DE1616486C3 - Dialyseeinrichtung zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten - Google Patents

Description

dünn wie möglich hergestellt werden, kann man zwischen den Membranen und den Abstandsplatten strömende Flüssigkeiten einwandfrei verteilen. Durch die andersartige Ausbildung der Verteilereinrichtungen für die Dialyseflüssigkeit im Vergleich zu der für das Blut braucht man nicht unnötig dicke, knopfartige Scheiben zu verwenden, sondern erreicht einen kompakteren Aufbau bei einwandfreier und wirksamer Abdichtung zwischen den Räumen für die Spüllösung einerseits und das Blut andererseits.

Aus »Experentia«, Vol. XIII/12, 1957, Seiten 469—471, sind zwar Abstandsplatten an sich bekannt, aber es handelt sich nicht um eine Dialyseeinrichtung der eingangs erwähnten Art, sondern um ein Kapillarsystem mit radialen Rillen. Für jeden Radius ergibt sich eine andere Strömungsgeschwindigkeit, wodurch die vollständige Ausnutzung der der Dialyse zur Verfügung stehenden Flächen beeinträchtigt wird. Für einen guten Wirkungsgrad einer Dialyseeinrichtung, wie der gemäß der Erfindung, ist aber eine günstige und gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit notwendig. Außerdem weist die bekannte Dialyseeinrichtung keine Verteilerscheiben auf, weder für die Spüllösung noch für das Blut.

Schließlich ist aus der US-PS 27 56 206 eine Spiralnierenkonstruktion bekannt, bei der Verteilereinrichtungen sowohl für das Blut als auch für die Spüllösung vorgesehen sind. Hier sind die Verteilereinrichtungen aber nicht direkt in sogenannten Abstands- »platten eingelassen, zumal es dort auch keine Abstandsplatten im Sinne der Erfindung gibt. Im bekannten Falle befinden sich beide Arten Verteilereinrichtungen außerhalb des Membranpaares. Außerdem ist über die Befestigung der Verteilereinrichtungen an den Membranen nichts ausgeführt; der Fachmann muß eine Klebung annehmen. Während bei dieser bekannten Dialysevorrichtung eine Verteilerplatte im Sinne der Erfindung nicht im Membranenschlauch angeordnet ist, wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen gelehrt, die ringförmige Platte als Verteilereinrichtung innerhalb einer Abstandsplatte einzulassen.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind zwischen den Dichtungsringen und den Verteilerkanälen Stützeinrichtungen für die Dichtungsringe gegen Eindrücken in die Verteilerkanäle vorgesehen. Dialyseeinrichtungen der vorstehend bezeichneten Art werden nämlich in erster Linie als sogenannte künstliche Nieren verwendet. Um Platz zu sparen, will man die Abstandsplatten so dünn wie möglich gestalten, ohne die Verteilung der Flüssigkeiten zu beeinträchtigen, wie oben angedeutet. Durch das Einlassen der ringförmigen so Verteilerplatten in die Abstandsplatte kann man diese Schwierigkeiten in der beschriebenen Weise überwinden. Man muß aber bei der Verwendung als künstliche Niere auf eine einwandfreie Trennung zwischen der Spüllösung einerseits und der zu reinigenden Flüssigkeit, d. h. dem Blut, andererseits achten. Dann sind häufig hohe Dichtungsdrücke erforderlich, zumal die Druckdifferenz zwischen dem Blut und der Reinigungsflüssigkeit etwa 98 100 Pa ausmachen kann. Durch die vorstehend erwähnten Maßnahmen ist die Gefahr ausgeschaltet, daß die Dichtungsringe sich in die Durchgangsöffnungen der ringförmigen Verteilerplatten eindrücken könnten. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn die Stützeinrichtungen aus dünnen Ringen aus Stahl oder einem ähnlichen harten Material b5 bestehen und eine den Dichtungsringen angepaßte Form aufweisen.

Die Montage der Dialyseeinrichtung gemäß der Erfindung läßt sich dann besonders erleichtern, wenn bei vorteilhafter V/eiterbildung der Erfindung die ringförmigen Platten kreisrund und mit einem ringförmigen Kragen ausgestattet sind, über den zuerst der Stahlring und danach ein Dichtungsring geschoben ist. Auch ist es von Vorteil, wenn die Verteilerkanäle aus eingefrästen oder eingegossenen radialen Nuten bestehen, die sich ebenfalls durch den Kragen erstrecken und in einem ringförmigen äußeren Umfangsverteilerkanal münden. .·:·;, ..·:··.. :■..·,_■:;:

Die Erfindung ist weiterhin vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß die Dichtungsringe zusammen mit den dünnen Ringen in einem ausgeschnittenen Teil in den ringförmigen Platten angeordnet sind und daß der ausgeschnittene Teil eine Erweiterung der mittigen öffnung der ringförmigen Platten bildet. Von diesem erweiterten Teil aus wird die Flüssigkeit verteilt. Durch das Heranreichen der radialen Nuten durch den Kragen in den Umfangsverteilerkanal wird auch noch die Justage verbessert. :.\.

Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine relativ starke Vergrößerung eines Teilschnittes durch die Dialyseeinrichtung, "

Fig. 2 einen Teilschnitt der Einlasse für die beiden durch die Dialyseeinrichtung fließenden Flüssigkeitsarten, wobei der Hauptteil der dazwischen liegenden Abstandsplatten weggeschnitten ist,

Fig.3 und 4 einen senkrechten Schnitt durch eine ringförmige Platte als Verteilereinrichtung und eine Draufsicht auf dieselbe und , .

Fig.5 und 6 entsprechende Darstellungen der gleichen Platte in einer modifizierten Ausführungsform.

Die in der Zeichnung dargestellte Dialyseeinrichtung weist eine Grundplatte 1 und eine Deckplatte 2 auf, zwischen diesen Platten ist eine Reihe von Abstandsplatten 12 vorgesehen, deren Konstruktion klar aus Fig. 1 ersichtlich ist. Zwischen den Abstandsplatten 12 sind semipermeable Membranen 10 und 11 paarweise angeordnet. Damit das Volumen der Dialyseeinrichtung so genau wie möglich bestimmt werden kann, sind die Membranen 10 und 11 mit Hilfe der oberen Dichtflächen 16 und 17 auf einer großen Zahl von Erhebungen 14 und 15 auf jeder Abstandsplatte gut zusammengepreßt. Zwischen diesen Erhebungen sind einerseits Kanäle 22 für die Reinigungsflüssigkeit und andererseits Kanäle 23 für das zu reinigende Blut ausgebildet. Die Kanäle 23 sind durch die Oberflächen 20 und 21 der Vorsprünge 18 und 19 außerdem noch zusammengepreßt. Diese Vorsprünge 18 und 19 sind kürzer als die Erhebungen 14 und 15. Außerdem sind die im zusammengebauten Zustand aufeinander zugerichteten Flächen derselben merklich schmäler als die oberen Dichtflächen 16 und 17.

Das Problem besteht nur darin, das Blut zu den kanalförmigen Räumen 23 und die Reinigungsflüssigkeit zu den kanalförmigen Räumen 22 zu führen. Das Blut wird durch einen Kanal 3 in ein Einlaßteil 4 eingeführt. Von dort gelangt es durch einen Kanal 5, der von Dichtungsringen 6 und schmalen knopfartigen Ringen 7 gebildet wird, weiter. Die letztgenannten Ringe 7 liegen zwischen den beiden paarweise angeordneten Membranen. Von dem mittigen Kanal 5 läßt man das Blut zwischen den Membranen durch radial sich erstreckende Durchgangsöffnungen 8 austreten. Der Kanal 5 ist unten durch eine Endabdichtung 9 verschlossen.

Die Reinigungsflüssigkeit, die z. B. aus einer Salzlö-

sung ζ. Β. einer gewöhnlichen Kochsalzlösung, besteht, läßt man durch einen Kanal 24 in ein Einlaßteil 25 eintreten. Der Kanal 24 findet seine Fortsetzung direkt in einem Kanal 26, der von einer Reihe von ringförmigen Platten 27 gebildet wird. Die Konstruktion dieser Platten 27 wird am klarsten aus den Fi g. 3 und 4. Von der inneren zentralen Durchgangsöffnung 26 aus geht eine Reihe von radialen Verteilerkanälen 28 in gleichen Abständen ab. Im Gegensatz zu den Blutverteilungskanälen 8 sind diese Verteilerkanäle 28 in der Oberfläche der Platte 27 vorgesehen.

Auf jeder Platte 27 ist ein Dichtungsring 29 vorgesehen, der in, F i g. 2 zu sehen ist. Dieser Dichtungsring preßt die beiden Membranen 10 und 11, die dariiberliegen, gegen die nächste Platte 27, die ihrerseits über den Membranen liegt und von der gleichen Art wie die darunterliegende Platte ist. Dies ergibt eine wirksame Abdichtung für das Blut, so daß dieses nicht in die Salzlösung eindringen kann und umgekehrt.

Bei den hier verwendeten hohen Dichtungsdrücken besteht die Gefahr, daß die Dichtungsringe 29 abwärts in die Nuten 28 gedrückt werden. Aus diesem Grund ist die ringförmige Platte 27 mit einem ausgeschnittenen Teil 30 versehen, in dem ein Stahlring 31 angeordnet ist. Der Stahlring 31 verhindert wirksam jede Neigung des Dichtungsrings 29, sich in die Nuten zu drücken.
' ©amit die Kanäle der ringförmigen Platten 27 bezüglich der nicht gezeigten, aber in den Abstandsplatten 12 vorgesehenen Salzlösungskanäle leicht justiert werden können, sind die Platten 27 mit einer äußeren Ringnut als Umfangsverteilerkanal 32 versehen, die mit jeder der radialen Nuten bzw. den Verteilerkanälen 28 verbunden ist. Als Folge davon brauchen die Platten 27 nicht auf eine bestimmten Lage bezüglich der Öffnungen in den Abstandsplatten 12 eingestellt zu werden.

Die F i g. 5 und 6 zeigen schließlich eine Alternativmöglichkeit der ringförmigen Flüssigkeitsverteilerplatten 27. Da die hier gezeigte Konstruktion in der Hauptsache die gleiche wie die in den Fig.3 und 4 gezeigte ist, sind in diesen Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, jedoch unter Zusatz des Buchstabens a. Das Bezugszeichen 26a bezeichnet

ίο folglich die Durchgangsöffnung, die von einer mittigen öffnung der Platte 27a gebildet wird. Das Bezugszeichen 28a bezeichnet radial sich erstreckende Verteilerkanäle. Die Dichtungsringe 29a und die Stahlringe 31a sind in einen ausgeschnittenen Teil in der Platte bei dieser Ausführungsform eingelassen, weshalb dieser ausgeschnittene Teil aus einem erweiterten Teil der mittigen öffnung 26a bestehen kann. Der Vorteil hiervon ist, daß die mittige Öffnung größer gemacht werden kann, ohne daß die äußeren Dimensionen der Platte größer gemacht werden müßten. Das Bezugszeichen 32a bezeichnet einen am Umfang verlaufenden Kanal zwischen der Verteilerplatte 27a und der Abstandsplatte 12a mit ihren Kanälen 22a. Die Bezugszeichen 10a und 11a bezeichnen schließlich die zwischen den Abstandsplatten 12a eingeklemmten Membranen.

Die Platten 27 müssen selbstverständlich nicht kreisförmig sein, da auch andere Formen möglich sind. Außerdem können die Platten 27 mit zusätzlichen Verteilerkanälen, zusätzlich zu dem Umfangsverteilerkanal 32, versehen sein. So kann ein Verteilerkanal dieser Art auf der Oberseite der Platte gemäß F i g. 3 in der Fläche zwischen dem ringförmigen ausgeschnittenen Teil 30 und dem Umfang der Platte 27 vorgesehen sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Dialyseeinrichtung zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten, bei der die Verunreinigungen in der zu reinigenden Flüssigkeit durch semipermeable Membranen, welche den Fließweg der zu reinigenden Flüssigkeit begrenzen, diffundieren und in eine Spüllösung eintreten, mit Hilfe derer die Verunreinigungen entfernt werden, bei der ferner die Membranen paarweise zwischen Abstandsplatten angeordnet sind, die zusammen .mit den benachbarten Membranen Räume für die Spüllösung bilden, bei der weiterhin eine Packung von Abstandsplatten und paarweise angeordneten Membranpaaren von Kanälen für die zu reinigende Flüssigkeit und von diesen getrennten, anderen Kanälen für die Spüllösung durchzogen ist, bei der außerdem in den Kanälen Verteilereinrichtungen vorhanden sind und bei der schließlich die Verteilereinrichtungen für die zu reinigende Flüssigkeit als zwischen den Membranen eines Membranpaares liegende ringförmige Platten ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilereinrichtungen für die Spüllösung ebenfalls aus ringförmigen Platten (27) bestehen, die in die Abstandsplatte (12) eingelassen sind und deren Oberflächen mit entsprechenden Kanälen (22) in der Oberfläche der Abstandsplatte (12) verbundene radiale Verteilerkanäle (28) aufweisen, und daß jede ringförmige Platte (27) für die Spüllösung mit einem Dichtungsring (29) versehen ist, welcher das benachbarte Membranpaar (10, 11) gegen die nächste ringförmige Platte (27) drückt und die Räume (23) für die zu reinigende Flüssigkeit von den Räumen (22) für die Spüllösung abdichtet.

2. Dialyseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dichtungsringen (29) und den Verteilerkanälen (28) Stützeinrichtungen (30, 31) für die Dichtungsringe (29) gegen Eindrücken in die Verteilerkanäle (28) vorgesehen sind.

3. Dialyseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtungen aus dünnen Ringen (31) aus Stahl oder einem ähnlichen harten Material bestehen und eine den Dichtungsringen (29) angepaßte Form aufweisen.

4. Dialyseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Platten (27) kreisrund und mit einem ringförmigen Kragen (33) ausgestattet sind, über den zuerst der Stahlring (31) und danach ein Dichtungsring (29) geschoben ist.

5. Dialyseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkanäle (28) aus eingefrästen oder eingegossenen radialen Nuten bestehen, die sich ebenfalls durch den Kragen (33) erstrecken und in einem ringförmigen äußeren Umfangsverteilerkanal (32) münden.

6. Dialyseeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringe (29a^ zusammen mit den dünnen Ringen (3ia) in einem ausgeschnittenen Teil in den ringförmigen Platten (27a) angeordnet sind und daß der ausgeschnittene Teil eine Erweiterung der mittigen öffnung der ringförmigen Platten (27a^bildet (F i g. 5 und 6).

Die Erfindung betrifft eine Dialyseeinrichtung zur Reinigung von Blut oder anderen Flüssigkeiten, bei der die Verunreinigungen in der zu reinigenden Flüssigkeit durch semipermeable Membranen, welche den Fließweg der zu reinigenden Flüssigkeit begrenzen, diffundieren und in eine Spüllösung eintreten, mit Hilfe derer "" die Verunreinigungen entfernt werden, bei der ferner

^v-:,dfe Membranen paarweise zwischen Abstandsplatten '^'angeordnet sind, die zusammen mit den benachbarten Membranen Räume für die Spüllösung bilden, bei der weiterhin eine Packung von Abstandsplatten und paarweise angeordneten Membranpaaren von Kanälen für die zu reinigende Flüssigkeit und von diesen getrennten anderen Kanälen für die Spüllösung durchzogen ist, bei der außerdem in den Kanälen Verteilereinrichtungen - vorhanden sind und bei der schließlich die Verteilereinrichtungen für die zu reinigende Flüssigkeit als zwischen den Membranen eines Membranpaares liegende ringförmige Platten ausgebildet sind.

Eine Dialyseeinrichtung dieser Art ist in der US-Patentschrift 26 86 154 beschrieben. Dort sind aber anstelle von Abstandshalterplatten Netze angeordnet, an denen Verteilereinrichtungen angeordnet sind. Ferner sind diese lediglich für die zu reinigende Flüssigkeit vorgesehen. Die bekannten Verteilereinrichtungen sind in einem Paket durch direktes Aufeinanderschichten größerer Scheiben mit einer zentralen öffnung und jeweils auf gegenüberliegenden Seiten hiervon angeordneten kleineren Scheiben mit zentralen öffnungen gebildet. Paarweise angeordnete Membranen sind zwischen den Verteilereinrichtungen so angeordnet, daß diese nur für die zu reinigende Flüssigkeit verwendet werden können. Anderenfalls erhielte man ein unzulässig großes Volumen, und außerdem ergäbe sich die Schwierigkeit von Verunreinigungen, wenn Blut an großen Kunststoffflächen vorbeiströmen müßte. Aus diesem Grunde kann eine einfache Vertauschung der bekannten Blutverteilereinrichtungen mit Verteilereinrichtungen für die Reinigungsflüssigkeit nicht infrage kommen. Die Reinigungsflüssigkeit erfährt daher eine schlechte Führung, teilweise in jedem Netz für sich, teilweise zwischen verschiedenen Netzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Dialyseeinrichtung der eingangs genannten Art auch für die Dialyseflüssigkeit gesonderte Verteilerplatten vorzusehen, und dennoch ein kleines Volumen der gesamten Dialyseeinrichtung beibehalten zu können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verteilereinrichtungen für die Spüllösung ebenfalls aus ringförmigen Platten bestehen, die in die Abstandsplatte eingelassen sind und deren Oberflächen mit entsprechenden Kanälen in der Oberfläche der Abstandsplatte verbundene radiale Verteilerkanäle aufweisen, und daß jede ringförmige Platte für die Spüllösung mit einem Dichtungsring versehen ist. welcher das benachbarte Membranpaar gegen die nächste ringförmige Platte drückt und die Räume für die zu reinigende Flüssigkeit von den Räumen für die Spüllösung abdichtet.

Durch die vorstehenden Maßnahmen kann die gesamte Dialyseeinrichtung ein kleines Volumen behal ten, und man hat dennoch gesonderte Verteilungsplatten auch für die Dialyseflüssigkeit, d. h. die Spüllösung Durch den Vorteil der kleinen Gesamtkonstruktior ergibt sich eine bessere Handlichkeit als dies bei eine