DE2539574A1 - Fluessigkeitsbehandlungsvorrichtung - Google Patents
FluessigkeitsbehandlungsvorrichtungInfo
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE Dr.-!ng. von Kreisler + 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln
Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln
Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln
5 Köln ι , den 2.9.1975
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
AvK/Ax
Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, Osaka/Japan
Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung, die semipermeable Hohlfasern enthält, die
durchgehende Hohlkammern aufweisen (nachstehend einfach als "Hohlfasern" bezeichnet), und in der ein Austausch
oder eine Übertragung von Substanzen zwischen einer Flüssigkeit, die in den Hohlfasern strömt (nachstehend
als "innere Flüssigkeit" bezeichnet) und einer außerhalb der Hohlfasern strömenden Flüssigkeit (nachstehend als
"äußere Flüssigkeit" bezeichnet) durch die semipermeable Membran der Hohlfasern erfolgt. Die Erfindung ist insbesondere
auf eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung gerichtet, die besonders wirksam die Behandlungsdauer
durch Erhöhung der Durchflußmenge der äußeren Flüssigkeit verkürzt. Wenn ferner diese Vorrichtung zum Durchleiten
von Blut durch das Innere der Fasern in der Weise, wie es bei dem üblichen, mit einer Schlange
versehenen und als künstliche Niere dienenden Dialysator
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Telefon: (0221) 234541 - 4 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dcmpotent Köln
der Fall ist, in Verbindung mit einem schlangenförmigen
semipermeablen Rohr verwendet wird, kann ein ausgezeichneter
Blutreinigungseffekt erzielt werden.
Bekannt ist bereits eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung,
die die folgenden Bauteile aufweist: Eine große Zahl von semipermeablen Hohlfasern (z.B. etwa 10 000),
die parallel zueinander als zylindrisches Bündel angeordnet und gerafft sind, ein zylindrisches Gefäß mit
einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung für eine äußere Flüssigkeit, wobei das Hohlfaserbündel
geradlinig im Gefäß angeordnet ist, ohne die parallele Beziehung zwischen den Fasern zu stören, Halte- und
Trennmittel für die Hohlfasern, die gebildet werden, indem nur an beiden Endteilen der Hohlfasern ein Klebstoff
flüssigkeitsdicht in die Räume zwischen den Hohlfasern
und zwischen den Hohlfasern und den Enden des Gefäßes so eingefüllt worden ist, daß eine direkte
Vermischung der inneren Flüssigkeit mit der äußeren Flüssigkeit ohne Durchgang durch die semipermeable
Membran der Hohlfasern verhindert wird, und einen mit den Enden des Faserbündels in Verbindung stehenden
Eintritt und Austritt für die innere Flüssigkeit.
Da jedoch bei einem üblichen Dialysator dieses Typs eine sehr große Zahl von Hohlfasern in verhältnismäßig großer
Dichte zusammengerafft ist, ist es fast unmöglich, daß die äußere Flüssigkeit gleichmäßig durch sämtliche
Zwischenräume zwischen Jeweils zwei benachbarten Fasern strömt, und in einigen Teilen strömt die äußere Flüssigkeit
nicht genügend, sondern steht still. Demgemäß werden gewisse Teile der Oberflächen der Membran nicht
genügend für die Dialyse ausgenutzt, und der Vorteil, den die Verwendung von Hohlfasern bietet, d.h. die große
wirksame Oberfläche der Membran pro Raumeinheit des Gefäßes, wird nicht völlig verwirklicht. Dies bedeutet,
daß kein technisch befriedigendes Ergebnis erzielbar
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ist, wenn der Austausch, oder die Übertragung von Substanzen
durch die semipermeable Membran der üblichen Apparatur erfolgt.
Wenn man beabsichtigt, genügende Abstände zwischen den Hohlfasern zu schaffen, um den vorstehend genannten
Nachteil auszuschalten, ergibt sich der weitere Nachteil , daß das Fassungsvermögen des Gefäßes zwangsläufig
vergrößert werden muß und daß es ferner technisch schwierig ist, feine Hohlfasern mit gleichem Abstand
zueinander und genügend Zwischenraum zwischen den benachbarten Fasern anzuordnen. Insbesondere bei dem
Versuch, diese Vorrichtung als künstliche Niere zu verwenden, indem Blut in die inneren hohlen Teile der
Fasern geführt wird, müssen der Bluteintritt und der Blutaustritt an den Enden des Faserbündels zwangsläufig
proportional dem vergrößerten Volumen des Gefäßes vergrößert werden, wobei es häufig geschieht, daß das aus
dem Körper des Patienten entnommene Blut das kritische Volumen des Gefäßes während der Blutreinigungsbehandlung
übersteigt und daher Schwierigkeiten bei Verwendung dieser Vorrichtung als künstliche Niere auftreten.
Da außerdem bei der vorstehend genannten üblichen Vorrichtung eine Eiesenzahl von Hohlfasern verhältnismäßig
eng zusammengerafft und dicht im zylindrischen Gefäß
gepackt sind, ist es schwierig, die Durchflußmenge der äußeren Flüssigkeit zu erhöhen, und wenn die Durchflußmenge
der äußeren Flüssigkeit zwangsläufig vergrößert wird, strömt die Flüssigkeit nur durch die Teile, durch '
die sie leicht strömen kann. Es ist demgemäß unmöglich, die Behandlungszeit mit dieser üblichen Vorrichtung zu ,
verkürzen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, in der die Leistung der Übertragung von Substanzen durch eine
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aus Hohlfasern bestehende semipermeable Membran stark ι
gesteigert werden kann, ohne den Vorteil der Verwendung
von Hohlfasern, d.h. den Vorteil einer Verkleinerung
des Fassungsvermögens der Vorrichtung < zu schmälern.
von Hohlfasern, d.h. den Vorteil einer Verkleinerung
des Fassungsvermögens der Vorrichtung < zu schmälern.
Gegenstand der Erfindung ist eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung
mit
A) einem Gefäß mit einer oberen Wand und einem Boden, ', die durch eine Seitenwand miteinander verbunden sind,·
wobei
a) die obere Wand zwei mit Abstand zueinander ange- ;
ordnete Öffnungen aufweist,
b) der Boden mit wenigstens einer Öffnung zur Einführung einer äußeren strömenden Flüssigkeit
versehen ist,
versehen ist,
c) der obere Teil des Gefäßes einschließlich der ■
oberen Wand und eines Teils der Seitenwand mehrere öffnungen zum Austritt der äußeren strömenden ;
Flüssigkeit aufweist, ;
d) das Innere des Gefäßes so ausgebildet und ange- ; ordnet ist, daß ein U-förmiger Durchgang gebildet ·
wird, dessen Schenkel an den beiden mit Abstand ; zueinander angeordneten öffnungen enden, ι
B) einem Bündel von semipermeablen Hohlfasern, die im
wesentlichen die gleiche Länge aufweisen und in den
U-förmigen Durchgang gehängt sind, wobei
U-förmigen Durchgang gehängt sind, wobei
a) einer der Endteile des Faserbündels zusammengerafft und in flüssigkeitsdichter Verbindung unter
Bildung eines ersten Befestigungsblocks,und das
andere Ende des Faserbündels in flüssigkeitsdichter Verbindung unter Bildung eines zweiten
Befestigungsblocks abgebunden ist und der erste
Bildung eines ersten Befestigungsblocks,und das
andere Ende des Faserbündels in flüssigkeitsdichter Verbindung unter Bildung eines zweiten
Befestigungsblocks abgebunden ist und der erste
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und der zweite Befestigungsblock in flüssigkeitsdichter
Verbindung am Gefäß an den beiden mit Abstand zueinander angeordneten öffnungen befestigt
sind,
b) der nicht abgebundene Teil des Faserbündels so nach unten hängt, daß die Fasern sich bei Berührung
mit der äußeren strömenden Flüssigkeit ungehindert ausbreiten können, wodurch die äußere
strömende Flüssigkeit ungehindert zwischen den nicht abgebundenen Teilen der einzelnen Fasern
strömen kann und innige Berührung zwischen der Oberfläche der Fasern und der äußeren strömenden
Flüssigkeit gewährleistet ist, und
C) einem Eintritt und einem Austritt für die Einführung
und Abführung einer inneren strömenden Flüssigkeit, die angrenzend an die beiden mit Abstand zueinander
angeordneten öffnungen des Gefäßes angeordnet sind und mit den Enden des Bündels der Fasern in Verbindung
stehen, so daß die innere strömende Flüssigkeit durch das Innere der einzelnen Hohlfasern fließen
kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine sehr große Zahl von semipermeablen
Hohlfasern von im wesentlichen gleicher Länge, die nur an beiden Endteilen zusammengerafft und abgebunden sind,
lose in einem Gefäß nach unten hängen, das eine im wesentlichen U-förmige öffnung aufweist, und eine äußere
Flüssigkeit von der Unterseite eines waagerechten Teils des U-förmigen Durchgangs eingeführt wird. Diese Vorrichtung
kann auf den Gebieten, auf denen im allgemeinen semipermeable Membranen verwendet werden, z.B. für die
Dialyse, Ultrafiltration, Osmose und umgekehrte Osmose, verwendet werden.
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Da in der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine sehr große Zahl feiner Hohlfasern verwendet wird, können die
Hohlfasern an beiden Endteilen sehr dicht gerafft und abgebunden werden, so daß der Eintritt und der Austritt
für die innere Flüssigkeit kompakt gestaltet werden können.
Da ferner in der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein
Bündel von Hohlfasern von im wesentlichen gleicher Länge, die nur an beiden Endteilen zusammengerafft und
abgebunden sind, im Gefäß hängt, breitet sich das Faserbündel insbesondere am waagerechten Teil des U-förmigen
Durchgangs genügend aus, so daß die Berührungsfläche
zwischen der Faseroberfläche und der äußeren Flüssigkeit
vergrößert wird. Insbesondere bei Anordnung eines Faserbündels in U-Form von großer Breite ist die Länge der
U-Form, die durch eine innen liegende Faser gebildet wird, geringer als die Länge des U, das von einer außen
befindlichen Faser gebildet wird. Wenn demgemäß ein Bündel von Fasern von gleicher Länqe Ln U-Form angeordnet
wird, ist es physikalisch unmöglich, alle Fasern parallel zueinander zu halten, und insbesondere am
unteren waagerechten Teil der U-Form breiten sich die Fasern zwangsläufig aus.
In der Vorrichtung gemäß der Erfindung, in der ein Bündel von Hohlfasern hängt, die nur an beiden Endteilen
zusammengerafft und abgebunden sind, wird die äußere
Flüssigkeit von der Unterseite des waagerechten Teils des in U-Form angeordneten Faserbündels eingeführt.
Daher werden in dem in der Nähe der Einführungsöffnung für die äußere Flüssigkeit liegenden waagerechten Teil
des U-förmigen Gebildes die in nicht zusammengerafftem und nicht abgebundenem Zustand hängenden Fasern durch
die Kraft der äußeren Flüssigkeit angehoben, so daß das Bündel sich weiter ausbreitet, wodurch die Fasern in
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innige Berührung mit der äußeren Flüssigkeit kommen.
Um diesen Effekt "bei nur einer Einführungsöffnung für
die äußere Flüssigkeit zu erzielen, muß diese Öffnung in der Mitte der Unterseite des waagerechten Teils angeordnet
sein.
Die vorstehend genannte Ausbreitung des Bündels der
Hohlfasern wird in geeigneter Weise durch die Innenwand und die Außenwand des im wesentlichen U-förmigen Durchgangs begrenzt. Demgemäß wird eine übermäßig starke
Ausbreitung in den gebündelten Fasern verhindert, und eine unerwünschte Verschlechterung der Kontaktwirkung kann verhindert werden. Im Rahmen der Erfindung werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn die senkrechte
Weite des waagerechten Teils des Durchgangs für die
äußere Flüssigkeit etwas schmaler ist als die Weite, die das Faserbündel annehmen würde, wenn die Innenwand des Durchgangs des U-förmigen Gebildes entfernt würde. Wenn die Weite des Durchgangs größer wäre als die letztgenannte Weite, wobei das gesamte Faserbündel mit der
Innenwand des Durchgangs im waagerechten Teil des U-förmigen Gebildes in Berührung wäre, würde die äußere Flüssigkeit das Bündel lediglich nach oben stoßen und gegen die Innenwand des Durchgangs pressen, wobei die äußere Flüssigkeit durch den unter dem Faserbündel
gebildeten Raum strömen würde, ohne mit den Fasern im Bündel in innige Berührung zu kommen. Die vorstehend
genannte Bemessung hinsichtlich der senkrechten Weite des waagerechten Teils des U-förmigen Durchgangs für die äußere Flüssigkeit gilt auch hinsichtlich der seitlichen Weite, d.h. die seitliche Breite des Durchgangs für die äußere Flüssigkeit muß etwas schmaler sein als die
Breite, die das Faserbündel annehmen würde, wenn die Seitenwände des Durchgangs entfernt würden.
Hohlfasern wird in geeigneter Weise durch die Innenwand und die Außenwand des im wesentlichen U-förmigen Durchgangs begrenzt. Demgemäß wird eine übermäßig starke
Ausbreitung in den gebündelten Fasern verhindert, und eine unerwünschte Verschlechterung der Kontaktwirkung kann verhindert werden. Im Rahmen der Erfindung werden die besten Ergebnisse erhalten, wenn die senkrechte
Weite des waagerechten Teils des Durchgangs für die
äußere Flüssigkeit etwas schmaler ist als die Weite, die das Faserbündel annehmen würde, wenn die Innenwand des Durchgangs des U-förmigen Gebildes entfernt würde. Wenn die Weite des Durchgangs größer wäre als die letztgenannte Weite, wobei das gesamte Faserbündel mit der
Innenwand des Durchgangs im waagerechten Teil des U-förmigen Gebildes in Berührung wäre, würde die äußere Flüssigkeit das Bündel lediglich nach oben stoßen und gegen die Innenwand des Durchgangs pressen, wobei die äußere Flüssigkeit durch den unter dem Faserbündel
gebildeten Raum strömen würde, ohne mit den Fasern im Bündel in innige Berührung zu kommen. Die vorstehend
genannte Bemessung hinsichtlich der senkrechten Weite des waagerechten Teils des U-förmigen Durchgangs für die äußere Flüssigkeit gilt auch hinsichtlich der seitlichen Weite, d.h. die seitliche Breite des Durchgangs für die äußere Flüssigkeit muß etwas schmaler sein als die
Breite, die das Faserbündel annehmen würde, wenn die Seitenwände des Durchgangs entfernt würden.
In der Vorrichtung gemäß der Erfindung, in der ein
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Bündel von Hohlf as ern nur an "beiden Endteilen geraff τ j
und abgebunden und in U-Form im Gefäß hängt und die äußere Flüssigkeit von der Unterseite des waagerechten
Teils des U-förmigen Hohlfaserbündels eingeführt wird,
ist die auf die Fasern zur Einwirkung kommende Kraft viel geringer als in dem Fall, in dem die Fasern eines
Bündels, die parallel zueinander verlaufen und an beiden Endteilen gerafft und abgebunden und geradlinig gereckt
sind und waagerecht gehalten werden. Daher können Störungen, z.B. Faserbrüche, sehr stark verringert
werden.
Da ferner in der Vorrichtung gemäß der Erfindung Fasern !
von im wesentlichen gleicher Länge verwendet werden, kann der Strömungswiderstand, der der durch die jeweiligen
Fasern fließenden inneren Flüssigkeit entgegengesetzt wird, und der Druckunterschied zwischen Eintritt
und Austritt im wesentlichen gleich gehalten und die Änderung der Durchflußmenge der inneren Flüssigkeit von
Faser zu Faser verringert werden.
Wenn Umlenkbleche in der Nähe der Stellen angeordnet werden, an denen die Fasern gerafft und abgebunden sind,
wird der folgende Vorteil erzielt: Im allgemeinen ist '
im oberen Teil des Faserbündels der Durchgang der Flüssigkeit schlecht, so daß in diesem oberen Teil keine
ausreichende Behandlung zu erwarten ist. Diese unerwünschte Erscheinung wird dadurch verhindert, daß Umlenkbleche
vorgesehen werden. Insbesondere kann bei
i Anordnung von Umlenkblechen in der beschriebenen Weise ' die äußere Flüssigkeit gleichmäßig mit hohem Berührungseffekt durch das Innere des Faserbündels strömen, und
der Wirkungsgrad der Behandlung kann um 2 bis 3 % gegenüber
dem Fall, in dem keine Ablenkbleche vorhanden sind, verbessert werden.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlich unter Bezug-6098
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nähme auf die Abbildungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt perspektivisch und schräg von oben eine
Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt schräg von unten die in Fig. 1 dargestellte
Vorrichtung.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten
Vorrichtung.
Fig. 4- ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3, wobei die Ausbreitung des Hohlfaserbündels durch zwei
strichpunktierte Linien angedeutet ist.
Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch ein für die Vorrichtung
gemäß der Erfindung verwendetes Bündel von Hohlfasern, die an beiden Endteilen zusammengerafft und
abgebunden sind.
Fig. 6 ist ein Querschnitt längs der Linie VI-VI in . 5.
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung
veranschaulicht, in der die Ausbreitung des Bündels der Hohlfasern durch strichpunktierte Linien
angedeutet ist.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei
die Ausbreitung des Bündels der Hohlfasern durch strich punktierte Linien angedeutet ist.
Fig. 9 ist ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung, die als
künstliche Niere vom Schlangentyp verwendet wird.
Fig. 10 zeigt eine Vorderansicht der in Fig. 9 darge-609813/0932
stellten Vorrichtung, die nicht mit Flüssigkeit gefüllt ist, wobei die Ausbreitung des Bündels der Hohlfasern
durch, strichpunktierte Linien angedeutet ist.
Fig. 11 ist eine Stirnansicht der in Fig. 10 dargestellten
Vorrichtung.
Fig. 12 zeigt perspektivisch den für die Befestigung der Vorrichtung gemäß der Erfindung an eine künstliche
Niere vom Schlangentyp verwendeten Teil»
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Teils, der zur Befestigung der Vorrichtung gemäß der
Erfindung an eine künstliche Niere vom Schlangentyp verwendet wird.
Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht einer mit
Umlenkblechen versehenen weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt durch die in Fig. 14-dargestellte
Vorrichtung.
Fig. 16 ist ein Schnitt längs der Linie XVI-XVI von Fig. 15.
Die in Fig. 1 bis Fig. 4 gezeigte Vorrichtung ist zum
besseren Verständnis der Erfindung mit einem durchsichtigen Gefäß 6 dargestellt, damit der Aufbau im Inneren
des Gefäßes 6 leichter verständlich ist. Im Gefäß 6 ist eine U-förmige Führungsplatte 5 als innere Seitenwand
angeordnet, die einen im wesentlichen U-fÖrmigen Durchgang für eine äußere Flüssigkeit bildet. Diese
Führungsplatte ist mit der Seitenwand des Gefäßes verbunden und mit dieser in einem Stück geformt. Eine
EinführungsÖffnung 4- für die äußere Flüssigkeit ist im unteren Teil des Gefäßes 6 angeordnet, und der obere
Teil der Seitenwand des Gefäßes 6 ist mit einer verhält-
609813/0932
nismäßig großen Zahl von Austrittsöffnungen 7 für die
äußere Flüssigkeit durchbohrt. Auf eine innere Flüssigkeit, die aus dem Eintritt 1 eingeführt wird und durch
das Innere einer sehr großen Zahl von Hohlfasern 3 strömt, wird durch die äußere Flüssigkeit über die semipermeable Membran der Hohlfasern eingewirkt, worauf die
innere Flüssigkeit durch einen Austritt 9 abgeführt wird.
Das Verfahren zum Einhängen eines Bündels von Hohlfasern wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 und Fig.6,
die ein Hohlfaserbündel darstellen, und Fig. 4, die einen Querschnitt durch die Vorrichtung zeigt, beschrieben.
Eine sehr große Zahl von semipermeablen Hohlfasern 3 von im wesentlichen gleicher Länge ist in Bündelform so
angeordnet, daß die Stirnflächen der einzelnen Fasern in einer Ebene liegen, lh die Räume zwischen den Fasern
an beiden Endteilen des Bündels wird ein Klebstoff so gefüllt, daß die inneren Hohlkammern der Fasern nicht
verstopft werden. Hierdurch werden die Befestigungsblöcke 2 und 8 gebildet. Das in dieser Weise gebildete
Bündel von Hohlfasern 3 wird in zwei öffnungen 10 und
11, die mit Abstand zueinander auf der Oberseite des Gefäßes 6 angeordnet sind, so eingesetzt, daß die Stirnflächen
der Hohlfasern an den Befestigungsblöcken 2 und
8 des Faserbündels nach oben gerichtet sind, wie in Fig. 4- dargestellt. Dann werden die Zwischenräume
zwischen den erstarrten Teilen 2 und 8 und den Innenwänden der öffnungen 10 und 11 mit einem Klebstoff gefüllt,
wodurch das Bündel der Hohlfasern in das Gefäß hängt. Hierbei ist es wichtig, daß die Zwischenräume
zwischen den einzelnen Hohlfasern und zwischem dem Hohlfaserbündel und den Innenwänden der öffnungen 10 und 11
vollständig mit dem Klebstoff flüssigkeitsdicht ver-
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schlossen sind, so daß eine Vermischung der inneren Flüssigkeit mit der äußeren Flüssigkeit an diesen Klebstellen
verhindert wird.
In der Vorrichtung gemäß der Erfindung mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion sind die Hohlfasern
im unteren Teil eines im Gefäß 6 gebildeten, im wesentlichen U-förmigen Durchgangs für die äußere Flüssigkeit
genügend ausgebreitet. Wenn die äußere Flüssigkeit in das Gefäß 6 strömt, haben die Hohlfasern genügend
Kontakt mit der äußeren Flüssigkeit. Gleichzeitig sind die Hohlfasern an ihren beiden Endteilen dicht zusammengerafft.
Fig. 7 zeigt perspektivisch eine andere Ausführungsform
der Erfindung, bei der die AustrittsÖffnungen 7 für die
äußere Flüssigkeit in der oberen Wand des Gefäßes angeordnet sind und eine Eintrittsöffnung in der Mitte des
Bodens des Gefäßes 6 liegt. Fig. 8 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung, bei der ein Gefäß mit im wesentlichen U-förmiger Gestalt als Gefäß 6 verwendet wird.
Die beiden senkrechten Teile des U-förmigen Gefäßes bilden Zylinder, und die Austrittsöffnungen 7 für die
äußere Flüssigkeit sind an den oberen Teilen der Umfangswände dieser Zylinder gebohrt. Bei den in Fig. 7
und 8 dargestellten Ausführungsformen ist die Ausbreitung des im Gefäß 6 angeordneten Hohlfaserbündels durch
strichpunktierte Linien angedeutet.
Eine Ausführungsform, bei der die Vorrichtung gemäß
der Erfindung als künstliche Niere verwendet wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 9 bis 13
beschrieben.
Bisher wurde eine künstliche Niere vom sogenannten Schlangentyp mit einem zylindrischen Kern, dessen Boden
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geschlossen ist, einem auf den Kern in zylindrischer Form zusammen mit einem Polyäthylensieb gewickelten
semipermeablen Schlauch und einem Eintritt und Austritt für das Blut an beiden Enden des Schläuche verwendet.
Beim Gebrauch wird diese künstliche Niere in einen großen Behälter mit einem Bad gestellt, und eine Perfusionsflüssigkeit,
d.h. ein Dialysat, fließt in das Gefäß von der Mitte des unteren Teils des zylindrischen
Kerns, so daß die Perfusionsflüssigkeit die gewünschte Wirkung auf die Oberfläche des gewickelten Schläuche
ausübt.
Wie Fig. 9 zeigt, sind zur Verhinderung einer Vermischung der äußeren Flüssigkeit mit der inneren Flüssigkeit an
den Öffnungen 10 und 11 an der Oberseite des Gefäßes die Befestigungsblöcke 2 und 6 an beiden Endteilen des
Bündels von Hohlfasern 3 an Verschlußkappen 1, 9 befestigt,
die als Eintritt bzw. Austritt für die innere Flüssigkeit dienen und am Gefäß 6 befestigt sind, wodurch
ein Durchtritt der inneren Flüssigkeit aus den Befestigungsblöcken 2 und 3 verhindert wird. In dieser
Weise ist das Bündel von Hohlfasern 3 in einem im wesentlichen U-förmigen Durchgang für die äußere Flüssigkeit
im Gefäß 6 aufgehängt. Dieser Durchgang wird durch eine Führungsplatte 5 gebildet, die die Innenwand des
Durchgangs darstellt. Die in dieser Weise aufgebaute Vorrichtung gemäß der Erfindung wird durch einen Befestigungsteil
12 gehalten, der an der Einführungsöffnung für die äußere Flüssigkeit befestigt ist (dieser Befestigungsteil
12 kann mit dem Gefäß 6 in einem Stück ausgebildet sein). Das Befestigungsbauteil 12 ist so konstruiert,
daß es abnehmbar mit einem Verbindungsstück 13, das nachstehend beschrieben wird und in Fig. 13
dargestellt ist, verbunden werden kann.
Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird in einen 609813/0932
Badtank 14 für die vorstehend genannte übliche künstliche
Niere vom Schlangentyp gestellt. Dieser Tank ist mit dem Verbindungsstück 13 versehen. Die Vorrichtung
wird am Tank 14 mit dem Befestigungsbauteil 12 und dem
Anschlußstück 13 befestigt. Eine für eine übliche künstliche Niere verwendete Perfusionsflüssigkeit wird
aus einem Eintrittsrohr 15, das im Boden des Tanks 14 angeordnet ist, eingeführt und strömt in das Gefäß 6.
Die Perfusionsflüssigkeit tritt aus der Austrittsöffnung
7 des Gefäßes 6 aus und wird vom Tank 14 aufgenommen, wodurch die Zwischenräume außerhalb der Hohlfasern im
Gefäß 6 der Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung gemäß
der Erfindung genügend mit der äußeren Flüssigkeit (bei dieser Ausführungsform mit der Perfusionsflüssigkeit)
ausgefüllt werden. Der Tank 14 ist so ausgebildet, daß ein bestimmter Flüssigkeitsstand aufrechterhalten wird
und die Perfusionsflüssigkeit aus einem Austritt 16 für die Perfusionsflüssigkeit aus dem Tank 14 überfließt.
Im Tank 14 ist eine öffnung 17 für die Umwälzung der
Perfusionsflüssigkeit angeordnet. Die Perfusionsflüssigkeit aus der öffnung 17 wird mit frischer Perfusionsflüssigkeit
gemischt und in das Eintrittsrohr 15 mit
einer Pumpe 18 zurückgeführt, während die Temperatur der Perfusionsflüssigkeit konstant gehalten wird. Das Blut
aus einem Blutgefäß eines Patienten, der an einer Fierenstörung leidet, wird durch die Vorrichtung geführt
und aus dem Austritt 9 für die innere Flüssigkeit (Blut bei dieser Ausführungsform) in das Blutgefäß des Patienten
zurückgeführt.
Wenn keine Flüssigkeit durch die Vorrichtung gemäß der
Erfindung strömt, hat das in der Vorrichtung vorhandene Bündel von Hohlfasern den in Fig. 10 und Fig. 11 dargestellten
Zustand. Wenn jedoch die äußere Flüssigkeit (bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform die
Perfusionsflüssigkeit) durch die Vorrichtung gemäß der
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Erfindung strömt, wird das Bündel der Hohlfasern weiter ausgebreitet, wie in Fig. 9 dargestellt, so daß die
Pasern gleichmäßig und wirksam der Einwirkung der Perfusionsflüssigkeit
unterliegen. Demgemäß kann ein sehr hoher Blutreinigungseffekt in der Vorrichtung gemäß
der Erfindung erzielt werden.
Das in Fig. 12 dargestellte Befestigungsstück 12 kann
mit dem in Fig. 13 dargestellten Verbindungsstück 13
verbunden werden, indem das Befestigungsstück 12 auf
das Verbindungsstück 13 gestellt wird, nachdem das Befestigungsstück 12 um 90° gedreht worden ist, worauf
die Vorrichtung mit dem Bauteil 12 erneut um 90 gedreht
wird. Die Trennung kann vorgenommen werden, indem der vorstehend beschriebene Vorgang in umgekehrter
Reihenfolge durchgeführt wird.
In jeder Abbildung 14 bis 16 bezeichnet die Bezugsziffer 19 eine Umlenkplatte. Die Umlenkplatte 19 verläuft im
wesentlichen senkrecht zu dem senkrechten Schnitt längs der Linie, die die Mittelpunkte der beiden mit Abstand
zueinander angeordneten Öffnungen des Gefäßes verbindet, und liegt auf einer Ebene, die durch den Mittelpunkt
der öffnungen verläuft. Wie Fig. 14 und Fig. 16 zeigen,
berührt die Umlenkplatte 19 den Umfangsteil des Bündels der Hohlfasern. Wenigstens zwei Umlenkplatten 19 pro
öffnung ragen von der Oberseite des Gefäßes längs beider Seiten des Hohlfaserbündels nach unten. Da die Umlenkbleche
eingesetzt werden, um die Durchlässigkeit für die äußere Flüssigkeit am zusammengerafften Teil des
Faserbündels zu verbessern, brauchen sie nicht bis in den unteren Teil des Gefäßes 6 geführt zu werden.
Zur Herstellung einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 bis 4, 7 bis 11 oder 14 bis 16 dargestellt ist, z.B. einer
Vorrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, können
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zwei Teile des Gefäßes 6, das längs der Linie IV-IV geteilt ist, getrennt geformt werden, worauf ein Bündel
von Hohlfasern, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, in die Teile des Gefäßes 6 eingesetzt wird. Die beiden
Teile des Gefäßes 6 werden miteinander verbunden, wodurch der Vorgang des Zusammenbaues stark erleichtert
werden kann.
Wie die vorstehende Beschreibung der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, kann der im wesentlichen U-förmige
Durchgang für die äußere Flüssigkeit entweder die in Fig. 8 dargestellte, vollständig U-förmige Gestalt oder
eine to wesentlichen U-förmige Gestalt, wie sie in Fig. 1, 7 und 9 dargestellt ist, aufweisen. In jedem
Fall ist es jedoch wichtig, daß der im wesentlichen U-förmige Durchgang so ausgebildet sein muß, daß die
innere Flüssigkeit durch diesen Durchgang strömt. Der senkrechte Teil des U-förmigen Durchgangs muß nicht
vollständig senkrecht, sondern kann bis etwa 30 zur senkrechten Richtung geneigt sein. Bessere Ergebnisse
werden jedoch erhalten, wenn der senkrechte Teil des Durchgangs vollständig senkrecht ist. Es ist wichtig,
daß der untere Teil des U der Innenwand des im wesentlichen U-förmigen Durchgangs einen Krümmungsradius von
mehr als 20 cm hat. Bessere Ergebnisse werden erzielt, wenn der gekrümmte untere Teil im wesentlichen waagerecht
ausgerichtet ist. Wenn der Krümmungsradius des U-förmigen Durchgangs kleiner ist, als vorstehend angegeben,
wird die Länge des unteren waagerechten Teils des Bündels, der am leichtesten der Einwirkung der
äußeren Flüssigkeit unterliegt, verkürzt, so daß keine guten Ergebnisse erzielbar sind. Speziell nimmt der im
wesentlichen waagerechte untere Teil des U-förmigen HohlfaserbündeIs, das in den U-förmigen Durchgang des
Gefäßes gehängt ist, 1/4 bis 1/2, vorzugsweise 1/3 der wirksamen Faserlänge ein.
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Als Hohlfasern eignen sich für die Zwecke der Erfindung
nicht nur Celluloseacetatfasern, Reyonfasern, PoIyacrylnitrilfasern
usw., die in der japanischen Patent-Veröffentlichung
28 625/64 beschrieben sind, sondern auch beliebige andere Fasern mit semipermeablen Eigenschaften.
Die geeigneten Fasern werden in Abhängigkeit vom vorgesehenen Verwendungszweck der Vorrichtung gewählt.
Besonders bevorzugt werden Hohlfasern, die auch im trockenen Zustand semipermeabel sind und genügend
mechanische Festigkeit aufweisen. Als Fasern, die diese bevorzugten Eigenschaften aufweisen und ungiftig oder
unschädlich sind, wenn sie mit Blut bei Verwendung als künstliche Niere in Berührung kommen, sind Reyonhohlfasern
zu nennen, die nach dem Kupferreyonverfahren
hergestellt werden. Außendurchmesser, Länge und Zahl der Hohlfasern sind nicht besonders wichtig, jedoch
werden im allgemeinen bessere Ergebnisse erzielt, wenn 2000 bis 20 000 Hohlfasern mit einem Außendurchmesser
von nicht mehr als 1500 u und einer Länge von 100 bis 600 mm verwendet werden. Wenn der Faserdurchmesser
größer ist als 15OO u, wird die Membranfläche pro
Volumeneinheit geringer, so daß kein hoher Wirkungsgrad erzielbar ist. Wenn ferner die Strömungsgeschwindigkeit
der äußeren Flüssigkeit erhöht wird, werden die Hohlfasern zusammengedrückt, so daß der Strömungswiderstand
für die innere Flüssigkeit steigt, wodurch der Durchfluß für die innere Flüssigkeit begrenzt wird. Wenn die
Fasern zu kurz sind, sind keine befriedigenden Wirkungen
erzielbar. Wenn die Länge der Fasern zu groß ist, sind größere Apparaturen notwendig, so daß die Arbeitsleistung
geringer wird. Wenn die Zahl der Hohlfasern geringer ist als 2000, sind keine befriedigenden Wirkungen
erzielbar, und bei einer Hohlfaserzahl von mehr als 20 000 ist keine gleichmäßige Verteilung der inneren
Flüssigkeit erzielbar, so daß der Kontakt zwischen der
6098 1 3/0932
äußeren Flüssigkeit und den Fasern ungenügend ist. Wenn demgemäß Durchmesser, Länge und Zahl der Hohlfasern
außerhalb der vorstehend genannten bevorzugten Bereiche liegen, ist die gewünschte Wirkung der Erfindung nicht
in ausreichendem Maße erreichbar.
Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung als künstliche Niere für die Dialyse von Blut verwendet wird, unterliegt
sie verschiedenen Beschränkungen durch die Viskosität
des Bluts, die Gerinnungsfähigkeit des Bluts, die
zulässige Blutmenge, die aus dem Körper eines Patienten entnommen werden kann (im allgemeinen etwa 300 ml), den
Druckverlust durch den Strömungswiderstand, der dem Blut entgegengesetzt wird, u.dgl. In diesem Fall werden vorzugsweise
4000 bis 15 000 Hohlfasern mit einem Außendurchmesser von 100 bis 600 u und einer Länge von 200
bis 600 mm in Form eines Bündels verwendet.
Die Membrandicke der Hohlfasern liegt für die Erreichung der meisten Ziele der Erfindung zweckmäßig im Bereich
von 10 bis 50 u, jedoch können auch Hohlfasern mit einer
Membrandicke außerhalb dieses Bereichs verwendet werden, soweit sie semipermeabel sind. In gewissen Fällen können
verschiedene Arten von Fasern oder Fasern mit unterschiedlichem Außendurchmesser in Kombination verwendet
werden. Wenn jedoch die Vorrichtung gemäß der Erfindung als künstliche Niere für die Dialyse von Blut verwendet
werden soll, werden vorzugsweise Hohlfasern mit praktisch gleichem Kammerdurchmesser verwendet, damit das Blut
gleichmäßig durchfließt.
Als Klebstoffe können für die Bildung der Befestigungsblöcke an beiden Endteilen des Hohlfaserbündels Epoxyharze,
Polyurethanharze, Siliconharze, Phenol-Aldehydharze,
hitzehärtbare Synthesekautschuke, Acrylharze und andere organische Klebstoffe verwendet werden. Der
jeweils geeignete Klebstoff wird in Abhängigkeit von der Art der Hohlfasern und vom vorgesehenen Verwendungszweck
der Vorrichtung gewählt. Epoxyharze widerstehen im allgemeinen der aggressiven Wirkung von Lösungsmitteln oder
der chemischen Korrosion und bewirken bei der Bildung von flüssigkeitsdichten Blöcken unter den üblicherweise
angewandten Druck- und Temperaturbedingungen einen flüssigkeitsdichten Abschluß. Daher werden diese Epoxyharze
als Klebstoffe besonders bevorzugt. Wenn die Vorrichtung gemäß dex* Erfindung als künstliche Niere verwendet wird
muß, da die Befestigungsblöcke sowie andere Teile des
Hohlfaserbündels mit Blut in Berührung sind, ein Klebstoff
verwendet werden, der nicht dazu neigt, das Blut zu! koagulieren, und auch in Berührung mit Blut nicht toxisch
ist. Als Beispiele von Klebstoffen, die sich für diesen Zweck eignen, sind die Siliconharze und Polyurethanharze
zu nennen. In jedem Fall muß der verwendete Klebstoff die Fähigkeit haben, die Fasern flüssigkeitsdicht zu verbinden
und Befestigungsblöcke zu bilden, die eine Vermischung oder eine Berührung der inneren Flüssigkeit und äußeren
Flüssigkeit verhindern.
Hohlfaserbündel mit Befestigungsblöcken an beiden Endteilen
können nicht nur nach dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 28 625/64 beschriebenen Verfahren,
sondern auch nach anderen geeigneten Verfahren hergestellt werden. Bei der Herstellung des Faserbündels
muß darauf geachtet werden, daß die Hohlkammern der Fasern nicht zerdrückt oder mit Klebstoff gefüllt werden,
der den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Hohlkammern der Fasern verhindert.
Die beiden öffnungen auf der Oberseite des Gefäßes brauchen nur den kleinsten Abstand zu haben, der die
Bildung des U-förmigen Durchgangs für die äußere Flüssigkeit
ermöglicht, Jedoch wird im allgemeinen ein geeig-
6 0 y B 1 3 /■ 0 9 3 2
neter Abstand, der größer ist als der vorstehend genannte·
kleinste Abstand, zwischen den beiden Öffnungen bevor- ■ zugt, wie in Fig. 9 dargestellt. Die notwendige Anzahl i
von Austrittsöffnungen für die äußere Flüssigkeit kann I an den notwendigen Stellen im Gefäß vorgesehen werden, j
jedoch ist es unerläßlich, daß sie an Stellen angeordnet j sind, an denen ein genügender Kontakt zwischen der durch
die Einführungsöffnung zugeführten äußeren Flüssigkeit und den Hohlfasern, nämlich an der Oberseite des oberen
Teils der Seitenfläche des Gefäßes erreicht wird.
Wie Fig. 4-, 7, 8 und 10 zeigen, ist die innere Seitenwand 5 des Durchgangs für die äußere Flüssigkeit im Gefäß so
angeordnet, daß der untere Teil der inneren Seitenwand nicht in enger Berührung mit dem gesamten Faserbündel
ist, wenn keine Flüssigkeit in das Gefäß eingefüllt worden ist. Wie Fig. 9 zeigt, wird die innere Seitenwand
vorzugsweise in einer solchen Stellung angeordnet, daß ihr unterer waagerechter Teil die Ausbreitung des Hohlfaserbündels
in geeigneter Weise begrenzt, wenn die äußere Flüssigkeit in die Vorrichtung eingeführt wird.
Ferner wird die innere Seitenwand vorzugsweise so angeordnet, daß gute Berührung zwischen dem senkrechten Teil
der inneren Seitenwand und dem Hohlfaserbündel erreichbar
ist. Wenn der senkrechte Teil der inneren Seitenwand eine zu enge Berührung mit den Hohlfasern hat, wird der
Strömungswiderstand für die innere Flüssigkeit erhöht und die Berührung zwischen der äußeren Flüssigkeit und
den Hohlfasern verschlechtert. Daher wird die Kontaktwirkung verringert. Wenn die innere Seitenwand in einer
solchen Lage angeordnet ist, daß ihr senkrechter Teil keine Berührung mit den Hohlfasern hat, fließt die äußere
Flüssigkeit nur in Teilen, in denen keine Fasern vorhanden sind und der Strömungswiderstand niedrig ist, so
daß auch hier die Kontaktwirkung verschlechtert wird.
6 0 a 8 1 3/0932
Die U-förmige äußere Seitenwand des Durchgangs für die !
äußere Flüssigkeit im Gefäß ist vorzugsweise in einer solchen Lage angeordnet, daß die Ausbreitung des Faserbündels
in geeigneter Weise begrenzt wird. Das gleiche ' gilt für die seitliche Breite des Gefäßes. Besonders ;
gute Ergebnisse können erreicht werden, wann, wie insbe- ;
sondere in Fig. 3 und Fig. 11 dargestellt, die seitliche i
Breite des Gefäßes so gewählt ist, daß die Gefäßwand die j richtige Berührung mit dem unteren Teil des Hohlfaserbündels
hat, um die Ausbreitung des Faserbündels in ' geeigneter Weise zu begrenzen. Wenn im unteren waage- .
rechten Teil des im wesentlichen U-förmigen Durchgangs j für die äußere Flüssigkeit das Faserbündel so angeordnet
ist, daß die Hohlfasern dichter gepackt sind als am unteren Teil des unteren waagerechten Teils des Durchgangs,
wie in Fig. 4-, 7, 8 und 10 dargestellt, werden im
allgemeinen bessere Ergebnisse erzielt.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung als künstliche Niere zur Reinigung von Blut kann, da ein
Eintritt und ein Austritt für die Einführung und Abführung der inneren Flüssigkeit (in diesem Falle Blut)
an den Endteilen des Faserbündels, wo die Hohlfasern dicht gerafft sind, angeordnet sind, die Vorrichtung
kompakt gestaltet werden, und der Druckverlust durch den dem Blut entgegengesetzten Strömungswiderstand und die
Blutmenge, die diese beiden Endteile ausfüllt, verringert werden.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, kann in der Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch, daß Hohlfasern
in ein Gefäß gehängt sind, die Durchflußmenge der äusseren
Flüssigkeit drastisch gesteigert und ein ausreichender Kontakt zwischen den Hohlfasern und der
äußeren Flüssigkeit erreicht werden, auch wean die Durchflußmenge der äußeren Flüssigkeit erhöht wird. Als
R Π 9 R 1 3 / Ω Ρ! 3 ?
Folge kann in der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Behandlungszeit gegenüber üblichen Vorrichtungen vom
Wärmeaustausch er typ stark verkürzt werden., während die Wirksamkeit der Behandlung höher gehalten wird. Ferner
kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung bei gleicher Wirksamkeit der Behandlung viel kleiner gehalten werden
als bei der üblichen Vorrichtung.
Bei Verwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung als künstliche Niere kann die Dauer der Dialyse stark verkürzt
werden, und auf Basis der gleichen Wirksamkeit der Dialyse kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung kleiner
gehalten werden als die übliche Vorrichtung. Ferner kann die in der Vorrichtung enthaltene Blutmenge verkleinert
und hierdurch die Belastung eines Patienten verringert werden.
Die durch die Erfindung erzielbaren Effekte werden in den folgenden Beispielen ausführlicher veranschaulicht.
Beispiel 1 ί
Eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung, wie sie in j
Fig. 1 bis Fig. 4- dargestellt ist, wurde unter Verwen- ■
dung von 8000 Cellulosehohlfasern hergestellt, die nach j
dem Cuoxamverfahren hergestellt worden waren und einen
Innendurchmesser von 260 u, einen Außendurchmesser von ■
300 u und eine Länge von 350 mm hatten, hergestellt. j
Eine Lösung von Harnstoff in destilliertem Wasser mit ]
einer Harnstoffkonzentration von 1 mg/ml wurde in einer ;
Menge von 200 ml/Minute durch das Innere der Hohlfasern geleitet.
Während ein im Handel erhältliches Dialysat (hergestellt durch Verdünnen von Renasole-Lösung (Wz eines unverdünnten
Dialysats, das Natrium, Kalium, Chlor, Magnesium,Calcium
und Glucose enthält, herg. von Midori Juji) 35fach mit
609813/0932
destilliertem Wasser) umgewälzt wurde, wurde eine frische Behandlungsflüssigkeit in einer Menge von 500 ml/Minute
außerhalb der Hohlfasern zugeführt. Das Dialysat wurde in der gleichen Menge ausgetragen. Die Dialyse wurde bei
37 C durchgeführt. Die entfernte Harnstoffmenge, die an
einer Probe der Harnstofflösung bestimmt wurde, die am Austritt der Harnstofflösung genommen wurde, nachdem
5 Minuten vom Beginn des Versuchs vergangen waren, betrug 82 %. Die in den Hohlfasern strömende und in der
Vorrichtung vorhandene Flüssigkeitsmenge betrug 150 ml.
Die effektive Oberfläche der Hohlfasern betrug etwa 2,0 m2.
Die Dialyse wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise durchgeführt mit dem Unterschied, daß Umlenkplatten,
wie sie in Fig. 14 dargestellt sind, in der gleichen Behandlungsvorrichtung, die bei dem in Beispiel
1 beschriebenen Versuch verwendet wurde, vorgesehen wurden. Die entfernte Harnstoffmenge, die an einer Probe
der Harnstofflösung bestimmt wurde, die am Austritt der Harnstofflösung genommen wurde, nachdem 5 Minuten vom
Beginn des Versuchs verstrichen waren, betrug 84 %.
Eine Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung, wie sie in Fig. 10 und 11 dargestellt ist, wurde unter Verwendung
von 8000 Gellulosehohlfasern hergestellt, die nach dem Cuoxamverfahren hergestellt worden waren und einen
Innendurchmesser von 260 ^u, einen Außendurchmesser von
300/1 und eine Länge von 350 mm hatten. Diese Behandlungsvorrichtung
wurde als künstliche Niere verwendet. Das arterielle Blut eines 31jährigen männlichen Patienter
wurde in .einer Menge von 250 ml/Minute in die Vorrichtung geleitet. Ein Dialysat, hergestellt durch 35fache
6 0 9b 1 3 /09 32
Verdünnung von Renasole-Lösung mit Stadtwasser, wurde
außerhalb der Hohlfasern in einer Durchflußmenge von
500 ml/Minute umgewälzt. Das Dialysat wurde in der gleichen Menge ausgetragen. Nachdem die Behandlung
4 Stunden durchgeführt worden war, war die Harnstoffkonzentration
im Blut, die vor der Dialyse 102 mg/dl betrug, auf 37 mg/dl gesenkt. Unter einem "Venendruck von
200 mm Hg konnten 2,2 kg Wasser entfernt werden. Der Zustand des Patienten war während und nach der Dialyse
gut.
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Claims (14)
- Pat entansprüclieΛ. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung, gekennzeichnet durchA) ein Gefäß (6) mit einer oberen Wand und einem Boden, die durch eine Seitenwand verbunden sind, wobeia) in der oberen Wand zwei öffnungen (1, 9) mit Abstand zueinander angeordnet sind,b) im Boden wenigstens eine Öffnung (4) zur Einführung einer äußeren Flüssigkeit angeordnet ist,c) im oberen Teil des Gefäßes (6) einschließlich der oberen Wand und eines Teils der Seitenwand mehrere öffnungen (7) für die Abführung der äußeren strömenden Flüssigkeit vorhanden sind undd) das Gefäß (6) im Innern so konstruiert und angeordnet ist, daß ein U-förmiger Durchgang gebildet wird, dessen Schenkel an den beiden Öffnungen (1, 9) enden,B) ein in den U-förmigen Durchgang gehängtes Bündel von semipermeablen Hohlfasern (3) von im wesentlichen gleicher Länge, wobeia) ein Endteil des Faserbündels zusammengerafft und mit flüssigkeitsdichtem Abschluß unter Bildung eines ersten Befestigungsblocks (2) abgebunden und der andere Endteil des Bündels von Fasern (3) mit flüssigkeitsdichtem Abschluß zusammengerafft und unter Bildung eines zweiten Befestigungsblocks (8) abgebunden ist und der erste und der zweite Befestigungsblock (2, 8) flüssigkeitsdicht am Gefäß (6) an den beiden mit Abstand zueinander angeordneten öffnungen (1, 9) befestigt sind,b) der nicht abgebundene Teil des Bündels von Hohl- ■ fasern (3) so aufgehängt ist, daß das Bündel sich j bei Berührung mit der strömenden äußeren Flüssig- ' keit ungehindert ausbreiten kann, so daß die jströmende äußere Flüssigkeit ungehindert zwischen | den nicht abgebundenen Teilen der einzelnen Fasern ι (3) strömen kann und innige Berührung zwischen der j Oberfläche der Fasern (3) und der strömenden äußeren Flüssigkeit gewährleistet ist, undC) einen Eintritt und einen Austritt, die zum Einführen und Abführen der strömenden inneren Flüssigkeit dienen und angrenzend an die beiden mit Abstand zueinander angeordnet^ öffnungen (1, 9) des Gefäßes (6) angeordnet sind und mit den Endteilen des Bündels von Hohlfasern (3) in Verbindung stehen, so daß die strömende innere Flüssigkeit durch das Innere der einzelnen Hohlfasern strömen kann.
- 2. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine U-förmige Querwand (5) im Innern des Gefäßes (6) angeordnet ist.
- 3. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (6) U-förmig ausgebildet ist.
- 4. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitplatte (19) von der Oberseite des Gefäßes (6) längs beider Seiten des Hohlfaserbündels (3) nach unten ragt und im Innern der Sextenwände des Gefäßes (6) so angeordnet ist, daß si<· senkrecht zum senkrechten Schnitt längs der Linie, die die Mittelpunkte der beiden Öffnungen (1, 9) verbindet, verläuft und auf einer Ebene liegt, die jeweils die öffnungen (1, 9) schneidet.6098 1 3/0932
- 5. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsöffnung (4-) für die außerhalb der Hohlfasern (3) strömende Flüssigkeit in der Mitte des Bodens des Gefäßes (6) angeordnet ist.
- 6. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsöffnung (4) für die außerhalb der Hohlfasern (3) strömende Flüssigkeit mit Bauteilen (12, 13) versehen ist, die die Einführungs öffnung (4·) mit einer Flüssigkeitszuführungsöffnung (15) verbinden.
- 7. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (3) aus Reyon bestehen und nach dem Kupferoxydammoniakverfahren ^Cuoxamverfahren) hergestellt worden sind.
- 8. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (3) aus Celluloseacetat bestehen.
- 9. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (3) aus einem Acrylnitrilpolymerisat bestehen.
- 10. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern einen Außendurchmesser von 100 bis I5OO u haben.
- 11. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern einen Außendurchmesser von 100 bis 600 u haben und die Vorrichtung für die Dialyse von Blut verwendet wird.
- 12. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (3) an ihren beiden Endteilen mit einem Epoxyharz miteinander6 ü 9 8 1 3/Ü932- 23 -verklebt sind.
- 13. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern an ihren beiden Endteilen mit einem Polyurethanharz miteinander verklebt sind.
- 14. Flüssigkeitsbehandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfasern (3) an ihren Endteilen mit einem Siliconharz miteinander verklebt sind.6098 13/0932Leerseite
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