DE2832716A1

DE2832716A1 - Plattendialysator

Info

Publication number: DE2832716A1
Application number: DE19782832716
Authority: DE
Inventors: Jan-Erik Dr Sigdell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-07-26
Filing date: 1978-07-26
Publication date: 1980-02-07

Description

Plattendialysator
Der Begriff " Plattendialysator" bezeichnet im Allgemeinen einen Dialysator (künstliche Niere) in welchem die Membranflächen hauptsächlich eben sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neuartige Konstruktion eines solchen Dialysators.
Frühere Typen von Plattendialysatoren verwenden meistens abwechselnd gestapelte Strukturplatten und Membrandoppelschichten, wobei das Dialysat jeweils in der Membranträgerstruktur der Platten (z.B. Rillen) fliesst und das Blut zwischen den zwei Membranen der jeweiligen Membran doppelschicht~ Spätere Typen verwenden oft eine netzartige Struktur anstelle der Strukturplatten, wobei eine Faltenanordnung ("Akkordeonaufbau") sich u.a. als herstellungstechnisch besonders vorteilhaft erwiesen hat. Eine bereits bekannte Anordnung dieser Art ist in Abb. 1 gezeichnet. Die Membran (1) ist hier so gefaltet, dass Doppelschichten durch die Falten (2) einer einzigen Membran gebildet werden. Dazwischen liegen Netzplatten (3). Das Blut fliesst hier durch die Membranfalten (2), zwischen den beinahe aneinanderliegenden Membranflächen, und das Dialysat in den Maschen der Netzplatten (3). Weitere Einzelheiten einer typischen Konstruktion dieser Art kann z.B. der Deutschen Offenlegungsschrift 27 14 754 entnommen werden.
Wenn auch bei dem Aufbau der Abb. 1 herstellungstechnische Vorteile vorliegen, sind die Strömungswege für sowohl Blut als auch Dialysat weniger ideal gestaltet, da beide il###i£keiten an den Ecken der tiu#tur ein- und austreten müssen, weil ein Anschluss längs der Kurzseiten sich als nicht realisierbar erweist. Eine teilweise Verbesserung in dieser hinsicht stellt die an sich bekannte Weiterentwicklung nach Abb. 2 dar, wo das Dialysat längs der Kurzseiten zu- und abgeführt wird, das Blut aber an diagonal gegenüberliegenden Ecken. ITierbei ist die Membran in der Torm eines flaehgelegten Schlauches (4) verwendet, worin Netz -scheiben (5) eingesteckt sind. Eine Anzahl solcher Membransc-hlauchabschnitte werden aufeinander gestapelt und an den Enden verklebt oder miteinander vergossen, durch Einführung einer aushärtenden Vergussmasse, so dass ein Gebilde nach Abb. 3 entsteht, welche ein Längsschnitt darstellt. Die Verklebungen oder Vergüsse bezwecken die Ausbildung von abdichtenden Endstücken (6), die dann längs den punkt - gestrichelten Linien in Abb. 3 durchgeschnitten werden. In der jeweiligen Schnittfläche vird dadurch der Zugang zum mit Netz ausgelegten Innenraum des jeweiligen Membranschlauches (4) von der Kurzseite her geöffnet, während von dieser Seite her die Spalten zwischen benachbarten Schläuchen (4) verschlossen sind. Diese Spalten sind aber von den Längsseiten her zugänglich. Das entstandene-Paket von Membranschlauchabschnitten wird so in ein Gehäuse montiert, dass Zu- und Abfuhr von Dialysat (8) an den Kurzseiten, durch die beschnittenen Dichtzonen (7), d.h. Ausgüssen oder Verklebungen, geschieht, während Zu- und Abfuhr von Blut (9) an diagonal einander gegenübergestellten Ecken der Längsseiten geschieht wie in Abb. 4 angedeutet. Das Dialysat fliesst dann parallel und gerade durch das Innere eines jeden Schlauches, durch die aschen des eingelegten Ketzstückes.
Das Blut fliesst mehr oder weniger S - förmig durch die zwischen benachbarten Schläuchen jeweils ausgebildeten Spalten, worin keine Netze liegen.
Noch vorteilhafter wäre es, dieses Strömungsbild umzukehren, so dass das Blut gerade strömt, und das Dialysat mehr oder weniger S - förmig, oder noch besser: ebenfalls gerade. Eine an sich bekannte Entwicklung in dieser Richtung ist in Abb. 5 gezeichnet. Eine direkte Umkehrung ist nicht mö&-lich, weil die Waschen eines Netzes aus Gründen der Gerinnungsneigung und evtl. auch der Hämolyse sehr ungünstige Strömungsverhältnisse für Blut bieten. Daher werden in diesem Fall die Netze zwischen benachbarten Schläuchen gelegt und es werden besondere Massnahmen erforderlich, um das Innere des jeweiligen Schlauches in der Vergusszone spaltförmig offen zu halten. Bei direktem Verguss bleiben nämlich die Schläuche an den Innenflächen zusammengedrückt, so dass auch nach Beschneiden keine rlüssigkeit hier eintreten kann. Es sind verschiedene Methoden bekannt, um dies durch besondere Vorkehrungen zu verhindern, wobei aber ein oft wesentlicher Aufwand erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt es nun, die konstruktiven Vorteile der Anordnung der Abb. 2 mit den strömungsmässigen Vorteilen der Anordnung nach Abb. 5 durch ein neuartiges Arrangement zu vereinen. Zu diesem Zweck werden kurze Stücke von breiten Membranschläuchen ausgeschnitten und mit Netzeinlagen versehen und danach aufgestapelt, wie in Abb. 6 gezeichnet. Dieses Paket wird nun so in ein Gehäuse eingelegt und angeordnet, dass Zu- und Abfuhr von Dialysat (10) an einander diagonal gegenübergestellten Ecken der Längsseiten e geschieht, während #u- und Abfuhr von Blut (11) an den Kurzseiten geschieht, wie in Abb. 6 angedeutet TTierzu kann das Paket auf gleiche Art wie in Abb. 3 an den Kurzseiten vergossen und durchgeschnitten werden, ehe es in das Gehäuse eingelegt wird, oder das Ausgiessen kann im Gehäuse geschehen, wobei durch an sich bekannten Massnahmen Durchtrittsöffnungen für das Dialysat an den Ecken belassen werden.
Es mag auf den ersten Blick so erscheinen, als ob die Anordnung in Abb. 6 gegenüber der in Abb. 2 eine geringe Erfindungshöhe aufweist. Da jedoch Dialysatoren nach den Prinzipien der Abbildungen 2 und 5 bereits hergestellt werden, ganz offenbar ohne dass die an sich zunächst einfach erscheinende Umkehrung nach Abb. 4 den Herstellern eingefallen ist, obwohl diese höchst we8entliche Vorteile bringt, muss die Bedeutung dieser hier erfindungsgemässen Umkehrung hervorgehalten werden. Obwohl die Strukturen nach Abb. 2 bzw. 6 ähnlich sind, sind sie keinesfalls identisch sondern die erfindungsgemässen Vorteile werden hier durch eine komplette Funktionsumkehrung gegenüber der Struktur nach Abb. 2 erreicht, wobei noch konstruktionsmässige Vereinfachungen des Gesamtaufbaues entstehen. TIauptgegenstand der Erfindung ist es also, diese bisher nicht erkannte Umkehrung auszunützen um wesentliche Verbesserungen gegenüber dem Aufbau nach Abb. 2 zu erreichen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung, ausser dem Strömungsmässigen, ist dass bei der Anordnung nach Abb. 6 das Blut bereits schon in den Endzonen mit Membranmaterial statt Ver#ussmasse in Berührung kommt und es ist einer der sonst vorkommenden, mehreren Fremdflächenkontakte fast beseitigt. In der Anordnung nach Abb. 2 und 5 kommt das fllut auf grösseren Flächen mit 1. Membranmaterial, 2. Gehäuse material und 3. Vergussmasse in Berührung. Jeder Fremdflächenkontakt bildet die Möglichkeit zu tenaturierung des Blutes, v.a. wird dadurch die Cerinnung angeregt. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, dass bei der Anordnung nach Abb. 6 der Kontakt mit Vergussmasse gering gehalten oder fast eliminiert werden kann, da das Blut hier nicht auf einer Schnittfläche fliessen muss, so dass praktisch nur die übrigen zwei Fremdflächenkontakte zu beachten sind. Weiter ist die Herstellung des Paketes nach Abb. 6 bedeutend einfacher als beim Paket in Abb. 2.
Im letzteren Fall müssen Netze in lange, schmale Schläuche eingesteckt werden. Es ist offenbar sehr viel leichter Netze nach Abb. 6 in kurze, breite Schläuche einzustecken und die Gefahr der Verletzung der Membran bei diesem Vorgang ist bedeutend geringer.
St&,ss Init netzartigen i:lnlagen kann ein Aufbau nach Abb. 6 auch mit Strukturplatten irgendeiner Art hergestellt werden.- Wenn diese Platten verschlossene Längsseiten haben, ausser für Durchtrittsöffnungen für Dialysat ist offenbar das gleichmässige längsseitige Abdichten des Paketes durch Verguss oder Verklebung wesentlich einfacher.
Ein möglicher Gesamtaufbau ist in Abb. 7 gezeichnet. Ein Paket nach Abb. 6 ist hier in ein Gehäuse (12) eingelegt und an den Längsseiten mit einer Vergussmasse (13) abgedichtet, ausser für Aussparungen (14,15), die senkrecht zur Bildebene verlaufen, wodurch Dialysat zu- bzw. abgeführt wird. Es kann vorteilhaft sein weitere solche Aussparungen (16,17) einzuarbeiten, damit Dialysat an zwei Ecken eines Endes zugeführt wird und an zwei Ecken des anderen Endes abgeführt wird. Das Blut fliesst hier durch Stutzen (18,19) ab bzw. zu, die in Verbindung mit Verteilungsräumen (20,21) stehen, die über die Kurzseiten des Paketes ausgebildet sind und mit den jeweiligen Spalten zwischen benachbarten Membranspalten in Verbindung stehen.
Ein Aufbau wie bei einem Dialysator lässt sich stets auch als Hämofilter für die Hämofiltrationsvariante einer künstlichen Niere verwenden, wenn nur eine hierftir geeignete Membran verwendet wird. Die erfindungsgemässe Anordnung kann somit auch für ein Ilämofilter verwendet werden.
Es gibt auch bereits eine Bauart eines Dialysators entsprechend Abb. 2, worin nicht Schläuche verwendet werden, sondern es sind hier jeweils zwei Membrane {22) um paarweise aneinander gelegte Strukturplatten (23) geschlagen, wie in Abb. 8 gezeichnet. Die erfindungsgemässe Anordnung nach Abb. 6 lässt sich ebenfalls auf diese Weise mit Membranen versehen -als Alternative zum Verwenden von Schläuchen.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprnche )Dialysator oder TIämofilter, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass der Austausch - bzw. Filtrationsteil als ein Paket von parallel aufeinandergelegten, kurzen, breiten, flachgelegten Abschnitten (4a einer Schlauchmembran ausgebildet ist, in welchem netzartige Gebilde (5a) oder Strukturplatten eingelegt sind, wobei dieses Paket so angeordnet ist, dass das Blut an den Kurzzeiten (24) zu- und abgeführt wird, wo die Umbiegungen (25) der flachgelegten Schlauchabschnitte (4a) liegen, und so durch die Spalten (26) zwischen auf einander zuweisenden Flächen benachbarter Schlauchabschnitten (4a) fliessen kann, und das Dialysat bzw. Filtrat im jeweiligen Schlauchinneren durch die Struktur der Einlage (5a) geführt wird.
2. Dialysator oder Hämofilter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , dass das Gebilde eines Membranschlauches (4a) mit Platteneinlage (5a) jeweils durch umschlagen von zwei lKembranstücken (22) um aneinander gelegten Platten (23) paarweise nachgebildet wird.
3. Dialysator oder Hämofilter nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , dass das Paket aus Schlauchmembranabschnitten (4a) und Einlagen {5a) in ein Gehäuse (12) eingelegt ist, wobei die Längsseiten des Paketes gegen die Gehäusewand abdichtend (13) angeordnet wird, ausser für Kanäle und / oder Öffnungen ( 14,15,16,17) die Zu- und Abfuhr von Dialysat bzw. Abfuhr von Filtrat ermöglichen, und an den Kurzseiten (24) Verteilungsräume (20,21) für das Blut ausgebildet sind, die mit den Spalten (26) zwischen benachbarten Schlauchfolienabschnitten (4a) in Verbindung stehen aber gegen den Dialysatraum des Gehäuses abgedichtet sind, so dass das Blut in und längs diesen Spalten (26) geleitet werden kann, von einer Kurzseite (24) zur anderen.