Модуль массообменный гемосорбционный

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(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. Модуль массообменный гемосорбционный, состоящий из цилиндрического корпуса, выполненного из гемосовместимого ПВХ, с размещенным в нем гемосорбентом,крышки, подводящим патрубком, расположенным на крышке корпуса, и отводящим патрубком, находящимся в нижней части корпуса и находящегося внутри корпуса фильтрующего элемента, сделанного из полипропилена в виде усеченного конуса, закрытого сверху и расположенного под углом 3060 к направлению тока крови, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса модуля является структурированной с периодическими поперечными выступами. 61712010.04.30 2. Модуль массообменный гемосорбционный по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является гофрированной с периодическими поперечными кольцевыми выступами. 3. Модуль массообменный гемосорбционный по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является спирально гофрированной с периодическими поперечными спиралевидными выступами. 4. Модуль массообменный гемосорбционный по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность корпуса является зернистой в виде плотно расположенных выпуклых полусфер.(56) 1. Патент РБ на полезную модель 1781, МПК 7 А 61 М 1/36, 2005. Устройство относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения экстракорпоральной гемосорбции. Прототипом заявляемого устройства является модуль массообменный гемосорбционный, состоящий из цилиндрического корпуса, выполненного из гемосовместимого ПВХ, с размещенным в нем гемосорбентом, крышки, подводящим патрубком, расположенным на крышке корпуса, и отводящим патрубком, находящимся в нижней части корпуса оба патрубка располагаются параллельно оси корпуса и снабжены входным и выходным штуцерами внутри корпуса находится фильтрующий элемент, сделанный из полипропилена в виде усеченного конуса, закрытого сверху и расположенного под углом 3060 к направлению тока крови 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, при прочих равных условиях, обратно пропорциональна скорости потока жидкости и эффективному размеру пор слоя сорбента,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. 2 61712010.04.30 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 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 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 модуль массообменный гемосорбционный, состоящий из цилиндрического корпуса, выполненного из гемосовместимого ПВХ, с размещенным в нем гемосорбентом, крышки, подводящим патрубком,расположенным на крышке корпуса, и отводящим патрубком, находящимся в нижней части корпуса (оба патрубка располагаются параллельно оси корпуса и снабжены входным и выходным щтуцерами) и находящегося внутри корпуса фильтрующего элемента, сделанного из полипропилена в виде усеченного конуса, закрытого сверху и расположенного под углом 3060 к направлению тока крови, 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 модуль массообменный гемосорбционный. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1 с размещенным в нем гемосорбентом,крышки 2, подводящим 3 и отводящим 4 патрубками, располагающимися параллельно оси корпуса, и находящегося внутри корпуса фильтрующего элемента 5. Подводящий и отводящий патрубки имеют входной 6 и выходной 7 штуцера с заглушками 8. Полость корпуса массообменника заполнена гемосорбентом. На фиг. 2 показана гофрированная структура внутренней поверхности корпуса модуля кольцевые внутренние выступы. На фиг. 3 показана спирально гофрированная структура внутренней поверхности корпуса модуля - спиралевидные (винтовые) внутренние выступы. На фиг. 4 показана зернистая структура внутренней поверхности корпуса модуля плотно расположенные выпуклые полусферы. Предлагаемый модуль массообменный гемосорбционный работает следующим образом кровь (биологическая жидкость), подлежащая очищению, подается по подводящему патрубку 3, поступает в полость массобменника, где проходит через сорбент, распределяясь по всему объему сорбента, очищается от патологических субстанций и поступает на фильтр 5, где подвергается фильтрации, а затем через отводящий патрубок 4 выводится из устройства для реинфузии пациенту. Использование предлагаемого модуля массообменного гемосорбционного позволяет увеличить площадь поверхности соприкосновения биологической жидкости с сорбентом и 3 61712010.04.30 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. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4