DE3302804A1

DE3302804A1 - Vorrichtung zur entfernung von wasser aus blut

Info

Publication number: DE3302804A1
Application number: DE19833302804
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Dr. 6370 Oberursel Polaschegg
Original assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Current assignee: Fresenius SE and Co KGaA
Priority date: 1983-01-28
Filing date: 1983-01-28
Publication date: 1984-08-09
Also published as: EP0115835B1; ATE34301T1; EP0115835A1; DE3471255D1; DE3302804C2; US4713171A; JPH0447583B2; JPS59186561A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus Blut im extrakorporalen Kreislauf, umfassend ein Filter, das bluteingangs- und blutausgangsseitig über eine Zuleitung und eine Ableitung mit wenigstens einem Blutanschluß verbunden ist, wobei die Zuleitung eine Blutpumpe und jeweils eine stromauf und stromab der Blutpumpe angeordnete Klemme und die Ableitung eine weitere Klemme und ein Drosselorgan aufweist.

Im Bereich der Intensivmedizin führt die hochkalorische parenterale Ernährung häufig zur Überwässerung von Patienten und somit zum Blutdruckabfall, was ein Aussetzen der Filtrationsleistung der Niere zur Folge hat. Um diese zu entwässern, kann man daher die bereits bekannten und üblichen Geräte, wie die eingangs erwähnten Hämofiltrationsmaschinen oder volumenkontrollierte Dialysemaschinen verwenden, die im allgemeinen zur reinen Dialyse eingesetzt werde?!!, bei der neben dem Entzug von Wasser auch eine Reinigung des Bluts von Stoffwechselprodukten stattfindet.

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Infolge dieser speziellen Einsatzweise sind diese bekannten Maschinen auf den speziellen Zweck zugeschnitten und relativ kompliziert aufgebaut, so daß sie für nicht trainiertes Personal praktisch nicht zu bedienen sind. 5

Beispiele für derartige, insbesondere eingangsseitig beschriebene Dialysevorrichtungen sind die bekannten Single-Needle-Dialysevorrichtungen, wie sie beispielsweise aus den US-PSen 38 11 800, 37 91 767 oder der DE-OS 24 55 bekannt sind. Mit Hilfe derartiger Vorrichtungen wird Blut in einem geschlossenen Kreislauf intermittierend umgepumpt, wobei mit Hilfe der Blutpumpe im geschlossenen Kreislauf ein Überdruck erzeugt wird, der die Ultrafiltration von

Plasmawasser im Hämofilter bewirkt. 15

Demgemäß wurde im medizinischen Bereich die arterio-venöse Hämofiltration als wesentliche Vereinfachung empfunden, weil sie ohne jedes Steuerungsgerät auskommt. Bei diesem Verfahren wird chirurgisch sowohl ein arterieller als auch

*^ ein venöser Zugang geschaffen und dazwischen ein extrakorporaler Kreislauf aufgebaut, der ein Hämofilter aufweist. Bei geschlossenem Kreislauf ergibt sich die Blutflußgeschwindigkeit aus dem Durchflußwiderstand des extrakorporalen Systems und aus dem arteriell-venösen Druckun-

^° terschied, während die Filtrationsleistung von den Filtrationseigenschaften des Filters und dem venösen Druck abhängt. Das System ist so aufgebaut, daß das Filtrat in einen Auffangbeutel abfließen und von Zeit zu Zeit die aufgefangene Menge festgestellt und kontrolliert werden kann.

Dieses System hat, obwohl es einfach ist, einige schwerwiegenden Nachteile:

Zunächst ist der extrakorporale Kreislauf in keiner Weise überwacht. Da ein arterieller Anschluß vorhanden ist, besteht somit eine akute Gefahr des Blutverlustes in die

Umgebung, wenn ein Defekt im System auftritt oder sich ein Anschluß löst. Dies kann innerhalb weniger Minuten zum Verbluten des Patienten führen, falls der extrakorpo-

rale Kreislauf nicht rechtzeitig wieder geschlossen wird. 5

Weiterhin kann die Filtrationsleistung - abgesehen von der Wahl des eingesetzten Hämofilters und des Schlauchmaterials nicht geregelt und kontrolliert werden. Dieser prinzipielle Nachteil führt dazu, daß die Filtrationsleistung niedrig ist, wenn die Überwässerung groß und der Blutdruck abgefallen ist, und sich erst mit zunehmender Entwässerung und steigendem Blutdruck wieder erhöht. Dementsprechend kann ein überwässerter Patient nur langsam aus einem infolge Überwässerung aufgetretenen Schock herausgeholt, jedoch um so schneller in einen infolge überhöhter Entwässerung erzeugten Schock fallen. Insofern verhält sich also die Filtrationsleistung bei der üblichen arterio-venösen Hämofiltration gerade entgegengesetzt zum wünschenswerten Zustand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der mit geringem technischen Aufwand eine volumenkontrollierte Entwässerung von Blut möglich ist.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, die vorstehende Vorrichtung so auszugestalten, daß auch eine bilanzierte Zuführung von Substitutionslösungen möglich ist und daß insbesondere die Ultrafiltration und die Bilanzierung selbsttätig überwacht und geregelt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Filter an seinem Filtratanschluß eine Ultrafilträtmeßkammer aufweist. 35

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Gegenüber der arterio-vernösen Hämofiltration weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zunächst den Vorteil auf, daß sie zweckmäßigerweise mit einem venösen Zugang betrieben wird, so daß in aller Regel nicht die Gefahr des verblutens droht. Ein derartiger Zugang kann - wie bei der Dialyse üblich - auf einfache Weise hergestellt werden, was gegenüber der arterio-venösen Hämofiltration einen weiteren Fortschritt darstellt, da bei dieser Methode komplizierte Feraoralkatheter gesetzt werden müssen.

Weiterhin zwingt die erfindungsgemäße Vorrichtung diesem Filtrationsverfahren ihre Arbeitsweise auf, so daß die Filtrationsleistung und -rate ausschließlich von der erfindungsgemäßen Vorrichtung und praktisch nicht vom Blutkreislauf des zu behandelnden Patienten bestimmt wird, wie dies bei der arterio-venösen Hämofiltration der Fall ist. Demzufolge kann ein überwässerter Patient mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich schneller entwässert werden, als dies bei der arterio-venösen Hämofiltration der Fall ist. Diese Unabhängigkeit von der Steuerung durch den Blutdruck des Patienten stellt eine wesentliche Verbesserung dieser Hämofiltrationsart dar, zumal gerade in kritischen Situationen die arterio-venöse Hämo-.filtration nur bedingt einsetzbar ist, da der Blutdruck zu schwach ist.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann nicht nur hämofiltriert werden; sie kann zugleich exakt bilanzieren, so daß also gleiche Teile Infusionslösung und Filtrat dem OQ Körper zu- bzw. abgeführt werden können.

Insgesamt gesehen ist die gesamte Vorrichtung gegenüber den komplizierten Dialysemaschinen sehr einfach aufgebaut und eignet sich somit für jede Intensivstation. So besteht gc beispielsweise das gesamte Schlauchsystem einschließlich der Pumpkammer und der Hämofiltratmeßkammer aus einem Einmalsystem, das steril geliefert wird und nach Gebrauch weggeworfen werden kann. Durch zweckmäßigerweise ange-

brachte Markierungen läßt sich dieses Einmalsystem auf einfache Weise den entsprechenden Bereichen der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch von weniger geübtem Bedienungspersonal zuordnen, was für die Bedienungsfreundlichkeit von entscheidendem Vorteil ist.

Schließlich läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Mikroprozessors überwachen, der auch kleine Blutlecks oder Apparatefehler, wie ein Verschluß eines Leitungsstücks oder des Filters, sofort erkennt und dann einen entsprechenden Alarm gibt bzw. die Vorrichtung abschaltet.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Ausführungsformen sind in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus Blut,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Blutpumpen- oder

Ultrafiltratmeßkammer,
25

Fig. 3 eine Druck/Volumencharakteristik einer in Fig. 2 gezeigten Meßkammer,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Membranpumpe zum Einsatz in der in Fig. 1 gezeigten Anordnung und

Fig. 5 eine weitere schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus Blut.

In Fig. 1 ist mit 10 eine Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus Blut in ihrer ersten Ausführungsform gezeigt.

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Diese Vorrichtung 10 weist zunächst eine Hohlkanüle 12 auf, mit der ein Blutanschluß an eine Vene hergestellt werden kann. Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist diese Hohlkanüle 12 an ihrem anderen Ende y-förmig ausgebildet und bildet somit zwei Anschlüsse 14 und 16, die mit entsprechenden Schlauchstücken verbunden werden können. Vorteilhafterweise ist sie als einfache Nadel ausgebildet, die sich dann entsprechend verzweigt, wobei der Vermischungseffekt praktisch zu vernachlässigen ist.

Der Anschluß 14 dieser Hohlkanüle 12 dient zur Ableitung von Blut und ist mit einem ersten Schlauchstück 18 verbunden. Das andere Ende dieses Schlauchstücks 18 ist mit der Pumpkammer 20 verbunden, die nachstehend eingehend erläutert wird. Diese Pumpkammer 20 weist vorteilhafterweise zwei voneinander geteilte Innenräume auf, nämlich den Kammerteil 22 und den von diesem Kammerteil 22 durch eine flexible Wand 24 abgetrennten Kammerteil 26. Dabei ist der Kammerteil 22 in Strömungsver.bindung mit dem Schlauchstück 18, während der Kammerteil 26 mit einer Balgpumpe 28 verbunden ist.

Die Pumpkammer 2 0 ist stromab mit einem weiteren Schlauchstück 30 verbunden, wobei dieses Schlauchstück 30 wiederum in Strömungsverbindung mit dem Kammerteil 22 und dem Schlauchstück 18 ist. Das andere Ende dieses Schlauchstücks 30 mündet in einen Filter 32, der vorteilhafterweise als Hämofilter ausgebildet ist und infolgedessen drei Anschlüsse aufweist, nämlich den mit dem Schlauchstück 30 verbundenen Anschluß 34, den Auslaß 36 und den Filtratauslaß 38.

Dieses Filter ist vorteilhafterweise als HämofiJter ausgebildet, in dem .überschüssiges Plasmawasser durch die im Filter vorgesehenen Membranen hindurchgedrückt und am FiJtratauslaß 38 abgeschieden wird. Vorteilhafterweise

weist dieses Filter 32 eine Vielzahl von membranartigen Hohlfaden auf, durch die das Blut hindurchgeleitet wird und an deren Membranwand das Filtrat abgepreßt wird.

Der Auslaß 36 ist mit dem Schlauchstück 40 verbunden, dessen anderes Ende mit einer Luftabscheidekammer 42 in Verbindung steht.

Die Luftabscheidekammer 42, in der aus Sicherheitsgründen die überschüssige Luft abgeschieden wird, ist an ihrem Bodenauslaß mit dem Schlauchstück 44 in Verbindung , das zum Anschluß 16 der Hohlkanüle 12 zurückgeführt ist.

Somit stellen das Schlauchstück 18, das Kammerteil 22 der Pumpkammer 20, das Schlauchstück 30, das Filter 32, das Schlauchstück 40, der Luftabscheider 42 und das Schlauchstück 44 einen geschlossenen Strömungskreis dar, in dem das Blut zirkulieren kann, d.h. ausgehend von einem Blutanschluß in einem gegenüber der Atmosphäre abgeschlossene Kreislauf zu einem weiteren Blutanschluß umgepumpt wird.

Da gemäß dieser Ausführungsform nur ein einziger Blutanschluß mittels der Hohlkanüle 12 hergestellt ist, kann das Zu- und Abpumpen von Blut üblicherweise nur intermittierend erfolgen, so daß entsprechende Einrichtungen zum Sperren der Zufuhr und Abfuhr von Blut im Schlauchsystem vorgesehen sein sollen.

Das Schlauchstück 18 kann durch eine Klemme 46 und das Schlauchstück 3 0 durch eine Klemme 48 geöffnet und geschlossen werden, wobei die Klemmen 46 und 48 im Gegentakt arbeiten.

Weiterhin kann das Schlauchstück 44 durch die Klemme 50 3g geöffnet und geschlossen werden. Zugleich ist stromab der Klemme 50 im Bereich des Schlauchstücks 44 ein Drosselorgan 52 vorgesehen, mit dem die Menge des Blutflusses durch das stromauf des Drosselorgans befindliche Schlauchsystem ge-

steuert werden kann.

Vorteilhafterweise wird die Klemme 50 analog zur Klemme 4 8

gesteuert, d.h. im Gegentakt zur Klemme 46. 5

Darüber hinaus läßt sich das Drosselorgan 52-vorteilhafterweise manuell-so einregeln, daß der gewünschte Überdruck im stromauf befindlichen Leitungssystem erzeugt wird.

Der Filtratauslaß 38 des Filters 32 ist mit einem Schlauchstück 54 verbunden, dessen anderes Ende an eine Filtratmeßkammer 56 angeschlossen ist.

Zweckmäßigerweise läßt sich das Schlauchstück 54 durch

eine Klemme 58 abklemmen und wieder öffnen, wobei die Arbeitsweise dieser Klemme 58 bei Normalbetrieb zweckmäßigerweise dem Takt der Klemmen 48 und 50 entspricht.

Das Schlauchstück 54 weist weiterhin einen Entlüftungsstutzen 60 auf, der mit einer bakteriensperrenden luftdurchlässigen Membran verschlossen ist, die zweckmäßigerweise aus einer mikroporösen hydrophoben Membran aus PTFE u.dgl. besteht, wobei der Porendurchmesser unter 1 μπι

liegt.
25

Vorzugsweise ist die Filtratmeßkammer 56 der Pumpkammer 20 weitgehend ähnlich und weist insbesondere ein Kammerteil 64 und ein .Kammerteil 66 auf, die durch eine flexible Wand

68 voneinander getrennt sind.
30

Der Kammerteil 64 ist dabei in Strömungsverbindung mit dem Schlauchstück 54 auf der einen Seite und dem Schlauchstück 70 auf der anderen Seite, dessen anderes Ende mit einem Auffangbeutel 72 verbunden ist. Somit besteht eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Schlauchstück 54, dem Kammerteil 64, dem Schlauchstück 70 und dem Auffangbeutel 72, in dem letztlich das entwickelte FiItrat aufgefangen wird.

Vorteilhafterweise läßt sich das Schlauchstück 70 ebenfalls durch eine Klemme 74 absperren, die im Takt zur Klemme 46 und im Gegentakt zur Klemme 48, 50 und 58 arbeitet.
5

In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Pumpkammer 20 im Längsschnitt gezeigt, die in einer bevorzugten Ausführungsform in ihrer prinzipiellen Gestaltung der Filtratmeßkammer 56 im wesentlichen gleicht. Wie bereits vorstehend erläutert, weist die Kammer 20, 56, jeweils voneinander getrennte Kammerteile 22, 64 bzw. 26, 66 auf, die durch eine flexible Wand 24, 68, getrennt sind.

Die Kammer 20, 56 besteht im wesentlichen aus einem starren, vorteilhafterweise durchsichtigen Rohrstück 76, das an seinen beiden Enden durch Endplatten 78 und 80 geschlossen ist. In diesen Endplatten 78 und 80 sind jeweils ringförmige Nuten 82 und 84 vorgesehen, in die das Rohrstück .76 dicht haftend eingesetzt ist, so daß es einen geschlossenen Körper darstellt.

Die Endplatten 78 und 80 weisen jeweils eine weitere konzentrische, innenliegende ringförmige Nut 86 und 88 auf, in die die schlauchförmige, flexible Wand 24, 68 ebenfalls dicht haftend eingesetzt ist, so daß zwischen den Kammerteilen 26, 66 und 22, 64 keine Stromungsverbxndung besteht.

Die Endplatten 78 und 80 sind darüber hinaus mit einem Plussigkeitsdurchlaß in Form eines Stutzens 90 und 92 ver-3Q sehen, die mit den Schlauchstücken 18, 30 bzw. 54, 70 verbunden werden können, so daß die vorstehend eingehend erläuterte Strömungsverbindung erhalten wird.

Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die gg schlauchförmige Wand 24, 68 in den Endbereichen 94, 96 in gleicher Weise wie ein Gummischlauch quer gespannt und in den ringförmigen Nuten 86 und 88 befestigt. Dagegen ist sie

im mittleren Bereich des Rohrstücks 76 allenfalls etwas in Längsrichtung, nicht jedoch in Querrichtung gespannt, damit sienicht Falten oder dergleichen bildet.

Diese Art der Schlauchanbringung ist zwar bevorzugt, nicht jedoch kritisch. Dementsprechend können auch andere Schlauchanbringungsmethoden verwandt werden. So kann beispielsweise der Schlauch auch ohne Querspannung und nur mit geringer Längsspannung oder sogar spannungsfrei in das Rohrstück 76 eingesetzt werden.

Wie bereits vorstehend erwähnt, wird das Rohrstück 76 zweckmäßigerweise starr gewählt, d.h. es gibt bei den eingesetzten Unter- oder Überdrücken praktisch nicht nach.

Um auf die flexible, vorteilhafterweise schlauchförmige Wand 24 einen Unter- bzw. Überdruck auszuüben bzw. grundsätzlich druckentlastet im ringförmig abgeschlossenen Raum des Kammerteils 26, 66 zu arbeiten, ist das Rohrstück 76 wenigstens von einer Öffnung 98 durchsetzt, an die sich nach außen hin ein Stutzen 100 mit einem Flansch 102 anschließt.

Sofern die Kammer 26, 66 mit jeweils einem Auslaß und einem Einlaß versehen werden muß, ist eine weitere Öffnung 104 und ein weiterer Stutzen 106 mit einem Flansch 108 vorgesehen, was in Fig. 2 gestrichelt gezeigt ist. Dabei kann der Flansch 108 mit einem bakteriendichten Filter 110 abgedeckt, se^n; gestattet also einen Druckausgleich des Kammerteils 26, 66. Dieses Filter 110 gleicht der vorstehend erwähnten mikroporösen Membran 62, die im übrigen vorteilhafterweise erst bei einem Überdruck von etwa 1 bar Wasser durchläßt.

Wie in Fig. 2 mit 112 gezeigt, läßt sich die schlauchförmige Wand 24, 68 bei Anlegen von Unterdruck über den Stutzen 100 derart expandieren, daß .sie sich direkt an die Innenwand des Rohrstücks 76 anlegen kann. Andererseits geht

sie infolge seiner Rückstellkraft in den Ausgangszustand, wie in Fig. 2 gezeigt, wieder zurück und kann bei entsprechend ausgeübtem Überdruck, was wiederum über den Stutzen 100 erfolgen kann, auch vollständig zusammengepreßt werden.

Somit kann also der Innenraum des Rohrstücks 76 praktisch vollständig gefüllt und wieder entleert werden.

Als Material für den als Trennwand 24, 68 eingesetzten Schlauch werden hochelastische Materialien eingesetzt, beispielsweise organische Polymere und deren Gemische, wie Polyurethane, Kautschuke, Siliconkautschuke, Latex, Gummi, regenerierter Gummi'■ u.dgl. Vorzugsweise wird Latex oder ein Siliconkautschuk unter der Bezeichnung Silastic eingesetzt, die ggf. übliche Zusatz- und die Elastizität verbessernde Mittel aufweisen. Vorteilhafterweise läßt sich die Wand dieses Schlauchs derart erweitern, daß das Innenvolumen, bezogen auf den nicht gespannten Zustand des Schlauchs, wenigstens um das Fünffache, insbesondere um das Zehnfache vergrößert werden kann. Dementsprechend kann der Schlauch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bis zum Zehnfachen seines Innenvolumens zusätzlich aufnehmen.

Die Wandstärke eines derartigen Schlauchs ist im wesentlichen nicht kritisch und liegt in einem Bereich von etwa 0,05 - 0,5, vorzugsweise 0,1 - 0,4 mm. Die Wandstärke und das Schlauchmaterial werden in Abhängigkeit von der gewünschten Druckcharakteristik und der Volumenerweiterung gewählt. So ist die Wandstärke des Schlauchs um so dicker, je höher der aufzuwendende Anfangsdruck ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein derartiger Schlauch gewählt, der in seiner Wandstärke von dem einen Ende zum anderen Ende hin abnimmt, wie dies beispielsweise bereits in Fig. 2 gezeigt ist. Demzufolge bläht sich der Schlauch zunächst an dem Ende auf, an dem die geringste Wandstärke vorliegt. Die Druckcharakteristik eines

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derartigen einsetzbaren Schlauches ist beispielsweise in Fig. 3 gestrichelt gezeigt. Demzufolge muß zunächst ein erheblicher Unterdruck angewandt werden, um das Volumen des Schlauches um etwa 1 - 2 ml zu vergrößern. Dieser Unterdruck wächst dann nur noch geringfügig an, bis sich das Volumen des Schlauchs bei etwa 20 - 22 ml befindet. Hier ist dann auch die vollständige Füllung des Schlauchs erreicht, so daß bei Anlegen eines größeren Unterdrucks praktisch keine Vergrößerung des Innenvolumens des Schlauchs mehr erreicht werden kann. Demzufolge liegt also der Schlauch, wie in Fig. 2 bei 112 gezeigt, an der Innenwand des RohrStücks 76 an.

Ein solcher, vorstehend erwähnter Schlauch, dessen Wandstärke über die Gesamtlänge der Kammer um bis zu 50 % abnimmt, kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, daß man einen Stab in eine flüssige polymere Masse zur Herstellung eines solchen Schlauchs, beispielsweise Latex, eintaucht und den Stab anschließend aus der flüssigen Masse herauszieht. Infolge des flüssigen Zustandes der Masse fließt ein Teil der Masse am Stab ab, so daß die Wandstärke des dadurch hergestellten Schlauchs von einem Schlauchende zum anderen Schlauchende stetig zunimmt.

Das Schlauchvolumen und die Länge des Schlauchs richten sich nach dem Einsatzzweck sowie der Auslegung der Vorrichtung. Üblicherweise wird der Durchmesser eines Schlauchs in einem Bereich von 5 - 15, vorzugsweise etwa 8 mm liegen, während die Länge des Schlauchs 5 - 20 cm betragen kann.

Es sind jedoch aber auch kürzere oder längere Abmessungen denkbar, sofern dies der Einsatzzweck erfordert. Wenn nur geringe Blutvolumina befördert werden, wird man einen entsprechend geringer dimensionierten Schlauch einsetzten als bei größeren Blutumsätzen.

Wie bereits vorstehend erläutert, hängt jedoch das Volumen der in den Kammern 20, 56 umgepumpten Flüssigkeiten, näm-

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lieh Blut und Filtrat,.von dem Innenvolumen des Rohrstücks 76 ab, das durch die Endplatten 78, 80 begrenzt ist. Das aus den Kammerteilen 22 und 26 gebildete Volumen V der Kammer 20 und das aus den Kammerteilen 64, 66 gebildete Innenvolumen V- der Kammer 56 bestimmen durch ihr Verhältnis den Anteil des Ultrafiltrats an der gesamt durchgepumpten Blutmenge. Dieses Verhältnis kann bei überwässerten Patienten 3 : 1 betragen, d.h. bei einer Blutpumpenkammer 20 von 30 ml Inhalt kann die Ultrafiltrationsmeßkammer 56 einen Inhalt von 10 ml haben. Vorzugsweise wird daher das Verhältnis von V^ : V in einem Bereich von 5 : bis 2 : 1 gehalten.

Dementsprechend kann das Volumen V.. bzw. ν bis zu 80 bzw.40 ml betragen, während der elastische Schlauch im drucklosen Zustand etwa 5 - 15 ml faßt.

Hinzuzufügen ist, daß als Material für den elastischen Schlauch alle wasserundurchlässigen Materialien in Frage kommen, die eine entsprechend große Bruchdehnung (> 200 %) aufweisen, wozu die vorstehend genannten Materialien gehören.

Als Material für das Rohrstück 76 kommen Materialien in Frage, die bei entsprechender Dimensionierung druckbeständig und im wesentlichen starr sind. Hierzu gehören beispielsweise polymere Materialien, wie Polyethylen, Acrylglas, PVC u.dgl.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist die Pumpkammer 20 mit einer Balgpumpe 28 verbunden. Der Anschluß sowie die Balgpumpe 28 selbst sind ausführlicher in Fig. 4 dargestellt. Dabei ist der Flansch 102 des Stutzens 100 mit einem entsprechend passenden Flansch 114 der Balgpumpe 2 8 verbunden.

Unter einer Balgpumpe 28 wird eine Pumpe mit konstantem Hubvolumen verstanden. Vorzugsweise wird eine Balgpumpe

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eingesetzt, deren Hubvolumen größer ist als das Innenvolumen des Rohrstücks 76 der Pumpkammer 20. Besonders bevorzugt ist eine Balgpumpe, deren Hubvolumen mehr als 20 % größer ist als das Speichervolumen der Pumpkammer 20.

Mittels der Balgpumpe 2 8 wird Luft aus dem Kammerteil 26 durch die Öffnung 98, den Stutzen 100 und das sich an den Flansch 114 anschließende Rohrstück 116 in den Balg 118 abgesaugt.

Diese Pumpe 28 kann sowohl druck- als auch zwangsgesteuert betrieben werden.

Bei der druckgesteuerten Ausführungsform erfolgt ein Um-¹^ schalten der Pumpe, die natürlich nicht notwendigerweise als Balgpumpe ausgeführt sein muß, bei einem bestimmten oberen und unteren Druckwert innerhalb des Kammerteils 2 Dabei kann die Pumpe bei blutgefülltem Kammerteil 22 entweder abgeschaltet werden, wobei über ein entsprechendes, nicht gezeigtes Entlüftungsventil Luft zum Kammerteil 2 6 zutreten und sich die elastische, schlauchförmige Wand 24 in seinen Ausgangszustand unter Abpumpen von Blut begeben kann, oder in die Abpumpstellung umgeschaltet werden, wobei durch Zuführung von Luft mittels der Pumpe 28 die elastische Wand 26 ebenfalls wiederum entspannt werden kann.

Zur Bestimmung eines bestimmten Unterdrucks in dem Pumpsystem, insbesondere im Kammerteil 26 oder den damit in Verbindung stehenden Stutzen 100 und Rohrstück 116, ist ein Drucksensor 120 vorgesehen, mit dem die Pumpe bei einem vorher festgelegten Unter- und Überdruck umgeschaltet werden kann.

Bei der Zwangssteuerung, bei der die Balgpumpe 28 zwischen einem oberen und unteren Totpunkt, d.h. einem Höchst- und Tiefstdruckwert pendelt, ist ein derartiger Drucksensor

nicht zwangsläufig notwendig, wird jedoch vorteilhafterweise zur Überprüfung des Systems eingesetzt. Zweckmäßigerweise wird jedoch der Unter- und Überdruck in dem Kammerteil 26 bzw. der gesamten Pumpkammer 20 mit einem Unter druckventil 122 und einem Überdruckventil 124 gesteuert. Diese Druckventile 122 und 124 öffnen sich selbsttätig, wenn ein bestimmter Druckwert erreicht ist. So wird man vorzugsweise das Unterdruckventil 122 so einstellen, daß dieses umschaltet, wenn sich die schlauchförmige elastisehe Wand 24 vollständig mit Blut angefüllt hat und sich bei 112 an das Rohrstück 76 angelegt hat.

Infolge der erläuterten bevorzugten Überdimensionierung der Balgpumpe 28 gegenüber der Pumpkammer 20 bewegt sie sich noch bis zum oberen Totpunkt weiter und schaltet erst am oberen Totpunkt um. Mit der Umschaltung am oberen Totpunkt erfolgt dann die Abförderung von Blut aus der Pumpkammer 20, und zwar dergestalt, daß der Kammerteil 22 vor dem Erreichen des unteren Totpunkts entleert ist. Zur Steuerung des dabei entstandenen Überdrucks ist das vorstehend erwähnte Überdruckventil 124 vorgesehen, das sich öffnet, wenn der Kammerteil 22 entleert ist.

Ein System, das eine ähnliche Pumpkammer und eine ähnliche Balgpumpe in einem Single-Needle-System aufweist, ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 32 05 449 beschrieben, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.

Die Arbeitsweise' der Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 wird nachstehend beschrieben.

Beim Normalablauf des Filtratprogramms werden die Klemmen 46 und 74 geöffnet, während die Klemmen 48, 50 und 58 geschlossen bleiben. Die Balgpumpe 28 befindet sich in ihrem unteren Totpunkt und wird zur Einleitung des Saugbetriebs gestartet. Dabei wird als unterer Totpunkt, der sich beim

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zwangsgesteuerten Betrieb automatisch ergibt, auch der Schaltpunkt der Pumpe bezeichnet, bei der im druckgesteuerten Betrieb der Umschaltvorgang auf eine andere Betriebsart erfolgt.
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Die Balgpumpe 28 saugt nunmehr Blut über die Hohlnadel 12 und das Leitungsstück 18 in den Kammerteil 22, da der im Kammerteil 26 durch die Expansion des Balges 118 erzeugte Unterdruck die schlauchfÖrmige flexible Wand 24 erweitert.

Wenn sich diese schlauchfÖrmige flexible Wand an die Innenoberfläche des RohrStücks 76 angelegt hat, wird entweder das Unterdruckventil 122 geöffnet oder aber der Drucksensor 120 schaltet entsprechend die Balgpumpe 28 um. Ist dann der obere Totpunkt erreicht und die Balgpumpe 28 umgeschaltet, werden die Klemmen 46 und 74 geschlossen und die Klemmen 48, 50 und 58 geöffnet.

Durch die Kompression des Balges 118 wird auf den mit Blut gefüllten Kammerteil 22 ein Überdruck ausgeübt, der das Blut beschleunigt durch den Rückführungskreis zur Hohlnadel 12 zurückführen würde, sofern nicht ein Strömungswiderstand in Form des Drosselorgans 52 vorgesehen ist. Dieses Drosselorgan 52 erzeugt somit in dem sich an die Pumpkammer 20 anschließenden Kreis einen definierten Überdruck, der eine definierte Ultrafiltration im Filter 32 bewirkt. Durch entsprechende Steuerung des Überdrucks bzw. der Kompressionsdauer, mit der die Balgpumpe 28 betrieben wird, wird die Filtratmeßkammer 56 unter Expandierung der flexiblen Wand 68 gefüllt. Dabei wird die in dem Kammerteil 66 vorliegende Luft durch das Filter 110 im wesentlichen drucklos entfernt, so daß sich in diesem Kammerteil kein Gegendruck aufbauen kann.

Im zwangsgesteuerten Zustand ist der Kammerteil 22 vor Erreichen des unteren Totpunkts von Blut entleert, so daß der Überdruck dann schlagartig ansteigt, was das Öffnen des Überdruckventils 124 bewirkt. Im druckgesteuerten Zu-

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stand bewirkt dies einen Schaltvorgang am Sensor 120. Hierauf wird wieder die Blutpumpe 28 auf Saugbetrieb wie vorstehend erläutert - umgeschaltet, wobei die Klemmen 46, 48, 50, 58 und 74 entsprechend umgesteuert werden. 5

Mit dem Öffnen der Klemme 74 wird die ültrafiltratmeßkammer 56 infolge der Rückstellkraft des elastischen Schlauchs und des tieferhängenden Beutels 72 von Ultrafiltrat entleert, das in diesen Beutel 72 abfließt und von diesem aufgefangen wird.

Die Ultrafiltrationsrate wird dabei durch den Blutfluß, d.h. durch die Blutpumpengeschwindigkeit gesteuert. Diese hängt natürlich von der Ergiebigkeit des Shunts ab und *° läßt sich natürlich nur so weit erhöhen, als dies der Blutzugang, beispielsweise ein Shaldon-Katheter, zuläßt.

Um das durch das Volumenverhältnis Pumpkammer 20 : Ultrafiltrationskammer 56 vorgegebene Ultrafiltrationsverhältnis sicherzustellen, muß überwacht werden, ob sich die Pumpkammer 20 tatsächlich auch bei jedem Hub der Balgpumpe füllt und anschließend entleert. Es ist nämlich durchaus möglich, daß aufgrund einer mangelnden Ergiebigkeit des Blutanschlusses die Pumpkammer 20 nicht im vorgegebenen Zeitintervall gefüllt wird. Es ist weiterhin denkbar, daß entweder das Schlauchstück 18 abgeknickt wird oder aber eines der Schlauchstücke 30, 40 oder 44 abgeknickt wird oder der Filter 32 blockiert, z.B. weil es zu einer Gerinnung des Blutes kommt.

Zu diesem Zweck ist der Drucksensor mit einem Überwachungsgerät 126 über die Leitung 128 gekoppelt, das über die Leitung 130 von der Balgpumpe 28 jeweils am Totpunkt Steuersignale erhält.

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Die nachfolgende Erläuterung geht davon aus, daß die Balgpumpe 28, wie dies in der bevorzugten Ausführungsform der

Fall ist, zwangsgesteuert betrieben wird.

Zu Beginn des Überwachungsvorgangs sei die Balgpumpe 28 auf den Wert p. komprimiert und der darin aufgebaute Druck sei durch das Überdruckventil 124 eingestellt. Dieser Druck p. wird mit Hilfe eines in dem Überwachungsgerät 126 vorgesehenen Mikroprozessors gespeichert.

Durch die Expansion der Balgpumpe 28 sinkt der Druck in ¹^ der Pumpkammer stetig ab, wobei Blut angesaugt wird. Nach Erreichen der Zeit t, ist die Pumpkammer völlig expandiert, so daß das Unterdruckventil 122 bei dem Unterdruck p» aufmacht.

Die Betätigung von Überdruck- und Unterdruckventil 122 und 124 wird dabei über die Leitungen 132 und 134 ebenfalls an das Überwachungsgerät 126 gemeldet.

Da der Balg 118 am Öffnungspunkt des Unterdruckventils 122 noch nicht an seinem Totpunkt angelangt ist, wird der Druck ρ« bis zur Erreichung dieses Punkts konstant gehalten.

Nach Erreichen des oberen Totpunkts wird wiederum ein entsprechendes Steuersignal an das überwachungsgerät 12 6 abgegeben, das dann die Zeit t„ mißt, innerhalb derer der Balg 118 solange komprimiert wird, bis das Überdruckventil 124 aufmacht und ein entsprechendes Signal an das Überwachungsgerät 126 abgibt. Dabei wird zusätzlich noch die Gesamtzykluszeit t, gemessen.

Aus dem Druckverlauf und dem Verhältnis t, : t^, d.h. dem Verhältnis der effektiven Ansaugzeit zur Zykluszeit des Systems, kann abgelesen werden, ob das System blockiert. 35

Ist nämlich das Schlauchstück 18 abgeknickt, so kann kein Blut angesaugt werden und es kann zunächst die Pumpkammer 20 nicht expandieren.

Als Folge davon wird der Unterdruck am Druckmonitor 120 sehr viel rascher abfallen und das Unterdruckventil 122 noch vor Erreichen der Zeit t. öffnen.

Ähnliche Verhältnisse ergeben sich beim Komprimieren des Balgs 118. Auch hier wird sich bei ordnungsgemäßem Betriebszustand ein bestimmtes Verhältnis von Kompressionszeit t„ zur Zykluszeit t-, einstellen, das stark verkürzt wird, wenn die Pumpleitung unterbrochen oder das Filter 32 zugesetzt ist.

Demzufolge kann auch mit dem Überwachungsgerät 126 das Auftreten von kleinen Lecks im System, die zu einem Blutverlust in die Umgebung führen, erkannt werden. Dieser Übertitt in die Umgebung ist beispielsweise aus der Pumpkammer 20 erschwert, da - wie in Fig. 4 gezeigt - ein hydrophobes Filter 110 zwischen den Flanschen 102 und 114 vorgesehen ist, das einerseits luftdurchlässig ist, andererseits jedoch nicht Blut oder Wasser durchläßt.

Vorteilhafterweise läßt sich mit dem Überwachungsgerät 126 auch ein Programm durchführen, das die Inbetriebnahmephase steuert. Während dieser Phase, beispielsweise innerhalb von 5 Minuten, muß das Gerät vom Anwender überwacht und ggf· eingestellt werden. So kann beispielsweise die Geschwindigkeit der Pumpe 28 oder der Drosselungsgrad mit dem Drosselorgan 52 reguliert werden. Am Schluß der Inbetriebnahmephase quittiert der Anwender, daß alles in Ordnung ist. Von nun an registriert der Mikroprozessor den als richtig bezeichneten Druckablauf. Weicht der Druck gegenüber dem Anfangswert entsprechend stark ab, wird Alarm gegeben, wobei sämtliche Funktionen eingestellt und sämtliche Klemmen geschlossen werden.

Wie bereits vorstehend erläutert, ist in dem extrakorporalen System ein Luftabscheider 42 vorgesehen, um der Gefahr einer Luftembolie vorzubeugen. Eine solche Luftabscheide-

kammer ist beispielsweise aus der DE-OS 31 15 299 bekannt, auf deren Offenbarung und Funktionsweise ausdrücklich Bezug genommen wird. Da in dem Luftabscheider 42 üblicherweise Überdruck vorliegt, kommt es, sofern kein Alarmfall vorliegt, nicht zu einen Leerlaufen der Kammer, sofern die in der Kammer vom Blut abgetrennte Luft durch das hydrophobe Filter 136 entfernt wird. Dieses hydrophobe Filter ist bei den vorliegenden Überdrücken gegen ein Durchtreten von Blut oder Plasma gesichert, da eine hydrophobe mikroporöse Membran aus PTFE mit Porengrößen unterhalb 1 μΐη und einem Wassereintrittsdruck von mehr als 1 bar eingesetzt wird.

Vorteilhafterweise wird das gesamte System mit Ausnahme ¹^ der von diesem System trennbaren Balgpumpe 28 als Disposable-System in einem Stück steril bereitgestellt, wobei insbesondere die einzelnen Schlauchsegmente farbig markiert sind, um ein Einlegen in entsprechend farbig markierte Bereiche am Gerät zu erleichtern.. Der Bedienungsaufwand erstreckt sich dann nur noch auf das Einlegen der Schlauchstück 18, 30, 44, 54, 70 in die Klemmen 46, 48, 50, das Drosselorgan 52, die Klemme 58 und die Klemme 74, das Einstecken der Leitungen 30 und 40 in den Hämofilter 32 sowie das Einstecken der Leitungen 40 und 44 in den Luftabscheider 42 und den Anschluß der Balgpumpe 28 an die Pumpkammer 20.

Das System muß vor Beginn der Behandlung mit physiologischer Kochsalzlösung gefüllt werden. Es verfügt daher vorteilhafterweise über ein Füllprogramm.

Während des Füllprogramms bleiben die Klemmen 58 und 74 geschlossen, während die Klemmen 46, 48, 50 und das Drosselorgan 52 geöffnet sind.
35

* An die y-förmige Hohlkanüle 12 wird ein Beutel mit Kochsalzlösung angehängt und die Balgpumpe beginnt zu pumpen. Sie saugt nun eine Zeitlang ein Luft-Flüssigkeits-Gemisch an, wobei das Gemisch auch immer in den Kochsalzbeutel zu- ° rückgefüllt wird. Ein Teil dieses Gemischs wird im Filter 32 abfiltriert und füllt somit die Leitung 54 bis zur Klemme 58, wobei die in der Leitung und im Filter 32 vorliegende Luft über die Membran 62 vorteilhafterweise entfernt wird. Diese Membran 62 kann aber auch entfallen, wenn man einen kleinen Fehler bei der Ultrafiltrationsraten bestimmung in Kauf nehmen will.

Die im System enthaltene Luft wird im Luftabscheider 42 von der Flüssigkeit getrennt und aus dieser, wie vorstehend erwähnt, entfernt. Durch diesen speziell gesteuerten FüllVorgang wird verhindert, daß der Auffangbeutel 72 mit Luft vollgepumpt wird.

Am Schluß der Behandlung muß das im System vorhandene Blut dem Patienten zurückgegeben werden. Dazu muß, wie sonst auch üblich, das Leitungsstück 18 von der Hohlkanüle 12 getrennt werden_T wobei der Anschluß 14 geschlossen wird. Dieses Leitungsstück 18 wird wieder an einen Kochsalzbeutel angehängt und der Pumpbetrieb wird wieder aufgenommen, wobei das Drosselorgan 52 vollständig geöffnet wird, um eine Ultrafiltration weitgehend zu verhindern. Zugleich werden die Klemmen 58 und 70 wieder geschlossen. Demgemäß sind das Start- uhd Entleerungsprogramm praktisch identisch.

In einer weiteren Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 10 kann auch der Luftabscheider 42 wegfallen, wenn sichergestellt ist, daß im gesamten extrakorporalen Kreislauf kein künstlich erzeugter Unterdruck auftritt. Hierzu muß das Unterdruckventil 122 so eingestellt sein, daß es schon mit Sicherheit bei +10 mm Hg öffnet. Weiterhin muß natürlich die elastische Wand 24 so eingestellt sein, daß es schon durch den relativ geringen venösen Blut-

druck des Patienten voll aufgepumpt wird. Um dies zu kontrollieren, ist entweder eine optische Kontrolle am Beginn der Behandlung notwendig oder aber eine automatische Kontrolle der Füllung des elastischen Ausdehnungsgefäßes vorzunehmen, wie dies in den deutschen Patentanmeldungen P 32 05 449 und P 31 31 075 erwähnt ist, auf deren Offenbarung ausdrücklich Bezug genommen wird.

Zu erwähnen ist weiterhin, daß das Überwachungsgerät 126 auch automatisch die Zahl der Zyklen speichern kann, mit der die Pumpe 28 betrieben wird. Durch entsprechende Vorwahl kann die ultrafiltrierte Menge bestimmt und somit eine definierte Entwässerung des Patienten durchgeführt werden.

Eine solche Vorwahl ist im übrigen auch bei der arteriovenösen Ultrafiltration möglich. In dieser Ausführungsform sind die Leitung 30 mit der Arterie und die Leitung 40 direkt mit der Vene verbunden, während der Filtratkreislauf, wie in Fig. 1 gezeigt, gleich bleibt. Lediglich die Klemmen 58 und 74 sind mit dem Überwachungsgerät 126 über die Leitungen 138 und 140 verbunden, das die Zykluszahl • entsprechend speichert und die Klemmen nach Erreichen der vorbestimmten Zyklen abstellt. Eine solche Überwachung mit dem Überwachungsgerät 126 muß nicht notwendigerweise vorgesehen sein.

In einer weiteren Ausführungsform dieser arterio-venösen Hämofiltration sind die Klemmen 58 und 74 durch eine Nocke · mechanisch angetrieben, wobei die Schließ- und Öffnungszyklen wieder entsprechend registriert werden können. Durch eine entsprechende Wahl der Zyklen kann somit die gewünschte abzufiltrierende Ultrafiltratmenge vorbestimmt werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, die im wesentlichen auf der

Ausführungsform gemäß Fig.- 1 aufbaut. Sie gestattet jedoch im Gegensatz zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform die Bilanzierung von Filtrat und zuzuführender Substitutionslösung.

Wie eingangs erläutert, ist die starke Überwässerung von Patienten durch die Gabe von hochkalorischen parenteralen Substitutionslösungen bedingt. Dabei entwässert die Vorrichtung gem. Fig. 1 bereits hochüberwässerte Patienten, ohne jedoch genau die Zugabe von Substitutionslösungen bilanzieren zu können.

Die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform schafft daher Abhilfe und bilanziert exakt die Zugabe von Substitutionslösungen.

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform wird lediglich schematisch die Änderung gegenüber der Ausführungsform gem. Fig. 1 gezeigt. Dabei ist die Drossel '52,die stromab des Luftabscheiders 42 gem. Fig 1 vorgesehen ist, durch eine Drossel· 142 ersetzt, die stromauf des Luftabscheiders die Leitung 40 teilweise Sperrt»'· Die gern,. Fig. 3 gezeigte Ultraflltratmeßkammer ist über den Stutzen 100 und eine Leitung 144 mit dem Infusionsbeutel 146 in Verbindung. Diese Leitung 144 kann durch eine Klemme 148 abgeklemmt und geöffnet werden.

Weiterhin ist der zweite Stutzen 106 über ein Leitungsstück 150 mit dem Infusionsstutzen 152, über den auch Heparin QQ zugesetzt werden kann, mit dem Luftabscheider 42 verbunden Dieses Leitungsstück 150 kann durch die Klemme 154 geschlossen werden.

Sofern die Ultrafiltratmeßkammer 56 nur einen Stutzen, QQ beispielsweise 100, aufweist, verzweigt sich das Leitungsstück 144 bei 156, wobei an dieser Stelle das Leitungsstück 150 angesteckt ist. Dies ist in Fig. 5 gestrichelt dargestellt.

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Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform arbeitet folgendermaßen:

Bei Normalbetrieb ist keine Luft mehr in der Ultrafiltratmeßkammer 56 vorhanden, d.h. daß im Kammerteil 64 Ultrafiltrat und im Kammerteil 66 Infusionslösung vorliegen. Wird nunmehr die Balgpumpe 28 am unteren Totpunkt aus dem komprimierten Zustand in den expandierenden Zustand überführt, so werden wiederum die Klemmen 46, 74 und 148 geöffnet, während die Klemmen 48, 50, 58 und 154 geschlossen werden. Durch diesen Vorgang wird die mit Ultrafiltrat gefüllte Kammer 64 entleert, wobei zugleich Infusionslösung aus dem Infusionsbeutel oder -behälter 146 über die Leitung 144 in den Kammerteil 66 nachströmt und diesen füllt.

¹^ Wenn die Pumpe den oberen Totpunkt erreicht hat, werden die Klemmen |6_f 74 W4 3-48. ges.gh.lqgs.gn. und as werrjen <1ie Klemmen 48, 50, 58 und 154 geöffnet.

Das in den Kammerteil 64 einströmende Ultrafiltrat verdrängt dabei die im Kammerteil 66 befindliche Infusionslösung über die Leitung 150 in den Luftabscheider 42, d.h. es wird eine der Ultrafiltratmenge äquivalente Infusionslösungsmenge wiederum dem Blut zugesetzt, so daß es zu keinem Zeitpunkt zu einer Überwässerung des Patienten kommen kann. Dies ist insbesondere bei der Zuführung von hochkalorischen Lösungen ein erheblicher technischer Fortschritt.

Das Füllprogramm für den Infusionslösungsbereich ist nicht 3Ö kritisch, da die in der Leitung befindliche Luft über den Luftabscheider entfernt werden kann. Üblicherweise wird man die Klemmen 148 und 154.beim Start- und Entleerungsprogramm vorteilhafterweise schließen.

Weiterhin ist auch dieses System als Disposable-Schlauchsystem in einem Stück steril erhältlich, so daß nur noch das Leitungsstück 144 an den Infusxonslosungsbehalter 146 angeschlossen werden muß.

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Um das gesamte Schlauchsystem von der Handhabung her besonders einfach zu gestalten, wird dieses, ggf. unter Einbeziehung des Filters 32, in einer in Fig. 1 und 5 gestrichelt mit 158 gezeigten Kassette, vorteilhafterweise aus einem Kunststoffmaterial, vereinigt, aus der lediglich die drei Schlauchanschlüsse 18, 44 und 70 gem. Fig. 1 bzw. vier Schlauchanschlüsse 18, 44, 74, 144 herausragen. Diese Kassette 158 läßt sich einfach in die Vorrichtung 10 einlegen und ist dann im eingelegten Zustand betriebsbereit. Vorteilhafterweise sind die Vorrichtung 10 und die Kassette 158 so konstruiert, daß sämtliche funktionsmäßig hergestellten Verbindungen zur Balgpumpe 28 bzw. zu den Absperrklemmen 46, 48, 50, 58, 74, 148, 154 sowie zu den Drosselorganen 52 bzw. 142 durch den Einlegevorgang hergestellt werden. Dies wird durch entsprechende, nicht gezeigte Ausnehmungen auf der Unterseite der Kassette 158 erreicht.

Claims

Patentansprüche

U Vorrichtung zur Entfernung von Wasser aus Blut im extrakorporalen Kreislauf, umfassend ein Filter, das bluteingangs- und blutausgangsseitig über eine Zuleitung und eine Ableitung mit wenigstens einem Blutanschluß verbunden ist, wobei die Zuleitung eine Blutpumpe und jeweils eine stromauf und stromab der Blutpumpe angeordnete Klemme und die Ableitung eine weitere Klemme und ein Drosselorgan aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß das Filter (32) an seinem Filtratanschluß (38) eine Ultrafiltratmeßkammer (56) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Ultrafiltratmeßkammer (56) eine Strömungsverbindung mit einem Auffangbeutel (72) aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das den Filter (32) mit der Ultrafiltratkammer (56) verbindende Leitungsstück (54) durch die Klemme (58) und das die Ultrafil-

BORO 6370 OBERURSEL" UNDENSTRASSE 10

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33028(H

tratmeßkammer (56) mit dem Auffangbeutel (72) verbindende Leitungsstück (70) durch die Klemme (74) absperrbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (58, 74) im Gegentakt steuerbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, d a -

durch gekennzeichnet, daß die Ultrafiltratmeßkammer (56) durch eine elastische Wand (68) in den mit dem Filter (32) und dem Auffangbeutel (72) in Strömungsverbindung stehenden Kammerteil (64) und den Kammerteil (66) geteilt ist, der durch den Stutzen (100, 106) belüftbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die elastische Wand (68) schlauchförmig ausgebildet ist und ihr Innenvolumen durch Erweiterung der Wand wenigstens um das Fünffache vergrößerbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ul- trafiltratmeßkammer (56) der Pumpkammer (20) ähnlich ist und das Innenvolumen V, der Pumpkammer (20) und das Innenvolumen V„ der Ultrafiltratmeßkammer (56) in einem Verhältnis von 5 : 1 bis 2:1, insbesondere 3 : 1 liegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitungsstück (54) durch eine hydrophobe, mikroporöse und bakteriensperrende Membran (62) belüftbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß stromab

des Filters (32) ein Luftabscheider (42) vorgesehen ist, der durch eine hydrophobe, mikroporöse und bakteriensperrende Membran (136) belüftbar ist.

°
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Blutkreislauf durch Klemmen (46, 48, 50) sowie durch ein Drosselorgan (52) gesteuert schließbar ist, wobei die Klemmen (46, 74) und die Klemmen (48, 50, 58) im Gegentakt steuerbar sind und zwischen der Klemme (46) und stromauf des Drosselorgans (52) im Blutkreislauf ein bestimmter Überdruck einstellbar ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, d a durch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer (20) mit einer Pumpe (28) verbunden ist, mit der gesteuert Blut in den Kammerteil (22) füllbar und aus diesem drückbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpe (28) eine mit Luft getriebene Balgpumpe ist, wobei das Hubvolumen größer ist als das Innenvolumen der Pumpkammer (20).
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenvolumen der Balgpumpe (28) mehr als 20 % größer ist als das Innenvolumen der Pumpkammer (20).
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (28) druck- oder zwangssteuerbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e kennzeichnet, daß die Pumpe (28) durch einen Drucksensor (120) gesteuert umschaltbar und überwachbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Pumpe (28) durch ein Unterdruckventil (122) und ein Überdruckventil (124) auf einen bestimmten Unterdruck bzw. Überdruck einstellbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (46, 74) und die Klemmen (48, 50, 58) jeweils am unteren und oberen Totpunkt der Pumpe (28) im Gegentakt umschaltbar sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß die Pum- pe (28), der Drucksensor (120) sowie das Unterdruckventil (122) und das Überdruckventil (124) mit einem Überwachungsgerät (126) verbindbar sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, d a durch gekennzeichnet, daß mit dem Drosselorgan (52) das Leitungsstück (44) absperrbar ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, d a durch gekennzeichnet, daß mit dem Drosselorgan (142) das Leitungsstück (40) gesteuert verengbar ist und der Stutzen (100, 106) der Ultrafiltratmeßkammer (56) über das Leitungsstück (144) mit einem Infusionsbeutel (146) und über das Leitungsstück (150) mit der Luftabscheidekammer (42) verbunden ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß das Leitungsstück (144) durch die Klemme (148) und das Leitungsstück (150) durch die Klemme (154) abklemmbar sind, wobei die Klemme (148) synchron zu den Klemmen (46 und 74) und im Gegentakt zu den Klemmen (48, 50, 58 und 154) steuerbar ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-21, dadurch gekennzeichnet, daß das aus den Schlauchstücken (18, 30, 44, 54, 70) bestehende Schlauchsystem, das Filter (32) und die Filtratmeßkammer (56) in einer Kassette (158) angeordnet sind, wobei lediglich die Schlauchenden der Schlauchstücke (18, 44 und 70) aus der Kassette (158) ragen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e kennzeichnet, daß die Kassette (158) weiterhin die Schlauchstücke (144 und 150) enthält, wobei das Schlauchende des Schlauchstücks (144) aus der Kassette (158) ragt.