DE1642784C3 - Dialysevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dialysevorrichtung zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten, bei der die Verunreinigungen in dem Blut durch semipeimea blem Diaphragmen, weiche die Blutflüssigkeit begren zen, diffundieren und in eine Reinigungsflüssigkeit eindringen, mit Hilfe derer die Verunreinigungen entfernt werden, wobei die Diaphragmen paarweise zwischen Abstandshalterscheiben angeordnet sind, die zusammen mit den Außenseiten der doppelten Diaphragmen Räume für die Reinigungsflüssigkeit bilden, eine Packung von Scheiben und doppelten Diaphragmen durch öffnungen für das Blut und die Reinigungsflüssigkeit durchlöchert ist, von weichen öffnungen aus sich Verteiiernuten in den Abstandshalterscheiben zu den Räumen erstrecken, wo die Dialyse stattfindet.

Um eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeiten in der Dialysevorrichtung zu erhalten, ist es nötig, eine Vielzahl von Verteilernuten vorzusehen. In diesem Fall besteht jedoch die erhebliche Gefahr, daß in den verschiedenen Vsrteilernuten ein Fluß unterschiedlicher Stärke stattfindet Dies trifft besonders für die Verteiiernuten für das Blut zu, und das Ergebnis hiervon kann sein, daß große Teile der Dialysevorrichtung mit verminderter Wirkung arbeiten.

Eine ähnliche Dialysevorrichtung wie eingangs erläutert ist aus dem deutschen Patent 15 41241 vorgeschlagen, wonach jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Abstandshalterplatten mit einer Vielzahl von Kanälen für die Dialysierflüssigkeit und für das Blut vorgebenden Erhebungen zwei die Plattenfläche über spannende Diaphragmen eingelegt sind. In diesen stehen sich die Plattenerhebungen gegenüber und sind dichtend aufeinandergepreßt, so c^a8 sich damit zwischen zwei benachbarten Erhebungen eine schlauchartige Leitung zur Aufnahme des Blutes bzw. der Reinigungsflüssigkeit zwischen den Membranen vorgeben. Nach dem älteren Vorschlag ist vorgesehen, daß durch die schlauchartigen Kanäle zwischen den dicht nebeneinander angeordneten Erhebungen ein Netzwerk mit Strömungswegen sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung der im wesentlichen rechteckigen Platten und den dazwischenliegenden Membranen gebildet ist.

Die Erfindung ist eine Weiterbildung dieses älteren Vorschlages.

Es ist zwar aus der DD-Patenlschrift 41 864 ein Dialysegerät mit parallel geschalteten Kanälen bekannt, dort ist aber ein Diaphragmenschlauch schlangenförmig vom Eingang bis zum Ausgang vorgesehen, ohne daß Verengungen bzw. Drosselstellen vorgesehen wären. Insgesamt ergibt sich dennoch ein hoher Widerstand.

Bei der ferner noch vorbekannten US-PS 30 34 505 handelt es sich um eine Umwälzanlage ohne Distanz platten, bei der das Blut in einen Distanzrahmen eingeleitet wird.

Schließlich ist aus der US-PS 30 77 268 eine Spiralniere gezeigt, die durch einen aufgewickelten Diaphragmenschlauch gebildet ist. Hier ist eine freie Strömung durch die Spirale ohne Drosselung für das Blut gegeben, wodurch infolge der langen Wege das Blut einen großen Widerstand überwinden muß. Dennoch werden die Flüssigkeiten ungleichmäßig

verteilt, und es sind auch keine öffnungen for die Flüssigkeiten, welche sich durch das Paket der Abstandshalterscheiben hindurcherstrecken, vorgesehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die s zu reinigende Flüssigkeit und die Reinigungsflüssigkeit gleichmäßiger zu verteilen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei der eingangs genannten Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein oder mehrere Verteilerkanäle in den ι ο Oberflächen der Abstandshalterscheiben quer zu der Flußrichtung vorgesehen sind, wobei das Blut entlang den Verteilernuten in Blutkanälen, die zwischen den Diaphragmen ausgebildet sind, gelangbar ist, wobei wenigstens zwei Kanäle vorgesehen sind und gleiche is Länge besitzen, gerechnet von der in der Packung von Abstandshalterscheiben ausgebildeten öffnung bis zu dem quer verlaufenden Verteilerkanal oder den Verteilerkanälen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Patentansprüchen 2—7 genannt

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezu^Tiahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine starke Vergrößerung eines Teilschnittes durch die Dialysevorrichtung,

F i g. 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 weggeschnitten ist,

Fig.3 den Endteil einer Abstandshalterscheibe für die Dialysevorrichtung, wobei der entsprechende, nicht gezeigte Endteil zweckmäßig mit dem gezeigten Teil völlig symmetrisch ausgebildet ist,

Fig.4 und Fig.5 Schnitte entlang den Linien IV-IV und V-Vin Fig.3und

F i g. 6 (nachgereicht) einen ähnlichen Schnitt entlang der Linie VI-VI der F i g. 3.

Die in der Zeichnung dargestellte Dialysevorrichtung besitzt eine Grundplatte 1 und eine Deckplatte 2, wie am besten aus den F i g. 1 bzw. 2 ersichtlich ist. Zwischen diesen Platten ist eine Reihe von Abstandshalterplatten 12 vorgesehen. Zwischen diesen Abstandshalterplatten 12 liegen gespannte semipermeable Diaphragmen 10 und 11 paarweise. Damit die Vorrichtung ein Volumen haben kann, 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 zusammengepreßt Neben diesen Schultern, d. h. zwischen benach- harten Schultern auf ein und derselben Platte, sind Kanäle 22 für die Reinigungsflüssigkeit und Kanäle 23 für das zu reinigende Blut ausgebildet. Die Kanäle 23 sind durch die Oberflächen 20 und 21 auf Schultern 18 und 19 noch mehr zusammengedrückt. Diese Schultern 18 und 19 können entweder die gleiche Höhe wie die Schultern 14 und 15 haben oder niedriger als diese sein. F i g. I zeigt die Schultern 18 und 19 niedriger als die Schultern 14 und 15. Die Oberflächen 20 und 21 für die Schultern 18 und 19 sind außerdem wesentlich schmaler eo als die Oberflächen 16 und 17 der Schultern 14 und 15.

Wie am besten in Fig.2 gezeigt ist, 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. Die letzteren Ringe 7 sind zwischen den i.i:iden Diaphragmen 10 und 11 in den betreffenden Diaphragmapaaren angeordnet.

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.

Die Reinigungsflüssigkeit, die zweckmäßig eine Salzlösung, wie beispielsweise 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 Von der inneren mittigen öffnung 26 geht eine Reihe von radialen Kanälen 28 in gleichem Abstand voneinander weg. Diese Kanals 28 sind auf der Oberfläche der Platte 27 ausgebildet, was im Gegensatz zu den Blutverteilerkanälen 8 steht

Auf der Oberseite einer jeden Platte 27 ist ein Dichtungsring 29 vorgesehen, wie in F i g. 2 ersichtlich ist Dieser Dichtungsring drückt die beiden Diaphragmen 10 und 11, die darüberliegen, gegen die nächste Platte 27 der gleichen Art, die über a?r. Diaphragmen liegt Dies liefert eine wirksame Abdichtung für das Blut, so daß es nicht in die Salzlösung eindringen kann und umgekehrt

Unter dem großen Dichtungsdruck, der hier angewendet wird, besteht eine merkliche Gefahr, daß die Dichtungsringe 29 abwärts in die Nuten 28 gedrückt werden. Aus diesem Grund ist die Platte 27 mit einem ausgeschnittenen Teil 30 versehen, in dem ein Stahlring 31 angeordnet ist Dieser Ring verhindert wirksam jede Neigung, den Dichtungsring 29 in die Nuten zu drücken.

Damit die Platten 26 leicht in Beziehung zu den in Fig.3 gezeigten Salzverteilungskanälen 35 eingebaut werden können, sind die Platten 27 mit einer äußeren ringförmigen Nut 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 Abstandshalterplatten eingepaßt zu werden.

In der Nähe der Durchgangsöffnung 26 ist die Platte 27 mit einem axial ausgerichteten ringförmigen Kragen versehen. Auf diesem Kragen ist zuerst der Stahlring 31 aufgeschoben auf d?m seinerseits der Dichtungsring 29 aufgelegt ist. In F i g. 2 bezeichnet schließlich das Bezugszeichen 34 eine Reihe von Dichtungsringen.

Fig.3 zeigt ein Ende einer Abstandsiialterscheibe, die für die Dialysevorrichtung nach der Erfindung verwendet wird. Das entgegengesetzte Ende der Abstandshalterscheibe 12 ist zweckmäßig vollständig symmetrisch mit dem gezeigten Ende ausgebildet, so daß es ausreicht, lediglich ein Ende zu zeigen. Nachfolgend wird vorausgesetzt, daß das gezeigte Ende ein Einlaßende ist, doch kann es in gleicher Weise auch ein Auslaßende sein. Die gezeigte Platte ist vorzugsweise durch Extrudieren aus einem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt.

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 Reinigungsflüssigkeiten ab. Diese Verteilernuten 35 münden in drei parallelen Verteilernuten 36, die sich quer zu der PIaKe erstrecken. Die Verteilernuten 35 und 36 sind enge, tiefe Nuten, in die die Diaphragmen 10 und 11 nur ein kurzes Stück eingedrückt werden kennen. Demzufolge sind zwischen dtp Diaphragmen 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 Blutverteilerringe 7 mit ihren in Fig. 2 gezeigten Ausnehmungen 5 aufzunehmen. Zwischen den Nuten 17 sind verschiedene Rippen und Schultern 38,39,40,4t und 42 ausgebildet.

Um geräumige Blutverteilerkanäle 43 zwischen den Diaphragmen 10 und 11 zu erhalten, sind einige dieser Rippen und Schultern gegenüber der Oberfläche der Verteilerscheibe 12 zurückgesetzt. Beispielsweise sind die Rippen 38 und 42 und die Schultern 39 auf diese Weise zurückgesetzt. Zurückgesetzte Teile sind in Fig.3 schattiert gezeichnet. Bestimmte andere Schultern und Rippen sind jedoch nicht zurückgesetzt. Beispiele dieser sind die Schultern 40 und Rippen 41.

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klarsten, wenn man die Schnitte IV-IV und V-V in den F i g. 4 und 5 betrachtet.

Gegenüber zurückgesetzten Schultern und Rippen, bei beispielsweise der Schulter 39. erhält man einen geräumigen Blutkanal 43. Gegenüber nicht zurückgesetzten Schultern, wie beispielsweise der Schulter 40. erhält man nur zwei kleinere Blutverteilungskanäle 43'. Demzufolge erhält man eine Verminderung, d. h. Drosselung des Blutflusses, wodurch man gewährleistet, daß das Blut über die verschiedenen zurückgesetzten Abschnitte gleichmäßig verteilt wird. Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß vier zurückgesetzte Abschnitte dieser Art mit gleicher Verteilung quer zur Platte vorgesehen sind. Infolge der Tatsache, daß zusätzliche Rippen und Schultern 44, die zwischen zwei der querliegenden Verteilernuten 36 angeordnet sind, ebenfalls zurückgesetzt sind, erhalt man auch einen Hkitvcrtcilcrkanal 45. der sich quer zur Platte erstreckt und von der gleichen Art wie der Blutverteilcrkanal 43 ist, der in F i g. 5 gezeigt ist.

Aus Fig. 6 erkennt man, daß auf jeder Seile der zurückgesetzten Schulter 44 eine Nut 36 angeordnet im und daß die zu reinigende Flüssigkeil, d. h. das Blut, durch den Blutverteilerkanal 45 strömt.

Bevor die Reinigungsflüssigkeit zu der zur Dialyse

ίο geeigneten Fläche zugeführt wird, muß sie auch eine Zahl von verengten Abschnitten 46 passieren. Diese sind in der dargestellten Ausführungsform zehn an der Zahl und quer zur Platte gleichmäßig über diese verteilt. Diese Verengungen 46 können aus Nuten im wesentlichen der gleichen An wie die Nuten 35 bestehen, aber ihre gesamte Strömungsfläche muß einen bestimmten kleineren Querschnitt der Abstandshalterscheibe 12 hahpn als Hip Flärhp Hpr Nulpn 35.

Aus den schattierten Teilen in F i g. 3 ist offensichtlich.

daß die zurückgesetzten Schultern und Rippen im wesentlichen U-förmige Blutverteilungsnuten bilden, deren Schenkel sich in andere U-förmige Nuten verzweigen. Die Schenkel der letzleren besitzen jedoch keine zurückgesetzten Teile. Infolge dieser Anordnung ist in sehr einfacher Weise gewährleistet, daß alle Blutvei .eilerkanäle im wesentlichen die gleiche Länge erhalten

Die Form und die Länge der verschiedenen Durchgangsöffnungen und Kanäle können in verschiedener Weise variiert werden. Außerdem ist es natürlich nicht überall nötig, zwei Einlaßkanäle für die Reinigungsflüssigkeit zu haben. In vielen Fällen ist es möglich, nur einen vorzusehen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Dialysevorrichtung zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten, bei der die Verunreinigungen in dem Blut durch semipermeable Diaphragmen, welche die Blutflüssigkeit begrenzen, diffundieren und in eine Reinigungsflüssigkeit eindringen, mit Hilfe derer die Verunreinigungen entfernt werden, wobei die Diaphragmen paarweise zwischen Abstandshalterscheiben angeordnet sind, die zusammen mit den Außenseiten der doppelten Diaphragmen Räume für die Reinigungsflüssigkeit bilden, eine Packung von Scheiben und doppelten Diaphragmen durch öffnungen für das Blut und die Reinigungsflüssigkeit durchlöchert ist, von welchen öffnungen aus sich Verteilernuten in den Abstandshalterscheiben zu den Räumen erstrecken, wo die Dialyse stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Verteilerkanäle (45) in den Oberflächen Azr Abstandshalterscheiben (12) quer zu der Flußrichtung vorgesehen sind, wobei das Blut entlang den Verteüernuten (37) in Blutkanälen (43), die zwischen den Diaphragmen (10, 11) ausgebildet sind, zu dem Verteilerkanal bzw. Verteilerkanälen (45) gelangbar ist, wobei wenigstens zwei Kanäle (43) vorgesehen sind und gleiche Länge besitzen, gerechnet von der in der Packung von Abstandshalterscheiben (12) ausgebildeten öffnung (5,5') bis zu dem querverlaufenden Verteilerkanal oder den Verteilerkanälen (45).

2. Vorpchtun«! nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Blutkanälen (43,43') und in den Verteilernuten (35,37) fft/ die Reinigungsflüssigkeit eine gleichmäßige Verteilung des Blutes und der Reinigungsflüssigkeit verursachet, ie Verengungen (40,46) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilernuten (35, 37) für die Reinigungsflüssigkeit aus engen und tiefen Nuten bestehen, in die die Diaphragmen (10,11) nur bis zu einem kleinen Teil der Tiefe eindringen können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutkanäle (43,45) als breite und relativ flache Nuten ausgebildet sind, in die die Diaphragmen (10, U) leicht eindringen können und die gleichzeitig die Blutkanäle zwischen den beiden Diaphragmen bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ende der Abstandshalterscheiben (12) eine mittige, in die Packung von Abstandshalterscheiben führende öffnung (3, 5, 5') zum Einführen und Abführen des Blutes vorgesehen ist und die Blutkanäle (43) in der Oberfläche der Abstandshalterscheiben (12) von U-Form sind, wobei die Schenkel der U-förmigen Blutkanäle sich zu weiteren ähnlichen U-förmigen Kanälen (43) verzweigen, die sich zu den quer verlaufenden Verteilerkanälen (45) öffnen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blutkanäle (43, 45) von zurückgesetzten Rippen oder Schultern (38,39, 42, 44) in der Oberfläche der Abstandshalterscheiben (12) gebildet sind und zwischen parallelen Verteilernuten (36,37) für die Reinigungsflüssigkeit liegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine die Packung von Abstandshalterscheiben (12) durchstoßende öffnung (2S, 26') an jeder Ecke der Abstandshalterscheiben (12) zum Einführen und Abführen der Reinigungsflüssigkeit aufweist