DE8313519U1

DE8313519U1 - DEVICE FOR DAMPING PRESSURE CHANGES IN A BLOOD CIRCUIT OUTSIDE A BODY

Info

Publication number: DE8313519U1
Application number: DE19838313519U
Authority: DE
Original assignee: Hospal AG
Current assignee: Gambro Hospal Schweiz AG
Priority date: 1982-05-12
Filing date: 1983-05-06
Publication date: 1984-02-16
Also published as: FR2526662B3; FR2526662A3; IT8253277V0

Description

Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICEAPPROVED REPRESENTATIVES AT THE EUROPEAN PATENT OFFICE REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

Te/Li No.65/83Te / Li No. 65/83

HOSPAL S.A., CH-4012 Basel/SchweizHOSPAL S.A., CH-4012 Basel / Switzerland

Vorrichtung zur Dämpfung von DruckänderungenDevice for damping changes in pressure

in einem außerhalb eines Körpers gelegenen Blutkreislauf in a bloodstream outside the body

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation relates to a device according to the preamble of the protection claim 1.

Unter den speziellen Betriebsbedingungen, v/ie im Fall der Dialyse, wo das Blut außerhalb des Körpers eines Patienten strömt, werden bekanntlich außerhalb des Körpers befindliche Blutkreisläufe vorgesehen mit Pump- und Behandlungsvorrichtungen für das Blut und mit im wesentlichen aus Kunststoffrohren bestehenden Leitungen. Als Pumpvorrichtung v/ird häufig eine sogenannte Schlauchpumpe verwendet, die in den blutdurchströmten Leitungen stromauf der Pumpe einen Druck erzeugt, der ein im wesentlichen sinusförmiges Verhalten hat, das um einen gegebenen Mittelwert schwankt. Derartige Druckänderungen in der Größenordnung von einigen 10 mm Hg, z. B. 10 bis 30 mm Hg, schwächen sich längs der blutdurchströmten Leitung nicht ab, wenn das leitungsbildende Material sich wie ein bei derartigen Druckänderungen star-Under the special operating conditions, v / ie in the case of the Dialysis, where the blood flows outside of a patient's body, is known to be outside the body Blood circuits provided with pumping and treatment devices for the blood and with tubes essentially made of plastic existing lines. A so-called hose pump is often used as the pumping device, which is shown in FIG the lines through which blood flows upstream of the pump generate a pressure which has an essentially sinusoidal behavior that fluctuates around a given mean value. Such changes in pressure on the order of a few 10 mm Hg, z. B. 10 to 30 mm Hg, weaken along the blood flow Line does not drain if the line-forming material changes like a rigid under such pressure changes

• t t · · · t t t * * t · · I *• t t · · · t t t * * t · · I *

res Material verhält.res material behaves.

Um die angegebenen,stromab der Schlauchpumpe herrschenden Druckänderungen geeignet zu dämpfen, v/erden bekanntlich flache Dämpfungsvorrichtungen verwendet, die im wesentlichen aus einer hohlen Hülle bestehen. Diese Hülle besteht aus einem Material, das bei den oben angegebenen Druckwerten bereits elastisch verformbar ist und eine Kammer bildet, in der das Blut zwischen einer Einlaßleitung und einer Auslaßleitung strömt, die im Betrieb an den genannten äußeren Blutkreislauf angeschlossen sind. Gemäß dem in einer derartigen Vorrichtung herrschenden Blutdruck verformt sich der Querschnitt dieser Vorrichtung von einem stark abgeflachten Profil zu einem im wesentlichen kreisförmigen Profil und hält das Blut zurück, wenn der Druck sich in der Nähe des Maximalwerts befindet, und läßt es in den äußeren Kreislauf strömen, wenn sich der Druck in der Nähe des Minimalwerts befindet. Die Verformung derartiger Vorrichtungen und auch die Dämpfungsfähigkeit für Druckänderungen ist jedoch verhältnismäßig begrenzt.To the specified, prevailing downstream of the peristaltic pump To dampen pressure changes suitable, it is known that flat damping devices are used which essentially consist of a hollow shell. This shell consists of a material that is already at the pressure values given above is elastically deformable and forms a chamber in which the blood is between an inlet line and an outlet line flows, which are connected to the said external blood circuit during operation. According to the one in such Device prevailing blood pressure deforms the cross section of this device from a strongly flattened Profile to a substantially circular profile and holds back the blood when the pressure is near the And allows it to flow into the external circuit when the pressure is near the minimum value is located. The deformation of such devices and also the ability to dampen pressure changes is, however, proportionate limited.

Aufgabe der Neuerung ist daher die Schaffung einer Vorrichtung zur Dämpfung von Blutdruckänderungen in einem außerhalb eines Körpers gelegenen Kreislauf, die gegenüber den bisherigen, oben angegebenen Vorrichtungen bessere Eigenschaften hinsichtlich Verformung und Dämpfung von Druckänderungen hat.The object of the innovation is therefore to create a device for damping changes in blood pressure in an outside of a body-located circuit, which compared to the previous, above-mentioned devices have better properties with regard to deformation and damping of pressure changes.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß durch den Gegenstand des Schutzanspruchs 1.According to the innovation, this problem is solved by the subject matter of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the innovation are the subject of the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung an-In the following, an embodiment of the innovation is

I » ' I I
I t
I I II »'II
I t
III

hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:hand of the drawing. Show it:

Fig. 1 eine teilweise geschnitteneFig. 1 is a partially sectioned

Seitenansicht der Vorrichtung nach der Neuerung;Side view of the device according to the innovation;

Fig. 2 und 3 Schnitte H-II der VorrichFig. 2 and 3 sections H-II of the device

tung von Fig. 1 in zwei verschiedenen Betriebszuständen.device of Fig. 1 in two different operating states.

Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Dämpfungsvorrichtung nach der Neuerung, die Druckänderungen in einem außerhalb eines Körpers gelegenen Blutkreislaufes dämpft, von dem zwei Rohrabschnitte 3i4 gestrichelt dargestellt sind. Die Dämpfungsvorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einer hohlen Hülle 5, die mit der Außenseite über zwei zylindrische Anschlüsse 6,7 in Verbindung steht, die jeweils mit den Rohrabschnitten 3,4 verbindbar sind. Die Hülle 5 ist im wesentlichen zylindrisch und begrenzt den Innenraum einer Kammer 8. Im Betrieb strömt das z.B. vom Rohrabschnitt 3 kommende Blut in die Kammer 8, nachdem es eine dem Anschluß entsprechende Leitung 9 durchquert hat, und strömt dann über eine dem Anschluß 7 entsprechende Leitung 10 in den Rohrabschnitt 4. Gemäß Fig.1 befinden sich die zylindrischen Anschlüsse 6,7 in der Verlängerung der Basen der Hülle 5, insbesondere auf derselben Achse wie die Achse der Hülle 5-Fig. 1 shows the arrangement of a damping device according to the innovation, the pressure changes in an outside of a Body located blood circulation damps, of which two pipe sections 3i4 are shown in dashed lines. The damping device 1 consists essentially of a hollow shell 5, which is connected to the outside via two cylindrical connections 6.7 is in connection, each of which can be connected to the pipe sections 3.4. The sheath 5 is essentially cylindrical and delimits the inner space of a chamber 8. During operation, that coming e.g. from pipe section 3 flows Blood enters the chamber 8 after passing through a conduit 9 corresponding to the port, and then flows Via a line 10 corresponding to the connection 7 into the pipe section 4. According to FIG. 1, the cylindrical Connections 6.7 in the extension of the bases of the sheath 5, in particular on the same axis as the axis of the Cover 5-

Gemäß der Neuerung hat die Hülle 5 einen gewellten Querschnitt, dem mehrere Längsrippen 11 entsprechen, die sich im wesentlichen zwischen den an den Enden befindlichen zylindrischen Anschlüssen 6 und 7 erstrecken. Die Hülle besteht aus aufgrund seiner Elastizität verformbaren Material, z.B. Polyvinylchlorid (PVC) mit einem eher hohenAccording to the innovation, the shell 5 has a corrugated cross-section to which a plurality of longitudinal ribs 11 correspond extend substantially between the cylindrical connections 6 and 7 located at the ends. The case consists of a deformable material due to its elasticity, e.g. polyvinyl chloride (PVC) with a rather high

III · · · ·III · · · ·

» Il ♦ » » I I··»Il ♦» »I I ··

·■ ti I I I · I I· ■ ti I I I · I I

Prozentsatz (z.B. 30 bis hO%) eines Weichmachers. Gemäß Fig. 2 und 3 hat die Hülle 5 einen sternförmigen Querschnitt. Die Längsrippen 11 erstrecken sich radial nach außen und sind in gleichen Abständen zueinander angeordnet.Percentage ( e.g. 30 to hO%) of a plasticizer. According to FIGS. 2 and 3, the sheath 5 has a star-shaped cross section. The longitudinal ribs 11 extend radially outward and are arranged at equal intervals from one another.

Die Funktion der Dämpfungsvorrichtung 1 ist einfach und ohne weiteres verständlich.The function of the damping device 1 is simple and easy to understand.

Wie bereits ausgeführt, besteht die Hülle 5 aus einem aufgrund seiner Elastizität verformbarem Material. Sie ist im einzelnen so bemessen, daß sie sich zwischen gegebenen Druckwerten des Bluts elastisch verformt, das in dem außerhalb des Körpers gelegenen Blutkreislauf 2 strömt. Die Dämpfungsvorrichtung 1 kann zwei entgegengesetzte Gestalten annehmen, je nachdem, ob der Blutdruck sich in der Nähe eines Minimalwerts oder eines Maximalwerts im Blutkreislauf 2 befindet. Da derartige Druckwerte im allgemeinen bekannt sind, kann die Hülle 5 derart bemessen werden, daß sie im ersten Fall (Minimaldruck) die in Fig. 2 gezeigte Form hat, d.h. gering verformt, und sich im wesentlichen wie ein einfaches Rohr verhält, das zwischen den an den Enden befindlichen zylindrischen Anschlüssen 6 und 7 angeordnet ist. Im zweiten Fall (Maximaldruck) ist die Druckerhöhung im Rohrabschnitt 3 so groß, daß sie eine zunehmende Ausdehnung der Kammer 8 aufgrund der Verbreiterung der Rippen 11 erzeugt, vergl. Fig. 3· Eine derartige Druckzunahme wird daher beinahe vollständig in eine Volumenzunahme der Kammer 8 innerhalb der Hülle 5 umgewandelt.As already stated, the sheath 5 consists of a material that is deformable due to its elasticity. She is in individual dimensioned so that it is elastically deformed between given pressure values of the blood, that in the outside The blood circuit 2 located in the body flows. The damping device 1 can have two opposite shapes assume, depending on whether the blood pressure is in the vicinity of a minimum value or a maximum value in the bloodstream 2 is located. Since such pressure values are generally known, the envelope 5 can be dimensioned in such a way that it is in the first case (minimum pressure) has the shape shown in Fig. 2, i.e. slightly deformed, and essentially looks like a simple one Behaves tube, which is arranged between the cylindrical connections 6 and 7 located at the ends. in the second case (maximum pressure), the pressure increase in the pipe section 3 is so great that it is an increasing expansion of the Chamber 8 generated due to the broadening of the ribs 11, See Fig. 3. Therefore, such a pressure increase becomes almost completely converted into an increase in volume of the chamber 8 within the envelope 5.

Weil die Druckentwicklung längs des Blutkreislaufs 2 stromauf der Dämpfungsvorrichtung 1 zwischen den oben angegebenen Maximal- und Minimalwerten im wesentlichen sinusförmig verläuft, verhält sich die Hülle 5 im wesentlichen wie ein Schwungrad und speichert das Blut, wenn sich der stromauf herrschende Druck in der Nähe des Maximalwerts befindet,Because the pressure development along the blood circuit 2 upstream of the damping device 1 is between those indicated above If the maximum and minimum values are essentially sinusoidal, the envelope 5 behaves essentially like a Flywheel and stores the blood when the upstream pressure is near the maximum value,

■ · I · fl»f·«· i III til ■■ · I · fl »f ·« · i III til ■

I IfIt I Iff* ιI IfIt I Iff * ι

I (I I ■ ( < IIII (I I ■ (< III

■ 1(1 it I (■ 1 (1 it I (

■ I Il 1 ι I I 1 ι■ I II 1 ι I I 1 ι

und gibt das Blut nach stromab wieder ab, wenn sich dieser Druck in der Nähe des Minimalwerts befindet, so daß die Druckänderungen beträchtlich gedämpft werden.and releases the blood downstream again when this is Pressure is close to the minimum value, so that the pressure changes are considerably dampened.

Ans den Eigenschaften der Dämpfungsvorrichtung 1 nach der Neuerung ergeben sich offensichtlich die erstrebten Vorteile. Bei geringem Druck verhält sich die Dämpfungsvorrichtung wie ein einfaches Verbindungsrohr mit einem sehr geringen Blutvolumen, vergl. Fig. 2. Bei hohem Druck kann sich die Dämpfungsvorrichtung stark verformen und eine große Blutmenge aufnehmen. Dies wird durch die spezielle Struktur der Hülle 5 mit einem sternförmigen Querschnitt möglich. Außerdem sind die Kosten der Dämpfungsvorrichtung verhältnismäßig gering, da sie durch einen einfachen Formvorgang aus Kunststoff hergestellt werden kann.To the properties of the damping device 1 according to the Innovation obviously results in the desired advantages. The damping device behaves at low pressure like a simple connecting tube with a very small blood volume, see Fig. 2. At high pressure the damping device will deform severely and absorb a large amount of blood. This is due to the special structure the shell 5 is possible with a star-shaped cross section. In addition, the cost of the damping device is proportionate low because it can be made from plastic by a simple molding process.

Claims

· F · · t «if» PROTECTION CLAIMS

1. Device for damping pressure changes in one blood circuit located outside a body, with a hollow shell made of an elastically deformable material Material consists and forms a chamber through which the blood flows and which is located between an inlet line and an outlet line connected to the bloodstream,

characterized in that the sheath (5) has a corrugated cross section and several Has longitudinal ribs (11) which extend essentially between the inlet line (9) and the outlet line (10) extend and elastically deform under the action of the blood pressure prevailing in the chamber (8).

2. Device according to claim 1,

characterized in that the casing (5) is essentially cylindrical and that the ribs (11) are in the lateral surface the shell (5) are formed, and that the lines (9,10) components of cylindrical connections (6,7) which extend on both sides of the opposite ends of the sheath (5).

3. Device according to claim 1 or 2,

characterized in that the longitudinal ribs (11) are arranged at equal intervals.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the sheath (5) is star-shaped.

I I » » I I .J II »» II .J

til· 1 III»til · 1 III »

llllt) ItIllllt) ItI

> 1 I 1 > » I> 1 I 1> »I

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the sheath (5) made of plastic consists.

6 '. Device according to claim 5 » characterized in that the plastic consists essentially of polyvinyl chloride (PVC).