NO145263B - Anordning for gradering av biologisk vaeske, saerlig blod, etter molekylvekt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse utgjør en videreutvikling av den oppfinnelse som er beskrevet i hovedpatentet, norsk patent nr. 144411

Hovedoatentet angår en anordning for gradering av biologisk væske, særlig blod, etter molekylvekt, idet anordningen er utstyrt med minst to filterenhcter 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 molekylfiIterets ene side og en utløpskanal

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 blodomløp, 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 molekylfiltre avtar fra første til siste filterenhet i rekken.

På denne bakgrunn har anordningen i henhold til hoved-ansøkningen som særtrekk at utløpskanalen 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 molekylfilteret i den siste filterenhet i rekken.

I tillegg til høymolekylære uremitoksiner, fortrinnsvis med molekylvekt i området 10 000 - 50 000 dalton, får man da liksom ved vanlig hemodialyse, fjernet lavmolekylære toksiner, slik som f.eks. urea, hvilket er av vesentlig betydning ved behandling av blod fra pasienter med nyresvikt, mens uttatt væske med vitalt essensielle stoffer i det mellomliggende molekylvektområde føres tilbake til pasienten.

I hovedpatentet er det vist og beskrevet at utløpskanalen fra den siste filterenhet i rekken gjennom dialysatoren er forbundet med kilden for den biologiske væske, f.eks. en pasients blodomløp, ved at denne utløpskanal er tilkoblet innløpskretsen for den første filterenhet i rekken på ned-strønss.iden av. denne enhets molekylf ilter.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det imidlertid funnet at det i visse tilfeller kan oppnås vesentlige fordeler ved at utløpskanalen fra den siste filterenhet i rekken av filterenheter gjennom dialysatoren er forbundet med innløps-kretsen for den første filterenhet i rekken på oppstrøms-siden av denne enhets molekylfilter, for forbindelse med kilden for biologisk væske gjennom innløpssiden av nevnte molekylfilter.

Ved sådan tilsats av regenerert filtrat fra den siste filterenhet i rekken til strømmen av biologisk væske gjennom molekylærtilteret i den første filterenhet, kan det oppnås vesentlig nedsatt protein-polarisering i dette filter og dermed større filtratstrømning på filterets utløpsside ved samme stromning av biologisk væske i innløpskretsen, samt mindre proteinbelegg på membranet.

Dette vil i sin tur medføre større utskillelse av småmolekyler i den dialysator som er innkoblet i utløpskanalen fra den siste filterenhet, idet diffusjonen av sådanne molekyler gjennom dialysatorens membran vil øke proporsjonalt med filtratstrømmen gjennom dialysatoren.

Etter hvert som det utvikles filtermembraner med stadig størrekapasitet, vil fordelene ved den ovenfor angitte kobling av utløpskanalen i henhold til oppfinnelsen gjøre seg stadig mere gjeldende.

Ved en foretrukket utførelse vil anordningen bare omfatte

to filterenheter ±tillegg til dialysatoren, slik som vist på den vedføyde tegning, hvor den nye føring av utløpskanalen i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist med helt opp-trukkede linjer og den nevnte utførelse i henhold til hoved-ansøkningen er vist med stiplede linjer.

I figuren 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 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 utløpskanal Ua, Ub for føring av væskefiltrat hovedsaklig bestående av molekyler med molekylvekt under nevnte grenseverdi bort fra filterets annen side.

I figuren er det vist at den ene filterenhet A med sin innløps-krets 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 innløpskrets Ib. Utløpskanalen Ub fra den annen filterenhet er i sin tur ført gjennom en dialysator D og videre tilbake til et punkt c på oppstrømssiden av molekylfilteret Fa i innløpskretsen Ia for den første filterenhet A. Den alternative føring av utløpskanalen Ub i henhold til hovedansøkningen er vist ved den stiplede linje Uc i figuren.

Slangepumper Pa, Pb er anordnet i innløpskretsene for de respektive filterenheter, og ytterligere pumper Pu, henholds-vis Pv, 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 utløpskanal Ub fra den annen filterenhet til den første filterenhets innløpskrets Ia omfatter en boblefelle LI. Dialysatoren D på utløpssiden av den annen filterenhet er en vanlig diffusjonsdialysator av miniatyrtype, og har en diffusjons-membran som på sin ene side befinner seg i kontakt me den tilbakeførte væske, mens membranens annen side befinner seg i kontakt med dialysevæske som i motsatt strømningsretning 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.

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 molekylfilterets membran ved hjelp av pumpen Pa, vil etter hvert bli filtrert ut av blodet og avgis gjennom utløpskanalen Ua til væskereservoaret Vb, drevet av slange-pumpem Pu.

I den annen filterenhet B drives ved hjelp av slangepumpen

Pb væske fra reservoaret Vb i lukket kretsløp forbi den ene side av molekylfilteret Fb, gjennom den åpne ventil R og tilbake til reservoaret. Molekylfilteret Fb har en grenseverdi tilsvarnde en molekylvekt på 10 000 dalton, og ved gjen-tatt sirkulasjon av væske fra reservoaret i lukket kretsløp gjennom innløpskretsen Ib, vil stoffer med molekylvekt under

denne \rerdi etter hvert bli fjernet fra væsken, mens

stoffer med molekylvekt mellom 50 000 og 10 000 vil konsent-reres i reservoaret Vb. På den annen side av molekylfilteret Fb tas det ut væskefiltrat bestående av molekyler med molekylvekt hovedsaklig under grenseverdien 10 000 dalton, og dette filtrat pumpes gjennom utløpskanalen Ub ved hjelp av slangepumpen Pv til strømning langs den ene side av diffu-sjonsfilteret i dialysatoren D og tilbakeføring til den første

filterenhets innløpskrets Ia i punktet c på oppstrømssiden av molekylfilteret Fa. Ved hjelp av den dialysevæske som tilføres fra reservoaret Vd og oppvarmes ved hjelp av varme-elementet 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.

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 høymole-kylære uremitoksiner i væskereservoaret Vb, som således har en funksjon som tilsvarer en urinblære.

Ved å føre filtratet i utløpsledningen Ub tilbake til opp-strømssiden av molekylfilteret Fa i den første filterenhets innløpskrets Ia istedet for til filterets nedstrømsside eller separat tilbake til pasientens blodomløp M, oppnås høyere gjennomstrømning på molekylfilterets innløpsside. Det er funnet at dette medfører følgende fordeler: a) Mindre proteinpolarisering i molekylfilteret og dermed høyere filtratstrømning på filterets utløpsside samt

mindre proteinbelegg på filtermembranen.

b) Større massestrøm av småmolekyler gjennom dialysatoren

D, hvilket medfører kraftigere diffusjon av sådanne

molekyler gjennom dialysatorens membran.

Disse fordeler antas å forsterkes etter hvert som filtermembraner med større kapasitet utvikles.

Claims (1)

1. Anordning for gradering av biologisk væske, særlig blod, etter molekylvekt og av den art som angitt i krav 1 i hovedpatentet, norsk patent nr. 144411, idet anordningen er utstyrt med minst to filterenheter (A,B) som hver omfatter et molekylfilter (Fa,Fb) innrettet for i det vesentlige 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 ut-løpskanal (Ua,Ub) for føring av væskefiltrat bestående av molekyler med molekylvekt hovedsakelig under nevnte grenseverdi bort fra filterets annen side, idet en utvalgt enhet (A) av nevnte filterenheter er innrettet for innkobling av en kilde for den biologiske væske som skal graderes, f.eks. en pasients blodomløp (M), i lukket kretsløp i sin innløpskrets, og filterenhetene (A,B) med begynnelse i nevnte utvalgte enhet (A) er koblet etter hverandre i rekke på sådan måte at utløpskanalen (Ua) for hver enhet, bortsett fra den siste enhet i rekken, står i forbindelse med et væskereservoar (Vb) som i lukket kretsløp inngår i den påfølgende filterenhets innløpskrets (Ib), mens utløpskanalen (Ub) for den siste filterenhet i rekken er innrettet for tilkobling til nevnte kilde (M) for den biologiske væske som skal graderes, idet den forut bestemte grenseverdi for de forskjellige molekylfiltre (Fa,Fb) avtar fra første til siste filterenhet i rekken og utløpskanalen (Ub) fra den siste filterenhet (B) i rekken er ført gjennom en dialysator (D), for å diffundere ut fra væskefiltratet i nevnte utløpskanal (Ub) hovedsakelig molekyler med vesentlig lavere molekylvekt enn den forut bestemte grenseverdi for molekylfilteret (Fb) i den siste filterenhet i rekken,

karakterisert ved at utløpskanalen (Ub) fra den siste filterenhet (B) i rekken av filterenheter er forbundet med innløpskretsen (Ia) for den første filterenhet (A) i rekken på oppstrømssiden av denne enhets molekylfilter (Fa), for forbindelse med kilden (M) for biologisk væske gjennom innløpssiden av nevnte molekylfilter (Fa).