ITBO980404A1 - MACHINE FOR DRAINAGE OF ASCITIC LIQUID. - Google Patents
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Description
DESCR IZ ION E DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale of the patent for industrial invention
La presente invenzione è relativa ad una macchina per il drenaggio di liquido ascitico. The present invention relates to a machine for the drainage of ascitic fluid.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad una macchina per prelevare dalla cavità addominale o peritoneale di un paziente il liquido ascitico ivi accumulatosi a causa di disfunzioni epatiche; impiego a cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità. In particular, the present invention relates to a machine for withdrawing from the abdominal or peritoneal cavity of a patient the ascitic fluid accumulated there due to hepatic dysfunctions; use to which the following discussion will explicitly refer without losing generality.
Come è noto, in presenza di disfunzioni epatiche capita sovente che il paziente accumuli del liquido sieroso all'interno della propria cavità addominale o peritoneale. Tale liquido, comunemente chiamato "liquido ascitico", deve essere periodicamente prelevato dalla cavità addominale o peritoneale per impedire un eccessivo aumento di peso, evitare la compressione degli organi interni limitrofi, e per prevenire l'insorgere di infezioni o ulteriori patologie che potrebbero aggravare le già precarie condizioni del paziente. As is known, in the presence of hepatic dysfunctions it often happens that the patient accumulates serous fluid inside his abdominal or peritoneal cavity. This fluid, commonly called "ascitic fluid", must be periodically withdrawn from the abdominal or peritoneal cavity to prevent excessive weight gain, avoid compression of the neighboring internal organs, and to prevent the onset of infections or further pathologies that could aggravate the already precarious conditions of the patient.
Attualmente, il drenaggio del liquido ascitico viene effettuato scaricando il liquido ascitico dalla cavità peritoneale o addominale del paziente attraverso un catetere, senza sottoporre il liquido àscitico stesso ad alcun trattamento volto a recuperare le sostanze proteiche in esso presenti. Come è noto, infatti, il liquido ascitico è costituito da una soluzione acquosa contenente proteine (per esempio l'albumina) ed altre sostanze indispensabili al paziente, che devono essere rapidamente ripristinate se non si vuole incorrere in gravi scompensi fisiologici. Currently, the drainage of the ascitic fluid is carried out by discharging the ascitic fluid from the peritoneal or abdominal cavity of the patient through a catheter, without subjecting the ascitic fluid itself to any treatment aimed at recovering the protein substances present in it. As is known, in fact, the ascitic fluid consists of an aqueous solution containing proteins (for example albumin) and other substances essential to the patient, which must be quickly restored if one does not want to incur serious physiological imbalances.
Il ripristino del corretto equilibrio proteico del paziente viene realizzato immediatamente dopo il prelievo del liquido ascitico, reinfondendo nel corpo del paziente una soluzione proteica contenente la giusta quantità di proteine. The restoration of the correct protein balance of the patient is carried out immediately after the withdrawal of the ascitic fluid, by reinfusing a protein solution containing the right amount of protein in the patient's body.
Purtroppo, la reinfusione di sostanze proteiche espone il paziente a rischi di contagio da virus o batteri. La soluzione proteica normalmente reinfusa al paziente viene infatti prodotta industrialmente con tutte le incertezze del caso: numerosi sono infatti i pazienti che hanno contratto l'epatite o altre gravissime patologie in seguito ad una reinfusione di. soluzione proteica non perfettamente purificata da virus o batteri. Unfortunately, the reinfusion of protein substances exposes the patient to the risk of infection by viruses or bacteria. The protein solution normally reinfused to the patient is in fact produced industrially with all the uncertainties of the case: there are in fact many patients who have contracted hepatitis or other very serious pathologies following a reinfusion of. protein solution not perfectly purified from viruses or bacteria.
Scopo della presente invenzione è realizzare una macchina in grado di rendere inutile l'uso di soluzioni proteiche di tipo commerciale. The object of the present invention is to produce a machine capable of making the use of commercial protein solutions unnecessary.
Secondo la presente invenzione viene realizzata una macchina per il drenaggio di liquido ascitico comprendente un elemento filtrante attraverso il quale viene veicolato il liquido ascitico per essere depurato dell'acqua in eccesso, primi mezzi di pompaggio per aspirare il detto liquido ascitico dal paziente e veicolarlo attraverso il detto elemento filtrante, ed un primo serbatoio di accumulo collegato allo scarico del detto elemento filtrante per raccogliere l'acqua in eccesso del liquido ascitico in uscita dall'elemento filtrante stesso; la detta macchina essendo caratterizzata dal fatto di comprendere un condotto di ricircolo collegante l'ingresso e l'uscita del detto elemento filtrante in modo tale da convogliare il liquido ascitico depurato fuoriuscente dall'elemento filtrante nuovamente in ingresso all'elemento filtrante stesso, ed un secondo serbatoio di accumulo collegato in derivazione al detto condotto di ricircolo per raccogliere almeno una parte del liquido ascitico depurato in uscita dal detto elemento filtrante. According to the present invention, a machine is provided for the drainage of ascitic fluid comprising a filtering element through which the ascitic fluid is conveyed to be purified of excess water, first pumping means to suck said ascitic fluid from the patient and convey it through the said filter element, and a first storage tank connected to the discharge of the said filter element to collect the excess water of the ascitic liquid leaving the filter element itself; the said machine being characterized by the fact of comprising a recirculation duct connecting the inlet and outlet of the said filter element in such a way as to convey the purified ascitic liquid coming out of the filter element back into the filter element itself, and a second accumulation tank connected in derivation to said recirculation duct to collect at least a part of the purified ascitic liquid coming out of said filter element.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento al disegno annesso, che ne illustra in modo schematico, e con parti asportate per chiarezza, un esempio di attuazione non limitativo. The present invention will now be described with reference to the attached drawing, which illustrates in a schematic way, and with parts removed for clarity, a non-limiting example of embodiment.
Con riferimento alla figura annessa, con 1 è indicata nel suo complesso una macchina per il drenaggio del liquido ascitico, che si accumula nella cavità addominale o peritoneale del paziente affetto da disfunzioni epatiche. Tale liquido ascitico è costituito da una soluzione acquosa comprendente sostanze proteiche ed altre sostanze indispensabili al paziente. With reference to the attached figure, 1 indicates as a whole a machine for draining the ascitic fluid, which accumulates in the abdominal or peritoneal cavity of the patient suffering from hepatic dysfunctions. This ascitic fluid consists of an aqueous solution comprising protein substances and other substances essential to the patient.
La macchina 1 comprende una unità di depurazione 2 del liquido ascitico, attraverso la quale viene veicolato il liquido ascitico proveniente dal paziente per essere sottoposto ad un trattamento di filtraggio volto ad estrarre le sostanze proteiche in esso presenti; un serbatoio 3 di accumulo dell'acqua in eccesso e delle sostanze tossiche eventualmente presenti nel liquido ascitico; ed un serbatoio 4 di accumulo delle sostanze proteiche contenute nel liquido ascitico stesso . The machine 1 comprises an ascitic fluid purification unit 2, through which the ascitic fluid coming from the patient is conveyed to be subjected to a filtering treatment aimed at extracting the protein substances present therein; a tank 3 for the accumulation of excess water and toxic substances possibly present in the ascitic fluid; and a tank 4 for the accumulation of the protein substances contained in the ascitic fluid itself.
L'unità di depurazione 2 è collegata al paziente attraverso un condotto di drenaggio 5 in materiale plastico, mentre il serbatoio 3 di accumulo dell'acqua in eccesso ed il serbatoio 4 di accumulo delle sostanze proteiche sono collegati direttamente all'unità di depurazione 2. The purification unit 2 is connected to the patient through a drainage duct 5 made of plastic material, while the excess water accumulation tank 3 and the protein substances accumulation tank 4 are directly connected to the purification unit 2.
La macchina 1 comprende inoltre una pompa di circolazione 6 atta a regolare il flusso di liquido ascitico che attraversa l'unità di depurazione 2, ed una pompa di circolazione 7 atta a regolare il flusso di sostanze proteiche in ingresso al serbatoio 4 di accumulo delle sostanze proteiche. The machine 1 also comprises a circulation pump 6 suitable for regulating the flow of ascitic liquid that passes through the purification unit 2, and a circulation pump 7 suitable for regulating the flow of protein substances entering the storage tank 4 of the substances. protein.
Nell'esempio illustrato, la pompa di circolazione 6 è disposta lungo il condotto di drenaggio 5 ed è costituita da una pompa peristaltica con portata regolabile di tipo noto. In the illustrated example, the circulation pump 6 is arranged along the drainage duct 5 and consists of a peristaltic pump with adjustable flow rate of a known type.
Con riferimento alla figura annessa, l'unità di depurazione 2 comprende un elemento filtrante 8 analogo a quelli impiegati nelle macchine per emodialisi, il quale è internamente provvisto di membrane semipermeabili ad "alta permeabilità" (di tipo noto) che permettono, se sottoposte ad una elevata pressione idrostatica, di effettuare l'ultrafiltrazione del liquido ascitico proveniente dal paziente in modo tale da estrarre dal liquido ascitico l'acqua in eccesso, ed ottenere quindi una soluzione liquida concentrata di sostanze proteiche. Nella fattispecie, le membrane semipermeabili ad "alta permeabilità" dell'elemento filtrante 8 sono costituite da membrane di polisulfone con cut-off compreso tra i 30000 ed i 50000 Daltons, prodotte dalla richiedente stessa. With reference to the attached figure, the purification unit 2 comprises a filter element 8 similar to those used in hemodialysis machines, which is internally provided with "high permeability" semipermeable membranes (of known type) which allow, if subjected to a high hydrostatic pressure, to carry out the ultrafiltration of the ascitic fluid coming from the patient in such a way as to extract excess water from the ascitic fluid, and thus obtain a concentrated liquid solution of protein substances. In this case, the "high permeability" semipermeable membranes of the filter element 8 consist of polysulfone membranes with cut-off between 30000 and 50000 Daltons, produced by the applicant.
L'elemento filtrante 8 presenta un bocca di ingresso 8a attraverso la quale entra il liquido ascitico da trattare; una bocca di uscita 8b attraverso la quale fuoriescono le sostanze proteiche in soluzione, ovvero il liquido ascitico privo dell'acqua in eccesso; ed una bocca di scarico 8c attraverso la quale fuoriesce l'acqua in eccesso e le sostanze tossiche eventualmente contenute nel liquido ascitico stesso. The filter element 8 has an inlet 8a through which the ascitic liquid to be treated enters; an outlet 8b through which the protein substances in solution, ie the ascitic fluid without excess water, come out; and a discharge mouth 8c through which excess water and any toxic substances contained in the ascitic fluid itself come out.
La bocca di ingresso 8a è collegata attraverso il condotto di drenaggio 5 ad un catetere (non illustrato) inserito nel corpo del paziente, mentre la bocca di scarico 8c è collegata tramite un condotto di scarico 9 al serbatoio 3 di accumulo dell'acqua in eccesso, che nell'esempio illustrato è definito da una sacca sterile in materiale plastico di tipo noto. The inlet 8a is connected through the drainage duct 5 to a catheter (not shown) inserted in the patient's body, while the outlet 8c is connected through a discharge duct 9 to the excess water storage tank 3 , which in the illustrated example is defined by a sterile bag made of plastic material of a known type.
Con riferimento alla figura annessa, l'unità di depurazione 2 comprende inoltre un condotto di ricircolo 10 in materiale plastico, il quale collega la bocca di uscita 8b con il condotto di drenaggio 5 immediatamente a monte della pompa di circolazione 6; una camera di compensazione 11 disposta lungo il condotto di drenaggio 5 immediatamente a monte della bocca di ingresso 8a; ed un dispositivo strozzatore 12 disposto lungo il condotto di ricircolo 10 immediatamente a valle della bocca di uscita 8b . With reference to the attached figure, the purification unit 2 further comprises a recirculation duct 10 made of plastic material, which connects the outlet 8b with the drainage duct 5 immediately upstream of the circulation pump 6; a compensation chamber 11 arranged along the drainage duct 5 immediately upstream of the inlet 8a; and a throttle device 12 arranged along the recirculation duct 10 immediately downstream of the outlet 8b.
Il dispositivo strozzatore 12 è atto a variare a comando la sezione di passaggio del condotto di ricircolo 10 tra un valore massimo ed un valore minimo determinati, in modo tale da regolare il flusso di acqua in eccesso in uscita dalla bocca di scarico 8c verso il serbatoio 3 di accumulo dell'acqua in eccesso. La regolazione della sezione del condotto di ricircolo 10 permette infatti di controllare la pressione idrostatica del liquido ascitico all'interno dell'elemento di filtraggio 8 così da regolare l'efficienza del processo di ultrafiltrazione a cui è sottoposto il liquido ascitico stesso. The throttle device 12 is able to vary on command the passage section of the recirculation duct 10 between a determined maximum and minimum value, in such a way as to regulate the flow of excess water outgoing from the discharge mouth 8c towards the tank. 3 of excess water accumulation. The adjustment of the section of the recirculation duct 10 makes it possible to control the hydrostatic pressure of the ascitic liquid inside the filtering element 8 so as to regulate the efficiency of the ultrafiltration process to which the ascitic liquid is subjected.
Con riferimento alla figura annessa, il serbatoio 4 di accumulo delle sostanze proteiche è collegato all'unità di depurazione 2 attraverso un condotto di spillamento 13 in materiale plastico posto in derivazione al condotto di ricircolo 10, immediatamente a valle del dispositivo strozzatore 12. Analogamente al serbatoio 3, nell'esempio illustrato il serbatoio 4 di accumulo delle sostanze proteiche è definito da una sacca sterile in materiale plastico di tipo noto. With reference to the attached figure, the reservoir 4 for the accumulation of protein substances is connected to the purification unit 2 through a tapping duct 13 made of plastic material placed as a derivation from the recirculation duct 10, immediately downstream of the throttle device 12. Similarly to the reservoir 3, in the example illustrated the reservoir 4 for the accumulation of protein substances is defined by a sterile bag made of plastic material of a known type.
La pompa di circolazione 7 è disposta lungo il condotto di spillamento 13 ed è costituita, analogamente alla pompa di circolazione 6, da una pompa peristaltica con portata regolabile di tipo noto. The circulation pump 7 is arranged along the tapping duct 13 and is constituted, similarly to the circulation pump 6, by a peristaltic pump with adjustable flow rate of a known type.
La macchina 1 comprende infine un sensore di pressione 14 per rilevare la pressione idrostatica del liquido ascitico in ingresso all'elemento filtrante 8; mezzi di rilevamento 15 del flusso di sostanze proteiche in ingresso al serbatoio 4; mezzi di rilevamento 16 del flusso di acqua in eccesso in ingresso al serbatoio 3, ed una unità di controllo 17 atta a comandare la pompa di circolazione 6, la pompa di circolazione 7, ed il dispositivo strozzatore 12 in funzione dei segnali provenienti dal sensori 14 e dai mezzi di rilevamento 15 e 16. The machine 1 finally comprises a pressure sensor 14 for detecting the hydrostatic pressure of the ascitic liquid entering the filter element 8; means 15 for detecting the flow of protein substances entering the reservoir 4; means 16 for detecting the excess water flow entering the tank 3, and a control unit 17 adapted to control the circulation pump 6, the circulation pump 7, and the throttle device 12 as a function of the signals coming from the sensors 14 and by the detection means 15 and 16.
Nell'esempio illustrato, in particolare, il sensore di pressione 14 è disposto tra la pompa di circolazione 6 e la bocca di ingresso 8a, in.corrispondenza della camera di compensazione 11, mentre i mezzi di rilevamento 15 e 16 sono costituiti ciascuno da una bilancia di precisione atta a misurare in tempo reale il peso del liquido contenuto nel corrispondente serbatoio 3 o 4. Nota la variazione di peso nell'unità di tempo dell'acqua in eccesso, ovvero delle sostanze proteiche, contenute nel serbatoio 3, ovvero nel serbatoio 4, è possibile infatti risalire al flusso di acqua in eccesso, ovvero di sostanze proteiche, in ingresso al serbatoio 3, ovvero al serbatoio 4. In the example illustrated, in particular, the pressure sensor 14 is arranged between the circulation pump 6 and the inlet port 8a, corresponding to the compensation chamber 11, while the detection means 15 and 16 each consist of a precision balance designed to measure in real time the weight of the liquid contained in the corresponding tank 3 or 4. Note the weight variation in the unit of time of the excess water, or of the protein substances, contained in the tank 3, or in the tank 4, it is in fact possible to trace the flow of excess water, or protein substances, entering the tank 3, or the tank 4.
La macchina 1 nell'esempio illustrato è infine preferibilmente, ma non necessariamente, provvista di un sensore di pressione 19 per la misurazione della pressione del liquido ascitico in uscita dal paziente. Tale sensore è disposto lungo il condotto di drenaggio 5 a monte del collegamento al condotto di ricircolo 10, ed è collegato all'unità di controllo 17 per segnalare eventuali cadute di pressione dovute alla imprevista ostruzione del catetere o condotto di drenaggio 5. The machine 1 in the example illustrated is finally preferably, but not necessarily, provided with a pressure sensor 19 for measuring the pressure of the ascitic fluid leaving the patient. This sensor is arranged along the drainage duct 5 upstream of the connection to the recirculation duct 10, and is connected to the control unit 17 to signal any pressure drops due to unexpected obstruction of the catheter or drainage duct 5.
Il funzionamento della macchina 1 verrà ora descritto supponendo che la pompa di circolazione 6 venga pilotata dall'unità di controllo 17 in modo tale da alimentare in ingresso all'elemento filtrante 8 un flusso Qi costante. The operation of the machine 1 will now be described assuming that the circulation pump 6 is piloted by the control unit 17 in such a way as to feed a constant flow Qi to the filter element 8 inlet.
Nelle fasi iniziali del drenaggio del liquido ascitico, l'unità di controllo 17 mantiene disattivata la pompa di circolazione 7 che convoglia le sostanze proteiche, ossia il liquido ascitico depurato dell'acqua in eccesso, in modo tale che il flusso Q2 di liquido ascitico in uscita dal paziente sia uguale al flusso Q3 di acqua in eccesso in uscita dalla bocca di scarico 8c verso il serbatoio 3. Ovviamente, l'unità di controllo 17 regola la sezione del condotto di ricircolo 10 tramite il dispositivo strozzatore 12, in modo tale che la pressione idrostatica P del liquido ascitico in ingresso all'elemento filtrante 8 assuma costantemente un valore tale da garantire che il flusso Q3 di acqua in eccesso in ingresso al serbatoio 3 si mantenga uguale al flusso Q2 di liquido ascitico in uscita dal paziente. In the initial stages of ascitic fluid drainage, the control unit 17 keeps the circulation pump 7 deactivated, which conveys the protein substances, i.e. the purified ascitic fluid of excess water, so that the Q2 flow of ascitic fluid in output from the patient is equal to the flow Q3 of excess water leaving the discharge mouth 8c towards the tank 3. Obviously, the control unit 17 adjusts the section of the recirculation duct 10 by means of the throttle device 12, so that the hydrostatic pressure P of the ascitic liquid entering the filter element 8 constantly assumes a value such as to ensure that the flow Q3 of excess water entering the tank 3 remains equal to the flow Q2 of ascitic liquid leaving the patient.
Nelle fasi finali del drenaggio, quando la pressione idrostatica P del liquido ascitico in ingresso all'elemento filtrante 8 supera un valore di soglia determinato, l'unità di controllo 17 attiva la pompa di circolazione 7 in modo tale da convogliare al serbatoio 4 una parte del liquido depurato in uscita dalla bocca di uscita 8b, ed aumenta la sezione del condotto di ricircolo 10 tramite il dispositivo strozzatore 12, in modo tale da riportare la pressione idrostatica P del liquido ascitico in ingresso all'elemento filtrante 8 al di sotto del citato valore di soglia. La parte del liquido depurato in uscita dalla bocca di uscita 8b che viene aspirata dalla pompa di circolazione 7, costituisce il flusso Q4 di sostanze proteiche in ingresso al serbatoio 4. In the final stages of drainage, when the hydrostatic pressure P of the ascitic liquid entering the filter element 8 exceeds a determined threshold value, the control unit 17 activates the circulation pump 7 in such a way as to convey a part of the of the purified liquid at the outlet from the outlet 8b, and increases the section of the recirculation duct 10 by means of the throttle device 12, in such a way as to bring the hydrostatic pressure P of the ascitic liquid entering the filter element 8 below the aforementioned threshold value. The part of the purified liquid leaving the outlet 8b which is sucked by the circulation pump 7 constitutes the flow Q4 of protein substances entering the tank 4.
In queste condizioni, il flusso Q2 di liquido ascitico in uscita dal paziente è uguale alla somma del flusso Q3 di acqua in eccesso in ingresso al serbatoio 3 e del flusso Q4 di sostanze proteiche in ingresso al serbatoio 4, di conseguenza la pressione idrostatica del liquido ascitico all'interno dell'elemento filtrante 8 deve assumere un valore inferiore a quello assunto prima dell'attivazione della pompa di circolazione 7. Under these conditions, the Q2 flow of ascitic fluid leaving the patient is equal to the sum of the Q3 flow of excess water entering the tank 3 and the Q4 flow of protein substances entering the tank 4, consequently the hydrostatic pressure of the liquid. ascitic inside the filter element 8 must assume a value lower than that assumed before the activation of the circulation pump 7.
È opportuno sottolineare che il controllo delle pompe di circolazione 6 e 7 effettuato dall'unità di controllo 17 è asservito ai segnali provenienti dai mezzi di rilevamento 15 e 16, non essendo sufficientemente preciso un controllo effettuato controllando semplicemente la velocità di rotazione delle pompe peristaltiche. It should be emphasized that the control of the circulation pumps 6 and 7 carried out by the control unit 17 is subject to the signals coming from the detection means 15 and 16, since a control carried out simply by controlling the rotation speed of the peristaltic pumps is not sufficiently precise.
L'indiscutibile vantaggio della macchina 1 sopra descritta ed illustrata è quello di rendere possibile un recupero delle sostanze proteiche contenute nel liquido ascitico, in modo tale che queste ultime possano essere successivamente reinfuse al paziente senza rischi di contagio . The unquestionable advantage of the machine 1 described and illustrated above is that of making it possible to recover the protein substances contained in the ascitic fluid, so that the latter can subsequently be reinfused to the patient without risk of contagion.
Risulta infine chiaro che alla macchina 1 per il drenaggio di fluidi corporei qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the machine 1 for draining body fluids described and illustrated here without thereby departing from the scope of the present invention.
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