Устройство для обработки крови вне организма и способ управления им

 

Изобретение относится к устройству и способу управления для гемодиализной и гемофильтрационной терапии, преимущественно для лечения хронической недостаточности почек. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения индивидуального режима терапии или гемодиализом, или гемофильтрацией или последовательной ультрафильтрацией . Выход насоса 1 соединен с входом диализатора 26 через сосуд 7, который через трубопровод 10 соединен с входом расходомера 11, а регулируемое гидросопротивление 12 установлено на магистрали , соединяющей сосуд 7 и в.чод диализатора 26, измерительный выход расходомера 11 соединен с входом центрального блока 13 управления, выходы которого соединены с управляющими входами регулируемого гидравлического сопротивления 12 и переключаемых вентилей 15, 16, 17. При этом вход диализатора 26 может быть соединен с выходом насоса 19, а выход диализатора 26 - с входом сопротивления 20, степень ультрафильтрации определяется как разность между величиной потока через расходомер 11 и производительностью насоса 1, которая определяется величиной управляющего сигнала на выходе центрального блока 13 управления, при этом для определения соответствия производительности насоса I управляющему сигналу поток диализата направляется через байпас. 1 ил. i W со о: 05 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1316681 А1 (51) 4 А 61 М 1 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (89) DD 157952 (21) 7771875/28-14 (22) 24.06.81 (31) WP А 61 М/223288 (32) 13.08.80 (33) DD (46) 15.06.87. Бюл. № 22 (71) ФЕБ Месгеретеверк Цвенитц (DD) (72) Вольфганг Зимон и Юрген Бруннер (DD) (53) 615.475 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

КРОВИ ВНЕ ОРГАНИЗМА И СПОСОБ

УПРАВЛЕНИЯ ИМ (57) Изобретение относится к устройству и способу управления для гемодиализной и гемофильтрационной терапии, преимущественно для лечения хронической недостаточности почек. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения индивидуального режима терапии или гемодиализом, или гемофильтрацией или последовательной ультрафильтрацией. Выход насоса 1 соединен с входом диализатора 26 через сосуд 7, который через трубопровод 10 соединен с входом расходомера 11, а регулируемое гидросопротивление 12 установлено на магистрали, соединяющей сосуд 7 и вход диализатора 26, измерительный выход расходомера 11 соединен с входом центрального блока 13 управления, выходы которого соединены с управляющими входами регулируемого гидравлического сопротивления 12 и переключаемых вентилей 15, 16, 17. При этом вход диализатора 26 может быть соединен с выходом насоса 19, а выход диализатора 26 — с входом сопротивления 20, степень ультрафильтрации определяется как разность между величиной потока через расходомер 11 и производительностью насоса 1, которая определяется величиной управляющего сигнала на выходе центрального блока 13 управления, при этом для определения соответствия производительности насоса 1 управляющему сигналу поток диализата направляется через байпас. 1 ил.

1316681

1

Изобретение относится к устройству и для гемодиализной и гемофильтрационной терапии способу управления им и может использоваться преимущественно для лечения хронической недостаточности почек.

Известно устройство для обработки крови вне организма, содержащее насос и приспособление для циркуляции вне организма крови пациента, включающее мембранный фильтр (Заявка ФРГ М 2754810, кл. Л 61 M 1/03, 1979) .

Однако известное устройство обеспечивает только гемофильтрацию.

Известно устройство для обработки крови вне организма, содержащее насос и приспособление для циркуляции крови вне организма (Заявка ФРГ № 2832870, кл. Л 61 М 1/03, 1980)

Недостатком этого устройства является то, что не обеспечивается поддержание баланса содержания жидкости в крови.

Известно также устройство для обработки крови вне организма, содержащее диализатор, два насоса, источник диализата, приспособление для удаления газа из раствора и систему его подогрева, байпас и регулируемое гидравлическое сопротивление, установленное на входной магистрали диализатора (Заявка Ф Р Г № 2506039, кл. Л 61 М 1/03, 1972.

Однако недостаточные функциональные возможности данного устройства не позволяют обеспечить индивидуальный режим терапии гемодиализом или гемофильтрацией или последовательной ультрафильтрацией.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства для обработки крови вне организма путем обеспечения индивидуального режима терапии гемодиализом, или гемофильтрацией, или последовательной ультрафильтрацией.

Поставленная цель достигается тем, что выход насоса 1 соединен с входом диализатора 26 через сосуд 7, который через трубопровод 10 связан с входом расходомера 11, а регулируемое гидравлическое сопротивление 12 установлено на магистрали, соединяющей сосуд 7 и вход диализатора 26, измерительный выход расходомера 11 соединен с входом центрального блока 13 управления, выходы которо -о связаны с управляющими входами регулируемого гидравлического сопротивления 12 и переключаемыми вентилями 15, 16 и 17. Кроме того, вход диализатора 26 соединен с выходом насоса 19, а выход диализатора 26 — с входом регулируемого гидравлического сопротивления 20. Степень ультрафильтрации определяется как разность между величиной потока через расходомер 11 и производительностью насоса 1, а производительность насоса 1 — величиной управляющего сигнала на выходе центрального блока 13 управления, при этом для определения соответствия производительности

35 насоса 1 управляющему сигналу на его входе поток диализата направляется через байпас.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Первый насос 1 засасывает из водяного бака 2 чистую воду. Между этим насосом 1 и водяным баком 2 расположены нагреватель 3 для подогрева воды до температуры тела и устройство 4 удаления газа. Одновременно этот насос 1 засасывает диализный концентрат из резервуара 5. Соответствующий всасывающий трубопровод перекрывается с помощью магнитного вентиля 6. В насосе 1 происходит смешивание диализата из воды и концентрата примерно в соотношении

34:1 или в соотношениях, необходимых для бикарбонатного диализа. Насос 1, являющийся дозирующим, подает подогретую и обезгаженнук> смесь в сосуд 7. Из сосуда 7 второй насос 8 подает диализат через диализатор 26, затем диализат обычно сбрасывается. Насос 8 также является дозирующим.

Насосы 1 и 8, образуя единую конструктивную структуру, включаются в работу от общего привода 9. Насос 1 по сравнению с насосом 8 имеет более высокий объем подачи на точно постоянный множитель (например, 5Я). Этот избыток вытекает из сосуда 7 через трубопровод IO на слив.

Через трубопровод 10 осуществляется продувка сосуда 7, вследствие чего жидкость в сосуде 7 находится всегда под давлением, равным атмосферному. Это может быть достигнуто с помощью отверстия в сосуде 7 с переливом и вентиляционного отверстия в трубопроводе 10 или (что предпочтительно) с помощью выполнения сечений и необходимого уровня стока трубопровода 10. На трубопроводе 10 расположен расходомер 11, который выдает электрический сигнал, пропорциональный расходу, например турбинный расходомер с точностью до 1О(, при максимальном расходе 5 л/ч.

С помощью установочного вентиля, который приводится в действие магнитным или электромагнитным приводом, в гидравлической системе может быть создано разрежение, которое при замкнутом кровообращении приводит к ультрафильтрации жидкости из крови в диализат. Это количество жидкости присоединяется к созданному насосами 1 и 8 потоку, так что жидкость может вытечь через единственное отверстие системы, трубопровод 10. Разница между потоками через трубопровод 10 при подключенном диализаторе 26 и при отводе потока диализата через байпасный трубопровод 18 является непосредственной мерой ультрафильтрации.

Значение основного потока через трубопровод 10 без диализатора автоматически вычитается блоком 13 центрального управления из сигнала действительного значения расходомера (сдвиг нулевой точки), так что индицируется непосредственно актуальное

1316681 значение степени ультрафильтрации. Во избежание ошибки в постоянном дозировании насоса 8 в результате освобождающихся в диализаторе газов перед насосом 8 расположен газоотделитель 14. Он может быть выполнен в виде поплавковой камеры.

Необходимости достижения высокой точности идентично пропорционального дозирования насосов 1 и 8 (точность измерения степени ультрафильтрации должна составлять 50 мл / ч при потоке диализата до

50 л/ч, а каждое колебание основного потока может привести к прямой ошибке индикации) можно избежать, если при каждом изменении регулировочных параметров и в установленные промежутки времени, предпочтительно 30 мин, с помощьо блока 13 центрального управления обеспечить автоматическое закрытие вентилей 15 и 16 и кратковременное открытие (до стабилизации потока в трубопроводе 10) вентиля 17 в байпасном трубопроводе 18. Тогда по тру бопроводу 10 течет только основной поток. Блоком 13 центрального управления автоматически в соответствии с этими измерениями сдвигается нулевая точка, поэтому точность измерения ультрафильтрации становится независимой от явлений дрейфа, допусков и зависимостей дозирования от переменных параметров системы. Байпасный трубопровод 18 расположен параллельно диализатору 26 и обладает примерно одинаковым с ним гидравлическим сопротивлением во избежание ошибки в результате различных падений давления. Блок 13 центрально о управления содержит системы регулирования, которые при вводе заданного значения степени ультрафильтрации или общего количества ультрафильтрации и заранее заданного времени диализа позволяют достичь желаемой степени ультрафильтрации. Регулировочный контур замыкается сигналом фактического значения расходомера 11. Для быстрого достижения заданного значения степени ультрафильтрации дополнительно производится ввод средней степени ультрафильтрации для данного типа диализатора в блок 13 центрального управления, который определяет соответствующее трансмембранное давление в качестве начального значения с помощью установочного вентиля 12. Сушественные отклонения между практически необходимым для определенной степени ультрафильтрации трансмембранным давлением и теоретически ожидаемым трансмембранным давлением для опредетенного диализатора указывают на неисправности системы или диализатора 26 и выдаются блоком центрального управления как сигнал тревоги. Блок центрального управления выполнен предпочтительно с ориентированной на математическое обеспечение логикой с микропроцессорным управлением, причем все измерительные функции перед переработкой переводят в цифровую форму.

Предлагаемое устройство содержит также дополнительный насос 19 и второй установочный вентиль 20, которые служат для создания положительного давления на мембране диализатора 26, в результате чего возникает трансмембранное давление, равное нулю или отрицательное трансмембранное давление. Насос 19 служит только для повышения давления и не должен обладать никакими дозирующими свойствами (центробежный насос). Если необходимая степень ультрафильтрации меньше, чем степень, которая достигается с полностью открытым установочным вентилем 12, то с помощью блока 13 центрального управления автоматически включается система повышения давления.

Таким образом, прибор осуществляет гемодиализ с измерением ультрафильтрации и поддержанием баланса. Путем закрытия вентиля 16 и открытия вентиля 17 этот прибор работает как чистая система фильтрации, так как в мембране диализатора 26 через открытый трубопровод 21 приложено созданное в системе разрежение и тем самым в соответствии с результирующим трансмембранным давлением по трубопроводу 21 истекает некоторое количество жидкости. Остальные функции прибора остаются незатронутыми. Через расходомер 11 снова происходит измерение ультрафильтрации, причем для определения основного потока только закрывают вентиль 15. Для экономии диализного концентрата и энергии в режиме фильтрации автоматически отключается нагреватель 3 и с помощью вентиля 6 подводится концентрат.

Приводом 9 насосов 1 и 8 минимизируется поток через байпасный трубопровод 18.

Для перехода от ультрафильтрации к диализу автоматически примерно за 10 мин до запрограммированного начала диализа производится включение нагревателя 3 и осуществляется подвод концентрата через блок

13 центрального управления, так что к началу диализа имеется стабильная смесь.

Прибор дополнительно снабжен системой для гемофильтрации, которая производит ультрафильтрацию 20 л жидкости, что компенсируется одновременным замещением жидкости в контур кровообращения. Степень замещения вычисляется из разности между измеренной степенью ультрафильтрации и медицински необходимой степенью обезвоживания с помощью блока 13 центрального управления. Это значение является определяющим для управления блоком 13 работой обычного инфузионного насоса 22, который подает необходимое количество жидкости из питающего сосуда 23 в контур кровообрашения. При показании добавка может производиться перед диализатором 26 (предилютация) или после диализатора 26 (постдилютация). Для этого предусмотрены вентили 24 и 25, которые позволяют выбрать способ или запрограммированную управляемую во времени смену. Так как при гемо1316681

Формула изобретения

Составитель В. Воробьев

Редактор М. Дылын Техред И. Верее Корректор А. Тяско

Заказ 2276/6 Тираж 595 Подписное

ВНИИЛИ (осударственного комитета СССР Но делам изобретений и открытий !!3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фильтрации могут иметь место степени ультрафильтрации до 10 л/ч, необходимо расширение диапазона измерения расходомера 11, которое автоматически производится блоком 13 центрального управления.

Предлагаемое устройство обеспечивает свободно программируемую смену диализа, ультрафильтрации и ультрафильтрации с замещением (гемофильтрации) на диализ с ультрафильтрацией и замещением (гемодиафильтрацией) для достижения оптималь- 1О ного индивидуального режима терапии.

l. Устройство для обработки крови вне организма, содержащее диализатор, два насоса, источник диализата, приспособление для удаления газа из раствора и систему его подогрева, байпас и регулируемое гидравлическое сопротивление, установленное на входной магистрали диализатора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения индивидуального режима терапии гемодиализом или гемофильтрацией, или последовательной ультрафильтрацией, выход насоса 1 соединен с входом диализатора 26 через сосуд 7, который через трубопровод 10 соединен с входом расходомера 11, а регулируемое гидравлическое сопротивление 12 установлено на магистрали, соединяющей сосуд 7 и вход диализатора 26. измерительный выход расходомера 11 соединен с входом центрального блока 13 управления, выходы которого соединены с управляющими входами регулируемого гидравлического сопротивления 12 и переключаемыми вентилями !5, 16 и 17.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вход диализатора 26 соединен с выходом насоса 19, а выход диализатора 26 соединен с входом регулируемого гидравлического сопротивления 20.

3. Способ управления устройством для обработки крови вне организма, отличающийся тем, что степень ультрафильтрации определяется как разность между величиной потока через расходомер l и производительностью насоса 1, а производительность насоса 1 определяется величиной управляк>щего сигнала на выходе центрального блока 13 управления, при этом для определения соответствия производительности насоса 1 управляющему сигналу на его входе поток диализата направляется через байпас.