DE2833966A1

DE2833966A1 - Haemodialysator

Info

Publication number: DE2833966A1
Application number: DE19782833966
Authority: DE
Inventors: Finley Warren Markley
Original assignee: US Department of Energy
Current assignee: US Department of Energy
Priority date: 1977-08-08
Filing date: 1978-08-03
Publication date: 1979-02-22
Also published as: BE869564A; CA1122536A; GB2001867B; JPS5635465B2; SE7808391L; IT7826608A0; DK347678A; NO782688L; AU3866178A; JPS5430699A; FR2399850A1; IT1098382B; GB2001867A

Description

78-R-3293

United States Department of Energy, Washington, D.C. 20545, V.St.A.

llämodialysator

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung des Blutes durch Hämodialyse.

Die Reinigung von Zellabfall und Verunreinigung beim Blut durch das Verfahren der Hämodialyse ist bekannt und wird seit Jahren mittels Ilämodialysatoren, die allgemein als künstliche Nieren bezeichnet werden, in erfolgreicher Weise durchgeführt, um Patienten zu behandeln, die eine Nierenfehlfunktion oder Nierenkrankheit besitzen, in den vergangenen Jahren hat man sich bemüht, Hämodialysatoren zu entwickeln und zu veroessern, so daß sich eine Hämodialysatoreinheit mit erhöhtem Wirkungsgrad ergibt, wobei diese Einheiten den Patienten weniger beanspruchen soLlen und sich eine verbesserte Gebrauchssicherheit ergibt und trotzdem die Kosten der Hämodialysebehandlung gesenkt werden, so daß diese Behandlung einer größeren Zahl von Patienten zur Verfügung gestellt werden kann.

Di. derzeit verwendeten Hämodialysatoren erfüllen die Erfordernisse der Nierenpatienten in vielen wichtigen Beziehungen. Die derzeit verwendeten Hämodialysat.jrmaschinen sind aber toner und machen daher eine große Anfangsinvestition für die Grundmaschine und anderes zugehöriges Gerät erforderlich, welches für die Hämodialysebehandlung notwendig ist. Im allgemeinen ist eine Blutpumpe erforderlich wegen des durch die großen Abmessungen der Maschine hervorgerufenen Strömungswiderstandes, wobei die Größe oftmals eine Bluttransfusion wegen des

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Blutverlustes für das Blutaufladvolumen erforderlich macht. Bei der Behandlung im Krankenhaus ist die Anwesenheit ausgebildeten medizinischen Personals oftmals für die Hämodialysebehandlung erforderlich und auch für die wesentlichen Schritte bei dem Wieder zusammenbau der Hämodialysatoreinheiten unter sterilen Bedingungen nach jeder Hämodialysatorbehandlung. Teilweise im Hinblick auf diese Tatsachen sind die Kosten für fortgesetzte Hämodialysebehandlungen für viele Patienten zu hoch, die periodisch eine solche Behandlung benötigen würden, und die Anzanl der verfügbaren Hämodialysatoreinheiten ist stark begrenzt, verglichen mit der riesigen Anzahl von Nierenpatienten.

Es werden derzeit Hämodialysatoren entwickelt, um einige der genannten Probleme zu lösen. Eine Entwicklungsrichtung sieht einen kleinen,pumpenlosen,effizienten und weniger teuren Hämodialysator vor, der weit verbreitet werden kann und die Hämodialysebehandlung für mehr Patienten bei geringeren Jahreskosten möglich macht. Das Resultat dieser Entwicklung ist eine Reine von Modellen pumpenloser Hämodialysatoren, die einige der derzeitigen Bedürfnisse von Nierenpatienten erfüllen. Das bei der Entwicklung jedes dieser Hämodialysatormodelle gewonnene Wissen und die fortgeschrittene Technologie ermöglichten die Entwicklung einer Reihe von fortschreitend verfeinerten und effizienteren Hämodialysatormodellen, deren jedes die vorhergehenden Modelle ersetzt und Verbesserung gegenüber dem früheren Grundmodell aufweist. Die vorliegende Erfindung ist eine weitere Verbesserung dieser Reihe von Hämodialysatoren.

Die Erfindung ist ein verbesserter Hämodialysator, der auf einer Reihe von Hämodialysatormodellen basiert, bei denen der Erfinder der vorliegenden Anmeldung Miterfinder war. Die US-PS 3 522 885 und 3 565 258 zeigen kleine pumpenlose, wegwerfbare Einheiten, bestehend aus einer Reihe von parallelen Rohren, angeordnet in einem Stapel innerhalb eines rechteckig geformten Gehäuses. Das Blut und das Dialysatströmungsmittel liefen entweder innerhalb der Rohre oder über und um das Äußere der Rohre herum, wobei der Hämodialysator gemäß US-PS 3 565 258 den Durchgang des Dialysatströmungsmittel s innerhalb der getragenen Rohre vorsieht, während

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das Blut quer durch das Dialysatorgehäuse zwischen und um die Rohre herumfließt. Obwohl dieses letztgenannte Modell eine zufriedenstellende Konstruktion ist und klinisch getestet wurde, so wäre es doch erwünscht, Konstruktion und Wirkungsgrad dieses Hämodialysators weiter zu verbessern. US-PS 3 778 36 9 zeigt eine Vorbesserung gegenüber US-PS 3 565 258, wobei das erstgenannte Patent mindestens eine Prallplatte vorsieht, die sich von einer Seitenwand des Gehäuses aus über die Breite jedes der abgeflachten Rohre derart erstreckt, daß das durch den Dialysator fliessende Blut um die Prallplatten herum und über die Rohr mehrmals fließen würde. Die Prallplatten dienen zur Verlängerung des Strömungspfades des durch die Hämodialysatoreinheit laufenden Blutes, wodurcii die Größe des Kontakts zwischen dem Blut und dem Dialysatströmungsmittel über die semipermeable Membran hinweg erhöht wird. Obwohl sich dieser letztgenannte Hämodialysator als zufriedenstellend herausgestellt hat, so besteht doch die Notwendigkeit, den Wirkungsgrad weiter zu verbessern. Die Erfindung sieht insbesondere vor, einen Hämodialysator anzugeben, der klein ist und ohne Pumpe betrieben werden kann, wobei der Dialysator nach dem Gebrauch weggeworfen wird. Die Erfindung sieht ebenfalls einen Hämodialysator mit verbessertem Dialysewirkungsgrad und verbesserten Betriebseigenschaften vor.

Erfindungsgemäß wird ein Hämodialysator vorgesehen, bei welcnem zwei vollständig unabhängige Stapel von parallelen, abgeflachten, semipermeablen Membranrohren innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Dem Hämodialysator sind Mittel zugeordnet, um das Dialysatströmungsmittel durch das Gehäuse innerhalb der Rohre zu leiten, und Mittel sind vorhanden, um gleichzeitig Blut durch das Gehäuse um und zwischen den Rohren in der Weise hindurchzuleiten, daß das Blut aufeinanderfolgend durch jeden der beiden unabhängigen Stapel aus halbpermeablen Membranrohren läuft. Blut und Dialysatstromungsmjttel sind durch die permeable Membran getrennt und stehen über die semipermeable Membran in Kontakt, über die hinweg die aktive Dialyse erfolgt.

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Der Blutstrom durch diese Hämodialysatorkonstruktion kann beschrieben werden als über und zwischen die Rohre in einem ersten der zwei unabhängigen Rohrstapel und darauffolgend über und zwischen die Rohre in einem zweiten der zwei unabhängigen Stapel. Das Dialysatströmungsmittel läuft durch den Dialysator innerhalb der Rohre der beiden von den zwei unabhängigen Stapeln, wobei das Dialysatovolumen, welches durch die Rohre des einen der zwei unabhängigen Stapel läuft, nicht durch die Rohre des anderen Stapels läuft.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten

erfindungsgemäßen Hämodialysators, wobei ein Ende entfernt ist, um den Innenaufbau des Hämodialysators zu zeigen;

Fig. 2 eine Endansicht des bevorzugten Ausführungsbeispiels des Hämodialysators, wobei ein Ende teilweise weggebrochen ist, um die Innenaufbau des Hämodialysators freizulegen;

Fig. 3 einen Vertikalschnitt des Endes des Hämodialysators längs Linie 3—3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen Horizontalschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Obwohl hier die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wird, so soll dadurch doch nicht die Erfindung einschränkend verstanden werden.

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Den Aufbau und den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung versteht man am besten unter Bezugnahme auf Fig. 1, wo eine erfindungsgemäße Hamodialysatorexnheit bei entferntem Ende zur Freilegung des Innenaufbaus dargestellt ist. Der erfindungsgemäße Hämodialysator weist ein Gehäuse 11 auf. Eine Vielzahl von abgeflachten semipermeablen Membranrohren, beispielsweise Rohre 13_f sind parallel angeordnet und bilden zwei unabhängige Stapel, die im ganzen mit 15 und 17 bezeichnet werden. Die zwei Stapel 15 und 17 aus parallelen, abgeflachten, halbpermeablen Membranrohren 13 sind gesondert innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird bevorzugt, daß diese zwei Stapel aufeinander angeordnet sind.

Es sind ferner Mittel vorgesehen, um das Dialysatströmungsmittel durch den Hämodialysator und das Gehäuse innerhalb der Rohre 13 zu leihen. Es sind verschiedene Mittel bekannt, von denen der Fachmann eines auswählen kann, um das Dialysatströmungsmittel durch den Hämodialysator zu leiten, wobei im folgenden ein mögliches Mittel beschrieben wird. Obwohl hier also nur ein solches Mittel beschrieben wird, können auch andere Mittel verwendet werden. Fig. 3 zeigt ein Beispiel für Mittel zur Hindurchführung des Dialysatströmungsmittels durch den Hämodialysator, und zwar ist an einem Ende des Gehäuses 11 ein Dialysateinlaß 19 vorgesehen. Fig. 4 zeigt, daß am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 11 sich ein Dialysatauslaß 21 befindet, der identisch zum Dialysateinlaß 19 aufgebaut ist. Infolgedessen wird die Beschreibung auf den Dialysateinlaß 19 beschränkt, wobei der Aufbau des Dialysatauslasses 21 identisch zum Einlaß 19 ist.

Wiederum unter Bezugnahme auf Fig. 3 erkennt man, daß der Dialysejinlaß 19 zur Verbindung mit Rohrleitungen dient, die das Dialysatströmungsmittel von einem geeigneten Reservoir mittels einer Pumpe dem Hämodialysator zuführen. Der Dialysateinlaß 19 hat daher eine annähernd rohrförmig Ausbildung. Der Dialysateinlaß 19 öffnet sich zu einem Dialysateinlaßraum 2 3 hin, der mit dem Inneren der semipermeablen Membranrohre über

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ÖEfnungen an deren Enden in Verbindung steht. Der Dialysateinlaßraum 2 3 dient zur Verteilung des Dialysatströmungsmittels an sämtliche Rohre in beiden Stapeln aus Rohren 15 und 17. Wie durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet, tritt das Dialysatströmungsmittel in den Einlaß 19 ein und verteilt sich über den Dialysateinlaßraum 23, um von dort in die Innenräume der halbpermeablen Membranrohre 13 zu gelangen, wobei das Dialysatströmungsmittel durch sämtliche Rohre in beiden Stapeln 15 und 17 fließt. Aus Fig. 4 erkennt man, daß das Dialysatströmungsmittel, nachdem es über die Länge der Rohre 13 gelaufen ist, aus den Rohren an deren Enden austritt, die sich zu einem ähnlichen Dialyseauslaßraum 25 hin öffnen, der am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 11 angeordnet ist und mit dem Dialysatauslaß 21 in Verbindung steht, von wo aus das Dialysatströrnungsmittel aus dem Hämodialysator austritt.

Es ist natürlich wichtig, daß keine Vermischung der Strömungsmittel im Hämodialsatorgehäuse auftritt. Daher muß das Dialysatströmungsmittel durch das Hämodialysatorgehäuse nur innerhalb der Rohre strömen, wohingegen das Blut durch das Hämodialysatorgehäuse nur um die Rohre herum außerhalb von diesen strömt. Jegliches derartiges Vermischen des Dialysatströmungsmittels mit dem Blut wird durch eine Sperre oder Barriere 27 verhindert, die an den Enden der Rohre nahe dem Dialysateinlaßplenum 23 vorgesehen ist. Diese Barriere 27 trennt in abdichtender Weise den Dialysateinlaßraum von den Innenteilen des Dialysatgehäuses,durch welche das Blut strömt. Die Enden der Rohre 13 ragen durch die Barriere 27 und öffnen sich zum Dialysateinlaßraum 23 hin, auf welche Weise der Dialysatstromungsmittelfluß vom Plenum durch die Rohre gestattet wird. Eine ähnliche Barriere 29 ist am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 11 angeordnet und trennt in abdichtender Weise das Innere des Dialysatgehäuses gegenüber dem Dialysatauslaßraum 25. Die Position und die Beziehung der zwei Barrieren erkennt man am besten aus Fig. 4. Obwohl die Barriere irgendeine Art von Vorrichtung sein kann, die die Enden der Rohre abdichtet und den Raum vom Inneren des Dialysatgehäuses trennt, so hat sich herausgestellt, daß eine Lage aus Epoxyharz, welche die Enden der Rohre 13 einbettet, besonders gut arbeitet und den

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Aufbau eines erfindungsgemäßen Dialysators in einfacher Weise gestati-et. Eine solche Barriere wurde gemäß den obengenannten US-Patenten aufgebaut und verwendet.

Es sind ebenfalls Mittel vorgesehen, um Blut durch das Dialysatorgehäuse um und zwischen den Rohren 13 hindurchzuleiten. Obwohl viele Verfahren zur Einführung von Blut in ein Dialysatorgehäuse und zur Entfernung des Blutes daraus mit dem erfindungsgemäßen Hämodialysator verwendet werden können, so ist unter Bezugnahme auf Fig. 4 ein Beispiel beschrieben, gemäß welchem nahe einem Ende des Hämodialysatorgehäuses 11 ein Bluteinlaß 31 vorgesehen ist. Obwohl der Einlaß nahe dem einen oder dem anderen Ende des Gehäuses 11 angeordnet sein kann, so wird doch bevorzugt, daß der Einlaß 31 am gleichen Ende des Gehäuses wie der Dialysatauslaß 21 vorgesehen ist. Der Blutauslaß 33 ist dementsprechend am entgegengesetzten Ende des Gehäuses 11 vorgesehen, wobei dieses Ende das gleiche Ende des Gehäuses 11 ist, wie für den Dialysateinlaß 19.

Diese Anordnung wird bevorzugt, da das in den Dialysator durch Einlaß 31 eintretende Blut die höchste Konzentration an Verunreinigungen aufweist. Das die höchste Konzentration an Verunreinigungen enthaltende Blut erfährt dann einen aktiven Dialyseaustausch über die semipermeable Membran nahe dem Dialysatauslaß 21, wo das Dialysat bereits einen Teil der Verunreinigungen aus dem Blut entfernt hat, wodurch das Dialysat mit dem höheren Grad an Verunreinigungen vorgesehen wird als das Dialysat am Dialysateinlaß 19 enthält. Nahe dem Blutauslaß 33 hat das Blut die Dialyse beim Fließen durch den Dialysator vom Einlaß 31 erfahren und die Konzentration der Verunreinigungen im Blut ist vermindert. Das in den Hämodialysator durch Einlaß 19 eintretende Dialysat enthält natürlich keine Verunreinigungen. Dieses Dialysat mit keinen Verunreinigungen erfährt dann die aktive Hämodialyse über die Membran hinweg mit dem Blut nahe dem Blutauslaß 33, wobei dieses Blut bereits der Dialyse unterworfen war beim Durchgang durch den Dialysator und dadurch eine verminderte Konzentration an Verunreinigungen besitzt. Es wird dadurch eine hohe Differenz hinsichtlich der Verunreinigungskonzentration

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im Blut entgegen dem Dialysat über die ganze Hämodialysatoreinheit aufrechterhalten. Wenn Blut und Dialysat am gleichen Ende der Dialysatoreinheit eingeführt wurden, so wäre die Verunreinigungskonzentration im Dialysat nahe dem Auslaß ziemlich hoch, da es bereits eine Dialyse mit dem Blut beim Durchgang durch den Hämodialysator erfahren hat, wohingegen die Verunreinigungskonzentration im Blut durch die Dialyse reduziert ist, wenn dieses durch den Hämodialysator läuft. Infolgedessen wären die Konzentrationen im Blut und Dialysat nahe dem Auslaß tendentiell ausgeglichen, was das Konzentrationsdifferential oder die Konzentrationsdifferenz reduziert und somit auch den Wirkungsgrad der Dialyse im letztgenannten Teil des Strömungspfades. Es wird daher vorgezogen, daß der Bluteinlaß an dem Ende des Hämodialysatorgehäuses benachbart zum Dialysatauslaß vorgesehen ist.

Obwohl der Bluteinlaß 31 und der Auslaß 33 irgendeinen Aufbau besitzen können, der zur Verbindung mit einem Blutführungsrohr oder Schlauch geeignet ist, so hat sich doch herausgestellt, daß die Bluteinlaß- und Blutauslaßöffnungen gemäß US-PS 3 778 369 besonders zweckmäßig sind. Diese bereits beschriebenen Bluteinlässe sind verjüngt und sehen so eine vorteilhafte Verteilungs des Bluts über den gesamten Stapel von Rohren hinweg vor. Der Aufbau und die Vorteile dieser Konstruktion sind in dem genannten US-Patent beschrieben, wobei sich diese Vorteile auch bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Vorrichtung einstellen. Die bevorzugte Verwendung dieser sich verjüngenden Schlitzblutöffnungen sind in Fig. 2 durch den sich verjüngenden Bluteinlaß 31 und den sich verjüngenden Blutauslaß 33 dargestellt.

Man erkennt, vgl. Fig. 1, daß der Bluteinlaß zu einem Bluteinlaßraum 35 führt, der zur Verteilung des Blutes entlang der Höhe und Länge des ersten Stapels von Rohren 15 dient. Darauffolgend auf die Verteilung des Blutes durch den Bluteinlaßraum 35 kann das Blut über die Oberflächen der sempermeablen Membranrohre 13 zwischen und um die Rohre des ersten Stapels 15 herum und darauffolgend über und um die halbpermeablen Membranrohre des zweiten Stapels 17 zum Blutauslaßraum 37 strömen, der zum Sammeln des Blutes dient. Sodann fließt das Blut vom Auslaßraum

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durch don BIuLaus laß.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Hämodialysator läuft das Blut durch das Gehäuse um die Rohre herum und zwischen diesen hindurch in einer Weise derart, daß das Blut aufeinanderfolgend durch jeden der zwei unabhängigen Stapel läuft. Die wesentlichen Merkmale und die deutlichste Erläuterung der Blutströmung kann am besten unter Bezugnahme auf Fig. 5 gegeben werden, wo ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. In Fig. 5 werden identische Bezugszeichen verwendet, um gleichartige Komponenten der Hämodialysatoreinheit zu bezeichnen, obwohl in diesem speziellen Ausführungsbeispiel diese Komponenten etwas unterschiedlich angeordnet sein können. Man erkennt, daß die abgeflachten halbpermeablen Membranrohre 13 parallel zur Bildung eines Stapels angeordnet sind, und zwar in zwei unabhängigen Stapeln, im ersten Stapel 15 und einem zweiten Stapel 17 unabhängig vom ersten und angeordnet innerhalb des Hämodialysatorgehäuses 11. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel erkennt man, daß der erste Stapel 15 und der zweite Stapel 17 Seite an Seite im Gehäuse 11 angeordnet sind. Der Blutfluß durch den Hämodialysator gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann durch die kleinenPfeile repräsentiert werden und erfolgt vom Bluteinlaß 31 aus zu einem Bluteinlaßraum entlang der Länge einer Seite des Gehäuses 1 1 , wo sich das Blut entlang der Länge und Höhe des ersten Stapels von Rohren 15 verteilt. Sodann erfolgt die Blutströmung um die Rohre 13 herum und zwischen diesen im ersten Stapel 15 und darauffolgend um und zwischen den Rohren 13 im zweiten Stapel 17, um schließlich zum Blutaus Laßraum 37 zu gelangen, der das Blut sammelt und dessen Austritt vom Hämodialysatorgehäuse durch den Blutauslaß 33 gestattet. Der Blut Fluß erfolgt allgemein gesagt von dem Bluteinlaßraum 35 au:., durch den ersten Stapel von Rohren 15 über den schmalen Spalt 39 (in der Zeichnung etwas übertrieben) und darauffolgend durch den zweiten Rohrstapel· 17 zum Blutauslaßraum 37.

Bei der Durchführung der Hämodialyse wird das Blut normaler-

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weise auf einem leicht positiven Druck, verglichen mit dem Dialysatstromungsmittel, gehalten, um überschüssiges Wasser durch die semipermeable Membran vom Blut zu treiben. Infolge dieses Blutdrucks hat das Gehäuse 11 des Ausführungsbeispiels der Fig. 5 die Tendenz, sich zu wölben, wo das Blut über den Spalt läuft oder zwischen dem Raum 39 vom einen Rohrstapel zum anderen. Die Wölbung an der Oberseite des Gehäuses am Punkt 41, in Fig. 5 durch die gestrichelte Linie und den Pfeil angedeutet, und die Wölbung im Boden des Gehäuses am Punkt 43, in ähnlicher Weise durch die gestrichelte Linie des Gehäuses und einen kleinen Pfeil angedeutet, bewirkt die Eröffnung eines Pfades zwischen dem Stapel von Rohren und der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche des Gehäuses. Die Blutströmung hat dann die Tendenz, längs der oberen und unteren Oberflächen des Dialysatorgehäuses zu erfolgen, und nicht durch den Innenraum der zwei Stapel 15 und 17. Die Dialyse über die semipermeablen Membranrohre 13 wird dadurch infolge des bevorzugten Blutströmungspfades längs der oberen und unteren Oberfläche des Gehäuses reduziert. Daher hat ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, welches weitere Vorteile gegenüber dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bringt, zwei unabhängige Stapel paralleler halbpermeabler Membranrohre aufeinander angeordnet. Ein solches bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 1-4 gezeigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird bevorzugt, daß die Stapel 15 und 17 einer auf dem anderen angeordnet sind. Wie man aus Fig. 1 erkennt, erfolgt dann die Blutströmung vom Bluteinlaßraum 35 über den Stapel der Rohre 15 hinweg zum Zwischenraum 39, dann nach unten in Zwischenraum 39 zum Niveau der Stapel von Rohren 17 und darauffolgend über den Stapel von Rohren 17 hinweg zum Auslaßraum 37. Die Blutströmung im Zwischenraum 39 übt einen Druck auf die Seite 45 des Gehäuses 11 in einer Weise ähnlich wie in verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 be- . schrieben aus. Jedoch verhindert hier jedwede Tendenz dieser Seite des Gehäuses sich zu wölben nicht den normalen Blutströmungspfad. Der Blutfluß muß noch immer über den Stapel 15 hin-ν,-eg zum Zwischenraum 39 erfolgen und die Wölbung der Seite 45 des Gehäuses 11 vergrößert lediglich den Zwischenraum 39, erzeugt

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aber nicht einen bevorzugten Blutströmungspfad, der die halbpermeablen Membranrohroberflächen vermeidet. Das Blut muß noch immer über die Rohre des Stapels 17 vom Zwischenraum 39 zum Auslaßraum 37 fließen.

Die zwei Stapel von Rohren 15 und 17 sind, obwohl sie aufeinander sich befinden, gesonderte und unabhängige Stapel, wobei die beiden Stapel derart getrennt sind, daß das Blut aufeinanderfolgend durch jeden der beiden unabhängigen Stapel laufen muß. Diese Trennung und Blutströmung kann beispielsweise mittels einer soliden Platte 47 erreicht werden, die zwischen den zwei Stapeln angeordnet ist. Die zwei Stapel 15 und 17 sind sodann durch die solide Platte 47 getrennt, die sich von einer Wand 49 des Gehäuses aus erstreckt. Die solide Platte 47 erstreckt sich von der Wand 49 des Gehäuses aus, wobei diese Wand eine Seite des Gehäuses bildet, und zwar die gleiche Seite wie die, wo Bluteinlaß und Blutauslaß liegen; die Platte 47 erstreckt sich über die Breite der Stapel 15 und 17 hinweg zu einem Punkt nahe der entgegengesetzten Wand 45 des Gehäuses, ohne aber die Wand 45 zu berühren, um so einen Spalt für den Zwischenraum 39 zwischen der Kante der Platte 47 und der entgegengesetzten Wand 45 zu lassen. Der Innenraum des Gehäuses 11 wird dadurch durch die Platte 47 in zwei Abschnitte unterteilt, wobei jeder Abschnitt einen der zwei unabhängigen Stapel 15 oder 17 enthält. Man erkennt, daß die zwei die Stapel 15 und 17 enthaltenden Abschnitte nur längs des Spalts oder Zwischenraums 39 zwischen Platte 47 und Gehäusewand 45 in Verbindung stehen. Der Blutfluß muß sodann vom Bluteinlaßraum 35 aus über den Stapel von Rohren 15 zum Zwischenraum 39 erfolgen, und dann zurück über den zweiten Stapel von Rohren 17 zum Blutauslaßraum 37. Dieser Blutfluß kann am besten verstanden werden, wenn man den kleinen Pfeilen in Fig. 2 folgt.

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Wie zuvor erwähnt, hat das durch den Dialysator strömende Blut einen etwas höheren Druck als das Dialysat, um Überschußwasser aus dem Blut zum Dialysatstromungsmittel zu treiben. Infolgedessen wird vorgezogen, daß Tragglieder in die Rohre eingesetzt werden, um die Innenwände der Rohre voneinander entfernt zu halten und um einen Strömungspfad für das Dialysatstromungsmittel vorzusehen. Das Blut drückt die Membran nach unten auf das Tragglied, um einen Strömungspfad für das Blut zu öffnen, während das Tragglied den Strömungspfad für das Dialysatstromungsmittel beibehält. Obwohl viele Arten von Traggliedern verwendet werden können, hat sich ein nichtverwobener Kunststoffmaschenträger als besonders zweckmäßig herausgestellt. Derartige Tragglieder sind bekannt und sind in den folgenden US-Patenten beschrieben: 3 788 482; 3 565 258.

Die erfindungsgemäße Hämodialysatorvorrichtung hat mehrere beträchtliche Vorteile. Verglichen mit einen nur einen einzigen Stapel von Rohren enthaltenden Hämodialysator wird bei einem erfindungsgemäßen Dialysator die Pfadlänge vergrößert für einen gleichbleibenden Blutvolumenfluß durch die Dialysatoreinheit pro Zeiteinheit-, Dementsprechend muß die Blutgeschwindigkeit erhöht werden, was den Aufbau von Fibrin auf der seitu-permeablen Membranober fläche verhindert. Der Aufbau oder die Ansammlung von Fibrin ist aus mehreren Gründen unerwünscht; eine Fibrinansammlung auf der semipermeablen Membranoberflache reduziert den Dialysewirkungsgrad der Membran und, möglicherweise nocht wichtiger, der Fibrinaufbau an der semipermeablen Membranoberfläche kann zur Bildung eines Blutklumpens führen, der sich als außerordentlich gefährlich für den sich der Elämodialysebehandlung unterziehenden Patienten herausstellen kann. Mit dem Anstieg der Pfadlänge für das durch die Hämodialysatoreinheit fließende Blut gemäß der Erfindung läuft das Blut auch durch zwei unabhängige Stapel von Rohren und kommt dadurch in Berührung mit dem Dialysatstromungsmittel an den semipermeablen Membranrohren, und zwar über eine Pfadlänge doppelt so groß wie bei einer Einzelstapeleinheit. Die Vergrößerung des Kontakts des Bluts mit dem Dialysatstromungsmittel über die halbpermeable Membran hinweg erhöht natürlich den in der Hämodialysator einheit auftretenden Dialysewirkungsgrad.

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Abwandlungen der Erfindung sind mögLich. Die Erfindung erreictit also einen erhöhten Kontakt zwischen dem Biut und dein Dialysatströmungsmittt-l über die halbpermeable Membran hinweg durcii Vergrößerung des Blutflußpfades in der DialysatoreinheiL, während gleichzeitig die Blutgeschwindigkeit durch die EinheLt erhöht wird, um den Fibrinaufbau auf den semipermeabler! Meiubranoberflachen zu verhindern. Der erfindungsgemäße Dialysator weist zwei unabhängige Stapel von parallelen, abgeflachten, halbpermeablen Membranrohren angeordnet innerhalb eines Dialysatorgehäuses auf. Das Dialysatströmungsmittei fließt durch das Gehäuse innerhalb des Inneren der abgeflachten Rohre, während das Blut durch das Gehäuse um die semipermeablen Membranrohre herum und zwischen diesen fließt, wobei die zwei unabhängigen Rohrstapel derart innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, daß das Blut durch jeden der zwei unabhängigen Stapel aufeinanderfolgend strömt.

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Claims

Patentansprüche

\.) Hämodialysator mit einem Gehäuse, parallelen, abgeflachten, halbpeirmeablen Membranrohren angeordnet in dem Gehäuse, Mitteln zum Hindurchleiten von Dxalysatströmungsmittel durch das Gehäuse innerhalb der Rohre und mit Mitteln zum Hindurchleiten von Blut durch das Gehäuse um die Rohre herum und zwischen diesen, dadurch gekennzeichn et, daß die Rohre in zwei unabhängigen Stapeln derart angeordnet sind, daß das Blut aufeinanderfolgend durch jeden der beiden unabhängigen Stapel fließt.
2. Dialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unabhängigen Stapel in dem Gehäuse Seite an Seite angeordnet sind.
3. Hämodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei unabhängigen Stapel aufeinander angeordnet sind.
4. Hämodialysator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Stapel(15,17) voneinander durch eine solide Platte (47) getrennt sind, die sich von einer Wand des Gehäuses aus erstreckt.
5. Hämodialysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Platte (47) von der einen Gehäusewand (49) aus über die Breite der Stapel zu einem Punkt nahe der entgegengesetzten Wand des Gehäuses erstreckt, ohne diese entgegengesetzte Wand zu berühren, um so einen Spalt zwischen der Platte und der entgegengesetzten Wand übrigzulassen, wodurch der Innenraum des Gehäuses in zwei Abschnitte unterteilt wird, wobei jeder dieser Abschnitte einen der zwei unabhängigen Stapel enthält, und wobei diese Abschnitte miteinander längs des Spalts zwischen Platte und Gehäusewand in Verbindung stehen.