BRPI0908639B1 - dispositivo de filtração de uma composição fluida complexa - Google Patents

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Abstract

dispositivo de filtração de uma composição fluida complexa o objeto da invenção é um dispositivo de filtração de uma composição fluida complexa, tal como sangue , caracterizado pelo fato de compreender uma base (12) com um fundo (18) , uma tampa (14) com um fundo (30) e uma membrana (16) disposta entre a dita base e a mencionada tampa de maneira a definir uma câmara (c1) baixa e uma câmara (c2) alta , um tubo (26) de entrada da composição complexa a filtrar desembocando na câmara (c1) baixa, um tubo (28) de saída do retentado com meios de regulagem da vazão desembocando nessa mesma câmara (c1) baixa e um tubo (36, 36-1) de saída da câmara (c2) alta, sendo que esse tubo (36, 36- 1) de saída do permeado é submetido a urna depressão .

Description

“DISPOSITIVO DE FILTRAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO FLUIDA COMPLEXA [0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de filtração de um líquido complexo tal como o sangue, especialmente próprio para ser integrado em um dispositivo de tratamento do sangue em vista de uma autotransfusão.
[0002] Sabe-se que a filtração do sangue com o fim de retirar as impurezas ou certos componentes, especialmente no caso de uma autotransfusão, apresenta vários problemas, especialmente de colmatagem das superfícies filtrantes.
[0003] Os poros dessas superfícies filtrantes, com o passar do tempo, modificam as condições de filtração de maneira que a vazão de filtração diminui até se tornar nulo. Para a sequência da descrição, o exemplo escolhido é o do sangue que é um meio heterogêneo, porém o dispositivo de acordo com a presente invenção pode ser aplicado para qualquer composição líquida com uma problemática idêntica. No sangue, encontra-se a presença de proteínas de massas moleculares mais ou menos importantes, assim como de elementos celulares. A se prever um limite de filtração para eliminá-los, essas cadeias protéicas e elementos celulares vêm obstruir os poros da superfície de filtração impedindo a passagem dos elementos a serem filtrados, e até mesmo da água.
[0004] Também se constata que a permeação nas membranas existentes ocorre perpendicularmente à superfície, de maneira que o volume líquido a filtrar está disposto acima da membrana e o filtrado está abaixo. Uma formação de vácuo também permite favorecer a passagem exceto se ocorrer uma colmatagem, pois então a depressão favorece a acumulação da camada de colmatagem e, ao contrário, acentua o fenômeno.
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2/9 [0005] O fenômeno também pode ser agravado pela sedimentação de certos elementos que compõem a fase líquida a filtrar. Nesse caso a gravidade tende a fazer com que esses elementos se acumulem sobre a camada filtrante, acelerando o fenômeno de colmatagem, sobretudo se houver uma depressão. Uma solução consistiria em agitar a composição a filtrar, contudo isso não é facilmente realizável quando se buscam sistemas simples.
[0006] A se desejar, por exemplo, integrar tal dispositivo de filtração, por exemplo, em um equipamento de autotransfusão tal como o descrito no pedido de patente francês N° 2.874.327, tais meios de agitação não podem ser considerados.
[0007] Convém propor uma configuração que permita uma filtração de uma quantidade de composição líquida complexa com uma vazão que diminui apenas ligeiramente com o passar do tempo, que continue muito compacta para permitir uma integração, por exemplo, em um dispositivo autônomo de autotransfusão, que tenha um preço baixo para poder abranger um público maior, que utilize as membranas de filtração existentes a fim de evitar o desenvolvimento de membranas específicas e que possa ser certificado pelos organismos médicos. Esse é o objetivo do dispositivo de filtração de acordo com a presente invenção.
[0008] O dispositivo de filtração será agora descrito detalhadamente de acordo com um modo de realização particular, não limitativo, em referência aos desenhos anexos cujas figuras são relacionadas abaixo.
[0009] A figura 1 é uma vista em perspectiva esquemática do dispositivo de acordo com a invenção;
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3/9
[0010] A figura 2 é uma vista em corte transversal
segundo a linha 2-2 da figura 1 ;
[0011] A figura 3 é uma vista em corte transversal
segundo a linha 3-3 da figura 1 ;
[0012] A figura 4 é uma vista esquemática de uma
instalação equipada com o dispositivo de acordo com a presente invenção; e [0013] A figura 5 é uma vista em corte de uma configuração especialmente adaptada para ser associada a um equipamento de autotransfusão.
[0014] Na figura 1, representou-se um dispositivo de filtração de um líquido complexo 10, sendo que o dito dispositivo compreende uma base 12 e uma tampa 14, própria para se encaixar sobre a mencionada base.
[0015] Os diferentes elementos são vantajosamente realizados em material plástico próprio para ser moldado com precisão e apresentando uma compatibilidade medical e/ou
alimentar segundo as aplicações consideradas. No presente
caso, para uma aplicação para a filtração do sangue,
especialmente em vista de uma autotransfusão, o material
plástico dispõe de todas as aptidões para atender às normas referentes.
[0016] A base 12 e a tampa 14 são, portanto, realizadas por moldagem com precisão tal que o encaixe com um pequeno atrito assegure a estanqueidade quando as duas partes estão totalmente encaixadas, como será explicado posteriormente, [0017] Entre a base 12 e a tampa 14 é interposta uma membrana 16 de filtração. Essa membrana 16 possui um limite de retenção adaptado ao produto a filtrar, como será explicado no decorrer da descrição.
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4/9 [0018] A base 12 é de tipo cilíndrico com um fundo 18 e uma parede anelar 20. Essa parede anelar 20 compreende um rebaixo 22 que define um primeiro diâmetro interno d e um segundo diâmetro interno D. O segundo diâmetro D corresponde ao diâmetro externo da tampa 14, considerando o jogo devido ao encaixe estanque. O fundo 18 compreende nervuras 24 moldadas com o dito fundo. Essas nervuras têm uma altura tal que estejam no mesmo nível do rebaixo 22. Essas nervuras 24 formam chicanas, de maneira que são alternadamente solidárias à parede 20 circular em uma de suas extremidades sem atingir essa mesma parede 20 circular em sua outra extremidade.
[0019] A base 12 compreende um tubo 26 de entrada, cuja direção de introdução do fluido está orientada perpendicularmente ao plano das nervuras 24.
[0020] O tubo 26 de entrada é implantado abaixo do rebaixo 22 para desembocar na câmara inferior C1, definida pela membrana 16, o fundo 18 da base 12 e a parede anelar 20 dessa mesma base.
[0021] A base 12 também compreende um tubo 28 de saída, disposto diametralmente oposto ao tubo 26 de entrada.
[0022] O tubo 28 de saída é implantado abaixo do rebaixo 22 para sair da câmara inferior C1, definida pela membrana 16, o fundo 18 da base 12 e a parede anelar 20 dessa mesma base.
[0023] A tampa 14 compreende um fundo 30 e uma parede 32 anelar.
[0024] A parede 32 anelar tem uma espessura sensivelmente igual à largura do rebaixo 22 da base 12.
[0025] A membrana 16 é assim pelo menos imobilizada
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5/9 perifericamente entre o rebaixo 22 da base 12 e a parede 32 anelar da tampa 14, como ilustrado nas figuras 2 e 3.
[0026] A tampa 14 compreende nervuras 34 moldadas com o dito fundo. Essas nervuras também têm uma de suas extremidades moldada com a parede 32 anelar, sem tocar essa mesma parede 32 anelar pela outra extremidade. Essas nervuras 34 formam então um jogo de chicanas equivalente ao jogo de chicanas 24 da base 12.
[0027] As chicanas 24 da base 12 e as nervuras 34 da tampa são coincidentes de maneira a imobilizar a membrana 16. O técnico do assunto ajustará as alturas das nervuras para assegurar uma preensão adaptada após a montagem, isso especialmente em função da espessura da dita membrana, mas também de sua natureza.
[0028] Um tubo 36 de saída é realizado no fundo 30 dessa tampa.
[0029] Uma segunda câmara superior C2 é definida pela membrana 16, o fundo 30 e a parede 32 anelar.
[0030] Constata-se que a membrana 16 é presa não somente por sua periferia, mas também pelas nervuras 24 da base 12 e as nervuras 34 da tampa 14.
[0031] Dessa forma, a membrana é perfeitamente presa.
[0032] De maneira vantajosa, é possível prever uma ranhura sobre o rebaixo 22 da base 12 e, sobre a espessura da parede 32 anelar da tampa, uma lingueta cujo perfil opera com o da ranhura de maneira a melhorar a imobilização. Esse aperfeiçoamento é apenas um dos meios para melhorar a preensão, de modo que qualquer outro meio equivalente fica incluso no presente pedido. O dispositivo de acordo com a presente invenção é implementado da maneira descrita a
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6/9 seguir. De acordo com as aplicações, os módulos são realizados com a membrana 16 tendo o limite de retenção desejado.
[0033] Cada dispositivo é vantajosamente realizado em fábrica com condições adaptadas para o material médico quando for sua finalidade.
[0034] As duas partes, base 12 e tampa 14, são encaixadas após a inserção da membrana 16.
[0035] Vantajosamente, uma soldagem periférica, por ultrasson ou laser, permite soldar as duas partes de material plástico e assegura uma estanqueidade total. Essa soldagem periférica muito precisa e localizada provoca apenas um aporte de calor insignificante e não provoca nenhum dano à membrana ela mesma.
[0036] Em referência à figura 4, como complementação das três primeiras, o operador conecta o tubo 26 à alimentação de composição a ser purificada, por exemplo, uma composição sanguínea proveniente de um dreno decorrente de uma intervenção cirúrgica. O tubo 28 de saída da base 12 é ligado a um recipiente P1 previsto para recolher o retentado, ou seja, os elementos retidos pelo filtro. O tubo 36 da tampa é ligado a um recipiente P2 previsto para
recolher o filtrado a eliminar. Esse recipiente P2 é
vantajosamente submetido a uma depressão por meio de uma
ligação com uma fonte de vácuo PV.
[0037] O tubo 36 de saída da câmara superior C2 é,
portanto , se necessário, submetido a uma depressão.
[0038] A composição é introduzida na câmara inferior C1 e
circula pelo jogo de chicanas das nervuras 24.
[0039] O tubo 28 de saída compreende meios de regulagem
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7/9 da vazão a fim de criar uma pequena pressão na câmara C1 do filtro se a vazão for um pouco reduzida.
[0040] É preciso levar em conta a perda de volume do permeado que atravessa a membrana, o que diminui a vazão no tubo 28, e a perda de pressão transmembranária.
[0041] Devido a essa circulação diminuída, também se produz uma sedimentação das partículas mais pesadas. Além disso, a circulação através das chicanas provoca uma segregação que mantém as partículas mais pesadas no centro do fluxo, ou em parte baixa, enquanto o fluido pouco carregado permanece na superfície. Paralelamente, a composição circula contra a membrana e sob o efeito dos diferentes parâmetros, o equilíbrio das vazões e a ligeira depressão, o essencial das partículas de pequenas dimensões e os fluidos circulam tangencialmente à membrana 16 e a atravessam para penetrar na câmara C2, enquanto as partículas de tamanho superior ao limite de retenção permanecem na câmara C1 e esse fluido carregado sai pelo tubo 28 de saída da base 12.
[0042] Essa permeação se prolonga durante toda a circulação da composição na câmara C1, de maneira que, se uma partícula não foi imediatamente aspirada através da membrana 16, quando poderia sê-lo, ela poderá potencialmente ser aspirada durante todo o trajeto da dita composição ao longo da membrana 16. Constata-se que as partículas
sedimentadas e de dimensões adaptadas passam através da
membrana e não podem colmatar a dita membrana, o que é
particularmente [0043] Quanto vantajoso. às outras partículas, de tamanho
demasiadamente importante para atravessar a membrana, elas
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8/9 não se acumulam contra a parede da membrana devido à circulação tangencial e à gravidade, limitando fortemente, portanto, a colmatagem e a diminuição da vazão de permeação. [0044] É importante não gerar uma depressão muito considerável nem uma vazão muito rápida, pois as partículas seriam impelidas contra a membrana como nas configurações da arte anterior.
[0045] Toda a superfície da membrana é solicitada, melhorando muito o rendimento para uma determinada superfície de filtração.
[0046] Em decorrência disso, esse tipo de dispositivo de filtração pode ser de tamanho reduzido para uma capacidade de filtração equivalente à de um filtro da arte anterior.
[0047] Na figura 5, representou-se um modo de realização com um tubo 36-1 invertido, sendo que os outros elementos permanecem idênticos.
[0048] Esse tubo 36-1 atravessa de maneira estanque o fundo 18 da base 12 e compreende perfurações em sua parte localizada dentro da câmara superior C2.
[0049] A membrana 16 também é perfurada para permitir a passagem desse tubo 36-1, e ela é ajustada de maneira estanque em torno do dito tubo 36-1. Tal configuração permite uma fácil integração em um dispositivo de autotransfusão tal como o do pedido de patente francês N° 2 874 327. Da mesma maneira, a fração concentrada ou retentado será retirada na saída por meio do tubo 28 de saída, enquanto o permeado será retirado por meio do tubo 36-1.
[0050] Tal dispositivo de filtração de composição complexa também é muito vantajoso em termos de fabricação, pois faz uso apenas de técnicas conhecidas e a membrana
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9/9 filtrante não precisa ser específica, exceto pelas dimensões, o que não é um problema. As membranas existentes dispõem de uma resistência mecânica amplamente suficiente considerando-se que uma membrana é perfeitamente suportada pelas nervuras e pela periferia.
[0051] Também se nota que, devido à não colmatagem do filtro, a vazão varia muito pouco e o tempo de tratamento da composição complexa é pequeno.
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Claims (6)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo de filtração de uma composição fluida complexa, tal como sangue, caracterizado pelo fato de compreender uma parte de base (12) com um fundo (18), uma parte de tampa (14) com um fundo (30) e uma membrana (16) disposta entre a dita parte de base e a mencionada parte de tampa de maneira a definir uma câmara inferior (C1) e uma câmara superior (C2), um tubo (26) de entrada da composição complexa emergindo na câmara inferior (C1), um tubo de saída (28) do retentado com meios de regulagem da vazão emergindo a partir dessa mesma câmara inferior (C1) e um tubo de saída (36, 36-1) da câmara superior (C2), o tubo de saída (36, 36-1) da câmara superior (C2) estando conectado a uma fonte de vácuo (PV).
  2. 2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a parte de base (12) compreender nervuras (24) formando um jogo de chicanas.
  3. 3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de as nervuras (24) serem direcionadas perpendicularmente ao tubo de entrada (26).
  4. 4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de a parte de tampa (14) compreender nervuras (34) formando um jogo de chicanas.
  5. 5. Dispositivo, de acordo com as reivindicações 3 e 4,
    caracterizado pelo fato de as nervuras (24) na parte de base (12) e as nervuras (34) da parte de tampa (14) serem coincidentes entre si de maneira a imobilizar a membrana (16) . 6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das
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    2/2 reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de a parte de base (12) compreender um rebaixo (22) destinado a receber a parede anelar (32) da parte de tampa (14) de maneira a assegurar a imobilização periférica da membrana (16).
  6. 7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o tubo (36-1) atravessar de maneira estanque o fundo (18) da parte de base (12), atravessar de maneira estanque a membrana (16) e compreender perfurações em sua parte localizada dentro da câmara superior (C2) de maneira a permitir a passagem do permeado.
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