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Dialysevorrichtung Priorität: vom 6. März 1967 aufgrund der schwedischen
Patentanmeldung 3014/67 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dialysevorrichtung
zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten, bei der die Velrunreinigungen
in dem Blut durch semipermeable Diaphragmen, welche die Blutflüssigkeit begrenze,
diffundieren und in eine Reinigungsflüssigkeit eindringen, mit Hilfe derer die Verunreinigungen
entfernt werden. Die genannten Diaphragmen sind paarweise zwischen Abstandshalterscheiben
angeordnet, die zufiammen mit den Au#enseiten der dopnelten Diaphragmen Räume für
die Reinigungsflüssigkeit bilde. Eine Packung von Scheiben und doppelten Diaphragemen
ist durch Öffnungen für das Blut und die zu reinigende Flüssigkeit durchlöechert,
von welchen Öffnungen aus sich Verteilernuten in den Abstandshalterscheiben zu den
Räumen erstrecken, wo die Dialyse stattfindet.
um eine gleichmä#ige
Verteilung der Flüssigkeiten in der Dialysevorrichtung zu erhalten, iet es nötig,
eine Vietzahl von Verteilernuten zu haben. In diesem Fall besteht jedoch eine wesentliche
Gefahr, daß in den verschiedenen Verteilernuten ein Fluß unterschiedlicher Stärke
stattfindet. Dies trifft besonders für die Verteilernuten für das Blut zu, und das
Ergebnis hiervon kann ein, daß große Teile der Dialysevorrichtung mit verminderter
Wirkung arbeiten.
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Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme durch eine Dialysevorrichtung
mit ein oder mehreren Verteilerkanälen in den Oberflächen der Abstand shalterscheiben
quer zu der Flu#richtung.
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Zu diesen Kanälen gelangt das Blut entlang den Verteilernuten in Blutkanälen,
die zwischen den Diaphragmen ausgebildet sind, wobei weinigstens zwei und vorzugsweise
mehrere Kanäle vorgesehen sind und im wesentlichen gleiche länge besitzen, gerechnet
von der in der Packung von Abstandshalterscheiben ausgebildeten Öffnung bis zu dem
querverlaufenden Verteilerkanal oder den Verteilerkanälen.
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Vorzugsweise sind sowohl in den Blutkanälen wie nuch in den Verteilernuten
für die Reinigungsflüssigkeit Verengungen vorgesehen, um eine gleichmäßige Verteilung
des Blutes nnd der Reinigungsflüssigkeit zu erhalten.
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Die Verteilernuten für die Reinigungsflüssigkeit bestehen vorzugsweise
aus engen, tiefen Nuten, in die Diaphragmen nur bis
zu einem kleinen
Teil der Tiefe eindringen können.
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Die e entsprechenden Nuten zur Ausbildung von Blutkanälen zwischen
den diaphragmen bestehen vorzugsweise aus weiten und relativ flachen Nuten, in die
die Diaphragmen leicht eindringen.
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Vcrzugsweise sind die Verengungen am Ende der Verteilernuten ver@eschen.
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Die Erfindung soll vorzugsweise für eine künstliche Niere der Art
Verwendung finden, wie sie in der schwedischen Patentschrift ~ (schwedische Patentanmeldung
Nr. 9598/65) beschrieben is, doch kann sie natürlich auch für andere ähnliche Ken
truktionen verwendet werden.
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Hachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung
weiter erläutert, die eine bevorzugte Ausführungsform der ErfindunZ beispielshalber
zeigt. In der Zeichnung Firt. 1 eine relativ starke Vergrößerung eines Teilschnittes
durch eine Dialysevorrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 teilweise im Schnitt einen
Einlaß (oder einen Auslaß) für die beiden durch die Vorrichtung fließenden Flüssigkeitsarten,
wobei der Hauptteil der dazwischenliegenden Abstandshalterscheiben und der Diaphragmen
nitten ist,
Fig. 3 den Endabschnitt eines Abstandshalterteils für
eine Vorrichtung nach der Erfindung, wobei der entsprechende Endabschnitt vorzugsweise
mit dem gezeigten Abschnitt völlig symmetrisch ausgebildet ist, und Fig. 4 und zeigen
schließlich Schnitte entlang den Linien 4-4 und Fig. 5 5-5 in Pig. 3.
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Die in der Zeichnung dargestellte Dialysevorrichtung besitzt eine
Grundplatte 1 und eine Deckplatte 2, wie am besten aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich
ist. Zwischen diesen Platten ist eine -Reihe von Abstandhalterplatten 12 vorgesehen.
Zwischen diesen Abstandhalterplatten 12 liegen gespannte semipermeable Diaphragmen
10 und 11 paarweise. Damit die Vorrichtung ei Voltunen haben kamm, das so genau
wie möglich bestimmt ist, sind die Diaphragmen 10 und 11 mit Hilfe der Oberflächen
16 und 17 auf einer großen Zahl von Schultern 14 und 15 auf jeder Abstandshalterscheibe
stark zusammengepre#t. Neben diesen Schultern, heißt Zwischen benachbartenSchultern
auf ein und derselben Platte, sind Kanäle 22 für die Reinigungsflüssigkeit und Kanäle
23 für das zu reinigende Blut ausgebildet. Die Kanj?'le 23 sind durch die Oberflächen
20 und 21 auf Schultern 18 und 19 noch mehr zusammengedrückt. Diese Schultern 18
und 19 können entweder wie von der gleichen Höhe die Schultern 14 und 15 oder niedriger
als diese sein. Fig. 1 zeigt die Schultern 18 und 19 niedriger al die Schultern
14 und t5. Die Oberflächen 20 und 21 für die Schultern 18 und 19 sind außerdem wesentlich
schmäler als die
Oberflächen 16 und 17 der Schultern 14 und 15.
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Wie am besten in Fig. 2 gezeigt, kann das Blut durch eine Öffnung
3 in ein Einlaßteil 4 eingeführt werden. Von dort gelangt es durch eine Durchgangsöffnung
5, die von Dichtungsringen 6 und schmalen knopfartigen Ringen 7 gebildet wird.
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Die letzteren Ringe 7 sind zwischen den beiden Diaphragmen 10 und
11 in den betreffenden Diaphragmapaaren angeordnet.
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Von der mittigen Öffnung 5 kann das Blut zwischen den Diaphragmen
entlang radial sich erstreckenden Kanälen 8 nach außen gelangen. Die Öffnung 5 ist
unten durch eine Enddichtung 9 verschlossen.
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Die Reinigungsflüssigkeit, die vorzugsweise eine Salzlösung, wie beisnielsweise
eine gewöhnliche Kochsalzlösung, ist, tritt durch eine Öffnung 24 in ein .Einlaßteil
25 ein. Diese Öffnung findet ihre direkte Fortsetzung in einer Durchgangsöffnung
26, die in einer Reihe von ringförmigen Platten 27 ausgebildet ist.
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Von der inneren mittigen Öffnung 26 geht eine Reihe von radialen
Kanälen 28 in gleichem Abstand voneinander weg. Diese Kanäle 28 sind auf der Oberfläche
der Platte 27 ausge-bildet, was im Gegensatz zu den Blutverteilerkanälen 8 steht.
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Auf der Oberseite einer jeden Platte 27 ist ein Dichtungsring 29
vorgesehen, wie in Fig. 2 ersichtlich ist. Dieser Dichtungsring drückt die beiden
Diaphragmen 10 und 11, die darüberliegen, gegen die nächste Platte 27 der gleichen
Art, die über den Dia-I) hragmen liegt. Dies liefert, eine wirkßame Abdichtung für
das
Blut, so daß es nicht in die Salzlösung eindringen kann und
umgekehrt.
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Unter dem großen Dichtungsdruck, der hier angewendet wird, besteht
eine merkliche Gefahr, daß die Diehtungsringe 29 abwärts in die Nuten 28 gedrückt
werden. Aus diesem Grund ist die Platte 27 mit einem ausgeschnittenen Teil 30 verstehen,
in dem ein Stahlring 31 angeordnet ist. Dieser Ring verhindert wirksam jede Neigung,
den Dichtzmgsring 29 in die Nuten zu drücken.
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Damit die Platten 26 leicht in Beziehung zu den in Fig. 3 gezeigten
Salzverteilungskanalen 35 eingebaut werden können, sind die Platten 27 mit einer
äußeren ringförmigen Nut S2 versehen, die in Verbindung mit jeder der radialen Nuten
28 steht. Aus diesem Grund brauchen die Platten 27 nicht in eine bestimmte Ringposition
bezüglich der Öffnungen in den Abstandshalternla-tten eingepaßt zu werden.
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In der Nähe der mittigen Durchgangsöffnung 26 ist die Platte 27 mit
einem axial ausgerichteten ringförmigen Kragen 33 versehen.
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Auf diesem Kragen ist zuerst der Stahlring 31 aufgeschraubt, worauf
seinerseits der Dichtungsring 29 befestigt ist. In Fig. 2 bezeichnet schließlich
das Bezugszeichen 34 eine Reihe von Dichtungsringen.
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Fig. 3 zeigt ein Ende einer Abstandshalterscheibe, die für die Dialysevorrichtung
nach der Erfindung verwendet wird. Das entgegengesetste Ende der Abstandshalterscheibe
12 ist vorzugsweise
vollständig symmetrisch mit dem gezeigten Ende
ausgebildet, so daß dieses ausreichen sollte, lediglich ein Ende zu zeigen.
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Nachfolgend wird vorausgesetzt, daß das gezeigte Ende ein-Einpaß ende
ist, doch kann es in gleicher Weise auch ein Auslaßende sein. Die gezeigte Platte
ist vorzugsweise durch Extrudieren aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt.
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In den Abstandshalterscheiben 12 sind Öffnungen 26' in jeder Ecke
vorgesehen, die dazu bestimmt sind, die in Fig. 2 gezeigten Platten 27 mit ihren
Öffnungen 26 aufzunehmen. Von den Öffnungen 26' aus gehen Verteilernuten 35 für
die Reinigungsflässigkeiten ab. Diese Nuten 35 münden in drei parallelen Verteilerkanälen
36, die sich quer zu der Platte erstrecken.
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:Die Vertei. lernuten 35 und die Verteilerkanäle 36 bestehen aus engen,
tiefen Nuten, in die die Diaphragmen 10 und 11 mir ein kurze Stück eingedrückt werden
können. Demzufolge sind zwischen den Dianhragmen und der Abstandshalterscheibe weite
Räume für die Beförderung der Reinigungsflüssigkeit ausgebildet und gleichzeitig
ist zwischen den beiden Diaphragmen gegenüber den Nuten und den Kanälen ein schmaler
Blutkanal ausgebildet. Die Nut 37 entsprechend der Nut 35 führt ebenfalls zu einer
mittigen Öffnung 5', die am Ende der Platte angeordnet ist und dazu bestimmt ist,
die Blutverteilerknöpfe 7 mit ihren in Pig. 2 gezeigten Ausnehmungen 5 aufzunehmen.
Zwischen den Nuten 37 sind verschiedene Rippen und Schultern 38, 39, 40, 41 und
42 ausgebildet. Um geräumige Blutverteilerkanäle 43 zwischen
den
Diaphragmen 10 und ii zu erhalten, sind einige dieser Rippen und Schultern gegenüber
der Oberflache der Verteilerscheibe 12 zurückgesetzt. Beispielsweise sind die Rippen
38 und 42 und die Schultern 39 auf diese Weise zurückgesetzt.
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Zurückgesetzte Teile sind in Fig. 3 schattiert gezeichnet.
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Bestimmte and-ere Schultern und Rippen sind jedoch nicht zurückgesetzt.
Beispiele dieser sind die Schultern 40 und Rippen 41.
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Der Unterschied, der sich hieraus ergibt, wird am klarsten, wenn man
die Schnitte IV-IV und V-V in den.Pig. 4 und 5 betrachtet.
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Gegenüber zurückgesetzten Schultern und Rippen, wie beispielsweise
der Schulter 39, erhält man einen geraumigen Blutkanal 43.
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Gegenüber unzurückgesetzten Schultern, wie beispielsweise der Schulter
40, erhält man nur zwei kleinere Blutverteilungskanäle 43'. Demzufolge erhält man
eine Verminderung des Blutflusses, wodurch man gewährleistet, daß das Blut über
die verschiedenen zurückgesetzten Abschnitte gleichmäßig verteilt wird. Aus Fig.
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3 ist ersichtlich, daß vier zurückgesetzte Abschnitte dieser Art mit
gleicher Verteilung quer zur Platte vorgesehen sind.
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Infolge der Tatsache, daß zusätzliche Rippen und Schultern 44, die
zwischen zwei der querliegenden Verteilerkantile 36 angeordnet sind, ebenfalls zurückgesetzt
sind, erhält man auch einen Blutverteilerkanal-45, der sich quer zur Platte erstreckt
und von der gleichen Art wie der Blu-tverteilerkanesl 43 ist, der in Fig. 5 gezeigt
ist.
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Bevor die Reinigungsflüssigkeit zu der zur Dialyse geeigneten Flache
zugelassen wird, muß sie auch eine Zahl von zuriickgesetzten Abschnitten 46 passieren.
Diese sind in der dargestellten
Ausführungsform 10 an der Zahl
und quer zur Platte gleichmäßig über diese verteilt. Diese zurückgesetzten Abschnitte
können aus Nuten im wes-entlichen der gleichen Art wie die Nuten 55 bestehen, aber
ihre gesamte Strömungsfläche muß in einem bestimmten Querschnitt der Abstandshalterscheibe
12 kleiner als die Fläche der Nuten 35 sein.
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Aus den schattierten Teilen in Fig. 3 ist offensichtlich, daß die
zurückgestzten Schultern und Rippen im wesentlichen U-förmige Blutverteilungsnuten
bilden, deren Schenkel in andere U-fUrmige Nuten sich verzweigen. Die Schenkel der
letzteren besitzen jedoch keine zurückgesetzten Teile. Infolge dieser Anordnung
ist in sehr einfacher Weise gewährleistet, daß alle Blutverteilerkanäle im wesentlichen
die gleiche Länge erhalten. Dies kann jedoch auch in anderer Weise erreicht werden.
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Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf das oben beschriebene
Beispiel beschränkt ist, sondern innerhalb des Erfindungsgedankens variiert werden
kann. So kann die Form und das Ausmaß der verschiedenen Durchgangsöffnungen und
Kanäle in verschiedener Weise variiert erden. Außerdem ist es natürlich nicht überall
nötig, zwei Einlaßkanäle für die Reinigungsflüssigkeit zu haben. In vielen Irällen.ist
es möglich, nur einen vorzusehen.