SE510513C2 - Förfarande och anordning för att mäta ultrafiltreringsvolymen i en dialysmaskin samt förfarande för kalibrering av anordningen - Google Patents

Description

10 1.5 20 25 30 35 510 513 2 dialyslösningen och transport av nödvändiga ämnen, såsom bikarbonat, från dialyslösningen till blodet. Vidare utsuges en del av vätskeinnehållet i blodet, blodplasma, från blodet till dialyslösningen, ett s k ultrafiltrat.

Dialyslösningen återföres till dialysmaskinen och avges såsom ett utgående vätskeflöde från dialysmaskinen till ett avlopp.

Dialysmaskinen innehåller dessutom ett antal olika anordningar för att reglera dialyslösningens sammansättning, åstadkomma lämpliga tryck och strömningsförhállanden för dialyslösningen samt för reglering och transport av blodflödet på dialysatorns blodsida. Således innehåller dialysmaskinen en mätanordning för att mäta dialyslösningsflödet till och från dialysatorn och beräkna ultrafiltratet såsom skillnaden mellan dessa flöden.

Vid medicinska apparater av denna typ är det er- forderligt att använda två oberoende mätanordningar för över- vakning av betydelsefulla egenskaper och driftsparametrar hos dialysmaskinen. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att föreslå en anordning som kan övervaka ultrafiltreringen helt oberoende av dialysmaskinens normala funktion.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning föreslages använd- ningen av en termisk flödesmätare för att mäta ultrafiltrering- en. Det noteras därvid att många dialysmaskiner idag redan innehåller en värmeväxlare, som tillvaratar en del av värme- innehållet i det utgående vätskeflödet från dialysmaskinen och överför det till det ingående vätskeflödet till dialysmaskinen.

På detta sättet minskar uppvärmningsbehovet inuti dialys- maskinen, vilket är en fördel särskilt när effekttillförseln från nätet är begränsad. Denna värmeväxlare kan vara inbyggd i maskinen eller vara anordnad som en tillsats utanför maskinen.

En termisk flödesmätare använder följande ekvation: P=Q*c*AT (1) 10 15 20 25 510 513 3 P är härvid den effekt som tillföres vätskan och som medför en ändring av temperaturen med AT vid ett massflöde Q och värmekapacitet C för vätskan.

I värmeväxlaren sker en överföring av värmeenergi från sekundärsidan till primärsidan. Denna överförda värme- energi kan uttryckas såsom förlust av värmeenergi när vätskan passerar genom värmeväxlarens sekundärsida och/eller som tillskott av värmeenergi när vätskan passerar genom värmeväx- larens primärsida. Skillnadsflödet mellan värmeväxlarens sekun- därsida och primärsida är en funktion av temperaturskillnaderna över primärsidan och sekundärsidan samt det totala flödet genom värmeväxlaren.

I en föredragen utföringsform av uppfinningen mätes det totala flödet genom värmeväxlarens primärsida med en andra termisk flödesmätare inuti dialysmaskinen. Dialysmaskinen innehåller en värmeanordning för att uppvärma det ingående vätskeflödet till ungefär kroppstemperatur, exempelvis 38°C.

Genom att mäta temperaturhöjningen över värmeanordningen samt tillförd elektrisk effekt kan flödet genom värmeanordningen be- räknas enligt ovanstàende ekvation.

Såsom angivits ovan innehåller dialysmaskinen inlopp för koncentrat. Dessa inlopp bidrar till skillnadsflödet. För att erhålla ultrafiltratet mäste det inkommande koncentrat- flödet subtraheras från det beräknade skillnadsflödet.

Emellertid sker doseringen av koncentratflödena medelst doser- ingspumpar med känt och mycket konstant deplacement, s k keramiska pumpar. Således är koncentratflödena kända, varför ultrafiltratet kan beräknas. Kompensering kan också ske för effektförluster som påverkar de termiska förloppen samt för ändringar i värmekapacitivitet.

Enligt uppfinningen kan en av koncentratpumparna användas för att kalibrera ultrafiltratmätanordningen. Därvid shuntas dialysatorn så att ingen ultrafiltrering förekommer samt inställes koncentratpumpen på ett förutbestämt värde.

Mätanordningen enligt uppfinningen kalibreras i princip till överensstämmelse med värdet pá koncentratpumpen. , 10 15 20 25 30 t. J UI 510 513 4 Ytterligare egenskaper och särdrag hos uppfinningen framgår av nedanstående patentkrav, till vilka hänvisas.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Ytterligare ändamål, fördelar och särdrag hos uppfinningen framgår av den följande detaljerade beskrivningen av föredragna utföringsformer av uppfinningen och med hänvisning till bi- fogade ritningar.

Fig 1 är en schematisk vy över en mätanordning enligt uppfinningen inkopplad i en dialysmaskin.

Fig 2 är ett kopplingsschema som visar hur mätanord- ningen kan anordnas för att erhålla tillförlitliga mätvärden.

Fig 3 är en tvärsnittsvy som visar värmeväxlaren och värmeanordningen sådana de kan utformas i verkligheten.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER I Fig 1 visas en dialysmaskin l där föreliggande uppfinning kan tillämpas.

Dialysmaskinen 1 innefattar ett inlopp 8 för rent vatten. Inloppet 8 leder via en ventil 9 till primärsidan 11 på en värmeväxlare 10. ventilen 9 kan vara en avstängningsventil och/eller en tryckregulatorventil.

Från primärsidan 11 leds vattnet vidare till en värmeanordning 14 där det ingående vattnet uppvärmes till ungefär kroppstemperatur, exempelvis cza 38°C. Från värmeanord- ningen 14 passerar vattnet genom en ledning 15 försedd med två anslutande inlopp 16,17 för koncentrat.

Det första inloppet 16 kommer från en behållare 6, som innehåller A-koncentrat (Acid concentrate). Koncentratet i behållare 6 uppsuges med ett spröt 7 och passerar via en slang 13 till en koncentratpump 18. Koncentratpumpen 18 är av s k keramisk typ och består av en mycket noggrann doseringspump.

Den volym koncentrat som införes via inloppet 16 bestäms således mycket noggrant av varvtalet för doseringspumpen 18. 10 15 2 2 3 b: 0 5 U LH 510 513 Via det andra inloppet 17 tillförs ett andra koncen- trat, B-koncentrat (Bicarbonate concentrate) medelst en andra koncentratpump 19. Vatten suges medelst en grenledning från ledningen 15 strax efter värmeanordningen 14 och införes i den övre delen av en patron 5 innehållande bikarbonat i pulverform.

Vattnet passerar genom pulvret och bildar en lösning av bikar- bonat som är huvudsakligen mättad. Medelst koncentratpumpen 19 tillföres önskad mängd B-koncentrat via inloppet 17.

Ledningen 15 innehåller diverse anordningar som erfordras i dialysapparaten, exempelvis konduktivitetsceller för att mäta och styra doseringspumparna 18 och 19. Vidare finns en avgasningsanordning, en pumpanordning, en pH-mätare etc. Dessa anordningar symboliseras av rutan 20 men kan vara belägna pà olika ställen utmed ledningen 15. Efter anordningen 20 tillföres den sålunda färdigberedda dialyslösningen till en flödesmätcell 21 och vidare via en ventil 22 till ett dialys- atorutlopp 23.

En dialysator visas schematiskt vid hänvisnings- siffran 2 och är försedd med en slang 3 för anslutning till dialysatorutloppet 23 samt en slang 4 för anslutning till ett dialysatorinlopp 24. Såsom antydes med streckade linjer i Fig 1 kan slangarna 3 och 4 anslutas till en shuntledning 25, vilket sker under uppstartning av maskinen samt vid desinficering etc.

I dialysatorn sker dialys av blodet, vilket innebär att joner passerar genom dialysatorns membran från dialyslös- ningen till blodet och vice versa. Dessutom utsuges en bestämd mängd blodplasma i form av ett ultrafiltrat.

Från dialysatorinloppet 24 passerar dialyslösningen genom en ventil 26 till en andra flödesmätcell 27 och vidare via ett antal anordningar, som symboliseras med rutan 28 till sekundärsidan 12 på vármeväxlare 10 samt vidare till ett utlopp 29, vilket i regel är anslutet till ett avlopp. Rutan 28 innehåller exempelvis blodläckagedetektor, en pumpanordning, tryck- och temperaturmätare etc, vilka är belägna på olika ställen utmed ledningen 48 från dialysatorinloppet 24 till ut- loppet 29. 10 15 20 25 30 510 513 Såsom framgår ur Fig 1 finns ett inlopp 8 för vatten, vilket i denna beskrivning benämns ingående flöde. Vidare finns ett utlopp 29 för förbrukad dialyslösning, som i denna be- skrivning benämns utgående flöde. De ingående och utgående flödena leder till och kommer från värmeväxlaren 10.

I dialysmaskinen sker vissa tillägg till det ingående flödet. Vid inloppet 16 tillföres koncentrat från en yttre behållare 6, vilket kan adderas till det ingående flödet.

Vid inloppet 17 tillföres koncentrat från en patron 5. Samtidigt sker uttag av ett flöde via en grenledning från ledningen 15. Nettotillförseln via inloppet 17 blir därför noll emedan samma mängd uttages från ledningen 15 via grenledningen som tillföres ledningen 15 via inloppet 17. När pulvret löser sig i patronen 5 sker huvudsakligen ingen eller ringa volym- ändring, medan däremot densiteten och värmekapacitiviteten ändras.

I dialysatorn 2 sker ett tillägg av volym till det ingående flödet i form av ultrafiltratet. Det är detta ultra- filtrat som skall övervakas enligt föreliggande uppfinning.

Ultrafiltratet mätes i dialysmaskinen som skillnaden mellan flödet genom mätcellen 27 och flödet genom mätcellen 21.

Således framgår att skillnaden mellan ingående flöde genom inloppet 8 och utgående flöde genom utloppet 29 består av tillsatsen via inloppet 16 av koncentrat från behållaren 6 samt ultrafiltratet.

I vissa maskiner är ledningen 20 och patronen 5 ersatta av en behållare innehållande koncentrat. I detta fallet sker givetvis en nettotillförsel av en vätskevolym till det ingående flödet även via inloppet 17. Andra maskiner kan ha endast ett inlopp motsvarande inloppet 16. Ytterligare andra maskiner använder flera patroner 5 med pulverformigt koncentrat och endast mindre mängd vätskeformigt koncentrat. 10 15 20 25 30 510 513 I värmeväxlare 10 sker, på primärsidan 11, en ökning av temperaturen hos det ingående flödet. Denna temperaturökning mätes medelst två temperatursensorer 30,31, som mäter tempera- turen T1 före värmeväxlaren respektive temperaturen T2 efter värmeväxlaren. På värmeväxlarens sekundärsida finns på samma sätt två temperatursensorer 32,33, som mäter den ingående temperaturen T, till värmeväxlarens sekundärsida och den ut- gående temperaturen T5. Vidare finns ytterligare en tempera- tursensor 34 belägen efter värmeanordningen 14 för att mäta utgående temperaturen T3 från värmeanordningen.

Med hjälp av temperatursensorerna 34 och 31 samt genom att mäta energitillförseln till värmeanordningen 14 kan det totala ingående flödet beräknas. Beräkningen sker med ovanstående ekvation (1). För att erhålla ett noggrant värde på flödet kan det erfordras att värmeanordningen 14 är värme- isolerad relativt omgivningen, så att den tillförda elektriska effekten verkligen överföres till vätskan. Alternativt eller dessutom kan den tillförda effekten kompenseras för eventuell avgivning till omgivningen.

I värmeväxlaren sker överföring av värmeenergi från värmeväxlarens sekundärsida till dess primärsida. Om värme- växlaren är välisolerad är dessa värmeenergimängder lika stora.

Om primärsidan betecknas med index 1 och sekundärsidan be- tecknas med index 2 erhålles enligt ovanstående ekvation (1) följande ekvation: Q1*C1*ÅT1=Q2*C2*ÅT2 (2) Om det antages att C1=C2 och Q2=Q1+AQ1 erhålles följande ekva- tion: ßQ1/Q1 = (ÅT1 “ ÅTZVÅTZ (3) 10 15 20 25 L) - UI 510 513 AQ, motsvarar härvid de tillsatser som sker inuti dialysmaskinen mellan värmeväxlarens primärsida och dess sekundärsida. Dessa tillsatser sker i Fig 1 via inloppet 16, QÅ, samt ultrafiltratet, Qu, via dialysatorn 2. Den mängd som passerar via inloppet 16 är känd eftersom doseringspumpen 18 är mycket noggrann. Således kan mängden ultrafiltrat bestämmas.

I ekvation (3) förutsätts att värmekapaciteten för det inkommande vattnet via inloppet 8 är densamma som värmeka- paciteten för det utgående flödet via utloppet 29. Detta är inte fullständigt korrekt, eftersom salter tillsättes via inloppen 16 och 17, vilket ändrar vätskans densitet samt även i viss mån dess specifika värmekapacitivitet. Även tillflödet via dialysatorn 2 ändrar nàgot dessa förhållanden.

En analys av ekvation (2) visar emellertid att en mindre konstant ändring av värmekapaciteten endast ger ett huvudsakligen konstant tillskott till det beräknade skillnads- flödet AQ1 beräknat enligt ekvation (3) med en korrektionsterm AQC enligt ekvation (4): ÅQc/Q1 = (l ' C1/C2) * AT1/AT2 (4) Om AT¶/AT2 är konstant, vilket är fallet vid mätning av ett litet skillnadsflöde AQ1 blir tillskottet ungefär kon- stant.

Detsamma gäller om det antages att en bestämd del av den på sekundärsidan avgivna värmeenergin avges till omgiv- ningen. Korrektíonstermen AQP blir därvid enligt nedanstående ekvation (5): AQp/Q, = (1 - 92/13) * An/ATZ (S) Följaktligen erhålles ultrafiltratet AQU enligt nedanstående ekvation (6): AQC - AQ <6) AQU = m1 - m, - ,, 10 15 20 25 510 533,. 9 Korrektionstermernas storlek kan uppmätas i samband med uppstart av dialysmaskinen med de parametrar som är aktuel- la för ifrågavarande dialysbehandling.

Det skall påpekas att värmekapaciteten för det in- gående och utgående vätskeflödet också är beroende av dess syreinnehåll och innehåll av andra gaser, varvid hänsyn även kan tagas till dessa faktorer.

Av ovanstående ekvationer framgår att beräkningen baseras på mätning av skillnaderna mellan två eller fyra temperaturer. Det är önskvärt att utföra nödvändiga beräkningar i en dator. Om man digitaliserar de uppmätta temperaturerna och utför beräkningen av skillnaden i datorn, stör digitaliserings- fel lätt resultatet. I detta fallet måste A/D-omvandlare med hög upplösning användas, vilka i princip integrerar temperatur- mätvärdet över en relativt lång tid.

Eftersom det är AT, - AT2 samt AT2 som är av intresse föreslages, enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning att koppla temperatursensorerna enligt Fig 2. De använda temperatursensorerna består av värmekänsliga motstånd, termistorer, där resistansen är huvudsakligen proportionell mot temperaturen. Om dessa termistorer kopplas i serie i den ordning som framgår av Fig 2 kan ATZ respektive AT, - AT2 mätas genom omställning av en omkopplare 35. Termistorerna Ta, T¿, T3 och T, är seriekopplade och en gemensam konstant ström Iumü passerar genom termistorerna. Strömmen alstras av en konstant- strömgenerator (visas ej).

Mittpunkten mellan termistorerna TS och T; är ansluten till den positiva ingången på en OP-förstärkare 36. Via om- kopplaren 35 matas den spänning som alstras före termistorn T, respektive efter termistorn T2 till den negativa ingången hos OP-förstärkaren 36. Därvid erhålls från OP-förstärkarens 36 utgång en spänning motsvarande (-T, - TS + T, + T2) = AT, - AT2.

Genom att omställa omkopplaren 35 till det andra läget matas spänningen från termistorn TS respektive termistorn T, till OP- förstärkaren 36, varvid på dess utgång erhålles en spänning motsvarande (-TS + T,) = -AT2. De två erhållna spänningarna matas till en AD-omvandlare 37 och vidare till en beräknings- dator 47. 10 15 20 25 30 510 513 10 I det läge som visas i Fig 2 mätes AT, - AT2, vilket har ett mycket mindre värde än AT2, som mäts i omkopplarens 35 andra läge. Omkopplaren 35 kan kompletteras med ytterligare en sektion, som ändrar värdet på ett motstånd 38, som bestämmer OP-förstärkarens 36 förstärkning så att förstärkningen ökas med en lämplig faktor, exempelvis 10 ggr. På detta sätt kan en AD- omvandlare 37 med lägre upplösning användas.

Genom att datorn 47 förses med mätvärde pá AT2 samt skillnaden AT, - AT2 kan datorn beräkna AT, och därmed också kvoten A13/ATZ. Detta kan användas för att beräkna AQC och/eller AQP enligt ekvation (4) och (5). Därvid förutsätts att kvoten C,/C2 och/eller P,/P¿ är känd. Kvoten C,/C2 är en funktion av temperaturen hos ingående och utgående vätska, deras saltkon- centration och densiteter, i vätskorna lösta eller dispergerade gaser samt ytterligare faktorer. Beräkningsdatorn 47 kan beräkna denna kvot men behöver då ibland ytterligare informa- tion, sásom temperaturen på det ingående vattnet T, eller T2.

Om T2 mäts kan detta användas även för att beräkna Q,, dvs det ingående flödet, genom att använda ovanstående ekvation (1) och värmeanordningen 14. T3 regleras nämligen av dialys- maskinen till en förutbestämd temperatur, exempelvis 38°C. Om därför T2 är känd är även skillnaden T3 - ningen 14 känd. Genom att mäta effekttillförseln till denna T2 över värmeanord- anordning, dvs spänning och ström, kan flödet Q, beräknas.

Eftersom temperaturskillnader är av intresse kan det vara praktiskt att använda ett termoelement, ett s k termopar, där en spänning alstras över termoparet som är proportionell mot temperaturskillnaden mellan två punkter eller lödställen.

Termoelementet använder egenskapen att en potentialskillnad uppstår vid skarven mellan två ledare av olika material, ex- empelvis koppar och järn. Potentialskillnaden är temperatur- beroende. Genom att använda tvâ skarvställen, vilka har olika temperaturer, uppkommer en spänning över termoparet. Härvid kan den uppkomna spänningen digitaliseras och utgör ett mått på AT, respektive AT2. 10 15 20 25 30 35 .>«. 510 513 11 Enligt föreliggande uppfinning kan även andra metoder användas för att mäta det totala ingående flödet Q1, exempelvis genom att mäta tryckskillnaden över en strypanordning eller använda någon annan flödesmätare. Det är också möjligt att använda ett uppskattat eller nominellt värde, exempelvis ett av användaren inställt värde.

I Fig 3 visas i tvärsnitt en värmeväxlare 10 och en värmeanordning 14 som kan användas enligt föreliggande upp- finning. Värmeväxlaren 10 består av ett yttre hölje 40 i form av ett rör. Rörets inre yta är försett med ett spiralformat spår 41, som leder från ett inlopp 42 till ett utlopp 43.

Inloppet 42 och utloppet 43 är försedda med temperatursensorer 32,33. Det spiralformade spåret 41 avgränsas inåt av en metall- cylinder 45. De sålunda beskrivna delarna bildar tillsammans värmeväxlarens sekundärsida.

Inuti metallcylindern 45 finns en inre cylinder 44 försedd med gängor 48. Gängorna 48 tätar mot metallcylindern 45 och bildar ett skruvformat spår 49, som utgör värmeväxlarens primärsida. Ett inlopp 50 är försett med en temperatursensor 30 och ett utlopp 51 är försett med temperatursensorn 31.

Värmeanordningen 14 består av samma yttre hölje 40 som värmeväxlaren, men metallcylindern 45 är ersatt av en värmepatron 52. Värmeanordningen 14 befinner sig nära värme- växlaren 10 så att temperatursensorn 31 kan anses mäta ingångs- temperaturen till Värmeanordningen 14. Värmeanordningen har således ett inlopp 53 och ett utlopp 54, varvid utloppet är försett med temperatursensorn 34.

Temperatursensorerna är av typen Pt 100 (termistor) och består i princip av ett smalt metallrör innehållande ett värmekänsligt motstånd samt ett anslutningshuvud genom vilket anslutningsledningar passerar.

För att erhålla en uppskattning av hur stor effekt- förlusterna till omgivningen är kan man använda en temperatur- sensor (visas ej), som avkänner omgivningstemperaturen inuti dialysmaskinen och/eller utanför densamma. Med hjälp härav kan beräkningsdatorn uppskatta effektförlusterna i Värmeväxlaren 10, Värmeanordningen 14 och dialysmaskinen i övrigt. 10 15 20 25 30 510 513 12 Det kan också vara möjligt att reducera effektför- lusten till omgivningen genom att uppvärma värmeväxlarens omgivning till en temperatur nära medelvärdet av T; och T5.

Därvid kan värmeväxlaren 10 eventuellt erhålla ett värmeenergi- tillskott från omgivningen. Det är i vissa tillämpningar lämpligt att isolera värmeväxlaren 10 och/eller värmeanord- ningen 14 genom att omge dem med ett värmeisolerande material av lämplig tjocklek.

För att erhålla erforderlig noggrannhet på mätningen av skillnadsflödet via värmeväxlaren och enligt uppfinningen, erfordras att tillräcklig temperaturskillnad erhålles över värmeväxlaren, exempelvis minst 5°C mellan ingången och ut- gången på primärsidan. Detta är vanligen inte svårt att er- hålla, då temperaturen på det ingående flödet normalt befinner sig under omkring 20°C. I varmare länder, där temperaturen kan närma sig 30°C, kan det vara problematiskt att uppnå tillräck- lig noggrannhet i mätning av skillnadsflödet. Beräkningsdatorn 47 kan därvid vara anordnad att varna användaren för att mät- ningen av ultrafiltratet sker med reducerad noggrannhet.

För att erhålla en praktiskt användbar mätanordning för skillnadsflödet eller ultrafiltratet kan det vara lämpligt att kalibrera mätanordningen vid varje användningstillfälle.

Detta är möjligt att genomföra med de i dialysmaskinen vanligen förekommande komponenterna, i dialysmaskinen enligt Fig 1 med hjälp av doseringspumpen 18.

Under uppstart av en dialysmaskin "primas" dialys- atorn 2 genom att normal dialyslösning får passera på dialys- sidan av dialysatorn 2 medan steril saltlösning passerar på blodsidan. Därvid drives dialysmaskinen så att den producerar dialyslösning med normal koncentration via doseringspumparna 18 och 19. 10 15 20 25 13 Enligt föreliggande uppfinning genomföres kalibrering pà följande sätt. Dialysmaskinen uppstartas på normalt sätt och dialysatorn "primas", varvid dialysmaskinen erhåller normala driftstemperaturer. Därefter omställes ventilerna 22 och 26 så att dialysatorn 2 urkopplas och en shuntventil 46 inkopplas och shuntar dialysflödet från mätcellen 21 till mätcellen 27. Denna koppling används för att kalibrera mätcellerna 21 och 27 till samma flöde .

I detta läge erhålles via mätning av temperaturskill- naderna i värmeväxlaren 10 ett bestämt skillnadsflöde med hänsyn taget till inflödet via inloppet 16, AQA, skillnaden i värmekapacitet mellan ingående flöde och utgående flöde, AQU samt effektförluster i värmeväxlaren, AQP, eftersom ultra- filtratet i denna koppling är noll. De tre korrektionstermerna i ekvation (6) kan följaktligen bestämmas.

Därefter ökas hastigheten pà doseringspumpen 18 med ett förutbestämt värde, exempelvis en ökning av 10 ml/minut från exempelvis c:a 15 ml/min till c:a 25 ml/min. Detta utgör en simulering av ett ultrafiltrat av 10 ml/min och det nya värdet pá AQ1 i värmeväxlaren avläses av beräkningsdatorn. På detta sättet erhålles en kalibreringsfaktor som kan användas för beräkning av ultrafiltratet i efterföljande mätningar.

Genom tillsats av en extra mängd koncentrat via av det totala ingående flödet Q, eller diverse förluster av annan typ. Kalibreringen kan också användas för att erhålla ett nominellt värde på det ingående flödet Q1, vilket sedan används i efterföljande beräkningar, dvs mätning av Q1 erfordras ej. __...|Å_JÜ\ Illa, . x MH H . 10 15 14 Här ovan har angivits mätning av det ingående flödet Q,, vilket normalt föredrages, då betingelserna är gynnsamma för mätning av just det ingående flödet. man mäter det utgående flödet Q2 (eller uppskattar det) om det skulle föredragas i ett särskilt fall. De olika ekvationerna Ingenting hindrar att blir i princip liknande de som angivits ovan men med bytta index. Användningen av det utgående flödet Q2 som bas för beräkningarna är uppenbarligen ekvivalent.

Uppfinningen har här ovan beskrivits med hjälp av föredragna utföringsformer beskrivna under hänvisning till De olika egenskaperna och särdragen kan kombineras vilket är ritningarna. på andra sätt än såsom angives på ritningarna, uppenbart för en fackman. Sådana modifieringar och ändringar är avsedda att inrymmas inom uppfinningens ram sådan den defin- ieras av nedanstående patentkrav.

Claims (14)

10 15 20 25 30 510 513 15 PATENTKRAV

1. Förfarande för att mäta skillnadsflödet mellan ingående vätskeflöde till respektive utgående vätskeflöde från en dialysmaskin, varvid dialysmaskinen innefattar: en värmeväxlare för överföring av värmeenergi från det utgående till det ingående vätskeflödet, en anslutning till en dialysator för matning av dia- lyslösning genom dialysatorns dialysatsida, en anordning för att åstadkomma en ultrafiltrering i dialysatorn, flera temperatursensorer för avkänning av tempera- turen hos dialyslösningen, kännetecknat av mätning av temperaturskillnaderna över värmeväxlarens primärsida respektive värmeväxlarens sekundärsida, beräkning av skillnadsflödet mellan ingående och _ utgående vätskeflöde med hjälp av nämnda temperaturskillnader.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av beräk- ning av det totala ingående eller utgående vätskeflödet, exempelvis med en termisk flödesmätare, och beräkning av skillnadsflödet med hjälp av ekvationen: AQ = Q * (AT, - Aug/MZ där AQ = skillnadsflödet Q = vätskeflöde AT, = temperaturskillnad över värmeväxlarens ena sida AT¿ = temperaturskillnad över värmeväxlarens andra sida

3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, där dialys- maskinen är försedd med ett inlopp för koncentrat, kännetecknat av att det beräknade skillnadsflödet kompenseras för skillnader i värmekapacitet mellan ingående och utgående vätskeflöde. - ~ m. , WJ i ll| Mum .mm .H i ma... iá 10 15 20 25 (J (U b) U) 16

4. Förfarande enligt något av föregående krav, känne- tecknat av att det beräknade skillnadsflödet kompenseras för värmeenergiförluster i värmeväxlaren och/eller dialysmaskinen.

5. Förfarande enligt något av krav 2-4, kännetecknat av att beräkningen av det totala ingående eller utgående flödet sker genom användning av ett nominellt värde på nämnda flöde, exempelvis ett av användaren inställt värde på önskat flöde.

6. Förfarande enligt något av krav 2-4, kännetecknat av att beräkningen av det totala ingående eller utgående vätskeflödet sker genom mätning av temperaturskillnaden över en värmeanordning och mätning av tillförd effekt till värmeanord- ningen, eventuellt kompenserad för förluster till omgivningen, samt beräkning av vätskeflödet med hjälp av ekvationen: Q=k*P/A'r där Q = vätskeflödet k = en konstant p P = tillförd effekt (eventuellt kompenserad) AT = temperaturskillnad

7. Anordning för att mäta skillnadsflödet mellan ingående vätskeflöde till respektive utgående vätskeflöde från en dialysmaskin, varvid dialysmaskinen innefattar: en värmeväxlare (10) för överföring av värmeenergi från det utgående (29) till det ingående (8) vätskeflödet, en anslutning (23,24) till en dialysator (2) för matning av dialyslösning genom dialysatorns dialysatsida, en anordning (20,28) för att åstadkomma en ultra- filtrering i dialysatorn, flera temperatursensorer för avkänning av tempera- turen hos dialyslösningen, kännetecknad av temperatursensorer (30,3l;32,33) för mätning av temperaturskillnaderna över värmeväxlarens primär- sida respektive värmeväxlarens sekundärsida, en första beräkningsanordning (47) för beräkning av skillnadsflödet mellan ingående och utgående vätskeflöde med hjälp av nämnda temperaturskillnader. 10 15 20 25 17

8. Anordning enligt krav 7, kännetecknad av en andra beräkningsanordning (14,34,31) för beräkning av det totala ingående eller utgående vätskeflödet, exempelvis med en termisk flödesmätare, varvid skillnadsflödet beräknas av den första beräkningsanordningen med hjälp av ekvationen: AQ = Q * (AT, - ATZVATZ där AQ = skillnadsflödet Q = vätskeflöde AT, = temperaturskillnad över värmeväxlarens ena sida ATZ = temperaturskillnad över värmeväxlarens andra sida

9. Anordning enligt krav 7 eller 8, där dialys- maskinen är försedd med ett inlopp (16) för koncentrat, känne- tecknad av en första kompenseringsanordning (37,47, ekvation 4) för kompensering av det beräknade skillnadsflödet för skill- nader i värmekapacitet mellan ingående och utgående vätske- flöde.

10. Anordning enligt nàgot av krav 7-9, kännetecknad av en andra kompenseringsanordning (37,47, ekvation 5) för kompensering av det beräknade skillnadsflödet för värme- energiförluster i värmeväxlaren (10) och dialysmaskinen (1).

ll. Anordning enligt något av krav 8-10, känne- tecknad av att den andra beräkningsanordningen för beräkningen av det totala ingående eller utgående vätskeflödet använder ett nominellt värde på nämnda vätskeflöde, exempelvis ett av användaren inställt värde på önskat flöde. 10 15 20 25 b) W 510 513 18

12. Anordning enligt något av krav 8-10, kännetecknat av att den andra beräkningsanordningen för beräkningen av det totala ingående eller utgående vätskeflödet är anordnad att mäta temperaturskillnaden över en värmeanordning (14) och mäta tillförd effekt till värmeanordningen, eventuellt kompenserad för förluster till omgivningen, samt beräkna vätskeflödet med hjälp av ekvationen: Q=k*P/AT där Q = vätskeflödet k = en konstant P = tillförd effekt (eventuellt kompenserad) AT = temperaturskillnad

13. Anordning enligt något av krav 7-12, kännetecknad av att värmeväxlaren (10) respektive värmeanordningen (14) är försedda med ett isolerande hölje.

14. Förfarande för kalibrering av en anordning enligt något av krav 7-13 för att mäta skillnadsflödet mellan ingående vätskeflöde till respektive utgående vätskeflöde från en dialysmaskin, varvid dialysmaskinen innefattar: en värmeväxlare (10) för överföring av värmeenergi från det utgående (29) till det ingående (8) vätskeflödet, en anslutning (23,24) till en dialysator (2) för matning av dialyslösning genom dialysatorns dialysatsida, en anordning (20,28) för att åstadkomma en ultra- filtrering i dialysatorn, flera temperatursensorer för mätning av temperatur- skillnader, kännetecknat av urkoppling av ultrafiltreringen i dialysatorn medelst en shuntanordning (22,26,46), under normalfunktion av dialys- maskinen med avseende pà beredning och administrering av dialyslösningenï ändring av mängden inmatat koncentrat (6) via nämnda inlopp (16) och kalibrering av anordningen för att mäta skill- nadsflödet medelst nämnda ändring, som simulerar en känd ultrafiltrering. q»