CS223162B1

CS223162B1 - Facility for haemodialysofiltration,haemodialysoperfusion,haemodialysooxygenation and haemofiltrooxygenation

Info

Publication number: CS223162B1
Application number: CS485780A
Authority: CS
Inventors: Valter Jakubek; Stanislav Holanek; Josef Erben; Albert Valek
Original assignee: Valter Jakubek; Stanislav Holanek; Josef Erben; Albert Valek
Priority date: 1980-07-08
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1983-09-15

Abstract

Vynález se týká zařízení pro hemodialýzofíltraci, hemodialýzoperfúzi, hemodialýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci, vyrobené z plastických hmot, sestávající z polopropustné membrány uložené na síťové podpoře uspořádané tříkomorově systémem skládaného filtru. Zařízení podle vynálezu je tvořeno dvěma tříkomorovými systémy sevřenými závěrným systémem tvořeným prvním a druhým krytem, mezi nimiž je vložena přes celou plochu těchto krytů nepropustná přepážka opatřená na bocích otvory, jež jsou integrální součástí rozvodného krevního systému a touto přepážkou je oddělen dialyzátový prostor od ultrafiltračního popřípadě okysličovacího prostoru. Zařízení podle vynálezu lze využít k léčení pacientů trpících akutní nebo chronickou insuficiencí ledvin, a to jak dětí, tak i dospělých s možností vyšší účinností při odstraňování jak nízko, tak středně molekulárních látek zodpovědných za ledvinovou insuficiencí.The invention relates to a device for hemodialysis, hemodialysis surgery, hemodialysis oxygenation and hemofiltrooxygenation, produced of plastics, consisting of semipermeable membranes stored on network support arranged in a three-chamber folded system filter. The device according to the invention is consists of two three-chamber systems clamped closing system formed by the first and a second cover between them over the entire surface of these covers is impermeable a partition provided on the sides with openings which are an integral part of the blood distribution system and is separated by this partition dialysate space from ultrafiltration optionally oxygenation space. The device of the invention can be used for treatment acute or chronic patients kidney insufficiency, both children and children adults with the possibility of higher removal efficiency both low and medium molecular renal agents insufficiency.

Description

Vynález se týká zařízení pro hemodialýzofíltraci, hemodialýzoperfúzi, hemodialýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci, vyrobené z plastických hmot, sestávající z polopropustné membrány uložené na síťové podpoře uspořádané tříkomorově systémem skládaného filtru. Zařízení podle vynálezu je tvořeno dvěma tříkomorovými systémy sevřenými závěrným systémem tvořeným prvním a druhým krytem, mezi nimiž je vložena přes celou plochu těchto krytů nepropustná přepážka opatřená na bocích otvory, jež jsou integrální součástí rozvodného krevního systému a touto přepážkou je oddělen dialyzátový prostor od ultrafiltračního popřípadě okysličovacího prostoru.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for hemodialysis-filtration, hemodialysis-surgery, hemodialysis-oxygenation and hemofiltrooxygenation, made of plastics, consisting of a semipermeable membrane supported on a mesh support arranged in a three-chamber pleated filter system. The device according to the invention consists of two three-chamber systems enclosed by a closure system formed by first and second casings, interposed with an impermeable partition provided over the entire surface of the casings with side openings which are an integral part of the blood distribution system and separating the dialysate space from ultrafiltration or oxidizing space.

Zařízení podle vynálezu lze využít k léčení pacientů trpících akutní nebo chronickou insuficiencí ledvin, a to jak dětí, tak i dospělých s možností vyšší účinností při odstraňování jak nízko, tak středně molekulárních látek zodpovědných za ledvinovou insuficiencí.The device according to the invention can be used to treat patients suffering from acute or chronic renal insufficiency, both children and adults, with the possibility of greater efficacy in removing both the low and medium molecular substances responsible for renal insufficiency.

Předmětem vynálezu je zařízení pro hemodialýzofiltraci, hemodialýzoperfúzi, hemodiálýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci, vyrobené z plastických hmot, sestávající z polopropustné membrány uložené na síťové podpoře uspořádané tříkomorově systémem skládaného filtru a opatřené přepážkou.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a device for hemodialysis filtration, hemodialysis surgery, hemodialysis oxygenation and hemofiltrooxygenation, made of plastics, consisting of a semipermeable membrane supported on a mesh support arranged in a three-chamber pleated filter system and provided with a septum.

Dosud jsou běžně užívány cívkové, deskové a kapilární hemodialyzátory, hemofiltry, hemoperfúzory jako jednotlivá samostatná zařízení, popřípadě byly použity pro simultánní hemodialýzu, hemoperfúzl nebo hemofiltraci s použitím vysoce propustných membrán, případně hemodialýzy a hemoperfúze.So far, coil, plate and capillary hemodialysers, hemofilters, hemoperfusors have been commonly used as individual devices, or have been used for simultaneous hemodialysis, hemoperfusion or hemofiltration using highly permeable membranes, possibly hemodialysis and hemoperfusion.

Shora uvedené typy jsou konstrukčně řešeny jako dvoukomorové nebo tříkomorově systémy. Nedostatky dosavadních řešení spočívají v tom, že ve výše uvedených případech byla nejbližším typem hemofiltrace, při níž byla prováděna současná hemodialýza. Hemofiltrace podmiňuje vyšší odstranění středně molekulárních látek, má však nižší účinnost odstraňování nízko molekulárních retenčních látek jako konvenční hemodialýza. Vysoký dialyzační účinek i pro středně molekulární látky je snižován velmi vysokou ultrafiltrací, při níž je nutno hradit pacientovi 15 až 20 litrů tělesných tekutin při šesti hodinové hemofiltraci metodou směšování za hemofiltrem. Pří směšování před hemofiltrem je spotřeba substitučního roztoku potřebného k náhradě odebraných tekutin přibližně dvojnásobná, což vede k značným osmotickým změnám plazmy, vyvolávající paradoxní hypertenzní reakce. Vzhledem k tomu, že hemofiltrem neprotéká žádný předem temperovaný dialyzační roztok je třeba jak krev, tak i sterilní substituční roztok temperovat ve směšovací komůrce na teplotu 37 °C, aby se pacientovi neodebíralo teplo, dále je nutné množství odebraného krevního filtrátu i množství substitučního roztoku měřit gravimetricky nebo objemově, což zvyšuje nároky na přístrojové vybavení mimotělniho krevního oběhu. U současně používaných hemodialyzátorů jsou běžně používány dvou a tříkomorově systémy, zejména u vrstvených deskových dialyzátorů, s možností průtoku maximálně dvou kapalných médií protékajících paralelně souproudně protiproudově nebo křížovým způsobem, a to s jednosměrným průtokem nebo recirkulací.The above-mentioned types are designed as two- or three-chamber systems. The drawbacks of the prior art solutions are that in the above cases, the closest type of haemofiltration was the current hemodialysis. Hemofiltration requires higher removal of moderate molecular substances, but has lower removal efficiency of low molecular weight retention substances than conventional hemodialysis. The high dialysis effect even for medium-molecular substances is reduced by a very high ultrafiltration, in which the patient has to pay 15 to 20 liters of body fluids for six hours of haemofiltration by post-haemofiltration. When mixing upstream of the hemofilter, the consumption of the substitution solution needed to replace the collected fluids is approximately twice as high, resulting in significant osmotic changes in the plasma causing paradoxical hypertensive reactions. Since no pre-tempered dialysis solution flows through the hemofilter, both the blood and the sterile substitution solution should be tempered in the mixing chamber to a temperature of 37 ° C in order to avoid heat removal from the patient. gravimetrically or by volume, which increases the instrumentation of extracorporeal blood circulation. Two-chamber and three-chamber systems are commonly used in currently used hemodialysers, especially in layered dialysers, with the possibility of a maximum of two liquid media flowing in parallel in countercurrent or cross-flow mode, with unidirectional flow or recirculation.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro hemodialýzofiltraci, hemodialýzoperfúzi, hemodialýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci, jehož podstata spočívá v tom, že je tvořeno dvěma tříkomorovými systémy sevřenými závěrným systémem opatřeným prvním krytem a druhým krytem mezi nimiž je vložena přes celou plochu prvního a druhého krytu nepropustná přepážka opatřená na bocích otvory, jež jsou integrální součástí rozvodného krevního systému a touto nepropustnou přepážkou je oddělen dialyzátorový prostor od ultrafiltračního nebo okysličovacího prostoru a dialyzátorový prostor i ultraflltraění prostor nebo okysličovací prosto mají společnou krevní komoru a jejich zbývající dvě komory mají každá svůj vlastní rozvodný systém, přičemž druhý kryt má na svém povrchu alespoň jeden náustek pro odsávání ultrafiltrátu nebo výstup kyslíku a alespoň jeden náustek pro vstup kyslíku z nichž náustek pro odsávání ultrafiltrátu nebo výstup kyslíku nebo náustek pro vstup kyslíku je uzavřen uzávěrem a první kryt má jako integrální součást jednu část rozvodného krevního systému a celý rozvodný dialyzátorový systém a druhý kryt má jako integrální součást druhou část rozvodného krevního systému a celý rozvodný ultrafiltrační nebo okysličovací systém.The above drawbacks are overcome by a device for hemodialysis filtration, hemodialysisoperfusion, hemodialysis oxyoxygenation and hemofiltrooxygenation, which consists of two three-chamber systems clamped by a closure system provided with a first cover and a second cover between which an impermeable barrier is inserted over the entire surface of the first and second covers on the sides of the openings, which are an integral part of the blood supply system, and through this impermeable septum, the dialyser compartment is separated from the ultrafiltration or oxygenation compartment and both the dialyser compartment and the ultrafiltration compartment or oxygenator compartment have a common blood chamber and their remaining two compartments each have their own the second housing has at least one mouthpiece for aspirating ultrafiltrate or an oxygen outlet on its surface and at least one mouthpiece for the inlet of oxygen therefrom k for ultrafiltrate suction or the oxygen outlet or the oxygen inlet mouthpiece is closed by a closure and the first housing has an integral part of the blood supply system and the entire dialysis system and the second housing has an integral part of the blood supply system and the entire ultrafiltration or oxygenation system system.

Výhody zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že hemodialýza a hemofiltrace a hemoperfúze s možností okysličování protékající krve v přímé kombinaci představují nejbližší napodobení funkce lidské ledviny. Oba paralelně probíhající způsoby, hemodialýza a hemofiltrace, prováděné v jednom společném zařízení s jedním pro oba společným krevním průtokem mají možnost minimalizovat krevní objem na 50 ml a méně. Kombinace obou způsobů dialýzy jak na principu difúze tak i konvence v jednom společném zařízení umožňuje vyšší účinnost při odstraňování jak nízko, tak i středně molekulárních látek tedy obou skupin toxinů zodpovědných za uremii. Kombinací paralelně probíhající hemofiltrace vedle hemodialýzy v omezeném limitovaném čase bude možno odstranit nadbytečné převodnění organismu beze změn plasmatické osmolarity se současným kladným ovlivněním krevního tlaku. Voleným prodlužováním ^možnosti hemofiltrátů je možno zvýšit odstraňování zejména středně molekulárních látek a tím přímo zasahovat na některé těžko hemodialýzou ovlivňované projevy uremické dekompenzace jako neuropatie, pruritus, poruchy glykoregulace. Současná hemodialýza průběžně odstraňuje hlavně látky o malé molekulové hmotnosti a především drží draslík na potřebné hladině. Paralelně probíhající hemodialýza a hemoperfúze se může zejména uplatnit při odstranění některých projevů uremie jako je pruritus, při současně často se vyskytující insuficienci jater, hyperbilirubinemie, při digitalisových intoxikacích pacientů. Hemofiltrace a oxygenace může zejména podstatně ovlivňovat nemocné pacienty s převodněnými plícemi, u nichž městnající tekutina v plicích blokuje přívod kyslíku a dále zhoršuje kardinální dekompenzaci. Další výhodou je možnost zařízení miniaturizovat a tím minimalizovat jeho hmotnost. Zařízení je též možno použít jako výměníku tepla.The advantages of the device according to the invention are that hemodialysis and hemofiltration and hemoperfusion with the possibility of oxygenation of blood flow in direct combination represent the closest imitation of human kidney function. Both parallel methods, hemodialysis and hemofiltration, performed in one common device with one for both common blood flow, have the possibility to minimize blood volume to 50 ml or less. The combination of both diffusion-based dialysis and conventions in one common device allows for greater efficiency in the removal of both low- and intermediate-molecular substances, ie the two classes of toxins responsible for uremia. Combination of parallel hemofiltration in addition to hemodialysis for a limited limited period of time will eliminate excess transfer of the organism without altering plasma osmolarity, while simultaneously affecting blood pressure. By elongating the possibility of haemofiltrates, it is possible to increase the removal of medium-molecular substances in particular and thus directly interfere with some heavily hemodialysis-influenced manifestations of uremic decompensation such as neuropathy, pruritus, glycoregulation disorders. Current hemodialysis continually removes mainly low molecular weight substances and, above all, keeps potassium at the required level. In parallel, hemodialysis and hemoperfusion may be particularly useful in the elimination of some manifestations of uremia such as pruritus, concomitant liver insufficiency, hyperbilirubinemia, and digitalis intoxications in patients. In particular, haemofiltration and oxygenation can significantly affect sick patients with transferred lungs, in which congestive fluid in the lungs blocks oxygen supply and further worsens cardinal decompensation. Another advantage is the possibility to miniaturize the device and thereby minimize its weight. The device can also be used as a heat exchanger.

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je zařízení v nárysu na obr. 2 je jeho částečný řez a na obr. 3 je znázorněna v půdorysu přepážka.The device according to the invention is schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a front elevational view of Fig. 2, and Fig. 3 is a plan view of a partition.

Zařízení je tvořeno dvěma tříkomorovými systémy sevřenými závěrným systémem tvořeným prvním krytem 11 a druhým krytem 12 mezi nimiž je vložena nepropustná přepážka 10, kterou je oddělen dialyzátový prostor 8 od ultrafiltračního, popřípadě okysličovacího prostoru 9, přičemž přepážka 10 má na bocích otvory 14, které jsou integrální součástí rozvodného paralelně napájeného krevního systému 7 a dialyzátový prostor 8 i ultrafiltrační, popřípadě okysličovací prostor 9 mají společnou paralelně napájenou krevní komoru 15 a zbývající dvě komory 16 mají každá svůj rozvodný systém. Dialyzátový prostor 8 i ultrafiltrační, popřípadě okysličovací prostor 9 mohou být s výhodou alternativně opatřeny rozdílnými typy polopropustných membrán. Druhý kryt 12 má na svém povrchu alespoň jeden náustek 5 pro odsávání ultrafiltrátu, nebo výstup kyslíku a alespoň jeden náustek 6 pro vstup kyslíku, z nichž jeden nebo druhý je uzavřen uzávěrem 13, přičemž oba náustky 5, 6 jsou integrální součástí druhého krytu 12. První kryt 11 má jako integrální součást jednu část rozvodného paralelně napájeného krevního systému 7 a vždy celý rozvodný dialyzátový systém 17 a druhý kryt 12 má jednak jako integrální součást vždy druhou část rozvodného paralelně napájeného krevního systému 7 a vždy celý rozvodný ultrafiltrační, popřípadě okysličovací systém 18 a jednak jako integrální součást prvního krytu 11 je na něm umístěn náustek 1 pro vstup krve, náustek 2 pro výstup krve a náustek 3 pro vstup dialyzátu, náustek 4 pro výstup dialyzátu.The device consists of two three-chamber systems enclosed by a closure system formed by a first cover 11 and a second cover 12 between which an impermeable partition 10 is inserted, separating the dialysate space 8 from the ultrafiltration or oxygenation space 9, the partition 10 having openings 14 on its sides. an integral part of the parallel-fed blood system 7 and the dialysate space 8 as well as the ultrafiltration or oxygenation space 9 share a parallel-fed blood chamber 15 and the remaining two chambers 16 each have their own distribution system. The dialysate space 8 as well as the ultrafiltration or oxygenation space 9 can advantageously alternatively be provided with different types of semipermeable membranes. The second housing 12 has on its surface at least one mouthpiece 5 for aspirating ultrafiltrate, or an oxygen outlet, and at least one mouthpiece 6 for oxygen inlet, one or the other being closed by a cap 13, both mouthpieces 5, 6 being an integral part of the second housing 12. The first housing 11, as an integral part, has one part of the parallel blood supply system 7 and the entire dialysis system 17, and the second housing 12, as an integral part, always has the other part of the parallel blood supply system 7 and the entire ultrafiltration or oxygenation system 18 and on the other hand, as an integral part of the first housing 11, there is located a mouthpiece 1 for entering blood, a mouthpiece 2 for leaving blood and a mouthpiece 3 for entering dialysate, a mouthpiece 4 for leaving dialysate.

Při provozu zařízení pro kombinovanou hemodialýzofiltraci se nejdříve naplní a propláchne krevní komora 15 izotonickým roztokem 0,9% chloridu sodného, a aby se zajistilo dokonalé odvzdušnění krevní komory 15 se nechá izotomický roztok 0,9% chloridu sodného protékat touto krevní komorou 15 rychlostí přibližně 300 ml za minutu. Posléze se připojí na náustek 3 pro vstup dialyzátu dialyzát a hemodialýzofiltrát se otočí o 180°, aby se dialyzátová komora zaplňovala dialyzátovým roztokem a přitom dokonale odvzdušňovala. Po naplnění dialyzátové strany se sníží podtlak na —6,65 kPa a tím se krevní komora 15 stejnosměrně otevře, čímž se zajistí optimální průtok krve rozvodným krevním systémem 7 a krevní komorou 15, potřebným zvýšením podtlaku a uzavřením náustku 6 pro vstup kyslíku uzávěrem 13 je možno na ultrafiltrační straně v omezeném limitovaném postupně odstraňovat potřebné množství tělesných tekutin při nadbytečném převodnění organismu. Trasmembránový tlak je zapotřebí minimálně držet na hodnotě + 9,33 kPa na krevní straně a —6,65 kPa na straně dialyzátové, aby se zajistilo stejnosměrné proudění krve po celé ploše krevní komory 15 a tím optimální clearance. Při hemodialýzoperfúzi, hemodialýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci je funkce stejná jako při hemodialýzofiltraci pouze s tím rozdílem, že v ultraflltračním, popřípadě okysličovacím prostoru 9 se použijí membrány se sorpční vrstvou aktivního uhlí pro hemoperfúzi nebo propustné pro plynné médium-kyslík, na bázi silikonového kaučuku nebo jiných plastických materiálů pro hemodialýzooxygenaci, popřípadě hemofiltrooxygenaci a tím, že kyslík protéká okysličovacím prostorem 9 přes náustek 5 pro výstup kyslíku a náustek 8 pro vstup kyslíku, čímž dochází v závislosti na čase k postupnému okysličování krve protékající paralelně napájenou krevní komorou 15, která je v dialyzátovém prostoru 8 temperovaná protékajícím dialyzátovým roztokem na teplotu 37 °C.In operation of the combined hemodialysis filtering device, the chamber 15 is first filled and flushed with an isotonic 0.9% sodium chloride solution, and an isotonic 0.9% sodium chloride solution is allowed to flow through the chamber 15 at a rate of approximately 300 to ensure complete venting of the blood chamber 15. ml per minute. Thereafter, the dialysate is connected to the mouthpiece 3 for dialysate entry and the hemodialysis filter is rotated 180 ° to fill the dialysate chamber with the dialysate solution whilst fully venting. After the dialysate side is filled, the vacuum is reduced to 66.6 kPa and the blood chamber 15 is opened DC to ensure optimal blood flow through the blood distribution system 7 and the blood chamber 15, by increasing the vacuum and closing the oxygen inlet 6 through the cap 13. it is possible on the ultrafiltration side in a limited limited amount to gradually remove the necessary amount of body fluids with excessive transfer of the organism. The transmembrane pressure should be kept at a minimum of + 9.33 kPa on the blood side and –6.65 kPa on the dialysate side to ensure DC blood flow across the entire area of blood chamber 15 and thus optimal clearance. In hemodialysisoperfusion, hemodialysis oxygenation and hemofiltrooxygenation, the function is the same as in hemodialysis filtration except that membranes with a sorption layer of activated carbon for hemoperfusion or permeable to the gaseous medium-oxygen, gas-medium, or oxygen-permeable, gas-medium, materials for hemodialysis oxygenation or hemofiltrooxygenation and by the fact that oxygen flows through the oxygenating space 9 through the mouthpiece 5 for the oxygen outlet and the mouthpiece 8 for the oxygen inlet. 8, tempered by a running dialysate solution to a temperature of 37 ° C.

Zařízení pro kombinovanou hemodialýzofiltraci, hemodialýzoperfúzi, hemodialýzooxygenaci a hemofiltrooxygenaci lze s výhodou použít k léčení pacientů trpících akutní nebo chronickou insuficiencí ledvin, a to jak dětí, tak dospělých s možností vyšší účinností při odstraňování jak nízko, tak středně molekulárních látek zodpovědných za ledvinovou insuficienci. Dále lze zařízení se systémem skládaného filtru tento s výhodou zaměnit za jiné typy membrán, například ploché hadice, popřípadě polopropustné kapiláry.The device for combined hemodialysis filtration, hemodialysisoperfusion, hemodialysis oxyoxygenation and hemofiltrooxygenation can advantageously be used to treat patients suffering from acute or chronic renal insufficiency, both children and adults, with the possibility of greater efficacy in removing both low and moderate molecular substances responsible for renal insufficiency. Furthermore, the device with a pleated filter system can advantageously be exchanged for other types of membranes, for example flat hoses or semipermeable capillaries.

Claims

Apparatus for hemodialysis filtration, hemodialysisoperfusion, hemodialysis oxygenation and hemofiltrooxygenation, made of plastics, consisting of a semipermeable membrane mounted on a mesh support arranged in a three-chamber pleated filter system and provided with a baffle, characterized in that it consists of two three-chamber systems clamped ) and a second housing (12), between which an impermeable partition (10) provided on the sides of the opener (14), which are an integral part of the blood supply system (7), is inserted over the entire surface of the first 1 second housing (11, 12). the impermeable septum (10) separates the dialysate compartment (8) from the ultrafiltration or oxygenation compartment (9) and both the dialysate compartment (8) and the ultrafiltration or oxygenation compartment (9) share a common blood chamber (15) and their remaining two chambers (16) have each their own ro an aquifer system, wherein the second housing (12) has at least one ultrafiltrate suction mouthpiece (5) or an oxygen outlet mouthpiece (5) and at least one oxygen inlet mouthpiece (6) on its surface, of which the ultrafiltrate suction mouthpiece (5) or oxygen outlet or mouthpiece The oxygen inlet (6) is closed by a closure of which the mouthpiece (5j for aspirating the ultrasonic components) is one part of the blood supply system (7) and the entire dialysis system (17) and the second housing (12) has an integral part of the blood system (7) and the entire ultrafiltration or oxygenation distribution system (18).

2 sheets of drawings