ITMI942403A1

ITMI942403A1 - Ossigenatore di sangue con uno strato di capillari in membrana microporosa.

Info

Publication number: ITMI942403A1
Application number: IT002403A
Authority: IT
Inventors: Massimo Fini; Nicola Ghelli
Original assignee: Dideco Spa
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-25
Also published as: EP0713709A3; ATE205733T1; IT1271104B; ES2161818T3; EP0713709A2; ITMI942403A0; DE69522780D1; DE69522780T2; EP0713709B1; US5817278A

Description

DESCHIZIONE

Il trovato si riferisce ad un ossigenatore di sangue.

E' noto che nei circuiti extracorporei percorsi dal sangue durante le operazioni chirurgiche è presente un dispositi= vo ossigenatore che ha la funzione di cedere ossigeno al sangue prelevando nel contempo dallo stesso anidride carbo= nica.

I dispositivi osslgenatori proposti dalla tecnica nota pre= sentano molte forme di realizzazione,tutte però non esenti da caratteristiche svantaggiose.

Tra i tanti,citeremo in particolare un ossigenatore nel quale una struttura cilindrica comprende una parete inter= na ed una parete esterna lisce atte a delimitare una por= zione di spazio contenente uno strato di capillari che è a contatto con le dette pareti per tutta la loro estensione. Detti capillari,realizzati in membrana microporosa,sono de= stimati ad essere lambiti esternamente dal sangue che per= corre la detta porzione di spazio con direzione sostanziai mente perpendicolare ai capillari stessi,e sono annegati alle estremità in anelli di resina poliuretanica denomina= ti potting ed aperti su camere rispettivamente di entrata dell 1ossigeno,che dunque passa all'interno di essi,e di u= scita dell'anidride carbonica prelevata dal sangue.

Orbene,in questo tipo dì ossigenatone noto il sangue lncon= tra notevoli resistenze nel passare dall’entrata all'usci= ta della porzione di spazio contenente i capillari,e le for= ti perdite di carico che ne derivano inducono un trattamene to del sangue che può essere causa di danni emolitici.

Compito del presente trovato è quello dì realizzare un os= sigenatore di sangue nel quale il flusso del sangue avven= ga con minime perdite di carico,così da consentire un fun= zionamento che presenti rischi trascurabili di danni emolè= tici.

Il compito proposto viene raggiunto da un ossigenatone dì sangue, secondo il trovato,comprendente una struttura sostanzialmente cilindrica dotata di una parete interna e di una pagete esterna atte a delimitare una porzione di spazio di contenimento di uno strato di capillari in membrana microporosa destinati ad essere lambiti esternamente dal sangue che percorre con direzione sostanzialmente perpendi= colare ai detti capillari la detta porzione di spazio dota= ta di vie di comunicazione con l'esterno,detti capillari essendo annegati alle estremità in anelli di resina poliu= retanica denominati potting ed aperti su camere rispettlva= mente di entrata di ossigeno e di uscita dì anidride earbo= nica,caratterizzato dal fatto di comprendere nervature che si derivano dalla parete interna della struttura suddivise in una pluralità dì gruppi estesi per tutta la lunghezza della struttura stessa,e sono atte a determinare un anda= mento ondulato dello strato di capillari con presa di con= tatto da parte dello stesso con la parete esterna della struttura nelle zone di contatto con le nervature,e distac= co dalla detta parete esterna con presa di contatto con la parete interna della struttura nelle zone comprese tra due gruppi adiacenti di nervature.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggior= mente dalla descrizione di due forme di realizzazione pre= ferite ma non esclusive del trovato,illustrate a titolo in= dicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

-la figura 1 rappresenta la sezione col piano 1-1 di figu= ra 2;

-la figura 2 rappresenta la sezione col piano II-II di fi= gura 1;

-la figura 3 rappresenta la sezione col plano III-1I1 di figura 2;

-la figura 4 rappresenta ancora una sezione come quella vi= sibilo nella figura 1,e mostra le modalità di inserimento di uno scambiatore di calore;

-la figùra 5 rappresenta una sezione longitudinale del tro= vato secondo una variante;

-le figure da 6 a 9 rappresentano schematicamente alcune configurazioni secondo varianti del trovato.

Con riferimento alle suddette figure 1,2 e 3,sono indicate rispettivamente con 1 e 2 la parete interna e la parete e= sterna della struttura sostanzialmente cilindrica,atte a delimitare la porzione di spazio nella quale è contenuto lo strato 3 dì capillari in membrana microporosa destinati ad essere lambiti esternamente dal sangue che percorre con direzione sostanzialmente perpendicolare ai capillari stese si la detta porzione di spazio secondo le modalità che sa= ranno illustrate nel seguito.

Setti capillari sono annegati alle estremità negli anelli 4-e 5 di resina poliuretanica,denominati potting,e sono a= perti rispettivamente sulla camera 6 ricavata nel coperchio superiore 7 della struttura dotato di connettore 7a,e sul= la camera 8 ricavata nel coperchio inferiore 9 della strut= tura dotato di connettore 9a.

Attraverso il connettore 7a entra nella camera 6 ossigeno, ovvero una miscela di ossigeno ed azoto,che si inserisce nei capillari realizzati,come detto,in membrana mlcroporo= sa attraverso la quale si determina un flusso diffusivo per differenza dì concentrazione dì ossìgeno verso il sangue e,in senso opposto,di anidride carbonica dal sangue che perviene alla camera 8 e viene evacuata attraverso il con= nettore 9a.

Caratteristica saliente del trovato consiste nella presenza di nervature che si derivano monoliticamente dalla pare= te interna 1 suddivise nei tre gruppi uniformemente distri= buiti indicati globalmente nella figura 2 con 10,11,12,e= stesi per tutta la lunghezza della struttura;nella figura I sono visibili le nervature del gruppo 10 indicata con i numeri da 10a a 10g,e nella figura 3 sono visibili le ner= vature del gruppo 11 indicate con i numeri da 11a a 11g. La presenza di queste nervature fa si che lo strato di ca= pillari 3 assuma un andamento ondulato molto evidente nel= la figura 2,con presa di contatto con la parete esterna 2 nelle zone di contatto con le nervature,e distacco dalla detta parete esterna 2 con presa di contatto con la parete interna 1 nelle zone comprese tra due gruppi adiacenti di nervature .

Ne deriva la presenza di spazi liberi a ridosso della pare= te esterna 2,indicati con 13,14,15,e di serie di spazi li= beri a ridosso della parete interna 1,compresi tra le ner= vature dei tre gruppi.

Nelle figure é ad esemplo indicato con 16 uno degli spazi compresi tra le nervature del gruppo indicato globalmen= te con 10.

La circolazione del sangue è resa evidente dalle frecce vi= sibili nelle figure.

II sangue entra dunque nella porzione di spazio delimitata dalle pareti 1 e 2 attraverso le feritoie 17,18,19 pratica= te nella parete interna 1 nella zona compresa tra le nerva= ture 10b e 10c del gruppo 10,e tutte le nervature del detto gruppo sono forate per consentire al sangue di distribuirsi per tutta la lunghezza della parete,andando ad invadere lo strato di capillari 3.

Entrato all'interno del detto strato 3,il sangue si suddi= vide in due percorsi omologhi indicati dalle frecce,diri= gendosi verso gli spazi liberi 13 e 14 e successivamente verso le serie di spazi liberi compresi tra le nervature dei gruppi 12 e 11,per pervenire infine allo spazio libero 15 ove trova una via d'uscita nel connettore 20.

Si realizza così una circolazione del sangue che,grazie al= la presenza di ampi spazi di paesaggio,presenta bassissime perdite di carico e consente dunque di operare sul sangue con pressioni ridotte che garantiscono danni emolitici del tutto trascurabili.

Completano il dispositivo descritto il connettore 21 di attacco per un eventuale circuito di ricircolo ed il con= nettore 22 collegato alla camera di sbollamento 23.

la figura 4 mostra la sezione visibile nella figura 1,e ren= de evidenti le condizioni vantaggiose offerte dall'ossige= natore secondo il trovato nell'accoppiamento in serie con uno scambiatore di calore 24 che può essere alloggiato al= l'interno della struttura e convoglia il sangue in esso en= trato attraverso il connettore 24a,dopo averne regolato la temperatura, direttamente alle feritoie 17,18,19 di ingres= so all'ossigenatore.

La figura 5 mostra una variante del trovato relativa alle vie di comunicazione con l'esterno della porzione di spazio delimitata dalle pareti 1 e 2,di contenimento dello strato di capillari 3.

Secondo questa variante la via di comunicazione con l'e= sterno in corrispondenza della parete interna 1 è realizza= ta mediante la pluralità di feritoie allineate indicate con i numeri da 25a a 25f,praticate nella parete 1 in corrispon= denza delle zone comprese tra le nervature del gruppo 10 e sfocienti nel collettore 26 adiacente alla parete 1 dota= to del connettore 26a collegabile con una linea di arrivo del sangue.

La via di comunicazione con l'esterno in corrispondenza del= la parete esterna 2 è realizzata in questa variante median= te le feritoie allineate indicate con i numeri da 27a a 27f, praticate nella parete 2 in corrispondenza dello spazio li= bero 15,ed il sangue sfociante da dette feritoie potrà es= sere raccolto da un adatto dispositivo,ed in particolare da uno scambiatore di calore.

Le figure da 6 a 9 mostrano schematicamente configurazioni secondo varianti del trovato,ed evidenziano come con un nu= mero dispari dì gruppi di nervature le due vie dì comunica» zlone con l'esterno della porzione di spazio compresa tra la parete interna e la parete esterna si trovino una per ciascuna dì dette pareti,situate in zone diametralmente opposte di distacco dello strato di capillari dalle pareti stesse ,mentre con un numero pari di gruppi di nervature le dette vie di comunicazione si trovano entrambe o sull'una o sull'altra dì dette pareti.

Esaminiamo in particolare le figure.

Le figure 6 e 7 sono relative a forme di realizzazione con tre gruppi di nervature,ed in particolare la figura 6 rap= presenta la soluzione realizzata nelle forme descrìtte in precedenza, mentre la figura 7 presenta lo scambio delle fun= zloni delle due vìe di comunicazione con l'esterno; dove prima c'era entrata del sangue ora c'è l'uscita,e dove pri= ma c'era uscita ora c'è l'entrata.

La stessa situazione delle vie dì entrata e uscita del san= gue,disposte l'una sulla parete interna e l'altra sulla pa= irete esterna,si verifica con qualsiasi numero dispari di gruppi di nervature.

Le figure 8 e 9,con quattro gruppi di nervature,rappresen= tano la situazione delle vie di comunicazione con l'ester= no nel caso dì un numero pari dei detti gruppi,e dunque con sei,otto,dieci gruppi e così via: le dette vie di comunica= zìone sono situate entrambe sulla stessa parete.

Il trovato descritto è suscettibile di numerose modifiche e varianti,tutte rientranti nell'ambito del concetto inven= tivo: come si è detto,il numero di gruppi di nervature po= trà essere qualsiasi,ed anche la conformazione delle vie di comunicazione con l'esterno della porzione di spazio con= tenente lo strato dì capillari potrà essere realizzata in un modo qualsiasi.

Nella pratica realizzazione del trovato tutti i particolari potranno essere sostituiti con altri elementi tecnicamente equivalenti; inoltre i materiali impiegati,nonché le forme e le dimensioni,potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze .

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Ossigenatore di sangue,comprendente una struttura so=~ stanzialmente cilindrica dotata di una parete interna e di una parete esterna atte a delimitare una porzione di spazio di contenimento di uno strato di capillari in membrana mi= croporosa destinati ad essere lambiti esternamente dal sangue che percorre con direzione sostanzialmente perpendico= lare ai detti capillari la detta porzione di spazio dotata di vie di comunicazione con l'esterno,detti capillari es= sondo annegati alle estremità in anelli di resina poliure= tanica denominati potting ed aperti su camere rispettivamente di entrata di ossigeno e di uscita di anidride carbo= nica,caratterizzato dal fatto di comprendere nervature che si derivano dalla parete interna della struttura suddivise in una pluralità di gruppi estesi per tutta la lunghezza della struttura stessa,e sono atte a determinare un anda= mento ondulato dello strato dì capillari con presa di con= tatto da parte dello stesso con la parete esterna della struttura nelle zone di contatto con le nervature,e distaci co dalla detta parete esterna con presa di contatto con la parete interna della struttura nelle zone comprese tra due gruppi adiacenti di nervature.
2) Ossigenatone secondo la riv.1,caratterizzato dal fatto che i gruppi di nervature sono in numero dispari,uniforme= mente distribuiti sulla parete interna della struttura.
3) Ossigenatore secondo la riv.1,caratterizzato dal fatto che 1 gruppi di nervature sono in numero pari,uniformemen= te distribuiti sulla parete interna della struttura.
4) Ossigenatore secondo una o più delle riv.precedenti,ca= ratterizzato dal fatto che le vie di comunicazione con l'e= sterno per il passaggio del sangue nella porzione di spazio delimitata dalle pareti interna ed esterna della struttura sono situate in zone diametralmente opposte di distacco del= lo strato di capillari dalle pareti stesse.
5) Ossigenatore secondo una o più delle riv.precedenti,ca= ratterizzato dal fatto che la via di comunicazione con l'esterno della porzione di spazio contenente lo strato di ca= pillari è realizzata in corrispondenza della parete inter= na mediante feritoie praticate nella parete stessa compre= se tra due nervature adiacenti di un gruppo,tutte le nerva= ture del detto gruppo essendo forate per consentire il pas= saggio del sangue lungo tutta la lunghezza della parete.
6) Ossigenatore secondo una o più delle riv.precedenti,ca= ratterizzato dal fatto che la via di comunicazione con l’e= sterno della porzione di spazio contenente lo strato di ca= pillari è realizzata in corrispondenza della parete inter= na mediante una pluralità di feritoie allineate praticate nella parete stessa in corrispondenza delle zone comprese tra nervature di un gruppo.
7) Ossigenatore secondo una o più delle riv.precedenti,ca= ratterìzzato dal fatto che la via di comunicazione con l'e= sterno della porzione di spazio contenente lo strato di ca= pillari è realizzata in corrispondenza della parete inter= na mediante una pluralità di feritole allineate praticate nella parete stessa in corrispondenza delle zone comprese tra nervature di un gruppo e sfocienti in corrispondenza di un collettore adiacente alla parete stessa.
8) Ossigenatore secondo una o pili delle riv.precedenti,ca= ratterizzato dal fatto che la via di comunicazione con l'e= sterno della porzione dì spazio contenente lo strato di ca= pillari è realizzata in corriapondenza della parete estera na mediante un connettore situato in una zona di distacco dello strato dì capillari dalla detta parete. 9 )Ossigenatore secondo una o più delle riv.precedenti,carat= terìzzato dal fatto che la vìa di comunicazione con l'ester= no della porzione dì spazio contenente lo strato dì capil= lari è realizzata in corrispondenza della parete esterna mediante una pluralità di feritoie allineate praticate nel= la detta parete in una zona di distacco dello strato di ca= piilari dalla parete stessa. 10) Ossigenatore dì sangue,caratterizzato dal fatto di com= prendere una o più delle caratteristiche descritte e/o il= lustrate