DE3837298C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Infusion von Medikamenten, insbesondere Heparin, in den Unterdruckbereich eines extrakorporalen Blutkreislaufs, insbesondere eines extrakorporalen Blutkreislaufs einer Dialysevorrichtung, mit einem Vorratsbehälter für die Medikamente und einer Zuführleitung vom Vorratsbehälter zum extrakorporalen Blutkreislauf.

Der Betrieb eines extrakorporalen Blutkreislaufs macht es notwendig, die durch den Kontakt mit den Oberflächen des extrakorporalen Blutkreislaufes ausgelöste Blutgerinnung durch Zugabe geeigneter Medikamente zu hemmen. Das häufigste dafür eingesetzte Medikament ist das Heparin. Es wird in der Regel kontinuierlich in den Blutkreislauf infundiert, wozu entweder Spritzenpumpen oder peristaltische Pumpen eingesetzt werden. In Ausnahmefällen, falls eine besondere Blutungsgefährdung vorliegt, wird bei Dialysevorrichtung der Effekt des Heparins stromab der Blutreinigungsvorrichtung durch Zugabe einer anderen Substanz, zum Beispiel Prothrombin, wieder aufgehoben.

Aus der DE 28 51 064 A1 ist zwar eine Dosiervorrichtung für einen Hämodialyseapparat bekannt, die ein Wasserzufuhrventil und separate Vorrichtungen, vorzugsweise in Form von Schwimmern, als an sich bekannt beschreibt, jedoch wird mit dieser Vorrichtung nicht die Infusion von Medikamenten in den Unterdruckbereich eines extrakorporalen Blutkreislaufes durchgeführt, da die bekannte Vorrichtung dazu dient, zuvor in speziellen Behältern hergestellte Dialysatflüssigkeit in einen Hämodialyseapparat einzuspeisen. Darüber hinaus ist das zuvor erwähnte Wasserzufuhrventil nicht in der Zuführleitung zum extrakorporalen Kreislauf angordnet, sondern in einer Wasserzufuhrleitung, die zwischen einer Wasserquelle und den Mischbehältern liegt. Da schließlich weder eine Druckmeßeinrichtung im extrakorporalen Blutkreislauf noch eine mit dieser verbundene Steuereinrichtung beschrieben wird, handelt es sich bei der aus der DE 28 51 064 A1 bekannten Dosiervorrichtung um ein nicht mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vergleichbares Gerät.

Aus der DE 26 44 062 A1 ist schließlich eine Vorrichtung zur automatischen Regelung eines Hämodialysegerätes bekannt, die jedoch lediglich zur Regelung der Geschwindigkeit einer Blutpumpe die Verwendung einer Druckmessung lehrt.

Die umfangreiche Anwendung extrakorporaler Kreisläufe vor allem im Bereich der Hämodialyse hat zu einer großen Kostenbelastung, insbesondere der Versicherungsträger, geführt, was wiederum zu einem entsprechenden Druck auf die Preise von Geräten und Einmalartikeln geführt hat. Es ist daher das Ziel zahlreicher Entwicklungen, Geräte konstruktiv so zu gestalten, daß ohne Einschränkung der medizinischen Behandlungsqualität bzw. bei verbesserter Behandlungsqualität die Senkung der Kosten durch geringere Materialkosten und auch einfachere Bedienung erreicht wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, Medikamente in einen extrakorporalen Blutkreislauf zu infundieren, die bei gleicher Behandlungsqualität einfacher aufgebaut ist als die bekannten Vorrichtungen und damit kostengünstiger in der Herstellung ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Anstelle der bisher verwendeten Heparinpumpe, die das entsprechende Medikament nach einer vorher festgelegten Rate aus dem Vorratsbehälter in den extrakorporalen Blutkreislauf gepumpt hat, ist erfindungsgemäß dieser Vorratsbehälter lediglich über ein Absperrorgan, das eine Klemme sein kann, an den Unterdruckstrang des extrakorporalen Kreislaufs angeschlossen. Zur Betätigung dieses Absperrorgans ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit des im extrakorporalen Blutkreislauf vorliegenden Unterdrucks und der gewünschten Medikamentenrate das Absperrorgan periodisch öffnet und schließt. Zur Messung des Unterdrucks ist eine entsprechende Meßeinrichtung vorgesehen, die stromab der Anschlußstelle der Zuführleitung im extrakorporalen Blutkreislauf angeordnet ist. Die Steuereinrichtung ist an diese Druckmeßeinrichtung angeschlossen. Dadurch, daß in den meisten Fällen im extrakorporalen Blutkreislauf eine entsprechende Druckmeßvorrichtung bereits vorhanden ist, ist lediglich ein zusätzlicher Anschluß dieser Druckmeßvorrichtung an die Steuereinheit erforderlich.

Der Steuereinrichtung wird durch eine nicht gezeigte Eingabevorrichtung die gewünschte Medikamenteninfusionsrate mitgeteilt. Vorzugsweise ist in der Zuführleitung entweder zwischen dem Medikamentenvorratsbehälter und dem Absperrorgan oder zwischen den Absperrorgan und der Anschlußstelle der Zuführleitung am extrakorporalen Blutkreislauf noch eine Strömungsdrossel eingebaut, deren Strömungswiderstand unter Berücksichtigung der jeweiligen Medikamentenviskosität festgelegt ist. Die Steuereinrichtung steuert dann die Klemme in Abhängigkeit von der vorgegebenen Infusionsrate und dem gemessenen Unterdruck so, daß über die Drossel gerade die eingestellte Menge des Medikamentes ins extrakorporale System strömt, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, daß der Strömungswiderstand der Drossel berücksichtigt wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in allen extrakorporalen Kreisläufen eingesetzt werden, vorausgesetzt, daß ein Unterdruck in dem Schlauchabschnitt herrscht, an den die Zuführlei­ tung angeschlossen ist.

Bei einer Dialysevorrichtung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung im arteriellen Strang des extrakorporalen Blutkreislaufes zwischen Patient und Blutpumpe angeordnet. Durch die Blutpumpe wird der nötige Unterdruck erzeugt, der beim Öffnen des Absperrorgans in der Zufuhrleitung, die zum Medikamentenbehälter führt, bewirkt, daß die Medikamentenlösung aus dem Vorratsbehälter angesaugt wird. Durch entsprechendes Öffnen und Schließen des Absperrorgans mittels der Steuereinrichtung wird auf diese Weise die gewünschte Medikamentenmenge dem extrakorporalen Blutkreislauf zugeführt, ohne daß eine zusätzliche Pumpe, wie es beim Stand der Technik der Fall war, erforderlich ist.

Bei extrakorporalen Kreisläufen, die mit Single-Needle-Technik arbeiten, wird das Absperrorgan nur während der arteriellen Ansaugphase geöffnet. Hierzu ist die Steuereinrichtung entsprechend ausgebildet.

Sollte der extrakorporale Kreislauf über einen arteriell-venösen Shunt angeschlossen sein, der stromauf der Pumpe einen positiven Druck im extrakorporalen Kreislauf bewirkt, so kann durch Dazwischenschalten einer Drossel in die arterielle Ansaugleitung der erforderliche Unterdruck stromauf der Blutpumpe hergestellt werden.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des extrakorporalen Blutkreislaufs einer Dialysevorrichtung,

Fig. 2 die schematische Darstellung des extrakorporalen Blutkreislaufs einer Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus dem Blut.

In der Fig. 1 ist der extrakorporale Kreislauf einer Dialysevorrichtung dargestellt. Über die Leitung 1 wird dem Patienten Blut entzogen, das über eine Blutpumpe 3 in den Dialysator 4 befördert wird. Von dort gelangt das gereinigte Blut über einen Luftabscheider 5 in die Leitung 2, die wieder zum Patienten zurückführt. Durch den Kontakt mit den Oberflächen des extrakorporalen Kreislaufes wird die Blutgerinnung ausgelöst, die durch die Zugabe geeigneter Medikament, wie z.B. Heparin, unterbunden werden kann. Hierzu ist ein Medikamentenvorratsbehälter 7 vorgesehen, der in Gestalt einer Spritze mit einem nicht fixierten Kolben 15 dargestellt ist. Über eine Zuführleitung 13 wird das gewünschte Medikament der Leitung 1 des extrakorporalen Kreislaufs zugeführt. Da durch die Blutpumpe 3 in dem Leitungsabschnitt 1 ständig ein Unterdruck herrscht, würde ununterbrochen eine unkontrollierte Menge des Medikamentes in den Leitungsabschnitt 1 gesaugt werden. Zur Steuerung der Medikamentenabgabe ist daher zum einen eine Strömungsdrossel 9 und zum anderen ein Absperrorgan in Form einer Klemme 8 in der Zuführleitung 13 angeordnet. Der ohnehin im extrakorporalen Kreislauf befindliche arterielle Druckmesser 11 ist an eine Steuereinheit 10 angeschlossen, die aufgrund der gewünschten und der Steuereinheit 10 über eine nicht dargestellte Eingabevorrichtung mitgeteilten Medikamentenmenge, des gemessenen Unterdrucks und unter Berücksichtigung des Strömungswiderstandes der Strömungsdrossel 9 die Klemme 8 periodisch öffnet und schließt, so daß die gewünschte Medikamentenmenge dem extrakorporalen Kreislauf zugeführt wird.

Wenn die Leitung 1 an einen arteriell-venösen Shunt angeschlossen ist, herrscht stromauf der Pumpe 3 ein gewisser Überdruck, der es verhindern würde, daß das Medikament aus dem Vorratsbehälter 7 in den extrakorporalen Blutkreislauf fließen kann. Zur Erzeugung eines Unterdruckes im Bereich der Anschlußstelle der Zuführleitung 13 ist stromauf eine zusätzliche Strömungsdrossel 12 vorgesehen. Der Strömungsquerschnitt dieser Strömungsdrossel 12 ist so gewählt, daß die Blutpumpe 3 zwischen der Strömungsdrossel 12 und der Blutpumpe 3 einen Unterdruck erzeugt, der bewirkt, daß das Medikament aus dem Vorratsbehälter 7 in den extrakorporalen Blutkreislauf gesaugt wird.

In der Fig. 2 ist eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus dem Blut des Patienten dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine Hohlkanüle 112 auf, mit der an einem Ende ein Blutanschluß an eine Vene hergestellt werden kann. Die Hohlkanüle 112 ist an ihrem anderen Ende y-förmig ausgebildet und bildet somit zwei Anschlüsse 14 und 16, die mit entsprechenden Schlauchstücken verbunden werden können. Diese Hohlkanüle 11 ist als einfache Nadel ausgebildet, die sich entsprechend verzweigt, wobei der Vermischungseffekt praktisch zu vernachlässigen ist.

Der Anschluß 14 dieser Hohlkanüle 112 dient zur Ableitung von Blut und ist mit einem ersten Schlauchstück 18 verbunden. Das andere Ende dieses Schlauchstücks 18 ist mit der Blutpumpe 3 verbunden. Zwischen der Hohlkanüle 112 und der Blutpumpe 3 ist ein Absperrorgan 46 in dem Schlauchstück 18 angeordnet. Zwischen diesem Absperrorgan 46 und der Blutpumpe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Infusion von Medikamenten angeordnet, die, wie bereits in der Fig. 1 beschrieben wurde, aus dem Vorratsbehälter 7, der Klemme 8, der Strömungsdrossel 9, der Steuereinrichtung 10 und dem Druckmesser 11 besteht.

Die Pumpe 3 ist stromab mit einem weiteren Schlauchstück 30 verbunden, das in einen Filter 32 mündet. Zwischen Pumpe 3 und Filter 32 ist ein weiteres Absperrorgan 48 im Schlauchstück 30 angeordnet. Das Filter 32 ist als Hämofilter ausgebildet und weist infolgedessen drei Anschlüsse auf, nämlich den mit dem Schlauchstück 30 verbundenen Anschluß 34, den Auslaß 36 und den Filtratauslaß 38. Der Auslaß 36 ist mit dem Schlauchstück 40 verbunden, dessen anderes Ende mit einer Luftabscheidekammer 42 in Verbindung steht. Die Luftabscheidekammer 42 ist über das Schlauchstück 44, ein Absperrventil 50 und eine Drosseleinrichtung 52 mit der Hohlkanüle 112 verbunden.

Der Filtratauslaß 38 ist über zwei Absperrorgane 58 und 74 sowie einer Filtratmeßkammer 56 mit dem Auffangbeutel 72 verbunden, in dem letztlich das anfallende Filtrat aufgefangen wird.

Während des Betriebes dieses extrakorporalen Kreislaufes wird die Klemme 46 und die Klemme 48 geöffnet und geschlossen, wobei die Klemmen 46 und 48 im Gegentakt arbeiten. Die Klemme 50 wird analog zur Klemme 48 gesteuert, d.h. im Gegentakt zur Klemme 46. Wenn die Klemme 46 geöffnet wird, wird durch die Pumpe 3 dem Patienten Blut entzogen. In diesem Moment wird auch das Absperrorgan 8 von der Steuereinrichtung 10 geöffnet, so daß aufgrund des in dem Leitungsabschnitt 18 befindlichen Unterdruckes das im Vorratsbehälter 7 befindliche Medikament in den extrakorporalen Kreislauf gesaugt wird. Wenn die Klemme 46 geschlossen und die Klemme 48 geöffnet wird, wird gleichzeitig das Absperrorgan 8 in der Zuführleitung 13 wieder geschlossen. Auf diese Weise ist es möglich, während der Ansaugphase das Medikament in der gewünschten Dosierung dem extrakorporalen Kreislauf zuzugeben.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Infusion von Medikamenten, insbesondere Heparin, in den Unterdruckbereich eines extrakorporalen Blutkreislaufs, insbeson­ dere eines extrakorporalen Blutkreislaufs einer Dialysevorrichtung, mit einem Vorratsbehälter für die Medikamente und einer Zuführleitung vom Vorratsbehälter zum extrakorporalen Blutkreislauf, gekennzeichnet durch

• - ein in der Zuführleitung (13) angeordnetes Ab­ sperrorgan (8),
• - eine Druckmeßeinrichtung (11) zur Messung des Unterdrucks im extrakorporalen Blutkreislauf und
• - eine Steuereinrichtung (10), die mit der Druck­ meßeinrichtung (11) und dem Absperrorgan (8) ver­ bunden ist und die zum periodischen Öffnen und Schließen des Absperrorgans (8) in Abhängigkeit des gemessenen Unterdrucks und der gewünschten Medika­ mentenmenge ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (8) eine Klemme ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführleitung (13) eine Strömungsdrossel (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (7) eine Spritze mit nicht fixiertem Kolben (15) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Infusion von Medikamenten in einen extrakorporalen Blutkreislauf mit single-needle-Technik, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (10) zum Öffnen des Absperrorgans (8) während der arteriellen Ansaugphase ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Infusion von Medikamenten in einen an einen arteriell-venösen Shunt angeschlossenen extrakorporalen Blutkreislauf, gekennzeichnet durch eine weitere Strömungsdrossel (12), die stromauf vor der Anschlußstelle der Zuführleitung (13) im extrakorpolalen Kreislauf angeordnet ist.