SE451541B - System for extrakorporeal blodbehandling - Google Patents

Description

20 25 30 35 451 541 2 Försök har även gjorts att integrera vissa funktioner i kassettliknande enheter för fastspänning vid dialysatorn och/el- ler på styrmonitorns front. Se exempelvis GB patenten 1 601 855, l 601 856 och ansökan GB 2 110 564 A, US patenten 4 211 597 och 4 231 871 samt europeiska patentansökan 82.420073, publicerad under nr EP 0 069 029.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Vid kassettsystem av ovan omnämnt slag måste naturligtvis monitorn och kassetten noggrant anpassas till varandra. För att trots detta kunna använda monitorn till konventionella slangsystem har enligt uppfinningen framtagits en speciell kassettliknande hållare, via vilken monitorns styrfunktion är anordnad att överföras till det konventionella slangsystemet, när detta fastlåses på monitorn med hjälp av hållaren på kassettens fastspänningsplats. Tack vare denna möjlighet att använda även konventionella slangsystem, kan man kombinera kassettens alla fördelar med en bibehållen frihet att i exempelvis små serier tillverka speciella slangsystem för special- behandlingar.

Företrädesvis innefattar monitorn en eller flera tryck- givare, vilka är anordnade att mekaniskt påverkas av kassetten, när denna är fastlåst på monitorn. Exempelvis kan kassetten vara anordnad att trycka mot tryckgivaren med hjälp av en flexibel vägg, vilken med hjälp av vakuum hâlles fastsugen mot tryckgivaren för mätning av det absoluta positiva eller negativa trycket i kassetten. Härigenom kan denna tryckmätning ske utan direktkontakt mellan blodet och tryckgivaren. Icke heller krävs någon ledningsförbindelse innefattande vätsketäta filter eller membran, vilket annars är brukligt i samband med blodtrycksmätning vid extrakorporeala system.

Monitorn innefattar lämpligen en källa för positivt och/eller negativt tryck anordnad att vid kassettens fastlås- ning sättas i direkt förbindelse med luftrummet i en i kassetten anordnad droppkammare för reglering av nivån i denna. Härigenom erhålles en god säkerhet mot luftemboli speciellt genom att droppkammaren ingår i kassetten. Inkopplingeu av nivåregleringen sker alltså automatiskt korrekt och kan icke glömmas bort. 10 15 20 25 30 35 40 45.1 541 Monitorn kan vidare på konventionellt sätt innefatta ett eller flera drivorgan för en eller flera slangpumpar. Lämpligen utgöres härvid den eller de i dessa pumpar ingående slangseg- menten av med kassetten fast förenade segment. Härigenom under- lättas en korrekt inkoppling av pumpfunktionen. Man kan alltså säkerställa att segmenten icke inkopplas bakvänt, vilket är möjligt vid många konventionella slangsystem.

Kassetten kan vidare innefatta en eller flera expansions- kamrar. Sådana behövs exempelvis när systemet enligt uppfinning- en användes för s.k. "single-needle"-teknik och den använda behandlingsenheten själv icke kan uppta de varierande blodvolym- er, som uppträder när man enligt denna teknik växelvis suger blod från resp. återför detta blod till en patient med hjälp av endast en kanyl.

Den kassettliknande hållaren innefattar lämpligen till monitorns tryckgivare hermetískt anslutbara utlopp, vilka är försedda med medel för anslutning till lämpliga tryckmätnings- punkter i det konventionella slangsystemet. Härigenom under- lättas naturligtvis detta systems koppling till monitorn.

Den kassettliknande hållaren kan vidare innefatta ett till nämnda källa för positivt och/eller negativt tryck her- metiskt anslutbart utlopp, vilket är försett med medel för anslutning till en i det konventionella slangsystemet ingående droppkammare för reglering av nivån i denna droppkammare, som bör vara lätt fastspännbar på hållaren.

Vidare bör den kassettliknande hållaren och/eller monitorn innefatta låsorgan för fastlåsning av ett eller flera pumpslang- segment ingående i det konventionella slangsystemet i ett fast resp. i fasta lägen i förhållande till ett eller flera slang- pumpdrivorgan anordnade på monitorn.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar en kassett innefattande ett pumpsegment i ett läge framför en monitorfront färdig för fastspänning på denna front.

Fig. 2 visar på samma sätt en kassett med tvâ pumpsegment.

Fig. 3 och 4 visar schematiskt och något modifierat flödesbilderna för kassetterna enligt fig. l och 2.

'Fig. 5 och 6 visar på motsvarande sätt en flödesbild, när kassetten enligt fig. 3 utbytta mot en hållare och ett 10 15 25 30 35 451 541 konventionellt slangset.

Fig. 7-ll är två mot varandra vinkelräta vyer resp. tre snitt genom en något modifierad hållare.

Fig. 12-14 visar tre mot varandra vinkelräta vyer av en kassett anpassad för formblåsning och med en form anordnad att passa till väsentligen samma monitor som hâllaren enligt fig. 7-ll.

Fig. 15 slutligen visar ett exempel på hur trycköver- föringen mellan kassetten och monitorn kan ske.

FÖREDRAGNA urrölunsssonusn Av UPPFINNINGEN Enkelpumpsystem Uppfinningen lämpar sig särskilt väl att tillämpas vid dialys. Med anledning därav och för enkelhets skull kommer därför de i det följande upptagna utföringsexemplen att be- skrivas under hänvisning till dialys, även om de naturligtvis även kan tillämpas vid annan extrakorporeal blodbehandling.

I fig. l visas alltså en kassett l anordnad färdig för fastspäuning på fronten 2 av en dialysmonitor 3. På frontens utsida är en slangpump 4 monterad. Innanför pumpens yttre lucka 5 antydes pumprotorn 6. Vidare uppbär fronten på sin ut- sida konventionella artär- och venklämmor 7 och 8 samt en heparinpump 9. Bakom kassetten 1 döljes vidare olika anslut- ningsorgan för överföring av funktioner mellan kassetten och monitorn. Denna överföring kan alltså ske i båda riktningarna.

När kassetten 1 skall fastspännas öppnas alltså luckan 5 så att kassettens pumpsegment 10 kan läggas runt pumprotorn 6.

Därefter stänges luckan 5, som härvid kan tjäna som enda fast- spänningsorgan för kassetten 1. Lämpligen anordnad dock ytter- ligare fastspänning antingen med hjälp av mekaniska medel eller genom att hela kassetten l fastsuges mot fronten 2. Till övriga i kassetten l ingående detaljer återkommes senare främst i sam- band med beskrivningen av fig. 3 och 4 samt 12-14.

Dubbelpumpsystem I fig. 2 beskrives ett alternativt utförande, vid vilket kassetten är försedd med två pumpsegment. Enär dock den prin- cipiella uppbyggnaden är densamma, har samma hänvisningsbeteck- 10 15 20 25 30 35 40 s 45-1 541 ningar använts men med tillägg-av 3. I fig. 2 återfinnas alltså bl.a. följande detaljer: la - Kassett med två pumpsegment 2a - Monitorfront 3a - Monitor 4a - Pump 5a - Pumplucka 6a - Pumprotor 7a - Venklämma 8a - Artärklämma 9a _ fleparinpump l0a och l0a - Pumpsegment FLÖDESSGHEMA FÖR ENKELPUMPSYSTEM I fig. 3 visas schematiskt och något modifierat flödes- schemat vid användning av kassetten enligt fig. 1. Blodet föres från patienten via en slang 11 genom artärklämman 8 till inlopp- et 12 av kassettens 1 centraldel 13. Från inloppet 12 ledes blodet via en kort ledning 14 in i en första tryckmätningskopp 15, som kan vara av väsentligen samma konstruktion som den som är föremål för den samtidigt inlämnade svenska patentansökan 83.03740-8. Blodet föres sedan via ledningen 16 till pumpinloppet l7, från vilket ett pumpsegment 10 leder till ett pumputlopp 19.

Med 20 betecknas en s.k. injektionsport, som i detta fall är av- sedd för provtagning av icke renat blod. Sådan provtagning sker alltså genom att en kanyl stickes genom ett självförslutande material, t.ex. silikongummi. Med 21 betecknas en anslutninge- stnds för en icke visad heparinslaug. Denna anslutningsstuds sitter mittför inloppet till en expansionskammare 22. Nivån i expansionskammaren 22 kan regleras genom att luft suges bort el- ler tillföres genom en nippel 23. Efter att ha passerat expansions- kammaren 22 kommer blodet till en andra tryekmätningskopp 24, som kan vara av samma slag som tryckkoppen 15. Därefter ledes blodet via ledningen 25 ut i slangen 26, som leder till den symboliskt visade dialysatorn 27. Från denna dialysator ledes blodet åter till centraldelen 13 via slangen 28 och ett inlopp 29. Just innanför detta inlopp finnes i ledningen 30 en ytterligare injek- tionsport 30' genom vilken provtagning kan ske på renat blod.

Ledningen 30 mynnar i en droppkammare 31 med ett infusionsställe 10 15 20 25 30 35 451 541 30 ",en nívâvakt 32 och en tryckmätníngskopp 33, vilken även den kan vara av väsentligen samma slag som tryckmätningskoppen 15.

Nivâvakten 32 är anordnad att styra en i monitorn anordnad pump, som är ansluten till en anslutningsstuds 34, genom vilken luft kan pumpas in i eller sugas ut ur droppkammaren för reglering av nivån. Nedtill i droppkammaren visas symboliskt en sil 35 just före utloppet 36. Från detta utlopp 36 passerar blodet först en luftvakt 37 och sedan venklämman 7, innan det återföres till patien- ten. Nivåregleringsanslutningarna 23 och 34 kan bestå av till studsar anslutna slangar avsedda att anslutas till lämpliga pumpar eller andra tryckkällor. Alternativt kan kassetten vara anordad att på dessa punkter tätt pressas direkt mot sug- och/eller tryckutlopp pâ monitorfronten.

Frönssscnsua FÖR DUBBELPUMPSYSIEMET I fig. 4 visas på samma sätt som i fig. 3 flödesbilden för en kassett, som i detta fall är försedd med tvâ pumpsegment.

I princip är uppbyggnaden densamma, varför samma hänvisningsbe- teckningar har använts men med tillägg av 1. led- ningen l4a, tryckmätningskoppen l5a, och ledningen 16a till pumpens Blodet föres alltså via artärklämman 8a, inloppet l2a, 4a inlopp l7a. Via pumpsegmentet l0a, utloppet l9a och kanalen 25a föres sedan blodet förbi injektionsporten 20a och den något modifie- rade expansionskammaren 22a med heparintillförselanslutningen 2la och nivåregleringsanslutningen 23a. Utan att passera någon tryck- mätning föres blodet sedan med hjälp av slangen 26a till den sche- matískt visade dialysatorn 27a. Från denna föres blodet sedan genom slangen 28a till en tryckmätare 24a, som här har samma läge som tryckmätaren 24, men som mäter det från dialysatorn utgående trycket i stället för det ingående. Via en ledning l6a', ett inlopp l7a', ett pumpsegment lOa' och ett utlopp l9a' pumpas sedan blodet via en ledning 30a med en injektionsport 30a' till en droppkammare 3la uppbyggd på väsentligen samma sätt som droppkammaren 31, dvs med ett infusionsställe 30a", en nivåvakt 32a", en tryckmätningskopp 33a, en anslutning för nivåreglering 34a samt en sil 35a. Slutligen föres blodet åter till patienten via utloppet 36a, luftvakten 37a samt venklämman 7a. _. . __-..... __. 10 15 20 '25 30 35 45-1 541 HÅLLARE FÖR KoNvENTIoNELLI SLANGSYSTEM För att den i systemet enligt uppfinningen ingående moni- torn även skall kunna användas för konventionella slangsystem har enligt uppfinningen framtagits en speciell hållare för sådana system.

Av denna hållare visas i fig. 5 en frontvy. I fig. 6 visas dessutom ett snitt längs linjen VI-VI i fig. 5.

Enär funktionen för vissa detaljer i fig. 5 och 6 i prin- cip överensstämmer med den för motsvarande detaljer i fig. 3 har så långt som möjligt samma hänvisningsbeteckningar använts men med tillägg av Q. Blodet tillföras alltså det konven- tionella slangsystemet genom ledningen llb via artärklämman Sb.

Med hjälp av pumpen 4b med dess inlopp l7b, utlopp l9b och pump- segment l0b pumpas sedan blodet via en ledning 26b till den schematiskt visade dialysatorn 27b. Via ledningen 28b återföres sedan blodet till hållaren lb och närmare bestämt till en på denna hållare fäst droppkammare 3lb. Droppkammaren är fäst på hållaren lb med hjälp av en fästanordning 3lb', som inom sig inne- sluter en nivåvakt 32b. Denna vakt är på samma sätt som vakterna 32 och 32a anordnad att styra en i monitorn anordnad pump, vil- ken via nivåregleringsuttaget 34b, en kanal 34b"' och en ledning 34b' styr nivån i droppkammaren genom pumpning av luft till eller från denna kammare. Ledningen 34b' användes även för att överföra trycket från droppkammaren 3lb till tryckmätningskoppen 33b för mätning av ventrycket. På samma sätt mätes artärtrycket med hjälp av en speciell tryckmätningskopp l5b via en ledning l5b', som är ansluten till ledningen ll på en icke visad punkt före pumpen 4b. Pâ samma sätt utnyttjas tryckmätningskoppen 24b för mätning av trycket via en ledning 24b' på en icke visad punkt före eller efter dialysatorn 27b, Slangarna l5b', 34b' och 24b' är samtliga anslutna till resp. tryckmätningskoppar via 34b" resp. 24b". I det sistnämnda fallet sker detta via en kanal 24b"'. konventionella s.k. discfilter l5b", Från droppkammaren 3lb föres blodet genom en slang llb' via en luftvakt 37b och venklämman 7b åter till patienten.

ALTERNATIV TEKNISK KONSTRUKTION FÖR HÅLLAREN I fig. 7-ll visas alltså en något modifierad konstruktion för hållaren enligt fig. 5 och 6. För enkelhets skull och för 10 15 20 25 30 35 451 541 s tydlighets skull i detta fall utan något anslutet konventionellt slangsystem. Enär den principiella konstruktionen dock är den- samma, har samma hänvisningsbeteckningar använts men med tillägg av g. Med l5c, 24c och 33: betecknas alltså tre tryckmätnings- koppar, vilkas slanganslutningsställen betecknas med l5c', 24c' och 33c'. En fästanordníng 3lc' motsvarar fästanordningen 3lb' för droppkammaren 3lb. För att undvika knickbildning hos slang- arna tillhörande det konventionella slangsystemet är hâllaren lc försedd med ledhjul ett 38c. Med 39c, 40c, 4lc, resp. 42c slutligen betecknas olika kanaler, som förbinder resp. slanganslutnings- ställen l5c', 33c' och 24c' med resp. tryckgivare i monitorn och med ett nivåregleringsuttag 34c motsvarande uttagen 34, 34a och 34b.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM AV KASSETTEN I fig. 12-14 visas en föredragen utföringsform av kassetten anordnad för ett pumpsegment och för tillverkning med hjälp av form- blåsning. Genom detta tillverkningsförfarande kan en relativt billig kassett tillverkas lämplig för engångabruk. Alternativt kan dock kassetten även tillverkas med hjälp av exempelvis formsprutning.

Den formblåsta versionen överensstämmer i princip med den enligt fig. 1 och 3. Samma hänvisningsbeteckningar har därför använts men med tillägg av Q. Blodet tillföres alltså via inloppet l2d, tryckmätningskoppen l5d, ledningen l6d och pumpinloppet l7d till den icke visade pumpen. Från dennas ut- lopp 19d föres blodet förbi injektionsporten 20d och heparin- inloppet 2ld vid inloppet till expansionskammaren 22d med dess nívâregleringsníppel 23d. Sedan föres blodet via tryckmätnings- koppen 24d och ledningen 25d till fästet 25d' för en icke visad slang avsedd att anslutas till den likaså icke visade dialysatorn.

Från dialysatorn återföres blodet till ett motsvarande fäste 29d för en andra slang motsvarande exempelvis slangen 28 i fig. 3. Via en ledning eller en kanal S0d fören sedan blodet förbi ett provtagningsställe 30d' för provtagning av renat blod.

Droppkammaren 3ld har fått en något modifierad form för att innesluta en cylindrisk sil 35d. I droppkammaren återfinnas ett infusionsställe 3ld', en nivåvakt 32d, en tryckmätnings- 10 15 20 25 30 35 9 451 541” kopp 33d samt ett anslutningsställe 34d avsett för nivåregle- ringen. Funktionen är alltså densamma som för de ovan beskrivna kassetterna. Någon närmare beskrivning av funktionen torde där- för icke behövas.

TRYCKÖVERFÖRING För att åskådliggöra de ovan omnämnda tryckmätningskoppar- nas funktion hänvisas till fig. 15, som visar en separat sådan tryckmätningskopp 101 insänkt i en maskinfront 107 motsvarande den i fig. 1 visade monitorns 3 front 2. I fig. 15 visas alltså en be- hållare 101 med ett inlopp 102, som via en slang 103 står i för- bindelse med det medium, vars tryck skall mätas. Mätes ett genom- strömmande medium förses behållaren 101 naturligtvis även med ett utlopp.

I driftstillstånd är behållaren 101 nedsänkt i en hålighet 105 i en maskindetalj 106, som är infäst i en frontplåt 107, t.ex. fronten på en monitor för styrning av hemodialys eller hemofiltra- tion. Vid maskindetaljen 6 är en tryckkänslig kropp 108 fäst med hjälp av en ytterligare maskindetalj 109. Denna kan exempelvis vara fastskruvad med hjälp av en skruv 110. Den tryckkänsliga kropp- en 108 kan utgöras av exempelvis en piezoelektrisk tryckavkännare.

Alternativt kan den innefatta en trådtöjningsgivare eller något annat lämpligt tryckmätningsorgan. Med hjälp av en ledning 111 kan håligheten 105 sättas i förbindelse med en icke visad vakuumkälla.

På så sätt fastsuges en trycköverförande väggdel 112 av behållaren 101 vid den tryckkänsliga kroppen 108. Gentemot den omgivande at- mosfären avgränsas den trycköverförande väggdelen 112 och den tryck- avkännande ytan av den tryckkänsliga kroppen 108 med hjälp av ring- formiga tätningar 113, 114 och 115. Den senare tätningen 115 är alltså belägen innanför en låsbricka 116. Med 117 och 118 slutligen betecknas i fig. 15 en elektrisk anslutning till den tryckkänsliga kroppen.

Anslutes i stället ett konventionellt slangsyetem med hjälp av tryckmätningskoppar av det slag som visas i fig. 5-11, krävs endast att vakuumledningen 111 stänges innan trycket mätes.

Krävs ytterligare information om tryckmätningskopparnas konstruktion och funktion hänvisas till vår samtidigt inlämnade patentansökan 83.03740-8, från vilken fig. 15 är hämtad. 10 451 541 10 Uppfínningen är icke inskränkt enbart till de ovan be- skrivna utföringsexemplen, utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan man speciellt, om man skulle övergå från formblåsning till formsprutning modifiera detaljernas form i väsentliga avseenden. I praktiken har det härvid visat sig att man vid formblâaning kan åstadkomma rela- tivt tunna bottnar för tryckmätningskopparna direkt vid själva blåsningen. Användes i stället formsprutning kan det möjligen bli nödvändigt att tillverka tryckmätningekopparna med öppna bottnar täckta av påsvetsade eller pålimmade tunna membran.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 11 451 5-41 PATENTKRAV

1. System för extrakorporeal blodbehandling, inne- fattande en monitor (3) för styrning av behandlingsför- loppet, en behandlíngsenhet (27) för själva behandlingen samt ett ledningssystem (1) för ledning av blod från en patient till behandlingsenheten (27) och åter till patienten under styrning av monitorn (3), varvid nämnda ledningssystem har formen av en väsentligen styv kassett (1), vilken är anordnad att låsas fast vid och kopplas till monitorn (3) på ett sådant sätt, att önskade funktioner, såsom styrning av tryck och/eller temperatur och/eller pumpning av blodet överföras direkt mellan monitorn och kassetten genom den aenares koppling till monitorn respektive till patienten via två slangar (ll, 11') och via tvâ ytterligare förbindelseledningar (26, 28) med själva behandlingsenheten (27), k ä n n e t e c k n a t av en kassettliknande hållare (lb) för ett konventionellt slangsystem (llb, 15b, 10b, 26b, 28b, 3lb), via vilken monitorns (3) styrfunktíon är anordnad att överföras till detta slangsystem när detta fastlåses på monitorn (3) med hjälp av hållaren (lb) på kassettens (1) fastspänninga- plats.

2. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att monitorn (3) innefattar en eller flera tryckgivare (108), vilka är anordnade att mekaniskt påverkas av kassetten (1), när denna är fastlåst på monitorn.

3. System enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att kassetten (1) är anordnad att trycka mot tryck- givaren (108) med hjälp av en flexibel vägg (112), vilken med hjälp av vakuum hålles faataugen mot tryckgivaren (108) för mätning av det absoluta positiva eller negativa trycket i kassetten (1).

4. System enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att monitorn (3) innefattar en källa för positivt och/ /negativt tryck, anordnad att vid kassettens (1) fastlås- 10 15 20 25 30 451 *541 12 ning sättas i direkt förbindelse med luftrummet i en i kassetten (1) anordnad droppkammare (3) för reglering av nivån i denna.

5. System enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t av att monitorn (3) innefattar ett eller flera drivorgan (6) för en eller flera slangpumpar (4), varvid den eller de i dessa pumpar (4) ingående slangsegmenten (10) ut- göres av med kassetten (1) fast förenade segment (10).

6. System enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att kassetten (1) innefattar en eller flera expansions- kamrar (22).

7. System enligt kraven l och 2, k ä n n e t e c k - n a t av att den kassettliknande hâllaren (lb) innefattar till monitorns tryckgivare (108) hermetiskt anslutbara utlopp (15b, 24b, 33b) vilka är försedda med medel (15b', l5b", 24b', 24b", 34b', 34b") för anslutning till lämpliga tryckmätningspunkter i det konventionella slangsystemet.

8. System enligt kraven 1 och 4, k ä n n e t e c k - n a t av att den kassettliknande hållaren (lb) innefattar ett till nämnda källa för positivt och/eller negativt tryck hermetiskt anslutbart utlopp (34b), vilket är försett med medel (34b', 34b", 34b"') för anslutning till en i det konventionella slangsystemet ingående droppkammare (31b) för reglering av nivån i denna droppkammare.

9. System enligt kraven 1 och 5, k ä n n e t e c k - n a t av att den kassettliknande hållaren och/eller monitorn innefattar låsorgan för fastlåsning av ett eller flera pumpslangsegment ingående i det konventionella slangsystemet i ett fast respektive i fasta lägen i för- hållande till ett eller flera slangpumpdrivorgan aordnade på monitorn. A»