FR2506626A3 - Machine for dialysis and ultrafiltration - having two separate semi-permeable tube bundles operating separately or in parallel - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dialyseur à fibres creuses pour hémodialyse. The present invention relates to a hollow fiber dialyzer for hemodialysis.
On sait que l'analyse d'échantillons de sang nécessite une centrifugation préliminaire, destinée à séparer la fraction corpusculaire du sang d'avec le plasma qui doit etre soumis à 1' analyse. It is known that the analysis of blood samples requires a preliminary centrifugation, intended to separate the corpuscular fraction of the blood from the plasma which must be subjected to the analysis.
La nécessité de centrifuger les échantillons de sang présente divers inconvénients, en particulier chez les patients à haut risque qui sont soumis à une dialyse. Les principaux incon venients sont les suivants 1. la nécessité de prélever des échantillons de sang complet,
également sur des nalades qui, de nême que ceux qui sont
soumis à un traitenent d'hémodialyse, sont atteints d'anémie
chronique et exigent une surveillance fréquente des principaux
paramètres héinatochimiques. The need to centrifuge blood samples has various disadvantages, particularly in high-risk patients who are on dialysis. The main drawbacks are: 1. the need to take whole blood samples,
also on nalades which, like those who are
undergoing hemodialysis treatment, have anemia
chronic and require frequent monitoring of key
heinatochemical parameters.
2. L'imnossibilité d'examiner simultanément des paramètres
hématochimiques au cours de-i' hémodialyse. 2. The impossibility of simultaneously examining parameters
haematochemicals during hemodialysis.
Ce dernier inconvénient est très important avec les malades à haut risque qui sont soumis à une dialyse extracorporelle, au cours de laquelle une connaissance presque immédiate des valeurs de certains paramètres hématochimiques est nécessaire. Dans de senblables cas, il serait souhaitable de lire directement ces valeurs sur un appareil enregistreur ou un écran de contrôle, mais cela est impossible en raison de la nécessité de centrifuger les échantillons de sang. This last drawback is very important with high-risk patients who are subjected to an extracorporeal dialysis, during which an almost immediate knowledge of the values of certain hematochemical parameters is necessary. In sensitive cases it would be desirable to read these values directly on a recording device or monitor, but this is impossible due to the need to centrifuge the blood samples.
En conséquence, le but de la présente invention est de réaliser un dialyseur qui soit capable de fournir constamment de petites quantités de plasma ou de filtrat analogue au plasma au cours de l'hémodialyse. Accordingly, the object of the present invention is to provide a dialyzer which is capable of constantly supplying small amounts of plasma or plasma-like filtrate during hemodialysis.
La présente invention atteint ce but au moyen d'un dialyseur à fibres creuses pour hémodialyse, comprenant 1) une première gaine, munie de moyens pour son raccordent à un circuit de circulation du liquide de dialyse, gaine qui contient un faisceau de fibres creuses à membranes semiperméables qui s'étend, à l'intérieur de cette première gaine, de l'une à l'autre de deux chambres qui sont séparées hydrauliquement de l'espace intérieur de la gaine, ces chambres étant munies de moyens pour leur raccordement au circuit sanguin d'un patient, et 2) une seconde gaine, munie de moyens pour son raccordement à un dispositif collecteur du filtrat, gaine qui contient un faisceau de fibres creuses à membranes semiperméables qui étend, à l'intérieur de cette seconde gaine, de l'une à l'autre desdites chambres hydrauliquement séparées de l'espace intérieur de la gaine, ce dialyseur étant caractérisé par le fait que les deux gaines sont formées d'une seule pièce avec des axes parallèles. The present invention achieves this object by means of a hollow fiber dialyzer for hemodialysis, comprising 1) a first sheath, provided with means for its connection to a circuit for circulation of the dialysis liquid, sheath which contains a bundle of hollow fibers with semipermeable membranes which extend, inside this first sheath, from one to the other of two chambers which are hydraulically separated from the interior space of the sheath, these chambers being provided with means for their connection to the a patient's blood circuit, and 2) a second sheath, provided with means for its connection to a device for collecting the filtrate, sheath which contains a bundle of hollow fibers with semipermeable membranes which extends, inside this second sheath, from one to the other of said chambers hydraulically separated from the interior space of the sheath, this dialyzer being characterized in that the two sheaths are formed in one piece with parallel axes.
La première et la seconde gaines constituent deux parties fonctionnelles différentes du dialyseur et elles peuvent être qualifiées respectivement de "partie dialysante" et de "partie filtrante". The first and second sheaths constitute two different functional parts of the dialyzer and they can be qualified respectively as "dialyzing part" and "filtering part".
La partie dialysante", caractérisée par le processus bien connu d'échange entre le sang du patient et le liquide de dialyse à travers les membranes semiperméables du premier faisceau de fibres creuses, remplit la fonction usuelle d'épuration du sang qui est introduit dans l'une des chambres d'extrémité du dialy- seur, puis recueilli et renvoyé vers le patient par l'autre chambre. The dialyzing part ", characterized by the well-known process of exchange between the patient's blood and the dialysis liquid through the semipermeable membranes of the first bundle of hollow fibers, fulfills the usual function of purifying the blood which is introduced into the one of the end chambers of the dialyzer, then collected and returned to the patient by the other chamber.
La "partie filtrante" filtre une fraction très limitée du sang introduit dans ladite chambre d'extrémité, pour produire un filtrat dont la composition est identique ou similaire à celle du plasma. Le filtrat peut avoir la même composition que le plasma si les membranes du second faisceau de fibres creuses sont très perméables. Si les membranes sont du type en cellulose régénérée, ordinairement utilisé en hémodialyse, la composition du filtrat peut être également la mgne que celle du plasma pour les molécules dont le poids moléculaire est inférieur à 8001000 daltons. The "filtering part" filters a very limited fraction of the blood introduced into said end chamber, to produce a filtrate whose composition is identical or similar to that of plasma. The filtrate can have the same composition as plasma if the membranes of the second bundle of hollow fibers are very permeable. If the membranes are of the regenerated cellulose type, usually used in hemodialysis, the composition of the filtrate can also be mgne as that of plasma for molecules whose molecular weight is less than 8001000 daltons.
le filtrat peut être recueilli de manière continue si l'espace intérieur de la gaine de la "partie filtrante" est raccordé à une pompe aspirante qui crèe également la dépression nécessaire pour la filtration. Le filtrat peut être aussi recueilli par intermittence au moyen d'une seringue ou d'un autre dispositif collecteur approprié; dans ce cas, la "partie filtrante" peut être transformée en une partie dialysante" par raccordement des deux conduites collectrices de la "partie filtrante", respectivement aux conduites d'arrivée et de départ du liquide de dialyse dans la "partie dialysante". the filtrate can be collected continuously if the interior space of the sheath of the "filtering part" is connected to a suction pump which also creates the vacuum necessary for filtration. The filtrate can also be collected intermittently using a syringe or other suitable collection device; in this case, the "filtering part" can be transformed into a dialyzing part "by connecting the two collecting pipes of the" filtering part ", respectively to the inlet and outlet pipes of the dialysis liquid in the" dialyzing part ".
En tout cas, que le filtrat soit recueilli de manière continue ou par intermittence, le dialyseur permet de séparer une petite quantité de filtrat qui peut être utilisée pour des analyses hématochimiques, avec ou sans lecture directe sur un appareil d'enregistrement ou un écran de contrôle, tandis que le patient est en train de subir la dialyse et sans avoir à recueillir du sang directement à partir du patient. Si le nombre de fibres creuses dans la "partie filtrante" est convenablement petit en comparaison du nombre de fibres creuses dans la "partie dialysante", la proportion du sang soumis à la filtration peut être réduite au minimum (par exemple, moins de 5 ), ce qui assure que la majeure partie du sang est toujours soumise au traitement normal d'épuration et qu'en conséquence, le patient ne souffre pas.Si le filtrat est recueilli par intermittence, l'efficacité d'épuration de ce dialyseur est pratiquement la même que celle d'un dialyseur à fibres creuses normal. In any case, whether the filtrate is collected continuously or intermittently, the dialyzer allows a small amount of filtrate to be separated which can be used for hematochemical analyzes, with or without direct reading on a recording device or a screen. control while the patient is undergoing dialysis and without having to collect blood directly from the patient. If the number of hollow fibers in the "filtering portion" is suitably small compared to the number of hollow fibers in the "dialyzing portion", the proportion of blood subjected to filtration can be minimized (eg, less than 5) , which ensures that most of the blood is always subjected to the normal purification treatment and that consequently, the patient does not suffer. If the filtrate is collected intermittently, the purification efficiency of this dialyzer is practically the same as that of a normal hollow fiber dialyzer.
D'autres caractéristioues et avantages du dialyseur de l'invention apparaîtront à 11 examen de la description détaillée qui suit, concernant l'une des formes sous laquelle il peut être réalisé dans la pratique et qui est illustrée, à titre d'exemple non limitatif, par les dessins ci-annexés. Other characteristics and advantages of the dialyzer of the invention will appear on examination of the detailed description which follows, concerning one of the forms in which it can be produced in practice and which is illustrated, by way of nonlimiting example , by the attached drawings.
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale du dialyseur, faite suivant les lignes I-I des fig. 2 et 3. Fig. 1 is a view in longitudinal section of the dialyzer, taken along lines I-I of FIGS. 2 and 3.
La fig. 2 est une vue en coupe transversale du dialyseur, au niveau de la ligne Il-Il de la fig. 1. Fig. 2 is a cross-sectional view of the dialyzer, at the level of line II-II in FIG. 1.
La fig. a est une vue en coupe transversale du dialyseur, au niveau de la ligne III-III de la fig. 1. Fig. a is a cross-sectional view of the dialyser, at the level of line III-III of FIG. 1.
La fig. 4 est une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, de l'une des fibres creuses contenues dans le dialyseur. Fig. 4 is a cross-sectional view, on a larger scale, of one of the hollow fibers contained in the dialyzer.
Pour se référer aux dessins, le dialyseur qui y est représenté comprend un récipient 1 dans lequel sont placées, sous forme d'une seule pièce, deux gaines d'ases parallèles, une première gaine 2 et une seconde gaine 3. To refer to the drawings, the dialyzer which is represented therein comprises a container 1 in which are placed, in the form of a single piece, two parallel base sheaths, a first sheath 2 and a second sheath 3.
Un faisceau de fibres creuses à membranes semiperméables 4 s'étend à l'intérieur de la gaine 2 et un faisceau de fibres creuses à membranes semiperméables 5 s'étend à l'intérieur de la gaine 3. Le nombre de fibres du faisceau 4 est beaucoup plus élevé que celui des fibres du faisceau 5. Une vue en coupe transversale, à plus grande échelle, de l'une des fibres du faisceau 4 est reproduite sur la fig. 4. A bundle of hollow fibers with semipermeable membranes 4 extends inside the sheath 2 and a bundle of hollow fibers with semipermeable membranes 5 extends inside the sheath 3. The number of fibers in the bundle 4 is much higher than that of the fibers of bundle 5. A cross-sectional view, on a larger scale, of one of the fibers of bundle 4 is reproduced in FIG. 4.
Pour être sûr que les faisceaux de fibres 4, 5 et leurs gaines 2, 3 seront maintenus fermement en place, leurs deux extrémités sont noyées dans des couches de résine 6 situées aux extrémités du récipient (fig. 1 et 2). Ainsi fixées dans la résine, les extrémités des faisceaux de fibres 4, 5 et de leurs gaines 2, 5 émergent dans les chambres 7 comprises entre les couches de résine et les coiffes de fermeture 8 vissées sur les extrémités filetées du récipient 1. To be sure that the fiber bundles 4, 5 and their sheaths 2, 3 will be held firmly in place, their two ends are embedded in layers of resin 6 located at the ends of the container (fig. 1 and 2). Thus fixed in the resin, the ends of the fiber bundles 4, 5 and their sheaths 2, 5 emerge in the chambers 7 comprised between the layers of resin and the closure caps 8 screwed onto the threaded ends of the container 1.
Une nervure annulaire 9, en saillie sur la surface intérieure de chaque coiffe de fermeture 8, sert de butée pour la surface de la couche de résine 6 correspondante (fi.. 1 et 2) et délimite, avec le côté de la coiffe de fermeture, un siège 10 pour un joint d'étanchéité approprié. An annular rib 9, projecting from the inner surface of each closure cap 8, serves as a stop for the surface of the corresponding resin layer 6 (fi. 1 and 2) and delimits, with the side of the closure cap , a seat 10 for a suitable seal.
Les deux chambres 7, qui communiquement librement avec les faisceaux de fibres creuses 4, 5 et qui sont munies d'orifices 11 destinés à être raccordés au circuit sanguin d'un patient pour recevoir et renvoyer le sang de celui-ci au cours de la dialyse, sont donc séparées hydrauliquement des espaces intérieurs des gaines 2 et 3. De son côté, l'espace intérieur de la gaine 2 est muni d'orifices 12 qui peuvent être raccordés à un circuit de circulation de liquide de dialyse; et l'espace intérieur de la gaine 3 est muni d'orifices 13 qui peuvent être raccordés à un dispositif (par exemple une pompe aspirante) qui recueille le filtrat. The two chambers 7, which communicate freely with the bundles of hollow fibers 4, 5 and which are provided with orifices 11 intended to be connected to the blood circuit of a patient to receive and return the blood of the latter during the dialysis, are therefore hydraulically separated from the interior spaces of the sheaths 2 and 3. For its part, the interior space of the sheath 2 is provided with orifices 12 which can be connected to a circuit for circulation of dialysis liquid; and the interior space of the sheath 3 is provided with orifices 13 which can be connected to a device (for example a suction pump) which collects the filtrate.
Une fois que ces raccordements ont été établis, le sang
Qu patient traverse l'un des orifices 11 pour pénétrer dans lune des chambres 7 où il est distribué sur toute l'étendue de la surface de la couche de résine 6 correspondante et il passe, pour la plus brande partie, dans les nombreuses fibres creuses de la gaine 2 et, pour une part minime, dans les fibres 5 relativement peu nombreuses de la gaine 3.Once these connections have been made, the blood
Qu patient crosses one of the orifices 11 to enter one of the chambers 7 where it is distributed over the entire extent of the surface of the corresponding resin layer 6 and it passes, for the most part, in the numerous hollow fibers of the sheath 2 and, for a minimal part, in the relatively few fibers 5 of the sheath 3.
Pendant qu'il s'écoule à travers le faisceau de fibres creuses 4 pour se rassembler dans l'autre chambre 7 et retourner dans le système circulatoire du patient par l'autre orifice 11, le sang est épuré par le liquide de dialyse à travers les membranes semiperméables des fibres creuses. le liquide de dialyse dans la gaine 2 s'écoulera de préférence d'un orifice 12 à l'autre orifice 12 à contre-courant du sang. Ainsi, le gros faisceau de fibres creuses 4 et sa gaine 2 épurent la plus grande partie du sang du patient et remplissent la fonction de "partie dialysante" du dialyseur. As it flows through the bundle of hollow fibers 4 to collect in the other chamber 7 and return to the patient's circulatory system through the other port 11, the blood is purified by the dialysis fluid through semipermeable membranes of hollow fibers. the dialysis liquid in the sheath 2 will preferably flow from one orifice 12 to the other orifice 12 against the flow of blood. Thus, the large bundle of hollow fibers 4 and its sheath 2 purify most of the patient's blood and fulfill the function of "dialyzing part" of the dialyzer.
La fraction réduite de sang qui s'écoule à travers le faisceau de fibres creuses 5 pour se rassembler de façon semblable dans l'autre chambre 7 et rejoindre le système circulatoire du patient par l'autre orifice 11 est par contre filtrée par les membranes semiperméables des fibres creuses. Dû à une différence e pression entre l'intérieur et l'extérieur des fibres, le processus de filtration donne un filtrat qui peut être utilisé pour des analyses hématochimiques. Le petit faisceau de fibres creuses 5 et la gaine 3 remplissent donc la fonction de "partie filtrante" du dialyseur. The reduced fraction of blood which flows through the bundle of hollow fibers 5 to collect in a similar way in the other chamber 7 and reach the circulatory system of the patient through the other orifice 11 is on the other hand filtered by the semipermeable membranes hollow fibers. Due to a pressure difference between the inside and the outside of the fibers, the filtration process gives a filtrate which can be used for hematochemical analyzes. The small bundle of hollow fibers 5 and the sheath 3 therefore fulfill the function of "filtering part" of the dialyzer.
Ce filtrat est recueilli de manière continue si les orifices 13 sont reliés en permanence a une pompe aspirante ou à une autre source de dépression qui facilite le passage d'eau et d'un grand nombre d'éléments moléculaires du sang à travers les membranes des fibres creuses 5, pour former un filtrat qui, dans ce cas, est identique au plasma, au oins en ce qui concerne un grand nombre de molécules. This filtrate is collected continuously if the orifices 13 are permanently connected to a suction pump or to another source of vacuum which facilitates the passage of water and a large number of molecular elements from the blood through the membranes of the hollow fibers 5, to form a filtrate which, in this case, is identical to plasma, or oins with regard to a large number of molecules.
Le filtrat peut être aussi recueilli par intermittence si l'on raccorde par exemple une seringue à l'un des orifices 13 et si l'on ferme l'autre orifice 13. En outre, en cas de prélèvement intermittent, la "partie filtrante" peut entre transformée en "partie dialysante" par raccordement des orifices 13 aux orifices 12. The filtrate can also be collected intermittently if, for example, a syringe is connected to one of the orifices 13 and the other orifice 13 is closed. Furthermore, in the event of intermittent sampling, the "filtering part" can be transformed into a "dialyzing part" by connecting the orifices 13 to the orifices 12.
3eaucoup de modifications peuvent être évidemment apportées au dialyseur représenté sur les dessins, en particulier en ce qui concerne le récipient 1. La section des deux gaines peut être carrée, rectangulaire ou de toute autre forme, au lieu d'être circulaire. Toutes ces variantes se situent manifestement dans les limites de l'invention. 3 Many modifications can obviously be made to the dialyzer shown in the drawings, in particular with regard to the container 1. The section of the two sheaths can be square, rectangular or of any other shape, instead of being circular. All these variants are clearly within the limits of the invention.
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