FILTRO PARA FLUIDOS Y METODOS PARA REALIZAR EL MISMO.

Filtro (20) de fluidos para filtrar sangre en un sistema sanguíneo extracorpóreo,

comprendiendo dicho filtro una porción (22) de cuerpo hueco, alargado, que tiene una base abierta en el extremo inferior (24) y una porción (30) de cabeza cerrada en el extremo superior (28); presentando dicha porción (22) de cuerpo una pluralidad de aberturas (32), quedando definidas dichas aberturas (32), de lado a lado, por nervaduras alargadas (36) que se extienden a lo largo de la porción (22) de cuerpo, y, de arriba abajo, por porciones transversales (38), en donde dichas porciones transversales (38) tienen una cara interior (40; 40A) que está angularmente en declive hacia el interior abierto (34) de la porción (22) de cuerpo; caracterizado porque dicha cara interior (40; 40A) angularmente en declive es una cara superior de las porciones transversales (38) que define la parte inferior de las aberturas; porque las superficies exteriores de las nervaduras alargadas (36) y las porciones transversales (38) están alineadas para formar una superficie exterior lisa común; y porque dicha cara interior (40; 40A) angularmente en declive se extiende desde la superficie exterior lisa común hasta la superficie interna (35) de la porción (22) de cuerpo de tal manera que el fluido entra en las aberturas de los filtros con una orientación siempre descendente, aunque angular

La presente invención se refiere en general a filtros para fluidos y más particularmente a un filtro que tiene aberturas de entrada características, definidas, en parte, por superficies angularmente en declive. Esta invención se refiere además particularmente a métodos y aparatos para realizar dichos filtros. Los filtros de esta invención presentan una clara ventaja en sistemas sanguíneos extracorpóreos. [0002] Los filtros para fluidos se presentan en muchas formas y tamaños que dependen principalmente de su uso deseado. Por ejemplo, los filtros posicionados en la entrada a una tubería o sistema de tubos son también a menudo de forma tubular. Las formas cónicas y cilíndricas ahusadas son también alternativas usadas en estas situaciones. El tamaño y la cantidad de las aberturas también pueden determinar la forma geométrica definitiva, seleccionada para el uso. También lo puede hacer el fluido a filtrar. [0003] Un ejemplo de un sistema de fluidos que presenta requisitos especiales en los que puede influir de forma significativa la forma del filtro es un sistema de flujo sanguíneo fuera del cuerpo, es decir, un sistema sanguíneo extracorpóreo. Patrones de flujo deficientes pueden crear problemas para la sangre que fluye a través de un sistema sanguíneo extracorpóreo. Un flujo sanguíneo excesivamente turbulento o indebidamente ralentizado o estancado puede activar los procesos de coagulación de la sangre provocando la formación de coágulos sanguíneos y hebras en la sangre. La coagulación de la sangre en un sistema sanguíneo extracorpóreo puede dar como resultado la oclusión de las líneas de tubos o lesiones en el paciente. [0004] Los sistemas sanguíneos extracorpóreos incluyen habitualmente dispositivos conocidos comúnmente como cámaras de goteo o trampas para burbujas (a las que se hará referencia de forma general, en el presente documento, como trampas para burbujas). Una finalidad de dichos dispositivos es capturar y eliminar de la sangre elementos potencialmente dañinos (tales como burbujas de aire o coágulos sanguíneos) antes de tratar la sangre o retornarla al paciente. Para colaborar en esta eliminación, se usan a menudo filtros, particularmente para capturar coágulos de sangre y otras partículas. Un filtro típico de este tipo es un dispositivo cónico o cilíndrico que tiene numerosas perforaciones realizadas en el mismo. Se puede observar el uso de ejemplos de dichos filtros en las trampas para burbujas descritas en las patentes U.S. concedidas a Brugger (N.º 5.503.801 y 5.591.251), y a Raabe et al. (N.º 5.489.385). Una trampa para burbujas con un filtro de este tipo se incorpora también comúnmente en, y por lo tanto forma una parte característica de, una casete de cartucho de un conjunto de cartucho y tubos de circulación sanguínea extracorpórea, tales como aquellos que se dan a conocer en las patentes U.S. concedidas a Heath et al. (N.º 4.666.589 y 4.770.787), entre otras. [0005] Se cree que numerosos diseños de filtros pueden fomentar la coagulación sanguínea debido a que, entre otros posibles perjuicios, los mismos presentan una resistencia inherente al flujo sanguíneo común. La resistencia en una vía de flujo sanguíneo ralentiza el avance de la sangre, lo cual, a su vez, permite la iniciación de la coagulación sanguínea. Dicha coagulación se puede producir en puntos de estancamiento

o a lo largo de superficies que presentan un alto grado de resistencia de fricción. La resistencia también puede provocar turbulencia en los filtros de flujo sanguíneo, y por lo tanto también se busca evitar la misma. Un flujo turbulento de sangre puede derivar en coagulaciones o en la formación de burbujas de aire en la sangre. Si las mismas vuelven al paciente en la sangre, cualquiera de ellas presenta un riesgo de consecuencias adversas para la salud del paciente. [0006] Los filtros de la técnica anterior, aunque siguen siendo operativos para dejar pasar la sangre, padecen sin embargo de ineficacias geométricas que presentan fricción, estancamiento y/o una ralentización general del flujo sanguíneo; cualquiera de esas condiciones deriva posiblemente en una coagulación de la sangre. Por ejemplo, los filtros de las trampas para burbujas de las patentes de Brugger 5.503.801 y 5.591.251 (a las que se ha hecho referencia anteriormente) presentan una pluralidad de ventanas de entrada en ángulo recto sustancialmente cuadradas (en sección transversal) las cuales obligan a la sangre que en general fluye hacia abajo en dichas trampas para burbujas, a realizar giros en ángulo recto para entrar en los filtros respectivos. Dichos giros en ángulo recto pueden tener el efecto de ralentizar el flujo sanguíneo así como de crear puntos de estancamiento en las líneas de divergencia del flujo. Los diseños de filtro de Raabe et al. en su patente 5.489.385 padecen inconvenientes geométricos similares que afectan al flujo de forma negativa. Los filtros mostrados en la patente de Raabe tienen proyecciones externas que también fuerzan cambios de dirección del flujo sustancialmente en ángulo recto para la entrada de la sangre en dichos filtros. Se piensa que dichos cambios de dirección provocan ralentización y estancamiento que pueden fomentar la coagulación, y por lo tanto, constricciones del flujo. [0007] Así, es evidente que sigue existiendo una necesidad clara de mejoras continuas en filtros de flujo sanguíneo que eliminen sólidos de la sangre de manera efectiva aunque proporcionando un recorrido de la sangre a través de ellos sin impedimentos. La presente invención apunta a dicho objetivo.

El documento US 5.489.385 da a conocer cámaras de goteo y cámaras de expansión para la transferencia de sangre, que incluyen un alojamiento, un puerto de entrada en la porción superior del alojamiento, una porción de salida en la porción inferior del alojamiento, y por lo menos un filtro enterizo con las porciones del alojamiento o bien superior o bien inferior. Según una realización, se proporciona un filtro que tiene aberturas circunferenciales y nervaduras de refuerzo que se extienden longitudinalmente. [0009] La invención se define en las reivindicaciones adjuntas. [0010] El filtro de una realización de la presente invención tiene un diseño de cuerpo sustancialmente cilíndrico o ligeramente ahusado que tiene una pluralidad de aberturas alargadas realizadas a través del mismo. Cada abertura está definida de lado a lado por un par de miembros alargados de nervadura de tipo cuña dispuestos uno a cada lado de cada abertura, y de arriba abajo por un par de miembros transversales que presentan un lado superior sustancialmente cuadrado y un lado inferior angularmente en declive. El efecto final es una abertura de entrada sustancialmente rectangular para el flujo del fluido, con la excepción del lado inferior en declive el cual fomenta un flujo de entrada uniforme con baja resistencia. [0011] La presente invención también se refiere a un método para la fabricación de filtros que presentan las características descritas anteriormente. En particular, el método preferido conlleva un proceso de moldeo por inyección en el cual un plástico fundido (tal como polietileno de alta densidad, HDPE) se inyecta en un molde de dos piezas. El molde comprende en general una cavidad lisa, sustancialmente cilíndrica y un núcleo mellado y ranurado el cual se inserta en la cavidad en una relación de contacto hermético parcial, superficie con superficie, para completar el molde del filtro. Debido a las tolerancias extremadamente ajustadas, requeridas por dicha relación hermética, superficie con superficie, del núcleo y la cavidad, se desarrollaron también modificaciones exclusivas de alineación del molde. [0012] Estas y otras características de la presente invención se clarificarán de forma adicional en la siguiente descripción detallada, cuando la misma se lea en conjunto con los dibujos adjuntos, los cuales se describen brevemente a continuación.

La Fig. 1 es una vista en alzado lateral de un filtro de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en sección transversal de una porción del filtro de la Fig. 1,

considerada desde el área delimitada 2 de la misma;

la Fig. 3 es una vista isométrica del filtro de la Fig. 1;

la Fig. 4 es una vista ampliada de la porción dentro del área delimitada 4 de la Fig. 3;

la Fig. 5 es una vista en planta inferior del filtro de la Fig. 1;

la Fig. 6 es una vista ampliada e isométrica, de sustancialmente dos tercios, del

interior del filtro de la Fig. 1, considerada desde el área delimitada 6 de la misma;

la Fig. 7 es una ilustración generalizada relacionada con el filtro de las Figs. 1 a 6,...

Reivindicaciones

1. Filtro (20) de fluidos para filtrar sangre en un sistema sanguíneo extracorpóreo, comprendiendo dicho filtro una porción (22) de cuerpo hueco, alargado, que tiene una base abierta en el extremo inferior (24) y una porción (30) de cabeza cerrada en el extremo superior (28); presentando dicha porción (22) de cuerpo una pluralidad de aberturas (32), quedando definidas dichas aberturas (32), de lado a lado, por nervaduras alargadas (36) que se extienden a lo largo de la porción (22) de cuerpo, y, de arriba abajo, por porciones transversales (38), en donde dichas porciones transversales (38) tienen una cara interior (40; 40A) que está angularmente en declive hacia el interior abierto (34) de la porción (22) de cuerpo; caracterizado porque dicha cara interior (40; 40A) angularmente en declive es una cara superior de las porciones transversales (38) que define la parte inferior de las aberturas; porque las superficies exteriores de las nervaduras alargadas (36) y las porciones transversales (38) están alineadas para formar una superficie exterior lisa común; y porque dicha cara interior (40; 40A) angularmente en declive se extiende desde la superficie exterior lisa común hasta la superficie interna (35) de la porción (22) de cuerpo de tal manera que el fluido entra en las aberturas de los filtros con una orientación siempre descendente, aunque angular.

2. Filtro (20) de fluidos según la reivindicación 1, en el que dichas aberturas (32) son alargadas en la dirección longitudinal de dicha porción (22) de cuerpo.

3. Filtro (20) de fluidos según la reivindicación 1 ó 2, en el que las caras interiores

(140) de dichas porciones transversales (38) están en declive con un ángulo constante con respecto a la horizontal.

4. Filtro (20) de fluidos según la reivindicación 1, 2 ó 3, en el que dichas porciones transversales (38) tienen una cara inferior (42A) en declive que define una cara superior de las aberturas que está angularmente en declive desde la superficie exterior de dicha porción (22) de cuerpo hacia la región interior de la porción (22) de cuerpo; extendiéndose dicha cara inferior (42A) en declive desde la superficie exterior lisa común hasta dicha superficie interna (35) de la porción (22) de cuerpo.

5. Método para moldear por inyección un filtro de fluidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo dicho método las etapas de: llevar un núcleo preseleccionado (70) a su posición dentro de una cavidad correspondiente

(80) para completar un molde; inyectar un material fundido en el molde completado; extraer el núcleo (70) de la cavidad (80) después de que el material fundido se haya enfriado suficientemente para que el material fundido permanezca adherido al mismo en su forma moldeada; forzar un flujo de aire entre el núcleo (70) y el filtro; y separar el filtro del núcleo (70).

6. Método según la reivindicación 5, en el que la cavidad (80) tiene una superficie interior pulida con diamante.

7. Método según la reivindicación 5, en el que el núcleo (70) es un miembro cilíndrico.

8. Método según la reivindicación 5, en el que el núcleo (70) tiene por lo menos una ranura alargada (76).

9. Método según la reivindicación 5, en el que el núcleo (70) tiene por lo menos una muesca circunferencial (74).

10. Método según la reivindicación 9, en el que cada una de la por lo menos una muescas circunferenciales (74) tiene una cara angularmente en declive que define una cara angularmente en declive en una abertura de entrada de dicho filtro.

11. Método según la reivindicación 5, en el que el material fundido es un material plástico deformable pero que conserva la forma.

12. Método según la reivindicación 11, en el que el material plástico es polietileno de alta densidad (HDPE).

13. Método según la reivindicación 5, en el que: dicha cavidad (80) del molde se dispone en una placa (112) de cavidad conectada a una base (114) del molde en una relación de flotamiento lateral con la misma, presentando dicha placa (112) de cavidad una ranura (122) de guía, trapecial, alargada, formada en la misma; dicho núcleo (70) del molde se dispone en una placa (110) de núcleo, estando adaptado dicho núcleo (70) de molde para ser insertado longitudinalmente en dicha cavidad (80) de molde en dicha placa (112) de cavidad, presentando además dicha placa (110) de núcleo un resalte (120) de guía, trapecial, alargado, formado en la misma, estando adaptado dicho resalte (120) de guía para acoplarse a dicha ranura (122) de guía en dicha placa (112) de cavidad en una relación de interconexión; comprendiendo además dicho método: acoplar dicho resalte (120) de guía en dicha placa (110) de núcleo a dicha ranura (122) de guía en dicha placa (112) de cavidad en dicha relación de interconexión para alinear dicha placa (112) de cavidad con dicha placa (110) de núcleo.

14. Método según la reivindicación 13, en el que el núcleo (70) del molde es un miembro mellado y ranurado y la cavidad (80) del molde tiene una superficie interior pulida con diamante, presentando el núcleo (70) del molde por lo menos una cara exterior del mismo que topa con la superficie interior de la cavidad (80) del molde para definir dicha abertura (38) en el producto acabado (20).

15. Aparato de moldeo por inyección para realizar un filtro de fluidos según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, comprendiendo dicho aparato: una cavidad (80) de molde longitudinalmente fija que tiene una superficie interior (82); y un núcleo (70) de molde longitudinalmente móvil que tiene una superficie de moldeo, estando adaptado dicho núcleo (70) de molde móvil para disponerse en dicha cavidad (80) de molde con el fin de formar el molde del filtro; presentando dicha superficie de moldeo de dicho núcleo móvil (70) del molde por lo menos una ranura alargada (78) y por lo menos una muesca circunferencial (74) formadas en la misma, presentando dicha muesca circunferencial (74) por lo menos una cara

angularmente en declive; siendo móvil dicho núcleo móvil (70) del molde hacia dicha cavidad (80) del molde de tal manera que, cuando está completamente dispuesto en dicha cavidad del molde, dicha superficie de moldeo de dicho núcleo

(70) actúa conjuntamente con dicha superficie interior de dicha cavidad (80) para completar el molde del filtro; en el cual dicha superficie de moldeo de dicho núcleo móvil (70) está adaptada para acoplarse a la superficie interior de dicha cavidad (80) del molde en una relación hermética de superficie con superficie con la excepción de dicha por lo menos una ranura (78) y dicha por lo menos una muesca circunferencial (74), de manera que dicha por lo menos una ranura (78) y dicha por lo menos una muesca (74) forman huecos entre dicha superficie de moldeo de dicho núcleo (70) y dicha superficie interior de dicha cavidad (80), estando adaptados dichos huecos para llenarse con un material fundido inyectado, durante el proceso de inyección del moldeo.

16. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 15, con el cual dicho núcleo (70) se mueve repetitivamente hacia su posición dentro de dicha cavidad

(80) para completar el molde; momento en el cual se inyecta un material fundido en el molde completado; tras lo cual el núcleo (70) se extrae de la cavidad (80) con el material fundido comenzando a enfriarse y permaneciendo adherido sobre dicho núcleo en su forma moldeada para formar un filtro parcialmente enfriado; separándose a continuación dicho filtro parcialmente enfriado de dicho núcleo (70).

17. Aparato según la reivindicación 15, en el que cada una de las por lo menos una muescas circunferenciales (74) tiene una cara angularmente en declive que define una cara angularmente en declive en una abertura de entrada del filtro (20) a formar.

18. Aparato según la reivindicación 15, comprendiendo además dicho aparato una base (114) de tobera fija, una placa (112) de cavidad que está fijada a dicha base

(114) de tobera en una relación de flotamiento lateral, bidimensional, con respecto a la misma, presentando dicha placa (112) de tobera una guía trapecial hembra

(120) formada en la misma; y una placa (110) de núcleo longitudinalmente móvil que tiene una guía trapecial macho (120) formada en la misma, estando adaptada dicha guía trapecial macho (120) para acoplarse a dicha guía trapecial hembra

(122) con el fin de alinear la placa (110) de núcleo con respecto a la placa (112) de cavidad antes del proceso de moldeo por inyección; en donde dicho núcleo

(70) del molde está dispuesto en dicha placa (110) de núcleo y dicha cavidad (80) de molde está dispuesta en dicha placa (112) de cavidad.

19. Aparato para moldeo por inyección según la reivindicación 18, en el que dicha cavidad (80) del molde es fija longitudinalmente y está dispuesta en dicha placa

(112) de cavidad, presentando dicha cavidad (80) del molde una superficie interior; y dicho núcleo (70) del molde es longitudinalmente móvil y está dispuesto en dicha placa (110) de núcleo, presentando dicho núcleo (70) del molde una superficie de moldeo que está adaptada para estar dispuesta en dicha cavidad

(80) con el fin de formar el molde del filtro; presentando dicha superficie de moldeo de dicho núcleo (70) del molde por lo menos una ranura alargada (78) y por lo menos una muesca circunferencial (74) formadas en la misma, presentando dicha muesca circunferencial (74) por lo menos una cara angularmente en declive; siendo móvil dicha superficie de moldeo de dicho núcleo móvil (70) hacia dicha cavidad (80) del molde de tal manera que cuando está completamente dispuesto en dicha cavidad (80), dicho núcleo (70) de moldeo y dicha cavidad (80) actúan conjuntamente para completar el molde del filtro.

20. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 19, en el que dicha superficie de moldeo de dicho núcleo móvil (70) está adaptada para acoplarse a la superficie interior de dicha cavidad (80) del molde en una relación hermética de superficie con superficie con la excepción de dicha por lo menos una ranura (78) y dicha por lo menos una muesca circunferencial (74), de manera que dicha por lo menos una ranura (78) y dicha por lo menos una muesca (74) forman huecos entre dicha superficie del núcleo y dicha superficie de la cavidad, estando destinados dichos huecos a ser inyectados y llenarse con material fundido durante el proceso de inyección.

21. Aparato de moldeo por inyección según la reivindicación 19, con el cual dicho núcleo (70) se mueve repetitivamente hacia su posición dentro de dicha cavidad

(80) para completar el molde; momento en el cual se inyecta un material fundido en el molde completado; tras lo cual el núcleo (70) se extrae de la cavidad (80) con el material fundido comenzando a enfriarse y permaneciendo adherido sobre dicho núcleo (70) en su forma moldeada para formar un filtro parcialmente enfriado; separándose dicho filtro parcialmente enfriado de dicho núcleo (70).

22. Aparato según la reivindicación 19, en el que cada una de las por lo menos una muescas circunferenciales (74) tiene una cara angularmente en declive que define dicha cara (40) angularmente en declive en una abertura (38) de entrada del filtro (20) a formar.