DE2032061A1 - Rezirkulations Dialysatsystem - Google Patents
Rezirkulations DialysatsystemInfo
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- DE2032061A1 DE2032061A1 DE19702032061 DE2032061A DE2032061A1 DE 2032061 A1 DE2032061 A1 DE 2032061A1 DE 19702032061 DE19702032061 DE 19702032061 DE 2032061 A DE2032061 A DE 2032061A DE 2032061 A1 DE2032061 A1 DE 2032061A1
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- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
- A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
- A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
- A61M1/1694—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes with recirculating dialysing liquid
- A61M1/1696—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes with recirculating dialysing liquid with dialysate regeneration
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
- B01D61/30—Accessories; Auxiliary operation
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S210/00—Liquid purification or separation
- Y10S210/929—Hemoultrafiltrate volume measurement or control processes
Description
MÜNCHEN 2
THERESIEN8TRASSE 35
Ho/Bn
CCI AEROSPACE CORPORATION Van Nuys, Kalifornien I6555 Saticoy Street
V.St.A.
Rezirkulations-Dialysatsystem
Die Erfindung betrifft ein Rezirkulations-Dialysatsysteni
zur Verwendung bei künstlichen Nieren. Um Patienten mit akutem
Nierenversagen, hervorgerufen durch Nierenunterfunktion bei Erschöpfung, Vergiftung oder schwerem Schock, zu retten, werden
in der Praxis künstliche Nieren verwendet, welche die Punktionen
der Nieren übernehmen, bis diese wieder normal arbeiten. ä
Nach einer gewissen Zeit der Dialysebehandlung arbeiten die Nieren des Menschen wieder in zufriedenstellender Weise. Bei
einem chronischen Nierenversagen werden die Nieren langsam zer- ·
stört, bis sie nicht mehr arbeiten oder so schlecht arbeiten, daß sie den Erfordernissen des Patienten nicht mehr gorecht
werden. In den meisten Fällen geschieht die Zerstörung der Nieren über einem Zeitraum von Jahren und wird so ernsthaft, daß
der Patient einer Dialysebehandlung unterzogen werden muß,
anderenfalls mit seinem Tod zu rechnen ist. Die für die geeignete Ausrüstung und Unterstützung der Patienten erforderlichen
Suaaen sind zur Zeit so groß, daß eine große Anzahl von für die
Dialytebehandlung bestimmten Patienten aus Mangel an verfügbaren' Geräten sterben.
009883/1554 SAß original
203-2081
©iss© ZirkoEiiumphosphat-
Es wurde vorgeschlagen^ Urease JsussugeTben und die
säule hindurchzuleiten, um _
führen, welcher durch die künstlich© Miere aus dem Blut des
Patienten entzogen wurde.
In einem vollständigen Dialysesyst Harnstoff auch andere
ziehen, als auch die
ist ®s erforderliehp außer
Blutes in Betracht zn
Dureh die vorliegende Erfindung WTOde ©im vollständiges Umlauf—
Dialysesystem geschaffen^ welches mit künstlichen Nieren verwendbar
ist. Bas System entfernt ©lie toxischen Substanzen aus
der Dialyselösiang und erhält kontinuierlich eine normale Dialy-»
selö'sung.. dadurch aufrecht j daß diejenigen Substanzen des BIu- tes
wieder zugeführt werdeiij, ,welch©- sra^or entzogen worden sind.
Das Dialysesystem kann mit ^erschiedejaenp aranmehr erhältlichen
Niesen verwendet werden0 Es ist feleia im seiner Bauweise und
hillig, so daß es einer groBea Asssahl "^osa Personenj welche
sonst ohne Beliamdlung Tbli©heBas- sra
Es ist demaacii eineAufgaToe der
stäiadiges Umlai2f=D
toxischen SuTbstaugen aus der
durch welches eine reehterhalten werden
voFli@g©2idlen Erfindung," ein voll·
sia Schaffens, durch welches all©
©ntfernt werden und Dialyselösung auf-
Durch das Dialysesysten der vorliegendem Erfindung Gleichgewicht im Haushalt des Patienten so β
die erforderliche Wassermcnge v©« Blut alsgeso
Patienten in normalem Geswndheitasrastanä hei
wicht des Wasserhaushalts zu halten«
daß den
Das Dialysegerät nach der vorliegenden ner Bauform und billig sein» so da® es einer
Zahl von Patienten, welche bislang otoe
ton
en
009883/1554
BAD
zugänglich ist. Das System soll in sich selbst geschlossen sein und soll ohne äußere Zuführung von Flüssigkeit oder anderer
Zusätze arbeiten können, wenn der Dialyseprozess begonnen
wurde«
Eia Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 der Zeichnungen ist eine schematische Ansicht des vollständigen Umlauf-Dialysesystems, das an eine künstliche
Niere angeschlossen ist,
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der ZirkoniumphQsphatsäule;
und
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansieht der Kohlenstoffsäule.
Die in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellte Leitung iO ist an die Abgabeseite einer künstlichen Niere 11 angeschlossen und
weist eine Zahnradpumpe 12 auf, durch welche die Dialyselösung
kontinuierlich durch das System gepumpt wird« Ein tsei Bmaet:
ansprechender Schalter 13 ist an die mit der Abgabe der Pumpe
12 verbundene Leitung 14 über Leitung 15 angeschlossen und
unterbricht den Betrieb der Pumpe, falls der Druck in der Lei- λ
tung 14 einen vorbestimmten Wert übersteigt. Dieser Druckwert
hängt jeweils von der Widerstandsfähigkeit der einzelnen Bauteiledes
Systems ab. Die Leitung 14 ist auch an einen Druckmesser
17 angeschlossen, welcher den Druck in der Leitung Ik
strömungsaufwärts eines Dreiwegeventils 18 anzeigt. Das Dreiwegeventil
verbindet die Leitung 14 entweder mit der Nebenlei-» tcng 19 oder mit der Umleitung 20. Das Ventil 18 kann in eine
Mittellage gebracht werden, um vollständig die Leitung 14 abzuschließen
und um den Umlauf des Systems zum Stillstand zn
bringen. Die Leitung 19 führt durch die Deckplatte 21 einer Zirkoniumphosphatsäule 22 in einen offenen Raum 23. An der
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_ 4 —
Unterseite des Raums 23 ist eine Filterplatte 2%, bestehend
aus Tuch oder Gewebe angeordnet. Die Filterplatte 24 bedeckt eine Lage 25» die aus einem Gemisch feinverteilter Urease mit Diatomeenerde besteht. Die Filterplatte verhindert, daß die
eingeleitete Strömung die Oberseite der Lage 25 aufbricht.
Unmittelbar unterhalb der Schicht bzw» Lage 25 ist eine Lage 25 aus Diatomeenerde, durch welche verhindert wird, daß die
Urease sich in der Säule nach unten bewegte Eine Lage 27 aus Zirkoniumphosphat in feiner Partikelform ist unterhalb der
Lage 26 aus Diatomeenerde vorgesehen. Die Masse der Schichten bzw. Lagen 25 und 26 kann fein genug sein, um als Staub bezeich net zu werden. Eine weitere, aus Gewebe oder Tuch bestehende Filterplatte 28 ist zwischen der Lage 27 aus Zirkoniumphosphat und einem Strömungsrichtkörper 29 vorgesehen» Der Strömungsrichtkörper leitet die Dialysatströmung zur Auslaßöffnung 30 an der unteren Platte 31 der Säule. Die Öffnung 30 steht mit der Auslaßleitung 35 in Verbindung. Die Lösung in der Leitung Ik besteht aus der gewöhnlichen Dialysatlösung plus Abbaubzw. Ausscheidungsprodukten (Verunreinigungen), welche durch die künstliche Niere 11 vom Patienten aufgenommen wurden. Diese verunreinigten Stoffe enthalten Harnstoff bzw. Urea, Kreatinin und Harnsäure. Wenn die Dialysatlösung durch die Lage 25 aus Urease in der Säule 22 hindurchgeführt wird, wird der Harnstoff nach Maßgabe folgender Beziehung in Ammoniumkarbonat übergeführt:
aus Tuch oder Gewebe angeordnet. Die Filterplatte 24 bedeckt eine Lage 25» die aus einem Gemisch feinverteilter Urease mit Diatomeenerde besteht. Die Filterplatte verhindert, daß die
eingeleitete Strömung die Oberseite der Lage 25 aufbricht.
Unmittelbar unterhalb der Schicht bzw» Lage 25 ist eine Lage 25 aus Diatomeenerde, durch welche verhindert wird, daß die
Urease sich in der Säule nach unten bewegte Eine Lage 27 aus Zirkoniumphosphat in feiner Partikelform ist unterhalb der
Lage 26 aus Diatomeenerde vorgesehen. Die Masse der Schichten bzw. Lagen 25 und 26 kann fein genug sein, um als Staub bezeich net zu werden. Eine weitere, aus Gewebe oder Tuch bestehende Filterplatte 28 ist zwischen der Lage 27 aus Zirkoniumphosphat und einem Strömungsrichtkörper 29 vorgesehen» Der Strömungsrichtkörper leitet die Dialysatströmung zur Auslaßöffnung 30 an der unteren Platte 31 der Säule. Die Öffnung 30 steht mit der Auslaßleitung 35 in Verbindung. Die Lösung in der Leitung Ik besteht aus der gewöhnlichen Dialysatlösung plus Abbaubzw. Ausscheidungsprodukten (Verunreinigungen), welche durch die künstliche Niere 11 vom Patienten aufgenommen wurden. Diese verunreinigten Stoffe enthalten Harnstoff bzw. Urea, Kreatinin und Harnsäure. Wenn die Dialysatlösung durch die Lage 25 aus Urease in der Säule 22 hindurchgeführt wird, wird der Harnstoff nach Maßgabe folgender Beziehung in Ammoniumkarbonat übergeführt:
H2N-C-NH2 + 2H2O Urease. (NH^)2 CO,
Bei geeigneter Arbeitsweise wird im wesentlichen der gesamte Harnstoff umgewandelt, wenn die Lösung in die Lage 27 aus
Zirkoniumphosphat eintritt. So kann beispielsweise die durch die Leitung 19 zugeführte Lösung 20 Milligramm Stickstoffgehalt im Blutharnstoff pro i00 ecm Lösung aufweisen und sinkt auf i - 2 Milligramm, wenn sie in die Lage 27 aus Zirkonium-
Zirkoniumphosphat eintritt. So kann beispielsweise die durch die Leitung 19 zugeführte Lösung 20 Milligramm Stickstoffgehalt im Blutharnstoff pro i00 ecm Lösung aufweisen und sinkt auf i - 2 Milligramm, wenn sie in die Lage 27 aus Zirkonium-
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• ; - 5 - ; .-■■ ■■■■:
phosphat eingeführt ist. Nach dem Verlassen der Urease findet
kein weiterer Wechsel in der Harnstoffkonzentration statt. Die Lage 26 aus Diatomeenerde nimmt alle kolloidalen Substanzen
und Partikeln aus der DialysatlÖsung und verhindert deren Zirkulation im System.
Wenn die Lösung durch das Zirkoniumphosphat strömt, wird das Ammoniumion aufgenommen und durch Natrium und Wasserstoff ersetzt,
so daß die Ammoniumkonzentration in der Auslaßleitung 35
im wesentlichen Null beträgt. Diese Reaktion läuft wie folgt ab:
2NH4 + + Zr(NaP04)2 . H3O-^r*Zr(NH4PO4J2 .H3O + 2Na+
Somit wurde in der Auslaßleitung 35 die Harnstoffkonzentration
auf 1 oder 2 Milligramm pro 100 ecm reduziert, während die
Ammonium-Ionenkonzentration im wesentlichen Null beträgt. Es sollte erwähnt werden, daß die Lösung in der Leitung 19 und in
der Auslaßleitung 35 im wesentlichen aus 99 % Wasser besteht.
Der Ausdruck "Zirkoniumphosphat", welcher im Verlaufe der Beschreibung
verwendet wird, bezeichnet in loser Form Zirkoniumphosphat-Ionenaustauscher, so dad Zirkoniumphosphatnatrium,
wie es in der oben dargestellten Gleichung aufgeführt ist. Es ist offensichtlich, daß andere Formen von Zirkoniumphosphat-Ionenaustauschern
zur Verwendung gebracht werden können.
Die Leitung 35 steht mit der Kohlenstoffhülse bzw. Säule 36 in
Verbindung, welche eine Lage 38 aus .. Aktivkohle "-über einer
Lage 39 aus hydratisiertem Zirkoniumoxyd aufweist. Eine Filterplatte hO aus Tuch oder Gewebe ist zwischen der Lage 39 und
einem Strömungsrichtkörper kl vorgesehen. Dieser weist Strömungsflügel
auf, um die Strömung zur Auslaßleitung k2 zu leiten. Die ' Aktivkohle. nimmt Harnstoffsäure und Kreatinin als
auch andere, organische Abbaustoffe auf, die durch die künstliche Niere vom Patienten abgeführt werden. Die Schicht bzw. Lage
39aus Zirkoniumoxyd nimmt Phosphat und Sulfat aus der Lösung auf;
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das gesamte Sulfat koininit vont Patienten^ während ein,Teil des
Phosphats -vom Patienten und ein anderer Teil vom Zirkoniumphosphat
abgeleitet sind«
Die Umleitung 20 verbindet die Leitung i*& mit der AuslaBlei™
tung k2,$ wenn sich das Ventil 18 im geeigneter Position befindet.
Auf diese Weise leitet iie Uialeitraag 20 um die Säule
aus Zirkoniumptiosptiat und raa die Kohlenstoffsäule J6. Durch
die Umleitung 20 kann das gesamte Dialysesystem nach dem Anlauf
mit Flüssigkeit gefüllt werd!en9 da die Pumpe in der Leitung
befindliche Luft nicht durch dNie Zirkoniumphosphatsäule
und die Kohlenstoffhülse puapesa kann. Wenn das System mit
Flüssigkeit gefüllt istc, wird! da© Ventil 18 in eine Position
gebracht., in welcher die'Strömrag durch'die Säule 22 hindurchgeführt
wiirdit, Die Leitung %2 steht Mit einem Dreiwegeventil
%5 in Verbindung9 welches di® Lös mg entweder zur Ahführungsleitung
h.6 oder sur Leitung 47 aTbsweigto Die Leitung 47 führt
zum Dialyse'betoälter %8O
Die Dialyse lösung wird ?or BetssBiliasig de© Patienten in den
Dialysebehälter %8 singeführte Bios geschieht durch- Abnahme
der Abdeckung 49s» wobei das Miveaw dl©!5 Lösung durch den Ansei=*
ger 50 dargestellt werden kann0 Me LisftaWLaßöffnung 51 in
der Abdeckung %9 ermöglicht eia Bsatweieinem der Luftj wenn die
Öffnung während der Betianilimg des Patienten offengelassen
wird. Die LuftauslaBö'ffnung taan a ω eh iait eimern Ventil 5^ aus«
gestattet werienf um. innerhalb des Behälters 48 ein Vaku« zu
©rzeugen^oder um einen Druck darisi ara^MlegeEig wie dies in weiteren
Verlauf der Beschreibung dargelegt wird0 Bie Ausgangs- ·
höhe der Lösung am Beginn der Dielysebelsamdliamg νϊτύ durch Bezugsnummer
52 bezeichnet ι die Hö&e bsw„ das Myosin simkt bis
auf das Niveau 53, wenn sich das System mit Flüssigkeit füllt» Wenn Waseer während der DialysebetiandUung aias i@m Patienten
abgezogen, wird, steigt das Niveau des Wasser wiei@F an. -Ein
Strömungsmesser .56 mißt die Strömwagsgescteiiüdigleit eier durch
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-.7 -■■■' ■ . " ■
die Pumpe 10 in der Leitung 55 erzeugten Dialyselösung.
Eine Infusionsleitung 58 verbindet die Leitung 55 mit einem
Infusionsbehälter 59» der eine Dialyserekonstitutionslösung aus bestimmten Substanzen, beispielsweise aus Magnesium und
Falziumsalz enthält. In der Leitung 58 befindet sich eine Infysiönspumpe
62 und ein Infusionsmesser 61, um die Strömung zu steuern, mit welcher die Rekonstitutionslösung der Leitung 55
wieder zugeführt wird. Magnesium und Kalzium befinden sich in der normalen Dialyselösung im Behälter 48, werden jedoch durch
die Lage 27 aus Zirkoniumphosphat in der Säule 22 abgeführt. Sie müssen deshalb der Dialyselösung wieder zugegeben werden,
bevor diese wieder in die künstliche Niere 11 eingeleitet wird. Die Konzentration dieser Substanzen wird in einer Vasserlösung
im Infusionsbehälter k9 gesteuert und kann der Verfassung des
Patienten angepaßt werden. Gewöhnlich ist die Strömungsgeschwindigkeit der Infusion so bemessen, daß 2,5 Milliäquivalent
von Kalzium und 1,5 Milliäquivalente von Magnesium pro Liter
Dialyselösung beigegeben werden. Die neugebildete bzw. rekonstitutierte
Dialyselösung wird daraufhin duro2i ein Heizgerät 6k geleitet, in welchem die Temperatur der Lösung bis
zur normalen Körpertemperatur erhöht wird. Die Temperatur
wird durch eine η Temperaturgeber 65 überwacht.
Ein Ultra-Filtrationsventil 66 befindet sich in der Leitung
und besteht aus einem gewöhnlichen Regulierventil, welches den Druck des Mediums in der Dialysatorkammer 71 der künstlichen
Niere steuert. Da durch die Geschwindigkeit der Pumpe die
Strömungsgeschwindigkeit gesteuert wird, erzeugt die Pumpe 12 bei Schließen des Ventils 65 ein Vakuum in der Kammer 71. Die
künstliche Niere enthält eine semipermeable Membran, beispielsweise aus Zellophan gefertigt, weldhe die Dialyseseite 71 von
der Blutkammer 72 trennt. Blut des Patienten tritt über Leitung
77 in die Kammer 72 ein und verläßt die Kammer 72 über Leitung 76» Es besteht demnach eine Gegenströmung zwischen Blut und
Dialyselösung. Die Membran 73 enthält kleine Löcher bzw.
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Durchlässe von Molekulargröße. Durch diese Löcher können kleine Moleküle hindurchgeführt werden, während dies hei großen Molekülen
nicht möglich ist. Die normale, kritische Größe liegt hei etwa 10.000 an Molekulargewicht. Je kleiner die Moleküle sind,
desto hesser gelangen sie durch die Membran. Die Elemente des Blutes, wie Zellen, Erythrozyten und Leukocyten, können nicht
hindurchgeführt werden, so daß kein Verlust an Blut, Zellen oder Protein durch die Membran während der Dialysebehandlung
auftritt. Andererseits können Moleküle wie Wasser, Salz, Harn- >
stoff, Kreatinin* Harnsäure, Aminosäure, Glucose, Zitronensäure etc. durch die Membran in die Dialyselösung gelangen.
Das Hindurchleiten von Wasser durch die Membran wird fast vollständig
durch den Druekgradienten über der Membran in Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 66 gesteuert. Der Blutdruck
in der Kammer 72 entspricht dem Blutdruck des Patienten, welcher im wesentlichen 100 mm bzw. 0,28 kp/cm beträgt. Der
Druck der Dialyselösung strömungsaufwärts des Ventils 66 wird durch den Druck im Dialysebehälter 48 bestimmt. Falls die Luftauslaßöffnung
54 geöffnet ist, herrscht Atmosphärendruck vorv Es kann jedoch entweder ein Vakuum oder ein Druck im Inneren
der Kammer 48 angelegt werden; das mit der Luftauslaßöffnung
in Verbindung stehende Ventil kann vor Hindurchleiten der Dialyselösung geschlossen werden, um den Druck der Lösung zu ver-™
ändern. Ein niedrigerer Druck in der Kammer 71 bewirkt, daß Medium mit größerer Geschwindigkeit aus dem Blut durch die Membran
in die Dialyselösung gelangt als der Druck abfällt. Ein herkömmliches Rückschlag- bzw. Sperrventil 73f befindet sich in
der um das Ventil 73 herumgeführten Umleitung 74, so daß sich das Rückschlagventil öffnet, bevor das Ventil 66 genügend weit
geschlossen ist, um ein einen Bruch der Membran . in der künstlichen Niere erzeugendes Druckgefälle zu verursachen. Der Druck
an der Kammer bzw. Dialyseseite 71 wird kontinuierlich am Druckzeiger
75 für die Dialyselösung angezeigt. Falls das Ventil 54
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: — ο _
in der Luftauslaßöffnung geschlossen ist, wird die Einstellung
des Ventils 66 nicht wirksam, um den Druckunterschied über der Membran der künstlichen Niere zu steuern. Falls jedoch ein
Vakuum an der Oberseite des Behälters 48 erzeugt wird und
falls das Ventil 54 der Luftauslaßöffnung geschlossen ist, wird
das Ventil 66 wirksam, um den Druckunterschied einzuregeln, bis
der Behälterdruck positiv wird. Wenn man annimt, daß das Ventil 54 in der Luftauslaßöffnung geöffnet ist, ist es möglich,
einen Druck an der gegenüberliegenden Seite der Membran zu erreichen, welcher νου Atmosphärendruck bis zu wenigen Zehntel
oder Hundertstel Kilopond unter Atmosphärendruck reicht.
Die normale menschliche Niere ist für die Wasserbalance bzw.
für den Waeserausgleich im Körper verantwortlieh und führt das
Wasser aus dem Blut ab, welches nicht auf andere Weise verloren geht. Falls die Niere zur Aufrechterhaltung dieser Wasserbalance
nicht genau funktioniert, bestimmt die Wirkungsweise der Niere beim Abführen des Wassers zur Erzielung der Wasserbalance den
Druckunterschied, welcher durch das Ventil 66 über der Membran eingestellt wird. Dabei ist ein größerer Druckunterschied bzw.
ein Druckdifferential erforderlich, wenn die Niere nicht ausreichend funktioniert. Wenn Wasser durch die künstliche Niere
aus dem Blut abgeführt wird, wird θβ dem geschlossenen Dialysesystem zugeleitet und stellt sich am Niveauzeiger 50 als Zugabe
zum System dar. Falls die Luftauslaßöffnung 51 während des Hindurchleitens
der Dialyselösung geschlossen ist, kann in vorteilhafter Weise bei einem Bruch der Nierenmembran nicht mehr Blut
vom Patienten abgeführt werden, als zur Füllung des verbleibenden Haumes im Behälter erforderlieh ist. Diese Blutabnahme
reicht indessen nicht aus, um für den Patienten tödlich zu sein.
Außer der Abführung von Wasser, müssen andere Verunreinigungen
des Blutes, wie Harnstoff, Kreatinin, Harnstoffsäure und andere,
unbekannte toxische Stoffe abgeführt werden. Dies gesohieht
unter Steuerung durch die Strömung der Dialyselösung, Der Patient
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hat einen gewissen Kalzium= und Magnesiumgehalt in seinem
Körper. Falls diese Stoffe sich nicht in der Dialyselösung !befinden,
wenn diese entlang der künstlichen Niere ii geleitet wird j strömt Kalzium und Magnesium im Blut des Patienten durch
die Membran in die Bialyselösung und wird schließlich an der
Lage 27 entfernt. Folglich würde der Patient einen Mangel an
Kalzium und Magnesium erleiden^ falls nicht fortwährend die
Substanzen strömungsabwärts der Lage 27 der Bialyselösraig beigegeben
werdesio Es wäre möglich, den Verlust dieser Substanzen
des Blutes zu kompensieren^ indem man diese Substanzen direkt
in den Blutstrom injisiertg der in der von der Niere abzweigenden.
Leitung "läuft. Die Injektion erfordert jedoch sterile Arbeitsbedingungen
und ist nicht praktisch oder wirtschaftlich«
Gewöhnlich ist die Zirkoniumphosphatsäule 22 während der gesamten
Behandlung eines Patienten verwendbar» Sie sollte nicht
länger "verwendet werden, wenn die Ammoniumfeonzentration einen
Wert von i Milligramm pro 100 ml erreicht^ obwohl sie auch oberhalb dieser Werts wirksam ist» Wenn die Strömung aufrechterhalten
wird und wenn die Summe der Ammosiiumionen ansteigt,
wird Ammonium durch die Leitung 55 abgeführt. Ein wesentlicher Anstieg im Ausgangswert bzw» Ausgamgsniveau der Ammoniumkonzentration
kann darüber hinaus nicht hiiigemonmen werden.
Die in der Leitung 10 die künstliche Niere ii verlassende
Dialyselösung enthält die durch die künstliche Niere abgeführten, zahlreichen Verunreinigungen^ wie Harnstoff, Kreatinin
und Harnstoffsäure als auch Magnesium und Kalziums welche über
Leitung 5Θ als Infusion beigegeben wurden» ¥enn die Lösung
durch die Zirkomiwnphosphatsäiäle 22 himdiarchgefütet wird9 wird
der gesamte Harnstoff ausatmen "Bait Magnesium nand Ka 1 si uras 9 welche
durch die Leitung 58 als Infusion to©igege1ö©ra wurd@mp abgeführt.
Wenn die Lösung danach dur©ti die Kohletastofisäul® 56 hiiaciurchgeführt
wird, werden HamsjtoifsMwres, fceatiaiia w&a aascieire, organische
Verunreinigungen abgeführt«>-Di© Lösusmg wird! «Sana durch
00 988 3/1SS4
Zugabe von Magnesium und Kalzium, welche als Infusion in der
Leitung 58 beigegeben werden, rekonstituiert, so daß in der
Leitung 55 eine normale Dialyselösung zur Verfügung steht. Diese-wird in die Dialysekammer 1± der künstlichen Niere eingeführt.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Lösung durch die künstliche Niere wird durch die Pumpe 12 gesteuert. Druck und Temperatur
der Lösung in der künstlichen Niere können durch das Ventil §6
und das Heizgerät 64 bestimmt werden. Wenn der Druck der
Dialyselösung in der Nierenkammer 71 verändert wird, ist es
möglich, die Geschwindigkeit zu steuern, mit welcher Wasser zur Beibehaltung der Wasserbalanee bzw. des Wasserhaushaltes des
Patienten aus der Niere abgeführt wird. Die folgende Erfindung
schafft ein Dialysat- bzw. Dialysesystem, welches mit künstlichen Nieren verwendbar ist, wobei das Gesamtvolumen der Dialyselösung
genau gesteuert wird und ein unmittelbares Maß des vom Patienten abgeführten Mediums zur Verfügung steht.
Die kontinuierliche Infusion von Magnesium und Kalzium in die
Dialyselösung gewährleistet, daß diese Substanzen aus dem
Blutstrom nicht abgeführt werden. Die Verwendung dieses Rekonstitutionssystems
ermöglicht es, jeden Patienten je nach der chemischen Beschaffenheit seines Körpers zu behandeln, A
ohne dabei große Volumen spezifischer Dialyselösungen einsetzen
zu müssen. So können mit einer gewöhnlichen Rekonstitutionslösung alle Mengen von Kalzium und Magnesium, welche zum Ausglei
ch im Körper erforderlich sind, geführt werden, indem eifach
die Infusionsgeschwindigkeit dieser Rekonstitutionslösung veränderlich gehalten wird. Patienten, deren Körper besondere
anorganische oder organische Substanzen zuzuführen sind, können
diese Substanzen in geeigneter Menge mit der Rekonstitutionslösung zugeführt werde«·
009883/
Claims (15)
- PATENTANSPRÜCHE( l.jRezirkulations-Dialysatsystera zur Verwendung bei Dialysebehandlung, gekennzeichnet durch eine Leitung (lO, 14, 42, 47, 55) für die Dialysatlösung, eine für die Rezirkulation der Dialysatlösung vorgesehene Pumpe (12) in der Leitung, eine an die Leitung angeschlossene, künstliche Niere (ll) zur Abführung von Substanzen aus dem Blut des Patienten, eine zum Abführen von Harnstoff und toxischen Substanzen aus der Dialysatlösung dienende Vorrichtung (22, 36) in der Leitung, und einen an die Leitung angeschlossenen Behälter (48) zur Aufnahme der Dialysatlösung vor Inbetriebnahme der Pumpe.
- 2. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (55) zwischen Behälter (48) und künstlicher Niere (ll) eine Vorrichtung (59) angeordnet ist, um die Dialysatlösung mit in der künstlichen Niere erforderlichen Substanzen zu rekonstituieren, welche durch die Vorrichtung (22, 36) abgeführt wurden.
- 3. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein strömungsaufwärts der künstlichen Niere in der Leitung angeordnetes Ventil (66) zur Steuerung des Druckes der Dialysatlösung in der künstlichen Niere (ll).
- 4. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (22, 36) Lagen (25, 27, 38, 39) von Urease, Zirkoniumphosphat, Aktivkohle und hydratisiertem Zirkoniumoxyd aufweist.
- 5. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die künstliche Niere (ll) eine erste Kammer (71) zum Hindurchleiten der Dialysatlösung und eine zweite Kammer (72) zum Hindurchleiten des Bluts des Patienten aufweist,0098 8-3/1554daß die Leitung (lO, 14, 42, 47, 55) einen ersten Leitungsabsehnitt (lO) aufweist, welcher den Auslaß der ersten Kammer (7l) mit dem Einlaß der Pumpe (l2) verbindet, ferner einen zweiten Leitungsabschnitt (l4), welcher den Ausgang der Pumpe (12.) mit der Vorrichtung (22, 36) zum Abführen von Harnstoff und toxischen Substanzen verbindet, einen dritten Leitungsabschnitt (42, 47), welcher den Ausgang der Vorrichtung (22, 36) mit dem Einlaß des Behälters (48) verbindet, und ferner einen vierten Leitungsabschnitt (55) > welcher den Auslaß des Behälters mit dem Einlaß der ersten Kammer (71) in der künstliehen Niere (ll) verbindet.
- 6. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorrichtung (59) zur Reconstitution der Dialysatlösung aus einem Behälter gebildet ist, in welchem die zur Rekonstitution erforderlichen Substanzen in Lösung gehalten sind, daß eine Vorrichtung (62.) an den Behälter angeschlossen ist, um die Jäekonstitutionslösung in die Dialysatlösung zu pumpen, und daß die Rekonstitutionslösung Magnesium und Kalzium enthält, um zu verhindern, daß die Substanzen der in die künstliche Niere eingeführten Lösung· . entzogen werden.
- 7. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (66) innerhalb des vierten Leitungsabschnittes (55) angeordnet ist, um den Druck in der ersten Kammer (7l) der künstlichen Niere und damit die Entnahmegeschwindigkeit der "Plus sigkeit aus dem Blut des Patienten zu steuern.
- 8. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (54) zur Aufrechterhaltung eines vorbestimmten Druckes innerhalb des Behälters (48), der zur Erzielung des erwünschten Druckes in der ersten Kammer durch das Ventil nachgeregelt wird.
- 9. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufrechterhaltung des Druckes dienende009883/1554Vorrichtung kontinuierlich den Behälter unter Atmosphärendruck hält.
- 10. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch S5 dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufrechterhaltung des Druckes dienende Vorrichtung den Behälter gegenüber Atmosphäre schließt;, so daß "bei einem Bruch der künstlichen Niere der maximale Blutverlust des Patienten auf das Volumen des Behälters !begrenzt wird, welches vor Bruch der künstlichen Niere durch die Dialysatlösung nicht aufgenommen wurde.
- 11. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch I5, gekennzeichnet durch einen Niveaugeber (50) für die Flüssigkeit im Behälter (.48), um eine Anzeige für die während der Dialyse der Dialysatlösung zugeführten Flüssigkeit zu erstellen»
- 12. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Abführen dienende Vorrichtung Säulenkörper aufweist, in welchen Urease und Zirkoniumphosphat-Ionenaustauscher zum Abführen von Harnstoff aus der Dialysatlösung angeordnet sind.
- 13. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulenkörper Aktivkohle aufweisen, um Harnsäure, Kreatinin und andere, organische Abbaustoffe aus der Dialysatlösung zu entfernen.
- 14. Rezirkulations-Dialysatsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulenkörper hydratisiertes Zirkoniumoxyd aufweisen, um Phospate und Sulfate aus der Dialysatlösung ■ zu entfernen.
- 15. Rezirkulations-Dialysatsystera nach Anspruch i29 gekennzeichnet durch eine außerhalb der Säulenkörper geführte geführte Umleitung (20), und ein Ventil (i8)', um die Pumpe (i2) mit009883/1554der Umleitung (20) zu verbinden, Ms sich die Leitung (lO, Ik1 35, ^7} 55) mit Dialysatlösung füllt.009883/1554
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2328593A1 (de) * | 1972-07-31 | 1974-02-21 | Rhone Poulenc Sa | Verfahren und vorrichtung fuer haemodialysebehandlungen |
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