DE69834589T2

DE69834589T2 - Verfahren zur Kontrolle der Natriumkonzentration eines Dialysats nach Verordnung

Info

Publication number: DE69834589T2
Application number: DE69834589T
Authority: DE
Inventors: Bernard Bene
Original assignee: Gambro Industries SAS
Current assignee: Gambro Industries SAS
Priority date: 1997-08-21
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2018-08-08
Also published as: CA2243652C; EP1389475A2; FR2767478B1; US6123847A; EP1389475A3; DE69821415D1; EP0898975B1; ES2265083T3; EP1389475B1; ATE326245T1; JPH11137668A; DE69834589D1; ATE258812T1; DE69821415T2; CA2243652A1; FR2767478A1; JP4011202B2; ES2215286T3; EP0898975A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen programmierten Algorithmus zur Verwendung bei einer Dialysevorrichtung zur Implementierung eines Verfahrens zur Einstellung der Konzentration an Natrium in einer Dialyseflüssigkeit nach einer Verschreibung.
Die Nieren spielen verschiedene Rollen, zwischen denen Wasserbeseitigung, Ausscheidung von Katabolyten (oder Stoffwechselabfällen, wie z.B. Harnstoff, Kreatinin), Einstellung von Elektrolytenkonzentration in Blut (Natrium, Kalium, Magnesium Kalzium, Phosphaten, Chloriden) und Einstellung des sauren-basischen Gleichgewichtes in der inneren Umgebung, die insbesondere durch die Beseitigung von schwachen Säuren (Phosphaten, Mononatriumsäuren) und durch die Herstellung von Ammoniumsalzen erhalten wird.
Da bei Leuten, die die Verwendung von Nieren verloren haben, diese Ausscheidungs- und Einstellungsmechanismen nicht mehr vorliegen, beladet sich die innere Umgebung mit Wasser und Stoffwechselabfällen und weist einen Überschuss an Elektrolyten (insbesondere Natrium) sowie im allgemeinen eine Azidose auf, wobei sich der pH-Wert des Blutplasmas zu 7 verstellt (der pH-Wert des Blutes variiert in der Regel innerhalb enger Grenzen von 7,35 bis 7,45).
Um die Nierenfunktionsstörung zu mildern, wird typischerweise eine Blutbehandlung durch extrakorporale Zirkulation in einem Austauscher mit semipermeabler Membran (Hämodialysator) verwendet, in dem das Blut eines Patienten und eine Dialyseflüssigkeit umfassend die Hauptelektrolyte des Blutes an einer und an der anderen Seite der Membran bei Konzentrationen, die den Blutkonzentrationen eines gesunden Menschen ähnlich sind, zirkuliert werden. Außerdem wird ein Druckunterschied zwischen den beiden Abteilen des Hämodialysators, die durch die semipermeable Membran begrenzt werden, erzeugt, so daß ein Anteil des Plasmawassers durch Ultrafiltration durch die Membran in den Dialyseflüssigkeitsabteil gelangt.
Die im Hämodialysator für Stoffwechselabfälle und Elektrolyte durchgeführte Blutbehandlung geht aus zwei Mechanismen von Molekülübergang durch die Membran hervor. Einerseits wandern die Moleküle von der Flüssigkeit, wo deren Konzentration am höchsten ist, zur Flüssigkeit, wo deren Konzentration am niedrigsten ist. Dies ist als Übergang durch Diffusion oder Dia lyse bekannt. Andererseits werden einige Katabolyte und einige Elektrolyte durch Plasmawasser, das durch die Membran unter Wirkung des zwischen den beiden Abteilen des Austauschers erzeugten Druckunterschiedes filtriert, mitgerissen. Dies ist als Übergang durch Konvektion bekannt.
Drei der oben genannten Nierenfunktionen, d.h. Wasserbeseitigung, Ausscheidung von Katabolyten und Einstellung der Blutkonzentration an Elektrolyten, werden daher bei einer konventionellen Blutbehandlungsvorrichtung durch die Kombination von Dialyse und von Blutfiltrierung (diese Kombination ist als Hämodialyse bekannt) sichergestellt.
Bei der Einstellung des sauren-basischen Gleichgewichts in der inneren Umgebung wird zur Behandlung der Niereninsuffizienz einen Mechanismus zur Einstellung des sauren-basischen Gleichgewichtes der inneren Umgebung verwendet, der aus den Puffersystemen des Blutes besteht, wobei das Hauptpuffersystem Carbonsäure als schwache Säure in Verbindung mit deren Alkalisalz, d.h. Bikarbonat, umfasst. Zur Behandlung der Azidose eines an Niereninsuffizienz leidenden Patienten wird ihm Bikarbonat durch das Gefäßsystem während einer Hämodialysesitzung unmittelbar oder mittelbar verabreicht.
Man spricht von einer mittelbaren Verabreichung, wenn das Bikarbonat ein Bestandteil der Zusammensetzung der Dialyseflüssigkeit ist und durch das Blut mittels Diffusion durchgeht. Ein Nachteil dieses Verfahren besteht darin, daß das Bikarbonat mit Kalzium und Magnesium anfällt, die typische Bestandteile einer Dialyseflüssigkeit sind. Um diese Reaktion zu begrenzen, wird eine Säure (Essigsäure) der Dialyseflüssigkeit zugegeben, um deren pH-Wert zu senken, was zu einer Zunahme des partiellen Carbondioxiddruckes und zu einem ungewünschten Übelkeit bei dem Patienten führt, die durch den Überschuss dieses Gases im Blut des Patienten hervorgerufen wird. Nimmt man die maximale akzeptable Konzentration an Säure in der Dialyseflüssigkeit in Kauf, entstehen weiter Kalziumablagerungen in den Kreisläufen der Dialysemaschine, die beseitigt werden sollten.
Man spricht von einer unmittelbaren Bikarbonatverabreichung, wenn die Dialyseflüssigkeit frei von Bikarbonat ist und der Patient mit einer Natriumbikarbonatlösung perfundiert wird. Das Interesse dieses Verfahrens liegt darin, daß die in Abwesenheit von Säure anfällenden Stoffen in derselben Behandlungsflüssigkeit nicht zusammengesetzt werden sollten.
Dieses Verfahren hat aber das Problem der Einstellung der Konzentration an Natrium in der Dialyseflüssigkeit, so daß die innere Umgebung des Patienten zu einer vorgegebenen Konzentration an Natrium neigt. Tatsächlich wird bei der Perfusion von Natriumbikarbonat zu dem Patienten zum Erreichen einer vorgegebenen Konzentration an Bikarbonat in der inneren Umgebung des Patienten darin eine Menge von Natrium zugegeben. Um es anders zu sagen, bei den vorliegenden Systemen, die zur Implementierung des oben beschriebenen Verfahrens verwendet werden, ist es nicht vorgesehen, die Perfusionsfördermenge der Natriumbikarbonatlösung sowie die Natriumkonzentration der Dialyseflüssigkeit einzustellen, so daß die innere Umgebung des Patienten zu einer vorgegebenen genauen Konzentration an Bikarbonat und an Natrium neigt.
Das Dokument EP 0 532 433 A1 , auf das sich der Oberbegriff des Anspruchs 1 stützt, beschreibt eine künstliche Niere umfassend

– einen Austauscher mit zwei durch eine Membran getrennten Abteilen, wobei der erste Abteil mit einem Kreislauf zur extrakorporalen Blutzirkulation verbunden ist, wobei der zweite Abteil mit einem Dialysekreislauf mit einem Kanal zur Zuführung von frischer Dialyseflüssigkeit, der mit einem Eingang des zweiten Abteils verbunden ist, und mit einem Kanal zur Zuführung von gebrauchter Dialyseflüssigkeit verbunden ist, der mit einem Ausgang des zweiten Abteils verbunden ist,
– Mittel zur Steuerung von Mitteln zur Einstellung der Flussfördermenge mindestens einer konzentrierten Lösung enthaltend einen Stoff in einem Behälter zur Vorbereitung von Dialyseflüssigkeit, wobei der Stoff Natrium sein kann;
– Mittel zur Einstellung des Flussfördermenge einer Perfusionsflüssigkeit im Kreislauf zur extrakor poralen Blutzirkulation.

Die in EP 0 532 433 beschriebene Einheit vergleicht die Konzentration an ionisierten Stoffen im Blut des Patienten mit der vorher gespeicherten, gewünschten Konzentration und steuert eine Pumpe zum Steigern oder Verringern des Fördermenge des konzentrierten Lösung enthaltend Natrium, um den Gehalt an Natrium der Dialyseflüssigkeit zu steigern oder verringern.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen programmierten Algorithmus zu erzeugen, der nach dessen Implementierung durch eine Steuer- und Recheneinheit einer Dialysevorrichtung die Steuer- und Recheneinheit in der Lage macht, ein Verfahren zur Einstellung der Natriumkonzentration einer Dialyseflüssigkeit durchzuführen, das die innere Umgebung eines eine Perfusion einer Natriumsalzlösung bekommenden Patienten erlaubt, zu einer gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des zu neigen.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein programmierter Algorithmus nach Anspruch 1 vorgesehen, der nach dessen Implementierung die Steuer- und Recheneinheit in der Lage macht, ein Verfahren zur Einstellung der Natriumkonzentration einer Dialyseflüssigkeit zu einem vorgegebenen Wert [Na⁺]_dial durchzuführen, damit die innere Umgebung eines Patienten zu einer gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des neigt, wobei das Blut des Patienten und die Dialyseflüssigkeit an einer und an der anderen Seite der semipermeablen Membran eines Dialysators zirkuliert werden, wobei der Patient auch eine Perfusion einer Lösung enthaltend Natrium und einen Stoff A bei vorgegebenen Konzentrationen [Na⁺]_sol und [A]_sol bekommt; wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Bestimmung der Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit abhängig von der Dialysance D des Dialysators für Natrium, von der gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des der inneren Umgebung des Patienten, von der Perfusionsfördermenge Q_inf und von der Natriumkonzentration [Na⁺]_sol der Perfusionslösung; und
– Einstellung der Natriumkonzentration der Dialyseflüssigkeit zur bestimmten Konzentration [Na⁺]_dial.

Bevorzugt besteht nach einem Merkmal der Erfindung der Schritt der Bestimmung der Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit in der Anwendung folgender Formel:
Bevorzugt umfasst nach einem anderen Merkmal der Erfindung das Verfahren auch den Schritt von der Bestimmung der Dialysance D des Dialysators für Natrium gemäß den folgenden Schritten:

– Hintereinandervorbereitung und -zirkulation im Dialysator von mindestens zwei Dialyseflüssigkeiten mit unterschiedlichen Leitfähigkeitswerten;
– Erfassung von mindestens zwei Messungen der Leitfähigkeit von mindestens zwei Dialyseflüssigkeiten aufwärts und abwärts vom Dialysator;
– Berechnung der Dialysance D ausgehend von den gemessenen Leitfähigkeitswerten (Cd1in, Cd1out, Cd2in, Cd2out) in mindestens zwei hintereinandervorbereiteten Dialyseflüssigkeiten.

Bevorzugt wird die Dialysance D des Dialysators für Natrium nach der folgenden Formel:
berechnet, worin Qd die Dialyseflüssigkeitsfördermenge darstellt.
Bevorzugt umfasst gemäß noch einem anderen Merkmal der Erfindung auch die folgenden Schritte:

– Bestimmung einer Perfusionsfördermenge Q_inf, so daß am Ende der Behandlungssitzung die Konzentration des Stoffes A in der inneren Umgebung des Patienten zu einer gewünschten Konzentration [A]_des neigt;
– Einstellung der Perfusionsfördermenge nach der bestimmten Fördermenge Q_inf.

Bevorzugt wird die Perfusionsfördermenge Q_inf gemäß der folgenden Formel berechnet:
worin Cl die Clearance des Dialysators für den Stoff A darstellt.
Der programmierte Algorithmus wird durch eine Dialysevorrichtung umfassend:

– Mittel zur Vorbereitung einer Natrium enthaltenden Dialyseflüssigkeit umfassend Mittel zur Einstellung der Natriumkonzentration;
– einen Dialyseflüssigkeitskreislauf umfassend einen Zuführungskanal und einen Ablaufkanal, wobei der Zuführungskanal ein mit den Mitteln zur Vorbereitung von Dialyseflüssigkeit verbundenes Ende und ein anderes mit einem Dialysator verbindbares Ende aufweist, wobei der Ablaufkanal ein mit dem Dialysator verbindbares Ende aufweist;
– Mittel zur Perfusion in einen Patienten von einer Perfusionslösung, die Natrium und einen Stoff A bei vorgegebenen Konzentrationen [Na⁺]_sol und [A]_sol enthält;
– Mittel zur Bestimmung der Natriumkonzentration [Na⁺]_dial einer Dialyseflüssigkeit, damit die innere Umgebung des Patienten zu einer gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des abhängig von der Dialysance D des Dialysators (1) für Natrium, von der gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des der inneren Umgebung des Patienten, von der Perfusionsfördermenge Q_inf und von der Natriumkonzentration [Na⁺]_sol der Perfusionslösung neigt;
– Mittel zur Steuerung der Mittel zur Einstellung der Natriumkonzentration der Dialyseflüssigkeit, so daß diese Konzentration der bestimmten Konzentration [Na⁺]_dial entspricht, durchgeführt.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben aus der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die einzige beigefügte Figur, die ein erfindungsgemäßes Hämodialysesystem schematisch darstellt.
Das in der Abbildung dargestellte Hämodialysesystem umfasst einen Hämodialysator 1 mit zwei Abteilen 2, 3, die durch eine semipermeable Membran 4 voneinander getrennt sind. Ein erster Abteil 2 weist ein Ende, das mit einem Blutentzugkanal 5 verbunden ist, an dem eine Zirkulationspumpe angeordnet ist 6, und ein Ende, das mit einem Blutrückgabekanal 7 verbunden ist, an dem ein Blasenfänger 8 angeordnet ist, auf.
Eine Perfusionsvorrichtung umfassend eine Pumpe 10 und eine Waage 11 dient zur Injektion in den Blasenfänger 8 des Gehaltes eines Perfusionsflüssigkeitsbeutels 9. Die Perfusionsflüssigkeit ist eine sterile Natriumbikarbonatlösung, deren Konzentration an Bikarbonat [HCO₃ ^–]_sol (d.h. auch die Konzentration an Natrium [Na⁺]_sol) bekannt ist. Der Beutel 9 hängt von der Waage 11 und ist mit dem Blasenfänger 8 durch einen Kanal 12 verbunden, an dem die Perfusionspumpe 10 angeordnet ist. Die Waage 11 dient zur Steuerung der Pump 10, damit die Perfusionsflüssigkeitsfördermenge einem Standardwert entspricht.
Der zweite Abteil 3 des Hämodialysators 1 weist einen Eingang, der mit einem Kanal zur Zuführung von frischer Dialyseflüssigkeit 12 verbunden ist, und einen Ausgang auf, der mit einem Kanal zum Ablauf von gebrauchter Flüssigkeit 13 (Dialyseflüssigkeit und Ultrafiltrate) verbunden ist.
Der Zuführungskanal 12 verbindet den Hämodialysator 1 mit einer Dialyseflüssigkeitsvorbereitungsvorrichtung 14 umfassend einen Hauptkanal 15, dessen aufwärts liegende Ende zur Verbindung mit einer Quelle von fließendem Wasser vorgesehen ist. Der Hauptkanal ist mit einem Nebenkanal 16 verbunden, dessen freie Ende zum Eintauchen in einen Behälter 17 für eine konzentrierte Salzlösung enthaltend Natrium-, Kalzium-, Magnesium- und Kaliumchlorid vorgesehen ist. Eine Pumpe 18 ist am Nebenkanal 16 angeordnet, um die Durchmischung von Wasser und konzentrierter Lösung im Hauptkanal 15 zu erlauben. Die Pumpe 18 ist abhängig von dem Vergleich zwischen 1) einem Standardleitfähigkeitswert für das Flüssigkeitsgemisch, die am Verbindungspunkt der Hauptleitung 15 und der Nebenleitung 16 entsteht, und 2) dem Leitfähigkeitswert des Gemisches, der durch einen Leitfähigkeitsfühler 19 gemessen wird, der am Hauptkanal abwärts vom Verbindungspunkt zwischen der Hauptleitung 15 und der Nebenleitung 16 angeordnet ist, gesteuert.
Der Zuführungskanal 12 bildet die Verlängerung des Hauptkanals 15 der Vorrichtung 14 zur Vorbereitung von Dialyseflüssigkeit. An diesem Zuführungskanal sind – in der Zirkulationsrichtung der Flüssigkeit – ein erster Durchflussmesser 20 und eine erste Zirkulationspumpe 21 angeordnet.
Das abwärts liegende Ende des Ablaufkanal für gebrauchte Flüssigkeit 13 dient zur Verbindung mit dem Abflussleitung. An diesem Kanal sind – in der Zirkulationsrichtung der Flüssig keit – eine zweite Zirkulationspumpe 22 und ein zweiter Durchflussmesser 23 angeordnet. Eine Abzugpumpe 24 ist so gesteuert, daß deren Fördermenge einem Standardwert von Ultrafiltrationsfördermenge im Hämodialysator 1 entspricht.
Der Zuführungskanal 12 und der Ablaufkanal 13 sind durch einen ersten und einen zweiten Zweigkanal 25, 26 verbunden, die durch einen Zweigkanal 27 miteinander verbunden sind, an dem ein Leitfähigkeitsfühler 28 angeordnet ist. Der erste Zweigkanal 25 ist mit dem Zuführungskanal 12 abwärts von der ersten Zirkulationspumpe 21 durch ein erstes Dreiwegeventil 29 verbunden und mit dem Ablaufkanal 13 aufwärts von der zweiten Zirkulationspumpe 22 durch ein zweites Dreiwegeventil 30 verbunden. Der zweite Zweigkanal 26 und der Zweigkanal 27 sind durch ein drittes Dreiwegeventil 31 miteinander verbunden.
Das in 1 dargestellte Hämodialysesystem umfasst weiter eine Rechen- und Steuereinheit 32. Diese Einheit ist mit einer Benutzerschnittstelle 33 (alphanumerischer Tastatur) verbunden, durch die sie Anweisungen empfängt, wie z.B. verschiedene Standardwerte der Fördermenge (Blutfördermenge Qb, Dialyseflüssigkeitsfördermenge Qd und gegebenenfalls Perfusionsflüssigkeitsfördermenge Q_inf), der Leitfähigkeit der Dialyseflüssigkeit Cd1 in, Cd2in, der Behandlungsdauer T, des Gewichtverlusts WL. Die Rechen- und Steuereinheit 32 empfängt weiter Informationen, die von den Messorganen des Systems gesandt wurden, wie z.B. den Flussmessern 20, 23, den Leitfähigkeitsfühlern 19, 28 und der Waage 11. Sie steuert die Antriebsorgane des Systems, wie z.B. die Pumpen 6, 10, 18, 21, 22, 24 und die Ventile 29, 30, 31, abhängig von den empfangenen Anweisungen und den Betriebsarten sowie von programmierter Algorithmen.
Das oben beschriebene Hämodialysesystem arbeitet wie folgt.
Nachdem der extrakorporale Blutkreislauf abgespült und mit steriler Salzlösung gefüllt worden ist, ist er mit dem Patient verbunden und die Blutpumpe 6 wird mit einer vorgegebenen Fördermenge Qb, z.B. 200 ml/Min., betrieben.
Gleichzeitig werden die Pumpe 18 zur Zugabe von konzentrierter Lösung, die Dialyseflüssigkeitspumpen 21, 22 und die Abzugpumpe 24 eingeschaltet. Die Fördermenge der Zuga bepumpe 18 ist zuerst eingestellt, damit die Dialyseflüssigkeit solche eine Natriumkonzentration (d.h. auch eine Leitfähigkeit) hat, daß die Natriumkonzentration der inneren Umgebung des Patienten ungefähr zu einer gewünschten Konzentration neigt. Die Fördermenge Qd der am Zuführungskanal 12 angeordneten Zirkulationspumpe 21 wird zu einem festen Wert (z.B. 500 ml/Min.) eingestellt, während die Fördermenge der am Ablaufkanal 13 angeordneten Zirkulationspumpe 22 dauerhaft eingestellt wird, damit die von dem zweiten Flussmesser 23 gemessene Fördermenge der von dem ersten Flussmesser 20 gemessenen Fördermenge entspricht. Die Fördermenge der Abzugpumpe 24, die die Ultrafiltration von Plasmawasser hervorruft, entspricht der Fördermenge Q_inf der Perfusionspumpe 10 zuzüglich der Gewichtverlusffördermenge (berechnet aus dem Gewicht WL, das der Patient verlieren soll, und aus der Dauer T der Behandlungssitzung).
Die Ventile 29, 30, 31 sind so angeordnet, daß die frische Dialyseflüssigkeit im Verbindungskanal 27 zirkuliert und durch den Leitfähigkeitsfühler 28 durchfließt.
Die Perfusionspumpe 10 wird zuerst bei einer Fördermenge Q_inf eingeschaltet, die empirisch so gewählt wird, daß die Bikarbonatkonzentration der inneren Umgebung des Patienten ungefähr zu einer gewünschten Konzentration [HCO₃ ^–]_des neigt. Die Fördermenge der Pumpe 10 wird durch die Waage 11 genau eingestellt.
Erfindungsgemäß wird die Fördermenge der Pumpe von konzentrierter Lösung 18 kontinuierlich eingestellt, damit die Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit, wie sie durch den Leitfähigkeitsfühler 19 gemessen wird, ermöglicht, daß die Natriumkonzentration der inneren Umgebung des Patienten zu einem gewünschten Wert [Na⁺]_des neigt. Die Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit wird durch die Recheneinheit 32 abhängig von der Dialysance D des Dialysators 1 für Natrium, von der gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des der inneren Umgebung des Patienten, der Perfusionsfördermenge Q_inf und der Natriumkonzentration [Na⁺]_sol berechnet. Sie kann durch die folgende Formel:
berechnet werden.
Bei dem Wert von Dialysance D, der in der Formel (1) verwendet wird, kann es sich um einen festen Wert handeln, der von dem Benutzer des Dialysesystems ausgehend von den theoretischen Leistungen des verwendeten Dialysators, von der Blutfördermenge Qb und der Dialyseflüssigkeitsfördermenge Qd empirisch festgestellt wird. Dabei gibt der Benutzer diesen Wert von Dialysance D in die Rechen- und Steuereinheit 32 vor der Behandlungssitzung ein.
Bevorzugt handelt es sich bei dem in der Formel (1) verwendeten Wert der Dialysance D um einen reellen Wert, der durch Rechnung, z.B. durch Implementierung des folgenden Verfahrens bestimmt wird, dessen hintereinanderliegenden Schritte durch die Steuereinheit 32 gesteuert werden. Da die Dreiwegeventile 29, 30, 31 so angeordnet sind, daß die frische Dialyseflüssigkeit durch den Leitfähigkeitsfühler 28 durchfließt, wird die Leitfähigkeit Cd1in der frischen Dialyseflüssigkeit gemäß der Verschreibung gemessen und gespeichert. Die drei Ventile 29, 30, 31 werden dann umgekehrt, so daß der Leitfähigkeitsfühler 28 durch die gebrauchte Flüssigkeit durchgeflossen wird, und die Leitfähigkeit Cd1out dieser Flüssigkeit wird gemessen und gespeichert. Die Fördermenge der Konzentratpumpe 18 wird dann geändert (gesteigert oder verringert), so daß die Leitfähigkeit der zirkulierten Dialyseflüssigkeit einen kleinen Unterschied von der verschriebenen Leitfähigkeit der Dialyseflüssigkeit aufweist. Zum Bespiel wird die Leitfähigkeit der zweiten Dialyseflüssigkeit so eingestellt, daß sie oberhalb oder unterhalb 1 mS/cm mit Bezug auf die Leitfähigkeit der ersten Dialyseflüssigkeit (die in der Regel ca. 14 mS/cm beträgt) liegt. Wie vorher wird die Leitfähigkeit Cd2in der zweiten Dialyseflüssigkeit aufwärts von dem Dialysator 1 gemessen und gespeichert, dann werden die Dreiwegeventile 29, 30, 31 wieder umgekehrt, damit die Leitfähigkeitsfühler 28 durch die gebrauchte Flüssigkeit durchgeflossen wird, und die Leitfähigkeit Cd2out der gebrauchten Flüssigkeit wird gemessen und gespeichert. Die reelle Dialysance D des Dialysators 1 kann dann durch die folgende Formel:
berechnet werden.
Ein anderes Verfahren zur Berechnung der reellen Dialysance D ausgehend von den an zwei Dialyseflüssigkeiten mit unterschiedlichen Leitfähigkeitswerten durchgeführten Messungen ist in der Patentanmeldung EP 0 658 352 beschrieben.
Die Perfusionsfördermenge Q_inf, die bei der Berechnung der Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit verwendet wird, kann von dem Benutzer des Dialysesystems empirisch festegestellt, so daß die Bikarbonatkonzentration der inneren Umgebung des Patienten ungefähr zu einer gewünschten Konzentration neigt. Dabei gibt der Benutzer diesen Wert von fester Perfusionsfördermenge in die Rechen- und Steuereinheit 32 vor der Behandlungssitzung ein.
Bevorzugt wird die Perfusionsfördermenge Q_inf regelmäßig berechnet und eingestellt, so daß die Bikarbonatkonzentration des Blutes zu einem gewünschten Wert [HCO₃ ^–]_des genau neigt. In der Regel kann die Fördermenge Q_inf der Perfusionslösung jederzeit durch die Formel:
berechnet werden, worin Cl die Clearance des Dialysators 1 für Natrium darstellt, die auf einfacher Weise von der Dialysance D für Natrium unabhängig von der Bestimmungsart extrapoliert werden kann.
Die Erfindung ist nur nicht für das oben beschriebene Dialyseverfahren geeignet, bei dem die Perfusionslösung Natriumbikarbonat umfasst und die Dialyseflüssigkeit davon frei ist. Im allgemeinen ist sie für jedes Dialyseverfahren geeignet, bei dem die verwendete Dialyseflüssigkeit Natrium umfasst und der dialysierte Patient eine Perfusion einer Lösung enthaltend ein Natriumsalz bekommt.
Beispielerweise, um die oben genannten Nachteile der konventionellen Bikarbonatdialyse, bei der die Dialyseflüssigkeit alle Blutelektrolyte und Essigsäure enthält, zu vermeiden, kann die folgende Behandlung implementiert werden: Die Dialyseflüssigkeit wird ausgehend von einer konzentrierten Lösung von Natriumchlorid und Natriumbikarbonat sowie gegebenenfalls Kali umchlorid (Mischung aus Wasser und der konzentrierten Lösung durch die Pumpe mit variabler Fördermenge 18 der in der Figur dargestellten Vorrichtung) vorbereitet. Der dialysierte Patient bekommt weiter eine Perfusion einer Lösung von Natrium-, Magnesium-, Kalzium sowie gegebenenfalls Kaliumchlorid. Das Kalium ist sowohl in der Zusammensetzung der Dialyseflüssigkeit als auch in der Zusammensetzung der Perfusionslösung enthalten. Die Zusammensetzung dieser Flüssigkeiten ist für eine Hämofiltrationsbehandlung besonders geeignet, bei der die Perfusionsfördermenge oberhalb 1 Liter pro Stunde ist.
Bei der oben beschriebenen Erfindung sind Varianten möglich. Statt eines einzigen Leitfähigkeitsfühlers, der abwechselnd durch die frische und gebrauchte Dialyseflüssigkeit durchgeflossen wird, kann der Dialyseflüssigkeitskreislauf mit zwei Leitfähigkeitsfühlern versehen sein, die jeweils am Dialyseflüssigkeitskreislauf aufwärts und abwärts von dem Dialysator angeordnet sind. Der Dialyseflüssigkeitskreislauf kann auch nur einen Leitfähigkeitsfühler umfassen, der abwärts von dem Dialysator angeordnet ist, wobei die beiden Standardleitfähigkeitswerte, die für die Steuerung der Konzentratpumpe 18 zur Vorbereitung der ersten und zweiten Dialyseflüssigkeit, in der oben genannten Formel durch die aufwärts von dem Dialysator gemessenen Leitfähigkeitswerte ersetzt sind.

Claims

Programmierter Algorithmus für eine Steuer- und Überwachungseinheit eines Dialysegeräts, wobei das Dialysegerät: – Mittel (14) zur Vorbereitung einer Natrium enthaltenden Dialyseflüssigkeit umfassend Mittel zur Einstellung (18) der Natriumkonzentration; – einen Dialyseflüssigkeitskreislauf umfassend einen Zuführungskanal (12) und einen Ablaufkanal (13), wobei der Zuführungskanal (12) ein mit den Mitteln (14) zur Vorbereitung von Dialyseflüssigkeit verbundenes Ende und ein anderes mit einem Dialysator (1) verbindbares Ende aufweist, wobei der Ablaufkanal (13) ein mit dem Dialysator (1) verbindbares Ende aufweist; – Mitteln (9, 10, 12) zur Perfusion in einen Patienten von einer Perfusionslösung, die Natrium und einen Stoff A bei vorgegebenen Konzentrationen [Na⁺]_sol und [A]_sol enthält; – eine Steuer- und Überwachungseinheit, worin der programmierte Algorithmus – wenn er von der Steuer- und Überwachungseinheit ausgeführt wird – die Steuer- und Überwachungseinheit in der Lage macht, ein Einstellungsverfahren durchzuführen, damit das innere Medium des Patienten zu einer gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des neigt, umfassend die folgenden Schritte: – Bestimmung der gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit; – Steuerung der Mittel (18) zur Einstellung der Natriumkonzentration der Dialyseflüssigkeit, so daß diese Konzentration der bestimmten gewünschten Konzentration [Na⁺]_dial entspricht; – umfasst, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Natriumkonzentration abhängig von der Dialysance D des Dialysators (1) für Natrium, von der gewünschten Natriumkonzentration [Na⁺]_des der inneren Medium des Patienten, von der Perfusionsför dermenge Q_inf und von der Natriumkonzentration [Na⁺]_sol der Perfusionslösung bestimmt wird.
Programmierter Algorithmus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt von Bestimmung der Natriumkonzentration [Na⁺]_dial der Dialyseflüssigkeit einen Schritt von Berechnung dieser Konzentration nach der Formel:
umfasst.
Programmierter Algorithmus nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Dialysegerät einen Leitfähigkeitsfühler (28) zur Messung der Leitfähigkeit der frischen und der gebrauchten Dialyseflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierte Algorithmus die Steuer- und Überwachungseinheit in der Lage macht, ein Verfahren zur Bestimmung der Dialysance D des Dialysators (1) für Natrium durchzuführen, umfassend die folgenden Schritte: – Hintereinandervorbereitung und -zirkulation im Dialysator von mindestens zwei Dialyseflüssigkeiten mit unterschiedlichen Leitfähigkeitswerten; – Erfassung von mindestens zwei Messungen der Leitfähigkeit von mindestens zwei Dialyseflüssigkeiten aufwärts und abwärts vom Dialysator; – Berechnung der Dialysance D ausgehend von den gemessenen Leitfähigkeitswerten (Cd1in, Cd1out, Cd2in, Cd2out) in mindestens zwei hintereinandervorbereiteten Dialyseflüssigkeiten.
Programmierter Algorithmus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Dialysance D des Dialysators (1) für Natrium nach der folgenden Formel:
worin Qd die Dialyseflüssigkeitsfördermenge darstellt, durchgeführt wird.
Programmierter Algorithmus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der programmierte Algorithmus die Steuer- und Überwachungseinheit in der Lage macht, ein Einstellungsverfahren umfassend die folgenden Schritte: – Bestimmung einer Perfusionsfördermenge Q_inf, so daß die Konzentration des Stoffes A in das inneren Medium des Patienten zu einer gewünschten Konzentration [A]_des neigt; – Steuerung der Mittel zur Einstellung (10) der Perfusionsfördermenge, so daß diese Fördermenge der bestimmten Fördermenge Q_inf entspricht, durchzuführen.
Programmierter Algorithmus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt von Bestimmung der Perfusionsfördermenge Q_inf die Berechnung der Perfusionsfördermenge Q_inf nach der Formel:
umfasst, worin Cl die Clearance des Dialysators (1) für den Stoff A darstellt.