Колонка для сорбции биологических жидкостей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)ю А 61 M 1/36 ÃÎÑÓÄÀÐÑTÂÅHHOÅ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

ПАТЕНТУ

1 (21) 4876116/14

22) 22.10.90

46) 23,08.93. Бюл. ЬЬ 31

71) Специальное конструкторско-технолоическое бюро с экспериментальным произодством Института общей и еорганической химии АН УССР

72) Ю.М.Сидоренко, Н.П.Метальникова, .8.Осадчий, В.В.Петруха, СЛ.Медведев и .А.Трихлеб

3) Украинский государственный консорци"Экосорб"

6) Авторское свидетельство СССР

1273117, кл, А 61 М 1/36, 1986.

) КОЛОНКА ДЛЯ СОРБЦИИ БИОЛОГИЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

7) Использование Изобретение относится устройствам для экстракорпоральной очитки крови и других биологических жидкотей. Сущность: колонка содержит корпус, ыполненный в виде двух сопряженных чатей, соединенных в шип-паз и снабженных атрубками 5 и 18, элементы для фиксации оединения, сорбент и ограничивающие его фильтры, в соответствии с заявляемым изо1

„„Ы2 „„1836107 АЗ бретением, верхняя часть корпуса выполнена в виде крышки с кольцевым пазом и снабженФ- упругим фильтром, Нижняя часть корпуса выполнена в виде емкости 1, заполнена сорбентом 2 и снабжена кольцевым шипом 6, сопряженным с пазом крышки.

Упругий фильтр 16 крышки установлен таким образом, что плоскость периметра его контактирующей с сорбентом поверхности расположена ниже кромки шипа 6. Предусмотрены различные варианты конструкции фильтров и средств фиксации шипового соединения, выполнение боковых поверхностей шипа и сопряженных с ними поверхностей паза коническими с углом конусности 1,5-70, а также выполнение крышки из термоусаживающегося материала.

Такое выполнение заявляемой колонки позволит повысить плотность упаковки гранул сорбента, исключить их свободное перемещение при транспортировании и эксплуатации и загрязнение очищаемой ф жидкости продуктами разрушения, образующимися при взаимодействии гранул. 4 з.п. ф-лы, 3 ил. IHOhh

1836107 ты заглушками 22

Изобретение относится к медицине и медицинской техНике, а именно к устройствам для экстракорпоральной очистки крови и других биологических жидкостей.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства путем предотвращения эмболии продуктами разрушения гранул сорбента за счет повышения плотности упаковки гранул и ограничения их взаимного перемещения. 10

На фиг.". представлена принципиальная конструкция заявляемой колонки, продольный разрез; фиг.2 — варианты выполнения средств фиксации соединения частей корпуса; фиг.3 — варианты выполне- "5 ния упругого фильтра.

Колонка для сорбции биологических жидкостей (фиг.1) состоит из нижней и верхней частей, образующих полый корпус, Нижняя часть корпуса выполнена в виде 20 емкости 1. заполненной сорбентом 2, слой которого ограничен снизуфильтром 3. Ниже фильтра 3 расположена полость 4, сообщающаяся с патрубком 5. Верхняя часть емкости 1 выполнена в виде кольцевого шипа 6 25 и снабжена выступам 7 для фиксации соединения. Верхняя часть корпуса выполнена в виде крышки 8, снабженной снизу кольцевым пазом, сопряженным с шипом 6 и образованным наружной стенкой 9 и внутренней 30 стенкой 10. На наружной стенке 9 выполнен кольцевой выступ 11 для фиксации соединения крышки 8 с емкостью 1. Способ фиксации шипового соединения может быть различным, например, аналогично прототи- 35 пу. с помощью накидной гайки 12 (фиг.2а), с помощью плавких вставок l3 (фиг.2б), с помощью кольца 14 с внутренним пазом, охватывающим полуфланцы 7 и 11 емкости 1 и крышки 8 (фиг,2в), Возможно также соеди- 40 нение крышки 8 с емкостью 1 в шип-паз с помощью резьбового или байонетного соединения. В зазоре между частями корпуса может быть установлена прокладка 15 (фиг.2а). В крышке 8 установлен упругий 45 фильтр 16, охваченный по периметру стенкой 10, Фильтр 16 образует в крышке 8 полость 17, сообщающуюся с патрубком 18.

Фильтр 16 установлен таким образом, что плоскость периметра его контактирующей с 50 сорбентом 2 поверхности расположена ниже верхней кромки шипа 6. Фильтр 16 может быть выполнен из однородного упругого ",ористого материала (фиг.1) или иметь более сложную конструкцию, напри- 55 мер, содержать слой пластичного пористого материала 19 (ткань, нетканый волокнистый материал, мелкая сетка), опирающийся на упругую реше ку 20 (фиг.За), при этом решетка 20 может быть размещена внутри пористого материала (фиг.Зб). Возможен также вариант выполнения упругого фильтра, при котором фильтрующий слой выполнен из упругого пористого материала 19 (упругий поропласт), опирающегося на жесткую решетку 20 (фиг,Зв), Последний вариант менее предпочтителен для высокопрочных сорбентов сферической грануляции (угли

CKK), поскольку при сжатии упругого фильтрующего слоя уменьшается площадь живого сечения сквозных каналов, увеличивается сопротивление прохождению жидкости. Однако он может быть рекомендован при использовании в качестве сорбента гранулированного угля низкой прочности (например, угля КАУ), т.к. в момент сжатия слоя сорбента обеспечивает равномерное усилие по всей поверхности фильтра и не требует радиального перемещения гранул, чем снижается пылеобразование при ихтрении. При этом может быть изменена конструкция крышки 8 (фиг.2а). Крышка в этом случае не содержит внутренней стенки 10 (или высота ее уменьшена), а фильтр примыкает к внутренней поверхности шипа 6 и прижат к сорбенту 2 под воздействием контактирующей с ним по периметру торцовой поверхности 21 крышки 8. При хранении и при транспортировке патрубки 5 и 18 закрыПри сборке колонки в нижней части корпуса 1 и в крышке 8 устанавливают фильтры

3 и 16 с образованием полостей 4 и 17 со стороны патрубков 5 и 18. Причем полость

17 должна иметь форму, обеспечивающую свободный доступ сорбируемой жидкости к любой точке поверхности фильтра 16 с учетом максимально возможной его выпуклости, Это же относится и к форме полости 4 в случае выполнения фильтра 3 из упругого материала. После установки фильтров в емкость 1 засыпают гранулированный сорбент

2 и избыток его удаляют шабером по уровню кромки шипа 6, обеспечивая тем самым точное обьемное дозирование сорбента, После этого емкость 1 накрывают крышкой 8, совмещая шип 6 емкости 1 с пазом крышки 8, и прижимают с фиксированным усилием

Процесс сборки заканчивают фиксированием соединения с помощью предусмотренного для этого элемента фиксации (фиг.2 а,б,e,ã).

При осевом перемещении крышки 8 относительно емкости 1 внутренняя стенка 10 паза вместе с примыкающим к ней по периметру фильтром 16 движется вдоль внутренней поверхности шипа 6, вытесняя пристеночный слой сорбента 2 в среднюю часть емкости 1. Упругий фильтр 16 контактирует с сорбентом, уплотняет его, а сам при

1836107 том деформируется, приобретая куполообазную форму. В случае использования ильтра, содержащего жесткую опорную ешетку 20 и контактирующий, с сорбентом слой 19 упругого пористого материала 5 (фиг.3в) деформация фильтра выражается в меньшении его толщины. Необходимым словием воздействия фильтра 16 на сорент 2 является размещение фильтра 16 таим образом, чтобы после сборки колонки 10 лоскость периметра его контактирующей с, орбентом поверхности располагалась ние кромки шипа 6. Напряжение, возникаюее за счет упругих свойств фильтра 16 и аправленное на восстановление его пер- 15 оначальной формы, обусловливает возниковение усилий, постоянно действующих на лой сорбента в процессе транспортироваия и эксплуатации колонки, Действие этого силия исключает взаимное перемещение 20 ранул, их частичное разрушение за счет рения поверхностей и образование пылеидных частиц, приводящих к опасности эмболии, Целесообразным для данной конструк- 25 ии колонки является выполнение фильтра

3, установленного в нижней части емкости 1, также из упругого материала. Такое решение, наряду с более равномерным распределением усилия сжатия сорбента 2, 30 беспечивает возможность некоторого пеемещения слоя сорбента относительно орпуса попон хи а п радах ах упругих дафор..ациа фипьтроа 6 и У6. снижая там самым инамические нагрузки в точках контакта 35 ранул сорбента и вероятность их разрушеия при ударном осевом воздействии на корпус колонки, Для повышения герметичности корпуса олонки по меньшей мере одна из боковых 40 оверхностей шипа 6 и сопряженная с ней оверхность паза могут быть выполнены ко ическими, с углом конусности 1,5 — 7 . По вышение герметичности достигается за счет . ого, что при взаимном перемещении со- 45 ряженных поверхностей в процессе сбори происходит их притирка с большими, силиями прижима, которые зависят как от осевого усилия сжатия, так и от угла конусности поверхностей (эффект клина). Экспе- 50

I риментально установлено, что птимальными углами конусности сопряенных поверхностей шипа и паза являются углы в интервале 1,5 — 7, При угле менее

I1,5 повышаются требования к точности из- 55 отовления пресс-форм для деталей корпуса к гладкости поверхностей, что удорожает роизводство без заметного повышения герметичности соединения. При углах ко,нусности более 7 нормальные усилия прижима между сопряженными поверхностями недостаточны для их плотного прилегания без значительного повышения осевой составляющей. Кроме того, при больших углах конусности в момент совмещения шипа 6 с пазом крышки 8 между их боковыми поверхностями (при среднем осевом перемещении деталей 5-10 мм) образуется зазор, в который могут попасть частицы сорбента диаметром до 0,5 мм, что приводит к нарушению герметичности соединения. Наиболее высокая степень герметичности шипового соединения достигается эа счет того, что крышка 8 выполнена из термоусаживающегося материала. например, из полиэтилена высокого давления по ГОСТ

16338 — 86 и соединена с емкостью 1 с помощью многозаходного реэьбового или байонетного соединения, для чего на наружной поверхности шипа 6 выполнены спиральные выступы 23 (фиг.2г), а на соответствующей ей поверхности паза — спиральные канавки 24. Материал емкости при этом должен быть другим, с меньшим коэффициентом термоусадки, например, полистирол общего назначения по ГОСТ 20282 — 86, При таком варианте фиксации шипового соединения паз крышки 8 при повышенной температуре совмещают с шипом 6 емкости 1 до зацепления выступов 23 с канавками 24 и проворачивают вокруг оси корпуса íà определенный угол. Крышка 8 при этом смещается относительно емкости I с сорбентом 2 в осевом направлении на расстояние, достаточное для обеспечения усилия прижима сорбента 2 фильтром 16. После охлаждения крышки 8 происходит ее термоусадка с плотным охватом шипа б наружной стенкой

9 паза и надежной герметизацией соединеКолонка работает следующим образом.

Снимают заглушки 22 и подключают колонку в экстракорпоральный контур. Перфуэия очищаемой биологической жидкости, например крови, осуществляется с помощью насоса. Жидкость поступает в колонку через патрубок 18, проходит через фильтр б и заполняет межгранульное пространство сорбента 2. Очищенная в результате контакта с сорбентом жидкость проходит через фильтр 3 и выводится из колонки через патрубок 5, Предлагаемая конструкция колонки для сорбции биологических жидкостей отличается простотой и надежностью, повышенной герметичностью корпуса, имеет хорошие гидродинамические характеристики, исключает образование застойных зон в слое сорбента, не требует особых материалов при изготовлении корпуса и может быть

1836107

15 В 20

19 подготовлена к применению за минимально короткое время. Благодаря ее конструктивным особенностям, описанным выше, слой гранулированного сорбента постоянно находится в поджатом состоянии, что препят- 5 ствует свободному перемещению гранул при транспортировании и эксплуатации, трению их поверхностей и загрязнению очищаемой жидкости продуктами разрушения сорбента. 10

Формула изобретения

1. Колонка для сорбции биологических жидкостей, содержащая верхнюю и нижнюю части, соединенные в шип-паз и снабженные патрубками для входа и выхода 15 жидкости, элемент для фиксации соединения, размещенный между фильтрами сорбент, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности в работеустройства путем предотвращения эмболии про- 20 дуктами разрушения сорбента, верхняя часть выполнена с кольцевым пазом, прилегающий к верхней части фильтр — упругим с образованием полости между фильтром и

25 патрубком, а нижняя часть снабжена кольцевым шипом, сопряженным с пазом, причем нижняя кромка .

2. Колонка по п,1, отличающаяся тем, что фильтр нижней части выполнен упругим.

3, Колонка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что фильтр содержит контактирующий с сорбентом слой упругого пористого материала, опирающийся на жесткую решетку.

4. Колонка по пп,1-3. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения герметичности шипового соединения. по меньшей мере одна из боковых поверхностей шипа и сопряженная с ней поверхность паза выполнены коническими с углом конусности 1,57о

5. Колонка по пп.1-4, о т л и ч а ю щ а яс я твм, что на наружной поверхности шипа и сопряженной с ней поверхности паза выполнены витки многозаходной резьбы, верхняя часть колонки выполнена из термоусаживающегося материала.

1836107 РиГ 3

Составитель Н. Панфилов

Тех ред М.Мор гентал Корректор Л. Пилипенко

P дактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2992 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5