ES2249275T3 - Sonda de microdialisis. - Google Patents

Abstract

Una sonda de microdiálisis, que incorpora un canal de administración (1) y un canal de drenaje (6) para una solución de perfusión y una sección de diálisis, donde el canal de flujo, para la solución de perfusión entre el canal de administración (1) y el de drenaje (6), experimenta una inversión en la zona de la sección de la diálisis, muestra que tanto el canal de administración (1) como el canal de drenaje (6) están colocados de forma contigua como canales huecos separados correspondientemente en la pared exterior de la sonda.

Description

Sonda de microdiálisis.

La presente invención trata de una sonda de microdiálisis acorde al término genérico de la reivindicación de patente 1.

Para la microdiálisis, se utilizan, en el campo de la medicina y de la investigación biológica, fibras huecas, bucles de fibra hueca o sondas de microdiálisis implantables. Las sondas convencionales poseen una caja cilíndrica en la que se vierte el dializante, y que muestra una membrana cilíndrica cerrada (fibra hueca cerrada a presión por un lado), en cuyo interior se introduce un fino cilindro que sirve para el administración de la solución de perfusión. Entre la solución de perfusión vertida y el entorno, se llega, mediante la diálisis de la membrana de fibra hueca, al equilibrio de concentración para las sustancias permeables. Son también conocidas las sondas con la misma instalación de principios, en las que la fibra de diálisis está rodeada por un borde o revestimiento resistente del que puede sobresalir parcialmente, con lo que se ve mantenida por éste. Una sonda de microdiálisis de este tipo se conoce, por ejemplo, por la DE 33 42 170 C2.

Especialmente en la utilización de soluciones de perfusión viscosas o a altas velocidades del flujo, se observa que las sondas de diálisis de este tipo no se atraviesan de una manera óptima. En la presión lateral de la sonda, el cilindro interior puede trasladarse ligeramente fuera de su posición central, y el perfil de flujo varía sobre el cilindro de fibra. El flujo puede desacelerarse o llegar a detenerse en la parte donde la hendidura existente entre el cilindro exterior e interior es muy estrecha, mientras que se forma una trayectoria preferente que fluye rápido en la parte contraria. En la caja en la que se realiza el dializante, se produce, además, un espacio muerto en la zona de transición del tubo de descarga, condicionado por su construcción. Ambas posibilidades conllevan a la desaceleración del ajuste del equilibrio.

Para la estabilización de la situación del tubo interior en la fibra hueca, se ha propuesto para algunas sondas, mediante la DE 197 14 087 A1, rodear los capilares interiores con un perfil. Los perfiles con un diámetro tan pequeño y un tubo central, sólo se pueden fabricar, sin embargo, efectuando grandes gastos.

La GB 2, 130, 916 A ofrece una sonda de diálisis con una membrana de diálisis cilíndrica, y canales de conducción para la administración y drenaje por perfusión por la membrana, con lo que las membranas de diálisis de la sonda están dispuestas de tal modo que se ven rodeadas por una carcasa que sostiene la membrana y la desbloquea parcialmente, y en la que se sitúan los canales de conducción.

La función de la presente invención es, correspondientemente, proponer una sonda de diálisis que supere las desventajas anteriormente citadas del estado de la técnica. Especialmente, debe garantizarse un administración de flujo estable y, con ello, un ajuste del equilibrio rápido. Además, debe evitarse que se produzcan espacios muertos que impidan el paso del flujo en la zona de la diálisis y en el canal de administración y de drenaje.

Esta función se soluciona, de acuerdo con la presente invención, debido a que tanto el canal de administración como el de drenaje de una sonda de microdiálisis se colocan correspondientemente, de forma contigua, como canales de fibra hueca, en la pared exterior de la sonda.

La colocación para el canal de administración y de drenaje es, así, de acuerdo con la presente invención, de forma contigua, y no uno dentro del otro, como se realiza en el estado de la técnica actual. Con ello, forman tanto el canal de administración como el de drenaje, correspondientemente, una parte de la pared exterior, y pueden acondicionarse mediante una estructura propia o mediante la configuración de los dispositivos de protección conformados por los canales correspondientes, de una forma tan estable que las incidencias mecánicas no obstaculicen el flujo de la solución de perfusión. Mientras que en el estado de la técnica actual se ocasiona automáticamente, por ejemplo, acorde a la DE 33 42 170 C2, una presión en el cilindro de fibra hueca exterior de la entrada situada en este punto (también en la salida), ya no resulta crítica en el canal de administración ni en el de drenaje colocados de forma contigua, de acuerdo con la presente invención.

Existe otra ventaja de la sonda de diálisis acorde a la presente invención, según la que el canal de administración y/o el de drenaje se puede producir correspondientemente, de una manera fácil y directa, en la parte posterior de la sonda de diálisis, y, de ese modo, se pueden evitar en gran parte los espacios muertos que ahí se conforman.

En una forma de ejecución de la sonda de microdiálisis acorde a la invención, la primera sección de la salida que se encuentra en la dirección del flujo consta de una fibra hueca de diálisis tras la inversión, introducida en la entrada, con lo que la fibra hueca de la zona de los extremos cerrados a presión de la sonda, se encuentra tan fijada que origina un paso del flujo lineal, tras la inversión, mientras que se hermetizan en sus otros extremos, en una segunda sección estable de la salida. Con esto, la fibra hueca de diálisis se ve atravesada en una dirección, por toda la sección transversal de la solución de perfusión, y el dializante se introduce de forma lineal, sin variación de la dirección, en el canal de drenaje. La inversión de la dirección del flujo, como se requiere para facilitar la administración y drenaje de una parte, se produce, de este modo, antes de la entrada en la fibra hueca de diálisis, de modo que la diálisis en sí no se ve obstaculizada mediante perturbaciones del fluido. La sección abordada anteriormente es, preferiblemente, un tubo que conforma la parte exterior de la salida, es decir, su pieza de apoyo. Con esto, la parte del tubo que está en la zona del extremo de la sonda, sobre la fibra hueca, donde se introduce la fibra hueca de diálisis en la entrada, conforma una sección de apoyo, para fijar mecánicamente esta parte de la sonda.

La fibra hueca se conforma preferiblemente de forma intercambiable, y también, correspondientemente, hermetizada, con lo que el tubo y, especialmente, su sección de apoyo, muestra huecos sobre los que las fibras huecas sobresalen hacia fuera, para poder realizar la diálisis. Con esto, esta entrada y la de la parte contraria de la fibra hueca, forman un borde exterior dispuesto paralelamente a esta sección de apoyo. Este borde defiende a las fibras huecas contra el mecanismo tejido de matriz que lo rodea, sin evitar un contacto directo del fluido de la fibra hueca con el medio que lo rodea. El canal de administración y la drenaje pueden ser partes fundamentalmente separadas, que se unen fijamente en el borde y en la parte exterior, en el montaje. Resulta especialmente rentable, sin embargo, que la administración y el drenaje, que muestran una unión de los fluidos en el borde, se integren en una sola pieza, por ejemplo mediante un material de fijación.

En otra forma de ejecución preferida de la sonda de microdiálisis acorde a la invención, el canal de fluido para la solución de perfusión consta de una fibra hueca con un perfil de apoyo ahí situado, que delimita la administración y el drenaje uno frente al otro, con lo que el perfil de apoyo muestra orificios para el sobrefluido en la zona de la inversión del fluido. También aquí se materializa de nuevo el principio de que la administración y el drenaje forman correspondientemente, con las fibras huecas, una parte de la pared exterior de la sonda, aunque están tan separadas y afianzadas que el fluido no se ve obstaculizado. Con esto, tanto la función de apoyo como la administración de flujo se efectúan por el perfil. El perfil de apoyo se constituye, así, de acuerdo con la invención, de tal modo que los volúmenes atravesables de fibra hueca constan de varios huecos dispuestos a lo largo. Estos huecos permiten el fluido del medio de perfusión en el borde de la sonda, y su retorno a otro lado, con lo que la inversión del fluido se realiza a través del orificio de sobrefluido. Con esto, el canal de administración y drenaje también puede realizarse, en gran parte, directamente en el paso del flujo.

Preferiblemente, se acondiciona una ejecución de la sonda de microdiálisis como la anteriormente descrita de tal modo, que la fibra hueca esté hermetizada en los extremos de administración y drenaje de la sonda, en una caja de la sonda, que recoja y deje continuar la administración y drenaje por separado. Una caja de sondas de este tipo se encarga de conseguir otro aumento de la estabilidad, y facilita que se configuren las conexiones que sean necesarias.

El perfil de apoyo puede conformarse en la sección transversal en forma de estrella, por ejemplo como una estrella con tres o cuatro brazos. Sin embargo, también es posible que el perfil se conforme con forma de concha plana, que muestre una sección transversal en rectangular o en forma de lenteja, y que tenga previstas cerdas finas o nudos en uno o los dos lados, que mantenga la pared de fibra hueca a distancia.

Una estabilidad mecánica más alta se consigue, sin embargo, con un perfil en forma de estrella. En un perfil de estrellas de cuatro brazos, se guía la solución de perfusión por dos canales, de forma paralela al canal de administración, mientras que los otros dos canales forman la vía de drenaje. En la utilización de un perfil de estrella con tres brazos, la deformación producida por el hinchamiento del material de la fibra hueca puede equilibrarse si la fibra hueca seca se introduce de forma rígida por el perfil, y aparece en la sección transversal, como un triángulo con esquinas redondeadas. En la deformación de la membrana de fibra hueca, ésta forma, otra vez en la sección transversal, un círculo. En esta ejecución de tres brazos del perfil, se presenta, por tanto, un único canal de administración, a pesar de que haya dos salidas. Como la fibra hueca se mantiene lo suficientemente desde dentro, puede sobresalir hacia el tejido de matriz con toda su longitud. Al mismo tiempo, la diálisis se realiza tanto en el canal de administración como en los drenajes.

Aunque en el único canal de administración, debido a la pequeña sección transversal, domina una gran velocidad de flujo, también puede darse aquí un intercambio de sustancias eficiente, pues en esta zona el gradiente de concentración entre la solución de perfusión y el entorno es el más alto. Tras el sobrefluido de la solución de perfusión directamente en las cercanías del borde, la velocidad del flujo de ambas salidas paralelas se reduce a la mitad, por lo que se exige un equilibrio de la concentración para las sustancias que entran por la fibra óptica, pues se dispone de más tiempo para tal efecto.

Preferiblemente, el canal de administración y/o el de drenaje de una sonda de microdiálisis acorde a la invención, deberían tener un curso esencialmente lineal, para conectar en gran parte la formación de espacios muertos en el flujo.

La invención se explica a continuación con más detalle, mediante dos formas de ejecución escogidas. Se muestra:

Figura 1: Una primera forma de ejecución de una sonda de microdiálisis conforme a la invención, en un corte longitudinal con dos vistas transversales; y

Figura 2: Una segunda forma de ejecución de una sonda de microdiálisis conforme a la invención, en un corte longitudinal con cuatro vistas transversales.

La sonda de microdiálisis mostrada en la Figura 1 consta de un canal de administración, es decir, un canal de administración 1, por la que se recoge la solución de perfusión en la sonda. Por el otro lado de la sonda, está cerrada a presión y bordeada con un material de hermetización 13, para facilitar el canal de administración en el sub-tejido. Cerca del borde de la sonda, se introduce la fibra hueca 4 desde arriba, en el orificio 10 de el canal de administración 1. Esta unión del flujo se configura, con ayuda de la formación del material de hermetización, de tal modo, que se puede producir una inversión del flujo obstaculizado relativamente pequeña. Por otro lado, la fibra hueca 4 se hermetiza en el entorno del orificio 10, con ayuda del material de hermetización, de modo que no se produzca ningún escape.

La fibra hueca 4 conforma, tras la inversión del flujo, la sección de diálisis. Con este fin, se ha previsto el tubo 11, que rodea el drenaje 6, en la zona de la sección transversal representada a la izquierda con huecos 5, de modo que ahí sobresale la fibra hueca 4 hacia el tejido circundante, y puede producirse la diálisis.

En esta zona sólo hay una sección de apoyo 3 del tubo 11 sobre la fibra hueca 4, para absorber por este lado, la presión mecánica del exterior.

En su avance hacia el extremo derecho del canal de drenaje 6, la fibra hueca 4 vuelve a verse circundada completamente por el tubo 11, como se infiere de la sección transversal representada a la derecha. En esta zona, se hermetiza mediante un material de soporte (representado en gris) en el tubo 111. En esta zona, se fijan el canal de administración 1 y el de drenaje 6, con el tubo 11 circundante, y, a su vez, con el material de fijación 9, que donde mejor se puede percibir es en la sección transversal representada a la derecha. La sonda de diálisis forma, así, una unidad integral.

En la contemplación de esta forma de ejecución de la sonda de microdiálisis acorde a la invención, como se representa en la Figura 1, por un lado, no se va a producir, de aquí en adelante, especialmente en la introducción y expulsión de solución de perfusión, ningún espacio muerto patente en el paso del flujo, que bloquee el flujo y que pudiera detener el ajuste de equilibrio. Por otro lado, se muestra claramente que esta disposición contigua de el canal de administración 1 y el canal de drenaje 6 permite configurar una sonda muy estable en la que las acciones mecánicas exteriores, también en este caso, difícilmente pueden interrumpir la continuidad del flujo. En resumen, y puesto que tanto el canal de administración como el de drenaje están dispuestos paralelamente, al menos, en gran parte, en la pared exterior de la sonda, estas piezas también pueden estar mecánicamente bien protegidas. Esto, como se ha configurado hasta ahora mediante el estado de la técnica, no es posible, o sólo efectuando grandes gastos, en las entradas de administración incorporadas en la salida de drenaje.

Una segunda sonda de microdiálisis muestra, en una segunda forma de ejecución, la Figura 2. Los canales de administración y drenaje 1 y 6 se encuentran en esta construcción en los extremos de la administración y drenaje de la sonda, en una caja de la sonda 12, donde hay dispuestos tubos de plástico 14 y 15. En la parte frontal izquierda de la caja 12, se encuentra el perfil 2 con forma de estrella con tres brazos, sobre la cual se extiende la fibra hueca 8 y se impermeabiliza en el punto de embocadura. El canal de administración 1 y el canal de drenaje 6 se configuran en la zona de la caja 12 mediante ésta misma, como se infiere de la sección transversal representada a la derecha del todo. La segunda sección transversal de la derecha muestra, así, cómo se configuran un canal de administración 1 inferior y dos canales de drenaje 6 superiores, mediante el perfil 2 revestido con la fibra hueca 8. Mediante el perfil 2, se separan el canal de administración 1 y el de drenaje 6 entre ellas, avanzando hacia la zona del borde, y conformándose paralelamente. En la segunda sección transversal de la izquierda, se representa, entonces, que se ha ahuecado la pieza media del perfil 2 en esta posición, de modo que se genera un orificio para el sobrefluido 7, mediante el cual el flujo de perfusión puede circular por el canal de administración 1, al canal de drenaje 6. Aquí se produce, en esta forma de ejecución, la inversión de flujo. En el borde, el perfil se cierra a presión junto con la fibra hueca, mediante un material de hermetización 13, como se puede ver en la sección transversal de la izquierda. Después de traspasar el orificio para el sobrefluido 7, el fluido de perfusión circula, entonces, otra vez por ambas salidas de drenaje 6, que vuelven a unirse en la zona de la caja. También aquí se extienden el canal de administración y los de drenaje de forma contigua, y se afianzan desde dentro, mediante el perfil 2, de tal modo, que se puede desechar en gran parte una obstaculización del flujo por parte de influencias externas. Además, se aclara también en este ejemplo que el flujo se extiende esencialmente de forma lineal, directa, a lo ancho del tramo que le corresponda, de modo que se evitan los espacios muertos y, con ello, los bloqueos de flujo consecuentes y las detenciones del ajuste de equilibrio.

La diálisis se realiza a lo largo de toda la sección de la fibra hueca 8, desde la caja 12 hasta el material de hermetización 13, tanto en el canal de administración 1 como en los de drenaje 6. La solución fluye por la sección transversal pequeña de el canal de administración 1 más rápidamente, aunque en esta zona existe también el gradiente de concentración más alto, de modo que se produce una diálisis suficiente. En ambas secciones de canal de drenaje 6, este gradiente de concentración es bastante menor, aunque la superficie de contacto también es mayor, y la velocidad de flujo alcanza sólo la mitad, de modo que también en esta zona se puede conseguir un equilibrio de la concentración efectivo. Las piezas 14 y 15 pueden acondicionarse como tubos de plástico del canal de administración y de drenaje, e impermeabilizarse de un modo sencillo en las posiciones de recogida de la caja 12, de manera que se evite un desbordamiento de la solución.

Claims (10)

1. Una sonda de microdiálisis, que incorpora un canal de administración (1) y un canal de drenaje (6) para una solución de perfusión y una sección de diálisis, donde el canal de flujo, para la solución de perfusión entre el canal de administración (1) y el de drenaje (6), experimenta una inversión en la zona de la sección de la diálisis, muestra que tanto el canal de administración (1) como el canal de drenaje (6) están colocados de forma contigua como canales huecos separados correspondientemente en la pared exterior de la sonda.

2. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 1, muestra que la primera sección en la dirección del canal de administración (6) consta de una fibra hueca de diálisis (4) que se introduce tras la inversión en el canal de administración (1), mientras que se impermeabiliza en su otro extremo, en un segundo tubo (11) estable del canal de drenaje (6).

3. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 2, muestra que la parte del tubo (11) que está en la zona del borde de la sonda, sobre la fibra hueca (4), conforma una sección de apoyo (3).

4. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 2 ó 3, muestra que la fibra hueca (4) se encuentra configurada de forma intercambiable y hermetizada, con lo que el tubo (11) y, especialmente, la sección de apoyo (3), muestra huecos (5), sobre los que sobresale hacia fuera la fibra hueca (4).

5. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 1, muestra que el canal de flujo para la solución de perfusión consta de una fibra hueca (8) con un perfil de apoyo (2) incorporado, que delimita el canal de administración (2) y el canal de drenaje (6) un salida una frente a la otra, con lo que el perfil de apoyo (2) muestra orificios para el sobrefluido (7) en la zona de la inversión del fluido.

6. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 5, muestra que la fibra hueca (8) está hermetizada en los extremos de la administración y drenaje de la sonda, en una caja de la sonda (12), que recoge y deja continuar la administración (2) y el drenaje (6) por separado.

7. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 5 ó 6, muestra que el perfil (2) está configurado en forma de estrella, especialmente como una estrella con tres o cuatro brazos.

8. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 5 ó 6, muestra que el perfil está configurado de manera plana.

9. La sonda de microdiálisis, según la reivindicación 8, muestra que el perfil para el afianzamiento de la fibra hueca muestre cerdas o nudos en al menos una de sus partes planas.

10. La sonda de microdiálisis, según una de las reivindicaciones de la 1 a la 9, muestra que el canal de administración (1) y/o el canal de drenaje (6) tienen un curso lineal.