DE69107333T2

DE69107333T2 - Blutfilter.

Info

Publication number: DE69107333T2
Application number: DE69107333T
Authority: DE
Inventors: Pietro Vescovini
Original assignee: Dideco SpA
Current assignee: Dideco SpA
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2011-04-23
Also published as: ATE118358T1; ES2068420T3; DK0457060T3; US5147544A; EP0457060B1; EP0457060A1; DE69107333D1; IT9020181A0; IT9020181A1; GR3015658T3; IT1240692B

Description

Die Erfindung betrifft einen Blutfilter in medizinischen Vorrichtungen.
Es ist bekannt, daß bei einer sehr großen Anzahl von medizinischen Vorrichtungen ein Filter vorhanden ist, durch den das außerhalb des Körpers zirkulierende Blut eines Patienten läuft.
Solche Filter gibt es in verschiedenen Bauformen und Abmessungen, so daß sie in einem ganzen Bereich unterschiedlicher Fließgeschwindigkeiten des Blutes arbeiten können, nämlich von der minimalen bis zur maximalen Fließgeschwindigkeit. Die Filter aus dem Stand der Technik besitzen jedoch mehrere Nachteile.
Einer dieser Nachteile besteht darin, daß dann, wenn das Blut mit fast der kleinsten Strömungsgeschwindigkeit, für die der Filter dimensioniert ist, durch den Filter fließt, der Filter auf einem Großteil der Oberfläche des Filtermediums mit Blut gefüllt wird, was physiologisch ungünstig ist.
Ein zweiter Nachteil bei der kleinsten Fließgeschwindigkeit ist die Zeitdauer, die benötigt wird, bis ein angemessener Flüssigkeitssäulendruck für das durch den Filter fließende Blut erreicht ist.
Ein weiterer Nachteil bekannter Filter ist das große Innenvolumen, das einen hohen Einleitungswert erfordert, d.h. einen hohen Wert für die in dem extrakorporalen Kreislauf enthaltene Menge Blut. Ein Beispiel für bekannte Filter ist in der EP-A-0 245 782 enthalten.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Blutfilters, bei dem die Menge der beteiligten Oberfläche des Filtermediums entsprechend der Fließgeschwindigkeit des durch den Filter strömenden Blutes optimal reguliert wird, und bei dem der optimale Flüssigkeitssäulendruck rasch erreicht wird, sogar bei niedrigen Fließgeschwindigkeiten des Blutes.
Die vorgeschlagene Aufgabe wird mit einem Blutfilter in medizinischen Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, der einen im allgemeinen zylindrisch geformten Behälter mit einer Oberseite, einem Boden und einem Einlaß umfaßt; ein Filtermedium, das in dem Behälter zwischen seiner Oberseite und seinem Boden angeordnet ist; eine Vielzahl von Trennwänden, die sich jeweils vom Boden des Behälters nach oben erstrecken und nicht bis zu seiner Oberseite reichen, eine Vielzahl von benachbarten unteren Abschnitten bilden und einen Einlaßabschnitt in dem Behälter aufweisen, wobei jeder Abschnitt einen Teil des Filters begrenzt, wobei der Einlaßabschnitt eine Einlaßöffnung auf einer Seite des Filtermediums aufweist, die den Einlaßabschnitt mit dem Einlaß verbindet, und jeder der Abschnitte eine Auslaßöffnung auf der anderen Seite des Filtermediums aufweist; so daß dannn, wenn Blut in den Filter eingeleitet wird, das Blut zunächst mit einer niedrigen Fließgeschwindigkeit nur durch den Einlaßabschnitt fließt, und bei ausreichend höheren Fließgeschwindigkeiten der Blutpegel höher ist als die Höhe der Trennwand des Einlaßabschnittes, und das Blut dann nacheinander über die Trennwände und durch die angrenzenden Abschnitte fließt.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform der Erfindung offensichtlich, die nur als nichteinschränkendes Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist; darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf einen leeren durchsichtigen Filter, wobei die in dem Filter enthaltenen Elemente in gestrichelten Linien dargestellt sind;
Fig. 2 eine perspektivische Draufsicht auf den Filter in dem Betriebszustand, der bei einer niedrigen Fließgeschwindigkeit des Blutes eintritt;
Fig. 3 eine perspektivische Draufsicht auf den Filter in dem Betriebszustand, der bei einer mittleren Fließgeschwindigkeit des Blutes eintritt;
Fig. 4 eine perspektivische Draufsicht auf den Filter in dem Betriebszustand, der bei einer hohen Fließgeschwindigkeit des Blutes eintritt.
Mit Bezug auf die obigen Figuren ist ein Filtermedium 1, das aus einer Lage eines geeigneten gefalteten Materials besteht, in einem zylindrisch geformten Behälter angeordnet und wird von dem Boden 2 und der Oberseite 3 des Behälters gehalten. Der Behälter besitzt eine innere Kammer 4 mit einem oberen Einlaß 4a, durch den das Blut in den Filter fließen kann.
Der von dem Filtermedium 1 umgebene Raum wird durch drei rippenartige Trennwände 5, 6, 7 in drei Abschnitte unterteilt, die vom Boden 2 ausgehen und in dieser Reihenfolge fortschreitend höher werden, aber in keinem Fall die Oberseite 3 berühren.
In dem durch die Trennwände 5 und 7 gebildeten Abschnitt, also in dem Einlaßabschnitt, befindet sich in der Kammer 4 eine Einlaßöffnung 8, die diesen Abschnitt mit der Kammer 4 verbindet, damit das Blut in den Filter fließen kann.
Die Funktionsweise der Erfindung ist in Fig. 2, 3 und 4 dargestellt. Fig. 2 veranschaulicht einen Betriebszustand, der durch eine Fließgeschwindigkeit des Blutes gekennzeichnet ist, die durch einen zur Innenseite der Einlaßkammer 4 gerichteten einzelnen Pfeil A optisch dargestellt ist. Man sieht, daß der einzige an diesem Vorgang beteiligte Teil des Filters der Einlaßabschnitt ist. Dies ist der Fall, weil der Pegel 9, der einem Flüssigkeitssäulendruck des Blutes entspricht, bei dem die korrekte Funktion des Filters bei dieser Fließgeschwindigkeit gewährleistet ist, die Höhe der Trennwand 5 nicht übersteigt.
Fig. 3 veranschaulicht den Zustand einer mittleren Fließgeschwindigkeit des Blutes, der durch die zwei Pfeile B dargestellt ist; in diesem Fall sind zwei Abschnitte des Filtermediums beteiligt, weil der Blutpegel 10, der die optimalen Betriebsbedingungen garantiert, höher ist als die Höhe der Trennwand 5, aber nicht höher als die der Trennwand 6. Das Blut fließt also durch die Einlaßöffnung 8 ein und füllt den Einlaßabschnitt zwischen den Trennwänden 5 und 7 und läuft über den oberen Rand der Trennwand 5 und in den durch die Trennwände 5 und 6 gebildeten Abschnitt, wo es den Pegel 10 erreicht, was auf den gewünschten optimalen Betriebszustand hindeutet.
Fig. 4 veranschaulicht schließlich den Zustand, der bei einer hohen Fließgeschwindigkeit eintritt, die durch die drei Pfeile C angedeutet ist; in diesem Fall ist der Blutpegel 11, der in dem Filter erreicht wird, so hoch, daß er auch die Höhe der Trennwand 6 übersteigt, und so sind alle drei Abschnitte des Filters am Filtern des Blutes beteiligt.
Aus der obigen Beschreibung wird offensichtlich, daß das durch den Filter fließende Blut bei jeder möglichen Fließgeschwindigkeit mit einer Filterfläche in Kontakt kommt, die sich optimal von selbst an die Fließgeschwindigkeit anpaßt. Es ist auch offensichtlich, daß der für den korrekten Durchfluß erforderliche Flüssigkeitssäulendruck im Einlaßabschnitt rasch erreicht wird. Es zeigt sich also, daß sich das Blut bei der niedrigen Fließgeschwindigkeit nur in einem der drei Abschnitte des Filters befindet und somit mit einer kleinen Filterfläche in Kontakt kommt, die innerhalb sehr kurzer Zeit einen guten Flüssigkeitssäulendruck erzeugt. Die an dem Vorgang beteiligte Filterfläche wird nur dann größer, wenn die Fließgeschwindigkeit des Blutes zunimmt.
Ein günstiger Betriebszustand kann sich bei dem beschriebenen Filter auch dann ergeben, wenn der erste Abschnitt, durch den das Blut fließt, seine Filterleistung verliert, weil er sich zusetzt; in diesem Fall würde der Blutpegel im Inneren des Filters naturgemäß ansteigen und Blut würde sich auch in dem zweiten Abschnitt befinden, wodurch automatisch wieder eine gute Filterleistung hergestellt wird.
Schließlich sollte auch noch der niedrigere Einleitungswert betont werden, der bei dem Filter gemäß der Erfindung bei niedrigen und mittleren Fließgeschwindigkeiten erreicht werden kann.
Bei der beschriebenen Erfindung können zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden, die alle im Rahmen des Erfindungsgedankens liegen. Beispielsweise kann die Anzahl der Trennwände variiert werden, und weiterhin könnten die Trennwände eine konstante Höhe besitzen; der Durchgang zwischen der Bluteinlaßkammer und einer der Trennwände des Filtermediums könnte weiterhin in einer erhöhten Position und nicht am Boden angeordnet sein.
In der praktischen Ausführungsform der Erfindung können alle Details durch andere technisch äquivalente Elemente ersetzt werden; weiterhin können beliebige Materialien sowie beliebige Formen und Abmessungen verwendet werden.
Soweit in den Ansprüchen erwähnte technische Merkmale mit Bezugszeichen versehen sind, wurden diese Bezugszeichen nur zum besseren Verständnis der Ansprüche beigefügt, und demzufolge wirken sich diese Bezugszeichen in keiner Weise auf den Geltungsbereich jedes als Beispiel mit diesen Bezugszeichen gekennzeichneten Elementes einschränkend aus.

Claims

1. Blutfilter umfassend einen im allgemeinen zylindrisch geformten Behälter mit einer Oberseite (2), einem Boden (3) und einem Einlaß (4a); sowie ein Filtermedium (1), das in dem Behälter zwischen seiner Oberseite und seinem Boden angeordnet ist, gekennzeichnet durch:

eine Vielzahl von Trennwänden (5, 6, 7), die sich jeweils vom Boden des Behälters nach oben erstrecken und nicht bis zu seiner Oberseite reichen, eine Vielzahl von benachbarten unteren Abschnitten bilden und einen Einlaßabschnitt (5, 7) in dem Behälter aufweisen, wobei jeder Abschnitt einen Teil des Filters begrenzt,

wobei der Einlaßabschnitt eine Einlaßöffnung (8) auf einer Seite des Filtermediums aufweist, die den Einlaßabschnitt mit dem Einlaß verbindet, und jeder der Abschnitte eine Auslaßöffnung auf der anderen Seite des Filtermediums aufweist;

so daß, wenn Blut in den Filter eingeleitet wird, das Blut zunächst mit einer niedrigen Strömungsgeschwindigkeit (A) nur durch den Einlaßabschnitt fließt, und bei ausreichend höheren Strömungsgeschwindigkeiten (B und C) der Blutpegel höher ist als die Höhe der Trennwand des Einlaßabschnittes und das Blut dann nacheinander über die Trennwände und durch die angrenzenden Abschnitte fließt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5, 6, 7) bis zu einer im allgemeinen konstanten Höhe reichen.

3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5, 6, 7) bis zu jeweils unterschiedlichen Höhen reichen.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwände (5, 6, 7) bis zu allmählich zunehmenden Höhen reichen, wobei der Einlaßabschnitt zwischen den Trennwänden mit der jeweils minimalen (5) und maximalen (7) Höhe ausgebildet ist.

5. Filter nach Anspruch 1, des weiteren gekennzeichnet durch drei Trennwände (5, 6, 7).