DE2017473B - Vorrichtung zur Dialyse von mensch hchem Blut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dialyse von menschlichem Blut (auch »künstliche Niere« genannt) unter Anwendung einer Ultrafiltration, wobei an der Einlaßseite des Filters eines Filtrationsgerätes das Blut entlanggeführt wird.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (deutsche Offenlegungsschrift 1928 708) arbeitet mit zwei Kreisläufen, welche durch ein spiralig aufgewickeltes Filter getrennt sind. Das Blut des Patienten wird ständig durch den einen Kreislauf gepumpt, während der zweite Kreislauf eine Spülflüssigkeit enthält, die das Filtrat aufnimmt. Es ist eine relativ große Menge Spülflüssigkeit erforderlich, wodurch die Vorrichtung unhandlich und kostspielig wird.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine künstliche Niere geschaffen werden, die bei hohem Wirkungsgrad nur einen sehr kleinen Raumbedarf hat und die einfach zu bedienen ist, so daß man sie einem Patienten mit nach Hause geben kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß das Filter eine solche Porengröße hat, daß Moleküle mit einem Molekulargewicht unter etwa

ίο 1000 durchgelassen werden, daß eine Reihenschaltung von insgesamt mindestens zwei Filtrationsgeräten vorgesehen ist, daß die Einlaßseite des ersten und die Auslaßseite des letzten Piltrationsgerätes an den menschlichen Blutkreislauf angeschlossen sind, daß zwischen je zwei Fltrationsgeräte ein Sammelbehälter eingeschaltet ist, daß die Einlaßseite des zweiten Filtrationsgerätes und etwa folgender Filtrationsgeräte an je eine Ringleitung angeschlossen ist, die je einen der Sammelbehälter und eine Pumpe enthält, daß die Filtratströmungen an den Einlaßflächen der jeweils folgenden Filter entlanggeführt sind, daß die Porengröße der Filter jedes folgenden Filtrationsgerätes kleiner ist als die des vorangehenden und daß das Filter des letzten Filtrationsgerätes nur Stoffe von

as Molekulargewichten unter etwa 100 durchlädt.

Die Porengröße des ersten Filters ist so gewählt, daß die Eiweißstoffe und kolloidalen Stoffe des Blutes, insbesondere die Blutkorpuskel und das Fibrin, nicht durch das Filter hindurchtreten können und somit dem Blutkreislauf erhalten bleiben. Dagegen treten die harnpflichtigen Substanzen und das Plasmawasser als Ultrafiltrat durch das erste Filter hindurch und fließen in den (ersten) Sammelbehälter. Durch das letzte Filtrationsgerät wird an den Blutkreislauf nur das Plasmawasser zurückgegeben. Dagegen verbleiben alle harnpflichtigen Stoffe zwischen dem ersten und dem letzten Filtrationsgerät

Nach den bisherigen medizinischen Erkenntnissen sind es gerade die harnpflichtigen Stoffe mit einem

Bereich von Molekulargewichten zwischen 100 und 1000, insbesondere zwischen 500 und 800, die eine Urämie verursachen, wenn sie nicht aus dem Blut entfernt werden. Gerade diese Stoffe werden nun in den Sammelbehältern zurückgehalten.

Während das Blul selbst keinem höheren Druck als etwa 400 mm Quecksilbersäule ausgesetzt werden darf, da sonst eine Hämolyse eintritt (Austritt des Blutfarbstoffs aus den roten Blutkörperchen), kann bei den weiteren Stufen der Ultrafiltration ein wesentlich höherer Druck angewendet werden, denn schon das erste Filtrat enthält ja keine Blutkorpuskeln mehr. Für die Ultrafiltration ist es auch erforderlich, einen relativ hohen Druck anzuwenden, was durch die Hochdruckpumpen erreicht wird.

SS In den Sammelbehältern und Ringleitungen nimmt die Konzentration der harnpflichtigen Stoffe während des Betriebs ständig zu. Die harnpflichtigen Stoffe brauchen erst nach Beendigung einer Dialyse aus dem Sammelbehälter entnommen zu werden.

Eine Vorrichtung nach der Erfindung hat einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als Vorrichtungen, die mit Spülflüssigkeit arbeiten, insbesondere aber Vorrichtungen, die nach dem Diffusionsprinzip arbeiten. Ein besonderer Vorteil liegt im Fortfall der Spülflüssigkeit Es entfällt daher deren Herstellung aus Konzentrat und destilliertem Wasser, wobei die richtige Zusammensetzung kontrolliert und die Flüssigkeit auf eine Temperatur von 37 bis 38° C gebracht

und auf dieser Temperatur gehalten werden muß. Da- Die Auslaßseite 58 des Filtrationsgerätes 40 steht

mit entfällt selbstverständlich auch der Aufwand, der über eine Abflußleitung 59 mit einem Sammelbehäl-

nach dem Stand der Technik erforderlich ist, um die ter 60 in Verbindung. Der Behälter hat einen durch

Spülflüssigkeit stets steril zu halten und die Sterilität einen Hahn 62 absperrbaren Auslaß 64. Zu seiner

zu überprüfen. 5 sterilen Belüftung ist ein Ventil 65 mit einem Filter

Durch die Verwendung von Filtrationsgeräten läßt 66 vorgesehen. Hat der Behälter jedoch elastische

sich der Raumbedarf erheblich verringern, da Filtra- Wandungen, z. B., weil er als Xunststoffblase ausge-

tionsger?je sehr kompakt gebaut werden können und bildet ist, so erübrigt sich eine sterile Belüftung,

auch Filtrationsgeräte mehrerer Stufen miteinander Der Sammelbehälter 60 liegt im Zuge einer Ring-

zu einer Baueinheit vereinigt werden können. io leitung 68, die eine Hochdruckpumpe 70 und die RiI-

Sind mehr als zwei Filtrationsgeräte hintereinan- len 30 an der Einlaßseite 72 des Filtrationsgerätes 42

dergeschaltet, wobei die Porengröße von Gerät zu enthält Die Hochdruckpumpe hat einen einstellbaren

Gerät abnimmt, so lassen sich beliebige Trennungen Förderdruck bis zu etwa 25 atü. Sie fördert in Rich-

der harnpflichtigen Stoffe erzielen, z. B. in Harnstoff, tung des Pfeiles 74. Zur Druckminderung ist in der

Kreatinin und sonstige harnpflichtige Stoffe. 15 Rückflußleitung 76 zum Sammelbehälter 60 ein ein-

Derartige Vorrichtungen lassen sich so einfach und stellbares Druckminderventil 78 vorgesehen. Hiersicher handhaben, daß sie auch von medizinischen durch wird verhindert, daß im Sammelbehälter unter Laien nach kurzer Anlernzeit bedient und überwacht dem Einfluß des Förderdruckes der Pumpe 70 ein werdeu können. Man kann sie also dem Patienten zur unerwünscht hoher Druck entsteht.
Benutzung zu Hause zur Verfugung stellen. Herstcl- _ao Das Filtrat aus der Auslaßseite 79 des Filtrationslungs- und Behandlungskosten können drastisch ge- gerätes 42 fließt durch eine Abflußleitung 80 und die senkt werden. Leitung 48 zum menschlichen Körper zurück.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Auslaß- Während an den Einlaßseiten beider Filtrationsge-

seite des letzten Filtrationsgerätes durch eine Abfluß- rate jeweils eine Strömung zwangsweise durch die

leitung mit einer Abflußleitung der Einlaßseite des 15 Rillen 30 gefördert wird, stehen an der Auslaßseite

ersten Filtrationsgeräts verbunden sein. Hierdurch nur jeweils die Rillen, mindestens an ihrem einen

wird das Plasmawasser, das dem Blut im ersten FiI- Ende, mit den Abflußleitungen 47 und 80 in Verbin-

trationsgerät entzogen wurde, diesem Blut wieder zu- dung.

gesetzt, bevor es in den menschlichen Körper zurück- Während der Dialyse werden in dem Sammelbe-

geführt wird. 30 hälter 60 und dem zugehörigen Kreislauf in zuneh-

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist mender Konzentration die harnpflichtigen Stoffe an-

darin zu sehen, daß ein Vorratsbehälter für eine In- gesammelt. Nach Beendigung der Dialyse werden sie

jektionslösung über eine Niederdruckpumpe an eine aus dem Auslaß 64 des Sammelbehälters 60 entnom-

mit dem menschlichem Körper in Verbindung ste- men.

hende Leitung angeschlossen ist. 35 An die Leitung 48, die zum menschlichen Körper

Hierdurch können Verluste an Plasmawasser oder zurückführt, ist über eine Leitung 82 eine Niederanderen Stoffen ersetzt werden. Die Injektionslösung druckpumpe 84 mit einem Förderdruck von bis zu kann der Zusammensetzung des Plasmawassers ange- 400 mm Quecksilbersäule angeschlossen und an diese paßt sein. Es kann aber auch eine beliebige andere ein Vorratsbehälter 86 für eine Injektionslösung. Injektionslösung verwendet werden, die dem Blut- 40 Hierdurch können Stoffe in den Blutkreislauf des Pakreislauf des Patienten zugeführt werden soll. tienten eingeleitet werden. Das gleiche kann bei der

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Ausführungsform nach F i g. 1 geschehen, wo dann

folgenden en Hand der Zeichnung oeschrieben. die Niederdruckpumpe 84 an die Leitung 10 ange-

Es sind zwei Filtrationsgeräte 40, 42 vorgesehen, schlossen würde.

deren Filter solche Porengrößen haben, daß die des 45 Soll eine weitere Filtrationsstufe vorgesehen wer-

Geräts 40 beispielsweise nur Stoffe mit einem Mole- den, so würde beispielsweise die Abflußleitung 80 in

kulargewicht unter 1000 durchlassen und die des FiI- einen weiteren Sammelbehälter führen, an den sich

trationsgeräts 42 nur Stoffe mit einem Molekularge- wiederum eine Ringleitung mit einem weiteren Filtra-

wicht unter 100. tionsgerät anschließt. Erst die Abflußleitung dieses

Das Blut strömt vom Körper durch eine Zuflußlei- 50 Filtrationsgeräts würde dann zur Leitung 48 führen, tung 44 zur Zuflußseite 46 des Filtrationsgerätes 40, Entsprechendes gilt für mehr als drei Filtrationsgeam Filter 4 entlang und dann durch eine Abflußlei- rate. Die Porengrößen der Membranfilter aller Getung 47 und eine Leitung 48 zum Körper zurück. In rate würden dann so abgestuft, daß das erste und das der Zuflußleitung 44 ist ein Absperrhahn 50 vorgese- letzte nur Stoffe mii Molekulargewichten unter 1000 hen. Außer diesem direkten Zufluß ist eine Umge- 55 bzw. unter 100 durchlassen und die dazwischenliegenhungsleitung 52 vorgesehen, die eine Schlauchpumpe den Filtrationsgeräte Stoffe mit dazwischenliegenden 54 und zwei weitere Absperrhähne 56 und 57 enthält. Molekulargewichten. Aus den verschiedenen Sammel-Der Förderdruck der Schlauchpumpe beträgt maxi- behältern könnten dann harnpflichtige Stoffe untermal 400 mm Quecksilbersäule. schiedlicher Molekulargewichte entnommen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Dialyse von menschlichem Blut unter Anwendung einer. Ultrafiltration, wobei an der Einlaßseite des Filters eines Filtrationsgerätes das Blut entlanggeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter eine solche Porengröße hat, daß Moleküle mit einem Molekulargewicht unter etwa 1000 durchgelassen werden, daß eine Reihenschaltung von insgesamt mindestens zwei Filtrationsgeräten vorgesehen ist, daß die Einlaßseite (46) des ersten und die Auslaßseite (79) des letzten FiltratJonsgerätes an den menschlichen Blutkreislauf (44, 48) angeschlossen sind, d#ß zwischen je zwei FHtrationsgeräte ein Sammelbehälter (60) eingeschaltet ist, daß die Einlaßseite (72) des zweiten Filtrationsgerätes (42) und etwa folgender Filtrationsgeräte an je eine Ringleitung (68) angeschlossen ist, die je einen der Sammelbehälter und eine Pumpe (70) enthält, daß die Filtratströmungen an den Einlaßflächen der jeweils folgenden Filter entlanggeführt sind, daß die Porengröße der Filter jedes folgenden Filtrationsgerätes kleiner ist als die des vorangehenden und daß das Filter des letzten Filtrationsgerätes nur Stoffe von Molekulargewichten unter etwa 100 durchläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßseite (79) des letzten Filtrationsgeräts (42) durch eine Abflußleitung (80) mit einer Abflußleitung (47) der Einlaßseite (46) des ersten Filtrationsgerätes (40) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Pumpen (70) einen Förderdruck bis etwa 25 atü hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderrichtung der Pumpe (70) vom Sammelbehälter (60) zum Filtrationsgerät (42) verläuft und daß in die RUckleitung (76) vom Filtrationsgerät zum Sammelbehälter ein Druckminderventil (78) eingeschaltet ist.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorratsbehälter (86) für eine Injektionslösung über eine Niederdruckpumpe (84) an eine mit dem menschlichen Körper in Verbindung stehende Leitung (48) angeschlossen ist