FR2581557A1

FR2581557A1 - Dialysis device comprising two or more tubular filtering bodies in cascade

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Publication number: FR2581557A1
Application number: FR8507097A
Authority: FR
Original assignee: BIO LINE SUPPLIES Ltd
Current assignee: BIO LINE SUPPLIES Ltd
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-11-14
Also published as: FR2581557B3; DE8512777U1

Abstract

Dialysis device comprising two or more tubular filtering bodies 1, 2, each of which contains a network of capillaries 3, 4, which can be made from the same fibrous semi-permeable material or from fibrous semi-permeable materials of different types and which are rigidly connected at their ends by junction caps 11, 10, at which the intake and outlet connections for the dialysis fluid as well as for the blood 14-15 and 12-13, respectively, are made, the said networks 3, 4 being arranged in cascade with respect to the direction of flow of blood. Application to renal dialysis, and, in general, to any extracorporeal circulation.

Description

La présente invention est relative à un dispositif de dialyse comportant au moins deux corps tubulaires, qui est destiné à être utilisé pour l'hémodialyse et/ou la filtration sanguine, à savoir pour l'élimination des toxines et de l'eau accumulées dans le-sang de patients souffrant d'insuffisance rénale. The present invention relates to a dialysis device comprising at least two tubular bodies, which is intended to be used for hemodialysis and / or blood filtration, namely for the elimination of toxins and water accumulated in the -blood of patients with renal failure.

Actuellement on connaît et utilise des dispositifs de dialyse du type dit à capillaires qui sont constitués par un corps tubulaire dans lequel est logé un faisceau de capillaires dont chacun est réalisé à l'aide d'une membrane semi-perméable dont les pores peuvent être traversés par des substances minuscules. Currently known and used dialysis devices of the so-called capillary type which are constituted by a tubular body in which is housed a bundle of capillaries each of which is produced using a semi-permeable membrane whose pores can be crossed by tiny substances.

Les capillaires sont noyés, à proximité de leurs extrémités, dans une couche résineuse solidifiée qui ne les bouche pas et qui les maintient détachés l'un de l'autre et les ancre au corps tubulaire qui les contient, de manière à être dans un état étiré. The capillaries are embedded, near their ends, in a solidified resinous layer which does not block them and which keeps them detached from each other and anchors them to the tubular body which contains them, so as to be in a state stretched.

Une telle "unité" est fermée définitivement aux extrémités à l'aide de deux capuchons. Sur chaque capuchon il y a deux raccords : un raccord de tête qui est parallèle au faisceau de capillaires et destiné au circuit sanguin, et un raccord latéral qui est disposé au-delà de la couche résineuse et est destiné au circuit parcouru par le fluide de dialyse qui effleure (ou baigne) la surface externe de chacun des capillaires traversés par le sang. Such a "unit" is closed permanently at the ends by means of two caps. On each cap there are two connections: a head connection which is parallel to the capillary bundle and intended for the blood circuit, and a lateral connection which is arranged beyond the resinous layer and is intended for the circuit traversed by the fluid of dialysis which touches (or bathes) the external surface of each of the capillaries crossed by the blood.

Les deux fluides, à savoir le sang et le fluide de dialyse, s'écoulent en contre-courant et sont séparés exclusivement par la membrane semi-perméable dans laquelle sont réalisés les capillaires. Pendant l'écoulement, le sang perd les substances dont le diamètre est inférieur à celui des pores de la membrane, et ce jusqu'à ce que les concentrations de ces substances dans le sang et dans le fluide de dialyse présentent la même valeur. The two fluids, namely blood and dialysis fluid, flow in counter-current and are separated exclusively by the semi-permeable membrane in which the capillaries are made. During the flow, the blood loses substances whose diameter is smaller than that of the pores of the membrane, and this until the concentrations of these substances in the blood and in the dialysis fluid have the same value.

Pour que ces substances - dont une partie constitue les toxines présentes dans le sang - puissent traverser les pores des capillaires, elles doivent s'écouler à proximité de ces capillaires, a savoir qu'elles doivent venir en contact avec les membranes semi-perméables qui, du coté externe, sont effleurées par le fluide de dialyse. In order for these substances - some of which constitute toxins present in the blood - to pass through the pores of the capillaries, they must flow near these capillaries, namely that they must come into contact with the semi-permeable membranes which , on the external side, are touched by the dialysis fluid.

Toutefois, ces conditions ne sont pas toujours assurées dans les dispositifs de dialyse actuels, puisque les capillaires sont relativement longs et très minces et la vitesse d'écoulement du sang est relativement faible, ce qui concourt à rendre le mouvement du sang de type laminaire, en sorte que les substances qui traversent le dispositif de dialyse s'écoulent suivant l'axe de chaque capillaire et restent éloignées des pores de la membrane sans la traverser. However, these conditions are not always ensured in current dialysis devices, since the capillaries are relatively long and very thin and the blood flow speed is relatively low, which contributes to making the movement of blood of the laminar type, so that the substances which pass through the dialysis device flow along the axis of each capillary and remain distant from the pores of the membrane without passing through it.

A chaque cycle, l'action de filtrage est donc limitée aux seules substances qui viennent se trouver à proximité des parois semi-perméables.At each cycle, the filtering action is therefore limited to only the substances which come to be found near the semi-permeable walls.

Une autre cause qui réduit l'efficacité des dispositifs de dialyse actuels - ce qui est encore dû à leur longueur relativement grande - réside dans la tendance du liquide de dialyse de suivre, pendant son écoulement le long du faisceau de capillaires,des voies préférentielles, en sorte que certains capillaires ne sont pas effleurés sur toute leur. surface externe par le liquide de dialyse, ce qui réduit la surface utile à travers laquelle a lieu le passage des substances qui doivent être éliminées du sang du patient. Another cause which reduces the effectiveness of current dialysis devices - which is again due to their relatively large length - lies in the tendency of the dialysis liquid to follow, during its flow along the bundle of capillaries, preferential routes, so that some capillaries are not touched all over. external surface by the dialysis liquid, which reduces the useful surface through which the passage of substances which must be eliminated from the patient's blood takes place.

Un autre inconvénient des dispositifs de dialyse actuels, est constitué par l'homogénéité structurelle du faisceau de capillaires et donc des pores, ce qui réduit le choix des dispositifs à adapter à un patient donné en fonction du type et de la nature des matériaux dont se composent les capillaires, en sorte que le dispositif choisi n'est pas toujours le meilleur pour l'usager. Another drawback of current dialysis devices is the structural homogeneity of the capillary bundle and therefore of the pores, which reduces the choice of devices to be adapted to a given patient depending on the type and nature of the materials used. make up the capillaries, so that the device chosen is not always the best for the user.

La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients des dispositifs de dialyse actuellement connus. La présente invention, telle que définie par les dispositions suivantes, élimine le problème posé par l'écoule ment laminaire du sang dans chacun desdits capillaires ou au moins atténue ce problème en réduisant la portion de chaque capillaire dans laquelle l'écoulement est laminaire ; en outre, on évite la formation de voies préférentielles pour le liquide de dialyse et on obtient toute une gamme de dispositifs de dialyse ayant des propriétés de filtrage très différentes, grâce à l'emploi de matériaux fibreux, ou d'autre type, appropriés pour la réalisation desdits capillaires. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of currently known dialysis devices. The present invention, as defined by the following provisions, eliminates the problem posed by the laminar flow of blood in each of said capillaries or at least alleviates this problem by reducing the portion of each capillary in which the flow is laminar; moreover, the formation of preferential pathways for the dialysis liquid is avoided and a whole range of dialysis devices having very different filtering properties is obtained, thanks to the use of fibrous materials, or of other type, suitable for the production of said capillaries.

Certains des avantages obtenus à l'aide du dispositif de dialyse, notamment a double corps, objet de la présente invention (de même que dans le cas de dispositifs comportant plus de deux corps en cascade) ,sont dlis au fait que chaque section ou corps du dispositif offre un écoulement relativement court en sorte qu'il est plus difficile et,de toutes façons, plus réduite la possibilité de formation a l'intérieur de chaque capillaire d'un écoulement du sang de type laminaire. Some of the advantages obtained with the dialysis device, in particular with a double body, object of the present invention (as in the case of devices comprising more than two cascaded bodies), are related to the fact that each section or body of the device provides a relatively short flow so that it is more difficult and, in any case, more reduced the possibility of formation inside each capillary of a laminar type blood flow.

L'inversion de l'écoulement entre l'extrémité d'une section et le début de la section suivante détermine un trouble dans le sang dont l'écoulement devient turbulent, au moins dans la première partie des capillaires du faisceau de la section qui suit, ce qui produit le rapprochement de toutes les substances a la membrane semi-perméable de chaque capillaire, améliorant ainsi l'action filtrante. The inversion of the flow between the end of a section and the start of the next section determines a disorder in the blood whose flow becomes turbulent, at least in the first part of the capillaries of the bundle of the section that follows , which brings all the substances closer to the semi-permeable membrane of each capillary, thus improving the filtering action.

En outre, en ce qui concerne la formation de voies préférentielles pour le liquide de dialyse dans chaque section, celle-ci est empêchée non seulement dans le cas où on utilise plusieurs liquides de dialyse indépendants dans les corps (qui sont des corps tubulaires), mais également dans le cas d'un liquide de dialyse unique qui, après avoir traversé un corps tubulaire, passe dans le suivant par l'intermédiaire d'un raccord interne ou externe destiné à créer une turbulence dans ce liquide de dialyse, de manière à s'opposer a la formation de voies d'écoulement préféren tielles qui réduisent la surface de filtrage semi-perméable utile. Furthermore, with regard to the formation of preferential channels for the dialysis liquid in each section, this is prevented not only in the case where several independent dialysis liquids are used in the bodies (which are tubular bodies), but also in the case of a single dialysis liquid which, after passing through a tubular body, passes into the next via an internal or external connection intended to create turbulence in this dialysis liquid, so as to oppose the formation of preferential flow paths which reduce the useful semi-permeable filtering surface.

De plus, la possibilité d'assembler dans un dispositif unique de dialyse deux ou plusieurs faisceaux de capillaires réalisés avec des matériaux semi-perneables de type différent, permet d'obtenir des dispositifs de dialyse ayant de propriétés de filtrage plus diversifiées,parmi lesquels on peut choisir celui qui est le plus adapté a chaque patient
Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre.In addition, the possibility of assembling in a single dialysis device two or more bundles of capillaries produced with semi-perneable materials of different type, makes it possible to obtain dialysis devices having more diverse filtering properties, among which are can choose the one that is most suitable for each patient
In addition to the foregoing arrangements, the invention also comprises other arrangements which will emerge from the description which follows.

L'invention sera mieux comprise a l'aide du complément de description qui va suivre qui se réfère au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue en coupe verticale d'un premier mode de réalisation du dispositif de dialyse selon l'invention, et
- la figure 2 est une vue en élévation frontale d'un deuxième mode de réalisation du dispositif confon a l'invention, comportant deux circuits distincts pour le fluide de dialyse.The invention will be better understood with the aid of the additional description which follows which refers to the attached drawing in which
FIG. 1 is a view in vertical section of a first embodiment of the dialysis device according to the invention, and
- Figure 2 is a front elevational view of a second embodiment of the device according to the invention, comprising two separate circuits for the dialysis fluid.

Il doit être entendu, toutefois, que ce dessin et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement a titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. It should be understood, however, that this drawing and the corresponding descriptive parts are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.

Le dispositif de dialyse représenté sur le dessin comprend essentiellement deux corps tubulaires 1 et 2 a l'intérieur desquels sont logés les deux faisceaux de capillaires 3 et 4 qui sont noyés à leurs extrémités dans les couches résineuses 5 qui les rendent solidaires des corps tubulaires 1 et 2 sans pour autant leur empêcher de communiquer avec les chambres 6,7 et 8,9 qui sont fermées par les capuchons 10 et il, respectivement. The dialysis device shown in the drawing essentially comprises two tubular bodies 1 and 2 inside which are housed the two bundles of capillaries 3 and 4 which are embedded at their ends in the resinous layers 5 which make them integral with the tubular bodies 1 and 2 without preventing them from communicating with the chambers 6,7 and 8,9 which are closed by the caps 10 and 11, respectively.

Le capuchon 10 maintient normalement séparées les chambres 6 et 7, tandis que le capuchon il autorise la communication entre les chambres 8 et 9 de manière à faire écouler le sang d'une chambre vers l'autre. Dans ces chambres 8 et 9 on ménage avantageusement des parcours sinueux qui facilitent la formation d'un mouvement turbulent pour le sang, ce qui permet de troubler le sang de façon appropriée avant de traverser (animé d'un mouvement laminaire) tous les capillaires du faisceau 4 et donc de se diriger vers la chambre 7 pour sortir enfin du raccord 13. The cap 10 normally keeps chambers 6 and 7 separate, while the cap allows communication between chambers 8 and 9 so as to cause blood to flow from one chamber to the other. In these chambers 8 and 9, winding paths are advantageously arranged which facilitate the formation of a turbulent movement for the blood, which makes it possible to disturb the blood in an appropriate manner before crossing (animated by a laminar movement) all the capillaries of the bundle 4 and therefore to move towards the chamber 7 to finally leave the connector 13.

Dans les dessins on a dénoté par les références 12 et 13 les raccords d'entrée et de sortie du dispositif de dialyse, auxquels sont affectés les conduits du circuit sanguin extra-corporel. In the drawings, references 12 and 13 denote the inlet and outlet connections of the dialysis device, to which the ducts of the extra-corporeal blood circuit are assigned.

Dans la figure 1 on a dénoté, par la référence 14, le raccord d'entrée du liquide de dialyse qui circule en contre-courant dans le corps tubulaire 1 contenant le faisceau 3, pour passer ensuite dans le deuxième corps tubulaire 2 jusqu'à atteindre, après avoir effleuré le faisceau de capillaires 4, le raccord de sortie 15. In FIG. 1, there has been denoted, by the reference 14, the inlet connection for the dialysis liquid which circulates in counter-current in the tubular body 1 containing the bundle 3, to then pass in the second tubular body 2 until reach, after having touched the bundle of capillaries 4, the outlet fitting 15.

Dans le mode de réalisation représentée à la figure 2, le liquide de dialyse entre dans un raccord 14, traverse un corps tubulaire contenant un faisceau de capillaires et sort par le raccord de sortie 15 ménagé dans le même corps tubulaire. In the embodiment shown in Figure 2, the dialysis liquid enters a connector 14, passes through a tubular body containing a bundle of capillaries and exits through the outlet connector 15 formed in the same tubular body.

Dans ce cas, on a donc soit deux circuits distincts pour deux liquides de dialyse, soit une sortie 15 reliée avec l'entrée 14 de l'autre corps tubulaire par l'intermédiaire d'un pont de liaison, soit encore, si la puissance de la machine le permet, deux corps appartenant au dispositif de dialyse, alimentés simultanément en parallèle, chacun avec un liquide de dialyse indépendant et propre. In this case, there are therefore either two separate circuits for two dialysis liquids, or an outlet 15 connected with the inlet 14 of the other tubular body by means of a connecting bridge, or again, if the power of the machine allows, two bodies belonging to the dialysis device, supplied simultaneously in parallel, each with an independent and clean dialysis liquid.

Au moment de la fabrication, on peut insérer dans les corps tubulaires, qui peuvent être deux ou plus, des faisceaux capillaires égaux ou différents quant à leurs nature et type, de manière à pouvoir disposer de plusieurs possibilités et donc d'une pluralité de dispositifs de dialyse ayant des propriétés de filtrage variables en fonction des exigences de l'usager. At the time of manufacture, it is possible to insert into the tubular bodies, which may be two or more, equal or different capillary bundles as to their nature and type, so as to be able to have several possibilities and therefore a plurality of devices dialysis machines with variable filtering properties according to user requirements.

En ce qui concerne l'emplacement et la forme des entrées du fluide de dialyse et du sang, ceux-ci peuvent en pratique être modifiés sans pour autant altérer le fonctionnement et l'originalité de la présente inventionet, donc, sans sortir du domaine couvert par celle-ci. With regard to the location and the shape of the inlets of the dialysis fluid and of the blood, these can in practice be modified without altering the operation and the originality of the present invention and, therefore, without departing from the scope covered. by it.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façons plus explicite ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. As is apparent from the above, the invention is in no way limited to those of its modes of implementation, embodiment and application which have just been described in a more explicit manner; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the scope or the scope of the present invention.

Claims

1. Dialysis device, characterized in that it comprises at least two tubular bodies (1,2) each containing a bundle of capillaries (3,4) arranged in cascade and associated with two caps (10,11) including one cap (10) comprises the inlet (12) and outlet (13) connections for the blood, while the inlet and outlet fittings for the dialysis fluid are arranged at one of the two caps or at both caps.

2. Device according to claim 1, charac tersed in that the capillary bundles (3,4) are made of the same semi-permeable material, in particular fibrous, or in different semi-permeable materials.

3. Device according to claim 1, characterized in that in each of the aforesaid caps (10,11) are formed adjacent chambers (6,7 and 8,9) including the chambers (6,7) of a cap (10 ) are separated from each other.

4. Device according to claim 3, charac terized in that the chambers (8,9) of the other cap (11) communicate with each other and are delimited by surfaces capable of creating turbulence and a disorder in the blood.

5. Device according to claim 1, charac terse in that at least two connections allow the flow of the dialysis fluid in countercurrent between the capillary bundles.

6. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the dialysis fluid has two different flow paths, each path being defined inside each of the tubular bodies (1,2).

7. Device according to claim 1, charac terse in that it comprises a plurality of cascading tubular bodies, each body containing a bundle of capillaries.