Массообменное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1247017 А I g 4 А 61 N 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . „ ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3715965/28-14 (22) 27.03 ° 84 (46) 30.07.86, Бюл. Ф 28 (71) Научно-исследовательский институт трансплантологии и искусственных

:. органов ,.(72) А;А.Писаревский, Н.Ю.Корухов, В.С.Голланд, И.Б.Иванченко, В.И.Севастьянов, О.В.лаксина и В.П.Деревянко (53) 615.475 (088.8) (56) Патент США Ф 3734851, кл. А 61 И 1/03, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 1064954, кл. А 61 М 1/03, 1981. (54) (57) ИАССООБИЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащая емкость со штуцерами для входа и выхода обрабатываемой среды, крышками, сетками и размещенными между сетками капсулами из полупроницаемой мембраны с взвесью изолированных клеток печени, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения эффективности масообмена путем расширения спектра удаляемых металоболитов и поддержания нормальной температуры обрабатываемой среды, устройство дополнительно снабжено теплообменником, расположенным IIO продольной оси емкости и занимающим 1/8-1/10 ф объема емкости, а размер пор полупро- ницаемых мембран составляет 2-4 мкм. а, 12470

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для массообмена при экстракорпоральном искусственном кровообращении.

Целью изобретения является повы- 5 шение эффективности массообмена путем расширения спектра удаляемых метаболитов и поддержания нормальной температуры обрабатываемой среды.

На чертеже схематически изображе- 10 но массообменное устройство.

Массообменное устройство содержит цилиндрическую емкость 1 с штуцерами 2 для входа и выхода обрабатываемой среды, крышками 3, сетками 4 в 15 виде усеченного конуса, расположенный по продольной оси емкости 1 теплообменник 5 с штуцерами 6 для входа и выхода тецлоносителя — горячей воды. Крышки 3 имеют расположенные 10 по центрам отверстия 7 для теплообменника 5, который крепится в устройстве с помощью резьб 8 и гаек 9, при этом герметизация устройства осуществляется эа счет силоконовых 10 и металлических 11 прокладок . Крьппки 3 имеют также пазы 12 для герметизации уплотнительных прокладок, армирующих металлические сетки 4. Внутренние части сеток 4 впаяны — 30 в шайбы 13, охватывающие теплообменник 5. Между сетками 4 размещены капсулы 14 из полупроницаемой мембраны с размерами пор 2-4 мкм, в количестве 35-40 кап- 35 сул объемом 7-10 мл каждая. Капсулы содержат взвесь изолированных клеток печени — гепатоцитов 15.

Штуцеры 2 расположены, как показано на фиг.i, эксцентрично для улуч- 40 шения условий контакта обрабатываемой среды с капсулами 14.

При размере пор полупроницаемых мембран менее 2 мкм через поры не 45 проходят отдельные крупномолекуляр-, ные соединения белковой природы, а при размере пор свьппе 4 мкм появляется опасность прохождения через поры мембран фрагментов клеток. Таким образом, при размерах пор полупроницаемых мембран 2 — 4 мкм обеспечивается беспрепятственное прохождение плазмы и массообмен с участием широкого спектра метаболитов белковой, углеводной, жировой и минеральной природы.

17 1

Теплоносителем в теплообменнике

5 служит вода с максимальной температурой 42 С, поскольку применение более высокой температуры теплоносителя приводит к нарушению функционирования гепатоцитов, оптимальной температурой для которых является

36-37 С. При таких условиях теплообменник 5 занимает 1/8-1/10 объема емкости 1 ° Этот объем обусловлен тем, что при меньшем относительном объеме теплообменника 5 не обеспечивается поддержание оптимальной температуры 36-37 С на периферии емкости 1, а при большем — происходит перегрев изолированных клеток печени у поверхности теплообменника 5.

Массообменное устройство работает следующим образом.

Через штуцеры 6 в теплообменник

5 подается и отводится горячая вода. Через нижний штуцер 2 в емкость

1 подается обрабатываемая среда, например кровь или плазма, которая контактирует с капсулами 14. Плазма проникает через поры полупроницаемой мембраны внутрь капсул 14 и омывает гепатоциты 15. При этом осуществляется масоообмен между обрабатываемой средой и гепатоцитами 15.

Обработанная среда отводится из устройства через верхний штуцер 2.

Применение массообменного устройства позволяет расширить спектр удаляемых метаболитов. Так, за 3—

8 ч непрерывной перфузии фракционированной плазмой при расходе 20 мл/ мин наблюдалось снижение гиперферментемии на величину до 80, мочевины— на величину до. 50 ., холестерина— на величину до 85, триглицеридов— на величину до 25, общего билирубина — на величину до 50 при одновременном возрастании прямой фракции билирубина на величину до 50, что указывает на сохранение билирубинсвязывающей активности изолированных гепатоцитов. При этом уровень белка и глюкозы, оставался практически неизменным (6,5-7,5 r и 102—

109 мг% соответственно)..При исходной гипопротеинемии (5,3 г%) получено возрастание общего белка до 6,0 г, что свидетельствует о сохранении белоксинтеэирующей функции изолированных гепатоцитов и прохождении белковых молекул через поры капсул.