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Gerät zur Herstellung einer Hämodialyselösung und Hämodialyseeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Herstellung einer Hämodialyseeinrichtung, welche
leicht und sicher in der Wohnung des Patienten durch diesen oder durch Mitglieder
seiner Familie betrieben werden kann.
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Die Hauptteile einer künstlichen Niere sind ein Dialysator und ein
Gerät zur Herstellung einer Dialyselösung. Beispielsweise besitzt ein Dialysator
der Bauart Kiil Kanäle, die zwischen zwei semipermeablen Cellophanhüllen gebildet
werden, durch welche kleine Teiledes Blutes eines Patienten fliessen. Eine Dialyselösung
oder ein Dialysat fliesst längs der Aussenflächen der Cellophanhtillen im Gegenstrom
zum
Blut. Die Dialyselösung entfernt Abfallstoffe aus der Blut durch ein Permeationsphnomen.
Andere Arten von Dialysatoren sind in den folgenden USA-Patenten gezeigt: 2.720.379,
2.880.501, 2.969.150, 3.074.559, 3.211.645, 3.212.498, 3.212.642 und 3.266.269.
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Dic Verfahrcn und GerSte, die gegenwärtig zur Herstellun der Dialyselösung
verwendet werden, sind kompliziert und erfordern für ihre Anwendung ein gründlich
geschultes und ausgebildetes Personal. Die meisten bekannten Systeme arbeiten partieweise
und erfordern ein grosses Speicher- oder Vo-ratsgefäß bzw. einen Behälter für die
vorbereitete Lösung. Ferner enthalt eine von neuem in Unlauf gebrachtc Lösung Bakterien,
die chemisch kontrolliert werden müssen, um sie daran zu hindern, sich im Dialysatkreislauf
zu vervielfachen. Diese Merkmale machen solche Systeme für den Gebrauch zu Hause
unbefriedigend.
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Bekannte Systeme mit einem "einzigen Durchlauf" sind beschrieben in
"A Physicianws Syllabus For The Treatment of Chronic Unemia", veröffentlicht 1967
durch die Division of ìIephroloy, Department of Medecine, University of Wahsington
and the Seattle Artificial Kidney Center, Seattle, Washington. Auf diese Veröffentlichung
wird hier durch diese ausdrückliche Erwähnung verwiesen.
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Die vorliegende Erfindung ist in erster Linie auf ein vereinfachtes
Gerät zur Herstellung einer Hämodialyselösung und zur Förderung derselben zu einem
Hämodialysator gerichtet. Ferner soll durch die Erfindung ein Vorschlag für den
Einbau des Hämodialysators und des Geräts zur Herstellung der Hämodialyselösung
in mehr oder weniger herkömmliche Schlafzimmermöbel gemacht werden, so dass im Gebrauch
zu Hause eine solche Einrichtung nicht ohne weiteres als künstliche Niere erkennbar
ist und deren Vorhandensein im Schlafzimmer nicht ohne weiteres wahrnehmbar ist.
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Das erfindungsgemässe System zur Herstellung der Himodialyselösung
kann als System mit einem "einfachen Durchlauf", mit "kontinuierlicher Strömung"
oder als "Durchfluss-Systcm im Gegensatz zu einem sogenannten partieweise arbeitenden
System, bei welchem die Lösung hergestellt und dann in einem verhältnismässig grossen
Gefäss oder Behälter gespeichert bzw. gelagert wird, bezeichnet werden. Bei dem
erfindungsgemässen System wird "Leitungswasser" verwendet, d.h. Wasser aus dem örtlichen
Wasserverteilungsnetz, an welches das Gebäude angeschlossen ist, in welchem sich
das Gerät befindet.
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Obwohl es kontinuierlich durch das System von einer Station zur nächsten
fliesst, wird das Wasser (1) gefiltert, (2) auf einen gleichmässigen Druck eingeregelt,
()) mit der richtigen Strömungsgeschwindigkeft zugemessen, (4) zur Entgasung erwärmt
und (5) auf die Dialysetemperatur abgekühlt.
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Eine zugemessene Menge Dialysatkonzentrat wird dann zugemischt und
die beim Entgasen entstehenden Luft- und/oder Gasblasen werden abgezogen. Parallel
zum Strömungsweg zum Dialysator ist ein Stromungsweg für die Ableitflüssigkeit vorgesehen.
Die Luft- und/oder Gasblasen und gegebenenfalls "Bypass"-Wasser werden zu diesem
zweiten Strömungsweg umgesenkt. Ferner weist das System Sicherungen in Form einer
Einrichtung zur Feststellung einer nicht einwandfrei gebildeten Lösung und deren
Umleitung aus dem primären Strömungsweg, der zum Dialysator führt, zu dem sekundären
Strömungsweg, der zum Ablauf führt, auf.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Gerät mit kontinuierlicher
Strömung zur Herstellung einer Hämodialyselösung und Zufuhr derselben zu einem Hämodialysator,
gekennzeichnet durch eine Wasserquelle unter Leitungsdruck; eine Quelle für Hämodialysatkonzentrat;
eine Proportioniereinrichtung, die durch Wasserströmung betätigbar ist und einen
Rotations-
Hydromotor, einen Wassermesser und einen Hamodialysatkonzentratmesser
aufweist; eine Leitung für die Zufuhr von Wasser aus der erwähnten Quelle sowohl
zum Rotationshydromotor als auch zum Wassermesser; eine Durchlauf-Heizeinrichtung;
eine Leitung für die Zufuhr von zugemessenem Wasser von dem Wassermesser zu der
erwähnten Heizeinrichtung und durch diese; eine Kühlwasserleitung, durch welche
zumindest ein Teil des Abflusses des Hydromotors in indirektem Wärmeaustausch mit
dem zugemessenen Wasser aus der Durchlauf-Heizeinrichtung, um das zugemessene Wasser
zu kühlen; eine Zufuhrleitung zur Aufnahme des gekühlten zugemessenen Wassers und
Weiterleitung desselben in den Hämodialyselösung-Strömungsweg des Hämodialysators;
eine Leitung für die Zufuhr des zugemessenen Hämodialysatkonzentrats aus dem Hämodialysatkonzentratmesser
in die erwähnte Zufuhrleitung zur Vermischung in dieser mit dem rliessenden zugemessenen
Wasser zur Bildung der Hämodialyselösung; eine Einrichtung zum Entfernen freigesetzter
Gasblasen aus der erwähnten Zufuhrleitung und eine Ablaufleitung zur Aufnahme des
Abflusses des Hydromotors und der Kllhlwasserleitung und Weiterleitung desselben
als fliessender Strom zu einer Ablauf- und Abzugeinrichtung.
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Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist die Verwendung einer umlaufenden
Proportioeiereinrichtung, die durch das fliessende Wasser angetrieben wird. Die
Proportioniereinrichtung besitzt zwei Teile, von denen jeder eine umlaufende Vorrichtung
mit Verdrängungswirkung ist. Bei einem System, bei dem beispielsweise ein Dialysatkonzentrat
verwendet werden soll, das mit Wasser im Verhältnis 35 : 1 gemischt werden muss,
werden bei der gemeinsamen Drehung mit der gleichen Drehgeschwindigkeit durch die
Verdrängungsvorrichtung für das Wasser 35 Einheiten Wasser gemessen und abgegeben
und zwar für jede Einheit
des durch die zweite Vorrichtung gemessenen
und abgegebenen Dialysatkonzentrats.
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Ein weiteres Hauptmerkmal der Erfindung besteht in einer Durchfluß-Ç1assererwärmungs-
und Kühleinrichtung nach Art eines 180 0-Wärmeaustauschers mit einem elektrischen
Heizelement am Knie, Relativ kaltes Leitungswasser wird durch den Kaltwasserkanal
dem Heizelemcnt zugeführt und durch dieses rasch auf eine Temperatur erwärmt, bei
welcher Luft und andere Gase, die im Wasser eingeschlossen sind, abblasen. Das erwärmte
Wasser fließt dann durch den Warmwasserkanal, der in einem Wärmeaustauschverhältnis
mit dem ersten Kanal steht. Das ankommende kalte wasser wird zu der gleichen Zeit
vorgewärmt, während welcher das erwärmte Wasser auf mindestens etwa die Temperatur
abgekühlt wird, die es beim Eintritt in den Dialysator haben soll. Die Erwärmungs-
und Kühleinrichtung kann auch mit einem dritten Kanaliersehen sein, der ebenfalls
in einem Warmeaustauschverhältnis mit dem Warmwasserkanal steht.
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Erfindungsgemäß kann zusätzliche Kühlung dadurch erhalten werden,
daß Wasser, das unter Umgehung der Proportioniereinrichtung durch einen solchen
dritten Kanal geleitet wurde, in einem Gegenstromwärmeaustauschverhältnis zu dem
erwärmten Wasser geleitet wird.
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Das erfindungsgemässe System zur erstellung und Verteilung der Hämodialyselösung
mit kontinuierlicher Strömung kann mit dem Hämodialysator der Kiil-Bauart od. dgl.
zurBildung einer künstlichen Niere kombiniert werden, die einen verhältnismässig
geringen Raum einnimmt und ein Arbeitsverfahren erfordert, das mit nur einer geringen
Belehrung und Einübung von dem Patienten oder einem Mitglied seiner Familie leicht
verstanden werden kann. Die erfindungsgemässe Einrichtung ist besonders geeignet
zum Gebrauch in der eigenen Wohnung für eine langfristige Behandlung urämischer
Patienten im chronischen Endstadium geeignet.
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Die Erkenntnis seitens des Patienten und seiner Familie, daß das Leben
des Patienten von dem fortgesetzten Gebrauch einer künstlichen Niere abhängt, ist
zumindest ziemlich deprimierend.
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Um diese deprimierende Situation so weit wie möglich abzuschwachen,
welches Gefühl leicht jedesmal von neuem eintreten kann, wenn der Patient oder ein
Mitglied seiner Familie das Schlafzimmer betritt und die künstliche Niere sieht
mit dem Bewußtsein, daß das Leben des Patienten von ihr abhängt, wird durch die
Erfindung vorgeschlagen, das Gerät zur Herstellung der Dialyselösung und den Dialysator
in herkdmmliche Schlafzimmermöbel einzubauen. Vorzugsweise wird das Gerät zur erstellung
der Dialyselösung in ein kleines Schlafzimmerschrtinkchen, das neben dem Bett steht,
untergebracht und das in seinem äusseren Aussehen einem herkömmlichen Nachtkästchen
stark ähnelt Der Dialysator ist in einem hohlen Kopfteil eines Bettes untergebracht,
der in seinem äusseren Aussehen einem herkömmlichen als Bücherschränkchen ausgebildeten
Kopfteil sehr ähnlich ist.
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Desgleichen soll durch die Erfindung eine verhältnismässig billige
künstliche Niere geschaffen werden, so daß mehr kUnstliche Nieren zur Verfügung
stehen und mehr Leben gerettet werden können, als es bisher der Fall ist. Kleine
Krankenhäuser und Kliniken haben einen Bedarf an einer künstlichen Niere zur kurzzeitigen
Behandlung akuten Nierenversagens, können sich jedoch die gegenwärtig auf dem Markt
befindliche ausserordentlich teuere Einrichtung nicht leisten.
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Die vorstehenden und weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Eigenschaften
der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung beispielsweiser
Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in wichen gleiche
Bezugsziffern gleiche Teile kennzeichnen und zwar zeigen: Fig. 1 ein FlieRschema
eines erfindungsgemässen Systems, aus welchem die aufeinanderfolgenden Stufen der
Behandlung eines kontinuierlichfliessenden Stroms Leitungswasser
zur
Bildung der 48modialyseldsung ersichtlich sind; Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht
von zwei Teilen des Schlafzimmermobiliars, die zur Aufnahme der erfindungsgemässen
iiämodialyseeinrichtung eingerichtet sind; Fig. 3 ein etwas mehr ins einzelne gehende
Fließschema mit einer Ansicht einer Entgasungseinrichtung, die einen Teil der Erfindung
bildet, im Längsschnitt; Fig. 4 eine Ansicht einer Ausführungsform für das Bedienungsfeld;
Fig. 5 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer umlaufenden Proportioniereinrichtung,
die ein Merkmal der Erfindung darstellt; Fig. 6 eine Endansicht, teilweise. im Schnitt,
einer anderen Ausführungsform der Pumpe; Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Ansicht,
jedoch einer weiteren Austührungsform der Pumpe; Fig. 8 eine den Fig. 6 und 7 entsprechende
Ansicht, jedoch einer dritten Ausführungsform der Pumpe; Fig. 9 eine schematische
Draufsicht einer- umlaufenden Proportioniereinrichtung mit einem Wassermotor der
Verdrängerbauart und einer Pumpe der Verdrängerbauart für den direkten Antrieb durch
den erwähnten Motor und Fig.lO eine Ansicht des Wärmeaustauscherteils der Entgasungseinrichtung
im Schnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 3, Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, wird ein
Strom verhältnismässig
kalten Leitungswassers zuerst durch einen
Druckregler 10 geleitet sowie durch ein Durchflußfilter 12, jedoch nicht unbedingt
in dieser Reihenfolge. Sodann wird er auf eine Tcmperatur von etwa 82 0C bis 930C
(etwa 180 bis 2000F) mit dem Zweck erw;trmt, eine Blasenbildung der eingeschlossenen
Luft und/oder des eingeschlossenen Gases herbeizuführen. Da dics eine zur Verwendung
im Dialysator 14 viel zu hohe Temperatur ist, muß das Wasser beträchtlich abgckilhlt
und die Temperatur so geregelt werden, daß sie auf die Dialysetemperatur gebracht
wird, die etwa 380C (etwa 1000F) betrugt, was bei kontinuierlich fliessendem Wasser
geschieht. Dcm temperaturkonditionicrten Wasser wird ein Dialysatkonzentrat zugemischt
und die Luft- und/oder Gasblasen werden abgezogen, bevor das Gemisch den Dialysator
14 erreicht. Im Dialysator 14 fließt die Lösung längs der einen Seite von semipermeablen
Membranen im Gcgenstrom zum Blut des Patienten, das auf der entgegengesetzten Seite
der Membrane fließt. Das gereinigte Blut wird zum Patienten zurückgeführt und die
verbrauchte Dialyselösung abgeleitet.
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In Fig. 3 ist ein Teil des örtlichen Wasserleitungsnetzes, z.B. das
Leitungsnetz, das Wasser in Gebäude u. dgl. am Ort liefert, bei 16 gezeigt. Die
Verbraucherleitung 18, die vom Wasserleitungsnetzanschluß 16 ausgeht, enthält ein
Absperrventil20.
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Der Druckregler 10 und das Filter 12 befinden sich in Hintereinanderschaltung
in der Verbraucherleitung 18.
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Erfindungsgemäß wird ein gemessener Teil der Strömung bei 84 durch
eine Proportioniereinrichtung 24, die nachfolgend näher beschrieben wird, abgezogen
und zur Kaltwasserlcitung 26 eines Wärmeaustauscherteils der Entgasungseinrichtung
28 geleitet.
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Die Kaltwasserleitung 26 endet an einer Heizzone 30, in welcher die
Temperatur des Wassers, beispielsweise durch eine Art Tauchsieder 32, auf etwa 82
- 930C (etwa 180 - 200°F, erhöht wird, damit im Wasser enthaltene Luft und/oder
andere Gase Bla8en bilden
und abgeleitet werden können.Die Strömungsrichtung
wird von der Heizzone 30 umgekehrt und das nun erwärmte Wasser wird durch eine Warmwasserleitung
34 im Gegenstrom und im indirekten W.irmeaustausch mit dem verhältnismässig kalten
Wasser, das durch die Kaltwasserleitung 26 fließt, geleitet.
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Auf diese Weise wird das frische der Heizzone 30 zufliessende Wasser
vorgewärmt und gleichzeitig wird das erhitzte Wasser auf eine Temperatur abgekühlt,
die es zur Verwendung im Dialysator 14 geeignet macht.
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Nach der Temperaturkonditionierung des Wassers wird Dialysatkonzentrat
aus einem Behälter 36 dem immer noch fliessenden Wasser bei 38 zur Bildung der liämodialyselösung
zugemischt.
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Die Lösung wird sodann durch einen Gasblasenfänger bzw. -Abscheider
40 geleitet, in welchem die Luft und/oder andere Gase abgezogen und über eine Zweigleitung
42 in eine Ab zum leitung 44 zum Austreten gebracht werden. Die Lösung befindet
sich dann in Bereitschaft für die Zufuhr zurn Hämodialysator 14 über den Einlaß
46 für die Dialyselösung. Die verbrauchte Lösung verlaßt den Dialysator 14 am Auslaß
48 und fließt durch eine Austrittsleitung 50 zu einem Abzug. Der Dialysator14 weist
ferner einen Bluteinlaß 52 und einen Blutauslaß 54 auf.
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Arbeitsweise Die Arterienkanüle 42 des Patienten wird an die Arterienblutleitung
70 des Dialysazors angeschlossen. Wenn das Blut des Patienten den Dialysator 14
füllt, wird die Venenleitung 74 an die Venenkanüle 76 angeschlossen, wodurch der
extrakorporale Kreis vervollständigt ist. Eine Heparinisierung des in den Dialysator
14 eintretenden Blutes ist notwendig, um eine Cerinnung im extrakorporalen Kreis
zu verhindern.
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Das Blutvolumcn innerhalb aes D alysators vom Kiil-Typ beträgt
während
des Betriebs etwa 300 ml. Die angeschlossene Blutleitung 70, 74 enthalt zusätzlich
etwa 100 - 200 ml. Der Dialysator braucht daher nicht vor der Gebrauch mit Blut
F;efüllt zu werden, sofern nicht der Patient klein ist oder ein verringertes Blutvolumen
hat. Das Blut im Dialysator und in der Leitung wird nach Abschluß der Dialyse dadurch
zum Patienten zurückgeführt, daß es mit 5O0 nil Kochsalzlösung oder mit Luft in
an sich bekannter Weise verdrängt wird. Zwischen den Kanülen 72, 76 wird dann eine
nicht gezeigte Nebenschluß- bzw. Seitenverbindung hergestellt.
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Der Dialyselösungkreislauf wird vorzugsweise nach jeder Gebrauchsperiode
gründlich gewaschen. Dics kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß etwas von
dem Abfluß aus dem Ionenaustauscher 13 in die Dialysatkonzentratleitung ld geleitet
und dieses Wasser zur Reinigung bzw. zum Herausspülen des Konzentrats aus den Leitungen
80 und 107,dem Mischer 38, dem Blasenabscheider 40, der Hauptleitung 42, den Lösungsleitungen
im Dialysator 14, der Leitung 50, der Strahlpumpe 120 und der Abzugleitung 44' verwendet
wird.
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Dic Absnerrventile Die Ventile 20 in der Wasserleitung 18 und 78 in
der Dialysatkonzentratleitung PO sind vorzugsweise hauptsAchlich elektrisch betätigbar,
so daß sie geöffnet und geschlossen werden können, indem lediglich Schalter an einem
Bedienungsfcld C, P betätigt werden, das im Schränkehen für das Gerät vorgesehen
ist. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Systems sollen solche Ventile auch
handbetätigbar sein.
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Das Filter Das Wasser wird gefiltert, um aus ihm irgendwelche kleine
Teilchen (drei Mikron absolut) Fremdkörper, beispielsweise
kleine
Rostteilchen, Mineralteilchen, Teilchen aus organischem Material usw. zu entfernen.
tinte typische Art von Filter, die zur Verwendung im erfindungsgem.ssen System geeignet
ist, ist das Microfil filter (Modelle 0552 40 und 0552 s1), die von der Filter Division
of The Bendix Corp., of Madison lieights, Michigan, USA, hergestellt wird. Die Filtereinrichtung
kann ferner ein Ionenaustauschfilter 13 enthalten, um Iincralien aus dem Wasser
zu entfernen und um zu verhindern, daß mineralische Ablagerungen das Strömungssystem
verstopfen.
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Der Druckregler Scitens der Wasserversorgungsbehörden wird der Versuch
gemacht, den Wasserdruck im Verteilungsnetz innerhalb eines gewünschten Druckbereichs
zu halten. Es findet jedoch im Druck innerhalb dieses Bereichs eine Schwankung statt,
welche die Verwendung eines Druckreglers 10 in dem erfindungsgemessen System erfordert.
Die hauptfunktion des Reglers 10 besteht darin, sowohl den Druck aus dem Verteilungsnetz
auf den niedrigeren Druck des erfindungsgemässen Systems herabzusetzen als auch
eine konstante Durchflußgeschwindigkeit herbeizuführen.
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Die Proportioniereinrichtung Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Proportioniereinrichtung
24 eine Turbine oder einen Rotationshydromotor 82 aufweisen, der zwischen einer
grossen und einer kleinen umlaufenden Verdrängervorrichtung 84 und 86 angeordnet
ist. Der Turbinenrotor und die Rotoren 90, 92 der Verdrängervorrichtun gen 84, 86
sind miteinander gekuppelt, so daß zumindest die Rotoren 90, 92 mit der gleichen
Winkelgeschwindigkeit gedreht werden. Infolge dieser Anordnung ist das Volumenverhiltnis
des
durch die Vorrichtung 84 fliessenden wassers zu dem durch die Vorrichtung 86 fliessenden
Konzentrat unabhcingig von Schwankungen in der Umlaufzahl der beiden Potoren 90,
92 immer konstant. Die Verdrängervorrichtungen 84 und 8G, die in Fig. 5 dargestellt
sind, sind von der Itoyno-Bauart und werden von Robbins and Myers, Inc., Springfield,
Ohio, USA, hergestellt. Diese Bauart von Verdrcingerpumpe ist selbstansaugend, so
daß die Pumpwirkung in dem Augenblick beginnt, in welchem sich der Rotor drcht.
Ferner ist die Strömung glatt und unverwirbelt. Ihre zunehmenden lIohlrAume ergeben
eine im wesentlichen genauc Zumessung.
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Andere geeignete Proportioniereinrichtungen können zwei Pumpen von
der in Fig. 6 und 8 gezeigten Art aufweisen.
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Die Schlauchpumpe 84' in Fig. 6 besitzt lediglich einen Abschnitt
eines biegsamen Schlauches 93, durch welchen die Strömung mittels eines Zwillingsnockenrotors
95 "gemolken" wird. Diese Art von Pumpe wird durch die Randolph Pump Co., IIouston,
Texas, USA., gebaut. Die in Fig.7 dargestellte Verdrängerpumpe besitzt einen exzentrischen
Ring und ist als Gerotor-Pumpe bekannt und von 11.H. Nichols, Co., Waltham, Mass.,
USA, erhältlich. Diese Art von Pumpe ist von hoher Zuverlässigkeit, was für den
Gebrauch von Hämodialyse ein unerläßliches Merkmal ist. Die Zahnradpumpe 84" (Fig.
8) kann ebenfalls an beiden Enden der Proportioniereinrichtung verwendet werden
und ferner für den Motor 82 benutzt werden.
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Fig. 9 zeigt eine weitere abgeänderte Ausführungsform der Proportioniereinrichtung,
die nur einen VerdrAngermotor 82 und eine Pumpe 86' besitzt. Die Strömung durch
den Motor 82 wird durch einen Druckregler 10' bestimmt. Der Abfluß des Motors 82
wird der Kaltwasserleitung der Einrichtung 28 zugeführt. Das überschüssige Wasser
wird durch die von der Leitung 104 ausgehende Hilfsleitung abgeleitet.
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Die Entgasungseinrichtung Vorzugsweise sind sowohl die Kaltwasserleitung
26 als auch die Warmwasserleitung 34 des Wärmeaustauschers vertikal angeordnet und
befindet sich die Heizzone 30 an den unteren Enden dieser Leitungen 26, 34. Vorzugsweise
ist ferner die Warmwasserleitung 34 ringförmig und umgibt die Kaltwasserleitung
26 konzentrisch.
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Das Ileizelement 32 kann von der Art eines Tauchsieders sein und beispielsweise
die Bauart des Heizelements haben, das unter der Typenbezeichnung 5TS-3 von der
Edwin L. Wiegand Company, Pittsburgh, Pa., USA hergestellt wird.
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Es kann notwendig scin, eine Art Hilfskühleinrichtung vorzusehen.
Diese Kühleinrichtung kann zweckm-issig die Form einer dritten Leitung 100 haben,
die ringförmig ist und die Warmwasserleitung 34 konzentrisch umgibt. Ein Teil des
Wassers oder das ganze Wasser, das durch die Turbine 82 fließt, kann durch die Leitung
100 geleitet werden, um zusätzlich warme aus dem Wasser in der Leitung 34 abzuziehen,
falls eine zusatzliche Kühlung erforderlich ist.
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Eine Umgehungsleitung 102 erstreckt sich von der Turbinenauslaßleitung
104 über die Leitung 100 zur Ablaufleitung 44. Sie weist ein Ventil 105 von veränderlicher
öffnung auf, das durch ein Organ 106 entsprechend der Temperatur des Wassers in
der Leitung 62 geregelt wird, welche durch eine Temperatursonde 108 gemessen wird.
Wenn die durch die Sonde 108 gemessene Temperatur die richtige Temperatur filr das
Wasser an dieser Stellc ist, ist das Ventil 105 offen, so daß die Leitung 102 umgangen
wird und zumindest ein Teil des Turbinenaustrittswassers durch die Umgehungsleitung
102 fließt. Wenn durch die Sonde 108 eine übertemperatur gemessen wird, wird von
dieser ein Signal an das Organ 106 gegeben, das ein teilweises oder vollständiges
Schliessen des
Ventils 105 bewirkt, so daß ein Teil oder mehr des
Turbincnaustrittswassers durch die Leitung 100 fließt.
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Die Hilfsheizeinrichtung Infolge einer Veränderung in der Temperatur
des aus dem Wasserleitungsnetz 16 entnommenen Wassers, besonders zwischen den wcirmeren
und kühleren Monaten des Jahres kann es wilnschenswert sein, die Beheizung und Kühlung-
der Entgasungseinrichtung 28 so zu regulieren, daß das Wasser diese mit einer Temperatur
verläßt, die unterhalb der Bcdarfstemperatur des Dialysators liegt, und dann eine
Hilfsheizeinrichtung zu verwenden, um die Temperatur auf die gewUnschte Höhe zu
bringen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten System kann eine elektrische Hilfshcizeinrichtung
in der Leitung 62 etwa unmittelbar unterstromseitig der Entgasungseinrichtung 28
angeordnet und durch eine Temperatursonde gesteuert werden, die etwa unmittelbar
vor dem Dialysator 14 angeordnet ist.
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Das Dialysatkonzentrat Als typisches Beispiel, das nicht beschränkend
auszulegen ist, kann das Verhältnis von Wasser zu Konzentrat etwa 35 : 1 betragen
und die Dialysatzusammensetzung kann wie folgt sein: mEg./L.
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Natrium 135 Chlorid 100,5 Magnesium 1,0 Calcium 2,5 Acetat 38 Kalium
0-1,5 nach Bedarf Dextrose 200 mg z
Das Mischen Die Einrichtung
zum Vermischen des Dialysatkonzentrats mit dem Strom von temperaturkonditioniertem
Wasser kann einfach aus einer ringförmigen Einlaßleitung 114 bestehen, die einen
Düsenteil 116 der Leitung 62 konzentrisch umgibt, welcher das Wasser dem Mischer
38 zuführt, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das Konzentrat in Form einer
Helle eintritt, die den mittigen Wasserstrom umgibt. In dem divergierenden Abschnitt
118 des Mischers 38 können nicht gezeigte Mischflächen oder -Schaufeln vorgesehen
werden.
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Die Absaugpumpe Wie erwähnt, wird der Druck des aus dem Wasserleitungsnetz
16 entnommenen Wassers in dem ganzen erfindungsgemässen System dazu verwendet, eine
Strömung durch die verschiedenen Bauelemente herbeizuführen. Die Energie des durch
die Ableitung 44 fliessenden Wassers, die beträchtlich sein kann, kann in einer
Saugvorrichtung bzw. in einer Strahlpumpe 120 verwendet werden, um das Abziehen
der Dialyselösung aus dem Dialysator 14 zu unterstützen. In Fig. 3 ist die Leitung
44 so dargestellt, daß sie entweder in eine Leitung 122, die zu der Strahlpumpe
120 führt, oder in eine Umgehungsleitung 124 je nach der Stellung eines Dreiwegeventils
126 mündet.
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Die Ilauptaufgabe der Strahlpumpe 120 an ihrem Regelventil 126 ist
die Schaffung eines regelbaren veränderlichen Unterdrucks innerhalb der Dialyselösungleitungen
im Dialysator 14, um wiederum die Ultrafiltration des Blutes im Dialysator 14 zu
regeln. Bekanntlich ist die "Ultrafiltration" der Vorgang
der Normalisierung
des ßlutvolumens und -Druckes durch Entfernen von Wasser. Wenn ein geringerer Druck
oder eine Saugwirkung an der Auslan,seite des Dialysators 14 notwendig ist, um die
Ultrafiltration zu unterstfitzen, wird das Ventil 126 in eine Stellung bewegt, in
welcher das Ablaufleitungswasser durch die Strahlpumpe 120 flip. . und den Druck
an der Verengung herabsetzt. Wenn der Wasserdruck in der Ablaufleitung für sich
allein ungenügend ist, wird das Dreiwegeventil 126 so eingestellt, daß etwas Wasser
aus dem Wasserleitungsnetz durch die Leitung 127 in die Strahlpumpe 120 fließt.
Die primäre Strömung zur Strahlpumpe 120 kann dadurch verringert werden, daß das
Ventil 126 in die Stellung bewegt wird, in welcher das Abwasser durch die Leitung
124 und um die Strahlpumpe 120 herum geleitet wird.
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In der Leitung 50 ist ein Druckfühlorgan 17 angeordnet Dieses Fühlorgan
gibt ein Signal an das Bedienunsfeld CP, das unmittelbar am Meßgerät 136 abgelesen
wird. Die Bedienungsperson liest den durch das Meßgerät 126 angezeigten Druck ab
und betätigt dann das Vcntil 126 von Hand, wenn eine Veränderung im Druck notwendig
ist.
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Die Sicherheitsvorrichtungen und Alarmeinrichtungen Die Blutleckanzeige:
vorzugsweise ist ein Blutleckanzeiger 130 in der Dialyselösung-Austrittsleitung
50 in der Nähe des Auslasses 48 angeordnet. Wenn Blut in der Austrittslösung erscheint,
was einen Riß in einer der Cellophanmembranen des Dialysators 14 anzeigt, wird ein
Alarmzeichen ausgelöst, um den Patienten zu wecken.
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Der Blutdrucküberwacher: vorzugsweise ist eine Tropfkuzel 123 entweder
in der Leitung 70 oder in der Leitung 74 vorgesehen. Veränderungen im Luftdruck
in der Tropfkugel, die durch einen Druck-Meßwertwandler gemessen werden, werden
zur Oberwachung der Arterienleitung verwendet. Der Blut-
Tropfkugeldruck
wird ebenfalls auf einem Skalenmeßgerät am Bedienungsfeld CP registriert.
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Die Überwachung des Blutdruckes ist wichtig zur Feststellung eines
wesentlichen und lebensbedrohenden Blutverlustes infolge einer unbeabsichtigten
Trennung der Kanülen oder des Hämodialysator-Blutkreislaufs. Der Blutdrucküberwacher
stellt ferner einen hohen Blutdruck bzw. eine Hypertension fest, die infolge übermässiger
Ultrafiltration und infolge von Blutverlust durch ein Membranleck stattfindet.
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Der Heparinzufuhralarm: die Heparinisierung des in den Dialysator
14 eintretenden Blutes ist notwendig, um eine Gerinnung in dem extrakorporalen Kreis
zu verhindern. Eine Heparinisierung läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß
etwa 10 bis 20 mg Heparin stündlich mit einer konstanten Infusionspumpe in den Arterienblutschlauch
70 gegeben wird, Ein Versagen der Pumpe läßt sich leicht durch die Verwendung eines
Vibrationsnachweisgerätes, beispielsweise durch den Freqmeter, feststellen, der
von der Solid State Electrcnic Corporaticn, Sepulveda, California, USA, hergestellt
wird.
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Netzstromausfallalarm: das System soll erner einen Datteriebetriebenen
Stromkreis (nicht gezeigt) zur Betätigung eines Schnellablaßventiis 60 und eine
Alarmeinrichtunng filr den Patienten im Falle eines Stromnetzausfalls aufweisen,
Die Alarmeinrichtung soll sowohl einen Summer als auch enc Warnlampe besitzen. Dialyselösungkonzentration:
die elektrische Leitfähigkeit der Dialyselösung wird bei 56 durch eine Einrichtung
gemessen, welche Mittel zur Steuerung eines Dreiwegeventil-Ablasses 58 aufweist.
Wenn eine abweichende Leitfähigkeit ermittelt wird, die anzeigt, dan die Konzentration
der Lösung nicht richtig ist, bewegt die Steuereinrichtung das Dreiwegeventil 58
zur Umlenkung der Strömung durch die Leitung 60 zur Ablaufleitung 44, was zur
Folge
hat, daß ein Summeralarm ertönt.
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Normalerweise ist die Stellung des Ventils 58 derart, daß die Lösung
durch die primäre Leitung 62 fließt und der Einlaß zur Zweigleitung 60 geschlossen
ist.
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Der Oberdruckzustand: eine Überdruck-Austrittsleitung ot; crstreckt
sich von der primären Leitung 62 zur Ablaufleitung 44. Sie enthält ein Druckminderventil
66. denn er Druck in der Leitung 62 zu hoch ist, d.h. etwas 150 mm viberschreitet,
öffnet das Ventil 66, um einen Betrag, der ausreicht, den Überdruck zu entspannen.Das
Sicherheitssystern soll ferner eine Temperatursonde 13G, einen Strömungsmesser 138
und eine Drucksonde 140 unmittelbar vor dem Lösungsmitteleinlaß 46 des Dialysators
14 vorsehen. Jeder dieser Monitore 136, 138, 140 ist mit einem Steuermechanismus
zur Betätigung des Ablaßventils 58 im Falle einer festgestellten Unregelmässigkeit
zu sehen.
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Bei der Anordnung nach Fig. 4, die als Beispiel dienen soll, das nicht
beschränkend ausgelegt werden soll, befinden sich die Meßgeräte für die Dialyselösung-Monitore
im oberen Teil 160 des Bedienungsfeldes CP. Sie umfassen cin Skalenmeßgerät 162
und eine Signallanpe 1G4, die der Konzentrationsmeßeinrichtung 56 zugeordnet ist,
ein Skalenmeßgerät 164 und Signallampen 166, 168, die dem Temperaturregelmechanismus
und -Monitor zugeordnet sind, ein Skalenmeßgerät 170 und eine Signallampe 172, die
dem Leitungsdruck-Monitor zugeordnet ist, und einen Strömungsmesser 174 ebenfalls
in Form eines SkalenmeßgerLtes. Die den Arterienmonitoren zugeordneten Ablesevorrichtungen
befinden sich innerhalb eines im wesentlichen mittigen dreieckigen Jte reichs 176.
Sie umfassen Skalenmeßgeräte 178, 180, 182 zur Anzeige des Arteriendruckes, der
Arterienströmung bzw. des Heparinflusses. Eine Blutleck-Warnlampe 184 ist ebenfalls
innerhalb des Bereiches 176 vorgesehen. Ein Unterdruck-
186 Anzeigegerät/befindet
sich in der unteren rechten Ecke des Bedienungsfeldes CP und zeigt den Lösungsdruck
im Dialysator 14 an. Längs des dreieckigen Bereiches 176 können Warnlampen vorgesehen
sein, die durch unterschiedlich geftirbte Lampen 188, 190 gebildet werden können
und anzeicn, ob das Stromnetz angeschaltet oder abgeschaltet ist.
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Eine Lampe 192 zeigt eingeschaltet an, daß die .:larm.systeme in Ordnung
sind, eine Lampe 194 zeigt eingeschaltet an, daß das Ablaßventil 58 offen ist, und
eine Lampe 196 zeigt an, daß die Stromversorgung des Systems eingeschaltet worden
ist. Sie befindet sich benachbart einem Ein-Ausschalter 198. Die Bedienungsorgane
für die verschiedenen von Hand gesteuerten Ventile können ebenfalls auf dem Bedienungsfeld
CP vorgesehen werden.
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Jeder der verwendeten verschiedenen Monitore soll von einer Art sein,
die ihr Ausfallen anzeigen derart, daß bei einem solchen Ausfallen ein Alarmzeichen
ertönt.
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Erfindungsgemäß sind die verschiedenen, das in Fig. 2 gezeigte System
bildenden Geräte mit Ausnahme des Mitanschlusses 16 und des Dialysators 14 innerhalb
eines neben dem Bett stehenden Schränkehens 132 angeordnet, dessen äusseres Aussehen
so gestaltet ist, daß es einem herköranlichen Nachtkstchen sehr ähnlich ist. Dies
wird dadurch ermöglicht, daß das erfindungsgemässe System ein System mit "kontinuierlicher
Strömung" oder ein "Durchfluß"-System ist, das keinen großen Behälter für die Dialyselösung
erfordert. Ferner ist die Entgasungseinrichtung 28 infolge ihrer Form verhältnismässig
getrennt, so daß sie nur einen verhältnismässig kleinen Raum einnimmt.
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Erfindungsgemäß ist der Dialysator 14 innerhalb eines hohlen Kopfteils
134 des Bettes des Patienten untergebracht. Der Kopfteil des Bettes ist in seinem
äusseren Aussehen sehr
ähnlich einem herkömmlichen Kopfteil-BücherschrEnkchen
Der Einbau der Dialyseeinrichtung in das Schlafzimmermobiliar soll bezwecken, diese
so zu verdecken, daß nicht sofort für eine das Schlafzimmer betretende Person erkennbar
wird, daß ein Teil einer medizinischen Einrichtung, die für die Erhaltung des Lebens
des Patienten erforderlich ist, im Raum vorhanden ist. Das Verdecken dieser Einrichtung
hat zur Wirkung, daß die Stimmung sowohl des Patienten als auch seiner FAmilie gehoben
wird. Es ist keine krankenhaustShnliche Einrichtung vorhanden, die den Patienten
bzw. scine Familie an den Zustand des Patienten erinnert. Ausserdem hat die Hausfrau
die Möglichkeit, eine attraktive Schlafzimmereinrichtung zu gestalten und aufrecht
zu erhalten, die der hnlich ist, beider ein herkömmliches Bett mit einem Schränkchen
neben diesem im Raum vorgesehen ist.