 bis 608 und den Pumpenkammern P1 und P2 verteilt wird.
Gleichzeitig wird durch die Proportional-Durchflußventile den Pumpenbetätigern PA1 und PA2 der Pumpenkammer Druck zugeführt, um die Membranbereiche angrenzend an diese Kammern zu bewegen, so daß ein Pumpvorgang stattfindet.
Wenn die Kassette Dialysat zu und von dem Patienten und zu verschiedenen Beuteln abgibt, verwendet sie manchmal Dialysat aus dem Heizbeutel 22, das von den Heizern 159 erwärmt wird. Ein Thermoelement 700, das am besten in den Fig. 29 und 42 bis 47 zu sehen ist, liefert Temperatursignale, die die Temperatur des Heizbeutels anzeigen. Die Signale temp0 bis temp5 werden von einer Thermoelement-Konditionierelektronik 702 über einen analogen Temperatursignalbus 704 einer A-D-Umwandlungskarte 706 zugeführt, und zwar speziell einer analogen Eingangskarte Keithley-Metralyc DAS1402. Die analoge Eingangskarte 706 übermittelt ihrerseits digitale Temperatursignale über den Bus 36 an den Computer 34, der dann die Steuereingangssignale so einstellen kann, daß sie von der Heizerleistungselektronik 118 empfangen werden können.
Dabei ist jede der Schaltungen in den Fig. 42 bis 47 identisch und umfaßt ein Thermoelement 710, das mit einem Verstärker 712 gekoppelt ist, der ein verstärktes Ausgangssignal über einen Jumper 714 einem zweiten Verstärker 716 und schließlich einem Drittstufenverstärker 718 zuführt, der ein Ausgangssignal abgibt. Ebenso wird, wie Fig. 43 zeigt, das Signal eines Thermoelements 720 von einem ersten Verstärker 722, einem zweiten Verstärker 724 und einem dritten Verstärker 726 verstärkt. Das Ausgangssignal eines Thermoelements 730 wird von Verstärkern 732, 734 und 736 verstärkt und dem Bus 704 zugeführt. Wie Fig. 45 zeigt, wird das Signal eines Thermoelements 740 von Verstärkern 742, 744 und 746 verstärkt und dem Bus 704 zugeführt. Wie Fig. 46 zeigt, wird das Ausgangssignal eines fünften Thermoelements 750 von Verstärkern 752, 754 und 756 verstärkt und dem Bus 704 zugeführt. Das Ausgangssignal eines sechsten Thermoelements 760, in Fig. 47 gezeigt, wird von Verstärkern 762, 764 und 766 verstärkt und dem analogen Bus 704 zugeführt.
Auf gleiche Weise wird das Ausgangssignal der Druckwandler über den Rückführungsbus 19 der A-D-Karte 706 zugeführt, wie in den Fig. 29 und 53 gezeigt ist. Die Drucksignale werden digitalisiert und dem Computer 34 zugeführt, der dann die Drücke der Blasen überwachen kann, die Durchflußraten überwachen kann und ferner die analogen Ventile oder Proportional-Durchflußventile 212 zur Auswahl der abgegebenen Drücke für die Pumpenbetätiger PA1 und PA2 und somit den Druck des Dialysats in den Pumpenkammern P1 und P2 der Kassette 23 steuern kann.
In der Füllphase des typischen Dreiphasen-APD-Zyklus überführt die Kreislaufvorrichtung 14 Dialysat vom Heizbeutel 22 zum Patienten. Der Heizbeutel 22 ist an der obersten Kassetenöffnung angebracht. Die Patientenleitung ist an der untersten Kassettenöffnung angebracht. In der Füllphase wird Dialysat in die Kassettenpumpenkammer P1 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F1 über die Flüssigkeitszweigbahn F6 angesaugt. Dann stößt die Pumpenkammer P1 das erwärmte Dialysat über die Flüssigkeitszweigbahn F8 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F5 aus.
Um die Pumpvorgänge zu beschleunigen, betreibt der Controller 14 bevorzugt die Pumpenkammer P2 im Tandem mit der Pumpenkammer P1. Die Kreislaufvorrichtung 14 saugt erwärmtes Dialysat in die Pumpenkammer P2 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F1 über die Flüssigkeitszweigbahn F7 an. Dann gibt die Pumpenkammer P2 das erwärmte Dialysat über die Flüssigkeitszweigleitung F9 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F5 ab. Der Controller 14 betreibt die Pumpenkammer P1 in einem Saughub, während gleichzeitig die Pumpenkammer P2 in einem Förderhub betrieben wird, und umgekehrt.
In dieser Sequenz wird ständig erwärmtes Dialysat in die oberen Bereiche der Pumpenkammern P1 und P2 eingeleitet. Das erwärmte Dialysat wird immer durch die unteren Bereiche der Pumpenkammern P1 und P2 frei von Luft an den Patienten abgegeben.
Während der Flüssigkeitsüberführung direkt an den Patienten kann der Controller 14 ferner nur relativ niedrige positive und negative Drücke an die Pumpenbetätiger PA1 und PA2 abgeben.
Nachdem das programmierte Füllvolumen zum Patienten überführt worden ist, tritt die Kreislaufvorrichtung 12 in die zweite oder Verweilphase ein. Während der Verweilphase füllt die Kreislaufvorrichtung 12 den Heizbeutel wieder auf, indem frisches Dialysat aus einem der Dialysatvorratsbeutel 22 zum Heizbeutel überführt wird.
Die Heizbeutelauffüllphase umfaßt das Ansaugen von frischem Dialysat in die Kassettenpumpenkammer P1 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F4 über die Flüssigkeitszweigbahn F8. Dann fördert die Pumpenkammer P1 das Dialysat durch die primäre Flüssigkeitsbahn F1 über die Flüssigkeitszweigbahn F6.
Zum Beschleunigen der Pumpvorgänge betreibt der Controller 14 die Pumpenkammer P2 bevorzugt im Tandem mit der Pumpenkammer P1. Die Kreislaufvorrichtung 12 saugt frisches Dialysat in die Kassettenpumpenkammer P2 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F4 über die Flüssigkeitszweigbahn F9. Dann fördert die Pumpenkammer P2 das Dialysat durch die primäre Flüssigkeitsbahn F1 über die Flüssigkeitszweigbahn F7.
Die Kreislaufvorrichtung 12 betreibt die Pumpenkammer P1 im Saughub, während sie die Pumpenkammer P2 in einem Förderhub betreibt, und umgekehrt.
Während dieser Abfolge wird frisches Dialysat immer in die unteren Bereiche der Pumpenkammern P1 und P2 eingeleitet. Das frische Dialysat wird immer durch die oberen Bereiche der Pumpenkammern P1 und P2 zu dem Heizbeutel abgegeben. Dadurch kann eingeschlossene Luft aus den Pumpenkammern P1 und P2 entfernt werden.
Da die Flüssigkeitsüberführung nicht direkt mit dem Patienten erfolgt, kann der Controller 14 hohe relative positive und negative Drücke zu den Pumpenbetätigern PA1 und PA2 liefern, ohne daß der Patient dadurch direkt beeinflußt wird.
Wenn die Verweilphase endet, tritt die Kreislaufvorrichtung 12 in eine dritte oder Ablaufphase ein. Während der Ablaufphase überführt die Kreislaufvorrichtung 12 verbrauchtes Dialysat vom Patienten 28 zu einem Ablauf. Die Ablaufphase umfaßt das Ansaugen von verbrauchtem Dialysat in die Kassettenpumpenkammer P1 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F5 über die Zweigflüssigkeitsbahn F8. Dann fördert die Pumpenkammer P1 das Dialysat über die Flüssigkeitszweigbahn F6 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F2.
Zur Beschleunigung der Pumpvorgänge betreibt der Controller die Pumpenkammer P2 im Tandem mit der Pumpenkammer P1. Die Kreislaufvorrichtung 12 saugt verbrauchtes Dialysat in die Kassettenpumpenkammer P2 durch die primäre Flüssigkeitsbahn F5 über die Flüssigkeitszweigbahn F9 an. Dann fördert die Pumpenkammer P2 das Dialysat durch die primäre Flüssigkeitsbahn F2 über die Flüssigkeitszweigbahn F7.
Die Kreislaufvorrichtung 12 erfaßt den Druck unter Verwendung der Druckwandler PT1 und PT2, um festzustellen, wenn die Peritonealhöhle des Patienten leer ist. Auf die Ablaufphase folgen eine weitere Füllphase und eine Verweilphase, wie bereits beschrieben wurde.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird jeder wichtige Aspekt des APD-Verfahrens durch Luftdruck gesteuert. Luftdruck bewegt Flüssigkeit durch das Abgabeset unter Simulation von Schwerkraft-Durchflußbedingungen auf der Basis von entweder unveränderlichen oder variablen Druckhöhebedingungen. Luftdruck steuert die Betätigung der Ventile, die Flüssigkeit zwischen den vielfachen Zielen und Quellen leiten. Luftdruck dient dazu, die Kassette innerhalb der Betätigungseinheit abzudichten und einen eventuell erforderlichen Sicherheitsverschluß der zugehörigen Schläuche zu bewirken. Luftdruck ist die Basis, auf der Dialysatvolumenmessungen durchgeführt werden, durch die in der Flüssigkeit eingeschlossene Luft detektiert und beseitigt wird und Blockadezustände des Flüssigkeitsdurchflußes erfaßt und diagnostiziert werden.
Bei einer ersten alternativen Ausführungsform des Druckverteilungssystems, die am besten in den Fig. 54 und 55 zu sehen ist, gibt ein Verdichter 800 Hochdruckluft an eine Leitung 802 ab, die dann über ein Absperrventil 804 zu einem Türblasenventil 806 und einem volumetrischen Meßventil 808 geleitet wird. Die Türblase 812 ist mit dem Ventil 806 verbunden, um von diesem mit Druck beaufschlagt zu werden, und ein Türblasendruckwandler 820 mißt den Druck der Türblase. Die Hochdruckluft wird ferner einem Wählventil 822 zugeführt, das ein Proportional-Durchflußventil 824 speist, das so ausgebildet ist, daß es Luft mit Druck oberhalb Atmosphärendruck empfängt, die von einer Pumpleitung 826 dem Pumpenbetätiger PA1 zugeführt wird. Ungeregelte oder rohe Hochdruckluft wird einem Hochdruckverteiler 830 und einem Paar von Ventilbetätigerverteilern 832 und 834 zugeführt, die die Hochdruckluft an die Ventilbetätiger VA1 bis VA10 wie bei der vorhergehenden Ausführungsform abgeben. Eine Vakuumpumpe 850 liefert Druck unterhalb Atmosphärendruck an das Wählventil 822 und ein Wählventil 852.
Ein zweites Proportional-Durchflußventil 853 ist damit verbunden, um ein ausgewähltes Vakuum über eine Leitung 854 an den Pumpenbetätiger PA2 abzugeben. Rohvakuum wird einer Leitung 860 zugeführt und an die Ventilanordnungen 832 und 834 verteilt, um an die Ventilbetätiger abgegeben zu werden, wenn diese von einem oder mehreren der Mehrzahl von Ventilen 832 und 834 ausgewählt werden. Eine Verschlußblase ist ebenfalls angeschlossen und empfängt Hochdruckluft, und das System wirkt ähnlich wie das vorherige Druckregelungssystem mit der Ausnahme, daß es nur mit zwei Proportional-Durchflußventilen 824 und 852 anstatt mit vier Proportional- Durchflußventilen arbeitet und daher billiger in der Herstellung ist.
Fig. 55 zeigt einen beispielhaften Bereich dieser Art von System, wobei nur ein einziges Proportional-Durchflußventil verwendet wird, wobei der Hochdruck durch ein Rückschlagventil 900 mit einem Wählventil 902 und mit einer Verschlußblase 904 verbunden ist und ein Durchfluß- und Druckmeßsystem 910 daran angeschlossen ist. Eine Türblase 920 empfängt Hochdruckluft von dem Verdichter 800, und eine Druckbetätigungskammer 922 kann entweder Hoch- oder Niederdruckluft von dem Proportional-Durchflußventil 824 empfangen. Ein Ventilbetätiger 924 ist so angeschlossen, daß er ungeregelte Hoch- oder Niederdruckluft empfängt. Das System ist relativ einfach und erfordert nur eine relativ geringe Anzahl von Teilen, um die Druckverläufe zu erzielen, die durch die vorhergehenden Ausführungsformen ermöglicht werden.
Eine dritte Ausführungsform eines Druckverteilungssystems, die am besten in Fig. 6 zu sehen ist, umfaßt einen Verdichter oder eine Druckquelle 1000 und eine Vakuumquelle 1002, die mit jeweiligen Auslaßventilen 1004 und 1006 verbunden sind, die entlüftet werden. Ein Auslaßventil 1008 koppelt Druck mit einer Verschlußblase 1010, und ein weiteres Auslaßventil 1012 koppelt Druck mit einer Türblase 1014. Ein Negativdruckreservoir 1016 ist vorgesehen, das durch das Ventil 106 mit der Vakuumpumpe 1002 in Verbindung ist, und die Türblase und das Negativdruckreservoir sind über ein Wählventil 1020 mit einem Ventilbetätiger 1022 in Verbindung. Ein Wählventil 1024 koppelt entweder Vakuum oder positiven Druck mit einem Proportional-Durchflußventil 1026, das Durchfluß mit bemessenem Druck an einen Pumpenbetätiger 1030 liefert.
Ein Druckmeßsystem 1040, das ein Reservoir 1042 aufweist, ist mit der Pumpenkammer 1030 verbunden, um die davon verdrängte Fluidmenge zu messen. Das System ist insofern relativ einfach, als ein einziges Proportional-Durchflußventil in der Lage ist, doppelte Arbeit sowohl für Druck- als auch Vakuumhübe für eine entsorgbare Pumpenkammer auszuführen.
Der Betrieb des in Fig. 56 gezeigten Systems ergibt sich aus dem Druckdiagramm von Fig. 57, wobei die unterste Kurve den Druck der Vakuumquelle anzeigt; die zweitunterste Kurve zeigt den Kammerdruck in einer rechten Pumpenkammer an; die oberste Kurve zeigt den Druck von der positiven Druckquelle oder dem Verdichter an, und die zweite Kurve Von oben zeigt den Druck der linken Pumpenkammer an. Eine ähnliche Kurve ist für nur eine einzige Pumpenkammer gezeigt, wobei die obere und die untere Kurve die positive und die negative Druckquelle bezeichnen und die mittlere Kurve an der Pumpenkammer abgenommen ist, wie am besten in Fig. 58 zu sehen ist.
Noch eine andere Ausführungsform des Systems umfaßt ein Druckregelungssystem 1100, wie am besten in Fig. 59 zu sehen ist. Das Druckregelungssystem 1100 umfaßt eine Kombination aus Verdichter und Vakuumpumpe 1102 in Verbindung mit einer Verschlußblase 1104 und einem Negativdruckreservoir 1106. Eine Hochdrucktürblase 1108 ist mit der Verschlußblase gekoppelt und parallel dazu und hat einen daran angeschlossenen Druckwandler 1110. Eine Vielzahl von Dreiwege-Wählventilen 1120 ist mit einer Vielzahl von Ventilbetätigern 1122 verbunden, die einen Bereich einer pneümatischen Schnittstelle bilden. Ein Wählventil 1130 ist mit einem Proportional-Durchflußventil 1132 verbunden, das wiederum mit einem Pumpenbetätiger 1134 verbunden ist. Damit ist ein Durchflußmeßsystem 1136 verbunden. Das Negativdruckreservoir ist über eine Leitung 1150 sowohl mit dem ersten Set von Wählventilen 1120 als auch einem zweiten Set von Wählventilen 1152 verbunden. Das zweite Set von Wählventilen 1152 ist wirksam, um Luft oder Vakuum an eine Vielzahl von Ventilbetätigern 1154 abzugeben. Ein Pumpenbetätiger 1160 wird durch das Proportional-Durchflußventil 1162 angetrieben, das entweder positiven oder negativen Druck über ein Wählventil 1164 von dem Negativdruckreservoir oder von der Hochpositivdruck-Türblase erhält. Auch dieses System kann Druckprofile mit einer minimalen Anzahl von Komponenten und Reservoiren bereitstellen. Ein Durchflußmeßsystem 1170 ist mit dem Pumpenbetätiger 1160 verbunden, um an den Computer eine Durchflußmeßanzeige zurückzuliefern.
Verschiedene Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen ausgeführt.

Claims

1. System (10) zur Durchführung der Peritonealdialyse an einem Patienten, wobei das System folgendes aufweist:

a) eine Flüssigkeitspumpe (P1, P2), die von Fluiddruck betätigt wird, so daß Flüssigkeit veranlaßt wird, zu und von einer Peritonealhöhle eines Patienten zu fließen;

b) eine Fluidleitung zu und von der Pumpe, um Fluid zum Betrieb der Flüssigkeitspumpe zu liefern;

c) eine Vakuumquelle (242) zum Verbinden von negativem Druck mit der Flüssigkeitspumpe;

d) eine Quelle (240) für positiven Druck zum Verbinden von positivem Druck mit der Leitung und der Flüssigkeitspumpe; und

e) ein Fluidverteilungssystem (16), das ein Proportional- Durchflußventil (290, 292, 294, 298) aufweist, um die Durchflußrate und den Druck des Fluids durch die Fluidleitung von den jeweiligen Druck- und Vakuumquellen zu regeln, um die Flüssigkeitspumpe so zu betätigen, daß sie bewirkt, daß Flüssigkeit in die und aus der Peritonealhöhle gepumpt wird.

2. System zum Durchführen der Peritonealdialyse an einem Patienten nach Anspruch 1, wobei das Fluidverteilungssystem ein Wählventil (320, 322) aufweist, das selektiv die Vakuumquelle oder die Quelle für positiven Druck mit der Flüssigkeitspumpe verbindet.

3. System zum Durchführen der Peritonealdialyse an einem Patienten nach Anspruch 2, wobei die Flüssigkeitspumpe eine Membranpumpe aufweist, die eine Membran (612, 614) und eine Fluidkammer hat, und das Fluidverteilungssystem ferner ein zweites Proportional-Durchflußregelventil (290, 292, 294, 298) und ein zweites Wählventil (320, 322) aufweist, wobei jede Fluidkammer mit einem der Proportional-Durchflußventile und einem der Wählventile kommuniziert.

4. System zum Durchführen der Peritonealdialyse an einem Patienten nach Anspruch 1, wobei das Fluidverteilungssystem ferner ein zweites Proportional-Durchflußregelventil (290, 292, 294, 298) und eine Pumpenkammer aufweist.

5. System zum Durchführen der Peritonealdialyse an einem Patienten nach Anspruch 1, das ferner folgendes aufweist: einen Flüssigkeitsverschluß (282, 284, 286, 504, 506) zum Stoppen von Flüssigkeitsdurchfluß zu oder von einer Peritonealhöhle des Patienten, wobei der Flüssigkeitsverschluß mit dem Fluidverteilungssystem verbunden ist und davon betätigt wird; und ein Ventil (282) in dem Flüssigkeitsverteilungssystem, das zuläßt, daß ein Luftstrom von einer Verschlußblase (286) den Verschluß wirksam macht, wenn das System deaktiviert ist, um einen Flüssigkeitsdurchfluß zu verhindern.

6. Flüssigkeitspumpsystem, das folgendes aufweist:

(a) eine erste Flüssigkeitspumpe (P1), die eine Membran (612, 614) hat;

(b) eine zweite Flüssigkeitspumpe (P2), die eine Membran (612, 614) hat;

(c) eine Quelle für positiven Druck (240);

(d) eine Vakuumquelle (242); und

(e) ein Fluidverteilungssystem (16) zum Treiben jeder Flüssigkeitspumpe, das folgendes aufweist:

(i) eine Wählventileinrichtung (320, 322),

(ii) eine Proportional-Durchflußventileinrichtung (290, 292, 294, 298), um die Durchflußrate und den Druck von Fluid von den Druck- und Vakuumquellen zu regeln;

(iii) eine Leitungseinrichtung zwischen der Wählventileinrichtung und der Proportional-Durchflußventileinrichtung und der ersten und der zweiten Flüssigkeitspumpe.

7. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 6, das ferner eine Vielzahl von Flüssigkeitsventilen (V1 bis V10) in Kommunikation mit der ersten und der zweiten Flüssigkeitspumpe und eine Vielzahl von Ventilstellgliedern (VA1 bis VA10) aufweist, die positiven Druck und Vakuen von den Quellen für positiven Druck und Vakuum für die Flüssigkeitsventile aufnehmen, die mit dem Fluidverteilungssystem verbunden sind und davon betätigt werden.

8. Flüssigkeitspumpsystem, das folgendes aufweist:

eine Pumpe (P1, P2) mit einer Membran (612, 614), die eine Flüssigkeitskammer definiert;

eine Flüssigkeitseingangsleitung (600), die Flüssigkeit zu der Flüssigkeitskammer der Pumpe transportiert;

eine Flüssigkeitsausgangsleitung (608), die Flüssigkeit aus der Flüssigkeitskammer der Pumpe transportiert;

eine Fluidquelle (240) für positiven Druck, die der Membran der Pumpe Fluid unter einem Druck, der höher als Atmosphärendruck ist, zuführt, um die Membran zu treiben;

eine Fluidquelle (242) für negativen Druck, die der Membran der Pumpe Fluid unter einem Druck, der niedriger als Atmosphärendruck ist, zuführt, um die Membran zu treiben; und

eine Druckregeleinrichtung (290, 292, 294, 298), die mit den Fluidquellen für positiven und negativen Druck betriebsmäßig verbunden ist, um die Durchflüsse von Fluid unter einem positiven Druck und Fluid unter einem negativen Druck zu der Membran der Pumpe zu regeln, um ein druckgeregeltes Antreiben der Membran vorzusehen.

9. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 8, wobei die Druckregeleinrichtung folgendes aufweist:

ein erstes Regelventil (290, 292) zwischen der Fluidquelle für positiven Druck und der Membran; und

ein zweites Regelventil (294, 298) zwischen der Fluidquelle für negativen Druck und der Membran;

wobei jedes von dem ersten und zweiten Regelventil in veränderlichem Maß geöffnet werden kann, um den Fluiddurchfluß zwischen den Fluidquellen und der Membran zu regeln.

10. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 9, wobei die Fluidquelle für positiven Druck einen ersten Verdichter aufweist, der mit der Membran ohne ein dazwischen befindliches Reservoir unmittelbar verbunden ist; und wobei die Fluidquelle für negativen Druck einen zweiten Verdichter aufweist, der mit der Fluidkammer ohne ein dazwischen befindliches Reservoir unmittelbar verbunden ist.

11. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 9, wobei das Regelventil für positiven Druck und das Regelventil für negativen Druck jeweils in veränderlichem Maß gleichzeitig geöffnet werden, um den Fluiddurchfluß zu und von der Membran zu regeln.

12. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 9, das ferner einen Drucksensor (PT1, PT3) aufweist, der den an die Membran zugeführten Druck erfaßt.

13. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 9, wobei eine Druckregelschaltung das Durchflußregelventil für negativen Druck schließt, wenn das Durchflußregelventil für positiven Druck geöffnet wird, und das Durchflußregelventil für positiven Druck schließt, wenn das Regelventil für negativen Druck geöffnet wird.

14. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 8, das ferner folgendes aufweist: ein erstes Flüssigkeitsventil (V1) in der Flüssigkeitseingangsleitung, die in die Flüssigkeitskammer führt, und ein zweites Flüssigkeitsventil (V7) in der Flüssigkeitsausgangsleitung, die von der Flüssigkeitskammer weg führt.

15. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 9, wobei das erste und das zweite Flüssigkeitsventil jeweils eine Ventilmembran (614) und eine Ventilkammer (590) haben, wobei die Ventilkammern durch die Ventilmembran voneinander getrennt sind und die vorstehenden Elemente zusammenwirken, um den Flüssigkeitsdurchfluß durch jedes Ventil zu regeln; und das Flüssigkeitspumpsystem ferner eine Vielzahl von Fluidleitungen aufweist, die sich von der Fluidquelle für positiven Druck und der Fluidquelle für negativen Druck zu den Fluidkammern der jeweiligen Ventile erstrecken.

16. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 15, das ferner ein Rückschlagventil (262) aufweist, das in der Leitung zwischen der Quelle für positiven Druck und den Flüssigkeitsregelventilen positioniert ist, um einen Rückstrom von Fluid unter positivem Druck in die Fluidquelle für positiven Druck zu verhindern.

17. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 15, wobei jedes der Flüssigkeitsdurchflußregelventile einen erhabenen Ventilsitz (592) aufweist, der, wenn er mit der Ventilmembran (614) in Eingriff ist, damit zusammenwirkt, um einen Flüssigkeitsdurchfluß zu stoppen, und, wenn er von der Ventilmembran (614) weg verlagert ist, einen Flüssigkeitsdurchfluß zwischen dem Ventilsitz und der Membran zuläßt.

18. Flüssigkeitspumpsystem nach Anspruch 15, wobei jedes Flüssigkeitsdurchflußregelventil durch Luft betätigt wird, die von einem Dreiwegeventil (320, 322) geregelt wird, wobei das Dreiwegeventil die Fluidventilkammer entweder mit Luft unter positivem Druck oder Luft unter negativem Druck in Verbindung bringt, um die Ventilmembran in Anlage zu bringen bzw. abzuheben.

19. Peritonealdialysesystem, das folgendes aufweist:

ein Paar von Membranpumpen (P1, P2), wobei jede Membranpumpe des Paars von Membranpumpen eine Membran (612) hat, die eine Flüssigkeitskammer definiert, und wobei jede Flüssigkeitskammer einen Einlaß und einen Auslaß hat;

eine Vielzahl von Flüssigkeitsleitungen (F1 bis F9), wobei jede Flüssigkeitsleitung der Vielzahl mit wenigstens einer der Membranpumpen betriebsmäßig verbunden ist, um einen Flüssigkeitszulauf zu der Flüssigkeitskammer der jeweiligen Membranpumpe oder einen Flüssigkeitsablauf davon zu bilden;

eine Fluidquelle (240) für positiven Druck, die der Fluidkammer der Pumpe Fluid unter einem ersten Druck zuführt, der höher als Atmosphärendruck ist;

eine Fluidquelle (242) für negativen Druck, die der Fluidkammer der Pumpe Fluid unter einem zweiten Druck zuführt, der niedriger als Atmosphärendruck ist;

eine Druckregeleinrichtung (290, 292, 294, 298), die den Fluiddurchfluß zwischen den Fluidquellen für positiven und negativen Druck und den Fluidkammern der Pumpe regelt; und

eine Wähl/Betätigungseinrichtung (320, 322) für jedes Flüssigkeitsventil, die entweder Fluid unter positivem Druck oder Fluid unter negativem Druck zur Betätigung jedes Flüssigkeitsventils wählt;

eine Vielzahl von Flüssigkeitsventilen (V1 bis V10), wobei jedes Flüssigkeitsventil einer oder mehreren der Flüssigkeitsleitungen (F1 bis F9) zugeordnet ist, so daß eine Betätigung eines ausgewählten Flüssigkeitsventils zuläßt, daß Flüssigkeit durch das Flüssigkeitsventil strömt.

20. Betätigungssystem zum Betätigen einer Vielzahl von Flüssigkeitsventilen (V1 bis V10) und von wenigstens zwei Flüssigkeitspumpen (P1. P2), wobei jede Flüssigkeitspumpe eine Membran (612) hat, die eine Flüssigkeitskammer definiert, die folgendes aufweist:

eine Fluidquelle (240) für positiven Druck;

eine Fluidquelle (242) für negativen Druck;

ein Paar von druckveränderlichen Strömungsbetätigungseinheiten für jede Flüssigkeitspumpe (PA1, PA2), wobei jede Betätigungseinheit ein erstes Regelventil (290, 292) zwischen der Fluidquelle für positiven Druck und der Membran und ein zweites Regelventil (294, 298) zwischen der Fluidquelle für negativen Druck und der Membran aufweist, wobei jedes von dem ersten und dem zweiten Regelventil in veränderlichem Maß geöffnet werden kann, um Fluiddurchfluß zwischen den Fluidquellen und der Membran zu regeln; und

eine Wähl/Betätigungseinrichtung (320, 322) für jedes Flüssigkeitsventil, um entweder Fluid unter positivem Druck oder Fluid unter negativem Druck zur Betätigung des Flüssigkeitsventils zu wählen.

21. Betätigungssystem zur Strömungsbetätigung einer Vielzahl von Flüssigkeitsventilen (V1 bis V10) und wenigstens zwei Flüssigkeitspumpen (P1, P2), wobei jede Flüssigkeitspumpe eine Membran (612) hat, die eine angetriebene Flüssigkeitskammer und eine treibende Fluidkammer definiert, wobei das Betätigungssystem folgendes aufweist:

eine Fluidquelle (240) für positiven Druck;

eine Fluidquelle (242) für negativen Druck;

ein Fluidverteilungsnetz (16) zum Verteilen von Fluid zwischen den Fluidquellen und Strömungsbetätigungseinheiten;

eine druckveränderliche Strömungsbetätigungseinheit (PA1, PA2) für jede Flüssigkeitspumpe, mit einem Wählventil (320, 322), das entweder die Fluidquelle für positiven Druck oder die Fluidquelle für negativen Druck auswählt, und einem Regelventil (290, 292, 294, 298) zwischen der ausgewählten Fluidquelle und der Fluidkammer, wobei das Regelventil in veränderlichem Maß geöffnet werden kann, um den Fluiddurchfluß zwischen der Fluidquelle und der Fluidkammer zu regeln; und

eine Wähl/Betätigungseinrichtung (320, 322) für jedes Flüssigkeitsventil, die entweder Fluid unter positivem Druck oder Fluid unter negativem Druck zur Betätigung des Flüssigkeitsventils auswählt.