DE2624384A1 - Urea determination in blood - with continuous monitoring for patients receiving artificial kidney treatment - Google Patents

Urea determination in blood - with continuous monitoring for patients receiving artificial kidney treatment

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DE2624384A1
DE2624384A1 DE19762624384 DE2624384A DE2624384A1 DE 2624384 A1 DE2624384 A1 DE 2624384A1 DE 19762624384 DE19762624384 DE 19762624384 DE 2624384 A DE2624384 A DE 2624384A DE 2624384 A1 DE2624384 A1 DE 2624384A1
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Nobuo Kato
Kensaku Komiya
Nobuhide Mimura
Yoshiki Minamoto
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Abstract

Determination of urea in the blood of patients with deficient kidney function, who are being treated with an artificial kidney comprises (a) bringing the dialysate flowing from the artificial kidney into contact with immobilised urease so that ammonium ions are formed by reaction of the urease with the urea in the dialysate, (b) determining the ammonia, which has been formed in the soln. leaving the urease, after adjustment to an alkaline pH, by means of an NH3- gas electrode in a continuous flow measuring cell, (c) calculating the urea concn. in the blood from that measured in the dialysate by means of the electrode and specific factors relating to the dialysis, by means of a computing circuit, and (d) displaying the value of the urea concn. by means of a recorder or print-out system. The method permits the continuous determination of urea concn. of patients with deficient kidney function, under treatment with an artificial kidney, and allows the state of the dialysis to be monitored and regulated at the bedside.

Description

Verfahren zur Bestimmung von Harpstoff im Blat und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Harnsto:f im Blut von mit einer künstlichen Niere behandolten Patienten mit Niereninsuffizienz und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.Method for the determination of urea in the blade and device for Carrying out the method The invention relates to a method for determination of urine: f in the blood of patients treated with an artificial kidney with Renal insufficiency and a device for carrying out the procedure.

Bei Verwendung von künstlichen Nieren an Patienten mit Niereninsuffizienz sollten die Dialyse- bzw. Ultrafiltrationsbedingungen je nach dem Krankheitsgrad und der Art des verwendeten Dialysators eingestellt werden. Gegenwärtig werden diese Bedügungen aufgrund der Analysenwerte für Harnstoff, Kreatinin, Elektrolyten und dergl., die vor der Dialyse im Blut des Patienten erhalten werden, eingestellt. Da jedoch zur Bestimmung dieser Analysenwerte mehr als ein halber Tag erforderlich ist, ist es schwierig oder unmöglich, die Dialysebedingungen je nach dem Krankheitsgrad und der Art des Dialysatore in der Künstlichen Niere während der Dialyse rechtzeitig einzustellen oder zu veründern, Zur Zeit werden Bedingungen, wie Dialysegeschwindigkeit und Endpunkt der Dialyse aufgrund der Erfahrungen und Wahrnehmungen des Arztes festgelegt. Eine exakte Bestimmung dioser Bedingungen ist jedoch nicht möglich, so daß beim Patienten zahlreiche Beschwerden auftreten wie Übelkeit und Kopfschmerzen.When using artificial kidneys on patients with renal insufficiency The dialysis or ultrafiltration conditions should be adjusted depending on the degree of the disease and the type of dialyzer used. Presently these are Conditions due to the analysis values for urea, creatinine, electrolytes and The like. Which are obtained in the patient's blood before dialysis is set. However, as more than half a day is required to determine these analytical values It is difficult or impossible to change the dialysis conditions depending on the degree of the disease and the type of dialyzer in the artificial kidney during dialysis in time to discontinue or resign, Currently there are conditions such as Dialysis speed and end point of dialysis based on experiences and perceptions set by the doctor. An exact determination of these conditions is not, however possible, so that the patient experiences numerous complaints such as nausea and Headache.

Aufgabe der Erfindung ist es, den jeweiligen Dialysezustand genau zu erkennen und zu tiberwachen. Ferner soll eine Vorrichtung zur Verfügung gestollt werden, mit der die Tätigkeit von künstlichen Kieren am Bett der Patienten kontrolliert werden kann.The object of the invention is to precisely determine the respective state of dialysis to be recognized and monitored. Furthermore, a device is to be made available with which the activity of artificial kier at the patient's bedside is controlled can be.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung von Harnstoff im Blut von mit einer künstlichen Niere behandelten Patienten mit Eiereninsuffizienz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man (1) das aus der kthistlichen Niere ausströmende Dialysat in Kontakt mit immobilisierter Urease bringt, wobei durch Reaktion des in diesem Dialysat enthaltenen Harnstoffs mit der Urease Ammoniumionen gebildet werden, (2) des Aminonia-k, das nach dem Einstellen eines alkalischen pH-Werts in der von der Urease abgetrennten Lösung gebildet wird, mit einer Ammoniak-Gaselektrode in einer Durchflußküvetto bestimmt, (3) die Harnstoffkonsentration im Blut aus der mit Hilfe der Elektrode gemessenen Harnstoffkonzentration im Dialysat und bestimmte, die Dialyse betreffende Faktoren mit Hilfe einer Rechenschaltung berechnet und (4) den Wert der Harnstoffkonzentration mit Hilfe eines Schreibers und/oder Druckers aufzeichnet.The invention relates to a method for the determination of urea in the blood of patients with egg failure treated with an artificial kidney, which is characterized in that (1) the emanating from the Christian kidney Brings dialysate into contact with immobilized urease, whereby by reaction of the The urea contained in this dialysate is formed with the urease ammonium ions be, (2) the aminonia-k, which after adjusting to an alkaline pH in the solution separated from the urease is formed with an ammonia gas electrode determined in a flow cuvetto, (3) the urea concentration in the blood from the with the help of the electrode measured urea concentration in the dialysate and certain, dialysis-related factors are calculated with the help of a computer circuit and (4) the value of the urea concentration with the help of a pen and / or printer records.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung von Harnstoff im Blut von mit einer künstlichen Niere behandelten Patienten mit Niereninsuffizienz, ist gekennzeichnet durch (I) eine mit immobilisierter Urease gepackte Säule bzw Schlauch, wo das aus der künstlichen Niere ausströmende Dialysat mit der immobilisierten Urease in Kontakt gebracht wird, (II) eine in einer Durchflußküvette angeordnete Ammoniak-Gaoelektrode zur kontinuierlichen Bestimmung von Ammoniak, das durch Einstellen der über die Säule gegangenen Lösung auf einen alkalischen pH-Wert gebildet wird (III) eine Rochenschaltung, um aus der Elektrodenspannung die Harnstoffkonzentration im Blut und bestimmte ; die Dialyse betreffende Faktoren zu berechnen, und (IV) einen Schreiber und/oder Drucker zur Aufzeichnung der berechneten Werte.The device according to the invention for the determination of urea in blood of renal insufficiency patients treated with an artificial kidney characterized by (I) a column or tube packed with immobilized urease, where the dialysate flowing out of the artificial kidney with the immobilized urease is brought into contact, (II) one arranged in a flow cell Ammonia Gaoelectrode for the continuous determination of ammonia, which is produced by setting the solution that has passed through the column is formed to an alkaline pH (III) a ray circuit to determine the urea concentration from the electrode voltage in the blood and certain; calculate dialysis-related factors, and (IV) a recorder and / or printer to record the calculated values.

Die Erfindung beruht auf der Tatsache, da.S die Harnstoffkonzentration im Blut (BUN) von Patienton mit Eiereninsuffizienz, die mit einer künstlichen Niere behandelt werden, gleick dem Produkt ans [α] X [Harnstoffkonzentration im ausströmonden Dialysat (DUN)] ist, wobei α eine Konstanto ist, die durch (1) die Art der verwendeten Dialysators, (2) die Strömungsgeschwindigkeit des Bluis während der Dialyse und (3) die Strömungsgeschwindigkeit des Dialysats bestimmt wird. Ein wesentliches Merkmel der Erfindung ist ferner eine neuartige Durchflußküvette für die Ammoniak-Gaselektrode, mit der die im Dialysat unter Einwirkung der immobilisierten Urease aus dem IErnstoff gebildete Ammoniakkonzentration genau bestimmt werden kann.The invention is based on the fact that the urea concentration in the blood (BUN) of patient with ovarian insufficiency who had an artificial kidney treated, like the product ans [α] X [urea concentration in outflowing dialysate (DUN)], where α is a constant that is given by (1) the type of dialyzer used, (2) the flow rate of the blood during dialysis and (3) the flow rate of the dialysate is determined will. An essential feature of the invention is also a new type of flow cell for the ammonia gas electrode, with which the in the dialysate under the action of the immobilized Urease from the urease ammonia concentration can be determined exactly.

Mehrere Literaturstellen berichten be Verfahren zur Analyse von Bestandteilen in Lösungen oder in Blut, bei denen eine Kombination von immobilisierter Urease und einer Elektrode angewendet wird. Gemäß einem Verfahren wird beispielsweise immobilisierte Urease zusammen mit einer Elektrode für einwertige Kationen angewendet; vgl. G.G. Guilbault und J.G. Montalvo, J. Am. Chem. Soc., Bd. 92 (1970), S.2533 bis 2538. Ferner ist auch die Verwendung von immobilisierter Urease zusammen mit einer Kohlensäure-Gaselektrode beschrieben; vgl. G.G. Guilbault und P.R. Shu, Anal. Chem., Bd. 44 (1972), S. 2161 bis 2166.Several references report methods for analyzing constituents in solutions or in blood where a combination of immobilized urease and an electrode is applied. According to one method, for example, is immobilized Urease applied together with a monovalent cation electrode; see G.G. Guilbault and J.G. Montalvo, J. Am. Chem. Soc. 92: 2533-2538 (1970). Furthermore, the use of immobilized urease together with a carbonic acid gas electrode is also possible described; see G.G. Guilbault and P.R. Shu, Anal. Chem., 44: 2161 (1972) until 2166.

Jedoch verändern sich die Werte für Na+, K+ und HCO3 -1 im Die lysat von künstlichen Nieren quantitativ während der Dialyse sehr stark, so daß die herkömmlichen Verfahren nicht zu einer genauen Harnstoffbestimmung mit dem Zweck einer Überwachung von Künatlichen Hieren herangezogen werden konnen.However, the values for Na +, K + and HCO3 -1 in the die lysate change of artificial kidneys quantitatively during dialysis very strong, so that the conventional Method does not allow for an accurate determination of urea for the purpose of monitoring from Artificial here can be used.

Erfindungsgemäß werden folgende Vorteile erzielt : (1) Die Harnstoffkonzentration im Blut von Patienten mit Niereninsuffizienz, die mit einer künutlichen Hiere behandelt worden, kann kontinuierlich bestimmt werden, ohne daß eine direkte Blutentnshme erforderlich ist.According to the invention, the following advantages are achieved: (1) The urea concentration in the blood of patients with renal insufficiency who are treated with an artificial herd can be determined continuously without direct blood sampling is required.

(2) Der Stand der Harnstoffdialyse von Patienten mit Niereninsuffiziouz lann am Bett überwacht werden.(2) The status of urea dialysis in patients with renal insufficiency can be monitored by the bed.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können übliche künstliche Nieren eingesetat werden, beispielswerise solche vom Spiraltyp, vom Hohlfasertyp und vom modifizierten Standard-Hohlfascrtyp.Conventional artificial kidneys can be used in the method according to the invention become, for example, spiral type, hollow fiber type and modified ones Standard hollow fiber type.

Die immobilisierte Urease wird nach üblichen Verfahren in die Säule bzw. Bchlauch gepackt und eingesetzt.The immobilized urease is fed into the column by conventional methods or hose packed and inserted.

Eine geringe Menge des aus der künstlichen Niere ausströmenden Dialysate kann direkt durch einen Schlauch dem Überwachungagerät zugeführt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in Reugenzgläsern aufgefangene Proben von ausströmenden Dialysaten aus reehreren künstlichen Nieren der Reihe nach dem Überwachungs0 gerät zuzuführen.A small amount of the dialysate leaking from the artificial kidney can be fed directly to the monitoring device through a hose. Another There is a possibility of collecting samples from flowing out in reference glasses Dialysates from several artificial kidneys one after the other on the monitoring device to feed.

Die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Durchflußküvette dient zusammen mit der Ammoniak-Gaselektrode zur Bestimmung des durch den Kontakt des Dialysats mit der immobilisierten Urease gebildeten Ammoniaks. Zur Erhöhung der Bestimmungsgenauigkeit weist die Durchflußküvette einen Rührstab und oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche ein Druckausgleichsloch auf. Durch entsprechendes Rühren und durch Neigen der Elektrode kann das Einführen von Blasenhohlräumen in die Durchflußküvette vermieden werden.The flow cell used in the process according to the invention is used together with the ammonia gas electrode to determine the amount caused by the contact of the Dialysate with the immobilized urease ammonia formed. To increase the The flow cuvette has a stirring rod and above the determination accuracy Liquid surface on a pressure compensation hole. By stirring appropriately and by tilting the electrode, the introduction of bubble cavities into the flow cell be avoided.

Wie bereits erwähnt, hängt der Wert der Konstanten 'von der Art des Dialysators (F1), der Strömungsgeschwindigkeit des Bluts (F2) und der Strömungsgeschwindigkeit des Dialysats (F3) ab.As mentioned earlier, the value of the constant 'depends on the type of Dialyzer (F1), the flow rate of the blood (F2) and the flow rate of the dialysate (F3).

Wie im nachstehenden experimentellen Teil erläutert wird, läßt sich α experimentell leicht bestimman. In der Praxis werden die drei Variablen F1, F2 und F3 nach üblichen Verfahren als elektri-Rechen Signale in die Rechonschaltung eingegeban. Das von der Elektrode erhaltene Spannungsaignal, das der Ammoniakkonzentration im Dialysat, das über die Säule gegangen ist entspricht, wird an die Schaltung übermittelt wodurch der Wert für die Harnstoffkonzentration im Blat der Patienten kontinuierlich erhalten werden kann.As will be explained in the experimental section below, α can be easily determined experimentally. In practice the three variables F1, F2 and F3 as electrical arithmetic signals into the arithmetic circuit using conventional methods entered. The voltage signal obtained from the electrode, that of the ammonia concentration in the dialysate that has passed through the column is transmitted to the circuit whereby the value for the urea concentration in the patient's sheet is continuous can be obtained.

Fig. 1 zeigt schematisch Eine Vorrichtung der Brfindung.Fig. 1 shows schematically an apparatus of the invention.

Die Figuren 2 und 3 zeigen den Einfluß von Änderungen der Strömungsgeschwindigkeiten von Blut und Dialysat auf die Harnstoffkonzentration im Dialysat bei konstanter Harnstoffkonzentration im Blut.Figures 2 and 3 show the influence of changes in flow rates of blood and dialysate to the urea concentration in the dialysate at constant Concentration of urea in the blood.

Fig. 4 erläutert das Verhältnis der nach herkömmlichen Verfahren bestimmten Harnstoffkonzentration im Blut zur entsprechenden mit Hilfe der Vorrichtung von Fig. 1 bestimmten Konzentration.Fig. 4 explains the relationship of those determined by conventional methods Urea concentration in the blood to the corresponding with the help of the device of Fig. 1 determined concentration.

Fig. 5 zeigt eine typische kontinuierliche mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchgeführte Harnstoffbestimmung.Fig. 5 shows a typical continuous with the device according to 1 carried out urea determination.

In den Figuren 6 und 7 werden die Ergebnisse von klinischen Versuchen gezeigt.FIGS. 6 and 7 show the results of clinical trials shown.

Fig. 8 zeigt eine Durchflußküvette.Fig. 8 shows a flow cell.

Die Figuren 9 und 10 sind Fliaßdiagramme von zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Figures 9 and 10 are flow charts of two embodiments the device according to the invention.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand von Fig. 1 erläutert. Die dort abgebildete Vorrichtung dient zur kentinuierlichen Bestimmung der Hernsteffkonzentration, aus der sich der Stand der Dialyse ablesen läßt.The functioning of the device according to the invention is based on Fig. 1 explains. The device shown there is used for k continuous Determination of the heart rate from which the dialysis status can be read leaves.

Die Bezugszeichen in Fig. 1 haben folgende Bedeutung: 1 ist eine Durchfluß-Luftfalle, die die Luft aus dem Dialysat oder Ultrafiltrat der künstlichen Hiere entfernt. 2 stellt ein Rohr bzw. einen Schlauch zur Zufuhr einer Standard-Harnstoff-oder Ammoniaklösung für Eichzwecke dar. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein elektromagnetisches Dreiwegventil, das entweder den Zufluß der Flüssigkeit von 1 oder der Standardlösung von 2 gestattet. 4 Ist eine Pumpe, mit der die Lösung mit konstanter Geschwiadigkeit zugeführt wird. Mit 5 ist eine mit immobili sierter Urease gepackte Säule bezeichnet. 6 ist eine Durchflußküvette und 7 eine Pumpe zum Absaugen der Lösung mit konstanter Gaschwindigkeit. Die mit den Bezugszeichen 1 bis 7 bezeichneten Teile sind in der angegebenen Reihenfolge in Strömungsrichtung in der Strombahn 8 angeordnet. Diese Strombahn ist zwischen der Pumpe t und der Säule 5 mit einem Rohr bzw. Schlauch 9 zur Zufuhr von Phosphatpuffer und zwischen der Säule 5 und der Durchflußküvette 6 mit einem Rohr bzw. einem Schlauch 10 zur Zufuhr von NaOH-Lösung verbunden. Diese Lösungen werden durch die Pumpe 11 bzw. durch die Pumpe 12 mit konstanter Geschwindigkeit zuge führt. In die Burchflußküvette 6 ist eine Ammon;iakelektrode 13 eingetaucht. Ferner befindet sich in dieser Durchflußküvette ein Rührstab 15, der durch den außerhalb der Durchflußküvette 6 befindlichen Magnetrührer 16 angetrieben wird. Ein Schreiber 14 ist mit der Elektrode 13 über die Schaltung 17 verbunden, die ihrerseits mit dem Kabel 18 verbunden ist, über das von der künstlichen Niere Informationen, wie die Strömungsgeschwindigkeiten des Bluts und des Dialysats, übermittelt werden. Die Säule 5, die Elektrode 13 und der Magnetrührer 19 befinden sich in einem thermostatisierten Behälter.The reference numerals in Fig. 1 have the following meaning: 1 is a flow-through air trap, which removes the air from the dialysate or ultrafiltrate of the artificial here. 2 represents a pipe or a hose for supplying a standard urea or ammonia solution for calibration purposes. The reference number 3 denotes an electromagnetic three-way valve, which allows either the inflow of the liquid from 1 or the standard solution from 2. 4 Is a pump that delivers the solution at a constant rate. 5 with a column packed with immobilized urease is designated. 6 is a Flow cell and 7 a pump for sucking off the solution at a constant gas speed. The parts designated by the reference numerals 1 to 7 are in the order given arranged in the flow direction in the current path 8. This current path is between the pump t and the column 5 with a tube or hose 9 for the supply of phosphate buffer and between the column 5 and the flow cell 6 with a tube or a hose 10 connected to the supply of NaOH solution. These solutions are generated by the pump 11 or by the pump 12 at a constant speed supplied. Into the flow cell 6, an ammonia electrode 13 is immersed. There is also a flow-through cuvette in this a stirring rod 15, which is driven by the magnetic stirrer located outside the flow cell 6 16 is driven. A pen 14 is connected to the electrode 13 over the circuit 17, which in turn is connected to the cable 18, via that of the artificial Kidney information, such as blood and dialysate flow rates, be transmitted. The column 5, the electrode 13 and the magnetic stirrer 19 are located in a thermostatically controlled container.

Die Funktionsweise der vorstehend erläuterten Überwachungseinrichtung ist folgende: Das aus der künstlichen Niere (nicht abgebildet) kommende Dialysat oder Ultrafiltrat durchläuft die Luftfalle 1, wo alle vorhandenen Luftblasen entfernt werden. Anschließend wird die Flüssigkeit mit einer konstanten Geschwindigkeit von 0,2 bis 0,5 ml/Minute angesaugt. Die Flüsaigkeit gelangt über das Ventil 5 in die Pumpe 4 und sodann in die Säule 5. Zwischen der Pumpe 4 und der Säule 5 wird das Dialysat oder Ultrafiltrat mit Phosphatpuffer von pH-Wert 7 in einer Menge von 0,2 bis 1,0 ml/Minute versetzt. Der im Dialysat oder Ultrafiltrat enthaltene Harnstoff wird durch die in der Säule 5 befindliche immobilisierte Urcase in Ammoniak und Kohlendioxid zerlegt.The mode of operation of the monitoring device explained above is as follows: The dialysate coming from the artificial kidney (not shown) or ultrafiltrate passes through the air trap 1, where all existing Air bubbles are removed. Subsequently, the liquid is with a constant Aspirated speed of 0.2-0.5 ml / minute. The liquid comes over the valve 5 in the pump 4 and then in the column 5. Between the pump 4 and the dialysate or ultrafiltrate with phosphate buffer of pH 7 is transferred to column 5 added in an amount of 0.2 to 1.0 ml / minute. The one in the dialysate or ultrafiltrate The urea contained in the column 5 is immobilized by the urcase broken down into ammonia and carbon dioxide.

Die entstandene Lösung gelangt sodann in die Durchflußküvette 6, wobei. vorher eine 0,1 bis 0,2 n NaOH-Lösung in einer Menge von 0,2 bis 1,0 ml/Minute zugesetzt worden ist.The resulting solution then reaches the flow cell 6, wherein. a 0.1 to 0.2 N NaOH solution was previously added in an amount of 0.2 to 1.0 ml / minute has been.

Durch die Drehbewegung des Rührstabs 15 in der Durchflußküvotte 6 wird die Lösung homogen gemacht. Die Elektrode 13 erzeugt ein von der Ammoniakkonzentration abhängiges elektrisches Signal, Dieses Signal durchläuft die Rechonschaltung 1 7, in die auch Signale, die den Strömungsgeschwindigkeiten von Blut und Dialysat entsprochen, eingespeist werden. Als Ergebnis läßt sich die vom Schreiber 14 aufgezeichnete Harnstoffkonzentration im Blut direkt ablesen, Die Lösung wird mit Hilfe der Pumpe 7 zusammen mit Luft aus der Durchflußküvette 6 in einer Geschwindigkeit von 1,5 bis 4,0 ml/Minute gepumpt. Die Temperatur wird beispielsweise durch zirkulierende Warmluft auf 30+0,500 thermostatisiert.By rotating the stirring rod 15 in the flow-through cuvotte 6 the solution is made homogeneous. The electrode 13 generates one of the ammonia concentration dependent electrical signal, this signal goes through the Rechon circuit 1 7, in which signals also corresponded to the flow rates of blood and dialysate, be fed in. As a result, the urea concentration recorded by the pen 14 can be obtained read directly in the blood, the solution is dispensed with the aid of the pump 7 together with air pumped from the flow cell 6 at a rate of 1.5 to 4.0 ml / minute. The temperature is, for example, thermostatted to 30 + 0.500 by circulating warm air.

Die Luftfalle 1 verhindert ein Eindringen von Luftblasen, die Meßfehler hervorrufen könnten, in die Strombahn 8. Ferner erlaubt die Luftfalle 1 eine Probenahme von Dialysat oder Ultrafiltrat allein.The air trap 1 prevents the penetration of air bubbles, the measurement errors could cause into the current path 8. Furthermore, the air trap 1 allows sampling of dialysate or ultrafiltrate alone.

Das elektromagnetische Dreiwegventil 3 dient zur Zufuhr von Standard-Harnstoff- oder Ammoniaklösungen in die Strombahn 8, um in geeigneten Abständen die immobilisierte Urease und die Elektrode 13 zu eichen und zu prüfen. Die Pumpen 4, 7, 11 und 12 sur Zufuhr von Lösung mit konstanter Geschwindigkeit sind Behlauch-Kemprimierpumpen, die vorzugsweise mehr als 4 Kanäle aufweisen und sehr stabil sind. Die Strömungsgeschwindigkeit wird durch den Durchmesser des verwendeten Rohrs bzw. Schlauchs bestimmt.The electromagnetic three-way valve 3 is used to supply standard urea or ammonia solutions in the current path 8 to the immobilized at suitable intervals To calibrate and test urease and the electrode 13. The pumps 4, 7, 11 and 12th for the supply of solution at constant speed are Behlauch core-priming pumps, which preferably have more than 4 channels and are very stable. The flow rate is determined by the diameter of the pipe or hose used.

Die SL:ule 5 enthält immebilisierte Urease, mit der der IIarnstoff spezifisch, rasch und wirksam unter milden Bedingungen zu Ammoniak zesetzt w:ird. Da ein rasches Aiisprechcn und eine anhaltende Stabilität (konstante Reaktionsgeschwindigkeit) erforderlich sind, stellen die langsame Diffusion von Harnstoff und Ammoniak, eine stabile Strömmgsgeschwindigkeit und die Aufrechterhaltung der Enzymaktivität wichtige Faktoren dar.The SL: ule 5 contains immebilized urease, with which the urea specifically, rapidly and effectively decomposed to ammonia under mild conditions. Since rapid response and sustained stability (constant reaction speed) are required, the slow diffusion of urea and ammonia, represent a stable flow rate and the maintenance of enzyme activity are important Factors.

Demzufolge wird eine imeobilisierte Urease verendet, die an nicht verfermbare Träger, beispielsweiae Glasperlen, gebunden ist. Insbesondere wird immobilisierte Urease verwendet, die durch Beschichten von Glaspelen mit eine, durch Uni setzung von Urease und einer Polyaminesäure mit sauren Aminosäure-Struktureinheiten, deren Oarboxylgruppe(n) in Säureazidgruppen umgewandelt sind, erhalten worden ist. Ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen immobilisierten Enzyms ist in der japanischen Patentveröffentlichung 109579/1974 beschriebon. Diese immobilisierte Urease weist nach einer Verwendungsdauer von 6 Monaten 95 Prozent und nach einer Verwendungsdauor von 1 Jahr 91 Prozent seiner ursprünglichen Enzymaktivität auf.As a result, an immobilized urease that does not die will die fermable carrier, for example glass beads, is bound. In particular, being immobilized Urease is used by coating Glaspelen with a, by uni setting of urease and a polyamic acid with acidic amino acid structural units, whose Oarboxyl group (s) converted into acid azide groups has been obtained. A A method for producing such an immobilized enzyme is disclosed in Japanese Patent Publication 109579/1974 described. This immobilized urease exhibits 95 percent after a period of use of 6 months and 95 percent after a period of use 91 percent of its original enzyme activity after 1 year.

In der Durohflußkilvette 6, die die Elektrode zur Bestimmung der Ammoniakkonzentration enthält, ist ein Druckausgleicheloch oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehen, um einen konstanten Flüssigkeitsdruck aufrechtzuerhalten. Ferner ist die Küvette in einem Thermostatisiergefäß angeordnet, um die Temperatur in der Küvette konstant zu halten. Der Rührstab 15 dient, wie bereits erwähnt, dazu, die Lösung homogen zu halten, wodurch die Ansprechbarkeit und die Neßgenauigkeit der Elektrode erhöht wird.In the Durohflusskilvette 6, which is the electrode for determining the ammonia concentration contains, a pressure compensation hole is provided above the liquid level, to maintain a constant fluid pressure. There is also the cuvette placed in a thermostatic vessel to keep the temperature in the cuvette constant to keep. As already mentioned, the stirring rod 15 serves to make the solution homogeneous to hold, thereby increasing the responsiveness and accuracy of the electrode will.

In zeigt 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäß verwendeten Durchflußküvette abgebildet. Die einzelnen Bezugszeichen hahen folgende Bedoutungen: 21 Elektrodenrohr, 22 pH-Elektrode, 23 Membran, 24 Durchflußzelle, 24a Kammer für die Flässigkeitaprobe, 24b Auslaß für die Flüssigkeit, 24e Einlaß für die Flüssigkeit, 25 Vergleichselektrode 26 Ppmpe, 27 Abwassorleitung, 28 Pumpe, 29 Einlaßleitung, 30 Rührstab, 31 Magnot, 32 Rotor, 33 Zeitmesser, 34 Schalter und 35 Druckausgleichsloch Die nachstehend aufgeführten experimentellen Ergebnisse werden mit Hilfe der Schaltung 17 und des Schreibers 14 erhalten.In Figure 8, a preferred embodiment is one according to the invention used flow cell shown. The individual reference symbols have the following Conditions: 21 electrode tube, 22 pH electrode, 23 membrane, 24 flow cell, 24a chamber for the liquid sample, 24b outlet for the liquid, 24e inlet for the liquid, 25 comparison electrode, 26 Ppmpe, 27 waste water pipe, 28 pump, 29 inlet pipe, 30 stirring rod, 31 Magnot, 32 rotor, 33 timer, 34 switches and 35 Pressure Equalization Hole The experimental results shown below will be obtained with the aid of the circuit 17 and the recorder 14.

Bei einer vollständigen Zersetzung des Harnstoffs beträgt die erhaltene Ammoniakkonzentration das zweifache der Harnstoffkonzentration. Die Harnstoffkonzentration im Blut ist das o(-fache der entsprechenden Konzentration im Dialysat oder Ultrafiltrat. Die Bedeutung der Konstanten α ist eingangs erläutert.With a complete decomposition of the urea, the obtained is Ammonia concentration twice the urea concentration. The urea concentration in the blood is o (times the corresponding concentration in the dialysate or ultrafiltrate. The meaning of the constant α is explained at the beginning.

Entsprechende Versuchsergebnisse sind in den Figuren 2 und 3 abgebildet.Corresponding test results are shown in FIGS. 2 and 3.

Wenn die Variablen von der künstlichen Niere in Form von elektrischen Signalen in die Rechen- bzw. Arbeitsschaltung eingegeben werden, wird der von der Elektrode 13 übermittelte Wert der Ammoniakkonzentration in die entsprechende Harnstoffkonzentration im Dlut umgerechnet und kann direkt am Schreiber in Abhängigkeit von der Zeit abgelesen worden. Wie sich aus Fig. 4 ergibt, beateht eine enge Beziehung zwischen der nach herkömmlichen Verfahren hestimmten Harnstoffkonzentration im Blut und dem entsprechenden durch die erfindungagemäße Vorrichtung ermittelten Wort. Da eine Ammoniakelektrode verwendet wird, gilt folgende Gloiehung : In [NH3] = 2,303 [pH] + C; Berücksichtigt man, daß der Ammonisk durch Harnstoffzersetzung entsteht, so läßt sich diese Gleichung auch folgendermaßen schreiben : In [Harnstoff] = 2,303 [pH] + C'; Andererseits verändert sich die Harnstoffkonzentration thecretisch nauh foïgender Gleichung : [Harnstoff]t = [Harnstoff]@e-kt; oder ln 7Harnstoff,7 = -kt + a; t Durch Substitution erhält man schließlich folgende Gleichung: 2,303 AP2t = -kt - a'; in der C, O', a und a' Konstanten sind, t die Zeit und In den natürlichen Logarithmus bedeutet.If the variables from the artificial kidney in the form of electrical Signals are entered into the arithmetic or working circuit, the of the Electrode 13 transmitted the value of the ammonia concentration to the corresponding urea concentration in the Dlut converted and can be read directly on the recorder depending on the time been. As is apparent from Fig. 4, there is a close relationship between the after conventional methods determined urea concentration in blood and the corresponding word determined by the device according to the invention. As an ammonia electrode is used, the following applies: In [NH3] = 2.303 [pH] + C; Considered If one assumes that the ammonium is produced by the decomposition of urea, then this equation can be written also write as follows: In [urea] = 2.303 [pH] + C '; On the other hand changed the urea concentration is theoretically based on the following equation: [urea] t = [Urea] @ e-kt; or in 7urea, 7 = -kt + a; t Obtained through substitution one finally has the following equation: 2.303 AP2t = -kt - a '; in the C, O ', a and a' Constants are, t means time and In means the natural logarithm.

Trägt man den pH-Wert (das Elektrodenpotential) gegen die Zeit auf, so erhält man die in Fig. 5 gezeigte lineare Beziehung.If the pH value (the electrode potential) is plotted against time, thus the linear relationship shown in Fig. 5 is obtained.

Die Steigung dieser Geraden entspricht der Dialysegeschwindigkeit. Die Punkte, an denen die Dialysebedingungen [pH]t = -kt verändert werden, sind mit Pfeilen gekennzeichnet. Somit ist es nicht nur möglich, Änderungen der Dialysebedingungen festzustellen, sondern man kann durch kontinuierliche Messung und Aufzeichnung der Harnstoffkonzentration im Dialysat oder Ultrafiltrat auch den Dialyseendpunkt vorhersehen.The slope of this straight line corresponds to the dialysis speed. The points at which the dialysis conditions [pH] t = -kt are changed are marked with Marked with arrows. Thus it is not only possible to change the dialysis conditions but one can determine by continuously measuring and recording the Urea concentration in the dialysate or ultrafiltrate as well the dialysis endpoint foresee.

Ferner ist es auch möglich, durch entsprechende Vorrichtungen, Warnsignale abzugeben, wenn plötzliche Änderungen der Dialyse bedingungen eintreten oder wenn die Dialyse zum Stillstand kommt. Ferner kann die Dialysegeschwindigkeit durch Eingeben des durch diese Vorrichtung erzeugten elektrischen Signals in die künstliche Niere geregelt werden, so daß die Möglichkeit von Gleichgewichtsstörungen vermindert wird.Furthermore, it is also possible to use appropriate devices to provide warning signals to give up if there are sudden changes in dialysis conditions or if dialysis comes to a standstill. Furthermore, the dialysis speed can be entered by entering of the electrical signal generated by this device into the artificial kidney regulated so that the possibility of imbalance is reduced.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Imftfalle 1 durch einen Probenehmer ersetzt, der Proben von Dialysat oder Ultrafiltrat, das aus mehreren künstlichen Nieren stammt, nimmt. Das Dreiwegventil ist mit dem Probenahmer verbunden, Die den jeweiligen Proben entsprechenden Informationen werden in diesem Fall nickt über das Label 18, sondern über andere entsprechende Vorrichtungen auf die künstlichen Nieren übertragen. Somit ist es möglich, kontinuierlich und gleichzeitig Harnstoffanalysen an einer Reihe von Patienten vorzunehmen, Die orfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Überwachung und Messung der Mengen an Kreatinin, iIarnsäure, Glucose, Aminosäuren und dergl., die in das Dialysat oder Ultrafiltrat gelangen, verwendet werden. In diesen Fällen werden immobilisierte Kreatininase (E.C. 3.5. 4.21), Uricase, Glucose Oxidase, Aminosäure-Oxidase, Sauerstoff- oder Ammoniakelektroden in den entsprechenden Kombinationen verwendet.According to one embodiment of the device according to the invention the vaccination trap 1 is replaced by a sampler that takes samples of dialysate or ultrafiltrate, that comes from several artificial kidneys takes. The three-way valve is with the Sampler connected, the information corresponding to the respective samples will be in this case nods via the label 18, but via other appropriate devices transferred to the artificial kidneys. Thus, it is possible continuously and to carry out urea analyzes on a number of patients at the same time Device can also be used to monitor and measure the amounts of creatinine, ilarnic acid, Glucose, amino acids and the like that get into the dialysate or ultrafiltrate, be used. In these cases, immobilized creatininase (E.C. 3.5. 4.21), uricase, glucose oxidase, amino acid oxidase, oxygen or ammonia electrodes used in the appropriate combinations.

Die erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung kann auf beliebige Arten von künstlichen Nieren auf der Basis von Dialyse, Ultrafiltrat ion oder Dialysat-Ultrafiltrat-Rezirkulation angewendet werden. Neben dem Einsatz an Dialysatoren oder Ultrafiltern von künstlichen Nieren kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Überwachung von Dialysaten oder Ultrafiltraten von kleinen analytischen Dialysatoren oder Ultrafiltern, die an die Blutbahn angeschlossen sind, verwendet werden.The monitoring device according to the invention can be used in any desired manner artificial kidneys based on dialysis, ultrafiltration or dialysate-ultrafiltrate recirculation be applied. In addition to the use on dialyzers or ultrafilters of artificial The device according to the invention can also be used for kidney monitoring of dialysates or ultrafiltrates from small analytical dialyzers or ultrafilters that connected to the bloodstream.

Wie bereits erläutert, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung ein kentinuierliches Nessen und Aufzeichnen der Konzentrationen von Harnstoff, Kreatinin, Harnsäure, Glucose und Aminosäuren im Blut, indem man die Konzentrationen dieser Stoffe im Dialysat oder Ultrafiltrat nach Umsetzung mit immobillsierton Euzymen in entsprechenden Säulen bestimmt, Die Konzentrationen der vorcrwähnten Stoffe im Dialysat oder Ultrafiltrat werden potsntiometrisch durch in Durchflußkävetten angeordnete Blektrodan bestimmt. Die dabei erhaltenen Werte werden mittels einer Arbeits- bzw. Rechenschaltung in die entsprechenden Blutwerte umgerechnet und sodann aufgezeichnet.As already explained, the device according to the invention enables Continuous eating and recording of the concentrations of urea, creatinine, Uric acid, glucose and amino acids in the blood by looking at the concentrations of these Substances in the dialysate or ultrafiltrate after reaction with immobillsierton euzymes determined in appropriate columns, the concentrations of the substances mentioned in the Dialysate or ultrafiltrate are potsntiometrically arranged in flow cells Blektrodan for sure. The values obtained in this way are determined by means of a working or Calculation circuit converted into the corresponding blood values and then recorded.

Somit sind genaue und rasche Messungen möglich. Zusätzlich zu den Inïormationen bezüglich der Konzentrationen von Harnsteff und anderen Stoffwechselprodukten im Blut und der Geschwindigkeiten der Dialyse und Ultrafiltration dieser Stoffe (Größen die zur Bastimmung des Dialyseverlaufs notwendig sind) ist es auch möglich, plötzliche Änderungen in den Dialyse- oder Ultrafiltrationsbedingungen festznstellen und zu entscheiden, wann die Dialyse am Bott des Patienten beondet ist. Dadurch ergeben sich für Ärzte und Patienten geringere Belastungen.Accurate and quick measurements are thus possible. In addition to the Information on the concentrations of Urineff and other metabolic products in the blood and the rates of dialysis and ultrafiltration of these substances (Variables that are necessary to determine the course of the dialysis) it is also possible to experience sudden changes in dialysis or ultrafiltration conditions and to decide when the dialysis is due at the bottom of the patient. Through this This results in less stress for doctors and patients.

Beim m erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht notwendig, Blut prooen zu entnehmen, so daß eine Beunruhigung der Patienten und entsprechende Schmerzen vermieden werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß erfindungsgemäß eine Messung im Dialysat oder Ultrafiltrat, das bisher verworfen wurde, möglich ist, ohne daß die Funktion der künstlichen Niere beeinträchtigt wird.In the method according to the invention, it is not necessary to test blood to be taken, so that a disquiet of the patient and corresponding pain be avoided. This is due to the fact that, according to the invention, a measurement in the dialysate or ultrafiltrate, which was previously discarded, is possible without the function of the artificial kidney is impaired.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Abmessungen sehr gering sind, auch beim Patienten zu Hause oder in kleinen Krankenanstalten verwendet werden. In großen Krankenanstalten können eine Reihe von Überwachungageräten gleichzeitig kontrolliert werden, wenn die Schreiber in einem einen Raum aufgestellt werden.Finally, the device according to the invention, its dimensions are very low, even in the patient's home or in small hospitals be used. Large hospitals can use a variety of monitoring devices can be checked at the same time when the scribes are set up in a room will.

Bei den in den Figuren 2 und 3 wiedergegebenen Versächen wird die känstliche Niere CD-1 der Firma Nikkisch Co., Inc. und das Dialyseinstrument HFAK-M-4 (Künstliche Niere von Hohlfasertyp) der Firma Cordis Dow Co., verwendet.In the case of the errors shown in FIGS. 2 and 3, the artificial kidney CD-1 from Nikkisch Co., Inc. and the dialysis instrument HFAK-M-4 (Hollow fiber type artificial kidney) made by Cordis Dow Co. was used.

Im Fall von FIg. 2 beträgt der Wert QD (Strömungsgeschwindigkeit des Dialysats 250 ml und in Fig. 3 der Wert QB (Strömungsgeschwindigkeit des Bluts) 200 ml. Bei ciner Wiederholung der Versuche unter Verwendung der künstlichen Niere CD=1 der Firma Nikkisoh Co., Inc., und des Dialysators EX-23 (künstliche Niere vom Spiraltyp) der Firma Extracorporeal Co. mit den Werten QD = 500 ml und QB = 200 ml werden ähnliche Ergebnisse erhalten.In the case of FIg. 2 is the value QD (flow velocity of the Dialysate 250 ml and in Fig. 3 the value QB (flow rate of the blood) 200 ml. If the experiments are repeated using the artificial kidney CD = 1 from Nikkisoh Co., Inc., and the dialyzer EX-23 (artificial kidney from Spiral type) from Extracorporeal Co. with the values QD = 500 ml and QB = 200 ml, similar results are obtained.

Die folgenden Versuche eriüutern die Erfindung.The following experiments illustrate the invention.

V e r s u c h 1 Es werden klinische Versuche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung von künstlichen Nieren durchgeführt. V e r s u c h 1 There are clinical trials with an inventive Device for monitoring artificial kidneys carried out.

Dabei wird an Poly-methyl-D-glutamat immobilisierte Urease eingesetzt.For this purpose, urease immobilized on poly-methyl-D-glutamate is used.

Die Untersuchungen werden gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 9 durchgeführt. In der Zeit von September 1974 bis Februar 1975 werden im Dialysezentrum des Toranomom General Hospital 23 Patienten während der Dialysebehandlung überwacht.The examinations are carried out according to the flow chart of FIG. In the period from September 1974 to February 1975 he was in the dialysis center of Toranomom General Hospital monitored 23 patients during dialysis treatment.

Die Säule ist mit 2,5 ml immobilisierter Urease mit einer Ureaseaktivität von 20 U gepackt. Die Urease wird nach dem Azidverfahren immobilisiert und an Poly γ-methyl-D-glutamat, das auf Glasperlen der mesh-Zahl 50 bis 80 aufgebracht ist, fixiert.The column is with 2.5 ml of immobilized urease with urease activity packed by 20 U. The urease is immobilized using the azide method and attached to poly γ-methyl-D-glutamate, which is applied to glass beads with a mesh size of 50 to 80 is fixed.

Die Beschichtung wird durchgeführt, indem man eine Lösung von 6 Teilen Poly-γ-methyl-D-glutamat, 3 Teilen Polyurethandiiso cyanat und 1 Teil Epichlorhydrin in Chloroform als Lösungsmittel verwendet.The coating is carried out by making a solution of 6 parts Poly-γ-methyl-D-glutamate, 3 parts polyurethane diisocyanate and 1 part epichlorohydrin used in chloroform as a solvent.

Es wird eine von der Firma Ajinomote Co., Inc., im August 1974 gelieferte künstliche Niere verwendet. Die klinischen Untersuchungen werden an 10 Patienten während des ganzen Septembers 1 974 und a;'i den weiteren 13 Patienten während 40 Tagen von Ende Januar bis Ende Februar 1975 durchgeführt. Das Überwachungsgerät bleibt in der Zeit von Oktober 1974 bis Latte Januar 1975 bei Raumtemperatur unbenütat stehen, um die Alterung der Urease feststellen zu können.One is supplied by Ajinomote Co., Inc. in August 1974 artificial kidney used. The clinical examinations will be carried out on 10 patients during the whole of September 1 974 and a; 'i the other 13 patients during 40 Days from the end of January to the end of February 1975. The monitoring device remains unused at room temperature from October 1974 to January 1975 to be able to determine the aging of the urease.

Es werden 9 Dialysateren vom Spiraltyp, 10 vom lIohlfasertyp und 4 vom modifizierten Standard-Hchlfasertyp verwendet.9 dialysers of the spiral type, 10 of the hollow fiber type and 4 of the modified standard high-fiber type used.

Die Phosphatpuffer- und Natriumhydroxidlösungen werden alle 2 Woehen frisch hergestellt. Die Schläuche in der Schlauehpumpe werden jedes Monat ausgewechselt. Auch die Elektrolytlösung und die Membranen der Elektrode werden jedes Monat ausgewechselt.The phosphate buffer and sodium hydroxide solutions are used every 2 weeks freshly made. The hoses in the hose pump are changed every month. The electrolyte solution and the electrodes' membranes are also changed every month.

Die immobilisierte Urease wird während der ganzen Versuchsdauer nicht ausgewechselt.The immobilized urease is not during the entire duration of the experiment exchanged.

Die Harnstoffkonzentration des ausströmenden Dialysats läßt sich mit Hilfe der erfindungsgemäßen Überwachungsvcrrichtung rasch und genau kontinuierlich bestimmen. Ferner läßt sich bestätigen, daß die Harnstoffkonzentration im Dialysat gut mit der Harnstoffkonzentration im Blut übereinstimmt. Die Vorrichtung läßt sich somit zur Anzeige von wichtigen Paktoren bei der Dialysebehandlung verwenden. Die Dialysebedingungen, wie die Strömungsgeschwindigkeit, lassen sich aufgrund der Bestimmung der Harnstoffkonzentration im Dialysat, entsprechend festlegen. Dementsprechend läßt sich auch das Ende der Dialyse leicht feststellen.The urea concentration of the outflowing dialysate can be changed with Using the monitoring device according to the invention quickly and accurately continuously determine. It can also be confirmed that the urea concentration in the dialysate agrees well with the concentration of urea in the blood. The device can thus use it to display important factors in dialysis treatment. the Dialysis conditions, such as the flow rate, can be based on the determination according to the urea concentration in the dialysate. Accordingly the end of dialysis can also be easily determined.

Die Überwachungsvorrichtung arbeitet während der gesamten Versuchsdauer mit Erfolg. Während der Zeit der Stillegung wird Bakterienwachstum in der mit dem immobilisierten Enzym gepackten Säule festgestellt. Dadurch wird jedoch die Enzymaktivitat kaum beeinflußt. Durch Veränderungen der Durchflußleistung der Proben durch die Säule ergaben sich keine Schwierigkeiten.The monitoring device works for the entire duration of the experiment with success. During the shutdown period, bacterial growth will occur in the with the immobilized enzyme packed column detected. However, this reduces the enzyme activity hardly affected. By changing the flow rate of the samples through the Column no difficulties arose.

Bisher wurden künstliche Nieren im allgemeinen für eine vorbestimmte Zeitdauer betrieben. Der Zustand der Patienten wird dabei durch Blutuntersuchungen Überwacht. Da die Untersuchungen der Blutanalyse im allgemeinen erst einen halben Tag später vorliegen, worden die Dialysebedingungen irn allgemeinen nach den Erfahrungen des behandelnden Arztes festgelegt. Bei einer Verwendung der erfindungsgemäßen Überwachungsvorrichtung entfällt nicht nur der Blutverlust durch häufige Blutuntersuchungen, sondern es kann auch eine Schwächung des physischen Zustands der Patienten durch übermäßige Dialyse vermieden werden.Heretofore, artificial kidneys were generally used for a predetermined one Operated for a period of time. The condition of the patient is done through blood tests Supervised. Since the examinations of the blood analysis are generally only a half Day later, the dialysis conditions were generally based on experience determined by the attending physician. When using the monitoring device according to the invention Not only does it eliminate blood loss through frequent blood tests, but it does can also weaken the physical condition of the patient due to excessive Dialysis should be avoided.

Im erfindungsgemäßen Verfahren spielt die durch Polyglutamat immobilisierte Urease eine wichtige Rolle. Eine spezifische Reaktion mit dem Harnstoff, eine gleichbleibende Reaktivität des Enzyms und ein rasches Ansprechen sind für das Gelingen des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtig. Die bei den hier bew schriebenen Versuchen verwendete Urease ist stabil und hochaktiv und erfüllt somit die vorgenannten Anforderungen.In the method according to the invention, the immobilized by polyglutamate plays Urease plays an important role. A specific reaction with the urea, a constant one Reactivity of the enzyme and a rapid response are essential for the success of the invention Procedural important. The urease used in the experiments described here is stable and highly active and thus fulfills the aforementioned requirements.

Versuch 2 Künstliche Niere: CD-1 der Firma Nikkisoh Co., Inc. Experiment 2 Artificial kidney: CD-1 from Nikkisoh Co., Inc.

Dialysator: EX-23 (künstliche Niere vom Spiraltyp) der Firma Extracorporeal Co. und HFAK-M-4 (künstliche Niere vom Hohlfasertyp) der Firma Cordis Dow Co.Dialyzer: EX-23 (artificial kidney of the spiral type) from Extracorporeal Co. and HFAK-M-4 (hollow fiber type artificial kidney) made by Cordis Dow Co.

4 Patienten mit Niereninsuffizienz werden jeweils mit einem Gerät vom Typ EX-23 behandelt. 4. weitere Patienten, die ebenfalls an Niereninsuffizienz leiden, werden jeweils mit einem Gerät vom Typ HFAK-M-4 behandelt.4 patients with renal insufficiency are each using a device treated by type EX-23. 4. other patients who also have renal insufficiency are treated with an HFAK-M-4 device.

Die Werte für die Harnstoffkonzentration im Blut der Patienten werden erfindungsgemäß ermittelt. Dabei werden zu gegehenen Zeitpunkten dem ausströmenden Dialysat Einzelproben mit einem Volumen von 1 bis 2 ml entnommen. Die Dialysebedingungen (F1, F2 und F3) werden entsprechend den einzelnen Proben während der Dialyse im Rechenkreis festgelegt. Die Werte werden mit dem Drucker ausgedruckt.The values for the urea concentration in the blood of the patients are determined according to the invention. In doing so, the outflowing points in time are taken into account Individual dialysate samples with a volume of 1 to 2 ml are taken. The dialysis conditions (F1, F2 and F3) are stored according to the individual samples during dialysis in the Calculation cycle set. The values are printed out with the printer.

Ferner werden den Patienten während der Dialyse gleichzeitig mit der Probenabme des ausströmenden Dialysats Blutproben entnommen und auf ihre Harnstoffkonzentration untersucht. Die Ergehnisse sind in den Figuren 6 und 7 zusammengestellt. In Fig.Furthermore, the patient is treated simultaneously with the during dialysis Samples of the outflowing dialysate, blood samples taken and their urea concentration examined. The results are compiled in FIGS. 6 and 7. In Fig.

10 ist das Flufdisgramm dieses Versuchs abgebildet.10 shows the flow diagram of this experiment.

Claims (2)

P a t e n t a n s p r ü ü c h eP a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur Bestimmung von Harnstoff im Blut von mit einer künstlichen Hiere behandelten Patienten mit Hiereninsuffizienz, d d a d u 1 e h g e k e n n z e i c h n e t, daß man (1) das aus der künstlichen Niere ausströmende Dialysat in kontakt mit immobilisierter Urease bringt, wobei durch Reaktion des in diesem Pialysat enthaltenen Harnstoffs mit der Urease Ammoniumionen gebildet werden, (2) das Ammoniak, das nach dem Linstellen eines alkalischen pH-Werts in der von. der Urease abgetrennten Lösung gebildet wird, mit einer Ammoniak-Gaselektrode in einer Durchflußküvette bestimmt, (3) zu ) die Ilarrlstoffkonzentration im Blut aus der mit Hilfe der Elektrode gemessenen Harnstoffkonzentration im Dialysat und bestimmte, die Dialyse betreffende Faktoren mit Hilfe einer Rechenschaltung berechnet und (4) den Wert der Harnstoffkonzentration mit Hilfe eines Schreibers und/oder Druckers aufzeichnet.1. Method for the determination of urea in the blood by using an artificial The patients treated here with renal insufficiency, d u 1 e n g e n n n notices that (1) the dialysate flowing out of the artificial kidney brings into contact with immobilized urease, whereby by reaction of the in this Pialysate contained urea with the urease ammonium ions are formed, (2) the ammonia, which after setting an alkaline pH in that of. the Urease is formed with an ammonia gas electrode in a separated solution Flow cuvette determines (3) to) the Ilarrlstoff concentration in the blood from the with the help of the electrode measured urea concentration in the dialysate and certain, dialysis-related factors are calculated with the help of a computer circuit and (4) the value of the urea concentration with the help of a pen and / or printer records. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t dur c h (I) eine mit immobilisierter Urease gepackte Säule, wo das aus der künstlichen Niere ausströmende Dialysat mit der immobilisierten Urease in Kontakt gebracht wird, (II) eine in einer Durchflußküvette angeordnete Ammoniak-Gaselektrode zur kontinuierlichen Bestimmung von Ammoniak das durch Einstellen der über die Säule gegebenen Lösung auf einen alkalischen pH-Wert gebildet wird, (III) eine Rechenschaltung, um aus der Elektrodeaspannung die Harnstoffkonzentration im Blut und bestimmte, die Dialyse betreffende Faktoren zu berechnen und (IV) einen Schreiber ufld/odev Drucker zur Auf zeichnung der berachneten Werte 2. Apparatus for performing the method according to claim 1, g e k e n n n e c h n e t by (I) a column packed with immobilized urease, where the dialysate flowing out of the artificial kidney with the immobilized urease is brought into contact, (II) one arranged in a flow cell Ammonia gas electrode for the continuous determination of ammonia by setting the solution passed through the column is formed to an alkaline pH value, (III) a computing circuit to determine the urea concentration from the electrode release voltage in the blood and certain factors related to dialysis and (IV) one Schreiber ufld / odev printer for recording the calculated values
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