УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРБЦИОННОЙ ДЕТОКСИКАЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
DEVICE FOR SORPTION DETOXICATION OF BIOLOGICAL FLUIDS

Изобретение относится к области медицинской техники и предназначено для удаления токсических веществ из биологических жидкостей организма, таких как цельная кровь, плазма крови, и др. в экстракорпоральном контуре системы кровообращения пациента.
В настоящее время одним из способов удаления токсических веществ из биологических жидкостей организма является применение устройств для сорбционной детоксикации биологических жидкостей - сорбционных колонок однократного применения. А одной из основных задач, решаемых при создании сорбционных колонок, является повышение надежности и снижение стоимости за счет упрощения конструкции и технологии изготовления при сохранении эксплуатационных параметров и повышении качества сорбции.
Из описания к авторскому свидетельству СССР №1736506 известна одноразовая сорбционная колонка для экстракорпоральной очистки крови и плазмы от токсических веществ. Колонка содержит цилиндрический корпус, конические крышки, штуцеры, съемные колпачки для штуцеров, фильтры с отверстием в центре для загрузки суспензии гемосорбента, пробки, прокладки, запорные элементы, размещенные между крышками и корпусом кольца из токопроводящего материала. Герметичное соединение корпуса и крышек колонки осуществляется за счет нагревания колец из токопроводящего материала в электрическом поле токов высокой частоты. Однако, как показала практика использования таких колонок, несмотря на сложные конструкцию и технологию изготовления, в процессе работы случается разгерметизация устройства.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству для сорбционной детоксикации биологических жидкостей является раскрытая в патенте РФ 2304983 С1 одноразовая сорбционная колонка. Известная колонка содержит выполненные из пластмассы цилиндрический корпус, конические крышки, штуцеры для ввода и вывода крови, выполненные на пробках, сопрягающихся с крышками и имеющих сквозные соосные со штуцерами отверстия, расположенные внутри корпуса под коническими крышками фильтры, выполненные с отверстием в центре, один из которых снабжен запорным элементом, и выполненные из токопроводящего материала кольца, расположенные между торцами корпуса и коническими крышками. Колонка имеет соотношение диаметра корпуса колонки к длине от 1/2 до 1/3. Суспензия гемосорбента в описываемой гемосорбционной колонке находится внутри корпуса между фильтрами. Выполнение гемосорбционной колонки позволяет проводить процедуры гемосорбции, однако колонка имеет сложную конструкцию и нетехнологична, и поэтому процесс ее изготовления сложен, относительно длителен, дорог, не исключена разгерметизация колонки во время ее использования.
С учетом возрастающей потребности в процедурах сорбционной детоксикации, важным является создание максимально эффективного и безопасного одноразового устройства для проведения этих процедур, однако имеющего простую конструкцию и высокотехнологичного, а значит, имеющего приемлемую стоимость.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в создании устройства для сорбционной детоксикации биологических жидкостей организма, таких как цельная кровь, плазма крови, имеющего простую технологию изготовления, безопасного, надежного и экономичного.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в обеспечении простоты сборки устройства и герметизации соединений его деталей, повышении безопасности, надежности и экономичности за счет сокращения количества деталей устройства, сокращения мест соединений деталей, использования простого и безопасного механического соединения деталей устройства для сорбционной детоксикации биологических жидкостей без применения сварки или клеевых соединений, являющихся токсичными.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для сорбционной детоксикации биологических жидкостей, включающем корпус, герметично соединенную с ним крышку, по крайней мере, два соединителя для подключения магистралей экстракорпорального контура с защитными колпачками и расположенные внутри корпуса фильтры и сорбционный наполнитель, корпус имеет дно, соединители для подключения магистралей экстракорпорального контура выполнены как одно целое с дном корпуса и крышкой и включают в себя конусный штуцер и коаксиально расположенную внешнюю гайку с внутренней резьбой, соединение корпуса с крышкой осуществлено по сопрягаемым поверхностям, образованным коаксиально расположенными на внутренней стороне крышки тонкостенными кольцевыми выступами и зажатой между ними стенкой корпуса, а на сопрягаемой поверхности одного из кольцевых выступов крышки выполнен кольцевой паз, имеющий возможность неразъемного сопряжения с кольцевым выступом, выполненным на сопрягаемой поверхности стенки корпуса, при этом высота выступа стенки корпуса больше глубины паза крышки. Дно корпуса и крышка выполнены коническими с образованием соответственно входной и выходной конических камер. Сорбционный наполнитель разделен, по крайней мере, на две части, находящиеся в крышке и корпусе устройства с обеспечением между ними зазора, служащего для выравнивания проходящего через устройство потока биологической жидкости.
Обеспечение простоты сборки и герметизации соединений его деталей достигается за счет того, что все детали устройства соединяются при помощи механических соединений, которые не требуют оснастки и операций по сварке или склеиванию. Внешние детали устройства имеют всего одно герметичное неразъемное соединение -соединение корпуса и крышки, и это соединение является механическим по сопрягаемым поверхностям, оно обеспечивается кольцевым выступом корпуса и соответствующим ему кольцевым пазом крышки. Соединители для подключения магистралей экстракорпорального контура выполнены заодно с крышкой и корпусом устройства и не требуют дополнительных операций по соединению с устройством.
Повышение безопасности при изготовлении устройства достигается за счет отсутствия клеевых соединений, в которых используются токсичные компоненты.
Повышение надежности и безопасности при работе с устройством достигается за счет обеспечения его герметичности, т.к. конструкцией предусмотрено только одно место герметизации устройства за счет создания надежного неразъемного соединения крышки и корпуса, и надежного соединения устройства с магистралями экстракорпорального контура при помощи соединителей, конструкция которых позволяет быстро подключать магистрали экстракорпорального контура к устройству с надежной их фиксацией.
Экономичность устройства обеспечивается простой и быстрой сборкой с использованием механического соединения одной крышки и корпуса.
Таким образом, использование оригинальной конструкции устройства, в частности соединения деталей корпуса и крышки, обеспечивает простую технологию его изготовления, безопасность применения, надежность и приемлемую стоимость, что делает предлагаемое устройство особенно привлекательным для эксплуатации в медицинских учреждениях.
Сущность изобретения и возможность достижения технического результата будет более понятна из последующего описания вариантов конструкции устройства со ссылками на сопровождающие чертежи. На фиг.1 приведен общий вид одного варианта конструкции в разрезе, с сорбционным наполнителем, находящимся в корпусе устройства, на фиг.2 изображено соединение корпуса и крышки в увеличенном масштабе, на фиг.3 приведен общий вид еще одного варианта конструкции в разрезе с сорбционным наполнителем разделенным на части, находящиеся в корпусе и крышке устройства.
Следует понимать, что применение настоящего изобретения не ограничивается приведенными ниже примерами.
Вариант устройства для сорбционной детоксикации с сорбционным наполнителем, находящимся в корпусе устройства (фиг.1) содержит жесткий цилиндрический полый корпус 1, выполненный в виде стакана с коническим дном 2, перекрытый крышкой 3, также имеющей коническое дно 4, при этом объем между внутренней частью дна корпуса 2 и фильтром 5, поджатым рассекателем 6, образует коническую входную камеру, а объем между внутренней частью дна крышки 3 и фильтром 7, поджатым рассекателем 8, образует коническую выходную камеру, внутренний объем корпуса 1, ограниченный упомянутыми рассекателями 6 и 8, заполнен сорбционным наполнителем 9. Рассекатели 6, 8, в показанном варианте устройства, имеют одинаковую конструкцию и выполнены в виде дисков с отверстиями для равномерного распределения проходящей через устройство жидкости по всему объему сорбционного наполнителя, однако они могут быть выполнены выпуклыми, в том числе конусными, и иметь пазы для тока жидкости. Фильтры 5, 7 являются сетками одного диаметра, не допускающими попадания частиц сорбционного наполнителя 9 наружу устройства. Коническое дно 2 корпуса 1 и коническое дно 4 крышки 3 выполнены заодно с соединителями 10 для подключения магистралей экстракорпорального контура к устройству на входе и на выходе соответственно, которые включают в себя имеющий осевое отверстие для жидкости конусный штуцер 11 и коаксиально расположенную внешнюю гайку 12 с внутренней резьбой, в нерабочем состоянии соединители закрыты защитными колпачками 13.
Соединение корпуса 1 с крышкой 3 (фиг.2) осуществлено по сопрягаемым поверхностям, образованным коаксиально расположенными на внутренней стороне крышки 3 тонкостенными кольцевыми выступами 14, 15 и зажатой между ними стенкой 16 корпуса 1. На сопрягаемой поверхности кольцевого выступа 15 крышки 3 выполнен кольцевой паз 17, имеющий возможность неразъемного сопряжения с кольцевым выступом 18, выполненным на сопрягаемой поверхности стенки 16 корпуса 1. Высота выступа 18 стенки 16 корпуса 1 больше глубины паза 17 крышки 3.
Вариант устройства для сорбционной детоксикации с сорбционным наполнителем, разделенным на части, находящиеся в корпусе и крышке устройства (фиг.3), отличается от описанного выше варианта тем, что корпус 1 и крышка 3 имеют одинаковую длину и внутренние объемы, а сорбционный наполнитель 9 разделен на 2 равные части, расположенные в корпусе 1 и крышке 3, при этом для облегчения сборки устройства и создания зазора между частями сорбционного наполнителя, обеспечивающего выравнивание проходящего через сорбционный наполнитель потока жидкости в крышке 3 и предотвращения высыпания сорбционного наполнителя 9 из крышки 3 при сборке устройства, сорбционный наполнитель 9 находится между фильтрами 7 и 20. Фильтр 20 представляет собой сетку и зажат между вставленными с натягом в крышку втулками 19, 21.
Сборка устройства
Вариант устройства для сорбционной детоксикации с сорбционным наполнителем, находящимся в корпусе устройства (фиг.1), собирают следующим образом: в корпус 1 вкладывают фильтр 5 и поджимают его к опорной поверхности дна 2 корпуса 1 рассекателем 6, запрессовываемым внутрь корпуса 1, в крышку 3 вкладывают фильтр 7 и поджимают его к опорной поверхности дна 4 крышки рассекателем 8, запрессовываемым внутрь крышки 3. Заполняют сорбционным наполнителем 9 корпус 1 устройства. Сверху располагают крышку, вводя стенку 16 корпуса 1 между внутренним и внешним выступами 14, 15 крышки 3. С усилием продвигают крышку 3 вдоль оси корпуса 1 до защелкивания кольцевого выступа 18 корпуса 1 в кольцевой паз 17 крышки 3, обеспечивая герметичное неразъемное надежное соединение корпуса и крышки. На гайки 12 соединителей 10 для подключения для подключения магистралей экстракорпорального контура к устройству устанавливаются защитные колпачки 13.
Вариант устройства для сорбционной детоксикации с сорбционным наполнителем, разделенным на части, находящиеся в корпусе и крышке устройства (фиг.3), собирают следующим образом: в корпус 1 вкладывают фильтр 5 и поджимают его к опорной поверхности дна 2 корпуса рассекателем 6, запрессовываемым внутрь корпуса 1. В крышку 3 вкладывают фильтр 7 и поджимают его к опорной поверхности дна 4 крышки рассекателем 8, запрессовываемым внутрь крышки 3. Заполняют частью сорбционного наполнителя 9 корпус 1, заполняют другой частью сорбционного наполнителя 9 крышку 3 устройства, после этого в крышку запрессовывают втулку 19, вкладывают фильтр 20 и запрессовывают втулку 21, надежно зажимая фильтр между втулками. Крышку с сорбционным наполнителем переворачивают и располагают сверху над корпусом, вводя стенку 16 корпуса 1 между внутренним и внешним выступами 14, 15 крышки 3. С усилием продвигают крышку 3 вдоль оси корпуса 1 до защелкивания кольцевого выступа 18 корпуса 1 в кольцевой паз 17 крышки 3, обеспечивая герметичное неразъемное надежное соединение корпуса и крышки. На гайки 12 соединителей 10 для подключения магистралей экстракорпорального контура к устройству устанавливают защитные колпачки 13.
Эти операции занимают считанные секунды, не требуют высокотехнологичного, сложного и дорогостоящего оборудования, а также применения токсичного клея.
Пример использования устройства.
Проводят подготовку устройства к работе. Снимают защитные колпачки 13 с гаек 12 штуцеров 11 соединителей 10 для подключения магистралей экстракорпорального контура к устройству. Устройство закрепляют вертикально крышкой 3 вверх. Подключают к устройству коннекторы системы экстракорпорального контура кровообращения - для ввода жидкости к штуцеру 11 соединителя 10 на корпусе 1, для вывода жидкости из устройства к штуцеру 11 соединителя 10 на крышке 3 и закрепляют их с помощью гаек 12 с внутренней резьбой. Подают раствор в полость корпуса 1 через штуцер 11 корпуса 1 для вытеснения из устройства воздуха и промывки сорбента, после чего жидкость отводится из устройства через штуцер 11 на крышке устройства 3. После завершения подготовки в устройство подают очищаемую биологическую жидкость, которая, проходя через штуцер 11 на корпусе 1, фильтр 5 и рассекатель 6, попадает в полость устройства, равномерно распределяется по объему сорбента 9, проходит сквозь него очищаясь и выводится из устройства через штуцер 11 на крышке 3, проходя через рассекатель 8 и фильтр 7.
Устройство имеет следующие преимущества:
имеет простую конструкцию и высокую технологичность за счет сокращения количества используемых при изготовлении устройства деталей и мест их соединения, а также применения оригинального механического соединения деталей крышки и корпуса без использования сварки и клеевых соединений;
позволяет значительно повысить безопасность проведения процедуры сорбционной детоксикации за счет обеспечения герметичности колонки;
имеет низкую стоимость.