DE4003452A1 - Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venoesen haemofiltration - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuier­ lichen arterio-venösen Hämofiltration in einem extrakor­ poralen Blutkreislauf mit einem arteriellen und einem venösen Gefäßzugang am Patienten und einem im extrakor­ poralen Blutkreislauf angeordnetem Hämofilter, wobei am extrakorporalen Blutkreislauf vor dem Hämofilter ein Zu­ lauf für die Zuführung für eine, die Blutgerinnung ver­ zögernde Substanz, insbesondere von Heparin, und hinter dem Hämofilter ein weiterer Zulauf für die Zuführung für eine Substitutionslösung angeordnet sind und daß der Hämofilter einen Filtratauslauf aufweist.

Bisher wird bei der kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration in einem extrakorporalen Blutkreislauf ein Hämofilter mit einem freien offenen Ablauf für das Fil­ trat eingesetzt. Das Filtrat wird in einem Meßgefäß aufgefangen und danach in ein Sammelgefäß abgeleitet. Der Filtratanfall pro Zeiteinheit wird in Abhängigkeit von der Zeit mit Hilfe der Filtratmenge im Meßgefäß bestimmt.

Vor dem Hämofilter (Ultrafilter) ist im extrakorporalen Blutkreis­ lauf ein Zulauf für die, die Blutgerinnung verzögernde Substanz (Heparin) vorgesehen. Heparin wird dem Blut zugesetzt, um die Blutgerinnung zu verzögern und um dadurch ein frühzeitiges Verstopfen der Poren am Hämo­ filter und damit eine zu kurze Laufzeit des Ultrafil­ ters zu unterbinden.

Hinter dem Hämofilter ist im Kreislaufsystem ein weite­ rer Zulauf für die Substitutionslösung angeordnet. Die Substitutionslösung ist als Volumensausgleich im Blut vorgesehen, und zwar für das durch die Ultrafiltration dem Blut entzogene Wasser. Entsprechend des Filtratan­ falls muß eine äquivalente Menge an Substitutionslösung dem Blut beidosiert werden, damit der korporale Blut­ kreislauf des Patienten nicht zusammenbricht.

Diese bekannte Vorrichtung nach dem Stand der Technik hat aber eine ganze Reihe von Nachteilen, wobei ein gravierender Nachteil darin besteht, daß trotz der vorgenannten Vorkehrungen der Hämofilter (Ultrafilter) häufig sich sehr schnell verlegt und die Filtrations­ wirkung stark nachläßt und dies in relativ kurzer Zeit. Dadurch kann bei unverändert fortlaufender nicht angepaßter Substitution rasch eine Überwässerung des Patienten ein­ treten.

Durch den Personalmangel in den Krankenhäusern läuft der Hämofilter in der Regel ohne ständige Überwachung, d. h., die Filterkontrolle wird etwa nur jede Stunde durchgeführt. Dies bedeutet, daß ein Abfall in der Fil­ terleistung mit Verringerung in der Förderrate manchmal erst sehr spät bemerkt wird. Außerdem ist eine Substi­ tution von Anfang an bei kreislaufinstabilen Patienten nach dem Stand der Technik nur schwierig möglich. Die Filtrations­ rate ist im allgemeinen zuverlässig erst nach 0,5-1 Stunde feststellbar. Dementsprechend wird bis­ her in der Praxis meist erst nach einer Stunde Filtra­ tion mit der Substitution begonnen.

Ähnlich wie bei der Substitution kann bei schwankender Filtrationsleistung sich die Dosierung von Heparin ne­ gativ auf den Patienten und auf das Filtersystem aus­ wirken, zumal die Heparinisierung den Bedürfnissen des Patienten angepaßt werden muß und ein Minimum von 10 000 i. E. pro Tag nicht unterschritten werden sollte. Unterhalb dieser Dosierungsgrenze ist mit einer ver­ mehrten, unerwünschten Gerinnung zu rechnen.

Ein ganz wesentlicher Nachteil nach dem Stande der Tech­ nik ist die Abhängigkeit aller Unwegbarkeiten in Bezug auf den Wechsel der Filterpatronen. Dieser schwankt der­ zeit im Durchschnitt zwischen ca. 3-4 Stunden und 2-3 Tagen. Neben der vorher schon beschriebenen Möglichkeit einer zu schnellen Belegung der Filterporen kommt als weiterer Faktor hinzu, daß es mit zunehmender Dauer der Filtration zu einer An­ lagerung von Blutbestandteilen auf der Filterfläche kommt, wodurch ebenfalls eine Reduzierung der Filtrationsrate eintritt.

Weiterhin ist nachteilig, daß je nach Gerinnungslage und Kreislaufsituation des Patienten der Filter häufig ge­ rinnt und gewechselt werden muß. Dies bedingt entsprechen­ de Gaben von Erythrozytenkonzentraten, um den entspre­ chenden Blutverlust auszugleichen. Dies bedeutet erhöhte Kosten.

Schließlich muß nach dem Stand der Technik die Bilan­ zierung manuell durchgeführt werden, was bei der Per­ sonalknappheit und dem großen zeitlichen Aufwand für die Bilanzierung, dafür eine weitere Belastung bedeu­ tet.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration so zu verbessern, daß diese steuerbar ist und wobei diese Vorrichtung die Filtration weitestgehend selb­ ständig überwacht und wobei die Vorrichtung einfach in der Bedienung und kostensparend einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Filtratauslauf des Hämofilters sowohl eine Ver­ schließeinrichtung, als auch eine Filtratmeßeinrichtung aufweist.

Durch die Verschließeinrichtung am Filtratauslauf kann der Filtratfluß verschlossen werden, so daß die Druck­ differenz (Δp) zwischen den beiden Membranseiten des Hämofilters sich auf Null einstellt und so eine Phase der Erholung für die Poren der Membrane eintritt. Bei einer Druck­ differenz von Null wird die Filtrationswirkung zwischen beiden Membranseiten aufgehoben. Die Ablagerungen auf der Unfiltratseite (Blutseite) der Membrane, die durch das Druck­ gefälle zwischen Unfiltratseite und Filtratseite auf die Oberfläche der Unfiltratseite der Membrane gedrückt werden, können sich bei Druckgleichheit von der Membran­ oberfläche lösen. Bei gleichzeitigem Fluß des Unfiltra­ tes werden die gelösten Ablagerungen von der Membrane weggeschwemmt und die Poren wieder frei. Dies bedingt eine längere Stand- oder Betriebszeit des gesamten Hä­ mofilters.

Die Filtratmeßeinrichtung macht die Verwendung von Auf­ fangmeßgefäßen für das Filtrat überflüssig und die Fil­ trationsmenge pro Zeiteinheit kann vom Anfang der Fil­ tration sofort festgestellt werden.

In vorteilhafter Weiterbildung können die Verschließein­ richtung und die Filtratmeßeinrichtung mit einer elek­ tronischen Steuereinrichtung verbunden sein, wobei die Verschließeinrichtung eine zeitgesteuerte Klemmeinrich­ tung sein kann und wobei die Filtratmeßeinrichtung ein Tropfenzähler sein kann.

Die elektrische Steuerung regelt die zeitgesteuerte Klemmeinrichtung. Normalerweise ist die Klemmeinrich­ tung so eingestellt, daß einer Filtrationsphase von 2 Stunden automatisch eine Abklemmzeit von 30 Minu­ ten folgt. Die Filtrations- und Abklemmphasen können aber auch beliebig gewählt und auf Patientensituation im Hinblick auf Gerinnungs- und Kreislauflage abge­ stellt werden.

Die elektrische Steuerung registriert die Tropfen im Tropfenzähler und rechnet diesen Wert in Volumen pro Zeiteinheit um und gibt diesen Wert an.

In weiterer Ausgestaltung kann die elektrische Steuer­ einrichtung sowohl eine Alarmeinrichtung als auch ein Display aufweisen, wobei die Alarmeinrichtung sowohl ein akustisches als auch ein optisches Signal aufweisen kann.

Die elektrische Steuerung ist in einem kleinen Gehäuse untergebracht, in dem eine akustische und optische Alarm­ einrichtung angeordnet sind. Gleichzeitig können alle Werte per Tastendruck über das Display abgerufen werden. Am Display werden die Filtrierzeit, die Abklemmzeit, die bereits filtrierte Gesamtmenge und die Filtrationsrate pro Zeiteinheit angezeigt.

Wird die Mindestfiltrationsrate von 200 ml/h unterschritten, kommt es zu einem optischen und einem akustischen Signal. Aber auch wenn die Filtrationsrate/h um mehr als 200 ml von der Filtrationsmenge der vorherigen Stunde differiert, wird ein Alarm ausgelöst. Die Alarmanlage ist während der Abklemmphase inaktiv, da kein Filtratfluß vorhanden ist.

Die vorgeschlagene Vorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik eine ganze Reihe von Vorteilen auf:

• 1) Durch die häufige Freispülung der Membranporen ist eine lange Laufzeit des Filters gewährlei­ stet.
• 2) Durch die verlängerte Laufzeit des Filters wird die Blutersatztherapie reduziert und die Effek­ tivität der kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration erhöht.
• 3) Die Vorteile der kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration bleiben selbstverständlich auch bei der vorgeschlagenen Vorrichtung erhalten, d. h., die Ultrafiltrationsrate paßt sich der je­ weiligen Kreislaufsituation des Patienten an.
• 4) Die Heparingaben können, besonders in akuten Fällen mit Blutungsneigung, reduziert werden.
• 5) Die Vorrichtung ist kostengünstig herstellbar, einfach zu bedienen und nimmt wenig Platz in Anspruch, da sie direkt unterhalb des Hämofil­ ters am Infussionsständer befestigt werden kann.
• 6) Die Ablagerung von Blutbestandteilen auf den Po­ ren der Membrane des Filters wird erheblich ver­ ringert und verzögert.
• 7) Die manuelle Bilanzierung kann durch die Display­ anzeige und die Meßeinrichtung (Tropfenzähler) entfallen.
• 8) Es kann von Beginn an mit der Substitution be­ gonnen werden, da am Display die Filtrationsmenge/h sofort ablesbar ist.
• 9) Ein Filtratmeßsystem ist nicht notwendig, da die be­ reits gefilterte Gesamtmenge am Display angezeigt wird.
• 10. Der Filter ist kontinuierlich überwacht und somit wird eine Gerinnung des Filters rechtzeitig bemerkt, sodaß das System­ blut reinfundiert werden kann.
• 11. Die Hämofiltration kann ohne Umbau auch ohne die Vorrichtung fortgesetzt werden, da die üblichen Schlauchsysteme verwendet werden.
• 12. Der Einsatz der vorgeschlagenen Vorrichtung ist für den Pa­ tienten und den Bediener völlig risikolos, da kein Vorrich­ tungsteil mit Patientenblut selbst in Kontakt kommt.
• 13. Durch einfachen Aufbau ist die vorgeschlagene Vorrichtung äußerst wartungsfreundlich.
• 14. Patienten mit Fieber können nun auch über die Blutschläuche gekühlt werden, ohne daß die kontinuierliche arterio-venöse Hämofiltration größer beeinträchtigt wird.
• 15. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist auch bei der maschinellen Hämofiltration (mit Blutpumpe) einsetzbar.
• 16. Mit der Vorrichtung kann über die Klemmsteuerung eine volu­ mengesteuerte Hämofiltration durchgeführt werden, wenn nämlich die momentane Filtrationsleistung dem Anwender zu hoch erscheint. Dies erfolgt durch Verlängerung der Abklemmzeiten.

Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Vorrichtung zur kon­ tinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration ist somit steuerbar. Die Vorrichtung überwacht weitestgehend selb­ ständig den Filtrationsvorgang. Die Vorrichtung ist ein­ fach in der Bedienung und kostensparend einsetzbar.

Nachfolgend wird anhand einer prinzipmäßigen Skizze die erfindungsgemäße Vorrichtung erläutert.

Die Figurenzeichnung zeigt ein Fließschema eines konti­ nuierlichen arterio-venösen Hämofilters.

Von einem Patienten 1 führt eine Leitung 2 mit arteriellem Blut zu einem Hämofilter 3. Die Leitung 4 führt vom Hämo­ filter 3 zur Vene des Patienten 1. Damit ist der extrakorpo­ rale Blutkreislauf geschlossen. In die Leitung 2 mündet der Abschluß 5 für die Zugabe von Heparin 5a. In die Lei­ tung 4 mündet der Anschluß 6 für die Zugabe von Substi­ tutionslösung 6a.

Am Hämofilter 3 ist der Filtratablauf 7 mit einer Filtrat­ leitung 8 verbunden. In der Filtratleitung 8 ist eine, eine Klemmeinrichtung 9 bildende Verschließeinrichtung angeordnet. An der gleichen Filtratleitung 8 unterhalb der Klemmeinrichtung 9 befindet sich ein Tropfenzähler 10. Unter dem Tropfenzähler 10 ist ein Filtratauffanggefäß 11 angeordnet.

Die Klemmeinrichtung 9 ist über eine Leitung 12 mit einem kleinen Gehäuse 13 mit der elektrischen Steuerung verbunden. Eine weitere Leitung 14 verbindet den Tropfenzähler 10 mit dem kleinen Gehäuse 13. Außerdem ist in dem kleinen Gehäuse 13 ein Display 15 vorgesehen.

Bei einer kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration läuft zunächst das Blut für gewöhnlich mittels des Blut­ druckes des Patienten 1 über die Leitung 2 zum Hämofil­ ter 3. Im Hämofilter 3 findet die Ultrafiltration statt. Das Wasser, das Filtrat, wird über den Filtratauslauf 7 und die Leitung 8 abgeführt. Das entwässerte Blut wird über die Leitung 4 zur Vene des Patienten 1 zurückgeführt.

Die Zugabe von Heparin 5a erfolgt vor dem Hämofilter 3, um eine Blutgerinnung im Hämofilter weitestgehend zu ver­ hindern. Die Substitutionslösung 6a wird hinter dem Hämo­ filter 3 dem extrakorporalen Kreislauf zugeführt.

Die Klemme 9 an der Leitung 8 wird über die elektroni­ sche Steuerung, mit der sie über die Leitung 12 verbun­ den ist, im kleinen Gehäuse 13 geregelt.Der Tropfenzäh­ ler 10 gibt seine Meßwerte über die Leitung 14 an die elektronische Steuerung im kleinen Gehäuse 13 weiter. Von der elektronischen Steuerung können alle Meßwerte über das Display 15 abgefragt werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration in einem extrakorporalen Blutkreis­ lauf mit einem arteriellen und einem venösen Ge­ fäßzugang am Patienten und einem im extrakorpora­ len Blutkreislauf angeordnetem Hämofilter, wobei am extrakorporalem Blutkreislauf vor dem Hämofil­ ter ein Zulauf für die Zuführung für eine, die Blutgerinnung verzögernde Substanz, insbesondere Heparin und hinter dem Hämofilter ein weiterer Zu­ lauf für die Zuführung für eine Substitutionslö­ sung angeordnet sind und daß der Hämofilter einen Filtratauslauf aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtratauslauf (7, 8) des Hämofilters (3) sowohl eine Verschließeinrichtung (9), als auch eine Filtratmeßeinrichtung (10) aufweist.

2. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung (9) und die Filtrat­ meßeinrichtung (10) mit einer elektronischen Steuereinrichtung verbunden sind.

3. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließeinrichtung (9) eine zeitge­ steuerte Klemmeinrichtung ist.

4. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtratmeßeinrichtung (10) ein Tropfen­ zähler ist.

5. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hömofiltration nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung sowohl eine Alarmeinrichtung als auch ein Display (15) aufweist.

6. Vorrichtung zur kontinuierlichen arterio-venösen Hämofiltration nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung sowohl ein akustisches als auch ein optisches Signal aufweist.