NO752135L - - Google Patents

Description

Dialyseapparat med resirkulert dialysefluid.

Foreliggende oppfinnelse angår dialyseapparater med resirkulert dialysefluid i sin alminnelighet, og nærmere bestemt et lukket resirkulerende hemodialyse-anlegg som er egnet for anvendelse i forbindelse med en hemodialysator av den type hvori det blod som skal dialyseres kan stromme under normalt blodtrykk gjennom et blodkammer i dialysatoren, mens dialysat eller dialyseveske fores gjennom et dialysatkammer i samme dialysator under sådan trykk at når blodet strbmmer gjennom hemodialysatorens blodkammer, som er adskilt fra dialysatkammeret av et halv-gjennomtrengelig membran, vil de uremiske avfallsstoffer, slik som urea,urinsyre, kreatin og andre giftige substanser som det er overskudd av i blodet, som f.eks. forskjellige salter, dialyseres ut gjennom membranet til dialysatkammeret for opptagelse i det dialysat eller den dialyseveske som passerer gjennom dialysat-kammeret.

I lukkede resirkulerende hemodialyse-anlegg anvendes minst to pumpeinnretninger for å lette resirkulasjon av dialysat eller dialyseveske fra et dialysat-reservoar gjennom hemodialysatoren og tilbake til nevnte reservoar. En adsorberende enhet kan anvendes i en dialysatkanal som forer til eller leder ut fra dialysatoren for å oppnå rensning av det anvendte dialysat som inneholder uremiske avfallsstoffer og andre giftige substanser som er trukket ut fra blodet av den pasient som behandles. I alle tilfeller anvendes en av de. to pumpeinnretninger for å opprette tilstrekkelig negativt trykk i dialysekretsen til å oppnå en hensiktsmessig trykkforskjell mellom blodet i blodkammeret og dialysåtet i dialysatkammeret, og samtidig trekke dialysatet gjennom dialysatkammeret. Den annen pumpeinnretning anvendes for tilforsel av dialysat under trykk fra dialysat-reservoaret mot dialysatoren for derved å unngå rusning av den fbrstnevnte pumpeinnretning. Anvendelse av to pumpeinnretninger har imidlertid medfbrt kompliserte driftsprosesser for å innstille stromningstakt og trykk for det dialysat som strommer gjennom dialysatoren til forut bestemte verdier.

Det er imidlertid også kjent et resirkulerende hemodialyse-anlegg som bare benytter seg av en enkelt pumpeinnretning. I dette dialyseanlegg er det i dialysat-kretsen innskutt en trykkregulerende ventil, f.eks. en nålventil, anordnet mellom et inhlbp til dialysatoren og pumpeinnrétningen for styring av dialyseveskens stromning gjennom kretsen på sådan måte at. negativt trykk kan frembringes i en fluidpassasje som strekker seg fra reguleringsventilen til pumpeinnrétningen gjennom dialysatoren. Da ^pumpeinnrétningen, den trykkregulerende ventil og dialysatoren er seriekoblet i dette anlegg, kan neppe innstilling av det nbdvendige negative trykk for å drive dialysat mellom dialysatorens innlbp og utlop, innstilles uten vanskeligheter, og dette anlegg fordrer da anvendelse av en eller flere elektrisk drevne, trykkfolsomme styreinnretninger samt tilordnede elektriske kretser.

I begge tilfeller vil ikke bare håndteringen av hemodialyse-anlegget være vanskelig, men anlegget, som omfatter dialysat-kretser med dialysat-reservoar samt selve dialysatoren, bli temmelig dyrt. Disse ulemper hindrer ofte personlig innehab og hjemmebruk av sådanne hemodialyse-anlegg for de enkelte pasienter som lider av kronisk nyresvikt.

Det er fblgelig et vesentlig formål for foreliggende oppfinnelse

å fremskaffe et forbedret lukket resirkulerende hemodialyse-

anlegg som bare benytter seg av en eneste pumpeinnretning, men likevel ikke krever kompliserte innstillingsprosesser i drift.

Det er et annet viktig formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et forbedret lukket resirkulerende hemodialyse-anlegg hvori tilstrekkelig negativt trykk for å trekke dialysatet gjennom dialysatoren frembringes i en forbifbringspassasje opprettet mellom en kilde for dialyseveske og pumpeinnretninger og adskilt fra den lukkede strbmningssldyfe som forer fra dialysatkilden gjennom pumpeinnrétningen og tilbake til kilden, således at fluidkretsene

i sin helhet kan fordelaktig forenkles.

Det er et annet viktig formål for foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et forbedret lukket resirkulerende hemodialyse-anlegg, hvori den luft eller det luftblandede dialysat som ved igangsetning av dialyseprosessen eventuelt befinner seg i forbifbringspassasjen, lett og enkelt kan utstbtes for å unngå eventuell rusing av pumpeinnrétningen.

De ovenfor angitte formål kan hensiktsmessig oppnås ved hjelp av et hemodialyse-apparat som i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en lukket strbmningsslbyfe med dialysat-reservoar, en strbmningsregulerende ventil og en pumpeinnretning, anordnet i strbmningsslbyfen i nevnte rekkefolge, samt en forbifbringspassasje som forer fra dialysat-reservoaret til et forgrenings-punkt mellom den strbmningsregulerende ventil og pumpeinnrétningen og omfatter en dialysator.

Strbmningstakten for den dialyseveske som passerer gjennom dialysatkammeret i dialysatoren kan herunder lett og effektivt styres bare ved innstilling av strbmningsåpningen gjennom den strbmningsregulerende ventil, da en sådan ventilinnstilling forer til hensiktsmessig innstilling av det negative trykk som frembringes i forbifbringspassasjen. Hvis således den strbmningsregulerende ventil er innstilt slik at den mengde dialyseveske som tilfores pumpeinnrétningen,,som drives i konstant arbeidstakt, er mindre enn den veskemengde som avgis fra samme pumpeinnretning, vil dét utvikles et negativt trykk i forbifbringspassasjen og dialyseveske fra dialysat-kilden vil derfor bli trukket inn i forbifbringspassasjen, strbmme gjennom dialysatoren og deretter slutte seg til den strbmning av dialyseveske som passerer gjennom den strbmningsregulerende ventil i retning mot pumpeinnrétningen, hvorved den mengde dialyseveske som tilfores pumpeinnrétningen hovedsakelig kan gjbres lik den mengde som avgis fra nevnte innretning.

For dette formål kan det anvendes en pumpeinnretning av hvilken

som helst kommersielt tilgjengelig type, bare den er i stand til over et sugeinnlop å opprette et negativt trykk stoirre enn det som kreves for å trekke dialyseveske gjennom en.dialysator av foreliggende utforelse. Det kan f.eks. anvendes en tannhjulspumpe, en skruepumpe, en roterende pumpe eller en resiproserende stempel-pumpe.

Den strbmningsregulerende ventil kan være av enten innstillbar eller fast type. Eksempler på sådanne ventiler er en nålventil, en strbmningsåpning, et kapilærrbr eller andre ventilkonstruksjoner hvorved ventilens strbmningsåpning kan styres.

Dialyseapparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse kan

videre benytte seg av en adsorbator for fjerning av de.forurensende avfallsstoffer fra den dialyseveske som resirkuleres.

Denne adsorbator kan være av hvilken som helst kjent utfbrelse

og kan være anordnet i den lukkede strbmningsslbyfe eller i forbifbringspassasjen. I det tilfelle adsorbatoren skal anbringes i strbmningsslbyfen er det å foretrekke at den plasseres i en fluidpassasje som forer fra pumpeinnrétningen til dialysat-reservoaret. I det tilfelle adsorbatoren skal anbringes i f orbi-fbringspassasjen, foretrekkes det imidlertid at den plasseres i en fluidpassasje som forer fra dialysatoren til pumpeinnrétningen.

Den hemodialysator-type som apparatet i henhofd til foreliggende oppfinnelse med fordel og effektivt kan samarbeide med, kan enten være en parallellstrbmnings-dialysator (Kiildialysator) eller en kapilærdialysator (hulfiber-dialysator). En dialysator av spoletypen kan imidlertid også med fordel anvendes i forbindelse med oppfinnelsens apparat forutsatt en liten modifikasjon utfores i strbmningskretsen. Foreliggende oppfinnelse er imidlertid ikke beregnet på å anvendes i forbindelse med dialysatorer av spoletypen, hvilket vil fremgå av den nærmere beskrivelse av foreliggende oppfinnelse.

Det bor bemerkes at opprettelse?av negativt trykk innenfor i

det minste en del av forbifi±Lngspassasjen mellom dialysatoren og pumpeinnrétningen, ikke bare er nbdvendig for å opprette trykkforskjell mellom det blod som strbmmer gjennom dialysatorens blodkammer og den dialyseveske som strbmmer gjennom samme dialysators dialysat-kammer, men også for å bringe vedkommende dialyseveske til å strbmme fra dialysat-reservoaret gjennom nevnte dialysatkammer mot pumpeinnrétningen.

De uremiske avf/allsstof f er som urea, urinsyre, kreatinin og andre giftige substanser som foreligger i for stor konsentrasjon i blodet til den pasient som skal behandles, tillates å trenge igjennom det. halv-gjennomtrengelige membran inn i dialysatorens . dialysekammer under innflytelse av den trykkforskjell som er opprettet på den måte som er beskrevet ovenfor, og fores deretter ut av dialysatorens dialysat-kammer med dialyseveskerskontinuerlige strbmning gjennom kammeret.

De ovenfor angitte og andre formåloog særtrekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremtre klarere ved den fblgende beskrivelse av foretrukkede utfbreiser under henvisning til de vedfbyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 viser et strbmningsdiagram av en utfbreise av et lukket resirkulerende hemodialyse-apparat i henhold til foreliggende oppfinnelse;

Fig. 2 og 3 er diagrammer av samme art som diagrammet i fig. 1,

og viser hver sin utfbreisevariant av det apparat som er vist i fig. 1; Fig. 4 viser et strbmningsdiagram for en annen utfbrelse av det lukkede resirkulerende hemodialyse-apparat i henhold til foreliggende oppfinnelse, og Fig. 5 og 6 er diagrammer av samme art som angitt i fig. 4, og viser hver sin.variant av den utfbrelse som er vist i fig. 4.

For den nærmere beskrivelse av foreliggende oppfinnelse påbegynnes, bor det bemerkes at tilsvarende deler er angitt ved samme henvisningstall på alle de vedfdyde tegninger.

Det skal forst henvises til fig. 1, hvor det er vist et dialyse-reservoar 1 i form av en tank~ av kjent utfbrelse. Fra-;bunnen eller et avsnitt nær bunnen av reservoaret 1 strekker seg en fdrste fluidpassasje 2 mot et sugeinnldp for en pumpeinnretning 3, som videre er utstyrt med en utlopsåpning 3a i forbindelse med reservoaret 1 gjennom en annen fluidpassasje 4, således

åt det dannes en fullstendig lukket strdmningssldyfe for dialysefluid fra reservoaret 1 og tilbake til samme reservoar. Den forste fluidpassasje omfatter en strbmningsregulerende ventil 5 anordnet for regulering av dialysefluidets stromningstakt fra reservoaret 2 til sugeinnlbpet for pumpeinnrétningen 3.

Pumpeinnrétningen 3 og den strbmningsregulerende ventil 5 er henhv. av de typer som er angitt ovenfor.

En dialysator 6 omfatter et blodkammer (ikke vist) med åpninger for foring av blod gjennom nevnte kammer, samt et dialysat-kammer (ikke vist) med innlbp og utlbp for foring av dialyseveske gjennom nevnte dialysatkammer. Denne dialysator 6 er anordnet i en forbifbringspassasje, med alminnelig henvisningstall 7, og som utgjbres av et forste og et annet passasjeavsnitt, henhv. 7a og 7b. Det forste passasjeavsnitt 7a står med sin ene ende i forbindelse med bunnområdet av reservoaret 1, mens passasjens annen ende er fluidtett forbundet med dialysatinnlbpet til dialysatoren 6, mens det annet passasjeavsnitt 7b har sin ene ende fluidtett tilkoblet dialysatorens utlbp, mens den annen ende munner ut i et avsnitt av den forste passasje 2 mellom reguleringsventilen 5 og pumpeinnrétningen 3.

Hvis i den hittil beskrevede konstruksjon reguleringsventilen

5 er innstilt slik at det innfores en strbmningsmotstand mot den dialyseveske som passerer gjennom den forste passasje 2, idet nevnte strbmningsmotstand er vesentlig stbrre enn^den strbmningsmotstand som utgjbres av dialysatoren 6 for den dialysatstrbmning som forloper gjennom forbifbringspassasjen 7, vil pumpeinnrétningen 3 bevirke et negativt trykk inne i forbifbringspassasjen 7 og særlig innenfor passasjens annet avsnitt 7b. Dialysefluid i reservoaret 1 kan fblgelig trekkes inn i forbifbringspassasjen 7 og bringes til å strbmme gjennom dialysatkammeret i dialysatoren 6 for deretter å forenes med den regulerte strbm av dialyseveske som har passert den strbmningsregulerende ventil 5.

Det vil fblgelig være klart at innstilling.av reguleringsventilen 5 i den forste passasje 2 av den sluttede strbmningskrets styrer

strbmningstakten for dialysefluid gjennom forbifbringspassasjen 7. Hvis det imidlertid bnskes en . f ininnstilling av det negative trykk som frembringes i forbifbringspassasjen 7 på den måte som er beskrevet ovenfor, kan en trykkregulerende ventil, som kan være av liknende utfbrelse som regulatorventilen 5, være anordnet i det forste passasjeavsnitt 7a av forbifbringspassasjen 7, slik det. er vist på tegningen.

En kommersielt tilgjengelig adsorberende enhet 9, er i det foreliggende tilfelle nedsenket i dialysevesken inne i reservoaret 1 og er forsynt med én utlopsåpning innvendig i reservoaret samt et innlbp i forbindelse med utlbpsporten 3a fra pumpeinnrétningen 3 gjennom en grenpassasje 4a. Da den adsorberende enhet 9 kan utgjore én motstand mot fluidstrbmningen fra grenpassasjen 4a inna i reservoaret 1, bor passasjene 4 og 4a omsorgsfullt konstrueres slik at omkring 300 ml pr min., og fortrinnsvis ikke mindre enn 500 ml pr min. av den totale mengde dialyseveske som avgis fra pumpeinnretmingens utlbp 3a, kan innfores i passasjen 4a. Dette kan lett oppnås på måter som vil være kjant for fagfolk på området. Som et utfbreiseseksempel kan en rorledning for passasjen 4a velges med et stbrré tverrsnitt enn en rorledning for passasjen 4. Hvis det antas at passasjene 4 og 4a er utfort med samme rbrdimensjon, kan alternativt en strupeventil eller en annen passénde ventilmekanisme være anordnet i passasjen 4.

Adsorbartorenheten 9 kan være anbrakt utenfor reservoaret og plassert i passasjen 4a hvis vedkommende enhet 9 er hensiktsmessig avtettet for å unngå veskelekkasje fra andre deler enn enhetens utlbp, som i dette tilfelle er tilkoblet reservoaret 1.

Den fbrstnevnte ende av det forste passasjeavsnitt 7a av forbifbringspassasjen 7, som tidligere er angitt åvvære anordnet i forbindelse med bunnområdet av reservoaret 1, kan være tilkoblet et avsnitt av den forste passasje 2 mellom bunnen av reservoaret 1 og den strbmningsregulerende ventil 5, slik det er vist i fig. 2, eller til grenpassasjen 4a, slik det er vist i fig. 3. Skjbnt det ikke<*>er vist, kan den fbrstnevnte ende av det forste passasjeavsnitt 7a være tilkoblet den annen passasje 4, i det tilfelle det ikke foreligger noen adsorberende enhet 9 og således heller ingen grenpassasje 4a.

I hvér av de utførelser som er vist i fig. 1 - 3, kan den adsorberende enhet 9, slik det er vist i fig. 4-6, være anordnet i det annet passasjeavsnitt 7b i forbifbringspassasjen 7, uten at dette medfbrer noen vesentlig redusksjon i-drifts-effektivitet for apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Med hensyn til trykkreguleringsventilen 8, kan en lignende plassering som angitt i fig. 1, like godt anvendes i en hvilken som helst av de andre utfbreiser i fig. 2-6.

yed konstruksjon av oppfinnelsens apparat med det formål å hovedsakelig unngå eller eventuelt nedsette til et minimum enhver rusing av pumpeinnrétningen 3, idet en sådan rusning eileis lett vil opptre når den dialyseveske som trenger inn i pumpeinnretningens sugeror, inneholder den luft som foreligger i passasjen 2, er nevnte forste passasje 2 fortrinnsvis anordnet i retning nedover fra bunnen av reservoaret 1, således at passasjen 2 alltid er fyllt med dialysefluid som strbmmer nedover under innflytelse av tyngdekraften. Ved denne utfbrelse er det funnet at den tLd som kreves for å forberede hemodialyse-apparatet for normal drift,

er blitt nedsatt til f.eks. omkring 1 min., hvilket faktisk er betraktelig kortere enn i det tilfelle passasjen 2 ikke er anordnet i retning nedover. 1 hemodialyse-apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse,

har et eksperiment hvorved en skruepumpe og en hulfiber-dialysator ble anvendt som henhv. pumpeinnretning 3 og dialysator--6, vist at det bare ved innstilling av den strbmningsregulerende ventil 5 kan oppnås at trykket ved dialysatutlbpet fra hulfiber-dialysatoren kan innstilles innenfor trykkområdet -50 til -600

mmHg med stromningstakten for dialysefluid mellom innlop og

utlbp i området 500 til 3000 cm 3 pr. min.

Selv om den forstei. f luidpassasje 2 som forer fra reservoaret 1 til pumpeinnretningens sugeinnlbp strekker seg nedover fra bunnen av nevnte reser.voarel av den grunn som er angitt ovenfor, .kan det hende at pumpeinnrétningen 3 under igangsetning kan motta dialysat med innhold av luft som har vært innestengt i forbifbringspassasjen 7. Dette, er særlig tilfelle når en ny dialysator 6 forste gang innkobles i forbifbringspassasjen.^ i beredskap for dialysebehandling av en pasient, idet den luft som foreligger i dialysat-kammeret i den nye dialysator ved dette tidspunkt, vil ha en tendens til å suges inn sammen med dialysevesken i passasjen 2 og derfra i sugeinnlbpet for den nettopp igangsatte pumpeinnretning 3. Det er imidlertid funnet at den luftmengde som

under disse forhold inneholdes i den dialysator som trekkes inn

i pumpeinnrétningen 3, er omkring 20%, således at pumpens drift ikke forstyrres.

I det tilfelle en dialysator av spoletypen skal anvendes i forbindelse med oppfinnelsens apparat, vil forbifbringspassasjen 7 ikke være nbdvendig, og dialysatoren av spoletype kan således anordnes i den annen fluidpassasje 4. Dette forholder seg slik fordi anvendelse av dialysator av spoletypen krever innpumping av blodTinder trykk, mens dialysevesken strbmmer gjennom dialysatoroi under atmosfæretrykk, samtidig som en dialysator av spoletypen krever en strbmningstakt for dialysatorvesken som er ti ganger eller mer den strbmningstakt som kreves i en dialysator av Kiil-typen eller hulfiber-typen.

Anvendelse av dialysator av spoletypen er imidlertid egentlig ikke gjenstand for foreliggende oppfinnelse, og vil derfor ikke bli nærmere beskrevet.

Skjbnt foreliggende oppfinnelse er blitt nærmere beskrevet ved hjelp av foretrukkede utforelser, vil det forstås av fagfolk på området at forskjellige forandringer og modifikasjoner kan utfores innenfor oppfinnelsens ramme, slik den er définert.ved de etterfblgende krav.

Claims (7)

1. Dialyseapparat for blod og som omfatter en dialysator med et blodkammer og et dialysatkammer adskilt av et halvgjennom-trengelig membran, idet nevnte kammere er utstyrt med hvert sitt innlop og utlbp for gjennomstrømning av henhv. blod og dialyseveske; en kilde for dialyseveske; en pumpeinnretning med sugeinnlbp og utlopsåpning; en lukkét strbmningsslbyfe med en forste og en annen fluidpassasje, idet nevnte forste passasje danner forbindelse mellom nevnte kilde for dialyseveske og nevnte sugeinnlbp for pumpeinnrétningen, og nevnte annen passasje danner forbindelse mellom utlbpsåpningen og kilden; karakterisert ved at apparatet videre omfatter en forbifbringspassasje-med forste og annet passasjeavsnitt, idet forste passasjeavsnitt danner forbindelse mellom nevnte kilde for dialyseveske og innlbpet til dialysatorens dialysat-kammer, og nevnte annet passasjeavsnitt danner forbindelse mellom utlbpet fra dialysatkammeret og nevnte forste fluidpassasje i den lukkede strbmningsslbyfe; samt reguleringsorganer anordnet i forste fluidpassasje mellom passasjens forbindelsepunkt med forbifbringspassasjen og nevnte fluidkilde samt innrettet for regulering av dialyseveskens strbmning fra fluidkilden mot pumpeinnrétningen, med det formål å tillate pumpeinnrétningen å opprette et tilstrekkelig negativt trykk i nevnte forbifbrings-passasj e til å trekke dialysefluid fra fluidkilden til pumpeinnrétningen gjennom dialysatorens dialysatkammer, idet den dialyseveske som er avgitt fra pumpeinnretningéns utlopsåpning, drives tilbake til fluidkilden gjennom nevnte annen fluidpassasje, og dialysevesken under, sin strbmning gjennom dialysekammeret mottar avfallsstoffer som fra blodet trenger gjennom det halv-gjennomtrengelige membran til dialysekammeret.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den sluttede strbmningsslbyfe omfatter en grenpassasje som forer fra pumpeinnretningens utlopsåpning til nevnte kilde for dialyseveske, idet en adsorberende enhet er anordnet i nevnte grenpassasje for fjerning av dialyseveskens mottatte avfallsstoffer, under resirkulasjon av dialysevesken.

3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en adsorberende enhet anordnet i nevnte forbifbringspassasje for fjerning av de motatte avfallsstoffer fra dialysevesken under resirkulasjon av nevnte veske.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte adsorberende enhet er anordnet i nevnte forste passasjeavsnitt mellom fluidkilden og dialysatoren.

5. Apparat som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at det videre omfatter en trykkreguleringsventil anordnet i nevnte forbifbringspassasje for innstilling av det negative trykk som foreligger i nevnte passasje.

6. Apparat som angitt i krav 1-5, karakterisert ved " at den ende av nevnte forste passasjeavsnitt av forbifbringspassasjen som befinner seg i forbindelse med kilden for dialyseveske, er tilsluttet nevnte veskekilde på ut-lbpssiden av pumpeinnrétningen.

7. Apparat som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at den ende av nevnte forste passasjeavsnitt av forbifbringspassasjen som befinner seg i forbindelse med kilden for dialyseveske, er tilsluttet nevnte kilde gjennom et avsnitt av den lukkede strbmningsslbyfes forste fluidpassasje mellom reguleringsorganene og den ende av nevnte fluidpassasje som er tilsluttet kilden for dialyseveske.