Устройство массообменное гемосорбционное

(51) МПК 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(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Устройство массообменное гемосорбционное, состоящее из крышки, подводящего и отводящего патрубков, фильтрующего элемента, цилиндрического корпуса, который заполнен содержащими определенный гемосорбент модулями, причем диаметр модулей совпадает с внутренним диаметром корпуса, высота зависит от необходимого объема гемосорбента, дно представляет собой сетку, участок корпуса от выходного штуцера до высоты фильтрующего элемента можно рассматривать как отдельный модуль, заполненный определенным гемосорбентом, отличающееся тем, что внутренняя поверхность каждого из модулей является структурированной с периодическими поперечными выступами. 87532012.12.30 2. Устройство массообменное гемосорбционное по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность модулей является гофрированной с периодическими поперечными кольцевыми выступами. 3. Устройство массообменное гемосорбционное по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность модулей является спирально гофрированной с периодическими поперечными спиралевидными выступами. 4. Устройство массообменное гемосорбционное по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя поверхность модулей является зернистой в виде плотно расположенных выпуклых полусфер.(56) 1. Патент Республики Беларусь на полезную модель 6616, МПК 761 1/36, 2010. Устройство относится к медицинской технике и может быть использовано для проведения экстракорпоральной гемосорбции. Прототипом заявляемого устройства является устройство массообменное гемосорбционное 1, состоящее из цилиндрического корпуса, крышки, подводящего и отводящего патрубков и расположенного внутри корпуса фильтрующего элемента. Емкость корпуса заполнена содержащими определенный гемосорбент модулями, которые представляют собой тонкостенные цилиндры с дном, выполненным в виде сетки. В нижней части дна и на верхней стороне крышки модуля имеются осевые кольцевые выступы, создающие необходимый зазор для свободного протекания крови между крышкой одного модуля и дном модуля, находящегося выше. Диаметр модулей совпадает с внутренним диаметром корпуса, высота зависит от необходимого объема гемосорбента, модули могут иметь или не иметь крышку модуля, также представляющую собой сетку. Участок корпуса от выходного штуцера до уровня фильтрующего элемента можно рассматривать как отдельный модуль - он заполнен определенным гемосорбентом. Недостатком указанного устройства является пониженная эффективность сорбции в пристеночном слое каждого из модулей. Уменьшение эффективности сорбции в пристеночном слое определяется двумя факторами - присутствием непоглощающей гладкой внутренней поверхности стенки модуля, что то же самое, что и отсутствие поглощающей сорбционной среды с внешней стороны пристеночного потока жидкости, а также увеличенной порозностью сорбента при его контакте с этой гладкой стенкой, вызванной пониженной плотностью укладки зерен сорбента непосредственно возле гладкой стенки. Первый фактор уменьшает эффективность сорбции по крайней мере вдвое по сравнению с внутренними слоями, в которых сорбция происходит в обе стороны - внешнюю и внутреннюю. Второй фактор 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 модулей массообменника за счет изменения характера их внутренней поверхности - 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 крови с сорбентом и, во-вторых, инициирует перемешивание крови пристеночного слоя с кровью внутренних слоев с более эффектив 2 87532012.12.30 ной сорбцией. В результате увеличивается общая эффективность массобменника. В зависимости от формы, структуры и размеров элементов сорбционного материала можно использовать различные виды структурированной внутренней поверхности, в частности гофрированную, спирально гофрированную и зернистую поверхности. Гофрированная внутренняя поверхность представляет собой структурированную поверхность с периодическими поперечными кольцевыми выступами. Спирально гофрированная поверхность структурированная поверхность с периодическими спиралевидными (винтовыми) выступами. 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 устройство массообменное гемосорбционное, состоящее из крышки, подводящего и отводящего патрубков, фильтрующего элемента, цилиндрического корпуса, который заполнен содержащими определенный гемосорбент модулями, причем диаметр модулей совпадает с внутренним диаметром корпуса, высота зависит от необходимого объема гемосорбента, дно представляет собой сетку, модули имеют крышку модуля, также представляющую собой сетку, участок корпуса от выходного штуцера до высоты фильтрующего элемента можно рассматривать как отдельный модуль, заполненный определенным гемосорбентом, отличающееся от прототипа тем, что внутренняя поверхность каждого из модулей является структурированной с периодическими поперечными выступами. В частности, предлагаются следующие виды внутренней поверхности модулей гофрированная, спирально гофрированная, зернистая. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство массообменное гемосорбционное. Оно состоит из цилиндрического корпуса 1, крышки 2, подводящего 3 и отводящего 4 патрубков, располагающихся параллельно оси корпуса, и находящегося внутри корпуса фильтрующего элемента 5. Подводящий и отводящий патрубки имеют входной 6 и выходной 7 штуцера с заглушками 8. В корпусе 1 располагаются модули 9 с размещенными в них гемосорбентами и с крышками модулей 10. На фиг. 2 изображен помещаемый в корпус модуль с крышкой модуля в разрезе. На фиг. 3 изображен вариант помещаемого в корпус модуля с крышкой модуля в разрезе, в котором в нижней части дна модуля имеется осевой кольцевой выступ, подобный кольцевому выступу на нижней стороне крышки модуля, то есть такой модуль может выполнять роль крышки для нижнего модуля, что позволяет отдельно собирать стопки из модулей,заполнив их определенным сорбентом в нужном порядке, и затем помещать стопку целиком в корпус массообменника. На фиг. 4 изображен вид сверху на модуль или крышку модуля. На фиг. 5 показана гофрированная структура внутренней поверхности помещаемого в корпус модуля - кольцевые внутренние выступы. На фиг. 6 показана спирально гофрированная структура внутренней поверхности помещаемого в корпус модуля - спиралевидные внутренние выступы. На фиг. 7 показана зернистая структура внутренней поверхности помещаемого в корпус модуля - плотно расположенные выпуклые полусферы. Предлагаемое устройство массообменное гемосорбционное работает следующим образом кровь, подлежащая очищению, подается по подводящему патрубку 3, затем поступает в полость массобменника, где проходит через модули 9 с различными сорбентами,распределяясь по всему объему сорбентов, очищается от патологических субстанций и проходит на фильтр 5, где подвергается фильтрации, а затем через отводящий патрубок 4 выводится из устройства для реинфузии пациенту. Использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с прототипом 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. 3 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4