WO2010020390A1 - Kassette zur förderung von flüssigkeiten, insbesondere dialyseflüssigkeiten - Google Patents

Kassette zur förderung von flüssigkeiten, insbesondere dialyseflüssigkeiten Download PDF

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Frank Hedmann
Stephan Klatte
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Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a cassette for conveying liquids, in particular dialysis liquids, according to the preamble of claim 1.
  • the connecting elements for the connection of solution bags and the patient and the dialysis machine leading lines with at least one pumping chamber with inlet and outlet and with lines for guiding the supplied and conveyed liquid have, wherein the walls of the lines are at least partially designed such that the lines are closed by the application of a compressive force acting on the walls.
  • This prior art cassette includes a heater for heating the dialysis fluid to a desired target temperature.
  • cassettes are used, for example, in the field of peritoneal dialysis and here in particular in peritoneal dialysis, in which the peritoneum is filled and emptied by means of a machine called a "cycler" and in which the flow control takes place via a cassette system.
  • the dialysis fluid is heated to the desired target temperature and then infused into the peritoneum.
  • a cassette for the promotion of fluids, in particular dialysis fluids, created, the connecting elements for Konnek- tion of solution bags and the patient or dialysis machine leading lines wherein it has at least one delivery chamber with an inlet and outlet, further lines for guiding the supplied and conveyed liquids, further valves for partially closing the lines and a heater for heating the liquid in the lines to a predetermined target temperature.
  • a control is provided in such a cassette, via which the liquid heated above the desired temperature is conducted in the cassette until the desired temperature is reached again. As a result, the liquid can be reused. The excess heat can be transmitted through the corresponding circulation within the cassette to the surrounding cassette.
  • At least one temperature sensor may be provided for measuring the temperature of the liquid in the cassette.
  • two pumping chambers are provided, between which the medium is pushed until reaching the desired temperature.
  • the heater is designed as a water heater.
  • the invention further relates to a method for controlling the temperature of a liquid in a cassette, as described above. According to the invention, the liquid is displaced between the two pump chambers until the desired temperature is reached.
  • the line to which the liquid-removing line is connected is closed.
  • the heating power of the heater is reduced.
  • the liquid is pumped through one of the pumping chambers from the heating device into the respective other pumping chamber.
  • the mixed liquid speed that is, the liquid with the resulting mixing temperature, in the reverse operation by the heater in the other pumping chamber promoted to simultaneously cool the heater.
  • the mixed liquid is conveyed in forward operation by the heater in the other pumping chamber to distribute the excess heat in the cassette.
  • the invention relates to a dialysis machine, in particular for carrying out a peritoneal dialysis method with a device for receiving a cassette as described above and with a pump unit for actuating the pump chambers of the cassette.
  • the single figure shows a plan view of an embodiment of the cassette according to the invention.
  • the figure shows a cassette 10, which is designed as disposable and which can be plugged into a correspondingly shaped recess or receptacle of a dialysis machine, advantageously a cycler of a peritoneal dialysis machine.
  • the reference numerals 2, 4, 6 designate connection elements for the connection of solution bags, leading to the patient or to the dialysis machine lines or drainage lines.
  • two fixed hoses (not shown) are arranged, one of which is the patient's hose and the other is the drainage hose.
  • the connection elements 2 serve for the connection of, for example, solution bags or other medicament containers to be carried out by the operator.
  • the cassette 10 comprises a base body 12, which consists of plastic and can be produced by injection molding or thermoforming technology.
  • Recesses and channels which partially form the walls of two conveying chambers 20, 22 arranged next to each other and of the lines arranged in the cassette extend in the base body 12. Between the pumping chambers 20 and 22 also lines 80 and 90 are formed.
  • a water heater 52 is realized as a heating device.
  • valves V1, V2, V3, V4, V5, V6, W 1 V8, V9, V10, V11, V12, V13, V14, V15 and V16 are likewise, as described in EP 0 956 876 B1, closed by pneumatically, hydraulically or mechanically controlled valve tappets.
  • the liquid flows from the pumping chamber 22 via the line 80 after opening of the valve V4 through the line 50 in the flow heater 52 and the open valve V5 and the open valve V6.
  • the pumping chamber 20 is supplied with fresh liquid, for example via the open valves V11 and V1, while of course the valves V7, V3 and V2 and V9 are closed at the same time.
  • valve V6 is closed and the heating power in the water heater 52 is reduced via a controller not shown here, which is outside the cassette, for example in the cycler, is closed.
  • the filling with fresh solution is set in the pumping chamber 20.
  • the valve V11 is closed.
  • the excessively warm solution is now pumped through the flow heater 52 into the pumping chamber 20 via the pumping chamber 22, in which case the valve V4, the valve V5, the valve V7 and the valve V1 are opened.
  • the pump stroke of the pumping chamber 22 is terminated when the pumping chamber 20 is filled or the pumping chamber 22 is deflated.
  • the relatively mixed by the mixing of the liquids mixed liquid is conveyed into the pumping chamber 22 via the water heater 52 in reverse operation, in which here via the open valve V1, the open valve W 1, the open valve V5 and the open valve V4 Liquid is pumped back into the pumping chamber 22. Due to the comparatively cooler liquid, the partially overheated instantaneous water heater is additionally cooled.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kassette zur Förderung von Flüssigkeiten mit Anschlusselementen zur Konnektion von Lösungsbeuteln und zum Patienten oder Dialysegerät führenden Leitungen. Erfindungsgemäß weist die Kassette eine Steuerung zur Führung von über die Soll-Temperatur aufgeheizter Flüssigkeit auf, die so lange wirksam ist, bis die Soll-Temperatur wieder erreicht ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Dialysegerät mit einer Einrichtung zur Aufnahme der vorgenannten Kassette sowie ein Verfahren zur Temperierung der in der Kassette geführten Flüssigkeit.

Description

Kassette zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Dialyseflüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Kassette zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Dialyseflüssigkeiten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bereits aus der EP 991 05 771 B sind entsprechende Kassetten zur Förderung von Dialyseflüssigkeit bekannt, die Anschlußelemente zur Konnektion von Lösungsbeuteln und zum Patienten und dem Dialysegerät führenden Leitungen mit wenigstens einer Pumpkammer mit Zu- und Ablauf sowie mit Leitungen zur Führung der zugeführten und geförderten Flüssigkeit aufweisen, wobei die Wandungen der Leitungen wenigstens abschnittsweise derart ausgeführt sind, dass die Leitungen durch das Aufbringen einer auf die Wandungen wirkenden Druckkraft verschließbar sind. Diese vorbekannte Kassette enthält eine Heizvorrichtung zum Aufheizen der Dialyseflüssigkeit auf eine gewünschte Soll-Temperatur enthalten.
Derartige Kassetten werden beispielsweise im Bereich der Peritonealdialyse und hier insbesondere in der Peritonealdialyse, bei der das Peritoneum mit Hilfe einer als „Cycler" bezeichneten Maschine befüllt und entleert wird und bei der die Flußsteuerung über ein Kassettensystem erfolgt, angewandt. In der Kassette wird die Dialysierflüssigkeit auf die gewünschte Soll-Temperatur erwärmt und anschließend in das Peritoneum infundiert.
Kommt es nun zu einem unerwarteten Anhalten des Cyclers, bei dem die Flüssigkeitszufuhr zum Patienten unterbrochen werden muß, wird das nunmehr nicht mehr in der Kassette umgewälzte Dialysat aufgrund der Trägheit der Heizvorrichtung über die Soll-Temperatur hinaus erhitzt. Aufgrund der Überschreitung der Soll- Temperatur kann nach erneutem Start des Cyclers das überhitzte Dialysat nicht mehr zur Infusion in den Patienten verwendet werden. Bei bekannten Systemen wird das Dialysat daher vollständig verworfen. Dies führt allerdings zu einem unerwünschten und letztendlich kostenintensiven Mehrverbrauch.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kassette zur Förderung von Flüssigkeit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart fortzubilden, dass eine gegebenenfalls überhitzte Flüssigkeit auf eine gewünschte Soll-Temperatur zurückführbar ist, ohne diese verwerfen zu müssen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach wird eine Kassette zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Dialyseflüssigkeiten, geschaffen, die Anschlußelemente zur Konnek- tion von Lösungsbeuteln und zum Patienten oder Dialysegerät führende Leitungen aufweist, wobei sie wenigstens eine Förderkammer mit einem Zu- und Ablauf aufweist, weiter Leitungen zur Führung der zugeführten und geförderten Flüssigkeiten, weiterhin Ventile zum abschnittsweisen Verschließen der Leitungen und eine Heizvorrichtung zum Aufheizen der in den Leitungen befindlichen Flüssigkeit auf eine vorgebbare Soll-Temperatur. Erfindungsgemäß ist in einer derartigen Kassette eine Steuerung vorgesehen, über die die über die Soll-Temperatur aufgeheizte Flüssigkeit so lange in der Kassette geführt wird, bis die Soll-Temperatur wieder erreicht ist. Hierdurch kann die Flüssigkeit wieder verwendet werden. Die überschüssige Wärme kann durch die entsprechende Umwälzung innerhalb der Kassette an die sie umgebende Kassette übertragen werden.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Kassette ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.
Demnach kann mindestens ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit in der Kassette vorgesehen sein.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei Pumpkammern vorgesehen, zwischen denen das Medium bis zum Erreichen der Soll-Temperatur ve- schiebbar ist.
Vorteilhaft ist die Heizvorrichtung als Durchlauferhitzer ausgestaltet.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Temperierung einer Flüssigkeit in einer Kassette, wie sie zuvor beschrieben wurde. Erfindungsgemäß wird hier die Flüssigkeit zwischen den beiden Pumpenkammern verschoben, bis die Soll- Temperatur erreicht ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den sich an den Anspruch 5 anschließenden Unteransprüchen.
Demnach wird bei Überschreiten der Soll-Temperatur der Flüssigkeit die Leitung, an die die Flüssigkeit abführende Leitung angeschlossen ist, geschlossen. Gleichzeitig wird die Heizleistung der Heizvorrichtung reduziert. Die Flüssigkeit wird durch eine der Pumpkammern aus der Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gepumpt.
Für den Fall, dass sich in der Pumpkammer, in die die überhitzte Flüssigkeit geführt wird, ein hoher Anteil kalter Flüssigkeit bereits befindet, wird die gemischte Flüssig- keit, also die Flüssigkeit mit der sich ergebenen Mischtemperatur, im Rückwärtsbetrieb durch die Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gefördert, um dabei gleichzeitig die Heizvorrichtung abzukühlen.
Sollte dagegen aufgrund der Zumischung der überhitzten Flüssigkeit in die Pumpkammer eine in ihrer Mischtemperatur überhitze Flüssigkeit resultieren, wird die gemischte Flüssigkeit im Vorwärtsbetrieb durch die Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gefördert, um die überschüssige Wärme in der Kassette zu verteilen.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Dialysegerät, insbesondere zur Durchführung eines Peritonealdialyseverfahrens mit einer Einrichtung zur Aufnahme einer zuvor beschriebenen Kassette sowie mit einer Pumpeinheit zur Betätigung der Pumpenkammern der Kassette.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die einzige Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kassette.
Die Figur zeigt eine Kassette 10, die als Disposable ausgeführt ist und die in eine entsprechend gestaltete Aussparung oder Aufnahme eines Dialysegerätes, vorteilhaft eines Cyclers einer Peritonealdialysevorrichtung, eingesteckt werden kann. Die Bezugszeichen 2, 4, 6 kennzeichnen Anschlußelemente zur Konnektion von Lösungsbeuteln, von zum Patienten oder zum Dialysegerät führenden Leitungen oder auch Drainageleitungen. An den Anschlüssen 4 und 6 sind zwei (nicht dargestellte) fest angebrachte Schläuche angeordnet, von denen einer den Patientenschlauch und der andere den Drainageschlauch darstellt. Die Anschlußelemente 2 dienen der durch den Bediener durchzuführenden Konnektion von beispielsweise Lösungsbeuteln oder anderen Medikamentenbehältern. Die Kassette 10 umfaßt einen Grundkörper 12, der aus Kunststoff besteht und in Spritzgußtechnik oder auch Tiefziehtechnik herstellbar ist. In dem Grundkörper 12 erstrecken sich Ausnehmungen sowie Kanäle, die zum Teil die Wandungen von zwei nebeneinander angeordneten Förderkammern 20, 22 sowie der der Kassette angeordneten Leitungen (z. B. 30, 40, 50, 60) bilden. Zwischen den Pumpkammern 20 und 22 sind ebenfalls Leitungen 80 bzw. 90 ausgebildet.
Im Bereich der Leitungen 50 ist ein Durchlauferhitzer 52 als Heizvorrichtung verwirklicht.
Ansonsten entsprechen der Aufbau der Kassette und die Funktionsweise im wesentlichen derjenigen gemäß der EP 0 956 876 B1 , auf deren Inhalt Bezug genommen wird.
Zur Steuerung der zugeführten bzw. geförderten Flüssigkeit in den Leitungen 30, 40, 50, 60 dienen Ventile V1 , V2, V3, V4, V5, V6, W1 V8, V9, V10, V11 , V12, V13, V14, V15 sowie V16. Diese sind ebenfalls, wie in der EP 0 956 876 B1 beschrieben, über pneumatisch, hydraulisch oder auch mechanisch angesteuerte Ventilstößel verschließbar. Bei üblicher Funktionsweise der in der Figur dargestellten Vorrichtung wird Flüssigkeit von der Pumpkammer 22 durch den Durchlauferhitzer 52 in Richtung zur die Flüssigkeit abfördernden Leitung, die am Anschluß 4 in nicht näher dargestellter Art und Weise anschließt, gefördert. Damit fließt die Flüssigkeit von der Pumpkammer 22 über die Leitung 80 nach Öffnung des Ventils V4 durch die Leitung 50 im Durchlauferhitzer 52 und über das geöffnete Ventil V5 sowie das geöffnete Ventil V6. Gleichzeitig wird die Pumpkammer 20 mit frischer Flüssigkeit, beispielsweise über die geöffneten Ventile V11 und V1 versorgt, während natürlich gleichzeitig die Ventile V7, V3 und V2 sowie V9 geschlossen sind.
Ergeben sich nun Probleme in der Leitung, beispielsweise ein Verschluß der am Anschluß 4 anschließenden Leitungen zum Patienten, kann die im Durchlauferhitzer 52 befindliche Flüssigkeit aufgrund eines Überschwingens der Aufheizregelung soweit überhitzt werden, dass die Flüssigkeit nicht mehr in das Peritoneum infundiert werden kann.
Bei dem vorgenannten Überhitzen der im Durchlauferhitzer 52 befindlichen Flüssigkeit wird über eine hier nicht näher dargestellte Steuerung, die außerhalb der Kassette, beispielsweise im Cycler, angeordnet ist, das Ventil V6 geschlossen und die Heizleistung im Durchlauferhitzer 52 reduziert. Gleichzeitig wird in der Pumpkammer 20 die Befüllung mit frischer Lösung eingestellt. Hierzu wird das Ventil V11 geschlossen. Dafür wird nun über die Pumpkammer 22 die zu warme Lösung durch den Durchlauferhitzer 52 in die Pumpkammer 20 gepumpt, wobei hier das Ventil V4, das Ventil V5, das Ventil V7 und das Ventil V1 geöffnet ist. Der Pumpenhub der Pumpkammer 22 wird beendet, wenn die Pumpkammer 20 gefüllt ist oder die Pumpkammer 22 entleert ist.
In Abhängigkeit von dem Verhältnis der in der Pumpkammer 20 enthaltenen Flüssigkeit zu der in die Pumpkammer 20 hineingeförderten warmen Flüssigkeit ergeben sich nun grundsätzlich zwei Möglichkeiten zur Abkühlung der Flüssigkeit.
Bei der ersten Alternative wird davon ausgegangen, dass ein hoher Anteil von kalter Flüssigkeit in der Pumpkammer 20 vorhanden ist. In diesem Fall wird die vergleichsweise durch die Mischung der Flüssigkeiten kühlere gemischte Flüssigkeit in die Pumpkammer 22 über den Durchlauferhitzer 52 im Rückwärtsbetrieb gefördert, in dem hier über das geöffnete Ventil V1 , das geöffnete Ventil W1 das geöffnete Ventil V5 und das geöffnete Ventil V4 die Flüssigkeit in die Pumpkammer 22 zurückgepumpt wird. Durch die vergleichsweise kühlere Flüssigkeit wird der partiell überhitzte Durchlauferhitzer zusätzlich abgekühlt.
Befindet sich nun ein recht hoher Anteil von warmer Flüssigkeit in der Pumpkammer 20, wird diese Flüssigkeit mit recht hoher Mischtemperatur in die Pumpkammer 22 über den Durchlauferhitzer 52 im Vorwärtsbetrieb gefördert, indem hier von der Pumpkammer 1 aus die Flüssigkeit über das geöffnete Ventil V2, das geöffnete Ventil V5, das geöffnete Ventil W und das geöffnete Ventil V3 in die Pumpkammer 22 geleitet wird. Bei dieser Variante wird die überschüssige Wärme der überhitzten Flüssigkeit in der Kassette verteilt, so dass die überhitzte Flüssigkeit auf die Soll- Temperatur abgesenkt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Kassette zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere Dialyseflüssigkeiten, mit Anschlußelementen zur Konnektion von Lösungsbeuteln und zum Patienten oder Dialysegerät führenden Leitungen, mit wenigstens einer Förderkammer mit Zu- und Ablauf, mit Leitungen zur Führung der zugeführten und geförderten Flüssigkeiten, mit Ventilen zum abschnittsweisen Verschließen der Leitungen und mit einer Heizvorrichtung zum Aufheizen der in den Leitungen befindlichen
Flüssigkeit auf eine vorgebbare Solltemperatur,
gekennzeichnet durch
eine Steuerung zur Führung von über die Solltemperatur aufgeheizter Flüssigkeit innerhalb der Kassette, bis die Solltemperatur wieder erreicht ist.
2. Kassette nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch mindestens einen Temperatursensor zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit in der Kassette.
3. Kassette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pumpkammern vorgesehen sind, zwischen denen die Flüssigkeit bis zur Erreichen der Solltemperatur verschiebbar ist.
4. Kassette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung ein Durchlauferhitzer ist.
5. Verfahren zur Temperierung einer Flüssigkeit in einer nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgestalteten Kassette, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit zwischen den beiden Pumpkammern verschoben wird, bis die Solltemperatur erreicht ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der Solltemperatur der Flüssigkeit die Leitung, an die die die Flüssigkeit abführende Leitung angeschlossen ist, verschlossen wird, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung reduziert wird und dass die Flüssigkeit durch eine der Pumpkammern aus der Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gepumpt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass sich in der Pumpkammer, in die die überhitzte Flüssigkeit eingeführt wird, ein hoher Anteil kalter Flüssigkeit befindet, die gemischte Flüssigkeit im Rückwärtsbetrieb durch die Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gefördert wird, um die Heizvorrichtung dadurch abzukühlen.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass sich in der Pumpkammer, in die die überhitzte Flüssigkeit eingeführt wird, ein hoher Anteil von zu heißer Flüssigkeit befindet, die gemischte Flüssigkeit im Vorwärtsbetrieb durch die Heizvorrichtung in die jeweils andere Pumpkammer gefördert wird, um die überschüssige Wärme in der Kassette zu verteilen.
9. Dialysegerät, insbesondere zur Durchführung von Peritoneal- Dialyseverfahren, mit einer Einrichtung zur Aufnahme einer Kassette nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 sowie mit einer Pumpeinheit zur Betätigung der Pumpkammern der Kassette.
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