DE1938184U - Kuenstliche niere. - Google Patents

Description

,,1....,D,...... RA.658 372-16.12.65

ROBERT MELDAU 483 GÖTERSLOH/W., den

, p. . ι, Carl-Bertelsmann-Str. 4

:' Dipl.-I ng. Telefon 105241|-3454

GUSTAV MELDAU

Patentanwälte ^ A. W 5 9 3 1 *'1Λ 66

H 1o77 ProfoM/sch

Herr Dr.med. J. Hoeltzenbein 44 Münster/Westf.,
Hohenzollernring 72

Künstliche Niere

Das neue Muster ist eine künstliche !Tiere als Arbeitsgerätschaft, die dem medizinischen Verwendungszweck durch eg,^ neue Ausgestaltung dient. ^an^'¹-"^ " i

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Bei der sogenannten "künstlichen Niere" handelt es sich um einen Apparat, in dip. das Blut 'außerhalb des Organismus einer Dialyse gegen eine sögeaannte Waschlösung unterzogen werden" ._;s kann. Als Dialysiermembran;. w^t-rd gewöhnlich Oellulose-Hydrat __Γ..'' oder-Acetat verwendet, entweder i'ff-Folienform (Üiendialysator) oder in Schlauchform (Schlauchdialysato-iQ,. Solche Dialysierapparate müssen eine hinreichend große Dialysierflache

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haben. Ferner muß die Dicke der Blut schicht gering sein, da einmal für den Dialysiervorgang nur die unmittelbar der Membran angrenzende Flüssigkeitsschichten wirksam sind, zum anderen damit eine Vorfüllung solcher Apparate mit Fremdblut entfallen kann, das gewisse Gefahren und Kachteile mit sich bringt. Eine sehr dünne Blutschicht bedeutet andererseits einen hohen Durchströmungswiderstand für das "Blut, so daß unzulässig hohe Durchströmungsdrucke erforderlich sind, die eine Blutpumpe erfordern, was eine Traumatisierung des Blutes mit Zerstörung von Blutkörperchen bedeutet. Bei Foliendialysatoren wird dieser Nachteil dadurch ausgeglichen, daß viele kleinere Dialysierkammern parallel geschaltet werden, um den Widerstand zu verkleinern.

Abgesehen von mechanischen Problemen der Dichtung und der Blutzuführung, der dadurch häufig schwierigen Montage, können solche Apparate meist nur schlecht sterilisiert werden. Klinisch wird daher den Schlauchdialysatoren der Vorzug gegeben. Dabei wird nach dem Beispiel von Bodo von G-arrelts und von Inouye und ffhgelberg ein Cellophanschlauch zusammen mit einem Kunststoffgeflecht bzw. mit einem Wickelband aus quer verlaufenden zylindrischen Stäben mit einer Spule um einen Kern aufgewickelt. Die Waschlösung strömt dann quer zu dem in der Horizontalen aufgewickelten, durch das Wickelband abgeplatteten Cellophansciilauch. Da der Widerstand für die Durchströmung des Blutes untragbar hoch ist, wird durch zwischengelegte

Distanzstreifen ober- und unterhalt des Celloph.arischlauch.es diesem ermöglicht, sich bis zur Dicke der Distanzstreifen zu entfalten, die damit die Dicke der Blutschicht bestimmen.

Um den Widerstand weiter zu verkleinern, wickelten EoIff und Watschinger einen zweiten parallel geschalteten Gellophan-^^ schlauch in eigner zweiten Etage um denselben Kern zusammen mit einem breiteren Wickelband. Die Waschlösung muß hierbei also zunächst quer den einen Schlauch passieren, wobei sie bereits teilweise "verbraucht" wird und gelangt dann erst zum zweiten Schlauch. Eine Parallelschaltung weiterer Schläuche nach diesem Prinzip wird also den Wirkungsgrad um so mehr herabsetzen, je mehr Schläuche etagenweise übereinander angeordnet werden, da die Waschlösung beim Passieren jeder Ebene oder Etage weiter "verbraucht" wird. Nun ist aber eine Parallelschaltung mehrerer kürzerer Schlauchstücke deshalb sehr wünschenswert, um den Durchströmungswiderstand herabzusetzen. Auch kann bei einem bestimmten geforderten Durchströmungswiderstand die Dicke der Blutschicht in den einzelnen Schläuchen und damit das "Füllvolumen^i! kleiner gehalten werden, wenn viele kürzere Schlauchstücke parallel geschaltet werden.

Hier setzt das Gebrauchsmuster ein, welches alle beschriebenen Nachteile vermeidet. Unter Benutzung eines zwischen zwei porösen Wickelbändern eingebetteten spiralförmig aufgerollten Schlauches aus Kunststoffolie als Eapillardialysator

hat das neue Muster die Besonderheit, daß in einer ebenen Spirale zwei oder mehr, vorzugsweise vier Schläuche mit auf dem Umfang der Spirale versetzten Anfängen und Enden zwei- oder mehrgängig zwischen planeloenen porösen Wickelbändern aufgewickelt sind.

Nach einer Verbesserung bestehen die Wickelbänder aus planebenen Netzen von sich kreuzenden Drähten, die im Gebrauch statistisch homogen verteilte Aussackungen der Dialysierschläuche bewirken.

Nach dem Gebrauchsmuster ist ferner vorteilhaft, das Ende des Dialysierschlauch.es, um ein hochelastisches Schlauchende gefaltet, mit diesem dichtend unter starker Reibung durch eine konische Bohrung eines Grenzgürtels oder einer besonderen Muffe zu ziehen. Anfang und Ende eines jeden Schlauches werden zweckmäßig auf derselben geometrischen Erzeugenden der Spirale angeordnet.

Das wesentlich Neue der künstlichen Niere besteht also darin, zwei oder beliebig viele Oellophanschlauchstücke mit zwei oder beliebig vielen Wickelbändern auf einen gemeinsamen Kern in einer Ebene nach Art einer mehrgängigen Spirale aufzurollen. Es wird so erreicht, daß frische Waschlösung gleichzeitig an alle Cellophanschläuche gelangen kann, wodurch der Dialyseeffekt gesteigert wird. Diese Wickelbänder können bestehen aus Kunststoff-, Glasfaser- oder Metall- oder anderen Geflechten

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unter Beilage von Distanzstreifen. Ali Halterung können auch, gewisse geeignete Profilstreifen dienen, die aus Gummi, Kunststoff oder anderen geeigneten Werkstoffen gefertigt sein mögen, sei es mit oder ohne Distanzstreifen, -Sander, -Fäden oder -Drähte.

Insbesondere können solche WickelToänder verwendet werden, die die hantelfÖrmige Abplattung des Cellophanschlauches gestatten, wie dies 1962 in der Symposion der Gesellschaft für Nepheologie "beschrieben wurde.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von solchen Wickelbändern in ein- oder mehrgängigen Spiralen bei Schlauchdialysatoren, die eine Abplattung des Cellophanschlauches erlauben, indem er zwischen sich im spitzen bis rechten Winkel kreuzende, parallel verlaufende Drähte oder Riefen gelegt wird. An den Kreuzungspunkten werden beide Blätter des Cellophanschlauches punktförmig zusammengepreßt (oder bei Beilage von Distanzhaltern bis auf eine definierte Entfernung genähert). Zwischen den Punkten kann sich der Cellophanschlauch entfalten in Abhängigkeit von dem herrschenden Druck und der Elastizität des CellophansT Bei Verwendung eines Netzes aus sich kreuzenden Drähten (wie zum Beispiel Polynet (B) der Norddeutschen Seekabelwerke Nordenham) wird die Ausdehnung des Cellophans durch die untere Lage des Netzes begrenzt. Es bilden sich in Abhängigkeit von der Maschenweite beuteiförmige Aussackungen des Cellophanschlauches, in denen das Blut strömt und zwischen

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denen die Waschlösung strömt. Die Ausdehnung —ο uellophan-Schlauches wird bei größerer Maschenweite schließlich auch dadurch begrenzt, daß die beuteiförmigen Aussackungen benachbarter Lagen des Cellopharfschlauches sich zunächst an einem Punkt, bei größerem Druck schließlich flächenförmig, berühren. Auf diese Weise wird das Blutvolumen bei einem bestimmten Druck maximal begrenzt. Bei einer bestimmten Maschenweite kann auf Beilage von Distanzstreifen verziehtet werden.

Die Verwendung solcher Netze aus sich kreuzenden Drähten wird als an sich neu betrachtet. Sie ist als vorteilhaft auch bei anderen bisher bekannten Ausgestaltungen künstlicher Nieren anzusehen, die unter Verwendung von porösen Wickelbändern hergestellt sind.

Die Abdichtung des Cellophanschlauches am übergang des zu- und abführenden Blutschlauches bedeutet eine weitere Verbesserung. Dabei wird die Dichtung dadurch hergestellt, daß ein Gummi- oder Kautschukschlauch mit dem darum gefalteten Ende des Cellophanschlauches durch eine konische Bohrung des Kerns oder begrenzenden Gürtels oder einer besonderen Muffe gezogen ist. Die Bohrung muß einen engeren Durchmesser als der Gummi- bzw. Kautschukschlauch haben. Sie muß in einem glatt polierten Material (zum Beispiel Teflon) angebracht sein, damit die Haftreibung des durchzuziehenden Cellophanschlauches am Gummi- bzw. Kautschuk sehr viel größer ist als die Reibung zwischen Bohrungswand und Gummi bzw« Cellophan.^

Die neue künstliche Niere ist in einer beispielsweisen, aber bevorzugten Ausführungsform in der Zeichnung dargestellt.

1 ist ein mittlerer waagerechter Querschnitt durch die betriebsfähige, neue künstliche Niere.

2 ist ein Schaubild der Niere im ersten Zustand ihrer neuartigen Wicklung im Schema.

3 ist eine Seitenansicht der Niere von außen mit einzelnen Teilen im Schnitt.

Im einzelnen erkennt man, daß in einer ebenen geometrischen Spirale 1 im Ausführungsbeispiel vier Schläuche 2a bis 2d aufeinander gewickelt sind» Die Anfänge 3 und die Enden 11 der Schläuche 2a bis 2d sind auf dem Umfang der Spirale 1 re gelm-äßig versetzt, im Ausführungsbeispiel um 9o . Zwischen die Schläuche 2a bis 2d sind poröse Wickelbänder 4a bis 4d aufgewickelt derart, daß jede Schlauchoberfläche dicht und statistisch homogen von zwei Wickelbändern eingefaßt ist.

Die Wickelbänder 4a bis 4d bestehen aus planebenen Netzen 5 von sich kreuzenden Drähten 6. Diese bewirken im Gebrauch statistisch homogen verteilte Aussackungen 7 der Schläuche 2a bis 2d während des Dialysiervorganges.

Die Enden 11 der Dialysierschläuche 2a Ms 2d sind, wie "besonders Fig. 3 zeigt, um ein hochelastisches Schlauchende 9 gefaltet und mit diesem gemeinsam dichtend unter starker Reibung durch eine konische Bohrung δ eines Grenzgürtels 1o oder einer besonöeren Muffe gezogen. Diese A. Ordnung der Anfänge und der Enden der Schläuche 2a bis 2d liegt vorteilhaft auf einem gleichmäßig unterteilten Kreisumfang. Im Ausfuhrungsbeispiel, welches vier Schläuche verwendet, sind deren Anfänge und Enden um jeweils 9o ° auf dem Schlauchumfang versetzt; waren drei Schläuche vorhanden, so würde man einen Abstand von 12o ° erhalten. Entsprechend würde der Kreis bei der Anwendung von mehr als vier Schläuchen regelmäßig unterteilt werden. Geometrisch ausgedrückt liegen daher Anfang und Ende eines jeden Schlauches 2a bis 2d auf der Erzeugenden 12 der Spirale.

Claims (4)

HÄ.658 372*161265 Jf Professor Dr.-Ing. ' Ul iLUJ ti U ROBERT MELDAU 483 GDTERSLOH/W., den Π i η I Inn Carl-Bertelsmann-Str. 4 GUSMV MELDAU ™*. «o««-»« Patentanwälte H 1o77 Prof.M/sch Schutzansprüche

1. Künstliche Niere unter Benutzung eines zwischen zwei porösen Wickerbändern eingebetteten spiralförmig aufgerollten Schlauches aus Kunststoffolie als Kapillardialysator, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ebenen Spirale (i) zwei oder mehr, vorzugsweise vier Schläuche (2a "bis 2d) mit auf dem Umfang der Spirale (i) versetzten Anfängen (3) und Enden (11) zwei- oder mehrgängig zwischen planebenen, porösen Wickelbändern (4a bis 4d) aufgewickelt sind.

2. Künstliche Niere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Wickelbänder (4a bis 4d) aus planebenen Netzen (5) von sich kreuzenden Drähten (6), die im Gebrauch statistisch homogen verteilte Aussackungen (7) der Dialysierschläuche (2a bis 2d) bewirken.

3. Künstliche Niere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Dialysierschläuche (2a bis 2d) um ein hochelastisches Schlauchende (9) gefaltet, mit diesem durch eine konische Bohrung (8) dichtend unter starker Reibung eines G-renzgürtels (io) oder einer besonderen Muffe gezogen sind.

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4. Künstliche Niere nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anfang und Ende eines jeden Schlauches (2a "bis 2d) auf derselben Erzeugenden (12) der Spirale (i) liegen.