FR2510412A1 - Appts. for blood filtration and purificn. - employs dialysing tubes surrounded by absorbent enabling filtrate to be reinjected - Google Patents

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Abstract

Appts. for simultaneous filtration and purificn. of blood incorporates a semi-permeable membrane through which water and impurities of moderately high mol. wt. can pass into a chamber filled with activated carbon which removes toxins and produced a purified filtrate which is returned directly to the patient. For use in cases of kidney failure where patient is suffering hypertension and is susceptible to fluid loss.

Description

La présente invention concerne le traitement par filtration du sang de patients souffrant d'insuffisance rénale chronique. Elle se rapporte, plus particulière- ment, à un appareil permettant d'assurer un tel traitement par filtration du sang et épuration simultanée de l'hémofiltrat. The present invention relates to the filtration treatment of the blood of patients suffering from chronic renal failure. More particularly, it relates to an apparatus making it possible to provide such treatment by filtration of the blood and simultaneous purification of the hemofiltrate.

Les recherches dans le domaine de l'épuration extrarénale du sang, afin de permettre un meilleur con trolle de la maladie, ont permis au cours des vingt der nières années d'élaborer plusieurs techniques parmi lesquelles les plus utilisées sont les suivantes
- l'hémodialyse qui consiste à diffuser des sub
stances à éliminer, à travers une membrane semi
perméable,
- lthémoperfusion qui consiste à adsorber des
toxines par un matériau adsorbant,
- l'hémofiltration ou ultrafiltration à travers une
membrane perméable à l'eau et à des solutés de
poids moléculaires pouvant atteindre 50 000 Dalton.Research in the field of extrarenal purification of the blood, in order to allow a better control of the disease, allowed during the last twenty years to develop several techniques among which the most used are the following
- hemodialysis which consists in diffusing sub
stanzas to be eliminated, through a semi membrane
permeable,
- hemoperfusion which consists of adsorbing
toxins by an adsorbent material,
- hemofiltration or ultrafiltration through a
membrane permeable to water and to solutes of
molecular weights up to 50,000 Dalton.

Ce dernier traitement rejoint celui de la plasma phérèse selon lequel les éléments cellulaires du sang sont séparés du plasma. This last treatment joins that of the plasma pheresis according to which the cellular elements of the blood are separated from the plasma.

Généralement, le sang du patient est prélevé par aspiration en un point donné, à l'aide d'une pompe à galet, introduit dans un appareil de filtration du sang où d'hémofiltration et renvoyé vers le patient. Generally, the patient's blood is drawn by aspiration at a given point, using a roller pump, introduced into a blood filtration or hemofiltration device and returned to the patient.

L'hémofiltrat est extrait du sang à travers une membrane hémofiltrante et acheminé dans un récipient qui' repose sur le plateau d'une balance, dont l'autre plateau est occupé par un récipient contenant un liquide de substitution faisant contrepoids et relié au conduit de réinjection du sang épuré en aval de l'appareil d'hémo filtration, par l'intermédiaire d'une pompe dont le fonctionnement est commandé par un déséquilibre de la balance, en vue d'assurer la réinjection dans le circuit extra-corporel du volume exact de liquide de substitution correspondant au volume d'hémofiltrat éliminé. The hemofiltrate is extracted from the blood through a hemofiltrating membrane and conveyed in a container which rests on the platform of a balance, the other plate of which is occupied by a container containing a substitute liquid acting as a counterweight and connected to the reinjection of the purified blood downstream of the hemo filtration apparatus, by means of a pump whose operation is controlled by an imbalance of the balance, with a view to ensuring reinjection into the extracorporeal circuit of the volume exact substitution liquid corresponding to the volume of hemofiltrate eliminated.

Dans le traitement de l'insuffisance rénale par hémofiltration, environ vingt litres d'hémofiltrat sont ultrafiltrés à travers une membrane semi-perméable et remplacés par une solution biocompatible. In the treatment of renal failure by hemofiltration, approximately twenty liters of hemofiltrate are ultrafiltered through a semi-permeable membrane and replaced by a biocompatible solution.

Ce moyen de traitement de l'insuffisance rénale présente l'avantage d'être mieux supporté que les autres traitements par les malades souffrant d'hypertension. This means of treating renal failure has the advantage of being better supported than other treatments by patients suffering from hypertension.

Il permet un contrôle précis tenant compte du poids du malade ainsi qu'une meilleure épuration des toxines de gros poids moléculaire. It allows precise control taking into account the patient's weight as well as better purification of high molecular weight toxins.

L'hémofiltrat ainsi obtenu contient des toxines urémiques mais aussi des éléments utiles qu'il y aurait avantage à conserver. Or, jusqu'à maintenant cet hémofiltrat était jeté, car le coût et les problèmes d'approvisionnement et de stockage du liquide de substitution que constituerait l'hémofiltrat ont fait jusqu'à maintenant que ce moyen de traitement est resté peu utilisé. The hemofiltrate thus obtained contains uremic toxins but also useful elements which it would be advantageous to preserve. However, until now this hemofiltrate was discarded, because the cost and the problems of supply and storage of the substitute liquid that would constitute the hemofiltrate have until now made that this means of treatment has remained little used.

L'invention vise à créer un appareil d'hémofiltration qui traiterait l'hémofiltrat de manière à le débar -rasser des toxines urémiques, qui pourrait être incorporé à un ensemble susceptible de réinfuser l'hémofiltrat ainsi traité et qui permettrait de contrôler avec précision le poids du patient. The invention aims to create a hemofiltration device which would treat the hemofiltrate so as to rid it of uremic toxins, which could be incorporated into an assembly capable of re-infusing the hemofiltrate thus treated and which would make it possible to precisely control the patient weight.

Elle a donc pour objet un appareil de filtration du sang comportant une enveloppe, dans laquelle sont montés des éléments de filtration en une matière hémofiltrantè, une entrée pour le sang à traiter et une sortie pour le sang épuré, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un compartiment de traitement de l'hémofiltrat obtenu par filtration à travers les éléments de filtration, ledit compartiment étant rempli d'une matière divisée adsorbant les toxines contenues dans l'hémofiltrat et étant pourvu d'une sortie pour l'hémofiltrat purifié. It therefore relates to a blood filtration device comprising an envelope, in which are mounted filter elements made of a hemofiltrating material, an inlet for the blood to be treated and an outlet for purified blood, characterized in that it comprises , in addition, a hemofiltrate treatment compartment obtained by filtration through the filtration elements, said compartment being filled with a divided material adsorbing the toxins contained in the hemofiltrate and being provided with an outlet for the hemofiltrate purified.

D'autres caractéristiques de l'invention appara- tront au cours de la description qui va suivre. Other characteristics of the invention will appear during the description which follows.

Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples
- la figure 1 est une vue schématique en élévation
et en coupe d'un appareil d'hémofiltration sui
vant l'invention,
- la figure 2 est une vue en élévation et en coupe
d'une variante de l'appareil de la figure 1,
- la figure 3 est un schéma d'une installation de
traitement de l'insuffisance rénale à laquelle
est incorporé l'appareil suivant l'invention.In the accompanying drawings, given only as examples
- Figure 1 is a schematic elevational view
and in section of a hemofiltration device sui
before the invention,
- Figure 2 is an elevational view in section
of a variant of the device of FIG. 1,
- Figure 3 is a diagram of an installation of
treatment of renal failure to which
the apparatus according to the invention is incorporated.

L'appareil d'hémofiltration représenté à la figure 1 comporte une enveloppe 1 de forme générale cylindrique présentant à ses extrémités des flasques 2,3 de fermeture. The hemofiltration apparatus shown in FIG. 1 comprises a casing 1 of generally cylindrical shape having at its ends 2.3 closing flanges.

Chaque flasque 2,3 est pourvu d'un embout central de raccordement 4,5.Each flange 2.3 is provided with a central connection piece 4.5.

L'embout 4 est destiné à être raccordé à un conduit d'amenée du sang à traiter, en provenance du patient tandis que l'embout 5 est destiné à être relié à un conduit d'acheminement du sang épuré vers le patient. The nozzle 4 is intended to be connected to a conduit for supplying the blood to be treated, coming from the patient while the nozzle 5 is intended to be connected to a conduit for transporting the purified blood to the patient.

Dans chacun des flasques 2,3 est monté un élément correspondant en forme de disque 6,7. Chaque disque est pourvu d'une série de passages axiaux 8,9 dans lesquels sont engagés des tubes capillaires 10 à paroi hémofiltrante.  In each of the flanges 2,3 is mounted a corresponding disc-shaped element 6,7. Each disc is provided with a series of axial passages 8, 9 into which capillary tubes 10 with a hemofiltrating wall are engaged.

Les tubes capillaires 10 forment ainsi un faisceau maintenu en place par les disques 6,7 et définissent avec l'enveloppe 1, un compartiment 11 pour lthémo- filtrat. The capillary tubes 10 thus form a bundle held in place by the discs 6,7 and define with the envelope 1, a compartment 11 for the hemofiltrate.

Des joints toriques 12,13 sont respectivement interposés entre les flasques 2,3 et les disques 6,7 correspondants, en vue d'assurer l'étanchéité entre le compartiment pour le sang défini par l'intérieur des tubes capillaires 10 reliés à l'entrée 4 et à la sortie 5 de l'appareil d'une part, et le compartiment pour l'hémofiltrat défini par l'enveloppe 1 et l'extérieur des tubes capillaires 10 d'autre part. O-rings 12,13 are respectively interposed between the flanges 2,3 and the corresponding disks 6,7, in order to ensure sealing between the compartment for the blood defined by the interior of the capillary tubes 10 connected to the inlet 4 and outlet 5 of the device on the one hand, and the compartment for the hemofiltrate defined by the envelope 1 and the outside of the capillary tubes 10 on the other hand.

Dans l'espace il défini par les tubes capillaires 10 et l'enveloppe 1 sont injectées de petites billes 14 de carbone actif adsorbant, de façon à remplir cet espace. In the space defined by the capillary tubes 10 and the envelope 1 are injected small beads 14 of adsorbent active carbon, so as to fill this space.

L'appareil comporte enfin une sortie 15 pour l'hémofiltrat épuré prévue à la partie inférieure du compartiment 11.  Finally, the device has an outlet 15 for the purified hemofiltrate provided at the bottom of the compartment 11.

L'appareil qui vient d'être décrit fonctionne de la façon suivante
Le sang à traiter pénètre par l'embout 4 dans le faisceau de tubes capillaires 10 dont les parois laissent passer vers le compartiment 11 un hémofiltrat qui contiens des toxines à éliminer et des substances utiles.The apparatus which has just been described operates in the following manner
The blood to be treated enters the nozzle 4 into the bundle of capillary tubes 10, the walls of which allow hemofiltrate to pass through compartment 11 which contain toxins to be eliminated and useful substances.

Le sang ainsi épuré sort de l'appareil par l'embout 5. The blood thus purified leaves the device through the nozzle 5.

Quant à l'hémofiltrat, il est débarrassé des toxines au cours de son passage sur les billes de carbone actif 14 et il s'écoule de l'appareil par la sortie 15. As for the hemofiltrate, it is rid of toxins during its passage over the active carbon beads 14 and it flows from the device through the outlet 15.

L'appareil,représenté à la figure 2, est une variante de celui de la figure 1, selon laquelle les tubes capillaires 16 sont montés dans une coquille 17 elle même logée dans l'enveloppe extérieure 18 de l'appareilv la coquille 17 et l'enveloppe 18 définissant une chambre annulaire 19 dans laquelle est introduit le matériau adsorbant 20. The device, shown in Figure 2, is a variant of that of Figure 1, according to which the capillary tubes 16 are mounted in a shell 17 itself housed in the outer casing 18 of the devicev the shell 17 and l envelope 18 defining an annular chamber 19 into which the adsorbent material 20 is introduced.

A la partie supérieure de la chambre 19 sont ménagés des orifices 21 d'admission de l'hémofiltrat, tandis qu'à sa partie inférieure est prévue une sortie 22 pour l'hémofiltrat débarrassé des toxines. At the upper part of the chamber 19 are provided orifices 21 for admitting the hemofiltrate, while at its lower part an outlet 22 is provided for the hemofiltrate rid of toxins.

Hormis cette différence importante, 11 appareil de la figure 2 est semblable à celui-ci de la figure 1. With the exception of this important difference, the apparatus of FIG. 2 is similar to that of FIG. 1.

Par ailleurs, le fonctionnement des deux appareils est le même. Furthermore, the operation of the two devices is the same.

L'appareil qui vient dtêtre décrit est avantageusement utilisé dans une installation de traitement telle que celle représentée à la figure 3. The device which has just been described is advantageously used in a treatment installation such as that shown in FIG. 3.

Cette installation comporte une conduite 25 de prélèvement du sang du patient en un point 26 à l'aide d'une pompe d'aspiration à galet 27. This installation comprises a pipe 25 for drawing blood from the patient at a point 26 using a roller suction pump 27.

La conduite 25 est reliée à l'entrée d'un appareil d'hémofiltration 28 du type représenté aux figures 1 ou 2 dont la sortie est reliée à une conduite 29 de réinjection du sang épuré au patient en un point 30. Line 25 is connected to the inlet of a hemofiltration device 28 of the type shown in FIGS. 1 or 2, the outlet of which is connected to a line 29 for reinjecting purified blood to the patient at a point 30.

Le compartiement pour l'hémofiltrat représenté schématiquement en 31 est relié par un conduit 32 à un récipient 33 maintenu sous vide par une pompe (non représentée) reliée au récipient par une tubulure d'as piration 34. The compartment for the hemofiltrate shown diagrammatically at 31 is connected by a conduit 32 to a container 33 maintained under vacuum by a pump (not shown) connected to the container by a suction pipe 34.

Le récipient 33 est, en outre, relié au conduit de réinjection du sang épuré, en aval de l'appareil d'hémofiltration 28 par l'intermédiaire d'une pompe volumétrique 35 commandée par un relais 36 destiné à arrêter la pompe 35 si le niveau d'hémofiltrat dans le récipient 33 descend au-dessous du niveau de l'extrémité inférieure de la conduite d'aspiration 36a reliée à la pompe 35. A cet effet, le bobinage du relais 36 est connecté à un détecteur de niveau 37 et commande un interrupteur 38 d'alimentation de la pompe 35.. The container 33 is, moreover, connected to the conduit for reinjecting the purified blood, downstream of the hemofiltration device 28 via a positive displacement pump 35 controlled by a relay 36 intended to stop the pump 35 if the hemofiltrate level in the container 33 drops below the level of the lower end of the suction line 36a connected to the pump 35. For this purpose, the winding of the relay 36 is connected to a level detector 37 and controls a switch 38 for supplying the pump 35 ..

En outre, la pompe volumétrique 35 est réalisée de façon à avoir une mémoire de la quantité d'hémofiltrat aspiré. In addition, the positive displacement pump 35 is made so as to have a memory of the quantity of hemofiltrate aspirated.

Enfin sur le conduit 32 reliant l'appareil de filtration au récipient 33, est prévu un récipient gradué 39 de prélèvement d'hémofiltrat muni d'un robinet d'arrêt 40. Finally, on the conduit 32 connecting the filtration apparatus to the container 33, there is provided a graduated container 39 for collecting hemofiltrate provided with a stop valve 40.

Ce récipient permet d'éliminer une partie de lthémofiltrat lorsque les conditions de traitement l'exigent.This container makes it possible to remove part of the hemofiltrate when the treatment conditions require it.

On constate que grâce à l'agencement de la figure 3 utilisant l'appareil d'hémofiltration des figures 1 ou 2, on peut réutiliser l'hémofiltrat résultant de l'épuration du sang par hémofiltration, en réinjectant au patient cet hémofiltrat débarrassé des toxines. It can be seen that, thanks to the arrangement of FIG. 3 using the hemofiltration apparatus of FIGS. 1 or 2, it is possible to reuse the hemofiltrate resulting from the purification of the blood by hemofiltration, by reinjecting this hemofiltrate, rid of toxins, into the patient. .

En outre, cet agencement est très simplifié par rapport aux installations antérieures dans la mesure où ne nécessitant pas l'emploi d'une substance biocompatible de remplacement, il-ne comporte pas de moyen de dosage de cette substance. In addition, this arrangement is very simplified compared to the previous installations insofar as not requiring the use of a biocompatible replacement substance, it does not comprise means for dosing this substance.

Dans les modes de réalisation représentés aux figures 1 et 2, la filtration du sang est assurée par des tubes ou fibres capillaires, mais il va de soi que cette filtration peut également être réalisée à l'aide de membranes tubulaires de section plus importante.  In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, the filtration of the blood is ensured by capillary tubes or fibers, but it goes without saying that this filtration can also be carried out using tubular membranes of larger cross section.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Appareil de filtration du sang comportant une enveloppe (1; 18) dans laquelle sont montés des éléments de filtration (10;16) en une matière hémofiltrante, une entrée (4) pour le sang à traiter et une sortie (5) pour le sang épuré, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un compartiment (11;19) de traitement de l'hémofiltrat obtenu par filtration à travers les éléments de filtration (10;16), ledit compartiment étant rempli d'une matière divisée (14;20) adsorbant les toxines contenues dans l'hé- mofiltrat et étant pourvu d'une sortie (15;22) pour l'hémofiltrat purifié. 1. Blood filtration apparatus comprising an envelope (1; 18) in which are mounted filter elements (10; 16) made of a hemofiltrating material, an inlet (4) for the blood to be treated and an outlet (5) for purified blood, characterized in that it further comprises a compartment (11; 19) for treating the hemofiltrate obtained by filtration through the filtration elements (10; 16), said compartment being filled with a divided material (14; 20) adsorbing the toxins contained in the hemofiltrate and being provided with an outlet (15; 22) for the purified hemofiltrate. 2. Appareil de filtration du sang suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de filtration (10) étant constitués par des tubes capillaires assemblés en faisceau, ledit compartiment (11) de traitement de l'hémofiltrat est défini par l'enveloppe (1) de l'appareil et l'extérieur desdits tubes capillaires (10). 2. A blood filtration device according to claim 1, characterized in that said filtration elements (10) being constituted by capillary tubes assembled in bundles, said compartment (11) for treating hemofiltrate is defined by the envelope (1) of the apparatus and the exterior of said capillary tubes (10). 3. Appareil de filtration suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits éléments de filtration (16) sont logés dans une coquille (17) elle-même disposée dans ladite enveloppe (18), ledit compartiment de traitement de l'hémofiltrat étant constitué par une chambre annulaire (19) délimitée par la coquille (17) et l'enveloppe (18) et communiquant avec les éléments de filtration (16) par des orifices (21) ménagés à la partie supérieure de ladite coquille (17). 3. A filtration apparatus according to claim 1, characterized in that said filtration elements (16) are housed in a shell (17) itself disposed in said envelope (18), said hemofiltrate treatment compartment being constituted by an annular chamber (19) delimited by the shell (17) and the casing (18) and communicating with the filtration elements (16) by orifices (21) formed in the upper part of said shell (17). 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractdrisé en ce que lesdits éléments filtrants (10;16) sont montés dans ladite enveloppe (1;18) entre deux disques d'extrémité (6,7)pourvus de passages (8,9) communiquant respectivement avec l'entrée et la sortie de l'appareil, les disques (6,7) étant montés de façon étanche respectivement dans des flasques (2,3) disposés aux extrémités de ladite enveloppe et comportant respectivement un embout d'entrée (4) et un embout de sortie (5). 4. Apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said filter elements (10; 16) are mounted in said casing (1; 18) between two end discs (6,7) provided with passages (8,9) communicating respectively with the inlet and the outlet of the apparatus, the discs (6,7) being mounted in a sealed manner respectively in flanges (2,3) arranged at the ends of said envelope and respectively comprising a inlet nozzle (4) and an outlet nozzle (5). 5. Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'étanchéité entre les disques (6,7) et les flasques (2,3) correspondants est assurée par des joints toriques (12,13) disposés dans les flasques aux extrémités des parois latérales des disques (6,7). 5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the seal between the discs (6,7) and the corresponding flanges (2,3) is ensured by O-rings (12,13) arranged in the flanges at the ends of the side walls of the discs (6,7). 6. Installation de traitement de l'insuffisance rénale par filtration du sang comportant un circuit extracorporel de prélèvement,d'épurationet de réinjection du sang du patient, caractérisé en ce que, dans ce circuit, est inséré un appareil (28) de filtration du sang suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5. 6. Installation for the treatment of renal failure by filtration of blood comprising an extracorporeal circuit for collecting, purifying and reinjecting the patient's blood, characterized in that, in this circuit, is inserted a device (28) for filtering the blood according to any one of claims 1 to 5. 7. Installation-suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte,en outre,des moyens (32, 33,34,35) de restitution de lwhémofiltrat purifié dans le circuit extra-corporel, en aval dudit appareil de filtration (28). 7. Installation-according to claim 6, characterized in that it further comprises means (32, 33,34,35) for restoring purified lwhemofiltrate in the extracorporeal circuit, downstream of said filtration apparatus ( 28). 8. Installation suivant la revendication 7, caratérisée en ce que lesdits moyens de restitution de l'hémofiltrat comprennent un récipient (33), des moyens (34) pour faire le vide dans ledit récipient, afin d'assurer l'aspiration dans ledit récipient (33) de l'hémofiltrat à partir du compartiment (37) de l'ap- pareil de filtration (28) et une pompe (35) d'acheminement de l'hémofiltrat contenu dans le récipient (33) vers le circuit extra-corporel de l'installation. 8. Installation according to claim 7, characterized in that said means for restoring the hemofiltrate comprise a container (33), means (34) for creating a vacuum in said container, in order to ensure suction in said container (33) hemofiltrate from the compartment (37) of the filtration apparatus (28) and a pump (35) for conveying the hemofiltrate contained in the container (33) to the extra circuit of the installation. 9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que l'alimentation en courant électrique de la pompe (35) est commandée par un relais (36) luimême connecté à un détecteur (37) du niveau d'hémofiltrat dans le récipient (33). 9. Installation according to claim 8, characterized in that the electric current supply to the pump (35) is controlled by a relay (36) itself connected to a detector (37) of the hemofiltrate level in the container (33 ). 10. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre, un récipient suppldmentaire (39) de prélève- ment d'une partie de l'hdmofiltrat, ledit récipient étant placé sur le conduit (32) reliant l'appareil de filtration (28) audit récipient maintenu sous vide (33).  10. Installation according to any one of claims 6 to 9, characterized in that it further comprises, an additional container (39) for withdrawing part of the hydrofiltrate, said container being placed on the conduit (32) connecting the filtration apparatus (28) to said container maintained under vacuum (33).
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