DE19928407C1 - Determining dialyser performance in dialysis device involves determining clearance and dialysance based on values for given blood/dialysis liquid flow rates and/or ultrafiltration rate - Google Patents

Determining dialyser performance in dialysis device involves determining clearance and dialysance based on values for given blood/dialysis liquid flow rates and/or ultrafiltration rate

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Abstract

The method involves measuring the flow rate of blood and/or dialysis liquid through a blood chamber (3) or dialysis liquid chamber (4) of the dialyser (1) and/or the ultrafiltration rate during dialysis and determining the clearance and dialysance for the determined blood flow rate and/or dialysis liquid flow rate and/or ultrafiltration rate based on the clearance and dialysance for a given determined blood flow rate and/or dialysis liquid flow rate and/or ultrafiltration rate. An Independent claim is also included for a dialysis device for implementing the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit eines Dialysators einer Dialysevorrichtung während einer Dialysebehandlung, bei der Blut mit einer vorgegebenen Flußrate durch die Blutkammer eines durch eine semipermeable Membran in die Blutkammer und eine Dialysierflüssig­ keitskammer unterteilten Dialysators strömt und Dialysierflüssigkeit mit einer vorgegebenen Flußrate durch die Dialysierflüssigkeitskammer strömt. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Dialysevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for determining the performance of a Dialyzer of a dialysis machine during a dialysis treatment in which Blood at a given flow rate through the blood chamber one through one semipermeable membrane into the blood chamber and a dialysis fluid dividing dialysis chamber flows and dialysis fluid with a predetermined flow rate flows through the dialysis fluid chamber. About that In addition, the invention relates to a dialysis device for performing the Procedure.

Der Stoffaustausch im Dialysator hat sowohl konvektiven als auch diffusiven Charakter. Beim diffusiven Stoffaustausch ist für die betreffende Substanz der Massentransfer pro Zeiteinheit über die Membran proportional dem Konzentrationsgradienten zwischen Blut und Dialysierflüssigkeit; beim konvektiven Strofftransport hängt der Massentransfer von der Filtratmenge ab, da die Konzentration filtrierbarer Substanzen sowohl im Blut als auch im Filtrat gleich ist (Franz, Blutreinigungsverfahren, Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, New York, 4. Aufl., 1990, Seiten 11 bis 13).The mass transfer in the dialyzer is both convective and diffusive Character. In the case of diffusive mass transfer, the is for the substance in question Mass transfer per unit of time across the membrane proportional to that Concentration gradient between blood and dialysis fluid; at the convective energy transport, the mass transfer depends on the amount of filtrate, because the concentration of filterable substances in both the blood and the filtrate is the same (Franz, blood purification procedure, Georg-Thieme-Verlag Stuttgart, New York, 4th ed., 1990, pages 11 to 13).

Da sich das Konzentrationsgefälle während der Dialysebehandlung ständig verringert, kann für die pro Zeiteinheit ausgetauschte Substanzmenge kein fester Zahlenwert angegeben werden. Eine konzentrationsunabhängige Meßgröße für die Leistungsfähigkeit eines Dialysators stellt die Clearance dar.Because the concentration gradient constantly changes during dialysis treatment reduced, can not be fixed for the amount of substance exchanged per unit of time Numerical value can be specified. A concentration-independent parameter for the Clearance represents the performance of a dialyzer.

Die Clearance einer Substanz ist der Teilstrom des Gesamtstroms durch den Dialysator, der von der betreffenden Substanz vollständig befreit ist. The clearance of a substance is the partial flow of the total flow through the Dialyzer that is completely freed from the substance in question.  

Die Dialysance ist ein weiterer Begriff zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit eines Dialysators, bei der auch die Konzentration der Substanz in der Dialysierflüssigkeit Berücksichtigung findet.Dialysance is another term used to determine performance of a dialyzer, in which the concentration of the substance in the Dialysis fluid is taken into account.

Für die Bestimmung der Dialysance D bzw. der Clearance K für eine bestimmte Substanz, beispielsweise Natrium, ergibt sich bei einer Ultrafiltration gleich 0 folgendes.For the determination of the dialysance D or the clearance K for a specific Substance, for example sodium, results in an ultrafiltration equal to 0 the following.

Die Dialysance D ist gleich dem Verhältnis zwischen dem blutseitigen Massentransport für die betreffende Substanz Qb(cbi - cbo) und der Konzentrationsdifferenz der Substanz zwischen dem Blut und der Dialysierflüssigkeit am jeweiligen Eingang des Dialysators (cbi - cdi).
The dialysance D is equal to the ratio between the blood-side mass transport for the substance Qb (cbi - cbo) and the concentration difference of the substance between the blood and the dialysis fluid at the respective inlet of the dialyzer (cbi - cdi).

Aus Gründen der Massenbilanz gilt
For mass balance reasons

Qe . (cbi - cbo) = -Qd . (cdi - cdo) (2)
Qe. (cbi - cbo) = -Qd. (cdi - cdo) (2)

aus (1) und (2) folgt für die Dialysance dialysatseitig:
from (1) and (2) follows for dialysance on the dialysate side:

Dabei sind in (1) bis (3):
Here are in (1) to (3):

Qe = effektiver Blutfluß
Qd = Dialysierflüssigkeitsfluß
cb = Konzentration der Substanz im Lösungsvolumen des Blutes
cd = Konzentration der Substanz in der Dialysierflüssigkeit
i = Eingang des Dialysators
o = Ausgang des DialysatorsQe = effective blood flow
Qd = dialysis fluid flow
cb = concentration of the substance in the solution volume of the blood
cd = concentration of the substance in the dialysis fluid
i = input of the dialyzer
o = output of the dialyzer

Der effektive Blutfluß ist der Fluß des Blutanteils, in dem die am Dialysatorstoffwechsel teilnehmenden Substanzen gelöst sind, d. h. er bezieht sich auf das komplette (wässrige) Lösungsvolumen für die betreffende Substanz. In Abhängigkeit von der betreffenden Substanz kann dies der Plasmawasserfluß oder der Blutwasserfluß sein.The effective blood flow is the flow of blood in which the most Substances participating in dialyser metabolism are dissolved, d. H. he relates on the complete (aqueous) solution volume for the substance in question. In Depending on the substance in question, this can be the plasma water flow or the blood water flow.

Für den Fall eines besonderen Stoffwechselausscheidungsprodukts, z. B. Harnstoff, ist cdi gleich null, da diese Substanz bestimmungsgemäß in der frischen Dialysierflüssigkeit nicht vorhanden ist. Man spricht dann nicht mehr von der Dialysance D, sondern von der Clearance C für dieses Stoffwechselprodukt.In the case of a special metabolic waste product, e.g. B. Urea, cdi is zero since this substance is intended in the fresh dialysis fluid is not available. One then no longer speaks of the dialysance D, but the clearance C for this metabolite.

Die DE 39 38 662 C2 (EP 0 428 927 A1) beschreibt ein Verfahren zur in-vivo- Bestimmung von Parametern der Hämodialyse, insbesondere der Dialysance, bei dem der Dialysat-Elektrolythtransfer jeweils bei zwei unterschiedlichen Dialysateingangskonzentrationen gemessen wird. Unter der Annahme, daß die Bluteingangskonzentration konstant ist, wird nach dem bekannten Verfahren die Dialysance dadurch bestimmt, daß die Differenz zwischen den Differenzen der Dialysierflüssigkeits-Ionenkonzentration an der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Dialysators zum Zeitpunkt der ersten und zweiten Messung ermittelt wird, diese durch die Differenz der Dialysierflüssigkeits- Ionenkonzentration an der Eingangsseite zum Zeitpunkt der ersten Messung und der zweiten Messung geteilt wird und mit dem Dialysierflüssigkeitsfluß multipliziert wird.DE 39 38 662 C2 (EP 0 428 927 A1) describes a method for in-vivo Determination of parameters of hemodialysis, especially dialysance, in that of the dialysate electrolyte transfer in each case at two different Dialysate input concentrations is measured. Assuming that the Blood input concentration is constant, the known method Dialysance determines that the difference between the differences of the Dialysis fluid ion concentration on the input side and the Output side of the dialyzer at the time of the first and second measurement is determined by the difference in the dialysis fluid Ion concentration on the input side at the time of the first measurement and the second measurement is divided and with the dialysis fluid flow is multiplied.

Für eine Überwachung des zeitlichen Verlaufs der Dialysance während der Dialysebehandlung erweist sich bei den bekannten Verfahren die verhältnismäßig lange Meßzeit als nachteilig, die darauf zurückzuführen ist, daß nach dem Einstellen der Dialysierflüssigkeit auf die neue Eingangskonzentration sich am Dialysatorausgang erst ein stabiler Zustand einstellen muß, bevor der Meßwert aufgenommen werden kann. Es dauert systembedingt einen gewissen Zeitraum, bis ein Leitfähigkeitssprung am Dialysatoreingang zu stabilen Verhältnissen im Dialysatorausgang führt.For monitoring the time course of the dialysance during the Dialysis treatment proves to be proportionate in the known methods long measuring time as disadvantageous, which is due to the fact that after the Adjust the dialysis fluid to the new input concentration on Dialyzer output must first set a stable state before the measured value can be included. It takes a certain period of time due to the system  until a jump in conductivity at the dialyzer inlet to stable conditions in the Dialyzer output leads.

Die DE 197 39 100 C1 beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der maximalen Dialysance während der Dialysebehandlung. Bei dem bekannten Verfahren wird die Dialysierflüssigkeitseingangskonzentration einer bestimmten Substanz in der Dialysierflüssigkeit stromauf der Dialysierflüssigkeitskammer, die Dialysierflüssigkeitsausgangskonzentration der betreffenden Substanz stromab der Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators und die Bluteingangskonzentration der Substanz im Blutstrom stromauf der Blutkammer des Dialysators bestimmt und aus der Dialysierflüssigkeiteingangs- und ausgangskonzentration, der Bluteingangskonzentration sowie dem Blutfluß durch die Blutkammer und dem Dialysierflüssigkeitsfluß durch die Dialysierflüssigkeitskammer die maximale Dialysance bestimmt. Nachteilig ist, daß das bekannte Verfahren nur die Bestimmung der maximalen Dialysance, nicht aber der Dialysance für einen beliebigen Dialysierflüssigkeits- bzw. Blutfluß erlaubt.DE 197 39 100 C1 describes a method for determining the maximum Dialysance during dialysis treatment. In the known method the dialysis fluid inlet concentration of a certain substance in the Dialysis fluid upstream of the dialysis fluid chamber Dialysis fluid outlet concentration of the substance in question downstream of Dialysing fluid chamber of the dialyzer and the blood inlet concentration of the substance in the bloodstream upstream of the dialyser's blood chamber and from the dialysis fluid inlet and outlet concentration, the Blood inlet concentration and the blood flow through the blood chamber and the Dialysis fluid flow through the dialysis fluid chamber the maximum Dialysance determines. The disadvantage is that the known method only Determination of the maximum dialysance, but not the dialysance for one any dialysis fluid or blood flow allowed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das die Überwachung der Leistungsfähigkeit des Dialysators während der Dialysebehandlung ohne zeitliche Verzögerungen auf einfache Weise ermöglicht, und eine Dialysevorrichtung zu schaffen, die eine Überwachung der Leistungsfähigkeit des Dialysators ohne zeitliche Verzögerungen auf einfache Weise erlaubt. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 6.The invention has for its object to provide a method that Monitoring the performance of the dialyzer during the Enables dialysis treatment without time delays in a simple manner, and to provide a dialysis machine that monitors the Performance of the dialyzer with no time delays on simple Way allowed. This problem is solved with the features of Claims 1 and 6 respectively.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht darauf, daß die Dialysance und/oder Clearance des Dialysators für beliebige Dialysierflüssigkeits-, und/oder Blutfluß-, und/oder Ultrafiltrationsraten auf der Grundlage der sich bei einer vorgegebenen Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate einstellenden Clearance und/oder Dialysance bestimmt wird, wobei die sich bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate einstellende Clearance und/oder Dialysance in bekannter Weise während der Dialysebehandlung gemessen werden kann. Insofern ist nur eine einzige Messung erforderlich, um den zeitlichen Verlauf der Dialysance und/oder Clearance überwachen zu können.The method according to the invention is based on the fact that the dialysance and / or Clearance of the dialyzer for any dialysis fluid and / or blood flow, and / or ultrafiltration rates based on the given at a given Clearance adjusting dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate and / or dialysance is determined, which is at the predetermined Clearance adjusting dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate and / or dialysance in a known manner during the dialysis treatment  can be measured. In this respect, only a single measurement is required to to be able to monitor the time course of the dialysance and / or clearance.

Wenn die sich bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate einstellende Clearance und/oder Dialysance bekannt sein sollte, ist die Messung derselben nicht erforderlich. So kann beispielsweise die Bestimmung der Leistungsfähigkeit des Dialysators für beliebige Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsraten auf der Grundlage der für eine bestimmte Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate vom Hersteller angegebenen Dialysance bzw. Clearance des Dialysators erfolgen.If the given dialysis fluid, blood flow or Clearance and / or dialysance that set the ultrafiltration rate the measurement of the same is not necessary. For example, the Determination of the performance of the dialyzer for any Dialysis fluid, blood flow and ultrafiltration rates based on the for a certain dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate from Manufacturer specified dialysance or clearance of the dialyzer take place.

Auf der Grundlage der sich bei einer bestimmten Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate einstellenden Clearance und/oder Dialysance kann grundsätzlich der zeitliche Verlauf der Clearance bzw. Dialysance während der gesamten Dialysebehandlung abgeschätzt werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann die gesamte Dialysebehandlung aber auch in einzelne Zeitabschnitte unterteilt werden, in denen dann die Überwachung auf der Grundlage jeweils einer Messung erfolgt.On the basis of a particular dialysis fluid, blood flow, or clearance and / or dialysance which sets the ultrafiltration rate basically the time course of the clearance or dialysance during the entire dialysis treatment can be estimated. To increase accuracy the entire dialysis treatment can also be carried out in individual periods are divided, in which the monitoring is then based on one Measurement takes place.

Zur Überwachung der Leistungsfähigkeit des Dialysators können die Clearance und/oder Dialysance in Abhängigkeit von der Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate während der Dialysebehandlung fortlaufend bestimmt werden. Die Ermittlung der effektiven Clearance bzw. Dialysance kann dann durch Mittelwertbildung erfolgen.Clearance can be used to monitor the performance of the dialyzer and / or dialysance depending on the dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate continuously determined during the dialysis treatment become. The effective clearance or dialysance can then be determined by averaging.

Die Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate kann während der Dialysebehandlung gemessen werden, vorzugsweise werden jedoch die Förderraten der Blutpumpe bzw. Dialysierflüssigkeitspumpe in der arteriellen oder venösen Blutleitung bzw. der Dialysierflüssigkeitszuführ- bzw. abführleitung zur Bestimmung der Flußraten erfaßt. Die Ultrafiltrationsrate ergibt sich durch Differenzbildung der Flüße in den zu- und abführenden Leitungen, sie kann auch durch die Förderrate einer Ultrafiltrationspumpe vorgegeben werden, wie z. B. in der DE 42 39 937 A1 beschrieben ist.The dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate can be during the Dialysis treatment can be measured, but preferably the Delivery rates of the blood pump or dialysis fluid pump in the arterial or venous blood line or the dialysis fluid supply or discharge line to determine the flow rates. The ultrafiltration rate is given by Difference formation of the rivers in the supply and discharge lines, it can also  be specified by the delivery rate of an ultrafiltration pump, such as. B. in DE 42 39 937 A1 is described.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Clearance und/oder Dialysance der Dialysevorrichtung weist eine Recheneinheit auf, in der die entsprechenden Parameter der Dialyse berechnet werden.The device for determining the clearance and / or dialysance of the Dialysis device has a computing unit in which the corresponding Dialysis parameters can be calculated.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Dialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Dialysance und/oder Clearance unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen beschrieben, wobei die einzelnen Verfahrensschritte näher erläutert werden.A preferred embodiment of the dialysis machine is described below a device for determining the dialysance and / or clearance under Described in detail with reference to the drawing, the individual Process steps are explained in more detail.

Die Dialysevorrichtung weist einen Dialysator 1 auf, der durch eine semi­ permeable Membran 2 in eine Blutkammer 3 und eine Dialysierflüssigkeits­ kammer 4 unterteilt ist. An dem Einlaß der Blutkammer 3 ist eine arterielle Blutleitung 5 angeschlossen, in die eine Blutpumpe 6 geschaltet ist. Stromab der Blutkammer führt eine venöse Blutleitung 7 von dem Auslaß der Blutkammer zu dem Patienten.The dialysis machine has a dialyzer 1 , which is divided by a semi-permeable membrane 2 into a blood chamber 3 and a dialysis fluid chamber 4 . An arterial blood line 5 , into which a blood pump 6 is connected, is connected to the inlet of the blood chamber 3 . Downstream of the blood chamber, a venous blood line 7 leads from the outlet of the blood chamber to the patient.

In einer Dialysierflüssigkeitsquelle 8 wird frische Dialysierflüssigkeit bereitgestellt. Von der Dialysierflüssigkeitsquelle 8 führt eine Dialysierflüssigkeitszuführleitung 9 zu dem Einlaß der Dialysierflüssigkeitskammer 4 des Dialysators 1, während eine Dialysierflüssigkeitsabführleitung 10 von dem Auslaß der Dialysierflüssigkeitskammer zu einem Abfluß 11 führt. In die Dialysier­ flüssigkeitsabführleitung 10 ist eine Dialysierflüssigkeitspumpe 12 geschaltet.Fresh dialysis fluid is provided in a dialysis fluid source 8 . A dialysis fluid supply line 9 leads from the dialysis fluid source 8 to the inlet of the dialysis fluid chamber 4 of the dialyzer 1 , while a dialysis fluid discharge line 10 leads from the outlet of the dialysis fluid chamber to a drain 11 . In the dialysis liquid discharge line 10 , a dialysis liquid pump 12 is connected.

Zur Bilanzierung der in den Dialysator fließenden bzw. aus dem Dialysator strömenden Flüssigkeit ist eine Bilanziereinrichtung 27 vorgesehen, die über eine Bilanzkammer mit zwei Bilanzkammerhälften 27a, 27b verfügt, von denen die erste in die Dialysierflüssigkeitszuführ- 9 und die zweite in die Dialysierflüssigkeitsabführleitung 10 geschaltet ist. Stromauf der Dialysierflüssigkeitspumpe 12 zweigt eine Ultrafiltrationsleitung 28 ab, die stromab der zweiten Bilanzkammer 27b wieder in die Dialysierflüssigkeitabführleitung mündet. In die Ultrafiltrationsleitung 28 ist eine Ultrafiltrationspumpe 29 geschaltet, deren Förderrate die Ultrafiltrationsrate vorgibt.To balance the liquid flowing into or flowing out of the dialyzer, a balancing device 27 is provided, which has a balancing chamber with two balancing chamber halves 27 a, 27 b, of which the first into the dialysis fluid supply line 9 and the second one into the dialysis fluid discharge line 10 is switched. An ultrafiltration line 28 branches off upstream of the dialysis fluid pump 12 , which opens again downstream of the second balancing chamber 27 b into the dialysis fluid discharge line. An ultrafiltration pump 29 is connected into the ultrafiltration line 28 , the delivery rate of which specifies the ultrafiltration rate.

Die Dialysevorrichtung verfügt über eine Steuereinheit 13, die mit der Blutpumpe 6, der Dialysierflüssigkeitspumpe 12 und der Ultrafiltrationspumpe 29 über Steuerleitungen 14, 15, 30 verbunden ist. Die Steuereinheit 13 stellt eine bestimmte Förderrate für die Blutpumpe 6, die Dialysierflüssigkeitspumpe 12 sowie die Ultrafiltrationspumpe 28 ein, die vom Benutzer vorgegeben und während der Dialysebehandlung verändert werden kann.The dialysis device has a control unit 13 , which is connected to the blood pump 6 , the dialysis fluid pump 12 and the ultrafiltration pump 29 via control lines 14 , 15 , 30 . The control unit 13 sets a specific delivery rate for the blood pump 6 , the dialysis fluid pump 12 and the ultrafiltration pump 28 , which can be predetermined by the user and changed during the dialysis treatment.

In der Dialysierflüssigkeitszuführleitung 9 am Einlaß der Dialysierflüssigkeits­ kammer 4 ist ein Leitfähigkeitssensor 16 zur Bestimmung der Dialysierflüssig­ keitseingangskonzentration Cdi einer bestimmten Substanz in der Dialysier­ flüssigkeit stromauf der Dialysierflüssigkeitskammer und ein Leitfähigkeitssensor 17 in der Dialysierflüssigkeitsabführleitung 10 am Auslaß der Dialysier­ flüssigkeitskammer 4 angeordnet, der die sich während der Dialysebehandlung einstellende Dialysierflüssigkeitsausgangskonzentration Cdo der betreffenden Substanz in der Dialysierflüssigkeit stromab des Dialysators mißt.In the dialysis fluid supply line 9 at the inlet of the dialysis fluid chamber 4 , a conductivity sensor 16 for determining the dialysis fluid concentration input concentration Cdi of a certain substance in the dialysis fluid upstream of the dialysis fluid chamber and a conductivity sensor 17 in the dialysis fluid discharge line 10 at the outlet of the dialysis fluid are arranged in the chamber 4 of the dialysis treatment starting concentration Cdo of the substance in question in the dialysis treatment downstream of the dialyzer.

Die Meßwerte der Leitfähigkeitssensoren 16, 17 werden über Signalleitungen 18, 19 einer Einrichtung 21 zur Bestimmung der Dialysance D und Clearance C, zugeführt, die eine Recheneinheit 22 aufweist. Die Recheneinheit 22 wird vorzugsweise von einem Microprozessor gebildet, der in den bekannten Dialysevorrichtungen ohnehin vorhanden ist. Über eine zu der Steuereinheit 13 führende Datenleitung 23 erfaßt die Einrichtung 21 zur Bestimmung der Dialysance und der Clearance die den Blutfluß Qb bzw. den Dialysier­ flüssigkeitsfluß Qd bzw. die Ultrafiltrationsrate vorgebenden Förderraten der Blutpumpe 6 bzw. Dialysierflüssigkeitspumpe 12 bzw. Ultrafiltrationspumpe 29. The measured values of the conductivity sensors 16 , 17 are fed via signal lines 18 , 19 to a device 21 for determining the dialysance D and clearance C, which has a computing unit 22 . The computing unit 22 is preferably formed by a microprocessor, which is present in any case in the known dialysis devices. Via a data line 23 leading to the control unit 13, the device 21 for determining the dialysance and the clearance detects the delivery rates of the blood pump 6 or the dialysing fluid pump 12 or the ultrafiltration pump 29 which determine the blood flow Qb or the dialysing fluid flow Qd or the ultrafiltration rate.

Zur Veränderung der Na-Konzentration der Dialysierflüssigkeit stromauf des Dialysators 1 ist eine weitere Einrichtung 24 vorgesehen. Mit der Einrichtung 24 kann die in den Dialysator fließende Dialysierflüssigkeit bezüglich ihrer Zusammensetzung verändert werden. Über eine Steuerleitung 20 ist die Einrichtung 24 mit der Steuereinheit 13 verbunden.A further device 24 is provided for changing the Na concentration of the dialysis liquid upstream of the dialyzer 1 . The device 24 can be used to change the composition of the dialysis liquid flowing into the dialyzer. The device 24 is connected to the control unit 13 via a control line 20 .

Die Dialysevorrichtung kann noch über weitere Komponenten, z. B. eine Tropfkammer, Sperrorgange etc. verfügen, die der besseren Übersichtlichkeit halber jedoch nicht dargestellt sind.The dialysis machine can also have other components, e.g. Legs Drip chamber, locking devices, etc. have a better overview for the sake of being not shown.

Die Leistungsfähigkeit des Dialysators kann wie folgt überwacht werden. Für eine zu Beginn der Dialysebehandlung vorgegebene Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- und Ultrafiltrationsrate Qd1, Qb1, Qf1 werden die Dialysierflüssigkeitseingangs- bzw. -ausgangskonzentration Cdi1, Cdo1 mit den Leitfähigkeitssensoren 16, 17 gemessen. Daraufhin steuert die Steuereinheit 22 die Einrichtung 24 derart an, daß die Na-Konzentration der Dialysierflüssigkeit stromauf des Dialysators erhöht wird, wobei wieder die Dialysierflüssigkeitseingangs- und ausgangskonzentration Cdi2, Cdo2 mit den Leitfähigkeitssensoren 16, 17 gemessen werden. Aus den gewonnenen Meßwerten wird dann in der Recheneinheit die Clearance K1 bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- und Ultrafiltrationsrate Qd1, Qb1, Qf1 nach der folgenden Gleichung berechnet:
The performance of the dialyzer can be monitored as follows. For a dialysis fluid, blood flow and ultrafiltration rate Qd1, Qb1, Qf1 predefined at the beginning of the dialysis treatment, the dialysis fluid inlet and outlet concentrations Cdi1, Cdo1 are measured with the conductivity sensors 16 , 17 . The control unit 22 then controls the device 24 in such a way that the Na concentration of the dialysis fluid upstream of the dialyzer is increased, the dialysis fluid inlet and outlet concentrations Cdi2, Cdo2 being measured again with the conductivity sensors 16 , 17 . From the measured values obtained, the clearance K1 or dialysance is then calculated in the computing unit at the predetermined dialysis fluid, blood flow and ultrafiltration rate Qd1, Qb1, Qf1 according to the following equation:

Unter der Voraussetzung, daß während der Dialysebehandlung nur die Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsrate verändert wird, berechnet die Recheneinheit aus der ermittelten Clearance K1 bzw. Dialysance und der vorgegebenen Blutflußrate Qb1 bzw. Ultrafiltrationsrate Qf1 zunächst den diffusiven Anteil D1 an der Clearance bzw. Dialysance wie folgt:
Provided that only the dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rate is changed during the dialysis treatment, the computing unit first calculates the diffusive portion D1 of the clearance or from the determined clearance K1 or dialysance and the predetermined blood flow rate Qb1 or ultrafiltration rate Qf1 Dialysance as follows:

Der effektive Blutfluß Qe berechnet sich dabei aus dem der Förderrate der Blutpumpe entsprechenden absoluten Blutfluß Qb wie folgt:
The effective blood flow Qe is calculated from the absolute blood flow Qb corresponding to the delivery rate of the blood pump as follows:

wobei HCT der Hämatokrit [%] und Fp die Plasmawasserfraktion ist.where HCT is the hematocrit [%] and Fp is the plasma water fraction.

Nach der Bestimmung des diffusiven Anteils D1 der Dialysance bzw. Clearance berechnet die Recheneinheit die diffusive Dialysance D(Qd(t), Qe(t)) für beliebige Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- bzw. Ultrafiltrationsraten Qd(t), Qe(t), Qf(t) nach den folgenden Gleichungen:
After determining the diffusive portion D1 of the dialysance or clearance, the computing unit calculates the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t)) for any dialysis fluid, blood flow or ultrafiltration rates Qd (t), Qe (t), Qf (t) according to the following equations:

Die Berechnung der diffusiven Dialysance D(Qd(t), Qe(t)) erfolgt immer dann, wenn die Dialysierflüssigkeits- oder Blutflußrate, die mit der Förderrate der Dialysierflüssigkeits- bzw. Blutpumpe 12, 6 korreliert, verändert wird. Nach der folgenden Gleichung berechnet die Recheneinheit aus der diffusiven Dialysance D(Qd(t), Qe(t)) die Summe von diffusiver und konvektiver Dialysance bzw. Clearance K(Qd(t), Qe(t), Qf(t):
The calculation of the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t)) always takes place when the dialysis fluid or blood flow rate, which correlates with the delivery rate of the dialysis fluid or blood pump 12 , 6 , is changed. According to the following equation, the computing unit calculates the sum of diffusive and convective dialysance or clearance K (Qd (t), Qe (t), Qf (t) from the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t)):

Der zeitliche Verlauf der Clearance bzw. Dialysance wird während der Dialysebehandlung ermittelt. In der Recheneinheit wird aus den einzelnen Werten für die Clearance durch Mittelwertbildung die effektive Clearance Keff berechnet. Ist der zeitliche Verlauf der Clearance während der Dialysebehandlung mit der Behandlungsdauer T bekannt, kann die Berechnung der effektiven Clearance Keff auch durch Integration nach der folgenden Gleichung erfolgen:
The time course of the clearance or dialysance is determined during the dialysis treatment. The effective clearance K eff is calculated in the computing unit from the individual values for the clearance by averaging. If the time course of the clearance during the dialysis treatment with the treatment time T is known, the calculation of the effective clearance K eff can also be carried out by integration using the following equation:

Während die Werte für K(t) auf verschiedenen Meßwerten beruhen können, ist es nach der Erfindung möglich, Messungen für solche t auszusetzen, bei denen K(t) nach Gleichung (9) mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden kann.While the values for K (t) can be based on different measured values, it is possible according to the invention to suspend measurements for those t where K (t) can be determined with sufficient accuracy according to equation (9).

Die Werte für die Clearance bzw. Dialysance sowie die effektiven Werte werden auf einer Anzeigeeinheit 25 angezeigt, die über eine Datenleitung 26 mit der Recheneinheit 22 in Verbindung steht. Damit kann die Reinigungsleistung des Dialysators während der Dialysebehandlung laufend überwacht werden.The values for the clearance or dialysance and the effective values are displayed on a display unit 25 which is connected to the computing unit 22 via a data line 26 . The cleaning performance of the dialyzer can thus be continuously monitored during the dialysis treatment.

Claims (12)

1. Verfahren zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit eines Dialysators einer Dialysevorrichtung während einer Dialysebehandlung, bei der Blut mit einer vorgegebenen Flußrate durch die Blutkammer eines durch eine semipermeable Membran in die Blutkammer und eine Dialysierflüssig­ keitskammer unterteilten Dialysators strömt und Dialysierflüssigkeit mit einer vorgegebenen Flußrate durch die Dialysierflüssigkeitskammer strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußrate des Blutes Qb und/oder der Dialysierflüssigkeit Qd durch die Blutkammer bzw. Dialysierflüssigkeitskammer des Dialysators und/oder die Ultrafiltrationsrate Qf während der Dialysebehandlung ermittelt wird, und daß auf der Grundlage der sich bei einer vorgegebenen Blutflußrate Qb1 und/oder Dialysierflüssigkeitsrate Qd1 und/oder Ultrafiltrationsrate Qf1 einstellenden Clearance K1 und/oder Dialysance die Clearance und/oder Dialysance D(Qd(t), Qe(t), Qf(t)) bei der ermittelten Blutflußrate Qb(t) und/oder Dialysierflüssigkeitsrate Qd(t) und/oder Ultrafiltrationsrate Qf(t) bestimmt wird.1. A method for determining the performance of a dialyzer of a dialysis machine during a dialysis treatment in which blood flows at a predetermined flow rate through the blood chamber of a dialyser divided by a semipermeable membrane into the blood chamber and a dialysis fluid chamber and dialysis fluid flows through the dialysis fluid chamber at a predetermined flow rate , characterized in that the flow rate of the blood Qb and / or the dialysis fluid Qd through the blood chamber or dialysis fluid chamber of the dialyzer and / or the ultrafiltration rate Qf during the dialysis treatment is determined, and that on the basis of the given blood flow rate Qb1 and / or dialysis fluid rate Qd1 and / or ultrafiltration rate Qf1, clearance K1 and / or dialysance the clearance and / or dialysance D (Qd (t), Qe (t), Qf (t)) at the determined blood flow rate Qb (t) and / or dialysis flow liquid rate Qd (t) and / or ultrafiltration rate Qf (t) is determined. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Clearance K1 bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 der diffusive Anteil D1 an der Clearance bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 wie folgt berechnet wird:
wobei der effektive Blutfluß Qe aus dem der Förderrate der Blutpumpe entsprechenden absoluten Blutfluß Qb wie folgt berechnet wird:
wobei HCT der Hämatokrit [%] und Fp die Plasmawasserfraktion ist.2. The method according to claim 1, characterized in that from the clearance K1 or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1, the diffusive portion D1 in the clearance or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1 is calculated as follows:
the effective blood flow Qe is calculated from the absolute blood flow Qb corresponding to the delivery rate of the blood pump as follows:
where HCT is the hematocrit [%] and Fp is the plasma water fraction. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Clearance K1 bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 die diffusive Dialysance D(Qd(t), Qe(t)) für beliebige Dialysierflüssigkeits-, Blutfluß- und Ultrafiltrationsraten Qd(t), Qe(t), Qf(t) nach den folgenden Gleichungen berechnet wird:
3. The method according to claim 2, characterized in that the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t)) for any dialysis fluid, blood flow from the clearance K1 or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1 and ultrafiltration rates Qd (t), Qe (t), Qf (t) is calculated according to the following equations:
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß aus der diffusiven Dialysance D(Qd(t), Qe(t) die Summe von diffusiver und konvektiver Dialysance K(Qd(t), Qe(t), Qf(t)) bzw. Clearance nach der folgenden Gleichung berechnet wird:
4. The method according to claim 3, characterized in that from the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t) the sum of diffusive and convective dialysance K (Qd (t), Qe (t), Qf (t)) or clearance is calculated according to the following equation:
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe von diffusiver und konvektiver Dialysance K(Qd(t), Qe(t), Qf(t)) bzw. Clearance während der Dialysebehandlung für unterschiedliche Zeitpunkte t ermittelt und zur Bestimmung der effektiven Clearance Keff der Mittelwert gebildet wird. 5. The method according to claim 4, characterized in that the sum of diffusive and convective dialysance K (Qd (t), Qe (t), Qf (t)) or clearance during dialysis treatment for different times t is determined and for determining the effective clearance K eff the mean is formed. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blut über einen arteriellen Zweig eines extrakorporalen Kreislaufs in die Blutkammer geleitet und über einen venösen Zweig abgeführt wird, wobei in den arteriellen oder venösen Zweig eine Blutpumpe geschaltet ist, und daß die Dialysierflüssigkeit über eine Dialysierflüssigkeitszuführ­ leitung in die Dialysierflüssigkeitskammer geleitet und über eine Dialysierflüssigkeitsabführleitung abgeführt wird, wobei in die Dialysierflüssigkeitszuführleitung oder Dialysierflüssigkeitsabführleitung eine Dialysierflüssigkeitspumpe geschaltet ist, und daß die Bestimmung des Dialysierflüssigkeitsflusses bzw. des Blutflusses durch die Ermittlung der Förderraten der Blutpumpe bzw. Dialysierflüssigkeitspumpe erfolgt.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that blood in through an arterial branch of an extracorporeal circuit the blood chamber is guided and drained through a venous branch, a blood pump is connected in the arterial or venous branch, and that the dialysis fluid is supplied via a dialysis fluid supply line into the dialysis fluid chamber and via a Dialysis fluid discharge line is discharged, being in the Dialysis fluid supply line or dialysis fluid discharge line a dialysis fluid pump is switched, and that the determination the dialysis fluid flow or the blood flow through the determination the delivery rates of the blood pump or dialysis fluid pump. 7. Dialysevorrichtung mit
  • - einem Dialysator (1), der durch eine semipermeable Membran (2) in eine Blutkammer (3) und eine Dialysierflüssigkeitskammer (4) unterteilt ist,
  • - einer arteriellen Blutleitung (5), die mit dem Einlaß der Blutkammer und einer venösen Blutleitung (7), die mit dem Auslaß der Blutkammer verbunden ist,
  • - einer mit dem Einlaß der Dialysierflüssigkeitskammer verbundenen Dialysierflüssigkeitszuführleitung (9) und einer mit dem Auslaß der Dialysierflüssigkeitskammer verbundenen Dialysierflüssigkeitsabführleitung (10),
  • - einer Einrichtung (21, 13) zur Ermittlung der Flußrate Qb des Blutes und/oder der Dialysierflüssigkeit Qd durch die Blutkammer bzw. Dialysierflüssigkeitskammer und/oder der Ultrafiltrationsrate Qf,
  • - einer Einrichtung (21) zur Bestimmung der Clearance und/oder Dialysance bei der ermittelten Blutflußrate und/oder Dialysierflüssigkeitsflußrate und/oder Ultrafiltrationsrate während der Dialysebehandlung;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (21) zur Bestimmung der Clearance und/oder Dialysance eine Recheneinheit (22) zur Bestimmung der Clearance und/oder Dialysance bei der ermittelten Blutflußrate Qb(t) und/oder Dialysierflüssigkeitsrate Qd(t) und/oder Ultrafiltrationsrate Qf(t) auf der Grundlage der sich bei einer vorgegebenen Blutflußrate Qb1 und/oder Dialysierflüssigkeitsrate Qd1 und/oder Ultrafiltrationsrate einstellenden Clearance K1 und/oder Dialysance aufweist.7. Dialysis machine with
  • a dialyzer ( 1 ) which is divided by a semipermeable membrane ( 2 ) into a blood chamber ( 3 ) and a dialysis fluid chamber ( 4 ),
  • an arterial blood line ( 5 ) connected to the inlet of the blood chamber and a venous blood line ( 7 ) connected to the outlet of the blood chamber,
  • - A dialysis fluid supply line ( 9 ) connected to the inlet of the dialysis fluid chamber and a dialysis fluid discharge line ( 10 ) connected to the outlet of the dialysis fluid chamber,
  • a device ( 21 , 13 ) for determining the flow rate Qb of the blood and / or the dialysis fluid Qd through the blood chamber or dialysis fluid chamber and / or the ultrafiltration rate Qf,
  • - A device ( 21 ) for determining the clearance and / or dialysance at the determined blood flow rate and / or dialysis fluid flow rate and / or ultrafiltration rate during the dialysis treatment;
characterized,
that the device ( 21 ) for determining the clearance and / or dialysance has a computing unit ( 22 ) for determining the clearance and / or dialysance at the determined blood flow rate Qb (t) and / or dialysis fluid rate Qd (t) and / or ultrafiltration rate Qf (t ) on the basis of the clearance K1 and / or dialysance which occurs at a predetermined blood flow rate Qb1 and / or dialysis fluid rate Qd1 and / or ultrafiltration rate. 8. Dialysevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Clearance K1 bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 in der Recheneinheit der diffusive Anteil D1 an der Clearance bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 wie folgt berechnet wird:
wobei der effektive Blutfluß Qe aus dem der Förderrate der Blutpumpe entsprechenden absoluten Blutfluß Qb wie folgt berechnet wird:
wobei HCT der Hämatokrit [%] und Fp die Plasmawasserfraktion ist. 8. Dialysis device according to claim 7, characterized in that from the clearance K1 or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1 in the computing unit, the diffusive portion D1 of the clearance or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1 is calculated as follows:
the effective blood flow Qe is calculated from the absolute blood flow Qb corresponding to the delivery rate of the blood pump as follows:
where HCT is the hematocrit [%] and Fp is the plasma water fraction. 9. Dialysevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Recheneinheit aus der Clearance K1 bzw. Dialysance bei der vorgegebenen Dialysierflüssigkeitsrate Qd1, Blutflußrate Qb1 und Ultrafiltrationsrate Qf1 die diffusive Dialysance D(Qd(t), Qe(t)) für beliebige Dialysierflüssigkeitsraten, Blutflußraten und Ultrafiltrationsraten Qd(t), Qe(t), Qf(t) nach den folgenden Gleichungen berechnet wird:
9. Dialysis apparatus according to claim 8, characterized in that the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t)) for any dialysis fluid rates in the computing unit from the clearance K1 or dialysance at the predetermined dialysis fluid rate Qd1, blood flow rate Qb1 and ultrafiltration rate Qf1 , Blood flow rates and ultrafiltration rates Qd (t), Qe (t), Qf (t) is calculated according to the following equations:
10. Dialysevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Recheneinheit aus der diffusiven Dialysance D(Qd(t), Qe(t) die Summe von diffusiver und konvektiver Dialysance K(Qd(t), Qe(t), Qf(t)) bzw. Clearance nach der folgenden Gleichung berechnet wird:
10. Dialysis device according to claim 9, characterized in that in the computing unit from the diffusive dialysance D (Qd (t), Qe (t) the sum of diffusive and convective dialysance K (Qd (t), Qe (t), Qf ( t)) or clearance is calculated according to the following equation:
11. Dialysevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (21) zur Bestimmung der Clearance und/oder Dialysance derart ausgebildet ist, daß die Clearance und/oder Dialysance während der Dialysebehandlung für unterschiedliche Zeitpunkte t bestimmbar und zur Ermittlung der effektiven Clearance Keff der Mittelwert bestimmbar ist.11. Dialysis device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the device ( 21 ) for determining the clearance and / or dialysance is designed such that the clearance and / or dialysance can be determined for different times t during dialysis treatment and for determination the effective clearance Keff the mean value can be determined. 12. Dialysevorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in die arterielle oder venöse Blutleitung eine Blutpumpe (6) und in die Dialysierflüssigkeitszuführleitung oder Dialysierflüssigkeitsabführleitung eine Dialysierflüssigkeitspumpe (12) geschaltet ist, wobei die Einrichtung (21) zur Ermittlung der Blutflußrate Qb(t) und/oder Dialysierflüssigkeitsrate Qd(t) die Förderrate der Blutpumpe bzw. Dialysierflüssigkeitspumpe erfaßt.12. Dialysis device according to one of claims 7 to 11, characterized in that in the arterial or venous blood line, a blood pump ( 6 ) and in the dialysis fluid supply line or dialysis fluid discharge line, a dialysis fluid pump ( 12 ) is connected, the device ( 21 ) for determining the blood flow rate Qb (t) and / or dialysis fluid rate Qd (t) detects the delivery rate of the blood pump or dialysis fluid pump.
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