PL79115B1 - - Google Patents

Description

Sposób regulacji wydatku ultrafiltracyjnego w czasie hemodializy i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji wydatku ultrafiltracyjnego w czasie hemodializy oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Pacjenci u których dzialalnosc nerek czesciowo lub calkowicie zanikala sa zwykle okresowo pod¬ dawani hemodializie. W czasie kazdego zabiegu na¬ lezy w drodze ultrafiltracji odciagnac poprzez prze¬ pone dializujaca dokladnie okreslone ilosci wody w celu zapobiezenia nadcisnieniu, czy tez tworze¬ niu obrzeków. Od ilosci odciagnietej wody zalezy stan ogólny pacjenta.Obecnie, w czasie hemodializy odciaga sie wode kontrolujac wielkosc obnizenia poziomu cieczy dia¬ lizujacej. Poniewaz wraz z ciecza dializujaca jest usuwany ultrafiltrat to w czasie dializy nie mozna dokladnie okreslic ilosci wody rzeczywiscie odciag¬ nietej. Ilosc ta zalezy od wielu czynników, jak na przyklad od zmieniajacego sie w czasie zabiegu skladu krwi, od cisnien: krwi i cieczy dializujacej w poblizu przepony, od rodzaju przepony i od sta¬ nu jej zamulenia. Z reguly, ilosci wody odciagnie¬ tej sa tym bardziej zalezne od róznych czynników, im wyzsza wydajnosc ultrafiltracyjna posiada prze¬ pona.Stosowanie obecnie znanych technik hemodializy prowadzi do paradoksu polegajacego na tym, ze w miare poprawiania wlasciwosci ultrafiltracyj- nych przepon uzyskuje sie coraz bardziej przypad¬ kowe wyniki. Jest rzecza oczywista, ze po zabiegu mozna stosowac odpowiednie korekty z tym, ze 10 15 20 25 30 korekty te nie moga byc dokonywane zbyt gwal¬ townie, a to dlatego, by nie zaklócac równowagi osrodka komórkowego. W tej sytuacji interesujaca bylaby mozliwosc okreslania programu ultrafil¬ tracji przed zabiegiem hemodializy i która zapo¬ biegalaby koniecznosci dokonywania korekt po za¬ biegu.Z drugiej strony, zastosowanie wspólczesnych przepon moze doprowadzic do nadmiernych wydat¬ ków ultrafiltratu, szczególnie w przypadkach za¬ biegów dokonywanych u dzieci. Koniecznym w tej sytuacji jest zmniejszenie wydatków do wielkosci, które moga byc przyjate, a niekiedy nawet calko¬ wite pominiecie ultrafiltracji.Celem wynalazku jest opracowanie prostego i nie¬ zawodnego sposobu uzyskiwania w czasie zabiegu hemodializy okreslonego z góry wydatku ultrafil¬ tratu w celu doprowadzenia w czasie kazdego za¬ biegu stopniowo i w dokladny sposób pacjenta do zadanego stanu, oraz lepszego wykorzystania po¬ jemnosci przepon dializujacych w celu podwyzsze¬ nia wspólczynnika ultrafiltracji.Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu hemodializy umozliwiajacego dokladna regulacje wydatku ultrafiltratu, oraz urzadzenia do stosowa¬ nia tego sposobu.Zadanie to osiagniete zostalo wedlug wynalazku w ten sposób, ze utrzymuje sie stala objetosc ply¬ nu dializujacego w naczyniu o stalej pojemnosci tworzacym zamkniety obieg, przy czym jedna scia- 791153 79115 4 ne naczynia stanowi przepona hemodializatora, oraz z naczynia tego pobiera sie plyn z uprzednio usta¬ lonym wydatkiem.Pobrany plyn dializujacy jest w tym samym czasie zastepowany poprzez przepone taka sama iloscia ultrafiltratu krwi. Dla uproszczenia, wyra¬ zenie „plyn dializujacy" oznaczac bedzie w dalszej czesci opisu, plyn znajdujacy sie w naczyniu, przy czym jest zrozumialym, ze w czasie zabiegu w ply¬ nie tym bedzie wzrastac zawartosc ultrafiltratu, która zreszta jest z reguly zawartoscia niewielka, nie przekraczajaca kilku procent objetosciowych.Nie zachodzi potrzeba calkowitego usuwania gazu (na przyklad powietrza) z naczynia pod warunkiem, ze objetosc gazu szczatkowego nie opózni czasu re¬ akcji urzadzenia poza dopuszczalne granice. Z re¬ guly mozna dopuscic pozostanie gazu o objetosci mniejszej od 500 cm3, a korzystnie mniejszej od 200 cm3.Wielkosc róznicy cisnien panujacych po obu stro¬ nach przepony nie jest wielkoscia krytyczna i za¬ lezy od wlasciwosci przepony, (przenikalnosc, wy¬ trzymalosc mechaniczna) od wydatku ultrafiltra- cyjnego, od stopnia zamulenia i od róznicy cisnien osmotycznych krwi i plynu dializujacego. Korzyst¬ nym jest jednak utrzymywanie róznicy cisnien w okreslonych granicach, przy czym przekroczenie tych granic swiadczy o zaklóceniu zabiegu. Ponie¬ waz cisnienie krwi jest praktycznie rzecz biorac stale to wystarczy kontrolowac cisnienie panujace w naczyniu z plynem dializujacym. Cisnienie to jest z reguly mniejsze od cisnienia atmosferyczne¬ go (do 500 mm slupa rteci w przypadku przepon zamulonych) ale moze równiez niekiedy nieznacz¬ nie przekraczac to cisnienie (w przypadku przepon bardzo przenikliwych i przy bardzo malym wydat¬ ku ultrafiltratu). W przypadku dokonywania zabie¬ gu hemodializy bez ultrafiltracji, cisnienie w na¬ czyniu równowazy cisnienie osmotyczne krwi w stosunku do zbiornika z plynem dializujacym i wy¬ nosi w przyblizeniu 30 mm slupa rteci.Plyn dializujacy moze byc pobierany z naczynia przy pomocy dowolnego odpowiedniego urzadzenia, na przyklad przy pomocy pompy (objetosciowej lub nieobjetosciowej) lub generatora prózni. W czasie pobierania plynu jest równiez odsysany gaz roz¬ puszczony w plynie dializujacym lub w ultrafUtra¬ cie wzglednie gaz, który przedostal sie poprzez przepone. Objetosc plynu pobranego powinna byc mierzona, na przyklad przy pomocy przeskalowa- nej probówki po jego odgazowaniu. W razie po¬ trzeby, dzialanie urzadzenia pobierajacego moze byc kontrolowane przy pomocy urzadzenia programu¬ jacego, sprzezonego z czujnikiem, na który od¬ dzialuje objetosc lub wydatek pobranego odgazo- wanego plynu.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku zawiera hemodializator, wyposazony w prze¬ pone pozwalajaca na jednoczesne prowadzenie dia¬ lizy i ultrafiltracji krwi, polaczony z naczyniem o stalej objetosci tworzacym zamkniety obieg za¬ wierajacy plyn dializujacy, przy czym jedna scian¬ ke naczynia stanowi przepona, oraz urzadzenie za¬ wiera pompe zasysajaca do odprowadzania plynu dializujacego z obiegu, przy z góry narzuconym wydatku.Ponadto do urzadzenia mozna dolaczac termostat, regenerator plynu dializujacego, który stanowi na przyklad zasobnik z weglem aktywnym, lub z ze¬ spolem ureaza i pochlaniaczem amoniaku (zywica lub fosforan cyrkonu), czy z zródlem nadchloranu, manometr z stykami maksymalnego i minimalnego cisnienia lub inne urzadzenia zabezpieczajace takie jak na przyklad zawory odcinajace. Rury polacze¬ niowe sa rurami grubosciennymi rodzaju stosowa¬ nego w instalacjach prózniowych. Zbiornik na plyn dializujacy jest tak zbudowany by mógl bez istot¬ nych odksztalcen wytrzymac panujace w nim pod¬ cisnienie i dlatego tez posiada scianki pogrubione lub uzebrowane. Zbiornik ten moze byc wykonany z materialów takich jak szklo, stal nierdzewna, po¬ limery pozwalajace na sterylizacje.W czasie normalnej dializy zuzywa Sie zwykle okolo 300 litrów plynu dializujacego co ^wymaga stosowania urzadzen o duzej objetosci. Obecnie za¬ czynaja sie pojawiac na rynku urzadzenia niewiel¬ kie, w których rózne systemy regeneracyjne pozwa¬ laja na prace przy zmniejszonej ilosci plynu kra¬ zacego w obiegu zamknietym i w których odpadki (takie jak mocznik, kwas moczowy czy kreatyna) sa zatrzymywane lub niszczone przez urzadzenia regeneracyjne. Mozna równiez zmniejszac ilosc ply¬ nu dializujacego jezeli pozwoli sie na wieksze niz zwykle nasycenie krwi mocznikiem; wiadomym jest, ze czlowiek moze zniesc do 4 g mocznika w litrze krwi i dlatego mozna dokonywac hemodiali¬ zy dopiero wówczas gdy zawartosc mocznika w krwi przekroczy 3 g na litr. 40 1 plynu dializujacego (zawartosc wody w organizmie przecietnego pacjen¬ ta) pozwala wówczas teoretycznie na zmniejszenie zawartosci mocznika o 50% to znaczy doprowa¬ dzenie tej zawartosci bez stosowania regeneracji* do poziomu 1,5 g/l. Ilosc mocznika odciagnietego odpowiada wówczas w przyblizeniu ilosci moczni¬ ka wytwarzanego w czasie 3 dni. Jakkolwiek wspomniana objetosc 40 litrów wystarcza do od¬ ciagniecia zanieczyszczen z krwi, to jednak jest ce¬ lowym by do urzadzenia dolaczyc regenerator oma¬ wianego poprzednio, rodzaju, a to w celu zwiek¬ szenia szybkosci i skutecznosci hemodializy.Przedmiot wynalazku jest dokladniej wyjasniony w przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, przedstawiajacym schemat urzadzenia wedlug wy¬ nalazku.Hemodializator 1 jest wyposazony w przepone dializujaca 2, pozwalajaca na ultrafiltracje krwi. ? Przepona oddziela przestrzen 3 przeznaczona dla krwi podlegajacej oczyszczeniu od przestrzeni 4 przewidzianej dla plynu dializujacego. Plyn dializu¬ jacy znajduje sie w naczyniu tworzacym zamknie¬ ty obieg 5 o stalej objetosci. W obiegu tym znaj¬ duja sie: przestrzen 4, zbiornik 11 i pompa obiego¬ wa 6 powodujaca krazenie plynu dializujacego w obiegu 5, stosownie do wydatku odpowiadajacego normalnym warunkom hemodializy.Zbiornik 11 o objetosci 40 litrów jest wykonany ze stali nierdzewnej. W swej górnej czesci jest on korzystnie wyposazony w szklany wziernik 14.Pompa zasysajaca 8 typu objetosciowego zasysa 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079115 5 6 plyn z obiegu 5 poprzez krótka rurke i wtlacza go do skalowanego zasobnika 9. Manometr 10 wyka¬ zuje przez caly czas podcisnienie w okreslonym punkcie obiegu 5. Manometr jest wyposazony w zestyki minimalnego i maksymalnego cisnienia po- 5 laczone z urzadzeniem alarmowym 13 na przyklad akustycznym. W obwodzie powrotnym hemodiali- zatora jest umieszczony zasobnik 7 z weglem aktywnym. Uklad 12 do regulacji temperatury utrzymuje temperature plynu dializujacego w gra- 10 nicach 37°—38°C.Urzadzenie dziala w sposób nastepujacy: Do obiegu 5 wprowadza sie odpowiednia ilosc plynu dializujacego przygotowanego i skontrolowanego w znany sposób, na przyklad przez pomiar przewód- 15 nosci. Wziernik 14 pozwala na obserwacje lustra plynu, które powinno znajdowac sie tak blisko rur¬ ki zasysajacej jak jest to tylko mozliwe. Dzieki ukladowi 12 mozna podniesc temperature plynu dializujacego do zadanego poziomu i utrzymywac 20 ja na tym poziomie. Jednoczesnie napelnia sie prze¬ strzen 3 hemodializatora 1 serum fizjologicznym po czym laczy sie wlot przestrzeni z arteria pacjenta, zastepuje serum krwia i laczy wylot przestrzeni z zyla pacjenta. Po uruchomieniu krazenia w ob- 25 wodzie dializy przy pomocy pompy obiegowej 6 mozna rozpoczac zabieg. Plyn dializujacy przecho¬ dzi przez zasobnik 7 z weglem aktywnym, na któ¬ rym osadza sie czesc zanieczyszczen. Podcisnienie stworzone przez pompe zasysajaca 8 uruchamia 30 przebieg ultrafiltracji. Gazy rozpuszczone w krwi przechodza przez przepone 2 i gromadza sie u szczytu zbiornika 11. Pompa zasysajaca 8 na przy¬ klad pery^taltyczna poczatkowo zasysa plyn diali¬ zujacy lub nadmiar powietrza zgromadzonego u 35 szczytu zbiornika 11, Plyn dializujacy zostaje spro¬ wadzony do stalego poziomu okreslonego pozio¬ mem zakonczenia rurki ssacej dolaczonej do pom¬ py. Plyn dializujacy pobrany z zbiornika jest gro¬ madzony w skalowanym zasobniku 9. Obroty pom- 40 py zasysajacej 8 sa tak regulowane, by wydatek odgazowariego plynu dializujacego byl równy za¬ danemu wydatkowi ultrafiltratu. Manometr 10 slu- zy do pomiaru podcisnienia w obiegu 5. Jezeli z ja¬ kiegokolwiek powodu wielkosc tego podcisnienia 45 przekroczy ustalone z góry wartosci, to zostaje uru¬ chomiony sygnal alarmowy.Sposób wedlug wynalazku posiada szereg zalet.Wydatek ultrafiltratu jest z.góry narzucony i usta¬ lony; w czasie calego zabiegu dializy wydatek ten 50 jest kontrolowany i w przypadku zaklócen moze byc w latwy sposób skorygowany, \yydatek ten jest niezalezny od tych wszystkich czynników, które mialy nan wplyw wówczas gdy narzucano plynowi dializujacemu okreslona z góry wielkosc podcis- °5 nienia.Opanowanie ultrafiltracji jest najistotniejszym czynnikiem hemodializy. Sposób wedlug wynalazku jest niezawodny dla uzyskania tego celu. Uklad alarmowy zwiazany z manometrem umieszczonym 60 przy zbiorniku z plynem dializujacym wywola alarm w przypadku jakiegokolwiek zaklócenia.Alarm —^„cisnienie niskie" sygnalizuje, ze wyda¬ tek ekstrakcji jest zbyt wielki co przyczynia sie do zabezpieczenia przepony. Alarm „cisnienie wysokie" 65 sygnalizuje, ze przepona wzglednie któras z rurek zostala przerwana wzglednie, ze któras z rurek zgniecenia zostala zatkana. Zaklócenie w obiegu krwi (zatkana lub zlamana rurka, spadek cisnienia u pacjenta) powodujac gwaltowna zmiane cisnienia krwi w hemodializatorze zostaje calkowicie prze¬ kazane przez plyn ultrafiltrujacy do plynu dializu¬ jacego i równiez wywoluje sygnal alarmowy. Apa¬ ratura stosowana do zabiegów moze byc dzieki wynalazkowi znacznie uproszczona. Urzadzenie sto¬ sowane zwykle jako generator kapieli dializujacej i uzywane jako monitor hemodializy staje sie zbed¬ ne. Cala ilosc plynu dializujacego moze byc za¬ wczasu przygotowana, a sklad plynu moze byc zba¬ dany i w razie potrzeby doprowadzony do stanu idealnego jeszcze przed zabiegiem, dzieki czemu nie zachodzi potrzeba badania przewodnosci plynu dializujacego w czasie hemodializy. Ponadto ponie¬ waz ucieczka krwi jest ograniczona automatycznie do wielkosci równej wydatkowi pobranego plynu dializujacego i poniewaz wziernik 14 pozwala w kazdej chwili na sprawdzenie poziomu i koloru plynu dializujacego, to mozna zastapic kolorymetr obserwacja wizualna. Jak widac, aparatura kontrol¬ no-pomiarowa ogranicza sie w przypadku hemo¬ dializy do manometru 10 wyposazonego w styki krancowe, a w przypadku ultrafiltracji do skalo¬ wanego zasobnika 9.Sposób wedlug wynalazku jest szczególnie przy¬ datny dla hemodializy. Mozna go równiez przysto¬ sowac do uzycia w przypadku samej ultrafiltracji.W tym celu wystarczy podlaczyc pompe zasysaja¬ ca 8 do nieodksztalcalnego przedmiotu przylegaja¬ cego od strony niskiego cisnienia do przepony dla ultrafiltracji krwi. Po ewentualnym napelnieniu tego przedzialu ciecza (ultrafiltratem lub innym plynem) mozna odciagnac ilosc plynu odpowiadaja¬ ca objetosci zadanego ultrafiltratu.Nizej przytoczone przyklady wyjasniaja wynala¬ zek i pozwalaja ocenic zalety sposobu wedlug wy¬ nalazku przy uzyciu przepon o dobrych wlasciwos¬ ciach ultrafiltracyjnych.Przyklad I. Uzyto aparatury pokazanej sche¬ matycznie na rysunku. Zastosowano znany hemo- dializator wyposazony w przepone z regenerowanej celulozy wytwarzana pod nazwa „Cuprophan" o po¬ wierzchni 0,9 m2 pozwalajacej na uzyskanie wydat¬ ku ultrafiltracyjnego 1,7 mililitra na godzine na m2 i na mm slupa rteci. Zbiornik 11 o pojemnosci 40 1 byl wykonany ze stali nierdzewnej i w swej gór¬ nej czesci byl wyposazony w wzierniki 14. Mano¬ metr 10 byl wyposazony w styki kontrolne odpo¬ wiadajace wysokiemu i niskiemu cisnieniu. Dla uruchamiania krazenia uzyto jako pompy obiego¬ wej 6 pompy odsrodkowej. Dla odciagania uzyto jako pompy zasysajacej 8 pompy objetosciowej ty¬ pu perystaltycznego o rurkach grubosciennych. Za¬ sobnik 9 stanowila skalowana probówka o obje¬ tosci 5 litrów. Zasobnik 7 wykonany z polipropy¬ lenu zawieral 500 g wegla aktywnego. Uklad 12 skladal sie z grzejnika oporowego o mocy 1 kW i z urzadzenia regulacyjnego pozwalajacego na utrzymanie plynu dializujacego w stalej tempera¬ turze 38°C. Poszczególne czesci urzadzenia byly wzajemnie polaczone rurkami grubosciennymi79115 7 8 (8/14 mm) z elastomeru silikonowego. Poprzez naj¬ wyzej polozone przylacze zostal w znany sposób napelniony obieg 5. W szczycie zbiornika 11 pozo¬ stalo powietrze o objetosci okolo 100 cm8. Po uru¬ chomieniu krazenia plynu dializujacego zostala sprawdzona przewodnosc plynu. Zabiegu dokonano na owcy o ciezarze 55 kg. Obroty pompy zasysaja¬ cej 8 zostaly ustawione tak by odpowiadaly 200 cmtyh wydatku odgazowanego ultrafiltratu. Co godzine sprawdzano czy ilosc wydatku odessanego odpowiadala dokladnie ilosci zadanej i w *razie potrzeby korygowano szybkosc pompy zasysaja¬ cej 8. Zabieg trwal 10 godzin w czasie których cis¬ nienie krwi w dializatorze utrzymywalo sie w po¬ blizu 60 mm slupa rteci, a cisnienie w mano¬ metrze 10 w poblizu 100 mm slupa rteci. Stezenie mocznika we krwi owcy zmniejszylo sie z 2,5 g/l do 1,35 g/l. Po przejsciu przez wegiel aktywny za¬ wartosc kreatyny i kwasu moczowego w plynie dializujacym byla praktycznie rzecz biorac równa zeru. W czasie zabiegu odciagnieto owcy 2 litry plynu na drodze ultrafiltracji.Przyklad II. Uzyto tej samej aparatury co W przykladzie I, z tym, ze przepone z „Cupropha- nu'- zastapiono przepona z kopolimeru akrylonitry¬ lu i metolylsufonatu sodu o zawartosci 89,5% akry¬ lonitrylu, podanej obróbce cieplnej w 'wodzie ©.tem¬ peraturze 90°C, a nastepnie rozciagnietej o 180°/«.Przepona ta bedac uzywana w tych samych warun¬ kach co poprzednia, pozwala na- uzyskanie 6-krot- nie wiekszego wydatku ultrafiltracyjnego.Zabieg przeprowadzono pod kazdym wzgledem podobnie do przykladu I, a w szczególnosci przy zachowaniu tej samej szybkosci dzialania pompy zasysajacej 8 w celu uzyskania takiej samej obje¬ tosci ultrafiltratu. Cisnienie w manometrze 10 utrzymywalo sie w poblizu +10 mm slupa rteci.Przyklad III. Uzyto tej samej aparatury co w przykladzie II, z tym, ze pompe zasysajaca 8 uruchamiano tylko dla odciagniecia niewielkiej ilosci gazu wyzwolonego w czasie dializy.Po 10 godzinnym zabiegu stopien oczyszczenia krwi byl podobnie zadowalajacy jak w przykla¬ dzie II z tym, ze owca nie stracila na wadze.W czasie zabiegu, manometr 10 wykazywal cis¬ nienie rzedu +30 mm slupa rteci. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób regulacji wydatku ultrafiltracyjnego w czasie hemodializy, znamienny tym, ze utrzymuje sie stala objetosc plynu dializujacego w naczyniu o stalej pojemnosci tworzacym zamkniety obieg, przy czym jedna sciane naczynia stanowi przepona hemodializatora, oraz z naczynia tego pobiera sie plyn z uprzednio ustalonym wydatkiem.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze utrzymuje sie cisnienie plynu dializujacego pomiec dzy dwiema stalymi, z góry okreslonymi wielko¬ sciami mniejszymi od cisnienia krwi w poblizu przepony.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, ze plyn dializujacy oczyszcza sie w dowolny znany sposób i pobudza jego krazenie wewnatrz naczynia o stalej pojemnosci.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tyni, ze có najmniej czesc zanieczyszczen zawartych w plynie dializujacym oddziela sie za pomoca wegla aktyw¬ nego.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, 3 lub 4, znamienny tym, ze z naczynia o stalej pojemnosci odsysa sie gazy wraz z frakcjami plynu dializujacego i mierzy sie odciagniete ilosci odgazowanego plynu.

6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze uzaleznia sie szybkosc odsysajacej mieszaniny gazu i plynu od wydatku plynu odgazowanego.

7. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze zawiera hemodializa- tor (1) wyposazony w przepone (2) pozwalajaca na jednoczesne prowadzenie dializy i ultrafiltracji krwi, polaczony z naczyniem o stalej pojemnosci tworzacym zamkniety obieg (5) zawierajacy plyn dializujacy, przy czym jedna scianke naczynia sta¬ nowi przepona (2), oraz zawiera pompe zasysaja¬ ca (8), do odprowadzania plynu dializujacego z obiegu (5) przy z góry ustalonym wydatku. 10 15 20 25 30 35KI. 30k,l/02 79115 MKP A61m 1/03 l 3 4 \oo oooogs 0o oo\ o oo0\ PL PL