DE2417013A1

DE2417013A1 - Dialysegeraet zum reinigen eines mediums vorzugsweise blut

Info

Publication number: DE2417013A1
Application number: DE2417013A
Authority: DE
Inventors: Paul-Johny Johansson
Original assignee: JOHANSSON PAUL JOHNY
Current assignee: JOHANSSON PAUL JOHNY
Priority date: 1973-12-10
Filing date: 1974-04-08
Publication date: 1975-06-12
Also published as: JPS586503B2; US3944490A; FR2253543B1; FR2253543A1; SE378358B; JPS5091576A; NL7416091A; CA1035287A; CH588878A5; GB1461801A; IT1027026B; ATA956374A; AT363581B; DE2417013C2; SE7316619L

Description

PATENTANWALT

Mein Zeichen

L243/l4-bu

Bitte in der Antwort wiederholen

ihre Nachricht vom 899 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10 · Postfach 3160

5. April 1974

Paul-Johny Johansson,
Norbergsgatan 6, S-223 55 LUND / SCHWEDEN

Dialysegerät zum Reinigen eines Mediums vorzugsweise Blut

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dialysegerät zum Reinigen eines Mediums, vorzugsweise Blut, in welchem die in dem Medium vorhandenen Verunreinigungen veranlaßt werden, durch eine halbdurchlässige Membrane in ein Reinigungsmedium zu diffundieren, vorzugsweise eine Reinigungsflüssigkeit, um die verunreinigenden Substanzen zu entfernen.

509824/0548

Das Dialysegerät, welches mit halbdurchlässigen Membranen arbeitet, enthält häufig eine Reihe von scheibenförmigen Elementen, die mit einem Durchgangssystem versehen sind. Ein Paar von halbdurchiässigen Membranen ist zwischen jedem Paar von scheibenförmigen Elementen vorgesehen, sodaß diese an die Seiten der mit den Durchgangssystemen versehenen Elemente angreifen, wenn die Elemente in einem Paket angebracht sind, das mit Hilfe von Klemmanordnungen oder dergleichen zusammengehalten ist.

In Dialysegeräten der oben erwähnten Art hat es sich als schwierig erwiesen, das Blut zu veranlassen, gleichmäßig verteilt längs aller Teile der scheibenförmigen Elemente zu fließen, d. h. die Membranen weisen eine._Neigung auf, sich verhältnismäßig weit in die Durchgänge in bestimmten Teilen des Durchgangssystemes zu erstrecken, während sich dieselben in Durchgänge in anderen Teilen des Durchgangssystemes in einem wesentlich geringeren Ausmaß erstrecken. Ferner ist es schwierig zu vermeiden, daß ein Teil der Membrane weit in das Durchgangssystern eines Elementes vorsteht und ein gegenüberliegender Teil einer benachbarten Membrane in das Durchgangssystem eines benachbarten Elementes in einem wesentlich geringeren Ausmaß oder einem nicht erwähnenswerten Ausmaß vorsteht. Als eine Folge hiervon erreicht das Fließen durch Durchgänge für Blut und die Reinigungsflüssigkeit eine ständig variierend» Tiefe, welches eine Gefahr mit sich bringt, daß bestimmte Teile des Durchgangs-

509824/0B48 " ³ "

systems überhaupt nicht durchflossen werden, mit einem
sich ergebenden beeinträchtigten Reinigungseffekt, was in
bestimmten Fällen zur Koagulation des Blutes führt.

Ein anderer Nachteil bei den erwähnten Dialysegeräten liegt darin, daß das Volumen des Durchfließbereiches zwischen den .Membranen schwierig und beinahe unmöglich mit der erforderlichen Genauigkeit zu.bestimmen ist. Dies bedeutet, daß als ein Ergebnis hiervon das Volumen wesentlich größer wird, als es eine Annäherung vorher ergeben hat und der Restbetrag des Blutes wird groß und ein Teil des Blutes verbleibt nach der Behandlung in dem Dialysegerät.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beseitigen und ein Dialysegerät vorzusehen, in welchem das Volumen für das Durchfließen des Blutes genauer bestimmt wird und in welchem die Gestaltung der enthaltenen Elemente vereinfacht wird. Das Dialysegerät gemäß der Erfindung wird in den begleitenden Ansprüchen offenbar.

Die Erfindung wird im folgenden ferner unter Hinwels auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

S09824/0548

Es zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht eines Endteiles einer ersten Ausführungsform einer in dem Dialysegerät enthaltenen Dialyseplatte;

Figur 2 eine Schnittansicht II/II in der Dialyseplatte nach Figur 1;

Figur 3 eine Schnittansicht III/III in der Dialyseplatte nach Figur 1;

Figur 4 eine Draufsicht des Endteiles einer zweiten Ausführungsform einer in dem Dialysegerät enthaltenen Dialyseplatte;

Figur 5 eine Schnittansicht V-V in der Dialyseplatte nach Figur 4;

Figur 6 eine Schnittansicht VI-VI durch die Dialyseplatte nach Figur 4; und

Figur 7 eine Schnittansicht durch einen Endteil eines aus Dialyseplatten nach Figur 1 und 4 zusammengesetzten Dialysegerätes.

509824/0548

Gemäß der Erfindung enthält eine der zwei Arten von in dem Dialysegerät aufgenommene Platten eine Platte 1, deren arbeitende Fläche 2, das ist die Fläche um die Reinigungstätigkeit zu vollbringen, vollständig eben ist. Ferner ist die Platte 1 mit einem Durchgangssystem 3 in zwei gegenüberstehenden ebenen Endteilen derselben versehen, um das zu reinigende Medium (gewöhnlich Blut) vorzugsweise zuzuführen undjein Durchgangssystem (nicht dargestellt) , um das gereinigte Medium (Blut) ausströmen zu lassen. Jedes Durchgangssystem 3 enthält ein Loch 4, das durch die Platte 1 verläuft, eine Handabzweigung 5, die sich längs einer Seite der Platte 1 erstreckt, eine' Durchgangsabzweigung 6, die durch die Platte 1 verlauft, eine Durchgangsabzweigung 7, die sich längs der zweiten Seite der Platte 1 erstreckt, ein druckausgleichendes Loch 8, das sich durch die Platte erstreckt und Verteilungsdurchgänge 9, welche auf beiden Seiten der Platte vorgesehen sind und in einen Verteilungskanal 10 in jeder Seite der Platte 1 öffnen. Zwei durchlaufende Löcher la sind in beiden Endteilen der Platte 1 vorgesehen, um den Fluß von Reinigungsmedium (Öialyseflüssigkeit) zu erlauben. Vorzugsweise ist die Platte 1 aus einem Material hergestellt, das frei von Bakterien ist oder frei gemacht worden ist, wie beispielsweise rostfreier Stahl oder ein Kunststoffmaterial.

509824/0548

Ferner umfaßt das Dialysegerät, gemäß der Erfindung, eine zweite Art von Platten 11. Diese sind mit einem Durchgangssystem 12 auf wenigstens einer der Seiten derselben versehen und Durchgänge 14 sind in diesem Durchgangssystem mittels runden Vorsprüngen aus zylindrischen Stiften 13, welche nebeneinander quer zu der Richtung, gerichtet in Reihen, angebracht sind, in welcher das Medium im wesentlichen fließen soll. Vorzugsweise sind die Stifte 13 von jeder Reihe relativ zu den Stiften in der nächsten Reihe derart versetzt, daß zwischen den Stiften fließende Medien variierende Richtungen des zweiten Flusses relativ zur Richtung des Hauptflusses erteilt wird.

Ferner ist jede Platte 11 mit zwei Durchgangssystemen 15 in einem ebenen Endteil derselben versehen, Um ein . Reinigungsmedium CDialyseflüssigkeit) zuzuführen und die Platte 11 ist auch mit zwei Durchgangssystemen (nicht dargestellt) in einem gegenüberstehenden Endteil vorgesehen, um das Reinigungsmedium (verunreinigte Dialyseflüssigkeit) ausfließen zu lassen. Jedes Durchgangssystem 15 enthält ein durch die Platte 11 laufendes Loch 16, eine Durchgangsabzweigung in einer Seite der Platte 11, ein durch die Platte 11 laufendes Loch 18, eine Durchgangsabzweigung 19 in der anderen Seite der Platte 11, ein durch die Platte 11 laufendes,

609824/0548

druckausgleichendes Loch 20 und eine Durchgangsabzweigung 21, die in jede Seite der Platte 11 vorgesehen ist und in einen Verteilungskanal 22 öffnet, um ein Reinigungsmedium über die Breite des Durchganssystems 12 zu verteilen. Ferner ist die Platte 11 mit durchfließenden Löchern 23 in den ebenen Endteilen derselben versehen für zu reinigendes Medium (Blut) und dieselbe weist nach außen vorstehende Kantenflansche 24 auf.

Um das Dialysegerät zusammen zu setzen, wird eine Platte 11 in der obersten Stellung angebracht, wie sie z. B. vorzugsweise mit einem Durchgangssystem 12 auf nur einer Seite der Platte vorgesehen ist (Eine solche Gestaltung ist in Fig. 7 dargestellt.) und eine Membrane 25 wird darauf angebracht, so daß sie das Durchgangssystem 12 bedeckt. Der ebene Teil der Platte 1Γ umgibt das Durchgangssystem und steht vorzugsweise über den Kantenflansch 24 hinaus vor. Eine Platte 1 wird auf der Membrane 25 angebracht und diese ist so bemessen, daß dieselbe zwischen die Kantenflansche 24 der ■Platte 11 paßt. Eine andere Membrane 25 wird auf der Platte 1 angebracht und darauf wird eine Platte 11 angebracht, die mit Durchgangssystemen 12 auf beiden Seiten derselben versehen ist. Danach wird eine dritte Membrane 25 auf einer Platte 1 befestigt, eine vierte Membrane 25 usw. und der sich daraus ergebende Stapel von Platten 1, 11 und Membranen, die dazwischen vorgesehen sind, wird mit einer Platte 11

S09824/0548

vervollständigt, die mit einem Durchgangssystem 12 auf nur einer Seite derselben versehen ist. Der Stapel wird in ein umgebendes Gerät (nicht dargestellt) eingebracht, das wenigstens eine Klemmanordnung (nicht dargestellt) aufweist, die festgeklemmt wird, um die Platten des Stapels mit einer vorbestimmten Spannkraft zusammen zu halten. Vorzugsweise sind die runden Vorsprünge der Platten 11 als Konen geformt und ferner sind die Platten 11 aus einem solchen Material hergestellt, daß die Konen abgestumpft werden, wenn dieselben durch die Membranen und das Festklemmen des Stapels gegen die Platten 1 gepreßt werden. Im Fall die Konen vorher etwas kegelstumpfförmig ausgebildet sind, wird die Fläche des Kegelstumpfes durch die festklemmende Wirkung vergrößert. Diese Verformung der runden Vorsprünge erlaubt allen Vorsprüngen, die an die Flächen 2 der Platten 1 angreifenden Membranen punktweise zu halten.

Nach dem Festklemmen des Stapels werden die Durchgänge, geöffnet, um Blut und Reinigungsflüssigkeit zuzuführen und abfließen zu lassen und dies wird erreicht durch Herstellen von Löchern in den Membranen 25. Das lochherstellende Werkzeug (nicht dargestellt) enthält vorzugsweise ein Rohrstück mit einer schräggeschnittenen Endkante, das durch

509824/0548

die Löcher 16, la, 23 bzw. 4 der Platten geführt wird,"wodurch Löcher in den Membranen 25 hergestellt werden, die dazwischen vorgesehen sind. Eine blutzuführende Leitung (nicht dargestellt) ist an die Durchgänge angeschlossen, die durch die Löcher 23, 4 und die entsprechenden Löcher in den Membranen 25 definiert sind, so daß Blut durch die Durchgangssysteme 3 längs der Arbeitsflächen 2 einfließt und durch eine Blutausfließleitung ausfließt. Eine Zuführleitung (nicht dargestellt) zum Zuführen von Reinigungsflüssigkeit ist an die durch die Löcher 16, la und entsprechende Löcher in den Membranen 25 definierte Durchgänge angeschlossen, um der Reinigungsflüssigkeit zu erlauben, durch die Durchgangssysteme 15, die Durchgangssysteme 12, durch die Durchgangssysteme in dem anderen Endteil der Platte 11 und durch Flüssigkeitsauslaßleitungen (nicht dargestellt) heraus zu fließen.

In der oben veranschaulichten Ausführungsform und nach dem Prinzip der Erfindung, werden die Membranen durch runde Vorsprünge 13 der Platten 11 und durch die ebenen Arbeitsflächen 2 der Platten 1 befestigt. Die Befestigung wird in bestimmten Punkten ausgeführt und zwischen diesen senken sie die Membranen in die Durchgänge 14 zwischen den runden VorSprüngen 13 auf eine Weise ein, die durch

509824/0548

die elastischen Eigenschaften der Membranen 25 und der Spannung derselben bestimmt wird. Abhängig von diesen Tatsachen werden die Membranen veranlaßt, nahezu über die gesamte Fläche für das Durchgangssystem einzusinken und neben der Arbeitsfläche 2 der Platte 1 Blutfließ-Durchgänge 26 zu definieren, deren gesamten Fließbereich genau bestimmt ist. Gleichzeitig werden Durchfließ-Durchgänge 27 für Dialyseflüssigkeit in den übrigen Teil der Durchgänge 14 der Platten 11 ausgebildet.

Somit liegt die Bedeutung der Erfindung darin, daß eine Art von Platten wenigstens eine ebene Arbeitsfläche aufweist und Durchfließ-Durchgänge zwischen diese und den Membranen definiert sind. Als ein Ergebnis hiervon wird der Restbetrag des Blutes vermindert, Blut wird am Koagulieren gehindert und wird davon abgehalten, nach der Behandlung in dem Dialysegerät zu verbleiben. Ferner wird wenigstens eine Platte 11 als ein Hilfsmittel für jedes Platten-Dialysegerät aufgenommen, wobei die runden Vorsprünge der Platte einen Abstand und/oder eine solche Höhe zueinander aufweisen, die sich von dem Abstand und/oder der Höhe der runden Vorsprünge einer anderen oder dem Rest der Platten unterscheidet. Auf eine solche Weise kann das Fließvolumen des Dialysegerätes während des Beibehaltene der Platten 1 variiert werden.

- 11 -

509824/0548

- li -

Um den Zusammenbau und/oder das Festspannmoment der Membranen 25 zu erleichtern, können alle oder einige der Platten mit ausgeschnittenen oder konvex abgerundeten Ecken oder Ecken mit Vertiefungen 28 versehen sein, zur selben Zeit, da die Membranen 25 bemessen sind, um aus den Ausschnitten, abgerundeten Ecken öder Vertiefungen der Platten mit deren Eckenteilen vorzustehen, so daß diese gehandhabt werden können, wenn die Platten in ihren relativen Stellungen befestigt worden sind.

Die oben veranschaulichte Ausfuhrungsform kann innerhalb des Bereiches der folgenden Ansprüche variiert werden. Somit kann das zu reinigende Medium (Blut) zwischen den Membranen 25 und den Platten 11 zugeführt werden und das Reinigungsmedium (Dialyseflüssigkeit) kann zwischen den Membranen 25 und den Platten 1 zugeführt werden. Die VorSprünge der Platten 11 können verlängerte Rippen enthalten, welche parallel zueinander sind, um geradlinige Durchgänge zwischen den Membranen 25 und den Platten 11 für Dialyseflüssigkeit oder Blut zu definieren. Auch kann irgendeine oder beide Arten von Platten 1, 11 mit Erhöhungen versehen sein, welche mittels benachbarter Membranen 25 an einen ebenen Teil der nächsten Platte angreifen. Die Erhöhungen laufen vorzugsweise um das Durchgangssystem 12 und/oder die Arbeitsfläche .2 und können gestaltet sein beim Zusammenspannen des Stapels

- 12 -

509824/0 5-4 8

abzuflachen. Dieselben können auch vorgesehen sein, um in eine Rille in der nächsten Platte zu laufen. Die_.Erhöhungen sind vorgesehen, um die durch die Membranen 25 definierten Durchgangssysteme zu definieren. Diese Bestimmung kann auch erreicht werden durch Versehen der Platten 11 mit einer Erhöhung 29 unmittelbar durch das Durchgangssystem 12 und diese Erhöhung 29 ist an deren Außenseite durch eine Vertiefung 30 in der Platte 11 außerhalb des Durchgangssystems 12 definiert. Dies bedeutet, daß eine gut abdichtende Bestimmung des Durchgangssystems erhalten wird, wenn die Platten gegeneinander gepreßt gehalten werden. Schließlich kann die Membrane 25 von einer solchen Form sein, daß jede Membrane 25 wenigstens eine der Platten umgibt, z. B. jede Membrane kann als ein Beutel geformt sein, in welchen eine Platte (vorzugsweise die Platte 1) eingesetzt wird.

Patentansprüche

509824/0548

Claims

Patentansprüche

1. Dialysegerät zum Reinigen eines Mediums vorzugsweise Blut in welchem in dem Medium vorhandene Verunreinigungen veranlaßt werden, durch halbdurchlässige Membranen in ein Reinigungsmedium, vorzugsweise eine Reinigungsflüssigkeit auszudiffundieren, um die verunreinigenden Substanzen zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät wenigstens ein erstes Element (1) enthält, mit wenigstens einer ebenen Arbeitsfläche (2) und wenigstens ein zweites Element (11), mit wenigstens einer ebenen Arbeitsfläche, die mit Vorsprüngen (13) versehen ist, um wenigstens ein Durchgangssystem (12) auf der Arbeitsfläche zu definieren, wodurch wenigstens ein Teil einer Membrane (25) angebracht ist, um zwischen den Arbeitsflächen (2,12) der ersten (1) und der zweiten Elemente (1,11) zu liegen, um diese voneinander zu trennen und durch die Hilfe der Vorsprünge (13) des zweiten Elementes (11) gegen die ebene Arbeitsfläche (2) des ersten Elementes (1) gehalten wird und die Membrane (25) durch Einbiegen zwischen Vorsprünge (13) in dem Durchgangssystem (12) des zweiten Elementes (1.1) gegen die ebene Arbeitsfläche (2) des ersten Elementes (1) gehalten wird und die Membrane (25) durch Ein-* biegen zwischen Vorsprünge (13) in dem Durchgangssystem (12)

- 14 . 509824/0548

des zweiten Elementes CU) Durchgänge (26) mit der ebenen Arbeitsfläche (2) des ersten Elementes definiert, wobei die Durchgänge für eines der Medien beabsichtigt sind und auch Durchgänge (27) für das zweite Medium mit der Arbeitsfläche (12) des zweiten Elementes (11) definiert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membrane (25) Durchgänge (26) für das zu reinigende Medium mit der ebenen Arbeitsfläche (2) des ersten Elementes (1) definiert und durch Dinge für das Reinigungsmedium mit der Arbeitsfläche (12) des zweiten Elementes (11) definiert.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge des zweiten Elementes (11) als zylindrische Stifte (13) geformt sind, daß diese Stifte (13) nebeneinander in quer zu der Richtung gerichteten Reihen angebracht sind, in welche das Medium im wesentliche fließt und daß die Stifte (13) einer Reihe relativ zu den Stiften (13) der zweiten Reihe versetzt sind, sodaß den durch die Stifte (13) fließenden Medien variierende Richtungen für die Seitenflüsse in Relation zu der Richtung des Hauptflusses gegeben werden.

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorsprünge des zweiten Elementes (11) als parallel zueinander gerichtete verlängerte Rippen geformt sind.

509824/0548

- 15 -

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo wenigstens ein erstes Element zwischen zwei der zweiten Elemente, liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen (12) des zweiten Elementes (11) ebene Flächen aufweisen, die die Durchgangssysteme (12) umgeben und daß das erste Element (11) bemessen ist, um an diese ebenen Flächen mittels Membranen (25) anzugreifen.

6. Gerät nach Anspruch. 5 dadurch gekennzeichnet , daß eine der ersten (1) oder der zweiten (11) Elemente mit Erhöhungen auf den, das Durchgangs sys tem (.12) umgehenden Flächen versehen ist, welche angebracht sind, um an eine ebene gegenüberstehende Fläche eines zweiten Elementes mittels einer dazwischen vorgesehenen Membrane (25) anzugreifen.

7. Gerät nach, einem der vorhergehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (.1) etwas kleiner ist, als das zweite Element (11) und daß das letztere· mit sich nach außen erstreckenden Kantenflanschen (24) versehen ist, zum Bestimmen der Lage und Befestigung des ersten Elementes (1) relativ zu dem zweiten (11).

- 16 -

509824/0548

8. Gerät nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, wo die ersten und zweiten Elemente mit dazwischen vorgesehenen Membranen in einem Stapel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Elemente (1) ebene Arbeitsflächen auf den gegenüberliegenden Seiten derselben aufweisen und daß wenigstens einige der zweiten Elemente CH) mit Arbeitsflächen (12) versehen sind, welche Durchgangssysteme auf zwei gegenüberliegenden Seiten derselben darstellen.

9. Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß dasselbe eine umgebende Vorrichtung enthält, die vorzugsweise hergestellt ist, um eine vorbestimmte Spannkraft auszuüben, um die ersten und zweiten Elemente (1,11) des Stapels mit dazwischen vorgesehenen Membranen (25) zusammen zu halten.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe wenigstens ein zweites Element (11) umfaßt, wo die Vorsprünge (13) von jeder Arbeitsfläche bestimmten Abstand und/oder eine bestimmte Höhe relativ zueinander aufweist und auch wenigstens ein verschiedenes zweites Element (11) umfaßt, wo die VorSprünge (13) von jeder Arbeitsfläche

- 17 509824/0548

einen verschiedenen, bestimmten Abstand und/oder Höhe relativ zueinander aufweisen, so daß das Volumen der Medium führenden Durchgänge durch Ersetzen eines zweiten Elementes (11) für ein anderes zweites Element (11) variiert werden kann.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder viele der zweiten Elemente (11) aus einem solchen Material hergestellt sind, daß wenigstens die Endteile der Vorsprünge (.13) deformierbar sind, wenn die ersten (1) und die zweiten Elemente (11) mittels der Membrane (25) gegeneinander gepreßt werden.

12. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kantenteile der Elemente (1 und/oder 11) mit wenigstens einer Vertiefung (.28) versehen sind und daß die Membrane (25) ausgebildet ist, um in diese Vertiefung vorzugsweise durch einen Eckteil derselben vorzustechen, um die Membrane (25) zu stecken und/oder zu richten, wenn eines der Elemente (1 oder 11) angebracht worden ist, um gegen ein zweites verschiedenes Element Cl oder 11) durch die Membrane (25) zu legen.

509824/0548