DE2357760A1

DE2357760A1 - Dialysierpatrone, insbesondere fuer ausserkoerperliche kuenstliche nieren

Info

Publication number: DE2357760A1
Application number: DE2357760A
Authority: DE
Inventors: Libero Luppi
Original assignee: Sandoz AG
Current assignee: Sandoz AG
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-11-20
Publication date: 1975-03-13
Also published as: FR2234013A1; CH572345A5; IT990683B; GB1435985A; CA1060804A; BE807643A; JPS5052873A; NL7315969A; ES420790A1; JPS587300B2; FR2234013B1

Description

Mo 2662

PIRMA BELLCO S.p.A.

Via Gamurana P«0_oBox 92

MIRANDOLA - Italien .

Dialysierpatrone, 'insbesondere fftr aussexkörperliche künstliche Nieren._t

Die vorliegende Erfindung bezieht, sich auf eine Dialysierpatrone, inabesondere für ausserkörperliche künstliche Nieren» ^l .

Es sind bereits rollenförmige Dialysierpatronsn bekannt, die aus einem zentralen rohrförmigen Hohlkörper bestehen, um den eine sohlauchförmige Dialysiermembrane in Form einfacher Spiralen gewickelt ist. Die Enden der Membrane sind mittels Yerbin-

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—' 2 ~"

dungsansehltissen an die Zu- und Ab fluss leitungen des Blutes angeschlossen, so dass das von einer Arterie eines Patienten kommende, zu dialysierende Blut den spiralförmigen Weg befolgen muss und im Verlaufe dieses Weges Voluten mit fortschreitend ansteigendem Krümmungsradius durchläuft.

Die erwähnte Membrane, die in ebenfalls in Form einfacher Spiralen gewickelten Halterungselementen angeordnet ist, ermöglicht den Durchgang des zu reinigenden Blutes von einer Stelle geringeren Krümmungsradius aus "bis zu einer Stelle mit grösserem Krümmungsradius. Diese Tatsache hat zur Folge, dass der Blutdruck im Inneren der Membrane eine ansteigende funktion der vom Blut in der Membrane zurückgelegten Entfernung.ist, wobei der höchste Druckwert beim Einlass und der geringste beim. Auslass herrscht.

Auf diese Weise sind die Bedingungen der Hämodialyse entlang des Membranweges sehr variabel, d.h. es liegen bevorzugte Zonen vor, in denen die Dialyse besser, vonstatten geht als in anderen Zonen.

Mit dem Bestreben, den vorerwähnten Unzulänglichkeiten abzuhelfen, wurden bereits Dialysierpatronen entwickelt, "bei denen die schlauchförmige Membrane in Porm einer Doppelspirale um eine zentrale Seele gewickelt ist, so dass das Blut im Inneren der Membrane zuerst einen Abschnitt mit fallendem Krümmungsradius durchlaufen muss, um sodann durch einen Membranabschnitt mit steigendem Krümmungsradius zu strömen.

Venn durch diese lösung auch die oben erläuterte Situation verbessert wird, so ist es doch nicht möglich, die

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der Dialyse, anhaftenden Probleme vollinhaltlich zu lösen.

Tatsächlich sind auch bei dieser Lösung nach wie vor Zonen vorhanden, insbesondere auf dem peripheren Teil der Patrone, in denen die Dialysierfltlssigkeit auf geringeren Widerstand trifft und daher ihr Weg durch die Patrone erleichtert wird, ohne dabei Jedoch die Membrane zu berühren und folglich die gewünschte Dialysierwirkung auszuüben.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung der vorerwähnten Nachteile und die Schaffung einer Dialysierpatrone für ausserkörperliche künstliche Nieren, welche nicht nur leicht und rasch herstellbar ist, sondern auch eine homogene Verteilung der Spiralen der Patrone für einen gleichförmigen Durchgang der Dialysierfltlssigkeit ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Beseitigung von bevorzugten Durchgangszonen für die Dialysierfltlssigkeit, wodurch eine grössere Dialysierwirkung erzielt wird.

Nicht zuletzt ist ein Ziel der Erfindung die Schaffung einer Dialysierpatrone, die leicht aus allgemein im Handel verfügbaren Materialien herstellbar ist und die überdies vom rein wirtschaftlichen Standpunkt aus gesehen eine bedeutende Konkurrenzfähigkeit besitzt.

Diese und weitere, der folgenden Beschreibung deutlicher entnehmbaren Ziele werden mit der erfindungsgemässen Dialysierpatrone, insbesondere für ausserkörperliche künstliche Nieren, mit einem Aussenmantel, welcher mit Einrichtungen zur Speisung der Patrone an einem ihrer Enden mit frischer Dialysierfltlssigkeit und Einrichtungen zum Abfluss der erschöpften Dialysicrflussigke.it am anderen Ende versehen

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ist, einer'zentralen Seele, welche sich in Längsrichtung im erwähnten Aussenmantel erstreckt, einer doppelten Halterungsschioht, welche mit einem ihrer Mittelteile in einen in der erwähnten zentralen Seele vorgesehenen längsweg eingreift, wobei die doppelte Halterungsschicht in Form einer Doppelapirale um die mittlere Seele herumgewickelt ist und ihre Enden an der aus g er en Peripherie der Patrone liegen, einer abgeflachten schlauchform ge η Dialysiermembrane, die zwischen den beiden , die doppelte Halterungsschicht bildenden Schichten angeordnet ist und sich über die ganze Länge der Schichten erstreckt, und mit zwei Längsrillen im Aussenmantei für den Durchtritt der membrane erreicht, welche dadurch gekennzeichnet? ist, dass die Innenfläche des AUBSenmanteis im wesentlichen entlang zweier spiralförmiger Abschnitte verläuft, die sich jeweils von einem der beiden Schlitze aus erstrecken und beim anderen der beiden Schlitze enden, um eine homogene Verteilung der Spiralen der Pa- * trone zu bilden.

«eitere Merkmale und Vorteile sind deutlicher der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausftthrungsbeispieles einer Dialysierpatrone zu entnehmen, die in der beiliegenden Zeichnung dargestellt ist, in welcher die Pig. 1 die Dialysierpatrone im Querschnitt zeigt, die Pig. 2 eine perspektivische aufgesplitterte Darstellung der Bestandteile der Dialysierpatrone ist, ale Pig. 3 in grösserem Masstab die doppelte Halterungsschicht mit im Inneren angeordneter Dialyaiermembrane veranschaulicht, die Fig. 4 in noch grösserem Masstab die Vorderseite einer der Schichten der dop-

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pelten Halterungsschicht zeigt und die Pig. 5 ein Schnitt entlang der Linie V-Y von Fig. 4 ist«,

Gemäss der Zeichnung weist die erfindungsgemässe Dialysierpatrone einen Aussenmantel 1 von im. wesentlichen zylindrischer Form auf, der an den Bas ist eilen durch zwei Deckelteile abgeschlossen ist_s die ein Eintritts- bzw. ein Austrittsrohr aufweisen, welche sich axial in bezug auf den Mantel 1 erstrecken. Diese Rohre ermöglichen die Einspeisung von frischer Dialysierflässigkeit an einem Ende der Patrone und die Abfuhr von erschöpfter Dialysierflüssigkeit am anderen Ende. Im Inneren des Mantels 1 und koaxial zu diesem ist eine zentrale Seele 2 vorgesehen, die' sich in Längsrichtung über die ganze Länge des Mantels 1 erstreckt und du3sh zwei Halbteile 2a, 2b gebildet ist, die voneinander trennbar sind und aus nicht toxischem Kunststoff oder einem beliebigen anderen geeigneten Material bestehen. Die Halbteile 2a und 2b bilden zwischen sich einen Längs durchlas s 3 von im wesentliches der Form eines S und sind an ihrer ausseren Peripherie naeh, Spiralabschnitten geformt. Eine doppelte Halterungsschicht 4_f gebildet aus einer ersten Schicht 4a und einer zweiten Schicht 4b, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und aus biegsamem Material, wie Polyäthylen, bestehen, greift mit ihrem Mittelteil in den Durchlass 3 ein und ist in Form einer doppelten Spirale um die zentrale Seele 2 herumgewickelt, wobei ihre Enden auf äer äusseren Peripherie des Komplexes liegen. .

§e§3ii/es3§

Zwischen der ersten Schicht 4a und der zweiten Schicht 4t» ist eine abgeflachte schlauchförmige Dialysieriaembrane angeordnet, welche sich über die ganze Länge der Doppelschicht 4 erstreckt und mit dieser aufgerollt ist.

Jede der gegenüberliegenden Seiten der Schichten 4a und 4b weist eine Vielzahl von parallelen Rippen 6 auf, die in "bezug aufeinander schrägverlaufend angeordnet sind, so dass zwischen zwei parallelen Rippen ein· Durchlass 7 für die Dialysierflüssigkeit gebildet wird, die auf Grund, der durch die Rippen 6 bewirkten Kanalisation gezwungen ist, schraubenförmig nach oben zu strömen.

Auf jeder Rippe 6 ist eine Vielzahl von untereinander

parallen Rillen 8 ausgebildet, die sich im wesentlichen längs einer horizontalen Richtung erstrecken, d.h. längs einer parallel zum längsverlauf der Schichten verlaufenden Richtung.

Die Rillen 8 von zwei benachbarten Rippen 6 fluchten untereinander und haben die Punktion, eine bessere Verteilung des Blutes im Inneren der von den Schichten 4a und 4b gehaltenen Membrane zu bewirken und zugleich die Belastungsverluste des von der Schlauchmembrane 5 definierten Blutabteiles herabzusetzen.

. Die Rillen 8 liegen zueinander in gleichem Abstand und besitzen eine liefe etwa gleich der Hälfte der Höhe der Rippen 6.

Der Aussenmantel 1 besitzt zwei gegenüberliegende Längssehlitze 9, welche die Aufgabe besitzen, die Herausftthrung der Membrane 5 zu ermöglichen.

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Die Enden der erwähnten Doppelschicht, welche, wie bereits erwähnt wurde, spiralförmig um die zentrale Seele 2 herumgewickelt ist, liegen in der Nähe dieser Schlitze, wogegen die Membrane 5, die im Inneren der Doppelschicht liegt und mit dieser aufgewickelt ist, aus dem Patronenkomplex durch die Schlitze 9 austritt.

Die Innenfläche des Aussenmantels 1 ist im wesent- .' liehen entsprechend zwei spiralförmigen, gegenüberliegenden Abschnitten 10 geformt, die sich von einem der Schlitze 9 ausgehend erstrecken und beim anderen Schlitz 9 enden. Insbesondere sind die beiden spiralförmigen Abschnitte 10 derart geformt, dass der Mantel 1 seine grösste Stärke in der Zone, in deren Bereich 'die Schlitze 9 liegen, besitzt.

Auf diese Weise werden in der Zone oberhalb und unterhalb der öffnung der Schlitze 9 stufenartige Vorspränge gebildet.

Dadurch dass das Mantelinnere gemäss zwei spiralförmigen Abschnitten 10 geformt ist, kann eine homogene Verteilung der um die zentrale Seele 2 gewickelten Doppelschicht erzielt werden, Tatsächlich ist es so, dass, wenn die Innenflächen des Mantels' 1 nicht in der vorerwähnten Weise geformt wären, sich periphere Zonen bilden worden, die nicht von der Doppelschicht 4 berührt sind, und man hätte wieder bevorzugte Durchgangszonen der Dialysierflttssigkeit, die eine nichthomogene Verteilung der Dialysierfltlssigkeit zur Folge hätten.

Es ist noch zu bemerken, dass die Enden der Doppelschicht 4 unterhalb der stufenförmigen Vorspränge 11 derart zu liegen

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kommen, dass die durch die Unterbrechung der Schicht 4 erzeugte unvermeidliche Diskontinuität auch nicht in minimaler Weise die. Verteilung der Dialysierlösung beeinflusst.

Die Dialysierpatrone besitzt weiters zwei gekrümmte Abdeckteile 12, die derart geformt sind, dass sie eine Lagerung fur die freien Enden der Schicht 4 in der Nähe der Schlitze 9 bilden. Die Abdeckteile 12 werden in die Schlitze 9 eingesetzt und besitzen einen Längsfortsatz 13r der in eine entsprechende, sich in Längsrichtung auf der Innenfläche des Aussenmantels 1 erstreckende Ausnehmung einpasst, so dass er lösbar auf dem Mantel 1 blockiert werden kann. Der Teil 12 besitzt, um ihn auf dem Mantel. 1 blockieren zu können, an dem dem Fortsatz 13 entgegengesetzten Ende eine Reihe durchgehender Löcher 30, in welche selbstschneidende Schrauben 31 eingreifen, mittels welcher der Teil 12 stabil dem Mantel 1 zugeordnet werden kann. An dem dem Fortsatz 13 entgegengesetzten Ende besitzt der Abdeckten 12 eine Längs aus nehmmg 15 für die Aufnahme einer Dichtung 16, sowie einen Profilsitz 17, in welchen das Anschluss tuck 18 eingesetzt wird, das einen Teil in Form eines abgeflachten Kegels 19 besitzt, der in das Innere der Membrane 5 eingreift und die Funktion besitzt, das Innere der Membrane 5 mit den Zu- und Abführungsleitungen für das Blut in Verbindung zu setzen.

Der Rand des Schlitzes 9 gegenüber der Ausnehmung 14 besitzt einen Sits 17a, der in den Sitz 17 einpasst und die Funktion besitzt, an das Anachlusstück 18 anzugreifen, um

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eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten und den Membranlappen 5 gegen das Ansehlusstäck 18 zu drücken.

Die vorstehenden Ausführungen lassen erkennen, dass . mit der erfindungsgemässen Dialysierpatrone die eingangs gestellten Ziele vollinhaltlich ©rreieht werden, insbesondere , auf Grund der besonderen Formgebung der Innenfläche, eine einwandfreie homogene Verteilung der um die zentrale Seele 2 gewiekelten Doppelschioht 4, wobei insbesondere eräichtlich ist, dass die Bialysierflässigkeit, welche die Patrone in Querrichtung in bezug auf ; ihren Längsverlauf durchläuft, immer auf Zonen mit gleichmässiger Verteilung trifft und sich daher.keine bevorzugten Kanäle bilden können« Der Schrägverlauf der auf der ersten Schicht 4a bzw. auf der zweiten Schicht 4b vorgesehenen Hippen β ermöglicht überdies einen verlängerten Kontakt der Dialyeierflüssigkeit mit der Membrane 5.

Weiters ermöglichen die auf den Hippen 6 vorgesehenen Rillen 8, indem eine bessere Verteilung erzielt wird, eine vollständige Ausnützung der Oberfläche der Membrane 5.

Schliesslich wird noch bemerkt, dass die Art der Verbindung der Endlappen der Membrane 5 mit der Aussenseite der Patrone über die Anschlüsse 18 Umbiegungen der Membrane verhindert, durch w^lehe die Breite des Schlauches im Anschlussbereich herabgesetzt werden könnte und welche auch zu ruhenden Blutsäcken fähren könnte, deren Entfernung schwierig wäre. Die Folge hiervon könnte die Bildung von Blutgerinnsel und Blutstauungen sein.

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Mit der erfindungsgemässen Dialysierpatrone werden folglich alle Vorteile des Wickelsystems der Membrane in Form, einer Doppelschicht erreicht, wobei gleichzeitig in drastischer Weise alle Nachteile beseitigt werden, die bisher die Verteilung solcher Patronen stark behinderten.

Die oben beschriebene Erfindung kann in vieler Hinsicht abgeändert und variiert werden, ohne dadurch ihren Rahmen zu überschreiten. Weiters können alle Einzelheiten durch technisch gleichwertige Teile ersetzt werden.

In der Praxis können die angewendeten Materialien und Abmessungen je nach den Erfordernissen beliebig gewählt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Iy Dialysierpatrone9 insbesondere für ausserkörperliche künstliche Nieren,, mit einem Aussenmantel, welcher mit Einrichtungen zur Speisung, der Patrone an einem ihrer Enden mit frischer Dialysierflüssigkeit und Einrichtungen zum Abfluss der erschöpften Dialysierfltissigkeit am anderen Ende versehen ist, einer zentralen Seele, weiche sich in Längsrichtung im erwähnten Auseenmantel erstreckt, einer doppelten Halterungsschicht, welche mit einem ihrer Mittelteile in einen in der erwähnten zentralen Seele vorgesehenen, Längsweg eingreift, wobei die doppelte Halterungsschicht in Form einer Doppelspirale um die mittlere Seele herumgewickelt ist und ihre Enden an der äusseren Peripherie der Patrone liegen, einer abgeflachten schlauchförmigen Dialysiermembrane, die zwischen den beiden, die doppelte Halterungsschicht bildenden Schichten angeordnet ist und sich fiber die ganze Länge der Schichten erstreckt und mit zwei Längsrillen im Aussenmantel für den Durchtritt der Membrane nach aussen, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (10) des Aussenmantels (1) im wesentlichen entlang zweier spiralförmiger Abschnitte verläuft, die sich jeweils von einem der "beiden Schlitze (9) aus erstrecken und beim anderen der beiden Schlitze (9) enden, um eine homogene Verteilung der Spiralen der Patrone zu bilden.
2. Dialysierpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet s dciss die zentrale Seele (2) aus zwei von einander

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trennbaren Halbteilen (2a, 2b) besteht, die zwischeneinander einen Durchlass (3) für die erwähnte Doppelschicht (4) bilden und deren Aussenumfang nach Spiralabsehnitten geformt ist. .
3. Dialysi er patrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schicht (4a, 4b) der Doppelschicht (4) auf den einander gegenüberliegenden Seiten eine Vielzahl von parallelen Rippen (6) aufweist, die in bezug auf den Längsverlauf der Doppelschicht (4) schräg angeordnet sind, wobei auf jeder der Rippen (6) eine Vielzahl von untereinander parallelen Rillen (8) ausgebildet ist, die sich entlang einer parallel zum Längsverlauf der Doppelschicht (4) verlaufenden Richtung erstrecken, wobei die Rillen (8) von zwei benachbarten Hippen (6) gegenseitig fluchtend angeordnet sind.
4. Dialysi er patrone nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch ' gekennzeichnet, dass die erwähnten spiralförmigen Abschnitte derart geformt sind, dass der Aussenmantel (1) seine grösste Dicke in der Zone der Schlitze (9) besitzt, wobei in der Zone vor bzw. nach der Öffnung der Schlitze (9) stufenfOrmige Vorsprunge (11) ausgebildet sind, zwischen denen die Enden der erwähnten, als Doppelspirale um die zentrale Seele (2) gewickelten Doppelschicht (4) angeordnet sind.
5. Dialysierpatrone nach einem der Anspräche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sie gekrümmte und profilierte Abdekkungsteile (12) aufweist, die den erwähnten Schlitzen (9) zugeordnet werden und befähigt sind, eine Lagerung für die

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- 13 freien Enden der Doppelschicht (4) zu. "bilden.
6. Dialysierpatrone nach einer der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet, dass si© ein Anschlusstück (18) aufweist, das einen Teil (19) mit abgeflachter Kegelform besitzt, der mit dem Inneren der Membrane (5)" in Eingriff steht, wobei das Ansehlussttek (18) in einem geformten Sits (17)» der auf dem Abdeckte.il (12) ausgebildet ist, und in einem Sits (ITa)₉ der auf dem
Hand der Schlitze (9) ausgebildet ist, einlegbar ist
und wobei Abdichtungen für die hermetische Abdichtung der Patrone Torgesehen sind.

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