HU182847B - Blood diffusion system with membrane diffusion device and method for producing the membrane insert belonging to them - Google Patents

Description

A találmány tárgya vérdíffúziós rendszer, amelyben egy köteggé hajtogatott szemlpermeábllls membrán egyik oldalán elhelyezkedő, a membrán átellenes másik oldalán elhelyezkedő második küzegdramlásl pályával diffúziós csere-kapcsolatban lévő első véráramlásl pályát tartalmazó zsebekből álló membrán-diffúziós készülék, különösen oxigénsátor van elrendezve, az első és a második áramlási pályák rendre egy-egy bevezetéssel és kivezetéssel vannak ellátva, és az első áramlási pálya kivezetése egy hőcserélő vérbevezetésére van csatlakoztatva,

A találmány tárgyát képezi továbbá egy merev, előregyártott betétes membrán-diffúziós készülék, különösen oxlgenizátor a fenti rendszerhez, valamint egy eljárás a membrán-diffúziós készülékhez tartozó membrán-betét előállítására.

Membrános oxigenlzátorokat manapság általánosan használnak sziv-tüdö motorokban a beteg lélegzésének és vérkeringésének fenntartásához nyitott szív-műtétek és hasonlók közben,

Ugyancsak ismeretes integrált hőcserélő alkalmazása a vér-oxigenizátoroknál abból a célból, hogy az oxigenizálás során a vér megfelelő hőmérséklet szabályozása biztosítható legyen, mint ahogy ezt például a 3 998 593 sz. USA szabadalmi leírásban ismertetik.

A vérdiffúziós rendszereknél, mint amilyenek az oxigenizátorok, kívánatos az, hogy a véráramban a rendszer elejétől a végéig a nyomásesés minimális legyen. De az is kívánatos, hogy a vér keveredési és áramlási jellemzői jók legyenek, optimális oxigenizációs és höcserélési jellemzők mellett.

Különösen a membrános oxigcnizátoroknál igen kívánatos olyan nagyhatású eszköz alkalmazása, amely a vérben lévő gázbuborékokat eltávolítja, mielőtt a vér visszajut a betegbe. Gázbuborékok annak következtében jelenhetnek meg a vérben, hogy a készülék előzetes feltöltésekor a véráramlási úton belül megrekedt .légbuborékok a készülék üzembehelyezése után onnét kilépnek, vagy pedig úgy, hogy az operáció során a vénás oldalon lépnek be a véráramba, ami szintén gyakori jelenség. így főképpen olyan esetben, ahol porózus, hidrofób oxigénáteresztő membránokat alkalmaznak, a készülék nagy hatású buborékeltávolító funkciója szolgál a beteg végleges, illetve utolsó védelmeként azon gázbuborékokkal szemben, amelyek átlépnek az oxlgénátbocsátó membrán pórusain annak következtében, hogy a membrán gáz-oldalán megnövekszik a nyomás.

Jóllehet egyéb, kereskedelemben kapható biztonsági berendezések is alkalmazhatók az ilyen vérdiffúziós rendszerekben, a találmány feladata olyan integrált, egyetlen egységbe összeépített vérdiffúziós rendszer - különösen oxigenizációs rendszer - létrehozása, amely kis nyomásesést mutat nagy hatású oxigenizációval és igen hatásos hőcseréléssel összekapcsolva, ami a vér jó keveredését biztosítja, illetve eredményezi. Felismerésünk szerint előnyös, ha a rendszerben magában egy jó hatásfokú buborékcsapdát alakítunk ki, amely képes nagymennyiségű gázbuborék eltávolítására, túlszárnyalva azokat az egyéb típusú buborékfelfogó csapdákat, amelyeket a membrános oxigenizációnál korábban alkalmaztak.

A feladatot a találmány értelmében olyan tárgyi vérdiffúziós rendszer kialakításával és alkalmazásával oldjuk meg, amely egy, a hőkicserélő kivezetőrésérc csatlakozó vérbevezetéssel bíró merevfalú tartályt is tartalmaz, és a véráramlás útja a membrán-diffúziós készüléken, külö1 nősen oxigenizátoron, a hőkieserálőn és e tartályén át az áramlási Irányra merőleges keresztmetszetekben mérve végig lényegében állandó szélességűre van kiképezve, Más szavakkal ez azt jelenti, hogy a vér számára kialakított áramlási pálya nem szűkül össze csőszerű vezetékbe a membrán-diffúziós készülék és a hőkicserélő között, sem pedig a hőkieserélő és a tartály között. Ez az alábbi két körülmény miatt előnyös;

Először, amikor a pályákban eloszló vér a hőkiese· rálőbe széles áramlási móddal belép, arra kényszerül, , hogy a hőkieserélő valamennyi átáramlási pályáján át , egyenletes, egyforma véráramlás történjék. A hőkieserélő pl, olyan típusú lehet, amilyet a 3 640 340 sz. USA-szabadalom részletesen Ismertet, amelynél a hőkicserélő készülék spirális fém hőcserélő falból áll, ahol a véráramlás a hőcserélő fal egyik oldalán lévő első zsebsorokon ár terjed szét, miközben a hőkieserélő folyadék a hőcserélőfal másik oldalán lévő, közbeékelten, dobozszerűén elhelyezett zsebeken halad át. A vérnek a hőkieserélő teljes szélességében egyenletes, egyforma és széles áramlási pályái miatt az egyes zsebeken, vagy a hőkieserélő más véráramlási pályáin át történő véráramlás egyenletesebbé tehető. Ennek következtében kiküszöbölhetők az áramlás eloszlási egyenetlenségek a hőkieserélő véráramlásl pályáiból. Ez viszont csökkenti a nyomásesést a hőkicserélőben, ugyanakkor egyenletes véráramlást biztosít.

Másodszor, a véráramlásnak esökkenésmentes szélessége a hó'kicserélőtői a merevfalú tartályig ténylegesen létrehoz egy vékony, örvénylésmentcs vérréteget, amely előnyösen a tartály ferde, lejtős fenékrészén végighaladva egy csőtartományként kiképzett vértároló oszlophoz jut. A tartály kivezetése az említett oszlop aljánál helyezkedik el. A tartály ferde fenekén áramló vékony, széles vérréteg bőséges lehetőséget nyújt a buborékoknak a vérből való eltávolítására, míg a viszonylag nyugalomban lévő véroszlop a fenékoldalí leszívónyílásávul^ további lehetőséget szolgáltat a buborék-eltávolításhoz. így olyan váratlan veszélyhelyzetben, amikor nagy mennyiségű buborék jutott be a vérbe, azok a tartályban eltávolíthatók a vérből, ahol a gázokat lelevegőzőnyílásokon keresztül ereszthetjük ki a tartályból.

A találmány értelmében így egy biztonságos, hatásos vérdiffúziós rendszer - különösképpen oxigenizációs rendszer - hozható létre, amely alacsony nyomásesésű, továbbá lehetővé teszi kevesebb, vagy kisebb kapacitású szivattyúk alkalmazását a rendszerben, végül kisebb megterhelést jelent a véredények számára.

A találmány további tökéletesítést nyújt még az ún. cikcakk-típusú kötegelt membrános oxigenizátor-kész.ülékcknél, aholis a membrán-zsebek előregyártott merevítő betétcsík alkalmazásával történő kialakítása és távtartó módon történő megtámasztása révén egyidejűleg jó tömítést adó hermetikus tömítő-zárókapesolat is biztosított a zsebek mindenkor átellenes végeinél, s ezáltal kiküszöbölődik egy külön szigetelt tömítés, vagy más, viszonylag komplex műszaki megoldás szükségessége, az önmagában ismert membrán-köteg végeinek tömítéséhez.

A találmány egyik eredményeként az említett betétcsík széleinek távtartó, vastagított kialakítása miatt az összehajtott membrán-köteg gazdaságosabban rakható össze, a végek azonos vagy még tökéletesebb megbízhatóságú tömítése mellett.

A találmány értelmében a vérdiffúziós rendszerhez eló'nyösen alkalmazható membrán-diffúziós készülék betétre felvitt membránja köteg-alakban van hajtogatva,

182 847 hogy nagyszámú niembránréteg alakuljon ki, s így biztosítva legyen nagyszámú párhuzamos első áramlási pálya a véráramlás számára, valamint nagyszámú párhuzamos második áramlási pálya a másik közeg részére, amely második áramlási pálya az első áramlási pályák között van elhelyezve, s azoktól az említett membrán választja el. A készülékben van továbbá egy merev, egydarabból készített betét, amely keresztirányban elhelyezkedő, lényegileg párhuzamos horonysorokkal - a falcolási vagy hajtásvonalakkal - rendelkezik és ezen hajtásvonalak mentén van cik-cakkalakban köteggé összehajtogatva, és amely a második áramlási pályában a membrán egyik oldalán van a membránrétegeket támasztó, hordozó módon elhelyezve. A betét térközökkel elhelyezett kivágásokat tartalmaz, amelyeken át lehetséges a közegáramlás.

A találmány értelmében a merev betét-csík mindegyik élén oldalt kínyúlóan elhelyezett fülek találhatók, amelyek befelé rá vannak hajlítva a betét belső széleire és azokon rögzítve (pl. ragasztva) vannak. Ennek az a szerepe. hogy kétszeres betétréteg-vastagságú széltartoinányokat hozzunk létre a betéten, amelyek köteggé össz.ehajtogatás után az egyes rétegek közölt megfelelő távtartást. és egyidejűleg jó tömítést biztosítanak a hajtogatott köteg átellenes szélei mentén.

A merev, egydarabból készített betét előnyösen bevonható egy vékony hőrelágyuló anyagfilmmel, mint amilyen a polietilén. A hajtogatási eljárás egy alkalmas fázisában a füleken lévő hőrelágyuló bevonatot például forró levegő segítségével felmelegíljük és így meglágyítjuk. A behajlított füleket ezután rászorítjuk a betét belső széleire úgy, hogy a meglágyult termoplasztikus bevonat útján a fülek rögzítődnek a betét belső szélein.

Ennek következtében amikor a betét a keresztirányú, lényegében párhuzamos hajtásvonalak mentén eik-eakkalakban összehajtogatva köteggé formáljuk annak céljából, hogy kialakuljon a már előzőleg ismertetett köteges membránrétegeket tartalmazó zsebekből álló membrándiffúziós készülék, a betét és a rá visszahajtott fülek révén biztosított kétszeres betétrétegvastagságú széltartományok egyidejűleg távtartást eredményeznek az egyes membránrétegek között, úgy ugyanakkor az átellenes széltartomány okban jól záró tömítést is adnak.

A találmány szerinti vérdiffúziós rendszerben előnyösen alkalmazható, fentiekben taglalt membrán-diffúziós készülék membránbetétjét tehát előnyösen és célszerűen egy ugyancsak találmány szerinti eljárás alkalmazásával egy kivágott, hőrelágyuló anyaggal bevont merev betétcsíkból olymódon állítjuk elő, hogy a betétcsík szélei mentén kiálló füleket a betétszélek mentén kétszeres betétrétegvustagságú túlt'edcstartományokat képező módon a betétcsíkra visszaliajlítjuk,majd hőhatás alkalmazásával rögzítjük Ezt követően a betétcsík meghatározott távközönként kiképzett kivágásai közötti betéttartományokra távtartó sz.itaanyag-esíkokat helyezünk fel. majd a betétcsíkot és a szitaanyag-csíkokat az utóbbiakat és a kivágásokat egyaránt lefedő méretű flexibilis diffúziós membránnal borítjuk be. A betétcsíkot ezután a behelyezett távtartó szitaanyag-csíkokkal és a ráhelyezett diffúziós membránnal együtt cik-cakkalakban a keresztirányú lényegében párhuzamos hajtásvonalak mentén összehajtogatva többrétegű, rétegenként zsebeket alkotó köteggé formáljuk, és a visszahajtott fülek révén a köteg egyéb tartományaihoz képest megnövelt vastagságú széltartományokban jó tömítést adó összehajtogatott köteget szorosan illeszkedő tartályba helyezzük be. A fülek kialakítása és visszahajtása során ügyelünk arra, hogy azokat a kivágásokat fedetlenül, szabadon hagyó módon hajlítsuk vissza.

A találmányt a továbbiakban annak egy példaképpen! kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, ahol az 1. ábra egy, a vér oxigenizációját szolgáló példaképpen! találmány szerinti vérdiffúziós rendszer oldalnézete, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott rendszernek függőleges tengely körül 90°-kal elforgatott oldanézete, a 3. ábra a rendszer membrándíffúziós készülékében alkalmazott zsebek egyikének hosszmetszete, bemutatva az oxigén és a vér áramlási pályájának egy-egy szakaszát, a 4. ábra a kötegelt zsebek kialakítására alkalmas találmány szerinti betét és kapcsolt részeinek összehajtogatás előtti kiterített feliilnézete, amely részek segítségével kötegelés után nagyszámú párhuzamos zseb alakul ki a 3. ábra szerinti metszeti felépítés szerint, az 5. ábra az 1. ábra szerinti példaképpen! diffúziós rendszer perspektivikus nézete, mig a

6. ábra a rendszer hőkicserélőjének a 2. ábra 6 6 vonala mentén vett kiemelt, részleges metszete.

Az 1. és 2. ábra szerinti példaképpeni vérdiffúziós 10 rendszerben van egy membrán-diffúziós készülék, amely lényegileg megegyezhet a 3 879 293 és a 3 757 955 sz. USA szabadalom szerinti megoldással. A membrándiffúziós készülék - jelen konkrét példánkban egy 12 oxigenizátor - előnyösen porózus, hidrofób, szemipcrmeábilis 14 membránt tartalmaz, mint például a polipropilén melynek parányi pórusai szubmikron nagyságrendűek, s amelyek lehetővé teszik, hogy a gáz kercsztülhajoljon a 14 membránon, míg a folyékony vér erre nem képes. A porózus, hidrofób 14 membrán - miként ez a fent idézett szabadalmakban Ic van írva nagyszámú (előnyösen kb. 75) különálló 16 zsebbe van beszerelve, éspedig úgy, hogy egy viszonylag merev, síklapszerű előregyártott 18 betétből, amely előnyösen polietilénnel vagy más, hasonló termoplasztikus anyaggal kezelt kartonból készülhet, különböző szerkezeti anyagok, ill. elemek ráhelyezcse után hajtogatással köteget formálunk, amelynek egyes rétegei képezik a 16 zsebeket.

Az itt bemutatott kiviteli alaknál 20 szilaanyagcsík van ráfektetve a kartonból készült 18 betétre, ezután a 14 membránt helyezzük rá, majd a kartonanyagú 18 betétet keresztirányú 24 hajtásvonalak mentén cik-eakkalakban összehajtjuk egy sorozat 22 lappá, amiként az ugyancsak ismertetést nyert az idézett szabadalmakban. Ez a 22 lapokból álló köteg képezi az egymáshoz csatlakoztatott, különálló !t> zsebeket. A vér áramlási pályája az egyes 16 zsebeken belül a 14 membránszakaszok között van, éspedig a 31 éltől a 33 élig. Az oxigén áramlási pályája pedig a 18 betét 22 lapjai, és a 14 membránok között zsebenként kétoldalt vezet, amelyben a 20 szitaanyag-csík áramláskönnyítő távtartóként szolgál.

Az egyes, egymással csatlakoztatott 16 zsebek véráramlási pályájában az áramlási képet befolyásoló 26 szitaanyag is elhelyezhető.

A 18 betét hosszanti elhelyezésű 28 kivágásokat tartalmaz, amelyekben a szomszédos 22 lapok megfelelő részei összekapcsolódhatnak, miként ez. a 3 757 955 sz. USA szabadalom 20 22. ábráin látható. Ilymódon ezek egy-egy folyamatos, átmenő elosztóvezetéket képeznek

182 847 az egyes áramlások számára, megkönnyítve az oxigén és a vér be- és kiáramlását az egymással párhuzamosan kapcsolt 16 zsebek megfelelő közegáramlási pályáiba.

A 18 betét mindegyik szélén oldalt kiálló 30 fülek találhatók, amelyeket befelé rá lehet hajlítani 32 hajtásvonalak mentén a belső betétszélekre annak érdekében, hogy kettős betérétegvastagság révén tömítő zárást biztosíthassunk az egyes 16 zsebek átellenes végeinél. A 18 betét kartonpapírja viszonylag alacsony olvadáspontú polietilénnel vagy hasonló hőrelágyuló anyaggal van bevonva úgy, hogy a 30 füleket rögzíteni lehet visszahajtott helyzetükben az említett polietilén bevonat megolvasztása útján. A 30 fülek ilymódon a rétegvastagság megnövekedése következtében kötegelés után jól tömitenek. A még csíkalakú 18 betét oldaléléit kétoldalú ragasztószalaggal is be lehet vonni. Ilyenkor a viszonylag keskeny 20 szitaanyagcsíkot a ragasztószalagok közötti tartományra helyezzük. Ezt követően a szélesebb 14 membránt helyezzük fel, odatapasztva a ragasztószalaghoz. Az így előkészített szerkezetet ezután a 24 hajtásvonalak mentén harmonikaszerűen összehajtjuk, és közbenső 26 szitaanyagot is tehetünk hozzá az így kialakított 16 zsebekhez. Miközben a szerkezetet köteggé hajtogatjuk, szobahőmérsékleten tömítő anyagot is adagolhatunk a membránélek hossza mentén a tömítés tökéletesítése érdekében.

A hőrelágyuló anyaggal bevont betétből kialakított 16 zsebek melegen történő tömítő lezárása - az ún. termikus hegesztés művelete — a 30 füleknél és a 18 betét éleinél egyszerűen forró levegő ráfúvásával elvégezhető, miáltal megolvasztjuk a polietilén bevonatot. Az összehajtott, illetve hajtogatott kartonpapír 18 betét áthaladhat a forró légsugáron, majd ezután a visszahajtott 30 füleket rászorítjuk a 18 betét belső széltartományaira, és ezzel elérjük egymáshoz tapadásukat a polietilén bevonat lehűlése során.

A fentiekben ismertetett meleglezárásos technológia kiküszöböli a ragasztócsíkok használatát akialakított 16 zsebek átellenes végeinek tömítésénél, és az eddig általában kézzel végzett műveleteket teljesen automatizálható folyamattal helyettesíti.

Egy másik foganatosítási változatként a forró levegőráfúvást helyettesíthetjük ragasztó spray alkalmazásával, amennyiben a 30 füleket a 18 betéthez ragasztásos technikával kívánjuk rögzíteni.

A forró levegőfúvatás felhasználható a közbenső 20 szitaanyag-csíknak a kartonpapírhoz való hozzáragasztására is, amikoris a polietilén bevonat a karton megfelelő belső tartományában megolvad, és ha szükséges, maga a szitaanyag is meglágyul.

Amint ez a 4. ábrán jól látható, előnyös ha a távtartó 20 szitaanyag-csíkot olymódon méretezzük, hogy a 18 betét átellenes széleinél lévő, térközökkel, hosszanti irányban elhelyezkedő 28 kivágások közé legyen behelyezhető. Ezáltal megakadályozható, hogy a 28 kivágásokat a 20 szitaanyag-csík elzárja. Hasonló módon, a kiálló 30 fülek is előnyösen úgy vannak méretezve, hogy visszahajtás és rögzítés után egyik 28 kivágás fölé se kerüljenek. Viszont a 14 membrán szélessége, amelyet a 20 szitaanyag-csík után fektetünk rá a 18 betétre, előnyösen közelítőleg megegyezik a 18 betét azon szélességével, amely a 30 fülek befelé való visszahajtása és rögzítése után áll elő, amint ez a 4. ábrán látható, annak érdekében, hogy ezzel egyidejűleg kialakítsuk a 14 membrán éleinek tömítő lezárást.

A szemipermeábilis 14 membránból és a 18 betétből a találmány szerint összeállított köteg, amely az egyes 16 zsebeket alkotja, folyamatos, automatizált folyamattal állítható elő, feltekercselt szalagalakú 18 betétből, 20 szitaanyag-csíkból és 14 membránból, hagyományos lehúzóhengerekkel vagy hasonlókkal, amelyek az összeszerelési művelet során az anyagtovábbítást végzik. Az egymáshoz csatlakoztatott 16 zsebekből kialakult köteget lényegileg a 3 879 293 sz. USA szabadalomnak megfelelően szoros illesztéssel egy 34 tartályba helyezzük be, amelyet 36 fedél zár le. A 34 tartály úgy van méretezve, hogy a kötegben lévő átfedő 30 füleket szorosan összenyomja, s így a 16 zsebek átellenes végeit tömítően lezárja.

Egy oxigéngáz forráshoz csatlakoztatható 35 gázbevezetés a gáznemű oxigén bevezetésére szolgál egy 37 gázbevezető nyíláson keresztül, miáltal létrejön a gáz átáramlása a 16 zsebek kötegén. A készülék 39 gázelszívó nyílásából kiáramló gázt 38 gázkivezetés vezeti el.

A 40 vérbevezetés, amint ez a 2. ábrán látható, egy széles nyílás, ez fogadja a függőleges 42 vezetékből érkező vért. Ez. a függőleges vezeték el van látva egy flexibilis vezetékhez, történő csatlakozással a betegtől érkézéi vénás vér befogadásához. A 44 csatlakozás, amely a 40 vérbevezetéssel van kapcsolatban, az operációhoz használt kardiotómiás szívócsővel kapcsolható össze.

A függőleges elhelyezésű 42 vezeték célja a 42 vezetékben a vér nyomómagasságának biztosítása, azaz egy előre meghatározott vérnyomás fenntartása a 12 oxigenizátoron belül, amikor a 42 vezeték fel van töltve vérrel.

A vér, belépve a 12 oxigeniz.átorba, áthalad a széles 40 vérbevezetésen, amely — mint ez a 2. ábrán látható lényegileg a 12 oxigenizátor teljes 56 szélességére kiterjed. Ezt követően a vér a 46 nyilak irány ában haladva eljut az egymással párhuzamosan kapcsolt 16 zsebekbe, majd szélesen elosztódva áthalad azokon a 48 nyilak irányában. A 16 zsebek másik végeinél a ver elhagyja a 16 zsebeket, az 50 nyilak irányában, és egy széles 52 vérelvezetésen át távozik, amely közvetlenül csatlakozik az 54 hőkicserélő széles 58 vérbevezetéséhez.

Az. 54 hökicscrclőn áthaladó véráramlási pálya ugyanolyan széles, mint a 12 oxigenizátorban lévő áramlási pálya, iránya pedig merőleges a véráramlás 48, 50 és 54 nyilakkal érzékeltetett irányaira, miként az a 2. ábrán látható. Ez az 56 szélesség megegyezik a 16 zsebeken, a 12 oxigenizátor 52 vérelvezetésén és az 54 hőkicserélő vérbevezetésén áthaladó megfelelő véráramlási pálya szélességével.

Az 54 hőkicserélő hasonló kivitelű lehet, mint a 3 640 340 sz. USA szabadalomban ismertetett harmonikaszerű fallal bíró hőkicserélő, de az itt használt hoki· cserélő előnyösen az 58 vérbevezetés körül vérátvezető zsebekkel van kiképezve a tekercselt ill. hajtogatott falban a véráramlás számára és így jelentősen megnövelt szélességű, ugyanakkor csökkentett áramlási ellenállású, ha összehasonlítjuk az előzőekben ismertetett szabadalom szerinti berendezéssel. Az 54 hőkicserslőn keresztülhaladó vérátvezető 59 zsebek előnyösen mentesek mindenféle áramláselosztó szitától vagy egyéb olyan eszköztől, ami növelné az áramlási ellenállást. így/ biztosítható egyenletesebb áramlás a hökieserélőn á t vezető különböző áramlási utakban. Ez azért lehetséges, mivel a 12 oxigenizátorban lévő széles csatlakozás az 52 vérelvezetéshez, valamint az 54 hőkicserélő 58 vérbevezetéschez már , 82 847 eleve erősen csökkenti a vérátvezető 59 zsebeken az áramlás egyenetlenségét, s ilymódon feleslegessé válik áramláselosztó szita alkalmazása.

Az 54 hőkicserélő vérátvezetö 59 zsebei például 1,587 mm (1/16 inch) szélesek, 12,7 mm (1/2 inch) mélyek és 107.95 mm (4,25 inch) hosszúak lehetnek egy konkrét kiviteli alak esetében.

A vér az 54 hőkicserélő vérátvezető 59 zsebeit elhagyva egy. ugyancsak 56 szélességű 60 kivezetőrésen áramlik ki, majd innen egy áttetsző műanyagból készíthető mercvfulú 62 tartályba jut úgy, hogy a véráramlás egy széles, általában sekély réteg alakjában áramlik át ezen a 62 tartályon.

A hőcserélő oldatot egy 64 bevezetésen át szivatytyúzhatjuk be az. 54 hőkicserélőbe, s az egy 66 elosztóvezetéken át jut az 54 hőkicscrélő fala által meghatározott véráramlást pályák közötti tartományokban elhelyezett 68 zsebekbe, amelyek hőkicserélő módon vannak elrendezve az egymással párhuzamos vérátáramlási pályák között. Szükség szerint áramlásosztó 69 sziták is használhatók. Ennél a kiviteli alaknál látható, hogy a 66 elosztóvezeték ugyanolyan ,,56” szélességű, mint amilyen széles a vérátáramlási pálya.

A kimerült, elhasználódott hőkicscrélő oldat az 54 hőkicserélőbői az ugyancsak .,56” szélességű 66 elosztóvezetékbe jut, és 70 vezetékben gyűlik össze, amely viszont egy - nem ábrázolt - gyűjtőcsőhöz csatlakozhat, amelyen át az elhasználódott hőcserélő oldatot visszavezethetjük a megfelelő hőmérsékletszabályozó készülékhez felmelegítés vagy hűtés céljából, majd azt szükséges esetben újból átszivattyúzhatjuk az 54 hokicserélőn.

A 62 tartálynak lefelé lejtő 72 fenékrésze van, amely felveszi a széles, vékony rétegben haladó oxigenizált és beszabályozott hőmérsékletű vért, amely az 54 hőkicserélő 60 kivezető résén át érkezik. A vér a 62 tartályon belül keskeny rétegben áramlik az 54 hőkicscrélő 60 kivezető résen keresztül a 62 tartálynak a 60 kivezetőréssel azonos szélességű 61 bevezetésen át a lejtős 72 fenékrészre. Ez idézi azt elő, hogy a vér keskeny rétegben áramlik mindaddig, amíg el nem éri a 74 vérmedencét, amely a 62 tartály függőleges, 76 csőtartományában van kialakítva.

Ha szükséges, műanyag vérhab zásgátló szivacsanyag helyezhető el. mint valami bevonóburkolat a 72 fenékrészen a célból, hogy ez is hozzájáruljon a gázbuborékok eltávolításához és az egyenletes véráramlás kialakulásához.

A 62 tartály 78 kivezetése a függőleges 76 csőtartomány aljánál van elhelyezve, és egy artériás vezetékhez csatlakoztatható, hogy így visszaszállíthassuk a vért a beteghez.

Mialatt a vér vékony, széles rétegben áramlik a lejtős 72 fenékrészen, elegendő idő áll rendelkezésre a vérben lévő mikrobuborékok eltávolítására, még mielőtt a vér elérné a viszonylag nyugalomban lévő 74 vérmedencét, ahol még mindig mód van a buborékok végleges eltávolítására.

A találmány szerinti vérdiffúziós rendszeren át történő vér be- és kiáramlási arányt előnyösen úgy állítjuk be. hogy a 74 vérmedence szintje kissé meghaladja a függőleges 76 cső tartomány magasságát, amint ez az

1. ábrán látható. Ez azért kívánatos, hogy a vér számára hosszú áramlási pályát biztosítsunk a 72 fenékrészen, továbbá, hogy a vér a 74 vérmetlenccbe túlzott mértékű, buborékkeltű turbulencia nélkül jusson el.

A 62 tartály maximális „63” mélysége a 76 csőtartoniány mellett mérve előnyösen nem több, mint az. „56” szélesség fele.

A távozó gázbuborékokat a 62 tartály felső falában lévő 77 légtelenitőnyílásokon át lehet kiereszteni. A 77 légteienítőnyílások előnyösen mikropórusos, hidrofób anyaggal vannak lezárva, amelynek hatásos pórusmérete nem nagyobb mint kb. 5 mikron Ilyen anyag például a polipropilén, papír vagy hasonlók. Ilymódon a 62 tar tályból a felszabaduló gázokat el lehet vezetni, miközben a külvilágtól származó szennyeződéseknek a 77 légtelenítőnyílásokon keresztül a 62 tartályba való bejutását megakadályozzuk.

A berendezésnek célszerűen egy 80 megkerülővezetéke is van, amely előnyösen egy hajlékony eső. Ennek végei merev 82 és 84 csatlakozóesonkokkal vannak összekapcsolva, amelyek viszont a 12 oxigenizátor 40 vérbevezetéséhez, illetve a 62 tartály függőleges 76 csőtartományának alsó részéhez csatlakoznak. A 80 megkerülő vezeték rendes körülmények között egy hemosztát vagy más kapcsolóeszköz, révén össze van esíptetve, tehát elszórhassál le van zárva. Amikor azonban az oxigenizációs folyamat befejeződött, a 80 megkerülovezeték megnyitható annak érdekében, hogy megkönnyítse a vér teljes leszívását a vérdiffúziós 10 rendszerből a 78 kivezetésen keresztül.

A 12 oxigenizátor hagyományos módon úgy van méretezve, hogy a 16 zsebek véráramlás! pályái kb. 107,95 inni (4,25 inch) hosszúak és 0,635 mm (0,025 inch) szélesek (amint ez a 2. ábrán látható), mélységük pedig 152,4 mrn (6 inch) (amint ezt az 1. ábrán láthatjuk.) Ilymódon biz tosítható a szükséges membránfelülct ahhoz, hogy egy felnőtt beteg légzési igényét ki lehessen elégíteni.

Az „56” szélesség értéke célszerűen 190,5 mm (7,5 inch) ahhoz, hogy biztosítani lehessen a rendkívül kis nyomásesést, egyenletes áramlást és nagy hatásosságú oxigenizációt, valamint a szükséges hőmérsékletszabályozási teljesítményt a rendszerben. A 62 tartály ugyancsak 190,5 mm (7,5 inch) széles lehet, hogy a vér vékony rétegben, turbulencia létrejötte nélkül áramolhasson át rajta, és hogy a gázbuborékok a lejtős 72 fenékrészen történő áramlás során eltávozhassanak.

Az ismertetett megoldás természetszerűleg csak példaképpen szolgál és nem korlátozza a csatolt igénypontokkal meghatározott oltalmi kört ezen egyetlen megoldásra. Az igénypontokban meghatározott oltalmi körön belül még számos egyéb kiviteli változat is lehetséges.

Claims (18)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Vérdiffúziós rendszer, amelyben egy köteggé hajtogatott szemipermeábilis membrán egyik oldalán elhelyezkedő, a membrán átellenes másik oldalán elhelyezkedő második közegáramlási pályával diffúziós cserekapcsolatban lévő első véráramlási pályát tartalmazó zsebekből álló membrán-diffúziós készülék, különösen oxigenizátor van elrendezve, az első és a második áramlási pályák rendre egy-egy bevezetéssel és kivezetéssel vannak ellátva, és az első áramlási pálya kivezetése egy hőkicserélő vérbevezetésére van csatlakoztatva, azzal jellemezve, hogy a rendszer (10) egy, a hőkicserélő (54) kivezetőrésére (60) csatlakozó vérbevezetésscl

   182 847 (61) bíró merevfalú tartályt (62) is tartalmaz, és a véráramlás útja a membrán-diffúziós készüléken, különösen oxigenizátoron (12), a hőkicserélőn (54) és a tartályon (62) át az áramlást irányra merőleges keresztmetszetekben mérve végig lényegében állandó szélességűre (56) van kiképezve, (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartálynak (62) a vérbevezetéstől (61) kiindulóan gravitációs Irányban lejtős fenékrésze (72) van.

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
3. 3. A 2. Igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (62) vérbevezetéssel (61) átellenes oldalán egy, lényegében függőleges csőtartományt (76) tartalmaz, és a tartály (62) kivezetése (78) ezen csőtartomány (76) aljánál van elhelyezve.

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
4. 4. A 3. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy spirál-alakú fém hőkicserélő fallal bíró hőkicserélője (54) van, aholis a véráramlási út a hőkicserélő fal egyik oldalán kialakított zsebek (59) során van átvezetve, és a hőkicserélő (54) kivezetőrése (60) a membrán-diffúziós készülék, különösen oxigenizátor (12) felett van elrendezve.

   (Elsőbbsége: 1978.január 23.)
5. 5. A 4. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy membrán-diffúziós készüléke egy vérhez szolgáló oxigenizátor (12).

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
6. 6. Az 5. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a membrán-diffúziós készülék, különösen az oxigenizátor (12) vérbevezetése (40) és a tartály (62) kivezetése (78) közé beiktatott elszorítással lezárható megkerülővezetéke (80) is van.

   (Elsőbbsége; 1978. január 23.)
7. 7. A 6. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a membrán-diffúziós készülék, különösen oxigenizátor (12) vérbevezetésére (40) csatlakoztatott, függőlegesen felszálló vezetéke (42) is van.

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
8. 8. A 3. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tartály (62) lényegében függőleges csőtartomány (76) környezetében mért legnagyobb mélysége (63) legfeljebb a tartályon (62) átmenő véráramlási út szélességének (56) felével egyenlő.

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
9. 9. A 4. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a merevfalú tartály (62) felső részén légtelenítőnyüás(ok) (77) van(nak) kiképezve.

   (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
10. 10. A 9. igénypont szerinti vérdiffúziós rendszer kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a légtelenítőny ílás(ok) (77) porózus, hidrofób anyaggal vannak lezárva, amelyben a pórusok hatásos átmérője legfeljebb 5 mikron.

    (Elsőbbsége: 1978. január 23.)
11. 11. Membrán-diffúziós készülék, különösen az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti vérdiffúziós rendszerhez, amelynél a diffúziót biztosító eszköz egy hajlékony, nagyszámú rétegből kötegbe hajtogatott szemipermeábilis membrán, melyben ilymódon nagyszámú párhuzamos első véráramlási pálya van kialakítva, míg a másik közeg 6 áramoltatására szolgáló második párhuzamos közegáramlási pályák az első áramlást pályák között, azoktól a membrán révén elkülönítetten helyezkednek el, továbbá amelynek merev, egydarabból készült, keresztirányban futó, lényegében párhuzamos hajtásvonalak mentén szakaszokra összehajtogatott, a membrán egyik oldalán a második közegáramlási pályákban elhelyezett membránréteg-támasztó betétje van, amely betétben távközökkel egymástól elhelyezett közegáramoltató kivágások vannak kialakítva, azzal jellemezve, hogy a merev betét (18) mindkét szelén oldalt kinyúló, befelé a betét (13) belső szélére ráhajlított és azon forrasztással vagy ragasztás útján rögzített, ilymódon a betéten (18) tömitő és távköztartó kétszeres vastagságú élszakaszokat képező fülekkel (30) van ellátva.

    (Elsőbbsége: 1978. május 5.)
12. 12. A 11. igénypont szerinti membrán-diffúziós készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a beiét (18) és a membrán (14) közé a közöttük történő közegáramlást megkönnyítő távtartóként szitaunyag-esík (20) van behelyezve.

    (Elsőbbsége: 1978. május 5.)
13. 13. A 12. igénypont szerinti membrán-diffúziós készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a közegáramlást megkönnyítő távtartó szitaanyag-esíkok (20) a merev betéten (18) az utóbbi közegátáramoltató kivágásai (28) közötti tartományait fedő módon vannak elhelyezve, míg a szemipermeábilis membrán (14) a szitaanyag-csíkokra (20) a betét (18) kivágásait (28) is lefedő szélességben van ráhelyezve.

    (Elsőbbsége: 1978. május 5.)
14. 14. A 13. igénypont szerinti membrán-diffúziós készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az egydarabból köteggé összehajtogatott merev betét (18) a hajtásrétegek közé behelyezett távtartó szitaanyag-esíkokkal (20) és a szemipernteábilis membránnal (14) együtt egy, a visszahajlított fülek (30) tartományait a kétszeres betétrétegvastagság révén távköztartást és egyben tömitő lezárást adó módon a hajtogatott közég egyéb tartományaihoz képest szorosabban össz.eszorító, illesztett belméretű tartályba (34) van behelyezve.

    (Elsőbbsége: 1978. május 5.)
15. 15. A 11 -14. igénypontok bármelyike szerinli membrán-diffúziós készülék kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a betéten (18) lévő fülek (30) a kivágásokat (28) fedetlenül szabadon hagyó módon vannak kiképezve és visszahajlítva.

    (Elsőbbsége: 1978. május 5.)
16. 16. Eljárás az 11-15. igénypontok bármelyike szerint membrán-diffúziós készülék lényegében párhuzamos keresztirányú hajtásvonalakkal és meghatározott távközönként a közegáramlást megkönnyítő kivágásokkal ellátott, hajlékony szemipermeábilis membránnal együtt hajtogatással többrétegű köteggé formálható, hőrelágyuló anyaggal bevont merev betétjének előállítására, azzal jellemezve, hogy a kivágott merev betét-csík szélei mentén kiálló füleket (30) a betét széle mentén befelé kétszeres betétrétegvastagságú túlfedéstartományt képező módon a bctét-csíkra visszahajlítjuk, majd a fülek (30) hőrelágyuló bevonatát hőhatással meglágyítjuk, és a visszahajlított füleket (30) a betét-csík széltartományára rászorítva a hőrelágyuló bevonat útján a betét-csíkhoz rögzítjük.

    (Elsőbbsége: 1978.május 5.)
17. 17. A 16. igénypont szerinti eljárás foganatosítási

    182 84⁷ módja, azzal jellemezve, hogy a fülek (30) visszahajlítását és rögzítését követően a betét-esík meghatározott távközönként kiképzett kivágásai (28) közötti betét-tartományokra távtartó szitaanyag-csíkokat (20) helyezünk fel, majd a betét-csíkot és a szitaanyag-csíkokat (20) az 5 utóbbiakat és a kivágásokat (28) egyaránt lefedő méretű flexibilis diffúziós membránnal (14) borítjuk be, miután a betét-csíkot a behelyezett távtartószitaanyag-esíkokkal (20) és a diffúziós membránnal (14) együtt a lényegében párhuzamos hajtásvonalak (24) mentén cik-cakkalakban 10 összehajtogatva többrétegű köteggé formáljuk, és a visz· szahajtott fülek (30) révén a köteg egyéb tartományaihoz képest megnövelt vastagságú széltartományokban tömítést alkotó kötegel szorosan illeszkedő tartályba (34) helyezzük be, (Elsőbbsége; 1978, május 5.)
18. 18, A 16. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a füleket (30) a kivágásokat (28) szabadon hagyó módon hajlítjuk vissza.

    (Elsőbbsége; 1978, május 5,)