ES2324506T3 - Dispositivo para hemodiafiltracion eficaz. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de diálisis de sangre que incluye una fuente de fluido de sustitución y una máquina de diálisis de sangre, comprendiendo el sistema: - un primer cartucho de dializador (23) que incluye: una primera membrana (24) que define un primer compartimento de sangre (45) que tiene una primera entrada que recibe sangre y una primera salida que está adaptada para descargar sangre parcialmente diafiltrada, y en el que dicha primera membrana (24) define un primer compartimento de dializado (46) que tiene una primera entrada de dializado (4) para recibir fluido de dializado y una primera salida de dializado (52); - medios para mezclar (17) dicha sangre parcialmente diafiltrada, con dicho fluido de sustitución para formar una mezcla de sangre/fluido de sustitución; y un segundo cartucho de dializador (22) que incluye: una segunda membrana (25) que define un segundo compartimento de sangre (47) que tiene una segunda entrada que está adaptada para recibir dicha mezcla de sangre/fluido de sustitución y una segunda salida que está adaptada para descargar sangre diafiltrada, y en el que dicha segunda membrana (25) define un segundo compartimento de dializado (48) que tiene una segunda entrada de dializado (1) para recibir fluido de dializado y una segunda salida de dializado (3).
Description
Dispositivo para hemodiafiltración eficaz.
La presente invención se refiere a una modalidad
de limpieza de la sangre conocida como hemodiafiltración.
La hemodiafiltración combina diálisis estándar y
hemofiltración en un procedimiento en el que se usa un cartucho de
dializador que contiene una membrana de alto flujo para eliminar
sustancias de la sangre por difusión y por convección. La
eliminación de sustancias por difusión se realiza estableciendo un
gradiente de concentración a través de una membrana semipermeable
haciendo fluir una solución de dializado en un lado de la membrana
mientras simultáneamente se hace fluir sangre en el lado opuesto de
la membrana. Para aumentar la eliminación de sustancias usando
hemodiafiltración, se añade continuamente un fluido de sustitución a
la sangre antes del cartucho de dializador (predilución) o después
del cartucho de dializador (posdilución). A continuación se realiza
ultrafiltración de una cantidad igual a la del fluido de sustitución
a través de la membrana del cartucho de dializador que lleva
consigo solutos adicionales.
El fluido de sustitución se adquiere usualmente
como un fluido estéril/no pirógeno contenido en grandes bolsas
flexibles o se produce en línea por filtración de un dializado no
estéril a través de un cartucho de filtro adecuado que lo convierte
en estéril y no pirógeno. Dicha producción en línea de fluido de
sustitución se describe, entre otros, en D. Limido y col.,
"Clinical Evaluation of AK-100 ULTRA for
Predilution HF with On-Line Prepared Bicarbonate
Substitution Fluid. Comparison with HD and Acetate Postdilution
HF", International Journal of Artificial Organs, Vol. 20, nº 3
(1997), pág. 153-157.
En general, los esquemas de hemodiafiltración
usan un solo cartucho de dializador que contiene una membrana
semipermeable de alto flujo. Dicho esquema se describe, por ejemplo,
en P. Ahrenholz y col., "On-Line Hemodiafiltration
with Pre- y Postdilution: A comparison of Efficiency",
International Journal of Artificial Organs, Vol. 20, nº 2 (1997),
pág 81-90 ("Ahrenholz y col."). El fluido de
sustitución se introduce en el torrente sanguíneo bien en un modo
predilución o en un modo posdilución con respecto al cartucho de
dializador. El modo preferido para eliminación máxima de sustancias
pequeñas y grandes de la sangre es el modo posdilución, que consigue
el máximo gradiente de concentración entre la sangre y el fluido de
dializado. En un modo de predilución típico con generación en línea
del fluido de sustitución, sin embargo, la concentración del lado de
sangre se reduce con respecto al fluido de dializado. Como
resultado, la eliminación (o limpieza) de sustancias puede
descender, según se describe en Ahrenholz y col. Así sucede
especialmente para moléculas más pequeñas como la urea, con lo que
el transporte en masa se efectúa más por el procedimiento de
difusión que por el procedimiento de convección.
Se describe un esquema de hemodiafiltración que
usa cartuchos de dializador primero y segundo en J.H. Miller y
col., "Technical Aspects of High-Flux
Hemodiafiltration for Adequate Short (Under 2 Hours) Treatment".
Transactions of American Society of Artificial Internal Organs
(1984), pág. 377-380 y en el documento
US-A-5.660.722. En este esquema, el
fluido de sustitución se filtra en modo inverso a través de una
membrana del segundo cartucho de dializador con filtración
simultánea de fluido a través de una membrana en el primer cartucho
de dializador. El flujo a contracorriente de dializado tiene lugar
en los dos cartuchos.
Existen ciertas concesiones con respecto a la
eliminación de moléculas de diferente tamaño cuando se comparan la
diafiltración de predilución y la diafiltración de posdilución
usando un solo cartucho de dializador. Por ejemplo, con
diafiltración de predilución en línea, se pueden conseguir tasas más
elevadas de filtración convectiva (en comparación con diafiltración
de posdilución en línea) para aumentar la eliminación de moléculas
grandes; sin embargo, esto se obtiene a expensas de reducir la
eliminación de moléculas pequeñas como urea y creatinina. En
diafiltración de posdilución en línea, sin embargo, sólo puede
filtrarse una cantidad limitada de fluido de la sangre cuando pasa
a través del cartucho de dializador. La cantidad filtrable depende
de varios factores, que incluyen la tasa de flujo de la sangre, el
hematocrito de la sangre y la concentración de proteínas de la
sangre. Normalmente, la cantidad filtrable es del 20% al 30% del
flujo de sangre de entrada, dependiendo de la tasa de flujo de la
sangre. Por ejemplo, a una tasa de flujo de la sangre de 300 ml/min,
la cantidad filtrable está limitada a 90 ml/min
aproximadamente.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema de diálisis de sangre que supere las
limitaciones asociadas con la filtración por convección en los
esquemas de posdilución en línea existentes. Es también un objeto
de la presente invención reducir la pérdida de limpieza de moléculas
pequeñas con diafiltración de predilución en línea usando un solo
cartucho de dializador.
La presente invención proporciona un dispositivo
según la reivindicación 1, adaptado para su uso en conjunción con
una máquina de diálisis estándar de UF controlada, para realizar una
hemodiafiltración mejorada.
\newpage
Un dispositivo de hemodiafiltración de acuerdo
con una forma de realización de la presente invención, adaptado
para su uso en conjunción con una máquina de diálisis, incluye una
pluralidad de dializadores (por ejemplo, cartuchos de dializador o
secciones de cartuchos de dializador) para diafiltración, al menos
una configuración de filtros de esterilidad (por ejemplo, un
cartucho de filtros de esterilidad) para generar un fluido de
sustitución estéril, y una unidad de control que controla las
entradas y salidas de fluido entre los dializadores, el al menos un
cartucho de filtros de esterilidad y la máquina de diálisis.
Los dializadores pueden contener una membrana
semipermeable que puede estar integrada dentro de una camisa o
alojamiento de un cartucho de dializador. Las membranas separan cada
dializador en un compartimento de sangre y un compartimento de
dializado. En una forma de realización de la presente invención, se
usan al menos dializadores primero y segundo para efectuar el
procedimiento de diafiltración. El al menos un filtro de esterilidad
puede contener también membranas semipermeables. El filtro de
esterilidad puede usarse para eliminar bacterias, endotoxinas y
otras partículas del dializado, y con ello generar una corriente de
fluido de sustitución adecuada en línea. La unidad de control puede
contener varias bombas, dispositivos de monitorización de presión,
válvulas, componentes electrónicos, empalmes de conectores,
conducciones, etc., según se requiera con el fin de coordinar la
operación de los otros componentes del sistema.
La sangre entra en el compartimento del lado de
la sangre del primer dializador, con lo que se filtra parte de agua
de plasma a través de la membrana semipermeable al compartimento de
dializado adyacente. Cuando la sangre sale del primer dializador,
se añade fluido de sustitución a la sangre a una tasa superior a la
tasa a la que se filtra la sangre del primer dializador. La sangre
diluida entra entonces en el compartimento del lado de la sangre
del segundo dializador, con lo que se filtra agua de plasma
adicional (igual a la cantidad en exceso de fluido de sustitución)
a través de la membrana semipermeable y al compartimento de
dializado adyacente. De esta manera, el fluido de sustitución actúa
como un fluido de posdilución con respecto al primer dializador y
como un fluido de predilución con respecto al segundo
dializador.
Una ventaja de este procedimiento es que una
ganancia en la limpieza de sustancias de pequeño peso molecular en
el primer dializador eclipsa la pérdida de limpieza de sustancias de
pequeño peso molecular debido a la dilución de la concentración de
la sangre que entra en el segundo dializador. Además, la limpieza de
sustancias de peso molecular mayor se potencia considerablemente,
ya que el nivel de filtración total de agua de plasma prácticamente
se duplica (por ejemplo, puede filtrarse del 40% al 60% de la tasa
de flujo de la sangre de entrada) en comparación con la filtración
que usa un solo dializador que actúa en un modo de posdilución.
\vskip1.000000\baselineskip
La presente invención se comprenderá y apreciará
más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de
formas de realización preferidas de la invención, tomadas en
conjunción con los siguientes dibujos, en los que:
La Figura 1 es una ilustración esquemática de un
dispositivo de hemodiafiltración de un sistema de diálisis de
acuerdo con la presente invención, usado en conjunción con una
máquina de diálisis de UF controlada, en el que la monitorización
de la presión de transmembrana (PTM) del dializador se realiza
mediante la máquina de diálisis; y
La Figura 2 es una ilustración esquemática de
una segunda forma de realización de un dispositivo de
hemodiafiltración de acuerdo con la presente invención, usado en
conjunción con una máquina de diálisis estándar de UF controlada, en
el que la PTM del dializador se monitoriza mediante el dispositivo
de hemodiafiltración.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describirá el dispositivo de
hemodiafiltración de la presente invención en el contexto de un
sistema de tipo adición usado en conjunción con una máquina de
diálisis de UF controlada existente. Debe apreciarse, sin embargo,
que el dispositivo de hemodiafiltración de la presente invención
puede estar comprendido también en una máquina autónoma de
diálisis/hemodiafiltración.
En una forma de realización de la presente
invención, según se describe más adelante con referencia a los
dibujos, el dispositivo de hemodiafiltración incluye cartuchos de
dializador primero y segundo. Alternativamente, puede usarse un
solo cartucho que tiene secciones de dializador separadas primera y
segunda. El dispositivo también incluye al menos un filtro de
esterilidad, que puede contener membranas semipermeables. La
esterilidad es operativa para eliminar bacterias, endotoxinas y
otras partículas del dializado, para generar con ello una corriente
en línea adecuada de fluido de sustitución. El dispositivo de
hemodiafiltración incluye también un módulo de fluido para
coordinar diferentes elementos del sistema. El módulo de fluido
contiene varias bombas, dispositivos de monitorización de presión,
válvulas, componentes electrónicos, empalmes de conectores,
conducciones, etc., según se requiera con el fin de coordinar la
operación de los otros componentes del sistema.
Durante la operación del sistema, la sangre
entra en el compartimento del lado de la sangre del primer cartucho
de dializador, con lo que una parte del agua de plasma se filtra a
través de la membrana semipermeable al compartimento de dializado
adyacente. Cuando la sangre sale del primer cartucho de dializador,
se añade fluido de sustitución a la sangre a una tasa más elevada
que la tasa a la que la sangre se filtra del primer cartucho de
dializador. A continuación, la sangre diluida entra en el
compartimento del lado de la sangre del segundo cartucho de
dializador, con lo que se filtra agua de plasma adicional (igual a
la cantidad en exceso de fluido de sustitución) a través de la
membrana semipermeable y al compartimento de dializado adyacente. De
esta manera, el fluido de sustitución actúa como un fluido de
posdilución con respecto al primer cartucho de dializador y como un
fluido de predilución con respecto al segundo cartucho de
dializador.
Los expertos en la materia apreciarán que el
procedimiento de la presente invención proporciona una ganancia
considerable en limpieza de sustancias de pequeño peso molecular en
el primer cartucho de dializador, una ganancia que eclipsa una
pérdida en limpieza de sustancias de pequeño peso molecular debida a
la dilución de la concentración de sangre cuando la sangre entra en
el segundo cartucho de dializador. Además, la limpieza de
sustancias de peso molecular superior se potencia considerablemente,
ya que el nivel de filtración total de agua de plasma aumenta
considerablemente (por ejemplo, puede filtrarse del 40% al 60% de la
tasa de flujo de sangre de entrada) en comparación con la
filtración que usa un solo cartucho de dializador que actúa en modo
de posdilución.
El fluido de dializado puede ser generado por la
máquina de diálisis. En una forma de realización preferida de la
presente invención, el fluido de dializado entra en el segundo
cartucho de dializador y discurre en contraparalelo a la dirección
del flujo de la sangre. El fluido de dializado actúa para
proporcionar un gradiente de concentración frente al fluido del
lado de la sangre, con lo que facilita la difusión de solutos a
través de la membrana semipermeable. Cuando el dializado atraviesa
el compartimento de dializado, la tasa de flujo de dializado
aumenta debido al agua de plasma que se filtra por el compartimento
de dializado según se menciona anteriormente.
Después de salir del segundo cartucho de
dializador, el fluido de dializado puede bombearse en el primer
cartucho de dializador, de nuevo para discurrir en contraparalelo
al fluido del lado de la sangre. La tasa de flujo del dializado
aumenta cuando atraviesa de nuevo el compartimento de dializado,
debido a filtración de agua de plasma a través de la membrana
semipermeable. A la salida de los cartuchos de dializador, el
dializado utilizado es transportado de nuevo a la máquina de
diálisis.
La bomba de dializado colocada entre los dos
cartuchos de dializador sirve para regular la cantidad de agua de
plasma que se filtra a través de las membranas de los cartuchos
respectivos. Por ejemplo, el aumento de la velocidad de la bomba
aumenta la tasa de filtración en el segundo cartucho de dializador
mientras reduce la tasa de filtración en el primer cartucho de
dializador, mientras que al ralentizarse la velocidad de la bomba
se reduce la tasa de filtración en el segundo cartucho de dializador
mientras se incrementa la tasa de filtración en el primer cartucho
de dializador.
Puede prepararse un fluido de sustitución
estéril/no pirógeno para su uso en conjunción con el sistema
extrayendo una parte de solución nueva de dializado de la entrada
de la línea de dializado y bombeándola a través de un cartucho de
filtro estéril. En una forma de realización preferida de la presente
invención, el cartucho de filtro estéril realiza al menos una doble
filtración de la solución de dializado antes de que la solución se
introduzca en el torrente sanguíneo como un fluido de sustitución.
Esta doble filtración puede realizarse en dos cartuchos de filtro
de ultrafiltración separados o en un solo cartucho que tenga
múltiples secciones para realizar filtración múltiple del fluido de
sustitución. El uso de filtración múltiple para generar el fluido
de sustitución en línea hace el sistema de la presente invención más
seguro, en caso de que alguno de los filtros falle durante el
tratamiento.
La máquina de diálisis usada en conjunción con
el sistema puede realizar todas sus funciones normales, como
preparación del dializado, medida de la tasa de flujo del dializado,
monitorización de presiones, control de ultrafiltración neta,
monitorización de dializado usado en presencia de sangre, etc. El
sistema de adición de diafiltración actúa en conjunción con la
máquina de diálisis, con lo que el fluido de dializado de la máquina
de diálisis se redistribuye por medio del sistema de adición de
hemodiafiltración a su dializador respectivo y a los cartuchos de
filtro estériles. Los componentes de manipulación de fluidos del
sistema de adición de diafiltración pueden integrarse con la unidad
de microprocesador para controlar y ejecutar el aspecto de
diafiltración del tratamiento.
En una forma de realización del sistema de
adición, según se describe más adelante con referencia a la Figura
1, la máquina de diálisis monitoriza la presión de transmembrana
(PTM) en uno de los cartuchos de dializador. La elección del
cartucho de dializador que se monitoriza puede depender del tipo de
máquina de diálisis. Por ejemplo, algunas máquinas existentes
determinan la PTM basándose en la presión de entrada de dializado,
mientras que otras máquinas existentes usan la presión de salida de
dializado como parámetro para el cálculo de la PTM. Por tanto, el
sistema de adición de hemodiafiltración puede contener hardware y/o
software para asegurar que la PTM que es monitorizada por la
máquina de diálisis es la del cartucho que tiene la peor PTM (es
decir, la más alta).
En otra forma de realización del sistema de
adición, según se describe más adelante con referencia a la Figura
2, la presión de dializado de cada cartucho de dializador puede
controlarse por separado usando bombas de dializado en las líneas
de entrada y de salida del dializado. En esta configuración, las
presiones de dializado monitorizadas por la máquina de diálisis
pueden mantenerse constantes ajustando las velocidades de las bombas
de dializado de entrada y de salida. Además, en esta configuración,
la PTM puede monitorizarse continuamente y mostrarse en uno o más
de los cartuchos de dializador. Adicionalmente, pueden ajustarse los
umbrales de PTM para activar diferentes modos, por ejemplo, el
sistema de adición de hemodiafiltración puede diseñarse para que
regrese a una sesión de diálisis normal o para reducir el nivel de
diafiltración una vez que se supere un umbral de PTM
predeterminado.
A continuación se hace referencia a las Figuras
1 y 2 que ilustran esquemáticamente dos formas de realización
alternativas de un sistema que usa un dispositivo de
hemodiafiltración de acuerdo con una forma de realización de la
presente invención. En los dos sistemas de las Figuras 1 y 2, la
sangre que se va a limpiar 27 entra en un primer cartucho de
dializador 23 después de pasar a través de dispositivos de
monitorización de sangre 137 y 26. Los dispositivos de
monitorización de sangre 137 y 26 monitorizan la presión de sangre
de entrada y/o la tasa de flujo de sangre de entrada y proporcionan
una entrada, en respuesta a la tasa monitorizada, a una unidad de
control 40. La sangre se transporta por conducciones adecuada, tal
como se conoce en la técnica, por ejemplo, conducciones de línea de
sangre hechas con policloruro de vinilo (PVC) flexible. La tasa de
flujo de la sangre de entrada está generalmente en el intervalo de
100 a 600 ml/min, preferentemente de 200 a 500 ml/min.
El primer cartucho de dializador 23 contiene una
membrana semipermeable 24 que divide el dializador en un
compartimento de sangre 45 y un compartimento de dializado 46.
Cuando la sangre 27 pasa a través del compartimento de sangre 45,
el agua de plasma que contiene sustancias de sangre se filtra a
través de la membrana semipermeable 24. Las sustancias de la sangre
adicionales se transfieren también a través de la membrana
semipermeable 24 por difusión debido a una diferencia de
concentración entre el compartimento de sangre 45 y el compartimento
de dializado 46.
El cartucho de dializador puede ser de cualquier
tipo adecuado para hemodiafiltración, por ejemplo, Fresenius F60,
disponible en Fresenius Medical Care, Lexington, MA, Baxter CTO 110,
disponible en Baxter Health Care, Deerfield, IL, u Hospal Filtral
16, disponible en Hospal A.G., Suiza. La membrana 24 es
preferentemente un medio para membrana de alto flujo, por ejemplo,
membranas de polisulfona, triacetato de celulosa o acrilonitrilo
disponibles en Fresenius Medical Care, Lexington, MA, Baxter Health
Care, Deerfield, IL u Hospal A.G., Suiza.
La sangre parcialmente dializada (denotada por
18) que sale del cartucho de dializador 23 se mezcla con fluido de
sustitución estéril 16 para formar una mezcla de sangre/fluido de
sustitución 17. Esta mezcla entra en un segundo cartucho de
dializador 22 que contiene una membrana semipermeable 25 que divide
el cartucho de dializador 22 en un compartimento de sangre 47 y un
compartimento de dializado 48. Cuando la mezcla 17 pasa a través
del compartimento de sangre 47, el agua de plasma que contiene
sustancias de sangre se filtra a través de la membrana
semipermeable. Como en el primer cartucho de dializador, se
transfieren sustancias de sangre adicionales a través de la
membrana semipermeable 25 por difusión debido a gradientes de
concentración entre los compartimentos de sangre y de dializado. La
sangre limpia 28 sale del segundo cartucho de dializador 22 y se
recicla en el paciente (no mostrado) a través de conducciones
adecuadas, por ejemplo, conducciones de PVC en la línea de sangre,
como se conoce en la técnica. La presión de sangre limpia 28 puede
monitorizarse también mediante un sensor de presión 136.
El segundo cartucho de dializador puede ser de
cualquier tipo adecuado para hemodiafiltración, por ejemplo,
Fresenius F60, disponible en Fresenius Medical Care, Lexington, MA,
Baxter CTO 110, disponible en Baxter Health Care, Deerfield, IL u
Hospal Filtral 16, disponible en Hospal A.G., Suiza. La membrana 25
es preferentemente un medio o membrana de alto flujo, por ejemplo,
membranas de polisulfona, triacetato de celulosa o acrilonitrilo
mencionadas anteriormente con referencia a la membrana 24.
Según se menciona anteriormente, la solución de
dializado usada para la presente invención puede ser preparada por
una máquina de diálisis estándar de UF controlada 43. La solución
nueva de dializado fluye desde la máquina de diálisis 43 a través
de un conducto 41 a un conector de línea del dializado 39. En una
primera forma de realización del dispositivo de hemodiafiltración,
mostrada en la Figura 1, el conector de línea del dializado 39 está
unido a una entrada de orificio de dializado 1 en el cartucho de
dializador 22.
En una segunda forma de realización del
dispositivo de hemodiafiltración, mostrada en la Figura 2, el
conector de línea del dializado 39 está unido a un conector 150 que
funciona para activar un interruptor S1 en la conexión del conector
de línea 39. Con el interruptor S1 activado, se abre una válvula 151
para permitir el flujo, por medio de una conducción adecuada, a una
bomba de dializado 153. La presión en camino a la bomba 153 puede
monitorizarse mediante un transductor de presión 152 corriente
arriba de la bomba 153. Un bucle de derivación que contiene una
válvula 154 permite al fluido sortear la bomba 153 cuando se abre la
válvula 151. El fluido de la bomba de dializado 153 fluye a través
de un conducto 155 que está conectado al orificio de entrada de
dializado 1 en el cartucho de dializador 22.
En una forma de realización del dispositivo, la
preparación de un fluido de sustitución estéril se realiza por
filtración de un dializado a través de al menos dos membranas de
filtro con un corte de peso molecular de no más de 40.000 Daltons.
Para conseguirlo, puede separarse una parte de la solución nueva de
dializado de la corriente del fluido de dializado en algún punto
antes de entrar en el compartimento de dializado 48 del segundo
cartucho de dializador 22. La parte separada de la solución de
dializado puede fluir a través de un conducto 2 que conduce a una
bomba de sustitución 8. La tasa de flujo y la presión de prebomba en
el conducto 2 pueden monitorizarse mediante un flujómetro 10 y un
transductor de presión 9. La bomba del fluido de sustitución 8
genera la presión necesaria para forzar al flujo a descender por un
conducto 12, a través de los cartuchos de filtro estéril primero y
segundo, 11 y 13, respectivamente, y en el torrente sanguíneo 18.
En ruta con fibras estériles 11 y 13, pueden monitorizarse la
presión post-bomba y la temperatura mediante un
transductor de presión 132 y un sensor de temperatura 133.
El primer cartucho de filtro estéril 11 contiene
una membrana semipermeable 14 que separa el cartucho de filtro en
un compartimento corriente arriba 49 y un compartimento corriente
abajo 5. El compartimento corriente arriba 49 tiene un orificio de
entrada 56 y un orificio de salida 54, estando el segundo conectado
a un conducto 19. El aire puede purgarse desde el compartimento
corriente arriba 49, por medio del orificio de salida 54 y el
conducto 19 con la apertura de una válvula 130 y una válvula 29. El
cierre de la válvula 130 fuerza el fluido de dializado a filtrarse
(o permear) a través de la membrana semipermeable 14 y a un
compartimento corriente abajo 5.
El filtrado desde el compartimento corriente
abajo 5 fluye entonces al segundo cartucho de filtro estéril 13 que
contiene una membrana semipermeable 15 que separa el cartucho de
filtro en un compartimento corriente arriba 50 y un compartimento
corriente abajo 51. El compartimento corriente arriba 50 tiene un
orificio de salida 55 para purgar aire desde el compartimento 5 del
cartucho 11 y el compartimento 50 del cartucho 13. El orificio de
salida 55 está conectado a un conducto 20 que está conectado a la
línea de purga entre las válvulas 130 y 29. El cierre de las
válvulas 29 y 130 fuerza al dializado a filtrarse a través de la
membrana semipermeable 15 y al compartimento corriente abajo 51. El
dializado filtrado fluye fuera del compartimento 51 y a través de
una válvula de retención 134, que reduce al mínimo el flujo inverso
de sangre en el cartucho de filtro estéril 13.
El dializado estéril (o fluido de sustitución)
16 que sale del cartucho de filtro estéril 13 se mezcla con sangre
que sale del cartucho 23 para formar la mezcla de sangre/fluido de
sustitución 17 descrita anteriormente. En algunas formas de
realización del dispositivo (no mostradas en los dibujos), puede
añadirse una parte de fluido de sustitución a torrente sanguíneo
que sale del segundo cartucho de dializador 22, siempre que la
sangre no se vuelva demasiado viscosa en el segundo cartucho de
dializador debido a hemoconcentración.
Durante el cebado o el lavado de los cartuchos
de filtro estéril 11 y 13, las válvulas 130 y 29 se abren para
permitir flujo a su través. El flujo corriente abajo de la válvula
29 se dirige, por medio de un conducto de fluido adecuado, a una
unión cerca de un orificio de salida de dializado 52 del cartucho de
dializador 23. Puede colocarse un detector de aire 124 corriente
abajo de la válvula 29, que proporciona una entrada a la unidad de
control 40 para asegurar que el aire se purga desde los cartuchos de
filtro estéril 11 y 13 durante el cebado.
El dializado no usado como fluido de sustitución
entra en el segundo cartucho de dializador 22 a través del orificio
de entrada 1 del compartimento de dializado 48, y fluye en
contraparalelo al flujo de sangre cuando atraviesa el compartimento
48. Durante la diafiltración, el agua de plasma se filtra a través
de la membrana semipermeable 25 y se mezcla con el fluido de
dializado. El fluido de dializado junto con el agua de plasma
filtrada sale del cartucho de dializador, en el orificio de salida 3
a través de un conducto de conducción 174 que dirige el fluido a
una primera trayectoria, que incluye una válvula de derivación 131,
y una segunda trayectoria que incluye una bomba 120. Corriente
abajo de la válvula 131 y la bomba 120, las dos trayectorias
vuelven a unirse y el flujo de fluido combinado se conecta a un
orificio de entrada 4 del compartimento de dializado 46 del primer
cartucho de dializador 23. Los transductores de presión 123 y 122
monitorizan las presiones de prebomba y post-bomba,
respectivamente, a través de la bomba 120, y se proporcionan
entradas como respuesta a estas presiones a una unidad de control
40. Puede colocarse un interruptor de flujo 34 en la línea que
conduce al orificio de entrada de dializado 4, para asegurar que se
mantiene un flujo de dializado mínimo para efectuar la operación de
diafiltración.
Durante la operación normal del sistema, la
válvula 131 se cierra, con lo que todo el flujo se desvía a la
bomba 120. En este modo, puede usarse la velocidad de la bomba para
controlar la cantidad de ultrafiltración que tiene lugar a través
de la membrana del segundo cartucho de dializador 25. Por ejemplo,
si la tasa de flujo de fluido bombeado por la bomba 120 se equipara
con la tasa de flujo de dializado de entrada en el compartimento
48, entonces la ultrafiltración neta de fluido a través de la
membrana es cero. Al aumentar la velocidad de la bomba en la bomba
por encima de la tasa de flujo del dializado de entrada se obtiene
una tasa de ultrafiltración igual a la diferencia entre estas dos
tasas de flujo. El fluido de dializado que entra en el primer
cartucho de dializador 23 a través del orificio de entrada 4
discurre en contraparalelo al flujo de sangre cuando atraviesa el
compartimento de dializado 46. El agua de plasma se filtra a través
de la membrana semipermeable 24 del cartucho 23 en el compartimento
46, en el que el agua de plasma se combina con el fluido de
dializado, y el fluido combinado sale en el orificio de salida de
dializado 52.
El fluido de dializado usado puede devolverse a
la máquina de diálisis del modo siguiente. En la forma de
realización de la Figura 1, el conector de la línea de salida de
dializado de la máquina de diálisis 38 se conecta al orificio de
salida de dializado 52. Un conducto 42 transporta el dializado
gastado desde el conector de salida de dializado de nuevo a la
máquina de diálisis 43.
En la forma de realización de la Figura 2, el
dializado usado fluye a través de conducto 156 que lleva a una
bomba de salida de dializado 157, que tiene un bucle de derivación
transversal, similar al bucle de derivado descrito anteriormente
con referencia a la bomba de dializado 153. El bucle de derivación
de la bomba 157 incluye una válvula 158. Cuando la válvula 158 se
abre, el fluido de dializado sortea la bomba 157. Puede
proporcionarse un transductor de presión 159 corriente abajo de la
bomba 157 para monitorizar la presión de dializado del fluido que
retorna a la máquina de diálisis. Cuando se cierra la válvula 158,
puede usarse la velocidad de la bomba para controlar la presión de
retorno de fluido de dializado. El retorno de fluido a la máquina
de diálisis puede permitirse sólo cuando el conector 161 está
conectado apropiadamente al conector de la máquina de diálisis 38.
Esto puede conseguirse mediante un interruptor S2, que se activa con
la conexión apropiada de conectores 161 y 38, para abrir una
válvula de retorno 160.
La unidad de control 40 incluye un procesador
que controla el dispositivo de diafiltración. La unidad de control
recibe la entrada de varios componentes del dispositivo de
hemodiafiltración, por ejemplo, transductores de presión,
flujómetros, interruptores de flujo, etc., según se describe
anteriormente. Usando hardware y/o software de control adecuado, la
unidad de control 40 controla varias funciones del sistema, como el
ajuste de valores para velocidades de las bombas, válvulas de
apertura/cierre. Los parámetros del sistema pueden visualizarse en
una pantalla 140 asociada a la unidad de control 140.
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Claims (6)
1. Un sistema de diálisis de sangre que incluye
una fuente de fluido de sustitución y una máquina de diálisis de
sangre, comprendiendo el sistema:
- un primer cartucho de dializador (23) que
incluye:
una primera membrana (24) que define un primer
compartimento de sangre (45) que tiene una primera entrada que
recibe sangre y una primera salida que está adaptada para descargar
sangre parcialmente diafiltrada, y en el que dicha primera membrana
(24) define un primer compartimento de dializado (46) que tiene una
primera entrada de dializado (4) para recibir fluido de dializado y
una primera salida de dializado (52);
- medios para mezclar (17) dicha sangre
parcialmente diafiltrada, con dicho fluido de sustitución para
formar una mezcla de sangre/fluido de sustitución; y
un segundo cartucho de dializador (22) que
incluye: una segunda membrana (25) que define un segundo
compartimento de sangre (47) que tiene una segunda entrada que está
adaptada para recibir dicha mezcla de sangre/fluido de sustitución
y una segunda salida que está adaptada para descargar sangre
diafiltrada, y en el que dicha segunda membrana (25) define un
segundo compartimento de dializado (48) que tiene una segunda
entrada de dializado (1) para recibir fluido de dializado y una
segunda salida de dializado (3).
2. Un sistema según la reivindicación 1, en el
que dicho fluido de sustitución comprende una parte de dicho fluido
de dializado que fluye a través de un primer conducto (12) desde una
fuente de fluido de dializado a al menos un filtro de esterilidad
(11) en el que dicha parte de dicho fluido de dializado se
esteriliza pasando a través de dicho al menos un filtro de
esterilidad (11) para formar dicho fluido de sustitución.
3. Un sistema según la reivindicación 2, en el
que dicho primer conducto (12) está conectado a una máquina de
diálisis que proporciona fluido de dializado a dicho al menos un
filtro de esterilidad (11) a través de dicho primer conducto (12),
estando dicha máquina de diálisis conectada a dicha segunda entrada
de dializado (1) por un segundo conducto (155) de manera que una
parte de dicho fluido de dializado se proporciona a dicho segundo
compartimento de dializado (48) desde dicha máquina de diálisis.
4. Un sistema según la reivindicación 1, que
incluye además: una unidad de control (40) conectada operativamente
a dichos dializadores primero y segundo (22, 23) para controlar el
flujo de sangre a través de dichos dializadores primero y segundo
(22, 23) y la circulación de fluido de dializado a través de dichos
dializadores primero y segundo (22, 23).
5. Un sistema según la reivindicación 1, que
incluye además: una máquina de diálisis para producir fluido de
dializado, estando dicha máquina de diálisis en comunicación fluida
con dicho segundo compartimento de dializado (48) por un primer
conducto (155), un segundo conducto (174) que se extiende entre
dicha segunda salida de dializado (3) y dicha primera entrada de
dializado (4) que permite que dicho fluido de dializado fluya desde
el segundo compartimento de dializado (48) al primer compartimento
de dializado (46) de dichos dializadores primero y segundo (22,
23)
6. Un sistema según la reivindicación 1, que
incluye además:
una bomba intermedia (120) dispuesta entre
dichos dializadores primero y segundo (22, 23) y en comunicación
fluida con dichos compartimentos de dializado primero y segundo (46,
48), siendo dicha bomba intermedia (120) controlable de manera que
una tasa de flujo del fluido de dializado de dicho segundo
dializador (22) a dicho primer dializador (23) se establezca de
forma ajustable a una tasa predeterminada.
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