WO2015011063A1

WO2015011063A1 - Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines extrakorporalen blutkreislaufs

Info

Publication number: WO2015011063A1
Application number: PCT/EP2014/065558
Authority: WO
Inventors: Christoph Wiktor
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2015-01-29
Also published as: US10335529B2; EP3024511B1; EP3024511A1; US20160175507A1; CN105407939A; CN105407939B; DE102013012366B3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung mit einem Flüssigkeitssystem I und einer Pumpe (6) zum Fördern von Flüssigkeit in dem Flüssigkeitssystem, wobei die Pumpe eine nicht-okkludierende Pumpe ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein V erfahren zum Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl einer nicht-okkludierenden Pumpe in einem Flüssigkeitssystem einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass vor der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe (6) die Flüssigkeitsströmung in die Zuführleitung und aus der Abführleitung (7) zunächst unterbrochen wird und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung die Drehzahl der Pumpe (6) reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird. Das zeitverzögerte Abschalten der Pumpe (6) verhindert auch bei fehlender Okklusion der Pumpe ein Rückstrom von Flüssigkeit, insbesondere Blut in die arterielle Blutleitung. Durch das zeitverzögerte Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl der Pumpe (6) wird allerdings ein Überdruck im Flüssigkeitssystem I erzeugt. Daher sehen die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren Gegenmaßnahmen vor, um beim Öffnen der Absperrorgane eine unkontrollierte Flüssigkeitsströmung aufgrund des Überdrucks zu verhindern.

Description

Extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung und Verfahren zum Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl einer nicht- okkludierenden Pumpe in einem Fiüssigkeitssystem einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung mit einem

Flüssigkeits System und einer Pumpe zum Fordern von Flüssigkeit in dem

Fiüssigkeitssystem, wobei die Pumpe eine nicht-okkludierende Pumpe ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl einer nicht- okkludierenden Pumpe in einem Flüssigkeitssystem einer extrakorporalen

Blutbehandlung s Vorrichtung .

Es sind verschiedene Verfahren zur extrakorporalen Blutbehandlung bekannt, beispielsweise die Hämodialyse, die Hämofiitrafion sowie die Kombination aus beiden Verfahren, die als Hämodiafiltration bezeichnet wird. Die extrakorporalen

Blutbehandlungsvorrichtungen verfügen über eine Blutbehandlungseinheit, die durch eine semipermeable Membran in eine Blutkammer und eine Diaiysierflüssigkeitskammer unterteilt ist. Während der Biutbehandlung strömt das Blut des Patienten in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch die Blutkammer des Dialysators, während

Dialysierflüssigkeit in einem Dialysierflüssigkeitssystem durch die

Diaiysierflüssigkeitskammer des Dialysators strömt. Der extrakorporale Blutkreislauf und das Dialysierflüssigkeitssystem werden nachfolgend allgemein als Fiüssigkeitssystem der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung bezeichnet.

Zum Fördern der Flüssigkeiten im Flüssigkeits System finden bei den extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtungen im Allgemeinen peristaltische Pumpen Verwendung, bei denen sich mindestens ein Verschlusskörper längs der als Pumpenraum dienenden elastischen Schlauchleitung bewegt. Diese Pumpen werden daher auch als okkludierende Schlauchpumpen bezeichnet. Die gebräuchlichste okkludierende Schlauchpumpe ist eine Rollenpumpe, in die ein Abschnitt der Schlauchleitung eingelegt wird. Es sind aber auch extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtungen bekannt, bei denen anstelle von peristaltischen Pumpen nicht-okkludierende Pumpen, beispielsweise

Zentrifugal- oder Impellerpumpen verwendet werden, die nicht über einen

Verschlusskörper verfügen, mit dem die Schlauchleitung okkludiert wird.

Das Ausschalten von okkludierenden Pumpen oder das Reduzieren der Drehzahl dieser Pumpen im Flüssigkeits System der extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung erweist sich in der Praxis als unproblematisch, da aufgrund des Verschlusskörpers nicht die Gefahr des Rückflusses der Flüssigkeiten besteht. Bei nicht-okkiudierenden Pumpen hingegen besteht die Gefahr, dass Flüssigkeit, insbesondere Blut des Patienten, beim Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl der Pumpe entgegen der Förderrichtung strömt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine extrakorporale

Blutbehandlungsvorrichtung zu schaffen, bei der eine unkontrollierte Strömung von Flüssigkeiten im Flüssigkeitssystem vermieden wird.

Darüber hinaus ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl einer nicht- okkludierenden Pumpe anzugeben, mit dem sich eine unkontrollierte Flüssigkeitsströmung in einem Flüssigkeitssystem einer extrakorporalen Blutbehandlungsvorrichtung vermeiden iässt.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der

unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Das Flüssigkeitssystem der extrakorporalen Blutbehandlungs Vorrichtung, in dem die nicht- okkludierende Pumpe zum Fördern von Flüssigkeit vorgesehen ist, kann der

extrakorporale Blutkreislauf oder das Diaiysierflüssigkeitssystem der

Blutbehandlungsvorrichtung sein. Im extrakorporalen Blutkreislauf soll ein Rückfluss des Bluts des Patienten beim Anhalten oder der Reduzierung der Drehzahl der nicht- okkludierenden Blutpumpe über die Blutzuführieitung vermieden werden. Im

Diaiysierflüssigkeitssystem kann die Vermeidung einer unkontrollierten Rückwärtsströmung von Dialysierflüssigkeit beim Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl der Dialysierflüssigkeitspumpe, insbesondere bei der Verwendung von

Flusssensoren zur Bilanzierung von Vorteil sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungs gemäße Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass vor der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe die Fiüssigkeitsströmung in die Zuführleitung und aus der Abführleitung zunächst unterbrochen wird und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der

Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung die Drehzahl der Pumpe reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird. Das zeitverzögerte Abschalten der Pumpe verhindert auch bei fehlender Okklusion der Pumpe ein Rückstrom von Flüssigkeit, insbesondere Blut in die arterielle Blutleitung. Durch das zeitverzögerte Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl der Pumpe wird allerdings ein Überdruck im Flüssigkeitssystem erzeugt. Daher sehen die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren Gegenmaßnahmen vor, um eine unkontrollierte Fiüssigkeitsströmung beim Öffnen der Absperrorgane aufgrund des Überdrucks zu verhindern.

Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung verfügt über ein erstes Absperrorgan zum Absperren der Zuführleitung und ein zweites Absperrorgan zum Absperren der Abführleitung sowie eine Steuereinheit zum Ansteuern des ersten und zweiten

Absperrorgans sowie der nicht-okkludierenden Pumpe. Die Steuereinheit ist derart konfiguriert, dass vor der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe das erste und zweite Absperrorgan geschlossen werden und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls nach dem Schließen des ersten und zweiten Absperrorgans die Drehzahl der Pumpe reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird.

Das vorgegebene Zeitintervall , nach dessen Ablauf die Drehzahl der Pumpe reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird, kann ein fest vorgegebenes Zeitintervall sein, das beispielsweise in einem Speicher der Steuereinheit gespeichert ist. Beispielsweise kann die Pumpe mit einer Zeitverzögerung von 0,5 bis 2 Sekunden, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Sekunden, nach dem Schließen der beiden Absperrorgane zeitverzögert gestoppt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht aber nicht das Reduzieren der Drehzahl oder das Anhalten der Pumpe nach einem fest vorgegebenen Zeitintervall vor, sondern die Drehzahl der Pumpe wird zu einem Zeitpunkt reduziert oder die Pumpe zu einem Zeitpunkt abgeschaltet, zu dem der Durchfluss von Flüssigkeit in der Leitung kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist. Der Grenzwert kann ein Wert größer oder gleich Null sein. Vorzugsweise ist der Grenzwert geringfügig größer oder gleich Null, so dass die Pumpe dann abgeschaltet wird, wenn der Durchfluss in der Leitung nahe dem Nullpunkt ist oder Null ist. In der Praxis wird ein Abschalten der Blutpumpe ausreichend sein, wenn sich der Durchfluss dem Nul lpunkt nähert.

Wenn die Pumpe in der Zuführleitung angeordnet ist, wird der Durchfluss in der

Zuführleitung gemessen. Hierzu verfügt die erfindungs gemäße Vorrichtung über eine Einrichtung zum Messen des Durchflusses in der Zuführleitung. Vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans ist für eine kontrollierte Fiüssigkeits Strömung der Abbau des Überdrucks erforderlich, der sich im Flüssigkeitssystem aufgebaut hat. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sehen hierfür unterschiedliche Gegenmaßnahmen vor.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Blutbehandlungsvorrichtung über eine Einrichtung zum Abbau des Überdrucks im Flüssigkeitssystem, wobei die Steuereinheit derart konfiguriert ist, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe die Einrichtung /um Abbau des Überdrucks vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans betätigt wird, so dass der Überdruck im Fiüssigkeits System abgebaut wird. Nach dem Abbau des Überdrucks können die Absperrorgane gleichzeitig oder nacheinander geöffnet werden, ohne dass die Gefahr einer unkontrollierten

Flüssigkeitsströmung besteht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Einrichtung sieht einen Abbau des Überdrucks durch ein Entlüftungsventil vor, das von der Steuereinheit betätigt wird. Das

Entlüftungsventil ist vorzugsweise an einem Luftabscheider, insbesondere einer

Tropfkammer, vorgesehen, die im Allgemeinen in der Blutabführleitung des

extrakorporalen Blutkreislaufs angeordnet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform erfolgt der Druckabbau über die sein i permeable Membran des Dialysators. Da die bekannten Blutbehandlungsvorrichtungen im

Aligemeinen über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, kann der Druckabbau vorteilhafterweise dadurch erfolgen, dass die Steuereinheit die Ultrafiltrationseinrichtung derart ansteuert, dass dem Flüssigkeitssystem Flüssigkeit (Ultrafiltrat) entzogen wird, bevor die Absperrorgane geöffnet werden.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht zur Vermeidung eines unkontrollierten Rückflusses vor, zunächst zu einem ersten Zeitpunkt das zweite Absperrorgan in der Abführleitung und erst dann zu einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt das erste Absperrorgan in der Zuführleitung zu öffnen. Im extrakorporalen Blutkreislauf wird durch das Öffnen des venösen Absperrorgans vor dem arteriellen Absperrorgan ein Rückfluss des Bluts in die arterielle Blutleitung sicher vermieden.

Eine unkontrollierte Flüssigkeitsströmung wird bei einer weiteren bevorzugten

Ausführungsform dadurch vermieden, dass im Flüssigkeitssystem vor dem Öffnen der Absperrorgane ein negativer Druck aufgebaut wird. Hierzu wird die nicht-okkludierende Pumpe vor dem Öffnen der Absperrorgane eingeschaltet. Die Pumpe wird vorzugsweise mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben, so dass sich der vorgegebene Unterdruck aufbaut. Die Überwachung des Unterdrucks kann mit den bekannten Drucksensoren erfolgen, die ohnehin in dem Flüssigkeitssystem der bekannten

Blutbehandlungsvorrichtungen vorhanden sind.

Die einzelnen Verfahrensschritte zum Abbau des Überdrucks im Flüssigkeitssystem können vor der Aufhebung der Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung einzeln oder auch in beliebiger Kombination durchgeführt werden.

Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung unter

Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 die wesentlichen Komponenten einer extrakorporalen

Biutbehandlungsvorrichtung in vereinfachter schemati scher Darstellung,

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform der Biutbehandlungsvorrichtung in

vereinfachter schematischer Darstellung,

Fig. 3 die Drücke und der Durchfiuss im extrakorporalen Blutkreislauf bei

gleichzeitigem Abschalten der nicht-okkiudierenden Pumpe und Schließen der Absperrorgane und

Fig. 4 die Drücke und der Durchfiuss im extrakorporalen Blutkreislauf beim

Abschalten der nicht- okkludierenden Pumpe und Schließen der Absperrorgane nach dem erfindungs gemäßen Verfahren.

Die Biutbehandlungsvorrichtung, insbesondere Hämo(dia)filtrationsvorrichtung weist als Blutbehandlungseinheit einen Dialysator 1 auf, der durch eine semipermeable Membran 2 in eine von Blut durchflossene Blutkammer 3 und eine von Diaiysierfiüssigkeit durchflossene Dialysierflüssigkeitskammer 4 getrennt ist. Zu dem Einlass der Biutkammer 3 führt eine arterielle Blutzufühiieitung 5, in die eine Blutpumpe 6 geschaltet ist, während von dem Auslass der Blutkammer 3 eine venöse Blutabführleitung 7 abgeht. Die

Biutabführieitung 7 weist einen ersten Abschnitt 7A, der zu dem Einlass 8A eines Luftabscheiders 8, insbesondere eine Tropfkammer, führt, und einen zweiten Abschnitt 7B auf, der von dem Auslass 8B des Luftabscheiders 8 abgeht. Zum Anschluss an den Patienten befinden sich an der Biutzuführ- und -abführleitung 5, 7 eine nicht dargestellte arterielle bzw. venöse Kanüle.

In die Blutzuführieitung 5 ist stromauf der Blutpumpe 6 ein erstes Absperrorgan 9 geschaltet, und in die Blutabführleitung 7 ist stromab des Luftabscheiders 8 ein zweites Absperrorgan 10 geschaltet. Das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 können

elektromagnetisch oder pneumatisch betätigbare Schlauchklemmen sein. Die Blut/u führ- und -abführleitung 5, 7 bilden zusammen mit der Blutkammer 3 den extrakorporalen Blutkreislauf I der Blutbehandlungsvorrichtung. Nachfolgend wird das Dialysierflüssigkeitssystem II der Blutbehandlungsvornchtung beschrieben.

Das Dialysierflüssigkeitssystem II weist eine Dialysierflüssigkeitszuführleitung 11, die von einer Dialysierflüssigkeitsquelle 12 zu der Diaiysierflüssigkeitskammer 4 des Diaiysators 1 führt, und eine Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 auf, die von der Diaiysierflüssigkeitskammer 4 des Diaiysators 1 abgeht und zu einem Auslass l4 führt.

In die Dialysierflüssigkeitszuführleitung 11 ist eine Kammer 15A einer

Bilanziereinrichtung 15 geschaltet, während in die Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 eine andere Kammer 15B der Bilanziereinrichtung 15 zum Bilanzieren von frischer gegen gebrauchte Dialysierflüssigkeit geschaltet ist. In dem Leitungsabschnitt 11 A der

Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 befindet sich stromauf der Bilanziereinrichtung 15 eine Dialysierflüssigkeitspumpe 16.

Zum Entziehen von Flüssigkeit (Ultrafütrat) aus dem Blut über die semipermeable Membran 2 des Diaiysators 1 weist die Blutbehandlungsvorrichtung eine

Ultrafiltrationseinrichtung 17 auf. Die Ultrafiltrationseinrichtung 17 weist eine von der Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 stromauf der Bilanzieremrichtung 15 abzweigende und direkt zu dem Auslass 14 führende Fiüssigkeitsleitung 18 auf, in der sich eine Ultrafiitratpumpe 19 befindet.

Darüber hinaus weist die Blutbehandlungsvorrichtung eine zentrale Steuereinheit 20 auf. Die Blutpumpe 6 Dialysierflüssigkeitspumpe 16 und die Ultrafiitratpumpe 19 sowie das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 sind über Steuerleitungen 6', 16 ', 19', 9 ', 10' mit einer zentralen Steuereinheit 20 verbunden, so dass die Steuereinheit 20 die Pumpen mit einer vorgegebenen Drehzahl betreiben und das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 öffnen oder schließen kann.

Des Weiteren verfügt die Blutbehandlungsvorrichtung zum Messen der Drücke im extrakorporalen Blutkreislauf I über eine Druckmesseinrichtung 21 , die einen ersten Sensor 21 A zum Messen des arteriellen Drucks in der Blutzuführleitung 5 stromauf der Blutpumpe 6, einen zweiten Sensor 2 1 B /um Messen des Drucks p_pre in der

Blutzuführieitung 5 stromab der Biutpumpe 6 und stromauf des Dialysators lund einen dritten Sensor 21C zum Messen des venösen Drucks p_ven in der Blutabführleitung 7 stromab des Luftabscheiders 8 aufweist, die über Signalleitungen 2 1 Λ ". 2 1 B ". 21 ' mit der Druckmesseinrichtung 21 verbunden sind. Die Druckmesseinrichtung 21 sendet die Drucksignaie über eine Datenleitung 2Γ an die zentrale Steuereinheit 20.

Zum Messen des Durchflusses Qi, an Blut verfügt die Blutbehandiungsvorrichtung über eine Durchflussmesseinrichtung 23, die einen Sensor 23A in der Blutzuführieitung 5 stromauf der Blutpumpe 6 aufweist, der über eine Signalieitung 23 A' mit der

Durchflussmesseinrichtung verbunden ist. Die Durchflussmesseinrichtung 23 ist über eine Signalieitung 23 ' mit der zentralen Steuereinheit 20 verbunden.

Die Blutbehandlungs Vorrichtung kann noch über weitere Komponenten verfügen, die aber der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind. Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es aber nicht erforderlich, dass die

Blutbehandiungsvorrichtung sämtliche der oben beschriebenen Sensoren aufweist.

Die zentrale Steuereinheit 20 ist derart konfiguriert, dass die einzelnen Komponenten der Blutbehandiungsvorrichtung so angesteuert werden, dass die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlichen Schritte durchgeführt werden. Die

Steuereinheit 20 kann hierfür über eine Datenverarbeitung seinheit (Mikroprozessor) verfügen, auf dem ein Datenverarbeitungsprogramm (Software) läuft.

Bei der Biutpumpe 6 handelt es sich um eine nicht-okkludierende Biutpumpe, die nicht über einen Verschlusskörper zum Verschließen der Schlauchleitung verfügt. Die nicht- okkludierende Pumpe kann beispielsweise eine Zentrifugal- oder Impellerpumpe sein.

Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Blutbehandiungsvorrichtung, die sich von dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Bilanzierung von frischer gegen verbrauchte Dialysierflüssigkeit durch Einsteilung der Förderraten der in der Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 angeordneten Dialysierflüssigkeitspumpe 16 und einer in der Dialysierflüssigkeitszuführleitung 11 angeordneten

Dialysierflüssigkeitspumpe 26 erfolgt, die über eine Steuerleitung 26 ' mit der zentralen Steuereinheit 20 verbunden ist. Durch Einstellung unterschiedlicher Förderraten beider Pumpen 16, 26 kann dem Dialysierflüssigkeitssystem eine vorgegebene Menge an die Dialysierflüssigkeit entzogen werden (Ultrafiltration). Bei der alternativen

Ausführungsform ist eine separate Ultrafiltrationspumpe nicht vorgesehen. Es sind auch keine Bilanzkammern vorgesehen. Die Ultrafiltrationseinrichtung 17 ^* der alternativen Ausführungsform umfasst die in der Diaiysierflüssigkeitsabführleitung 13 angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe 16 und die in der Dialysierflüssigkeitszuführieitung 11 angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe 26. Die einander entsprechenden Teile sind in den Figuren 1 und 2 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Steuerung der Blutbehandlungsvorrichtung sieht einen Steuermodus zum Abschalten der Blutpumpe 6 oder zur Reduzierung deren Drehzahl vor. In Versuchen hat sich gezeigt, dass beim gleichzeitigen Schließen des ersten und zweiten Absperrorgans 9, 10 und Anhalten der Blutpumpe 6 Blut durch die arterielle Blutzuführleitung 5 zurück zum Patienten strömt, obwohl das arterielle Absperrorgan 9 beim Abschalten der Blutpumpe 6 geschlossen wird. Fig. 3 zeigt die Druckverhältnisse im extrakorporalen Blutkreislauf, wenn gleichzeitig das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 geschlossen und die Blutpumpe 6 gestoppt werden. In Fig. 3 ist der mit dem ersten Sensor 21A stromauf der Blutpumpe 6 gemessene arterielle Druck mit p_art, der mit dem zweiten Sensor 21B gemessene Druck mit p_pre, und der mit dem dritten Sensor 21C gemessene venöse Druck mit p_ven bezeichnet. Der mit dem Sensor 23A stromauf der Biutpumpe 6 in der Blutzuführleitung 5 gemessene Blutfluss ist in Fig. 3 mit Qb bezeichnet.

Es hat sich in den Versuchen gezeigt, dass das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 eine gewisse Zeit brauchen, um die Schiauchleitungen abzuklemmen, weshalb der Druck in den Leitungen nicht sprunghaft abnimmt. Während die Schlauchklemmen schließen, kommt es zu einem Rückfluss von Blut in der Blutzuführieitung 5 in Richtung des Patienten. Die Rückflussrate betrug bei der Messung bis zu ca. 150 ml/min, was etwa die Hälfte der Flussrate in die andere Richtung zum Diaiysator 1 entspricht. Nachfolgend wird im Einzelnen beschrieben, wie die zentrale Steuereinheit 20 der erfindungsgemäßen Blutbehandlung s Vorrichtung in dem Steuermodus zum Anhalten oder Reduzieren der Drehzahl der Blutpumpe 6 die einzelnen Komponenten der

Blutbehandiungsvorrichtung zur Verhinderung eines unkontrollierten Rückflusses zum Patienten ansteuert.

Zunächst schließt die Steuereinheit 20 gleichzeitig das erste und zweite Absperrorgan 9, 10 zu einem Zeitpunkt ti. Erst nach einem vorgegebenen Zeitintervall At zu einem Zeitpunkt t₂ hält die Steuereinheit 20 die Blutpumpe 6 an oder reduziert deren Drehzahl. Das zeitverzögerte Anhalten der Blutpumpe 6 oder Reduzieren der Drehzahl hat zur Folge, dass sich im extrakorporalen Blutkreislauf I ein Überdruck aufbaut, so dass ein Rückfluss zum Patienten nicht stattfinden kann. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Zeitintervall At ein fest vorgegebenes Zeitintervali. Die Zeitverzögerung zum Stoppen der Pumpe 6 kann beispielsweise ein in einem Speicher der Steuereinheit abgelegter Wert sein.

Fig. 4 zeigt die Druck- und Flussverhältnisse beim Stoppen der Blutpumpe 6 und

Schließen der Absperrorgane 9, 10 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Es zeigt sich der Aufbau des Überdrucks im extrakorporalen Blutkreislauf I. Der arterielle Biutfluss Qb fällt von ca. 250 ml/min auf Null ab, während der Druck ρ^, p_pre, p_ven im Blutkreislauf I auf ca. 300 mbar ansteigt. Es zeigt sich ein Abfallen des Blutflusses auf Null, ohne dass ein Rückfluss stattfindet. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde die Blutpumpe 6 ca. 1,2 Sekunden nach dem Schließen der Absperrorgane 9, 10 gestoppt.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht ein Stoppen der Blutpumpe 6 nicht nach einem fest vorgegebenen Zeitintervall At vor, sondern zu einem Zeitpunkt t₃, zu dem sich der Biutfluss Qb dem Nullpunkt nähert oder Null wird. Bei dieser Ausführungsform empfängt die Steuereinheit 20 das von der Durchflussmesseinrichtung 23 gemessene Messsignal, wobei die Steuereinheit den gemessenen Biutfluss Qb mit einem vorgegebenen Grenzwert vergleicht, der um einen bestimmten, vorzugsweise geringfügigen Wert größer als Null oder gleich Null ist. Wenn der Durchfiuss Q_b zu dem Zeitpunkt t₃ gleich dem Grenzwert ist, hält die Steuereinheit 20 die Blutpumpe 6 an oder reduziert deren Drehzahl. Wenn ein unkontrollierter Blutfluss auch beim Wiedereinschalten der Blutpumpe 6 oder der Erhöhung der Drehzahl verhindert werden soll, ist ein Abbau des Überdrucks im Blutkreislauf I erforderlich. Zum Abbau des Überdrucks ist eine Einrichtung 24 vorgesehen, die verschiedene Komponenten umfassen kann, die in einer

Biutbehandiungsvorrichtung ohnehin bereits vorhanden sind.

Bei einer Ausführungsform setzt die Steuereinheit 20 zum Abbau des Überdrucks vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans 9, 10 die Ultrafiltrationspumpe 19 der Ultrafiitrationseinrichtung 17 für ein vorgegebenes Zeitintervall in Betrieb, so dass sich der Überdruck über die semipermeable Membran 2 des Dialysators 1 abbaut (Fig. 1). Eine andere Ausführungsform sieht zum Abbau des Überdrucks vor dem Öffnen der

Absperrorgane 9, 10 ein an dem Luftabscheider 8 vorgesehenes Entlüftungsventil 25 vor, das über eine Steuerleitung 25 ' mit der Steuereinheit 20 verbunden ist. Die Steuereinheit 20 öffnet zunächst das Entlüftungsventii 25 für ein vorgegebenes Zeitintervall At und öffnet dann erst das erste und zweite Absperrorgan 9, 10.

Bei der alternativen Ausführungsform von Fig. 2 stellt die Steuereinheit 20 zum Abbau des Überdrucks für die in der Dialysierflüssigkeitsabführleitung 13 angeordnete

Dialysierfiüssigkeitspumpe 16 und die in der Dialysierflüssigkeitszuführleitung 11 angeordnete Dialysierfiüssigkeitspumpe 26 unterschiedliche Förderraten ein, wobei die in der Diaiysierflüssigkeitsabführleitung angeordnete Dialysierfiüssigkeitspumpe 16 mit einer größeren Förderrate (Drehzahl) betrieben wird, als die in der

Dialysierflüssigkeitszuführleitung 1 1 angeordnete Dialysierfiüssigkeitspumpe 26, so dass dem Flüssigkeitssystem Flüssigkeit (Ultrafiltrat) entzogen wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform setzt die Steuereinheit 20 zum Abbau des Überdrucks vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans 9, 10 die Blutpumpe 6 für ein vorgegebenes Zeitintervail At in Betrieb. Vorzugsweise wird die Blutpumpe 6 mit einer vorgegebenen Drehzahl n solange betrieben, bis sich ein vorgegebener Unterdruck ρ^ in der arteriellen Blutzuführleitung 5 stromauf der Pumpe einstellt. Der Unterdrück wird mit dem Sensor 21B der Druckmesseinrichtung 21 überwacht, wobei die Steuereinheit 20 die von der Druckmesseinrichtung gemessenen Drucksignale empfängt und das erste und zweite Absperrorgan nach Erreichen des erforderlichen Unterdrucks öffnet. Der Aufbau des Unterdrucks im Blutkreislauf I kann als zusätzliche Maßnahme auch mit den anderen Verfahren vorteilhaft kombiniert werden.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinheit 20 zu einem ersten Zeitpunkt ti zunächst das zweite Absperrorgan 10 in der venösen Blutabführleitung 7 öffnet und erst zu einem in einem vorgegebenen Zeitintervali At nachfolgenden Zeitpunkt t₂ das erste Absperrorgan in der arteriellen Blutzuführleitung 5 öffnet. Dadurch kann Blut nur über die venöse Leitung 5 in den Patienten, nicht aber über die arterielle Leitung 7 zurück zum Patienten strömen.

Claims

Patentansprüche :

1. Extrakorporale Blutbehandlungsvorrichtung mit einem Flüssigkeitssystem (I), das eine zu einer Blutbehandlungseinheit (1) führende Zuführleitung (5) und eine von der Blutbehandlungseinheit abgehende Abführleitung (7) aufweist, wobei die Blutbehandlungseinheit (1) durch eine semipermeable Membran (2) in eine Blutkammer (3) und eine

Dialysierflüssigkeitskammer (4) unterteilt ist, einer Pumpe (6) /um Fördern von Flüssigkeit in der Zuführ- oder Abführleitung (5, 7) des Flüssigkeits Systems (I), wobei die Pumpe eine nicht- okkludierende Pumpe ist, einem ersten Absperrorgan (9) zum Absperren der Zuführleitung (5) und einem zweiten Absperrorgan (10) zum Absperren der Abführleitung (7) und einer Steuereinheit (20) zum Ansteuern des ersten und zweiten Absperrorgans (9, 10) und der nicht- okkludierenden Pumpe (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass vor der Reduzierung der

Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe das erste und zweite Absperrorgan (9, 10) geschlossen werden und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalis nach dem Schließen des ersten und zweiten Absperrorgans die Drehzahl der Pumpe (6) reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird.

2. Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitssystem der extrakorporale Blutkreislauf (I) der

Blutbehandlungsvorrichtung ist, wobei die Zuführleitung (5) an einen Einlass der Blutkammer (3) und die Abführleitung (7) an einen Auslass der Blutkammer (3) angeschlossen ist und die Pumpe (6) in der Zuführleitung (5) angeordnet ist.

3. Blutbehandiungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (23) zum Messen des Durchflusses in der Zuführieitung (5) vorgesehen ist, und die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass die Drehzahl der Pumpe (6) zu einem Zeitpunkt reduziert oder die Pumpe zu einem Zeitpunkt abgeschaltet wird, zu dem der in der Zuführieitung (5) gemessene Durchfluss kleiner oder gleich als ein vorgegebener Grenzwert ist, der vorzugsweise Null ist.

4. Blutbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (24) zum Abbau eines Überdrucks im Flüssigkeitssystem (I) vorgesehen ist, wobei die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe (8) die Einrichtung (24) zum Abbau eines Überdrucks vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans (9, 10) betätigt wird, so dass der Überdruck im Flüssigkeitssystem (I) abgebaut wird.

5. Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24) zum Abbau eines Überdrucks ein von der Steuereinheit (20) betätigbares Entlüftungsventil (25) aufweist.

6. Blutbehandiungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abführleitung (7) ein Luftabscheider (8) angeordnet ist, wobei das

Entlüftungsventil (25) an dem Luftabscheider vorgesehen ist.

7. Blutbehandiungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandiungsvorrichtung eine Ultrafiltrationseinrichtung (17) aufweist, die eine von der Steuereinheit (20) betätigbare Uitrafiitrationspumpe (19) aufweist, wobei die Einrichtung (24) zum Abbau eines Überdrucks die Uitrafiitrationspumpe (19) der Ultrafiltrationseinrichtung ( 17) umfasst, oder die Blutbehandlungsvorrichtung eine Ultrafiltrationseinrichtung ( IV) aufweist, die eine in der Dialysierflüssigkeitsabführieitung (13) angeordnete

Dialysierflüssigkeitspumpe (16) und eine in der Diaiysierflüssigkeitszuführleitung (11) angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe (26) aufweist, die von der

Steuereinheit (20) betätigbar sind, wobei die Einrichtung (24) zum Abbau eines Überdrucks die in der Diaiysierflüssigkeitsabführleitung (13) angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe (16) und die in der Dialysierflüssigkeitszuführleitung (11) angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe (26) umfasst.

8. Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe (6) und vor dem Einschalten der Pumpe oder der Erhöhung der Drehzahl der Pumpe zu einem ersten Zeitpunkt das zweite Absperrorgan (10) in der Abführleitung (7) und zu einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt das erste Absperrorgan (9) in der Zufühiieitung (7) geöffnet werden.

9. Blutbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe (6) die Pumpe vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans (9, 10) eingeschaltet oder die Drehzahl der Pumpe erhöht wird.

10. Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) derart konfiguriert ist, dass die Pumpe mit einer Drehzahl betrieben wird, so dass sich in der Zuführleitung (5) ein vorgegebener Unterdruck aufbaut.

1 1. Verfahren zum Abschalten oder Reduzieren der Drehzahl einer nicht- okkludierenden Pumpe in einem Flüssigkeitssystem einer extrakorporalen

Blutbehandlungsvorrichtung, wobei das Flüssigkeitssystem eine zu einer

Blutbehandlungseinheit führende Zuführleitung und eine von der

Blutbehandlungseinheit abgehende Abführleitung aufweist und die Blutbehandlungseinheit durch eine semipermeable Membran in eine Blutkammer und eine Dialysierflüssigkeitskammer unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe die

Flüssigkeitsströmung in die Zuführieitung und aus der Abführleitung unterbrochen wird und nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitintervalls nach der Unterbrechung der Flüssigkeits Strömung in die Zuführieitung und aus der Abführleitung die Drehzahl der Pumpe reduziert oder die Pumpe abgeschaltet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitssystem der extrakorporale Blutkreislauf der Blutbehandlungsvorrichtung ist, wobei die Zuführleitung an einen Einlas s der Blutkammer und die Abführleitung an einen Auslass der Blutkammer angeschlossen ist und die Pumpe in der Zuführleitung angeordnet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Pumpe zu einem Zeitpunkt reduziert oder die Pumpe zu einem Zeitpunkt abgeschaltet wird, zu dem der in der Zuführleitung gemessene Durchfluss kleiner oder gleich als ein vorgegebener Grenzwert ist, der vorzugsweise Null ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe ein Überdruck im Flüssigkeitssystem vor dem Öffnen des ersten und zweiten Absperrorgans abgebaut wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abbau des

Überdrucks ein im extrakorporalen Kreislauf vorgesehenes Entlüftungsventil betätigt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung eine Ultrafiltrationseinrichtung (17) aufweist, die eine von der Steuereinheit (20) betätigbare Uitrafiitrationspumpe (19) aufweist, wobei zum Abbau des Überdrucks die Uitrafiitrationspumpe (19) der

Ultrafiltrationseinrichtung betätigt wird, oder die Blutbehandiungsvorrichtung eine Ultrafiltrationseinrichtung (17') aufweist, die eine in der Dialysierflüssigkeitsabführleitung (13) angeordnete

Dialysierflüssigkeitspumpe (16) und eine in der Diaiysierflüssigkeitszuführieitung (11) angeordnete Dialysierflüssigkeitspumpe (26) aufweist, wobei zum Abbau des Überdrucks die in der Dialysierflüssigkeitsabführleitung und in der

Dialysierflüssigkeitszuführleitung angeordneten Dialysierflüssigkeitspumpen (16, 26) mit unterschiedlichen Förderraten betrieben werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe zu einem ersten Zeitpunkt die Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung aus der

Abführleitung und zu einem nachfolgenden zweiten Zeitpunkt die Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung in die Zuführleitung vor dem Einschalten der Pumpe oder der Erhöhung der Drehzahl der Pumpe aufgehoben werden.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Reduzierung der Drehzahl oder dem Abschalten der Pumpe die Pumpe vor der Aufhebung der Unterbrechung der Flüssigkeitsströmung in die Zuführleitung und aus der Abführleitung eingeschaltet wird.

19. Verfahren nach Ansprach 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe mit einer vorgegebenen Drehzahl betrieben wird, so dass sich in der Zuführleitung ein vorgegebener Unterdruck aufbaut.