DD228172A1

DD228172A1 - Blutbehaelter

Info

Publication number: DD228172A1
Application number: DD84268425A
Authority: DD
Inventors: Friedrich Gropp; Rudolf Mueller; Christoph Drechsler; Wolfdietrich Toursel
Original assignee: Medizin Labortechnik Veb K
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1985-10-09
Also published as: SE8503050L; DE3521735A1; SE8503050D0

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Blutbehaelter mit integrierten Trennflaechen zur Abscheidung von Erythrozyten aus Blutplasma, welche fuer eine Infusion bestimmt sind. Ziel und Aufgabe ist es, unter Vermeidung umstaendlicher Verfahrensschritte durch Sedimentation und Filtration auch groessere Mengen konzentrierter Erythrozyten zu gewinnen. Das wird erreicht durch zwei Filterkammern, deren eine Filterkammer im Innern der anderen Filterkammer angeordnet ist und deren Trennflaeche ganz oder teilweise als Filtermembran mit nur minimaler Benetzbarkeit ausgebildet ist. In einem Teil der inneren Filterkammer befindet sich Stahlwolle, welche mit der Wirksamkeit eine Feldstromgradienten ein plasmafreies Erythrozytenkonzentrat entstehen laesst.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Blutbehälter mit integrierten Trennflächen zur Abscheidung von Erythrozyten aus Blutplasma, welche für eine Infusion bestimmt sind.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Einer Transfusion von Erythrozyten geht voraus, das gesamte Blut in Erythrozyten und Plasma zu trennen. Das geschieht bisher durch Sedimentation in einem Blutbehälter, der aus einem flexiblen Kunststoffmaterial hergestellt und in Behälterabschnitte unterteilt ist. Ein solcher Blutbehälter, der einen ersten Behälterabschnitt, einen zweiten Behälterabschnitt und eine Verbindungsleitung aufweist, die den Boden des ersten Behälterabschnittes mit der Oberseite des zweiten Behälterabschnittes verbindet, ist durch die DE-OS 2741398 bekannt geworden. Seine Auffüllung mit Blut erfolgt über eine Leitung, und zwar in der Weise, daß das Blut, das in den ersten Behälterabschnitt durch die Leitung eingefüllt wird, in den zweiten Behälterabschnitt durch die Verbindungsleitung strömt, so daß schließlich beide Behälterabschnitte gefüllt werden. Der erste und der zweite Behälterabschnitt haben ein Volumenverhältnis zueinander, welches im wesentlichen das gleiche ist wie das Volumenverhältnis der Erythrozyten zum Plasma des gesamten Blutes. Nach Füllung der Behälterabschnitte mit Blut kann der Behälter in einem Kühlschrank etwa 8 Stunden bei einer Temperatur zwischen 2 und 6 Grad Celsius gespeichert werden, wobei zu beachten ist, daß der eine Behälterabschnitt über dem anderen Behälterabschnitt liegt. Dies führt dazu, daß infolge unterschiedlicher Schwere von Erythrozyten zum Plasma der obere Behälterabschnitt mit Plasma gefüllt wird und der untere Behälterabschnitt mit Erythrozyten, wobei die Grenzfläche, die das Plasma von den Erythrozyten trennt, in etwa der Mitte der Verbindungsleitung liegen wird. Haben sich die Erythrozyten und das Plasma getrennt, muß mittels einer Klemme die Verbindungsleitung geschlossen werden, damit eine Diffusion von toxischen Substanzen aus den Erythrozyten in das Plasma vermieden wird.

Eine Infusion kann nun in der Weise erfolgen, daß entweder nur der Inhalt des mit Erythrozyten gefüllten Behälterabschnittes verwendet wird oder, wenn eine Infusion mit dem gesamten Blut erwünscht ist, die Erythrozyten und das Plasma miteinander vermischt werden. Beiden Infusionsarten geht jedoch eine Abtrennung und Ausscheidung einer möglicherweise sich ausgebildeten Leukozytenschicht voraus, bevor die Infusion beginnt. Das geschieht durch eine weitere Klemme unterhalb der Leukozytenschicht, die dann mittels einer Spritze entfernt wird.

Die geschaffene Möglichkeit, die Erythrozyten frei von Leukozyten zu machen, kann aber für den Fall eines größeren Bedarfs konzentrierter Erythrozyten nicht befriedigen. Besonders nach Nierentransplantationen besteht wegen der drohenden Abstoßungsreaktion ein hoher Bedarf an Blut, das frei von Leukozyten ist. Zur Gewinnung größerer Mengen konzentrierter Erythrozyten wurde ein Verfahren beschrieben, daß eine Erythrozytenabscheidung mit elektromagnetischem Filter erreichen will (Selecta, Planegg, Jahrgang 18,1976, Heft 20). Es beruht auf dem Eisengehalt der Erythrrzyten, die in nicht-oxygeniertem Zustand schwach paramagnetisch sind. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Erythrozyten mit Hilfe eines Magnetabscheiders, der einen hohen Feldstärkegradienten besitzt, aus der Blutflüssigkeit abzusondern.

Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Behälter mit einem Zu- und Abfluß vorgeschlagen, der teilweise mit feiner Stahlwolle zu füllen und mit dieser Füllung zwischen zwei kräftige Elektromagnetpole zu bringen ist. Der durch die Wirkung eines elektrischen Stromes erzeugte Magnetismus läßt in der Stahlwolle einen sehr großen Feldstärkegradienten entstehen, welcher die Erythrozyten in die Stahlwolle zieht, während die übrigen Blutbestandteile ungehindert passieren können. Mit der Abschaltung des elektrischen Stromes wird die Stahlwolle entmagnetisiert, so daß es dann möglich ist, die Erythrozyten aus der Stahlwolle auszuwaschen.

Es ist bisher nicht bekannt, daß dieses Verfahren auch über das Forschungsstadium hinaus in der Praxis verwendet wird, zumal die nachfolgende Frischhaltung der ausgewaschenen Erythrozyten und deren Einsatz in der Dialyse nicht problemlos ist.

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Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist die Vermeidung umständlicher Verfahrensschritte zur Trennung des Plasmas von den Erythrozyten und die Schaffung eines Blutbehälters, mit dem durch Sedimentation und Filtration auch größere Mengen konzentrierter Erythrozyten gewonnen werden können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen Blutbehälter mit integrierten Trennflächen zu entwickeln, dereine bessere Trennung des Plasmas von den Erythrozyten ermöglicht und mit dem ein plasmafreies Erythrozytenkonzentrat gewonnen werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem aus zwei Behälterabschnitten bestehenden Blutbehälter, der mit Einrichtungen für den Bluteinlaß und Auslaß der Blutkomponenten versehen ist, durch die im kennzeichnenden Teil des Erfindungsanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Diese bestehen zum einen darin, daß die beiden Behälterabschnitte zwei Filterkammern sind, deren eine Filterkammer im Inneren der anderen Filterkammer angeordnet ist, daß die Außenwandung der die innere Filterkammer umhüllenden äußeren Filterkammer aus einem weichen, dehnbaren Kunststoff und die Trennfläche zwischen beiden Filterkammern aus einem weniger dehnbaren Material besteht, dessen Oberfläche ganz oder teilweise als Filtermembran ausgebildet ist und daß nur die innere Filterkammer einen Einlaß aufweist, jedoch beide Filterkammern mit mindestens einem Auslaß versehen sind. Zum anderen wird die Aufgabe gelöst durch eine optimale Unbenetzbarkeit des Filtermaterials bzw. der Filtermembran, welche in bekannter Weise beispielsweise durch eine Ionisierung in Edelgas erzielbar ist. Außerdem sind die Filterporen in der Filtermembran in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des Blutbehälters entsprechend groß ausgebildet, weisen aber mindestens eine Größe auf, wie sie zur Trennung des Plasmas von den Erythrozyten erforderlich ist. Zur Erhöhung der filtrierenden Trennfläche kann auch deren mittlerer und größter Teil eine röhrenförmige Kanalanordnung aufweisen bzw. aus parallel verlaufenden Kanälen bestehen und kann diese so gestaltete innere Filterkammer auch in einer als Plastebeutel ausgebildeten äußeren Filterkammer angeordnet sein. Es ist fernerhin zweckdienlich, die innere Filterkammer mit einer bestimmten Menge Stahlwolle zu versehen, die entweder über ihren Einlaß einzubringen oder vor der Verschweißung der Außenwandung mit dem Filtermaterial zwischen dieses gebracht ist.

Eine beschleunigte Trennung des Plasmas von den Erythrozyten kann auch durch eine konventionelle Zentrifugation erreicht werden. Zur Durchführung dieses Prozesses weist der Blutbehälter entsprechende Haltemittel, z. B. Ösen, auf. Diese können auch für eine Aufhängung des Blutbehälters zwischen zwei Elektromagnetpolen ausgelegt sein, die bei Wirksamkeit eines elektrischen Stromes in der Stahlwolle einen Feldstärkegradient entstehen lassen, durch den die Erythrozyten an der Metalloberfläche gebunden werden. Nach Abfluß des Plasmas ist ein plasmafreies Erythrozytkonzentrat hergestellt.

Ausführungsbeispiel

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen darin

Figur 1: einen Blutbehälter in schematischer Darstellung und

Figur 2: eine Schnittdarstellung des Blutbehälters nach Figur 1 mit integrierten Trennflächen.

Der in Figur 1 dargestellte Blutbehälter besitzt eine Außenwandung 1 aus weichem dehnbaren Kunststoff und eine Trennfläche 2 aus weniger dehnbarem Material, dessen Oberfläche ganz oder teilweise als Filtermembran ausgebildet ist. Die Außenwandung 1 und die Trennfläche 2 sind miteinander verschweißt und bilden zwei Filterkammern 3,4, deren eine Filterkammer 3 im Inneren der anderen Filterkammer 4 angeordnet ist. Die innere von der äußeren Filterkammer 4.umhüllte Filterkammer 3 weist einen Einlaß 5, der verlängerbar ist und mindestens einen Auslaß 6 auf, die Filterkammer 4 hingegen nur einen Auslaß 7 gleicher Anzahl.

Die Porengröße des Filtermaterials ist je nach Verwendungszweck variabel, ist jedoch vorzugsweise so ausgebildet, daß eine Trennung des Plasmas von den Erythrozyten dreh Filtration gewährleistet wird. Das Filtermaterial ist weiterhin durch optimale Unbenetzbarkeit gekennzeichnet, welche u. a. durch eine Ionisierung in Edelgas erzielbar ist. Zur Erhöhung der filtrierenden Trennfläche 2 kann deren mittlerer Teil eine Anordnung röhrenförmiger Kanäle 8 aufweisen. Auch kann die äußere Filterkammer 4 durch einen einfachen Plastebeutel gebildet sein, in dem dann die röhrenförmig gestaltete oder beutelsackähnliche Filterkammer 3 angeordnet ist.

Die Trennung des Plasmas von den Erythrozyten wird mit der Füllung der Filterkammer 3 mit Blut eingeleitet, welche über den Einlaß 5 erfolgt. Auf Grund der unterschiedlichen Schwere von Erythrozyten zum Plasma konzentrieren sich die Erythrozyten am Boden der Filterkammer 3. Das Plasma, welches sich im oberen Kammerraum ansammelt, diffundiert schließlich durch die Filterporen in die Filterkammer 4. Dieser Prozeß kann unter Anwendung einer Zentrifugation des Blutbehälters beschleunigt werden, der zur Durchführung dieses Prozesses mit geeigneten Haltemitteln, beispielsweise mit Ösen 9 versehen ist. Nach Vollendung des Trennprozesses erfolgt die Gewinnung der Fraktionen über die Auslässe 6,7. Die Trennfläche 2 bzw. Filtermembran ist in ihrer halbdurchlässigen Bauart in der Lage, das Plasma in die Filterkammer 3 zurückfließen zu lassen, da ihr Material durch eine minimale Benetzbarkeit gekennzeichnet ist.

Wie die Schnittdarstellung in Figur 2 zeigt, kann die Filterkammer 3 teilweise mit Stahlwolle 10 gefüllt sein. Ihre Lage erfolgt in der unteren Kammerhälfte, da auch dort die Erythrozyten sich ansammeln werden. Die Stahlwolle 10 kann entweder über den Einlaß 5 eingebracht oder vor der Verschweißung der Außenwandung 1 mit der Trennfläche 2 zwischen diese gelegt werden.

Die Anordnung der Stahlwolle 10 in der inneren Filterkammer 3 hat den besonderen Vorteil, daß nach Abscheidung der Hauptmenge des Plasmas durch Sedimentation und Filtration nunmehr noch Restmengen des Plasmas durch die Wirksamkeit eines elektromagnetischen Feldes ausgeschieden werden können. Dazu wird der Blutbehälter zwischen zwei kräftige Elektromagnetpole 11,12 gebracht, die bei Zuschaltung eines elektrischen Stromes in der Stahlwolle 10 einen großen Feldstromgradienten entstehen lassen. Dieser bewirkt eine Bindung der Erythrozyten an der Metalloberfläche und damit einerseits einen von Erythrozyten freien Abfluß des Plasmas, andererseits die Herstellung eines besonders plasmafreien Erythrozytenkonzentrats.

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Blutbehälter mit integrierter Trennfläche, die das Behältervolumen in zwei Behälterabschnitte unterteilt, mit Einrichtungen für den Bluteinlaß und den Auslaß der Blutkomponenten, gekennzeichnet dadurch, daß die beiden Behälterabschnitte zwei Filterkammern (3,4) sind, deren eine Filterkammer (3) im Inneren der anderen Filterkammer (4) angeordnet ist, daß die Außenwandung (1) der die innere Filterkammer (3) umhüllenden äußeren Filterkammer (4) aus einem weichen, dehnbaren Kunststoff und die Trennfläche (2) zwischen beiden Filterkammern (3,4) aus einem weniger dehnbaren Material besteht, dessen Oberfläche ganz oder teilweise als Filtermembran ausgebildet ist und daß die innere Filterkammer (3) einen Einlaß (5) aufweist, jedoch beide Filterkammern mit mindestens einem Auslaß (6,7) versehen sind.
2. Blutbehälter nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennfläche (2) bzw. die Filtermembran eine optimale Unbenetzbarkeit aufweist, die in bekannter Weise beispielsweise durch eine Ionisierung in Edelgas hergestellt ist.
3. Blutbehälter nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Filterporen in der Trennfläche (2) eine variable Größe aufweisen, mindestens aber die Größe, welche zur Trennung des Plasmas von den Erythrozyten erforderlich ist.
4. Blutbehälter nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der mittlere und größte Teil der Trennfläche (2) eine röhrenförmige Kanalanordnung aufweist bzw. aus parallel verlaufenden Kanälen (8) besteht.
5. Blutbehälter nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die äußere Filterkammer (4) gebildet wird von einem Plastebeutel, iri dem die röhrenförmig gestaltete oder beutelsackähnliche Filterkammer (3) angeordnet ist.
6. Blutbehälter nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die innere Filterkammer (3) teilweise mit Stahlwolle (10) gefüllt ist.
7. Blutbehälter nach Punkt 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß zur Durchführung einer Zentrifugation oder einer elektromagnetischen Abscheidung des Plasmas von den Erythrozyten der Behälter mit Haltemitteln, vorzugsweise Ösen (9) bzw. Aufhänger versehen ist.

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