Przedmiotem wynalazku jest dializator plytkowy z plytkami przewodzacymi ciecz, miedzy którymi znajduja sie zamocowane membrany.Zastosowanie dializatorów jest szerokie. Stoso¬ wane sa one do oddzielania substancji rozpusz¬ czalnych w cieczy, a zwlaszcza do oddzielania od koloidów znajdujacych sie w nich rozproszonych moli bardzo drobnych substancji. W wersji zmo¬ dyfikowanej, dializatory tego typu moga byc tak¬ ze stosowane do wymiany substancji miedzy cie- 10 czarni i gazami, na przyklad jako sztuczne plu¬ ca, jako wymienniki gazu — na przyklad w po¬ staci sztucznych oskrzeli — lub takze jako wy¬ mienniki ciepla miedzy dwoma plynnymi cialami, , w zaleznosci od doboru membran, które rozdzie- 15 laja od siebie ciala podlegajace wymianie sub¬ stancji lub wymianie ciepla.Szczególne zastosowanie znajduje dializator plyt¬ kowy w hemodializie ekstrakorporalnej. W zastoso¬ waniu tym pólprzepuszczalna membrana przejmu- 2o je zadanie filtra fizjologicznego kapilarnej rurki glomerulusowej. Zgodnie z prawami osmozy i dy¬ fuzji, nastepuje tu wymiana substancji miedzy do¬ prowadzona warstwe krwi z jednej strony mem¬ brany, a przeplywajaca ciecza pluczaca z drugiej 25 strony tej membrany. Zastosowanie tego rodzaju dializatora jako sztucznej nerki jest coraz szersze.Dlatego tez w dalszej czesci opisu bedzie czesciej mowa o dializatorze krwi.Przy sztucznej nerce zalezy zasadniczo na u- ,0 trzymaniu z jednej strony mozliwie najmniejszej objetosci krwi, aby oszczedzic na dodatkowych a- gregatach, jak pompy, grzejniki itp. i uniknac znacznych strat krwi, a z drugiej strony, drogi 9— przeplywu wewnatrz dializatora powinny byc krótkie, w celu unikniecia zepsucia sie krwi i za¬ pewnienia uwarstwionego jej przeplywu.Nalezy sie liczyc z szczególnymi trudnosciami przy uszczelnianiu miedzy soba dróg przeplywu cieczy dializatora plytkowego. Trudnosci te pole¬ gaja tu na tym, ze membrany wykonane sa z fo¬ lii wiskozowej, która wskutek zwilgotnienia nie daje sie do plytek przykleic, przyspawac lub w inny sposób polaczyc.W znanych,, prostszych dializatorach krwi, krew jest prowadzona rozgalezionym systemem kanali¬ ków w rowkach plytek, które kazdorazowo pokry¬ te sa membrana. Rowkami plytek sasiadujacych przeplywa ciecz pluczaca tak, ze wymiana sub¬ stancji miedzy ciecza a krwia nastapic moze tyl¬ ko od strony styku z plaszczyzna* membrany, pod¬ czas gdy na znacznie wiekszej powierzchni krew styka sie nieuzytecznie ze sciankami rowków ply¬ tek. Sprawnosc takich dializatorów jest mala, a rozgalezione kanaliki stawiaja opór przy przeply¬ wie krwi.Z tego tez wzgledu dazy sie, aby w dializato¬ rach krew przeplywala w postaci cienkiej war¬ stwy miedzy dwiema membranami, co znacznie zwieksza powierzchnie czynna wymiany substan- 97 5393 eji. Wystepuje tutaj jednak znacznie wieksza trud¬ nosc z uszczelnieniem komory zawartej miedzy membranami, szczególnie w miejscu wplywu krwi miedzy membrany, usytuowanym pomiedzy plyt¬ kami. W znanych tego rodzaju dializatorach w miejscach tych stosuje sie (kazdorazowo miedzy sasiadujacymi plytkami) specjalne, uszczelnione wprowadzenia i rozwidlenia, dla których plytki posiadaja odpowiednie wyciecia. Wada takiego rozwiazania jest to, ze dializatory maja znaczna wysokosc oraz to, ze montaz jest bardzo praco¬ chlonny.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie dia¬ lizatora plytkowego o prostej budowie i o dobrej szczelnosci, oraz o malych wymiarach w odnie¬ sieniu do objetosci zawartej krwi i do powierzchni czynnej membran. Istotne jest równiez to, aby dializator ten byl tani w produkcji i poreczny do innych zastosowan. Jako dializator krwi, moze byc udostepniony samym pacjentom do kazdorazowo, jednego zabiegu, po którym zostaje niszczony i wyrzucony.Rozwiazanie tego zadania w wynalazku naste¬ puje przez zalozenie membrany wokól scianek czolowych w ten,sposób, ze zalozone konce mem¬ brany okalajace obrzeze plytek sa kazdorazowo szczelnie scisniete, a ich kanaliki, otwierajace sie w kierunku stosu plytek, znajduja sie w scian¬ kach dializatora i sluza do wprowadzania i wy¬ prowadzania przynajmniej jednej z cieczy diali¬ zytycznej.W dializatorach wedlug wynalazku nie odgrywa zasadniczej roli to, czy dotyczy on pracy z kie¬ runkiem przeplywu zgodnym, przeciwnym lub po¬ przecznym. W kazdym z nich, scianki wierzchnie plytek sa celowo profilowane i przykryte mem¬ branami w celu uzyskania systemu kanalików, a scianki spodnie sa gladkie. Zamiast plytek pro¬ filowanych moga byc uzyte plytki gladkie z ma¬ terialu przepuszczajacego, na przyklad filc lub material piankowy.Szczególnie korzystne jest usytuowanie scia¬ nek czolowych wszystkich plytek graniczacych z kanalikami i okalanych zawinieta membrana tak, ze nie ma zadnej szczeliny miedzy plytkami i membranami przy kanalikach. Uzyskuje sie to przez zestawienie w stos uprzednio przygotowa¬ nych elementów skladajacych sie. z jednej plytki i jednej membrany tak, ze profilowane scianki wierzchnie, pokryte . membranami stykaja sie na- przemian ze soba i ze sciankami spodnimi oraz z zalozonymi na ich obrzezu koncami membran.W celu ulatwienia wnikania cieczy dializytycz¬ nych do "wnetrza dializatora, w kanaliki miedzy plytkami, celowe jest, aby plytki o profilowanych sciankach posiadaly od strony kanalików ukosne krawedzie, a miejsca wplywu i wyplywu jednej z cieczy byly uksztaltowane w lej.Ze wzgledu na przeplywy cieczy zarówno mie¬ dzy membranami, jak i miedzy membrana a ply¬ tkami, celowe jest profilowac scianki wierzchnie plytek rowkami, które przebiegaja równolegle od jednego leja przy jednym koncu plytek do dru¬ giego leja przy drugim ich koncu. Rowki te prze¬ biegac moga prostoliniowo lub lukiem, a takze po 539 4 przekatnej lub krzyzowac sie pod katem prostym..W tym ostatnim przypadku na plytce zamiast ze¬ berek powstaja garby. Przy zlozeniu plytek pow¬ staja kanaliki kapilarne- o mniej wiecej plasko-o- walnym przekroju.Dla otrzymania przeplywu krwi w postaci cien¬ kiej warstwy miedzy dwoma plytkami, celowe jest przesuniecie wzgledem siebie rowków scianek wierzchnich plytek, przy czym plytki oparte sa wzajemnie na skrajnych wystepach uszczelniaja¬ cych.Utworzony w ten sposób nieprzerwany przeplyw krwi lub cieczy dializytycznej (jesli urzadzenie nie pracuje jako dializator krwi) w postaci cien- kiej warstwy odbywa sie wierzchnia i •spodnia stro¬ na tej warstwy, miedzy plasizczyiznami membran.Przyczynia sie to do znacznego wzrostu wydajnosci dializatora. Celowe jest równiez wprowadzenie dru¬ giej cieczy (w przypadku dializy 'krwi jest nia ciecz pluczaca) — przez równolegle do lejów na skraju plytek kanaliki poprzeczne. Kanaliki poprzeczne lacza sie z rowkami i wpadaja bocznie do kana¬ lików pionowych. Bezposrednio przed wystepami uszczelniajacymi scianek wierzchnich plytek, ka- naliki poprzeczne skrecaja celowo na scianke spod¬ nia plytek, a kanaliki pionowe przeprowadzone sa przez wystepy uszczelniajace i membrany.W celu uszczelnienia kanalików pionowych, na sciane spodniej plytek scisniete konce membrany przeprowadzone sa celowo wewnatrz az do kanali¬ ków pionowych.Opisany dializator _ plytkowy pracuje przede wszystkim na zasadzie przeplywu, skierowanego w zgodnym lub przeciwnym kierunku i sklada sie z wielu elementów. Przy pracy z przeplywem po¬ przecznym nalezy jedynie usunac kanaliki po¬ przeczne, po szerszej stronie plytek i zastosowac krzyzujace sie ze soba rowki da polaczenia kana¬ lików poprzecznych oraz lejów na plytkach. Za- 4-0 leta ta wynika stad, ze stos plytek i membran jest przykryty od góry i od dolu przykrywa, a na sciankach czolowych — plyta podlaczeniowa,, przy czym przykrywa i plyta podlaczeniowa sa ze soba trwale zlaczone. 45 Celowe jest zakonczenie pionowych, bocznych kanalików przy tulejach podlaczeniowych przy¬ krywy.Dalsza zaleta dializatora wedlug wrynalazku jest to, ze krawedzie wzdluzne plytek sa zalewane twardniejaca masa zalewowa, która wiaze sztyw¬ no ze soba plytki, meteribrany, przykrywy i ply¬ ty podlaczeniowe. Zaleta jest takze ukosnosc kra¬ wedzi wzdluznej plytek tak, ze membrany wysta¬ ja nieco na zewnatrz ze stosu ponad wystepy u- szczelniajace.Wynalazek jest wyjasniony blizej na przykla¬ dzie wykonania uwidocznionym na rysunku, który przedstawia dializator krwi, który moze pracowac ze zgodnym lub przeciwnym kierunkiem przeply- B0 wu. Na rysunku tym, fig. 1 przedstawia czesc sto¬ su plytek i membran, fig. 2 — powiekszony wy¬ cinek stosu membran i plytek, fig. 3 — wycinek' z fig. 2, lecz z czesciowym wykrojem, fig. 4 — dia¬ lizator- plytkowy w rzucie aksorriometrycznym, fig. 55 5 — boczna scianke wzdluzna i graniczace plytki.97 539 6 jacym 12 od scianki wierzchniej w kierunku scian¬ ki spodniej i wpadaja do kanalików pionowych 14. Na scianie spodniej 8 plytki 1, ponad kanali¬ kami 14 do wewnatrz,, ulozona jest membrana 3, która tak uszczelnia kanaliki 14, ze ciecz pluczaca nie wydostaje sie z nich miedzy scianki spodnie 8, Z uwagi na to, ze wszystkie plyiiki 1 leza zbie¬ znie jedna na drugiej, przeto w kazdym rogu ply¬ tek 1 powstaja kanaliki pionowe 14, utworzone przez proste przebicie membran 3 odpowiednim narzedziem w czasie montazu.W opisanym wykonaniu rowki 11 spelniaja po¬ dwójne zadanie. Przewodza one bowiem bezpo¬ srednio ciecz pluczaca, dostajaca sie przez mem- brany 3, a ponadto, tworza jednoczesnie droge przeplywu krwi miedzy membranami 3, które wskutek cisnienia krwi wybrzuszaja sie do srod¬ ka rowków tak, ze krew i ciecz pluczaca plyna równolegle, w zgodnym lub przeciwnym kierun- ku.Uszczelnienie miedzy rowkami a przestrzenia • miedzymembranowa nastepuje dzieki docisnieciu konców 4 membrany 3 do scianek spodnich 8, Ciecz pluczaca nie ma mozliwosci wniknac do krwi wskutek calkowitego przykrycia ukosnych krawe¬ dzi 9 i scianek czolowych 6 plytek 1. Z drugiej strony krew nie moze wcisnac sie w szczeline przy koncach 4 membrany 3.Fig 4 przedstawia dializator zbudowany z opi- sanyeh wyzej plytek i membran. Utworzony stos przykryty jest tu z obu stron, cd góry i od dolu, przykrywa 15, a z boków plytka podlaczeniowa 18.Przykrywy 15 sa zaopatrzone w narozach w tu¬ leje podlaczeniowe 16, zbiegajace sie z pionowy- mi kanalikami 14 stosu plytek. Zwykle stosuje sie po jednej tulei podlaczeniowej 16 na górze i u spodu stosu, a reszte otworów zatyka sie scisle dopasowanymi korkami.Dla uzyskania droznosci kanalików 14, nalezy 40 membrany 3 które nie posiadaja gotowych otwo¬ rów przebic odpowiednim narzedziem. Obie tule¬ je 16 sa celowo umieszczone po przekatnej górnej i dolnej czesci dializatora, aby wszystkie drogi przeplywu cieczy przez dializator byly równe. W 45 celu zwiekszenia natezenia przeplywu cieczy, a takze w celu równomiernego rozkladu cisnienia w systemie plukania ciecza, zwlaszcza gdy nastepuje zasysanie z podcisnieniem przez dializator, mozna stosowac po dwie tuleje podlaczeniowe 16 na 50 przekatnej przeciwleglych krawedzi stosu plytek.Przykrywy 15 posiadaja wzmacniajace zeberka 17.Scianki wzdluzne nowego dializatora plytkowe¬ go odlane sa z masy wlewowej 22. Wzdluzne kra¬ wedzie 21 plytek 1 sa scisniete, wskutek, czego 55 membrana 3 odpycha je i dlatego jej koniec wy¬ staje od tej strony na zewnatrz i jest zalany ma- isa (fig. 5). Utworzona z masy (zalewowej 22 scian¬ ka, trzyma sztywno wszystkie elementy dializatora to jest platki 1, membrany 3, przykrywy 15 i plyt- on ki podlaczeniowe 18. Przykrywy 15 moga byc do DU plytek podlaczeniowych 18 dospawane lub sklejo¬ ne na stale. oraz membrany, w przekroju, fig. 6 — dializator, w przekroju, poziomym, a fig. 7 czesc dializatora w przekroju pionowym.Fig. 1 przedstawia budowe stosu plytek i mem¬ bran dializatora plytkowego, skladajacego sie przykladowo z czterech plytek 1, jedna nad dru¬ ga i z przynaleznych membran 3. Plytki 1 sa wy¬ konane z tworzywa sztucznego, a membrany 3 -zazwyczaj z folii wiskozowej. Scianka wierzchnia 7 plytek 1 jest profilowana i tworzy przewody do¬ prowadzajace ciecz dializytyczna. Scianka spodnia 8 plytek l jest gladka, a membrany 3 maja taka sama szerokosc co plytki 1 i przykrywaja calko¬ wicie jego scianki wierzchnie 7. Dlugosc ich jest jednak wieksza od plytek 1 tak, ze okalaja one calkowicie czolowe ich konce 2 i sa zalozone na obrzezu scianki spodniej 8 plytki 1.Jedna plytka 1 i jedna membrana 3 tworza je¬ den element, z jakich buduje sie stos, tworzacy dializator, przy czym plytki 1 sa skladane scin¬ kami 7 i 8 do siebie. Wskutek tego membrany 3, okalajace konce 2 plytki 1, stykaja sie ze soba swoimi koncami 4 i sa scisniete sciankami 8 ply¬ tek 1. W celu ulatwienia montazu, membrany 3 moga byc przyklejone do plytek 1.Dla jasnosci obrazu, rysunki nie pokazuja wla¬ sciwych proporcji wymiarów membran 3 i plytek 1. Proporcje te wynosza bowiem jak 1:100. Spe¬ cjalne wydecia dla konców 4 membrany 3 w scian¬ kach 8 nie sa wiec wymagane. Wazne jest, aby konce 4 byly mocno scisniete sciankami 8, czemu sprzyja pózniejsze jej napecznienie przy zwilzeniu.Krew przeplywa kazdorazowo miedzy dwiema membranami 3, które wybrzuszaja sie do profilu scianki wierzchniej 7 dzieki podcisnieniu przeply¬ wajacej przez nie bezposrednio cieczy. Krew zo¬ staje doprowadzona poprzez leje 10 do scianki -czolowej 6 miedzy membranami 3 (fig. 2).Fig. 3 ilustruje budowe wewnetrzna stosu ply¬ tek dializatora. Z rysunku widac, ze lej 10 utwo¬ rzony jest przez ukosna krawedz 9 miedzy scian¬ kami czolowymi 6 a sciankami wierzchnimi 7 ply¬ tek 1. Krawedz ukosna 9 ma taka sama szerokosc co trapezowe rowki profilowe 11 scianki wierz¬ chniej 7. Rowki profilowe 11 sa uszeregowane równolegle# i siegaja do lejów 10, po obu stro¬ nach plytek 1. Rowki 11 nie lacza sie jednak bez¬ posrednio z lejami 10, gdyz oddzielaja je membra¬ ny 3. Równolegle do rowków 11, po obu stronach plytek 1 przewidziany jest wystep 12 uszczelniaja¬ cy dializator.Dwie sasiadujace plytki 1 wspieraja sie na wy¬ stepie uszczelniajacym 12, szczególnie wówczas, gdy rowki 11 sa wzajemnie przesuniete. Dlatego krawedzie rowków 11 nie pokrywaja sie. Ma to te zalete, ze przeplyw krwi miedzy membranami 3 nie odbywa sie pojedynczymi kanalikami lecz sze¬ rokim, cienkim strumieniem, "co wplywa dodatnio na uwarstwiony przejplyw krwi.Przed wylotem rowków 11 do lejów 10 na kon¬ cach kazdej plytki 1 znajduje sie kanalik poprze¬ czny 13, sluzacy jako doprowadzenie cieczy plu- , czacej, która prowadzona jest bezposrednio do wszystkich rowków 11. Kanaliki poprzeczne 13 skrecaja bezposrednio przed wystepem uszczelnia- Fig. 6 przedstawia utworzenie kanalików 5 przez wyciecia 20 w plytkach podlaczeniowych 18. Króc¬ ce 19 prowadza do kanalów 5, które moga posia-7 dac zmniejszajacy sie przekrój poczawszy od kró¬ cca, w celu uzyskania równomiernego rozplywu.Zasadniczo wystarczyloby tu pólokragle wyciecie , które zaczyna sie przy króccu 19 i laczy pio¬ nowo wszystkie leje 10. Oba krócce 19, znajduja¬ ce sie na plycie podlaczeniowej 18, sa równiez u- sytuowane pó przekatnej. Ma to na celu uzyska¬ nie równych od krócca do krócca dróg przeplywu krwi lub cieczy dializytycznych (w przypadku gdy dializator nie jest uzyty jako sztuczna nerka).Przedstawione na fig. 6 rowki 11 nie sa oczywiscie we wlasciwej skali, lecz dla jasnosci — powie¬ kszone.Fig. 7 ilustruje w przekroju dializatora przecho¬ dzenie klinowych lejów 10 do kanalów 5, co ulat¬ wi niezaklócony doplyw krwi miedzy, membrany 3. Przekroje kanalów 5 i lejów 10 moga byc tak male, aby nie wplywaly w zadnym stopniu na po¬ jemnosc krwi zawartej w dializatorze. Kanalki poprzeczne 13 sa usytuowane w praktyce jak naj¬ blizej krawedzi plytek 1, aby uzyskac mozliwie jak najdluzszy odcinek przeplywu cieczy w mem¬ branie 3.Budowa nowego dializatora jest niezwykle pro¬ sta. Sklada sie on z trzech zasadniczych czesci to jest z elementów plytka-membrana, z przykryw o- raz z plytek podlaczeniowych. Zestawienie tych e- lementów jest bardzo latwe, zwlaszcza, ze nowy sposób zamocowania membrany umozliwia sku¬ teczne uszczelnienie dróg przeplywu dializatora bardzo prostymi srodkami. Stwarza to mozliwosc bardzo taniej, masowej produkcji takich dializa¬ torów, które dzieki temu moga równiez byc udo¬ stepniane samym pacjentom, zwlaszcza przy za¬ stosowaniu jako sztuczna nerka. PL