NO744239L - - Google Patents

Description

Blodkrets utenfor kroppen.

Foreliggende oppfinnelse angår.en forbedret ytre blodkrets' for mating av en bloddialysør fra en eneste nål, hvilken avvekslende gjennomstrømmes av det blod som skal renses og det rensede blod.

En slik krets beskrives i detalj i artikkelen "Single needle dialysis" av K.F. Kopp, G.F. Gath og W.J. Koff i "Trans .Arner. Soc .Artif. Int.Organs", 1972, volum XVIII. Kretsen krever anvendelse av trykkdetektorer forbundet med en spesiell monitor som regulerer den avvekslende tilslutning av ledningen for tilførsel av blod til blod til bloddialysøren og.ledningen for fjerning av blod fra bloddialysøren. Disse trykkdetektorer er følsomme organer som medfører anvendelse av en relativt kompleks og dyr apparatur.

Ifølge foreliggende oppfinnelse foreslås det en utenfor kroppen beliggende blodkrets for mating av en bloddialysør fra en eneste nål, hvilken krets er enkel, sikker og billig og fremfor alt ikke krever anvendelse av trykkdetektorer. Ifølge foreliggende oppfinnelse reduseres også resirkulasjonsstrømmen av. blod til bloddialy-søren betraktelig.

Oppfinnelsen angår således en utenfor.kroppen.beliggende blodkrets forbundet med en bloddialysør, hvilken krets, omfatter en hul nål ment til innføring i en pasients blodkar, et Y-formet forbid'^elsesstykke forbundet på den ene- side med nålen og på den andre side med bloddialysøren hvorved en første gren av Y-stykket er forbundet med bloddialysørens innløp■gjennom en sugeledning, en pumpe av ube- ■ tydelig hemolyserende type og det første stykket av en trykkledning, mens den andre gren av Y-stykket er forbundet med bloddialysørens ut- 1 løp gjennom en utløpsledning og en gassfelle som danner det andre stykket av nevnte trykkledning, samt en anordning som på intermittent måte stenger nevnte ledninger. Denne -krets karakteriseres ved at pumpen og/eller sugeledningen til pumpen samt bloddialysøren og/eller trykkledningen med sine eventuelle tilbehør tilbyr blodet et variabelt indre volum som er følsomt for variasjoner i det differentialtrykk som utøves på veggene, og at anordningen for intermittent stenging av ledningene er forbundet med organer som styrer denne på cyklisk måte med en på forhånd bestemt frekvens.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere nedenfor under henvis-ning til de ledsagende tegninger, der fig. 1 skjematisk viser en krets ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et planriss av en anordning for tilslutning av ledningene, og fig. 3 er et planriss av en annen utførelsesform for en slik stengeinnretning.

Den i fig..1 viste krets omfatter en hul nål 1 av kjent .type for uttak av blod fra en pasients blodkar, f.eks. fra en vene i en underarm. Nålen 1 er gjennom et.kort rørstykke 2 (noen cm) tilsluttet til et Y-stykke 3 av kjent.type. Hver av Y-stykkets to grener er forbundet med en anordning 4 for intermittent stenging av like ledninger, hvilke er anordnet parallelt med hverandre og ment for tilførsel av

blod til en bloddialysør 5 henholdsvis fjerning av blod fra denne.

Tilførselsledningen strekker seg fra Y-stykket 3 til blod-dialysørens 5 innløp på begge sider av en pumpe 6 av ubetydelig hemolyserende type. Nevnte ledning består av en sugeledning mellom Y-stykket 3 og pumpen 6 og -det første stykket av en trykkledning, hvilket stykke strekker seg mellom pumpen 6 og bloddialysøren 5- Utløpsled-ningen som utgjør det andre stykket av trykkledningen strekker seg mellom bloddialysørens 5 utløp og Y-stykket og inneholder en gassfelle 7 av kjent type. Pumpen 6 og stengeanordningen 4 er ved hjelp av kjente innretninger (utvekslinger, hastighetsvariatorer, koblingsmuf-fer og lignende) tilsluttet til ikke viste motorer av kjent type, og drives med hastigheter som vanligvis er konstante, enten faste eller• regulerbare. Blodets sirkulasjonsretning angis i fig. 1 med piler.

Kretsen fungerer på følgende måte. Blod tappes fra pasienten gjennom nålen 1 og pumpes av pumpen 6 til bloddialysøren 5 der det renses. Etter at blodet har passert gassfellen 7 der det eventuelt avgasses føres det tilbake.til.pasientens blodkarsystem gjennom nålen 1. For at dette skal være mulig stenger anordningen 4 avvekslende ledningen som fører blodet til bloddialysøren og ledningen som fører blodet bort fra denne.

På kjent måte slutter man å føre blod til bloddialysøren ved å tette tilførselsledningen så snart blodtrykket oppnår pumpens 6 maksimale trykk, noe som krever variabel tid. En del av det rensede blod fjernes deretter' i løpet av et på forhånd bestemt tidsrom hvor-etter en ny arbeidssyklus''startes.

Det er frekvensen av hele denne arbeidssyklus omfattende tilførsel av blod til.bloddialysøren og deretter fjerning av blod fra denne som ifølge oppfinnelsen er bestemt på forhånd, og dette gjelder uavhengig av blodtrykket i kretsen. Man har således konstatert at blodtrykksvariasjonene i pumpen, bloddialysøren, forbindelsesledning-ene og eventuelt tilbehøret dertil under de nedenfor angitte forutsetninger frembringer variasjoner i det volum av disse organer som er ment for blod. Disse volumvariasjoner begrenser i sin tur igjen for-høyelsen av blodtrykket til et fullstendig akseptabelt nivå, dvs. at risikoen for brudd på vegger inkludert membraner som er i kontakt med blodet så å si helt elimineres.

De forutsetninger som man må ta hensyn til medfører at minst, et av de.ovenfor angitte organer reversibelt og vanligvis (og fortrinns-■vis) elastisk kan deformeres for å by blodet et indre volum som er variab elt som funksjon av variasjoner i blodtrykket. Dette variable volum kan oppnå en tillatt maksimalverdi som er minst likt det blodvolum som forflyttes under hver arbeidssyklus.

Pumpen 6 inneholder således fortrinnsvis et pumpehus bestående, av et bøyelig rør som tilbyr blodet et indre volum (mellom to ruller eller mellom to ventiler) hvilket er variabelt og følsomt overfor variasjoner i det trykk som utøves på veggene. Man har konstatert at pumpestrømmen fra en slik pumpe kan reduseres helt til null uavhengig av pumpens arbeidshastighet, enten når trykket ved pumpeutløpet øker eller når trykket ved pumpeinnløpet minker.

De pumper som anvendes for sirkulasjon av blodet i den ytre krets behøver ikke nødvendigvis ha slike egenskaper. Ifølge oppfinnelsen kan man fortrinnsvis anvende enten slike peristatiske pumper som er beskrevet i de franske patenter nr. 1.529-860 og 2.063.677 eller pumper med rørformet membran og' ventiler .(også kalt ventrikulærpumper) omfattende en automatisk eller fortrinnsvis regulert innløpsventil og en regulert utløpsveritil som kan være av samme type som innløpsventilen f.eks. slike pumper som er beskrevet i, fransk patent nr. 72-07863- Man vet at det er lett å regulere trykket, i denslags- pumpers drivfluidum dg derigjennom pumpenes trykk og deres undertrykk ved sug. Når det gjelder ventikulærpumper er det for blodet mente indre volum følsomt overfor det differensialtrykk som utøves på rørets vegg. Differensi-altrykket er resultanten av de trykk 'som i hvert øyeblikk utøves i og utenpå, røret.

Med anvendelse åv den foretrukne pumpetype funksjonerer anordningen . ifølge oppfinnelsen méd meget stor sikkerhet, da enhver ulykke automatisk unngås, f.eks. hvis nålen 1 tiltettes eller hvis tetteanordningen 4 blokkeres, idet' at utløpsledningén. forblir tilsluttet.

Man kan også anvende en ubetydelig hemolyserende pumpe av en hvilken som helst kjent type,, f.eks. en peristaltisk pumpe, forbundet med en sugeledning for blodet, og en ledning for å presse blodet gjennom bloddialysøren, hvilke ledninger tilbyr blodet indre volumer som er variable, fortrinnsvis elastisk, og følsomme for variasjoner i det differensialtrykk som utøves på-veggene.

Disse ledninger består vanligvis av bøyelige rør hvilke i ro kan ha et sirkulært, elliptisk eller spoleformet tverrsnitt. Når et bøyelig rør i ro tilbyr blodet et sirkulært gjennomløpsareal, øker det ' sin diameter under påvirkning av en økning av det indre trykket gjennom elastisk strekning av rørveggen, dvs. ved en utvidelse av røret, og det går tilbake.til sin opprinnelige dimensjon når det indre trykket opphører. Når røret har et. ikke-sirkulært tverrsnitt i ro kan tverr-snittet variere, såvel under påvirkning av et indre undertrykk (opp-strøms pumpen 6) som und&r påvirkning av et indre overtrykk (nedstrøms pumpen 6), ved bøyning av rørets vegger-. Man foretrekker å anvende rør som- forandrer sitt tverrsnitt ved bøyning av rørveggen for slike rør gjør det mulig å oppnå en betydelig volumvariasjon ved en ubetydelig trykkvariasjon. Blant slike rør foretrekker man slike som forandrer sitt tverrsnitt ved elastisk bøyning av rørveggen. Slike bøyelige rør som vanligvis anvendes for blodsirkulasjon utenfor kroppen, f.eks., rør av silikonelaster, er hensiktsmessige å anvende ifølge oppfinnelsen, naturligvis under forutsetning av at de har den nødvendige evne til å' . kunne forandre sitt indre volum som funksjon av trykket.

Man kan også anvende bloddialysører som selv tilbyr blodet et indre volum som er variabelt og følsomt overfor variasjoner i det differensialtrykk■som utøves på veggene, hvorved bloddialysørene er. forbundet enten méd en pumpe av foretrukken type eller med en sugeledning hvis indre volum er følsomt.overfor trykkvariasjoner. De fleste kjente bloddialysører oppviser.en slik egenskap.

Naturligvis kan man kombinere de forskjellige foretrukne elementer. Eventuelt kan man videre til tilførselsledningen slutte forskjellig tilbehør slik som bøyelige poser med elastiske vegger (ikke vist), hvilke delvis kan dempe heftige variasjoner i blodtrykket og delvis kan øke denne.lédnings kapasitet hva angår de volumer som tilbys blodet.

I fig. 2 vises en utførelsesform av en anordning for intermittent stenging av de to ledninger, hvilke forbinder pasienten med bloddialysøren.

Denne innretning omfatter to i hovedsaken parallelle bøye-lige rør 8 og 9 som bæres av en plate 10 med to motstående støttesoner 11 og 12. Mellom rørene finne.s en kam 13 som drives med på forhånd bestemt hastighet, fast eller regulerbar, av en ikke vist kjent innretning. Denne kam manøvrerer to symmetriske armer 14 og 15- Disse , armer kan ved den ene ende svinge-rundt aksler 16 og 17. Armene bærer ruller 18 og 19 som roterer i kontakt med kammen 13 og holder armene trykket mot rørene 8£>g 9« Hver av armene 14 og 15 har nær sin frie

ende en utskytende og avrundet del som kan trykke sammen de bøyelige ' rør 8 og 9 i høyde med støttesonene 11 og 12 helt til fullstendig stenging av rørene, uten at rørene ødelegges og praktisk talt uten hemolyse av blodet. Armene er hensiktsmessig elastiske og utgjøres f.eks. av fj.ærblad for at man skal oppnå en tilfredsstillende stenging av rørene 8 og 9 uavhengig av tilvirkningstoleransene.

Kammen 13 bringer armene 14 og 15 til i det vesentlige avvekslende å tette til de bøyelige rør 8 og 9• Det er åpenbart at den tid i løpet av hvilken pumpen 6 pumper inn blod i bloddialysøren 5 mens anordningen 4 tetter til ledningen for renset blod, er begrenset. •Det blodvolum som flyttes av pumpen i dette tidsrom er mindre eller høyst likt.den tillatte maksimale variasjon i det indre volum av de forskjellige organer på pumpens trykkside, hvis vegger er følsomme for

■trykkvariasjoner. Likeledes er tiden for utstrømning av renset blod begrenset for at man skal unngå at blodet underkastes et. altfor kraftig undertrykk på pumpens sugeside. Som.en følge av detté er det hensiktsmessig for tetteanordningen 4 å velge en cyklisk funksjon,'hvis frekven-vanligvis er mellom 10 og 50 arbeidscykler pr. minutt og fortrinnsvis

•mellom 20 og 40 cykler pr. minutt. Arbeidscyklens varighet blir lengre eller kortere, avhengig av hvor mye kretsens komponenter (pumpe, ledninger, bloddialysør, gassfelle, osv.) kan øke eller redusere sitt volum under påvirkning av trykkvariasjoner. Denne tid, i løpet av

■hvilken bloddialysøren mates med.blod som skal renses, er i hovedsaken like lang som den tid, i løpet av hvilken renset blod fjernes.

Slik det fremgår av fig.. 2 har kammen 13 hensiktsmessig en slik profil at de to rør kan tettes, samtidig i løpet av et kort tidsrom. Ved.hjelp av denne spesielle utforming reduserer man betraktelig resirkulasj one-n til bloddialysøren av allerede renset blod, ettersom kun blodet i det felles rørstykke 2 med meget lite volum kan resirku-leres.

I de tidligere kjente anordninger har de to ledninger aldri vært helt tilsluttet, samtidig, og i hver arbeidscyklus har derfor under tilslutning eller åpning av ledningene endel av det rensede blod blitt sugd tilbake av-pumpen--6 og direkte ført tilbake til bloddialy-søren. Dette har medført en lav virkningsgrad som kun har kunnet kompenseres ved en forlengelse av behandlingstiden. Denne forlengelse har kunnet gå opp i 30-40% eller ennå mer av den behandlingstid som er nødvendig ved anvendelse av to separate nåler under forøvrig like be-tingelser.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således lykkes å eliminere de største mangler ved.bloddialysør med kun én nål, mens samtidig alle fordeler ved denne teknikk er opprettholdt.

Oppfinnelsen skal illustreres ved følgende eksempel.

Eksempel.

Man anvender en krets omfattende følgende elementer: En nål

med en indre diameter på 2. mm og en lengde på 30 mm.

Et Y-stykke hvis grener har en innerdiameter på 4 mm og en

lengde på 10 mm.

En roterende peristaltisk pumpe med tre ruller som presser mot et rør av silikonelastomer (.indre diameter, 10 mm, ytterdiameter 14 mm) som beskriver en sirkel med diameter 114 mm. Denne pumpe, er av den type som er beskrevet i-fransk patent nr. 2.063-677.

En bloddialysør av typen "RP nr. 5". Dette apparat inneholder 30 membraner med en nyttig enhetsflate på 370 cm 2.-

En gassfelle bestående av et rør av silikonelastomer med.

volumet 20 cm^.

En slik anordning méd kam som vist i fig. 2.

Forbindelses ledninger av silikonelastomer med innerdiameter 5 mm og ytterdiameter 8 mm.

Med denne utrustning gjennomføres en bloddialysebehandling med kun' én nål. Etter å ha forbundet pasienten med kretsen driver man pumpen med en konstant hastighet pa 20 omdreininger pr. minutt og kammen med. en hastighet på 30 omdreininger pr. minutt. Blodstrømmen gjennom bloddialysøren er 200 ml pr. minutt, og strømmen av resirkulert

blod er kun 10 ml rp. minutt.

Foreliggende oppfinnelse er selfølgelig ikke begrenset til kun de ovenfor beskrevne utførelsesformer, men den omfatter videre alle utførelsesformer som er åpenbare for fagmannen. Tetteanordningen 4 kan f.eks. omfatte et eksenter istedetfor en kam eller en hvilken som helst kombinasjon av; likeverdige innretninger, f.eks. et veivdriftsystem som manøvrerer de to bøyelige ledninger på den måte som er vist i fig. 3..

Claims (8)

1. Utenfor kroppen beliggende blodkrets forbundet med eri blod-dialysør (5) hvilken krets omfatter en hul nål (1) ment til innføring i et blodkar hos en pasient, et Y-formet forbindelsesstykke (3)' for- . bundet på den ene side med nålen (1) og på den annen side med bloddia-lysøren,^ (5)* hvorved en første greri av Y-stykket (3) er forbundet med bloddialysørens (5) innløp gjennom en sugeledning, en pumpe (6) av ubetydelig hemolyserende type og det første stykket av en trykkledning,. mens den andre gren av Y-stykket (3) er forbundet med bloddial <y> sørens-(5) utløp gjennom en utløpsledning og en gassfelle (7) som danner det andre stykke av trykkiedningen, samt en anordning (4) sonr på intermittent måte tetter nevnte ledninger, karakterisert ved at pumpen (6) og/eller sugeledningen til pumpen samt bloddia-lysøren (5) og/eller trykkledningene med sitt eventuelle tilbehør tilbyr, blodet et variabelt indre volum som er følsomt overfor variasjoner i det differensialtrykk osm utøves på veggene, og at anordningen (4) for intermittent tetting av. ledningene er forbundet med et organ som manøvrerer denne på cyklisk måte med en på forhånd bestemt frekvens.

2. Blodkrets ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpen (6) og/eller sugeledningen samt bloddialysøren (5) og/eller trykkiedningen med sitt eventuelle tilbehør har elastiske vegger.

3. Blodkrets ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at pumpen (6) er en peristaltisk pumpe med roterende ruller hvis rør ikke støter mot en stator.

4.. Blodkrets ifølge et hvilket som helst av kravene 1- 3, . karakterisert ved at tetteanordningen (4) er forbundet med organer som manøvrerer anordningen på cyklisk måte med en frekvens på mellom 10 og 50 arbeidscykler pr. minutt.

5:. Blodkrets ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved ."at tetteanodningen (4) er anordnet slik at den i hver arbeidscyklus tetter begge ledninger samtidig i et kort tidsrom.

6. Blodkrets ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5 s karakterisert ved at tetteinnretningen (4) er styrt av en kam (13 ) • , .

7.. Blodkrets ifølge krav 6, karakterisert ved at kammen (13) manøvrerer syntetiske armer (14,15) hvilke' begge har avrundet form slik at de kan tette de bøyelige ledninger mot en fast støtte (11,12).

8.- Blodkrets ifølge krav 7, karakterisert ved at .armene (14,15) er elastiske.