Zur Entfernung von harnpflichtigen Substanzen wird das Blut eines Patienten in einem extrakorporalen Blutkreislauf durch die Kammer eines von einer semiper- meablen Membran in zwei Kammern unterteilten Dialysators geleitet, während die andere Kammer von einer Dialysierflüssigkeit durchströmt wird. Als Zugang zum Gefäßsystem wird häufig eine arteriovenöse Fistel angelegt, es ist aber auch der Einsatz eines Implantats möglich. Das Blut wird dem Patienten über eine arterielle Nadel entnommen, die an die arterielle Blutleitung des extrakorporalen Blutkreislaufs angeschlossen ist und wird dem Patienten über eine venöse Nadel, die an die venöse Blutleitung angeschlossen ist, wieder zugeführt.

Zur Gewinnung von Blutkomponenten, die zur Behandlung von Patienten mit bestimmten Krankheiten benötigt werden, finden Zellseparatoren Verwendung, in denen das Blut eines Spenders in einem extrakorporalen Kreislauf einer Dichte- zentrifugation unterworfen und in seine Bestandteile getrennt wird.

Für die Sicherheit des Patienten während einer extrakorporalen Blutbehandlung, beispielsweise einer Dialysebehandlung oder einer Blutseparation, ist eine Über- wachung des GefäBzuganges von entscheidender Bedeutung. So ist das Herausrut- schen der venösen Nadel beispielsweise mit einem größeren Blutverlust für den Patienten verbunden, wenn dieser Fehler nicht sofort bemerkt wird.

Aus dem Bereich der Infusionstechnik sind Schutzsysteme zur Überwachung des Gefäßzuganges bekannt. Die EP-A-0 328 162 beschreibt eine Infusionsvorrich- tung, die einen Druckwandler in der Infusionsleitung aufweist, mit dem sich die Herzschläge des Patienten nachweisen lassen, sofern die Nadel zu dem Gefäßsy- stem einen Zugang hat. Ein fehlerhafter Gefäßzugang wird dadurch erkannt, daß die Herzschläge nicht mehr als Druckpulse in der Infusionsleitung gemessen werden.

Aus der EP-A-0 328 163 ist eine Infusionsvorrichtung bekannt, bei der die von der Infusionspumpe in der Infusionsleitung erzeugten Druckpulse überwacht werden. Das Herausrutschen einer Nadel wird durch eine Veränderung der Form der Druckpulse erkannt.

Derartige Schutzsysteme werden auch in Dialysevorrichtungen eingesetzt. Eine bekannte Dialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur Überwachung des Gefäß- zuganges weist einen in der venösen Blutleitung angeordneten Druckwandler auf.

Mit dem Druckwandler wird ein Druckabfall erkannt, der beim Herausrutschen der Nadel auftritt. Eine Studie über die venöse Drucküberwachung bei Dialyse- vorrichtungen hat aber gezeigt, daß die Überwachung des venösen Rücklauf- drucks als Schutzsystem gegenüber Blutverlust in die Umgebung bei herausge- rutschter Nadel versagen kann.

Die W097/10013 beschreibt eine Dialysevorrichtung mit einem Überwachungs- system, das die in der arteriellen Blutleitung durch die Blutpumpe erzeugten Druckpulse in der venösen Blutleitung überwacht.

Aus der EP-A-0 745 400 ist eine Vorrichtung zur Überwachung der Okklusions- stellung einer peristaltischen Pumpe bekannt, in die eine Schlauchleitung einge- legt ist. Bei der bekannten Vorrichtung wird über einen Shunt eine Leiterschleife geschaffen. Der Shunt stellt eine elektrische Verbindung zwischen dem Abschnitt der Schlauchleitung stromauf der Pumpenrollen und dem Abschnitt stromab der Pumpenrollen her. Zur Überwachung der Okklusionsstellung wird mit einer stromauf der Pumpenrollen an der Schlauchleitung angeordneten Erregerspule ein elektrischer Strom in der Leiterschleife induziert, der mit einer stromab der Pumpenrolle angeordneten Induktionsspule überwacht wird. Dabei wird von der Stärke des in der Leiterschleife fließenden Stromes auf die Okklusionsstellung der peristaltischen Pumpe geschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Gefäßzuganges während einer extrakorporalen Blutbehandlung zu schaffen, das die Erkennung eines fehlerhaften Gefäßzuganges mit hoher Zuverlässigkeit erlaubt, ohne daß umfangreiche Veränderungen an der Blutbehandlungsvorrich- tung erforderlich sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung zur extrakorpo- ralen Blutbehandlung mit einer Einrichtung zur Überwachung eines Gefäßzugan- ges zu schaffen, die einen fehlerhaften Gefäßzugang mit hoher Zuverlässigkeit erkennt und mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln realisiert werden kann. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß der extrakorporale Blutkreislauf, der den arteriellen Gefäßzugang, die arterielle Blutleitung, die Blutbehandlungs- einrichtung, die venöse Blutleitung, den venösen Gefäßzugang und das verbinden- de Gefäßsystem des Patienten oder Spenders umfaßt, eine geschlossene Leiter- schleife bildet, in der ein elektrischer Strom fließen kann. Messungen haben ergeben, daß der Stromkreis weder durch die in den extrakorporalen Kreislauf geschaltete Blutpumpe, die auch als okkludierende Rollenpumpe ausgebildet sein kann, noch durch eine in die venöse Blutleitung geschaltete Tropfkammer ausreichend unterbrochen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein elektrischer Stromfluß in der geschlossenen Leiterschleife bewirkt, wobei der in der Leiterschleife fließende Strom gemessen und bei einer charak- teristischen Veränderung der Stromstärke auf einen fehlerhaften Gefäßzugang geschlossen wird. Ein fehlerhafter Gefäßzugang liegt dann vor, wenn der Strom- kreis unterbrochen ist, d. h. die venöse bzw. arterielle Nadel der Blutleitung herausgerutscht ist.

Die Impedanzmessung erfolgt vorzugsweise mit einem Wechselstrom, dessen Amplitude und Frequenz so zu wählen ist, das einerseits eine Gefährdung des Patienten oder Spenders sowie eine Schädigung des Blutes nicht auftreten kann und andererseits eine Signalauswertung mit hoher Zuverlässigkeit möglich ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung eines Gefäßzuganges kann in vorteilhafter Weise bei allen Blutbe- handlungsverfahren Verwendung finden, die von einem extrakorporalen Blut- kreislauf Gebrauch machen. Zu diesen zählen beispielsweise Dialyseverfahren oder Verfahren zur Separation des Blutes in einzelne Blutbestandteile. Unter einer Blutbehandlungseinrichtung als Bestandteil einer Vorrichtung zur Blutbehandlung wird beispielsweise ein Dialysator, Filter oder eine Separationseinheit eines Zellseparators verstanden.

Um einen Eingriff in das bestehende Schlauchsystem einer Blutbehandlungsvor- richtung zu vermeiden, wird der Strom zweckmäßigerweise induktiv in die Leiterschleife eingekoppelt. Prinzipiell können in die Blutleitungen aber auch elektrische Kontakte integriert sein.

Vorzugsweise erfolgt die induktive Einkopplung mittels einer von Wechselstrom durchflossenen Erregerspule, die an einer ersten Stelle des extrakorporalen Blutkreislaufs angeordnet ist und die induktive Auskopplung der Meßsignale mit einer Induktionsspule, die an einer zweiten Stelle des extrakorporalen Blutkreis- laufs angeordnet ist. Wichtig für die Induktion einer elektromotorischen Kraft längs der Leiterschleife ist ein sich zeitlich änderndes, über die von der Leiter- schleife eingeschlossene Fläche integriertes Magnetfeld.

Die Erreger-und Induktionsspulen können grundsätzlich an jeder Stelle des extrakorporalen Blutkreislaufs angeordnet sein, entscheidend ist aber, daß die Induktionsspule nicht im Streufeld der Erregerspule liegt. Vorzugsweise sind die Erreger-bzw. Induktionsspulen an der arteriellen bzw. venösen Blutleitung angeordnet.

Für den Fall, daß ein fehlerhafter Gefäßzugang erkannt wird, wird vorzugsweise ein Alarm gegeben. Darüber hinaus kann der Blutfluß im extrakorporalen Kreis- lauf unterbrochen werden, um einen Blutverlust zu vermeiden. Die Unterbre- chung des Blutflusses kann mit einem im extrakorporalen Kreislauf angeordneten Sperrorgan, z. B. einer Schlauchklemme, erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren, kann auch mit anderen Verfahren zur Erken- nung eines fehlerhaften Gefäßzuganges, beispielsweise der Überwachung eines Druckabfalls im extrakorporalen Kreislauf, kombiniert werden. Dadurch wird die Sicherheit des Überwachungssystems noch weiter erhöht.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann nicht nur der Gefäßzugang überwacht werden, sondern es ist auch eine gleichzeitige Überwachung der in der venösen Leitung der bekannten Blutbehand- lungsvorrichtungen angeordneten Absperrklemme möglich.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Dialysevorrichtung mit einer Einrichtung zur Über- wachung eines Gefäßzuganges in vereinfachter schematischer Darstellung.

Die Dialysevorrichtung weist als Blutbehandlungseinrichtung einen Dialysator 1 auf, der durch eine semipermeable Membran 2 in eine Blutkammer 3 und eine Dialysierflüssigkeitskammer 4 unterteilt ist. An dem Einlaß der Blutkammer ist eine arterielle Blutleitung 5 angeschlossen, in die eine peristaltische Blutpumpe 6 geschaltet ist. Stromab der Blutkammer 3 führt eine venöse Blutleitung 7 von dem Auslaß der Blutkammer zu dem Patienten. In die venöse Blutleitung 7 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen 8 geschaltet. An den Enden der arteriellen und venösen Blutleitung 5,7 sind Nadeln 5a, 7a angeschlossen, die in den Patienten gestochen werden. Die arterielle und venöse Blutleitung sind Bestandteil eines als Disposable ausgebildeten Schlauchleitungssystems.

In einer Dialysierflüssigkeitsquelle 9 wird frische Dialysierflüssigkeit bereitge- stellt. Von der Dialysierflüssigkeitsquelle 9 führt eine Dialysierflüssigkeitszuführ- leitung 10 zu dem Eingang der Dialysierflüssigkeitskammer 4 des Dialysators 1, während eine Dialysierfiüssigkeitsabführleitung 11 von dem Ausgang der Dialy- sierflüssigkeitskammer zu einem Abfluß 12 führt.

Die Dialysevorrichtung kann noch über weitere Komponenten, z. B. eine Bilan- ziereinrichtung etc., verfügen, die der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt sind.

Zur Unterbrechung des Blutflusses ist an der venösen Blutleitung 7 stromab der Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen 8 eine Absperrklemme 13 vor- gesehen, die elektromagnetisch betätigt wird. Die arterielle Blutpumpe 6 und die venöse Absperrklemme 13 werden über Steuerleitungen 14,15 von einer Steuer- einheit 16 angesteuert.

Die Einrichtung 17 zur Überwachung eines Gefäßzuganges weist eine Erreger- spule 18 auf, die über elektrische Verbindungsleitungen 19 an einen Wechsel- spannungsgenerator 32 angeschlossen ist. Die Erregerspule 18 ist an einer Stelle der venösen Blutleitung 7 stromab der Schlauchklemme 13 derart angeordnet, daß deren Magnetfeld die von der Leiterschleife eingeschlossene Fläche durchsetzt.

Vorzugsweise ist die Erregerspule 18 eine Zylinderspule, deren Längsachse senkrecht auf der Leiterschleifenfläche steht. Dabei kann die venöse Blutleitung 7 entweder durch die Erregerspule verlaufen oder die Erregerspule kann neben der Blutleitung liegen, wobei die Längsachse der Erregerspule mit der Blutleitung vorzugsweise einen rechten Winkel einschließt. Die Überwachungseinrichtung 17 umfaßt darüber hinaus eine Induktionsspule 20, die an der arteriellen Blutleitung 5 an einer Stelle stromauf der Blutpumpe 6 angeordnet ist. Über elektrische Verbindungsleitungen 21 ist die Induktionsspule 20 an einem Meßverstärker 22 angeschlossen. Die Induktionsspule 20 ist ebenfalls eine Zylinderspule, deren Längsachse senkrecht auf der Leiterschleifenfläche steht, wobei die arterielle Blutleitung entweder durch die Induktionsspule 20 verlaufen oder die Induktions- spule 20 neben der arteriellen Blutleitung 5 angeordnet sein kann.

Während das Blut des Patienten in einem geschlossenen Kreislauf, der eine elektrische Leiterschleife darstellt, durch die arterielle Blutleitung 5 mit dem in die Blutpumpe 6 eingelegten Schlauchabschnitt, die Blutkammer 3 des Dialysators 1, die Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen 8 und die venöse Blutleitung 7 sowie das Gefäßsystem strömt, induziert die Erregerspule 18 einen Wechsel- strom im extrakorporalen Blutkreislauf, dessen Stärke von der Leitfähigkeit des Blutes, dem Schlauchquerschnitt etc. abhängig ist. Der in der Leiterschleife fließende Wechselstrom erzeugt wiederum ein sich zeitlich änderndes Magnetfeld, das in der Induktionsspule 20 an der arteriellen Blutleitung eine Spannung indu- ziert, deren Höhe von der Stärke des in der Leiterschleife fließenden Stromes abhängig ist. Wenn eine der beiden Nadeln 5a, 7a der arteriellen und venösen Blutleitung 5,7 herausrutscht, ist der Stromkreis unterbrochen, so daß in der Induktionsspule 20 keine Spannung induziert wird.

Zur Überwachung des Gefäßzuganges wird das Ausgangssignel des Meßver- stärkers 22 in einem Komparator 23, der über eine Signalleitung 24 mit dem Ausgang des Meßverstärkers 22 verbunden ist, mit einer vorgegebenen Referenz- spannung verglichen. Fällt das Ausgangssignal des Meßverstärkers 22 unter die Referenzspannung ab, so erzeugt der Komparator 23 ein Steuersignal, daß die Steuereinheit 16 über eine Signalleitung 25 empfängt. Die Steuereinheit 16 schaltet dann die Blutpumpe 6 ab und betätigt die Absperrklemme 13 in der venösen Blutleitung 7, um einen Blutverlust zu verhindern. Ferner erzeugt die Steuereinheit 16 ein Alarmsignal, das ein Alarmgeber 26 über eine Signalleitung 27 empfängt, der einen akustischen und/oder optischen Alarm gibt.

Um eine geschlossene Leiterschleife zu schaffen, ist die Vorrichtung zum Ab- scheiden von Luftblasen 8 vorzugsweise derart ausgebildet, daß diese von dem Blut kontinuierlich durchströmt wird. Eine derartige Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen ist beispielsweise in der DE 195 06 506 AI beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Die Vorrichtung zum Abscheiden von Blut weist eine im wesentlichen kreiszylinderförmige Kammer und einen in Längs- richtung der Kammer angeordneten Einlauf-und Auslaufstutzen 28,29 auf. An dem Einlaufstutzen 28 ist ein Strömungsleitbauteil 30 mit einem in Längsrichtung der Kammer verlaufenden zentralen Strömungsrohr befestigt, das in zwei Strö- mungsleitrohre übergeht. Der Stromkreis wird durch die Vorrichtung zum Abscheiden von Luftblasen nicht unterbrochen, da das Strömungsleitbauteil unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 31 in der Kammer liegt.