Корпус одноразового массообменника гемосорбционного

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОРПУС ОДНОРАЗОВОГО МАССООБМЕННИКА ГЕМОСОРБЦИОННОГО(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Голубович Владимир Петрович Фигловский Владимир Анатольевич Соколов Юрий Александрович Макаревич Денис Александрович Федоров Александр Александрович Кирковский Валерий Васильевич Введенский Даниил Всеволодович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Корпус одноразового массообменника гемосорбционного для размещения гемосорбента, выполненный в виде цилиндра из гемосовместимого прозрачного твердого пластика с подводящим и отводящим патрубками, расположенными параллельно оси корпуса и сделанными в виде фланцев, содержащих специальные узлы для подключения коммуникационных магистралей, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является структурированной с периодическими поперечными выступами. 2. Корпус одноразового массообменника гемосорбционного по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является гофрированной с периодическими поперечными кольцевыми выступами. 3. Корпус одноразового массообменника гемосорбционного по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является спирально гофрированной с периодическими спиралевидными выступами. 4. Корпус одноразового массообменника гемосорбционного по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является зернистой в виде плотно расположенных выпуклых полусфер.(56) 1. Патент РБ на полезную модель 800, МПК 7 А 61 М 1/36, 2003. Заявляемая полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для проведения экстракорпоральной гемосорбции. Прототипом заявляемого устройства является корпус одноразового массообменника гемосорбционного для размещения гемосорбента, выполненого в виде цилиндра из гемосовместимого прозрачного твердого пластика с подводящим и отводящим патрубками,расположенными параллельно оси корпуса, выполненными в виде фланцев, содержащих специальные узлы для подключения коммуникационных магистралей 1. Недостатком указанного устройства является пониженная эффективность сорбции в пристеночном слое. Уменьшение эффективности сорбции в пристеночном слое определяется двумя факторами - присутствием непоглощающей гладкой внутренней поверхности стенки корпуса и увеличенной порозностью сорбента при его контакте с этой гладкой стенкой. Первый фактор - присутствие непоглощающей стенки или, что то же самое, отсутствие поглощающей сорбционной среды с внешней стороны пристеночного потока жидкости - уменьшает эффективность сорбции, по крайней мере, вдвое по сравнению с внутренними слоями, в которых сорбция происходит в обе стороны, внешнюю и внутреннюю. Второй фактор - увеличенная порозность пристеночного слоя сорбента - вызвана пониженной плотностью укладки зерен сорбента непосредственно возле гладкой стенки. Это приводит к уменьшению гидродинамического сопротивления этого слоя и тем самым к увеличению скорости протекания жидкости по сравнению с внутренними слоями сорбента. Так как эффективность сорбции обратно пропорциональна скорости потока жидкости и эффективному размеру пор слоя сорбента, то эффективность сорбции в пристеночном слое будет пониженной по сравнению с внутренними слоями. Таким образом, суммарное влияние обоих факторов понижает общую эффективность массообменника. Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в увеличении эффективности сорбции в пристеночном слое за счет изменения характера внутренней поверхности корпуса массообменника - переход от гладкой к структурированной внутренней поверхности с периодическими поперечными выступами. Это, вопервых, увеличивает эффективную длину пристеночного слоя, что приводит к увеличению площади поверхности соприкосновения биологической жидкости с сорбентом и, вовторых, инициирует перемешивание биологической жидкости пристеночного слоя с биологической жидкостью внутренних слоев с более эффективной сорбцией. В результате увеличивается общая эффективность массобменника. В зависимости от формы, структуры и размеров элементов сорбционного материала можно использовать различные виды внутренней поверхности гофрированную, спирально гофрированную и зернистую поверхность. Гофрированная внутренняя поверхность представляет собой структурированную поверхность с периодическими поперечными кольцевыми выступами. Спирально гофрированная внутренняя поверхность -структурированная поверхность с периодическими спиралевидными (винтовыми) выступами. В случае спиралевидного характера внутренних выступов, в отличие от кольцевого, площадь поперечного сечения слоя сорбента постоянна вдоль оси потока жидкости, а наличие выступа только с одной стороны слоя приводит к появлению периодической поперечной составляющей потока жидкости, позволяющей заполнить мертвые зоны и, кроме того, включить в процесс сорбции поперечные поры слоя сорбента. В результате увеличивается общая эффективность массобменника. Кроме того, с точки зрения технологии изготовления спиральные выступы предпочтительней круговых, так как позволяют свинчивать 2 61702010.04.30 корпус массообменника с внутренней оправки по ходу спирали. Зернистая внутренняя поверхность представляет собой структурированную поверхность в виде плотно расположенных выпуклых полусфер. Поставленная техническая задача решается при помощи заявляемой полезной модели,сущность которой выражается следующими признаками корпус одноразового массообменника гемосорбционного для размещения гемосорбента, выполненный в виде цилиндра из гемосовместимого прозрачного твердого пластика с подводящим и отводящим патрубками, расположенными параллельно оси корпуса и сделанными в виде фланцев, содержащих специальные узлы для подключения коммуникационных магистралей, отличающийся от прототипа тем, что внутренняя поверхность корпуса является структурированной с периодическими поперечными выступами. В частности, предлагаются следующие виды внутренней поверхности корпуса гофрированная (структурированная поверхность с периодическими поперечными кольцевыми выступами), спирально гофрированная (структурированная поверхность с периодическими спиралевидными выступами), зернистая(структурированная поверхность в виде плотно расположенных выпуклых полусфер). На фиг. 1 изображен предлагаемый корпус одноразового массообменника для гемосорбции. Устройство состоит из цилиндра, сделанного из гемосовместимого прозрачного пластика 1 с подводящим патрубком 2 и отводящим патрубком 3, выполненными в виде фланцев для подключения коммуникационных магистралей, которые находятся на крышке корпуса. Крышки с фланцами 2 и 3, под которыми располагаются фильтры-делители потока крови, закрывают цилиндр по обоим краям корпуса параллельно друг другу. Полость корпуса массообменника заполнена гемосорбентом. На фиг. 2 показана гофрированная структура внутренней поверхности корпуса массообменника - кольцевые внутренние выступы. На фиг. 3 показана спирально гофрированная структура внутренней поверхности корпуса массообменника - спиралевидные внутренние выступы. На фиг. 4 показана зернистая структура внутренней поверхности корпуса массообменника - плотно расположенные выпуклые полусферы. Предлагаемый корпус одноразового массообменника гемосорбционного работает следующим образом кровь (биологическая жидкость), подлежащая очищению, подается по подводящему патрубку 2 и через входное отверстие корпуса в фильтр-делитель, где осуществляется фильтрация крови. Затем кровь поступает во внутреннюю полость массообменника, проходит через сорбент, равномерно растекаясь по всей площади сорбента. Проходя слой сорбента, кровь очищается от токсических веществ и вновь поступает на второй фильтр-делитель, где подвергается вторичной фильтрации, и через отводящий патрубок выводится из устройства, готовая для реинфузии пациенту. Использование предлагаемого одноразового корпуса массообменника гемосорбционного позволяет увеличить площадь поверхности соприкосновения биологической жидкости с сорбентом и инициирует перемешивание биологической жидкости пристеночного слоя с биологической жидкостью внутренних слоев с более эффективной сорбцией. Это повышает эффективность сорбции в пристеночном слое и тем самым увеличивает общую эффективность массообменного устройства, что и является техническим результатом. Фиг. 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4