NO144411B

NO144411B - DEVICE FOR GRADING OF BIOLOGICAL SELECTION, SPECIFIC BLOOD, BY MOLECULAR WEIGHT.

Info

Publication number: NO144411B
Application number: NO791290A
Authority: NO
Inventors: Leif Smeby; Stoerker Joerstad
Original assignee: Nycotron As
Priority date: 1979-04-19
Filing date: 1979-04-19
Publication date: 1981-05-18
Also published as: JPS565665A; NO791290L; NO144411C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for gradering The present invention relates to a device for grading

av biologisk væske, særlig blod etter'molekylvekt. Denne anordning er særlig egnet for bruk ved rensning av blod fra pasienter med nyresvikt. of biological fluid, especially blood by molecular weight. This device is particularly suitable for use when purifying blood from patients with kidney failure.

Det finnes for nærværende flere metoder for behandling av pasienter som har utilstrekkelig nyrefunksjon, og den me- There are currently several methods for treating patients with insufficient kidney function, and the me-

tode som er mest benyttet er konvensjonell hemodialyse. The method that is most used is conventional hemodialysis.

Ved denne fremgangsmåte sendes blod som tas ut fra pasien- - ten gjennom en dialysator hvor toksiner fjernes fra blodbanen ved hjelp av diffusjon gjennom en semipermeabel mem-bran over i en dialysevæske som transporterer toksinene ut av dialysatoren. Membraner av den type som i alminnelig- In this method, blood taken from the patient is sent through a dialyzer where toxins are removed from the bloodstream by means of diffusion through a semi-permeable membrane into a dialysis fluid which transports the toxins out of the dialyser. Membranes of the type that in general

het anvendes i slike dialysatorer, har en såkalt molekylar grenseverdi ved en molekylvekt på ca. 10 000 dalton, hvilket vil si at de hovedsakelig bare slipper igjennom molekyler is used in such dialyzers, has a so-called molecular limit value at a molecular weight of approx. 10,000 daltons, which means that they mainly only let molecules through

med molekylvekt under denne grenseverdi. Ved, diffusjonen i dialysatoren vil man da få fjernet en forholdsvis stor andel av småmolekylære stoffer og en betraktelig mindre andel av større molekyler. En typisk kommersiell dialysa- with a molecular weight below this limit value. By diffusion in the dialyzer, a relatively large proportion of small molecular substances and a considerably smaller proportion of larger molecules will be removed. A typical commercial dialysis

tor med såkalt "cuprophane"-membran har en såkalt "clearance"-verdi for urea (molekylvekt ca. 60), på omkring 150 ml/min., hvilket tilsvarer den væskemengde som pr. tidsenhet blir totalrenset for vedkommende stoff. Den tilsvarende verdi for insulin (molekylvekt. ca. 5000.) er imidlertid bare 10 ml/min. tor with a so-called "cuprophane" membrane has a so-called "clearance" value for urea (molecular weight approx. 60), of around 150 ml/min., which corresponds to the amount of liquid that per unit of time is completely cleaned of the substance in question. However, the corresponding value for insulin (molecular weight approx. 5000) is only 10 ml/min.

En annen behandlingsmetode som etter hvert begynner å bli Another treatment method that is gradually becoming

mer og mer brukt, er hemofiltrering. Ved denne metode unn-går man bruk av dialysevæske, og transport av stoffer ut av det behandlede blod foregår ved ren filtrering gjennom pas-sende molekylfiltere. En eventuell fordel med en slik fremgangsmåte er at man fjerner tilnærmet like mye av alle bestanddeler i blodet opp til en molekylvekt tilsvarende filterets grenseverdi. Det kan anvendes forskjellige filter-typer, vanligvis med grenseverdier mellom 10 000 og 50 000 dalton. Det største problem ved denne behandlingstype er more and more used, is hemofiltration. With this method, the use of dialysis fluid is avoided, and transport of substances out of the treated blood takes place by pure filtration through suitable molecular filters. A possible advantage of such a method is that one removes approximately the same amount of all constituents in the blood up to a molecular weight corresponding to the filter's limit value. Different filter types can be used, usually with limit values between 10,000 and 50,000 daltons. The biggest problem with this type of treatment is

at det fjernes så mye væske at man hele tiden må infundere en fysiologisk væske til pasienten f or ikke å få for store forandringer i pasientens væskevolum. that so much fluid is removed that a physiological fluid must be continuously infused into the patient in order not to have too large changes in the patient's fluid volume.

I blant benyttes også en kombinasjon av de ovenfor angitte behandlingsmetoder, idet blodet fra en pasient med nyresvikt først utsettes for hemofiltrering over et visst tidsrom, hvoretter det gjøres til gjenstand for vanlig dialysebehand-ling de siste 2-3 timer av behandlingstiden. Sometimes a combination of the above-mentioned treatment methods is also used, as the blood from a patient with kidney failure is first subjected to hemofiltration over a certain period of time, after which it is subjected to regular dialysis treatment for the last 2-3 hours of the treatment time.

Grunnen til at det for tiden anvendes flere forskjellige behandlingsmetoder, er at det er delte meninger om hvilke molekyler som det er viktigst å fjerne fra blodbanen til en pasient med nyresvikt. Visse eksperter mener at det er viktigst å fjerne de toksiner som har en molekylvekt under 1000 dalton, og vil da gjerne bruke konvensjonell dialyse med en diffusjonsmembran med en grenseverdi tilsvarende en molekylvekt på 5000 - 10 000 dalton, da denne behandlings-form er den mest effektive når det gjelder å fjerne småmolekylære stoffer. Hemofiltrering er derimot å foretrekke hvis man ønsker å fjerne store molekyler på effektiv måte, men denne metode har da den ulempe at man må infundere kunstig væske som bare inneholder en del av de viktigste stoffer som samtidig blir fj-ernet fra pasientens blod. Etter omfattende forskning har imidlertid oppfinnerne kommet frem til at de viktigste uremitoksiner ligger i molekylvektområdet 10 000 - 50 000 dalton. Samtidig erkjennes det at det åpenbart er av vesentlig betydning for en nyrepasients velbefinnende at i alle fall noen småmolekylære stoffer, særlig urea, fjernes fra blodet. På denne bakgrunn og i erkjennelse av den ovenfor angitte store ulempe ved at en mengde vitalt nyttige stoffer fjernes fra pasientens blod og erstattes med mindre-verdig syntetisk væske under vanlig hemofiltrering, er det et formål for foreliggende oppfinnelse å frembringe en anordning som i høy grad overvinner denne ulempe og samtidig sørger for effektiv fjerning av toksiner i de ovenfor angitte molekylområder. The reason why several different treatment methods are currently used is that there are divided opinions about which molecules it is most important to remove from the bloodstream of a patient with kidney failure. Certain experts believe that it is most important to remove the toxins that have a molecular weight below 1000 daltons, and would then like to use conventional dialysis with a diffusion membrane with a limit value corresponding to a molecular weight of 5000 - 10,000 daltons, as this form of treatment is the most effective when it comes to removing small molecular substances. Haemofiltration, on the other hand, is preferable if you want to remove large molecules efficiently, but this method has the disadvantage that you have to infuse an artificial liquid that only contains a part of the most important substances that are simultaneously removed from the patient's blood. However, after extensive research, the inventors have concluded that the most important uremitoxins lie in the molecular weight range of 10,000 - 50,000 daltons. At the same time, it is recognized that it is obviously of significant importance for a kidney patient's well-being that at least some small molecular substances, especially urea, are removed from the blood. On this background and in recognition of the major disadvantage stated above in that a quantity of vitally useful substances is removed from the patient's blood and replaced with inferior synthetic fluid during normal hemofiltration, it is an object of the present invention to produce a device which to a high degree overcomes this disadvantage and at the same time ensures effective removal of toxins in the molecular areas specified above.

Utstyr av denne art vil prinsippielt også kunne anvendes Equipment of this type will in principle also be able to be used

for hensiktsmessig behandling av annen biologisk væske enn blod, og oppfinnelsen gjelder således generelt en anordning for gradering av biologisk væske, særlig blod, etter molekylvekt, idet anordningen er utstyrt med minst to filterenheter, som hver omfatter et molekylfilter innrettet for i det vesentlige å slippe igjennom molekyler med molekylvekt under en viss forut bestemt grenseverdi, samt en innløpskrets for føring av væske langs molekylfilterets ene side og en utløps-kanal for føring av væskefiltrat bestående av molekyler med molekylvekt hovedsakelig under nevnte grenseverdi bort fra filterets annen side, idet en utvalgt enhet av nevnte filterenheter er innrettet for innkobling av en kilde for den biologiske væske som skal graderes, f.eks. en pasients blod-omløp, i lukket kretsløp i sin innløpskrets, og. filterenhetene med begynnelse i nevnte utvalgte enhet er koblet etter hverandre i rekke på sådan måte at utløpskanalen for hver enhet, bortsett fra den siste enhet i rekken, står i forbindelse med et væskereservoar som i lukket kretsløp inngår i den påfølgende filterenhets innløpskrets, mens utløps-kanalen for den siste filterenhet i rekken er innrettet for tilkobling til nevnte kilde for den biologiske væske som skal graderes, idet den forut bestemte grenseverdi for de forskjellige molekylfiltere avtar fra første til siste filterenhet i rekken. for appropriate treatment of biological fluid other than blood, and the invention thus generally applies to a device for grading biological fluid, in particular blood, according to molecular weight, the device being equipped with at least two filter units, each of which comprises a molecular filter designed to essentially release through molecules with a molecular weight below a certain predetermined threshold value, as well as an inlet circuit for guiding liquid along one side of the molecular filter and an outlet channel for guiding liquid filtrate consisting of molecules with a molecular weight mainly below said threshold value away from the other side of the filter, a selected unit of said filter units are arranged for connecting a source for the biological liquid to be graded, e.g. a patient's blood circulation, in closed circuit in its inlet circuit, and. the filter units beginning in said selected unit are connected one after the other in a row in such a way that the outlet channel for each unit, except for the last unit in the row, is connected to a liquid reservoir which in a closed circuit is included in the inlet circuit of the following filter unit, while the outlet the channel for the last filter unit in the row is arranged for connection to said source for the biological liquid to be graded, as the predetermined limit value for the various molecular filters decreases from the first to the last filter unit in the row.

En sådan anordning er prinsippielt kjent fra tysk Offenlegungs-schrift 2.017.473, selv om det her bare er tale om molekylfiltere med meget lave grenseverdier, nemlig 100-1000 dalton, som er uten interesse i foreliggende sammenheng. Such a device is known in principle from German Offenlegungs-schrift 2,017,473, although here it is only a question of molecular filters with very low limit values, namely 100-1000 daltons, which are of no interest in the present context.

På denne bakgrunn av prinsippielt kjent teknikk har da anordningen i henhold til oppfinnelsen som særtrekk at utløpskana-len fra den siste filterenhet i rekken er ført gjennom en dialysator, for å diffundere ut fra væskefiltratet i nevnte utløpskanal hovedsakelig molekyler med vesentlig lavere molekylvekt enn den forut bestemte grenseverdi for molekyl-filteret i den siste filterenhet i rekken. Based on this background of known technology in principle, the device according to the invention has as a distinctive feature that the outlet channel from the last filter unit in the series is led through a dialyzer, in order to diffuse out of the liquid filtrate in said outlet channel mainly molecules with a significantly lower molecular weight than before determined limit value for the molecule filter in the last filter unit in the series.

Ved en sådan anordning kan stoffer i det ønskede molekyl-vektområde fjernes uten at vitalt essensielle stoffer går tapt. I forbindelse med blodrensning vil et slikt system være langt mer i samsvar med de prosesser som finner sted i nyrene. I disse organer finner det således først sted en filtrering gjennom et spesielt filter med grenseverdi ved en molekylvekt på omkring 60 000 dalton, hvoretter vann og en del vitalt viktige stoffer reabsorberes under en kraftig oppkonsentrering av visse toksinmolekyler som fjernes med urinen. With such a device, substances in the desired molecular weight range can be removed without vitally essential substances being lost. In connection with blood purification, such a system will be far more in accordance with the processes that take place in the kidneys. In these organs, filtration through a special filter with a molecular weight of around 60,000 daltons first takes place, after which water and some vitally important substances are reabsorbed during a strong concentration of certain toxin molecules that are removed with the urine.

Vanligvis er det tilstrekkelig og hensiktsmessig at anordningen bare er utstyrt med to filterenheter, og at utløpskanalen fra den siste filterenhet i rekken gjennom dialysatoren er tilkoblet innløpskretsen for den første filterenhet på ned-strømssiden av molekylfilteret. Væsken i denne utløpskanal vil da bli ført tilbake til væskekilden sammen med den sirkulerende væske i den første filterenhets innløpskrets. Usually it is sufficient and appropriate that the device is only equipped with two filter units, and that the outlet channel from the last filter unit in the row through the dialyzer is connected to the inlet circuit for the first filter unit on the downstream side of the molecular filter. The liquid in this outlet channel will then be led back to the liquid source together with the circulating liquid in the first filter unit's inlet circuit.

En kombinasjon i henhold til oppfinnelsen av to filterenheter og en dialysator ansees således å være særlig hensiktsmessig og fordelaktig for å oppnå forbedret behandling av blod fra personer med nyresvikt. A combination according to the invention of two filter units and a dialyzer is thus considered to be particularly appropriate and advantageous for achieving improved treatment of blood from people with kidney failure.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av ut-førelseseksempler og under henvisning til de vedføyde teg-ninger, hvorpå: Fig. 1 viser skjematisk en foretrukket utførelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen, Fig. 2 er et grafisk diagram som anskueliggjør anordningens virkemåte, og Fig. 3 viser en foretrukket kombinasjon av to filterenheter og en dialysator til en koaksialt oppbygd enhet. The invention will now be explained in more detail with the help of design examples and with reference to the attached drawings, on which: Fig. 1 schematically shows a preferred embodiment of a device according to the invention, Fig. 2 is a graphic diagram illustrating the device's mode of operation, and Fig. 3 shows a preferred combination of two filter units and a dialyzer into a coaxially constructed unit.

I fig. 1 er det vist en anordning i henhold til oppfinnelsen med to filterenheter A og B. Hver av filterenhetene omfatter et molekylfilter Fa, Fb innrettet for i det vesentlige • In fig. 1 shows a device according to the invention with two filter units A and B. Each of the filter units comprises a molecular filter Fa, Fb arranged for essentially •

å slippe igjennom molekyler med molekylvekt under en viss forut bestemt grenseverdi, samt en innløpskrets Ia, Ib for føring av væske langs molekylfilterets ene side og en utløps-kanal Ua, Ub for føring av væskefiltrat bestående av molekyler med en molekylvekt hovedsakelig •. under nevnte grenseverdi bort fra filterets annen side. I figuren er det vist at den ene filterenhet A med sin innløpskrets er tilkoblet en pasients blodomløp M i lukket kretsløp. Utløpskanalen Ua for den første filterenhet munner ut i et væskereservoar Vb som inngår i lukket kretsløp i den annen filterenhets inn-løpskrets Ib. Utløpskanalen Ub fra den annen filterenhet er i sin tur ført gjennom en dialysator D og videre tilbake til et blandekammer L2 på nedstrømssiden av molekylfilteret Fa i innløpskretsen Ia for den første filterenhet A. Slange-pumper Pa, Pb er anordnet i innløpskretsene for de respektive filterenheter, og ytterligere pumper Pu, henholdsvisPv, er anordnet i de respektive utløpskanaler for de to filterenheter. Innløpskretsen i den annen filterenhet er vist utstyrt med en ventil R, og den tilbakeførte utløpska-nal Ub fra den annen filterenhet til den første filterenhets innløpskrets Ia omfatter en boblefelle LI. to let through molecules with a molecular weight below a certain predetermined limit value, as well as an inlet circuit Ia, Ib for passing liquid along one side of the molecular filter and an outlet channel Ua, Ub for passing liquid filtrate consisting of molecules with a molecular weight mainly •. below the mentioned limit value away from the other side of the filter. In the figure, it is shown that one filter unit A with its inlet circuit is connected to a patient's bloodstream M in a closed circuit. The outlet channel Ua for the first filter unit opens into a liquid reservoir Vb which forms part of a closed circuit in the second filter unit's inlet circuit Ib. The outlet channel Ub from the second filter unit is in turn led through a dialyzer D and further back to a mixing chamber L2 on the downstream side of the molecular filter Fa in the inlet circuit Ia for the first filter unit A. Hose pumps Pa, Pb are arranged in the inlet circuits for the respective filter units , and further pumps Pu, respectively Pv, are arranged in the respective outlet channels for the two filter units. The inlet circuit in the second filter unit is shown equipped with a valve R, and the returned outlet channel Ub from the second filter unit to the first filter unit's inlet circuit Ia comprises a bubble trap LI.

Dialysatoren D på utløpssiden av den annen filterenhet er The dialyzer D on the outlet side of the second filter unit is

en vanlig diffusjonsdialysator av miniatyrtype, og har et diffusjonsfilter som på sin ene side befinner seg i kontakt med den tilbakeførte væske, mens membranens annen side befinner seg i kontakt med dialysevæske som i motsatt strøm-ningsretning tilføres fra et reservoar Vd og etter opptak av utdiffunderte stoffer fra utløpsvæsken på den annen side av membranen avgis til et avløp Q drevet av en slangepumpe Pd. a common diffusion dialyzer of miniature type, and has a diffusion filter which on one side is in contact with the returned liquid, while the other side of the membrane is in contact with dialysis liquid which is supplied in the opposite direction of flow from a reservoir Vd and after absorption of diffused out substances from the outlet liquid on the other side of the membrane are discharged to a drain Q driven by a hose pump Pd.

Molekylfilteret Fa i den første filterenhet A har en grenseverdi tilsvarende en molekylvekt på 50 000 dalton, og alle stoffer med mindre molekylvekt enn denne grenseverdi i det blod som føres i lukket kretsløp i innløpskretsen Ia langs den ene side av molekylfilteret Fa ved hjelp av pumpen Pa, vil etter hvert bli trukket ut av blodet og avgis gjennom utløpskanalen Ua til væskereservoaret Vb, drevet av slangepumpen Pu. The molecular filter Fa in the first filter unit A has a limit value corresponding to a molecular weight of 50,000 daltons, and all substances with a molecular weight smaller than this limit value in the blood which is carried in a closed circuit in the inlet circuit Ia along one side of the molecular filter Fa by means of the pump Pa , will eventually be drawn out of the blood and delivered through the outlet channel Ua to the fluid reservoir Vb, driven by the hose pump Pu.

I den annen filterenhet B drives ved hjelp av slangepumpen In the second filter unit B is operated using the hose pump

Pb væske fra reservoaret Vb i lukket kretsløp forbi den ene side av molekylfilteret Fb, forbi den åpne ventil R og tilbake til reservoaret. Molekylfilteret Fb har én grenseverdi tilsvarende en molekylvekt på 10 000 dalton, og ved gjentatt sirkulasjon av væske fra reservoaret i lukket kretsløp gjennom innløpskretsen Ib, vil stoffer med molekylvekt under denne verdi etter hvert bli fjernet fra væsken, mens stoffer med molekylvekt mellom 50 000 og 10 000 vil konsentreres i reservoaret Vb. På den annen side av molekylfilteret Fb tas det ut væskefiltrat bestående av molekyler med molekylvekt hovedsakelig under grenseverdien 10 000 dalton, og dette filt-rat pumpes gjennom utløpskanalen Ub ved hjelp av slangepumpen Pv til strømning langs den ene side av diffusjonsfilteret i dialysatoren D samt tilbakeføring til den første filterenhets innløpskrets Ia gjennom boblefellen LI og blandekammeret L2. Ved hjelp av den dialysevæske som tilføres fra reservoaret Pb liquid from the reservoir Vb in a closed circuit past one side of the molecular filter Fb, past the open valve R and back to the reservoir. The molecular filter Fb has one limit value corresponding to a molecular weight of 10,000 daltons, and by repeated circulation of liquid from the reservoir in a closed circuit through the inlet circuit Ib, substances with a molecular weight below this value will eventually be removed from the liquid, while substances with a molecular weight between 50,000 and 10,000 will be concentrated in the reservoir Vb. On the other side of the molecular filter Fb, a liquid filtrate consisting of molecules with a molecular weight mainly below the limit value of 10,000 daltons is taken out, and this filtrate is pumped through the outlet channel Ub by means of the hose pump Pv to flow along one side of the diffusion filter in the dialyzer D as well as return to the first filter unit inlet circuit Ia through the bubble trap LI and the mixing chamber L2. By means of the dialysis fluid supplied from the reservoir

Vd og oppvarmes ved hjelp av varmeelementet H, trekkes lavmolekylære toksiner, f.eks. urea, ut av den tilbakeførte væske på samme måte som tilsvarende stoffer trekkes ut av det behandlede blod under vanlig hemodialyse. Vd and heated with the help of the heating element H, low-molecular toxins, e.g. urea, out of the returned liquid in the same way as similar substances are extracted from the treated blood during normal hemodialysis.

Ved hjelp av ventilen R i den annen filterenhets sirkulasjons-krets Ib kan væskesirkulasjonen i denne krets innstilles slik at det oppnås hensiktsmessig konsentrasjon av høymolekylære uremitoksiner i væskereservoaret Vb, som således har en funksjon som tilsvarer en urinblære. By means of the valve R in the second filter unit's circulation circuit Ib, the liquid circulation in this circuit can be set so that an appropriate concentration of high molecular weight uremitoxins is achieved in the liquid reservoir Vb, which thus has a function corresponding to a urinary bladder.

Anordningens virkemåte kan anskueliggjøres ved det grafiske diagram i figur 2. Dette diagram angir ved hjelp av filter-kurvene, henholdsvis Ka og Kb for de to filterenheter A og B, samt diffusjonskurven Kd for dialysatoren D filtreringsraten som funksjon av molekylvekten angitt i logaritmisk skala. The operation of the device can be visualized by the graphic diagram in figure 2. This diagram indicates the filter curves, respectively Ka and Kb for the two filter units A and B, as well as the diffusion curve Kd for the dialyzer D, the filtration rate as a function of the molecular weight indicated on a logarithmic scale.

Hele det område som ligger under kurven Ka opptil grenseverdien på 50 000 dalton for filteret Fa, tilsvarer således den stoffmengde som fjernes fra blodet i den første filterenhet A. Området under kurven Kb tilsvarer de stoffer med mole kylvekt'under grenseverdien på 10 000 dalton for filteret Fb, som tas ut fra den oppsamlede væske i reservoaret Vb The entire area under the curve Ka up to the limit value of 50,000 daltons for the filter Fa, thus corresponds to the amount of substances removed from the blood in the first filter unit A. The area under the curve Kb corresponds to the substances with a molecular weight below the limit value of 10,000 daltons for the filter Fb, which is taken out from the collected liquid in the reservoir Vb

i den annen filterenhet B. Endelig tilsvarer området under diffusjonskurven Kd de lavmolekylære toksiner som fjernes i dialysatoren D fra den utløpsvæske som føres tilbake fra den annen filterenhet til den første filterenhets innløps-krets og derfra tilbake til pasientens blod. Det vil inn-ses at denne reinfunderte stoffmengde tilsvarer det uskraver-te område i fig. 2, mens det fjernede stoff fra blodet tilsvarer de skraverte områder. En vesentlig del av de vitalt essensielle stoffer i blodet kan således gjenvinnes i foreliggende anordning i henhold til oppfinnelsen, i motsetning til hva som er tilfelle ved vanlige filteranordninger for hemofiltrering. in the second filter unit B. Finally, the area under the diffusion curve Kd corresponds to the low-molecular toxins that are removed in the dialyzer D from the effluent liquid that is returned from the second filter unit to the first filter unit's inlet circuit and from there back to the patient's blood. It will be seen that this reinfused amount of substance corresponds to the unshaded area in fig. 2, while the substance removed from the blood corresponds to the shaded areas. A substantial part of the vitally essential substances in the blood can thus be recovered in the present device according to the invention, in contrast to what is the case with ordinary filter devices for hemofiltration.

I en foretrukket utførelse utgjøres hvert molekylfilter av In a preferred embodiment, each molecular filter consists of

en bunt kapillarrør anordnet for å gjennomstrømmes av væske fra vedkommende filterenhets innløpskrets og omgitt av et kammer for mottagelse av væskefiltrat'og tilkoblet enhetens utløpskanal. Kapillarrørene gjør herunder tjeneste som filtermembran. a bundle of capillary tubes arranged for liquid to flow through from the relevant filter unit's inlet circuit and surrounded by a chamber for receiving liquid filtrate' and connected to the unit's outlet channel. The capillary tubes also serve as a filter membrane.

Ved en sådan utførelse er det i praksis fordelaktig å bygge sammen molekylfiltrene koaksialt utenpå hverandre til en egen filterpakke. Hvis det anvendes en dialysator D som vist i fig. 1, kan denne med fordel anordnes sentralt i pakken, mens de forskjellige molekylfiltere anordnes koaksialt omkring dialysatoren. In such an embodiment, it is advantageous in practice to assemble the molecular filters coaxially on top of each other to form a separate filter package. If a dialyzer D is used as shown in fig. 1, this can advantageously be arranged centrally in the pack, while the various molecular filters are arranged coaxially around the dialyser.

I fig. 3 er det vist en foretrukket utførelse av en sådan filterpakke, som i dette tilfelle består av en sentralt anordnet dialysator og to filterenheter anordnet koaksialt utenpå denne. Den således sammenbygde pakke kan altså med fordel anvendes i det apparat som er vist i fig. 1. In fig. 3 shows a preferred embodiment of such a filter package, which in this case consists of a centrally arranged dialyzer and two filter units arranged coaxially outside this. The package assembled in this way can therefore be advantageously used in the apparatus shown in fig. 1.

De enkelte enheter i den viste filterpakke i fig. 3, er bygget opp'av enheter som er ferdiglaget på forhånd slik at kammerveggene i de enkelte enheter passer tett utenpå hverandre når de skyves sammen for dannelse av pakken. Kammerveggene er sylinderformede og fortrinnsvis utført The individual units in the filter package shown in fig. 3, is made up of units that are ready-made in advance so that the chamber walls in the individual units fit closely on the outside of each other when they are pushed together to form the package. The chamber walls are cylindrical and preferably made

i et plastmaterial. Den viste filterpakke er bygget opp av fem sylindervegger 1-5 som er anbragt utenpå hverandre. Sylinderveggen 1 utgjør pakkens ytterste kam-mervegg og avgrenser sammen med den nærmest innenforliggende sylindervegg 2 et kammer 16 som inneholder en bunt kapillar-rør. Sylinderveggen 2 ligger i tettende kontakt med en sylindervegg 3 som sammen med en ytterligere sylindervegg 4 danner et ytterligere filterkammer 17 som omslutter en in a plastic material. The filter pack shown is made up of five cylinder walls 1-5 which are placed outside of each other. The cylinder wall 1 constitutes the outermost chamber wall of the package and, together with the innermost cylinder wall 2, delimits a chamber 16 which contains a bundle of capillary tubes. The cylinder wall 2 is in sealing contact with a cylinder wall 3 which together with a further cylinder wall 4 forms a further filter chamber 17 which encloses a

bunt av kapillarrør. Videre innover i pakken ligger sylinderveggen 4 i tettende kontakt med sylinderveggen 5, som danner et sentralt, sylinderformet kammer 18 omkring en bunt kapillarrør som utgjør diffusjonsfilteret i dialysatoren D. bundle of capillary tubes. Further inside the package, the cylinder wall 4 is in sealing contact with the cylinder wall 5, which forms a central, cylindrical chamber 18 around a bundle of capillary tubes which make up the diffusion filter in the dialyzer D.

Kapillarrørene i hvert av kamrene 16, 17 og 18 er ved hver ende innstøpt i en plastmasse slik a\. kamrene avtettes ved filterendene 26, 26'; 25, 25'; 24, 24<*>. Ved hver ende av filterpakken er det anbragt endedeksler 6, 7 som ved hjelp av gjenger 8, 8' er skrudd på den ytterste sylindervegg 1. Mellom dekslene og filterendene er det dannet rom for å opp-ta væske som skal føres inn i eller ut av de forskjellige kamre 16, 17, 18. De viste rom 19, 19' ligger utenfor hver sin filterende 26, 26', mens rommene 20, 20' ligger utenfor hver sin filterende 25, 25' og rommene 21, 21' ligger utenfor hver sin filterende 24, 24' . The capillary tubes in each of the chambers 16, 17 and 18 are embedded at each end in a plastic mass such as a\. the chambers are sealed at the filter ends 26, 26'; 25, 25'; 24, 24<*>. End covers 6, 7 are placed at each end of the filter pack, which are screwed to the outermost cylinder wall 1 by means of threads 8, 8'. Between the covers and the filter ends, a space is formed to accommodate liquid to be fed in or out of the different chambers 16, 17, 18. The shown rooms 19, 19' lie outside each of the filtering ends 26, 26', while the rooms 20, 20' lie outside of the respective filtering ends 25, 25' and the rooms 21, 21' lie outside each filtering end 24, 24' .

I endedekslene 6, 7 er det åpninger for innløp og utløp av væske fra de to molekylfiltere og dialysatoren. Således danner åpningene 10, 10' rorstusser for innkobling av kapillar-rørbunten i det ytterste filterkammer 16 gjennom rommene 19, 19' i innløpskretsen Ia for den første filterenhet. På lignende måte utgjør åpningene 11, 11' rørstusser for innkobling av kapillarrorbunten i det innenforliggende filterkammer 17 gjennom rommene 20, 20' i innløpskretsen Ib for den annen filterenhet. De sentrale rørstusser 12, 12' danner innløp og utløp for gjennomstrømning av væskefiltrat fra den annen filterenhet gjennom rørbunten i det sentrale dialysekammer, via enderommene 21 v 21'. In the end covers 6, 7 there are openings for the inlet and outlet of liquid from the two molecular filters and the dialyzer. Thus, the openings 10, 10' form pipe fittings for connecting the capillary tube bundle in the outermost filter chamber 16 through the spaces 19, 19' in the inlet circuit Ia for the first filter unit. In a similar way, the openings 11, 11' form pipe connections for connecting the capillary tube bundle in the internal filter chamber 17 through the spaces 20, 20' in the inlet circuit Ib for the second filter unit. The central pipe connections 12, 12' form inlets and outlets for the flow of liquid filtrate from the second filter unit through the tube bundle in the central dialysis chamber, via the end spaces 21 v 21'.

Rørstussen 15 på den ytterste sylindervegg 1 danner forbind-elsene mellom det ytterste filterkammer 16 og utløpskanalen Ua for den første filterenhet. På lignende måte danner rør-stussen 14 gjennom det øvre endedeksel gjennom et ringformet kammer 22 forbindelse mellom det ringformede filterkammer 17 The pipe spigot 15 on the outermost cylinder wall 1 forms the connections between the outermost filter chamber 16 and the outlet channel Ua for the first filter unit. In a similar way, the pipe connection 14 through the upper end cover through an annular chamber 22 forms a connection between the annular filter chamber 17

og utløpskanalen Ub for den annen filterenhet. De ringformede rom 23, 23' ved hver sin ytterende av de innbyrdes inn-tilliggende sylindervegger 4 og 5 danner sammen med de til-sluttede rørstusser 13, 13' gjennom endedekslene gjennom-løpskanal for dialysevæske gjennom det sentrale dialysekammer mellom væskereservoaret Vd og avløpet Q. De ovenfor omtalte ringformede rom 2 2 og 23, 23' står i forbindelse med sine respektive tilhørende kammere gjennom radiale kanaler eller hull 27, henholdsvis 28, som er ført gjennom sylinderveggen fra vedkommende ringformede rom til sylinderens indre. For å oppnå tett tilslutning mellom dekslene og de forskjellige sylindervegger i filterpakken, er det som vist anordnet pakninger 9 som fortrinnsvis kan utgjøres av silikongummi. and the outlet channel Ub for the second filter unit. The annular spaces 23, 23' at each outer end of the mutually adjacent cylinder walls 4 and 5 form, together with the connected pipe connections 13, 13' through the end covers, a flow channel for dialysis fluid through the central dialysis chamber between the fluid reservoir Vd and the drain Q The above-mentioned annular spaces 2 2 and 23, 23' are connected to their respective associated chambers through radial channels or holes 27, 28 respectively, which are led through the cylinder wall from the relevant annular space to the interior of the cylinder. In order to achieve a tight connection between the covers and the various cylinder walls in the filter pack, as shown, gaskets 9 are arranged which can preferably be made of silicone rubber.

Det vil forstås at foreliggende anordning prinsippielt kan brukes til gradering av hvilken som helst biologisk væske etter molekylstørrelsen, idet de forskjellige stoffer i væsken på denne måte kan sorteres etter molekylstørrelse i væske-beholdere tilsvarende reservoaret Vb i fig. 1. Ved å anordne et større antall filterenheter etter hverandre i rekke, vil det i hvert væskereservoar Vb mellom to påfølgende filterenheter i rekken utskilles stoffer med molekylvekt mellom grenseverdiene for molekylfilterene i henholdsvis den fore-gående og etterfølgende filterenhet i rekken, så sant grenseverdien for de forskjellige molekylfiltere avtar fra filterenhet til filterenhet utover i rekken. En sådan rekke av - filterenheter kombineres i henhold til oppfinnelsen med en dialysator D i tilbakeføringskanalen mellom siste og første filterenhet, for fjerning av lavmolekylære forbindelser i den tilbakeførte væske. It will be understood that the present device can in principle be used for grading any biological liquid according to molecular size, as the various substances in the liquid can in this way be sorted according to molecular size in liquid containers corresponding to the reservoir Vb in fig. 1. By arranging a larger number of filter units one after the other in a row, in each liquid reservoir Vb between two successive filter units in the row, substances with a molecular weight between the limit values for the molecular filters in the preceding and following filter unit in the row will be excreted, if the limit value for the different molecular filters decrease from filter unit to filter unit further down the line. According to the invention, such a series of filter units is combined with a dialyzer D in the return channel between the last and first filter unit, for the removal of low molecular weight compounds in the returned liquid.

Claims

1. Device for grading biological fluid, especially blood, according to molecular weight, the device being equipped with at least two filter units (A, B), each of which comprises a molecular filter (Fa, Fb) designed to essentially let molecules with molecular weight pass through below a certain predetermined limit value, as well as an inlet circuit (Ia, Ib) for guiding liquid along one side of the molecular filter and an outlet channel (Ua, Ub)

for conducting liquid filtrate consisting of molecules with a molecular weight mainly below said limit value away from the other side of the filter, a selected unit (A) of said filter units being arranged for connecting a source for the biological liquid to be graded, e.g. a patient's blood circulation (M), in closed circuit in its inlet circuit, and the filter units (A, B) starting in said selected unit (A) are connected one after the other in series in such a way that the outlet channel (Ua) for each unit, apart from the last unit in the row, is connected to a liquid reservoir (Vb) which in closed circuit is included in the subsequent filter unit's inlet circuit (Ib), while the outlet channel (Ub) of the last filter unit in the row is arranged for connection to said source (M) for the biological fluid to be graded, as the predetermined limit value for the different molecular filters (Fa, Fb) decreases from the first to the last filter unit in the row, characterized by the fact that the outlet channel (Ub) from the last filter unit (B) in the row is passed through a dialyzer (D), in order to diffuse out of the liquid filtrate in said outlet channel (Ub) mainly molecules with a significantly lower molecular weight than the previously determined limit value for the molecular filter (Fb) in the last filter unit in the row.

2. • Device as specified in claim 1, characterized in that the outlet channel (Ub) from the last filter unit (B) in the row through the dialyzer (D) is connected to the inlet circuit (Ia) for the first filter unit (A) on the downstream side of the molecular filter ( Few).

3. Device as set forth in claim 1 or 2, characterized in that each of the molecular filters consists of a bundle of capillary tubes (29) arranged to flow through liquid from the inlet circuit of the filter unit and surrounded by a chamber (16, 17, 18) for receiving of liquid filtrate and connected to the unit's outlet channel, the filters being arranged coaxially outside each other around the dialyzer (D).

4. Device as specified in claims 1-3, characterized in that the first filter unit (A) in the row has a molecular filter (Fa) with a limit value corresponding to a molecular weight of approx. 50,000 daltons, and the last filter unit (B) in the series has a molecular filter (Fb) with a limit value corresponding to a molecular weight of approx. 10,000 daltons, while the dialyzer (D) is designed to mainly remove molecules with a molecular weight below 1,000 daltons from the outlet channel (Ub) from the last filter unit in the row.