IT8347611A1

IT8347611A1 - "apparecchiatura di dialisi e procedimento per il suo funzionamento.

Info

Publication number: IT8347611A1
Application number: ITRM1983A047611A
Authority: IT
Original assignee: Intermedicat Gmbh
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1983-01-25
Publication date: 1984-07-25
Also published as: FR2520621A1; IT8347611A0; US4735727A; JPH0364148B2; JPS58133258A; SE8300433L; FR2520621B1; DE3202831C2; SE456967B; DE3202831A1; IT1168752B; SE8300433D0

Description

TAZIO N

IRDl1 ? u

Descrizione

L'invenzione riguarda una apparecchiatura di dia lisi con un dializzatore, ? che presenta due camere separate da una membrana, delle quali una ? collega^ ta nel percorso di dializzato e l'altra in un percor so di sangue, con una pompa aspirante disposta nel percorso di dializzato, regolata in dipendenza dalla pressione di trans-membrana, un dispositivo a valvo_ la che stacca il percorso di dializzato da una sor__ gente di dializzato e con un dispositivo di misura^ zione di volumi collegato tramite una valvola al per corso di dializzato per la misurazione del volume di troppo pieno con sorgente di dializzato staccata. Compito di una apparecchiatura di dialisi del genere ? di disintossicare attraverso una membrana semipermeabile il sangue di pazienti uremici. In tal caso un liquido di dialisi viene condotto attra^ verso una camera del dializzatore, mentre il sangue da disintossicare viene condotto sull'altro lato della membrana. Oltre alla disintossicazione al paziente deve invero venire anche tolta acqua in eccesso immagazzinata. Ci? ha luogo per il fatto che sulla membrana viene posta una differenza di pressio^ ne (pressione di trans-membrana), di modo che il la to che conduce sanguela pressione positiva ed il la ' to che conduce liquido di dialisiJB pressione nega_ tiva. Quanto pi? elevata ? la pressione di trans?* membrana , tanto maggiore ? anche 1'estrazione di liquido.

A causa dell?ampia dispersione della presfcazio_ ne di ultrafiltrazione fra i diversi dializzatori ? necessario sorvegliare l'estrazione di liquido, per esempio mediante regolari pesate di un paziente, oppure mediante l?impiego di una bilancia da letto. Una incertezza consiste nel preselezionare la pres_ sione di transmembrana per il raggiungimento della quantit? desiderata di ultrafiltrazione. Ancora pi? favorevole sarebbe di preselezionare non la pressiow ne di transmembrana o rispettivamente la depressione del liquido di dialisi, ma direttamente regolare op_ pure indicare la desiderata quantit? di ultrafiltro^ zione. Fondamentalmente l?indicazione della quantit? di ultrafiltrazione ? possibile mediante impiego di misuratori di flusso di precisione. Nonostante appa^ reechi di misura estremamente esatti la misurazione in tal caso ? per? possibile soltanto con esattezza molto limitata, perch? la quantit? di ultrafiltrazio^ .ne ? molto piccola in rapporto alla quantit? di dia^_ lizzato.

Una apparecchiatura di dialisi nota del tipo citato allinizio (brevetto U.S.A. 3 B449^0) pre_ senta un dispositivo di commutazione, con il quale il. percorso d? dializzato contenente una camera del dializzatore pu? venire staccato dalla sorgente di diali zzato* Una pompa aspirante regolata collegata successivamente al dializzatore deve mantenere co stante la pressione di transmembrana durante una fase di interruzione* La quantit? di liquido in tal caso trasportata via dal dializzatore corrisponde sostanzialmente alla quantit? di ultrafiltrazione* Essa viene condotta in un apparecchio di misura, che presenta un misuratore di stato di livello co_ stituito da due elettrodi di condensatore. In que_ ?sta maniera viene misurata la quantit? dell?ultrafil trato risultante nella fase di interruzione.

Uella nota apparecchiatura di dialisi ? svantag gioso il fatto che per la determinazione della pres_ sion? di transmembrana viene impiegata soltanto una misurazione della pressione del sangue. Questo va?o^ re della pressione del sangue viene confrontato con la pressione all?uscita della camera di dializzato e la differenza viene utilizzata come pressione di trans-membrana. Poich? nella fase di interruzione il dializzato non scorre attraverso il dializzato^ re, la resistenza al flusso o rispettivamente la ca. duta di pressione nel dializzatore rimane non consi_ derata nella misurazione della pressione di transmembrana * Inoltre la pressione del sangue venoso, che viene misurata sul paziente, non fornisce alcun valore rappresentativo per la pressione nella came^ ra del sangue del dializzatore. Nella fase di misu_ razione regnano quindi nel dializzatore condizioni di pressione, che si allontanano molto notevolmente dalle condizioni di pressione nella fase di lavoro. Il dispositivo di misurazione per la misurazione del_ la pressione di trans ?membrana regola nella fase di misurazione la pompa aspirante in maniera che non corrisponde alle condizioni nella,fase di lavoro. Inoltre si tratta nel sistema noto soltanto di un si_ stema di misurazione, che non indica in quale maniera deve venire variata la pressione d? trans-membrana, per ottenere un desiderato flusso di ultrafiltrazio^ ne. Infine il dispositivo di misurazione di volumi, che lavoracon due elettrodi, ? relativamente impre^ ciso, poich? il suo risultato di misurazione dipen^ de dalla conduttivit? della soluzione di diaiizzato.

A base dell'invenzione sta il compito di fornii re una apparecchiatura di dialisi del tipo citato aJL l?inizio, che nella fase di misurazione permetta un mantenimento costante pi? esatto della pressione di trans-membrana sul valore mantenuto nella fase di lavoro e con ci? una misurazione pi? esatta del__ la quantit? di ultrafiltrato.

Per la soluzione di questo compito secondo la invenzione ? previsto che il liquido che si trova nel percorso di dializzato circoli in un circuito attraverso il dializzatore mediante la pompa aspirati te anche nel caso di sorgente di dializzato staccata, nel qual caso viene mantenuta costente la pressione di'trans-membrana mediante regolazione della pompa aspirante.

Nella apparecchiatura di dialisi secondo l*in_ venzione ha luogo nella fase di misurazione, quindi nel caso di sorgente di dializzato staccata, una co__ stante circolazione del dializzato attraverso il per corso di dializzato contenente il dializzatore. In questa maniera viene mantenuta sul dializzatore la stessa caduta di pressione che vi ? anche nella fa^ se di lavoro. Le condizioni, nelle quali la pressio^ ne di transmembrana viene determinata nelle due fasi, sono quindi uguali fra loro. Ci? ha come conseguenza che la pressione di transmembrana, che viene mantenu__ ta costante mediante la regolazione della pompa aspi^ rante, viene mantenuta esattamente sullo stesso valo^ re nelle due fasi. E' in particolare importante che questo mantenimento costante della pressione di trans-mamhrana sia indipendente dalla caduta di pressione nel clializsatore; cio? indipendente dalla resistenza al flusso del dializzatore. Poich? que_ sta resistenza al flusso dipende dal tipo del dia___ lizzature impiegato e per lo stesso tipo pu? essere soggetta perfino ad una dispersione di es?mplare, ne?_ la apparecchiatura di dialisi secondo l'invenzione la pressione di trans-membrana viene mantenuta co__ stante in manieramolto precisa indipendentemente dal tipo del dializzatore impiegato. Ci? permette una esatta misurazione della quantit? di ultrafiltrato, nel qual caso il valore misurato nella fase di misu^ razione corrisponde esattamente a quel valore che r? gna nella fase di lavoro.

Secondo una forma di esecuzione preferita del_ l'invenzione ? previsto che il percorso di di.alizza_ to sia collegato tramite un dispositivo a valvola alla sorgente di dializzato e ad uno scarico e che in una condizione di comando del.disp?tivo a valvo^ la il percorso di dializzato formi il circuito sepa rato dalla sorgente di dializz?to e dallo scarico, che contieneuna camera del dializzatore, la pompa aspirante ed il collegamefco di troppo pieno per il dispositivo di misurazione di volumi. Il dispositi^ vo di misurazione di volumi ? costituito da un reci__ piente, che accoglie quella quantit? di liquido che giunge addizionalmente nel circuito nella fase di misurazione. Questa quantit? di liquido corrisponde al volume dell?ultrafiltrato. Il dispositivo di misu^ razione di volumi funziona, per esempio, con un misu_ ratore di livello ad ultrasuoni, rel? fotoelettrici, che sono disposti a differenti livelli, o simili, per misurare con grande precisione la quantit? di troppopieno spostata dal circuito.

Opportunamente nella direzione di flusso prima del dializzatore ? inserita nel percorso di dializza^ to una pompa di alimentazione volumetrica. Q;aesta pompa di alimentazione serve al mantenimento del flusso, nel qual caso la pompa aspirante ? regolata in maniera che essa genera nella camera d? dialiSZ?? to del dializzatore disposta fra queste due pompe una depressione rispetto alla pressione regnante nella camera di sangue del dializzatore.

Una misurazione esatta della pressione di tranmembrana viene resa possibile per il fatto che alle adduzioni ed agli scarichi delle due camere di dia_ lizzatore ? collegato ogni volta un dispositivo di misurazione di pressione e la pressione di transmembrana viene determinata mediante mediazione dei due valori di pressione su ciascun lato della mem_ brana e mediante sottrazione dei valori di pressi?^ ne mediati. Un metodo di misurazione del genere per mette la determinazione di una "pressione di transmembrana inedia". quindi quella differenza di pressi ne che viene supposta nella parte mediana della mem brana del dialiszatore. Xn tal caso vengono oonsid? rate le cadute di pressione che risultano nelle due camere del dializzatore a seguito delle resistente al flusso delle camere.

Il dispositivo di misurazione di volumi presepe ta un troppo pieno che ? collegabile attraverso una valvola all?ingresso della pompa aspirante. In que__ sta maniera vengono resi possibili la disinfezione ed il lavaggio.

Iiel?'apparecchiatura didialisi secondo l?inven zione conformemente ad un tipo di funzionamento pre ferito ? previsto che la pressione di trans-membra^ na ?3?? 2 da impostare venga determinata in confor^ mit? con liquazione

t,? TMP 1

TMP 2 = - -t-2 ?

in cui TMP 1 ? la pressione di transmembrana impo_ stata prima e t-^ ? quel tempo che ? richiesto per riempire a questa pressione THP 1 di transmembrana un predeterminato volume V del dispositivo di misura zione di volumi, mentre t^,? quel tempo che ? nece? sario per riempire il volume V al flusso di ultrafil^ trazione desiderato.

Fondamentalmente invece della misurazione del tempo nel principio di misurazione sopra descritto ? anche possibile una misurazione di volume. In tal caso ? previsto che la pressione di trans-membrana 3MP 2 da impostare venga determinata conformemente all?equazione

TMP 2 = ?V?2- * TMP I

V1

in cui ? il.volume che?tracima dal circu?to oM.u_ so in un tempo di misurazione prestabilito alla pre? sione IT1P 1 di trans^membrana antecedente e ? il volume che tracima al flusso di ultrafiltrazione de_ siderato nello stesso tempo di misurazione.

In appresso viene meglio illustrato un esempio di esecuzione dell'invenzione con riferimento all'uni ca figura del disegno annesso.

Il dializzatone 10 rappT?esentato schematicamen__ te presenta due camere 101, 102 separate una dall'al. tra da una membrana 103. La camera 101 ? la camera di dializzato e la camera 102 ? la camera di sangue.

In una forma di esecuzione pratica il diajizzatore 1G pu? essere costituito da fasci di fibre cave, nel qual caso il sangue viene condotto attraverso le fibre cave, mentre il dializzato fluisce attor_ no alle fibre cave.

Si assuma che il flusso di liquido di dializza. to attraverso la camera 101 ammonti a 500 ml/minuto. A questo flusso si addiziona un flusso di ultrafil_ trazione dal paziente. Questo flusso di ultrafil^ trazione ammonta, ad esempio, a 5 ml/minuto e deve venire rilevato con una precisione di meno del 2%. Se si vuole ottenere ci?, allora il flusso di liqui_ do di dialisi consumato, che abbandona la camera 101, deve venire misurato con un errore massimo di 0,2 per 1000. Vi ? quindi una esigenza di precisione estremamente elevata.

Alla sorgente 1 di dializzato ? collegata la pompa di alimentazione volumetrica 6 attraverso una valvola 2 di commutazione ed una strozzatura 3* Que^ sta pompa 6 di alimentazione ? collegata con l'entra^ ta lOlja della camera 101 del dializzatore 10 attra_ verso la valvola 7 di commutazione. Lo scarico lQib della camera 101 ? collegato all'entrata della pom__ pa aspirante 13, la cui uscita ? collegata allo scsi rico 15 attraverso una valvola 14 di commutazione.

Quando le valvole 2, 7 e 14-di commutazione si trovano tutte nella posizione 1/2, il dializzato viene addotto dalla sorgente 1 di dializzato attra__ verso la pompa 6 di alimentazione al dializzatore 10 e perviene da questo attraverso la pompa aspiran^ te 15 allo scarico 15? Le valvole 2, 7 e Ift?di commu_ tazione possono venire ogni volta commutate fra le posizioni 1/2 ed;1/3. Le valvole 2 e 14 di commuta^ zione sono accoppiate assieme e formano il disposi^ tivo 2, 14 a valvole. Nella posizione 1/3 di questo dispositivo 2,14 di commutazione la sorgente 1 di dializzato ? collegata direttamente con lo scarico 15, mentre l'uscita della pompa aspirante 13 ? col_ legata con l'entrata della pompa di alimentazione volumetrica.

Alle entrate ed agli scarici delle due camere 101 e 102 ? ogni volta collegato un apparecchio 8, 9, 11, 12 di misurazione di pressione. Bli appare^ chi 8 e 12 di misurazione di pressione forniscono i valori di pressione A e B all'entrata e rispetti^ vamente allo scarico della camera 101 di dializzato. In un circuito 17 di calcolo viene formato il valore medio

A B

2

dai valori A e B di pressione. In maniera uguale le uscite degli apparecchi 9 ed 11 di misurazione di pressione sono collegate con un circuito 18 di cal^ colo all'entrata e rispettivamente allo scarico del_ la camera 102 di sangue, il quale circuito formachi due valori B ed E di pressione il valore medio

D E

Le uscite dei circuiti 17 e 18 di calcolo sono colle. gate ad un circuito 19 di sottrazione, il quale for_ ma la differenza P - C dai segnali F ? C di uscita dei circuiti di calcolo. Il segnale di uscita del circuito 19 di sottrazione forma la pressione TMP di trans-membrana media misurata. Il valore TMP viene confrontato in un circuito 20 di confronto con il valore nominale preimpostato TMPB per la pressione di trans-membrana media e la differenza deidue vaio. ri viene utilizzata per la regolazione della pompa aspirante 13? In questa maniera si ottiene che la pompa aspirante 13 sviluppa sempre una forza aspi__ rante tale che sul dializzatore 10 la pressione di trans-membrana media TMP viene mantenuta al valore nominale EMPs.

L?entrata della pompa 6 di alimentazione ? col. legata attraverso una valvola 4-con l'estremit? in feriore di un recipiente 5 di misurazione verticale. L?estremit? superiore del recipiente 5 di misurazio^ ne ? collegata attraverso una valvola 16 di commuta^ zione nella posizione 1/2 con l'atmosfera per la di_

.' r.

saerazione oppure nella posizione 1/3 con l'entrata della pompa aspirante 13-Nella fase di lavoro la pompa 6 di alimentazio^ ne produce attraverso il dializzatore IO un flusso di dializzato dalla sorgente 1 di dializzato attra^ verso la valvola 2 di commutazione, la strozzatura 3 e la valvola 7 di commutazione. La pompa aspiran_ te 13 regolata produce nella camera 101 la depres__ sione preimpostata rispetto alla camera 102. Il disi lizzato con la aliquota di ultrafiltrazione deflu?^ sce verso lo scarico 15 attraverso la valvola 14 di commutazione. Poco dopo il raggiungimento del valore nominale TMPg della pressione di trans-membrana im_ postato per primo le valvole 2 e 14 di commutazione si commutano sui percorsi 1/3- Contemporaneamente la valvola 4 di apre. Con ci? si imposta la fase di misurazione. Per mezzo della pompa 6 di alimen__ taz?one il dializzato ricircola nel circuito gi? disaccoppiato dalla sorgente 1 di dializzato e dal_ lo scarico 15* Poich? il volume aumenta a seguito della quantit? di ultrafiltrazione, il dializzato sale attraverso la valvola 4-nel recipiente 5 di mi_ surazione.N?l recipiente di misurazione si trova un dispositivo di misurazione di livello. La velocit? di salita del liquido d? una misura per la quantit? dell ?ultrafiltrato ottenuto. Con questo risultato pu? venire calcolata, secondo l?lgoritmo che segue, la pressione di transmembrana media necessaria per ottenere il regime prescelto di ultrafiltrazione.

Siano :

V il volume della camera di misurazione

il regime desiderato di ultrafiltrazione il tempo che ? richiesto per riempire il volume V al . regime QuF

TMP 1 la pressione di trabsmembrana inizialmente im postata

il tempo misurato che ? richiesto in base al va lore TMP 1 per riempirefil volume V

TMP 2 la pressione di transmembrana ohe deve venire impostata per ottenere il regime di ultrafiltrazione.

Da ci? risulta:

t? ?

?JF

t, * TMP 1

TMP 2 = - -?2

Dopo effettuati la misurazione ed il calcolo, il dispositivo di misurazione commuta le valvole 2 e 14?di commutazione di nuovo ai percorsi 1/2, di modo che viene di nuovo impostata la fase di la voro. Dalla leggera pressione negativa che si forma fra la strozzatura 3 e la pompa 6 di alimentazione il recipiente 5 di misurazione viene vuotato fino al raggiungimento del livello aero. Quando questo livello ? raggiunto la valvola 4 viene di nuovo chiusa.

Poich? durante la dialisi il fattore di ultrafiltrazione del dializzatore 10 pu? variare, ? ne_ oesserio determinare di nuovo ad intervalli regola, ri il regime di ultrafiltrazione del dializzatore. A tale scopo la misurazione viene ripetuta ad in_ tervalli prescelti.

Fondamentalmente il principio di misurazione, che ? stato sopra descritto con riferimento ad una misurazione di tempo, pu? venire effettuato anche come misurazione di volume. In tal caso siano:

il volume ottenuto al valore TMP 1

?2 il volume ottenuto al regime nel recipien__ te di misurazione, e

t^ un tempo di misuraz?one costante.

? Vale

V2 = ?TF ? t3

???? 2 = V2 * TMP 1.

V1

Dopo il temine della dialisi ? necessario di_ sinfettare ? successivamente lavare l'intero impian to. A tale scopo la valvola 16 di commutazione vie__ ne commutata dalla posizione 1/2 nella posizione 1/3 e la valvola 4 viene aperta. Contemporaneamente la pompa 6 di alimentazione viene regolata alla met? del suo numero di giri normale, di modo che un flus^ so parziale della soluzione di disinfezione fluisce attraverso i collegamenti cortocircuitati 101j?, 101b del dializzatore 10 e l'altro flusso parziale flui_ sce attraverso il recipiente 5 di misurazione.

Dopo sufficiente tempo di lavaggio la disinfe^ sione viene terminata.

Certi pazienti vengono trattati con una cosi det ta terapia sequenziale. Ci? significa che dapprima viene effettuata una ultrafiltrazione senza flusso di dializzato e dopo sufficiente disidratazione del paziente si commuta a dialisi con contemporanea ul^ trafiltrazione ridottaoppure soppressa. A tale scopo ? prevista la valvola 7 per poter intercettare l'ad duzi?ne di dializzato verso il dializzatore 10.

- RIVENDICAZIONI -

1. Apparecchiatura di dialisi con un dializzatore, che presenta duo camere separate da una membrana, delle quali una ? inserita in un percorso di dial?z__ zato e l'altra in un percorso ai sanguev con una pom pa aspirante disposta nel percorso di dializzato, r? golata in dipendenza -dalla pressione di transmembra^ na, un dispositivo a valvola che stacca il percorso di dializzato da una sorgente di dializzato e con un dispositivo di misurazione di volumi collegato trami t.e una valvola al percorso di dializzato per la m?su_ razione del volume di.troppo pieno nel caso di sorgen_ te di dializzato staccata, la quale apparecchiatura di dialisi ? caratterizzata da ci? che il liquido che si trova nel percorso di dializzato circola anche nel caso di sorgente (1) di dializzato staccata in un cir cuito mediante la pompa aspirante (13) attraverso il dializzatore (10), nel qual caso la pressione di tranmembrsna viene mantenuta costante mediante regolazio__ ne della pompa,aspirante (13)?

2. Apparecchiatura di dialisi secondo la rivendi^ cazione 1, caratterizzata da ci? che il percorso di dializzato ? collegato tramite un dispositivo (2, 14) a valvola alla sorgente (1) di dializzato e ad uno sea rico (15) ed in una condizione di comando del disposi^ tivo (2, 14) a valvola il percorso di dializzato far ma un circuito separato dalla sorgente (1) di diali__ si e dallo scarico (15), che contiene una camera (1C1) del dializzatore, la pompa aspirante (13) ? del collegamento di troppo pieno per il dispositivo (5) di misurazione di volumi.

3* Apparecchiatura di dialisi secondo la rivendi^ cazione 1 oppure 2, caratterizzata da ci? che nella direzione di flusso prima del dializzatore (10) ? disposta una pompa (6) di alimentazione volumetrica.

4. Apparecchiatura di dialisi secondo qualsiasi delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzata da ci? che alle adduzioni ed agli scarichi delle due camere (101, 102) del dializzatore (10) ? collegato ogni volta un dispositivo (B, 9, 11, 12) di misura^ zione di pressione e la pressione di trans-membrana viene determinata mediando i due valori (A, B; D, E) ai pressione su ciascun lato della membrana (103) e mediante sottrazione dei valori (C, F) di pressione mediati.

5? Apparecchiatura di dialisi secondo qualsiasi del^ le rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzata da ci? che il dispositivo (5) di misurazione di volumi presenta un troppopieno, che ? collegabile attraver so una valvola (16) all'entrata della pompa aspiran.. te (13).

6* Apparecchiatura di dialisi secondo qualsiasidel le rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzata da ci? che fra la sorgente (1) di dializzato ed il di_ spositivo (5)di misurazione di volumi ? disposto un dispositivo strozzatore (5).

V. Procedimento per il funzionamento dell?appare? chiatura di dialisi secondo qualsiasi delle rivendi^ nazioni precedenti, il quale procedimento ? carette^ rizzato da ci? che la pressione di trans-membrana da impostare (??? 2) viene determinata conformemente al_ la equazione

t, * 2S?P 1

TMP 2 = ? - -

' V

in cui TKP 1 ? la pressione di trans-membrana preee_ t?entemente impostata e quel tempo che ? necessario per riempire a questa pressione di trans-membrana ??? 1 un prestabilito volume V del dispositivo di misurazio^ ne di volumi, mentre tg ? quel tempo che ? necessario per riempire il volume V al desiderato flusso d? ultra^ filtrato ?

8. Procedimento per il funzionamento dell4apparec_ chiatura di dialisi secondo qualsiasi delle rivendica^ zioni da 1 fino a 6, il quale procedimento ? caratte_ rizzato da ci? che la pressione di transaembrana da impostare (TFiP 2) viene determinata conformemente a?_ la equazione

T?1P 2 IMF 1

in cui -V^ ? il volume che tracima dal circuito in un tempo di misurazione prestabilito alla preselo^ ne di trans-membrana antecedente ??? i e Vg ? il vo lume che tracima nello stesso tempo di misurazione al desiderato flusso di ultrafiltrato* -p.p* INTERMBBICAT GMBH

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corso di dializzato collegabile su una sorgente dializzato. che contiene una pompa di al?meajrasione. un dializzatcre ed una pompa aspirante regolata. Que^ sto percorso di dialiszato viene persol o nella fase di lavorazione dal dialiszato, nel ,dual caso nella camera di dializzato del dializzmrore viene raante^ nuta una depressione costante'rispetto alla camera del sangue. In una fase di/inisura?ione successiva tramite un dispositivo/a valvola il percorso di dia_ lizzato viene separavo dalla sorgente di dialiszato o dallo scarico j? nella camera di dializzato viene mantenuta lay^tessa depressione come nella fase di lavorazione. L^ultrafiltrsto che perviene nella fa_ se di misurazione dalla camera di sangue nella cams_ ra di dializzato provoca un riempimento del disposi

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ta nel percorso di dializzato e 1?altra in un percor so di sangue, con una pompa aspirante disposta nel percorso di dializzato, regolata in dipendenza dalla pressione di trans-membrana, un dispositivo a valvom_ la che stacca il percorso di dializzato da una sor_ gente di dializzato e con un dispositivo di misura^ zione di volumi collegato tramite una,valvola al per corso di dializzato per la misurazione del volume di troppo pieno con sorgente di dializzato staccata.

Compito di una apparecchiatura di dialisi del genere ? di disintossicare attraverso una membrana semipermeabile il sangue d? pazienti uremici. In tal caso un liquido di dialisi viene condotto attrai verso una camera del dializzatone, mentre il sangue eia disintossicare viene condotto sull?altro lato della membrana* Oltre alla disintossicazione al paziente deve invero venire anche tolta acqua in eccesso immagazzinata. Ci? ha luogo per il fatto che sulla membrana viene posta una differenza di pi-essi? r.e (pressione di trans-aiembrana), di modo che il I

to che conduce sanguela pressione positiva ed il la to che conduce liquido di dialisiha pressione nega_^ tiva. Quanto pi? elevata ? la pressione ci transmembrana, tanto maggiore ? anche l'estrazione di liquido,

A causa dell'ampia dispersione della prestazio_ ne di ultrafiltrazione fra i diversi dializzatori ? necessario sorvegliare 1?estrazione di liquido, per esempio mediante regolari pesata,di un paziente, oppure mediante l'impiego di una bilancia da letto? Una incertezza consiste nel preselezionare la pres_ sione di transmembrana per il raggiungimento della quantit? desiderata di ultrafiltrazione. Ancora pi? favorevole sarebbe di preselezionare non la pressio^ ne di tranamembrana o rispettivamente la depressione del liquido di dialisi, ma direttamente regolare cp_ pure indicare la desiderata quantit? di ultrafiltro^ zione. Fondamentalmente l'indicazione della quantit? di ultrafiltrazione ? possibile mediante impiego di misuratori di flusso di precisione. Nonostante appa^ reechi di misura estremamente esatti la misurasiane in tal caso ? per? possibile soltanto con.esattezza molto limitata, perch? la quantit? di ultrafiltrasio_ ne ? molto piccola in rapporto alla quantit? di dio_ lizzato.

Una apparecchiatura di dialisi nota del tipo citato all'inizio (brevetto U.S.A. 3844 940) pre^ senta un dispositivo di commutazione, con il quale il percorso di dializzato contenente una camera del dializzatore pu? venire staccato,dalla sorgente di dializzato. Una pompa aspirante regolata collegata successivamente al dializzatore deve mantenere eo__ stante la pressione di transmembrana durante una fase di interruzione. La quantit? di liquido in tal caso trasportata via dal dializzatore corrisponde sostanzialmente alla quantit? di ultrafiltrazione* Essa viene condotta in un apparecchio di misura, che presenta un misuratore di stato di livelle co^ , stituito da due elettrodi di condensatore. In que '.sta maniera viene misurata la quantit? dell?ultrafil trato risultante nella fase di interruzione.

Nella nota apparecchiatura di dialisi ? sventai: gioso il fatto ohe per la determinazione della pres_ siore di transaembrana viene impiegata soltanto una misurazione della pressione del sangue- Questo valo_ re della pressione del sangue viene confrontato con la pressione all'uscita della camera di dializzato e la differenza viene utilizzata come pressione di trans-membrana. Poich? nella fase di interruzione il dializzato non scorre attraverso il dializrato^ re, la resistenza al flusso o rispettivamente la c_a duta di pressione nel dializzatore rimane non.consi_ derata nella misurazione della pressione di transmembrana? Inoltre la pressione del sangue venoso, che viene misurata sul paziente, non fornisce alcun valere rappresentativo per la pressione nella cama_ radei sangue del dializzatore. Nella fase di m?su_ razione regnano quindi nel dializzatore condizioni di pressione, che si allontanano molto notevolmente dalle condizioni di pressione nella fase di lavoro. Il dispositivo di misurazione per la misurazione del. la pressione di trans?membrana regola nella fase di misurazione la pompa aspirante in maniera che non corrisponde alle condizioni nella fase di lavoro. Inoltre si tratta nel sistema noto soltanto di un si__ sterna di misurazione, ehe non indica in quale maniera deve venire Variata la pressione di trans-membrana, per ottenere un desiderato flusso di ultrafiitrazio^ ne. Infine il dispositivo di misurazione di volumi, che lavoracon due elettrodi, ? relativamente impre__ ciso, poich? il suo risultato di misurazione dipen__ de dalla conduttivit? della soluzione di dializzato.

A base dell?invenzione sta il compito di fornii re una apparecchiatura di dialisi del tipo citato al. l'inizio, che nella fase di misurazione permetta un mantenimento costante pi? esatto della pressione di trans-membrana sul valore mantenuto nella fase di lavoro e con ci? una misurazione pi? esatta del la quantit? di ultrafiltrato.

Per la soluzione di questo compito secondo la invenzione ? pre\"isto che il liquido che si trova nel percorso di dializsato circoli in un circuito attraverso il dializzatore mediante la pompa aspiran te anche nel caso di sorgente di dializzato staccata, ne,l qual caso viene mantenuta costante la pressione di'trans-membrana mediante regolazione della pompa aspirante ?

Nella apparecchiatura di dialisi secondo l*in_ venz?Loae ha luogo nella fase .di misurazione, quindi nel caso di sorgente di dializzato staccata, una co_ stante circolazione del dializzato attraverso il per corso di dializzato contenente il dializzatore. In questa maniera viene mantenuta sul dializzatore la stessa caduta di pressione che vi ? anche ne],la fa^ se di lavoro. Le condizioni, nelle quali la preselo^ ne di transmembrans viene determinata nelle due fasi, sono quindi uguali fra loro. Ci? ha come conseguenza che la pressione di transmembrana, che viene mantenu__ ta costante mediante la regolazione della pompa aspi^ rante. viene mantenuta esattamente sullo stesso valo_ re nelle due fasi. E? in particolare importante che questo mantenimento costante della pressione di trans-membrana sia indipendente dalla caduta di pressione nel dializzatore, cio? indipendente dalla resistenza al flusso del dializzatore. Poich? que^_ sta resistenza al flusso dipende dal tipo del dia__ lizzatore impiegato e per lo stesso tipo pu? essere soggetta perfino ad una dispersione di es?mplare, ne_l la apparecchiatura di dialisi secondo l'invenzione la pressione di trans-membrana viene mantenuta co_ stante in manieramoltoprecisa indipendentemente dal tipo del dializzatore impiegato. Ci? permette una esatta misurazione della quantit? di ultrafiltrato, nel qual caso il valore misurato nella fase di misu_ razione corrisponde esattamente a quel valore che re gna nella fase di lavoro.

Secondo una forma di esecuzione preferita dei__ l'invenzione ? previsto che il percorso di dializza^ to sia collegato tramite un dispositivo a valvola alla sorgente di dializzato e ad uno scarico e che in una condizione di comando del disp?tivo a valvo^ la il percorso di t??alizzato formi il circuito sep_a rato dalla sorgente di dializzato e dallo scarico, che contieneuna camera del dializzatore, la pompa aspirante ed il collegameto di troppo pieno per il dispositivo di misurazione di volumi- Il dispositi^ vo di misurazione di volumi ? costituito da un reci^ piente, che accoglie quella quantit? di liquido che giunge addizionalmente nel circuito nella fase di misurazione* Questa quantit? di liquido corrisponde al volume dell1ultrafiltrato- Il dispositivo di misu_ razione di volumi funziona, per esempio, con un misu^ ratore di livello ad ultrasuoni, rel? fotoelettrici, che sono disposti a differenti livelli, o simili,, per misurare con grande precisione la quantit? di troppopieno spostata dal circuito.

Opportunamente nella direzione di flusso prima del dializzatore ? inserita nel percorso di dializza^ to una pompa di alimentazione volumetrica. Questa pompa di alimentazione serve al mantenimento del flusso, nel qual caso la pompa aspirante ? regolata in maniera che essa genera nella camera di dializzj* to del dializzator? disposta fra queste due pompe una depressione rispetto alla pressione regnante nella camera di sangue del dializzatore.

Una misurazione esatta della pressione di tranmembrana viene resa possibile per il fatto che alle adduzioni ed agli scarichi delle due camere di dia__ lizzatore ? collegato ogni volta un dispositivo di misurazione di pressione e la pressione di transmembrana viene determinata mediante mediazione d?i due valori di pressione su ciascun lato della meni_ brana e mediante sottrazione dei valori di pressio__ ne mediati. Un metodo di misurazione del genere pe? mette la determinazione di una "pressione di transmembrana media", quindi quella differenza di pressio^ ne che viene supposta nella parte mediana della mem brana del dializzatore. In tal caso vengono oonside, rate le cadute di pressione che risultano nelle due camere del dializzatore a seguito d?lie resistente al flusso delle camere.

Il dispositivo di misurazione di volumi presepe ta un troppo pieno che ? collegabile attraverso una valvola all?ingresso della pompa aspirante. In que_ sta maniera vengono resi possibili la disinfezione ed il lavaggio.

Nell'apparecchiatura didialisi secondo l?inven zione conformemente ad un tipo di funzionamento pre ferito ? previsto che la pressione di trans-membra^ na 2 da impostare venga determinata in confor_ mit? con l?equazione

tn* ???? 1

TitP 2 = - -? - ?

?2

in cui TMP 1 ? la pressione di transmembrana impo__ stata prima e ? quel tempo che ? richiesto per riempire a questa pressione EMP 1 di transmembrana un predeterminato volume V del dispositivo di misura zione di volumi, mentre t^ ? quel tempo che ? necejs sario per riempire il volume V al flusso di ultrafi^L trazione desiderato.

Fondamentalmente invece della misurazione del tempo nel principio di misurazione sopra descritto ? anche possibile una misurazione di volume. In tal caso ? previsto che la pressione di trans-membrana TMP 2 da impostare venga determinata conformemente all 'equazione

TMP 3 = V2 . OMF 1

in cui V.j ?'il volume che tracima dal-circuito chi? so in un tempo di misurazione prestabilito alla pres^ sione iilP 1 di trans-membrana antecedente e ? il volume che tracima al flusso di ultrafiltrazione siderato nello stesso tempo di misurazione.

In appresso viene meglio illustrato un esempio di esecuzione dell'invenzione con riferimento all'uni ca figura del disegno.saaes-so-?-Il dializzatore IO rappresentato?schematicamen__ te presenta due camere 101, 102 separate una dall'ala tra da una membrana 103- La camera 101 ? la camera di dializzato e la camera 102 ? la camera di sangue.

In una forma di esecuzione pratica il dializzatore IO pu? essere costituito da fasci di fibre cave, nel qual caso il sangue viene condotto attraverso le fibre cave, mentre il dializzato fluisce attor__ no alle fibre cave.

Si assuma che il flusso di liquido di dializza^ to attraverso la camera 101 ammonti a 500 ml/minuto. A questo flusso si addiziona un flusso di ultrafil__ trazione dal paziente. Questo flusso di ultrafil^ trazione ammonta, ad esempio, a 5 ml/minuto e deve venire rilevato con una precisione di meno del 2%. Se si vuole ottenere ci?, allora il flusso di ?iqui_ do di dialisi consumato, che abbandona la camera 101s deve venire misurato con un errore massimo di 0,2 per 1000. Vi ? quindi una esigenza di precisione estremamente elevata.

Alla sorgente 1 di dializzato ? collegata la pompa di alimentazione volumetrica 6 attraverso una valvola 2 di commutazione ed una strozzatura 3* Que sta pompa 6 di alimentazione ? collegata con l'entra ta 101a_della camera 101 d?i dializzatore 10 attra^ verso la valvola 7 di commutazione. Lo scarico IQlb della camera 101 ? collegato all'entrata della pom__ pa aspirante 13, la cui uscita ? eollegata allo SC?? rico 15 attraverso una valvola 14 di commutazione.

Quando lo valvole 2} 7 e 14 di commutazione si trovano tutte nella posizione 1/2, il dializzato viene addotto dalla sorgente 1 di dializzato attra^ verso la pompa 6 di alimentazione al dializzatore 10 e perviene da questo attraverso la pompa aspiran^ te 1$ allo scarico 15- Le valvole 2, ? e Ifl?di comma tazione possono venire ogni volta commutate fra le posizioni 1/2 ed;1/3. Le valvole 2 e 14 di commuta^ zione sono accoppiate assieme e formano il disp?si^ tivc 2, 14 a valvole- Nella posizione 1/3 di questo dispositivo 2,14 di commutazione la sorgente 1 di dializzato ? collegata direttamente con lo scarico 15, mentre l'uscita della pompa aspirante 15 ? col^_ legata con ?l?entrata della pompa di alimentazione volumetrica.

Alle entrate ed agli scarici delle due camere 101 e 102 ? ogni volta collegato un apparecchio 8, 9, 11- 12 di misurazione di pressione. Gli apparec. chi 8 e 12 di misurazione di pressione forniscono i valori di pressione A e B all?entrata e rispetti^ vamente allo scarico della camera 101 di dializzato. In un circuito 17 di calcolo viene formato il valore medio

A ?j-B

dai valori A e B di pressione. In maniera uguale le uscite degli apparecchi 9 ed 11 di misurazione di pressione sono collegate con un circuito 18 di cal^ colo all'entrata e rispettivamente allo scarico delw la camera 102 di sangue, il quale circuito forma<fci due valori D ed B di pressione il valore medio

D E

2

Le uscite dei circuiti 1? ? 18 di calcolo sono colle, gate ad un circuito 19 di sottrazione, il quale for_ ma la differenza ? ~ C dai segnali F ? G di uscita dei circuiti di calcolo. Il segnale di uscita del circuito 19 di sottrazione forma la pressione THP di trans-membrana media misurata. Il valore 3*MP viene confrontato in un circuito 20 di confronto con il valore nominale preimpostato per la pressione di trans-membrana media e la differenza deidue valo^ ri viene utilizzata per la regolazione della pompa aspirante 1J. In questa maniera si ottiene che la pompa aspirante 1J sviluppa sempre una forza aspi^ rante tale che sul dializzatore 10 la pressione di trans-membrana media TI1P viene mantenuta al valore nominale !PMPS.

L'entrata della pompa 6 di alimentazione ? coJL legata attraverso una valvola 4 con l'estremit? ?P,_ ferrore di un recipiente 5 di misurazione verticale? Lfestremit? superiore del recipiente 5 di misurasio_ ne ? collegata attraverso una valvola 16 di commuta^ zione nella posizione 1/2 con l?atmosfera per la di_ saerazione oppure nella posizione 1/3 con.l?entrata della x>ompa aspirante 13-Nella fase di lavoro la pompa 6 di alimentazio^ ne produce attraverso il dializzatore 10 un flusso di dializzato dalla sorgente 1 di dializzato attra_^ verso la valvola 2 di commutazione, la strozzatura 3 e la valvola ? di commutazione. La pompa aspiran^ te 13 regolata produce nella camera 101 la <iepres_ sione pre?mpostata rispetto alla camera 102? Il dija lizzato con la aliquota di ultrafiltrazione deflu?^ scs verso Io scarico 15 attraverso la valvola 14 di commutazione. Poco dopo il raggiungimento del valore nominale ????? della pressione di trans-membrana im_ postato per primo le valvole 2 e 14 di commutazione si commutano sui percorsi 1/3- Contemporaneamente la valvola 4 di apre- Con ci? si imposta la fase di misurazione? Per mezzo della pompa 6 di alimeli^ taz?one il dializzato ricircola nel circuito gi? disaccoppiato dalla sorgente 1 di dializzato e dal_ lo scarico 15* Poich? il volume aumenta a seguito della quantit? di ultrafiltrazione, il dializzato v *

sale attraverso la valvola 4 nel recipiente 5 di mie sanazione.Nel recipiente d? misurazione si trova un dispositivo di misurazione di livello. La velocit? di salita del liquido d? una misura per la quantit? dell *ultrafiltrato ottenuto. Con questo risultato pu? venire calcolata, secondo l?lgori.tmo che segue, la pressione di transmembrana media necessaria per ottenere il regime prescelto di ultrafiltrazione.

Siano :

V il volume della camera di misurazione

Qyp il regime desiderato di ultrafiltrazione tg il tempo che ? richiesto per riempire il volume V al . regime

'???? 1 la pressione di trabsmembrana inizialmente im postata

t?^ il tempo misurato che ? richiesto in base al va lore TMP 1 per riempire:il volume V

TMP 2 la pressione di transmembrana ohe deve venire impostata per ottenere il regime Q^j,di ultrafiltrazione*

La ci? risulta;

tP -%F

t-. - THP 1

T?I'iP 2 = ? ?,-

Uopo effettuati la misurazione ed il calcolo, il dispositivo di misurazione commuta le valvole 2 e 14?di commutazione di nuovo ai percorsi 1/2, di modo che viene di nuovo impostata la fase di la voro? Dalla leggera pressione negativa che s? forma fra la strozzatura 3 e la pompa 6 di alimentazione il recipiente 5 di misurazione viene vuotato fino al raggiungimento del livello siero. Quando questo trivelle?? raggiunto la valvola 4 viene di nuovo chiusa.

Poich? durante la dialisi il fattore di ultra?? filtrazione del dializzatore 10 pu? variare, ? ae__ cessarlo determinare di nuovo ad intervalli regola, ri il regime di ultrafiltrazione del dializzatore. A tale scopo la misurazione viene ripetute ad in_ tervalli prescelti.

Fondamentalmente il principio di misurazione, che ? -stato sopra descritto con riferimento ad una misurazione di tempo, pu? venire effettuato anche come misurazione di volume. In tal caso siano:

Vi il volume ottenuto al valore ???? 1

V2 il volume ottenuto al regime QUTP nel recipien^ te di misurazione, e

tv

n un tempo di misurazione costante.

? e

V ~ Q UF t75

v.

THP 2 = * ???? 1.

Dopo il termine della dialisi ? necessario d?__ sinfettare ? successivamente lavare l'intero impiarx to. A tale scopo la valvola 16 di commutazione vie__ ne commutata dalla posizione 1/2 nella posizione 1/5 e la valvola 4?.viene aperta. Contemporaneamente la pompa 6 di alimentazione viene regolata alla met? del suo numero di giri normale, di modo che un flus^ so parziale della soluzione di disinfezione fluisce attraverso i collegamenti cortocircuitati IGXia, lOlb del dializzatore 10 e l'altro flusso parziale flui_ sc-e attraverso il recipiente 5 di misurazione.

Dopo sufficiente tempo di lavaggio la disinfe^ alone viene terminata.

Certi pazienti vengono trattati con una cosi det^ ta terapia sequenziale. Gi? significa che dapprima viene effettuata una ultrafiltrazione senza flusso di dializzato e dopo sufficiente disidratazione del paziente si commuta a dialisi con contemporanea ul trafiltrazione ridottaoppuresoppressa. A tale scopo ? prevista la valvola 7 per poter intercettare l3ajd duzi?ne di diaiizzato verso il dializzatore 10.

- RIVENDICAZIONI -

1. Apparecchiatura di dialisi con un dia??zzafcore, che presenta due camere separate da una membrana, delle quali una ? inserita in un percorso di clialis^ zato e l'altra in un percorso di sangue, con una pera pa aspirante disposta nel percorso di dializzato* re, gelata in dipendenza -dalla pressione di transmembra na, un dispositivo a valvola che stacca il percorso di dializzato da una sorgente di dializzato e con un dispositivo di misurazione di volumi collegato trami, t.e una valvola al percorso di dializzato per la misu_ razione del volume di troppo pieno nel caso di sorgen_ te di dializsato staccata,Ira-quale apparecchiatura? d-i dialisi ???caratterizzata da.ci? che il liquido che si trova nel percorso di dializzato circola anche nel caso di sorgente (1) di dialiszato staccata in un cir culto mediante la pompa aspirante (15) attraverso il dializzatore (10), nel qual caso la pressione di tranmembrana viene mantenuta costante mediante regolazio^ ne della pompa.aspirante (15)?

2. Apparecchiatura di dialisi secondo la rivendi^ cazicne 1. caratterizzata da ci? che il percorso di dializsato ? collegato tramite un dispositivo (2, 3A) a valvola alla sorgente (1) di dializzato e ad uno sea, rico (15) ed in una condizione di comando del disposi^.

tivo (2, 14) a valvola il percorso di dializzato for ma un circuito separato dalla sorgente (1) di diali_ si e dallo scarico (15), che contiene una camera (101) del dializzatore, la pompa aspirante (13) ? del collegamento di troppo pieno per il dispositivo (5) di misurazione di volumi.

3. Apparecchiatura di dialisi secondo la rivendi_ cazione 1 oppure 2, caratterizzata da ci? che nella dirazione di flusso prima del dializzatore (IO) ? disposta una pompa (6) di alimentazione volumetrica.

4. Apparecchiatura di dialisi secondo qualsiasi dello rivendicazioni da 1 fino a 3? caratterizzata da ci? che alle adduzioni ed agli scarichi delle due camere (101, 102) del dializzatore (10) ? collegato ogni volta un dispositivo (8, 9? 11? 12) di misura^ zione di pressione e la pressione di trans-membrana viene determinata mediando i due valori (A# B; B, E) di pressione su ciascun lato della membrana (103) e mediante sottrazione dei valori (C, F) di pressione mediati.

V/> CL?

5. Apparecchiatura di dialisi secondo qualeiasi de_l le rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzata da ci? che il dispositivo (5) di misurazione di volumi presenta un troppopieno, che ? collegabile attraver so una valvola (16) all'entrata della pompa aspiran.. te (13).

?/?iL?

6* Apparecchiatura di dialisi secondo qualsiaeidei le rivendicazioni da 1 fino a 5, caratterizzata da ci? che fra la sorgente (1) di dializzato ed il di_ spositivo (5)di misurazione d? volumi ? disposto un dispositivo strozzatore (3).

7? Procedimento per il funzionamento dell?appare^ chiatura di dialisi secondo qualsiasi delle rivendi^ cazioni precedenti, il quale-procedimento ?-carette^ rizzato da ci? che la pressione di trans-membrana da impostare (TKP 2) viene determinata conformemente al_ la equazione

t ' EKP 1

TMP 2 = -tZ

in cui TMP 1 ? la pressione di trans-membrana prece_ dentemente impostata e t^ quel tempo che ? necessario per riempire a questa pressione di trans-membrana TMP 1 un prestabilito volume V del dispositiva di misurazio^ ne di volumi, mentre t~ ? quel tempo che ? necessario per riempire il volume V al desiderato flusso di ultra_ filtrato.

8. Procedimento per il funzionamento dell*apparec^ chiatura di dialisi secondo qualsiasi delle rivendica^ zioni da 1 fino a 6, i-1 quale prooodimonto-?-caratte^ rizzato da ci? che la pressione di transmembrana da impostare (??? 2) viene determinata conformemente al

Claims

la equazione

V0

TMP 2 = * TFLP 1

?n cui ? il volume che tracima dal circuito in un tempo di misurazione prestabilito alla presalo ne di??trans-membrana antecedente ?1? 1 e Yg il Y2, lume che tracima nello stesso tempo di misurazione al desiderato flusso d? ultrafiltrato. ;

T T?TfnTT-T.irJT'!f T>rr?JWTi ri ????;??