DE102005019406A1

DE102005019406A1 - Verfahren zum Ableiten von Spülflüssigkeiten während der Apherese und Schlauchset dafür

Info

Publication number: DE102005019406A1
Application number: DE102005019406A
Authority: DE
Inventors: Karsten Thies
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2006-10-26

Abstract

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Blutreinigung, insbesondere die Verwendung von Adsorberbehältern bei der Apherese. DOLLAR A Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Ableitung von Spülflüssigkeit während einer Apherese mit Adsorbersäulen anzubieten, wobei die Handhabung einfach ist und ein gesondertes Gerät zum Spülen oder Beladen der Adsorbersäulen entfällt. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt mit der Verwendung einer einfachen Kombination von Auffangbehältern und Rückstromsperren in einem Blutschlauchsystem, womit die erforderliche Flüssigkeitsableitung ohne die Verwendung von Schlauchklemmen erfolgt, das genannte Aphereseverfahren damit weitgehend automatisiert wird und Kosten gesenkt werden. DOLLAR A Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Bereitstellung eines Blutschlauchsets zur Verwendung bei dem genannten Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Blutreinigung, insbesondere die Verwendung von Adsorberbehältnissen bei der Apherese.
Unter Apherese wird die Sammlung von Blutbestandteilen aus der Blutzirkulation bei Rückgabe der anderen Blutbestandteile verstanden. Die Apherese wird nach der jeweils entfernten Blutkomponente bezeichnet, z.B. Erythrozytapherese, Leukapherese, Stammzellapherese (= Zytapheresen) oder Plasmapherese. Gerätetechnisch werden für Zytapheresen und Plasmapheresen Zellseparatoren eingesetzt, für Plasmapheresen auch Plasmaseparationsfilter (Primärtrenngeräte).

Es sind auch Verfahren der Plasmabehandlung gut bekannt, bei denen Behandlungsbehälter für Körperflüssigkeiten, wie z.B. Adsorptionssäulen (Adsorber), mit einem Primärtrenngerät, wie z.B. einem Zellseparator, verbunden werden (Proc Natl Acad Sci 78:611-615, 1980). Dabei wird das Blutplasma mittels Zellseparator abgetrennt, den Adsorbern zugeleitet, darin von bestimmten Stoffen befreit, den Blutzellen wieder zugemischt und reinfundiert. Der Vorteil eines solchen selektiven Behandlungsverfahrens gegenüber einer Plasmapherese liegt in der höheren Effizienz und dem Wegfall einer Plasmaersatzlösung. Ein solches Verfahren ist beispielsweise die LDL-Apherese.

Aus Gründen der einfachen Darstellung wird in den folgenden Ausführungen „Zellseparator" als Primärtrenngerät, „Adsorber" als Behandlungsbehälter und „Plasma" als Körperflüssigkeit genannt.

Die Erfindung erstreckt sich jedoch auch auf ein Aphereseverfahren, bei welchem anstelle von Zellseparatoren andere Primärtrenngeräte, wie z.B. Plasmafilter, eingesetzt werden sowie auf ein Verfahren, bei welchem Behandlungsbehälter direkt mit Blut beschickt werden, d.h. ohne vorherige Abtrennung der Blutzellen. In diesen Fällen ist das erfindungsgemäße Prinzip in gleicher Weise anwendbar.

Zellseparatoren verfügen nicht über die erforderlichen Steuerungselemente zum Adsorberbetrieb. Sie werden deshalb nach dem Stand der Technik in Kombination mit Zusatzgeräten eingesetzt, die zwei Adsorber abwechselnd und mehrfach beladen und spülen können. Sie haben dazu eigene Schlauchpumpen, Schlauchklemmen und Steuerungselemente. Dieses Verfahren ist zwar sehr effizient, verteuert aber die Apherese und macht sie komplizierter, weil gleichzeitig 2 Geräte bedient werden müssen. Deshalb haben alternative Entwicklungen, wie z.B. Fällungsverfahren oder die direkte Blutperfusion, Verbreitung gefunden. Letztere Verfahren haben jedoch den entscheidenden Nachteil, daß sie nur als Einwegsysteme anwendbar sind und deshalb mit hohen Kosten verbunden sind.

Es besteht aus diesen Gründen ein Bedarf nach Vereinfachung des Betriebs von Adsorbern mit einem Zellseparator. Dies wäre gegeben, wenn auf das o.g. Zusatzgerät verzichtet werden könnte.

Die Verwendung von Behältern, insbesondere von Folienbeuteln, zur Speicherung von Flüssigkeiten im extrakorporalen Kreislauf ist aus der Hämodialyse und Hämoperfusion bekannt. Beispielsweise wird in der DE 100 11 208 C1 die Leitung von Dialyseflüssigkeit in einen Beutel beschrieben, um am Ende des Verfahrens diese als Spüllösung zu verwenden und um damit Spüllösung einzusparen. Der vorliegenden Patentschrift liegt dagegen eine andere Problemstellung zugrunde:
In der Regel müssen wegen der limitierten Bindungskapazität von Adsorbern und wegen der aus physiologischen Gründen gebotenen Begrenzung des extrakorporalen Volumens mindestens 2 Adsorber konsekutiv eingesetzt werden. Bei LDL-Apheresen, die derzeit den größten Anteil der Plasmaprotein-Eliminationsbehandlungen ausmachen, befinden sich beispielsweise in einem bezüglich des extrakorporalen Volumens angemessenen Adsorber mit 500 ml Adsorbens etwa 400 ml Spülflüssigkeit, die zweimal, d.h. einmal für jeden Adsorber, anfällt. Diese Flüssigkeit muss mit Beginn der jeweiligen Adsorberbeladung abgeleitet werden, weil ihre Infusion zu einer Überwässerung des Patienten führen würde.

Sobald das Plasma den Adsorberausgang erreicht, muß die Ableitung auf Rückführung zum Patienten umgestellt werden. Weiterhin ist es notwendig, nach der Sättigung des Adsorbens das darin verbliebene Plasma zum Patienten zurückzuspülen sowie den folgenden Adsorber zu beladen usw.

Es ist daraus ersichtlich, daß eine Umschaltung zwischen Flüssigkeitsableitung und -rückführung während der Behandlung mehrfach, und zwar genau zu bestimmten Zeiten, erfolgen muss. Dies erfordert nach dem Stand der Technik eine aufwändige Anordnung und Steuerung elektromechanischer Schlauchklemmen, ggf. auch zusätzliche Schlauchpumpen, wie z.B. in dem o.g. Zusatzgerät vorhanden.

Eine manuelle Ausführung der genannten Schritte kann nicht ohne Minderung der Sicherheit und des Behandlungskomforts durchgeführt werden.

Die Aufgabenstellung bei der vorliegenden Erfindung bestand deshalb darin, die genannten Umschaltvorgänge zu reduzieren, um einen direkten Adsorberbetrieb ohne ein zusätzliches Gerät an einem Zellseparator zu ermöglichen.

Diese Aufgabe konnte erfindungsgemäß mit einfachen Mitteln gelöst werden:
Dabei haben praktische Experimente zu dem überraschenden Ergebnis geführt, dass es mit einer einfachen Kombination von Auffangbehältern und Rückstromsperren (= Rückschlagventilen) in einem entsprechend konfigurierten Schlauchsystem (siehe 1 und 2) möglich ist, jedes gewünschte Ableitvolumen bereits vor der Behandlung festzulegen. Während der Behandlung erfolgen die Ableitung und die Umstellung auf die Rückführung zum Patienten dann automatisch aufgrund der strömungs- und/oder schwerkraftbedingten Druckverhältnisse, d.h. ohne technische Hilfsmittel, wie z.B. Schlauchklemmen. Gleichzeitig kann nach der Sättigung der Adsorber das in ihnen verbliebene Plasma mit Hilfe weniger Handgriffe nach dem Schwerkraft-Infusionsprinzip ausgespült werden.

Verwendet man in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Auffangbehälter elastische Folienbeutel, ist deren Füllvolumen einerseits durch ihre Größe, andererseits aufgrund ihrer Elastizität vom Füllungsdruck abhängig. Letzterer kann in weiten Grenzen durch die Aufhängehöhe eines im Schlauchsystem enthaltenen Sammelbehälters, welcher ebenfalls bevorzugt ein Folienbeutel ist, eingestellt werden. Bei dieser Anordnung füllt sich immer zuerst der weiter unten befindliche Auffangbehälter mit Spülflüssigkeit, sobald die Beladung des jeweiligen Adsorbers mit Plasma beginnt. Die Aufnahmekapazität des Auffangbehälters ist so bemessen, dass sie erschöpft ist, wenn das Plasma den Adsorberausgang erreicht, so daß das behandelte Plasma nicht in den Auffangbehälter gelangt, sondern in den Plasmasammelbehälter strömt. Von dort wird es kontinuierlich von der mit der Plasmapumpe abgeglichenen „Ersetzenpumpe" des Zellseparators zum Patienten zurückbefördert.

Ein Flüssigkeitsrückstrom aus den Auffangbehältern, aus dem Sammelbehälter oder ein Flüssigkeitsübertritt von einem Adsorber in den Auffangbehälter eines anderen Adsorbers wird errfindungsgemäß durch in das Schlauchsystem integrierte Rückstromsperren verhindert. Die Rückstromsperren ermöglichen einen klemmenfreien Betrieb.

Der vom Zellseparator gelieferte, kontinuierliche Plasmastrom wird bei der Umstellung von einem Adsorber auf den anderen nicht unterbrochen. Während der erste, gesättigte Adsorber durch Schwerkraft mit der in einem Infusionsbeutel vorgegebenen Flüssigkeitsmenge ausgespült wird, beginnt in dem zweiten Adsorber die Beladung. Die dabei aus dem zweiten Adsorber verdrängte Spülflüssigkeit wird wiederum automatisch abgeleitet und zwar in den Auffangbehälter des zweiten Adsorbers.

Damit wird die Plasmabehandlung am Zellseparator praktisch vollständig automatisiert, ohne daß ein zusätzliches Gerät erforderlich ist.

Die manuelle Tätigkeit an den Adsorbern während der Behandlung beschränkt sich auf die zeitlich unkritische Umstellung der Beladung von einem Adsorber auf den nächsten, z.B. mittels eines 3-Wegehahnes im zuführenden Schlauchsystem, und die gleichzeitige Öffnung der jeweiligen Adsorberspülung. Ihre durch Schwerkraft bestimmte Fließgeschwindigkeit kann durch ihre Aufhängehöhe eingestellt werden. Das Spülvolumen, z.B. 500 ml, wird, wie oben ausgeführt, in der passenden Menge vorgelegt, so daß die Spülung durch Leerlaufen zum Stillstand kommt und somit keiner weiteren Beachtung bedarf.

Das Schlauchsystem stromabwärts der Adsorber ist während der Behandlung bedienungsfrei. Da es weder Klemmen noch Auslaßöffnungen aufweist, ist eine Störung des Behandlungsablaufs durch fehlerhafte Bedienung solcher Komponenten nicht gegeben.

Das von der Behandlung unabhängige Vorspülen und (bei Mehrfachverwendung) Nachspülen der Adsorber kann mittels Zellseparator ausgeführt werden. Bei geeigneten Adsorbentien, wie z.B. in EP 1 256380 B1 beschrieben, ist die offline-Spülung mittels Schwerkraft über ein Standardinfusionsbesteck allerdings schneller ausgeführt, als es mit dem Zellseparator möglich ist. Zudem ist eine Personalpräsenz dafür nicht erforderlich.

Das System ist klinisch geprüft worden und hat sich dabei uneingeschränkt bewährt.

Versuchsbeispiel
Durchführung
Verfahren und Vorrichtung gemäß der Beschreibung und der Patentansprüche wurden im Rahmen von vier LDL-Apheresen klinisch geprüft. Der Aufbau ist aus 2 ersichtlich. Die Antikoagulation erfolgte in üblicher Weise mit einer Kombination aus Natriumzitrat und Heparin. Als Primärtrenngerät wurde ein Zellseparator des Typs Cobe Spectra der Firma Gambro BCT verwendet. Als wiederverwendbare Adsorber wurden 2 Duranglassäulen mit je 550 ml LDL-Adsorbens gemäß EP 1 256380 B1 eingesetzt. Die Vorspülung der Adsorber vor den Behandlungen erfolgte mit jeweils 4500 ml Spülflüssigkeit in 45 Minuten mittels Schwerkraft über Infusionsbestecke, wobei das erfindungsgemäße Schlauchsystem erst nach dem Spülen mit den Adsorbern verbunden wurde. Je Behandlung wurden 6000 ml Plasma in 2 ½ bis 3 Stunden vom Zellseparator durch die Adsorber gepumpt. Adsorberspülungen nach den Behandlungen erfolgten wiederum mittels Schwerkraft.
Die Behandlungen wurden auf Wunsch des durchführenden Zentrums im automatischen Plasmapheresemodus des Zellseparators durchgeführt. Dies bedeutet, daß der Volumenersatz über die „Ersetzen"-Pumpe des Zellseparators bereits zu Beginn der Plasmaentnahme erfolgt. Es war deshalb notwendig, den Plasmasammelbeutel vor der Behandlung mit 400 ml physiologischer Kochsalzlösung vorzufüllen. Es resultierte daraus eine Verdünnung des Kreislaufs mit 400 ml Flüssigkeit, die im manuellen Betrieb des Zellseparators vermeidbar ist.
Ergebnis
Das erfindungsgemäße Verfahren konnte bei allen vier Apheresen problemlos mit dem erfindungsgemäßen Blutschlauchset durchgeführt werden. Das Zusammenwirken zwischen Zellseparator und Adsorbern erfolgte ohne technische Probleme und mit einem geringeren Bedienungsaufwand und niedrigeren Kosten als bei Verwendung eines Zusatzgerätes.

1

1: Seteingang
2: abführende Schläuche
3: Rückstromventile
4: Auffangbehälter
5: Zusammenführung
6: Sammelbehälter
7: Konnektor
8: Filter
9: Setausgang

2

1: Zellseparator
2: Plasmapumpe
3: Plasma
4: Nachspülung
5: Adsorbersäulen
6: Auffangbehälter
7: Sammelbehälter
8: Ersetzenpumpe

Claims

Verfahren der automatischen Ableitung von Spülflüssigkeit aus extrakorporalen Behandlungsbehältern bei der Apherese, dadurch gekennzeichnet, dass – die zu Behandlungsbeginn im Behandlungsbehälter befindliche Spülflüssigkeit durch die Zufuhr der Körperflüssigkeit in je einen Auffangbehälter verdrängt wird, der sich im Seitschluß jedes abführenden Schlauchs befindet, – die nachströmende, behandelte Körperflüssigkeit nicht abgeleitet, sondern rückgeführt wird, was dadurch erreicht wird, daß die Aufnahmekapazität des Auffangbehälters begrenzt ist, – die Strömungsrichtung der Flüssigkeiten durch in das Schlauchsystem integrierte Rückstromsperren festgelegt wird und – keine Schlauchklemmen erforderlich sind.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wonach „Behandlungsbehälter" eine Säule zur adsorptiven Behandlung von Körperflüssigkeiten ist und „Auffangbehälter" ein Folienbeutel ist.
Verfahren gemäß der Ansprüche 1-2, wonach die Bemessung des in den Auffangbehälter abgeleiteten Spülflüssigkeitsvolumens mittels der Aufhängehöhe eines die Körperflüssigkeit aufnehmenden und sich stromabwärts befindlichen Sammelbehälters erfolgt.
Verzweigtes Blutschlauchset, welches bei einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1-3 verwendbar ist, gekennzeichnet durch mindestens folgende Komponenten in folgender Anordnung: – zur Konnektion an den Behandlungsbehälterausgängen je einen Schlauch mit Auffangbehälter im Seitschluß, – stromabwärts davon eine Zusammenführung der abführenden Schläuche zu einem gemeinsamen Schlauch mit einem Ausgang sowie – in der Weise im Schlauchset angeordnete Rückstromventile, dass nur eine Strömungsrichtung in den genannten Komponenten möglich ist.
Blutschlauchset gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Sammelbehälter aufweist, welcher mit dem gemeinsamen Schlauch verbunden ist.
Blutschlauchset gemäß der Ansprüche 4-5, dadurch gekennzeichnet, daß es stromabwärts von dem Sammelbehälter einen Konnektor zur Schlauchfüllung, Flüssigkeitszufuhr oder Flüssigkeitsentnahme sowie einen Partikelfilter enthält.