DE3687453T2

DE3687453T2 - Einrichtung zur filtration von plasma aus blut.

Info

Publication number: DE3687453T2
Application number: DE8686308169T
Authority: DE
Inventors: Yoshimichi Harada; Akiyoshi Nakano; Takuichiro Watanabe
Original assignee: Kawasumi Laboratories Inc; Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd; SB Kawasumi Laboratories Inc
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1986-10-21
Publication date: 1993-04-29
Anticipated expiration: 2006-10-22
Also published as: EP0228160B1; US4721564A; ES2038121T3; EP0228160A3; DE3687453D1; EP0228160A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft insgesamt eine Vorrichtung zum Abtrennen von Blutplasma und Blutkörperchen aus dem Gesamtblut und insbesondere eine Vorrichtung, die dazu ausgebildet ist, automatisch in Gang gesetzt zu werden.
Insbesondere weist die Plasma-Filtervorrichtung, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, mindestens eine Plasma-Trenneinrichtung oder ein Plasmafilter auf, um Plasma aus dem Gesamtblut zu entfernen, das von einem menschlichen oder tierischen Patienten hergepumpt wird, wobei der verbleibende Rest des Gesamtblutes nachfolgend wieder zum Patienten zurückgeführt wird, nachdem er mit einer im wesentlichen gleichen Menge einer physiologisch kompatiblen Flüssigkeit ergänzt wurde, um die Menge des entfernten Plasmas zu ersetzen.
Als eines der Verfahren zum Behandeln eines Patienten, der an Nieren- oder Leberversagen oder Autoimmunität oder ähnlichen Krankheiten leidet, sind ein Plasma-Trennverfahren sowie auch eine Vorrichtung, die imstande ist, die Plasma- Abtrennung durchzuführen, bekannt, worin das Gesamtblut, das aus der Arterie eines Patienten entnommen wird, in einer Plasma-Trenneinrichtung oder einem Plasmafilter in Blutplasma- und Blutkörperchen-Komponenten aufgetrennt wird und die abgetrennten Blutkörperchen dann wieder zu den Venen des Patienten gemeinsam mit einem physiologisch kompatiblen Flüssigkeitsersatz zurückgeführt werden, der ausreicht, um die Verringerung des entfernten Plasmas zu kompensieren.
Gemäß der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-40302 ist die Verwendung einer bzw. eines zusätzlichen Plasma-Trenneinrichtung oder Plasmafilters zum Abtrennen des Blutplasmas offenbart, das von Blutkörperchen auf die oben beschriebene Weise abgetrennt wurde, und zwar in eine hochmolekulare Komponente, die verschiedenartige toxische Substanzen enthält, und eine niedermolekulare Komponente, die Substanzen, wie beispielsweise Protein, enthält, die metabolisch nützlich sind. In diesem Fall wird die niedermolekulare Komponente zum Patienten gemeinsam mit einem physiologisch kompatiblen Flüssigkeitsersatz in einer Menge zurückgeführt, die ausreichend ist, um die Verringerung der entfernten hochmolekularen Komponente zu kompensieren.
Das US-Patent Nr. 4 350 594 offenbart eine Blutbehandlungsvorrichtung, die einen Bluteinlaßkreis mit einer Pumpe, ein erstes Membranmodul für die Plasma-Abtrennung, das mit dem Bluteinlaßkreis verbunden ist, einen Plasma-Auslaßkreis für das vom ersten Membranmodul abgetrennte Plasma, mit einem Druckmesser und einer Pumpe, und ein zweites Membranmodul für die Plasma-Fraktionierung aufweist, das das Plasma, das vom Plasma-Auslaßkreis ankommt, in zwei Komponenten auftrennt. Ein Plasmafraktions-Auslaßkreis mit einer Pumpe ist vorgesehen für die Fraktion mit hohem Molekulargewicht, die vom zweiten Membranmodul abgetrennt wurde. Ein Blut-Rückführkreis ist ebenfalls vorgesehen, um Blutkörperchen aus dem ersten Membranmodul zusammen mit der Fraktion mit niedrigem Molekulargewicht, die von dem zweiten Membranmodul abgetrennt wurde, zum Kreislauf des Patienten zurückzuführen. In einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, die in diesem US-Patent beschrieben ist, ist ein Strömungsmeßgerät vorgesehen, um die Strömung durch den Plasma-Auslaßkreis für das Plasma zu ermitteln, das vom ersten Membranmodul abgetrennt wurde. Es ist auch darauf hingewiesen, daß eine Ersatzflüssigkeit dem behandelten Plasma zur Rückführung zum Kreislauf des Patienten hinzugefügt werden kann, um jenen Abschnitt des Plasmas zu ersetzen, der vom zweiten Membranmodul entfernt wurde.
Wenn man eine Blut-Verarbeitungsvorrichtung aus dem Stand der Technik während einer klinischen Operation benutzt, und bevor das Gesamtblut verarbeitet wird, muß der gesamte Flüssigkeitsumlauf, der in der Blut-Verarbeitungsvorrichtung verwendet wird, mit physiologischer Natriumchlorid- Lösung (normaler Salzlösung) in Gang gesetzt werden, damit der gesamte Flüssigkeitsumlauf gereinigt wird und anpaßbar an das Gesamtblut gemacht wird, das verarbeitet werden soll.
Bisher wurde der Ingangsetzungsvorgang dadurch ausgeführt, daß man die Plasma-Trenneinrichtung oder -Trenneinrichtungen vom Flüssigkeitskreis trennt, und, nachdem die getrennte bzw. getrennten Plasma-Trenneinrichtung(en) in Gang gesetzt wurden, man diese wieder an die Flüssigkeitskreiskomponenten anschließt, um den gesamten Flüssigkeitsumlauf fertigzustellen. Deshalb ist die bisher durchgeführte Ingangsetzungsprozedur kompliziert und zeitraubend und erfordert hierbei die Betreuung durch eine oder mehrere technische Fachkräfte. Dies ist besonders dann gültig, wenn zwei Plasma-Trenneinrichtungen oder -Filter verwendet wurden, wie in der Vorrichtung, die in der oben erwähnten japanischen Veröffentlichung offenbart ist.
Es wäre somit wünschenswert, die oben erläuterten Probleme im wesentlichen auszuräumen und eine Blut-Verarbeitungsvorrichtung zu schaffen, die nicht die zeitweise Entfernung der Plasma-Trenneinrichtung oder -Trenneinrichtungen von dem verbleibenden Flüssigkeitsumlauf in Vorbereitung der Ingangsetzungstätigkeit erfordert, und worin die Ingangsetzung automatisch durchgeführt werden kann ohne das Erfordernis, die Plasma-Trenneinrichtung oder das Plasmafilter vom Flüssigkeitskreis zu trennen.
Die vorliegende Erfindung liefert eine Plasma-Filtervorrichtung, mit:
einem Blut-Umlaufkreis mit einem Plasmafilter zum Auftrennen des Gesamtblutes, das einem Gegenstand des Interesses durch einen Bluteinlaß entzogen wurde, in eine Blutplasma-Komponente und eine Blutkörperchen-Komponente und zum Zuführen der Blutkörperchen-Komponente zu einem Blutauslaß für deren Rückführung zum Gegenstand des Interesses;
einem Plasma-Umlaufkreis zum Entfernen mindestens eines Anteils der Blutplasma-Komponente, die vom Gesamtblut abgetrennt wurde, und zum Zuführen einer physiologisch verträglichen Ersatzflüssigkeit in einer Menge, die im wesentlichen gleich ist dem Maß des genannten Anteils der Blutplasma-Komponente, der entfernt wurde, zu einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises bezüglich der Strömungsrichtung hinter dem Plasmafilter und hiermit zum Blutauslaß;
einer ersten Pumpeinrichtung, die im Blut-Umlaufkreis angeordnet ist;
einer zweiten Pumpeinrichtung, die im Plasma-Umlaufkreis angeordnet ist;
einem ersten Fühler zum Ermitteln der Strömung durch den Plasma-Umlaufkreis; dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner aufweist:
eine Einrichtung, durch welche eine Quelle für Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme in Strömungsmittelverbindung mit dem Blutauslaß und mit einem Strömungsmittelauslaß zur Aufnahme der Ersatzflüssigkeit in den Plasma-Umlaufkreis gebracht werden kann;
einen zweiten Fühler zum Ermitteln der Strömung durch den Blut-Umlaufkreis;
eine erste Ventileinrichtung zum wahlweisen Herstellen und Unterbrechen eines ersten Strömungsmittelumlaufes zwischen einem bezüglich der Strömungsrichtung hinteren Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises und dem genannten Abschnitt des Blut-Umlaufkreises bezüglich der Strömungsrichtung hinter dem Plasmafilter;
eine zweite Ventileinrichtung zum wahlweisen Herstellen und Unterbrechen eines zweiten Strömungsmittelumlaufes zwischen dem genannten, bezüglich der Strömungsrichtung hinteren Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises und der Außenseite der Einrichtung;
eine erste Antriebseinrichtung, die betreibbar ist, um die erste und zweite Ventileinrichtung zu veranlassen, den jeweiligen ersten und zweiten Strömungsmittelumlauf zu unterbrechen und die erste Pumpeinrichtung anzutreiben, um die Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme zu veranlassen, durch den Blut-Umlaufkreis zu strömen;
eine zweite Antriebseinrichtung, die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal aus dem zweiten Fühler betreibbar ist, um die zweite Ventileinrichtung zu veranlassen, den zweiten Strömungsmittelumlauf herzustellen und gleichzeitig die zweite Pumpeinrichtung anzutreiben, um die Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme zu veranlassen, durch den Plasma-Umlaufkreis zu strömen, wenn die Strömung durch den Blut- Umlaufkreis einen ersten, vorbestimmten Wert einnimmt; und eine Einrichtung, die in Abhängigkeit von den jeweiligen Ausgangssignalen aus dem ersten und zweiten Fühler betreibbar ist, um die erste und zweite Pumpeinrichtung zu einem Stillstand zu bringen, wenn beide Strömungen durch den Blut-Umlaufkreis und den Plasma-Umlaufkreis einen zweiten, vorbestimmten Wert einnehmen.
Die folgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten, nicht einschränkenden Zeichnungen dargestellt, in denen die Fig. 1 bis 16 zu einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und die Fig. 17 bis 29 zu einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gehören und in denen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Flüssigkeitsumlaufs einer Plasma-Filtervorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist und dessen Prinzip zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung des Strömungsmittelumlaufes der Plasma-Filtervorrichtung ist und einen Zustand zeigt, in dem das Gesamtblut behandelt wird;
Fig. 3 und 4 eine schematische Seiten- und Frontansicht der Plasma-Filtervorrichtung sind;
Fig. 5 eine Darstellung des Flüssigkeitsumlaufs der Plasma-Filtervorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 6 bis 13 schematische Darstellungen des Flüssigkeitsumlaufs sind, um die Betriebsfolge der Plasma-Filtervorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zu erläutern;
Fig. 14 bis 16 Flußdiagramme sind, die die Methode der Steuerung der Plasma-Filtervorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 17 eine schematische Darstellung des Flüssigkeitsumlaufs einer Plasma-Filtervorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist und dessen Prinzip zeigt;
Fig. 18 eine Darstellung eines Flüssigkeitsumlaufs der Plasma-Filtervorrichtung ist und einen Zustand zeigt, in welchem das Gesamtblut behandelt wird;
Fig. 19 und 20 eine schematische Seiten- und Frontansicht der Plasma-Filtervorrichtung sind;
Fig. 21 eine schematische Darstellung des Flüssigkeitsumlaufs der Plasma-Filtervorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 22 bis 27 schematische Darstellungen des Strömungsmittelumlaufs sind, um die Betriebsfolge der Plasma-Filtervorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zu erläutern; und
Fig. 28 und 29 Flußdiagramme sind, die die Methode der Steuerung der Plasma-Filtervorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel zeigen.
Durchgehend durch die mehreren Ansichten der beigefügten Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen und -buchstaben bezeichnet, um das leichte Verständnis der vorliegenden Erfindung zu fördern.
Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, die das Prinzip der Plasma-Filtervorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegende Erfindung zeigt: ein Blut-Umlaufkreis 1 umfaßt ein Plasmafilter 3 zum Auftrennen des Gesamtblutes a, das beispielsweise einem Patienten durch einen Bluteinlaß H1 entnommen wurde, in eine Blutkörperchen-Komponente a1 und eine Blutplasma-Komponente b, eine erste Pumpe 4 und einen ersten Meßfühler 5 zum Messen der Strömung des Gesamtblutes im Blut-Umlaufkreis 1, und ist so ausgebildet, daß er die Blutkörperchen-Komponente a1 zum Patienten durch einen Blutauslaß H2 wieder zurückführt.
Ein Plasma-Umlaufkreis 2 umfaßt ein Plasma-Komponentenfilter 6 zum Auftrennen der Blutplasma-Komponente b, die vom Plasmafilter 3 ausgefiltert wurde, in eine hochmolekulare Komponente b1 und eine niedermolekulare Komponente b2, eine zweite Pumpe 7 und einen zweiten Meßfühler 8 zum Messen der Strömung der Plasmakomponente im Plasma-Umlaufkreis 2, und ist so ausgebildet, daß er die hochmolekulare Komponente b1 zur Außenseite durch eine Ablaßöffnung D1 abläßt und auch die niedermolekulare Komponente b2 zum Patienten durch einen stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 hinsichtlich der Strömungsrichtung der Flüssigkeit zum Blutauslaß H2 abläßt. Es muß vermerkt werden, daß das Plasma-Komponentenfilter 6 dazu eingerichtet ist, an eine Quelle 9 für physiologisch kompatible Lösung, wie etwa Albumin oder HES, angeschlossen zu werden, so daß eine Menge der physiologisch kompatiblen Lösung d, die dem Plasma-Komponentenfilter 6 zugeführt wird, sich mit der niedermolekularen Komponente b2 vermischen kann, bevor diese zum Patienten zurückgeleitet wird.
Das Plasmafilter 3, auf das oben Bezug genommen wurde, weist einen Korpuskelkomponenten-Auslaß auf und ist in einer aufrechten Lage getragen, wobei der Korpuskelkomponenten-Auslaß unten angeordnet ist, während das Plasma-Komponentenfilter 6 einen Plasmaeinlaß aufweist und in einer aufrechten Lage getragen ist, wobei der Plasmaeinlaß unten angeordnet ist. Beide Filter 3 und 6 werden normalerweise in einer aufrechten Lage getragen, d. h. sind vertikal ausgerichtet, können aber auch in geneigter Weise getragen sein, wobei ihre Korpuskel- und Plasma-Einlässe so angeordnet sind, daß sie nach unten gerichtet sind.
Das Bezugszeichen 10 stellt eine Quelle für Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme dar, wie etwa normale Salzlösung, an welche der Blutauslaß H2 und ein Lösungseinlaß H3 angeschlossen werden können, um die Zufuhr der Lösung p für die Betriebsaufnahme zum Blut-Umlaufkreis 1 und zum Plasma-Umlaufkreis 2 zu ermöglichen. Zwischen einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises 2 und einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 ist ein erstes Ventil 11 angeordnet, um wahlweise einen Flüssigkeitsumlauf hierzwischen herzustellen und zu unterbrechen, und ein zweites Ventil 12 ist am stromabwärts gelegenen Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises 2 angeordnet, um wahlweise einen Flüssigkeitsumlauf hierzwischen und der Außenseite des Systems herzustellen und zu unterbrechen.
Die Plasma-Filtervorrichtung umfaßt auch eine erste und zweite Pumpen-Antriebseinrichtung 13 und 14 und eine Pumpen-Anhalteeinrichtung 15. In Abhängigkeit von der Aufbringung eines äußeren Startsignals werden das erste und zweite Ventil 11 und 12 geschlossen, und die erste Pumpe 4 wird umgekehrt, d. h. so angetrieben, daß sie sich in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend der Ansicht in Fig. 1 dreht, so daß die Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme dem Blut-Umlaufkreis 1 so zugeführt werden kann, daß sie durch das Plasmafilter 3 in einer Richtung von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt. Die zweite Pumpen-Antriebseinrichtung 14 öffnet, wenn sie ein Meßsignal aus dem ersten Meßfühler 5 erhalten hat, das anzeigt, daß die Strömung der Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme durch den Blut-Umlaufkreis 1 einen vorbestimmten Wert erhalten hat, das zweite Ventil 12 und treibt die zweite Pumpe 7 so an, daß die Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme durch das Plasma-Komponentenfilter 6 in einer Richtung von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömen kann. Die Pumpen-Anhalteeinrichtung 15 ist dann betreibbar, wenn Meßsignale aus dem ersten und zweiten Meßfühler 5 und 8 anzeigen, daß die Strömung der Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme im Blut-Umlaufkreis 1 und jene im Plasma-Umlaufkreis 2 einen zweiten vorbestimmten Wert erreicht haben, um die erste und zweite Pumpe 4 und 7 zu einem Stillstand zu bringen und hierbei die Betriebsaufnahmetätigkeit fertigzustellen.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann, wenn die Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme durch das Plasmafilter 3 von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt, Luft, die im Plasmafilter 3 enthalten ist, sanft durch den Bluteinlaß H1 aus dem System herausgedrückt werden, und wenn die Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme nachfolgend durch das Plasma-Komponentenfilter 6 von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt, kann Luft, die auch im Plasma-Komponentenfilter 6 enthalten ist, sanft aus dem System herausgedrückt werden. Während eines Zeitraums nach der Zufuhr der Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme in den Blut-Umlaufkreis 1 und bevor die Strömung der Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme im Blut-Umlaufkreis 1 den ersten vorbestimmten Wert erreicht, werden das erste und zweite Ventil 11 und 12 geschlossen, wobei demzufolge keine Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme in das Plasma-Komponentenfilter 6 strömt und deshalb Luft, die im Blut-Umlaufkreis 1 enthalten ist, sanft zur Außenseite des Systems während dieses Zeitraums herausgedrückt werden kann, ohne Möglichkeit, daß die Luft in den Plasma-Umlaufkreis 2 eintritt.
Außerdem kann die Flüssigkeit p für die Betriebsaufnahme, die als Ergebnis ihrer Strömung durch den Plasma-Umlaufkreis 2 verschmutzt wurde, zur Außenseite des Systems durch das zweite Ventil 12 abgegeben werden, und es besteht deswegen eine nur geringe Möglichkeit, daß Schmutzstoffe, die in der Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme enthalten sind, in den Blut-Umlaufkreis 1 gelangen.
Da die Flüssigkeit p zur Betriebsaufnahme durch den Blut- Umlaufkreis 1 und den Plasma-Umlaufkreis 2 strömt, bis die Strömung im Blut-Umlaufkreis 1 und jene im Plasma-Umlaufkreis 2 den zweiten vorbestimmten Wert erreichen, können beide wirksam und befriedigend gereinigt werden.
Nachfolgend wird ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei jedoch vermerkt werden muß, daß vor der Beschreibung des Systems zur Betriebsaufnahme gemäß der vorliegenden Erfindung zuerst der Aufbau der Blutbehandlungsvorrichtung beschrieben wird.
Es wird auf Fig. 2 Bezug genommen; das Gesamtblut a, das in den Blut-Umlaufkreis 1 durch den Bluteinlaß H1 abgezogen wurde, der von einer Kupplung gebildet sein kann, die mit einem Nebenanschluß, einer Kanüle, einer Spritzennadel oder einem Blutvorratsbehälter verbindbar ist, wird, nachdem dessen Druck durch die erste Pumpe 4 erhöht wurde, d. h., eine Blutpumpe, in eine Arteriendruckkammer 16 und dann zum oberen Ende des Plasmafilters 3 eingespeist, das in einer aufrechten Lage so getragen ist, daß es sich vertikal erstreckt. Das Gesamtblut a, das zum Plasmafilter 3 von dessen oberem Ende her gefördert wurde, wird innerhalb des Plasmafilters 3 in eine Korpuskel-Komponente a1 und eine Plasmakomponente b aufgetrennt. Das Plasmafilter 3 kann irgendeinen bekannten Aufbau haben, mit einer halb-permeablen, plasmatrennenden Membran, beispielsweise einer plattenartigen, rohrförmigen oder hohlen Faser-Trennmembran, die aus einem Copolymer von Polyvinylalkohol (PVA) hergestellt ist; bevorzugt umfaßt die Trennmembran jedoch ein Bündel von Hohlfasern.
Die Blutkörperchen-Komponente a1, die vom Gesamtblut im Plasmafilter 3 abgetrennt wurde, wird einer Venendruckkammer 18 durch ein erstes Blutventil 17 zugeführt und wird nachfolgend durch einen Blasendetektor 19 und dann durch ein zweites Blutventil 20 zum Blutauslaß H2 gefördert, der von einer Kupplung gebildet ist, die mit einem Nebenanschluß, einer Kanüle oder einer Einträufeleinrichtung verbindbar ist.
Ein Kissenfühler 21, der einen aufweitbaren Beutel aufweist, ist stromabwärts von der Blutpumpe 4 hinsichtlich der Strömungsrichtung des Gesamtblutes zum Plasmafilter 3 angeordnet. Dieser Kissenfühler 21 ist in Abhängigkeit von einer Änderung im Blutdruck oder im Blutströmungsweg in jenem Fall betreibbar, daß eine Schwierigkeit bei der Blutentnahme auf eine solche Weise auftritt, daß, wenn er die Anwesenheit eines negativen Drucks im Blutströmungsweg entdeckt, die Blutpumpe 4 zum Stillstand gebracht werden kann, wenn er jedoch mißt, daß der negative Druck aufgehoben wurde, die Blutpumpe 4, die zum Stillstand gebracht wurde, wieder erneut gestartet werden kann. Die Arteriendruckkammer 16 ist mit einer Heparin-Einspritzeinrichtung 22 verbunden, um eine geringe Menge von Heparin hierhinein zu injizieren, um es mit dem Gesamtblut zu vermischen, um jede mögliche Koagulation des Bluts zu vermeiden, während es behandelt wird, und mit einem Arteriendruckfühler 23. Das Plasmafilter 3 ist mit einem Filtrationsdruckfühler 24 und einem Luft-Einlaßventil 25 versehen. Andererseits ist die Venendruckkammer 18 mit einem Venendruckfühler 26 versehen. Der Blutströmungsweg zwischen der Venendruckkammer 18 und dem Blutauslaß H2 weist einen Blasenfühler 27 auf, der hierin angeordnet ist und in der Nähe des Blutauslasses H2 gelegen ist.
Die Plasmakomponente b, die vom Gesamtblut im Plasmafilter 3 abgetrennt wurde, wird, nachdem ihr Druck durch eine Plasmapumpe 71 erhöht wurde, die im Plasma-Umlaufkreis 2 angeordnet ist, in eine Sekundär-Membrandruckkammer 32 und dann in das Plasma-Komponentenfilter 6 eingespeist. Wie es der Fall ist beim Plasmafilter 3, ist auch das Plasma-Komponentenfilter 6 in einer aufrechten Lage so getragen, daß es sich vertikal erstreckt, und deshalb wird das Plasma, das von der Sekundär-Membrandruckkammer 32 her zugeführt wird, in diese von einem oberen Ende hiervon eingespeist und wird dann im Plasma-Komponentenfilter 6 in eine hochmolekulare Komponente b1 und eine niedermolekulare Komponente b2 aufgetrennt. Das Plasma-Komponentenfilter 6 kann von irgendeinem bekannten Aufbau sein, mit einer halb-permeablen, das Plasma behandelnden Membran, beispielsweise einer plattenartigen, rohrförmigen oder hohlfaserartigen Trennmembran, die aus einem Copolymer von Ethylenvinylalkohol (EVA) hergestellt ist, bevorzugt jedoch besteht die Trennmembran aus einem Bündel von Hohlfasern.
Die hochmolekulare Komponente b1, die vom Plasma im Plasma- Komponentenfilter 6 abgetrennt wurde, wird zur Außenseite des Systems mittels einer Drainagepumpe 72 abgepumpt, nachdem sie aus einem oberen Ende des Plasma-Komponentenfilters 6 hinaus und dann durch eine Drainageöffnung D1 geströmt ist. Andererseits strömt die niedermolekulare Komponente b2 zu einem stromabwärts gelegenen Teil des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 und dann zum Blutauslaß H2, nachdem es durch eine Heizeinheit 35 geströmt ist, die eine elektrische Heizeinrichtung aufweist. Es muß vermerkt werden, daß die Plasmapumpe 71 und die Drainagepumpe 72 gemeinsam äquivalent zur zweiten, oben erwähnten Pumpe 7 sind.
Die Sekundär-Membrandruckkammer 32 ist mit einem Sekundär- Membrandruckfühler 37, einem Luft-Abgabeventil 38 und einem Flüssigkeitsspiegelfühler 39 verbunden, und das Plasma-Komponentenfilter 6 weist den Lösungseinlaß H3 auf, der eine Kupplung aufweisen kann, die an eine Eintröpfeleinheit anschließbar ist, verbunden hiermit durch die Drainagepumpe 72 und einen Blasenfühler 40. Der Lösungseinlaß H3 ist seinerseits mit einer Quelle physiologisch kompatibler Lösung 9 verbunden, aus welcher eine physiologisch kompatible Lösung d, wie etwa Albumin oder HES, von der Drainagepumpe 72 in das Plasma-Komponentenfilter 6 eingespeist werden kann, um sich mit der niedermolekularen Komponente b2 zu vermischen.
Ein Flüssigkeitsweg zwischen einem Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises 2 stromabwärts vom Plasma-Komponentenfilter 6 und einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 ist mit dem ersten Ventil 11 versehen, um wahlweise den Umlauf herzustellen und zu unterbrechen, und ein stromabwärts gelegener Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises 2 stromabwärts vom ersten Ventil 11 weist einen hiervon abzweigenden Kanal auf und ist mit dem zweiten Ventil 12 verbunden, um wahlweise einen Flüssigkeitsumlauf zwischen der stromabwärts gelegenen Seite des Plasma-Komponentenfilters 6 und der Außenseite des Systems herzustellen und zu unterbrechen.
Die Blutpumpe 4, die Plasmapumpe 71 und die Drainagepumpe 72 sind betrieblich mit einem Blutströmungsfühler 5, einem Plasmaströmungsfühler 81 bzw. einem Drainageströmungsfühler 82 verbunden. Der Blutströmungsfühler 5 ist betreibbar, um die Strömung des Gesamtblutes durch den Blut-Umlaufkreis 1 zu ermitteln, und zwar anhand der Anzahl von Umdrehungen der Blutpumpe 4. Der Plasmaströmungsfühler 81 ist betreibbar, um die Strömung des Plasmas durch den Plasma-Umlaufkreis 2 zu ermitteln, und zwar anhand der Anzahl der Umdrehungen der Plasmapumpe 71, und der Drainageströmungsfühler 82 ist betreibbar, um die Strömung der Flüssigkeit, die abzuleiten ist, anhand der Anzahl von Umdrehungen der Drainagepumpe 72 zu ermitteln.
Strömungssignale von den Fühler 5, 81 und 82 sowie Drucksignale aus den Druckfühlern 23, 24, 26 und 37 werden alle in eine Steuervorrichtung 48 eingegeben, die einen Mikrocomputer enthält, der diese Signale überwacht, um während der klinischen Benutzung der Vorrichtung die jeweiligen Umdrehungszahlen der Pumpen 4, 71 und 72 zu steuern, um den Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1, den Strömungsdurchsatz im Plasma-Umlaufkreis 2, den Membranendruck im Plasmafilter 3 und den Membranendruck im Plasma-Komponentenfilter 6 auf die jeweiligen ordnungsgemäßen Werte zu bringen. Während die Drainagepumpe 72 gleichzeitig benutzt wird, um die hochmolekulare Komponente b1 zur Außenseite abzuleiten und die physiologisch kompatible Lösung d in den Plasma-Umlaufkreis 2 einzuleiten, kann auch in Betracht gezogen werden, zwei getrennte Pumpen zu verwenden, um die hochmolekulare Komponente b1 abzuleiten bzw. die physiologisch kompatible Lösung d zuzuführen. Der gleichzeitige Gebrauch der Drainagepumpe 72 für diese Zwecke, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ist jedoch dahingehend vorteilhaft, daß ohne das Erfordernis, die Drainagepumpe 72 auf zweierlei unterschiedliche Weisen für die jeweiligen Funktionen zu steuern, die Menge der hochmolekularen Komponente b1, die abgeleitet wird, und die der physiologisch kompatiblen Lösung d, die zugeführt wird, jederzeit aneinander angeglichen werden können.
Der Blut-Umlaufkreis 1 und der Plasma-Umlaufkreis 2 können an einer Frontplatte 50a eines mit Laufrollen ausgestatteten Steuerpults 50 angebracht werden, wie am besten in Fig. 3 und 4 gezeigt. Wie am besten in Fig. 4 gezeigt, ist an der Frontplatte 50a des mit Laufrollen versehenen Steuerpults 50 sowohl der Blut-Umlaufkreis 1 als auch der Plasma- Umlaufkreis 2 angebracht, die jeweils eine entsprechende Anzahl von Rohren umfassen, die beispielsweise aus Polyvinylchlorid hergestellt sind, wobei das Plasmafilter 3, das Plasma-Komponentenfilter 6 und die anderen Komponententeile hierin zwischengeschaltet sind. An der Oberseite des mit Laufrollen ausgestatteten Steuerpults 50 ist eine Schalttafel angeordnet, die verschiedenartige Steuerknöpfe aufweist, um Befehle abzugeben, die notwendig sind, um die Blutpumpe 4, die Plasmapumpe 71 und die Drainagepumpe 72 zu steuern, wobei dieses Armaturenbrett auch eine Anzeigeeinheit 51 aufweist, um Daten, die gerade überwacht werden, anzuzeigen, sowie eine Beschreibung, die repräsentativ ist für die Handhabungsfolge, die ausgeführt werden soll.
Die Inbetriebnahmetätigkeit für die Blutbehandlungsvorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau wird nun beschrieben.
Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen; der Blutauslaß H2 ist durch den Blasenfühler 27 mit einer Quelle 10 für eine Lösung zur Inbetriebnahme flüssigkeitsverbunden, d. h. einer normalen Kochsalzlösung, und der Lösungseinlaß H3 stromaufwärts vom Blasenfühler 40 steht in Flüssigkeitsverbindung mit der Quelle 10 für Inbetriebnahmelösung anstelle der Quelle 9 für physiologisch kompatible Lösung (Fig. 2). In die Steuervorrichtung 48 ist eine erste Pumpen-Antriebseinrichtung 13 zum Antreiben der Blutpumpe 4, eine zweite Pumpen-Antriebseinrichtung 14 zum Antreiben sowohl der Plasmapumpe 71 als auch der Ablaßpumpe 72 und eine Pumpen-Anhalteeinrichtung 15 eingebaut.
Da andererseits das Plasmafilter 3 normalerweise mit normaler Kochsalzlösung oder destilliertem Wasser gefüllt ist, ist das erste Blutventil 17 am Beginn der Inbetriebnahmetätigkeit geschlossen, um es dem Plasmafilter 3 zu ermöglichen, in seine Lage ohne die Möglichkeit versetzt zu werden, daß die Lösung oder Wasser aus dem Plasmafilter 3 austritt, um hierbei jeglichen möglichen Eintritt von Luft in das Plasmafilter 3 zu vermeiden. Dieser Zustand des Systems ist in Fig. 6 gezeigt, und es wird nachfolgend als Betriebsart S1 der Bereitschaft für den tatsächlichen Gebrauch der Vorrichtung zur Inbetriebnahmetätigkeit bezeichnet.
Die Folge der Inbetriebnahmetätigkeit, die an der Vorrichtung ausgeführt wird, ist in den Fig. 7 bis 13 gezeigt, auf welche nun Bezug genommen wird. Fig. 7 stellt einen anderen Zustand des Systems dar, der als Betriebsart S2 bezeichnet wird, worin, während alle Pumpen 4, 71 und 72 außer Betrieb gehalten werden, die Steuervorrichtung 48 in Abhängigkeit von einem äußeren Startsignal aktiviert wird, das hieran angelegt wird, um sowohl das Luft-Einlaßventil 25 als auch das Luft-Abgabeventil 38 zu schließen und andererseits das erste Ventil 11, das zweite Ventil 12 und das zweite Blutventil 20 zu öffnen. Als Ergebnis hiervon strömt die Inbetriebnahmelösung p aus der Quelle 10 für Inbetriebnahmelösung zur Außenseite des Systems durch das zweite Blutventil 20, den Blasenfühler 19, die Venendruckkammer 18, das erste Ventil 11 und das zweite Ventil 12 sowie schließlich durch die Ablaßöffnung D2 in der oben erläuterten Reihenfolge mit der Folge, daß die Luft, die in irgendeinem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 auf der Seite des Blutauslasses H2 enthalten ist, zur Außenseite des Systems ausgetrieben werden kann.
Während des nachfolgenden Zustands, der in Fig. 8 gezeigt ist und der als Betriebsart S3 bezeichnet wird, werden das zweite Blutventil 20 bzw. das Luft-Einlaßventil 25 und das erste Blutventil 17 geschlossen bzw. geöffnet, und zwar in Abhängigkeit zu zugeordneten Befehlssignalen, die aus der Steuereinrichtung 48 erzeugt werden. Obwohl es scheint, daß das Öffnen des Luft einleitenden Ventils 25 den Eintritt von Luft hierdurch zum Plasmafilter 3 gestattet, wird tatsächlich keinerlei Luft in das hohle Innere des Plasmafilters 3 gelangen. Deshalb ist es während der Betriebsart S3, die in Fig. 8 gezeigt ist, lediglich der Lösung im Inneren der Plasmakammer des Plasmafilters 3 gestattet, in die Hohlfasern hinein einzudringen, und sie wird nachfolgend zur Außenseite durch das erste Blutventil 17, dann das erste Ventil 11 und schließlich das zweite Ventil 12 abgegeben.
Während der Betriebsart S4, die in Fig. 9 gezeigt ist, veranlaßt das Steuerventil 48 das zweite Blutventil 20 und das erste Blutventil 17, zu öffnen, und das Luft-Einlaßventil 25 und das erste und zweite Ventil 11 und 12, zu schließen, und veranlaßt auch die Blutpumpe 4, ihre Drehrichtung so umzukehren, daß die Inbetriebnahmelösung p durch den gesamten Blut-Umlaufkreis 1 zum Reinigen der Flüssigkeits- Umlaufkomponenten und auch zum Austreiben von hierin enthaltener Luft strömen kann. Da zu diesem Zeitpunkt die Inbetriebnahmelösung p über das Plasmafilter 3 hinweg in einer Richtung von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt, kann die Luft, die im Plasmafilter 3 enthalten ist, sanft aus dem Plasmafilter 3 hinausgedrückt und dann zur Außenseite hin durch die Arteriendruckkammer 16, die Blutpumpe 4, den Kissenfühler 21 und schließlich den Bluteinlaß H1 abgegeben werden. Gleichzeitig werden die Plasmapumpe 71 und die Ablaßpumpe 72 beide im Plasma-Umlaufkreis 2 unwirksam gehalten, wobei demzufolge keine Inbetriebnahmelösung p in den Plasma-Umlaufkreis 2 strömt und deshalb auch keine Möglichkeit besteht, daß Luft, die im stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromaufwärts vom Plasmafilter 3 vorliegt, in den Plasma-Umlaufkreis 2 hineingelangt.
Wenn der Strömungsausgang, der vom Blutströmungsfühler 5 (Fig. 5) erzeugt wird und an die Steuervorrichtung 48 angelegt ist, anzeigt, daß der Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1 einen ersten vorbestimmten Wert erreicht hat, dann bedeutet dies, daß die Luft im Blut-Umlaufkreis 1 vollständig zur Außenseite des Systems hinausgedrückt wurde und deshalb die Betriebsart S5, die in Fig. 10 gezeigt ist, stattfindet. Wie in Fig. 10 gezeigt, erzeugt während der Betriebsart S5 die Steuervorrichtung 48 die Befehle, die erforderlich sind, um das Luft-Abgabeventil 38 im Plasma- Umlaufkreis 2 zu öffnen und um die Plasmapumpe 71 in einer ersten Richtung anzutreiben, die erforderlich ist, um es der Inbetriebnahmelösung p zu gestatten, aus dem Plasmafilter 3 zur Sekundär-Membrandruckkammer 32 gefördert zu werden.
Während des Zeitraums, in dem der Flüssigkeitsspiegelfühler 39 in der Sekundär-Membrandruckkammer 32 nicht das Niveau der Inbetriebnahmelösung p innerhalb der Kammer 32 feststellt, öffnet die Steuervorrichtung 48 das Luft-Abgabeventil 38 und treibt die Drainagepumpe 72 in einer ersten Richtung mit einer Drehzahl an, die erforderlich ist, um einen vorbestimmten Abgabedurchsatz zu erreichen, der niedriger ist als beispielsweise der halbe Abgabedurchsatz der Plasmapumpe 71 zum Zuführen eines Anteils der Inbetriebnahmelösung p zum Plasma-Komponentenfilter 6, während der verbleibende Anteil der Inbetriebnahmelösung p verbleibt und die Sekundär-Membrandruckkammer 32 füllt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Inbetriebnahmelösung p auch aus der Drainagepumpe 72 zum Plasma-Komponentenfilter 6 durch den Lösungseinlaß H3 über den Blasenfühler 40 zugeführt. Wenn der Flüssigkeitsspiegelfühler 39 das Niveau der Inbetriebnahmelösung p in der Kammer 32 ermittelt, d. h., wenn die zweite Membranendruckkammer 32 sich ausreichend mit der Inbetriebnahmelösung p gefüllt hat, dann wird die nächste, nachfolgende Betriebsart S6, die in Fig. 11 gezeigt ist, gestartet, in welcher die Steuervorrichtung 48 das Luft-Abgabeventil 38 und das zweite Ventil 12 veranlaßt, zu schließen bzw. zu öffnen, und andererseits die Ablaßpumpe 72 in derselben Richtung anzutreiben, um denselben Ablaßdurchsatz wie jenen der Plasmapumpe 71 zu erreichen und es hierbei der Inbetriebnahmelösung p zu ermöglichen, in ausreichendem Maße durch das Plasma-Komponentenfilter 6 hindurchzutreten.
Nachfolgend, wie in Fig. 12 gezeigt, die die Betriebsart S7 zeigt, besteht, wenn das Niveau der Inbetriebnahmelösung im Inneren der Sekundär-Membranendruckkammer 32 unter ein vorbestimmtes Niveau absinkt, die Möglichkeit, daß Luft in die Kammer 32 gelangt und sich mit der Inbetriebnahmelösung p vermischt. Zu diesem Zeitpunkt erzeugt der Flüssigkeitsstandfühler 39 ein Ausgangssignal, das eine Aussage über die Absenkung des Flüssigkeitsspiegels über den vorbestimmten Spiegel hinaus anzeigt, welches Ausgangssignal an die Steuervorrichtung 48 angelegt wird, um diese letztgenannte zu veranlassen, das zweite Ventil 12 bzw. das Luft-Abgabeventil 38 zu schließen und zu öffnen, so daß die Sekundär- Membranendruckkammer 32 mit der Inbetriebnahmelösung p gefüllt werden kann, während die Luft, die in der Sekundär- Membranendruckkammer 32 enthalten ist, zur Außenseite durch das Luft-Abgabeventil 38 hinausgedrückt wird. Wenn der Flüssigkeitsspiegelfühler 39 nachfolgend wiederum das Niveau der Inbetriebnahmelösung p innerhalb der Sekundär-Membranendruckkammer 32 ermittelt, d. h., wenn die Inbetriebnahmelösung p innerhalb der Sekundär-Membranendruckkammer 32 wieder bis zum vorbestimmten Niveau gefüllt ist, dann veranlaßt die Steuervorrichtung 48 das zweite Ventil 12 und das Luft-Abgabeventil 38, zu öffnen bzw. zu schließen. Diese Steuerung wird als "CD-Steuerung" in einem Block des Verfahrensschrittes P16 bezeichnet, der im Flußdiagramm gezeigt ist, das später unter spezieller Bezugnahme auf die Fig. 16 noch beschrieben wird.
Wenn eine Information, die aus den jeweiligen Ausgangssignalen aus dem Blutströmungsfühler 5, dem Plasmaströmungsfühler 81 und dem Ablaufströmungsfühler 82 abgeleitet wurde, anzeigt, daß der Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1 und der Strömungsdurchsatz im Plasma-Umlaufkreis 2 einen vorbestimmten Wert erreicht haben, dann veranlaßt die Steuervorrichtung 48 die Anzeigeeinheit 51 (Fig. 4), eine Anzeige anzuzeigen, daß die Inbetriebnahme mit der Inbetriebnahmelösung, die mit Heparin vermischt ist, durchgeführt werden sollte, während sie eine Warnvorrichtung, beispielsweise eine akustische Einrichtung, triggert, um die Aufmerksamkeit einer Bedienungsperson der Vorrichtung zu wecken. Die Bedienungsperson wird dann in Abhängigkeit von der optischen Anzeige, die in der Anzeigeeinheit 51 angezeigt ist, und/oder der akustischen Anzeige, die von der Warnvorrichtung abgegeben wird, tätig, um die Quelle 10 für Inbetriebnahmelösung vom System zu trennen und die Quelle 10a für die Inbetriebnahmelösung p1, die mit Heparin vermischt ist, anzuschließen, wobei dieser Zustand in Fig. 13 gezeigt ist und als Betriebsart S8 bezeichnet wird. Nachfolgend wird der normale Betrieb unter der Betriebsart S7, die in Fig. 12 gezeigt ist, fortgesetzt. Es muß vermerkt werden, daß zum Zweck der nachfolgenden Beschreibung die Inbetriebnahmelösung p1, die mit Heparin vermischt ist, und die aus der Quelle 10a für die Inbetriebnahmelösung zugeführt wird, nachfolgend als "gemischte Inbetriebnahmelösung" bezeichnet wird.
Die Steuervorrichtung 48 bestimmt, wenn die Ausgangssignale aus dem Blutströmungsfühler 5, dem Plasmaströmungsfühler 81 und dem Ablaufströmungsfühler 82, die hieran angelegt werden, bezeichnen, daß die kumulative Strömung der Inbetriebnahmelösung p und der gemischten Inbetriebnahmelösung p1, die beide durch den Blut-Umlaufkreis 1 und den Plasma-Umlaufkreis 2 geströmt sind, einen zweiten vorbestimmten Wert angenommen hat, daß die Reinigung und Entfernung von Luft sowohl des Blut-Umlaufkreises 1 als auch des Plasma-Umlaufkreises 2 beendet sind, und sie bringt alle Pumpen 3, 71 und 72 zum Stillstand, wobei sie den Inbetriebnahmezyklus fertigstellt.
Nachfolgend wird der Inbetriebnahmezyklus, der von der Steuervorrichtung 48 durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme beschrieben, die in den Fig. 14 bis 16 gezeigt sind. Vor dem Fortgang der Beschreibung werden die nachfolgenden Abkürzungen, die in den Flußdiagrammen benutzt werden, benutzt, um die nachfolgenden jeweiligen Bestandteile der Vorrichtung zu bezeichnen.
PV1 bedeutet das erste Ventil 11; PV2 das zweite Ventil 12; BV1 das erste Blutventil 17; BV2 das zweite Blutventil 20; V1 das Luft-Einlaßventil 25; V2 das Luft-Abgabeventil 38; UD die Venendruckkammer 18; SD den Blasendetektor 27; CD den Flüssigkeitsspiegelfühler 39 in der Sekundär-Membrandruckkammer 32; BP die Blutpumpe 4; PP die Plasmapumpe 71; und DP die Ablaufpumpe 72.
Es wird zunächst auf Fig. 14 und nachfolgend auf den Beginn beim Schritt P1 Bezug genommen; die Betriebsart S1 (Fig. 6) findet beim Schritt P2 in der Bereitschaft für den tatsächlichen Inbetriebnahmezyklus statt. Nach dem Beginn beim Schritt P3 wird beim Schritt P4 ein Entschluß getroffen, um zu bestimmen, ob ein Startknopf (nicht gezeigt) niedergedrückt wurde. Wenn der Startknopf niedergedrückt wurde, dann läuft das Programm auf den Schritt PS weiter, bei dem die Betriebsart 52 (Fig. 7) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, sind während der Betriebsart S2 BV2, PV1 und PV2 alle geöffnet und BV1, V1 und V2 alle geschlossen, so daß die Luft, die im stromabwärts gelegenen Teil des Blut- Umlaufkreises 1 enthalten ist, zur Außenseite hin herausgedrückt werden kann.
Nachfolgend wird der Schritt P6 ausgeführt, bei dem eine Entscheidung getroffen wird, um zu bestimmen, ob UD das Niveau der Inbetriebnahmelösung im Inneren der Sekundär- Membranendruckkammer 32 ermittelt hat. Wenn und nachdem UD das Niveau der Inbetriebnahmelösung im Inneren der Sekundär-Membranendruckkammer 32 ermittelt hat, dann wartet die Steuervorrichtung 48 beispielsweise 30 Sekunden beim Schritt P7, welche Zeit erforderlich ist, um die vollständige Entfernung der Luft aus dem Blut-Umlaufkreis 1 fertigzustellen.
Das Programm geht dann weiter auf den Schritt P8, bei dem die Betriebsart S3 (Fig. 8) stattfindet. Während dieser Betriebsart 53 werden BV1, PV1, PV2 und V1 alle geöffnet und BV2 und V2 werden geschlossen, wie bereits vorher beschrieben, so daß das destillierte Wasser, das im Inneren des Plasma-Komponentenfilters 3 verbleibt, entfernt wird. Das Entfernen des destillierten Wassers fährt beispielsweise eine Minute lang beim Schritt P9 fort.
Nachfolgend wird der Schritt P10 durchgeführt, bei dem die Betriebsart S4 (Fig. 9) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, werden während der Betriebsart S4, BV1 und BV2 geöffnet, PV1, PV2, V1 und V2 werden geschlossen und BP wird umgekehrt, d. h. in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung so angetrieben, daß ein Abgabedurchsatz von beispielsweise 120 ml pro Minute erreicht wird, um die Zufuhr der Inbetriebnahmelösung p durch den Blut-Umlaufkreis 1 hindurch zu bewirken. Beim Schritt P11 wird ein Entschluß vorgenommen, um zu bestimmen, ob die kumulative Abgabemenge von BP, d. h. der kumulative Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1, einen ersten vorbestimmten Wert überschritten hat, beispielsweise 0,3 ml. In dem Fall, daß das Ergebnis der Entscheidung beim Schritt P11 das Überschreiten des kumulativen Strömungsdurchsatzes über den ersten vorbestimmten Wert hinaus anzeigt, dann bedeutet dies, daß die Luft im Blut-Umlaufkreis 1 vollständig entfernt wurde, und deshalb geht das Programm auf den Schritt P12 über, der in Fig. 15 gezeigt ist, während welchen Schrittes P12 die Betriebsart S5 (Fig. 10) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, werden während dieser Betriebsart S5, BV1, BV2 und V2 geöffnet, PV1, PV2 und V1 werden geschlossen, BP wird in einer zweiten Richtung in Umkehrung zur ersten Richtung so angetrieben, daß es mit einem Durchsatz von beispielsweise 50 ml pro Minute abgibt, und PP wird in der ersten Richtung angetrieben, um mit einem Durchsatz von beispielsweise 70 ml pro Minute abzugeben, um hierdurch die Inbetriebnahmelösung p der Sekundär- Membranendruckkammer 32 zuzuführen.
Wenn CD die Inbetriebnahmelösung p beim Schritt P13 ermittelt, dann geht der Programmfluß auf den Schritt P14 über, bei welchem die Betriebsart S6 (Fig. 11) stattfindet. Während der Betriebsart S6 und in dem Fall, daß CD die Anwesenheit von Luft deswegen ermittelt, weil das Niveau der Inbetriebnahmelösung niedriger ist als der vorbestimmte Wert, dann werden BV1, BV2 und V2 geöffnet, während V1, PV1 und PV2 geschlossen werden, und gleichzeitig werden DP und PP in der ersten Richtung angetrieben, um den halben Abgabedurchsatz im Hinblick aufeinander zu erreichen, so daß die Inbetriebnahmelösung p in CD gespeichert werden kann. In dem Fall, daß CD ermittelt, daß das Niveau der Inbetriebnahmelösung höher ist als der vorbestimmte Wert, dann werden BV1, BV2 und PV2 geöffnet, während PV1, V1 und V2 geschlossen werden, und DP sowie PP werden in der ersten Richtung mit demselben Abgabedurchsatz so angetrieben, daß das Plasma-Komponentenfilter 6 mit der Inbetriebnahmelösung p gespeist werden kann.
In dem Fall, daß die kumulative Strömung aus PP gemäß der Ermittlung beim Schritt P15 den vorbestimmten Wert, beispielsweise 0,5 ml, überschreitet, dann findet die Betriebsart S7 (Fig. 12) statt, während welcher PP und DP in der ersten Richtung mit einer Geschwindigkeit angetrieben werden, die erforderlich ist, um die Abgabedurchsätze von 70 ml pro Minute bzw. 10 ml pro Minute zu erreichen, um einen normalen Betrieb zu bewirken, während gleichzeitig die CD-Steuerung, wie bereits vorher beschrieben, bewirkt wird, um jede mögliche Ansaugung von Luft in das Plasma- Komponentenfilter 6 zu vermeiden.
Wenn nachfolgend die kumulative Strömung von BP, PP und DP gemäß der Ermittlung im Schritt P17, der in Fig. 16 gezeigt ist, einen vorbestimmten Wert überschreitet, beispielsweise 1,8 ml, dann werden sowohl die Entfernung der Luft als auch die Reinigung durch die Verwendung der Inbetriebnahmelösung p als beendet angesehen, wobei das Programm demzufolge auf den Schritt P18 übergeht.
Beim Schritt P18 wird die optische Anzeige, daß die Quelle für die gemischte Inbetriebnahmelösung angeschlossen werden sollte, auf der Anzeigeeinheit 51 (Fig. 4) angezeigt, und gleichzeitig wird die akustische Anzeige zu dieser Wirkung betätigt, die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson zu wecken. Wenn die Bedienungsperson die Quelle für gemischte Inbetriebnahmelösung anschließt, wird die akustische Anzeige abgeschaltet, und es wird für einen Zeitraum von etwa 15 Sekunden beim nachfolgenden Schritt P19 gewartet, gefolgt vom Schritt P20, während welchem die Betriebsart S8 (Fig. 13) stattfindet, um den normalen Betrieb während der Betriebsart S7 fortzusetzen.
Nachfolgend und wenn die kumulative Strömung aus BP, PP und DP allen gemäß der Ermittlung am Schritt P21 einen Wert erreicht, der größer ist als beispielsweise 2,6 ml, kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, daß die Menge der Inbetriebnahmelösung, die in der Quelle für die Inbetriebnahmelösung enthalten ist, klein ist, und deshalb wird SD beim Schritt P22 in eine Bereitschaftsstellung zum Ermitteln von Luft gebracht. Wenn keine Luft durch SD ermittelt wird, läuft das Programm auf den Schritt P23 weiter, und falls die kumulative Strömung aus BP, PP und DP allen gemäß der Ermittlung einen zweiten vorbestimmten Wert, beispielsweise 3,0 ml, überschreitet, wird der Schritt P23 gefolgt vom Schritt P24, um die CD-Steuerung zu unterbrechen. Wenn andererseits Luft durch CD im Schritt P22 ermittelt wird, bedeutet dies, daß die gesamte Menge der Inbetriebnahmelösung verbraucht wurde, und deshalb geht das Programm auf den Schritt P24 weiter. Dann werden im Schritt P25 BP, PP und DP alle zu einem Stillstand gebracht, wobei der Inbetriebnahmezyklus beim Schritt P26 fertiggestellt ist.
Im vorangehenden Ausführungsbeispiel wurde die Verwendung zweier Filter beschrieben und gezeigt, d. h. des Plasmafilters und des Plasma-Komponentenfilters. In der Praxis der vorliegenden Erfindung kann jedoch das Plasma-Komponentenfilter umgangen werden, was nun in Verbindung mit dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben wird.
Das Prinzip des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird nun unter spezieller Bezugnahme auf Fig. 17 beschrieben.
Wie in Fig. 17 gezeigt, umfaßt ein Blut-Umlaufkreis 1 ein Plasmafilter 3 zum Auftrennen des Gesamtblutes a, das einem Patienten durch den Bluteinlaß H1 entzogen wurde, in eine Blutkörperchen-Komponente a1 und eine Blutplasma-Komponente b, eine Blutpumpe oder erste Pumpe 4 sowie einen ersten Meßfühler 5 zur Bestimmung der Strömung des Gesamtblutes a im Blut-Umlaufkreis 1 und ist so ausgelegt, daß die Blutkörperchen-Komponente a1 zum Patienten durch den Blutauslaß H2 zurückgeführt wird.
Das Plasmafilter 3 hat einen Blutkörperchen-Auslaß und ist in einer aufrechten Lage getragen, wobei der Blutkörperchen-Auslaß unten angeordnet ist. Obwohl das Plasmafilter 3 normalerweise in einer aufrechten Lage getragen wird, d. h. vertikal ausgerichtet ist, kann es auch in geneigter Weise getragen werden, wobei sein Blutkörperchen-Einlaß so angeordnet ist, daß er nach unten gerichtet ist.
Ein Plasma-Umlaufkreis 2 umfaßt einen Plasma-Ablaufkanal 200 und einen Kanal 300 zur Zufuhr einer physiologisch kompatiblen Lösung. Der Plasma-Ablaufkanal 200 ist so ausgelegt, daß er die Plasmakomponente b zur Außenseite des Systems durch die Ablauföffnung D1 mittels der Wirkung der Ablaufpumpe oder zweiten Pumpe 7 ableitet. Der Kanal 300 für die physiologisch kompatible Lösung weist einen Lösungseinlaß H3 auf, der mit einer Quelle 9 für physiologisch kompatible Lösung verbunden ist, wie etwa Albumin oder HES, so daß die physiologisch kompatible Lösung d sich der Blutkörperchen-Komponente a1 in einer Menge beimischen kann, die gleich ist der Menge der Plasmakomponente b, welche abgelassen wurde.
Das Bezugszeichen 10A stellt eine Quelle für Flüssigkeit für die Inbetriebnahme dar, wie etwa normale Kochsalzlösung, an welche der Bluteinlaß H2 angeschlossen werden kann, um die Zufuhr der physiologisch kompatiblen Lösung d zum Blut-Umlaufkreis 1 und zum Plasma-Ablaufkanal 200 zu ermöglichen. Das Bezugszeichen 10B stellt eine Quelle für Inbetriebnahmelösung dar, an welche der Einlaß H3 für Lösung angeschlossen werden kann, um die Zufuhr der physiologisch kompatiblen Lösung d zum Lösungs-Zufuhrkanal 300 zu ermöglichen. Es muß vermerkt werden, daß diese Quellen 10A und 10B zu einer einzigen Quelle kombiniert werden können, wie etwa der Quelle 10, die im vorausgehend beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt wurde.
Zwischen einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Kanals 300 zur Lösungszufuhr und einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 ist das erste Ventil 11 angeordnet, um wahlweise einen Strömungsmittelumlauf hierzwischen herzustellen und zu unterbrechen, und das zweite Ventil 12 ist im stromabwärts gelegenen Abschnitt des Kanals 300 für die Lösungszufuhr angeordnet, um wahlweise einen Strömungsmittelumlauf hierzwischen und der Außenseite des Systems herzustellen und zu unterbrechen.
Die Plasma-Filtereinrichtung umfaßt auch eine erste (oder für das Blut bestimmte) und eine zweite (oder für den Ablauf bestimmte) Pumpen-Antriebseinrichtung 13 und 14 sowie die Pumpen-Anhalteeinrichtung 15. In Abhängigkeit von der Anlegung eines äußeren Startsignals werden das erste und zweite Ventil 11 und 12 geschlossen, und die erste Pumpe 4 wird in einer ersten Richtung angetrieben, d. h. so angetrieben, daß sie sich in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn entsprechend der Ansicht in Fig. 17 dreht, so daß die Inbetriebnahmeflüssigkeit p in den Blut-Umlaufkreis 1 eingespeist werden kann, so daß sie quer zum Plasmafilter 3 in einer Richtung von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt. Die zweite Pumpen-Antriebseinrichtung 14 öffnet, wenn sie ein Meßsignal aus dem ersten Meßfühler 5 empfängt, das anzeigt, daß die Strömung der Inbetriebnahmeflüssigkeit p durch den Blut-Umlaufkreis 1 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, das zweite Ventil 12 und treibt die zweite Pumpe 7 so an, daß die Inbetriebnahmeflüssigkeit p dem Plasma-Ablaufkanal 200 und dem Lösungs-Zuführkanal 300 zugeführt werden kann. Die Pumpen-Anhalteeinrichtung 15 ist dann betreibbar, wenn Meßsignale aus dem ersten und zweiten Meßfühler 5 und 8 anzeigen, daß die Strömung der Inbetriebnahmeflüssigkeit p im Blut-Umlaufkreis 1 und jene im Plasma-Umlaufkreis 2 jeweils einen zweiten, vorbestimmten Wert erreicht haben, so daß man die erste und zweite Pumpe 4 und 7 zum Stillstand bringt und hierbei die Inbetriebnahmetätigkeit vervollständigt.
Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann, wenn die Inbetriebnahmeflüssigkeit p durch das Plasmafilter 3 von dessen unterem Ende zu dessen oberem Ende strömt, Luft, die im Plasmafilter 3 enthalten ist, sanft zur Außenseite des Systems durch den Bluteinlaß H1 hinausgedrückt werden. Die zweite Pumpe 7 wird unwirksam gehalten, während im Plasma- Ablaufkanal 200 keine Inbetriebnahmeflüssigkeit zugeführt wird, bevor die Strömung der Inbetriebnahmeflüssigkeit p, die in den Blut-Umlaufkreis 1 eingespeist wird, den ersten vorbestimmten Wert erreicht, und deshalb kann während dieses Zeitraums Luft, die im Blut-Umlaufkreis 1 enthalten ist, sanft zur Außenseite des Systems hinausgedrückt werden.
Es kann auch die Inbetriebnahmeflüssigkeit p, die durch den Lösungs-Zufuhrkanal 300 geströmt ist, zur Außenseite durch die Ablauföffnung D2 über das zweite Ventil 12 abgelassen werden, sie wird nicht in den Blut-Umlaufkreis 1 eintreten, und sie wird deshalb nicht den Blut-Umlaufkreis 1 kontaminieren.
Da die Inbetriebnahmeflüssigkeit p durch den Blut-Umlaufkreis 1 und den Plasma-Ablaufkanal 200 strömt, bis die Strömung im Blut-Umlaufkreis 1 und jene im Plasma-Ablaufkanal 200 den zweiten vorbestimmten Wert erreichen, können beide wirksam und befriedigend gereinigt werden.
Das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun noch detaillierter beschrieben. Wie es der Fall ist mit der Beschreibung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels, wird der Aufbau der Blut-Verarbeitungsvorrichtung zunächst beschrieben.
Es wird auf Fig. 18 Bezug genommen; Gesamtblut a, das in den Blut-Umlaufkreis 1 durch den Bluteinlaß H1 hinein abgezogen wurde, der von einem Kupplungsteil gebildet werden kann, das mit einer Weiche, einer Kanüle, einer Spritzennadel oder einem Blut-Vorratsbehälter verbindbar ist, wird, nachdem sein Druck durch die erste Pumpe 4 erhöht wurde, d. h. eine Blutpumpe, in eine Arteriendruckkammer 16 und dann gegen das obere Ende des Plasmafilters 3 eingespeist, das in aufrechter Lage so getragen ist, daß es sich vertikal erstreckt. Das Gesamtblut a, das in das Plasmafilter 3 von dessen oberem Ende her eingespeist wird, wird in die Blutkörperchen-Komponente a1 und die Plasmakomponente b innerhalb des Plasmafilters 3 aufgetrennt. Das Plasmafilter 3 kann irgendeinen bekannten Aufbau aufweisen, mit einer halbdurchlässigen, plasmatrennenden Membran, beispielsweise einer plattenartigen, rohrförmigen oder hohlfaserartigen Trennmembran, die aus einem Copolymer des Polyvinylalkohols (PVA) hergestellt ist, bevorzugt jedoch umfaßt die Trennmembran ein Bündel von Hohlfasern.
Die Blutkörperchen-Komponente a1, die aus dem Gesamtblut a im Plasmafilter 3 abgetrennt wurde, wird in eine Venendruckkammer 18 durch ein erstes Blutventil 17 eingespeist und wird nachfolgend durch einen Blasendetektor 19 und dann durch ein zweites Blutventil 20 zum Blutauslaß H2 gefördert, der durch ein Kupplungsteil gebildet sein kann, das mit einer Weiche, einer Kanüle oder einer Einträufeleinheit verbindbar ist.
Ein Kissenfühler 21, der einen aufweitbaren Beutel aufweist, ist stromaufwärts von der Blutpumpe 4 hinsichtlich der Strömungsrichtung des Gesamtblutes zum Plasmafilter 3 hin angeordnet. Dieser Kissenfühler 21 ist in Abhängigkeit von einer Änderung im Blutdruck im Blutströmungsweg in jenem Fall betreibbar, daß eine Schwierigkeit beim Entziehen des Blutes auf eine solche Weise stattfindet, daß dann, wenn er die Anwesenheit eines negativen Drucks im Blutströmungsweg ermittelt, die Blutpumpe 4 zu einem Stillstand gebracht werden kann, wenn er jedoch ermittelt, daß der negative Druck wieder aufgehoben wurde, die Blutpumpe 4, die bereits zu einem Stillstand gebracht wurde, wieder erneut gestartet werden kann. Die Arteriendruckkammer 16 ist mit einem Heparin-Injektor 22 verbunden, um eine geringe Menge von Heparin hierhinein zu injizieren, um sich mit dem Gesamtblut zu vermischen, um jegliche mögliche Koagulation des Blutes zu vermeiden, das gerade behandelt wird, sowie mit einem Arteriendruckfühler 23. Das Plasmafilter 3 ist mit einem Filtrationsdruckfühler 24 und einem Luft-Einleitventil 25 verbunden. Andererseits ist die Venendruckkammer 18 mit einem Venendruckfühler 26 versehen. Im Blutströmungsweg zwischen der Venendruckkammer 18 und dem Blutauslaß H2 ist ein Blasendetektor 27 angeordnet und in der Nähe des Blutauslasses H2 gelegen.
Die Plasmakomponente b, die vom Gesamtblut a im Plasma-Komponentenfilter 6 abgetrennt wurde, wird zur Außenseite des Systems mittels einer Ablaßpumpe 7 durch eine Ablaßöffnung D1 abgepumpt. Andererseits ist der Lösungseinlaß H3 durch die Ablaßpumpe 7 und den Blasendetektor 40 mit der Quelle für physiologisch kompatible Lösung d verbunden, woraus die physiologisch kompatible Lösung d, wie etwa Albumin oder HES, durch die Ablaufpumpe 7 gepumpt und dann zum Patienten gemeinsam mit der Blutkörperchen-Komponente a1 als Infusion durch den stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 verabreicht werden kann. Die Menge der physiologisch kompatiblen Lösung d, die dem Patienten gemeinsam mit der Blutkörperchen-Komponente a1 als Infusion verabreicht wird, ist gleich der Menge der Plasmakomponente b, welche, wie oben beschrieben, abgelassen wurde.
Ein Strömungsmittelweg zwischen einem stromabwärts gelegenen Abschnitt des Lösungs-Zufuhrkanals 300 und einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 stromabwärts vom Plasmafilter 3 ist mit dem ersten Ventil 11 versehen, um wahlweise den Kreis herzustellen und zu unterbrechen, und ein stromabwärts gelegener Abschnitt des Lösungs-Zufuhrkanals 300 stromabwärts vom ersten Ventil 11 weist einen Abzweigungskanal hiervon auf und ist mit dem zweiten Ventil 12 versehen, um wahlweise einen Strömungsmittelumlauf zwischen der stromabwärts gelegenen Seite des Lösungs-Zufuhrkanals 300 und der Außenseite des Systems herzustellen und zu unterbrechen.
Die Blutpumpe 4 und die Ablaufpumpe 7 sind betrieblich mit einem Blutströmungsfühler 5 bzw. einem Ablaufströmungsfühler 8 gekoppelt. Der Blutströmungsfühler 5 ist betreibbar, um die Strömung des Gesamtblutes a durch den Blut-Umlaufkreis 1 zu ermitteln, ausgedrückt durch die Anzahl der Umdrehungen der Blutpumpe 4. Der Ablaufströmungsfühler 8 ist betreibbar, um die Strömung des Strömungsmittels zu ermitteln, das abgelassen werden soll, und zwar ausgedrückt durch die Anzahl von Umdrehungen der Ablaufpumpe 7.
Strömungssignale aus den Fühlern 5 und 8 sowie Drucksignale aus den Druckfühlern 23, 24 und 26 werden alle einer Steuervorrichtung 48 eingegeben, die einen Mikrocomputer aufweist, der diese Signale überwacht, um während der klinischen Verwendung der Vorrichtung die jeweiligen Umdrehungszahlen der Pumpen 4 und 7 zu steuern und um den Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1, den Strömungsdurchsatz in dem Lösungs-Zuführkanal 300, den Strömungsdurchsatz im Plasma-Ablaufkanal 200 und den Membranendruck im Plasmafilter 3 jeweils auf die ordnungsgemäßen Werte zu bringen. Während die Ablaufpumpe 7 gleichzeitig verwendet wird, die Plasmakomponente b zur Außenseite abzulassen und die physiologisch kompatible Lösung d in den Lösungs-Zufuhrkanal 300 einzuspeisen, kann auch in Betracht gezogen werden, zwei getrennte Pumpen zu benutzen, um die Plasmakomponente b abzulassen bzw. die physiologisch kompatible Lösung d zuzuführen. Jedoch ist die gleichzeitige Verwendung der Ablaufpumpe 7 für diese beiden Zwecke wie etwa im dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dahingehend vorteilhaft, daß kein Erfordernis vorliegt, um die Ablaufpumpe 7 auf zweierlei unterschiedliche Weisen für die jeweiligen Funktionen zu steuern, wobei die Menge der Plasmakomponente b, die abzulassen ist, und jene der physiologisch kompatiblen Lösung d, die zugeführt wird, aneinander jederzeit angeglichen werden können.
Der Blut-Umlaufkreis 1, der Plasma-Umlaufkreis 2, der den Plasma-Ablaufkanal 200 umfaßt, und der Lösungs-Zufuhrkanal 300 können an einer Frontplatte 50a eines mit Rollen ausgestatteten Steuerpults 50 angebracht werden, wie in den Fig. 19 und 20 gezeigt. Wie am besten in Fig. 20 gezeigt, ist an der Frontplatte 50a des mit Rollen ausgestatteten Steuerpults 50 der Blut-Umlaufkreis 1 und der Plasma-Umlaufkreis 2 angebracht, die jeweils eine entsprechende Anzahl von Rohren aufweisen, die beispielsweise aus Polyvinylchlorid hergestellt sind, wobei das Plasmafilter 3 und die anderen Bestandteile hierzwischen angeordnet sind. An der Oberseite des mit Rollen ausgestatteten Steuerpults 50 ist eine Armaturentafel angebracht, die verschiedenartige Steuerknöpfe aufweist, um die Befehle abzugeben, die erforderlich sind, um die Blutpumpe 4 und die Ablaufpumpe 7 zu steuern, wobei diese Armaturentafel auch eine Anzeigeeinheit 51 aufweist, um Daten anzuzeigen, die überwacht werden, sowie eine Beschreibung, die repräsentativ ist für die Folge der Bedienungsvorgänge, die ausgeführt werden müssen.
Die Inbetriebnahmetätigkeit für die Blut-Verarbeitungsvorrichtung mit dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 18 bis 20 beschriebenen Aufbau wird nun beschrieben.
Es wird auf Fig. 21 Bezug genommen; der Blutauslaß H2 ist durch den Blasenfühler 27 mit einer Quelle 10A für Inbetriebnahmelösung flüssigkeitsverbunden, d. h. normale Kochsalzlösung, und der Lösungseinlaß H3 stromaufwärts vom Blasenfühler 40 ist mit der Quelle 10B für Inbetriebnahmelösung anstelle der Quelle 9 für physiologisch kompatible Lösung flüssigkeitsverbunden (Fig. 18). In die Steuervorrichtung 48 ist eine erste Pumpen-Antriebseinrichtung 13 zum Antreiben der Blutpumpe 4, eine zweite Pumpen-Antriebseinrichtung 14 zum Antreiben der Ablaufpumpe 7 und eine Pumpen-Anhalteeinrichtung 15 eingebaut.
Da andererseits das Plasmafilter 3 normalerweise mit normaler Kochsalzlösung oder destilliertem Wasser gefüllt ist, wird das erste Blutventil 17 am Beginn der Inbetriebnahmetätigkeit geschlossen, um es dem Plasmafilter 3 zu ermöglichen, in seine Lage gebracht zu werden, ohne die Möglichkeit, daß die Lösung oder das Wasser aus dem Plasmafilter 3 austritt, um hierbei jeglichen möglichen Eintritt von Luft in das Plasmafilter 3 zu vermeiden. Dieser Zustand des Systems ist in Fig. 22 gezeigt und wird nachfolgend als Betriebsart M1 bezeichnet, die bereit ist für den tatsächlichen Gebrauch der Vorrichtung zur Inbetriebnahmetätigkeit.
Die Folge der Inbetriebnahmetätigkeit, die an der Vorrichtung ausgeführt werden muß, ist in den Fig. 23 bis 27 gezeigt, auf die nun Bezug genommen wird. Fig. 23 stellt einen anderen Zustand des Systems dar, der als Betriebsart M2 bezeichnet wird, in dem, während beide Pumpen 4 und 7 unwirksam gehalten werden, die Steuervorrichtung 48 in Abhängigkeit von einem äußeren Startsignal aktiviert wird, das hieran angelegt wird, um das Luft-Einlaßventil 25 zu schließen und andererseits das erste Ventil 11, das zweite Ventil 12 und das zweite Blutventil 20 zu öffnen. Als Ergebnis hiervon strömt die Inbetriebnahmelösung p aus der Quelle 10A für Inbetriebnahmelösung zur Außenseite des Systems durch das zweite Blutventil 20, den Blasenfühler 19, die Venendruckkammer 18, das erste Ventil 11 und das zweite Ventil 12 und schließlich durch die Ablauföffnung D2 in der oben dargelegten Reihenfolge und mit der Folge, daß Luft, die in einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 100 auf der Seite des Blutauslasses H2 enthalten ist, zur Außenseite des Systems hinausgedrückt werden kann.
Während des nachfolgenden Zustands, der in Fig. 24 gezeigt ist und der als Betriebsart M3 bezeichnet wird, werden das zweite Blutventil 20 und sowohl das Luft-Einleitungsventil 25 als auch das erste Blutventil 17 geschlossen bzw. geöffnet, in Abhängigkeit von zugeordneten Befehlssignalen, die von der Steuervorrichtung 48 erzeugt werden. Obwohl es scheint, daß das Öffnen des Luft-Einlaßventils 25 den Eintritt von Luft hierdurch zum Plasmafilter 3 gestattet, wird tatsächlich keine Luft in das hohle Innere des Plasmafilters 3 eintreten. Deshalb ist es während der Betriebsart M3, die in Fig. 8 gezeigt ist, lediglich der Lösung im Inneren einer Plasmakammer des Plasmafilters 3 ermöglicht, in die Hohlfasern hindurchzudringen, und sie wird nachfolgend zur Außenseite durch die Ablauföffnung D2 über das erste Blutventil 17, dann das erste Ventil 11 und schließlich das zweite Ventil 12 abgegeben.
Während der Betriebsart M4, die in Fig. 25 gezeigt ist, veranlaßt die Steuervorrichtung 48 das zweite Blutventil 20 und das erste Blutventil 17, zu öffnen, und das Luft-Einlaßventil 25 und das erste und zweite Ventil 11 und 12, zu schließen, und veranlaßt auch die Blutpumpe 4, ihre Drehrichtung so umzukehren, daß die Inbetriebnahmelösung p durch den gesamten Blut-Umlaufkreis 1 zum Reinigen der Flüssigkeitsumlauf-Bestandteile und auch zum Austreiben von hierin enthaltener Luft strömen kann. Da zu diesem Zeitpunkt die Inbetriebnahmelösung p über das Plasmafilter 3 hinweg in einer Richtung von dessen unterem Ende zum oberen Ende strömt, kann Luft, die im Plasmafilter 3 enthalten ist, sanft aus dem Plasmafilter 3 hinausgedrückt und dann zur Außenseite durch die Arteriendruckkammer 16, die Blutpumpe 4, den Kissenfühler 21 und schließlich den Bluteinlaß H1 abgegeben werden.
Wenn der Strömungsausgang, der vom Blutströmungsfühler 5 (Fig. 21) erzeugt wird und an die Steuervorrichtung 48 angelegt ist, anzeigt, daß der Strömungsdurchsatz im Blut- Umlaufkreis 1 einen ersten vorbestimmten Wert erreicht hat, dann bedeutet dies, daß die Luft im Blut-Umlaufkreis 1 vollständig zur Außenseite des Systems hinausgedrückt wurde, und deshalb findet die Betriebsart M5, die in Fig. 26 gezeigt ist, statt. Wie in Fig. 26 gezeigt, erzeugt während der Betriebsart M5 die Steuervorrichtung 48 Befehle, die notwendig sind, um die Ablaufpumpe 7 in einer ersten Richtung anzutreiben, die erforderlich ist, um es einem Teil der Inbetriebnahmelösung, die dem Plasmafilter 3 zugeführt wurde, zu gestatten, durch die Membran hindurchzudringen und dann zur Außenseite durch die Ablauföffnung D1 abgegeben zu werden. Es wird auch die Inbetriebnahmelösung p, die dem Lösungs-Zufuhrkanal 300 durch die Tätigkeit der Ablaufpumpe 7 zugeführt wurde, zur Außenseite durch die Ablauföffnung D2 über das zweite Ventil 12 abgegeben. In diesem Zustand unterzieht sich die Vorrichtung einem normalen Betrieb, wobei die Inbetriebnahmelösung p durch den Plasma-Ablaufkanal 200 und den Lösungs-Zufuhrkanal 300 zugeführt wird, um sowohl die Reinigung als auch die Entfernung von Luft aus dem Plasma-Ablaufkanal 200 und dem Lösungs-Zufuhrkanal 300 durchzuführen. Da zu diesem Zeitpunkt die Inbetriebnahmelösung p, die als ein Ergebnis ihrer Strömung durch den Lösungs-Zufuhrkreis 300 verschmutzt ist, zur Außenseite durch die Ablauföffnung D2 über das zweite Ventil 12 abgegeben werden kann, wird sie nicht in den Blut-Umlaufkreis 1 gelangen, und es besteht deshalb keine Möglichkeit, daß der Blut-Umlaufkreis 1 verschmutzt werden kann.
Wenn die Information, die von den jeweiligen Ausgangssignalen aus dem Blutströmungsfühler 5 und dem Plasmaströmungs- und Ablaufströmungsfühler 8 abgeleitet wurde, anzeigt, daß der Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1, der Strömungsdurchsatz im Plasma-Ablaufkanal 200 und der Strömungsdurchsatz im Lösungs-Zufuhrkanal 300 einen vorbestimmten Wert erreicht hat, dann veranlaßt die Steuervorrichtung 48 die Anzeigeeinheit 51 (Fig. 20), eine Anzeige darzustellen, daß die Inbetriebnahme mit der Inbetriebnahmelösung, die mit Heparin vermischt ist, durchgeführt werden soll, während eine Warnvorrichtung, beispielsweise ein akustisches Zeichen, angeschaltet wird, um die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson der Vorrichtung zu wecken. Die Bedienungsperson bewirkt dann in Abhängigkeit von der optischen Anzeige, die in der Anzeigeeinheit 51 angezeigt wurde, und/oder der akustischen Anzeige, die von der Warnvorrichtung abgegeben wurde, die Trennung der Inbetriebnahmelösungsquellen 10A und 10B und den Anschluß der Quellen 10Aa und 10Ba für Inbetriebnahmelösung p1, die mit Heparin gemischt ist, wobei dieser Zustand in Fig. 27 gezeigt und als Betriebsart M6 bezeichnet ist. Nachfolgend wird der normale Betrieb fortgesetzt. Es muß vermerkt werden, daß zum Zweck der nachfolgenden Beschreibung die Inbetriebnahmelösung p1, die mit Heparin vermischt ist, die aus den Inbetriebnahmelösungsquellen 10Aa und 10Ba zugeführt wird, nachfolgend als "gemischte Inbetriebnahmelösung" bezeichnet wird.
Die Steuervorrichtung 48 bestimmt, wenn die Ausgangssignale des Blutströmungsfühlers 5 und des Plasmaströmungs- und Ablaufströmungsfühlers 8, die hierin angelegt werden, anzeigen, daß die kumulative Strömung der Inbetriebnahmelösung p und der gemischten Inbetriebnahmelösung p1, die beide durch den Blut-Umlaufkreis 1 und beide durch den Plasma-Ablaufkanal 200 und den Lösungs-Zufuhrkanal 300 geströmt sind, einen zweiten bestimmten Wert angenommen haben, daß die Reinigung des Blut-Umlaufkreises 1, des Plasma-Ablaufkanals 200 und des Lösungs-Zufuhrkanals 300 und die Entfernung von Luft aus diesen fertiggestellt sind und bringt alle Pumpen 4 und 7 zum Stillstand, wobei der Inbetriebnahmezyklus fertiggestellt wird.
Nachfolgend wird der Inbetriebnahmezyklus, der von der Steuervorrichtung 48 ausgeführt wird, unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme beschrieben, die in den Fig. 28 und 29 gezeigt sind. Vor dem Fortgang der Beschreibung werden die den nachfolgenden Abkürzungen, die in den Flußdiagrammen benutzt sind, benutzt, um die folgenden jeweiligen Bestandteile der Vorrichtung darzustellen.
PV1 bedeutet das erste Ventil 11; PV2 das zweite Ventil 12; BV1 das erste Blutventil 17; BV2 das zweite Blutventil 20; V1 das Luft-Einlaßventil 25; UD die Venendruckkammer 18; SD den Blasendetektor 27; BP die Blutpumpe 4; und DP die Blutpumpe 7.
Es wird zunächst auf Fig. 28 und nachfolgend auf den Start beim Schritt P1 Bezug genommen; die Betriebsart M1 (Fig. 22) findet beim Schritt P2 in Bereitschaft für den tatsächlichen Inbetriebnahmezyklus statt. Nach der Inbetriebnahme beim Schritt P3 wird beim Schritt P4 eine Entscheidung vorgenommen, um zu bestimmen, ob ein Startknopf (nicht gezeigt) niedergedrückt wurde. Wenn der Startknopf niedergedrückt wurde, dann schreitet das Programm auf den Schritt PS fort, bei dem die Betriebsart M2 (Fig. 23) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, sind während der Betriebsart S2, BV2, PV1 und PV2 alle geöffnet und BV1 und V1 geschlossen, so daß die Luft, die im stromabwärts gelegenen Abschnitt des Blut-Umlaufkreises 1 enthalten ist, zur Außenseite hinausgedrückt werden kann.
Nachfolgend wird der Schritt P6 ausgeführt, bei dem eine Entscheidung vorgenommen wird, um zu bestimmen, ob UD das Niveau der Inbetriebnahmelösung ermittelt hat. Wenn und nachdem UD das Niveau der Inbetriebnahmelösung ermittelt hat, wartet die Steuervorrichtung 48 beispielsweise 30 Sekunden lang beim Schritt P7, welche Zeit erforderlich ist, um die vollständige Entfernung der Luft aus dem Blut- Umlaufkreis 1 fertigzustellen.
Das Programm geht dann auf den Schritt P8 weiter, bei dem die Betriebsart M3 (Fig. 24) stattfindet. Während dieser Betriebsart M3 sind BV1, PV1, PV2 und V1 alle offen und BV2 ist geschlossen, wie bereits vorangehend beschrieben, so daß das destillierte Wasser, das innerhalb des Plasma-Komponentenfilters 3 verbleibt, entfernt wird. Die Entfernung des destillierten Wassers fährt beispielsweise eine Minute lang beim Schritt P9 fort.
Nachfolgend wird der Schritt P10 durchgeführt, bei welchem die Betriebsart M4 (Fig. 25) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, sind während der Betriebsart M4 BV1 und BV2 offen, PV1, PV2 und V1 sind alle geschlossen und BP wird umgekehrt, d. h. in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zur ersten Richtung angetrieben, um die Entnahmemenge auf beispielsweise 120 ml pro Minute zu halten, um die Zufuhr der Inbetriebnahmelösung p durch den Blut-Umlaufkreis 1 hindurch zu bewirken. Beim Schritt P11 wird eine Entscheidung vorgenommen, um zu bestimmen, ob die kumulative Abgabemenge von BP, d. h. der kumulative Strömungsdurchsatz im Blut-Umlaufkreis 1, einen ersten vorbestimmten Wert von beispielsweise 0,3 ml überschritten hat. In dem Fall, daß das Ergebnis der Entscheidung beim Schritt P11 die Überschreitung des kumulativen Strömungsdurchsatzes im Blut- Umlaufkreis 1 bezeichnet, dann bedeutet dies, daß die Luft im Blut-Umlaufkreis 1 vollständig entfernt ist, und deshalb geht das Programm auf den Schritt P12 über, der in Fig. 29 gezeigt ist, während welchen Schrittes P12 die Betriebsart M5 (Fig. 26) stattfindet. Wie bereits vorher beschrieben, sind während dieser Betriebsart M5 BV1, BV2 und PV2 geöffnet, PV1 und V1 sind geschlossen, BP wird in einer zweiten Richtung in Umkehrung zur ersten Richtung so angetrieben, daß sie mit einem Durchsatz von beispielsweise 50 ml pro Minute fördert, und DP wird in der ersten Richtung so angetrieben daß sie mit einem Durchsatz von beispielsweise 40 ml pro Minute fördert, um hierbei die Inbetriebnahmelösung p dem Plasma-Ablaufkanal 200 und dem Lösungs-Zufuhrkanal 300 zuzuführen.
Nachfolgend werden, wenn die kumulative Strömung, die durch die Abgabemenge von BP plus dem Zweifachen der Abgabemenge von DP dargestellt ist, gemäß der Ermittlung am Schritt P13 einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 0,8 ml überschreitet, sowohl die Entfernung von Luft als auch die Reinigung durch die Verwendung der Inbetriebnahmelösung p als beendet angesehen, wobei das Programm demzufolge auf den Schritt P14 fortschreitet.
Beim Schritt P14 wird die optische Anzeige, daß die gemischte Inbetriebnahmelösung angeschlossen werden soll, auf der Anzeigeeinheit 51 angezeigt, und gleichzeitig wird die akustische Anzeige zu dem Zweck in Betrieb genommen, die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson zu wecken. Wenn die Bedienungsperson die Quelle für gemischte Inbetriebnahmelösung anschließt, dann wird das akustische Signal abgeschaltet, und es wird am nachfolgenden Schritt P15 einen Zeitraum von etwa 15 Sekunden gewartet, wonach der Schritt P16 folgt, während welchem die Betriebsart M8 (Fig. 27) stattfindet, um den normalen Betrieb wie während der Betriebsart M7 fortzusetzen.
Nachfolgend und wenn die kumulative Strömung, die von der Abgabemenge aus BP plus dem Zweifachen der Abgabemenge aus DP dargestellt ist, gemäß der Ermittlung im Schritt P17 einen Wert erreicht, der größer ist als beispielsweise 1,6 ml, dann bedeutet dies, daß die Menge der Inbetriebnahmelösung, die in der Inbetriebnahmelösungsquelle enthalten ist, klein ist, und deshalb wird SD im Schritt P18 in eine Lage versetzt, um Luft zu ermitteln. Wenn keine Luft von SD ermittelt wird, dann schreitet das Programm auf den Schritt P19 über, und im Fall, daß die kumulative Strömung, auf die oben Bezug genommen wurde, gemäß der Ermittlung eines zweiten vorbestimmten Werts, beispielsweise 2,0 ml, überschreitet, wird dem Schritt P19 vom Schritt P20 gefolgt, um BP und DP zu einem Stillstand zu bringen und hierbei den Inbetriebnahmezyklus beim Schritt P21 fertigzustellen. Wenn andererseits Luft durch CD im Schritt P18 ermittelt wird, dann bedeutet dies, daß die gesamte Menge der Inbetriebnahmelösung verbraucht wurde, und deshalb geht das Programm auf den Schritt P20 über.
Obwohl die vorliegende Erfindung voll im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, muß vermerkt werden, daß verschiedenartige Änderungen und Abwandlungen dem Fachmann erkennbar sind, ohne daß er den Umfang der vorliegenden Erfindung verläßt. Beispielsweise kann, obwohl in den vorangehenden Ausführungsbeispielen das Plasmafilter 3 in der Form eines sogenannten Naßfilters verwendet ist, in dem normale Kochsalzlösung oder destilliertes Wasser während der Herstellung eingefüllt ist, auch ein Plasmafilter in der Realisierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, das nicht mit irgendeinem flüssigen Medium gefüllt ist, d. h. ein sogenanntes Trockenfilter. In einem solchen Fall kann die Betriebsart S3 im Fall des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels oder die Betriebsart M3 im Fall des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels, die ausgeführt werden zum Zweck der Entfernung des flüssigen Mediums, das im Plasmafilter 3 enthalten ist, umgangen werden.
Deshalb sollen solche Änderungen und Anpassungen als vom Umfang der vorliegenden Erfindung mit umfaßt angesehen werden.

Claims

1. Einrichtung zur Filtration von Plasma, mit:

einem Blut-Umlaufkreis (1) mit einem Plasmafilter (3) zum Auftrennen des Gesamtblutes (a), das einem Gegenstand des Interesses durch einen Bluteinlaß (H1) entzogen wurde, in eine Blutplasmakomponente (b) und eine Blutkörperchenkomponente (a1) und zum Zuführen der Blutkörperchenkomponente (a1) zu einem Blutauslaß (H2) für deren Rückführung zum Gegenstand des Interesses,

einem Plasma-Umlaufkreis (2) zum Entfernen mindestens eines Anteils der Blutplasmakomponente (b), die von Gesamtblut abgetrennt wurde, und zum Zuführen einer physiologisch verträglichen Ersatzflüssigkeit (d) in einer Menge, die im wesentlichen gleich ist dem Maß des genannten Anteils der Blutplasmakomponente (b), der entfernt wurde, zu einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises (1) bezüglich der Strömungsrichtung hinter dem Plasmafilter (3) und hiermit zum Blutauslaß (H2);

einer ersten Pumpeinrichtung (4), die im Blut-Umlaufkreis (1) angeordnet ist;

einer zweiten Pumpeinrichtung (7), die im Plasma-Umlaufkreis (2) angeordnet ist;

einem ersten Fühler (8) zum Ermitteln der Strömung durch den Plasma-Umlaufkreis (2);

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner aufweist:

eine Einrichtung, durch welche eine Quelle (10) für Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme (p) in Strömungsmittelverbindung mit dem Blutauslaß (H2) und mit einem Strömungsmitteleinlaß (H3) zur Aufnahme der Ersatzflüssigkeit (d) in den Plasma-Umlaufkreis (2) gebracht werden kann;

einen zweiten Fühler (5) zum Ermitteln der Strömung durch den Blut-Umlaufkreis (1);

eine erste Ventileinrichtung (11) zum wahlweisen Herstellen und Unterbrechen eines ersten Strömungsmittelumlaufes zwischen einem bezüglich der Strömungsrichtung hinteren Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises (2) und dem genannten Abschnitt des Blut-Umlaufkreises (1) bezüglich der Strömungsrichtung hinter dem Plasmafilter (3);

eine zweite Ventileinrichtung (12) zum wahlweisen Herstellen und Unterbrechen eines zweiten Strömungsmittelumlaufes zwischen dem genannten, bezüglich der Strömungsrichtung hinteren Abschnitt des Plasma-Umlaufkreises (2) und der Außenseite der Einrichtung;

eine erste Antriebseinrichtung (13), die betreibbar ist, um die erste und zweite Ventileinrichtung (11, 12) zu veranlassen, den jeweiligen ersten und zweiten Strömungsmittelumlauf zu unterbrechen und die erste Pumpeinrichtung (4) anzutreiben, um die Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme (p) zu veranlassen, durch den Blut-Umlaufkreis (7) zu strömen;

eine zweite Antriebseinrichtung (14), die in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal aus dem zweiten Fühler (5) betreibbar ist, um die zweite Ventileinrichtung (12) zu veranlassen, den zweiten Strömungsmittelumlauf herzustellen und gleichzeitig die zweite Pumpeinrichtung (7) anzutreiben, um die Flüssigkeit zur Betriebsaufnahme (p) zu veranlassen, durch den Plasma-Umlaufkreis (2) zu strömen, wenn die Strömung durch den Blut-Umlaufkreis (1) einen ersten, vorbestimmten Wert einnimmt; und

eine Einrichtung (15), die in Abhängigkeit von den jeweiligen Ausgangssignalen aus dem ersten und zweiten Fühler (8, 5) betreibbar ist, um die erste und zweite Pumpeinrichtung (4, 7) zu einem Stillstand zu bringen, wenn beide Strömungen durch den Blut-Umlaufkreis (1) und den Plasma-Umlaufkreis (2) einen zweiten, vorbestimmten Wert einnehmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, worin der Plasma-Umlaufkreis (2) ein Filter (6) für die Plasmakomponente aufweist, um die Plasmakomponente in eine zu entfernende hochmolekulare Komponente (b1) und eine zum Gegenstand des Interesses zurückzuführende niedermolekulare Komponente (b2) aufzutrennen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, worin das Plasmafilter (3) eine Plasma-Einlaßöffnung und eine Auslaßöffnung für die Blutkörperchenkomponente aufweist und in aufrechter Lage getragen ist, wobei die Öffnungen für den Plasmaeinlaß und den Blutkörperchenkomponentenauslaß nach oben bzw. nach unten gerichtet sind, und das Plasmakomponentenfilter (6) eine Komponenten-Einlaßöffnung und eine Komponenten-Auslaßöffnung aufweist und in aufrechter Lage getragen ist, wobei die Öffnungen für den Komponenten-Ein- und -Auslaß nach unten bzw. nach oben gerichtet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, worin die Plasma-Umlaufeinrichtung (2) einen Plasma-Ablaufkanal (200) zum Entfernen der Blutplasmakomponente (b) aufweist, die vom Gesamtblut (a) abgetrennt wurde, sowie einen Flüssigkeits-Zuführkanal (300), um eine physiologisch verträgliche Ersatzflüssigkeit (d) in einer Menge, die im wesentlichen dem Maß der Blutplasmakomponente (b), die entfernt wurde, entspricht, einem Abschnitt des Blut-Umlaufkreises (1) in Strömungsrichtung hinter dem Plasmafilter (3) und hiermit dem Blutauslaß (H2) zuzuführen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, worin das Plasmafilter (3) eine Plasma-Einlaßöffnung und eine Blutkörperchenkomponenten-Auslaßöffnung aufweist und in aufrechter Lage getragen ist, wobei die Öffnungen für den Plasmaeinlaß und den Blutkörperchenkomponentenauslaß nach oben bzw. nach unten gerichtet sind.