DE2514763A1 - Dialysegeraet - Google Patents

Dialysegeraet

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DE2514763A1
DE2514763A1 DE19752514763 DE2514763A DE2514763A1 DE 2514763 A1 DE2514763 A1 DE 2514763A1 DE 19752514763 DE19752514763 DE 19752514763 DE 2514763 A DE2514763 A DE 2514763A DE 2514763 A1 DE2514763 A1 DE 2514763A1
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DE
Germany
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dialysis machine
chambers
liquid
hollow fibers
openings
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Application number
DE19752514763
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English (en)
Inventor
Kenji Inagaki
Yukihiko Nose
Hiroyuki Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Dialysegerät gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Die Erfindung befaßt sich mit einem Dialysegerät von hoher Leistungsfähigkeit bzw. Kapazität. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Dialysegerät von großer Leistungsfähigkeit bzw. Kapazität, das eine aus Hohlfasern zusammengesetzte, semipermeable Membran enthält.
Dialysegeräte, welche eine semipermeable Membran enthalten, die aus Hohlfasern zusammengesetzt ist, wurden in neuerer Zeit als Blutdialysegeräte verwendet, die als künstliche Niere dienen, sowie als Reinigungsgeräte in der Nahrungsmittel- und in der pharmazeutischen Industrie und als Geräte zur Entfernung von Verunreinigungs- und Schadstoffen aus Abwässern und ähnlichem zur Vermeidung einer Umweltverschmutzung.
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Die Leistungsfähigkeit bzw. Kapazität eines derartigen Dialysegeräts wird stark von-den Eigenschaften der Hohlfasern bestimmt, die als die semipermeable Membran verwendet werden, sowie von der Struktur bzw. dem Aufbau des Gerätes. Die meisten herkömmlichen derartigen Geräte arbeiten noch nicht befriedigend, da ein gleichförmiger Kontakt zwischen dem Dialysat und den entsprechenden Hohlfasern nicht erzielt werden kann. Ein weiterer Grund beruht darin, daß keine wirksame Durchdringung oder Diffusion zwischen.dem Dialysat und der zu dialysierenden Flüssigkeit, beispielsweise Blut, erhalten werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher primär die Aufgabe zugrunde, ein Dialysegerät mit.großer Leistungsfähigkeit, bzw. Kapazität zu schaffen, bei dem die entsprechenden, eine semipermeable Membran bildenden Hohlfasern so angeordnet sind, daß man eine gleichmäßige Berührung mit dem Dialysat erhält und daß eine gleichmäßige und wirksame Durchdringung oder Diffusion zwischen dem Dialysat und der zu dialysierenden Flüssigkeit, beispielsweise Blut, erhalten werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst«
Wesentliche Merkmale der Erfindung sind somit in der Schaffung eines Dialysegeräts zu sehen, das eine Anordnung aus Scheidekammern enthält, die parallel miteinander verbunden sind, wobei jede der Scheidekammern von Trennwänden gebildet wird, die aus einem Harzfilm oder Harzblatt bzw. -bogen bestehen und zumindest ein Bündel von einer sehr großen Zahl halbdurchlässiger Hohlfasern enthält, deren beide Enden durch einander gegenüber liegende Endbereiche der Scheidekammer hindurchgeführt und dort in flüssigkeitsdichter Verbindung befestigt sind, wobei alle Hohlfaserbündel in den miteinander verbundenen Scheidekammern an beiden Endbereichen flüssigkeitsdicht an einem Einführungsrohr und einem Abführungsrohr für die zu dialysierende Flüssig-
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keit festgeklebt bzw. befestigt sind, so daß hierdurch ein Durchlaß für diese Flüssigkeit entsteht. In den Außenflächen der ersten und der letzten Scheidekammer von dieser Anordnung und in allen Trennwänden alternierend an entgegengesetzten Endbereichen sind Öffnungen gebildet, so daß ein Dialysatdurchlaß gebildet wird, damit das Dialysat aufeinanderfolgend durch die Öffnungen und Zwischenräume in den Scheidekammern meanderartig hindurchströmen kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt von einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes.
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie II-II von Fig.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gerätes.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt von einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt längs der Linie V-V von Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung von einem Beispiel einer Baueinheit des erfindungsgemäßen Gerätes, und
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gerätes, das aus den in Fig. 6 darge-
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stellten Baueinheiten aufgebaut ist.
Als Hohlfasern können solche aus regenerierter Cellulose, veresterter Cellulose sowie synthetischen polymeren Materialien. verwendet werden. Insbesondere können Hohlfasern aus Kupferkunstseide bzw. Kupferammonium-Cellulose, Acetylcellulose, Polyacrylnitril und ähnlichen Materialien verwendet werden. Die Wahl des Außendurchmessers für die Hohlfasern ist nicht speziell kritisch, wobei jedoch solche Hohlfasern vorgezogen werden, deren Außendurchmesser zwischen ungefähr 100 bis ungefähr 1000 μνα. liegen. Derartige Hohlfasern lassen sich in bekannter Weise leicht herstellen (s. beispielsweise US-PS 3 228 87 6). Das erfindungsgemäße Dialysegerät enthält Bündel von derartigen Hohlfasern als eine semipermeable Membran, wobei die Anzahl der verwendeten Hohlfasern von einigen Tausend bis zu einigen Zwanzigtausend reicht. Selbstverständlich wird die Anzahl der Hohlfasern an dem erwünschten Verwendungszweck des Dialysegerätes angepaßt. So ist beispielsweise im Fall einer künstlichen Niere, die im allgemeinen relativ geringe Abmessungen aufweist, die Anzahl der Hohlfasern vermindert, während im Falle eines Geräts, das zur Verhinderung einer Umweltverschmutzung verwendet wird und im allgemeinen große Dimensionen aufweist, die Anzahl der Hohlfasern erhöht ist.
Die Gestalt oder Konfiguration der Scheidekammer oder die Anordnung von miteinander verbundenen Scheidekammern ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät nicht besonders kritisch. Vorzugsweise wird jedoch das Dialysegerät dadurch aufgebaut, daß man flache und horizontal verlaufende Scheidekammern schichtenärtig übereinander legt. Alternativ hierzu kann auch eine Konfiguration
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verwendet werden, bei der konische Scheidekainmern so miteinander verbunden sind, daß sie eine zylindrische Anordnung bilden, und eine Konfiguration, in der wesentlich parallelepipedische Scheidekammern so miteinander verbunden sind, daß ein rechteckförmiges Parallelepiped oder eine flache brettartige Anordnung entsteht.
Bevorzugterweise ist jede Scheidekammer aus einem Kunstharzfiliti oder -bogen aufgebaut. Hierbei ist es nicht notwendig, daß der Kunstharzfilm oder Kunstharzbogen vollständig undurchlässig für eine Flüssigkeit ist. So kann beispielsweise bei der vorliegenden Erfindung ein Film oder ein Bogen aus Harz verwendet werden, dessen Grad der Flüssigkeitsundurchlässigkeit ausreicht, um eine meanderartige Strömung des Dialysats zu erzeugen. Ein Beispiel hierfür ist Cellophan. Die Dicke der Trennwände, d. h. die Dicke des Films oder des Bogens ist bei der vorliegenden Erfindung nicht kritisch. Aus Festigkeitsgründen wird jedoch die Dicke der Trennwandung vorzugsweise mindestens 10 pm stark gewählt. Durch die Bezeichnung "Bogen" - im Gegensatz zur Bezeichnung "Film" - ist allgemein zu verstehen, daß dieser eine Dicke von 200 pm oder mehr aufweist.
Wenn ein Bogen mit einer wesentlichen Dicke verwendet wird, werden die Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Dialysat und die zu dialysierende Flüssigkeit direkt in dem Bogen gebildet. Wenn jedoch ein Film oder ein dünner Bogen verwendet wird, ist es notwendig, daß die Anordnung der miteinander verbundenen Scheidekammern in einem Gefäß oder Behälter aufgenommen wird, das eine wesentliche Festigkeit aufweist, wobei in diesem Behälter die Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Dialysat und die zu dialysierende Flüssigkeit gebildet werden. Parallele Bündel der Hohlfasern werden durch die beiden entgegengesetzten Enden
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der Scheidekammer hindurchgeführt und in diesen flüssigkeitsdicht befestigt. Diese Befestigung kann auf einfache Weise dadurch erfolgen, daß man einen Klebstoff an die Ränder der Fasern aufbringt und sie an die Endbereiche des Bogens oder Films festklebt, .der eine Trennwand bildet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 6 dargestellt. Man erkennt aus Fig. 6, daß ein Bündel 1 aus parallelen Hohlfasern durch Befestigungsblöcke 4 und 48 hindurchgeführt und in diesen verbunden bzw. verklebt ist» Ein Film oder ein Bogen 3 ist auf zumindest eine Seite der Blöcke 4 und 41 aufgelegt und darauf befestigt bzw. verklebt. In Fig. 6 ist der Film oder Bogen 3 auf der Unterseite des Faserbündels 1 aufgebracht. Eine Öffnung 2 ist auf einer Seite des Bogens oder Films 3 gebildet. Hierdurch ist eine Baueinheit des Dialysegerätes gebildet. Diese Einheiten werden derart aufeinandergestapelt und miteinander verbunden bzw. verklebt, daß die öffnungen 2 alternierend auf entgegengesetzte Seiten zu liegen kommen» Eine Anordnung aus derart miteinander verbundenen Einheiten wird in einem Behälter oder in einem Gehäuse aufgenommen. Im dargestellten Falle ist die Breite des Films oder des Bogens 3 größer als die Breite des Faserbündels 1, wobei der Film oder der Bogen 3 scharf nach oben (oder unten) in Berührung mit den Seiten der Befestigungsblöcke 4 und 41 umgebogen wird,- wie dies aus der Querschnxttsansxcht von Fig. 7 hervorgeht. Die Befestigungsblöcke 4 und 41 der miteinander verbundenen Einheiten sind hierbei fest miteinander verbunden bzw. verklebt und in flüssigkeitsdichter Verbindung schichtweise gelegt bzw. kaschiert. Mit diesem Verfahren läßt sich der Aufbau des erfindungsgemäßen Dialysegeräts erheblich vereinfachen. Auch eine Erhöhung oder Verminderung der Anzahl von Baueinheiten oder das Verkleben bzw. Verbinden und die Befestigung der Baueinheiten können hierdurch erheblich vereinfacht werden.
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Ein Durchlaß für eine zu dialysierende Flüssigkeit wird an den Endpunkten der Hohlfaserbündel dadurch gebildet, daß man die unteren und oberen Flächen der Schichtstruktur aus den Befestigungsblöcken flüssigkeitsdicht an die Innenwandung des äußeren Behälters festklebt oder befestigt und dabei einen von dem Dialysat getrennten Raum zwischen der Wandung des Behälters und der geschichteten Anordnung aus den Befestigungsblöcken bindet, wobei Leitungen mit den Seitenwandungen des Behälters verbunden werden. Es ist möglich, die Hohlfaserbündel über die geschichteten bzw. kaschierten Befestigungsblöcke hinauszuführen und sie direkt mit Einlaß- oder Auslaßleitungen zu verbinden.
Die Erfindung soll im folgenden noch genauer unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben werden.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt von einer Ausführungsform der Erfindung, während in Fig. 2 ein Querschnitt durch diese Ausführungsform längs der Linie II-II von Fig.. 1 dargestellt ist. Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform sind Hohlfaserbündel 1 mit dazwischenliegenden Bogen 3 aus einem Kunstharz, welche die Trennwände bilden und öffnungen 2 enthalten, so aufeinandergestapelt, daß die öffnungen alternierend an entgegengesetzte Enden der Hohlfaserbündel 1 zu liegen kommen. Beide Endbereiche der HöhIfaserbundel 1 sind durch Befestigungsblöcke 4 hindurchgeführt und in diesen flüssigkeitsdicht befestigt bzw. verklebt, so daß eine Anordnung aus parallelen miteinander verbundenen Scheidekammern 5 entsteht. Diese Anordnung ist von einem Behälter 6 umschlossen, wobei die oberen und die unteren Blöcke 4 an dem Behälter 6 befestigt bzw. angeklebt sind. Der Behälter enthält öffnungen 7 und 71 an seinen beiden Enden.
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Die Öffnungen 7 und T sind mit Rohren verbunden, welche dazu dienen, dem Gerät eine zu dialysierende Flüssigkeit zuzuführen und die dialysierte Flüssigkeit zu entfernen. Desweiteren sind Öffnungen 8 und 8' an der Oberseite und an der Unterseite des Behälters 6 angebracht, um das Dialysat einzuführen und abzuführen. Das Dialysat wird von der unteren Öffnung 8 zugeführt und in der ersten Scheidekammer von links nach rechts geleitet sowie anschließend von der am rechten Ende gelegenen Öffnung der ersten Scheidekammer in die nächste darüberliegende Scheidekammer geführt. Das Dialysat wird anschließend in der zweiten Scheidekammer von rechts nach links geführt und in die nächste darüberliegende Scheidekammer von der linken Öffnung der zweiten Scheidekammer abgegeben. Auf diese Weise fließt das Dialysat meanderförmig durch die Scheidekammern. Das durch die oberste und letzte Scheidekammer hindurchgetretene Dialysat wird von dem Behälter durch die obere Öffnung 81 desselben abgegeben. Für die Öffnung 2 können verschiedene miteinander fluchtende Bohrungen oder ein Schlitz angebracht sein. In alternativer Weise kann lediglich ein Loch als Öffnung 2 vorgesehen sein.
Fig. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Behälter. Bei der Ausführungsform von Fig. 1 sind die Öffnungen 2 in den Trennwänden alternierend - in Längsrichtung der Scheidekammer gesehen - an den Endbereichen angebracht. Das Dialysat strömt hier nach oben, wobei es mehrmals abwechselnd mit und gegen die zu dialysierende Flüssigkeit strömt, die durch die Hohlfaserbündel fließt, und dabei mit dieser in Berührung tritt.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Dialysegeräts, während Fig. 5 einen Querschnitt durch dieses wiedergibt. Bei dieser Ausführungsform des Dialysegeräts sind die Öffnungen der Trennwände alternierend bezüglich
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der Längsrichtung der Scheidekammern an deren Seitenbereichen gebildet. Bei dieser Ausfuhrungsform fließt das Dialysat meanderartig in dem Behälter nach oben, wobei es die Strömung der zu dialysierenden, durch die Hohlfasern fließenden Flüssigkeit schneidet. In den Fig. 4 und 5 sind Teile oder Bereiche, die denen von Fig. 1 und 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform sind kleine Zwischenräume 9, 9 jeweils zwischen der Seitenwandung des Behälters und dem mittleren Bereich der Anordnung aus parallelen, miteinander verbundenen Scheidekammern derart vorgesehen, daß, das Dialysat leicht, d. h. mit geringem Widerstand in die erste Scheidekammer durch deren öffnung 2 von der öffnung 8 einfließt, die in dem mittleren Bereich des Behälters vorgesehen ist, und daß das Dialysat in entsprechender Weise aus der letzten Scheidekammer durch deren öffnung 2 zu der öffnung 81 fließt, die ebenfalls im Mittelbereich des Behälters vorgesehen ist. Wenn die öffnungen 8 und 81 an geeigneten Bereichen des Behälters vorgesehen sind, ist die Anordnung derartiger Zwischenräume nicht notwendig.
Fig. 6 zeigt, wie bereits vorstehend beschrieben wurde, eine perspektivische Ansicht von einer Baueinheit des erfindungsgemäßen Analysegeräts, in der mit dem Bezugszeichen 1 ein Hohlfaserbündel, mit dem Bezugszeichen 4 und 41 Befestigungsblöcke, mit den Bezugszeichen 3 ein Film oder ein Bogen und mit dem Bezugszeichen
2 eine öffnung in dem Bogen oder Film 3 bezeichnet sind. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt, in dem die Situation dargestellt ist, daß die in Fig. 6 dargestellten Baueinheiten derart übereinandergelegt und angeordnet sind, daß die öffnungen 2 alternierend an entgegengesetzten Seiten zu sehen sind. Die Filme oder Bogen
3 können gemeinsam angehoben werden, wobei die Befestigungsblöcke
4 und 4' an den seitlichen Stirnflächen derselben liegen, so
daß eine Anordnung aus Scheidekammern entsteht, welche ein Dialysat in erwünschter Weise meanderförmig durchströmt.
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Ergebnisse von Dialyseversuchen, welche mit dem erfindungsgemäßen Dialysegerät durchgeführt wurden, soll nun unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele beschrieben werden.
Beispiel 1
6000 Höhlfasern aus Kupferkunstseide mit einem Innendurchmesser von 260 pn und einem Außendurchmesser von 300 pm sowie mit einer Länge von 320 mm wurden in 5 Bündel geformt, von denen jedes 1200 Hohlfasern enthielt. Jedes Bündel nahm die Form einer Faserschicht an, die eine Breite von 100 mm und eine Dicke von 3 mm aufwies, in der die Fasern horizontal und wesentlich zueinander parallel angeordnet waren. Ein Kunststoffilm mit einer Dicke von ungefähr 15 nrn und einer Länge von 280 mm sowie einer Breite von 200 mm wurde zwischen benachbarte Faserbündel eingebracht. Mehrere Löcher mit einem Durchmesser von 10 mm wurden in jedem Film an einer vorbestimmten Lage angebracht, so daß keine Flüssigkeit durch diesen Film mit Ausnahme an diesen Löchern hindurchtreten konnte. Auf diese Weise wurden β Kunststoffilme und 5 Faserbündel alternierend angeordnet. Beide Enden dieser Filme und Bündel wurden zusammengefaßt und verbunden. Beide seitliche Enden der Filme wurden abgedichtet und fixiert. Die Gesamtanordnung wurde in einem Kunststoffgehäuse mit einer Wandungsdicke von ungefähr 1 nun fest eingebaut, so daß ein Dialysegerät entstand, wie es in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, in dem das Dialysat alternierend gleichgerichtet und entgegengesetzt zu einer Flüssigkeit strömt und mit dieser in Berührung steht, die durch die Hohlfasern fließt und beispielsweise Blut sein kann.
Es wird eine Flüssigkeit gebildet, indem man Harnstoff in destilliertem Wasser auflöste,so daß die Harnstoffkonzentration 1 mg/ml
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betrug. Von dieser Flüssigkeit wurden 200 ml/min durch die Hohlfasern hindurchgeleitet. Von einem käuflich erhältlichen Dialysat wurden 500 ml/min außen an den Hohlfasern vorbeigeleitet/ wobei jeweils die entsprechende Menge abgeführt wurde. (Das Dialysat wurde durch 35-fache Verdünnung einer "Renasole Solution" mit destilliertem Wasser gebildet. "Renasole Solution" ist das Warenzeichen für ein nicht verdünntes Dialysat, das Natrium, Kalium, Chlor, Magnesium, Calcium und Glukose enthält und von Midori Juji hergestellt und vertrieben wird.) Die Dialyse wurde bei 37°C durchgeführt. 5 Minuten nach Beginn des Versuchs wurde die Harnstoffentfernungsrate bezüglich der an dem Harnstofflösungsausgang angesammelten Harnstofflösung mit 85 % ermittelt. Die Menge der in den Hohlfasern strömenden und in dem Dialysegerät enthaltenen Flüssigkeit betrug ungefähr 90 ml. Der effektive Oberflächenbereich der Hohlfasern betrug
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ungefähr 1,25 m .
Beispiel 2
Der Versuch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß verschiedene Löcher an den Seitenflächen von Kunststoffilmen gebildet wurden und daß diese so angeordnet wurden, daß die Strömung des Dialysats die Blutströmung kreuzte. 5 Minuten nach Beginn des Experiments wurde die Harnstoffentfernungsrate bezüglich der an dem Ausgang für die Harnstofflösung gesammelten Harnstofflösung mit 75 % bestimmt.
Zu Vergleichszwecken wurde der Versuch in derselben Weise wie vorstehend durchgeführt, jedoch mit der Ausnahme, daß keine Kunststoffilme eingefügt waren. Die Harnstoffentfernungsrate betrug ungefähr 60 % und lag dabei ungefähr auf einem niedrigen Niveau, wie man dies bei den herkömmlichen Geräten erhält.
Aus den vorstehend beschriebenen experimentellen Ergebnissen
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versteht man ohne weiteres, daß das erfindungsgemäße Gerät eine große Dialyseleistung aufweist und daß die Zeit, die man für die Durchleitung einer Flüssigkeit durch die Hohlfasern und die Entfernung von Verunreinigungen aus dieser Flüssigkeit benötigt, erheblich verkürzt werden kann. Die Größe des Geräts läßt sich daher durch die Erfindung im Vergleich zu den bei herkömmlichen Techniken verwendeten Geräten vermindern, wenn man die gleiche Dialysewirksamkeit zugrunde legt.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Dialysegerät, die Konstruktion desselben und die Einstellung des Dialysenmembranbereichs erheblich vereinfacht werden. Aus dem Aufbau des Geräts erkennt man ferner, daß die Herstellungskosten erheblich vermindert werden können. Da die Hohlfaserbündel auf Scheidekammern aufgeteilt und in diese eingebracht werden, welche parallel zueinander angeordnet sind, und da ein Dialysat meanderförmig durch alle diese Scheidekammern in gleichmäßiger Weise hindurchfließen kann, wird erreicht, daß das Dialysat bei seiner Strömung in ausreichender und gleichmäßiger Berührung mit den entsprechenden Hohlfasern der Bündel steht. Da der gesamte Strömungsweg des Dialysates sehr lang ist, wird auch die Strecke, an der es in Berührung mit den Hohlfasern steht, erheblich vergrößert. Wenn das Dialysat mit der gleichen Konzentration abgegeben wird, kann die Strömungsrate desselben durch die Verlängerung des Strömungswegs erhöht werden. (Dies bedeutet einfach ausgedrückt, daß die Geschwindigkeit um ein Vielfaches bezüglich des Strömungsweges erhöht werden kann.) Der Membran-Grenz-Diffusions-Koeffizient (diffusion boundary membrane coefficient) kann daher auf der Dialysatseite der semipermeablen Membran von den Hohlfasern herabgesetzt v/erden und es gelingt, die Dialysewirkung zu verbessern. Es läßt sich genauer ausgedrückt aufgrund einer gleichmäßigen, mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden Berührung, die zwischen dem Dialysat und der semipermeablen Membran-
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wandung der Hohlfasern erzielt werden kann, die Dialysewirkung um 15 bis 50 % gegenüber herkömmlichen Geräten erhöhen. Bei einem Vergleich auf der Basis der gleichen Entfernungsrate läßt sich die Dialysezeit verkürzen. Bei einem Vergleich auf der Basis der gleichen Dialysezeit läßt sich umgekehrt die Dialysewirksamkeit erhöhen. Bei einem Blutdialysegerät, wie einer sogenannten künstlichen Niere, ist es im Hinblick auf das Befreien des Patienten von Schmerzen sehr wichtig, die Dialysezeit zu verkürzen. Darüber hinaus läßt sich ein Einwegdialysat, d. h. ein Dialysat, das anschließend weggeworfen wird, in dem erfindungsgemäßen Gerät wirksam ausnutzen. Das erfindungsgemäße Dialysegerät eignet sich daher besonders für die Dialyse des menschlichen Blutes.
Mit der Erfindung wird somit ein Dialysegerät geschaffen, das sich insbesondere für eine Dialyse des menschlichen Blutes eignet. Dieses Dialysegerät ermöglicht die Durchführung der Dialyse mit einem sehr hohen Wirkungsgrad. Das Gerät enthält eine Anordnung aus Scheidekammern, die parallel miteinander verbunden sind, wobei jede der Scheidekammern von Trennwandungen gebildet wird, die aus einem Film oder einem Blatt von Harzmaterial bestehen und wobei jede Scheidekammer zumindest ein Bündel von einer sehr großen Zahl semipermeabler Hohlfasern enthält. Beide Enden der einzelnen Fasern treten durch entgegengesetzte Endbereiche der Scheidekammern hindurch und sind dort flüssigkeitsdicht befestigt. Alle Hohlfaserbündel in den miteinander verbundenen Scheidekammern sind an ihren beiden Endbereichen der Bündel mit Einlaß- und Auslaßrohren für eine zu dialysierende Flüssigkeit verklebt bzw. verbunden, so daß ein Flüssigkeitsdurchlaß entsteht. Desweiteren sind öffnungen vorgesehen, welche durch die Außenflächen der ersten und der letzten Scheidekammer der
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Anordnung hindurchreichen, sowie durch alle Trennwandungen, und zwar alternierend an entgegengesetzten Endbereichen, so daß ein Durchlaß für das Dialysat gebildet wird, der es ermöglicht, daß dieses aufeinanderfolgend durch die Öffnungen und Zwischenräume in den Scheidekammern hindurchströmt.
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Dialysegerät aus semipermeablen Hohlfasern, gekennzeichnet durch eine Anordnung aus Scheidekammern (5), die parallel miteinander verbunden sind, wobei jede der Scheidekammern (5) von Trennwandungen gebildet wird, die aus einem Film oder
■ einem Bogen (3) aus einem Harz bestehen und wobei jede Scheidekammer zumindest ein Bündel (1) aus einer großen Zahl von semipermeablen Hohlfasern enthält, von denen beide Enden durch gegenüberliegende Endbereiche der Scheidekammer hindurchgeführt und dort flüssigkeitsdicht befestigt sind, und wobei alle Hohlfaserbündel der miteinander verbundenen Scheidekammern an ihren Endbereichen flüssigkeitsdicht mit einem Einlaßrohr (7) und einem Auslaßrohr (71) für eine zu dialysierende Flüssigkeit verbunden sind, so daß ein Durchlaß für diese Flüssigkeit entsteht, sowie durch Öffnungen (8, 81, 2), welche durch die Außenfläche der ersten und der letzten Kammer von der Anordnung hindurchtreten, sowie durch alle'Trennwandungen, und zwar alternierend an entgegengesetzten Seiten, so daß ein Durchlaß für ein Dialysat gebildet wird, der dieses nacheinander meanderförmig durch die Öffnungen und die Hohlräume in den Scheidekammern hindurchtreten läßt.
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2. Dialysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (2) in den Trennwandungen bezüglich der Längsrichtung der Scheidekammern alternierend an den Endbereichen angebracht sind (Fig. 1,2).
3. Dialysegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen der Trennwandungen bezüglich der Längsrichtung der Scheidekammern alternierend an gegenüberliegenden Seiten-
* bereichen angebracht sind (Fig. 4, 5).
4. Dialysegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen von jeder Schneidekammer aus einem Film oder Bogen aus einem synthetischen Harz bestehen, der eine Dicke von zumindest 10 jum aufweist.
5. Dialysegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die semipermeablen Hohlfasern aus einer regenerierten Cellulose, einer veresterten Cellulose oder einem synthetischen polymeren Material gefertigt sind.
6. Dialysegerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der Hohlfaserbündel an einem Bogen oder Film zur Bildung von Befestigungsblöcken (4, 41) befestigt bzw. angeklebt sind und mit den Seitenwandungen eines Außenbehälters (6) über diese Befestigungsblöcke (4, 41) verbunden sind.
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DE19752514763 1974-04-04 1975-04-04 Dialysegeraet Pending DE2514763A1 (de)

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FR (1) FR2266531B1 (de)
GB (1) GB1500945A (de)
IT (1) IT1034849B (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4225439A (en) * 1977-10-17 1980-09-30 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
US4231879A (en) * 1977-10-17 1980-11-04 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
US4261829A (en) * 1977-10-17 1981-04-14 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
US4289623A (en) * 1975-11-05 1981-09-15 Extracorporeal Medical Specialties, Inc. Hollow fiber dialysis
EP0765683A1 (de) * 1995-09-25 1997-04-02 MEDOS Medizintechnik GmbH Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Blut
DE102014201248A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Volkswagen Ag Feuchtetauscher und Brennstoffzellenanordnung mit einem solchen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE393535B (sv) * 1975-09-11 1977-05-16 Gambro Ab Anordning for diffusion av emnen mellan tva fluider via semipermeabla membran
SE7611942L (sv) * 1975-11-05 1977-05-06 Extracorporeal Med Spec Dialysator med ihaliga fibrer
US4219426A (en) * 1976-03-19 1980-08-26 Organon Teknika B.V. Dialysis device
EP0519132A1 (de) * 1989-10-18 1992-12-23 Exxon Research And Engineering Company Hohlfasermodul
US5234591A (en) * 1991-12-04 1993-08-10 Exxon Research & Engineering Company Counter-current flow hollow fiber permeator
US6004511A (en) * 1995-09-01 1999-12-21 Baxter International Inc. Hollow fiber oxygenator
DE19532365C2 (de) * 1995-09-01 1998-12-17 Baxter Int Hohlfaseroxygenator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3728256A (en) * 1971-06-22 1973-04-17 Abcor Inc Crossflow capillary dialyzer
FR2231421B1 (de) * 1973-05-30 1976-05-07 Rhone Poulenc Ind
JPS5620045B2 (de) * 1973-11-05 1981-05-11

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4289623A (en) * 1975-11-05 1981-09-15 Extracorporeal Medical Specialties, Inc. Hollow fiber dialysis
US4225439A (en) * 1977-10-17 1980-09-30 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
US4231879A (en) * 1977-10-17 1980-11-04 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
US4261829A (en) * 1977-10-17 1981-04-14 Gambro Dialysatoren Gmbh & Co. Kg Apparatus for selective separation of matter through semi-permeable membranes
EP0765683A1 (de) * 1995-09-25 1997-04-02 MEDOS Medizintechnik GmbH Vorrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, insbesondere von Blut
DE102014201248A1 (de) * 2014-01-23 2015-07-23 Volkswagen Ag Feuchtetauscher und Brennstoffzellenanordnung mit einem solchen
US10950877B2 (en) 2014-01-23 2021-03-16 Audi Ag Moisture exchanger and fuel cell arrangement comprising same

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Publication number Publication date
IT1034849B (it) 1979-10-10
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JPS50131395A (de) 1975-10-17
FR2266531A1 (de) 1975-10-31
FR2266531B1 (de) 1979-08-03

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