CS228432B1 - Device for substance interchange between two liquids - Google Patents
Device for substance interchange between two liquids Download PDFInfo
- Publication number
- CS228432B1 CS228432B1 CS320382A CS320382A CS228432B1 CS 228432 B1 CS228432 B1 CS 228432B1 CS 320382 A CS320382 A CS 320382A CS 320382 A CS320382 A CS 320382A CS 228432 B1 CS228432 B1 CS 228432B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- dialyser
- grooves
- sealing
- groove
- lid
- Prior art date
Links
Description
(54)Zařízení pro výměnu látek mezi dvěma kapalinami(54) Equipment for the exchange of substances between two liquids
Vynález se týká zařízení pro látkovou výměnu mezi dvěma tekutinami pomocí polópropustných membrán.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for metabolism between two fluids by means of semi-permeable membranes.
Zařízení je určeno zejména k použiti jako jednorázový hemodialyzátor, kde uvedené tekutiny tvoří krev a dialyzační kapalina.In particular, the device is intended to be used as a disposable hemodialyser, wherein said fluids comprise blood and dialysis fluid.
Jednorázově použitelné hemodialyzátory, resp. hemofiltry,«jsou nezbytnými technickými prostředky pro léčení chronického selhání ledvin pomocí komplexu zařízení nazývaného '.'umělá ledvina”. Léčebného účinku se dosahuje očištěním krve protékající dialyzátorem, přičemž nežádoucí látky, uremické toxiny a odpadní sloučeniny vznikající metabolizmem, prostupují z krve přes membránu do dinlyzátového prostoru, a to bu3 difuzním dějem membránového transportu, t.j. vlastním fyzikálním procesem dialýzy, nebo konvekčním dějem membránového transportu, t.j. procesem ultrafiltrace, anebo kombinaci obou těchto fyzikálních procesů.Disposable hemodialysers, resp. hemofilters are essential technical means for the treatment of chronic renal failure by means of a complex of apparatus called 'artificial kidney'. The therapeutic effect is achieved by purifying the blood flowing through the dialyser, where undesirable substances, uremic toxins and metabolic waste compounds pass from the blood across the membrane into the dinlysate space, either through the diffuse membrane transport process, ie the physical process of dialysis itself or convective membrane transport process. ie, ultrafiltration, or a combination of both of these physical processes.
Hemodialyzátorům pro jedno použití je v klinické praxi všeobecně ve světě dávána přednost před dialyzačními zařízeními konstruovanými pro opakované použití, protože tyto jednorázové pomůcky snižuji na minimum nebezpečí přenosu infekcí, zvláště virové hepatitidy.Disposable hemodialysers are generally preferred worldwide in clinical practice over dialysis devices designed for reuse since these disposable devices minimize the risk of transmission of infections, particularly viral hepatitis.
Hlavní směry konstrukčně technologického řešení jednorázových hemodialyzátorů se v posledních letech ustálily na 3 základních typech: tzv. cívkových diályzátorech, které jsou vyráběny společným navinutím tenkostěnné hadicové membrány a pásu plastické sííoviny na nosnou cívku.The main directions of constructional technological solution of disposable hemodialysers have in recent years stabilized on 3 basic types: so-called coil dials, which are manufactured by coiling the thin-walled hose membrane and plastic net belt on the carrying coil.
Vyznačují se nevyhovujícím vysokým plnicím a zbytkovým objemem krve, což u převážné většiny pacientů vyvolává problémy s anemií.They are characterized by unsatisfactory high fillers and residual blood volume, causing anemia problems in the vast majority of patients.
Dále pak tzv. kapilárních dialyzátorech, v nichž membránu tvoří svazek dutých vláken upevněných ve vhodně řeěeném plastickém pouzdře. Závažným technickým problémem tohoto typu dialyzátorů jsou přerušená vlákna způsobující únik krve do dialyzačního roztoku.Furthermore, the so-called capillary dialysers, in which the membrane consists of a bundle of hollow fibers mounted in a suitably designed plastic housing. A serious technical problem of this type of dialysers is broken fibers causing blood leakage into the dialysis solution.
A konečně tzv. deskových dialyzátorech vytvářených z plochých listových nebo tenkostěnných hadicových membrán a opěrných desek. Konstrukční řešení vnějšího obalového pouzdra vychází, s ohledem rís požadovanou těsnost celého zařízení, velmi robusní, rozměrné a těžké.Finally, so-called plate dialysers formed from flat sheet or thin-walled tubing membranes and backing plates. The design of the outer casing is very robust, dimensional and heavy due to the required tightness of the entire device.
Účinnost odstraňování uremických metabolitů, zejména močoviny, kreatininu, kyseliny močové, derivátů guanidinu, jakož i škodlivých nízko- a středně molekulárních produktů metabolizmu, hromadících se iontů SO^, PO^, Na , K , Mg , Ca atd., a také hromadící se vody, z krve pacienta závisí u všech typů dialyzátorů podstatnou měrou na hydrodynamice toku krve při styku s povrchem membrány. Hovněž směr a podmínky toku dialyzačního roztoku podél protilehlého povrchu ploché membrány ovlivňují účinnost přestupu metabolitů membránou.Removal efficiency of uremic metabolites, in particular urea, creatinine, uric acid, guanidine derivatives, as well as harmful low- and medium-molecular products of metabolism, accumulating ions of SO4, PO4, Na, K, Mg, Ca etc., as well as accumulating of water from the patient's blood depends, in all types of dialysers, on the hydrodynamics of blood flow in contact with the membrane surface. Also, the direction and flow conditions of the dialysis solution along the opposite surface of the flat membrane affect the transfer efficiency of the metabolites through the membrane.
Opěrné desky u hemodialyzátorů s plochou membránou jsou tím konstrukčním prvkem, který zabezpečuje zachování stálých rozměrů krevní cesty a určuje rovněž charakter proudění krve a vodného dialyzačního roztoku po protilehlých stranách membrány. Použitím textilních materiálů pro zhotovování opěrných elementů membrány, namísto dříve používaných mechanicky obráběných nebo lisovaných dílců, došlo v nedávném období k podstatnému zmenšení rozměrů výrobků.The backing plates of hemodialysers with a flat membrane are the structural element that ensures the maintenance of constant dimensions of the blood pathway and also determines the character of the blood flow and aqueous dialysis solution on opposite sides of the membrane. The use of textile materials for manufacturing the membrane support elements, instead of the previously used mechanically machined or molded parts, has resulted in a substantial reduction in product dimensions in recent times.
Technologický proces výroby a montáže těchto dialyzátorů s plochými listovými membránami nebo s tenkostěnnými hadicovými membránami se natolik změnil, že takto konstruovaná zařízení·jsou v souladu s běžnými technickými principy označována jako lamelárni hemodialyzátory. Zmenšení rozměrů dialyzačního modulu, výhodné ukazatele plnicího a zbytkového objemu krve, nízká hmotnost ap., jsou však u těchto řešení vyvažovány vyššími technologickými nároky ve výrobě. Textilní sítové opěrné elementy v lamelách hemodialyzátoru mezi plochami dvou sousedících membrán vytvářejí systém paralelně probíhajících kanálků, kterými protéká krev.The technological process of manufacturing and assembling these dialysers with flat sheet membranes or thin-walled tubing membranes has changed so much that the devices so designed are referred to as lamellar hemodialysers in accordance with common technical principles. However, the reduction of the dimensions of the dialysis module, the advantageous indicators of the filling and residual volume of the blood, the low weight, etc., are, however, compensated by higher technological demands in production. The textile mesh support elements in the lamellas of the hemodialyser between the surfaces of two adjacent membranes form a system of parallel channels through which blood flows.
Průřez krevních kanálků není pravidelný, běžně se v krajích průřezu zužuje na tloušťku pod 10 um. V takovém uspořádání dochází ke zpomalení, až stagnaci krevního průtoku v podélně probíhajících zúžených profilech jednotlivých kanálků, což snižuje celkový látkový přestup a taktéž mohou tato místa být příčinou vzniku a zadržování mikroorganismů, zvyšují tlak potřebný pro dosažení požadovaného průtoku krve.The cross-section of the blood ducts is not regular, usually tapering at the edges of the cross-section to a thickness below 10 µm. In such an arrangement, the blood flow slows to stagnation in the longitudinally narrowed profiles of the individual channels, which reduces the overall mass transfer and also can cause the formation and retention of microorganisms, increasing the pressure required to achieve the desired blood flow.
Podélné paralelní krevní kanálky rovněž nepřipouštějí vzájemné promíchávání krve pri dialyzačním a ultrafiltračním očišťování krve od toxinů a tak může docházet k nepravidelnému léčebnému účinku.Also, the longitudinal parallel blood channels do not allow blood to mix together in the dialysis and ultrafiltration purification of toxins, and thus an irregular therapeutic effect may occur.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením pro látkovou výměnu mezi dvěma tekutinami pomocí polopropustných membrán, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že dialyzátorový svazek je tvořen dvojicí polopropustných membrán, mezi které jsou uloženy nejvýše dvě ploché plastové opěry, jež mají po. obou stranách svých pracovních ploch vytvořenu soustavu vzájemně překřížených drážek tvaru přímky a/nebo křivky, přičemž v místě průniků drážek obou pracovních ploch plastových opěr je vytvořena soustava otvorů a dialyzátorový svazek je uložen v pouzdru opatřený vstupem a výstupem pro krev a výstupem pro dialyzát.The aforementioned drawbacks are overcome by a fluid exchange device of two liquid permeability membranes according to the invention, characterized in that the dialyser beam is formed by a pair of semipermeable membranes, between which at most two flat plastic supports are provided, each having a plurality of plastic supports. a set of intersecting grooves of a line shape and / or curve is formed on both sides of their work surfaces, where a plurality of holes is formed at the points of intersection of the grooves of the two plastic work surfaces and the dialyser pack is housed in a housing with blood inlet and outlet and dialysate outlet.
Drážky mají tvar harmonické křivky s výhodou sinusoidy a/nebo křivky složené z částí kuželoseček. V soustavě drážek je vytvořena alespoň jedna rozvodná drážka nebo její část s průřezem větším, než je průměr drážek.The grooves are in the form of a harmonic curve, preferably sinusoids and / or a curve composed of conic sections. In the groove system at least one distribution groove or part thereof with a cross-section greater than the diameter of the grooves is formed.
Drážky a rozvodná drážka jsou vůči podélné nebo příčné ose dialyzátorového elementu uspořádány pod úhlem 45 až 80°.The grooves and the distribution groove are arranged at an angle of 45 to 80 ° to the longitudinal or transverse axis of the dialyser element.
22843?22843?
Dialyzátorový element je navinut na jádro a je ve svých čelech zalit těsnicí hmotou, ve které je vytvořena soustava rozváděčích kanálků rozmístěných po spirále a rovnoběžných s podélnou osou dialyzátorového elementu.The dialyser element is wound on a core and is sealed in its faces with a sealant in which a set of distribution channels distributed spirally and parallel to the longitudinal axis of the dialyser element is formed.
Pouzdro tvoři kruhovitý vnějěí kryt a dvojice vík. Jádro a vnějěí kruhovitý kryt jsou opatřeny alespoň jedním výřezem pro utěsnění a upevnění polopropustných membrán a plochých opěr, přičemž v místě výřezu je vytvořen nálitek a úchytné drážka, které jsou vyplněny těsnicí hmotou. Víko je na své vnitřní ploše opatřeno prvním těsnicím profilem umístěným u okraje víka a druhým těsnicím profilem umístěným ve středu víka, přičemž první i druhý těsnicí profil jsou spojeny alespoň jednou přepážkou opatřenou těsnicí drážkou.The housing consists of a circular outer cover and a pair of lids. The core and the outer circular housing are provided with at least one cut-out for sealing and fastening the semipermeable membranes and flat supports, whereby a boss and a retaining groove are formed at the cut-out, which are filled with sealant. The lid is provided on its inner surface with a first sealing profile disposed at the edge of the lid and a second sealing profile disposed in the center of the lid, the first and second sealing profiles being connected by at least one partition provided with a sealing groove.
Prostor mezi vnější stranou víka a prvním těsnicím profilem je zalit těsnicí hmotou, přičemž touto těsnicí hmotou je zalit prostor těsnicí přepážky i prostor druhého těsnicího profilu.The space between the outside of the lid and the first sealing profile is sealed with sealant, the sealant being sealed with the space of the sealing partition and the space of the second sealing profile.
Výhody zařízení podle vynálezu spočívají v tom, že se dosáhne snížení plnicího objemu krve, a tím také snížení zbytkového množství krve, které zůstává uvnitř zařízení po provedení léčebného zákroku.The advantages of the device according to the invention are that a reduction in the blood filling volume is achieved, and thus a reduction in the residual amount of blood remaining inside the device after the treatment.
Dalěí výhodou je jednak zlepšené hydrodynamika toku krve v kanálcích vytvořených mezi membránami opírajícími se o ploché opěry, čímž dochází k snížení traumatizace krve při průchodu zařízením a jednak zvýšení turbulence toku dialyzátu v drážkách plochých opěr a tím i zvýšení látkové výměny. Není zanedbatelné i zjednodušení technologie výroby.Another advantage is the improved hydrodynamics of the blood flow in the channels formed between the membranes resting on the flat supports, thereby reducing the traumatization of the blood as it passes through the device and, secondly, increasing the turbulence of the dialysate flow in the flat support grooves and thereby increasing the metabolism. Simplification of production technology is not negligible.
Na výkresech je znázorněna jedna z možností realizace zařízení podle vynálezu, kde na obr. 1 je složené zařízení v částečném řezu, na obr. 2 je průřez tímto zařízením, na obr. 3 je pohled z vnitřní strany víka, na obr. 4 je znázorněn tvar ploché opěry, ne obr.The drawings show one embodiment of the device according to the invention, in which Fig. 1 shows a folded device in partial section, Fig. 2 shows a cross-section through the device, Fig. 3 shows a view from the inside of the lid, Fig. 4 shows shape of flat support, not fig.
4a je tvar ploché opěry v řezu, na obr. 5 je jiná varianta ploché opěry a na obr. 5a je tvar ploché opěry v řezu.4a is a cross-sectional shape of the flat support, FIG. 5 is another variant of a flat support, and FIG. 5a is the cross-sectional shape of a flat support.
Zařízení pro výměnu látek mezi dvěma kapalnými médii sestává z dialyzátorového elementu 1, který tvoří dvojice polorozpustných membrán 2, mezi které jsou uloženy dvě ploché opěry j jež mají po obou stranách svých pracovních ploch χ wytvořenu soustavu vzájemně překřížených drážek 2 tvaru přímky nebo křivky, a v místě průniků těchto drážek 2 obou pracovních ploch χ je vytvořena soustava otvorů 2 s dialyzátorový element X je navinut na jádro 1 3. a 3e ve svých čelech 1 4 zalit těsnicí hmotou 1 5. v n-^ 3e vytvořena soustava rozváděčích kanálků 1b rozmístěných v podstatě po spirále a rovnoběžných s podélnou osou dialyzátorového elementu X, a uložen v pouzdru χ opatřeném vstupem 8 a výstupem 2 pro krev a vstupem 10 a výstupem 11 pró dialyzát, přičemž pouzdro χ je tvořeno kruhovitým vnějším krytem 17 a dvojicí vík 18. přitom jádro 13 i kruhovitý vnější kryt 17 jsou opatřeny alespoň jedním výřezem 19 pro upevnění a utěsnění polopropustné membrány 2 a ploché opěry 2, s v místě výřezu 19 je vytvořen nálitek 20 a úchytné drážka 21. jež jsou vyplněny hmotou 12·The device for the exchange of substances between two liquid media consists of a dialyser element 1, which consists of pairs of semi-soluble membranes 2, between which two flat supports are arranged, which have on both sides of their working surfaces χ. at the point of intersection of these grooves 2 of both working surfaces χ a set of holes 2 is formed with a dialyser element X being wound onto the core 13 and 3 e in its faces 14 filled with sealant 15 5. vn - ^ 3 e a set of distribution channels 1b spaced substantially spirally and parallel to the longitudinal axis of the dialyser element X, and housed in a housing χ having an inlet 8 and an outlet 2 for blood and an inlet 10 and an outlet 11 for the dialysate, the housing χ being a circular outer cover 17 and a pair of lids 18. wherein the core 13 and the circular outer cover 17 are provided with at least one With the recess 19 for fastening and sealing the semipermeable membrane 2 and the flat support 2, a boss 20 and a gripping groove 21 are formed at the cut-out 19 and are filled with a mass 12.
Přitom víko χ8 pouzdra χ je opatřeno na své vnitřní ploše prvním těsnicím profilem 22 umístěným u okraje víka 18 a druhým těsnicím profilem 23 umístěným ve středu víka 18. přičemž první i druhý těsnicí profil 22 a 23 jsou propojeny alespoň jednou přepážkou 24. ve které je vytvořena těsnicí drážka 25. a u okraje víka 18 mezi jeho vnější stranou 26 a prvním těsnicím profilem 22 je prostor, který je zalit těsnicí hmotou 1 5. přičemž touto těsnící hmotou 15 je zalit prostor těsnicí drážky 25 přepážky 24 i prostor druhého těsnicího profilu 12·In this case, the cover χ8 of the housing χ is provided on its inner surface with a first sealing profile 22 located at the edge of the lid 18 and a second sealing profile 23 located at the center of the lid 18, the first and second sealing profiles 22 and 23 being connected by at least one baffle 24. a sealing groove 25 is formed and at the edge of the lid 18 between its outer side 26 and the first sealing profile 22 there is a space which is sealed with sealant 15, which sealant 15 is sealed with the space of the sealing groove 25 of the partition 24 and the space of the second sealing profile 12
1’ři provozu zařízení podle vynálezu se naplní a propláchne krevní komora izotonickým roztokem chloridu sodného, a aby se zajistilo její dokonalé odvzdušnění, nechá se tento roztok protékat zařízením rychlostí asi 300 ml/min.During operation of the device according to the invention, the blood chamber is filled and flushed with isotonic sodium chloride solution, and to ensure perfect venting, the solution is allowed to flow through the device at a rate of about 300 ml / min.
Současně se připojí k náústku 10 přívod dialyzačního roztoku, a aby se komora dokonale odvzdušnila, sníží se v systému tlak a zařízení se otočí asi o 180°. Po naplnění dialyzátorové komory se sníží podtlak, tím se krevní komora stejnoměrně otevře, a průtok touto komorou se samovolně upraví.At the same time, the inlet of dialysis solution is connected to the mouthpiece 10, and in order to vent the chamber perfectly, the pressure in the system is reduced and the device is rotated by about 180 °. When the dialyser chamber is filled, the vacuum is reduced, thereby opening the blood chamber evenly and adjusting the flow rate through the chamber.
Zařízení podle vynálezu lze použít k léčení insuficience ledvin hemodialýzou, hemofiltrací, k okysličování krve jako oxygenerátor, nebo též jako výměník podle zabudovaných typů polopropustných membrán.The device according to the invention can be used to treat renal insufficiency by hemodialysis, hemofiltration, to oxygenate blood as an oxygen generator or also as an exchanger according to built-in types of semipermeable membranes.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS320382A CS228432B1 (en) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | Device for substance interchange between two liquids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS320382A CS228432B1 (en) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | Device for substance interchange between two liquids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS228432B1 true CS228432B1 (en) | 1984-05-14 |
Family
ID=5371440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS320382A CS228432B1 (en) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | Device for substance interchange between two liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS228432B1 (en) |
-
1982
- 1982-05-04 CS CS320382A patent/CS228432B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2583360C (en) | Microtechnology-based dialyzer | |
| US3746175A (en) | Compact dialyzer | |
| US10286137B2 (en) | Oxygenator module, oxygenator and production method | |
| US4323455A (en) | Compact type fluid treatment apparatus | |
| US4125468A (en) | Hollow-fiber permeability apparatus | |
| JP5160455B2 (en) | Blood purification system | |
| US4038191A (en) | Manifold for ultra filtration machine | |
| US4173537A (en) | Integral artificial kidney unit | |
| EP0301022B1 (en) | Apparatus for exchanging ions, molecules, gas, liquid and/or heat between fluids | |
| US3464562A (en) | Dialyzing apparatus and method of making the same | |
| JP4458346B2 (en) | Continuous slow hemodialysis machine | |
| CS228432B1 (en) | Device for substance interchange between two liquids | |
| US3488690A (en) | Artificial kidney membrane support means | |
| AU2018238017B2 (en) | "oxygenator of organic fluids" | |
| CN218607730U (en) | A conveyer pipe storage device for blood purification dialysis treatment | |
| EP2585130B1 (en) | A device for treating blood in an extracorporeal circulation | |
| CN114053504A (en) | Square medical hemodialyzer | |
| CN114053505A (en) | Manufacturing method of square hemodialyzer and dialysis method | |
| CN208864911U (en) | A kind of novel aseptic haemodialyser | |
| JPH0345735Y2 (en) | ||
| AU2011218729B2 (en) | Mecs dialyzer | |
| JPH02193675A (en) | Hemofilter | |
| GB2077621A (en) | Dialysing and ultra-filtering device | |
| GB1602791A (en) | Semipermeable mass transfer apparatus including support members | |
| CS230684B1 (en) | Device for interchange of substances between two flowing substances |