ITUB20155958A1 - Device to be used in combination with an extracorporeal blood treatment device - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione s’inserisce nel settore dei trattamenti medici del sangue per via extracorporea veno- venosa e concerne un dispositivo inserito in un circuito utilizzabile in abbinamento a un’apparecchiatura dedicata. The present invention is part of the field of medical blood treatments via extracorporeal veno- venous route and concerns a device inserted in a circuit that can be used in conjunction with a dedicated equipment.
Tali trattamenti si eseguono con circuiti e macchine specifiche e si fondano su uno schema di base riconducibile al seguente: These treatments are performed with specific circuits and machines and are based on a basic scheme that can be traced back to the following:
1) un catetere di accesso inserito in una vena del paziente (ad esempio la Femorale, la Giugulare o la Succlavia); 1) an access catheter inserted into a patient's vein (for example the Femoral, the Jugular or the Subclavian);
2) un catetere di ritorno inserito in una vena del paziente (per bassi flussi e trattamenti mini-invasivi si impiega generalmente un solo catetere a due vie); 2) a return catheter inserted in a patient's vein (for low flows and minimally invasive treatments, only one two-way catheter is generally used);
3) una linea di tubi e raccordi di collegamento da e verso il paziente, spesso ma non necessariamente comprendente elementi aggiuntivi quali sensori di pressione o di altre grandezze chimico- fisiche, pozzetti di espansione, derivazioni per l’infusione di farmaci, rilevatori di bolle d’aria, clamps, etc. 3) a line of pipes and fittings for connecting to and from the patient, often but not necessarily including additional elements such as pressure sensors or other chemical-physical quantities, expansion wells, derivations for the infusion of drugs, bubble detectors air, clamps, etc.
4) una pompa sangue che fornisce il lavoro necessario per superare le resistenze e permettere la circolazione extracorporea del sangue; questa pompa può essere di tipo occlusivo (pompe peristaltiche o “roller”) oppure non occlusivo, (pompe centrifughe); 5) almeno un componente attivo che, nel caso della presente invenzione, è un ossigenatore, cioè un componente che permette lo scambio dei gas: si tratta di un prodotto medicale di normale reperibilità, composto da fibre cave di materiale opportuno, principalmente polipropilene (PPP) o polimetilpentene (PMP) avvolte e/o sovrapposte in modo tale da farsi lambire all’esterno dal flusso di sangue mentre all’interno delle fibre passa aria, ossigeno o una miscela dei due gas. 4) a blood pump that provides the necessary work to overcome resistance and allow the extracorporeal circulation of the blood; this pump can be of the occlusive type (peristaltic or “roller” pumps) or non-occlusive, (centrifugal pumps); 5) at least one active component which, in the case of the present invention, is an oxygenator, i.e. a component that allows gas exchange: it is a medical product of normal availability, composed of hollow fibers of a suitable material, mainly polypropylene (PPP ) or polymethylpentene (PMP) wrapped and / or superimposed in such a way as to be lapped on the outside by the blood flow while inside the fibers passes air, oxygen or a mixture of the two gases.
Una forma di realizzazione di tipo noto di un’apparecchiatura di questo tipo è illustrata in Fig.l. An embodiment of a known type of an apparatus of this type is illustrated in Fig.l.
L’efficienza di questo tipo di trattamento dipende in larga misura dalla superficie delle fibre che vengono in contatto con il sangue da trattare per uno scambio gassoso che avviene principalmente per differenza di pressione parziale: tanto maggiore è la superficie, tanto più efficiente è il trattamento eseguito. The efficiency of this type of treatment largely depends on the surface of the fibers that come into contact with the blood to be treated for a gaseous exchange that occurs mainly due to the difference in partial pressure: the greater the surface, the more efficient the treatment. performed.
Al fine di aumentare l’efficienza del trattamento, l’eventuale utilizzazione di superfici eccessive rispetto al flusso di sangue che le lambisce comporterebbe un rallentamento del flusso stesso con conseguente aumento del rischio di coagulazione, e con l’aumento del rischio di ristagno di componenti ematiche solide e la possibile creazione di circuiti preferenziali che sfrutterebbero solo parte delle fibre del componente attivo ri ducendone in tal modo Γ efficienza. Questo determinerebbe l’esigenza di dosi maggiori di farmaci anticoagulanti (p. es. eparina) che al contrario sarebbe preferibile ridurre o, in alternativa, la necessità di impiegare ossigenatori con superfici di scambio ridotte e quindi meno efficienti. In order to increase the efficiency of the treatment, the possible use of excessive surfaces compared to the flow of blood that touches them would lead to a slowdown in the flow itself with a consequent increase in the risk of coagulation, and with an increase in the risk of stagnation of components. solid blood and the possible creation of preferential circuits that would exploit only part of the fibers of the active component, thus reducing its efficiency. This would determine the need for higher doses of anticoagulant drugs (eg. Heparin) which, on the contrary, would be preferable to reduce or, alternatively, the need to use oxygenators with reduced and therefore less efficient exchange surfaces.
Le necessità sono quindi in contrasto e finora i trattamenti mini-invasivi cioè a basso flusso ematico (< 500 ml/min,), che sono meglio tollerati dai pazienti, risultano poco efficaci se effettuati con ossigenatori di ridotta superficie oppure non correttamente praticabili con ossigenatori di superficie maggiore. The needs are therefore in contrast and so far the minimally invasive treatments, i.e. low blood flow (<500 ml / min,), which are better tolerated by patients, are not very effective if carried out with small surface oxygenators or not correctly practicable with oxygenators larger surface area.
Scopo della presente invenzione è di superare il problema, permettendo l’impiego di ossigenatori di superficie relativamente elevata (anche superiori ai 2 mq) pur consentendo un flusso ematico da e verso il paziente riducibile a piacere, anche sotto i 50 ml/min (per possibili impieghi pediatrici o altre esigenze particolari). The purpose of the present invention is to overcome the problem, allowing the use of relatively large surface oxygenators (even larger than 2 m2) while allowing a blood flow to and from the patient which can be reduced at will, even below 50 ml / min (for possible pediatric uses or other special needs).
In pratica, l’invenzione permette di generare un flusso alternato di sangue esclusivamente all’interno deH'ossigenatore. Detto flusso alternato è localizzato poiché è limitato alla porzione di circuito contenente l'ossigenatore stesso. Il flusso alternato di sangue generato dal dispositivo oggetto della presente invenzione si andrà ad aggiungere al flusso prodotto dalla pompa soltanto all’interno deH'ossigenatore mentre l’azione della pompa è limitata al flusso ematico effettivo da e verso il paziente in tutto il resto del circuito. In practice, the invention allows to generate an alternating flow of blood exclusively inside the oxygenator. Said alternating flow is localized since it is limited to the portion of the circuit containing the oxygenator itself. The alternating flow of blood generated by the device object of the present invention will be added to the flow produced by the pump only inside the oxygenator while the action of the pump is limited to the actual blood flow to and from the patient throughout the rest of the circuit.
In tal modo sarà possibile l’impiego di ossigenatori realizzati con materiali di maggior durata ma di minore efficacia semplicemente aumentandone la superficie di contatto con il sangue per compensare la minore efficienza, (come per esempio, nel caso di ossigenatori in Polimetilpentene, di maggior durata ma di minore efficienza, in sostituzione di quelli in Polipropilene, più efficienti ma di breve durata), senza che sia necessario sottoporre il paziente a pratiche invasive necessarie a mantenere un alto flusso ematico quali una doppia cateterizzazione o l’impiego di cateteri di grosse dimensioni che necessitano di accessi chirurgici o comunque più traumatici e che, a causa degli alti flussi in gioco, richiedono l’impiego di personale altamente specializzato. In this way it will be possible to use oxygenators made with longer lasting but less effective materials simply by increasing the contact surface with the blood to compensate for the lower efficiency, (as for example, in the case of Polymethylpentene oxygenators, which last longer. but of lower efficiency, replacing those in Polypropylene, more efficient but of short duration), without the need to subject the patient to invasive practices necessary to maintain a high blood flow such as a double catheterization or the use of large catheters which require surgical access or in any case more traumatic accesses and which, due to the high flows involved, require the use of highly specialized personnel.
Vantaggiosamente, con la presente invenzione, si preserva così la caratteristica di trattamento mini- invasivo permettendo comunque l’impiego (e sfruttando l’efficienza) di ossigenatori di grande superficie. Advantageously, with the present invention, the characteristic of minimally invasive treatment is thus preserved while still allowing the use (and exploiting the efficiency) of large surface oxygenators.
In altre parole, il principale vantaggio della presente invenzione risiede nella possibilità di eseguire in modo molto efficace per esempio, la rimozione extracorporea della C02mantenendo un flusso effettivo di sangue da e verso il paziente contenuto (ad esempio entro il valore di 500ml/min.) e sommando a questo flusso effettivo un flusso alternato di sangue generato dal dispositivo oggetto della presente invenzione limitatamente alla porzione di circuito contenente l'ossigenatore, Questo maggior flusso essendo più idoneo alla corretta fluidodinamica degli ossigenatori di maggior superficie, permette di sfruttarne Γ efficacia riducendo nel frattempo il rischio di coagulazione e i ristagni di sangue. In other words, the main advantage of the present invention lies in the possibility of performing very effectively, for example, the extracorporeal removal of CO2 while maintaining an effective flow of blood to and from the patient contained (for example within the value of 500ml / min.) and by adding to this actual flow an alternating flow of blood generated by the device object of the present invention limited to the portion of the circuit containing the oxygenator. meanwhile the risk of clotting and blood stagnation.
Più in particolare, il dispositivo oggetto dell’ invenzione è provvisto di mezzi atti a generare un flusso alternato di sangue all’interno dell’ossigenatore, senza alterare l’entità del flusso del circuito principale, cioè il circuito collegato in entrata e in uscita al paziente. Il flusso alternato generato dal dispositivo limitatamente all’ossigenatore potrà essere ottenuto con i mezzi descritti nel seguito. More specifically, the device object of the invention is provided with means suitable for generating an alternating flow of blood inside the oxygenator, without altering the extent of the flow of the main circuit, i.e. the circuit connected in and out of the patient. The alternating flow generated by the device limited to the oxygenator can be obtained with the means described below.
Più in generale, la presente invenzione permette di rendere indipendente il flusso ematico da e verso il paziente rispetto al flusso circolante a contatto della superficie del componente attivo. In questo modo possono essere utilizzati componenti di superfìcie anche relativamente molto elevata (anche superiori ai 2 mq) pur consentendo un flusso ematico da e verso il paziente riducibile a piacere, anche sotto i 50 ml/min. (per esempio, per impieghi pediatrici). More generally, the present invention makes it possible to make the blood flow to and from the patient independent of the flow circulating in contact with the surface of the active component. In this way, even relatively very high surface components can be used (even larger than 2 m2) while allowing a blood flow to and from the patient that can be reduced at will, even below 50 ml / min. (for example, for pediatric use).
Nel contempo, la possibilità offerta dalla presente invenzione di mantenere un flusso ematico all'interno dell'ossigenatore anche nel caso di pompa ferma, quindi di flusso da e verso il paziente pari a zero, consente di evitare i problemi di coagulazione che si possono verificare in caso di stop forzati del trattamento, per esempio, a seguito di allarmi di varia natura che obbligano a fermare temporaneamente il flusso ematico effettivo. At the same time, the possibility offered by the present invention of maintaining a blood flow inside the oxygenator even in the case of a stopped pump, therefore of zero flow to and from the patient, allows to avoid the coagulation problems that may occur. in the event of forced treatment stops, for example, following alarms of various kinds that force the effective blood flow to be temporarily stopped.
L’invenzione sarà ora descritta con riferimento ai disegni che sono forniti a scopo esemplificativo e non limitativo di altre forme di attuazioni non illustrate e/o descritte; nei disegni allegati: The invention will now be described with reference to the drawings which are provided for illustrative and non-limiting purposes of other forms of embodiments not illustrated and / or described; in the attached drawings:
La Fig. 1 illustra schematicamente un circuito tradizionale di rimozione della C02.La Fig. 2 illustra schematicamente un possibile esempio di realizzazione dell’invenzione in cui è visibile il dispositivo che genera il flusso alternato, nella fattispecie un contenitore di forma appropriata diviso in due metà da una membrana elastica alla quale è fissato un magnete permanente. Le due metà del dispositivo non sono comunicanti ma qualunque movimento della membrana nella direzione della parete di una camera provocherà una diminuzione di volume della camera stessa e contemporaneamente una identica variazione di volume di segno opposto (in questo caso un aumento) della camera adiacente. Inserendo il contenitore all'interno di un supporto un grado di generare campi magnetici alternati, la membrana elastica, trascinata dalle forze magnetiche agenti sul magnete permanente ad essa collegato subirà un movimento controllato che si traduce in una oscillazione della membrana ed un conseguente variazione di volume in opposizione di fase ma identico in valore assoluto nelle due camere adiacenti. Fig. 1 schematically illustrates a traditional C02 removal circuit. Fig. 2 schematically illustrates a possible embodiment of the invention in which the device that generates the alternating flow is visible, in this case an appropriately shaped container divided into two half by an elastic membrane to which a permanent magnet is attached. The two halves of the device are not communicating but any movement of the membrane in the direction of the wall of a chamber will cause a decrease in the volume of the chamber itself and at the same time an identical volume variation of opposite sign (in this case an increase) of the adjacent chamber. By inserting the container inside a support capable of generating alternating magnetic fields, the elastic membrane, dragged by the magnetic forces acting on the permanent magnet connected to it, will undergo a controlled movement which results in an oscillation of the membrane and a consequent volume variation. in phase opposition but identical in absolute value in the two adjacent chambers.
La fig. 3 illustra un dispositivo a soffietto costituito da due camere adiacenti separate da una parete centrale nella quale si inserisce una barra che, muovendosi alternativamente in una direzione ed in quella opposta provocherà una variazione di volume uguale e contraria nelle due metà del soffietto generando una oscillazione nel flusso ematico ad esso collegato. Fig. 3 shows a bellows device consisting of two adjacent chambers separated by a central wall into which a bar is inserted which, moving alternately in one direction and in the opposite one, will cause an equal and opposite volume variation in the two halves of the bellows, generating an oscillation in the blood flow connected to it.
Nei disegni allegati è illustrata schematicamente un’apparecchiatura per la rimozione di C02dal sangue la quale comprende, nella sua forma usuale rappresentata in Fig.l, le seguenti parti componenti: The attached drawings schematically illustrate an apparatus for the removal of C02 from the blood which includes, in its usual form shown in Fig. 1, the following component parts:
primi mezzi di collegamento al paziente per il prelievo del sangue attraverso una linea di accesso (generalmente un catetere venoso), contraddistinti dal riferimento (1) nei disegni, first means for connecting to the patient for drawing blood through an access line (generally a venous catheter), distinguished by the reference (1) in the drawings,
una pompa sangue (2); a blood pump (2);
un ossigenatore (3), provvisto di una prima entrata (30) per l’ingresso del sangue da trattare, di una prima uscita (31) per il sangue trattato, nonché di una seconda entrata (6) per l’ingresso di aria/ossigeno e di una relativa seconda uscita (7) per l’aria e la C02rimossa; an oxygenator (3), equipped with a first inlet (30) for the entry of the blood to be treated, a first outlet (31) for the treated blood, as well as a second inlet (6) for the entry of air / oxygen and a related second outlet (7) for the air and the CO2 removed;
secondi mezzi di collegamento (5) al paziente per la restituzione del sangue al paziente attraverso una linea di ritorno (4) che generalmente termina in un catetere inserito in un vaso del paziente. I mezzi di collegamento in entrata ed in uscita possono essere riuniti in un unico catetere a due vie. second connecting means (5) to the patient for returning the blood to the patient through a return line (4) which generally ends in a catheter inserted in a vessel of the patient. The inlet and outlet connecting means can be combined in a single two-way catheter.
L’invenzione è relativa ad un dispositivo (10) che determina un flusso alternato all’interno del componente attivo (3). The invention relates to a device (10) which determines an alternating flow within the active component (3).
Detto flusso alternato, che può vantaggiosamente essere generato dairoscillazione di una membrana che divide le due cavità di un involucro (questa soluzione garantisce che ci sia esatta corrispondenza tra il volume sottratto ad un comparto e il volume aggiunto al comparto collegato, vale a dire che viene garantita l’esatta opposizione di fase e di ampiezza) oppure da una coppia di soffietti uguali che condividono una parete mobile (analogamente all'esempio precedente, il movimento in una direzione della parete mobile comune dei soffietti provocherà un identico, seppure di segno opposto, dislocamento di sangue nei due diversi scompartì). I due scompartì, o sezioni, sono collegati sia a monte che a valle dell'ossigenatore (ciascuno scomparto mantenuto separato per cui non vi è miscelazione tra i due flussi in entrata ed in uscita dalfossi genatore) . Said alternating flow, which can advantageously be generated by the oscillation of a membrane that divides the two cavities of an envelope (this solution ensures that there is exact correspondence between the volume removed from a compartment and the volume added to the connected compartment, i.e. exact opposition of phase and amplitude guaranteed) or by a pair of identical bellows sharing a movable wall (similar to the previous example, the movement in one direction of the common movable wall of the bellows will cause an identical, albeit opposite sign, displacement of blood in the two different compartments). The two compartments, or sections, are connected both upstream and downstream of the oxygenator (each compartment kept separate so that there is no mixing between the two flows entering and leaving the generator ditch).
I movimenti determinati dal dispositivo (10) generano un flusso alternato di sangue all’ interno dell’ossigenatore (3), ne evitano il ristagno e ne mantengono elevata la velocità di scorrimento lungo le pareti delle fibre dell’ossigenatore stesso. The movements determined by the device (10) generate an alternating flow of blood inside the oxygenator (3), preventing it from stagnating and keeping the speed of its sliding along the walls of the oxygenator fibers high.
È importante rilevare la totale assenza di valvole mono o bi-direzionali che avrebbero negativi effetti emolitici e sarebbero inutili agli scopi dell’invenzione. It is important to note the total absence of mono or bi-directional valves which would have negative haemolytic effects and would be useless for the purposes of the invention.
Vantaggiosamente, inoltre, in conformità con la presente invenzione (e come rilevabile anche mediante gli esempi relativi alle Figg. 2 e 3) la soluzione proposta non è occlusiva e quindi non aumenta in modo significativo il danno meccanico alle componenti solide del sangue. In altre parole, i mezzi di movimentazione (in seguito meglio descritti) atti a muovere una parete mobile del dispositivo determinano un’azione sul sangue di tipo non occlusivo, non causando contatti tra la stessa parete ed altre parti del dispositivo (10) e/o del circuito sangue. Advantageously, moreover, in accordance with the present invention (and as can also be seen from the examples relating to Figs. 2 and 3) the proposed solution is not occlusive and therefore does not significantly increase the mechanical damage to the solid components of the blood. In other words, the handling means (hereinafter better described) suitable for moving a mobile wall of the device determine a non-occlusive action on the blood, not causing contact between the same wall and other parts of the device (10) and / or the blood circuit.
Si fornisce a titolo esplicativo e non limitativo un valore di volume di sangue messo in movimento alternato di circa 1000/2000 ml/min, che corrisponde, con oscillazioni alla frequenza di 4 Hz (sempre a titolo di esempio) a volumi di circa 2/4 mi per emiciclo. Le suddette oscillazioni non interferiscono con il flusso di sangue da e verso il paziente. Tale flusso è controllato dalla pompa sangue (2) che, in questo caso, è preferibile, ma non indispensabile, sia di tipo occlusivo per meglio limitare le oscillazioni al tratto di circuito comprendente l’ossigenatore. For explanatory and non-limiting purposes, a volume value of blood put in alternating movement of about 1000/2000 ml / min is provided, which corresponds, with oscillations at the frequency of 4 Hz (again by way of example) to volumes of about 2 / 4 mi per hemicycle. The aforementioned oscillations do not interfere with the flow of blood to and from the patient. This flow is controlled by the blood pump (2) which, in this case, is preferable, but not essential, is of the occlusive type to better limit the oscillations to the section of the circuit including the oxygenator.
In Fig. 2 è illustrato schematicamente un esempio di realizzazione di un circuito provvisto del dispositivo oggetto dell’invenzione. Anche in questo caso, sono stati utilizzati gli stessi riferimenti numerici della Fig.l per contraddistinguere componenti analoghe. L’esempio della Fig.2 è provvisto di un ossi genatore (3). Tale ossigenatore, come precedentemente specificato, potrà essere differentemente costituito, in funzione dell’apparecchiatura di trattamento del sangue equipaggiata. Fig. 2 schematically illustrates an example of realization of a circuit equipped with the device object of the invention. Also in this case, the same numerical references of Fig. 1 have been used to distinguish similar components. The example of Fig.2 is provided with an ossi genator (3). This oxygenator, as previously specified, may be differently constituted, depending on the equipped blood treatment equipment.
Sempre in Fig.2, con il riferimento (10) è contrassegnato il dispositivo che comprende un vano (19) suddiviso in due camere o sezioni (11, 12) tramite un setto flessibile o parete (13). Una sezione (11) è disposta ed agisce a monte dell’ossigenatore (3), mentre l’altra sezione (12) è disposta a valle ed agisce in opposizione di fase rispetto alla prima (11). E’ importante, ai fini del migliore funzionamento del trovato, che i tubi o condotti di collegamento (4’), tra le camere (11, 12) che fanno parte del dispositivo (10) e l'ossigenatore (3) siano del maggior diametro possibile (per ridurre le resistenze e le cadute di pressione), della minor lunghezza possibile (per gli stessi motivi precedentemente descritti) e rigidi (per evitare ritardi di risposta dovuti alla deformazione elastica dei collegamenti che renderebbero meno lineare l'oscillazione del flusso ematico e potrebbero ripercuotersi con pulsazioni indesiderate nel flusso che raggiunge il paziente. I condotti (4’) che collegano il dispositivo (10) all’ossigenatore (3) sono pertanto rigidi e di diametro maggiore rispetto ai condotti (4) che formano la restante parte del circuito sangue. Again in Fig. 2, the reference (10) indicates the device which comprises a compartment (19) divided into two chambers or sections (11, 12) by means of a flexible partition or wall (13). One section (11) is arranged and acts upstream of the oxygenator (3), while the other section (12) is arranged downstream and acts in phase opposition with respect to the first (11). It is important, for the purposes of the best functioning of the invention, that the connecting pipes or conduits (4 '), between the chambers (11, 12) which are part of the device (10) and the oxygenator (3) are of the greatest possible diameter (to reduce resistance and pressure drops), of the shortest possible length (for the same reasons previously described) and rigid (to avoid response delays due to the elastic deformation of the connections that would make the oscillation of the blood flow less linear and could have repercussions with unwanted pulsations in the flow that reaches the patient. The ducts (4 ') that connect the device (10) to the oxygenator (3) are therefore rigid and have a larger diameter than the ducts (4) that form the remaining part of the blood circuit.
Il dispositivo (10) atto a determinare foscillazione è provvisto di un mezzo atto ad imprimere il movimento. In questo caso potranno anche essere due segmenti di tubo preposti, un doppio soffietto o un doppio polmoncino elastico azionati da mezzi meccanici che provvedono a comprimerli alternativamente, eventuali pistoncini, membrane oscillanti, oscillatori piezoelettrici, siringhe con movimentazione alternativa elettrificata, possono essere previsti in alternativa o in aggiunta alle soluzioni illustrate in Fig. 2 e Fig. 3. The device (10) suitable for causing oscillation is provided with a means for imparting movement. In this case there may also be two segments of tube in charge, a double bellows or a double elastic lung operated by mechanical means which compress them alternately, any pistons, oscillating membranes, piezoelectric oscillators, syringes with alternate electrified movement, can be alternatively provided or in addition to the solutions illustrated in Fig. 2 and Fig. 3.
In pratica, un dispositivo in conformità della presente invenzione è utilizzabile in abbinamento ad un’apparecchiatura per il trattamento del sangue atta ad operare la rimozione della C02dal sangue; il dispositivo è provvisto di mezzi atti ad aumentare esclusivamente il flusso di sangue che attraversa detto ossigenatore (3). Con il termine aumento del flusso attraverso l’ossigenatore si intende la somma dei flussi in entrambe le direzioni all’ interno dell’ ossigenatore stesso. In practice, a device in accordance with the present invention can be used in conjunction with an apparatus for the treatment of blood suitable for removing C02 from the blood; the device is provided with means able to exclusively increase the blood flow that crosses said oxygenator (3). The term increased flow through the oxygenator means the sum of the flows in both directions inside the oxygenator itself.
Per maggior chiarezza si propone il seguente esempio; spingendo 10 mi a monte dell’ ossigenatore mentre contemporaneamente, a valle dello stesso si aspirano 10 mi ed invertendo successivamente il procedimento avremo fatto transitare 20 mi attraverso l’ossigenatore. Ripetendo questo ciclo una volta al secondo, ad ogni secondo transitano 20 mi (10 in un senso e 10 nel senso opposto), questo flusso mantiene in movimento il sangue all’ interno dell’ ossigenatore anche se il flusso effettivo, da e verso il paziente rimane fermo e bloccato dalla pompa (2), che in questo esempio e per praticità è di tipo occlusivo. In questo caso il flusso totale nell’ ossigenatore (a pompa ferma) sarà di (20 x 60 =) 1200 ml/min. Se la pompa (2) spinge il sangue ad un flusso di 500 ml/min, il flusso all’interno dell 'ossigenatore sarà di 1200 500 = 1700 ml/min mentre il flusso prelevato e restituito al paziente sarà soltanto di 500 ml/min. For greater clarity, the following example is proposed; pushing 10 ml upstream of the oxygenator while at the same time 10 ml are sucked downstream of the same and by subsequently reversing the procedure we will have made 20 ml pass through the oxygenator. By repeating this cycle once a second, 20 ml pass every second (10 in one direction and 10 in the opposite direction), this flow keeps the blood moving inside the oxygenator even if the actual flow, to and from the patient remains stationary and blocked by the pump (2), which in this example and for practical purposes is of the occlusive type. In this case the total flow in the oxygenator (with the pump stopped) will be (20 x 60 =) 1200 ml / min. If the pump (2) pushes the blood to a flow of 500 ml / min, the flow inside the oxygenator will be 1200 500 = 1700 ml / min while the flow taken and returned to the patient will be only 500 ml / min .
Questa caratteristica si rivela particolarmente utile anche nel caso di stop temporaneo della pompa sangue dovuto al sopraggiungere di allarmi di varia natura (fatto assai frequente). Con Γ impiego della presente invenzione, anche a pompa sangue ferma, viene assicurato un flusso notevole alP interno delfossigenatore tale da scongiurare il pericolo di coagulazione. This feature is also particularly useful in the case of temporary stop of the blood pump due to the occurrence of alarms of various kinds (very frequent). With the use of the present invention, even with the blood pump stopped, a considerable flow inside the oxygenator is ensured, such as to avoid the risk of coagulation.
Secondo una prima forma di attuazione dell invenzione (schematicamente illustrata in Fig.2) il dispositivo comprende mezzi atti a determinare un’oscillazione sul flusso di sangue che attraversa un ossigenatore (3). In tal caso, i mezzi atti a determinare l’oscillazione comprendono una parete (13) elastica supportante un corpo soggetto ad attrazione magnetica (14) che, grazie a mezzi di comando elettromagnetici non rappresentati, può essere mosso verso una o l’altra delle due camere (11, 12) ri ducendone di conseguenza il volume e pertanto aumentando il volume dell’altra camera. According to a first embodiment of the invention (schematically illustrated in Fig. 2) the device comprises means suitable for causing an oscillation on the flow of blood that passes through an oxygenator (3). In this case, the means suitable for causing the oscillation comprise an elastic wall (13) supporting a body subject to magnetic attraction (14) which, thanks to electromagnetic control means not shown, can be moved towards one or the other of the two chambers (11, 12) consequently reducing their volume and therefore increasing the volume of the other chamber.
Nel disegno di Fig. 2 sono rappresentate in tratto discontinuo alcune delle possibili configurazioni assunte dalla parete (13) all’interno delle camere (11) e (12), con (14’) è indicata la possibile corrispondente posizione del corpo (14), In the drawing of Fig. 2 some of the possible configurations assumed by the wall (13) inside the chambers (11) and (12) are represented in discontinuous lines, with (14 ') the possible corresponding position of the body (14) is indicated ,
Nell’esempio di Fig.3, il dispositivo (3) comprende due camere (11, 12) conformate a soffietto e separate da una parete comune (13). La parete comune (13) è collegata ad un motore elettrico (18) in grado di spostarla alternativamente nella direzione indicata dalla doppia freccia. In pratica, lo spostamento della parete (13) determina, ciclicamente ed alternativamente, la variazione di volume nelle due camere (11, 12), con la struttura a soffietto di una camera che si espande mentre quella dell’altra camera si contrae. In the example of Fig. 3, the device (3) includes two chambers (11, 12) shaped like a bellows and separated by a common wall (13). The common wall (13) is connected to an electric motor (18) capable of moving it alternately in the direction indicated by the double arrow. In practice, the movement of the wall (13) causes, cyclically and alternatively, the volume variation in the two chambers (11, 12), with the bellows structure of one chamber that expands while that of the other chamber contracts.
Le forme e le modalità di movimentazione della parete (13) possono essere differenti da quelle descritte ed illustrate. A titolo di esempio, possono essere previsti mezzi piezoelettrici di movimentazione, coppie di siringhe disposte a monte e a valle dell’ ossigenatore, provviste di relativi stantuffi comandati in opposizione di fase, mezzi meccanici di compressione, ecc.. The shapes and ways of moving the wall (13) can be different from those described and illustrated. By way of example, piezoelectric handling means can be provided, pairs of syringes arranged upstream and downstream of the oxygenator, equipped with relative plungers controlled in opposition of phase, mechanical compression means, etc.
Vantaggiosamente, la pompa sangue (2) può essere di tipo occlusivo. Advantageously, the blood pump (2) can be of the occlusive type.
Un procedimento secondo la presente invenzione può essere pertanto utilizzato per migliorare il trattamento extracorporeo del sangue. Un trattamento di questo tipo prevede di far passare il sangue prelevato dal paziente in un primo circuito (4) collegabile al paziente per mezzo di primi (I) e secondi (5) mezzi di connessione destinati, rispettivamente, al prelievo del sangue da trattare ed al ritorno del sangue trattato. Sul primo circuito è presente una pompa sangue (2) disposta ed agente sul circuito (4) in modo da determinare un flusso verso i detti secondi mezzi di connessione al paziente (5). Inoltre, il procedimento prevede il passaggio del sangue in un ossigenatore disposto ed agente sul circuito (4) e provvisto di una prima entrata (30) per il sangue da trattare e di una prima uscita (31) per il sangue trattato disposta a valle della prima entrata (30). Il procedimento innovativo prevede di aumentare la quantità del flusso di sangue che attraversa il detto componente (3), senza interessare la restante parte del detto circuito (4) collegabile al paziente. In particolare, il sangue può essere sottoposto alP azione di mezzi atti a determinare un’oscillazione, ovvero un movimento alternato sul flusso di sangue che attraversa detto ossigenatore (3). Alcuni esempi di tali mezzi oscillatori sono stati descritti in precedenza, ma potrebbero essere utilizzati a tale scopo anche altri mezzi in grado di provocare un aumento del flusso di sangue sommando al flusso monodirezionale della pompa sangue che attraversa detto componente (3) un flusso alternato che rimane confinato al suo interno o comunque non raggiunge il paziente. A process according to the present invention can therefore be used to improve the extracorporeal treatment of the blood. A treatment of this type involves passing the blood taken from the patient into a first circuit (4) which can be connected to the patient by means of first (I) and second (5) connection means intended, respectively, for the withdrawal of the blood to be treated and upon return of the treated blood. On the first circuit there is a blood pump (2) arranged and acting on the circuit (4) so as to cause a flow towards said second patient connection means (5). Furthermore, the procedure provides for the passage of the blood into an oxygenator arranged and acting on the circuit (4) and provided with a first inlet (30) for the blood to be treated and a first outlet (31) for the treated blood arranged downstream of the first entry (30). The innovative method provides for increasing the amount of blood flow that crosses said component (3), without affecting the remaining part of said circuit (4) which can be connected to the patient. In particular, the blood can be subjected to the action of means capable of causing an oscillation, or an alternating movement on the flow of blood that passes through said oxygenator (3). Some examples of such oscillatory means have been described previously, but other means capable of causing an increase in blood flow could also be used for this purpose by adding to the monodirectional flow of the blood pump that passes through said component (3) an alternating flow which remains confined within it or in any case does not reach the patient.
È inteso che il concetto inventivo descritto è applicabile ad altre soluzioni, anche differenti da quelle descritte e illustrate restando nell’ambito dell’idea inventiva del presente trovato. It is understood that the inventive concept described is applicable to other solutions, even different from those described and illustrated, remaining within the scope of the inventive idea of the present invention.
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