NL8801400A - Inrichting voor het onttrekken van een optimale hoeveelheid bloed per tijdseenheid aan een donor. - Google Patents

Description

Inrichting voor het onttrekken van een optimale hoeveelheid bloed per tijdseenheid aan een donor

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het onttrekken van een optimale hoeveelheid bloed per tijdseenheid aan een donor, omvattende een naald die kan worden aangesloten op een ader van de donor, een op een electrische stroombron aansluitbare bloedpomp, een drukmeter en een regel-inrichting waarmee veranderingen in de druk kunnen worden omgezet in veranderingen van het pompdebiet.

Een dergelijke inrichting is onder meer bekend uit de PCT-octrooiaanvrage 8 600 231.

De daarin beschreven inrichting is zowel geschikt voor het onttrekken als het retourneren van bloed en omvat een bloedpomp, een drukmeter en een door een microprocessor bestuurde regel inrichting. Het debiet wordt geoptimaliseerd door bij ten minste twee verschillende bloedafnamesnelheden de druk te meten en aan de hand daarvan door extrapolatie een druk vs. bloedstroom-regelcurve te construeren. Het debiet van de bloedpomp wordt vervolgens verhoogd naar een zo hoog mogelijke waarde tot de gemeten druk bij een bepaalde bloedstroom beneden de druk komt die volgens voornoemde curve bij bedoelde bloedstroom hoort. Hoewel met deze bekende inrichting de hoeveelheid bloed die aan een donor wordt onttrokken kan worden geregeld, moet als een belangrijk nadeel van de daarin beschreven inrichting worden aangemerkt dat de druk vs. bloedstroomregelcurve slechts aan het begin van de bloedafname wordt bepaald zodat eventuele na deze beginfase optredende donor-afhankelijke veranderingen in de bloedtoevoer tot gevolg hebben dat de bloedafname niet optimaal functioneert.

Aangezien bij de bekende werkwijze een veiligheidsmarge wordt gehanteerd die is gebaseerd op de gemiddelde donor, zal de bloedafvoer voor de ene donor te groot en voor de andere te klein zijn. In het bijzonder kunnen, wanneer zich eerstgenoemde situatie voordoet, problemen bij de bloedafname optreden.

Door de uitvinding wordt thans voorzien in een inrichting waarmee continu een optimale hoeveelheid bloed aan een donor kan worden onttrokken.

De uitvinding bestaat hieruit dat bij een inrichting van het in de aanhef genoemde bekende type de regelinrichting middelen omvat waarmee het debiet, kan worden geregeld naar een waarde waarbij tengevolge van een bepaalde verandering van het debiet de drukwijziging nog juist beneden een maximaal toelaatbare waarde blijft.

Drukwijzigingen tengevolge van bepaalde veranderingen van het debiet zullen bij een bloedafname tot 50 ml/minuut in het algemeen ruimschoots beneden een in te stellen maximaal toelaatbare waarde blijven. Deze maximaal toelaatbare waarde dient langs experimentele weg te worden vastgesteld. In het algemeen zal een zodanige waarde worden gekozen dat de regeling ook bij donoren met een relatief zwak vaatstelsel geen problemen geeft. Desgewenst kan een regeling worden ingebouwd voor verschillende typen donoren.

Nadat in de regelinrichting, die veelal is voorzien van een microprocessor, een maximaal toelaatbare waarde is ingevoerd voor drukwijzigingen als gevolg van bepaalde veranderingen van het debiet, wordt met een drukmeter continu de druk gemeten en doorgegeven aan de regelinrichting. Daarin wordt voortdurend nagegaan wat de responsie van de druk is op veranderingen van het debiet. De regelinrichting zal het pompdebiet steeds zo regelen dat bedoelde maximaal toelaatbare waarde of streefwaarde net niet wordt overschreden. Op deze wijze wordt bereikt dat het debiet dat aan een donor wordt onttrokken, niet alleen zo groot mogelijk is, doch dat dit ook continu wordt bijgeregeld.

In het kader van de uitvinding wordt met voordeel gebruik gemaakt van een inrichting, waarin tussen de naald en de bloedpomp een modulator is opgenomen waarmee de bloedstroom kan worden gemoduleerd door deze aan een periodieke sterktevariatie te onderwerpen en waarvan de regelinrichting middelen omvat waarmee het debiet kan worden geregeld naar een waarde waarbij de responsie van deze sterktevariatie op veranderingen in het debiet een bepaalde maximum amplitude bereikt.

De modulator voor het moduleren van de bloedstroom kan ook in de pomp zelf zijn ondergebracht, waarmee de periode van de sterktevariatie automatisch gekoppeld is aan die van de pompsnelheid. De meeste in de handel verkrijgbare modulatoren berusten op het principe dat de bloedstroom op een bepaalde plaats met een constante periode wordt gepulseerd. Stroomopwaarts van de modulator bevindt zich een drukomvormer waarvan het gemeten signaal wordt doorgegeven aan een microprocessor waarmee de amplitude van voornoemde periode kan worden vastgesteld. Zolang de streefwaarde nog niet is bereikt, wordt het pompdebiet verhoogd. Bij het bereiken van de streefwaarde wordt het pompdebiet constant gehouden en bij een geringe overschrijding daarvan verlaagd.

Een aantrekkelijke uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding bestaat hierin dat de modulator is aangesloten op een periodiek samendrukbare, flexibele bloedslang.

In een aantal gevallen, in het bijzonder bij de aanpassing van reeds bestaande apparatuur waar reeds een drukmeter, doch geen modulator aanwezig is, wordt met voordeel gebruik gemaakt van een inrichting waarvan de regel-inrichting zodanig is geprogrammeerd dat het debiet eerst wordt verhoogd tot een intermitterend instelbare streefdruk en vervolgens, wanneer de gemeten druk een waarde heeft bereikt beneden de tolerantie van een vooraf ingestelde streefdruk, de druk wordt verhoogd door een verlaging van het debiet tot de waarde van de gemeten druk binnen de tolerantie van de laatst ingestelde streefdruk is gekomen.

Wanneer de gemeten druk bijvoorbeeld een waarde heeft bereikt die beneden een niet onaanzienlijke, vooraf ingestelde waarde van de laatst ingestelde streefdruk is gekomen, wordt door de uitvinding voorzien in een inrichting waarvan de regel inrichting zodanig is geprogrammeerd dat de streefdruk met een bepaalde waarde wordt verhoogd zodra de gemeten druk hoger is geworden dan de vooraf ingestelde streefdruk. Op deze wijze wordt voorkomen dat na een verhoging van het debiet de gemeten druk wederom aanzienlijk beneden de laatst ingestelde streefdruk zal uitkomen. Teneinde verder te voorkomen dat na het verhogen van het debiet zeer snel wederom de situatie wordt bereikt dat de waarde van de gemeten druk beneden een niet onaanzienlijke, vooraf ingestelde waarde van de laatst ingestelde streefdruk komt, wordt door de uitvinding voorzien in een inrichting waarvan de regel inrichting zodanig is geprogrammeerd dat de snelheid van de aanpassing van de intermitterend instelbare streefdruk kleiner is dan vóór de instelling van de verhoogde streefdruk het geval was.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van de schematische tekening van fig. 1 en een voorbeeld waarin de regelinrichting zodanig is geprogrammeerd dat in plaats van met een modulator met intermitterend instelbare streefdrukken wordt gewerkt.

Fig. 1 toont een uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding. Fig. 2 toont een grafiek waarin de bloeddruk als functie van het debiet is weergegeven.

De schematisch in fig. 1 aangegeven inrichting 1 is via een naald 2 verbonden met de ader 3 in de arm 4 van een donor. De naald 2 is verder aangesloten op een bloedslang 5 waarin achtereenvolgens een drukmeter of drukomvormer 6 en een bloedpomp 7 zijn opgenomen. De drukmeter 6 en de bloedpomp 7 zijn beide verbonden met de regel inrichting 8. In de druk vs. bloedstroomcurve van fig. 2 is de druk langs de ordinaat aangegeven in kPa, terwijl het debiet ("flow rate") langs de abscis is aangegeven in ml/min. De druk vs. bloedstroomcurve van fig. 2 is slechts een momentopname waarbij is aangenomen dat de toestand van de donor gedurende het gehele verloop van die kromme ongewijzigd blijft. In werkelijkheid zal de vorm van de daarin aangegeven kromme bij voortduring wijzigen. De in de figuur aangegeven sinusvormige kromme die op de druk vs. bloedstroomkromme is gesuperponeerd, is het resultaat van een stroomopwaarts van de drukomvormer 6 geplaatste modulator 9 die de flexibele bloedslang 5 met een bepaalde periode indrukt en weer laat ontspannen. Zolang de afname van de druk vs. het vloeistof-debiet nagenoeg lineair verloopt, zal de vorm van de met de modulator 9 gesuperponeerde sinusvormige kromme nagenoeg ongewijzigd blijven. Zodra echter het lineaire gebied wordt verlaten en de afname van de druk groter wordt dan de toename van het debiet, zal de vorm van de sinusvormige kromme in hoge mate veranderen als gevolg van een sterke toename van de amplitude P77 naar P77. De in fig. 2 aangegeven P en F zijn een maat voor de gemiddelde druk bij een bepaald debiet. Uit de in fig. 2 aangegeven sinusvormige krommen volgt verder dat de golflengte λ van de gesuperponeerde kromme geen verandering ondergaat. Door voor de hoogte van de amplitude een bepaald maximum vast te stellen, en het systeem zodanig te programmeren dat voortdurend getracht wordt dit maximum te bereiken, wordt verkregen dat steeds een maximale hoeveelheid bloed aan de donor zal worden onttrokken.

Voorbeeld

Als onderdeel van een buitenlichamelijke bloedbehandeling werd een naald 2 aangesloten op de ader 3 van een donor 4 en via een bloedslang 5 werd het bloed naar pomp 7 verpompt. Tussen pomp 7 en de naald 2 bevond zich een drukmeter en/of drukomvormer 6 waarmee de responsie van de druk als gevolg van kleine veranderingen van het debiet kon worden bepaald. Zowel drukmeter 6 als pomp 7 waren gekoppeld aan een door een microprocessor 10 bestuurde regel inrichting 8.

De regel inrichting 8 was in staat om de streefdruk te regelen tussen -2,7 kPa (-20 mm Hg) en een vooringestelde minimum streefdruk, die kon worden ingesteld tussen -16,0 en -2,7 kPa (-120 en -20 mm Hg).

Gedurende de gehele behandeling werd een ingestelde streefdruk P$ vergeleken met de door drukmeter 6 gemeten druk P^. De eerst ingestelde streefdruk was -2,7 kPa (-20 mm Hg). Aan het begin van de behandeling was Ρβ steeds groter dan de ingestelde streefdruk. Onder deze condities werd het debiet steeds verhoogd.

Zodra de gemeten druk P/\ binnen een tolerantie van + 0,27 kPa (+ 2 mm Hg) overeenkwam met de ingestelde streefdruk van -2,7 kPa werd het debiet constant gehouden en vervolgens werd door de microprocessor 10 elke seconde de streefdruk 0,4 mm Hg lager ingesteld. Zodra een druk P^ werd gemeten die beneden de tolerantie van de nieuw ingestelde streefdruk lag, werd het debiet verlaagd totdat de waarden van P^ en P$ weer binnen genoemde tolerantie van 0,27 kPa met elkaar overeenstemden.

Zodra de gemeten waarde van P^ meer dan -1,6 kPa (-12 mm Hg) lager was dan die van de streefdruk P$, werd het debiet verlaagd en na het herstel van de donordruk - de streefdruk P$ verhoogd met 0,67 kPa (5 mm Hg).

Vervolgens werd de streefdruk i.p.v. met 0,4 mm Hg met 0,05 mm Hg per seconde verlaagd.

Op deze wijze was het mogelijk om bij donoren tot zelfs meer dan 100 ml bloed/min. te onttrekken.

Claims (6)

1. Inrichting voor het onttrekken van een optimale hoeveelheid bloed per tijdseenheid aan een donor, omvattende een naald die kan worden aangesloten op een ader van de donor, een op een electrische stroombron aansluitbare bloedpomp, een drukmeter en een regel inrichting waarmee veranderingen in de druk kunnen worden omgezet in veranderingen van het pompdebiet, met het kenmerk dat de regel inrichting middelen omvat waarmee het debiet kan worden geregeld naar een waarde waarbij tengevolge van een bepaalde verandering van het debiet de drukwijziging nog juist beneden een maximaal toelaatbare waarde bl ijft.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat tussen de naald en de bloedpomp een modulator is opgenomen waarmee de bloedstroom kan worden gemoduleerd door deze aan een periodieke sterktevariatie te onderwerpen en waarvan de regel inrichting middelen omvat waarmee het debiet kan worden geregeld naar een waarde waarbij de responsie van deze sterktevariatie op veranderingen in het debiet een bepaalde maximum amplitude bereikt.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de modulator is aangesloten op een periodiek samendrukbare, flexibele bloedslang.

4. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de regel inrichting zodanig is geprogrammeerd dat het debiet eerst wordt verhoogd tot een intermitterend instelbare streefdruk en vervolgens, wanneer de gemeten druk een waarde heeft bereikt beneden de tolerantie van een vooraf ingestelde streefdruk, de druk wordt verhoogd door een verlaging van het debiet tot de waarde van de gemeten druk binnen de tolerantie van de laatst ingestelde streefdruk is gekomen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk dat wanneer de gemeten druk beneden een niet onaanzienlijke, vooraf ingestelde waarde van de laatst ingestelde streefdruk is gekomen, deze met een bepaalde waarde wordt verhoogd zodra de gemeten druk hoger is geworden dan de vooraf ingestelde streefdruk.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de snelheid van de aanpassing van de intermitterend instelbare streefdruk kleiner is dan vóór de instelling van de verhoogde streefdruk het geval was.