Колонка одноразовая гемосорбционная с фильтром капиллярным
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах экстракорпоральной очистки крови от токсических веществ. Колонка содержит корпус с расширенными частями на торцах, крышки, входной и выходной капиллярные полимерные фильтры и расположенный между ними гемосорбент. Крышки связаны с корпусом через уплотнительные кольца и содержат штуцера, расположенные оппозитно и соосно торцам корпуса, взаимодействующие с транспортировочными колпачками, содержащими уплотнения. Расширенные части торцев содержат крепежные элементы. Отношение длины корпуса l к диаметру корпуса колонки d составляет от 5:1 до 9:1. Объем корпуса равен 90 мл - 500 мл. Толщина полимерного фильтра лежит в интервале от 1,8 мм до 2,5 мм. Диаметр фильтра равен d+n, где n лежит в интервале от 10 мм до 30 мм. Изобретение позволяет увеличить эффективность массообмена и снизить гидродинамическое сопротивление. 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в системах экстракорпоральной очистки крови от токсических веществ.
Известен многослойный фильтрующий элемент кровеносной магистрали, выполненный в виде гибкой цилиндрической трубки, закрытой с одной стороны, при этом фильтр изготовлен из нетканого материала с кремний органическим покрытием и расположен под углом 30-60 градусов к направлению тока крови (а.с. СССР №1524902, кл. А 61 М 1/36).
Известна колонка одноразовая гемосорбционная с фильтром капиллярным, содержащая корпус массообменника с расширенными частями на торцах, крышки, фильтры входной и выходной и расположенный между ними гемосорбент (Патент Полезной модели Республики Беларусь BY №800, А 61 М 1/36, 2002 г, - прототип).
Недостатками указанных устройства является недостаточная эффективность массообмена и недостаточно оптимальное гидродинамическое сопротивление, вызывающие тромбообразование и снижающие качество очищения крови.
Техническим результатом предлагаемого устройства является увеличение эффективности массообмена и снижение гидродинамического сопротивления, а также улучшение условий и безопасности гемосорбции.
Это достигается тем, что в колонке одноразовой гемосорбционной с фильтром капиллярным, содержащим корпус массообменника с расширенными частями на торцах, крышки, фильтры входной и выходной и расположенный между ними гемосорбент, крышки связаны с корпусом через уплотнительные кольца и содержат штуцера, расположенные оппозитно и соосно торцам корпуса, взаимодействующие с транспортировочными колпачками, содержащими уплотнения, а расширенные части торцев содержат крепежные элементы, при этом соотношение длины корпуса l к диаметру корпуса колонки d составляет от 5:1 до 9:1, объем корпуса 90 мл - 500 мл, толщина полимерного фильтра лежит в интервале от 1,8 мм до 2,5 мм, а диаметр фильтра d равен d+n, где n лежит в интервале от 10 мм до 30 мм.
На фиг.1 представлен общий вид одноразовой гемосорбционной колонки, а на фиг.2 - результаты экспериментальных данных, подтверждающие достижение технического результата.
Колонка одноразовая гемосорбционная с фильтром капиллярным содержит корпус массообменника 1, крышки 2, 3, а также входной и выходной фильтры 4, 5, и расположенный между ними гемосорбент 6. Крышки 2, 3 связаны с корпусом 1 через уплотнительные кольца 7, 8 и содержат штуцера 9, 10, расположенные оппозитно и соосно торцам корпуса 1, взаимодействующие с транспортировочными колпачками 11, 12, содержащими уплотнения 13, 14. На расширенных частях корпуса расположены крепежные элементы 15, 16.
Колонка одноразовая гемосорбционная с фильтром капиллярным работает следующим образом.
Корпус колонки в сборе закрепляется с помощью крепежных элементов в систему экстракорпорального кровообращения. Затем снимаются транспортировочные колпачки 11, 12 с уплотнениями 13, 14 и через штуцера 9, 10 подсоединяется к кровепроводящим магистралям системы - кровь (биологическая жидкость), подлежащая очищению, подается по входному штуцеру 9 и фильтру 4 во внутреннюю полость корпуса массообменника 1; при этом осуществляется фильтрация крови. Проходя через слой гемосорбента 6, кровь очищается от токсических веществ и вновь поступает на второй выходной фильтр 5, где подвергается вторичной фильтрации, и через выходной штуцер 10 выводится из устройства, готовая для реинфузии пациенту. При этом соотношение длины корпуса l к диаметру корпуса колонки d составляет от 5:1 до 9:1, объем корпуса 90 мл - 500 мл, толщина полимерного фильтра лежит в интервале от 1,8 мм до 2,5 мм, а диаметр фильтра равен d + n, где n лежит в интервале от 10 мм до 30 мм.
Интервалы изменения параметров колонки и полимерного фильтра найдены из экспериментальных исследований для колонок разной геометрии и разных типов полимерных фильтров. На фиг.2 приведены нормализованные выходные кривые, полученные для колонок разной геометрии. Здесь по оси Y отложены нормализованные концентрации, а по оси X - условное время гемосорбции. Кривые 1 и 2 соответствуют параметрам колонки, лежащим в выбранных интервалах (l:d=9:1, объем 90 мл для кривой 1 и l:d=5:1, объем 500 мл для кривой 2), кривая 3 соответствует параметрам колонки, лежащим вне выбранных интервалов, а кривая 4 соответствует колонке овоидной формы. Из фиг.2 следует, что дисперсия кривой 3 велика, а ее максимум смещен влево вдоль временной оси, что соответствует образованию большого числа застойных зон - потенциальных участков тромбообразования, росту гидродинамического сопротивления и приводит к снижению эффективности массообмена. Колонка овоидной формы (кривая 4) также имеет хорошие динамические характеристики, однако, эффективность ее массобмена значительно ниже, чем у кривых 1, 2, что следует из анализа параметров колонок, приведенных в табл.1. В табл.2 приведены результаты исследования гидродинамического сопротивления для разных типов полимерных фильтров. Из табл.2 следует, что решающим фактором, определяющим гидродинамическое сопротивление, является не тип фильтра, а его толщина при фиксированном значении диаметра и скорости тока крови. При этом для толщин, лежащих в выбранном интервале, значение гидродинамического сопротивления значительно ниже, чем для толщин, лежащих вне этого интервала.
Выбранные интервалы изменения параметров колонки и полимерного фильтра обеспечивают увеличение эффективности массобмена, профилактику тромбообразования в застойных зонах, снижение гидродинамического сопротивления, а также способствуют интенсификации кинетики сорбции.
Предлагаемое устройство обеспечивает эффективность массобмена и снижение гидродинамического сопротивления, равномерное распределение крови (биологической жидкости) по всей поверхности гемосорбента, что предупреждает инкорпорацию частичек гемосорбента, препятствует пристеночному замедлению кровотока и предохраняет от выхода гемосорбента за пределы колонки, улучшает условия и безопасность гемосорбции.
Колонка одноразовая гемосорбционная, содержащая корпус, крышки с оппозитно расположенными соосными с корпусом штуцерами, входной и выходной фильтры, расположенный между ними гемосорбент и транспортировочные колпачки с уплотнениями, взаимодействующие со штуцерами, отличающаяся тем, что фильтры выполнены капиллярными из слоя полимера, корпус имеет расширенные части с крепежными элементами, а крышки связаны с корпусом через уплотнительные кольца, при этом отношение длины l корпуса к диаметру d корпуса колонки составляет от 5:1 до 9:1, объем корпуса 90 - 500 мл, толщина полимерного фильтра от 1,8 до 2,5 мм, а диаметр фильтра равен d+n, где n = 10-30 мм.
