DE2160217B2 - Vorrichtung fuer kontrollierte selektive abscheidung unerwuenschter bestandteile aus blut zur erzielung eines therapeutischen effekts - Google Patents
Vorrichtung fuer kontrollierte selektive abscheidung unerwuenschter bestandteile aus blut zur erzielung eines therapeutischen effektsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für kontrollierte selektive Abscheidung unerwünschter Bestandteile
aus Blut zur Erzielung eines therapeutischen Effekts, mit einem Abscheidungsteil aus einer
Anordnung mit aktiven Oberflächen für die selektive Abscheidung von unerwünschten Aminosäuren und
Proteinen.
Aus der schwedischen Patentschrift 320 155 bzw. der deutschen Patentschrift 1942027 ist bereits eine
Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe Aminosäuren und Proteine selektiv aus Blut abscheidbar sind. Die
bekannte Vorrichtung besteht im Prinzip aus einen. geschlossenen System, durch das das Blut des Patienten
strömt oder bei Bedarf gepumpt wird. Die Vorrichtung ist bei der Behandlung in eine Shuntleitung
zwischen zwei Blutgefäßen, z. B. einer Vene und einei Arterie im Arm des Patienten, eingeschaltet. Zur
Kontrolle des Blutdruckes ist ein Manometer an die Vorrichtung angeschlossen. Der innere, bei der Behandlung
mit Blut gefüllte Teil der Vorrichtung ist mit besonderen Oberflächen versehen, die zur Eimöglichung
selektiver Abscheidung von Aminosäuren und definierten Proteinen auf bekannte Weise akti\
gemacht wurden. Die aktive Oberfläche kann hierbei entweder ein integrierter Teil der Vorrichtung, z. B.
das Innere eines Schlauches, sein oder aus einem getrennten Einsatz, z. B. in Form von Platten, bestehen,
der in der als Behälter ausgebildeten Vorrichtung auswechselbar angeordnet ist. Als Träger der aktiven
Substanzen sind z. B. Kollagen, z. B. mit Formaldehyd und Phenol präpariert, sowie Polymere und Mischpolymere,
wie Polyacrylnitril, verwendbar, auf denen die aktive Substanz, nämlich ein für die jeweilige Abscheidung
spezifisches Enzym und Heparin nach bekannten Methoden gebunden sind. Das Heparin hat
die Aufgabe, das Blut nicht thrombogen zu machen. Die aus dem Blut abzuscheidende Aminosäure oder
das definierte Protein werden während der Behandlung enzymatisch abgebaut, wenn das Blut mit der aktiven
Oberfläche in Kontakt kommt.
Die Erfindung stellt eine Verbesserung der bekannten Vorrichtung dar und ist mit Regelmitteln versehen,
die den Zweck haben, sowohl eine regelmäßige Überwachung der fortschreitenden Abscheidung des
oder der unerwünschten Stoffe im Blut zu ermöglichen als auch zu signalisieren, wenn sich bei der selektiven
Abscheidung Nebenwirkungen zeigen, z. B. Hämolyse auftritt. Die Regelmittel sind so ausgeführt, daß sie
eine Kontrolle nicht nur bei der Abscheidung von Aminosäuren und definierten Proteinen, dem ursprünglichen
Anwendungsgebiet der bekannten Vorrichtung, sondern auch bei der Abscheidung von z. B.
freiem Hämoglobin, von Antikörpern und Antigenen zulassen und damit der bekannten Vorrichtung ein erweitertes
Anwendungsgebiet geben. Die Regelmittel bestehen aus einem in Reihe mit der bekannten Vorrichtung
angeordneten Probenahme teil, das heraus-
hfflbare Proben der in der Vorrichtung verwendeten
"ttiven Oberfläche enthält, sowie aus einem mit der
Raunten Vorrichtung in Reihe geschalteten Spek-
meter, durch das, nachdem die roten Blutkörperchen
Wt'eiDem geeigneten Filter abgeschieden wur-
A Blutserum strömt. Das Blutserum kann dann auf
sich bekannte Weise auf das Vorkommen von z. B.
nierten Proteinen gemäß Punkt A wird bei der Behandlung von Tumoren angewendet, die für ihr
Wachstum im Blut eine bestimmte Konzentration an einer bestimmten Aminosäure oder mehreren derartiger.
Aminosäuren verlangen, wie dies z. B. bei genetisch bedingten metabolen Krankheiten, z.B. Phenylketonurie,
der Fall ist.
Die Anwendung von Antigenen für selektives Abfangen und damit Abscheiden entsprechender Antikörper
gemäß Punkt B ist innerhalb eines sehr breiten Gebietes möglich. So geht z.B. bei autoimmunen
Krankheiten im allgemeinen die Toleranz gegen eigene, zellgebundene Antigene verloren. Ein besonderer
Klon von immunopotenten Zellen kann dann akti
vem Hämoglobin untersucht werden. Das Spektroter
arbeitet ununterbrochen und wird, um die itromquelle zu schonen, von einer elektronischen
ccbaltungA'orrichtung gesteuert, die außerdem eine
vLineinrichtung einschließt. Diese Einrichtung gibt
{ßnjal wenn das Vorkommen des abzuscheidenden
Stoffes auf einen Wert unterhalb einer bestimmten
£0DZentration sinkt und die Behandlung als abge- >5 viert werden und Antikörper gegen Antigene bilden
schlossen gelten kann, oder wenn sich das Vorkom- die durch Krankheitsprozesse oder eine Schädigung
^n eines schädlichen Stoffes, z. B. freien Hämoglo- ' .......
bins, einem kritischen Wert nähert.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist somit dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Abscheidungsteil ine Anordnung mit aktiven Oberflächen für die selektive
Abscheidung weiterer unerwünschter Blutbeetandtetie
neben Aminosäuren und Proteinen aufweist
S**"* _.. *
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und daß die Anordnung mit Mitteln zur Kontrolle und überwachung der selektiven Abscheidung versehen
Erfindungsgemäß können als Träger für die aktiver Substanzen auch Sonderqualitäten von Glas verwendet
werden. Die Möglichkeit der Anwendung eines anorganischen, formbeständigen, alterungsbe-.tandi-
n un£j chemisch inaktiven Materials wie Glas, z. B.
in Form eines in die beschriebene Vorrichtung eingePltatzes bedeutet einen großen Vorteil
von Geweben und Zellen frei wurden. In allen solchen
Fällen ist eine Abscheidung und ein Abfangen von Antikörpern äußerst wertvoll, insbesondere dann,
wenn, wie bei Panenzephalitis oder Masern, der Antikörpertiter
hoch ist, und wenn Kinder einen hohen Titer von Antikörpern gegen Kuhmilch haben, was
zu Lungenkoniplikationen und Darmblutungen mit
daraus resultierendem Eisenverlust führt.
Aurh bei allergischen Krankheiten kommen hohe Antikörpertiter im Blut vor, z. B. bei durch organischen
Dreschstaub u. dgl. verursachten Allergien, bei denen eine Abscheidung der Antikörper gemäß
Punkt B von Wert ist.
Ein anderes hochaktuelles Gebiet, das ebenfalls unter Punki B fällt, und für das die Vorrichtung nach
der Erfindung große Bedeutung hat, ist die Vermin-
setzten Plattensatzes, bedeutet einen großen Vorteil. derung der Gefahr, daß transplantierte Organe abge-
daes nunmehr gelingt, auf den vorerwähnten Trägern, stoßen werden. Die Vorrichtung wird dabei im Prinzip
insbesondere denen aus Glas, andere aktive Substan- 35 auf folgende Weise angewendet. Vor der Transplan-
zen als Enzyme zu binden, und zwar solche, die sich tation präpariert man ein Antigen von Geweben
tut selektiven Abscheidung anderer unerwünschter und oder Organen des Donators und befestigt das
Stoffe im Blut eignen. In diesen Fällen ist der enzymatische Abbau durch ein Abfangen des unerwünschten
Stoffes ersetzt. Als Beispiel aktiver Substanzen der letzteren Art können Antikörper zum Abfangen entsprechender
Antigene und umgekehrt Antigene zum Abfangen entsprechender Antikörper genannt werden.
Erfindungsgemäß können daher auf den vorbeschriebenen
Trägern außer Heparin arei Haupttypen aktiver Stoffe gebunden werden, nämlich A) Enzyme für selektive Abscheidung von Aminosäuren
und definierten Proteinen Antigen an der aktiven Oberfläche der Vorrichtung. Nach Transplantation des Organs zum Rezipienten
wird die Vorrichtung auf vorstehend beschriebene Weise in die Blutbahn des Rezipienten geschaltet und
scheidet dann Antikörper ab, die beim Rezipienten gegen die fremden Antigene des transplantierten Organs
gebildet werden. Die Vorrichtung kann während der Zeit, in der Gefahr von Abstoßung des betreffenden
Organs besteht, an den Rezipienten geschaltet bleiben.
Die Anwendung von Antikörpern nach Punkt C zum Auffangen und Abscheiden von Antigenen kann
bbhtt Fällen
säuren und definierten Proteinen zum Auffangen u g
B) Antigene für selektive Abscheidung entspre- 5<>
in bestimmten, nun mit Interesse beobachteten Fällen
chender Antikörper und geschehen, z. B. bei Lupus erythematodes und Serum-
nephriten. Hier kommt DNA als Antigen und an An-
tikörper im Blut gebunden vor. Dieser DNA-Anti-
d di Di
C) Antikörper für selektive Abscheidung entsprechender Antigene.
Die selektive Abscheidung nach (A) ist das ur-
p g
körperkomplex schädigt die Diaphragmasysteme in i d füh h Störungen Kom
sprüngliche Anwendungsgebiet der bekannten Vor- 55 den Nieren und führt zu schweren Störungen. Kom-..-TT-ι
j-_w__t—1_ plexe von Antikörper-Antigen können Schaden an
der Lunge verursachen, und es ist deshalb wichtig, solche Komplexe zu entfernen.
Für das Diaphragma der roten Blutkörper schädliche Antikörper werden z. B. bei autoimmunen hämolytischen
Anämien und gewissen Virusinfektionen gebildet, wodurch Hämoglobin frei wird, das als solches
oder nach Umwandlung innere Organsysteme, z.B. Tubuli der Nieren, beschädigen kann. Hämolyse
kommt auch vor, wenn Antikörper gegen spezielle Blutgruppen gebildet wurden, wie auch als Nebenwirkung
bei Dialyse mit sogenannter künstlicher Niere. Freies Hämoglobin kann aus dem Blut aufgefangen
richtung, das durch das Hinzukommen der Merkmale gemäß (B) und (C) wesentlich erweitert wurde. Es
läßt sich auch voraussehen, daß künftig auf gleiche Weise andere biologisch aktive Substanzen gebunden
werden können, die den Anwendungsbereich der Vorrichtung noch zusätzlich erweitern werden.
Krankheitszustände, bei denen die Vorrichtung nach der Erfindung Anwendung findet, um zu therapeutischen
Zwecken aus dem Blut des Patienten unerwünschte Bestandteile selektiv abzuscheiden, sollen
nachstehend unter Bezugnahme auf die Punkte A bis C kurz durch Beispiele erläutert werden.
Enzymatischer Abbau von Aminosäuren und defi-
2 160
verden, wenn dessen Ambozeptor, Haptoglobin, auf ier aktiven Oberfläche in der Vorrichtung befestigt
wird. Bei Dialyse wird die Vorrichtung gemäß der Er-Eindung vorzugsweise mit dem Dialyseapparat in
Reihe geschaltet.
Die vorbekannte beschriebene Vorrichtung schließt ein Manometer für Überwachung des Blutdruckes
ein, ihr fehlen jedoch, was ein wesentlicher Nachteil ist, jegliche Kontroll- und Überwachungseinrichtungen
für die selektive Behandlung. Die Notwendigkeit einer solchen Kontrolle und Überwachung
hat zwei Aspekte: der eine ist, daß man die selektive Abscheidung als eine Funktion der Behandlungszeit
verfolgen können will, und der andere ist, daß man aus Sicherheitsgründen die Behandlung abbrechen
können will, wenn und sobald das Blut einen Bestandteil enthält, der anzeigt, daß die Behandlung schädliche
Nebenwirkungen verursacht hat. Das selektive Abscheiden wie auch das eventuelle Auftreten schädlicher
Nebenwirkungen geschieht sukzessiv nach ruhigen, ohne Sprünge verlaufenden Kurven. Es besteht
deshalb kein Bedarf an laufender Anzeige und/ oder Aufzeichnung währenü des Behandlungsverlaufes.
Dagegen ist es sehr wertvoll, in der jeweiligen Abscheidung angepaßten Zeitabständen eine Reihe
von Punktwerten zu erhalten.
Gemäß der Erfindung werden hierfür erforderliche Kontrollmittel an oder im Anschluß an die an sich
bekannte Vorrichtung für selektive Abscheidung von Aminosäuren und definierten Proteinen angeordnet,
deren Anwendungsgebiet nun auch so erweitert wurde, daß sie selektive Abscheidung gemäß den
Punkten B und C umfaßt. Die Kontrollmittel schließen ein Photometer mit zugehörigen elektronischen
Kreisen sowie eine Anzahl einzeln herausnehmbarer kleiner Probenplatten derselben Art wie die aktive
Oberfläche der Vorrichtung ein, die in ein entsprechend angepaßtes Probenahmeteil eingesetzt sind.
Photometer, Probenahmeteil und Vorrichtung für selektive
Abscheidung sind miteinander in Reihe geschaltet. Das Probenahmteil soll sich dabei auf der
Druckseite des Behandlungsteiles befinden.
Das Photometer arbeitet nach dem bekannten Prinzip, daß die zu untersuchende Flüssigkeit, in diesem
Fall Blutplasma, durch eine Meßzelle geleitet wird, an deren Enden eine Lampe bzw. ein lichtempfindliches
Organ, z. B. ein Photoresistor, angeordnet ist. Um das Licht auf den jeweiligen Wellenlängenbereich,
z.B. den für Hämoglobin oder dessen Niederbrechungsprodukte,
zu begrenzen, ist ein dementsprechend angepaßtes Filter in den Strahlengang
eingesetzt. Die zum Photometer gehörenden Kreise werden weiter unten näher beschrieben werden. Um
Blutplasma durch die Meßzelle strömen zu lassen, müssen die roten Blutkörperchen im Blut daran gehindert
werden, mit in die Meßzelle hinein zu gelangen. Zu diesem Zweck sind vor dem Ein- und Auslaß
der Meßzelle Filter angeordnet, deren Porengröße so gewählt ist, daß nur das Plasma des Blutes durch sie
hindurchgehen kann. Die Meßzelle ist als eine Shuntleitung zu der Leitung für das die Apparatur durchströmende
Blut angeordnet. Durch eine Drosselung in dem von Blut durchströmten Teil des Photometers
ergibt sich zwischen den öffnungen der Meßzelle eine
Druckdifferenz, wodurch man den gewünschten Strom von Blutplasma durch die Meßzelle erhält.
Das in das Photometer eintretende Blut hat einen Druck von etwa 100 mm Hg. wenn es einer Arterie
im Arm des Patienten entnommen ist. Der entsprechende Druck in der Armvene ist niedriger, jedoch
von derselben Größenordnung, so daß zwischen Einlaß und Auslaß der Apparatur ein mäßiger Druckunterschied
herrscht. Der Druckunterschied, den man zwischen Ein- und Auslaß des Photometers erhält,
und der durch die Drosselung bewirkt wird, beträgt deshalb nur einige wenige mm Hg. Diese Differenz
ist im Hinblick auf den Widerstand in den Filtern für die roten Blutkörperchen gering, aber dennoch ausreichend,
wenn man gute Filter mit niedrigem Strömungswiderstand wählt. Es ist jedoch eine alternative
Ausführung des Photometers mit einer wesentlich größeren Druckdifferenz vorgesehen. In der Alterna-
*5 tive hat man die Drosselung und den Auslaß von der
Meßzelle zum durchfließenden Blutstrom ausgelassen und einer arideren ähnlichen Auslaß in der Meßzelle
angeordnet. Von diesem Auslaß strömt das Blutplasma nach Passieren der Meßzelle entweder über
eine separate Verbindung zum Patienten zurück oder zu einem Sammelgefäß, das keinen Gegendruck hat.
Wenn das Plasma zum Patienten zurückgeführt werden soll, was bei langwieriger Behandlung notwendig
sein kann, soll die separate Verbindung vorzugsweise an eine Vene mit niedrigem Druck angeschlossen
werden, wodurch man den gewünschten größeren Druckunterschied erhält. In Fällen mit verhältnismäßig
kurzer Behandlungszeit kann man die geringe Plasmamenge, die durch das Photometer strömt, außer
acht lassen, und die separate Rückleitung zum Patienten kann deshalb entfallen.
Man kann mit den· beschriebenen Photometer das Vorkommen gefärbter Verbindungen im BlutplaM ia
messen. Unter ihnen sind freies Hämoglobin und Jessen
Niederbrechungsprodukte von größtem Intere^e. Wenn man andererseits das Vorkommen z. B. einer
wasserlöslichen ungefärbten Aminosäure messen \\\\\, was unter gewissen Voraussetzungen ebenfalls von
Interesse >ein kann, ist das beschriebene Photometer nicht anwendbar. Es ist deshalb vorgesehen, daß man
für diesen Zweck das Photometer gegen ein Fluoreszenzphotometer an und für sich bekannten Typs austauscht,
bei dem die Zuführung von Blut und Blutplasma im Prinzip auf dieselbe Weise wie für das
vorstehend beschriebene Photometer angeordnet m.
Ar, der Auslaßseite des Photometers ist ein Druckwächter
angeordnet, der ein Signal gibt, wenn der Druck im Blutstrom unter einen kritischen Wert sinkt.
weil z.B. geronnenes Blut das Photometer verstopft
5" hat. Der Druckwächter besteht aus einem vom Druck
in der Leitung betätigten beweglichen, federbelasteten Kolben, der über eine Dmckstange einen Schalter
betätigt, der an die elektronischen Kreise des Photometers
angeschlossen ist.
Die elektronischen Kreise für das Photometer und
der Druckwächter sind Anwendungen vorher bekannter Schaltungsprinzipien. Um die Vorrichtung
nach der Erfindung leicht transportierbar und von Netzanschluß unabhängig zu machen, ist für den Be-
trieb der Kreise eine besondere Stromquelle, z. B. eine Batterie, angeordnet. Diese Stromquelle kann verhältnismäßig
klein gewählt werden, da, wie bereits erwähnt. intermittente Ausführung der Messungen genügt.
Das Meßprinzip für das Photometer ist lolgendes.
Eine aus einem Multivibrator bestehenete Impulseinheit
gibt einen Impuls in Form einer Rechteckwelle ab. z. B. alle drei Minuten einen Impuls von etwa einer
halben ί
verschie
Impuls
anderei
Photon
stand.
der zw'
für da;
die je^
geschi
zentr;
tratic
fc
halben Sekunde Dauer. Dieser Impuls geht auf zwei
verschiedenen Wegen zu einem Diskriminator. Ein Impuls geht ungedämpft zum Diskriminator und ein
anderer Impuls erreicht den Diskriminator über das Photometer in mehr oder weniger gedämpftem Zustand.
Der Diskriminator vergleicht die Amplitude der zwei Signale. Die Amplitudendifferenzist ein Maß
für das Vorkommen des Stoffes im Blutplasma, dem die jeweilige Messung gilt. Der Diskriminator ist so
geschaltet daß er eine optische und/oder akustische Alarmeinrichtung betätigt, wenn entweder die Konzentration
des betreffenden Stoffes einen vorher bestimmten
höchsten Stand erreicht, oder die Konzentration
unter einen vorher bestimmten niedrig=ten
Staad sinkt. Wenn das Photometer ζ. Β fur Messung ·5
von freiem Hämoglobin im Blut angeordnet ist wendet man die erstere Alternative an, um Alarm bei auftretender
Hämolyse zu geben, und die zweite Alternative, um bei selektiver Abscheidung von fre em
Hämoglobin Signal zu geben, wenn die Behandlung abgeschlossen werden kann. An die vom Diskriminator
betätigte Alarmeinrichiung ist auch der Druckwächter geschaltet, so daß Alarm ausgelost ^rMaHs
der Blutdruckin der Leitung ausirgendeinem,Grunde
unter einen aus Sicherheitsgründen vorher testgeteg ten Wert sinken sollte. Die verschiedenen Kreise und
ihr Aufbau in Beziehung zueinander ^rden nachstehend
in einem Anwendungsbeispiel naher beschne-
bC Das Probenahmeteil für Untersuchung der aktiven 3<>
selektiv abscheidenden Oberfläche der Vomchtung besteht im Prinzip aus einem verhältnismäßig dick
sandigen Teilstück der durchgehenden Leitung fur den Blutstrom und einer Anzahl m dem Jeüsmck an
geordneter herausziehbarer Pfropfen, die irr Blot «rom verwahrte Probestücke der jeweiligen aktiven
Oberfläche enthalten. Wenn man einen ».dien
Pfropfen ein gewisses Stück herauszieht ohne ihn je
doch ganz herauszuziehen und dadurch „M Leck
stelle zu verursachen, wird das Probe Juck das im
Pfropfen verwahrt wird oder einen Teil desselber brf
det zueänelich und kann zwecks Anahse entternt Sde^DtSilenmäßige Bedarf an hier beschriebenen
Probestücken <
Tvpen selektiver Abscheidung gut bek J
standen von einer oder einigen Stunden entnommene Probestücke geben deshalb a^hen^™^L
punkte, um £ kontrollieren, wie die Absche.dung
nach
na
^tuSnrungsbeisp
stehend unter Bezugnahme auf di
stehend unter Bezugnahme auf di
her beschrieben, in denen -^„.u -jne Ge-
Fig 1 schematisch und perspektivisch eine oe
schnitt durch eine
Photometers zeigen.
Photometers zeigen.
des
Kre.se der Vorrichtung zeigt
Die Vorrichtung nach der Erfindung, ng
steht aus einem an sich bekannten Behandlungsteil 1 für selektive Abscheidung nicht erwünschter Bestandteile
aus dem Blut. Das Behandlungsteil ist in Reihe mit einem Photometer 2, einem Druckwächter
3 und einem Probenahmeteil 4 geschaltet, das Proben der selektiv abscheidenden aktiven Oberfläche
enthält. In F i g. 1 sind zwecks besserer Deutlichkeit die genannten Kontroll- und Überwachungsmittel 2, 3 und 4 in einem im Verhältnis zum
Behandlungsteil übertriebenen Maßstab gezeigt. Die Vorrichtung wird mit Hilfe einer zwischen zwei Blutgefäße
mit ausreichender Druckdifferenz eingelegten Shuntleitungvom Blut des Patienten durchströmt. Die
Strömungsrichtung durch die Vorrichtung hat an sich keine Bedeutung, aber der Druckwächter 3 soll aus
Sicherheitsgründen nach dem Photometer 2 angeordnet sein, wobei das Blut also in dem in F i g. 1 gezeigten
Beispiel durch einen Einlaß 5 hinein- und durch einen Auslaß 6 hinausgeht.
Das Behandlungsteil 1, Fig. 1, enthält eine bekannte aktive Oberfläche für die selektive Abscheidung,
ζ. B. in Form eines Satzes zueinander paralleler Glasplatten, die in einigem Abstand voneinander angeordnet
sind, mit der Ebene des Glasplattensatzes in Strömungsrichtung liegend (nicht gezeigt). Auf den
Glasplatten sind die aktiven Substanzen auf bekannte Weise befestigt. Die selektive Abscheidung geschieht
entweder als eine enzymatische Niederbrechung oder als ein Auffangen des oder der unerwünschten Bestandteile
im Blut, wenn dieses mit der aktiven Oberfläche in Berührung kommt.
Die Meßzellf 7 des Photometers 2, F i g. 2 a, wird von Blutplasma durchströmt, das mittels eines die roten
Blutkörperchen nicht durchlassenden Filters 9 von dem die Vorrichtung durchströmenden Blutstrom 8
abgeschieden wird. Das Blutplasma verläßt die Meßzelle 7 durch ein zweites Filter 10, dessen Aufgabe
es ist, rote Blutkörperchen daran zu hindern, hintenherum in die Meßzelle 7 einzudringen. Die Filtci 9,
10 sind aus praktischen Gründen, wie in Fi g. 2 a gezeigt, in einem einzigen Stück ausgeführt. Um den
vorgesehenen Strom von Blutplasma durch die Meßzelle 7 zu erhalten, ist in dem durchfließenden Blutstrom
8 eine Drosselung 11 angeordnet, die über der Meßzelle 7 einen Druckunterschied bewirkt. In den
Fällen, in denen der Druckunterschied über der Meßzelle 7 nicht groß genug ist, einen ausreichenden
Strom von Blutplasma durch die Meßzelle zu unterhalten, wendet man eine alternative Ausführung des
Photometers 2 (Fig. 2b) an. In diesem Fall sind das
Filter 10 und die Drosselung 11 (F i g. 2 a) ausgelassen
und durch eine mit Filter abgedeckte, separate Auslaßöffnung 12 (Fig. 2b) ersetzt, die entweder in das
Freie oder in ein Blutgefäß mündet, das einen niedrigeren Druck als das Blutgefäß hat, durch das das Blut
zum Patienten zurückgeführt wird.
Auf der einen Seite der Meßzelle 7 des Photometers 2 (Fig. 2a und 2b) ist hinter einem Fenster
eine Lampe 13. und auf der gegenüberliegenden Seite der Meßzelle ist hinter einem auswechselbaren Lichtfilter
16 ein lichtempfindliches Organ, ζ. B. ein Photoresistor 15, angeordnet. Der Wellenlängenbereich des
Lichtfilters 16 ist dem bei der Messung aktuellen Stoff im Blutplasma. z.B. freiem Hämoglobin, angepaßt.
Die Lampe 13 und der Photoresistor 15 sind an die
elektronischen Kreise der Vorrichtung angeschlossen, die nachstehend näher beschrieben werden.
Der Druckwächter 3 (Fig. 2a) ist als ein Seiten-
309 532
rohr 18 zur Leitung für den Blutstrom 8 angeordnet. Im Seitenrohr 18 befindet sich ein vom Blutdruck betätigter
Kolben 17 mit zugehörigem Dichtungsring 19. Der Kolben 17 ist mit einem Kegel 20 versehen, der
durch das mit einem inneren Ansatz 21 versehene freie Ende des Rohres 18 hinausragen kann. Zwischen
dem Kolben 17 und dem Ansatz 21 sind eine Druckfeder 22 und eine gegen den Ansatz 21 sich abstützende
Scheibe 23 angeordnet. Der Kegel 20 steuert einen am Seitenrohr 18 montierten Druckschalter 24, der
an den elektronischen Alarmkreis der Vorrichtung angeschlossen ist. Die Länge des Kegels 20 ist so gewählt,
daß er den Druckschalter 24 so lange offenhält, wie der Blutdruck am Kolben 17 die Feder 22 so stark
zusammenzudrücken vermag, daß sie bis außerhalb des Seitenrohres 18 reicht. Fällt der Blutdruck unter
den vorher gewählten Sicherheitswert, gibt der Kegel 20 den Druckschalter 24 frei, derdann den Stromkreis
schließt und Alarm auslöst.
Die elektronischen Kreise der Vorrichtung sind Anwendungen an sich bekannter Schaltungen. Im
Blockplan (Fig. 4) speist eine Kraftquelle, z.B. eine Batterie 25, die Kreise. Eine aus einem Multivibrator
bestehende Pulseinheit 26 gibt in geeigneten Zeitabständen, z. B. 3 Minuten, ein Signal von kurzer Dauer,
etwa 1Z2 Sekunde. Das in Form einer Vierkantwelle
gegebene Signal geht auf zwei Wegen - einem ungedämpften und einem gedämpften - zu einem Diskriminator
27. Das Signal von der Pulseinheit 26 geht zuerst zu einem elektronischen Tor 28, wo das Signal
so geteilt wird, daß ein Teil die Lampe 13 des Photometers entzündet und ein Teil zu einer Verzögerungseinheit 29 geht. Diese Verzögerungseinheit hat den
Zweck, dieses ungedämpfte Teil des Signals auf seinem Weg zum Diskriminator so viel zu verzögern, daß
die Lampe 13 Zeit zum Zünden und zur Erreichung einer stabilen Lichtstärke erhält, was etwa eine Millisekunde
in Anspruch nimmt. Die Lampe 13 sendet einen Lichtstrahl 42 durch die Meßzelle 7, wobei der
Photoresistor 15 einen der empfangenen Lichtintensität entsprechenden Widerstand annimmt. Das Signal
vom Photoresistor 15 geht weiter zum Diskriminator 27 und erreicht diesen mehr oder weniger gedämpft,
je nach der Konzentration des Stoffes im Blutplasma, den das Photometer 2 messen soll. Ein zweites elektronisches
Tor, das Meßtor 30, durch das das ungedämpfte Signal auf seinem Weg von der Verzögerungseinheh
29 zum Diskriminator 27 hindurchgeht, gibt auch einen Meßimpuls zum Meßkreis des Photoresistors
15, so daß der Diskriminator 27 das ungedämpfte und das gedämpfte Signal gleichzeitig erhält.
Der Diskriminator 27 vergleicht hierbei die Differenz in der Amplitude der beiden Signale. Diese Differenz
ist ein Maß der Konzentration des Stoffes im Blutplasma, den das Photometer 2 mißt. Diese Amplitudendifferenz
wird als ein Signal zu einem dritten elektronischen Tor, dem Alarmtor 31, übertragen. Bei zu
großer, alternativ zu kleiner Amplitudendifferenz, je nachdem ob die Vorrichtung eingestellt ist, Alarm zu
geben, wenn die Konzentration des aktuellen Stoffes im Blutplasma einen vorher eingestellten Sicherheitswert
überschritten hat, oder ob die Konzentration auf einen vorher eingestellten Mindestwert gesunken ist,
bei dem die Behandlung abgeschlossen werden kann, gibt das Alarmtor 31 einen Impuls zu einer Alarmeinrichtung
32, die optisch und/oder akustisch sein kann, ίο und dann in Tätigkeit tritt. Wurde die kritische Amplitudendifferenz
nicht erreicht, gibt der Diskriminator 27 kein Signal, und folglich wird kein Alarm ausgelöst.
An das Alarm tor 31 ist auch der Druckwächter 3 geschaltet, so daß die Alarmeinrichtung 32
ausgelöst wird, wenn der Blutdruck so stark sinkt, daß der Druckschalter 24 schließt.
Das Probenahmeteil 4 (F i g. 3 a) besteht im Prinzip aus einer Anzahl Probepfropfen 33, die in ein verdicktes
Teilstück 34 der Leitung für den durchströmenden « Blutstrom 8 eingesetzt sind. Für jeden Probepfropfen
33 ist in der Leitung für den durchströmenden Blutstrom 8 eine weich gerundete Ausbuchtung 35 angeordnet.
Die Probepfropfen 33 (Fig. 3 a und 3 b) sind in Löcher mit Dichtungsringen 36 eingepaßt, die den
Ausbuchtungen 35 in der Leitung für den durchströmenden Blutstrom 8 direkt gegenüberliegen. In den
zylindrischen, mit einem Griffstück 37 versehenen Probepfropfen 33 (Fi g. 3 b) sind in Höhe mit der Leitung
für den durchströmenden Blutstrom 8 Löcher 38 angeordnet, die mit einem plastischen Futter 39, z. B.
einem Stück Plastikschlauch, gefüttert sind. Die Probestücke 40, von derselben Qualität wie die im Behandlungsteil
1 enthaltenen Platten mit aktiver Oberfläche, sind in die Löcher 38 eingesetzt, wo sie mit
leichtem Druck von dem etwas verformten Futter 39 festgehalten werden. Bei Einsetzung der Probepfropfen
33 werden diese so orientiert, daß die Löcher 38 sich parallel mit der Leitung für den Blutstrom 8 erstrecken,
so daß die Probestücke 40 vom Blut umspült werden, die Orientierung wird durch Pfeile 41 auf der
Oberseite der Griffstücke 37 (Fig. 1) erleichtert, kann aber auch zwangsgesteuert werden, z. B. von einer
(nicht gezeigten) Knagge am Griffstück 37, die in entsprechende Ausnehmungen in den Sitzen der
Pfropfen in tici Leitung eingepaßt werden. Bei der Probenahme wird der Probepfropfen 33 (siehe mittlerer
Pfropfen in Fig. 3 a) vorsichtig so weit herausgezogen, daß das Loch 38 freigelegt wird. Danach wird
das Probestück 40 zur Analyse herausgenommen. Der so Leere Probepfropfen kann dann vorzujpweise in herausgezogener
Lage verbleiben und dadurch anzeigen, daß er leer ist. Eine (nicht gezeigte) Sperre zur Verhütung
unbeabsichtigten völligen Herausziehens der Probepfropfen ist ebenfalls vorgesehen. Sie kann z. B.
aus einem auf geeigneter Höhe über den Griff stücken 37 angeordneten abnehmbaren Schutzbügel bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
-7 t i O
Claims (9)
1. Vorrichtung für kontrollierte selektive Abscheidung
unerwünschter Bestandteile aus Blut i> zur Erzielung eines therapeutischen Effekts, mit
einem Abscheidungsteü aus einer Anordnung mit aktiven Oberflächen für die selektive Abscheidung
von unerwünschten Aminosäuren und Proteinen, dadurch gekennzeichnet, daß sie
als Abscheidungsteil eine Anordnung mit aktiven Oberflächen für die selektive Abscheidung weiterer
unerwünschter Blutbestandteile neben Aminosäuren und Proteinen aufweist und daß die Anordnung
mit Mitteln zur Kontrolle und Uberwa- 1S
chung der selektiven Abscheidung versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit Blutplasma abscheidendem
Filter (9, 10, 12) ausgerüstetes Photometer (2) in den Blutstrom zwecks Messung der Konzentration
eines im Zusammenhang mit der jeweiligen Abscheidung spezifischen Stoffes eingeschaltet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckwächter (3) in den
Blutstrom zwecks Überwachung der Aufrechterhaltung ausreichenden Blutdruckes während der
Behandlung eingeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Blutstrom ein Probenahmeteil
(4) eingeschaltet ist, das eine Anzahl einzein herausnehmbarer Probestücke (40) derselben
Qualität wie die aktive, selektiv abscheidende Oberfläche der Vorrichtung enthält.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom von Blutplasma
durch eine Meßzelle (7) des Photometers (2) von einer Drosselung (11) aufrechterhalten
wird, die in der Leitung für den hindurchgehenden Blutstrom angeordnet ist, und das Blutplasma die
Meßzelle durch ein Filter (10) verläßt und wieder 4<>
in den Blutstrom (8) (Fig. 2a) eintritt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blutplasma die
Meßzelle (7) des Photometers (2) durch eine Auslaßöffnung (12) (Fig. 2b) verläßt, die entweder
in das Freie oder in ein Blutgefäß mündet, in dem ein niedrigerer Druck als in dem Blutgefäß
herrscht, zu dem das Blut nach seinem Durchströmen der Vorrichtung zurückgeführt wird.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1,2,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Photometer
(2) an elektronische Kreise angeschlossen ist, die sowohl den Meßverlauf steuern als auch Alarm
geben, wenn die Konzentration des vom Photometer gemessenen Stoffes einen vorher eingestellten
kritischen Wert erreicht.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 5, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckwächter (3) an dieselbe Alarmeinrichtung (32) wie das Photometer (2) angeschlossen ist, und
Alarmgabe erfolgt, wenn der Blutdruck unter einen aus Sicherheitsgründen vorher festgelegten
Mindestwert sinkt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Probenahmeteil (4) einen
oder mehrere, in der Leitung für den Blutstrom angeordnete, aus dieser Leitung teilweise herausziehbare
Probenahmepfropfen (33) einschließt, durch die sich Löcher (38) erstrecken, die in eingesetzter
Lage der Pfropfen parallel mit der Leitung verlaufen, und daß in herausgezogener Lage
der Pfropfen ein Probestück (40) aus dem Loch bzw. den Löchern (38) außerhalb der Leitung
ohne Behinderung des Blutstromes in der Leitung herausnehmbar ist.
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