DE10157569A1

DE10157569A1 - Blood purification system comprises micro-particle adsorbent contained in air-free flexible reservoir

Info

Publication number: DE10157569A1
Application number: DE10157569A
Authority: DE
Inventors: Uwe Langer; Wolfgang Schuett; Siegfried Kunkel; Horst Klinkmann
Original assignee: Res & Dev Ct Of Bioengineering
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2001-11-23
Publication date: 2003-06-26

Abstract

Fluid recovered is separated continuously and passed via a buffer reservoir through a filter into a preferably air-free flexible container with small particles. During filling its volume alters. The particles selectively adsorb components to be removed. Suction or applied pressure removes the particles by filtration after a set time. The fluid is returned to the patient via a filter and further reservoir. Particles remain in the casing, or are removed for external cleaning followed by their return or replacement. An Independent claim is included for the corresponding apparatus. Preferred Features: Protein-free blood components are separated (hemofiltration) or only cellular components are retained (plasma separation). Particles, comprising e.g. polymers, cellulosics or activated carbon have restricted size distribution, the smallest particle size exceeding the greatest pore diameter of the separation membrane. Particle density, allowing for air inclusions, is comparable to that of the fluid to be cleaned, promoting neutral or positive buoyancy. Particles are removed from or supplied into the adsorber casing through a separate opening, by suction or pressure on the flexible outer wall. Control of influx or efflux velocity separates the particles and flushes the filter. For all operations, suitable pressures are applied, using valved pipework. Pressure applied is hydrostatic, aerostatic or mechanical.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere Blut. The invention relates to a method and an apparatus for cleaning Liquids, especially blood.

Erkrankungen, die mit Verfahren der extrakorporalen Detoxikation behandelt werden müssen, sind medizinisch und ökonomisch bedeutungsvoll. In dieser Gruppe von Erkrankungen ist eine alleinige medikamentöse Behandlung häufig unzureichend. Aus diesem Grund wird ständig nach neuen Behandlungsmethoden gesucht. Diseases treated with extracorporeal detoxification procedures are medically and economically significant. In this Group of diseases, drug treatment alone is common insufficient. For this reason, new treatments are constantly being developed searched.

Als Ergänzung zur medikamentösen Therapie kommen extrakorporale Blutreinigungsverfahren zum Einsatz, da sie die Entfernung von krankheitsrelevanten Faktoren erlauben. Extracorporeal is used as a supplement to drug therapy Blood purification procedures are used as they remove allow disease-related factors.

Die theoretische Grundlage für den Einsatz von Blutreinigungsverfahren bei definierten Erkrankungen besteht in der Entfernung der krankheitsvermittelnden Substanzen aus dem Blut bzw. Plasma. The theoretical basis for the use of blood purification processes defined diseases consists in the removal of the disease-mediating Substances from the blood or plasma.

Die Adsorption (Bindung, Anreicherung von Stoffen an einer Grenzschicht zwischen benachbarten Phasen, in diesem Fall fest und flüssig) von Substanzen spielt heute eine bedeutende Rolle neben Konvektion und Diffusion bei der Entfernung von krankheitsrelevanten Substanzklassen. The adsorption (binding, enrichment of substances at an interface between neighboring phases, in this case solid and liquid) of substances today plays an important role in addition to convection and diffusion Removal of disease-relevant substance classes.

Schon in der Vergangenheit sind Adsorber bei akuten Vergiftungen, aber auch bei einer Vielzahl anderer Erkrankungen, zur direkten Entfernung von schädigenden Substanzen eingesetzt worden. In the past, adsorbers have been used for acute poisoning, but also for a variety of other diseases, for the direct removal of harmful Substances have been used.

Bei den herkömmlichen Adsorptionsverfahren wird Patientenplasma, welches zuvor durch Plasmaseperation gewonnen wurde, über eine Adsorberkartusche geleitet, wobei eine Proteinklasse oder im Idealfall nur das Pathogen extrahiert wird. Nach einer definierten Sättigung der Adsorberkartusche wird der Plasmafluß auf eine zweite Adsorberkartusche geleitet und die zuerst beladene Adsorberkartusche regeneriert. In the conventional adsorption process, patient plasma, which was previously obtained by plasma operation, via an adsorber cartridge directed, whereby a protein class or ideally only extracts the pathogen becomes. After a defined saturation of the adsorber cartridge, the plasma flow passed to a second adsorber cartridge and the first loaded Adsorber cartridge regenerated.

Bei dem Regenerationsvorgang werden die Spülflüssigkeiten aus einem Reservoir über die zu regenerierende Adsorberkartusche geleitet, welche die Stoffe, die sich am zu regenerierenden Adsorbermaterial befindlichen, wieder entfernt und somit einen weiteren Adsorptionsvorgang mit Hilfe dieser Adsorberkartusche erlaubt. Die Spülflüssigkeiten gelangen nach dem Regenerationsprozeß in einen Auffangbehälter (Abfallbehälter). During the regeneration process, the rinsing liquids are removed from a reservoir passed over the adsorber cartridge to be regenerated, which contains the substances on the adsorber material to be regenerated, removed again and thus allowed another adsorption process with the help of this adsorber cartridge. The rinsing liquids get into one after the regeneration process Collecting container (waste container).

Der Vorgang der Beladung und Regeneration kann so oft wiederholt werden, bis die gewünschte Zielkonzentration der zu entfernenden Komponenten im Patienten erreicht ist. The process of loading and regeneration can be repeated until the desired target concentration of the components to be removed in the patient is reached.

Bei mehrmaliger Nutzung kann es zur Ausbildung bevorzugter Wege für das Plasma in der mit dem Adsorbermaterial dicht gepackten Säule kommen. Dies führt zu einem Effektivitätsverlust des Adsorptionsprozesses. With multiple uses, it can be used to train preferred ways for that Plasma come in the column tightly packed with the adsorbent material. This leads to a loss of effectiveness of the adsorption process.

Ein weiterer Weg wird durch den Einsatz von Einmalartikeln in der Adsorptionstechnologie beschritten. Ohne Regeneration und/oder Spülung wird ein Adsorbens aufgrund der Kapazität in Zirkulation durchströmt und nach einmaliger Benutzung verworfen. Another way is through the use of disposable items in the Adsorption technology trodden. Without regeneration and / or flushing an adsorbent flows through and after due to the capacity in circulation discarded once use.

Über die genannten konventionellen Verfahren hinaus existieren Vorschläge, die Effektivität dieser Verfahren durch Adsorbergehäuse zu erhöhen, welche in ihrem Umfang elastisch oder flexibel erweiterbar sind. In addition to the conventional methods mentioned, there are proposals that To increase the effectiveness of these processes by means of adsorber housings, Extent elastic or flexibly expandable.

In dieser Hinsicht ist das Patent DE 199 17 522.5 zu erwähnen. In this respect, the patent DE 199 17 522.5 should be mentioned.

Mit der Hilfe mindestens einer elastischen und/oder flexiblen Außen- und/oder Innenwandung soll ein variables Adsorbergehäusevolumen erreicht werden, welches zwei Vorteile in sich birgt:
Einerseits verbleibt durch die Reduktion auf das minimale Adsorbergehäusevolumen, welches im Wesentlichem durch die im Gehäuse verbleibenden Adsorberpartikel bestimmt wird, nur eine minimale Menge an Flüssigkeit im Gehäuse, wodurch eine stattfindende Vermischung der Spülflüssigkeit mit dem Medium (z. B. Blutplasma) verringert, somit dem Verlust des zu reinigenden Blutplasmas entgegengewirkt und die Austauschzeit verkürzt wird. With the help of at least one elastic and / or flexible outer and / or inner wall, a variable adsorber housing volume is to be achieved, which has two advantages:
On the one hand, due to the reduction to the minimum adsorber housing volume, which is essentially determined by the adsorber particles remaining in the housing, only a minimal amount of liquid remains in the housing, thereby reducing the mixing of the rinsing liquid with the medium (e.g. blood plasma) counteracts the loss of the blood plasma to be cleaned and the exchange time is shortened.

Und andererseits wird durch die Einstellung des maximalen Adsorbergehäusevolumens die Möglichkeit geschaffen, daß die Adsorberteilchen optimal umströmt werden können und somit die Adsorbereffektivität gesteigert werden kann. Desweiteren wird somit die Ausbildung bevorzugter Wege für das Plasma verhindert oder beseitigt, was ebenfalls zur Steigerung der Adsorbereffektivität beiträgt. And on the other hand, by setting the maximum Adsorberehäusevolumens created the possibility that the adsorber can flow around optimally and thus increases the adsorber effectiveness can be. Furthermore, the training is preferred ways for that Plasma prevents or eliminates, which also increases Adsorber effectiveness contributes.

Eine weitere Möglichkeit, die Effektivität zu steigern, besteht in der Möglichkeit der Anwendung von Mikroteilchen. Another way to increase effectiveness is through the possibility the use of microparticles.

Diese können im Gegensatz zu Makroteilchen schon mit ihrer äußeren Oberfläche eine ausreichende Adsorptionskapazität haben. In contrast to macro particles, these can already have their outer surface have sufficient adsorption capacity.

In diesem Zusammenhang sind das US Patent US 5855782, sowie das internationale Patent WO 95/04559 zu erwähnen. Diese Erfindung betrifft eine Anordnung bestehend aus einem Primär- und einem Sekundärkreislauf zur Elimination von Substanzen mit einem Membranfilter. In this connection, the US patent US 5855782, as well as the international patent WO 95/04559 to mention. This invention relates to a Arrangement consisting of a primary and a secondary circuit for Elimination of substances with a membrane filter.

Die die Substanzen enthaltene Flüssigkeit wird dabei durch ein Membranfilter geleitet, dessen Sekundärseite von einer Reinigungssuspension durchflossen wird, die die Substanzen bindenden Partikel enthält. Eine Pumpe treibt die Reinigungssuspension durch die Sekundärseite des Membranfilters und bewirkt so lokal unterschiedliche positive und negative transmembrane Druckdifferenzen, wodurch ein lokaler Flüssigkeitsaustausch stattfindet und dadurch die Wirkstoffe mit den Partikeln in Kontakt kommen. Da das Volumen der Reinigungssuspension im Sekundärkreislauf konstant gehalten wird, kommt es zu einem Ausgleich des mittleren transmembranen Drucks. The liquid containing the substances is passed through a membrane filter headed, the secondary side of which flows through a cleaning suspension, which contains particles that bind the substances. A pump drives it Cleaning suspension through the secondary side of the membrane filter and causes locally different positive and negative transmembrane pressure differences, whereby a local fluid exchange takes place and thereby the active ingredients come into contact with the particles. Because the volume of the Cleaning suspension is kept constant in the secondary circuit an equalization of the mean transmembrane pressure.

Der Nachteil dieser Anordnung besteht in der hohen Geschwindigkeit, mit der die Teilchen im Sekundärkreislauf bewegt werden, um die transmembranen Druckdifferenzen aufzubauen. The disadvantage of this arrangement is the high speed at which the Particles in the secondary circuit are moved around the transmembrane Build up pressure differences.

Ein weiteres Problem stellt der Sicherheitsaspekt dar. Another issue is the security aspect.

Auch in der Patentanmeldung WO 93/15825 "Device and method for extracorpreal blood treatment" von S. R. Ash finden Mikroteilchen Anwendung. Also in the patent application WO 93/15825 "Device and method for extracorpreal blood treatment "by S. R. Ash find microparticles.

In diesem Fall wird eine flexible Flachmembran angewandt. Durch das auf diesem Patent basierende Gerät BioLogic DT® ist mit dem verwendeten Plattendialysator und den vorgeschlagenen Adsorbersuspensionen die Elimination wasserlöslicher Substanzen aus dem Blut möglich. In this case, a flexible flat membrane is used. Through that on this Patented device BioLogic DT® is with the used plate dialyzer and the proposed adsorber suspensions the elimination of water-soluble Substances from the blood possible.

Die Elimination der wasserlöslichen Substanzen aus dem Blut wird im Gegenstromprinzip durch einen chemischen Gradienten entlang der Membran und einem Druckgradienten zwischen Blut- und Dialysatorseite beeinflußt. The elimination of water-soluble substances from the blood is carried out in the Counterflow principle through a chemical gradient along the membrane and influenced a pressure gradient between the blood and dialyzer side.

Mittels einer Vakuumpumpe kann ein variabler Druckgradient erzeugt werden, welcher das von der flexiblen Membran eingeschlossene Volumen derart verändert, daß auf der Blutseite ohne Pumpe gearbeitet werden kann. A variable pressure gradient can be generated by means of a vacuum pump, which is the volume enclosed by the flexible membrane changed that you can work on the blood side without a pump.

Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß nur geringe Mengen an Blut in einem Zyklus gereinigt werden können. Des weiteren spielt auch hier, wie in vorausgegangenen Patenten, die mangelnde Berücksichtigung des Sicherheitsaspektes eine große Rolle. Bei einem Leck dieser einzigen Membran zwischen Blut und Teilchen/Plasmakreislauf gilt es mit einem Detektor Adsorberteilchen im Blut vor der Rückführung zum Patienten nachzuweisen und das System auszuschalten. The disadvantage of this system is that only small amounts of blood are in can be cleaned in one cycle. Furthermore, as in previous patents, the lack of consideration of the Security aspect plays a major role. If this single membrane leaks between the blood and the particles / plasma cycle it is valid with a detector Detect adsorber particles in the blood before returning them to the patient and turn off the system.

Unserer Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Elimination von Substanzen aus Medien zu schaffen, welches auch bei der Verwendung von Mikroteilchen effektiv und sicher arbeitet und dabei das zu verwerfende Volumen an zu reinigender Flüssigkeit auch im Falle einer Adsorberregeneration möglichst gering hält. Our invention is therefore based on the object, a method and a Device to eliminate substances from media, which also works effectively and safely when using microparticles the volume of liquid to be rejected also in the case an adsorber regeneration as low as possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die angegebenen Merkmale der Ansprüche 1-30 gelöst. According to the invention, this object is achieved by the features specified Claims 1-30 solved.

Die Elimination von pathophysiologischen relevanten Substanzen aus dem Blut des Patienten kann mit extrakorporalen Systemen durchgeführt werden, wobei Plasmaseperations- und Adsorptionsverfahren zum Einsatz kommen. Elimination of pathophysiological relevant substances from the blood of the patient can be performed with extracorporeal systems, whereby Plasma separation and adsorption processes are used.

Dem Patienten wird über einen Zugang Blut entnommen und im primären Trennverfahren durch an sich bekannte Verfahren Plasma oder Hämoflitrat von den zellulären Blutbestandteilen absepariert. Blood is drawn from the patient via an access and in the primary Separation processes by known processes plasma or hemoflitrate from separated from the cellular blood components.

Das im Plasmaseperator abgetrennte Plasma (Fig. 1) gelangt über ein Reservoir und dem Adsorberfilter in das Innere des Adsorbergehäuses, wobei das Volumen im Gehäuse durch eine flexible oder elastische Wand variiert werden kann. Das Einlaßventil wird geschlossen, wobei die Steuerung der Ventile mit Hilfe eines Drucksensores oder zeitabhängig erfolgen kann. The plasma separated in the plasma separator ( FIG. 1) reaches the interior of the adsorber housing via a reservoir and the adsorber filter, the volume in the housing being able to be varied by means of a flexible or elastic wall. The inlet valve is closed, and the valves can be controlled with the aid of a pressure sensor or as a function of time.

Nachdem die erforderliche Menge an pathologischen Substanzen an das Adsorbens gebunden worden ist, wird das Auslaßventil geöffnet, das Adsorberinnenvolumen verringert sich wieder auf das Minimalvolumen, das behandelte Plasma tritt hierbei aus dem Adsorbergehäuse und gelangt über ein weiteres Reservoir mit dem zellreichen Blutanteil (Konzentrat) über das Filter zurück zum Patienten. After the required amount of pathological substances to the Adsorbent has been bound, the outlet valve is opened, the Internal volume of adsorber is reduced again to the minimum volume that treated plasma emerges from the adsorber housing and enters via it another reservoir with the cell-rich blood content (concentrate) via the filter back to the patient.

Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis alle relevanten Substanzen, welche sich im Blut des Patienten befanden, bis zu einem bestimmten Grad entfernt wurden. This process is repeated until all relevant substances, which were in the patient's blood to a certain extent were.

Wenn die Teilchen innerhalb des Adsorbergehäuses in ihrer Funktionalität eingeschränkt sind und eine optimale Adsorption nicht mehr gewährleistet werden kann, werden sie gegen neue oder regenerierte Teilchen ausgetauscht. If the particles within the adsorber housing in their functionality are restricted and optimal adsorption can no longer be guaranteed can be exchanged for new or regenerated particles.

Die Teilchen werden durch einen Unterdruck, welcher durch eine Pumpe erzeugt wird, in ein Reservoir gesaugt. Die neuen Teilchen werden mittels Überdruck aus einem zweitem Reservoir ins Adsorbergehäuseinnere gesandt. Die Steuerung des Weges erfolgt mittels der Klemmventile. The particles are created by a vacuum created by a pump is sucked into a reservoir. The new particles are made out by means of overpressure a second reservoir into the interior of the adsorber. The control of the Way is done by means of the pinch valves.

Mittels einer Spülflüssigkeit kann dieser Prozeß vereinfacht werden. This process can be simplified by means of a rinsing liquid.

Sämtliche mit der biologischen Flüssigkeit, vorzugsweise Blut und Plasma, in Berührung kommende Teile sind vorzugsweise nur für den einmaligen Verbrauch bestimmt. All with the biological fluid, preferably blood and plasma, in Parts coming into contact are preferably only for one-time consumption certainly.

Das erfindungsgemäße System verfügt weiterhin vorzugsweise über Detektoren zur Erkennung von Defekten der Filter. Zu solchen Detektoren gehören photooptische Sensoren, Ultraschalldetektoren, Magnetsensoren, die magnetisch aktive Substanzen ermitteln können, und dergleichen. The system according to the invention also preferably has detectors to detect defects in the filter. Such detectors include Photo-optical sensors, ultrasonic detectors, magnetic sensors that are magnetic can determine active substances, and the like.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein zusätzliches Membranfilter nachgeschaltet sein, um infolge eines Defektes durchgelassene Adsorptionspartikel sicher am Eindringen in die Blutbahn des Patienten zu hindern. According to a further embodiment, an additional membrane filter downstream to pass through as a result of a defect Adsorbent particles securely from entering the patient's bloodstream prevent.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist die Nutzung in Reihe geschalteter, separat ansteuerbarer Pumpen. Sie ermöglichen die Nutzung eines Kassettensystems, in dem die Schläuche integriert sind. Dadurch wird die Anwendung vereinfacht. Another embodiment is the use of series-connected, separately controllable pumps. They enable the use of a cassette system in where the hoses are integrated. This simplifies the application.

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels näher erläutert. The invention is explained in more detail using an example.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 Behandlungsschema I; Fig. 1 treatment scheme I;

Fig. 2 Behandlungsschema, bei dem die Adsorberkartusche als Pumpe fungiert; Fig. 2 treatment scheme in which the adsorber cartridge acts as a pump;

Fig. 3 Behandlungsschema II. Fig. 3 treatment scheme II.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Elemente der Erfindung. Im Primärkreislauf 9 wird das venös oder arteriell entnommene Blut des Patienten 1 über einen Schlauch 2 zum Plasmaseperator 4 geleitet, wo das Blut in Plasma und einen zellreichen Blutteil (Konzentrat) getrennt wird. Fig. 1 shows the essential elements of the invention. In the primary circuit 9 , the venous or arterial blood of the patient 1 is passed through a tube 2 to the plasma separator 4 , where the blood is separated into plasma and a cell-rich blood part (concentrate).

Zur Aufrechterhaltung bzw. Erhöhung der Flüsse können Pumpen 3 vorgesehen sein. Pumps 3 can be provided to maintain or increase the flows.

Das im Plasmaseperator abgetrennte Plasma gelangt mittels der Pumpen 3a/b über das Plasmareservoir 5a in das Innere des Adsorbergehäuses 15. The plasma separated in the plasma separator reaches the interior of the adsorber housing 15 by means of the pumps 3 a / b via the plasma reservoir 5 a.

Mittels des Plasmareservoirs 5 kann der Plasmafluß, trotz eines zyklischen Füllen und Entleeren des Adsorbergehäuses, am Plasmaseperator konstant gehalten werden. By means of the plasma reservoir 5 , the plasma flow at the plasma separator can be kept constant, despite a cyclical filling and emptying of the adsorber housing.

Nachdem die erforderliche Menge an pathologischen Substanzen an das Adsorbens gebunden worden ist, wird mittels der Pumpe 3c das behandelte Plasma aus dem Adsorbergehäuse 15 abgepumpt. Es gelangt über das Reservoir 5b und dem Plasmafilter 4 zurück zum Patienten. After the required amount of pathological substances has been bound to the adsorbent, the treated plasma is pumped out of the adsorber housing 15 by means of the pump 3 c. It returns to the patient via the reservoir 5 b and the plasma filter 4 .

Um die Sicherheit des Patienten zu gewährleisten, ist bei einem Fehler im System ein Eintritt von Adsorberpartikeln in den Blutkreislauf des Patienten zu verhindern. Dies kann durch einen Detektor 13 im Plasmakreislauf 10 realisiert werden. Er aktiviert das Klemmventil 12b, sodaß das verunreinigte Plasma in den Abfallbehälter 11 geleitet und der Betrieb eingestellt wird. Dieser Detektor kann entweder photooptisch sensitiv sein oder in an sich bekannter Weise für eine Erkennung von Inhomogenitäten im Blut mit Ultraschall ausgelegt sein. In order to ensure the safety of the patient, adsorber particles must be prevented from entering the patient's bloodstream in the event of a fault in the system. This can be implemented by a detector 13 in the plasma circuit 10 . He activates the pinch valve 12 b, so that the contaminated plasma is passed into the waste container 11 and the operation is stopped. This detector can either be photo-optically sensitive or can be designed in a manner known per se for the detection of inhomogeneities in the blood using ultrasound.

Im Plasmakreislauf 10 können zur Aufrechterhaltung bzw. Erhöhung des Flusses Pumpen vorgesehen sein (Fig. 1), oder es erfolgt die Steuerung des Plasmaflusses über das flexible Adsorbergehäuse (Fig. 2). Pumps can be provided in the plasma circuit 10 to maintain or increase the flow ( FIG. 1), or the plasma flow is controlled via the flexible adsorber housing ( FIG. 2).

Um ein Materialversagen der elastischen/flexiblen Teile innerhalb des Adsorbergehäuses einzuschränken und die Sicherheit des Systemes zu gewährleisten, kann im Adsorbergehäuse ein Drucksensor 14 integriert werden. In order to limit material failure of the elastic / flexible parts within the adsorber housing and to ensure the safety of the system, a pressure sensor 14 can be integrated in the adsorber housing.

Wenn die Teilchen innerhalb des Adsorbergehäuses in ihrer Funktionalität eingeschränkt sind und eine optimale Adsorption nicht mehr gewährleistet werden kann, werden sie gegen neue Teilchen ausgetauscht. If the particles within the adsorber housing in their functionality are restricted and optimal adsorption can no longer be guaranteed can be exchanged for new particles.

Die preisgünstigen Teilchen werden durch einen Unterdruck, welcher durch die Pumpe 16 erzeugt wird, in das Reservoir 7 gesaugt. Die neuen Teilchen werden mittels Überdruck aus dem zweitem Reservoir 8 ins Adsorbergehäuseinnere gesandt. Die Steuerung des Weges erfolgt mit dem Klemmventil 12c. The inexpensive particles are sucked into the reservoir 7 by a vacuum generated by the pump 16 . The new particles are sent from the second reservoir 8 into the interior of the adsorber by means of positive pressure. The path is controlled with the pinch valve 12 c.

Mittels einer Spülflüssigkeit, welche sich im Reservoir 6 befindet, kann dieser Prozeß vereinfacht werden. This process can be simplified by means of a rinsing liquid which is located in the reservoir 6 .

In Fig. 2 ist erfindungsgemäß die Möglichkeit der Steuerung des Plasmaflusses im System über das flexible Adsorbergehäuse statt über Pumpen im Plasmakreislauf dargestellt. In FIG. 2, the possibility of controlling the plasma flow is shown in the system via the flexible adsorber instead of pumps in the plasma circuit according to the invention.

Hierbei wird über ein Fluid (vorzugsweise Kochsalzlösung) mittels einer Pumpe 16c das Volumen im Zwischenraum zwischen Außeninnengehäuse und Adsorberaußengehäuse derart zyklisch verändert, daß das Adsorbergehäuse gleichzeitig als Pumpe fungiert. Here, the volume in the space between the outer inner housing and the outer housing of the adsorber is cyclically changed by means of a fluid (preferably saline solution) by means of a pump 16 c such that the adsorber housing simultaneously functions as a pump.

Dabei ist die Adsorberinnenwand erfindungsgemäß elastisch oder flexibel und gleicht so, da die Außengehäusewand starr ist, den durch die Pumpe 16c erzeugten Druck durch eine Änderung des von der Adsorberwand eingeschlossenen Volumens aus. According to the invention, the inner wall of the adsorber is elastic or flexible and, since the outer housing wall is rigid, compensates for the pressure generated by the pump 16 c by changing the volume enclosed by the wall of the adsorber.

Mit Hilfe eines Drucksensores 14 bzw. in Zeitabhängigkeit kann die Pumpe 16c und das Klemmventil 12d gesteuert werden. With the help of a pressure sensor 14 or in dependence on time, the pump 16 c and the pinch valve 12 d can be controlled.

Bei der Anwendung eines derartigen Systems müssen zur Sicherheit des Patienten weitere Detektoren in den Ablauf integriert werden. Sie haben die Aufgabe, bei einem Fehler im System ein Eindringen des Antriebsfluids, vorzugsweise Kochsalzlösung, in den Blutkreislauf des Patienten zu verhindern. When using such a system, the patient must be safe additional detectors can be integrated into the process. You have the task of a fault in the system, penetration of the drive fluid, preferably Saline to prevent the patient's bloodstream.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage mit Regenerationsmöglichkeit des Adsorbens aufgeführt. Hierbei wird im Gegensatz zur Fig. 1 mit vier separaten Anschlüssen am Adsorbergehäuse gearbeitet. In Fig. 3, an embodiment of the system according to the invention is listed with regeneration ability of the adsorbent. In contrast to FIG. 1, four separate connections on the adsorber housing are used here.

Bei der Behandlung wird für jeden Patienten ein Gehäusepaar eingesetzt. Die Gehäuse sind optimaler Weise Beutel, in denen sich durchgehende Fasern befinden, welche idealer Weise einreihig angeordnet sind. A pair of casings is used for each patient during treatment. The housings are optimally pouches in which there are continuous fibers are located, which are ideally arranged in a row.

Dem Patienten wird über einen Zugang Blut entnommen und im primären Trennverfahren 4 Plasma separiert. Dieses Plasma wird über Pumpen 3a/b (vorzugsweise Rollerpumpe) über das Reservoir 5a in das erste Gehäuse 24 geleitet. Das Gehäuse füllt sich und die elastischen bzw. flexiblen Wände vergrößern das Innenvolumen. Die pathophysiologischen Substanzen werden an das Adsorbens gebunden. Über eine Steuerung mittels Drucksensor 14 bzw. nach einer definierten Zeit wird die Pumpe 3c betätigt, das Gehäuse 24 entleert sich, die elastischen oder flexiblen Wände verringern das Innenvolumen, und das detoxifizierte Plasma gelangt in das Reservoir Sb. Von dort wird es mittels der Pumpe 3d über das Plasmafilter 4 zurück zum Blutkreislauf geleitet. Blood is drawn from the patient via an access and 4 plasma is separated in the primary separation process. This plasma is passed via pumps 3 a / b (preferably roller pump) via the reservoir 5 a into the first housing 24 . The housing fills up and the elastic or flexible walls increase the internal volume. The pathophysiological substances are bound to the adsorbent. Via a control by means of pressure sensor 14 or after a defined time, the pump 3 c is actuated, the housing 24 is emptied, the elastic or flexible walls reduce the internal volume, and the detoxified plasma reaches the reservoir Sb Pump 3 d passed back to the bloodstream via the plasma filter 4 .

Wenn eine optimale Adsorption von Seiten der Mikroteilchen nicht mehr gegeben ist, werden sie mittels der Pumpe 22a im Teilchenkreislauf 21 zur Regenerationssäule 23 befördert und in dem Zusammenhang durch regenerierte Teilchen ersetzt. When optimal adsorption on the part of the microparticles is no longer present, they are conveyed by means of the pump 22a in the particle circuit 21 to the regeneration column 23 and replaced in the context by regenerated particles.

In der Regenerationssäule 23 werden die Teilchen mit Hilfe von Spülflüssigkeiten regeneriert, wobei die Spülflüssigkeiten aus den Reservoiren 20 mittels einer Pumpe 3e in die Regenerationssäule 23 gepumpt werden und anschließend über die Pumpe 3f in den Abfallbehälter gelangen. In the regeneration column 23 , the particles are regenerated with the aid of rinsing liquids, the rinsing liquids being pumped out of the reservoirs 20 into the regeneration column 23 by means of a pump 3 e and then reaching the waste container via the pump 3 f.

Die Reihenfolge der zu nutzenden verschiedenen Spülflüssigkeiten wird durch die Klemmventile 12 bestimmt. The sequence of the different rinsing liquids to be used is determined by the pinch valves 12 .

Die in den Gehäusen befindlichen Adsorberteilchen werden auf diesem Wege abwechselnd beladen und regeneriert. The adsorber particles in the housings are in this way alternately loaded and regenerated.

Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die gewünschte toxische Absenkung am Patienten erreicht ist. Bezugsliste 1 Patient
2 Schlauch
3 Rollerpumpe
4 Plasmaseperator
5 Plasmareservoir
6 Reservoir für die Spülflüssigkeit
7 Reservoir zur Lagerung genutzter Teilchen
8 Reservoir zur Lagerung neuer Teilchen
9 Primärkreislauf
10 Plasmakreislauf
11 Abfallbehälter
12 Klemmventil
13 Detektor
14 Drucksensor
15 Adsorbergehäuse
16 Pumpe
20 Reservoir für die Spülflüssigkeit
21 Teilchenkreislauf
22 Membranpumpe
23 Regenerationssäule
24 Adsorbergehäuse Typ 2
This process is repeated until the desired toxic reduction on the patient is achieved. Related list 1 patient
2 hose
3 roller pump
4 plasma separator
5 plasma reservoir
6 Rinsing liquid reservoir
7 Reservoir for storing used particles
8 Reservoir for storing new particles
9 primary circuit
10 plasma circuit
11 waste bins
12 pinch valve
13 detector
14 pressure sensor
15 adsorber housings
16 pump
20 reservoir for the rinsing liquid
21 particle cycle
22 diaphragm pump
23 regeneration column
24 adsorber housing type 2

Claims

1. A method for blood purification, in which non-cellular blood components of a patient are separated by known separation processes and then fed to a further purification, characterized in that the liquid thus obtained is continuously separated and passed through a buffer reservoir through filters into a preferably air-free container with particles is passed, the volume of which changes during filling through the partially or completely flexible or elastic wall, and in the container comes into contact with the particles, which preferentially adsorb the components of the liquid to be removed, and the liquid by suction or pressure on the The housing is largely filtered out again after a certain selectable time and continuously returned to the patient via a filter via a second reservoir, while the particles remain in the housing or are removed and externally cleaned and the housing e can be supplied again or replaced by new particles.
Device for removing substances from blood, consisting of:
at least one buffer reservoir for holding a variable volume of liquid
at least one filter element for retaining particulate components
a preferably air-free container with partially or completely flexible walls
Particles which preferentially adsorb components to be removed from the liquid coming into contact with it
a line system that connects the liquid to the filter and the container via at least one supply line
characterized in that:
the particles in the housing come into contact with the liquid
by pressure or suction on the container, liquid is discharged discontinuously into the container and after a selectable time

2. The method according to claim 1, characterized in that the separation process is designed so that the essential protein-free blood components are separated are retained (hemofiltration) or only the cellular components become (plasma separation).

3. The method according to claim 1-2, characterized in that the particles, consisting of such substances as B. polymers, celluloses or Activated carbons have a narrow size distribution and with their smallest Size above the diameter of the largest pore of the separation membrane.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the particles with a size at which there is usually a rapid settling, so are built up by z. B. Inclusion of air is reduced in density be that this density is comparable to the density of those to be cleaned Liquid and the particles experience a neutral or positive buoyancy.

5. The method according to claim 1-4, characterized in that the particles the adsorber housing by suction or pressing on the flexible External wall can be fed or removed through a separate opening.

6. The method according to claim 1-5, characterized in that by a Control of the inflow and outflow velocities in the adsorber Loosening of the adsorber particles and flushing of the filter is achieved.

7. The method according to claim 1-6, characterized in that pressure sensors regulate the pump duration in such a way that the pressure in the housing is predetermined Do not exceed or fall below limits.

8. The method according to claim 1-7, characterized in that the necessary Pressure difference on the filters of the adsorber housing for filling and Empty the housing to mix the adsorber particles with the Liquids and to rinse the filter of separated adsorber particles through a targeted action from the outside on the flexible housing wall Overpressure or underpressure and corresponding valve positions on the supply and drains of the housing is achieved.

9. The method according to claim 1-8, characterized in that this pressure hydrostatic pressure or an aerostatic pressure or a mechanical one Pressure is.

10. The method according to claim 1-9, characterized in that the settling particles by a mechanical, electromagnetic, magnetomechanical or hydroacoustic device are whirled up.

11. Device for implementing the method according to one or more of the Claims 1-10, characterized in that the adsorber housing at least one flexible or elastic wall and / or outer wall has.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the flexible or elastic wall is surrounded by a solid housing.

13. The apparatus according to claim 11-12, characterized in that the housing are made of transparent material.

14. The apparatus according to claim 11-13, characterized in that the filter Tufts of hollow fibers or flat membranes, wound or plate-shaped arranged, which have an effective area and pore size is sufficient to prevent excessive pressure build-up and on the other hand retains the particles.

15. The apparatus according to claim 11-14, characterized in that the input and / or exit into the interior of the adsorber housing through one or several semipermeable container filters are separated.

16. The apparatus according to claim 11-15, characterized in that the Adsorber housing with the adsorber particles only with a container filter are provided, through which the liquid and the rinsing liquids alternately and one after the other according to a predetermined regime in both Pass directions.

17. The apparatus according to claim 11-16, characterized in that at Use of non-regenerable adsorber particles so the adsorber are designed so that an exchange of the adsorber particles even during the Treatment of the patient is possible.

18. The apparatus according to claim 11-17, characterized in that in Adsorber housing are floating, preferably porous particles which liver and / or similar cells are coupled, which for Blood purification are suitable.

19. The apparatus according to claim 11-18, characterized in that the system from a plasma filter, various reservoirs, clamps and pumps, as well as the adsorber housing.

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that for detection of system defective sensors are present, which are a warning, control, Possibility to correct or switch off the system.

21. The apparatus according to claim 19-20, characterized in that Particle detectors are integrated in the plasma circuit, which system defects detect and initiate a shutdown of the system.

22. The apparatus of claim 19-21, characterized in that in System reservoirs are located, which allow a continuous flow.

23. The device according to claim 19-22, characterized in that in System reservoirs in which the new and / or regenerated, or old particles.

24. The device according to claim 19-23, characterized in that in System pumps and clamps are located which are controllable manage continuous flow.

25. The device according to claim 19-24, characterized in that in System is a flexible or elastic adsorber housing, which also at the same time, with appropriate control of the valves, the function of a Pump can take over from the outside on the flexible or elastic Adsorberehäusewand a negative pressure or an excess pressure is exerted.

26. The apparatus according to claim 11-25, characterized in that the filter Capillaries are the space in which the adsorbent material is located located completely.

27. The apparatus according to claim 26, characterized in that the pumps be switched that a filling or emptying of the flexible or elastic adsorber housing is possible.

28. The device according to claim 11-27, characterized in that a second flexible or elastic housing in a second circuit with the Coupled adsorber in which the particles are regenerated.

29. The device according to claim 26-28, characterized in that the to regenerating particles directly from the adsorber housing to the Regeneration housing can be pumped, and vice versa.

30. The device according to claim 26-29, characterized in that the Container filters are stored in one row and are preferably capillaries.