SE444116B - Anordning for automatisk styrning av hemodialys - Google Patents

Description

7909117-9 10 15 20 25 30 35 2 na trycket bestämda driftsparametrar innefattar US-3 669 880, 3 979 284, 4 021 341 och 4 093 545.

Vissa av dessa patentskrifter gör bruk av en sluten recirkulationskrets, som innefattar en konstgjorda njuren, och bruk av ett par pumpar eller kolv-cylin- derenheter, eller av cylindrar med diafragmor, för matning av lika mängder dialysat till och från njuren, varvid en del av det använda dialysatet uppfångas i ett mätkärl. Exempelvis US-4 021 341 illustrerar ett system, i vilket tillförsel- och bortförselpumpar är hopkopplade för âstadkommande av väsentligen lika dialysatvolymer till och från en konstgjord njure, och skillnaden mellan bortförd och tillförd mängd dialysat avskiljes och mätes för att man därigenom skall kunna bestämma den momentana ultrafiltrerings- hastigheten och den totala ultrafiltreringsvolymen.

Hastigheten mätes i en rotameter och nyttjas av opera- tören som grund för manuell ändring av inställningen av tryckminskningen i det inträdande dialysatet och/eller av tryckförstärkningen av det utträdande dialysatet, allt för att ändra transmembrantrycket efter behov och styra ultrafiltreringshastigheten. Detta system är förknippat med onoggrannheter, som tvångsmässigt kännetecknar pumpdriften-och hoppassningen av pumpade volymer under en 4-6 h lång hemodialysbehandling; det har även den nackdelen, att det medger recirkulation av förbrukat dialysat till njuren, vilken recirkulation minskar dialyseffektiviteten eller erfordrar tätt återkommande manuell inspektion för att förhindra tryckdämpningsjusteringar som möjliggör sådan dialysat- recirkulation. ' DE-OS-25 52 755 visar en dialysattillförselkamare, som tillför dialysatet en konstgjord njure och upptar förbrukat dialysat och ultrafiltrat från njuren. De till- och bortförda mängderna dialysat är lika stora ökning och minskning av vätskevolymen antages på ultrafiltratet. Det finns ett mâtrör som och varje vara mått 10 IS 20 25 30 35 7909117-9 3 visar det extra ultrafiltratet i nivån för dialysat- ackumuleringskammaren. Tillförseln och bortförseln av lika mängder dialysat säkerställes medelst en cylin- der och en häri rörlig kolv. Ventiler möjliggör in- träde av dialysat i kammaren, vars volym förstoras genom förskjutning av kolven, och dialysatets utträde i ledningssystemet till njuren, när volymen minskar.

Genom DE-OS 26 34 238 är det känt att i stället för cylinder/kolvanordningar förskjuta identiskt lika vätskevolymer i en ihålig kropp med hjälp av elastiska membran. Två sådana ihåliga kroppar är anordnade, som drivs växelvis. In-, till- och utloppsventilerna vid dessa ihåliga kroppar kopplas samtidigt.

Enligt DE-OS 27 34 561 föreslås en anordning för ultrafiltreringsreglering vid hemodialys, vilken anordning arbetar med en förrådsmängd av dialysat och som bortför en förutbestämd andel av dialysatet från kretsloppet. Mätkammare är inkopplade i dialysat- kretsloppet, vilka så styres via ventiler, att de i en cykel transporterar förbrukat dialysat och i nästa cykel färskt dialysat. För att i så stor utsträck- ning som möjligt undvika en blandning av färskt och förbrukat dialysat måste mätkamrarnas längd vara väsent- ligt större än deras diameter, och övergångsstyckena till de anslutande ledningarna måste vara så utbildade att laminär strömning erhålles.

Artikeln med titeln “Clinical Evaluation of a Pre-set Ultrafiltration Rate Controller Available for Single Pass and Hemodiafiltration Systems", Artificial Organs, May, 1978, sid 141-143, beskriver för ett enkelpass-system användningen av tvillingskamrar, försedda med vertikalt orienterade diafragmor, för dialysattillförsel och -bortförsel till och från en konstgjord njure- Bortförandet av en viss mängd förbru- kat dialysat i det slutna systemet påstås skapa ett negativt tryck på membranets dialysatsida och åtskiljan- de vattenultrafiltrering genom membranet. Detta system 10 15 20 25 30 35 7909117-9 4 innefattar en avgasningsanordning i ledningssystemet för förbrukat dialysat för syftet att avlägsna gas från det áterdragna dialysatet före det senares mät- ning.

Artikeln med titeln filtration", Artificial Organs, sid 144-146, May, 1978, beskriver ett par isovolumetriska pumpar i form av två kolvar, som är monterade på en gemensam axel, vilken reciprokerar i med ventiler försedda kamrar, och ett omkopplingssystem, likt det som beskrivs i US-PS 3 406 826, för tillförsel av dialysat till och bortför- sel av förbrukat dialysat från en konstgjord njure i en sluten dialyskrets. Denna krets gör bruk av en peri- staltisk pump intill njuren för bortförande av en del av det förbrukade dialysatet, vilket uppsamlas i en syn- lig, graderad cylinder.

Kommersiellt tillgängliga dialysatflödesreglersystem från Fluid Metering Inc., Oyster Bay, New York, med typ- beteckningarna F2MX och F4M2 gör bruk av en pump i en bortförande ledning från en konstgjord njure för bortföran- “The Accurate Control of Ultra- de av förbrukat dialysat från ett slutet system, varvid enligt en-möjlighet att driva systemet ett par kolv-cy- linderenheter, eller diafragmor, nyttjas för att förse njuren med dialysat. Beroendeförhållandet mellan kolvar- na eller diafragmorna skapar härvid ett ultrafiltrerings- krav på membranet. Systemet mäter bortfört, förbrukat dialysat efter avgasning av endast det bortförda fluidet.

Vikten att avlägsna gas från sådana från blodet bort- förda fluider, som utnyttjas för att övervaka hemodia- lysbehandlingen inses i US-PS 4 054 522, vilken patent- skrift vidare inser det faktum, att den väsentliga fel- källan vid övervakning av dialysatvolymer, speciellt i enkelpass-system, är inneslutningen av gaser 1 det cirkulerande dialysatet. Patentskriften föreslår avgas- ning av vätskor igen apparat, som innefattar reciproke- rande diafragmor i olika volymer uppvisande kamrar.

Slutligen skall nämnas DE-OS 25 44 258, genom 10 15 20 25 30 35 790911 7-9 S vilken är känd en anordning för hemodialys, vid vilken i dialysatkretsloppet finns en behållare, ur vilken en pump bortför en_inställbar mängd dialysat. Behålla- ren tjänar samtidigt som luftavskiljare, med vilken skall säkerställas att den volymetriska mängdjämförel- sen mellan in- och utströmmande vätska icke förfalskas.

Om en viss mängd luft har uppsamlats i behållaren, bortsuges denna luft med hjälp av dialysatbortförings- pumpen.

Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en anordning med ett hydrauliskt tätt dialysatkrets- lopp vid vilket den i förväg valda önskade ultrafiltra- ringshastigheten upprätthålles över hela behandlingen med tillräcklig noggrannhet, utan att ändringar i driftsparametrar måste företagas; trycket vid den konstgjorda njuren skall automatiskt inställas på det värde vid vilket samma vätskemängd bortföres från blodet som såsom gasfritt ultrafiltrat bortföres från kretsloppet. Denna anordning skall vara enkel och framställbar ekonomiskt. Ãndamålen uppnås med en anordning som har känne- tecknen i patentkraven.

Förvalet av den önskade ultrafiltreringshastigheten och dess upprätthållande under hela behandlingstiden åstadkommes därigenom, att anordningen enligt uppfin-, ningen har medel som säkerställer att vätskan är gas- fri. Ett par kolv-cylinderenheter för tillförsel av dialysat till och bortförsel av dialysat från njuren, vilka enheter liknar de tidigare kända, är så förbund- na med en ultrafiltrat-bortförselanordning, t ex en tredje kolv-cylinderreglerenhet, att det från kretsen tvångsmässigt àterdras den exakta mängden av vätska, eller ultrafiltrat, vilken är lika med den mängd över- skottsvatten som skall bortföras från den njursjuka patienten. Beroende på den tredje kolv-cylinderenhetens positiva bortföring ändras trycken i kretsens del med underatmosfäriskt tryck och, vad som är viktigast, 7909117-9 10 15 20 25 30 35 6 tryckskillnaden mellan njurens blod- och dialysatsidor, dvs transmembrantrycket. Tryckreduktions- och tryck- ökningsanordningar vidmakthåller detta tryck på dialy- satet oberoende av blodtrycksändringar, eller av ned- strömssidiga tryckändringar. Resultatet är en automatisk övergång av transmembrantrycket till det tryck, som erfordras för ultrafiltrering av vatten från blodet med den eftersträvade förutbestämda hastigheten, som regleras av den tredje kolv-cylinderenheten. Uttryckt på annat sätt fås en flytning av transmembrantrycket till underatmosfäriskt tryck, som åstadkommer en av operatörinställd vätskebortföringshastighet beroende ultrafiltreringshastighet. 4 En ytterst väsentlig fördel med uppfinningen är att den ávägabringar bortförande av just den önska- de mängden överskottsvatten från patienten, och detta med en hastighet som är optimal vid varje patient, och håller denna bortföringshastighet väsentligen likformig på en kontinuerlig och automatisk basis.

Detta resultat uppnås oavsett ändringar som kan upp- träda, och normalt uppträder, i motståndet över det semipermeabla membranet eller hâlfiberväggen mot vätske- separation från blodet, beroende på levring eller annan blockering av membranets små öppningar, eller på okontrollerbara förändringar i trycket på den konst- gjorda njurens blodsida. Uppfinningen är därför precisare och pålitligare än sådana kliniskt nyttjade procedu- 1 rer som litar till antagandet att den konstgjorda njuren under hela hemodialysen vidmakthâller sitt nominella eller nya ultrafiltreringsrate, dvs sin förmåga att genomsläppa vatten som funktion av trans- membrantrycket.

Anordningen enligt uppfinningen uppvisar två, gemensamt drivna kolv-cylinderenheter¿ som bildar en tvillingsenhet, och en tredje, självständigt driven enhet med mindre volym än tvillingcylinderenheterna, som är arrangerad i ett avsnitt med överatmosfârstryck, _ _ Vw» ._,...-_.-~w__._.,.__,._ _ . ._ _. _ 10 15 20 25 30 35 7909117-9 7 så, att alla tre enheterna befinner sig i den del av kretsen, som är skild från den relativt atmosfärs- trycket med undertryck arbetande kretsdelen innehållan- de den konstgjorda njuren. Den tredje enheten är före- trädesvis en kolv-cylinderenhet och befinner sig i den med överatmosfärstryck arbetande kretsdelen i den dialysattillförande ledningen och bortför gasfritt, färskt dialysat med överatmosfäriskt tryck från kret- sen, när dess drivmedel aktiveras. Den är separerad från njurdialysatinloppet medelst ett tryckreduce- ringsorgan, såsom en mottrycksregulator, i en sluten krets,“så att negativt tryck utvecklas på dialysatet i njuren alltefter hastigheten av fluidumbortföring medelst den tredje kolv-cylinderenheten. Cylinderkam- maren i var och en av kolv-cylinderenheterna i dubbel- arrangemanget, vilken kammare mottar förbrukat dialysat för bortforslande, är isolerad från kretsens under- atmosfärstryck uppvisande del medelst en positivt-tryck- pump, som ökar trycket på det förbrukade dialysatet från njure-utträdet till ett tryck, som är åtminstone så högt som, och företrädesvis högre än, trycket på det tillförda dialysatet. Viktigare är, att en avgas- ningsanordning är placerad i kretsen mellan tryckpumpens högtryckssida och inloppet till kammaren i var och en av kolv-cylinderenheterna i dubbelarrangemanget, vilka kamrar mottar förbrukat dialysat för bortforslan- de. _ Det har visat sig att det är nödvändigt att bort- föra alla gaser, som kan inträda i den slutna kretsens underatmosfärstryckdel, från helheten av förbrukat dialysat, i syfte att uppnå en fullkomligt gasfri vätska i en sluten krets. Hittills har man avgasat endast det bortförda förbrukade dialysatet men icke brytt sig om den medbragta gasen i resten av förbrukat dialysat, som bortforslas i den nästkommande cykeln.

Vid effektiv drift vid underatmosfärstryck, exempelvis vid högre tryck än -260 mm Hg, sker en väsentlig gas- '79o9117-9 10 15 20 25 30 35 8 läckning beroende på dåliga kopplingar. Gas kan också komma från blodet och från dåligt avgasat, inkommande dialysat. Om sådan gas icke avlägsnas innan resten av det förbrukade dialysatet återföres till cylindern, som mottar det för bortforslande under nästa cykel, kan ingen gaskvittblivning av vätskan uppnås. Med avseende på att sådan gas upptar en del av volymen av kammaren för förbrukat dialysat, föreligger ett fel i antagandet att den bortförda vätskan, även sedan den har avgasats, är exakt lika med volymen av från blodet ultrafiltrerat vatten. Den förbättrade kretsen enligt uppfinningen eliminerar detta fel och övervinner problemet, såsom kommer att framgå i den efterföljande beskrivningen.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar. Fig l är en schema- tisk illustration av den förbättrade kretsen enligt upp- finningen. Fig 2 är en schematisk illustration av en föredragen utföringsform med kolv-cylinderenheter. Fig 3 är schematisk illustration av en annan föredragen utfö- ringsform av kretsen enligt uppfinningen, vilken nyttjar diafragmor i cylinderenheterna, som tillför dialysat till och mottar förbrukad dialysat från hemodialysdelen av denna krets.

Såsom bäst framgår i fig l innefattar kretsen en med överatmosfäriskt tryck arbetande del, som i sin tur inne- fattar elementen i den med hänvisningssiffran 100 be- tecknade kretsdelen, och en med underatmosfäriskt tryck arbetande del, som innehåller elementen i den med hän- visningssiffran 200 betecknade kretsdelen, De huvudkom- ponenter eller element i kretsen som hela tiden arbe- tar med överatmosfäriskt tryck innefattar en cylinderen- het ll0, en cylinderenhet 120, bortföringsorgan 130 för färskt dialysat och en avgasningsanordning 140. Huvud- komponenterna i den med underatmosfärstryck arbetande delen 200 innehåller njuren 210, tryckreduceringsanord- ningen 220 och tryckökningsanordningen 230. Dessa kom- 10 15 20 25 30 35 7909117-9 9 ponenter är inbördes förbundna, såsom visas, medelst led- ningar i ett ventilförsett, slutet, vätsketätt arrange- mang, inbegripande en tillförselledning 150 för färskt dialysat, en njure-dialysattillförselledning 160, en förbrukat-dialysatbortförselledning 170 och en dialysat- tappningsledning l80.

Kretsens arbetssätt under hemodialys går ut på att tillföra färskt dialysat från kretsens med överatmos- färiskt tryck arbetande del, i det följande övertrycks- del, till njuren i den med underatmosfäriskt tryck ar- betande delen, i det följande undertrycksdel och åter- föra förbrukat dialysat från njuren till övertrycksde- len, och detta på omväxlande vis. Cylinderenheterna 110 och 120 är förbundna med njuren medelst ventiler, som manövreras medelst en ej visad omkopplingsmekanism så, att endast en av cylindrarna står i fluidumkommunikation med njuren i varje ögonblick. Cylindrarna 110 och l20 är delade i tvâ kamrar, som möjliggör omväxlande halv- cykelfunktioner hos cylindrarna 110 och 120, i vilka halvcyklar den ena cylindern fylles med färskt dialysat, när förbrukat dialysat bortforslas, och samtidigt den andra cylindern matar färskt dialysat till njuren, medan förbrukat dialysat återföres till den andra kamaren i sæmma cylinder-.Medan cylindrarna 110 och 120 växlar, står färskdialysat-bortföringsanordningen 130 och tryckreduceringsanordningen 220 hela tiden i fluidförbin- delse med den cylinderkammare, som tillför färskt dialy- sat till njuren 210. På samma sätt är tryckökningsanord- ningen 230 och avgasningsanordningen 140 hela tiden i fluidumförbindelse med den cylinderkamare, som mottar förbrukat dialysat från njuren 210. För enkelhetens skull kommer kretsen, som innefattar cylindern 110 eller 120 som fylles med färskt dialysat när förbrukat dialysat utdrives för avtappning, att i det följande-kallas färskl- tappkrets, medan kretsen, som innefattar cylindern som tillför färskt dialysat till njuren medan förbrukat dia- lysat mottages från njuren, kommer att kallas njur-/bruk- krets. 10 15 20 25 30 35 7909117-9 10 Cylindern 110 delas i kamrar 101, 102 medelst or- gan, som reciprokerar inuti cylinderborrningen. De i fig l med heldragna linjer visade organen av detta slag är kolvar 105, som är monterade på en driven stång 106 och som är tätade medelst en lämplig tätning, såsom O-ringar 108, för isolering av fluidet i kammaren 101 från flui- det i kammaren 102, och stångtätningar 109 för att hind- ra fluidum eller luft från att inträda i eller avgå från” kamrarna 101 och 102. Cylinderdelningsorganen kan på till- fredsställande vis eller t o m företrädesvis bestå av ett diafragma 107, såsom visas med streckade linjer. Se- parata kretsar som innehåller endast kolvar eller diafrag- mot som delningsorgan, utgör föredragna kretsarrangemang och illustreras på ett fullständigare sätt i fig 2 resp 3. Cylindern 120 är allmänt lik cylindern 110 och hänvis- ningsbeteckningar för de i den ingående detaljerna skiljer sig från den senare cylinderns motsvarande detaljer blott med ett "A". " Kamrarna 101, 102, lOlA och l02A i cylindrarna 110 och 120 är förbundna med färskdialysattillförselledningen 150, avtappningsledningen 180, njure-dialysatti1lförsel- ledningen 160 och förbrukat-dialysatbortförselledningen 180 medelst i fig l schematiskt illustrerade ventiler.

Kammaren 101 kommunicerar med färskdialysatledningen 150 via en till-från, tvåvägsventil lll och med njure-d1aly- sattillförselledningen 160 medelst en annan tvåvägsven- til 113- Kammaren 102 är ansluten till tappningsledningen 180 medelst en tvåvägsventil llS och till förbrukat-dia- lysatbortförselledningen 170 medelst en tvåvägsventil 117. Kammaren 10lA är förbunden med färskdialysatled- ningen 150 medelst en tvâvägsventil 119 och med njure- -dialysattillförselledningen 160 medelst en tvåvägsven- til 121. Kammaren l02A är förbunden med tappledningen 180 medelst en tvâvägsventil 123 och med förbrukat-d1a- lysatbortförselledningen 170 medelst en tvåvägsventil 127. Vid slutet av kolvens eller diafragmats slag i cy- lindrarna 110 och 120, omställes, eller reverseras, ven- 10 15 20 25 30 35 7909117-9 11 tilerna från ett öppet till ett stängt läge, eller vice versa.

När cylindern 110 befinner sig i sin halvcykel för mottagande av färskt dialysat i kammaren 101, då kolven 105 rör sig tillwhöger, och för att utdriva förbrukat dialysat från kammaren 102, innefattar färsk/tappkretsen ledningen 150, som kommunicerar med kammaren 101 via den öppna ventilen lll, och tappledningen 180, som kommu- nicerar.med kammaren 102 via den öppna ventilen 115, sam- tidigt som de stängda ventilerna 113 och 117 isolerar cylindern 110 från ledningarna 160 resp 170, och sålunda från njuren 210. Samtidigt som kolven 105 rör sig till höger, rör sig kolven l05A i cylindern 120 till höger och cylindern 120 befinner sig i sin halvcykel för mottagande av förbrukat dialysat i kammaren 102A och för utdrivning av färskt dialysat till njuren från kammaren l01A. Njur- -/brukkretsen innefattar förbrukat-dialysatbortför- selledningen 170, som kommunicerar med kammaren 102A via den öppna ventilen 125, och njure-dia1ysattillförsel1ed- ningen 160 kommunicerar med kammaren l0lA via den öppna ventilen 121, samtidigt som de stängda ventilerna 123 och 119 isolerar cylindern 120 från tappledningen 180 resp från färskdialysatledningen 150.

Med det ovan beskrivna ventilarrangemanget, som iso- lerar cylindrarna 110 och 120 från varandra, och med tät- ningarna på kolven 105 eller diafragmat 107, vilka iso- lerar varje kammare från den andra, kommer det inkomman- de färska dialysatet att fylla samma utrymme, från vil- ket förbrukat dialysat utdrevs och får därför samma vo- lym. Pâ samma sätt fyller förbrukat dialysat från nju- ren 210 samma utrymme från vilket färskt dialysat utdrevs till njuren 210 och får därför samma volym. Samma förhål- landen råder i den andra halvcykeln av varje cylinders funktion. Ehuru det är önskvärt att cylindrarnas 110 och 120 volymer är väsentligen lika, inses det, att den pre- cisa integriteten, innebärande att den fluiduvolym, som bortförse av färskdialysat-bortföringsanordningen 10 15 20 25 30 35 7909117-9 12 130, är exakt lika med volymen av vatten, eller ultra- filtrat, som bortföres från blodet och till det cirkule- rande dialysatet, på inget vis påverkas av någon skillnad i cylindrarnas ll0 och 120 volymer. Varje sådan skillnad orsakar blott en ringa variation i dialysatflödeshastig- heten genom njuren 210, och sådana variationer har ingen om någon effekt på ultrafiltreringshastigheten och ingen om någon detekterbar effekt på ureans, kreatininens el- ler andra gifters clearanser från blodet under hemodia- lys.

Det är viktigt vid uppfinningen, att cylindrarnas arrangemang ger separata kamrar med ventiler, som är i stånd att på ett tidsalternerande basis skapa färsk/tapp- kretsen och njur-/brukkretsen. Det är emellertid icke nöd- vändigt att anordna separata inlopps- och utloppsportar i varje kammare 101, 102, l0lA och l02A, utan en enda inlopp/utloppsport i varje kammare och inbördes förbundna med trevägsventiler är föredragen och är vanligen ett billigare alternativ. Eftersom alla ventilerna har om- kastad funktionfvid slutet av ett kolvslag, är den pålit- ligaste och sålunda föredragna ventilkonstruktionen en enda ventilkropp eller ett par av ventilkroppar, som in- nefattar det erforderliga antalet ventiler och portar och som vardera är manövrerbar medelst en enda anordning, som kan pâverkas till att samtidigt_omkasta alla ventiler- na. Lämpliga flerventilskonstruktioner är kommersiellt tillgängliga från flera tillverkare i Förenta Staterna.

Sådana ventilkonstruktioner har fördelen, att de minskar risken för felfunktion eller för fördröjning vid omkast- ning av åtta olika solenoid-manövrerade tvåvägsventiler av den typ, som schematiskt illustreras i figurerna.

Färskdialysat-bortförselanordningen 130 förbinder tappledningen 180 och njurdialysat-tillförselledningen 160, som under genomförandet av sättet enligt uppfin- ningen endast innehåller färskt dialysat. Bortförsel- anflrdningen 130 fungerar tillfredsställande på ekviva- lent vis om den placeras i brukdialysatledningen 170 mel- 10 15 20 25 30 35 9 dern i isolerade, 13 140 och kamrarna 102 och l02A. lan avgasningsanordningen som är förblandat och sammansatt till önskad komposition och temperatur, matas genom färskdia- lysatledningen 150 till en T-koppling 132 vid överatmos- i.området från cirka 13,8 x 103 till cirka Tappledningen 180 är öppen mot atmosfären Trycket på färskt dialysat, 100 och utträder genom anordningen 130, Färskt dialysat, färstryck 48,3 x 103 Pa. vid utloppet 182. der i kretsdelen förblir sålunda överatmosfäriskt, såvida trycket icke sänks av andra skäl, som nu förklaras i detalj.

I den föredragna kretsen enligt uppfinningen, vilken 130 enekolv-cylinderenhet 'som delar cylin- visas i fig 2, är anordningen med en med O-ring 134 försedd kolv 132, fluidumtäta kamrar 131 och 133. Kam- i njure-dia1ysatti11förse1- 136 och förbundna 137 resp 138. mellan ändarna på cylinderanord- som är fast förbun- tillbaka i tät- rarna 131, 133 är inkopplade ledningen 160 medelst ventiler 135 resp med tappledningen 180 medelst ventiler Kolven 132 reciprokeras ningen 130 medelst en drivstâng 139, den med kolven 132 och rör sig fram och 139 är stelt med en arm förbunden 142, som följer Stângen 141, som har en framskjutande spärrtapp inskurna i periferiytan av skruvlinjespår 143, roterbar stav eller ledskruv 144. Staven 144 är driven kugghjul 145, vilket är monterat på en mo- En medelst kuggarna på ett som ingriper med kuggarna på ett drev 146, tors 148 drivstång 147. Om så " 130 vara en pumpanordning, och om sådan övertrycksanordning, eller små voly- kugghjulspump, eller annan tradesvis med förmåga att pumpa mikro- En lämplig pumpanordning för det- 003. Vid verksamgöring mer noggrant, ta ändamål beskrivs i US-PS 4 008 som visas schematiskt i fig 2 ansluten av motorn 148, önskad ro- till en UFR-regulator 149, för inställning tationshastighet eller flöde (ml/min), som bestämmes på en varvräknare 151 och synliggöres på bringar skruvens 144 rotation tappen 142 aV regulatcrns 149 reglervägg 153, 10 15 20 30 35 att föra vänder tillbaka vid än- l44. Med ventilerna ningsomkastninq, den av skruvspåret 135 och l38 i öppet läge är ventilerna l36 och 137 stängda och färskt dialysat suges från njure-dialysat- ledningen l60 till kamaren som färskt dialysat utdrives till tappledningen 180. varje slag av kolven l32 i cylindern l30 omkastas lerna under påverkan av ej visade anordningar, Under den påföljan- l33 färskt dia- konventionella gränslägesomställare. de genomgången suger den andra kammaren lysat från ledningen 160 och utdriver dialysat från kamr maren l3l. Den uttagna mängden är sålunda direkt regle- rad av kolvens 132 rörelsehastighet.

I en sluten krets, vätskeläckning vid någon tenderar vätskeuttaget att reducera trycket på den I kretsen enligt fig 1 220 och över- sas, återstående vätskan i systemet. vid frånvaro av mottrycksregulatorn färskt dialysat reducera skulle, tryckspumen uttaget av trycket på dialysatet genom hela kretsen. En sådan reduk- tion är gynnsam i åtminstone par- tiellt, det erforderliga transmembrantrycket över det semipermeabla membranet i U. na illustreras som en hålfiher-njure 2l0. hållas, med denna uppfinning uppnås med vilken som helst av den lindade el- hemodialysatorn, Det skall framr att fördelarna annan ler platta typen. tion oönskvärd i den slutna kretsen förlorar sina initia- satorn, eftersom la vätsketätande egenskaper i takt med ökningen trycket. ledningssyste- och kopplingar blir gasläck- och i praktiken är Det har observerats, anslutningar i met, ningskâllor, den slutna kretsen icke längre vätsketät när -(200-250) Hg. Luft och gas, undertrycket som inträder överskrider ca som i figurer- --- si.- ._ io 15 20 25 30 35 ^i den slutna kretsen, kade dialysatet som bubblor och undanträflqeï 2 ~vätskevolymen i den slutna kretsen ned satorn. I samma utsträckning som luft, eller gas, upp- tar en del av kamarens 102 eller l02A volym, i stället för vätskeformigt förbrukat dialysat, innan detta sändes till tappning, kommer ultrafiltratet, eller vattnet, som separeras från blodet i njuren, att minska i förhållande till det färska dialysat, som bortföres medelst anord- 'ningen 130. I enlighet med uppfinningen uppnås förvänt- ningen att den bortforda vätskan är exakt lika med ultra- filtratet, och problemet med felaktigt antagande, som härrör från bristen att eliminera gas från hela kvanti- teten förbrukat dialysat innan detta returneras för cir- kulation eller avyttring, övervinnes. Tryckreducerings- elementen 220 och 230 och avgasningsanordningen 140 lö- ser detta problem; tryckreduceringsanordningen 220 för- hindrar förekomst av det sänkta tryck, som härrör från âterdragningen av färskt dialysat, i kretsdelen 100 och är lämpligen en kommersiellt tillgänglig mottrycksregu- lator.med en konventionell förbigângskrets 222. 0et re- sulterande lägre trycket föreligger i ledningarna och elementen i ledningarna mellan njursidan 223 av mottrycks- regulatorn 222 och njursidan 225 av tryckökningsanord- ningen 230 och vid njurinloppsporten 227 och njurutlopps-' porten 229.

Såsom framgår i fig l innefattar dessa element endast den konstgjorda njuren 210, förbigångsventilen 224 och anordningen 230. Ventilanordningen 224 innefattar venti- ler i njure-dialysattillförselledningen 160 och förbi- gångsledningen 226, vilka kan stoppa flöde mot njuren och förbileda detta flöde genom ledningen 226 mot anord- ningen 230. Tryckökningsanordningen 230 kan vara av vil- ken som helst typ som är i stånd att motta förbrukat dia- lysat, som strömar i ledningen 170 från njurutloppet 229, och att höja trycket på detta fluidum till överat- mosfärstryck från dess inkommande tryck, som kan vara l0 15 20 25 30 35 16 Kugghjulspumpar eller ca -700 mm Hg. andra kommersiellt tillgängliga övertryckspumpar'är lämpade, ca 750 ml/min förbrukat dialysat och pumpa 50 till ck på utloppssidan 228 inom området ca att lägga ett övertry 20,7-172 kPa. Under typiska driftsförhållanden för pumr pen 230 vid hemodialys med kretsen enligt uppfinningen förbrukat dialysat vid ingången 225 inom -200 m Hg till ca -650 mm Hg och överför 48,2-82,7 kPa över atmcsfärstryck vid tryckområdet trycket till ca utloppet 228.

Såsom visas i den föredragna kretsutformningen i fig ytterligare element i undertryckskretsen en mareneraning 232 för trycket på aeu“förb=ukeae dialy- vilken anordning typiskt är en kommersiellt till- 234, som 2 innefattar satet, och en avlastningsventil som förbinder ledningen 170 180. ventilen gänglig omvandlare, är monterad i ledningen 236, för förbrukat dialysat med tappledningen 234 är anordnad att snabbt recudera transmembrantrycket, när så bedöms önskvärt under hemodialys för att snabbt avsluta ultrafiltratseparationen från patientblodet.

I ett sådant fall är UFR-regulatorn 149, som typiskt är en mikroprocessor, programmerad för påverkan av ventilen 234, via ledningen 235, att öppna och låta dialysat ström- ma till tappledningen l80_i en sådan mängd, brentryeket snabbt sänks till o}“§í1xe¿'šr§ek“ m1k:epr6eesš6ššAi49 medelst momentant TMP (transmembrantryckf monitorn 237. b mäter transmembrantrycket fortlöpande på visningsanordningen 239 på UFR-regulatorns genom att bestämma Skillnaden mellan kat dialysat vid omvandlaren 232 och det venösa blod- såsom det mätes medelst blodtrycksmätanord- givare eller omvandlare, trycket, ningen 241, typiskt en tar denna skillnad till TM-monitorn 237 via ledningar- na 243 resp 244. Övertryckspumpen 230 kan sättes vid början på tillfredsställande vis arbeta vid ett flöde som av behand- att transmem-~- ï«'- 10 IS 20 25 30 35 - trycket på färskdialysat, Q inom omrâdet 13,8 - 69 kPa. 7909117-9 det förbrukade dialy- lingen så att den ökar trycket på ce 13,8 x 103 - 69 x 103 Pa över som inträder i kretsen vid _ önskvärt att ändra tryck- och automatiska ingång från tryck- 242, T-kopplingen 232. Det kan vara som alstras av pumpen ändamål innefattar en skillnaden, medel för detta omvandlaren 232-till UFR-regulatorn via 235 för jämförande med en förprogramerad maximigräns ledningarna på undertrycket relativt pumpens 230 normala driftshas- gränser överskrides sänder regulatorn till-ej visade medel tighet. När sådana via ledningen 245 , för att " minska rotationshastigheten på över- trycksanordningen 230, . dialysatet vid utloppet 228 bibehålles inom de förinställ- det förbrukade dialy- så att trycket på da gränserna. Det ökade trycket på satet, vilket alstras av pumpen 230, det dialysat, som kan ha inkommit i kretsdelen 200 undertryck. Eftersom ut1oppetse228 tryck hålles vid åt- minstone så högt tryck som det tillförda dialysatets, och vanligen vid ett högre övertryck, komer det förbru- kade dialysatet ej att i hehålla löst gas över den kvan- sem kan ha förekommit-i det eiiiförae aieiyse- vilket inträder i kretsen l00 med ett övertryck Inmatningsdialysatet för- een nöjes :in 37°c ï 4°c innan ae: och om sammansättningen eller tiet, tet, blandas, hopsättes i kretsen 100, utanför de förinställda gränserna, kommer monitorer i anordningen 246 att ge signal till ventilregleranordningen 247 och ventilanordningen 224, via ledningen 248, att stänga ventilen i ledningen 160 och öppna ventilen i ledningen 226 för förbigång av njuren 210.

Pumpen 230 samarbetar med avgasningsanordningen 140 det överatmosfäriska tryck,-som erfordras för att göra gasbubbelseparationen effektiv och för att säkerställa att det till doseringskamrarna 102 102A tillbakaförda förbrukade dialysatet är fritt från \1lIn!ë\æ-1~.---.-f - 7909117-9 10 15 20 25 30 35 olösta gaser. Avgasningsanordning "ä »eër-çw-fwvr.. _ _ _. ~:..~_1.-*-\-_'-q».~>~\\_..~ .___ 18 en 140 är lämpligen en luftfälla av konventionell typ, som nyttjas i tidigare kända dialysattillförselmoduler eller -anordningar, och företrädesvis inställbar, så att tryckövervakning på luftskiktet över förbrukat-dialysatpölen däri kan regle- ras, om så erfordras. Organ för övervakning av trycket på ett sådant luftskikt under nyttjandet av mikroproces- sorn 149 för att jämföra ett förinställt område med det uppmätta momentana trycket, och signalorgan för att inställa vätskenivån inuti luftfällan 140 för uppnåendet av det förinställda trycket innefattar ej visade medel, som på tillfredsställande vis automatiskt ombesörjer bubbelbortföring och som säkerställer uopnåendet av en förinställd maximiprocentavvikelse mellan förinställd ultrafiltratseparation och verklig ultrafiltratbortför- sel.

Såsom framgår av fig 2 är cylindrarna 110 och 120 försedda med en gemensam drivanordning för kolvstängerna 106, l06A, vilken är vanligen likadan som den självstän- diga drivanordningen för den ovan beskrivna färskdialy- sat-bortföringsanordningen 130. Kolvstängerna 106, l06A är förbundna med en gemensam drivbalk 161, som har en centralt placerad spärrtappsföljare 163, som.följer spiralspår 165 roteras medelst ett kugghjul 169, som står på periferin av en ledskruv 167. Denna 'ingrepp med ett drivande kugghjul 171, vilket är fäst på en driv- _stäng 173 för drivning medelst en motor 175. Motorn 175 "är reglerbar medelst enndialysatflödesregulator 177 till önskad rotationshastighet, som mätes av en tachometer 178 och visas på en utskriftanordning 179 och, i milli- liter/min färskt dialysatflöde, på en utskriftanordning ~18l. Den direkta mekaniska drivningen i utföringsformen enligt fig 2 är fördelaktig, då den säkerställer samti- dig rörelse av kolvarna 105 och 105A i cylindrarna 110 och 120 och, vilket är viktigare, atu'aessa kolvar an- länder i samma mekaniska påve ögonblick till cylindrarnas ändar, så att rkningsorgan för samtidig signalering för 10 15 20 25 30 35 19 ventilomkastning kan inrättas. Sådana ventilpåverknings- sensorer kan anbringas på själva kolvarna eller på organ, som är fästa på kolvstängerna, eller, företrädesvis, vara i form av en enda arm, eller finger, fäst på den gemen- sama drivbalken 161. Användningen av enkropps multip- pelventilkonstruktioner, som är påverkbara genom beröring från en enda mekanisk arm eller finger har visat sig va- ra fördelaktig och önskvärd i kommersiella utföringsfor- mer av apparaten enligt uppfinningen.

Såsom framgår i fig l-3 är njure-dialysattillförsel- ledningen l60 förbunden med brukdialysatšbortförselled- ningen 170 i det ställe, som ligger i övertrycksdelen mo, medelst en förbigångsieaning 131. Ledningen 181 är ansluten till njure-dialysattilïförselledningen 160 me- delst en trevägs förbigângsventil 183, som innehåller mot färskdialysatflödet till ledningen 160 normalt öppna och mot korsflöde i förbigångsledningen l8l normalt stängda ventiler. När så önskas kan kretsen i fig l-3 drivas för ultrafiltrering av vatten från blod i hemodia- lysatorn 2l0, utan att samtidigt bortföra gifter från blodet, som urea, kreatinin, etc. Detta uppnås genom stängning av ventilen i njure-dialysattillförselledningen l60_och öppning av ventilen för möjliggörande av recir- kulation av dialysat genomLförbigângsledningen 181. Under detta driftssätt pumpar pumpen 2§0 dialvsatet i recirku- leringsbanan, innefattande avgasningsanordningen 140, förbigången 183, färskt dialysat-bortföringsanordningen l30, mottrycksregulatorn 220 och förbigångsventilen 224. ventilen 224 inställes så, att ventilen i ledningen 160 är stängd och ventilen i förbigângsledningen 226 är öp- pen. Detta recirkulationssätt övervakar transmembran- trycket automatiskt genom reglering av färskdialysatets bortförselhastighet från bortföringsanordningen l30.

Recirkulationskretsen innefattar ocksä sama nyckelele- ment för isolering av lågtrycksdelen av kretsen från övertrycksdelen som i de ovan beskrivna dubbelfunktions- kretsarna: den innefattar tryckökningsanordningen 230 ß É ä i Ä É i 7909117-9 10 15 20 25 30 35 20 och avgasningsanordningen 140 för säkerställande av bub- belbortförsel och mottrycksregulatorn 220 för isolering låga trycken i njuren 210 från de höga trycken på ventilerna och tätningarna i dialysat-bortförselanord- ningen 130. Det är uppenbart, att detta driftsätt är när det endast är önskvärt att ultrafiltrera del av den beskrivna be- av de ekonomiskt, blodet av en patient under en handlingen eller hela ultrafiltreringsdelen av blodre- före efterföljande separat bortfö- Nämnda driftsätt sparar ningsbehandlingen, rande av de normala gifterna. dialysat och värme under hela perioden med enbart ultra- filtrering. J ' I den föredragna utföringsformen i}fig kretsen en övertrycksdel 100 och en undertrycksdel 200, innehållande väsentligen samma element eller komponenter som i fig l. Motsvarande delar i övertrycksdelen 100 har fått sina hänvisningsbeteckningar ökade med 200 och i undertrycksdelen 200 också med 200 i förhållande till 3 innefattar hänvisningssiffrorna i fig 1.

Huvudskillnaden mellan utföringsformen i fig 3 och utföringsformen i fig 2 är att skiljeorganen i cylind- rarna 310 och 320 är diafragmr 307 och 307A, vilka se- parerar cylindrarna i separata fluidumtäta kamrar. diafragmor drives med andra medel än den gemensamma driv- mekanismen för kölvarna 105 öchnlöšh i fig 2. Diafrag- morna 307 och 307A är flytande diafragmor, som rör sig följd av tryck på inkommande dia- lysatfluidum från 350, som inträder i kammaren 301 eller 30lA i växlande halvcykler. I den andra halv- som förorsakar rörelse hos dia- 430, som bringar förbrukat 302A. Fluidnm- inuti cylindrarna till ledningen cykeln är drivkraften, 307A, en pump dialysat att inströmma i kamrar 302, trycket på diafragmrna under varje halvcykel måste reg- leras så nöggrant som möjligt för att uppnå lika has- tigheter på genomgången, eller reciprokeringen, av dia- fragmorna i cylindrarna 310 och 320, allt i syfte att möjliggöra samtidig aktivering av de med varje kammare fragmorna 307, Dessa'V 10 15 20 25 30 35 1909111-à 21 förknippade ventilerna vid till resp cylinderns ände. icke båda diafragmorna har rört sig till änden av sina slag innan alla åtta ventilerna samtidigt omkastats, slutet av diafragmats rörelse Det skall noteras, att om kommer strömning att ske i ledningar och i riktningar följer de i samband med Apparaten i fig 3 in- som är oönskvärda och som icke fig 2 beskrivna strömningsbanorna. som möjliggör reglering av övertrycks- som induceras av nefattar medel, pumpen 430 relativt flödeshastigheten, det tillmatade dialysatet, som mäter hastigheten på och en regleranordning 359 'vilken anordning trycket på vilka medel inne- fattar en mätanordning 357, det tillförda dialysatflödet, i brukdialysat-bortförselledningen 370, mäter flödeshastigheten på dialysatet, Ventilerna 357 och 359 eller med en mikro- som drives av övertryckspumpens 430 rotation. är förbundna med UFR-regulatorn 349, processor medelst ledningar 391 och 393. Regulatorn 349 återger de ögonblickliga flödeshastigheterna, såsom des- sa mätes medelst mätanordningen 357, på en utskrivnings- anordning 395, och den ögonblickliga flödeshastigheten, såsom mätes medelst regulatorn 359, på utskriftanordningen 397. Mikroprocessorn 349 är förprogramerad, så att den innefattar kalibreringsdata för jämförelse med den ögon- blickliga flödeshastighetsskillnaden, såsom den mätes medelst anordningarna 357 och 359, och så att den kan avge signaler för ändring av rotationshastigheten på pumpen 430, så att flödeshastigheterna i tillförselled- ningen 350 och dialysatledningen 370 utjämnas.

Den i fig 3 visade kretsen har en ledning 329 för tillförsel av en färskdialysatmängd till inmatnings- sidan vid 431 av pumpen 430, för syftet att igångsätta när kretsen initialt startas. Till skillnad från i vilken dialysatflödet till Pumpen 1 den i fig 2 visade kretsen, och från njuren drives och regleras av rotationen av motorn 175, som reciprokerar kolvarna l05, l05A, skapar 308A ingen rörelsekraft på dialysat- Vid uppstartning öppnas diafragmorna 307, flödet, vilket har antytts ovan. 10 15 20 25 30 35 22 innan pumens 430 rotation igång- av dialysatflöde i njure/bruk- ventilerna 319 och 329, sättes, för igângsättning kretsen.

Följande exempel visar effekten av kolv-cylinderanordningen enligt uppfin- frân njuren och demonstrerar av luftläckning vid användning ningen utan tryckisolering det ökande felet med ökande undertryck, övertrycket på det förbrukade dialysatet och effekten av övertrycket, kopplad till gasbortförseln från det för- innan det återföres till doserings- effekterna av brukade dialysatet, kammaren hos bortförselcylindern för förbrukat dialysat.

EXEMPEL 1 7 Laboratorieförsök utfördes med kolv-cylinderenheter- na i fig 2 med identiskt hopkopplingsarrangemang, md undantag av att tryckreduceringsanordningen 220, tryck- ökningsanordningen 230 och gasbortförselanordningen l40 ej fanns med. Vid försöken nyttjades tre kommersiella konstgjorda njurar av hålfibertyp, som erhölls från i tre separata 50 ml graderad från den konst- Concord, California, för med blod fylldes en och efter luftutdrivning Cordis Dow Corp., försök. I stället byrett med vatten, gjorda njuren och tillslutning av den övre blodporten 211 fästes byretten på bottenporten 212 på njuren. Kolv- -cylinderenheterna 110 och l20 drevs för tillförande av ca 500 ml/min dialysat till njuren, medmettwinkömmande M tryck på ca 34 kPa överatmosfärstryck. Dialysatbortför- startades sedan genom tillkoppling av motorn l48 och inställning av varvräknaren 151 på ett första inställningsvärde Cylinderns l30 volym var under försök 4 ml och inställningarna valdes godtyckligt selcylindern 130 dessa för ökande varvtal på mtorn 148 och ökande reciproke- ringshastighet på kolven 132 för fyllning och tömning av kamrarna l3l och 133 omväxlande efter varandra.

Försöken inbegrep justering till det önskade varv- talsvärdet ochsmöjliggörande av systemets stabilisering vid det undertryck, som fororsakades av vattenbortfors- landet från anordningen 130. Detta utfördes genom att 10 15 20 25 30 35 7909117-9 23 observera trycket på en tryckmäta vid platsen för tryckomvandlaren stabilisering erfordrar van stabiliserade trycket blev upptecknat. i slutet av kolvens 132 slag, vattennivå, och re, som var placerad 232 i fig 2. En sådan -12 min och det När trycket har observera- ligen ca 8 stabiliserats, des och upptecknades tiden och byrettens Fem hela cykler av kolvens ettztidtagningsur startades. där varje genomgång var en cykel, obser- t av den femte cykeln upptecknades liksom tiden. Denna pro- l32 genomgång, verades, och slute nnivån i byretten, ch högre inställningar på varv- den nya vatte cedur upprepades med nya o räknaren för att skapa snabbare rörelser hos kolven 132, högre vattenbortförs ter och högre negativt Antalet inställningar och resultate i tabell I. I tabell I är trycket på dia- knat i ml Hg negativt tryck, dvs elhastighe tryck. n från varje försök återges 0 lysatet i njuren upptec underatmosfäriskt tryck.

Volymen av borrningen i cylindern i dialysatbortför- 4,0 för beräk- ml användes som bas ningar avseende jämförelse av förutsagd mängd dialysat för bortförande rkligt bortförda mängden, be- räknade i ml/mine bell I under rubriken UFR föruts. -ml/min. Vid l00% noggrannhet skulle 20 ml dialys gas till njuren från byre hålfibrer och avges till dialysattappledningen 180. För 1 beräknades procentavvikelsen mellan och den verkliga de aktuella selanordningen l30 på med den ve Beräkningsresultatet är upptaget i ta- ml/min och UFR verkl. at dra- tten och passera genom njurens jämförelsens skul den förutsagda bortförselhastigheten bortförselhastigheten genom subtrahering av ml från de förutsagda ml/min och dividering av skillna- med de förutsagda ml/min. Resultaten av dessa be- i tabell I under rubriken.% avvik. är den konstgjorda njuren i i tabell I av kommersiell den räkningar är upptagna Såsom ovan indikerats försöken i vänstra spalten typ och xauaa c-Dzxxïus, som är av naifinarz-.yp innehal- lande tillräckligt antal smala, semipermeabla cellulosa- hålfibrer för att ge en nominell ytarea på 2,5 m2. Nju- 7909117-9 24 ren 1 mellanspalten var en komer nehâller ett tillräckligt antal semipermeabla cellulosa- , hålfibrer för att ge en nominell ytarea på 1,8 m . Nju- ren i den högra spalten är en komersiell C-DAKw!8, som siell C-DAKTE7 som ln- också är av hâlfibertyp och innehåller ett tillräckligt antal smala, semipermeabla cellulosaacetatfibrer för att ge en nominell ytarea på 0,9 m . 7909117-9 25 1 1 1 -+ n~.°~ °fl.°~ 1 1 L @.@°~1 1 1 1 1 1 1 °<+ ~.- ~.@n @.@@~1 1 1 1 @~+ «H.o~ ßH.@~ 1 1 1 °.~@~1 1 1 1 «~+ m<.@H <@.m~ 1 1 1 <.@-1 1 1 1 1 1 1 ~n+ -.w~ °~.@~ @.@«~1 1 1 1 -+ m@.ßH @@.- 1 1 1 ~.wfl~1 -+ ßH.@~ Ho.- 1 1 1 1 1 1 @-1 1 1 1 o~+ °m.@~ [email protected]~ 1 1 1 q.fl@~1 -+ @n.«~ -.ßH 1 1 1 1 1 1 n.°@H1 °~+ °@.- ~«.«~ 1 1 1 1 1 1 @.-H1 -+ flm.H~ -.m~ 1 1 1 ~H+ n.°H [email protected]~ 1 1 1 1 1 1 m.~n~1 1 1 1 @H+ @~. ~+ m~.m w@.@ 1 1 1 1 1 1 @.<fl~1 1 1 1 1 1 1 mH+ @@.@ ofl.~H °.-~1 @+ m@.@ ~n.~ 1 1 1 1 1 1 n.«HH1 M1 @§.~ m~.~ 1 1 1 1 1 1 ~.HñH1 1 1 1 1 1 1 -+ m@.@ °fl.@ fi.@@1 1 1 1 mH+ oß.~H o@.«H. ,1 1 1 @.@@1 m1 m~.m @§.m 1 1 1 1 1 1 ~.@~1 «<1 «@.n ~m.~ -+ ~ß.fiH m~.flH 1 1 1 @.fim1 n«1 mm.~ @<.~ 1 1 1 1 1 1 H.@~1 1 1 1 HH+ @~.o~ @«.- 1 1 1 «.m~1 åludwflfl N =«a\Ha =fi=\Ha N =«a\fla =«a\Ha NM ø«a\~a =«a\~a Ü: nu .x«>>o N .«xuu> mm: .uusunw mm: .x«>>w N .Hxpø> mms .mununw mmm .x«>>u N .Hxuu> man .ø»aumu.mm: xuauu m@z<ø1Q m@x H Hfiwnmß 10 15 20 25 30 35 .lan den mängd ultrafiltrat, 26 ger som resultat, ökar också skillnaden mel- Och Försöken i tabell I att när njure- (numeriskt), som verkligen bortföres, Den största procent- -undertrycket ökar det förutsagda bortförda filtratet. -avvikelsen erhölls vid njuren som har störst Det har observerats, att ökande ytarea och största antal hålfibrer. sannolikheten för luftläckning till vid ventiler i kors-cylinder- undertryck ökar kretsen vid njurens portar, när dessa är under undertryck, dvs bubbelbildning från upplöst luft i det inkommande eller från blod. Det tabell I, att procent-avvikelsen över- enheterna, och beroende på sekundär avluftning, dialysatet, framgår ocksåui skred ca 20% vid tryck tryck. Ehuru driftsresultaten är något olika från kli- nik till klinik, som utför intermittent hemodialys med konstgjorda njurar, över 200 m Hg under atmosfärs- vilka drivs med det vanliga opera- faller den 15-20%, när dia- tör-justerade transmembrantrycket, genomsnitt- liga procent-avvikelsen inom omrâdet ca lysattrycken ligger inom det vanligen förekomande områ- det ca -200 till ca -500 mm Hg. som används i försöken enligt tabell I, för närva- Det är sålunda uppenbart, att kretsen, ger onoggrannare reglering av ultrafiltreringen än rande kliniskt nyttjade procedurer för hemodialys, som använder sig av hålfibernjurar, och de normalt nyttjade procedurerna under den manuella inställningen av trans- membrantrycket.

EXEMPEL 2 Ett försök utfördes med kretsen i exempel 1 att det innefattade tryckökningsanordningen HBO ID” difierad så, 220 i form av en konventionell mottrycksregulator, och tryckökningsanordningen 230 i form av en övertryckspump; kretsen var sålunda identisk med den i fig 2, höll ej avgasningsanordningen 140. Pumpen 230 drevs med en hastighet som förmådde skapa ett genomsnittstryck på det förbrukade dialysatet från högtryckssidan på ca 69 Det inkommande dialysatet till kretsen vid T-kopp- men inne- kPa. lingen 32 hade ca 34 kPa överatmosfärstryck. 10 20 25 30 35 7909117-9 27 Försöket utfördes med samma procedurer, förutom att hastighetsinställningarna på varvräknaren 151 var sådana, som skapade undertryck i 200 m Hg och upptill så- som överskred de normalt nyttjade i effektivt drivna klini- som beskrevs i exempel 1, njuren på numeriskt större än dana undertryck, hemodialyssammanhang i moderna, ker i USA, -600 mm Hg.

Under detta försök användes en komersiell hålfiber- njure med beteckningen C-DAKTE4 från Cordis Dow Corpora- l,3 m2 på cellu- tion och som har en nominell ytarea på i tabell II. Dessa re- som endast sällan överskrider losafibrer, och resultaten visas sultat tydliggör,1att införandet av mottrycksregulatorn och en övertryckspump i kretsen i fig 2 gör det möjligt att arbeta vid undertryck, som något överskrider -500 mm Hg underatmosfärstryck, innan procent-avvikel- sen överskrider 20%, vilket skall jämföras med kretsarna vilka gav upphov till 20% avvikelse vid -200 mm Hg underatmosfärstryck. Förbätt- i exempel 1, tryck på ca ringen torde härröra från upprätthâllandet av överatmos- färstryck på ventilerna och tätningarna i de dialysat- tillförande kolvcylinderenheterna 110, 120 och färsk- är delvis beroende på lösandet av åtminstone en del luftbubblorna, som följd av tryckökningen i över- i över- dialysat-bortförselenheten 130; den av inträder i kretsen till tryckspumpen 230 till ca 69 kPa vid inträdet trycksdelen av kretsen 180 och innan fluidet i ledningen 160 âterföres till mottagningskammaren 102 eller l02A.

TABELL 11 _ Njurtryck UFR Förutsagd C-üAKw§4 % avvikelse mm H9 ml/min UFR verklig (negativ) ml/min -215,9 5,75 5,46 +5 -381,0 11,9 10,6 +11 -546,1 20,3 16,5' +21 -660 30,8 20,3 +34 10 15 20 25 30 35 7909117-9 28 EXEMPEL 3 Ett försök utfördes under nyttjande av samma krets som i fig 2. I förhållande till försöken i exempel 2 var kretsen modifierad så, att den innefattade luftfäl- lan 140, som var av konventionell utformning. njuren 1 detta försök var en xomersieil c-nAx754 från Cordis Dow Corp. Försöket utfördes under nyttjande av samma procedurer och beräkningsmetoder för procent- -avvikelse som nyttjades i exempel l och 2, och resul- taten återges i tabell III. Det framgår i denna tabell, att kretsen i fig 2 har väsentligt förbättrad överens- stämmelse mellan verkligt avgiven vätskemängd via bort- 130 och den förutsagda mängden. Denna -200 mm Procent- förselenheten överensstämelse föreligger över tryckområdet ca -6S0'mm Hg relativt atmosfärstrycket. på ca ll-12% vid det.högsta inkluderandet av luftfällan Hg till ca avvikelsen når ett maximum undertrycket, och visar att l40 i kretsen kraftigt förbättrar precisionen på ultra- filtratalstrandet och minskar felet som är hänförbart till bubblor och luft i fluidet i ledningen för förbru- kat dialysat, som återföres till; mottagningskammaren 102, l02A i dialysat-bortförselenheterna 110, 120. De erhållna resultaten representerar eniväsentlig förbätt- jämfört ed de normalt erhållna resultaten i USA .uell inställning av transmembran- före upp- ring, kliniker, som nyttjar man trycket, något som är den erkänt bästa metoden finningens tillkomst: TABELL III Njurtryck UFR förutsagd C-DAKTEÅ 8 avvikelse m Hg ml/min UFR verklig (negativ) ml/min -190,5 5,97 6,38 -8 -241,3 8,9 8,31 +1 -304,6 12,2 11,0 +10 -406,4 15,3 13,6 +11 -647,7 21,0 23,30-23,6 +11-12 à_J 10 15 20 25 30 35 7909117-9 29 i Kliniska utvärderingar av kretsen i fig 2 utfördes i två sjukhus under användning av de ovaniidentifierade konstgjorda njurarna C-DAKTÉS och C-DAKTE7. I den första utvärderingen utfördes fem hemodialysbehandlingar på fyra intermittent-dialys-patienter, med tre behandlingar med C-DAKTE7 och två behandlingar med C-DAKTES.

Driftsparametrarna i de fem hemodialysbehandlingar- na i kliniken nr l, vilka behandlingars resultat åter- ges i tabell IV-A, innefattade färskt dialysat vid ca 37°C och 34,5 kPa överatmosfärstryck med en tillförsel- hastighet på 500 ml/min, samt ett genomsnittligt blod- fnsae på 230 ull/min. ' Behandlingarna erfordrade tre och en halv till fyra och en halv h med genomsnittet ca 4 h. Förutsagd vatten- bortförsel baserades på en mikroprocessor-summering av färskdialysatet som sändes för avtappning med kolv- -cylinderenheten 130, som återgavs på UFR-instrumentet 153 på frontpanelen av apparaten, som inhyste kretsen' enligt fig 2, som en synlig utskrift från mirkoprocessorn, allt i enlighet med det ovan beskrivna. Den verkliga vat- tenförlusten, som återges i tabell IV-A, var baserad på skillnaden i patientvikt omedelbart före start och ome- delbart efter fullbordande, mäft på såväl personvâgar som sängvâgar, och efter hänsynstagande till viktför- lust eller -vinst hos patienten från intag-eller utsönd- ring under behandlingen; Beräknad procent-avvikelse åter- ges som procent-avvikelse från verklig viktförlust och beräknades genom fråndragning av verklig förlust i g un- der hela behandlingen från förutsagt totalantal gram och dividering med verklig förlust, och där det verkliga vär- det överskred det förutsagda återges procent-avvikelsen med negativt tecken, såsom i exempel l-3.

Förhållandena i klinik nr 2 var lika de i förutom att försöket bestod av fyra behandlingar på tre patienter, den konstgjorda nju- ren av typen C-DAKT!7. Blod- och dialysatflödena visas i klinik nr 1, som alla var anslutna till fj~'_”~"_j, 'r-far-v~:==x_~=p~ way- ,,, , 7909117-9 10 30 tabell IV-B, varvid verkliga viktförluster hos patien- terna 1, 2 och 3 var baserade på personvågvikter, medan denna förlust för patienten 4 var baserad på sängvågvik- ten. Procent-avvikelsen beräknades på sama sätt som i exemplen 1-3.

Ur tabellerna IV-A och IV-B framgår det, förutsagda vattenbortföringen som ges av regleringen av motorns l48 rotationshastighet och representeras som kumulativa milliliter vatten som skall avlägsnas inom den av operatören förinställda totala behandlingstiden, är nära den verkliga viktförlusten och uppvisar en maxi- mal avvikelse på ca 8%. Denna noggrannhet är bättre än den normalt uppnådda vid klinisk hemodialys i moderna att den USA-kliniker. 7909117-9 :Ha - ß 0.”- fi@@~ <~@~ ; M mn« °H~ « »= ~=«~@=.=.~ pda O ß m.«- .°@«~ nomfl = M V ßmq OON n »= ~=«H@fl.;.n ~ ~+ Oman flqmm S q M ~m< OWN ~ ~= ~=«~@=-5.» :Ha WN _ ß ~+ °-~ wflmm 5 q . Hmq “HN d »= m=«H«=-;.~ V ~ »= 1«=«~M m->H Hfiøpøß v n.. @ 1 38 m w m H@.fi+ ”men qqmm n Q U Qom Hoflfla QMN m ~= w=«H¶=.;°~ W. :Ma mm ß @°.~- °@- fl@n~ 5 m Qom fiøfløa °n~ < ha w=flH@=.=.» :Ma mm . . V ß _ m@.~+ oømfi øfiñfl p q .Qom fløflqa °- fl.~= u=«~¶=.;@ß =«s ßn _ ß °.n| øçæa wmßfl ß M åoom Høflqa on~ ~ ~= ~=«~¶=.=.n WW m AH.w- @o<~ wwflfi ; Q Qom flønøa °fl~ H ~= mmwdmnflflflfl :.ma\ du .Éšäp-u flaßš :Fä 353 šaäa ~»=fiz 1~.H~x«>>< R w«~x~«> @w«.U=~»ß flfiw |ß@@>H~«Q . wflnfluvofin <->H Hfiøpøfl

Claims (7)

' 79091 1 7-9 10 15 20 25 30 32 PATENTKRAV

1. Anordning för automatisk styrning av hemodia- lys vid i förväg vald ultrafiltreringshastighet, vil- ken anordning har ett slutet dialysatkretslopp med ett avsnitt (100) med överatmosfärstryck och med ett avsnitt (200) med underatmosfärstryck, en i avsnittet med underatmos- färstryck anordnad konstgjord njure (210: 410) för samtidig dialysering och ultrafiltrering av blodet, och blodutloppsöppningar och dialysatutlopps- vilken njure har blodinlopps- (211, 212) och dialysatinlopps- öppningar (227, 229). en inloppsledning (150) för färskt dialysat och en dialysatutloppsledning (180), vilka förbundna med avsnittet (100) med överatmosfärstryck, en ledning (160) till njuren för tillförande av färskt dialysat och en ledning (170) från njuren enitryckreduk- ledningar är för bortförande_av förbrukat dialysat, tionsanordning (220) som delar tillförselledningen (160) för färskt dialysat i ett avsnitt med överatmos- färstryck och i ett avsnitt med underatmosfärstryck, en tryckförstärkningsanordning (230), som delar bort- förselledningen (170) för förbrukat dialysat i ett avsnitt med överatmosfärstryck och i ett avsnitt med underatmosfärstryck, och en anordning (130) för bortförande av ultra- filtrat, klä n n e t e c k n a d av en första och en andra cylinderenhet (110, 120; 31o, 320) med aäri fram 'och åter rörliga kroppar (105, l05A, 307, 307A), vilka delar cylindern i två kamrar och vid rörelse omväxlande förstora: volymen av den ena kammaren i varje enhet och samtidigt på motsvarande sätt minskar volymen av den andra kamaren, ventiler (lll-125) för valbar förbindelse av dialysatinloppsledningen (150), dialysatutloppsledningen 10 15 20 25 30 35 7909117-9 33 (180) samt de i avsnittet med överatmosfäriskt tryck liggande delarna av tillförselledningen (160) för färskt dialysat och bortförselledningen (170) för förbrukad dialysat med kamrarna i cylinderenheterna (110, 120) på sådant sätt, att i det ena läget för ventilerna (111-125) den ena kammaren i den ena cy- linderenheten (110, 120) fylles med färskt dialysat från dialysatinloppsledningen (150) och den andra kammaren utger förbrukat dialysat till dialysatut- loppsledningen (180), medan samtidigt den ena kamaren i den andra cylinderenheten (120, 110) fylles med förbrukat dialysat från bortförselledningen (170) för förbrukad dialysat och den andra kammaren i denna enhet (120, 110) utger färskt dialysat till tillför- selledningen (160) för färskt dialysat, och i det andra läget för ventilerna kamrarna har den andra funktionen, av att anordningen (130) för bortförande av ultra- filtrat är förbunden med dialysatutloppsledningen (180) och överatmosfärstryckdelen av tillförselledningen (160) för färskt dialysat eller av bortförselledningen (170) för förbrukat dialysat, av don (141-148) för styrning av anordningen (130) för bortförande av ultrafiltrat oberoende av :ylinderenheterna (110, 120), av en på avstånd från anordningen (130) för bort- förande av ultrafiltrat anordnad ultrafiltratsstyr- ning (149) samt av en i överatmosfärstryckdelen av bortförselledningen (170) för förbrukat dialysat an- ordnad avgasare (140), inrättad att avgasa det för- brukade dialysatet före inträdet i en kammare i cy- linderenheterna (110, 120).

2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att kropparna i cylinderenheterna (110, 120) är dubbelverkande kolvar (105, 105A) som är för- bundna inbördes med en gemensam drivning (160-181).

3. Anordning enligt kravet l eller 2, k ä n - 7909117-9 10 15 20 25 34 n e t e c k n a d därav, att anordningen (130) för bortförande av ultrafiltrat är en cylinder/kolvenhet med dubbelverkande kolvar (132) och uppvisar ventiler (134, 135, 137 och 138), vilka medelst en anordning (141-153) är så omställbara, att tillförselledningen (160) för färskt dialysat är via bortföringsanord- ningen (130) för ultrafiltrat utloppsledningen (180), och att ultrafiltratstyrningen (149) är så styrbar, att mängden färskdialysat som utges till dialysatutloppsledningen (180) förändras.

4. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att kropparna i cylinderenheterna (310, 320) är membran (307, 307A).

5. Anordning enligt något av de föregående kraven, av en bypass-ventil (224) (220) k ä n n e t e c k n a d på ett ställe mellan tryckreduktionsanordningen och dialysatinloppsöppningen (227) hos den konstgjorda njuren (210) för direkt förbindning av tillförselled- ningen (160) för färskt dialysat med bortförselled- ningen (170) för förbrukat dialysat. enligt något av de föregående kraven, n a d därav, att tryckreduktions-

6. Anordning k ä n n e t e c k är en mottrycksregulator. enligt något av de föregående kraven, n a d därav, att tryckförstärknings- anordningen (220)

7. Anordning k ä n n e t e c k anordningen (230) är en pump. förbindbar med dialysat- -