DE2752861A1

DE2752861A1 - Verfahren und vorrichtung zur verduennung einer loesung

Info

Publication number: DE2752861A1
Application number: DE19772752861
Authority: DE
Inventors: Ulf Thomas Gustav Dr Nylen
Original assignee: Gambro AB
Current assignee: Gambro Lundia AB
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-11-26
Publication date: 1978-06-01
Also published as: GB1564788A; IT1088686B; SE402980B; JPS5368678A; US4352374A; FR2371958A1; SE7613374L

Description

Die vorliegende FIrfindung bezieht sieh auf ein Verfahren zur Verdünnung einer konzonlri.erten Lösung, vorzugsweise in Zusammenhang mit Analysen, flas erfindungsgcrnässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung zusammen mit dem Verdünnungsmittel nach einer Pumpenanlage gesaugt wird, die dazu dient, eine so grosse Menge der Mi seining abzutrennen, wie sie der Menge kon/.on Lri erter Lösung entspricht , wobei der Rest der Mischung gleichzeitig nach einer Messkammer hingeleitet wird, die angeordnet ist, um eine entsprechende Menge des Verdünnungsmittels abzumessen, das danach mit der konzentrierten Lösung vernii seilt wi rd . .

Spezielle Vc)[¹IeUe werden durch die Erfindung erzielt, wenn eine kleine Menge konzentrierte Lösung mit einer grossen Menge Verdünnungsmittel verdünnt werden soll. Versucht man in einem solchen Falle, ganz einfach zwei Pumpen mit verschiedener Kapazität für die beiden Flüssigkeiten zu benutzen, kann der Fehler der Kapazität der Pumpe mit der grössercn Kapazität verhängnisvoll für das Gesamtresultat sein. Ganz besonders gefährlich kann es hierbei werden, wenn 'es um die Analyse von ' Blut geht, das einem Pat ien I en kontinuierlich entnommen wird. Hierbei kann es sogar vorkommen, dass dem Patienten statt dessen Verdünnungsmittel eingepumpt wird.

Zu diesen Schwierigkeiten kommt es aber nicht, wenn die Verfahren
dünnung gemäss dem Ver-der vorliegenden Erfindung erfolgt, Gl ciolvze it ι g gewinnt man den Vorteil, dass die Verdünnung der konzentrierten Lösung nahe der Quelle derselben erfolgen kann. Dies ist besonders wichtig, wenn es um Blut und kleine Flüsse geht, weil es sonst leicht zu Koagulation und damit Stau ' in den benutzten Leitungen kommt. . |

Speziell -vorteilhaft ist die Erfindung auch in den Fällen, wo sich Pumpen und Analyseausrüstung in relativ grossein Abstande vom komplexen Medium befinden.·

Falls die Verdünnung in diesen Fällen erst nach den Pumpen erfolgt, wird die Transport zeit für das komplexe Medium unakzeptabel lang. Mit den komplexen Medien, um die es hier geht, zum Beispiel Blut, kann man nämlich die inneren Querschnitts-

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flächen nicht unter gewisse Grenzen verhindern. Versucht man in diesen Fällen,eine Verdünnung auszuf uhren, indem man ganz einfach Verdünnungslösung direkt nach einem Verdünnungspunkt pumpt und von dort aus mit einer anderen Pumpe die verdünnte Lösung durch diese zweite Pumpe n'aeh der Analyses teile saugt, so müssen diese Pumpen sehr genau sein, damit es nicht zu unak/.ppLablen Fehlern kommt. Falls ein Fehler von ca. 10 % bei der Analyse akzeptiert worden und die Verdünnung 50-mal ist, bedeutet dies, dass jede Pumpe keinen grösseren Fehler als 0.1 % haben darf. Pumpen mit solcher Präzision sind ausserordeiitl ich teuer. Das laut Erfindung angewandte Prinzip ermöglicht es aber^ Standardpumpen zu benutzen, wobei der Fehler, der Pumpen etwa bei 5 % liegen kann.

Die. i'rfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausführung des

fahren.

vorstehend beschriebenen Ver- Diese Vorrichtung ist durch Mittel gekennzeichnet, um eine konzentrierte Lösung zusammen mit einem Verdünnungsmittel nach einer Pumpenanlage hinzuführen, die dazu dient, eine so grosse Menge der Mischung abzutrennen, wie sie der Menge konzentrierter Lösung entspricht*, Mittel, um den Rost der Mischung nach einer Messkammer zu leiten, die dazu dient, eine entsprechende Menge des Verdünnungsmittels ab/.umessen ·, sowie Mittel, um dieses Verdünnungsmittel zur Mischung mit i\t:v konzentrierten Lösung zu führen.

Vorzugsweise hat die erwähnte Pumpenanlage zwei Pumpen, von denen eine dazu dient, die erwähnte Menge abzutrennen, während die andere die Aufgabe hat, den Rest zur Messkammer zu pumpen.

Hierbei kann die Messkammer aus zwei Teilen bestellen, die durch e i ne versetzbare VJ and getrennt sind, wobei der eine Teil da:-'.u dient, die Mischung bei gleichzeitiger Verdrängung des Verdünnungsmittel s vom anderen Teil entgegenzunehmen.

Die versetzbare Wand kann beispielsweise aus einer flexiblen Membrane: oder dergleichen bestehen. Alternativ kann sie aus einem in einem Zylinder verschiebbaren Kolben bestehen. Im 1eI ζ 11 ren Falle kann die versetzbare Wand, indem sie angetrieben ist. als die erwähnte zweite Pumpe dienen, d.h. durch Ansaugiiiig de-r·

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gleichen Menge Mischung, wie Verdünnungsmittel von ihr verdrängt wird. Zur Zustandebringung einer gleichmässigercn Strömung kann nach der Messkammer, jedoch vor dem Punkte, an dein die Verdünnung erfolgt, eine Drosselung, beispielsweise ein Nadelventil oder dergleichen, angebracht sein.

Da die er Γ i ndungsgomässe Vorrichtung vor allen Dingen zur Verwendung in Verbindung mit Analysen vorgesehen ist, muss sie mit einer Ana 1 yscnanordnung kombiniert sein, die zweekmäss i gs t vor der Messkammer angebracht wird. Diese Analysenanordnung kann bei spiel sv/eise so beschaffen sein, wie es der in der deutschen Patent anmeldung P 2658101.1 (schwedische Patentanmeldung 76.0002Ί-9) cnthal tonen Rcschreibting entspricht. Jedoch mit der Ausnahme, dass Dialysen noriiia1erwei.se nicht in Zusammenhang mit der vorliegenden Krfindung goshehon.

Die Erfindung wird nachstehend unter Hinweis auf die be ige füg I en Zeichnungen genauer beschrieben, in denen als Reispiel zwei verschiedene vorgezogene Ausführungen der erf i ndungsgeinässeri Vorrichtung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung mit zwei Pumpen- und einer Messkammer. Fig. 2 eine Vorrichtung mit einer Pumpe sowie einer Mos ,]...!;::■: ■ r , die als zweite Pumpe dient .

ik> i dft· Konstruktion gem.'i::s Fig. 1 wird einem Patienten 1 Hint durch eine vorzugsweise hepar i η i s i er t e Kanüle 2 entnommen. P,o i einer sogenannten Y--Kopplung 3 wird Blut in Leitung ■( eingeführt und gleichzeitig mit Verdünnungsmittel aus einer Leitung 5 ver ■ mi sclit. Leitung ¹I vorzweigt sieh in zwei Abzweigleitungen G und 7, vt>n denen die erstgenannte über eine Pumpe 8 nach einer Ab-f 1 us:; I ο i t ung hinführt:, wahrend die letztgenannte über eine Pui:^..· 10 nach einer Ana 1 ys. -u an« -rdnung 11 hinführt. Von d(i: An il y .:■. -n . η Ordnung !I aus wird die Mischung durch ein».: Leitung 12 nach ei m:m sfeifyn €ohä«;;o 13 geführt, iiafj durch eine Membrane \H in zv/ei Teile aufgeteilt i s t ₃ nämlich einen für die Mischung vor ,·,■·- seltenen Teil 13 α bzw. einen für das VerdüniiUiigsm i ) tel vu·-;,. u L non Toi I. 13b. Dieses Verdünnungsmi t tel wird dann durch eine Drosselung IS in Leitung 5 eingepresst, um an der Y--Kopp 1 ung mit ΙΊ IuI von Kanüle ? gemischt zu werden. »

Möchte man zum Beispiel das Mischungsverhältnis 1:70 haben, so wird Pumpe 8 beispielsweise auf 1 ml/Std. eingestellt, während Pumpe 10 auf 69 ml/Std. eingestellt wird. Unter der Voraussetzung, dass die Pumpen absolut korrekt sind, wird die Strömung in Leitung 5 dann 69 ml/Std. und die Strömung in Leitung 4 70 ml/Std.. Vom Patienten 1 wird hierbei 1 ml/Std. abgesaugt. Sollten Fehler in Pumpe 10 aufkommen, so nehmen die Mengen in den Leitungen 4 und 5 zu, aber nicht die Strömungen durch Kanüle 2 und Pumpe 8. Die Strömung durch Kanüle 2 ist nämlich bei dem beschriebenen System nur von Pumpe 8 abhängig, die leichter bei einem niedrigeren absoluten Fehler gehalten werden kann. Sind beispielsweise an den beiden Pumpen Fehler von ca. 5 % vorhanden, so wird der absolute Fehler für Pumpe 8 nur 1/6 9 des absoluten Fehlers von Pumpe 10.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 2 stimmt im Prinzip mit der gernäss Fig. 1 überein. Daher sind die gleichen Hinweisbeze^ichnungen benutz, L worden, jedoch mit Zusatz eines Prim-Zeichens. Der» einzige Unterschied ist eigen L lieh der, dass Pumpe 10 entfernt und dadurch ersetzt worden ist, dass Messkammer 13 als ein Zylinder 13' mit einem an einer Achse 16' getriebenen Kolben 17' gebaut isL. Dieser Kolben 17' kann beispielsweise dadurch getrieben werden, dass er ein inneres Gewinde aufweist, das zu einem entsprechenden Gewinde an Achse 16' passt, die hierdurch von einem MoLor 20' durch Zahnräder 18' und 19' angetrieben werden kann.

Bei den beiden beschriebenen Vorrichtungen wird die untersuchte Mischung durch eine Analysenanordnung 11 bzw. 11' transportiert. Diese Analysenanordnung kann beispielsweise aus einer Analysenelcktrode, kombiniert mit einem Elektrometer 21 bzw. 21' bestehen, der wiederum durch einen Rechner 22 bzw. 22' an eine Steuervorrichtung 23 bzw. 23' angeschlossen ist.

Wie vorstehend erwähnt, kann diese Analyse ungefähr in gl^JfJvfJ^,-Weise vor sich gehen, wie dies in der deutschen Patentanmeldung (schwedisehe Patentanmeldung 76.00024-9) beschrieben worden ist. Dieses Analysenverfahren wird daher in der vorliegenden Patentanmeldung nicht näher beschrieben. *

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Die Erfindung ist natürlich nicht nur auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt,, sondern im Rahmen der vorstellenden Patentansprüche veränderlich. Beispielsweise können die zum jeweiligen System gehörenden Details bezüglich Form und Funktion in weiten Grenzen variieren j ohne dass hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird. Falls Kanüle 3 beispielsweise aus einer sogenannten Doppel kanüle besteht, kann eine erste Verdünnung des Blutes bereits an der Spitze dieser Kanüle geschehen. Wird hierbei Blut mit ebenso viel Heparin verdünnt, kann man eine schliessliche Blutkonzentration von 1:70 zustandebringen, indem 1 ml Blut ausgesaugt und 1 ml Heparin zugese'tzt wird, um dies dann mit 68 ml Verdünnungsflüssigkeit zu verdünnen. Die Pumpen 8 und 10 werden in diesem Falle für ein Saugen oder Pumpen von 2 bzw. 6 8 ml/Std. vorgesehen. ^v

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Leerseite

Claims

Dr Hans-Heinrich Willrath t _O__{62 WIESBADEN} , 25. Nov.1077

Dr. Dieter Weber _On_noM ^Po»"^{aA 61}« _S/Tü

Dipl.-Fhys. Klaus beitiert

Telesramma.lr.-,Μ: WILLPATENT

PATENTANWÄLTE Tel«: 4-1MÜ47

P 10956-125

Gambro AB
220 10 Lund (Schweden)

Verfahren und Vorrichtung zur Verdünnung einer Lösung

Priorität; 30. November 1976 in Schweden Anmelde-Nr. 76.13374-3

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Verdünnung einer konzentrierten Lösung, vorzugsweise in Zusammenhang mit Analysen, dadurch gekennzeichnet , da3 die Lösung zusammen mit dem Verdünnungsmittel nach einer Pumpvorrichtung (8, 10) gesaugt wird, die zur Abtrennung einer 30 großen Menge der Mischung vorgesehen ist, wie sie der Menge konzentrierter Lösung entspricht, und daß der Rest der Mischung gleichzeitig zu einer Meßkammer (13) zum Abmessen der entsprechenden Menge des Verdünnungsmittels, die danach mit der konzentrierten Lösung vermischt wird, hingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicl net, daß zu der Pumpvorrichtung (B, 10) zwei Pumpen (3, 10) gehören, von denen die eine (8) die erwähnte Menge absondert, während die andere (10) den Rest nach Meßkammer (13) pumpt.

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Frankfurt/Main 47 6i-40» Bank: Dresdner Bank ΛΓ.. Wiesbaden. Konto Nr. (76807

ORIGINAL INSPECTEO

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d α d u r e h

gekennzeichnet , dass die Messkammer (13) ::wei Teile (13a, 13b) hat, die von nin.u¹ versetzbare]. Wand (IU, IV¹) gctn-Miit sind, wobei dein einen Toil (13,0 d.ie M i scliuüß, bei gl e i ι Ίι/,η ι I. i ger Verdrängung d(.'S Vei dünnungsm L L I el s vom . ι;!·7t:i >.-n Teil (13b), zugeführt wird.

nach Ί. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens einem di-r voi^lchendon Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass I-iil. Lei Cf, 6, V) vorhanden sind, um eine konz< η I r i. -i· I e lösung zusammen j-jii L: ΐ'ίπι-,ιΐ Verdünnungsmittel n.ioh einer Pu^pi η-vorri < Ii Lung (8, 1.0) h i nzul.e i t.< η , die d.izu di<;nt, eine so ^iosse Menge der iMisrhung .ibzu I runner., wie sie <]er Menge dt.r konzentrierten Iiösung eJi l.spr i eh t ; dass MiJ. Lei (1.1, 1.2) vorhanden sind, um den Rest d(jr Mischung η,ich einer Messkammer (13) :\i leiten, die dazu dient, eine entsprechende f'enge des Vertii'innungs.'n i. L f eis abzumessen ; sowie dass MiLLeI (5, L5) vorhanden sind, um dieses Verdi'innungsMii L Lei zur Mischung mit der konzentrierten Lösung zu führen.

5. Vorrichtung gernäss Anspruch ¹J, d a d u r c h g e k e η η zeichne t , dass zur erwähnten Puinpi.-/i.inordnujig (8, 10) zwei Pumpen (8, 10) gehören, von denen die eine (8) zur Absonderung der erwähnten Menge dient, während die andere (LO) .ingeordnet ist, um drin Rest zur Messkammer (13) zu pumpen.

6. Vorrieh! ung gejnäss Anspruch ¹I, dadurch g e k e η η zeichne t ,daß die^'"^'^""¹¹¹"'!" (13) zwei Teile (13a, 13b) hat, die von einer verse t zbaren Wand (I¹J, IV') getrennt sind, wobei der eine Teil (13a) vorgesehen ist, um die Mischung bei gleichzeitiger Verdrängung des Verdünnungsmittels vorn ,üideren Teile (13b) entgegenzunehmen.

V. Vorrichtung geniäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass die versetzbare V/a fid aus einer flexiblen Membrane (L¹O oder dergleichen (I¹O besteht.

8. Vorrichtung gernäss Anspruch ß, dadurch g e k e η η zeichne t , dass Messkammer (13') ,ms einem Zylinder mit

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einem verschiebbaren Kolben (17^?) besteht.

9. Vorrichtung gernäss Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet , dass die versetzbare Wand (17*),indem sie angetrieben ist, als die erwähnte zweite Pumpe dient, indem sie die gleiche Menge Mischung ansaugt, wie sie Verdünnungsmittel verdrängt.

10. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche U bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drosselung (15) für das Verdünnungsmittel nach der Messkammer (13), jedoch vor dem Punkte (3) angebracht ist, wo die Verdünnung erfolgt.

11. Vorrichtung gemäss einem der Ansprüche M-IO, dadurch gekennzeichnet, dass eine vor der Messkammer (13) angeordnete Analysenanordnung (11) _w vorhanden ist.