SE456967B - Dialysanordning - Google Patents

Description

456 967 10 15 20 25 30 35 2 noggranna mätanordningar är denna mätning dock möjlig endast med mycket begränsad noggrannhet, eftersom ult- rafiltreringsmängden är mycket ringa i förhållande till dialysatmängden.

En känd dialysanordning av den inledningsvis be- skrivna typen (US-PS 3 844 940) har en omkopplingsan- ordning, medelst vilken dialysatvägen som innehåller dialysatorns ena kammare är frånkopplingsbar från dialy- satkällan. En efter dialysatorn kopplad, reglerad sug- pump skall konstanthàlla transmembrantrycket under en brytfas. Den härvid från dialysatorn borttransporte- rade vätskemängden svarar väsentligen mot ultrafilt- reringsmängden. Den ledes till ett mätkärl, som har en av två kondensatorelektroder bestående nivåmätare.

På detta sätt mätes den brytfasen tillhörande ultra- filtratmängden.

Nackdelen med den kända dialysanordningen är, att för bestämningen av transmembrantrycket tillgripes endast en mätning av blodtrycket. Detta blodtrycksvärde jäm- föres med trycket i dialysatkammarens utgång och skill- naden används som transmembrantryck. Då dialysatet un- der brytfasen icke strömmar genom dialysatorn, blir strömningsmotståndet resp tryckfallet i dialysatorn obeaktat vid transmembranstryckèts mätning. Dessutom levererar det venösa blodtrycket, som mäts vid patien- ten, inget representativt värde för trycket i dialysa- torns blodkammare. Under mätfasen råder därför sådana tryckförhållanden i dialysatorn, som förvisso väsent- ligt avviker från tryckförhàllandena under arbetsfä- sen. Mätanordningen för mätning av transmembrantrycket reglerar sugpumpen under mätfasen på ett sätt som icke motsvarar förhållandena under arbetsfasen. Vidare rör det sig vid det kända systemet blott om ett mätsystem, som icke anger på vilket sätt transmembrantrycket måste förändras för att erhålla ett önskat ultrafiltrerings- flöde. Slutligen är volymmätanordningen, som arbetar med två elektroder, relativt onoggrann, då dess mätre- 10 15 20 25 30 35 las 967 3 sultat är i beroende av dialysatlösningens ledningsför- måga. ' Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en sådan dialysanordning av det inledningsvis beskrivna slaget, som under mätfasen möjliggör en noggrannare konstanthàllning av transmembrantrycket på det under arbetsfasen hållna värdet och därigenom en noggrannare mätning av ultrafiltratmängden.

Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål därigenom, att den i dialysatvägen befintliga vätskan även vid frànkopplad dialysatkälla cirkuleras medelst sugpumpen i ett kretslopp genom dialysatorn, varvid transmembran- trycket konstanthàlles genom reglering av sugpumpen. vid dialysanordningen enligt uppfinningen sker under mätfasen, dvs vid frànkopplad dialysatkälla, en ständig cirkulation av dialvsatet genom den dialysatorn innehållande dialysatvägen. På detta sätt upprätthålles vid dialysatorn samma tryckfall som föreligger under arbetsfasen. De förhållanden, under vilka transmembran- trycket bestämmas under de båda faserna är därför lika.

Detta har till följd, att transmembrantrycket, som genom sugpumpens reglering konstanthålles, hâlles exakt på samma värde i båda faserna. Av särskild betydelse är, att denna konstanthállning av transmembrantrycket är oberoende av tryckfallet i dialysatorn, dvs oberoende av dialysatorns strömningsmotstànd. Då detta strömnings- motstånd är 1 beroende av den använda dialysatortypen och t o m vid samma typ kan vara underkastad exemplar- variationer, hálles vid dialysanordningen enligt upp- finningen transmembrantrycket konstant på ett mycket noggrant sätt, oberoende av typen av utnyttjad dialy- sator. Detta möjliggör en noggrann mätning av ultra- filtratmängden, varvid det under mätfasen uppmätta vär- det exakt motsvarar det värde, som råder under arbets- fasen.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen är dialysatvägen via en ventilanordning ansluten till dia- 456 967 10 15 20 25 30 35 4 lysatkällan och till ett avlopp och bildar i ett kopp- lingstillstånd för ventilanordningen dialysatvägen en från dialysatkällan och från avloppet skilt kretslopp, som innehåller dialysatorns ena kammare, sugpumpen och överloppsanslutningen för volymmätanordningen. Volym- mätanordningen består av ett kärl, som upptager den vätskemängd, som under mätfasen extratillföres krets- loppet. Denna vätskemängd motsvarar ultrafiltratets volym. Volymmätanordningen arbetar exempelvis med en ultraljudnivåmätare, ljuslådor, som är anordnade på olika nivåer o dyl, i och för mätning av den från krets- loppet förträngda överloppsmängden med stor noggrannhet.

Lämpligen är före dialysatorn, sedd i strömnings- riktningen, kopplad en volymetrisk matarpump 1 dialysat- vägen. Denna matarpump tjänar till upprätthållande av strömningen, varvid sugpumpen är så reglerad, att den i den mellan dessa båda pumpar anordnade dialysator-dia- lysatkammaren skapar ett undertryck relativt det 1 dia- lysatorns blodkammare rådande trycket.

En noggrann mätning av transmembrantrycket möjlig- göres därigenom, att till de båda dialysatorkamrarnas till- och avlopp anslutes var sin tryckmätanordning och att transmembrantrycket bestämmes genom medelvärdes- tagning av de båda tryckvärdena'på membranets båda sidor och genom subtraktion av de medelvärdesbestämda tryck- värdena. En sådan mätmetod möjliggör bestämning av ett “mitt-transmembrantryck", dvs den tryckskillnad, som antages råda i mitten av dialyatorns membran. Därvid blir de tryckfall beaktade, som i dialysatorns båda kamrar uppstår till följd av kamrarnas strömningsmot- stånd.

Volymmätanordningen har ett överlopp, som via en ventil är anslutbart till sugpumpens inlopp. På detta sätt möjliggöres desinfektion och sköljning.

Vid dialysanordningen enligt uppfinningen har i en föredragen drift förutsetts att transmembrantrycket TMP 2 som skall inställas uppnås med hjälp av ekvationen 10 15 20 25 30 35 456 967 5 tl . TMP 1 TMP 2 = tz varvid TMP l är det i förväg inställda transmembran- trycket och tl är den tid, som krävs för att vid detta transmembrantryck TMP l fylla en förutbestämd volym V av volymmätanordningen, medan tz är den tid, som krävs för fyllning av volymen V vid det önskade ultrafiltrat- flödet.

Principiellt är det möjligt att i stället för tid- mätningen vid den ovan beskrivna mätprincipen utföra en volymmätning. Härvid är det förutsett, att det trans- membrantryck som skall inställas fas med hjälp av ekva- tionen TMP 2 = X2 .

V1 varvid V1 är den vid det hittillsvarande transmembran- trycket TMP l under en förutbestämd mättid från det slutna kretsloppet överflutna volymen och V2 är den under samma mättid vid det önskade ultrafiltratflödet överflutna volymen.

I det följande beskrivs ett utföringsexempel på uppfinningen under hänvisning till bifogade ritning.

Den schematiskt visade dialysatorn 10 har två me- delst ett membran 103 från varandra skilda kamrar 101, 102. Kammaren 101 är dialysatkammaren och kammaren 102 är blodkammaren. I en praktisk utföringsform kan dia- lysatorn l0 bestå av hålfiberknippen, varvid blodet ledes genom hålfibrerna, medan dialysatet strömmar kring hàlfibrerna.

Det antages, att dialysatvätskeströmmen genom kam- maren 101 är 500 ml/min. Till denna ström adderas en ultrafiltreringsström från patienten. Denna ultrafiltre- TMP l ringsström är t ex 5 ml/min och måste bestämmas med en noggrannhet på mindre än 2%. Skall man uppnå detta, måste den förbrukade, kammaren 101 lämnande dialysvätske- strömmen mätas med ett maximalt fel på 0,2 0/oo. Det 456 967 10 15 20 25 30 35 6 föreligger sålunda ett extremt högt krav på noggrann- heten. ' Till dialysatkällan 1 är via en omkopplingsventil 2 och ett strypställe 3 ansluten en volymetrisk matar- pump 6. Denna är via omkopplingsventilen 7 förbunden med inloppet l0la till dialysatorns 10 kammare 101.

Kammarens 101 utlopp 10lb är anslutet till ingången till sugpumpen 13, vars utgång är ansluten till en om- kopplingsventil 14 vid utloppet 15.

Om alla omkopplingsventilerna 2, 7 och 14 befinner sig i läget 1/2, tillföres dialysatet från dialysatkäl- lan l och via matarpumpen 6 till dialysatorn 10 och leds det fràn dialysatorn till avloppet 15 via sugpum- pen 13. Omkopplingsventilerna 2, 7 och 14 kan alla om- kopplas mellan lägena l/2 och 1/3. Omkopplingsventiler- na 2 och 14 är kopplade till varandra och bildar ven- itilanordningen 2, 14. I läget 1/3 hos denna omkopplings- anordning 2, 14 är dialysatkällan 1 direkt förbunden med avloppet 15, medan sugpumpens 13 utgång är förbunden med ingången till den volvmetriska matarpumpen.

Till de bada kamrarnas 101 och 102 inlopp och ut- lopp är'ansluten var sin tryckmätanordning 8, 9, 11 och 12. Tryckmätanordningarna 8 och 12 vid inloppet resp utloppet hos dialysatkammaren 101 levererar tryck- värdena A och B. Ur dessa värden bildas i en räknekrets 17 medelvärdet A + B 2 På samma sätt är tryckmätanordningarnas 9 och 11 utgångar vid blodkammarens 102 inlopp och utlopp för- bundna med en räknekrets 18, som av de båda tryckvärde- na D och E bildar medelvärdet ELLE 2 Utgàngarna från râknekretsarna 17 och 18 är anslut- na till en subtraktionskrets 19, som av räknekretsarnas utgàngssignaler F och C bildar differensen F - C. Ut- w 10 15 20 25 30 35 456 967 7 signalen från subtraktionskretsen 19 bildar det upp- mätta medel-transmembrantrycket TMP. Detta värde jäm- förs i en jämföringskrets 20 med det förinställda bör- värdet TMP2 för medel-transmembrantrycket, och diffe- rensen mellan de båda värdena används för reglering av sugpumpen 13. Pâ detta sätt uppnås, att sugpumpen 13 alltid utvecklar en sådan sugkraft, att medel-trans- membrantrycket TMP vid dialysatorn 10 hàlles på bör- värdet TMPS. yatarpumpens 6 ingång är via en ventil 4 förbunden med den nedre änden av en upprättstàende mätbehàllare 5. Mätbehàllarens 5 övre ände är via en omkopplingsven- til 16, när denna har läget l/2, förbunden med atmos- fären för avluftning, eller är, när ventilen har läget 1/3, förbunden med sugpumpens 13 ingång.

Under arbetsfasen alstrar matarpumpen 6 ett dialy- satflöde från dialysatkällan l via omkopplingsventilen 2, strypningen 3 och omkopplingsventilen 7 genom dialy- satorn l0. Den reglerade sugpumpen 13 skapar i kammaren 101 det förinställda undertrycket gentemot kammaren 102. Dialysatet med ultrafiltreringsandelen strömmar via omkopplingsventilen 14 till avloppet 15. Kort efter uppnàendet av det först inställda börvärdet TMPS för transmembrantrycket, kopplar omkopplingsventilerna 2 och 14 över till vägen 1/3. Samtidigt öppnas ventilen 4. Härigenom påbörjas mätfasen. Medelst matarpumpen 6 recirkuleras dialysatet i det från dialysatkällan l och avloppet 15 redan frànkopplade kretsloppet..Dá volymen tilltager till följd av ultrafiltreringsmängden, stiger dialysatet via ventilen 4 i mätbehállaren 5.

I mätbehàllaren befinner sig en nivàmätanordning. Stig- hastigheten av vätskan ger ett mått pà mängden av det erhållna ultrafiltratet. Med detta resultat kan det nödvändiga medeltransmembrantrycket för uppnàende av den förutvalda ultrafiltreringshastigheten beräknas, närmare bestämt med hjälp av följande algoritm, yarvid V = mätkammarens volym 456 967 10 15 20 25 30 35 8 QUF den önskade ultrafiltreringshastigheten tz den tid som krävs för att vid hastigheten QUF fylla volymen V TMP l det till en början inställda transmembran- trycket tl den uppmätta tid som beroende på värdet TMP l krävs för att fylla volymen V TMP 2 transmembrantrycket som måste inställas för att uppnå ultrafiltreringshastigheten QUF.

Härav fås t = V 2 öva tl - TMP l TMP 2 = tz Efter genomförd mätning och beräkning kopplar mät- anordningen omkopplingsventilerna 2 och 14 åter om till vägen l/2, så att arbetsfasen pä nytt påbörjas. Genom det mellan strypningen 3 och matarpumpen 6 uppkomna lätta negativa trycket tömmes mätkärlet 5 till noll- nivå. När detta väl uppnåtts, spärras ventilen 4 på nytt.

Då dialysatorns 10 ultrafiltreringsfaktor kan änd- ras under dialysen är det nödvändigt att med jämna mel- lanrum bestämma dialyatorns ultrafiltreringshastighet.

För detta ändamål upprepas mätningen med förutvalda mellanrum.

Principiellt kan mätprincipen, som ovan beskrivits som en tidmätning, också genomföras som volymmätning.

Härvid är den uppnådda volymen vid värdet TMP l V: = den vid hastigheten QUF i mätkärlet uppnådda volymen och t3 = en konstant mättid.

Det gäller: V2 = QuF't3 V2 TM? 2 = V- ' TMP l. l 'rg 10 l5 .456 967 9 Efter slutförandet av dialysen är det nödvändigt att desinficiera och sedan skölja hela systemet. För detta ändamål omkopplas omkopplingsventilen 16 från läget l/2 till läget 1/3 och öppnas ventilen 4. Sam- tidigt inställes matarpumpen 6 på hälften av sitt nor- mala varvtal så att en delström av desinfektionslös- a ningen flyter över de kortslutna anslutningarna l0la och l0lb av dialysatorn 10 och den andra delströmmen strömmar över mätkärlet. Efter tillräcklig sköljningstid avslutas desinfektionen. vissa patienter behandlas med en s k sekvensiell terapi. Detta betyder, att först genomföras en ultra- filtrering utan dialysatflöde, varpå efter tillräcklig avvattning av patienten och vid samtidigt minskad och undertryckt ultrafiltrering omkoplas till dialys. Ven- tilen 7 är anordnad för detta ändamål, så att dialysat- tilloppet till dialysatorn 10 kan spärras.

Claims (2)

456 10 15 20 25 30 967 10 PATENTKRAV fl

1. Dialysanordning med en dialysator, som har två medelst ett membran (103) åtskilda kamrar (l0l, 102), av vilka den ena är kopplad i en dialysatvåg och den andra är kopplad i en blodväg, med en ventilanordning (2, 14) som i det ena ventilläget ansluter dialysatvägen till en dialysatkälla (l) och i det andra ventilläget kopplar dialysatvägen till ett slutet kretslopp, varvid ventilanordningen är så styrd, att kretsloppet är slutet i en mätfas och därefter är öppet i en arbetsfas och ansluten till dialysatkällan, med en i dialysatvägen bakom dialysatorn anordnad, reglerbar sugpump (13), med ett mellan dialysatkällan och dialysatorn anordnat strypställe (3) och med en till dialysatvägen ansluten mätbehàllare (5) för upptagande av en mot ultrafilt- ratvolymen svarande vätskevolym vid slutet kretslopp, vid vilken dialysanordning vidare under arbetsfasen transmembrantrycket inställes på ett under den före- gående mätfasen ur ultrafiltratmängden framtaget bör- tryck, k ä n n e t e c k n a d därav, att före dialy- satorn är i dialysatvägen inkopplad en transportpump (6), att under arbetsfasen och under mätfasen trans- membrantrycket konstant inregleras på det tidigare framtagna börtrycket medelst pumpen (6) och genom styrning av sugpumpen (13) och att mätbehållaren (5) har en avluftning och är mellan sugpumpens (13) utlopp och transportpumpens (6) inlopp ansluten till det slutna kretsloppet sä, att under mätfasen förtränges en mot ultrafiltratmängden svarande vätskevolym in i mätbehållaren (S).

2. Dialysanordning enligt kravet 1, k ä n n e - (II t e c k n a d därav, att till- och avloppen hos dia- lysatorns (10) båda kamrar (101, 102) är anslutna till var sin tryckmätanordning (8, 9, ll, 12) och att transmembrantrycket bestämmas genom medelvärdes- 456 967 ll tagning av de båda tryckvärdena (A, B; D, E) på båda sidorna av membranet (103) och genom subtraktion av det medelvärdestagna tryckvärdet (C, F).