DD144360A5

DD144360A5 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung einer blutdialyseloesung

Info

Publication number: DD144360A5
Application number: DD79214471A
Authority: DD
Inventors: Storey; Robert C Hall
Original assignee: Cordis Dow Corp
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1979-07-19
Publication date: 1980-10-15
Also published as: FR2431864B1; AU520790B2; GB2025787B; GB2025787A; DE2924182C2; AU4744279A; SE449302B; IT7949683A0; DK282779A; NL7905684A; MX146625A; US4202760A; CA1135198A; CH635515A5; BE877837A; IT1117785B; JPS5519198A; DE2924182A1; SE7906270L; FR2431864A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Blutdialyselösung und Zuführung von wahlweise Bicarbonat enthaltender

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung und Zuführung von wahlfrei Bicarbonat enthaltender Blutdialyselösung zu künstlichen Nieren«

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Vorgemischte Dialyselösungs-Chargen, die künstlichen !Tieren in großen Kliniken von einem offenen Behälter durch Schwerkraftdruck zugeführt werden, sind größtenteils durch Systeme ersetzt worden, die das Dialysat nur wie von jeder einzelnen künstlichen Niere benötigt, aufarbeitet und zuführt. In den US-PS»en 3 515 275 und 3 920 556 und den darin genannten weiteren Patentschriften ist dieser Stand der Technik angegeben und die Verwendung von Verdrängungskolbenpumpen in kontinuierlich, arbeitenden Dialysat-Zuführsystemen für eine einzige künstliche Mere beschrieben. Als weitere einschlägige Schriften seien die US-PS'en 3 406 826, 3 598 727 und 3 878 095 genannt. In ihnen sind doppelt wirkende Kolben-Zylinder-Einheiten sowie Verdrängungspuiiipen mit variabler Ausgangsleistung beschrieben, die in Abhängigkeit von der Bestimmung der Leitfähigkeit oder der Konzentration der Komponenten des Dialysats mechanisch einstellbar oder regelbar sind, UE eine Produktleistung in vorher festgelegten Grensen einzuregeln. Nach der US-PS 3 847 809 wird ein Dialysat.-Konsentrat im Uralauf geführt und an der Kreuzung mit der Wassersuführleitung die gewünschte Menge

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Konzentrat zugeführt. Gemäß der US-PS 2 304 661 wird eine Lösung zum Regenerieren von Ionenaustauscherharzen hergestellt durch Einmischen von Säure und Wasser von einem Saure-Meßbehälter, der vorher durch Anwendung des Sogs, der durch durch ein Venturirohr strömendes Wasser in einer vorausgehenden Wasserspülstufe entstanden ist, gefüllt wurde. Nach der US-PS 3 528 550 werden Dialysekonzentrat und Wasser in einer Venturi-Vorrichtung in der zu einem Dialysevorratsbehälter führenden Leitung vermischt. Weitere Patentschriften, die bezüglich der Anwendung von Umlaufführung und Venturirohren in Betracht gezogen werden könnten, sind die US-PS'en 3 352 779, 3 690 340, 3 722 680, 3 753 493, 3 843 099 und 3 882 020.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrene zur Herstellung einer Blutdialyselösung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, womit die kontinuierliche Herstellung und Zuführung einer Blutdialyselösung oder eines Dialysats, das das Üblicherweise vorhandene ITatriumacetat oder wahlfrei Bicarbonat, welches das Uatriumacetat teilweise oder ganz ersetzt, enthalten kann, einer künstlichen Niere zugeführt wird. Die Aufgabe wird im wesentlichen gelöst durch eine Vorrichtung mit einer Hauptauführleitung zwischen einer Wasserzuführung und der !Tiere, und umfaßt einen ersten Umlaufkrei3 mit einer

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Venturi-Vorrichtung zum Mischen des Dialysat-Konzentrats mit entgastem Wasser und wahlweise einem zweiten Umlaufkreia, um vorbereitend eine verdünnte bicarbonat-haltige Lösung herzustellen, die dann zum ersten Umlaufkreis geführt wird, wo sie mit anderen Dialysatkomponenten gemischt und der Niere zugeführt wird.

Insbesondere ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gekennzeichnet durch eine Hauptleitung, die an ihrem Einlaßende mit einem Wasseranschluß und an ihrem Auslaßende mit einer künstlichen Mere verbunden ist; eine Dialysat-Umlaufleitung, die an ihren Enden mit der Hauptleitung verbunden ist; einen Dialysat-Venturi-Mischer, der mit seinen Enden mit der Umlaufleitung und mit seinem Einschnürteil über eine Leitung mit einem Dialysatkonzentrat-Behälter verbunden ist; ein Leitfähigkeitsmeßgerät in der Umlaufleitung neben dem Venturi-Mischer und abströmseitig davon; und eine P_umpe in der Leitung abströmseitig vom Leitfähigkeitsmeßgerät.

Sie beinhaltet weiterhin Mittel zur Veränderung der Geschwindigkeit der Pumpe in Erwiderung auf Abweichungen der Leitfähigkeit des Dialysats von einem vorbestimmten Wert.

Dabei schließt das Leitfähigkeitsmeßgerät einen Temperaturkompensator ein.

In vorteilhafter Weise ist die Vorrichtung gekennzeichnet durch eine zwischen dem V/asseranschluß und dem Aufstromende der Dlalysatumiaufleitung vorgesehene Bicarbonatumlaufleitung; einen Bicarbonat-Venturi-Mischer, der an

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seinen Enden mit der Bicarbonatleitung und jnit seinem Einschnürteil mit einem Bicarbonat-Salz-Konzentrat-Behälter verbunden ist; eine Pumpe in der Bicarbonatleitung, abstromseitig von dem Venturi-Mischer; und ein Leitfähigkeitsmeßgerät in der Bicarbonatumlaufleitung abstromseitig von der Pumpe und weiterhin durch einen veränderbaren Strömungsbegrenzer abstromseitig und neben der Auslaßseite des Bicarbonatventurimischers, einer Pumpe neben dem Strömungsbegrenzer und abstromseitig davon, und einen Blasenentfern er neben und abstromseitig von dem Leitfähigkeitsmeßgerät.

Nach dem erf indungs gemäßen Verfahren wird die Mehrkomponentenlösung durch die Venturi-Mischvorrichtung in jedem Umlaufkreis in einer Menge in Umlauf geführt, die vorzugsweise 50 bis 150 % des Prischwassers entspricht. Hach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung wird Bicarbonat als teilweiser ode-r vollständiger Ersatz des Acetats in das Blutdialyselösungsprodukt eingeführt.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Dialysats und Zuführung desselben zu einer künstlichen Niere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Weise ausgeführt, daß

1) eine Hauptleitung zwischen einem Wasseranschluß und einer künstlichen liere mit einem Umlaufkreis, der einen Dialy sat-Venturi-Mi se her, eine Umwälzpumpe und ein Leitfähigkeitsmeßgerät aufweist, angelegt wird,

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2) ein Wasserstrom in der Hauptleitung zur künstlichen Niere strömengelassen und gelöste Luft und Blasen unter Bildung eines entgasten bzw. entlüfteten Stroms entfernt werden;

3) ein ausreichend großer Sog in der Einschnürung des Venturi-Mischers unter umlaufenlassen des Flüssigkeitsstroms darin erzeugt wird, um Dialysatkonzentrat in den entgasten Strom an der Einschnürung zu injizieren;

4) das Konzentrat mit dem umlaufenden Flüssigkeitsstrom in dem Venturi-Mischer und dem Umlaufkreis gemischt werden, so daß

5) der umlaufende Flüssigkeitsstrom aus einem Gemisch von Wasser und einem Anteil Dialysat in einer Menge, die die Menge frischen Wassers, welches in die Hauptleitung eingeführt wird, um etwa 25 % bis 300 % überschreitet, besteht.

Das Dialysat kann dabei die Zusammensetzung eines für die Blutdialyse normalen Dialysats haben.

Es kann aber auch ITatriumacetat in einer Menge von etwa 75 bis 0 % der Natriumacetat-Konzentration eines normalen Dialysats aufweisen.

Das Verfahren kann in der Weise ausgeführt werden, daß der Sog in dem Venturi-Mischer in Stufe 3 entsprechend der Abweichungen der Leitfähigkeit von einem vorgegebenen .Leitfähigkeitswertbereich verändert wird, um ein Dialysat

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gewünschter Zusammensetzung 2iu erhalten.

Die Erfindung schließt weiterhin ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer bicarbonathaltigen Blutdialyselösung ein und Zuführung derselben zu einer künstlichen liiere unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Es wird derart ausgeführt, daß

1) eine Hauptleitung zwischen einem Wasseranschluß und einer künstlichen Hiere mit einem Dialysat-Ümlaufkreis mit Dialysat-Venturi-Mischer, Umwälzpumpe und Leitfähigkeitsmeßgerät angelegt wird;

2) ein Bicarbonatlösungs-Umlaufkreis in der Hauptleitung zwischen dem Dialysat-Umlaufkreis und dem Wasseranschluß eingebaut wird, wobei der Bicarbonatlösungsumlaufkreis Bicarbonat-Venturi-Mischer, Umwälzpumpe, Leitfähigkeitsmeßgerät und Luftentferner aufweist;

3) ein Wasserstrom in der Hauptleitung zur künstlichen

Hi ere und durch den Bicarbonatlösungs-Umlaufkreis fließengelassen wird;

4) ein ausreichend großer Sog in der Einschnürung des Bicarbonat-Venturi-Mischers durch umlaufenlassen des Flüssigkeitsstroms darin erzeugt wird, um Bicarbonatkonzentrat in den Flüssigkeitsstrom an der Einschnürung einzuziehen und beide zu vermischen unter Bildung

• einer entgasten bzw. entlüfteten verdünnten Bicarbonatlösung;

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5) die Bicarbonatlösung zum Dialysatumlaufkreis befördert wird und ein Strom aue einem Gemisch von der Bicarbonatlösung und einer wässrigen Lösung weiterer Dialysatkomponenten durch den Dialysat-Venturi-Mischer mit einer Geschwindigkeit umlaufengelassen wird, daß ein ausreichender Sog entsteht, um das Dialysatkonzentrat in den Strom an der Einschnürung des Dialysat-Venturi-Mischers einzuspritzen und Strom und Dialysat darin und in dem Dialysatumlaufkreis zu \^rermischen und eine Bicarbonat enthaltende Blutdialyselösung einer vorbestimmten Zusammensetzung zu erhalten, wobei

6) der Teil der Bicarbonatlösung, der in dem Bicarbonatumlaufkreis umläuft, die Menge in die Hauptleitung eingeführten Frischwassers um etwa 25 bis etwa 300 % überschreitet, und

7) der Teil des Stroms aus einem Geraisch der Bicarbonatlösung und der Bicarbonat enthaltenden Blutdialyselösung, der in dem Dialysatumlaufkreis umläuft, die Menge Bicarbonatlösung, die am Aufströmende des Dialysätumlaufkreises eingeführt wird, um etwa 25 bis 300 % überschreitet.

Das Dialysat weist wiederum üiatriumacetat in einer Menge von etwa.75 bis 0 % der Watriumacetatkonzentration einea normalen Dialysats auf·

Vorteilhaft wird derart verfahren, daß der Sog in dem

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Venturi-Mischer in Stufe 4 entsprechend der Abweichungen der leitfähigkeit von einem vorgegebenen Leitfähigkeitswertbereich verändert wird, um die gewünschte Zusammensetzung der Bicarbonatlösung zu erhalten und weiterhin derart, daß der Sog in denj Venturi-Mischer in Stufe 5 entsprechend der Abweichung der Leitfähigkeit von einem vorgegebenen Leitfähigkeitswertbereich verändert wird, um die gewünschte Zusammensetzung der Blutdialyselösung zu erhalten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Au3führungsbeispiel näher erläutert.

In der beiliegenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den Bicarbonat-Umlaufkreis einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 den Dialysat-Umlaufkreis der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

fig. 3 eine Venturi-Mischvorrichtung im Querschnitt.

Allgemein gesagt umfaßt die Vorrichtung einen Wasseranschluß 10 und eine Blutdialysevorrichtung oder künstliche liiere 20, welche durch eine Hauptleitung 30 miteinander verbunden sind» Neben der liiere 20 ist ein Dialysat-Umlaufkreis 40 angeordnet; neben dem Wasseranschluß 10 ist ein Bicarbonat-Umlaufkreis 50 vorgesehen,

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und beide Kreise 40, 50 stehen direkt mit der Hauptleitung 30 in Verbindung. Der Dialyseumlaufkreis 40 ist so ausgelegt, daß er eine normale, Acetat enthaltende Blutdialyselösung bereitstellt, während der Umlaufkreis 50 eine verdünnte Bicarbonatlösung liefert, die dann dem am Abströmende befindlichen Umlaufkreis 40 zugeleitet wird, um mit den anderen chemischen Bestandteilen des üblichen Dialysekonzentrats vermischt zu werden, so daß die erfindungsgemäße bicarbonathaltige Blutdialyselösung gebildet wird. Der Kreis 50 enthält auch Bauteile zur Entfernung gelöster Luft und Blasen aus dem Frischwasser. Jeder der Kreise 40 und 50 und das Verfahren ihrer Verwendung wird nachstehend beschrieben·

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, tritt Wasser durch ein Druckregelventil 12 üblicher Bauart mit einem vorbestimmten kontrollierten Druck, gewöhnlich im Bereich von etwa 7 bis 7O.1O-⁵ Pa (1-10 psi) in die Hauptleitung 30'und strömt (in der Figur 1) von links nach rechts zur künstlichen liiere 20.

Der Bicarbonat-Umlaufkreis 50 umfaßt einen Abschnitt der Hauptleitung 30 und eine Umlaufleitung 13» die sich von einer Verbindungsstelle 14 an ihrem Aufstromende bis zu einer Verbindungsstelle 15 an ihrem Abströmende erstreckt. Der Umlaufkreis 50 und die in die Leitung 13 eingeschlossenen Bauteile üben eine doppelte Funktion aus, die Lieferung der gewünschten verdünnten Bicarbonatlösung und die Entgasung der umlaufenden flüssigkeit. Ein Venturiwäscher 16 ist neben der Verbindungsstelle 14 vorgesehen. Seine Einschnürung 17 ist durch Leitung 18 und ein Ventil

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11 mit dem Sumpf des wässrigen Bicarbonat enthaltenden Konzentratbehälters 19 verbunden.

Die Bauteile zum Entgasen der umlaufenden Flüssigkeit bestehen aus einem veränderbaren Strömungsbegrenzer 21, einer Pumpe 22 und einer Blasenentfernungsvorrichtung oder Luftfalle 23» die abstrb'mseitig des Venturi-Mischers 16 angeordnet sind» Ein Leitfähigkeitsmeßgerät 27, das Meßfühler 24, 25 und einen Temperaturausgleichfiihler 26 einschließt (alle sind von üblicher Bauart), sind unmittelbar abstrb'mseitig der Pumpe 22 vorgesehen· Diese Fühler (24} 25} 26) überwachen kontinuierlich die Leitfähigkeit der umlaufenden Flüssigkeit, die ein Gemisch von eintretendem Wasser und Bicarbonat vom. Behälter 19 ist.

Das Bicarbonat-Konsentrat kann eine einfache, aus Natriumbicarbonat und Wasser hergestellte wässrige Bicarbonatlösung sein. Andere Alkalimetallcarbonate, insbesondere Ka-•liumbicarbonat, werden vorzugsweise nicht eingesetzt. Bevorzugt ist ein Konzentrat, das ein Gemisch von Natriumchlorid und Uatriumbicarbonat enthält, mit einem ausreichend hohen Natriumchlorid gehalt, so daß das Konzentrat in einem solchen Maße leitfähig i3t, daß eine genaue Bestimmung kleiner Abweichungen von einer vorgegebenen Leitfähigkeit,- die der gewünschten Bicarbonatkonzentration entspricht, möglich ist. Ein geeignetes Konzentrat kann 40 bis 80 g/l Iatriumbicarbonat und 20 bis 50 g/l HaCl enthalten.

Die Funktion des Kreises 50 besteht in der Herstellung einer wässrigen Bicarbonatlösung und deren Umlaufführung

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durch die Wirkung der Pumpe 22, vorzugsweise einer Zahnradpumpe. Die Geschwindigkeit der Pumpe 22 wird entsprechend der Steuersignale der Bicarbonat-Servoregelung 28, die in Verbindung mit dem Temperaturkompensator 29 arbeitet, kontrolliert und verändert. Solche Steuerungen sind bekannt und dem Fachmann auf dem Gebiet der Blutdialyse geläufig; in den USA ist eine ganze Anzahl zufriedenstellender Einheiten auf dem Markt.

Nach dem Verfahren der Erfindung kann Bicarbonat einen Teil oder alles Acetat ersetzen, das im üblichen Dialysat, das weit verbreitet bei der Blutdialyse, wie sie in der ganzen Welt durchgeführt wird, verwendet wird, vorliegt. Kreis 50 ist eine Anordnung, mit der kontinuierlich wässrige Bicarbonatlösung jeder gewünschten Stärke bereitgestellt werden kann, indem zuerst Wasser und Konzentrat im Venturi-Mischer 16 vermischt und während des Umlaufs im Kreis 50 weitervermischt werden und die verdünnte Lösung noch hojno gener gemacht wird. Die Geschwindigkeit der Pumpe 22 hat' ein Minimum, das eine Strömungsgeschwindigkeit der in Leitung 13 umlaufenden Flüssigkeit erzeugt, die sowohl die Strömungsgeschwindigkeit des in Leitung 30 eintretenden V/assers als auch die Geschwindigkeit, mit der das Dialysat zur Kiere 20 strömt, überschreitet. Eine solche Mindestgeschwindigkeit der Pumpe 22 sichert den Umlauf einer gewissen Menge vermischter verdünnter Bicarbonatlösung in der Hauptleitung 30 zwischen den Verbindungsstellen 15 und 14» Es ist gefunden worden, daß es zweckmäßig i3t sicherzustellen, daß die Menge umlaufender vermischter Flüssigkeit die Menge hinzukommenden Wassers überschreitet und im Bereich von etwa 25 bis 300 %, vorzugsweise etwa 50 bis 150 % des Vo-

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lumens des in das System eintretenden Wassers liegt.

Die momentane Geschwindigkeit der Pumpe 22 ändert sich, wenn erforderlich, um ihre mehrfachen Punktionen auszuüben. Die Menge des in das System eintretenden Bicarbonatkonzentrats hängt ab vom Grad des Sogs, der in der Einschnürung 17 des Venturi-Misehers 16 entsteht und dieser Sog ist direkt von der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in Leitung 13 abhängig. Darüberhinaus bewirken die Pumpe 22, der Venturi-Mischer 16 und' das veränderbare Strömungsbegrenzungsven til 21 die" Herabsetzung des üblichen 7/asserein-

•3

trittsdrucks bei 14 von etwa 7 bis 70 · 1Cr Pa auf etwa 598,5 - 864,5 · 10 Pa unter Druck zwischen dem Strömungsbegrenzungsventil 21 und der Pumpe 22, um Blasen aus der im eintretenden Wasser gelösten Luft zu bilden, so daß sie in einer Blasenentfernungsvorrichtung, wie der Luftfalle 23 entfernt werden können. Die Luftfalle 23 kann eine der üblichen Bauart sein und, wie dargestellt, eine einen Stiel 32 tragende schwimmende Kugel 31 aufweisen, durch deren vertikale Bewegung das Luftventil 33 geschlossen wird, wenn der Verschluß 34 fest dagegen anliegt. Wie weiter oben gezeigt, erhöht sich die Geschwindigkeit der Pumpe 22 oder sinkt, um ausreichenden Sog zu schaffen und Bicarbonatkonzentrat in den Venturi-Mischer 16 zu ziehen, der nach Verdünnung mit dem eintretenden Wasser einen vorbestimmten Leitfähigkeitswert erzeugt, der kontinuierlich durch das . Leitfähigkeitsmeßgerät 27 gemessen wird» Beispielsweise ist ein Leitfähigkeitsbereich in der Servoregelung 23 vorgegeben

•

und die gemessenen Abweichungen davon verursachen, daß die Pumpengeschwindigkeit zu- oder abnimmt je nachdem, was zur ·

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Aufrechterhaltung der vorgegebenen Bicarbonatkonzentration in der verdünnten Lösung erforderlich ist. Die Servoregelung 28 gibt auch Steuersignale an das Strömungsbegrenzungsventil 21, um ausreichenden Druckabfall in der umlaufenden Flüssigkeit und damit Blasenbildung sicherzustellen, wenn sich die Geschwindigkeit der Pumpe 22 zur Aufrechterhaltung der Bicarbonatkonzentration ändert. Diese Kombination von Entgasung und Herstellung der Bicarbonatlösung durch die Verwendung einer gewöhnlichen Pumpe 22, gesteuert wie vorstehend gezeigt, und ihre Anordnung in einem Umlaufkreis außerhalb der Leitung 30 führt zu dem weiteren Vorteil, daß der Druck, der durch das Einlaßdruck-Regelventil 12 eingestellt wird, sich über die Verbindungsstelle 14 hinaus und abströmseitig zur Verbindungsstelle 15 erstreckt, und diese Konstanz von Einlaß- und Auslaßdruck des Kreises 50 führt dazu, die Neigung der Pumpe 22 zu unerwünschter Beeinflussung des Gleichgewichts des Systems infolge Geschwindigkeitsänderungen in Erwiderung auf die Steuersignale oder der hindurchgehenden Luftblasen auszugleichen-

Die entlüftete verdünnte bicarbonathaltige Lösung tritt bei der Verbindungsstelle 15 aus dem Kreis 50 in die Hauptleitung 30 und gelangt bei der Verbindungsstelle 37 in den Kreis 40. Der Umlaufkreis 40 umfaßt, in Abstromrichtung zur Niere 20 hin gesehen, einen Dialysat-Venturi-Mischer 39» eine Lextfäiiigkeitsmeßeinheit 41 und eine Pumpe 43· Der Venturi-Kischer 39 ist an seinen beiden Enden in die Umlaufkreisleitung 42 eingebaut. Die Einschnürung 44 äee Venturi-Mischers 39 ist durch Leitung 46 mit dem Dialysat-Konsentrat-Behälter 48 verbunden. Die Leit-

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fähigkeit 41 ist mit der Einheit 27 des Kreises 50 identisch und umfaßt Meßfühler 51, 52, die mit der Dialysat-Servoregelung 54 verbunden sind, sowie einen Temperaturausgleichsfühler 56, der mit der Temperaturausgleichsregelung 58 verbunden ist. Letzterer ist wiederum mit der Dialysat-Servoregelung 54 verbunden. Steuersignale von der Dialysat-Servoregelung 54 werden der Pumpe 43 eingespeist, die wie im Kreis 50 vorzugsweise eine Zahnradpumpe oder eine Verdrängungspumpe ist.

Die Bauteile im Umlaufkreis 50 sind zu jeder Zeit im Betrieb, wenn ein Produktdialysat der künstlichen Mere zugeführt wird, ausgenommen der Bicarbonatkonzentratbehälter 19 ist in Ruhestellung, so daß kein Bicarbonatkonzentrat an die Einschnürung des Venturi-Mischers 16 geliefert wird, wenn nämlich Jcein Bicarbonat im Produkt-Dialysat gewünscht wird. Während dieser Zeit ist das -Ventil 11 geschlossen und eintretendes Wasser durchläuft die Leitung 13» den Venturi-Mischer 16, das Strömungsbegrenzungsventil 21, die Pumpe 22 und Luftfalle 23, um gelöste Luft und Blasen zu entfernen und einen luftfreien Wasserstrom bei 37 an den Dialysatumlauf 40 abzugeben- Es ist nur notwendig, die Einstellung des Strömungsbegrenzungsventils 21 und der Pumpe 22 auf einen Bicarbonateingang von KuIl durch entsprechende Einstellung der Bicarbonat-Servo-Regelung 28 vorzunehmen*

Der Dialysat-Venturi-Mischer 39 und dei' Bicarbonat-Venturi-Mischer 15 sind in der Konstruktion gleich, wie am besten aus Fig» 3 zu ersehen ist. Der in Fig. 3 gezeigte

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Venturi-Mischer ist ein solcher mit einer kurzen Steigung im Abschnitt 60, einem langen Einschnürteil 62 im Abstromeridteil, an das die Konzentratzuf iihrleitung 64 eingeschlossen ist. Der Abstrom- oder Austrittsendteil 66 ist wesentlich weniger abgewinkelt als der Abschnitt 60. Die Winkelsteigung, der Austrittswinkel, der Durchmesser der Einschnürung und die Gesamtlänge der Venturis 16 und 39 sind so gewählt, daß der Sog im Einschnürteil 62 bei minimalem Druckabfall über den Venturis für jede gewünschte Strömungsgeschwindigkeit durch den Venturi-Mischer einen Höchstwert annimmt. Venturi-Kischer dieses gebräuchlichen Typs sind im Handel erhältlich. Als gut geeignet hat sich ein Standard-Herschel-Venturi erwiesen.

Im Dialysat-Umlaufkreis 40 wird kontinuierlich eine Dialysatlösung vorbestimmter Zusammensetzung hergestellt und diese lösung von der Pumpe 43 durch Leitung 45 zur Hauptleitung 30 und dann zur liiere 20 geführt. Die Pumpe 43 wird wie die Pumpe 22 im Umlaufkreis 50 gesteuert, wie weiter oben beschrieben. Die Menge umlaufender Mischung des Stroms im Kreis 50 und das flüssige Medium, das im Kreis 50 hergestellt wird, welcher in dem Strom an der Verbindungsstelle 37 einmündet, sollte so groß sein, daß sie den ankommenden Strom in einer Menge im Bereich von etwa 25 bis 300, vorzugsweise etwa 50 bis 150 % überschreitet.

Die gewünschte Endformulierung des Dialysata. wird durch Vorwählen des engen Leitfähigkeitswertbereiches, der der gewünschten vorgewählten Bicarbonat- und Acetat-Konzentration in der sonst normalen Dialysat-Lösung entspricht, er-

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halten und weitgehend konstant gehalten.

-Unter "normales Dialysat^!t wird hierin die verdünnte Lösung verstanden, die in der künstlichen Hiere auf einer Seite der DiaIysemembran.umlauft. Sie enthält die nachstehend aufgeführten Komponenten in den angegebenen Mengenbereichen:

Natrium 120-150 mEquiv./l ^x)

Chlorid 90-110 mEquiv./l

Calcium 1-4 mEquiv./l

Magnesium 0-2 mEquiv./1.

Kalium 0-3 mEquiv./l

Acetat 30-50 mEquiv./l

Dextrose (d-Glucose) 0-4 g/l

^x) milliäquivalent/ liter

Bei Verwendung eines ausgewählten Bicarbonat-Salz-Konzentrats in den vorstehend angegebenen Mengenbereichen werden die Leitfähigkeiten experimentell als eine Funktion der Bicarbonatkonzentration in verdünnten Lösungen davon bestimmt und zur Steuerung der Grenzwerte in der Bicarbonat-Servoregelung 28 benutzt. Um die geeignete Uatriumkonzentration im fertigen Dialysat zu erreichen, ist es notwendig» ein Dialyset-Konzentrat im Behälter 48 vorzusehen, das weniger als die normale Menge Natrium- und Chlor-Ionen enthält, in Übereinstimmung mit den Mengen solcher lonan, die der Bicarbonst-Salz-Produktlö'sung des Kreises 50 zugesetzt sind, die in den Kreis 40 an der

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Verbindungsstelle 37 eintritt. Ein geeignetes Dialysatkonzentrat für den Behälter 48 kann folgende Zusammensetzung haben:

Natriumchlorid 100-200 g/l

Kaliumchlorid 0,5-7,0 g/l

Calciumchlorid 3-10 g/l

Magnesiumchlorid 0,5-8,0 g/l

Chlorwasserstoffsäure 0-8,4 g/l

Uatriuinacetat 0-140 g/l

Detrose (d-Glucose) 0-135 g/l

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung mit den Umlaufkreisen 50 und 40 liefern ein Spektrum von Bicarbonat und Acetat enthaltenden Blutdialyselösungen, welches von Bicarbonat gleich TTuIl bis zu Acetat gleich Null reicht. Selbstverständlich müssen in den erfindungsgemaßen verbesserten Blutdialyselösungen alle Komponenten vorhanden sein, die in normalem Dialysat vorliegen, außer Acetat· Wo Bicarbonat Acetat ersetzt, findet eine verbesserte Aufnahme bei den Patienten statt, bei denen in gewissem Grad Acetatmetabolismus-Unvermögen vorhanden ist; wo die Acetatkonzentration um soviel wie etwa 1/4 der Acetatkonzentration in einem normalen Dialysat herabgesetzt und durch Bicarbonat ersetzt ist, kann eine erhebliche Verminderung von Effekten, die einer Krankheit nahekommen, erreicht werden. Ferner ist der teilweise oder vollständige Ersatz von Acetat durch Bicarbonat auswählbar und durch den Arzt in den entsprechenden Fällen anzuwenden* Wo die Acetatkonzentration nur herabgesetzt v/ird, sollten

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im Behälter 48 Dialysatkonzentrats mit niedrigeren Acetatkonzentrationen vorgesehen werden, um das gewünschte Acetat-Bicarbonat-Gemisch zu erhalten.

Gemische von Acetat und Bicarbonat bieten eine Kombination von vorteilhaften Eigenschaften, wie die Vermeidung des unerwünschten Ausfallens von Magnesium oder Calcium in Bicarbonatkonzentraten und das gleichlaufende Vermögen unerwünschter Effekte bei gewissen Patienten zu vermeiden. Das Blutdialyselösungsendprodukt nach der Erfindung ist ein solches nachstehender Zusammensetzung:

Natrium-Ion 120-150 mEquiv./l

Kalium-Ion 0-3 mEquiv./l

Calcium-Ion 1-4 mEquiv./l

Magnesium-Ion 0-2 mEquiv./l

Bicarbonat-Ion 0-40 mEquiv./l

Chlorid-Ion 90-110 mEquiv./l -

Acetat-Ion 45-0 mEquiv./l

Dextrose (d-Glucose) 0-4 g/l

Das nachstehende Beispiel zeigt eine zur Zeit bevorzugte AusfUhrungsform einer Blutdialyse nach der Erfindung, in der alles. Acetat des normalen Dialysats durch Bicarbonat ersetzt ist. Die Blutdialyselösung enthält, in milli-A'quivalent pro liter, ^Ta⁺ - 137; K⁺ - 2 ; Ca⁺- 3; Mg⁺² - 1,5; HCO/* - 36; Cl" - 107,5.7. Diese Lösung wurde durch Verwendung einer Mischung von 31*4 g/l ITaCl und 60,6 g/l NaHCO- und ein modifiziei?tes Dialysatkonzentrat, das 160 g/l HaCl, 5,5 g/l KCl, 8,2 g/l CaCl₂, 5,6 g/l MgCl₂ und 5,1 g/i HCl enthielt, als Bi carbons t-Salz-Konzentrat erhalten.

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Wie der Fachmann des einschlägigen Gebietes leicht erkennen wird, können Blutdialyselösungen mit einem ausgewählten Gemisch von Acetat und Bicarbonat durch die Routinestufen: Auswählen der gewünschten Bicarbonat-Acetat-Verhältnisse zu Beginn und Benutzen der geeigneten Leitfähigkeitswerte in den Servoregelungeη 28 und 54 zusammen mit Modifikationen der Konzentrate für die Behälter 19 und 48 hergestellt werden.

Diese Stufen erfordern nur Routineanwendung von technischen Vorgängen nachdem einige wenige experimentelle Leitfähigkeitstests an ausgewählten modifizierten Konsentraten durchgeführt worden sind.

Claims

1) eine Hauptleitung zwischen einem Wasseranschluß und einer künstlichen liiere mit einem Dialysat-Umlaufkreis mit Dialysat-Venturi-Mischer, Umwälzpumpe und Leitfähigkeitsmeßgerät angelegt wird;

1) eine Hauptleitung zwischen einem Wasseranschluß und einer künstlichen Mere mit einem Umlaufkreis, der"einen Dialysat-Venturi-Mischer, eine Umwälzpumpe und ein Leitfähigkeitsmeßgerät aufweist, angelegt wird,

1. Vorrichtung zur Herstellung eines Dialysats zur Verwendung bei der Blutdialyse, gekennzeichnet durch eine Hauptleitung (30), die an ihrem Sinlaßende mit einem Wasseranschluß (10), und an ihrem Auslaßende mit einer künstlichen !Tiere (20) verbunden ist; eine Dialysat-Umlaufleitung (42; 45), die an ihren Enden mit der Hauptleitung (30) verbunden ist; einen Dialysat-Venturi-Mischer (39), der mit seinen Enden mit der Umlaufleitung (45) und mit seinem Einschnürteil (44) über eine Leitung (46) mit einem Dialysatkonzentrat-Behälter (48) verbunden ist; ein Leitfähigkeitsmeßgerät (41) in der Umlauf leitung (45) neben dem Venturi-Mischer (39) und abströmsei tig davon; und eine Pumpe (43) in der Leitung (45) abströ'mseitig vom Leitfähigkeitsmeßgerät (41).

2) ein Bicarbonatlösungs-Umlaufkreis in der Hauptleitung zwischen dem Dialysat-Umlaufkreis urd dem Wasseranschluß eingebaut wird, wobei der Bicarbonatlösungsumlaufkreis Bicarbonat-Venturi-Mischer, Umwälzpumpe, Leitfähigkeitsmeßgerät und Luftentferner aufweist;

2) ein Wasserstrom in der Hauptleitung zur künstlichen liiere strömengelassen und gelöste Luft und Blasen unter Bildung eines entgasten bzw. entlüfteten

2* Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet durch Mittel zur Veränderung der Geschwindigkeit der Pumpe (43) in Erwiderung auf Abweichungen der Leitfähigkeit des Dialysats von einem vorbestimmten Wert.

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25 bis 300 % überschreitet.

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3) ein Wasserstroin in der Hauptleitung zur künstlilichen liiere und durch den Bicarbonatlösungs-Umlaufkreis fließengelassen wird;

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von einem vorgegebenen Leitfähigkeitswertbereich, verändert wird, um ein Dialysat gewünschter Zusammensetzung zu erhalten.

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Stroms entfernt werden;

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vorgesehene Bicarbonatumlaufleitung (13); einen Bicarbonat-Venturi-Mischer (16), der an seinen Enden mit der Bicarbonatleitung (13) und mit seinem Einschnürteil (17) mit einem Bicarbonat-Salz-Konzentrat-Behälter (19) verbunden ist; eine Pumpe (22) in der Bicarbonatleitung (13), abströ'mseitig von dem Venturi-Mischer (16); und ein Leitfähigkeitsmeßgerät (27) in der Bicarbonatumlaufleitung (13) abströmseitig von der Pumpe (22).

3» Vorrichtung nach einem der Punkte 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Leitfähigkeitsnießgerät (41) einen Temperaturkompensator (56, 58) einschließt.

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Erfindungsanspruch

4) ein ausreichend großer Sog in der Einschnürung des Bicarbonat-Venturi-Mischers durch umlaufenlassen des Flüssigkeitsstroms darin erzeugt wird, um Bicarbonatkonzentrat in den Flüssigkeitsstrom an der Einschnürung.einzuziehen und beide zu vermischen unter Bildung einer entgasten bzw. entlüfteten verdünnten Bicarbonatlösung;

4) das Konzentrat mit dem umlaufenden Flüssigkeitsstrom indem Venturi-Mischer und dem Umlaufkreis gemischt werden, so daß

4. Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Wasseranschluß (10) und dem Aufstromende der Dialysatumlaufleitung (45) ..

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5) die Bicarbonatlösung zum Dialysatumlaufkreis befördert wird und ein Strom aus einem Gemisch von der Bicarbonatlösung und einer wässrigen Lösung weiterer Dialysatkomponenten durch den Dialysat-Venturi-Mischer mit einer Geschwindigkeit umlaufengelassen wird, daß ein ausreichender Sog entsteht, um das Dialysatkonzentrat in den Strom an der Einschnürung des Dialysat-Venturi-Mischers einzuspritzen und Strom und Dialysat darin und in dem Dialysatumlaufkreis zu vermischen und eine Bicarbonat enthaltende Blutdialyselösung einer vorbestimmten Zusammensetzung zu erhalten, wobei

5) der umlaufende Flüssigkeitsstrom aus einem Gemisch von V/asser und einem Anteil Dialysat in einer Menge, die die Menge frischen V/assers, welches in die. Hauptleitung eingeführt wird, um etwa 25 % bis 300 % überschreitet, besteht.

5· Vorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet durch einen veränderbaren Strömungsbegrenzer (21) abströmseitig und neben der Auslaßseite des Bicarbonatventurimisöhers (16), einer Pumpe (22) neben dem Strömungsbegrenzer (21) und abströmseitig davon, und einen Blasenentferner (23) neben und abströmseitig von dem Leitfähigkeitsmeßgerät (27)·

6. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Dialysats und Zuführung desselben su einer künstlichen Niere unter Verwendung der Vorrichtung gemäß einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß

7) der Teil des Stroms aus einem Gemisch der Bicarbonatlösung und der Bicarbonat enthaltenden Blutdialyselösung, der in dem Dialysatumlaufkreis umläuft, die Menge Bicarbonatlösung, die am Aufströmende des Dialysatumlaufkreises eingeführt wird, um etwa

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7· Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Malysat die Zusammensetzung eines für Blutdialyse üblichen normalen Dialysats hat.

8. Verfahren nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das Dialysat ITatriumacetat in einer Menge von etwa 75 bis % der Natriumacetat-Konzentration eines normalen Dialysats aufweist»

9· Verfahren nach einem der Punkte 6 bis 8, gekennzeich-

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net dadurch, daß der Sog in dem Venturi-Mischer in Stufe 3 entsprechend der Abweichungen der leitfähigkeit

10. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge umlaufender Flüssigkeit so gewählt wird, daß sie die Menge frischen Wassers, die in die Hauptleitung eingeführt wird, um etwa 50 bis 150 % überschreitet.

11. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer bicarbonathaltigen Blutdialyselösung und Zuführung derselben zu einer künstlichen Niere unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß

12. Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß das Dialysat Uatriumacetat in einer Menge von etwa 75 bis O % der Natriumacetatkonzentration eines normalen Dialysats aufweist.

13· Verfahren nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß der Sog in dem Venturi-Miseher in Stufe 4 entsprechend der Abweichungen der Leitfähigkeit von einem vorgegebenen Leitfähigkeitswertbereich verändert wird, um die gewünschte Zusammensetzung der Bicarbonatlösung zu erhalten.

14» Verfahren nach einem der Punkte 11 bis 13, gekennzeichnet dadurch, daß der Sog in dem Venturi-Mischer in Stufe 5 entsprechend der Abweichung der Leitfähigkeit von einem vorgegebenen Leitfähigkeitswertbereich verändert wird, um die gewünschte Zusammensetzung der Blutdialyselösung zu erhalten.

15« Verfahren nach einem der Punkte 11 bis 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Menge der umlaufenden Flüssigkeitsströme in jedem der Umlaufkreise eine Menge im Bereich von etwa 50 bis 150 % des in die Hauptleitung eingeführten Frischwassers ist.