DE102016010434B4

DE102016010434B4 - Blutbehandlungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016010434B4
Application number: DE102016010434.1A
Authority: DE
Inventors: Manfred Weis; Arne PETERS; Christoph WIKTOR; Stefan Kreber; Gerhard Mager
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2016-08-27
Filing date: 2016-08-27
Publication date: 2024-07-04
Anticipated expiration: 2036-08-28
Also published as: DE102016010434A1; WO2018041622A1; CN109641096B; CN109641096A

Abstract

Blutbehandlungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf (I) und einem Flüssigkeitssystem (II), das von dem extrakorporalen Blutkreislauf durch eine semipermeable Membran (11) eines Filters (10) getrennt ist, der eine erste Filterkammer (12) und eine zweite Filterkammer (13) aufweist, wobei die erste Filterkammer Teil des extrakorporalen Blutkreislaufs und die zweite Filterkammer Teil des Flüssigkeitssystems ist und das Flüssigkeitssystem (II) eine volumetrische Einrichtung zur Bilanzierung mit einer Bilanzkammer umfasst, die derart ausgebildet ist, dass die dem Filter (10) zugeführte frische Behandlungsflüssigkeit und die aus dem Filter (10) abgeführte gebrauchte Behandlungsflüssigkeit bilanzierbar ist, und wobei das Flüssigkeitssystem (II) zu der Bilanzkammer führende und von der Bilanzkammer abgehende Flüssigkeitsleitungen (22, 28, 31, 37, 44, 46, 54, 57, 59, 62, 70) und Pumpen (23, 33; 39; 55, 60; 73) zum Fördern der Behandlungsflüssigkeit und Absperrorgane (24, 27, 30, 32; 40, 43, 45, 47; 56, 58, 61, 63; 71) zum Absperren der Flüssigkeitsleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilanzkammer der Einrichtung zur Bilanzierung von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit als eine Bilanzkammer (1; 17, 50) ausgebildet ist, die eine semipermeable Membran (3; 18, 51) aufweist, die die Bilanzkammer in eine erste Bilanzkammerhälfte (4; 19, 52) und eine zweite Bilanzkammerhälfte (5; 20, 53) aufteilt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf und einem Flüssigkeitssystem, das von dem extrakorporalen Blutkreislauf durch eine semipermeable Membran eines Filters getrennt ist, der eine erste Filterkammer und eine zweite Filterkammer aufweist, wobei die erste Filterkammer Teil des extrakorporalen Blutkreislaufs und die zweite Filterkammer Teil des Flüssigkeitssystem ist und das Flüssigkeitssystem eine Einrichtung zur Bilanzierung von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit umfasst.
Zur Entfernung von harnpflichtigen Substanzen und zum Flüssigkeitsentzug werden beim chronischen Nierenversagen verschiedene Verfahren zur apparativen Blutreinigung bzw. Blutbehandlung eingesetzt. Bei der Hämodialyse (HD) überwiegt der diffusive Stofftransport, während bei der Hämofiltration (HF) ein konvektiver Stofftransport über die semipermeable Membran eines Filters stattfindet. Eine Kombination aus beiden Verfahren ist die Hämodiafiltration (HDF).
Wegen der großen Austauschmengen besteht bei dem oben genannten Verfahren die Notwendigkeit der exakten Bilanzierung von der dem Filter zugeführten frischen Dialysierflüssigkeit und der aus dem Filter abgeführten gebrauchten Dialysierflüssigkeit unter Berücksichtigung der über die Membran des Filters dem Patienten entzogenen Menge an Flüssigkeit über die gesamte Behandlungszeit. Die dem Patienten durch Ultrafiltration entzogene Menge an Flüssigkeit kann dem Patienten bei kontrollierter Entwässerung als Substituat teilweise oder vollständig wieder zugeführt werden. Die Zufuhr von Substituat im extrakorporalen Blutkreislauf stromauf des Dialysators wird als Prädilution und die Zufuhr von Substituat stromab des Dialysators als Postdilution bezeichnet. Beide Verfahren können auch miteinander kombiniert werden.
An die Genauigkeit der Bilanzierung werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Dies setzt voraus, dass mit den Bilanziersystemen eine exakte Bilanzierung von frischer und gebrauchter Dialysierflüssigkeit möglich ist.
Zum Stand der Technik gehören Bilanziersysteme, die über Bilanzkammern verfügen, die von einer flexiblen Membran in zwei Bilanzkammerhälften unterteilt sind.
Die DE 28 38 414 A beschreibt eine Dialysevorrichtung mit einem Bilanziersystem, das über zwei Bilanzkammern verfügt, deren Bilanzkammerhälften wechselweise mit frischer Dialysierflüssigkeit unter Verwerfung verbrauchter Dialysierflüssigkeit aus der jeweils anderen Kammerhälfte befüllt werden. Der zwischen dem Bilanziersystem und dem Dialysator eingeschlossene Teil des Flüssigkeitskreislaufs verhält sich daher wie ein geschlossenes System, dessen Volumen konstant ist. Über eine Ultrafiltrationspumpe kann dem geschlossenen System Flüssigkeit entzogen werden. Die Membran der bekannten Bilanzkammern ist für die im Dialysat enthaltenden Stoffe nicht durchlässig, so dass ein Stoffaustausch nicht stattfinden kann.
Es sind auch Bilanziersysteme bekannt, die nur über eine Bilanzkammer verfügen, die nicht durch eine Membran in zwei Kammerhälften unterteilt ist. Bei diesen Bilanzkammern wird in der Kammer befindliches verbrauchtes Dialysat von zufließendem Dialysat verdrängt.
Neben der exakten Bilanzierung von frischem und verbrauchtem Dialysat ist auch die Schaffung einer sicheren Barriere zwischen dem extrakorporalen Blutkreislauf und dem Maschinenteil der Blutbehandlungsvorrichtung von Bedeutung. Darüber hinaus wird ein kompakter Aufbau der Blutbehandlungsvorrichtung angestrebt.
Die US 9 366 615 B2 beschreibt eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einem Flüssigkeitssystem und einem extrakorporalen Blutkreislauf. Das Flüssigkeitssystem umfasst einen Sterilfiler, der von einer semipermeablen Membran in eine erste und eine zweite Kammer unterteilt ist, um steriles Dialysat der Dialysatkammer des Dialysators zuführen zu können. Der Sterilfilter ist nicht Bestandteil einer Bilanziereinrichtung, die eine Bilanzierung von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit (Dialysat) ermöglicht.
Eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einer Bilanziereinrichtung ist aus der gattungsbildenden DE 43 08 586 C1 bekannt. Die Bilanziereinrichtung im Flüssigkeitssystem weist eine Bilanzkammer auf, die durch eine bewegliche Wand in zwei Bilanzkammerhälften geteilt ist. Die bewegliche Wand soll eine vollständige Trennung beider Kompartiments sicherstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blutbehandlungsvorrichtung mit einer verbesserten Bilanzierung zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung verfügt über ein volumetrisches Bilanziersystem mit einer Bilanzkammer. Die erfindungsgemäße Bilanzkammer zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Bilanzkammerhälfte und die zweite Bilanzkammerhälfte der Bilanzkammer von einer Membran getrennt werden, die eine semipermeable Membran ist, so dass über die semipermeable Membran ein Stoffaustausch zwischen der ersten und zweiten Kammerhälfte möglich ist. Folglich kann die Bilanzkammer auch als Filter fungieren.
Die erfindungsgemäße Bilanzkammer kann auf unterschiedliche Weise in das Flüssigkeitssystem einer Blutbehandlungsvorrichtung eingebunden werden. Die Bilanzkammer kann bei unterschiedlichen Blutbehandlungsverfahren verwendet werden, beispielsweise bei einer Hämodialyse oder Hämofiltration oder einem Blutbehandlungsverfahren mit einer Hämodialyse und Hämofiltration (Hämodiafiltration).
Die Behandlungsflüssigkeit kann in bekannter Weise mittels Pumpen in Flüssigkeitsleitungen gefördert und die Flüssigkeitsleitungen können mittels Absperrorganen abgesperrt werden. Die Flüssigkeitsleitungen können derart angeordnet werden, dass die Behandlungsflüssigkeit, insbesondere Dialysat, entlang der semipermeablen Membran durch die eine Kammerhälfte, entlang der Membran durch die andere Kammerhälfte oder über die Membran von der einen in die andere Kammerhälfte strömt. Dabei kann die Flüssigkeitsströmung in den jeweils anderen Kammerhälften unterbrochen werden.
Bei einer Flüssigkeitsströmung von der einen in die andere Kammerhälfte werden Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität, beispielsweise Harnstoff, zurückgehalten, während Stoffe mit einer höheren Permeabilität, beispielsweise Wasser, die semipermeable Membran passieren können. Folglich lassen sich während der Bilanzierung bestimmte Stoffe in einer der beiden Kammerhälften zurückhalten oder aufkonzentrieren.
Das Flüssigkeitssystem kann an einen Einlass und/oder Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte angeschlossene Flüssigkeitsleitungen und/oder an einen Einlass und/oder Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte angeschlossene Flüssigkeitsleitungen umfassen. Die Steuerung der Pumpen und der Absperrorgane kann mit einer Steuereinheit erfolgen. Der Betrieb der Blutbehandlungsvorrichtung kann in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen erfolgen, die jeweils zwei Arbeitstakte umfassen können. Die Arbeitszyklen können noch weitere Arbeitstakte umfassen.
Bei einer ersten Ausführungsform ist die Steuereinheit zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit, insbesondere Dialysat, über die semipermeable Membran der Bilanzkammer von der ersten Bilanzkammerhälfte in die zweite Bilanzkammerhälfte strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt aufeinanderfolgender Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit durch die erste Bilanzkammerhälfte strömt.
In dem ersten Arbeitstakt der ersten Ausführungsform kann Behandlungsflüssigkeit, insbesondere Dialysat, aus der zweiten Filterkammer des Filters, die Teil des Flüssigkeitssystems ist, in die erste Bilanzklammerhälfte und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in die zweite Filterkammer strömen, so dass Behandlungsflüssigkeit im Flüssigkeitssystem zirkuliert (Hämodialyse). Dabei durchströmt Behandlungsflüssigkeit die semipermeable Membran der Bilanzkammer. Alternativ kann in dem ersten Arbeitstakt über die semipermeable Membran des Filters dem extrakorporalen Blutkreislauf Flüssigkeit entzogen werden. Diese Flüssigkeit kann aus der zweiten Filterkammer in die erste Bilanzklammerhälfte und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte zu einem Anschluss einer zu der ersten Filterkammer führenden Blutzufuhrleitung (Predilution) und/oder einer von der ersten Filterkammer abgehenden Abführleitung (Postdilution) strömen (Hämofiltration).
In dem zweiten Arbeitstakt der ersten Ausführungsform kann ein Austausch von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit erfolgen. Das frische Dialysat kann in einer Dialysatquelle bereitgestellt und in einen Ablauf geleitet werden. Das der ersten Bilanzkammerhälfte zufließende frische Dialysat verdrängt das in der ersten und zweiten Bilanzkammerhälfte befindliche Dialysat, das in den Ablauf abfließen kann. Dabei wird das für die Bilanzierung relevante Volumen an Dialysat von dem Volumen der Bilanzkammerhälfte bestimmt.
Die Taktung kann auch in Abhängigkeit von der Stoffkonzentration, Flussrate, Druck etc. erfolgen, wobei diese Größen mit geeigneten Sensoren im Flüssigkeitssystem gemessen werden können.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass die Steuereinheit zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran der Bilanzkammer von der ersten Bilanzkammerhälfte in die zweite Bilanzkammerhälfte strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran der Bilanzkammer von der zweiten Bilanzkammerhälfte in die erste Bilanzkammerhälfte strömt.
In dem ersten Arbeitstakt der alternativen Ausführungsform kann Behandlungsflüssigkeit, wieder aus der zweiten Filterkammer des Filters, die Teil des Flüssigkeitssystems ist, in die erste Bilanzklammerhälfte und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in die zweite Filterkammer strömen, so dass Dialysat im Flüssigkeitssystem zirkuliert (Hämodialyse). Dabei durchströmt Behandlungsflüssigkeit wieder die semipermeable Membran der Bilanzkammer. Alternativ kann in dem ersten Arbeitstakt über die semipermeable Membran des Filters dem extrakorporalen Blutkreislauf Flüssigkeit entzogen werden. Die Flüssigkeit kann aus der zweiten Filterkammer in die erste Bilanzklammerhälfte und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte zu einem Anschluss einer zu der ersten Filterkammer führenden Blutzuführleitung (Predilution) und/oder einer von der ersten Filterkammer abgehenden Abführleitung (Postdilution) strömen (Hämofiltration).
In dem zweiten Arbeitstakt der alternativen Ausführungsform kann ein Austausch von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit erfolgen. Das der zweiten Bilanzkammerhälfte zufließende frische Dialysat verdrängt das in der ersten und zweiten Bilanzkammer befindliche Dialysat, das in den Ablauf abfließen kann.
Es ist auch möglich, dass die Hämodialyse und die Hämofiltration miteinander kombiniert werden.
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung kann auch über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, mit der dem Flüssigkeitssystem bzw. über die semipermeable Membran des Filters dem extrakorporalen Blutkreislauf Flüssigkeit entzogen werden kann. Derartige Ultrafiltrationseinrichtungen gehören zum Stand der Technik.
Die erfindungsgemäße Blutbehandlungsvorrichtung erlaubt durch die Verwendung eines Filters als Bilanzkammer sowohl eine Bilanzierung als auch eine stoffliche Trennung. Mit der erfindungsgemäßen Bilanzkammer kann eine zusätzliche Barriere geschaffen werden. Darüber hinaus ist eine Aufkonzentration bzw. Abkonzentration bestimmter Stoffe in einer der Bilanzkammerhälften möglich. Die gesamte Blutbehandlungsvorrichtung kann mit der erfindungsgemäßen Bilanzkammer einen kompakten Aufbau haben.
Im Folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:

1A die Bilanzkammer der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung in vereinfachter schematischer Darstellung,
1B eine vereinfachte schematische Darstellung einer als Hohlfaser-Filter 1 ausgebildeten Bilanzkammer,
2A ein erster Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
2B ein zweiter Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
2C ein dritter Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
2D ein vierter Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
2E ein fünfter Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
2F ein sechster Schaltzustand der Bilanzkammer in einem Arbeitstakt eines Arbeitszyklus,
3 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung,
5 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung und
6 ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung.

Die 1A zeigt eine Bilanzkammer 1 in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Die Bilanzkammer 1 weist ein starres Gehäuse 2 auf, das durch eine semipermeable Membran 3, die eine starre Membran ist, in eine erste Bilanzkammerhälfte 4 und eine zweite Bilanzkammerhälfte 5 aufgeteilt ist. Die semipermeable Membran 3 ist für Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität, beispielsweise Harnstoff, undurchlässig und für Stoffe mit einer hohen Permeabilität, beispielsweise Wasser, durchlässig. Bei einer symmetrischen Aufteilung der Bilanzkammer 1 haben beide Kammerhälften das gleiche Volumen.
Die erste Bilanzkammerhälfte 4 weist einen Einlass 4A und einen Auslass 4B auf und die zweite Bilanzkammerhälfte 5 weist einen Einlass 5A und einen Auslass 5B auf. An den Einlässen und Auslässen können Flüssigkeitsleitungen, beispielsweise Schlauchleitungen, angeschlossen werden. Die Zufuhr bzw. Abfuhr von Flüssigkeit in die bzw. aus den Kammerhälften kann mittels nur andeutungsweise dargestellten Absperrorganen 6 unterbrochen werden. Pfeile geben die Flussrichtung in die bzw. aus den Kammerhälften an.
1B zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bilanzkammer 1, die als Hohlfaserfilter ausgebildet ist. Die Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität sind als helle Punkte und die Stoffe mit einer hohen Permeabilität sind als dunkle Punkte dargestellt. Der Auslass 4B der ersten Kammerhälfte und der Einlass 5A der zweiten Kammerhälfte sind verschlossen, während der Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte 4A und der Auslass 5B der zweiten Bilanzkammerhälfte offen sind. Wenn beispielsweise der Stoff mit einer hohen Permeabilität Wasser und der Stoff mit einer niedrigen Permeabilität Harnstoff ist, strömt das Wasser mit der hohen Permeabilität durch die semipermeable Membran, die von dem Hohlfaserbündel gebildet wird, von der ersten Bilanzkammerhälfte in die zweite Bilanzkammerhälfte. Es zeigt sich, dass die semipermeable Membran die Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität, beispielsweise Harnstoff, zurückhält.
Nachfolgend werden die verschiedenen Schaltzustände der Bilanzkammer von 1A unter Bezugnahme auf die 2A bis 2F beschrieben. Die einzelnen Schaltzustände sind in den Figuren mit Takt A bis Takt F bezeichnet. Die Takte können einzelne Arbeitstakte eines Arbeitszyklus sein, wobei mehrere Arbeitszyklen aufeinanderfolgen können. In einem Arbeitszyklus können die Arbeitstake in unterschiedlicher Reihenfolge aufeinanderfolgen. Zwischen den Takten können Übergangszustände, vorgesehen sein, beispielsweise, ein Zustand, bei dem nur ein Einlass oder Auslass geöffnet ist oder sämtliche Einlässe oder Auslässe geschlossen sind.
2A zeigt einen Schaltzustand, bei dem der Einlass 4A der ersten Bilanzkammerhälfte 4 und der Auslass 5B der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geöffnet sind und der Auslass 4B der ersten Bilanzkammerhälfte 4 und der Einlass 5A der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geschlossen sind. Die Stoffe mit einer hohen Permeabilität durchströmen die Bilanzkammer 1, wobei die Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität von der semipermeablen Membran zurückgehalten werden (Takt A). Das Volumen der in die erste Bilanzkammerhälfte 4 einströmenden Flüssigkeit verdrängt das gleiche Volumen der in der Bilanzkammer 1 befindlichen Flüssigkeit.
2B zeigt einen Schaltzustand, bei dem der Einlass 4A und der Auslass 4B der ersten Bilanzkammerhälfte 4 geöffnet sind und der Einlass 5A und der Auslass 5B der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geschlossen sind. Die Flüssigkeit strömt durch die erste Bilanzkammerhälfte 4, wobei Stoffe mit einer hohen Permeabilität in die zweite Bilanzkammerhälfte 5 gelangen können (Takt B).
2C zeigt einen Schaltzustand, bei dem der Einlass 4A der ersten Bilanzkammerhälfte 4 und der Auslass 5B der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geschlossen sind und der Auslass 4B der ersten Bilanzkammerhälfte 4 und der Einlass 5A der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geöffnet sind. Die Stoffe mit einer hohen Permeabilität durchströmen die Bilanzkammer 1, wobei die Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität von der semipermeablen Membran 3 zurückgehalten werden (Takt C).
2D zeigt einen Schaltzustand, bei dem der Einlass 4A und der Auslass 4B der ersten Bilanzkammerhälfte 4 geschlossen sind und der Einlass 5A und der Auslass 5B der zweiten Bilanzkammerhälfte 5 geöffnet sind. Die Flüssigkeit strömt durch die zweite Bilanzkammerhälfte 5, wobei Stoffe mit einer hohen Permeabilität in die erste Bilanzkammerhälfte 4 gelangen können (Takt B).
Die 2E und 2F zeigen die Schaltzustände der 2A bzw. 2B, wobei dem Einlass eine Flüssigkeit sowohl mit einem Stoff niedriger Permeabilität als auch einem Stoff hoher Permeabilität zugeführt wird (2E) bzw. dem Einlass eine Flüssigkeit mit einem Stoff hoher Permeabilität zugeführt wird (2F). Es zeigt sich, dass der Stoff niedriger Permeabilität von der semipermeablen Membran 3 zurückgehalten wird und nicht in die zweite Bilanzkammerhälfte 5 gelangt.
3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Blutbehandlungsvorrichtung, die über die erfindungsgemäße Bilanzkammer verfügt. Die Blutbehandlungsvorrichtung ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Hämodialysevorrichtung.
Die Hämodialysevorrichtung weist einen Filter 10 (Dialysator) auf, der durch eine semipermeable Membran 11 in eine erste Filterkammer 12 und eine zweite Filterkammer 13 unterteilt ist. An den Einlass 12A der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutzuführleitung 14 und an den Auslass 12B der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutabführleitung 15 angeschlossen. Das Blut des Patienten wird im extrakorporalen Blutkreislauf I mit einer Blutpumpe 16 gefördert, die in der Blutzuführleitung 14 vorgesehen ist.
Das Flüssigkeitssystem II weist die unter Bezugnahme auf die 1A und 1B und die 2A bis 2F beschriebene Bilanzkammer 17 auf, die durch eine semipermeable Membran 18 in eine erste Bilanzkammerhälfte 19 und eine zweite Bilanzkammerhälfte 20 unterteilt ist. Die erste Bilanzkammerhälfte 19 weist einen Einlass 19A und einen Auslass 19B auf, während die zweite Bilanzkammerhälfte 20 nur einen Auslass 20B hat.
Darüber hinaus weist das Flüssigkeitssystem II eine Dialysatquelle 21 für frisches Dialysat auf, die über eine erste Flüssigkeitsleitung 22 mit dem Einlass 19A der ersten Bilanzkammerhälfte 19 verbunden ist.
Das Dialysat wird in die erste Bilanzkammerhälfte 19 mit einer ersten Pumpe 23 gefördert, die in der ersten Flüssigkeitsleitung 22 vorgesehen ist. Stromauf der ersten Pumpe ist in der ersten Flüssigkeitsleitung 22 ein erstes Absperrorgan 24, beispielsweise eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme, vorgesehen.
Der Auslass 13B der zweiten Filterkammer 13 ist über eine zweite Flüssigkeitsleitung 25 mit der ersten Flüssigkeitsleitung 22 verbunden. Die Anschlussstelle 26 der zweiten Flüssigkeitsleitung 25 an die erste Flüssigkeitsleitung 22 liegt zwischen dem ersten Absperrorgan 24 und der ersten Pumpe 23. Die zweite Flüssigkeitsleitung 25 kann aber auch stromab der Pumpe an die erste Flüssigkeitsleitung oder an den Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte angeschlossen sein. In der zweiten Flüssigkeitsleitung 25 ist ein zweites Absperrorgan 27 vorgesehen.
Der Auslass 19B der ersten Bilanzkammerhälfte 19 ist über eine dritte Flüssigkeitsleitung 28 mit einem Ablauf 29 verbunden, so dass gebrauchtes Dialysat abfließen kann. In der dritten Flüssigkeitsleitung 28 ist ein drittes Absperrorgan 30 vorgesehen.
Der Auslass 20B der zweiten Bilanzkammerhälfte 20 ist über eine vierte Flüssigkeitsleitung 31, in der ein viertes Absperrorgan 32 vorgesehen ist, mit dem Einlass 13A der zweiten Filterkammer 13 verbunden. In der vierten Flüssigkeitsleitung 31 ist eine zweite Pumpe 33 vorgesehen, die Dialysat aus der zweiten Bilanzkammerhälfte 20 in die zweite Filterkammer 13 fördert.
Die Blutbehandlungsvorrichtung kann auch über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, die eine Ultrafiltrationspumpe 34 aufweist, die Ultrafiltrat aus dem Flüssigkeitssystem II abzieht. Die Ultrafiltrationspumpe 34 ist in einer fünften Flüssigkeitsleitung 35 vorgesehen, die an die zweite Flüssigkeitsleitung 25 angeschlossen ist.
Darüber hinaus weist die Blutbehandlungsvorrichtung eine zentrale Steuereinheit 36 auf, die über nicht dargestellte Steuerleitungen mit der ersten und zweiten Pumpe 23, 33 und der Ultrafiltrationspumpe 34 im Flüssigkeitssystem II und der Blutpumpe 16 im extrakorporalen Blutkreislauf I sowie den Absperrorganen 24, 27, 30, 32 im Flüssigkeitssystem I verbunden ist, so dass die Flussraten der Pumpen eingestellt und die Absperrorgane betätigt werden können. Die Steuereinheit 36 kann einen allgemeinen Prozessor, einen Digitalen Signalprozessor (DSP) zur kontinuierlichen Bearbeitung digitaler Signale, einen Mikroprozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen aus Logikelementen bestehenden integrierten Schaltkreis (FPGA) oder andere integrierte Schaltkreise (IC) oder Hardware-Komponenten aufweisen, um die einzelnen Verfahrensschritte auszuführen. Auf den Hardware-Komponenten kann zur Durchführung der Verfahrensschritte ein Datenverarbeitungsprogramm (Software) laufen. Es ist auch eine Mehrzahl oder Kombination der verschiedenen Komponenten möglich.
Die Steuereinheit 36 ist derart konfiguriert, dass in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen die nachfolgenden Arbeitstakte ausgeführt werden.
Die aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen umfassen jeweils zwei Arbeitstakte. In einem ersten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit 36 die Absperrorgane derart an, dass das erste und dritte Absperrorgan 24, 30 geschlossen und das zweite und vierte Absperrorgan 27, 32 geöffnet sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes C betrieben (2C). In einem zweiten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit die Absperrorgane derart an, dass das erste und dritte Absperrorgan 24, 30 geöffnet und das zweite und vierte Absperrorgan 27, 32 geschlossen sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes D betrieben (2D). Daraufhin folgt der zweite Arbeitszyklus etc.
In dem ersten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der zweiten Filterkammer 13 in die erste Bilanzkammerhälfte 19, aus der ersten Bilanzkammerhälfte durch die semipermeable Membran 18 in die zweite Bilanzkammerhälfte 20, aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in die zweite Filterkammer 13 (Dialysatkammer) und aus der zweiten Filterkammer 13 wieder in die erste Bilanzkammerhälfte 19. Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität in dem Dialysat, beispielsweise Harnstoff, werden von der semipermeablen Membran 18 zurückgehalten, so dass diese Stoffe in der ersten Bilanzkammerhälfte aufkonzentriert werden. Das Dialysat wird mit der ersten und zweiten Pumpe 23, 33 gefördert.
In dem zweiten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der Dialysatquelle 21 in die erste Bilanzkammerhälfte 19 und aus der ersten Bilanzkammerhälfte in den Ablauf 29, so dass gebrauchtes Dialysat abfließen kann. Das Dialysat wird mit der ersten Pumpe gefördert.
Der Takt C dient dem Austausch von Flüssigkeit im Dialysator, wobei Blut und Dialysat im Gleichstrom strömen. Die Strömung von Blut und Dialysat kann aber auch bei einer entsprechenden Konfiguration im Gegenstrom erfolgen. Der Takt D dient dem Austausch von Flüssigkeit in der Bilanzkammer mit Filterfunktion. Ein Vorteil der Verwendung der Bilanzkammer mit Filterfunktion liegt bei dieser Anwendung darin, dass im Flüssigkeitssystem eine zusätzliche Barriere gegenüber dem Patienten gegeben ist.
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Blutbehandlungsvorrichtung eine Hämofiltrationsvorrichtung ist. Die Hämofiltrationsvorrichtung weist einen Filter 10 auf, der durch eine semipermeable Membran 11 in eine erste Filterkammer 12 und eine zweite Filterkammer 13 unterteilt ist. An den Einlass 12A der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutzuführleitung 14 und an den Auslass 12B der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutabführleitung 15 angeschlossen. Das Blut des Patienten wird im extrakorporalen Blutkreislauf I mit einer Blutpumpe 16 gefördert, die in der Blutzuführleitung 14 vorgesehen ist.
Das Flüssigkeitssystem II weist die unter Bezugnahme auf die 1 A und 1B und die 2A bis 2F beschriebene Bilanzkammer 17 auf. Die erste Bilanzkammerhälfte 19 weist einen Einlass 19A und einen Auslass 19B auf, während die zweite Bilanzkammerhälfte 20 nur einen Auslass 20B hat.
Darüber hinaus weist das Flüssigkeitssystem II eine Dialysatquelle 21 für frisches Dialysat auf, die über eine erste Flüssigkeitsleitung 37 mit einer Verzweigung 38 verbunden ist, die zu dem Einlass 19A der ersten Bilanzkammerhälfte 19 führt. Das Dialysat kann aus der Dialysatquelle 21 in die erste Bilanzkammerhälfte 19 mit einer ersten Pumpe 39 gefördert werden, die in der ersten Flüssigkeitsleitung 37 vorgesehen ist. Stromauf der ersten Pumpe 39 ist in der ersten Flüssigkeitsleitung 37 ein erstes Absperrorgan 40, beispielsweise eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme, vorgesehen.
Der Auslass 13B der zweiten Filterkammer 13 ist über eine zweite Flüssigkeitsleitung 41 mit der Verzweigung 38 verbunden, die zu dem Einlass 19A der ersten Bilanzkammerhälfte 19 führt. In der zweiten Flüssigkeitsleitung 41 ist eine zweite Pumpe 42 vorgesehen. Stromab der zweiten Pumpe 42 ist in der zweiten Flüssigkeitsleitung 41 ein zweites Absperrorgan 43 vorgesehen.
Der Auslass 19B der ersten Bilanzkammerhälfte 19 ist über eine dritte Flüssigkeitsleitung 44 mit dem Ablauf 29 verbunden. In der dritten Flüssigkeitsleitung 44 ist drittes Absperrorgan 45 vorgesehen.
Von dem Auslass 20B der zweiten Bilanzkammerhälfte 20 geht eine vierte Flüssigkeitsleitung 46 ab, in der ein viertes Absperrorgan 47 vorgesehen ist. Die vierte Flüssigkeitsleitung 46 verzweigt sich in einen ersten und zweiten Abschnitt 46A, 46B, wobei der erste Abschnitt 46A zu einem Anschluss der Blutzuführleitung 14 stromauf des Filters 12 und der zweite Abschnitt 46B zu einem Anschluss der Blutabführleitung 15 stromab des Filters führt, so dass Substituat dem extrakorporalen Blutkreislauf stromauf des Filters (Predilution) oder stromab des Filters (Postdilution) zugeführt werden kann. In dem ersten und zweiten Abschnitt der vierten Flüssigkeitsleitung 46 ist jeweils ein weiteres Absperrorgan 48A, 48B vorgesehen, so dass zwischen einer Predilution und/oder Postdilution umgeschaltet werden kann.
Die Blutbehandlungsvorrichtung kann auch über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, die eine Ultrafiltrationspumpe 34 aufweist, die Ultrafiltrat aus dem Flüssigkeitssystem I abzieht. Die Ultrafiltrationspumpe 34 ist in einer fünften Flüssigkeitsleitung 35 vorgesehen, die an die zweite Flüssigkeitsleitung 41 angeschlossen ist.
Die Steuereinheit 36 ist bei der Hämofiltrationsvorrichtung derart konfiguriert, dass in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen die nachfolgenden Arbeitstakte ausgeführt werden.
Die aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen umfassen jeweils zwei Arbeitstakte. In einem ersten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit 36 die Absperrorgane derart an, dass das zweite und vierte Absperrorgan 43, 47 offen und das erste und dritte Absperrorgan 40, 45 geschlossen sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand der Taktes E in einer horizontal gespiegelten Darstellung betrieben (2E). In einem zweiten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit die Absperrorgane derart an, dass das zweite und vierte Absperrorgan 43, 47 geschlossen und das erste und dritte Absperrorgan 40, 45 offen sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes F in einer horizontal gespiegelten Darstellung betrieben (2F). Daraufhin folgt der zweite Arbeitszyklus etc.
In dem ersten Arbeitstakt strömt Flüssigkeit aus der zweiten Filterkammer 13 in die erste Bilanzkammerhälfte 19, aus der ersten Bilanzkammerhälfte durch die semipermeable Membran 18 in die zweite Bilanzkammerhälfte 20 und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in die Blutzuführleitung 14 und/oder Blutabfuhrleitung 15. Die Flüssigkeit wird mit der zweiten Pumpe 42 aus der zweiten Filterkammer 13 abgezogen. Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität, werden von der semipermeablen Membran 18 zurückgehalten, so dass diese Stoffe nicht in den extrakorporalen Blutkreislauf I gelangen können und in der ersten Bilanzkammerhälfte 19 aufkonzentriert werden.
In dem zweiten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der Dialysatquelle 21 in die erste Bilanzkammerhälfte 19 und aus der ersten Bilanzkammerhälfte in den Ablauf 29, so dass das gebrauchte Dialysat abfließen kann.
In dem Takt E findet eine Hämofiltration statt und in dem Takt F findet ein Austausch von Flüssigkeit in der Bilanzkammer mit Filterfunktion statt. Ein Vorteil der Verwendung der Bilanzkammer mit Filterfunktion liegt bei dieser Anwendung darin, dass für das Substituat eine Barriere gegenüber dem Patienten gegeben ist.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Blutbehandlungsvorrichtung eine Hämodialysevorrichtung ist. Die Hämodialysevorrichtung weist einen Filter 10 (Dialysator) auf, der durch eine semipermeable Membran 11 in eine erste Filterkammer 12 und eine zweite Filterkammer 13 unterteilt ist. An den Einlass 12A der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutzuführleitung 14 und an den Auslass 12B der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutabführleitung 15 angeschlossen. Das Blut des Patienten wird im extrakorporalen Blutkreislauf I mit einer Blutpumpe 16 gefördert, die in der Blutzuführleitung 14 vorgesehen ist.
Das Flüssigkeitssystem II weist die unter Bezugnahme auf die 1A und 1B und die 2A bis 2F beschriebene Bilanzkammer 50 auf, die durch eine semipermeable Membran 51 in eine erste Bilanzkammerhälfte 52 und zweite Bilanzkammerhälfte 53 aufgeteilt ist. Die erste Bilanzkammerhälfte 52 weist einen Einlass 52A und einen Auslass 52B auf, und die zweite Bilanzkammerhälfte 53 weist einen Einlass 53A und einen Auslass 53B auf.
Der Auslass 13B der zweiten Filterkammer 13 ist über eine erste Flüssigkeitsleitung 54 mit dem Einlass 52A der ersten Bilanzkammerhälfte 52 verbunden. In der ersten Flüssigkeitsleitung 54 ist eine erste Pumpe 55 vorgesehen. Stromab der ersten Pumpe 55 ist in der ersten Flüssigkeitsleitung 54 ein erstes Absperrorgan 56 vorgesehen.
Von dem Auslass 52B der ersten Bilanzkammerhälfte 52 führt eine zweite Flüssigkeitsleitung 57, in der ein zweites Absperrorgan 58 vorgesehen ist, zu einem Ablauf 29.
Darüber hinaus weist das Flüssigkeitssystem I eine Dialysatquelle 21 für frisches Dialysat auf, die über eine dritte Flüssigkeitsleitung 59 mit dem Einlass 53A der zweiten Bilanzkammerhälfte 53 verbunden ist. Das Dialysat kann in die zweite Bilanzkammerhälfte mit einer zweiten Pumpe 60 gefördert, die in der dritten Flüssigkeitsleitung 59 vorgesehen ist. Stromab der zweiten Pumpe 60 ist in der dritten Flüssigkeitsleitung 59 ein drittes Absperrorgan 61, beispielsweise eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme, vorgesehen.
Der Auslass 53B der zweiten Bilanzkammerhälfte 53 ist über eine vierte Flüssigkeitsleitung 62, in der ein viertes Absperrorgan 63 vorgesehen ist, mit dem Einlass 13A der zweiten Filterkammer 13 verbunden.
Die Blutbehandlungsvorrichtung kann auch über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, die eine Ultrafiltrationspumpe 34 aufweist, die Ultrafiltrat aus dem Flüssigkeitssystem I abzieht. Die Ultrafiltrationspumpe 34 ist in einer fünften Flüssigkeitsleitung 35 vorgesehen, die an die erste Flüssigkeitsleitung 54 stromauf der ersten Pumpe 55 angeschlossen ist.
Die Steuereinheit 36 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Hamödialysevorrichtung derart konfiguriert, dass in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen die nachfolgenden Arbeitstakte ausgeführt werden.
Die aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen umfassen jeweils zwei Arbeitstakte. In einem ersten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit 36 die Absperrorgane derart an, dass das erste und vierte Absperrorgan 56, 63 geöffnet und das zweite und dritte Absperrorgan 58, 61 geschlossen sind. Folglich wird die Bilanzkammer 50 in dem Schaltzustand des Takes A betrieben (2A). In einem zweiten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit die Absperrorgane derart an, dass das erste und vierte Absperrorgan 56, 63 geschlossen und das zweite und dritte Absperrorgan 58, 61 geöffnet sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes C betrieben (2C). Daraufhin folgt der zweite Arbeitszyklus etc.
In dem ersten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der zweiten Filterkammer 13 (Dialysatkammer) in die erste Bilanzkammerhälfte 52, aus der ersten Bilanzkammerhälfte durch die semipermeable Membran 51 in die zweite Bilanzkammerhälfte 53, aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in die zweite Filterkammer 13 (Dialysatkammer) und aus der zweiten Filterkammer 13 wieder in die erste Bilanzkammerhälfte. Das Dialysat wird mit der ersten Pumpe 55 gefördert. Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität werden von der semipermeablen Membran zurückgehalten, so dass diese Stoffe in der ersten Bilanzkammerhälfte aufkonzentriert werden.
In dem zweiten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der Dialysatquelle 21 in die zweite Bilanzkammerhälfte 53 und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte in den Ablauf 29, so dass das gebrauchte Dialysat abfließen kann. Das Dialysat wird mit der zweiten Pumpe 60 gefördert.
Der Takt A dient der Zirkulation von Dialysat durch die zweite Filterkammer (Dialysatkammer), wobei Blut und Dialysat im Gegenstrom strömen. Alternativ kann die Strömung von Blut und Dialysat aber auch bei einer entsprechenden Konfiguration im Gleichstrom erfolgen. Der Takt C dient dem Austausch von Flüssigkeit in der Bilanzkammer mit Filterfunktion. Ein Vorteil der Verwendung der Bilanzkammer mit Filterfunktion liegt bei dieser Anwendung darin, dass eine Vermischung von frischem Dialysat mit gebrauchtem Dialysat vermieden wird.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Blutbehandlungsvorrichtung eine Hämofiltrationsvorrichtung ist. Die Hämofiltrationsvorrichtung weist einen Filter 10 auf, der durch eine semipermeable Membran 11 in eine erste Filterkammer 12 und eine zweite Filterkammer 13 unterteilt ist. An den Einlass 12A der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutzuführleitung 14 und an den Auslass 12B der ersten Filterkammer 12 ist eine Blutabführleitung 15 angeschlossen. Das Blut des Patienten wird im extrakorporalen Blutkreislauf I mit einer Blutpumpe 16 gefördert, die in der Blutzuführleitung 14 vorgesehen ist.
Das Flüssigkeitssystem I weist die unter Bezugnahme auf die 1 A und 1 B und die 2A bis 2F beschriebene Bilanzkammer 50 auf, die durch eine semipermeable Membran 51 in eine erste Bilanzkammerhälfte 52 und zweite Bilanzkammerhälfte 53 aufgeteilt ist. Die erste Bilanzkammerhälfte 52 weist einen Einlass 52A und einen Auslass 52B auf, und die zweite Bilanzkammerhälfte 53 weist einen Einlass 53A und einen Auslass 53B auf.
Die zweite Filterkammer 13 weist bei der Hämofiltrationsvorrichtung keinen Einlass sondem nur einen Auslass 13B auf. Der Auslass 13B der zweiten Filterkammer 13 ist über eine erste Flüssigkeitsleitung 54 mit dem Einlass 52A der ersten Bilanzkammerhälfte 52 verbunden. In der ersten Flüssigkeitsleitung 54 ist eine erste Pumpe 55 vorgesehen. Stromab der ersten Pumpe 55 ist in der ersten Flüssigkeitsleitung 54 ein erstes Absperrorgan 56 vorgesehen.
Von dem Auslass 52B der ersten Bilanzkammerhälfte 52 führt eine zweite Flüssigkeitsleitung 57, in der ein zweites Absperrorgan 58 vorgesehen ist, zu einem Ablauf 29.
Darüber hinaus weist das Flüssigkeitssystem I eine Dialysatquelle 21 für frisches Dialysat auf, die über eine dritte Flüssigkeitsleitung 59 mit dem Einlass 53A der zweiten Bilanzkammerhälfte 53 verbunden ist. Das Dialysat kann in die zweite Bilanzkammerhälfte 53 mit einer zweiten Pumpe 60 gefördert werden, die in der dritten Flüssigkeitsleitung 59 vorgesehen ist. Stromab der zweiten Pumpe 60 ist in der dritten Flüssigkeitsleitung 59 in drittes Absperrorgan 61, beispielsweise eine elektromagnetisch betätigbare Schlauchklemme, vorgesehen.
Von dem Auslass 53A der zweiten Bilanzkammerhälfte geht eine vierte Flüssigkeitsleitung 70 ab, in der ein viertes Absperrorgan 71 vorgesehen ist. Die vierte Flüssigkeitsleitung 70 verzweigt sich stromab des vierten Absperrorgans 71 in einen ersten und zweiten Abschnitt 70A, 70B, wobei der erste Abschnitt 70A zu einem Anschluss der Blutzuführleitung 14 stromauf des Filters 10 und der zweite Abschnitt 70B zu einem Anschluss der Blutabführleitung 15 stromab des Filters 10 führt, so dass Substituat dem extrakorporalen Blutkreislauf stromauf des Filters (Predilution) oder stromab des Filters (Postdilution) zugeführt werden kann. In den ersten und zweiten Abschnitt der vierten Flüssigkeitsleitung 70 ist jeweils ein weiteres Absperrorgan 71A, 71B vorgesehen, so dass zwischen Predilution und/oder Postdilution umgeschaltet werden kann. Das Substituat wird mit einer dritten Pumpe 73 (Substituatpumpe) gefördert, die in der vierten Flüssigkeitsleitung 70 stromab des dritten Absperrorgans 71 vorgesehen ist.
Die Blutbehandlungsvorrichtung kann auch über eine Ultrafiltrationseinrichtung verfügen, die eine Ultrafiltrationspumpe 34 aufweist, die Ultrafiltrat aus dem Flüssigkeitssystem I abzieht. Die Ultrafiltrationspumpe 34 ist in einer fünften Flüssigkeitsleitung 35 vorgesehen, die an die erste Flüssigkeitsleitung 54 stromauf der ersten Pumpe 55 angeschlossen ist.
Die Steuereinheit 36 ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Hamödialysevorrichtung derart konfiguriert, dass in aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen die nachfolgenden Arbeitstakte ausgeführt werden.
Die aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen umfassen jeweils zwei Arbeitstakte. In einem ersten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit 36 die Absperrorgane derart an, dass das erste und vierte Absperrorgan 56, 71 geöffnet und das zweite und dritte Absperrorgan 58, 61 geschlossen sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes A betrieben (2A). In einem zweiten Arbeitstakt steuert die Steuereinheit 36 die Absperrorgane derart an, dass das erste und vierte Absperrorgan 56, 71 geschlossen und das zweite und dritte Absperrorgan 58, 61 geöffnet sind. Folglich wird die Bilanzkammer in dem Schaltzustand des Takes C betrieben (2C). Daraufhin folgt der zweite Arbeitszyklus etc.
In dem ersten Arbeitstakt wird Flüssigkeit mit der ersten Pumpe 55 aus der zweiten Filterkammer 12 abgezogen. Die Flüssigkeit strömt in die erste Bilanzkammerhälfte 52, aus der ersten Bilanzkammerhälfte durch die semipermeable Membran 51 in die zweite Bilanzkammerhälfte 53 und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte zu der Blutzuführ- bzw. - abführleitung 14, 15. Stoffe mit einer niedrigen Permeabilität werden von der semipermeablen Membran 51 zurückgehalten, so dass diese Stoffe nicht in den extrakorporalen Blutkreislauf I gelangen können und in der ersten Bilanzkammerhälfte 52 aufkonzentriert werden.
In dem zweiten Arbeitstakt strömt Dialysat aus der Dialysatquelle 21 in die zweite Bilanzkammerhälfte 53 und aus der ersten Bilanzkammerhälfte 52 in den Ablauf 29, so dass das gebrauchte Dialysat abfließen kann. Das Dialysat wird mit der zweiten Pumpe 60 gefördert.
In dem Takt A findet eine Hämofiltration statt und in dem Takt C findet ein Austausch von Flüssigkeit in der Bilanzkammer mit Filterfunktion statt. Ein Vorteil der Verwendung der Bilanzkammer mit Filterfunktion liegt bei dieser Anwendung darin, dass eine Vermischung von Substituat und abfiltrierter Flüssigkeit vermieden wird.
Bezugszeichenliste

1: Flüssigkeitsbehälter
2: Flüssigkeit
3: Tropfen
4: Druckkopf
5: X-Achse
6: Y-Achse
7: Computer
8: ECU
9: leichter Tropfen
10: schwerer Tropfen
11: Absaugschlauch
12: Pumpe
13: Tropfenspritze
14: Z-Achse
A: Tropfenabstand, horizontal
H: Tropfenabstand, vertikal
J: Abstand nach T>0
c: Flüssigkeitsoberfläche, horizontal
d: Tropfendurchmesser, leicht
e: Vertikale Ebene
f: Tropfendurchmesser, schwer
x: X Richtung
y: Y Richtung
z: Z Richtung

Claims

Blutbehandlungsvorrichtung mit einem extrakorporalen Blutkreislauf (I) und einem Flüssigkeitssystem (II), das von dem extrakorporalen Blutkreislauf durch eine semipermeable Membran (11) eines Filters (10) getrennt ist, der eine erste Filterkammer (12) und eine zweite Filterkammer (13) aufweist, wobei die erste Filterkammer Teil des extrakorporalen Blutkreislaufs und die zweite Filterkammer Teil des Flüssigkeitssystems ist und das Flüssigkeitssystem (II) eine volumetrische Einrichtung zur Bilanzierung mit einer Bilanzkammer umfasst, die derart ausgebildet ist, dass die dem Filter (10) zugeführte frische Behandlungsflüssigkeit und die aus dem Filter (10) abgeführte gebrauchte Behandlungsflüssigkeit bilanzierbar ist, und wobei das Flüssigkeitssystem (II) zu der Bilanzkammer führende und von der Bilanzkammer abgehende Flüssigkeitsleitungen (22, 28, 31, 37, 44, 46, 54, 57, 59, 62, 70) und Pumpen (23, 33; 39; 55, 60; 73) zum Fördern der Behandlungsflüssigkeit und Absperrorgane (24, 27, 30, 32; 40, 43, 45, 47; 56, 58, 61, 63; 71) zum Absperren der Flüssigkeitsleitungen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilanzkammer der Einrichtung zur Bilanzierung von frischer und gebrauchter Behandlungsflüssigkeit als eine Bilanzkammer (1; 17, 50) ausgebildet ist, die eine semipermeable Membran (3; 18, 51) aufweist, die die Bilanzkammer in eine erste Bilanzkammerhälfte (4; 19, 52) und eine zweite Bilanzkammerhälfte (5; 20, 53) aufteilt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitssystem (I) eine zu einem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) führende Flüssigkeitsleitung (22, 37) und eine von einem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte abgehende Flüssigkeitsleitung (28, 44) sowie eine von einem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte (20) abgehende Flüssigkeitsleitung (31, 46) umfasst, dass eine Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane vorgesehen ist, die derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (18) der Bilanzkammer (17) von der ersten Bilanzkammerhälfte (19) in die zweite Bilanzkammerhälfte (20) strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit durch die erste Bilanzkammerhälfte (19) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung eine Dialysatquelle (21) für frisches Dialysat und einen Ablauf (29) für gebrauchtes Dialysat aufweist, die zu dem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) führende Flüssigkeitsleitung (22) an der Dialysatquelle (21) und die von dem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) abgehende Flüssigkeitsleitung (28) an dem Ablauf (29) angeschlossen sind, die von dem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte (20) abgehende Flüssigkeitsleitung (31) zu einem Einlass der zweiten Filterkammer (13) führt und von einem Auslass der zweiten Filterkammer (13) eine Flüssigkeitsleitung (25) abgeht, die zu der zu dem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) führenden Flüssigkeitsleitung (22) oder den Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte führt, wobei zum Betrieb der Blutbehandlungsvorrichtung als Hämodialysevorrichtung eine Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit aus der zweiten Bilanzkammerhälfte (20) in die zweite Filterkammer (13) und aus der zweiten Filterkammer in die erste Bilanzkammerhälfte (19) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (18) der Bilanzkammer (17) von der ersten Bilanzkammerhälfte in die zweite Bilanzkammerhälfte strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen Behandlungsflüssigkeit von der Dialysatquelle (21) durch die erste Bilanzkammerhälfte (19) zu dem Ablauf (29) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung eine Dialysatquelle (21) für frisches Dialysat und einen Ablauf (29) für verbrauchtes Dialysat aufweist, die zu dem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) führende Flüssigkeitsleitung (37) an der Dialysatquelle (21) und die von dem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) abgehende Flüssigkeitsleitung (44) an dem Ablauf (29) angeschlossen sind, die von dem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte (20) abgehende Flüssigkeitsleitung (46) zu einer zu der ersten Filterkammer (12) führenden Blutzuführleitung (14) und/oder einer von ersten Filterkammer abgehenden Blutabführleitung (15) des extrakorporalen Blutkreislaufs (I) führt, und von einem Auslass der zweiten Filterkammer (13) eine Flüssigkeitsleitung (41) abgeht, die zu der zu dem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte führenden Flüssigkeitsleitung(37) oder den Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (19) führt, wobei zum Betrieb der Blutbehandlungsvorrichtung als Hämofiltrationsvorrichtung die Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit aus der zweiten Bilanzkammerhälfte (20) zu der zu der ersten Filterkammer führenden Blutzuführleitung (14) und/oder der von ersten Filterkammer abgehenden Blutabführleitung (15) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (18) der Bilanzkammer von der ersten Bilanzkammerhälfte (19) in die zweite Bilanzkammerhälfte (20) strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit von der Dialysatquelle (21) durch die erste Bilanzkammerhälfte (19) zu dem Ablauf (29) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitssystem (II) eine zu einem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (52) führende Flüssigkeitsleitung (54) und eine von einem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte abgehende Flüssigkeitsleitung (57) sowie eine zu einem Einlass der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) führende Flüssigkeitsleitung (59) und eine von einem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte abgehende Flüssigkeitsleitung (62; 70) umfasst, dass eine Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane vorgesehen ist, die derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der ersten Bilanzkammerhälfte (52) in die zweite Bilanzkammerhälfte (53) strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) in die erste Bilanzkammerhälfte (52) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung eine Dialysatquelle (21) für frisches Dialysat und einen Ablauf (29) für verbrauchtes Dialysat aufweist, die zu dem Einlass der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) führende Flüssigkeitsleitung (59) an der Dialysatquelle (21) und die von dem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte (52) abgehende Flüssigkeitsleitung (57) an dem Ablauf (29) angeschlossen sind, die von dem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte (32) abgehende Flüssigkeitsleitung (62) zu einem Einlass der zweiten Filterkammer (13) führt und von einem Auslass der zweiten Filterkammer (13) eine Flüssigkeitsleitung (54) abgeht, die zu einem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (52) führt, wobei zum Betrieb der Blutbehandlungsvorrichtung als Hämodialysevorrichtung die Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit aus der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) in die zweite Filterkammer (13) und aus der zweiten Filterkammer in die erste Bilanzkammerhälfte (52) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der ersten Bilanzkammerhälfte (52) in die zweite Bilanzkammerhälfte (53) strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit von der Dialysatquelle (21) in die zweite Bilanzkammerhälfte (53) und aus der ersten Bilanzkammerhälfte zu dem Ablauf (29) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) in die erste Bilanzkammerhälfte (51) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Blutbehandlungsvorrichtung eine Dialysatquelle (21) für frisches Dialysat und einen Ablauf (29) für verbrauchtes Dialysat aufweist, die zu dem Einlass der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) führende Flüssigkeitsleitung (59) an der Dialysatquelle (21) und die von dem Auslass der ersten Bilanzkammerhälfte (52) abgehende Flüssigkeitsleitung (57) an dem Ablauf (29) angeschlossen sind, die von dem Auslass der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) abgehende Flüssigkeitsleitung (70) zu der zu der ersten Filterkammer (12) führenden Blutzuführleitung (14) und/oder der von ersten Filterkammer abgehenden Blutabführleitung (15) des extrakorporalen Blutkreislaufs (I) führt und von einem Auslass der zweiten Filterkammer (12) eine Flüssigkeitsleitung (54) abgeht, die zu einem Einlass der ersten Bilanzkammerhälfte (52) führt, wobei zum Betrieb der Blutbehandlungsvorrichtung als Hämofiltrationsvorrichtung die Steuereinheit (36) zum Ansteuern der Pumpen und Absperrorgane derart konfiguriert ist, dass in einem ersten Arbeitstakt eines Arbeitszyklus von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit aus der ersten Bilanzkammerhälfte (52) zu der zu der ersten Filterkammer führenden Blutzuführleitung (14) und/oder zu der von ersten Filterkammer abgehenden Blutabführleitung (15) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der ersten Bilanzkammerhälfte (51) in die zweite Bilanzkammerhälfte (53) strömt, und in einem zweiten Arbeitstakt von aufeinanderfolgenden Arbeitszyklen, Behandlungsflüssigkeit von der Dialysatquelle (21) in die zweite Bilanzkammerhälfte (53) und aus der zweiten Bilanzkammerhälfte zu dem Ablauf (29) strömt, so dass Behandlungsflüssigkeit über die semipermeable Membran (51) der Bilanzkammer (50) von der zweiten Bilanzkammerhälfte (53) in die erste Bilanzkammerhälfte (52) strömt.
Blutbehandlungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, eine Ultrafiltrationseinrichtung zum Entziehen von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitssystem vorgesehen ist.