DE2354765C2 - Dialyse-Gerät - Google Patents

Description

genden Seiten kurze Rippen (29,30) aufweisen, wobei

— diese kurzen Rippen (29, 30) relativ zu den Längsrippen (13) schräggerichtet sind,

— die kurzen Rippen (29,30) zu parallelen Reihen angeordnet sind.

— jede Reihe von kurzen Rippen (29, 30) einer Längsrippe (13) einer benachbarten Platte (1) gegenüber liegt.

— die Anzahl der Reihen von kurzen Rippen (29, 30) der Anzahl der Längsrippen (13) entspricht,

— die kurzen Rippen (39,30\zweier benachbarter Reihen entgegengesetzt schräggerichtet sind,

— die kurzen Rippen (29,30) jeder zweiten Reihe parallel zueinander gerichtet sind und zwischen zwei Reihen kurzer Rippen (29, 30) jeweils ein gerader, längsgerichieter Fließzwischenraum (31) gebildet ist, der sich durch den gesamten Teil des Kanalsystems (19) erstreckt.

2. Dialysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (1, 18) quer zur Fließrichtung des Mediums liegende Verteilungsrinnen (11, 27) aufweisen, die mit kreisförmigen Erhöhungen (12, 28) versehen sind, um das Medium gleichmäßig zu verteilen.

Die Erfindung betrifft ein Dialysegerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein eingangs genannte Dialysegerät ist beispielsweise mit der DE-OS 21 56 734 bekanntgeworden.

Dialysegeräte mit semipcrmeablen Membranen enthalten häufig eine Reihe von scheibenförmigen Elementen, die mit Durchgangssystemen versehen sind. Zwischen jedem Paar von scheibenförmigen Elementen sind zwei semipermeable Membranen eingesetzt, so daß diese an den Seiten der mit den Durchgangssystemen versehenen Elemente anliegen, wenn die Elemente in einem Paket angebracht werden, das mittels einer Klemmanordnung oder dergleichen zusammengehalten ist.

In Dialysegeräten dieser Art wird das zu reinigende Medium, z. B. Blut, zwischen den Paaren von Membranen zugeführt und fließt durch die Durchgänge. Gleichzeitig wird eine Reinigungsflüssigkeit zugeführt, die durch die Durchgangsräume fließen soll, die außerhalb der Membranen angebracht sind, &h, außerhalb der scheibenförmigen Elemente.

In Dialysegeräten der oben erwähnten Art und bei der beschriebenen Betriebsweise hat es sich als schwierig erwiesen, eine gleichmäßige Verteilung des Blutes längs aller Teile der scheibenförmigen Elemente zu gewährleisten. Ein Teil der Membranen erstreckt sich in

ίο bestimmten Bereichen des Durchgangssystems verhältnismäßig weit in die Durchgänge hinein, während sie sich in anderen Bereichen des Durchgangssystems in einem wesentlich geringeren Ausmaß in die Durchgänge erstrecken. Daraus ergeben sich bei den dem Blut zugeordneten Fließdurchgängen variierende Tiefen mit der Gefahr, daß bestimmte Bereiche des Durchgangssystems zwischen den Membranen Oberhaupt nicht gefiltert werden. In ungünstigen Fällen wird das Blut überdies in bestimmten Teilen des Fließbereiches zwischen den Membranen zurr, Stillstand Kommen, was zürn Gerinnen des Blutes führt

Ein anderer Nachteil bei der Verwendung der erwähnten Dialysegeräte liegt darin, daß das Volumen des Fließbereiches zwischen den Membranen beinahe unmöglich genau zu bestimmen ist Das tatsächliche Volumen wird nämlich von den Dehnungseigenschaften der Membrane, der Materialspannung der Membrane, dem Druck des Blutflusses und dem Druck der Reinigungsflüssigkeit abhängen. Dieses Volumen kann daher Iediglieh geschätzt, anstatt genau bestimmt werden. Wenn beispielsweise das Volumen beträchtlich größer ist als die Schätzung ergeben hat, wird die Menge des stillstehenden Blutes groß und dies hat zur Folge, daß ein Teil des Blutes nach der Behandlung dem Patienten nicht wieder zugeführt wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile auszuschalten und ein Dialysegerät vorzuschlagen, worin das Volume:· ^für den Blutfluß unabhängig von den Dehneigenschaften des Membranen-Materials, der Spannung der Membranen, dem Flüssigkeitsdruck und dergleichen unzweideutig bestimmbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die im Anspruch 1 wiedergegebene technische Lehre gekennzeichnet.

Zwar ist es mit dem Gegenstand der US-PS 35 85 131 bereits schon bekannt, eine Membrane zwischen zwei Platten anzuordnen, um damit definierte Durchgänge zu schaffen.

so Hier handelt es sich jedoch um eine Kreuzstromanordnung , die für längsgerichtete Strömungen nicht geeignet ist.

Die Ausnutzung des Dialysates ist daher bei der Erfindung besser und der Reinigungseffekt ist bei gleicher Dialysatmenge günstiger. Bezogen auf eine gleiche Dialysatmenge ist daher bei einem Gegenstand nach der US-PS 35 85 131 eine höhere Membranfläche notwendig. Das bei dieser Vorveröffentlichung gezeigte Fließmuster ist für einen Gegenstrom-Dialysator nicht geeignet. Daher zeigt die für einen Längsstrom-Dialysator angegebene technische Lösung nach der Erfindung wesentliche Vorteile gegenüber der bekannten Anordnung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei in diesem Beispiel das zu reinigende Medium Blut ist. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht des Dialysegerätes gemäß der Erfindung in einem zusammengebauten Zustand;

F i g. 2 eine Draufsicht einer Klemmplatte in dem Dialysegerät;

F i g. 3 eine Vorderansicht des Dialysegerätes, das auf einem stützenden Arm befestigt ist;

Fig.4 eine Draufsicht eines Teiles einer Platte für Blut in dem Dialysegerät;

F i g. 5 eine Schnittansicht V-V in F i g. 4;

F i g. 6 eine Schnittansicht Vl-Vl in F i g. 4;

F i g. 7 eine Draufsicht eines Teiles einer Platte für die Reinigungsflüssigkeit in dem Dialysegerät;

F i g. 8 eine Schnittansicht VIII-VlIl in F i g. 7;

F i g. 9 eine Schnittansicht IX-IX in F i g. 7;

F i g. 10 eine Schnittansicht X-X in F i g. 7 und

F i g. 11 eine Schnittansicht durch einen Teil einer Blutplatte, die bezüglich einer Platte für die Reinigungsflüssigkeit in richtiger Stellung angebracht ist und eine zwischen den Platten liegende Membrane.

Das Kansüsystem 2 für das Blut soll einen sehr geringen Fließwiderstand aufweisen. Folglich enthält das Dialysegerät eine Anzahl von sogenannten Blutplatten 1. welche langgestreckt sind, ein ähnlich ausgebildetes Kanalsystem auf ihren gegenüberliegenden Seiten auf weisen, vorzugsweise aus einem steril gemachten Kunststoff-Material oder rostfreiem Stahl hergestellt und überdies von geeigneter starrer Form sind. Jede Blutplatte 1 ist mit einem Einlaßloch 3 für Blut versehen, das durch die Platte an einen Endteil derselben läuft. Diese öffnung oder das Loch 3 steht mittels Durchgangsverzweigungen 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 und mittels einer Verteilerrinne 11 für Blut mit einem Kanalsystem 2 in Verbindung, wobei die Verteilerrinne 11 kreisförmige Erhöhungen 12 enthält. Das Kanalsystem 2 geht von diesem Verteilerrinne 11 aus und enthält eine Reihe von Längsrippen 13, um enge Längsdurchgänge K zu definieren. Diese Durchgänge 14 öffnen in einen Blutverteilungs-Durchgang, der in dem anderen Ende Blutverteiler (nicht dargestellt) der Platte aufweist und Durchgangs-Verzweigungen stehen von dem Verteilungs-Durchgang zu Blutausstoß-Öffnungen vor. Die Durchgangsverzweipingen und die Ausstoß-Öffnung sind vorzugsweise auf dieselbe Weise in den zwei Endteilen der Platte ausgebildet und vorgesehen. Die Blutplatte 1 ist mit einem vorstehenden Flansch 15 versehen, welcher die Einlaß-Öffnung 3, alle Durchgangsverzweigungen und das Durchgangs-System 2 umgibt, um die Durchfließräi.'me zusammen mit einer Membrane 17 zu umschließen. Ferner ist die Blutplatte 1 mit längsverlaufenden Kantenfianschen 16 versehen, um das Befestigen von anderen Platten zu erlauben und zwei Durchflieblöcher 21 für die Reinigungsflüssigkeit sind in den zwei Endteilen der Blutplatte 1 vorgesehen. Die Ausbildung der Blutplatt? 1 kann variieren und in einer geeigneten Variation zu einer veranschaulichenden Ausführungsform sind durchlaufende druckausgleichende Löcher in den Druchgangsver^weigungen 7 und 9 (wahlweise auch in der Gabel 8) vorgesehen.

Ferner enthält das Dialysegerät gemäß der Erfindung eine Anzahl von langgestreckten Platten 18 für Reinigungsflüssigkeit. Nach einer veranschaulichenden Ausführungsform ist jede Platte 18 mit einem ähnlichen Durehgangssystem 19 auf ihren gegenüberliegenden Seiten versehen und aus einem Kunststoff-Material oder rostfreiem Stahl hergestellt. Ferner ist jede Platte 18 bezüglich der Form starr oder annähernd starr. Ein Endteil der Platte 18 ist mit einem Durchfließloch 20 für Blutfluß versehen und zwei Durchfließlöchern 21, um den Durehgangssystem !? Reinigungsflüssigkeit zuzuführen. Jedes der Löcher 21 steht mittels Durchgangsverzweigungen 22, 23, 24, 25 und 26 mit dem Kanalsystem 19 in Verbindung, wo die letztere Durchgangsverzweigung 26 :n einen quer angeordneten Verteilungsrinne 27 öffnet, die als kreisförmige Erhöhungen 28 ge- formte Verteiler aufweist.

Das eigentliche Kanalsystem 19 beginnt bei der Verteilungsrinne 27 und ist so ausgebildet, daß die Fließ richtung der Reinigungsflüssigkeit relativ zur Längsrichtung der Platte 18 ständig in verschiedenen Richtungen divergiert. Um diesen Zweck zu erreichen, ist das Kanalsystem 18 mit Rippen 29,30 versehen. Die Rippen

29 sind relativ zu der Längsrichtung der Platte 18 schräg gerichtet und liegen in geraden Linien und die Rippen

30 sind relativ zu der Längsrichtung der Platte 18 in einer anderen Richtung schräg gerichtet. Die Reihen.

von Rippen 29, 30 sind in einem Abstand voneinander angebracht, um gerade Fließdurchgänge 31 für die Reinigungsflüssigkeit zu definieren. Das Durehgangssystem 19 öffnet in einen querverlaufenden Verteilungs-Durchgang (nicht dai gestellt) und der andere Endteil der Platte 18 ist mit Durchgangsverzweigunge;' «ersehen, ähnlich jenen in dem ersten Endteil und diese D-urchgangsverzweigungen öffnen in Ausstoß-Öffnungen für die Reinigungsflüssigkeit. Ferner weist der zweite Endteil ein Loch auf, durch welches das Blut fließt.

Die Plat'-jn 18 sind von einer solchen Breite, daß dieselben zwischen die Flansche 16 der Blutplatte 1 passen (Fig. 11). Je eine semipermeable Membrane 17 ist zwischen die Platten 1 und 18 eingesetzt Diese Membrane 17 ist so ausgebildet, um die Diffusion von 3Iu»verunreinigungen zu erlauben, so daß diese Verunreinigungen durch die Reinigungsflüssigkeit entfernt werden. Durch das Befestigen der Platten 1 und 18 mit der dazwischen angebrachten Membrane 17 wird dieselbe zwischen den Durchgangssystemen 2,19 ortsfest angebracht, da Teile der Rippen 29, 30 in der Platte 18 geeignet vor dea Rippen 13 in der Blutplatte 1 angebracht sind. Mit anderen Worten, nur die Teile der Membrane 17, die über den jeweiligen Fließdurchgängen in den Platten 1, 18 angebracht sind, werden frei ausgesetzt, welches darauf hinausläuft, daß die ausgesetzten Membranen-Teile eben oder annähernd eben gehalten werden. Als ein Ergebnis sind die Fließdurchgänge 14 in dem Durehgangssystem 2 der Blutplatte 1 scharf definiert von der Platte 1 und 2 Rippen 3 auf drei Seiten und auf der vierten Seite sind die Durchgänge durch die Membrane 17 scharf oder beinahe scharf definiert. Auf eine ähnliche Weise sind die Fließdurchgänge 31 in der Platte 18 an deren drei Seiten scharf definiert und an der vierten Seite annähernd scharf definiert. Wenn die Membrane 17 zwischen die Platten· 1,18 eingesetzt ist, wird dieselbe auch (mit Hilfe des Flansches 15) die Durchgangsverzweigungen und das Durehgangssystem der Blutplatte 1 von der Atmosphäre und von der Platte 18 abdichtend definieren und zur gleichen Zeit die Platte 18 von der Atmosphäre abdichtend definieren.

Das Dialysegerät nach der Erfindung wird derart zu_: sammengebaut, daß eine Anzahl von Blutplatten 1 und Platten 18 für die Rp^:nigungsflüssigkeit mit der dazwisehen angebrachten Membrane 17 in einem Stapel 32 zwischen zwei KJemmplatten 33a und 336 angebracht werden, wobei zwei Löcher 34, 35 für eine Blutzuführleitung und eine Blutabfuhrleitung und vier Löcher 36, 37 für zwei Zuführleitungen für die Reinigungsflüssigkeit und zwei Abführl.'itungen für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sind. Die Klemmplatten 33a, 33i> sind vollständig formfest und dieselben enthalten Platten, die ein Durehgangssystem für Blut oder Reinigungsflüssig-

keit auf einer Seite derselben aufweisen.

In der veranschaulichten Ausführungsform ist eine Klemmplatte 33a in einem Rahmen aufgenommen, der zwei parallele Seiten 38, 39 enthält. Diese Seiten sind jede auf einer Seite des Stapels 32 angebracht, stehen vorbei an der zweiten Klemmplatte 33ö vor und sind mit einer querverlaufenden Seite 40 verbunden. Eine Gewinde-Spindel 41 ist in diese querverlaufende Seite (in ein Gewindeloch oder eine Gewindemuffe) eingeschraubt, wobei die Spindel mittels eines Handgriffes 42 rotiert wird. Die Spindel 41 ist an ihrem oberen Ende mit einer Schließe 43 für den Handgriff versehen und diese Schließe 43 enthält eine einstellbare Vorrichtung zum Einstellen verschiedener Drehmomente. Die Vorrichtung zum Einstellen der Drehmomente ist in bekannter Weise ausgebildet und wird deshalb nicht weiter beschrieben. Mit Hilfe dieser oder einer ähnlichen Klemmvuiiichiüng iüi die ruiiien 1, JS wird der Siüpc! 32 iü der erforderlichen Weise zusammengehalten, d. h. derart, daß eine dichtende Wirkung zwischen den Platten erreicht wird.

Um ein ortsfestes Anbringen des Dialysegerätes nach der Erfindung neben dem Bett eines Patienten zu ermöglichen, ist der Rahmen oder die Klemmplatte 33a mit einem Lagerteil 44 versehen, das ein durchlaufendes Loch 45 aufweist. Ein Arm 46 ist neben dem Platz des Patienten angebracht, welcher in einem Bodenständer einer Halterung (nicht dargestellt) für die Wand oder das Bett aufgenommen ist und welcher einen Endteil 47 aufweist, der horizontal gerichtet ist und in das Loch 45 vorsteht, wenn das Dialysegerät zur Behandlung angebracht ist. Als Ergebnis dieses Anbringens des Dialysegerätes wird dasselbe nach Bedarf relativ zu dem Endteil 47 gedreht und wahlweise auch längs diesem verschoben. Das Dialysegerät wird geeignet in der eingestellten Stellung auf dem Endteil 47 mittels einer Klemmvorrichtung 48 gehalten, die eine Gewindemuffe 49 enthält, welche mit einem Handgriff 50 versehen, und welche in den Endteil 47 geschraubt ist.

Nach dem Befestigen des Dialysegerätes wird ein zylindrisches lochherstellendes Element einer geeigneten Art durch die Löcher 34—37 in der Klemmplatte geschoben und durch die Löcher in der Blutplatte 1 und der Platte 18 für die Reinigungsflüssigkeit (entsprechende Löcher in den Platten werden nach dem Befestigen relativ zueinander und zu den Löchern 34—37 in der Klemmplatte genau zentriert), so daß das Element Löcher in den Teilen der Membranen öffnet, die zwischen den Endteilen der Platten angebracht sind. Ein Rohr, das ein schräggesclinittenes Ende aufweist, wird vorzugsweise als das lochherstellende Element verwendet und dieses Rohr ist so ausgebildet, daß dasselbe als eine Koppelung zwischen dem Dialysegerät und den Leitungen für Blut und Reinigungsflüssigkeit zu dem und von dem Gerät verwendet werden kann. Nach dem Anschließen der zuführenden und abführenden Leitungen (nicht dargestellt) wird Blut zugeführt, wie beispielsweise durch das Loch 34. Das Blut durchläuft die Löcher 20 in der Platte 18 für die Reinigungsflüssigkeit und wird durch die Membranen 17 gehindert, die an diese dich-. tend angreifen, zum Kanalsystem 19 zu fließen. Wenn der Blutfluß das Loch 3 in der Blutplatte 1 durchläuft, wird ein Teil dieses Blutflusses die Durchgangsverzweigungen 4,5,6,10,8. die Verteilerrinne 11 und das Kanalsysiem 2 durchlaufen, wonach der Blutfluß gerade durch die Durchgangsverzweigungen, das Auslaßloch in dem gegenüberliegenden Endteil der Blutplatte 1 und in einem gereinigten Zustand durch das Loch 35 zurück durch eine Ablaufleitung fließt, die an dieses Loch 35 angeschlossen ist. Die Reinigungsflüssigkeit wird über Zulaufleitungen, beispielsweise durch die Löcher 36 zugeführt und dieselbe läuft durch Löcher 21a in der Blutplatte 1, wodurch die benachbarte Membrane 17 das Entfernen für die Reinigungsflüssigkeit zu dem Kanalsystem 2 verhindert. Wenn im Gegenteil die Reinigungsflüssigkeit die Löcher 21 in der Platte 18 durchläuft, wird ein Teil des Flüssigkeitsflusses durch die Durchgangs-Verzweigungen 22, 23, 24, 25, 26, Verteilerrinne 27 und das Kanalsystem 19 durchlaufen und danach entfernte Blutverunreinigungen durch Durchgangsverzweigungen und Auslaßlöcher in dem zweiten, anderen Endteil der Platte 18 zu den Löchern 37 und von diesen Löchern über Ablaufleitungen ausstoßen.

Wenn das Blut die Durchgangsverzweigungen 7, 8 und 9 durchlaufen hat, wird der Blutstrom längs der Breite der Blutplatte ! mit Hilfe der Yerteüerrir.p.e 1! und der Verteiler verteilt. Durch Herstellen dieser Verteiler in Form kreisförmiger Erhöhungen 12 — dieselben können auch elliptisch geformt sein — wird Turbulenz in dem Blutstrom ausgeschlossen und dieser wird in alle Durchgänge M in dem Kanalsystem 2 gerichtet. Als Ergebnis der gw -den Ausbildung der Durchgänge 14 wird das Blut mit dem geringsten möglichen Widerstand fließen, was bedeutet, daß normalerweise eine zusätzliche Baugruppe, die den zusätzlichen Blutdruck erhöht, nicht erforderlich ist.
Als eine Konsequenz der erwähnten Ausbildung des Kanalsystemes 19 der Platte 18 v.'ird die Reinigungsflüssigkeit relativ zu den Blutströruen in den Durchgängen 14 in verschiedenen Seitenrichtungen fließen. Dies bedeutet, daß ein sehr günstiger diffundierender Effekt durch die Membranen 17 erreicht wird, zur selben Zeit da die Membranen eben oder annähernd eben über dem Kanalsystem 2 der Blutplatte 1 angebracht sind, so daß das Volumen des durchlaufenden Flusses genau oder annähernd genau bestimmt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Dialysegerät mit stapelförmig angeordneten, abwechselnden ersten und zweiten, jeweils mit Rippen an ihren gegenüberliegenden Seiten versehenen, strömungsleitenden Platten (1, 18), die voneinander durch halbdurchlässige Membranen dichtend getrennt sind, wodurch an den entgegengesetzten Seiten jeder Membran getrennte Kanalsysteme für ein zu reinigendes Medium und ein Reinigungsmedium gebildet werden, wobei die Platten (1), die das Kanalsystem (2) für das zu reinigende Medium bilden, auf ihren gegenüberliegenden Seiten parallele, vollständig gerade Längsrippen (13), die zwischen sich Längsdurchgänge (14) bilden, aufweisen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Platten (1,18) langgestreckt ausgebildet sind und die Platten (18), die das Kanalsystem (19) für das