DE69534830T3

DE69534830T3 - Verfahren zur Bestimmung der Alterung eines Flüssigkeitsfilter

Info

Publication number: DE69534830T3
Application number: DE69534830.2T
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Riquier; Jaques Chevallet
Original assignee: Gambro Industries SAS
Current assignee: Gambro Industries SAS
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1995-07-24
Publication date: 2014-07-31
Anticipated expiration: 2015-07-25
Also published as: CA2154629A1; ATE319492T1; JP3790284B2; DE69532258T2; DE69532258D1; EP0694312A3; ES2211894T3; DE69534830T2; EP0694312B1; FR2723002A1; EP1300167B1; EP1300167B2; ES2260389T3; ATE255924T1; DE69534830D1; EP1300167A3; US6039877A; ES2260389T5; JPH0866474A; EP1300167A2

Description

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Alterung eines Flüssigkeitsfilters.
Patienten mit Niereninsuffizienz können verschiedene Behandlungen erhalten, die einen extrakorporalen Blutkreislauf beinhalten, die Hämodialyse, Hämofiltration und Hämodiafiltration.
Die Hämodialyse besteht darin, das Blut des Patienten in einem ersten Raum eines Dialysators und eine Dialyseflüssigkeit in einem zweiten Raum des Dialysators zirkulieren zu lassen, wobei die beiden Räume durch eine semipermeable Membran getrennt sind, die einen Transport von gelösten Stoffen durch die Membran mittels Diffusion zulässt, von dem Raum, in dem die Konzentration eines bestimmten gelösten Stoffes am höchsten ist, in den Raum, in dem die Konzentration dieses gelösten Stoffes am geringsten ist.
Die Hämofiltration besteht darin, dem Blut des Patienten mit einem Hämofilter einen Teil Plasmawasser oder Filtrat zu entziehen und dem Patienten gleichzeitig eine Ersatzlösung zu infundieren, damit die entzogene Filtratmenge, im Allgemeinen lediglich teilweise, ausgeglichen wird.
Bei der Hämodiafiltration handelt es sich um eine Kombination der beiden vorgenannten Behandlungen.
Die Dialyseflüssigkeit und die Ersatzflüssigkeit sind Flüssigkeiten mit im Wesentlichen derselben Zusammensetzung. Sie sind isotonisch zu Blut, dessen Hauptelektrolyte sie enthalten.
Bei herkömmlichen Dialysegeräten wird die Dialyseflüssigkeit durch Vermischen von Wasser und konzentrierten Lösungen oder pulverförmigen Salzen hergestellt, die die Hauptelektrolyte von Blut enthalten. Diese Dialyseflüssigkeit ist weder steril noch apyrogen, das heißt, dass sie lebende Mikroorganismen (Bakterien) sowie sogenannte pyrogene Elemente enthalten kann, die unerwünschte Auswirkungen wie Fieber, Schüttelfrost, Übelkeit oder anaphylaktische Reaktionen mit sich bringen können, wenn sie in den Körper gelangen.
Obwohl die Membran des Dialysators das Blut von der Dialyseflüssigkeit trennt und zwischen dem Blutraum und dem Dialyseflüssigkeitsraum des Dialysators während der Behandlung ein Transmembran-Überdruck hergestellt wird, um zu verhindern, dass Dialyseflüssigkeit ins Blut gelangt, ist nicht jegliche Verunreinigung des Bluts mit Bakterien und pyrogenen Elementen, die in der Dialyseflüssigkeit enthalten sind, vollkommen ausgeschlossen, insbesondere im Fall von Rissen im Filter oder im Fall einer unbeabsichtigten Richtungsumkehr des Transmembrandrucks, wenn ein Dialysator mit hoher hydraulischer Durchlässigkeit verwendet wird.
Mehrfach wurde daher Interesse an der Verwendung von steriler und apyrogener Dialyseflüssigkeit geäußert. Es ist insbesondere vorgeschlagen worden, die Dialyseflüssigkeit in einem Filter mit einer ersten und einer zweiten Kammer zu filtern, die durch eine Membran mit einer hohen hydraulischen Durchlässigkeit voneinander getrennt sind, wobei die erste Kammer einen Einlass zum Einleiten der zu filternden Flüssigkeit und einen Ausgang zum Ableiten der von der Membran zurückgehaltenen Stoffe mit einem Teil der in den Filter eingeleiteten Flüssigkeit aufweist (siehe ”Investigation of the Permeability of Highly Permeable Polysulfone Membranes for Pyrogens” in Contr. Nephrol., Band 46, S. 174–183, Karger, Basel 1985).
In dem europäischen Patent 0 270 794 ist ein Dialysegerät beschrieben, dessen Dialyseflüssigkeitskreislauf Folgendes umfasst:

– eine Zuleitung, an der ein Filter mit einer ersten und einer zweiten Kammer angeordnet ist, die durch eine Filtrationsmembran voneinander getrennt sind, wobei die Zuleitung einen ersten Abschnitt aufweist, der eine Dialyseflüssigkeitsquelle mit einem Einlass der ersten Kammer verbindet, und einen zweiten Abschnitt, der ein Ende aufweist, das mit einem Ausgang der zweiten Kammer des Filters verbunden ist, und ein weiteres Ende, das an einen Einlass eines ersten Raums eines Dialysators anschließbar ist;
– eine Entleerungsleitung, die ein Ende aufweist, das an einen Ausgang des ersten Raums des Dialysators anschließbar ist; und
– eine Reinigungsleitung, an der ein Ventil angeordnet ist und die einen Ausgang der ersten Kammer des Filters mit der Entleerungsleitung verbindet.

Während des Betriebs wird das an der Reinigungsleitung angeordnete Ventil in regelmäßigen Zeitintervallen geöffnet, um die erste Kammer des Filters von Mikroorganismen und pyrogenen Elementen zu säubern, die von der Membran zurückgehalten werden.
Dieses Gerät weist mehrere Nachteile auf. Es ist insbesondere klar, dass das Ventil der Reinigungsleitung wegen der Beeinträchtigung der Behandlung, die sich daraus ergibt, nicht oft geöffnet werden kann. (Unter Berücksichtigung des starken Druckverlusts an der Membran des Filters, wenn das Ventil offen ist, fließt die gesamte von der Dialyseflüssigkeitsquelle kommende Dialyseflüssigkeit durch die Reinigungsleitung und der Dialysator wird nicht mehr mit frischer Dialyseflüssigkeit versorgt.) Darüber hinaus vergeht zwischen zwei aufeinanderfolgenden Öffnungen des Ventils ein Zeitraum, während dessen sich die unerwünschten Stoffe in der ersten Kammer des Filters ansammeln, wo sie dazu neigen, durch Konvektion zur Membran hin mitgenommen zu werden und sie zuzusetzen. Diese angesammelten Stoffe werden infolgedessen bei einem Riss der Filtermembran in den Dialysator und den stromauf und stromab davon angeordneten Abschnitt des Dialysekreislaufs befördert und verunreinigen sie. Zudem kann die tangentiale Spülung der Membran, zu der es infolge des mit Unterbrechungen stattfindenden Öffnens des Ventils kommt, nicht lang genug dauern, dass sämtliche dort anhaftenden Stoffe von der Membran abgelöst werden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist die Umsetzung eines Verfahrens zum Nachweis der Alterung eines Flüssigkeitsfilters. Zum Lösen dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Verfahren nach Anspruch 1 vorgesehen.
In Dokument EP 0 571 303 B1 ist ein Flüssigkeitskreislauf für eine künstliche Niere beschrieben, der Folgendes aufweist: einen Ultrafilter mit einer ersten und einer zweiten Kammer, die durch eine Membran voneinander getrennt sind, wobei das andere Ende eines ersten Abschnitts einer Zuleitung mit einem Einlass der ersten Kammer verbunden ist und das andere Ende eines zweiten Abschnitts der Zuleitung mit einem Ausgang der zweiten Kammer verbunden ist, Mittel zum Bestimmen des Transmembrandrucks in dem Ultrafilter, Steuermittel zum Vergleichen des gemessenen Transmembrandrucks mit mindestens einem Schwellenwert, sodass der erste und der zweite Abschnitt der Zuleitung direkt über Umgehungsmittel verbunden sind und die Flüssigkeit nicht in dem Ultrafilter fließen darf.
Die Vorrichtung weist Mittel zum Speichern eines Ausgangstransmembrandrucks bei der ersten Inbetriebnahme des Filters und Mittel zum Vergleichen des Ausgangstransmembrandrucks mit dem gemessenen Transmembrandruck auf. Die Vorrichtung kann ferner Alarmmittel zum Aussenden eines Alarms aufweisen, wenn der gemessene Transmembrandruck um ein vorher festgelegtes Maß von dem Ausgangstransmembrandruck abweicht.
Es wurde festgestellt, dass der Transmembrandruck in dem Filter bei gleichem Dialyseflüssigkeitsdurchfluss in dem Dialyseflüssigkeitskreislauf mit der Zeit anstieg, sodass der Vergleich zwischen dem Transmembrandruck bei der Inbetriebnahme des Filters und dem gemessenen Transmembrandruck zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Filtereinsatzes eine genaue Vorstellung von der Alterung des Filters vermittelt. Für jeden Filter kann also eine individuelle optimale Nutzungsdauer definiert werden, die einem relativen Anstieg des Transmembrandrucks entspricht.
Die Vorrichtung kann Mittel zum Überwachen einer Dialyseflüssigkeitsmenge wie einen Durchflussmesser aufweisen, die an der Zuleitung angeordnet sind, und der Filter ist an der Zuleitung zwischen der Dialyseflüssigkeitsquelle und den Mitteln zum Überwachen einer Dialyseflüssigkeitsmenge platziert.
Diese Anordnung bringt mehrere Vorteile mit sich: Zunächst werden die Überwachungsmittel von einer gefilterten Flüssigkeit durchflossen, was sehr gut geeignet ist, wenn diese Mittel von einem Durchflussmesser und insbesondere einem Turbinen- oder Zahnrad-Durchflussmesser gebildet werden, deren Funktion durch eine feste Verunreinigung ernsthaft beeinträchtigt werden kann und sich im Allgemeinen durch eine zunehmende Verschmutzung verschlechtert. Derartige Überwachungsmittel können ferner Bestandteil eines Systems zur volumetrischen Regelung der Ultrafiltration sein, mit dem in einem Abschnitt des Dialyseflüssigkeitskreislaufs, der den Tauscher umfasst, die Dialyseflüssigkeitsmenge, die aus diesem Kreislaufabschnitt herausfließt, gleich der Dialyseflüssigkeitsmenge gehalten wird, die dort hineinfließt. Zweite Mittel zum Überwachen der Dialyseflüssigkeitsmenge sind dann an der Entleerungsleitung des Dialyseflüssigkeitskreislaufs angeordnet. Durch den Anschluss des Filters an den Dialyseflüssigkeitskreislauf außerhalb des Abschnitts des Dialyseflüssigkeitskreislaufs, in dem ein konstantes Flüssigkeitsvolumen zirkuliert, wird vermieden, dass die Reinigungsleitung mit der Entleerungsleitung des Dialysekreislaufs stromauf der zweiten Überwachungsmittel verbunden werden muss, das heißt, es müssen auch nicht die von dem Filter zurückgehaltenen Verunreinigungen dort eingeleitet werden, wie es bei der in dem weiter vorn erwähnten europäischen Patent 0 270 794 beschriebenen Vorrichtung zutrifft. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass die Reinigungsleitung über einen Auslassweg des Dialysegeräts, der von dem Auslassweg unabhängig ist, über den die Entleerungsleitung für verbrauchte Flüssigkeit mit dem Abfluss verbunden ist, direkt mit dem Abfluss verbunden sein kann. Auf diese Weise wird der Abschnitt des Dialyseflüssigkeitskreislaufs, der sich stromauf des Filters befindet, durch den Filter vollständig von dem Abschnitt des Dialyseflüssigkeitskreislaufs getrennt, der sich stromab des Filters befindet. Die Verunreinigung der Entleerungsleitung stromab sowie stromauf (Rückverschmutzung) der Verbindungsstelle der Reinigungsleitung mit der Entleerungsleitung, zu der es bei der im Stand der Technik beschriebenen Vorrichtung kommt, wird damit voll und ganz vermieden.
Aufgabe der Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Bestimmung der Alterung eines Filters mit zwei Kammern, die durch eine Filtrationsmembran voneinander getrennt sind, wobei eine erste Kammer mit einer Behandlungsflüssigkeitsquelle verbunden ist und eine zweite Kammer einen Ausgang für filtrierte Behandlungsflüssigkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst:

– Messen und Speichern eines Bezugstransmembrandruckes im Filter bei der ersten Inbetriebnahme des Filters für eine bei der ersten Inbetriebnahme des Filters vorgegebene Behandlungsflüssigkeitsdurchflussrate;
– Messen des Transmembrandruckes bei der vorgegebenen Behandlungsflüssigkeitsdurchflussrate bei jeder weiteren Verwendung des Filters oder in regelmäßigen Zeitintervallen;
– Vergleichen des gemessenen Transmembrandruckes mit dem Bezugstransmembrandruck.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
Es wird Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine vereinfachte Darstellung einer Dialysevorrichtung ist, die ein System zur Filtration von Dialyseflüssigkeit umfasst; und
2 eine vereinfachte Darstellung einer Hämodiafiltrationsvorrichtung ist, die ein System zur Filtration von Behandlungsflüssigkeit umfasst.
Die Vorrichtung zur Behandlung von Blut per extrakorporalem Kreislauf, die in 1 dargestellt ist, eignet sich zur Durchführung einer Dialysebehandlung. Diese Vorrichtung umfasst einen Hämodialysator 1 mit zwei Räumen 2, 3, die durch eine semipermeable Membran 4 voneinander getrennt sind, wobei ein erster Raum 2 mit einem Kreislauf für die extrakorporale Blutzirkulation verbunden ist, wobei ein zweiter Raum 3 mit einem Kreislauf für die Zirkulation von Dialyseflüssigkeit verbunden ist. Herkömmlich sind alle Bestandteile der nachstehend beschriebenen Vorrichtung, mit Ausnahme des Kreislaufs für die Blutzirkulation und des Hämodialysators, im Inneren eines sogenannten Dialysegeräts angeordnet.
Der Kreislauf für die Blutzirkulation umfasst eine mit einem Einlass des ersten Raums 2 verbundene Entnahmeleitung 5, an der eine Pumpe 6 angeordnet ist, sowie eine mit einem Ausgang des ersten Raums 2 verbundene Rückführleitung 7, an der ein Blasenfänger 8 angebracht ist.
Der Dialyseflüssigkeitskreislauf umfasst eine Zuleitung (9a, 9b) für frische Dialyseflüssigkeit, die eine Dialyseflüssigkeitsquelle 10 mit einem Einlass des zweiten Raums 3 des Hämodialysators 1 verbindet, sowie eine Entleerungsleitung 11 für verbrauchte Flüssigkeit, die einen Ausgang des zweiten Raums 3 des Hämodialysators 1 mit dem Abfluss verbindet.
Bei der Dialyseflüssigkeitsquelle handelt es sich beispielsweise um einen Dialyseflüssigkeitserzeuger 10, mit dem Wasser erwärmt, entgast und anschließend in festgelegten Verhältnissen mit konzentrierten Lösungen vermischt wird, die die Hauptelektrolyte von Blut enthalten. Die erzeugte Dialyseflüssigkeit ist weder steril noch apyrogen.
Der Dialyseflüssigkeitskreislauf umfasst Mittel zum Umwälzen der Dialyseflüssigkeit, die von einer ersten Pumpe 12, die an der Zuleitung (9a, 9b) angeordnet ist, und einer zweiten Pumpe 13 gebildet werden, die an der Entleerungsleitung 11 angeordnet ist.
Die Vorrichtung umfasst auch ein System zur volumetrischen Regelung der Ultrafiltration, das ein erstes Mittel zum Überwachen einer Dialyseflüssigkeitsmenge wie einen ersten Durchflussmesser 14, der an der Zuleitung (9a, 9b) angeordnet ist, sowie ein zweites Mittel zum Überwachen einer Dialyseflüssigkeitsmenge wie einen zweiten Durchflussmesser 15, der an der Entleerungsleitung 11 stromab der zweiten Umwälzpumpe 13 angeordnet ist, umfasst. Die mit den beiden Durchflussmessern durchgeführten Messungen werden von einer Rechen- und Steuereinheit 16 verglichen, die die zweite Umwälzpumpe 13 für die Dialyseflüssigkeit so steuert, dass die von den beiden Durchflussmessern gemessenen Durchflussraten identisch sind. Das System zur Regelung der Ultrafiltration umfasst ferner eine Ultrafiltrationspumpe 17, die mit der Entleerungsleitung stromauf der zweiten Pumpe 13 verbunden ist. Durch die weiter vorn beschriebene Regelung der zweiten Pumpe 13 entspricht die Menge der Flüssigkeit, die dem Dialyseflüssigkeitskreislauf von der Ultrafiltrationspumpe 17 entzogen wird, genau der Menge Plasmawasser, die mittels Ultrafiltration unter der Einwirkung des relativen Unterdrucks, der von der Ultrafiltrationspumpe 17 in dem Dialyseflüssigkeitskreislauf erzeugt wird, aus dem Blut durch die Membran 4 in die Dialyseflüssigkeit gelangt. Eine Umgehungsleitung 18 verbindet die Zuleitung (9a, 9b) mit der Entleerungsleitung 11, an die sie über zwei Dreiwegeventile 19, 20 stromab des ersten Durchflussmessers 14 beziehungsweise stromauf des zweiten Durchflussmessers 15 angeschlossen ist. Diese Umgehungsleitung 18 ermöglicht die Anordnung der Durchflussmesser 14, 15 direkt in Reihe für eine in regelmäßigen Zeitintervallen stattfindende programmierte Kalibrierung.
Die Vorrichtung umfasst ferner einen Filter 21 zum Filtern der Dialyseflüssigkeit, die von dem Dialyseflüssigkeitserzeuger 10 hergestellt wurde. Der Filter 21 weist eine erste und eine zweite Kammer 22, 23 auf, die durch eine Filtrationsmembran 24 voneinander getrennt sind, wobei die erste Kammer 22 einen Einlass aufweist, der mit einem ersten Abschnitt 9a der Zuleitung verbunden ist, und wobei die zweite Kammer 23 einen Ausgang aufweist, der mit einem zweiten Abschnitt 9b der Zuleitung verbunden ist, an dem ein Ventil 31 angeordnet ist.
Eine Leitungsschleife 25, an der eine Spülpumpe 26 angeordnet ist, verbindet einen Ausgang der ersten Kammer 22 des Filters 21 mit dem Einlass dieser ersten Kammer. Eine Reinigungsleitung 27 der ersten Kammer 22 des Filters 21, an der ein Durchflusssteuermittel wie ein Ventil 28 angeordnet ist, ist mit der Leitungsschleife 25 zwischen dem Ausgang der ersten Kammer 22 des Filters 21 und der Pumpe 26 verbunden. Die Reinigungsleitung 27 ist über einen Ausgang des Dialysegeräts, der sich von dem Ausgang unterscheidet, der das Ende der Entleerungsleitung 11 für die verbrauchte Flüssigkeit bildet, mit dem Abfluss verbunden.
An dem zweiten Abschnitt 9b der Zuleitung beziehungsweise an der Leitungsschleife 25, am Ausgang der ersten beziehungsweise der zweiten Kammer 22, 23 des Filters 21, sind zum Messen des Drucks in diesen Kammern zwei Drucksensoren 29, 30 angeordnet. Die von den Drucksensoren 29, 30 gelieferten Informationen werden der Steuer- und Recheneinheit 16 zugeführt, die den Transmembrandruck im Filter 21 berechnen und die Funktionsweise der Vorrichtung in Abhängigkeit von den gemessenen und berechneten Druckwerten im Filter 21 steuern kann, wie nachfolgend erläutert wird.
Wenn die Schritte zur Vorbereitung der Behandlung abgeschlossen sind, das heißt das erstmalige Spülen und Befüllen des Dialyseflüssigkeitskreislaufs 9a, 9b, 11 des Hämodialysators 1 und des Blutkreislaufs 5, 7, 8 sowie das Anschließen des Blutkreislaufs an den Gefäßkreislauf des Patienten, wird die Dialyseflüssigkeit, die von dem Dialyseflüssigkeitserzeuger 10 hergestellt wird, in dem Dialyseflüssigkeitskreislauf mit den Pumpen 12 und 13 in eine Umlaufbewegung versetzt, und das Blut des Patienten wird in dem Blutkreislauf mit der Pumpe 6 in eine Umlaufbewegung versetzt (das Ventil 31 ist dann offen und die Ventile 19, 20 sind so angeordnet, dass der Umlauf in der Zuleitung 9a, 9b und in der Entleerungsleitung 11 möglich ist).
Das Ventil 28 der Reinigungsleitung 27 ist ferner geschlossen und die Spülpumpe 26 dreht sich mit einer vorher festgelegten Geschwindigkeit, sodass nicht gefilterte Flüssigkeit, die aus dem Erzeuger stammt, ständig durch die erste Kammer 22 des Filters 21 fließt und die Membran 24 spült, wodurch ihrer Verschmutzung entgegengewirkt wird, indem die Verunreinigungen, die von der Filtermembran zurückgehalten werden, in Suspension gehalten werden.
Herkömmlicherweise werden die Durchflussmesser 14 und 15 in regelmäßigen Zeitintervallen kalibriert. Bei diesen aufeinanderfolgenden Kalibrierungen sind die Ventile 19 und 20 so angeordnet, dass die Dialyseflüssigkeit in der Umgehungsleitung 18 fließt, und die erste Umwälzpumpe 12 und die Ultrafiltrationspumpe 17 drehen sich mit ihrem Einstellwert, während die zweite Umwälzpumpe 13 angehalten ist.
Die Reinigung der ersten Kammer 22 des Filters 21, mit der die Verunreinigungen, die von der Membran 24 zurückgehalten werden, beseitigt werden sollen, wird dann angeordnet, wenn ein vorher festgelegter Grad der Verschmutzung der Membran festgestellt wird. Genauer gesagt vergleicht die Steuereinheit 16 entweder kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitintervallen den Momentanwert des Transmembrandrucks im Filter 21, der aus den Informationen berechnet wird, die von den Drucksensoren 29, 30 geliefert werden, mit einem zu Beginn der Sitzung berechneten Bezugswert. Wenn der Momentanwert den Bezugswert um ein vorher festgelegtes Maß übersteigt, wird eine Reinigung der ersten Kammer 22 des Filters 21 bei der nachfolgenden Kalibrierungsphase der Durchflussmesser 14, 15 angeordnet. Das Ventil 31 wird dann geschlossen und das Reinigungsventil 28 solange geöffnet, wie es für das Entleeren der Flüssigkeit, die in der ersten Kammer 22 des Filters 21 und in der Leitungsschleife 25 enthalten ist, über die Reinigungsleitung 27 notwendig ist.
Die Häufigkeit der Reinigungen wird von der Recheneinheit berechnet und wird mit einer Bezugshäufigkeit verglichen. Wenn die berechnete Häufigkeit die Bezugshäufigkeit erreicht oder überschreitet, wird die Drehzahl der Pumpe 26 erhöht, damit die Reinigungswirksamkeit der Membran durch tangentiale Spülung gesteigert wird.
Die Alterung des Filters 21 wird erfindungsgemäß gemessen, indem von der Beobachtung ausgegangen wird, dass mit der Zeit und trotz der kontinuierlichen Reinigung, der die Membran 24 unterzogen wird, der Transmembrandruck in dem Filter bei gleichen Dialyseflüssigkeitsdurchflussraten steigt. Die Steuer- und Recheneinheit 16 vergleicht also in regelmäßigen Zeitintervallen einen Bezugstransmembrandruck, der beispielsweise dem Transmembrandruck des Filters entspricht, der bei seiner ersten Inbetriebnahme für eine festgelegte Dialyseflüssigkeitsdurchflussrate berechnet wird, mit dem bei derselben Durchflussrate gemessenen momentanen Transmembrandruck, und wenn der eine von dem anderen um ein vorher festgelegtes Maß abweicht, gibt sie auf einer (nicht dargestellten) Anzeigeeinheit einen Alarm oder eine Mitteilung aus, um dem Anwender mitzuteilen, dass der Filter 21 getauscht werden muss.
2 stellt eine Hämodiafiltrationsvorrichtung dar, die sich von der zuvor beschriebenen Hämodialysevorrichtung durch die folgenden Merkmale unterscheidet (die Bestandteile dieser beiden Vorrichtungen, die dieselben Aufgaben erfüllen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet worden).
Diese Vorrichtung weist bestimmungsgemäß Mittel zum Infundieren einer Ersatzflüssigkeit in den Patienten auf, die, im Allgemeinen teilweise, die Menge Plasmawasser ausgleichen soll, die dem Gefäßkreislauf des Patienten durch Ultrafiltration im hochpermeablen Hämodialysator 1 entzogen wurde. Die Infusionsmittel umfassen eine Ersatzflüssigkeitsleitung 32 mit einem ersten Abschnitt, der die Zuleitung für Dialyseflüssigkeit 9a, 9b mit einem Einlass einer ersten Kammer 34 eines zweiten Filters 33 verbindet, und einem zweiten Abschnitt, der einen Ausgang einer zweiten Kammer 35, die von der ersten Kammer 34 durch eine Filtrationsmembran 36 getrennt ist, mit dem Blasenfänger 8 des Kreislaufs für die extrakorporale Blutzirkulation verbindet. Eine Umwälzpumpe 37 für die Ersatzflüssigkeit ist an dem zweiten Abschnitt der Ersatzflüssigkeitsleitung 32 angeordnet. Die Ersatzflüssigkeitsleitung ist mit der Zuleitung 9a, 9b zwischen dem Mittel zum Messen einer Dialyseflüssigkeitsmenge 14 (beispielsweise Durchflussmesser) und der ersten Umwälzpumpe 12 für die Dialyseflüssigkeit verbunden.
In dieser Vorrichtung ist der erste Filter 21 mit der Zuleitung 9a, 9b für die Dialyseflüssigkeit nicht im Inneren des Systems zur volumetrischen Regelung der Ultrafiltration (Durchflussmesser 14, 15, Abschnitt des Dialyseflüssigkeitskreislaufs, der zwischen den Durchflussmessern und der Ultrafiltrationspumpe 17 verläuft) verbunden, sondern außerhalb dieses Systems, stromauf des ersten Durchflussmessers 14. Wie weiter vorn erwähnt wurde, handelt es sich durch diese Anordnung bei der Flüssigkeit, die durch den ersten Durchflussmesser 14 fließt, um eine gefilterte Flüssigkeit, wodurch die Verschmutzung und gegebenenfalls die zufällige Blockade dieses empfindlichen Messmittels verhindert werden.
Als weitere Abweichung zu der in 1 dargestellten Vorrichtung ist die Spülpumpe 26 unmittelbar stromauf der ersten Kammer 22 des ersten Filters 21, an einem gemeinsamen Leitungsabschnitt der Zuleitung 9a und der Leitungsschleife 25, angeordnet. Während des Betriebs wird die Spülpumpe 26 mit einer Durchflussrate geregelt, die höher ist als die Summe der Durchflussraten der Umwälzpumpe 12 und der Ersatzflüssigkeitspumpe 37, sodass sich in der Leitungsschleife 25 eine bestimmte Umpumpdurchflussrate einstellt. An der Leitungsschleife 25 ist ein möglicherweise verstellbares Querschnittsverminderungsmittel 38 angeordnet, mit dem es möglich ist, einen ausreichend hohen Druck in dem Dialyseflüssigkeitskreislauf stromauf der Umwälzpumpe 12 zu erhalten, damit der Druck in der zweiten Kammer 35 des zweiten Filters 33, der von einem Drucksensor 40 gemessen wird, stets positiv ist oder mindestens null beträgt, unabhängig von der Durchflussrate der Ersatzflüssigkeitspumpe 37. Das Querschnittsverminderungsmittel 38 kann von einem genau angepassten Abschnitt der Leitungsschleife 25 gebildet sein.
Die Funktionsweise dieser zweiten Vorrichtung unterscheidet sich in Folgendem von der in 1 dargestellten Vorrichtung.
Während sich die verschiedenen Pumpen der Anlage bei der von der Bedienungsperson vorgeschriebenen oder als Standard programmierten oder der entweder zu Beginn oder während der Sitzung berechneten Durchflussrate drehen, vergleicht die Rechen- und Steuereinheit 16, entweder kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitintervallen, den vom Sensor 29 gemessenen Druck in der zweiten Kammer 23 des Filters 21 mit einem Solldruck und steuert die Spülpumpe 26 so, dass der Momentandruck gegen den Solldruck geht. Der Solldruck wird so gewählt, dass der Druck in der zweiten Kammer 35 des zweiten Filters 33, der vom Drucksensor 40 gemessen wird, unter Berücksichtigung der für die Pumpe 37 vorgegebenen Durchflussrate der Ersatzflüssigkeit stets positiv ist oder mindestens null beträgt.
Zur Messung des Verschmutzungsgrads der Membran des Filters 21 sind zwei Verfahren möglich. Es wird entweder, wie zuvor beschrieben, der Transmembrandruck im Filter 21 anhand der Daten berechnet, die von den Drucksensoren 29, 30 geliefert werden, und mit einem gespeicherten Bezugstransmembrandruck verglichen (beispielsweise der zu Beginn der Sitzung gemessene Transmembrandruck). Alternativ wird die Drehzahl der Spülpumpe 26 mit einer Bezugsdrehzahl verglichen (beispielsweise die zu Beginn der Sitzung gemessene und in der Steuereinheit 16 gespeicherte Drehzahl). Da der Druck in der zweiten Kammer 23 des Filters 21 durch die Regelung der Drehzahl der Spülpumpe 26 konstantgehalten wird, wird die Drehzahl der Pumpe in gleichem Maße erhöht, wenn sich die Membran 24 zusetzt. Wenn der Messwert des berücksichtigten Parameters (Transmembrandruck oder Drehzahl der Spülpumpe) den entsprechenden Bezugswert erreicht, ordnet die Steuereinheit 16 das Öffnen des Reinigungsventils 28 für eine Zeitdauer an, die zum Entleeren der Flüssigkeit notwendig ist, die in der ersten Kammer 23 des Filters 21 und in der Leitungsschleife 25 enthalten ist.
Obwohl diese Abwandlung als weniger vorteilhaft angesehen werden kann, könnte die Reinigungsleitung 27 der Vorrichtung von 1 mit der Entleerungsleitung 11 für die verbrauchte Flüssigkeit im Inneren des Systems zur volumetrischen Regelung der Ultrafiltration verbunden sein, das heißt stromauf der zweiten Messmittel 15 für eine Menge verbrauchter Flüssigkeit.
Das Durchflusssteuermittel 28, das an der Reinigungsleitung 27 angeordnet ist, könnte darüber hinaus von einer Pumpe gebildet werden. In der Vorrichtung von 2 könnte sich diese Pumpe kontinuierlich so drehen, dass die von der Membran zurückgehaltenen Verunreinigungen nach und nach beseitigt werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Alterung eines Filters (21) mit zwei Kammern (22, 23), die durch eine Filtrationsmembran (24) voneinander getrennt sind, wobei eine erste Kammer (22) mit einer Behandlungsflüssigkeitsquelle (10) verbunden ist und eine zweite Kammer (23) einen Ausgang für filtrierte Behandlungsflüssigkeit besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte umfasst: – Messen und Speichern eines Bezugstransmembrandruckes im Filter (21) für eine bei der ersten Inbetriebnahme des Filters vorgegebene Behandlungsflüssigkeitsdurchflußrate; – Messen des Transmembrandruckes bei der vorgegebenen Behandlungsflüssigkeitsdurchflußrate bei jeder weiteren Verwendung des Filters (21) oder in regelmäßigen Zeitintervallen; – Vergleichen des gemessenen Transmembrandruckes mit dem Bezugstransmembrandruck.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter die Schritte umfasst: – Berechnen eines Grenztransmembrandruckes, der einer Verwendungsgrenze des Filters (21) entspricht, aus dem Bezugstransmembrandruck; – Aussenden eines Alarms, wenn der gemessen Transmembrandruck bei der vorgegebenen Behandlungsflüssigkeitsdurchflußrate den Grenztransmembrandruck erreicht.