PL85289B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest dializator wezow¬ nicowy stosowany jako sztuczna nerka dializujaca krew w celu usuniecia mocznika, kreatyniny i in¬ nych produktów rozkladu w organizmie pacjentów, cierpiacych na zaburzenia czynnosci nerek.Specjalisci w dziedzinie dializy zadaja, aby pac¬ jenci poddawani dializie stale ograniczali ilosc ply¬ nów. Lekarze ci wymagaja równiez, aby dializato¬ ry uzywane dla tych pacjentów dokonywaly ultra- filtrowania tylko w ograniczonych ilosciach, co ma na celu zapobieganie nadmiernym stratom wody w organizmie pacjenta.Ultrafiltracja odnosi sie do tej objetosci wody, która ma przeplynac z krwi do roztworu dialitycz- nego przez pólprzepuszczalna blone. Szybkosc ultra- filtracji jest calkowicie zalezna od róznicy cisnien w dializatorze po stronie krwi i po stronie roz¬ tworu dialitycznego.W zwiazku z powyzszym istnieje potrzeba posia¬ dania takich dializatorów, w których spadek cis¬ nienia krwi przeplywajacej wzdluz membrany jest stosunkowo maly co umozliwia utrzymywanie w niskich granicach szybkosci ultrafiltracji. Znany jest z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych nr 3508662 dializator, w którym jeden zestaw wló¬ kien tworzacy przejscie, jest nie skrecony lecz oplata wlókna równolegle i jest ulozony w kie¬ runku wzdluznym w stosunku do rurki membra¬ ny wezownicowej.Wada tych urzadzen jest to, ze w objetosc krwi w dialitycznej rurce dializatora wezownicowego jest wieksza niz to jest konieczne. Przyczyna tego jest szerokie rozmieszczenie wlókien dla zmniejszenia cisnienia do wymaganego poziomu. Dla krwi znaj¬ dujacej sie w dializatorze pozadane jest, aby byla ona utrzymana na minimalnym poziomie.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji dializatora, który nie ma wad wystepujacych w^ dializatorach znanych ze stanu techniki.Cel wynalazku osiagnieto przez to, ze czlon ekra¬ nowy i membrana ulozone sa spiralnie wokól rdze¬ nia. Czlon ekranowy zawiera zestaw równolegle rozstawionych wlókien, oraz drugi zestaw równo¬ legle rozstawionych wlókien przylegajacy do pierw¬ szego zestawu w innej plaszczyznie i tworzacy z nim pewien kat. Obydwa zestawy wlókien lacza sie ze soba w punktch skrzyzowania. Pierwszy ze¬ staw wlókien usytuowany jest podluznie w stosun¬ ku do osi membrany, a linie osiowe wlókien roz¬ stawione sa w odleglosci od 2,6 do 3,6 mm. Drugi zestaw wlókien ma rozstawienie linii osiowych od 1,3 do 2,3 mm.Centralne osie wlókien pierwszego zestawu sa rozstawione w odleglosciach wiekszych, niz odpo¬ wiednie odleglosci miedzy centralnymi osiami dru¬ giego zestawu.Stwierdzono, ze podzialka wlókien pierwszego zestawu, ulozonych wzdluznie w stosunku do osi membrany rurkowej, wywiera silny wplyw na opór przeplyw7u lub spadek cisnienia spowodowany przez 85 28085 289 krew lub inny plyn przeplywajacy przez spiralnie ulozona membrane rurkowa, przy zwiekszanym Tozistawde wlókien, zmniejszajacym spadek cisnie¬ nia. Podzialka rozstawienia wlókien drugiego ze¬ stawu, który krzyzuje sie z pierwszym, ma {silny 'wplyw na objetosc krwi w membranie rurkowej, lecz male odzialywanie na spadek cisnienia. W tym przypadku, im gestsza jest podizialka wlókien dru¬ giego zestawu, tym mniejsza jest objetosc plynu w membranie rurkowej. Czlon ekranowy ma pierw¬ szy, wzdluzny zestaw wlókien o wiekszej podzial- ce rozstawienia i drugi zestaw o mniejszej po- dzialce, co przyczynia sie do powstania szerszych kanalów pomiedzy wlóknami w kierunku wzdluz¬ nym. Jest korzystne kiedy pierwszy zestaw wló¬ kien ma podzialke rozstawienia centralnych osi od dwóch do trzech razy wieksza niz drugi zestaw.Kiedy przez pólprzepuszczalne rurki przeplywa krew lub inny plyn o podobnej lepkosci, pozada¬ ne jest by podzialka rozstawienia centralnych osi wlókien pierwszego zestawu wynosila od 2,54 do 3,62 mm, podczas gdy odpowiednia podzialka dru¬ giego, zestawu od 1,3 do '2,3 mm. Jest pozadane, by podzialka pierwszego zestawu wlókien wynosila od 3 do 3,3 mm, podczas gdy podzialka drugiego ze¬ stawu od 1,5 do 2,0 mm a najlepiej w stosunku okolo 2:1. Zalety tego wynalazku moga wystepo¬ wac równiez i przy innych wielkosciach podzialek.Na przyklad podzialka miedzy pierwszymi wlók¬ nami moze z powodzeniem wynosic ocU 2,8 do 3,3 mm, podczas gdy podzialka drugiego zestawu wynosi okolo 2,0 mm, a to w przypadku, gdy wlók¬ na o przekroju trójkatnym maja podstawe okolo 0,8 mm, a wysokosc od 0,5 do 0,8 mm. Najkorzy¬ stniejszy ksztalt poprzecznego przekroju wlókna jest trójkatny — w przyblizeniu trójkat równo¬ boczny — o podstawie równej od 0,25 do 1,0 mm i wysokosci od 0,25 do 1,0 mm, oba zestawy krzy¬ zuja sie wzajemnie pod katem okolo 40° do 60°.Ponizej zamieszczono opis wykonania dializatora krwi wyposazonego w membrane celulozowa. We¬ dlug tego wynalazku moga byc jednakze konstruo¬ wane równiez aparaty natleniajace oparte na zna¬ nych membranach natleniajacych, wykonanych z takich materialów, jak kauczuk silikonowy, poro¬ waty policzterofluorometylen lub polipropylen.Hówniez w oparciu o zasady tego wynalazku moga byc budowane dializatory i urzadzenia do osmozy odwracalnej, przeznaczone do innych celów.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia dializator wezownicowy czesciowo w widoku i przekroju, fig. 2 — fragment ekranu w powiekszeniu w widoku z boku, fig. 3 — pól- przepuszczalna membrane rurkowa w powieksze¬ niu widok z boku, fig. 4 — przekrój wzdluz linii 4—4 oznaczonej na fig. 3, fig. 5 — wezownice w schematycznym ujeciu z rozwinietym ekranem i pólprzepuszczalna membrana rurkowa.Na fig. 1 pokazano dializator w ustawieniu ro¬ boczym. Wezownica 10 umieszczona jest w zbior¬ niku 12 zawierajacym roztwór dialityczny. Wezow¬ nica 10 wyposazona jest w wewnetrzny rdzen 14 i obudowe 16 otaczajaca zwinieta spirale 17 diali- tycznych rurek 18 oraz w ekran 20. Sposób zwi¬ niecia i konstrukcja ekranu sa pokazane na fig. 3 do 5. Obudowa 16 i rdzen 14 moga byc wykonane, jako pojedyncza konstrukcja scalona. Rdzen 14 okresla ksztalt scianki dennej 22 majacej na celu blokowanie przeplywu plynu dialitycznego ku górze.Krew przechodzi od wlotu 24 do wnetrza pól- przepuszczalnych rurek 18 z jednego konca tych rurek 18 za posrednictwem elastycznej zlaczki 26.Wylot 28 krwi podlaczony jest do wnetrza rurek 18 io z drugiego konca za pomoca drugiej zlaczki 30 podobnej konstrukcji. W ten sposób krew przeply¬ wa przez cala dlugosc pólprzepuszczalnych ru¬ rek 18 droga spiralna wokól rdzenia 14 ulegajac dializie w stosunku do roztworu, który saczy sie przez ekran 20 na zewnatrz rurek 18.Roztwór dialityczny wplywa do aparatu prze¬ wodem 30, tloczony w zwyczajny sposób pompa 32 znanego typu. Pompa pokazana na rysunku dla przykladu, jest pompa zebata. Roztwór dialityczny wplywa do krótkiej rurki 34, stanowiacej jedna czesc ze stozkowym elementem 36 wezownicy 10.Nastepnie roztwór dialityczny przeplywa przez po¬ rowaty pierscien 38, który sluzy do podtrzymywa¬ nia rurek dialiitycznych 18 i ekranu 20. Stad roz- twór dialityczny saczy sie ku górze w wezowni- cach ekranu 20 poprzez ispirale 17 i wycieka z we¬ zownicy 10 poprzez jego pierscieniowy wylot 40 do zbiornika 12. Z kolei roztwór dialityczny wy¬ plywa przewodem wylotowym 42 i moze byc skie- rowany, zaleznie od potrzeby, do obiegu recyrkula¬ cyjnego lub do odbioru.Ekran 20 zbudowany jest z siatki plastikowej po¬ siadajacej dwa zestawy równoleglych wlókien, na¬ wzajem do siebie przylegajacych pod okreslonym katem. Ten typ ekranu tworzy uklad kanalów przeplywowych, zminiejiszajacycih opór przeplywu krwi i roztworu dialitycznego przez dializator we- zowoicoiwy, bez 'Stosowania oddzielajacych przekla¬ dek. 40 Najkorzystniejszym ksztaltem przekroju poprzecz¬ nego poszczególnych wlókien plastikowych jest trójkat, który posiada istotne zalety szczególnie przez to, ze mniejsza czesc powierzchni membra¬ ny dialitycznej jest pokryta przez wlókna, poniewaz 45 wierzcholki 44, 46 wlókien kazdego zestawu (fig. 2 i 4) tworza ostry grzbiet skierowany na zewnatrz dla podpierania membrany dializatora, przy mniej¬ szym stopniu zaslaniania membrany.Jak pokazano na fig. 2 do 5, system ekranowy 50 uzyty w tym przykladzie tworzy pierwszy zestaw wlókien 48, który przebiega równolegle do pod¬ luznej osi spirali 50 rurek dialitycznych (fig. 5).Wlókna 48 posiadaja odstep pomiedzy sasiednimi osiami centralnymi (które sa zbiezne z wierzchol- 55 kami 44 na fig. 2) — wynoszacy okolo 3,17 mm.Drugi zestaw wlókien 52 przylega do wlókien 48, tworzac kat 45°, aczkolwiek w tym wynalazku moze byc z powodzeniem stosowany szeroki zakres wielkosci kata miedzy wlóknami 48 i 52. Podzialka 60 miedzy wierzcholkami i liniami centralnymi 46 sasiednich wlókien 52 wynosi 1,51 mm. W obu kompletach wlókien 48 i 52 szerokosc podstawy 54 wynosi okolo 0,76 mm, a wysokosc okolo 0,63 mm (fig. 4). 65 Zastosowany ekran stwarza optymalna równowa-5 85 289 6 ge miedzy niskim przeciwcismeiniem do przeplywu 'strumienia krwi przez dializator, w polaczeniu z mala objetoscia krwii w strumieniu plynacym przez ten dializator. Regulowanie po- dzialek wlókien z pierwszego i drugiego zestawu oraz dobieranie ksztaltu i rozmiarów wlókien za¬ pewnia mozliwosc dowolnego regulowania charak¬ terystyk objetosci krwi oraz przeciwcisnienia.Na fig. 4 przedstawiono wycinek membrany rur¬ kowej w przekroju prostopadlym do wlókien 48 i pod katem do wlókien 52. Dwie scianki rurkowej membrany 18 pokazane sa pomiedzy dwoma zwo¬ jami ekranu (wlókna 48 i 52). Pokazano takze do- datlkowa, pojedyncza scianke z wezorwinic membra¬ ny rurkowej. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Dializator wezownicowy, zawierajacy perfo¬ rowany czlon ekranowy, podtrzymujacy i przyle¬ gajacy do pólprzepuszczalnej membrany, znamien¬ ny tym, ze czlon ekranowy (20) i membrana (18) ulozone sa spiralnie wokól rdzenia (14), przy czym czlon ekranowy (20) zawiera zestaw równolegle roz¬ stawionych wlókien (48) oraz drugi zestaw równo¬ legle rozstawionych wlókien (52) przylegajacy do 15 25 pierwszego zestawu w innej plaszczyznie i tworza¬ cy z nim pewien kat, a obydwa zestawy wlókien lacza sie ze soba w punktach skrzyzowania, przy czym pierwszy zestaw wlókien (48) usytuowany jest podluznie w stosunku do osi membrany (18), a od¬ leglosc pomiedzy osiami wlókien (48) jest od dwóch do trzech razy wieksza niz odleglosc pomiedzy osiami wlókien (52).

2. Dializator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odleglosc pomiedzy osiami wlókien (48) pierw¬ szego zestawu wynosi od 2,5 do 3,6 mm, a odleglosc pomiedzy osiami wlókien (52) wynosi od 1,3 do 2,3 mm.

3. Dializator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazde wlókno ma w przekroju poprzecznym ksztalt trójkata, przy czym wysokosc wlókna wy¬ nosi od 0,25 do 1,1 mm, zas dlugosc podstawy wynosi od 0,25 do 1,1 mm, a kat pomiedzy wlók¬ nami pierwszego i drugiego zestawu wynosi od 40° do .60°.

4. Dializator wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze kazde wlókno ma ostry wierzcholek (44, 46) skierowany na zewnatrz w kierunku normalnym do plaszczyzny czlonu ekranowego, przy czym wierzcholki wlókien stanowia podpore membrany i tworza kanaly przeplywowe pomiedzy wlók¬ nami.85 289 4» 7%&3 *G J&r 42 \X* ~£ter' W.Z.Graf. Z-d Nr 1, zam. 979/76, A4, 100+ 15 Cena 10 zl PL PL