HOLLOW FIBRE APPARATUS

Abstract: 1. An apparatus, for the treatment of blood in particular, comprising inside an elongate envelope (10) provided with inlet openings (11, 13) and outlet openings (12, 14) for the blood and for an auxiliary fluid respectively, at least one bundle (16) of substantially rectilinear, selectively permeable hollow fibres, open at their ends, sealed in a leakproof manner towards each one of their ends in zones delimiting inside the said envelope, a central compartment (20) traversed outside the hollow fibres by the said auxiliary liquid and two lateral compartments (21, 22) interconnected by the hollow fibres internally traversed by the blood, the said bundles being solely constituted by hollow fibres intersecting each other within a web rolled up into a spiral on itself around a longitudinal axis, characterised in that the said hollow fibres are intersected according to angles alpha comprised in the open range of 1 degree-5 degrees in relation to the said longitudinal axis.

Description: APPAREIL A FIBRES CREUSES La présente invention concerne un appareil à fibres creuses, notamment pour le traitement du sang, ainsi qu'un faisceau de fibres creuses utilisable pour un tel appareil , un procédé de fabrication d'un tel faisceau de fibres creuses et des moyens permettant de mettre en oeuvre ce procédé. Les fibres creuses ne sont ici qu'une forme particulière de membrane permettant des échanges entre deux fluides, dont l'un est notamment le sang. De tels appareils sont généralement utilisés comme hêmodialyseurs ou oxygénateurs de sang, mais aussi comme ultrafiltres, hémofiltres ou appareils de plasmaphérèse. Pour plus de commodité, il sera fait par la suite référence essentiellement à un hémodialyseur On connaît déjà de nombreux hémodialyseurs constitués essentiellement par un faisceau de fibres creuses parcourues intérieurement par le sang. Un problème essentiel est d'obtenir des échanges efficaces entre le sang et le liquide de dialyse . Ceci nécessite notamment un écoulement actif et uniformément réparti du liquide de dialyse autour des fibres creuses Une répartition des fibres creuses laissée au hasard conduit généralement à des passages préférentiels du liquide de dialyse et à une chute d'efficacité généralement inacceptable. Aussi a-t-on assemblé des fibres creuses sensiblement parallèles en nattes que llon a ensuite roulées sur elles-même, mais ceci entraîne une série d'opérations délicates et de lourds investissements. Pour tourner la difficulté, on a formé des faisceaux constitués de fibres entrecroisées. D'une part on a ainsi constitué des faisceaux de couches de fibres faiblement entrecroisées, disposées les unes sur les autres. On obtient ainsi une structure stratifiée, isotrope, en particulier par rapport à l'emplacement des orifices d'entrée et de sortie de liquide de dialyse , ce qui n'est pas entièrement satisfaisant. D'autre part on a constitué des faisceaux de couches de fibres fortement entrecroisées, roulées en spirale autour d'elles-même, mais ceci implique de disposer de fibres creuses molles et pratiquement dépourvues d'lasticit pour accepter d'strie ainsi roulées en spirale sans se désolidariser. La présente invention a pour but de proposer un nouvel appareil de traitement de sang constitué essentiellement par un faisceau de fibres creuses qui ne présente pas les inconvénients observés Jusqu'Åa présent. Elle a notamment pour but un appareil compos¯ de fibres creuses offrant des caractéristiques mécaniques moyennes, notamment sur le plan de l'dlasticit¯. Elle a plus précisément pour but un appareil dont l'efficacité soit améliorée, tant sur le plan du niveau des performances que sur celui de la régularité des performances obtenues. Elle a également pour but un appareil comprenant un faisceau de fibres creuses dont le procédé de fabrication soit simple, fiable et économique. D'autres avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Il a maintenant été trouvé et ceci fait l'obJet de la présente invention & a réalisation de laquelle a particité hr Marc ROBERT un appareil, notamment pour le traitement de sangs comportant Åa l'intérieur d'une enveloppe allongée munie d'orifices d'ontrie et de sortie pour le sang et pour un fluide auxiliaire, au moins un faisceau de fibres creuses sélectivement perméables, sensiblement rectilignes, ouvertes à leurs extrémités, scellées de maniera étanche vers chacune de leurs extrémités dans des zones délimitant à l'intérieur de ladite enveloppe un compartiment central parcouru à ltextérieur des fibres creuses par ledit fluide auxiliaire et deux compartiments latéraux reliés entre eux par les fibres creuses parcourues intérieurement par le sang, caractérisé en ce que ledit faisceau est constitué de fibres creuses entrecroisées entre elles, selon des angles alpha généralement compris entre 10 et 50 par rapport à un axe longitudinal dudit faisceau, à l'intérieur d'une nappe roulée en spirale sur elle-mdme parallèlement audit axe longitudinal. La présente invention porte également sur la structure du faisceau de fibres creuses équipant un tel appareil, ainsi que sur un procédé de fabrication d'un tel faisceau et sur les moyens permettant de mettre en oeuvre ce procédé. La compréhension de l'invention sera facilitée par les figures ci-jointes qui représentent schématiquement et sans échelle déterminée divers aspects d'exemples de réalisation. La figure 1 est la vue schématique en coupe partielle d'un hémodialyseur selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique d'une partie des moyens mis en oeuvre pour la fabrication de faisceaux de fibres creuses selon la présente Invention La figure 3 est une vue en plan d'une plaque support (44). sur laquelle sont disposées les couches successives de fibres creuses entrecroisées, torsadées sur elles-mêmes, selon un mode de réalisation particulier de la présente invention La figure 4 est une vue de gauche schématique en coupe selon IV, IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective d'un mode de réalisation particulier du faisceau de fibres creuses selon l'invention, en cours de mise sous forme spiralée. La figure 1 représente un hémodialyseur comportant une enveloppe allongée (iO) munie respectivement d'orifices (11) et (12) pour l'entrée et la sortie du sang et (13) et (14) pour l'entrée et la sortie du liquide de dialyse . Cette enveloppe allongée est constituée d'une coquille cylindrique de révolution (15) en matériau thermoplastîque, par exemple en polycarbonate, aux extrémités de laquelle sont soudés aux ultra-sons deux embouts (16) et (17). A l'intérieur de l'enveloppe (10) repose un faisceau (16) de fibres creuses constituant une forme avantageuse de membranes semi-perméables de tous types connus, utilisés en hémodialyse et hémofiltration. Ces fibres creuses ont des directions générales sensiblement rectilignes, qui autorisent toutefois quelques ondulations, sont ouvertes à leurs extrémités et sont scellées à proximité de celles-ci, entre elles et aux parois de la coquille (15) par une résine polymérisable (18) telle qu'un composé époxy et/ou polyuréthane. L' appareil est ainsi divisé en un compartiment central (20) parcouru à l'extérieur des fibres creuses par le liquide de dialyse et en deux compartiments (21) et (22), reliés entre eux par des fibres creuses, parcourues intérieurement par le sang. L'étanchéité est complétée par oes Joints toriques tels que (19). Ces dispositions générales sont bien Connues an soi et ne seront donc pas décrites ici plus an détails. La présente invention porte an effet essentiellement sur les dispositions particulières des fibres creuses à l'intérieur du faisceau (16). Il a été trouvé en effet que lton peut pratiquement supprimer tout passage préférentiel de liquide de dialyse à l'extérieur des fibres creuses , obtenir un écoulement actif et uniformément réparti du liquide de dialyse autour des fibres creuses sur la majeure partie de leur surface extérieure, Si l'on constitue un faisceau de fibres creuses légèrement entrecroisées, sans direction privilégiée, c'est-à-dire à l'intérieur d'une nappe de fibres creuses que l'on roule autour dselle-mEme en spirale1 parallèlement à l'axe longitudinal de 1' appareil. Pratiquement les fibres creuses sont entrecroisées sous des angles alpha généralement compris entre 10 et 50 par rapport à l'axe longitudinal du faisceau Si les fibres creuses sont inclinées avec un angle alpha inférieur à 1 , on constate qu'elles ne forment pas une couche homogène apte à être roulée régulièrement en spirale, mais qu'elles ont au contraire tendance à se placer irrégulièrement, parallèlement à elles¯mêmes. Si à l'inverse, les fibres creuses forment un angle alpha supérieur à 50, on constate qu'elles se pr8tent très mal à être roulées en spirale, en particulier elles tendent à se désolidariser de la nappe, notamment sur les bords. Selon une caractéristique particulière de la présente invention , on peut former des faisceaux (16) de fibres creuses , soit à partir d'une seule fibre creuse , soit à partir d'un faisceau élémentaire (23) de plusieurs fibres creuses traitées simultanément. Il est en effet avantageux, pour des raisons de productivité, de produire simultanément et/ou de ressembler n fibres creuses identiques, n étant généralement compris entre 2 et 40 et de préférence entre 4 et 20. Ces n fibres creuses peuvent provenir d'une bobine d'alimentation, soit approvisionnée directement depuis une installation de fabrication simultanée d'une pluralité de fibres creuses , soit provenant diune zone de stockage. Chaque faisceau élémentaire (23) est constitué d'une pluralité de fibres creuses qui peuvent être soit contigùes mais indépendantes les unes des autres, soit liées les unes aux autres. Dans ce dernier cas, les fibres creuses peuvent être câblées, tressées ou torsadées entre elles, avec ou sans torsion sur elles-mêmes. On peut dans ce but avantageusement utiliser les moyens décrits dans les brevets américains numéros 3.963.622 et 4.246.120. Selon la présente invention , chaque faisceau élémentaire (23) est, une fois constitué, traité comme une fibre creuse unique. En particulier les faisceaux élémentaires (23) sont croisés entre eux selon des angles alpha généralement compris entre 1 et 50 par rapport à l'axe longitudinal du faisceau (16). Les fibres creuses ou les faisceaux élémentaires (23) de fibres creuses sont entrecroisées alors qu'ils forment une nappe (40) de fibres creuses située sensiblement dans un plan. Le fait de rouler cette nappe sur elle-même en spirales (24) donne aux fibres creuses initialement légèrement entrecroisées dans un plan des inclinaisons qui restent toujours comprises entre 1 et 50 par rapport à l'axe du faisceau (16). De plus, ces fibres creuses , ou faisceaux élémentaires (23) de fibres creuses) ne restent plus orientées dans diverses directions à l'intérieur du plan initial ou dans des plans parallèles, mais sont orientées dans tout plan tangent à la spirale décrite par la nappe (40). Il en résulte de nouvelles structures de faisceaux de fibres creuses. Le foisonnement de fibres creuses obtenu est sensiblement de révolution et relativement anisotrope, notamment par rapport à l'emplacement des orifices d'entrée et de sortie du liquide de dialyse. D'autant plus que l'on constate généralement une relative interpénétration des fibres creuses (ou oes faisceaux élémentaires 23) d'une couche spiralée dans une couche adjacente. Tout passage préférentiel est ainsi évité à l'intérieur du faisceau (16). On évite également tout passage préférentiel d'une part au sein du faisceau (16), d'autre part entre celui-ci et le dispositif de contention (15) Si l'on donne au faisceau (16) une compacité suffisante. On peut exprimer cette compacité par le rapport de la somme des sections droites de toutes les fibres creuses du faisceau , calculées sur leur diamètre extérieur à la section droite disponible à l'intérieur du dispositif de contention (15). Ce rapport est généralement compris entre 0,4 et 0,9 et de préférence entre 0,6 et 0,7. Pour atteindre ce résultat il est le plus souvent nécessaire de comprimer latéralement le faisceau (16) de fibres creuses avant de l'introduire dans le dispositif de contention (15). Le faisceau de fibres creuses selon l'invention présente en effet en l'absence de contraintes latérales un diamètre moyen supérieur au diamètre intérieur du dispositif de contention destiné à le recevoir. Le faisceau selon l'invention doit donc pouvoir être comprimé sans que les fibres soient écrasées. Il est donc généralement élastique. Le rapport du diamètre moyen du faisceau en l'absence de contraintes latérales au diamètre interne de la coquille de contention destiné à le recevoir est généralement compris entre 1 et 1,5 et de préférence entre 1,1 et 1,3. Avantageusement, selon l'invention, on forme un faisceau cylindrique de fibres creuses de base circulaire et de compacité homogène. Cf la figure 5. Pour cala on réduit progressivement en biseau sur une distance d 1 'épaisseur de la nappe de fibres creuses à son extrémité extérieure lorsqu'elle est roulée en spirale, de façon que l'ensem41e formé par la nappe spiralée s'inscrive naturellement à l'intérieur d'un cercle, sans que l'on ait localement i en modifier la compacité ou i déranger l'ordonnancement oes fibres creuses entrecroisées. Les fibres creuses semi-perméables permettant la mise en oeuvre de la présente invention peuvent Ftre de divers types connus utilisés dans les traitements du sang, notamment par hémodialyse et hémofiltration. Des fibres creuses en copolymères d'acrylonitrile conviennent particulièrement bien. Ces fibres creuses ont un diamètre extérieur généralement compris entre 50 et 2000 microns et de préférence entre îoe et 500 microns. L'épaisseur de paroi est généralement comprise entre 5 et 200 microns et de préférence entre 10 et 80 microns. Avantageusement les fibres creuses, utilisables selon la présente invention sont relativement flexibles, souples et élastiques, afin de pouvoir prendre appui les unes sur les autres et plier légèrement sans s'oDturer. Le module d'élasticité de fibres creuses utilisables selon l'invention est avantageusement compris entre 100 et 500 mégapascals. A titre d'exemple le module d'élasticité d'une fibre creuse en copolymères d'acrylonitrile utilisée préférablement pour la fabrication d'un appareil selon l'invention est de 220 mégapascals. Divers types ce fibres creuses sont au moins superficiellement à l'état humide et/ou plastifié, par exemple imprégnées d'eau et/ou de glycérine, notamment pour conserver leurs propriétés de perméabilité ainsi que leurs caractéristiques mécaniques. On a observé que de telles fibres creuses présentent une cohésion qui facilite la formation de nappes en spirale. On constitue ainsi à l'aide de ces fibres creuses deux séries de chacune 6 faisceaux comprenant dans chaque unité 6000 fibres de surface totale active de 1,14 m2 et de diamètres externe/interne 39û/290 microns. On introduit chaque faisceau dans un dispositif de contention classique pour constituer un hémodialyseur. Ces deux séries d'hémodialyseurs ne diffèrent que par la structure du faisceau. Dans la première série, les hémodialyseurs témoins sont constitués de façon connue par un faisceau de fibres sensiblement parallèles. Dans la deuxième série, les hémodialyseurs sont constitués de fibres creuses identiques1 mais entrecroisées et roulées en spirales selon l'invention. Dans des conditions identiques (Essais in vitro : débit sang 200 ml/min, débit liquide de dialyse : 500 ml/min, on observe un taux moyen d'épuration de l'urée (clairance) de - 17û,7 pour les hémodialyseurs selon l'invention, contre - 153,3 pour les hémodialyseurs témoins. Soit une amélioration voisine de 10 %. Mais on note surtout que l'écart-type de performance d'un hémocialyseur à l'autre est, pour un indice de probabilité de 55 > , ramené de 14,5 (hémodialyseurs témoins) à 3,2 (hémodialyseúrs selon l'invention). On constate donc une remarquable amélioration de la régularité des performances et donc de la fiabilité de ce type d'appareIl. Pour fabriquer un faisceau de fibres creuses tel que décrit ci-avant, on procède selon l'invention de la manière suivante, en se référant notamment à la figure 2. On dévide depuis une bobine (30) par exemple fixe, à l'aide d'un dévidoir rotatif (31) éventuellement entraîné i vitesse constants par un groupe motorioucteu: (32) une fibre creuse (33) que l'on enroula autour de la surface latérale d'un tambour (34) entraSnd en rotation i vitesse constante par un motoréaucteur de vitesse (33) et des moyens classiques de transmission tels que poulies et courroie (36), autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la position moyenne de la fibre creuse (33) entre la bobine d'alimentation (30) et le tambour t34). En effet, cette fibre creuse (33) est dirigée sur le tambour et guidée latéralement, alternativement d'une extrémité vers l'autre de ce tambour , à vitesse transversale constante, à l'aide d'un dispositif de trancannage (37) mû par un motoréducteur (38). On règle la vitesse du motorécucteur (38) par rapport à celle du motoréducteur (35) de sorte que la fibre creuse (33) forme en se déposant sur le tambour (34) avec un plan perpendiculaire à l'axe du tambour un angle alpha sensiblement constant, généralement compris entre 10 et 5 . On forme ainsi sur le tambour (34) une premibre couche de fibres creuses en guipant la fibre creuse par exemple de gauche i droite, puis une deuxième couche qui vient se placer sur la précédente, en la guidant de droite b gauche. Les fibres creuses de ces deux couches se croisent oonc réGulièrement et symétriquement par rapport i un plan perpendiculaire b l'axe du tambour . On procède ainsi au dépôt du nombre voulu de couches successives de fibres creuses sur le tambour (34). On arrête alors le mouvement du tambour et l'on procède à l'aine du couteau (39) à la coupe oas fibres creuses disposées sur le tambour , selon des plans parallèles à l'axe du tambour et à des intervalles réguliers correspondant sensiblement à la longueur désirée pour les faisceaux de fibres creuses . On obtient ainsi une série de nappes (40) de fibres creuses telles que celle représentée figure 3. Chaque nappe est donc constituée par la superposition de plusieurs coucnes (41) de fibres creuses entrecroisées, représentées schématiquement en coupe figure 4. Chaque nappe (40) a une forme générale sensiblement plane et rectangulaire. Elle comprend la quantité prévue de fibres creuses constituant chaque faisceau . Par exemple un faisceau de fibres creuses de surface utile S = 1 m2 peut être formé à partir d1une nappe de 5000 fibres creusas de diamètre extérieur unitaire 400 microns, de longueur 23 cm , disposées selon des couches successives s'étendant chacune sur une même longueur de 55 cm. Il peut être commode de maintenir au moins provisoirement an place les fibres creuses constituant chaque nappe sur son support, par exemple en disposant des bandes élastiques telles que (42) et (43), adhésives ou non, fixées par exemple à leurs extrémités sur le support de la nappe et immobilisant les fibres creuses le long de leurs extrémités ouvertes. On peut ensuite procéder à l'enroulement an spirale sur elle-même ae la nappe de fibres creuses, de sorte que le faisceau ainsi constitué soit composé de fibres creuses ouvertes à leurs deux extrémités. On procède ainsi par tous moyens connus, manuels ou mécaniques. Avantageusement on solidarise au préalable les fibres creuses sur les bords par collage, couture, guidage ou tout moyen équivalent. Il est avantageux que les fibres creuses généralement humides n'adhèrent que très peu à leur support (44) constitué par exemple par une plaque métallique. On peut parvenir à des résultats satisfaisants par ltemploi de divers moyens tels que des plaques perforées, grillagées, ou couvertes o1un treillis plastique (45) fixé sur la plaque support (44), pour éviter la formation Åatun film liquide et pour réduire les forces capillaires. La nappe de fibres creuses est ainsi entièrement roulée sur elle-même an spirale et constitue un faisceau oe forme sensiblement cylinorique. On comprime alors celui-ci latéralement pour pouvoir l'introduire dans le dispositif de contention (15) faisant partie de l'appareil avec lequel on l'utilisera. Avantageusement on enroule un film thermoplastique autour du faisceau , on introduit l'ensemble dans le dispositif de contention et l'on retire ensuite éventuellement le film thermoplastique, ce qui permet de manipuler aisément le faisceau sans endommager de fibres creuses Le procécé selon l'invention, décrit dans le cas d'une seule fibre creuse , peut être avantageusement mis en oeuvre dans des conditions analogues à partir d'une pluralité ce fibres creuses qu'elles proviennent d'une même bovine (30) ou de plusieurs bobines semblables disposées en parallèle. Comme on 1 'a vu précédemment, en réunissant ainsi plusieurs fibres creuses , on parallèle, on peut former un faisceau élémentaire comprenant en général de 2 à 40 fibres creuses et de préférence de 4 à 20 fibres creuses . Avantageusement on peut procéder au torsadage entre elles des fibres creuses composant un faisceau élémentaire , avant d'enrouler celui-ci sur le tambour (34). Selon un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention, on réduit progressivement en biseau sur une distance d l'épaisseur de la nappe de fibres creuses à l'extrémité extérieure lorsqu'elle est roulée en spirale, pour obtenir un faisceau cylindrique de fibres creuses , de compacité homogène. Dans ce but on utilise des moyens pour réduire progressivement d'un côté la portée du débattement latéral du dispositif de trancannage. Comme moyen on peut utiliser par exemple une came (46) entraînée par un groupe motoréducteur (47) qui effectue un tour sur elle-même, k vitesse constants, pendant le chargement complot en fibres creuses du tambour (34). Le profil de la came (46) est déterminé de telle sorts qu'elle limite progressivement d'un côté seulement la course latérale du dispositif ce trancannage (37) qui guide la fibre creuse (33) ou le faisceau élémentaire correspondant Périodiquement le dispositif de trancannage (37) arrive ainsi on butés contre la came (46) <RTI ID=10.42> puis repart aussitôt on sens inverse àla même vitesse. On voit figure 4, que l'on obtient inti plusieurs couches (41a ,41 b , 41c, 41d) de fibres creuses qui, vers une extrémité de la plaque support (44), sont on retrait les unes par rapport aux autres. Le profil de la came permet de régler le nombre de couches de fibres creuses concernées et la profondeur du retrait maximum, nécessaire pour obtenir un faisceau cylindrique de compacité homogène. LU moyens mis on oeuvre selon la présents invention sont essentiellement les suivants i ) Des moyens d'alimentation d'une seule ou d'uns pluralité de fibres creuses , ces moyens comprenant des bobines approvisionnées directement ou non depuis au moins une installation de fabrication de fibres creuses uniques ou multiples, généralement de 2 à 40 fibres creuses et de préférence de 4 à 20 fibres creuses. un dispositif de dévidoirs mécanisés peut faciliter la reprise de la ou des fibres creuses Le cas échéant on peut utiliser un dispositif de type connu en soi de câblage, de tressage ou de torsadage de fibres creuses b) un tambour cylindrique (34) avec des moyens d'entraînement en rotation à vitesse constante (35, 36). Ce tambour peut avoir une base circulaire, notamment en cas de grand diamètre, mais il a de préférence une base polygonale régulière de p côtés, p étant généralement compris entre 1 et 30 et correspondant au nombre de faisceaux (16) de fibres creuses pouvant Ftre fabriqués simultanément à partir d'un meme tambour . En pratique le tambour (34) comporte généralement à chaque extrémité un flasque polygonal tel que (48) de p cavés égaux ( p = 6 côtés sur la figure 2 ) solidaire de l'arbre de rotation du tambour . Sur chacun des côtés correspondant des flasques repose une plaque support de préférence plane telle que (44), fixée sur chaque flasque au moyen de verrous tels que (49). Ces plaques supports (44) peuvent ore soit indépendantes les unes des autres, soit articulées entre elles pour faciliter leur manutention. Avantageusement les plaques supports (44) comportant des moyens réduisant sensiblement l'adhérence des fibres creusu i leur contact, par exemple elles sont perforées, gaufrées ou couvertes d'un treillis de fils plastiques (45). c) un dispositif de trancannage (37) pour guider latéralement la fibre creuse < 33)ou le faisceau élémentaire de fibres creuses correspondant sur le tambour (34). Ce dispositif est animé d'un mouvement alternatif i vitesse constante de type connu on soi comprenant notamment un groupe motoréducteur < 38). Le rapport des vitesses d'entraînement du dispositif de trancannage b celui du tambour ut tel que les fibres creuses s'enroulent sur le tambour en formant un angle alpha compris entre 10 et 5 par rapport i un plan perpendiculaire b l'axe du tambour Préférentiellement, comme on l'a vu précédemment, un dispositif de came (46) peut limiter un côté, selon un programme prédéterminé, le débattement latéral du dispositif de trancannage . d) Des moyens de coupe (39) des fibres creuses sur le tambour ¯ Ces moyens sont constitués par exemple par une lame microtome pouvant se déplacer parallèlement à l'axe du tambour (34) pour couper les fiores creuses parallèlement à cet axe, sur toute la longueur du tamocur . Préférentiellement la coupe s'effectue entre deux plaques supoorts (44) , aux environs de chacun des p sommets d'un flasque tel que (48). e) Des moyens (42, 43) pour maintenir au moins provisoirement les fibres creuses , ou faisceaux élémentaires de fibres creuses , vers leurs extrémités sur les supports (44), avant de procéder à leur mise en spirale. Ces moyens peuvent être constitués par exemple de bandes de préférence élastiques, passées sur les fibres creuses et autour des plaques supports (44). f) Des moyens de types connus en soi, mécaniques ou manuels, pour rouler en spirale sur elles-mêmes les nappes de fibres creuses et former ainsi des faisceaux de compacité homogènes de fibres creuses, ouvertes à leurs deux extrémités. De nombreuses variantes de réalisation apparaîtront au technicien sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Par exemple l'appareil selon l'invention peut comprendre plusieurs faisceaux semblables à (16), juxtaposés côte à côte dans un même boitier de contention. La présente invention permet une fabrication simple, fiable et économique d'appareils présentant des performances excellentes avec une grande régularité. Ces appareils sont utilisés, outre comme hémodialyseurs et/ou ultrafiltres à sang, avantageusement pour le traitement du sang, notamment comme oxygénateurs, hémofiltres ou appareils de plasmaphérèse.

Claims: REVENDICATIONS 1 / Appareil , notamment pour le traitement de sang, comportant à l'intérieur d'une enveloppe allongée munie d'orifices d'entrée et de sortie pour le sang et pour un fluide auxiliaire, au moins un faisceau de fibres creuses sélectivement perméables, sensiblement rectilignes, ouvertes d leurs extrémités, scellées de manière étanche vers chacune de leurs extrémités amans des zones délimitant à l'intérieur de ladite enveloppe un compartiment central parcouru h l'extérieur des fibres creuses par ledit fluide auxiliaire et deux compartiments latéraux reliés entre eux par les fibres creuses parcourues intérieurement par le sang, caractérisé en ce que ledit faisceau est constitué de fibres creuses entrecroisées entre elles, selon des angles alpha, généralement compris entre 1 et 50 par rapport à un axe longitudinal dudit faisceau, àl'intérieur d'une nappe roulée en spirale sur elle-mEme, parallilement audit axe longitudinal. 2 / Appareil selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit faisceau de fibres creuses comprend une pluralité de faisceaux élémentaires constitués chacun de 2 à 40 fibres creuses 3 / Appareil selon la revendication 2 , caractérisé en ce que lesdits faisceaux élémentaires sont constitués de fibres creuses torsadées entre elles. 4 / Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit faisceau est formé d'une nappe de fibres creuses comprenant plusieurs couches de fibres creusas superposées de longueurs régulièrement décroissantes vers une extrémité oe manibre à ce que, roulée sur elle-même en spirale, elle offre un volume de fibres creuses de compacité homogène cylindrique, de oase circulaire. 5O/ Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites fibres creuses sont en copolymères d'acrylonitrile. 6 / Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites fibres creuses ont un module d'élasticité compris entre 100 et 500 mégapascals. 7o/ Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites fibres creuses sont humioes et/ou plastifiées. 8 / Faisceau de fibres creuses destiné à équiper l'un au moins des appareils selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9 / Procédé de fabrication d'un faisceau de fibres creuses utilisaole cana un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on effectue les opérations suivantes On On dévire depuis au moins une bobine au moins une fibre creuse d'un tambour , alternativement vers chaque extrémité cousit tambour ,les fibres creuses formant ainsi des couches successives et s'entrecroisant d'une couche à l'autre en formant avec un plan perpendiculaire à l'axe dudit tambour un angle alpha compris entre 10 et 50 b/ On coupe les fibres creuses selon des plans parallèles à l'axe du tambour à des intervalles réguliers correspondant sensiblement à la longueur des faisceaux désirés et l'on forme ainsi une pluralité de nappes de fibres creuses entrecroisées, sensiblement planes, ouvertes à leurs deux extrémités. c/ On roule en spirale sur elle-même chacune desdites nappes de fibres creuses entrecroisées pour former autant de faisceaux de fibres creuses entrecroisées, ouvertes aux deux extrémités du faisceau 10 / Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on forme préalablement un faisceau élémentaire de 2 a 40 fibres creuses, que l'on traite ensuite comme une fibre creuse. 11 / Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on procède au torsadage entre elles desdites fibres creuses avant d'enrouler lesdits faisceaux élémentaires sur ledit tambour 12 / Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à il, caractérisé en ce que l'on réduit progressivement d'un côté la portée du débattement latéral du dispositif de trancannage. 13 / Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison a) - des moyens d'alimentation d'au moins une fibre creuse b) - un tambour cylindrique h base circulaire ou de préférence polygonale à p côtés, p étant compris entre 1 et 30, et des moyens d'entraineme t à vitesse de rotation constante dudit tambour c) - un dispositif de trancannage à vitesse constante pour guider latéralement ladite fibre creuse depuis lesdits moyens d'alimentation sur ledit tambour , le rapport des vitesses d'entrainement du dispositif de trancannage à celui dudit tambour étant tel que les fibres creuses s'enroulent sur ledit tambour en formant un angle alpha compris entre 10 et 50 par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe dudit tambour d) - des moyens pour couper ladite fibre creuse selon des plans parallèles à l'axe audit tambour , à intervalles réguliers, de préférence aux p sommets de ladite base polygonale. e) - des moyens pour maintenir au moins provisoirement les extrémités coupées des fibres creuses sur leurs supports. f) - des moyens pour rouler en spirale sur elles-mêmes lesdites nappes de fibres creuses et former un faisceau de compacité homogène de fibres creuses ouvertes à leurs ceux extrémités. i4 / Appareillage selon la revendication 13, caractérisé en ce que leoit tambour a une base constituée de flasques polygonaux à p côtés, une plaque support de fibres creuses plane reliant chacun des côtés homologues des 2 flasques, au moyen de dispositifs de verrouillage, lesdites plaques-supports étant indépendantes ou articulées entre elles. 15 / Appareillage selon la revendication 14, caractérisé en ce que les ci tes plaques-supports comportent des moyens réduisant sensiblement 1' adhérence des fibres creuses à leur surface de contact. 16 / Appareillage selon l'une quelconque des revendications 13 15, caractérisé an ce qu'il comprend en outre des moyens de torsacage entre elles des flores creuses constituant un faisceau élémentaire de 2 à 40 fibres creuses 17 / Appareillage selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé an ce qu'il comprend an outre des moyens pour réduire progressivement d'un côté la porté du débattement latéral dudit dispositif de trancannage.

Inventors: ROBERT, MARC
Applicants: HOSPAL INDUSTRIE
Application year: 1983
Main classification: B01D13
IPC codes: B01D63, A61M1