DE102011078760A1

DE102011078760A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung eines Erythrozytenkonzentrates

Info

Publication number: DE102011078760A1
Application number: DE102011078760A
Authority: DE
Inventors: Oliver Oechsle
Original assignee: Hemacon GmbH
Current assignee: Hemacon GmbH
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2011-07-06
Publication date: 2013-01-10
Also published as: WO2013004809A1

Abstract

Verfahren zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit den Schritten: (a) Filtern von zugeführtem Blut durch ein Separationsfilter zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration, wobei das gefilterte Blut mit erhöhter Erythrozytenkonzentration in einem mit dem Separationsfilter verbundenen Aufnahmebehälter aufgenommen wird; und (b) Spülen des Separationsfilters mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten, wobei die Lagerungsflüssigkeit mit den aus dem Separationsfilter herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter aufgenommen wird und zusammen mit dem dort vorhandenen gefilterten Blut ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge.
Blut stellt eine Körperflüssigkeit dar, die aus einem flüssigen Blutplasma sowie festen zelluläre Bestandteilen besteht und in Blutgefäßen durch einen Organismus zirkuliert. Die festen zellulären Bestandteile des Blutes umfassen dabei Erythrozyten, Leukozyten sowie Thrombozyten. Der zelluläre Anteil des Blutes, d. h. Erythrozyten, Thrombozyten und Leukozyten machen etwa 45% des Blutvolumens aus. Die rote Farbe des Blutes wird durch das Hämoglobin hervorgerufen, dass in den Erythrozyten enthalten ist und für den Sauerstofftransport verantwortlich ist. Die Erythrozyten werden auch als rote Blutkörperchen bezeichnet und sind für die Sauerstoffversorgung des Körpers zuständig.
In vielen Fällen ist es wünschenswert, einen Patienten bzw. Organismus ein Erythrozytenkonzentrat bereitzustellen. Dabei steht manchmal nur eine geringe Blutmenge von weniger als 150 ml, das von einem kleinen Organismus, beispielsweise einem kleinen Tier oder einem Kleinkind gewonnen wird, zur Verfügung. Ein weiteres Beispiel für die Notwendigkeit ein Erythrozytenkonzentrat aus einer geringen Blutmenge zu gewinnen, stellt Nabelschnurblut dar. Nabelschnurblut wird aus der Nabelschnur oder der Plazenta gewonnen, so dass nur eine geringe Menge zur Gewinnung eines Erythrozytenkonzentrates zur Verfügung steht. Nabelschnurblut wird herkömmlicherweise bisher hauptsächlich zur Gewinnung von Stammzellen eingesetzt. Aufgrund seiner besonderen Konsistenz wird von medizinischer Seite vermehrt gefordert, aus Nabelschnurblut bzw. Neugeborenenblut ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat zu gewinnen. Ein Hindernis stellt dabei jedoch das geringe Volumen des zur Verfügung stehenden Nabelschnurblutes dar.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge, insbesondere aus Nabelschnurblut, zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die Erfindung schafft demnach ein Verfahren zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit den Schritten:
Filtern von zugeführtem Blut durch ein Separationsfilter zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration, wobei das gefilterte Blut mit erhöhter Erythrozytenkonzentration in einem mit dem Separationsfilter verbundenen Aufnahmebehälter aufgenommen wird und
Spülen des Separationsfilters mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten,
wobei die Lagerungsflüssigkeit mit den aus dem Separationsfilter herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter aufgenommen wird und zusammen mit dem dort vorhandenen gefilterten Blut ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat bildet.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Filtern des zugeführten Blutes Blutplasma abgetrennt, welches in einen Plasmabeutel aufgenommen wird.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Blut dem Separationsfilter aus einem Spenderbeutel zugeführt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lagerungsflüssigkeit zum Spülen des Separationsfilters aus einem manuell komprimierbaren Spülbeutel zugeführt.
Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Lagerungsflüssigkeit zum Spülen des Separationsfilters aus einem automatisch komprimierbaren Spülbeutel zugeführt.
Bei einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das dem Separationsfilter zugeführte Blut durch Nabelschnurblut gebildet.
Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit den im Patentanspruch 6 angegebenen Merkmalen.
Die Erfindung schafft demnach eine Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit:
einem Separationsfilter, welches zugeführtes Blut zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentrationat filtert,
wobei das gefilterte Blut durch einen mit dem Separationsfilter verbundenen Aufnahmebehälter aufgenommen wird, und mit
einer Spüleinrichtung, welche das Separationsfilter mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten spült,
wobei die Lagerungsflüssigkeit mit den aus dem Separationsfilter herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter aufgenommen wird und zusammen mit dem dort vorhandenen gefilterten Blut das lagerungsfähige Erythrozytenkonzentrat bildet.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dem Separationsfilter das Blut während des Filtervorganges aus einem Spenderbeutel über ein erstes betätigbares offenes Ventil zugeführt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Separationsfilter Kapillarfasern mit porösen Membranen auf, die von dem zugeführten Blut Blutplasma abtrennen, welches während des Filtervorganges über ein zweites betätigbares offenes Ventil in einem Plasmabeutel aufgenommen wird.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dem Separationsfilter während des Spülvorganges die zum Spülen verwendete Lagerungsflüssigkeit aus einem manuell oder automatisch komprimierbaren Spülbeutel über ein geöffnetes Brechventil zugeführt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die in dem Spülbeutel befindliche Lagerungsflüssigkeit eine Saline-Adenine-Glucose-Mannitol(SAGM)-Lösung auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die in dem Spülbeutel befindliche Lagerungsflüssigkeit eine PAGGS-M-Lösung auf.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird während des Spülvorganges des Separationsfilters sowohl das erste betätigbare Ventil, welches sich zwischen dem Separationsfilter und dem Spenderbeutel befindet, als auch das zweite betätigbare Ventil, welches sich zwischen dem Separationsfilter und dem Plasmabeutel befindet, geschlossen, sodass sich in dem Filtergehäuse des Separationsfilters während des Spülvorganges von Außen auf die Kapillarwand ein Gegendruck aufbaut, der das Verhalten des Separationsfilters derart verändert, dass die Lagerungsflüssigkeit nur in geringen Mengen von den Zellen abgefiltert wird, sondern die aus Zellen bestehende Sekundärmembran ausspült und somit in das Erythrozytenkonzentrat gelangt.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen dem Spenderbeutel und dem Separationsfilter ein Grobfilter vorgesehen.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in einem Gravitationsfeld der Spenderbeutel oberhalb des Separationsfilters und der Plasmabeutel unterhalb des Separationsfilters angeordnet.
Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Aufnahmebehälter über eine Klemme an das Separationsfilter angeschlossen ist und nach erfolgtem Spülvorgang zur Lagerung abnehmbar.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt das in dem Spenderbeutel zur Verfügung stehende Volumen an Blut in einem Volumenbereich zwischen 30–150 ml.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das in dem Spülvorgang aus dem Separationsfilter gewonnene Restvolumen an Erythrozyten des Blutes ein nahezu konstantes Volumen auf.
Weitere mögliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozyten aus einer geringen Blutmenge werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrat aus einer geringen Blutmenge gemäß der Erfindung;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrat aus einer geringen Blutmenge gemäß der Erfindung;
3 ein Ablaufdiagram zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrat aus einer geringen Blutmenge.
Wie man aus 1 erkennen kann, weist die Vorrichtung 1 zu effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel mindestens ein Separationsfilter 2 auf. Dieses Separationsfilter 2 filtert zugeführtes Blut zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration, wobei das gefilterte Blut durch einen mit dem Separationsfilter 2 verbundenen Aufnahmebehälter 3 aufgenommen wird. Das Separationsfilter 2 weist einen Eingang 2A für die Zuführung des zu filternden Blutes auf. Darüber hinaus weist der Separationsfilter 2 einen Ausgang 2B zur Abgabe des gefilterten Blutes an den Aufnahmebehälter 3 auf. Der Eingang 2A und der Ausgang 2B des Separationsfilters 2 sind über ein Bündel von Kapillarfasern 2C miteinander verbunden. Die Kapillarfasern 2C weisen jeweils eine hochporöse Membran auf, welche Blutplasma von dem hinzugeführten Blut abtrennt. Das abgetrennte Blutplasma sammelt sich in einer Auffangkammer 2D des Separationsfilters 2. Das gefilterte Blut gelangt über eine Klemme 4 in den Aufnahmebehälter 3. Der Aufnahmebehälter 3 ist über die Klemme 4 an den Separationsfilter 2 angeschlossen und kann nach erfolgten Spülvorgang zur Lagerung abgenommen werden. In dem Separationsfilter 2 wird das am Zugang 2A zugeführte Blut zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration gefiltert, wobei das gefilterte Blut durch den mit dem Separationsfilter 2 verbunden Aufnahmebehälter 3 während des Filtervorgangs aufgenommen wird. Das Blut wird dem Separationsfilter 2 in einer möglichen Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, aus einem Spenderbeutel 5 zugeführt. In dem Spenderbeutel 5 befindet sich beispielsweise Nabelschnurblut. In den Spenderbeutel 5 ist beispielsweise ein Spike bzw. ein Dorn 6 eingestochen, sodass das Blut an ein erstes betätigbares Ventil 7 gelangt und von dort zu einem Y-Verbindungsstück 8 und ein Grobfilter 9, wie in 1 dargestellt. Das Y-förmige Verbindungsstück 8 weist einen zweiten Eingang auf, der über weiteres betätigbares Ventil 10 verfügt. Dieses betätigare Ventil 10 ermöglicht in der Gesamtanordnung einen Druckausgleich herzustellen, um die Gesamtanordnung im Vorfeld zu sterilisieren und durch Öffnen des Ventiles am Ende der Separation eventuelle Restmengen aus dem Schlauchsystem zu gewinnen. Der Grobfilter 9 dient dazu Gewebereste bzw. Gerinnsel aus dem Blut herauszufiltern. An dem Ausgang des Grobfilters 9 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein weiteres betätigbares Ventil 11 vorgesehen. Durch das geöffnete Ventil 11 gelangt das grobgefilterte Blut über ein weiteres Y-förmiges Verbindungsstück 12 und eine Verbindungsleitung 13 zu dem Eingang bzw. Zugang 2A des Separationsfilters 2. An dem anderen Eingang des Y-förmigen Verbindungsstückes 12 ist ein Spülbeutel 14 über ein betätigbares Brechventil 15 angeschlossen. Nach Abschluss des Filtervorgangs kann eine Bedienperson das Brechventils 15 aufbrechen, um den Spülbeutel 14 direkt mit dem Eingang 2A des Separationsfilters 2 zu verbinden. In dem Spülbeutel 14 befindet sich eine Lagerungsflüssigkeit, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 nicht nur zur Lagerung des gewonnenen Erythrozytenkonzentrates dient, sondern zusätzlich auch zur Spülung des Separationsfilters 2 nach erfolgter Filterung des Blutes. Bei dem Spülbeutel 14 handelt es sich bei der dargestellten Ausführungsform um einen manuell komprimierbaren Spülbeutel, der von einer Bedienperson manuell komprimiert werden kann.
Alternativ kann es sich bei dem Spülbeutel 14 auch um einen automatisch komprimierbaren Spülbeutel handeln, der mit Hilfe eines Aktuators 19 komprimiert wird, wie in 2 dargestellt. Der Aktuator 19 kann beispielsweise durch eine Steuerung 20 angesteuert werden.
Das Separationsfilter 2 weist in beiden Ausführungsformen neben dem Eingang 2A und dem Ausgang 2B für das gefilterte Blut, einen weiteren Ausgang 2E auf, über den das in der Auffangkammer 2D aufgefangene Blutplasma über ein betätigbares Ventil 16 in einen Plasmaauffangbeutel 17 gelangt. Darüber hinaus ist ein weiteres betätigbares Ventil 18 vorgesehen mit dem ein Druckausgleich und eine Sterilisierung erfolgen kann. Die in den 1, 2 dargestellte Anordnungen können sich an einem Tragegestell befinden. Dabei befindet sich in einem Gravitationsfeld der Spenderbeutel 5 oberhalb des Separationsfilters 2 und der Plasmabeutel 17 unterhalb des Separationsfilters 2. Die in den 1, 2 dargestellten Abstände und Dimensionierungen sind lediglich beispielhaft und können für verschiedene Anwendungsfälle variieren. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Blutquelle und Separationsfilteroberkante 30– 60 cm betragen. Neben dem Separationsfilter 2 ist zum Filtern des zugeführten Blutes, wie in den 1, 2 dargestellt, eine Spüleinrichtung vorgesehen, mit der das Separationsfilter 2 nach erfolgter Filterung mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter 2 noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten gespült wird. Diese Spüleinrichtung weist beispielsweise den in 1, 2 dargestellten Spülbeutel 14 auf, in dem sich ein bestimmtes Volumen an Lagerungsflüssigkeit befindet. Beispielsweise kann es sich bei dem Spülbeutel 14 um einen 100 ml-Beutel handeln, der mit 50 ml Lagerungsflüssigkeit vorgefüllt ist. Die Lagerungsflüssigkeit ist beispielsweise eine Saline-Adenine-Glucose-Mannitol(SAGM)-Lösung. Alternativ kann sich in dem Spülbeutel 14 auch eine PAGGS-M-Lösung befinden. Der Aufnahmebehälter weist beispielsweise einen Aufnahmebeutel 3 mit einem Aufnahmevolumen von 100 bis 250 ml auf. Der Plasmaauffangbeutel 14 weist bei einer möglichen Ausführungsform ein Aufnahmevolumen von ebenfalls 100 bis 250 ml auf. Das Separationsfilter 2 weist Kapillarfasern mit einer porösen Membran auf, die von dem zugeführten Blut Blutplasma abtrennen, welches während des Filtervorganges des geöffneten Ventil 16 in den Plasmaauffangbeutel 17 gelangt.
Die Filterung bzw. Separation des Blutes erfolgt durch einen gravitationsgetriebenen Filterungsprozesses mithilfe der hochporösen Membranen der Kapillare, die sich von dem Zugang 2A hinzu dem Ausgang 25 erstrecken. Beispielsweise kann eine Kapillare einen Innendurchmesser von ca. 300 μm aufweisen, wobei die Porengröße bei etwa 0,5 μm liegt. Das führt normalerweise zu einer Durchlässigkeit gegenüber Wasser i. H. v. über 35 ml pro Minute bei einer Membranfläche von 1 cm² und 1 bar Druck. Entsprechend weist das Separationsfilter 2 eine Austauschfläche von etwa 1.650 cm² auf. Das eingesetzte Separationsfilter 2 weist somit einen Separationsdruck von ca. 50 mbar und eine Wasserdurchlässigkeit von etwa 3 Liter pro Minute auf. Die Separationsleistung des Separationsfilters 2 beträgt bei Blut aufgrund des deutlich zähflüssigeren Plasmas und dem Aufbau einer zellulären Sekundärmembran an der Innenfläche der Kapillaren lediglich 10 ml pro Minute. Bei einem Ausspülen bzw. Auswaschen dieser gebildeten Sekundärmembran kann in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich ein Volumen von ca. 7 ml an Zellen gewonnen werden, wobei weitere 7 bis 50 ml als Restvolumen aus dem Gehäuse und dem Schlauchsystem gewonnen werden können. Aufgrund der hohen Durchlässigkeit der Membran der Kapillarfasern innerhalb des Separationsfilters 2 gegenüber wässrigen Lösungen würde bei einem konventionellen Spülvorgang ein großer Anteil der Spülflüssigkeit durch die Membran in die Auffangkammer 2D gelangen, ohne dass herausgespülte Substanzen, insbesondere Erythrozyten, in den Aufnahmebehälter 3 gelangen. Bei der Verwendung einer großen Menge an Spülflüssigkeit würde zudem bei einem konventionellen Spülvorgang das Erythrozytenkonzentrat durch die verwendete große Menge an Spülflüssigkeit ungewollt verwässert werden. Daher wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise in den Kapillarfasern ein Gegendruck P aufgebaut. Ferner wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 als Spülflüssigkeit keine herkömmliche Spülflüssigkeit, wie etwa eine Kochsalzlösung, verwendet, sondern es wird eine zur langfristigen Lagerung des gewonnen Erythrozytenkonzentrates notwendige Lagerungsflüssigkeit eingesetzt. Die notwendige Additivlösung bzw. Lagerungsflüssigkeit, beispielsweise SAGM, wird in einem separaten bzw. über ein Brechventil 15 angeschlossenen Behälter bzw. Beutel 14 vor dem Separationsfilter 2 als Reservoir der Spüllösung bereitsgestellt, wobei der Aufnahmebehälter 3 vor dem Filtervorgang leer ist bzw. keine Lagerungsflüssigkeit enthält.
Zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, wie sie in 1 dargestellt ist, zweistufig vorgegangen. In der ersten Stufe bzw. Phase wird das zugeführte Blut gefiltert und in einer zweite Stufe bzw. Phase wird der Separationsfilter 2 gespült, um ein noch vorhandenes Restvolumen an Erythrozyten zu gewinnen. Bei der ersten Stufe bzw. Phase sind alle betätigbaren Ventile, bis auf das Ventil 10 und das Ventil 18 geöffnet, sowie das Brechventil 15 geschlossen. Das zu filternde Blut gelangt aus dem Spenderbeutel 5 über das Ventil 7 in den Grobfilter 9 und von dort über das Ventil 11 zu dem Zugang 2A des Separationsfilters 2. Über die Kapillarmembranen 2C des Separationsfilters 2 wird das zugeführte Blut in der ersten Phase filtriert und das filtrierte bzw. gefilterte Blut gelangt über die Klemme 4 in den Aufnahmebehälter 3. Das gewonnene Plasma gelangt über das geöffnete Ventil 16 in den Plasmaauffangbeutel 17 während dieser Filterphase. Zum Abschluss des Filter- bzw. Filtriervorganges werden die Ventile 7, 11, 16 geschlossen und das Brechventil 15 z. B. durch Brechen des Brechventils 15 geöffnet. In einer zweiten Phase bzw. Stufe wird dann das Spülen des Separationsfilters 2 durchgeführt. Dabei wird beispielsweise der manuell komprimierbare Spülbeutel 14 manuell zusammengedrückt und die darin befindliche Lagerungsflüssigkeit in das Separationsfilter 2 gedrückt. Durch die in das Separationsfilter 2 hineingedrückte Lagerungsflüssigkeit wird die auf der Innenseite der Kapillarmembranen gebildete Sekundärmembran, in der sich auch Erythrozyten befinden, herausgespült, sodass das Separationsfilter 2 im Zuge des Spülvorgangs noch durchlässiger wird. Die Lagerungsflüssigkeit wird mit den aus dem Separationsfilter 2 herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter 3 aufgenommen und bildet zusammen mit dem dort bereits vorhanden gefilterten Blut das lagerungsfähige Erythrozytenkonzentrat. Während des Spülvorganges des Separationsfilters 2 werden vorzugsweise diejenigen Ventile, welche sich zwischen dem Separationsfilter 2 und dem Spenderbeutel 5 befinden, d. h. das Ventil 7 und das Ventil 11 bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, geschlossen. Weiterhin wird das betätigbare Ventil 16, welches sich zwischen dem Separationsfilter 2 und dem Plasmaauffangbeutel 17 befindet, während dem Spülvorgang geschlossen gehalten. Dadurch ist es möglich, dass sich in den Kapillarfasern 2C des Separationsfilters 2 während des Spülvorganges ein Gegendruck P aufbaut. Dieser Gegendruck P ermöglicht es, dass die zum Herausspülen des Restvolumens von Erythrozyten verwendete Lagerungsflüssigkeit zusammen mit den herausgespülten Erythrozyten in den Aufnahmebehälter 3 gelangt. Auf diese Weise wird verhindert, dass ein Teil der herausgespülten Erythrozyten in die Aufnahmekammer 2D des Separationsfilters 2 gespült wird. Hierdurch wird somit eine Verschwendung von Erythrozyten sowie eine unnötige Vergeudung von Lagerungsflüssigkeit verhindert. Der Gegendruck P wird bei der in 1 dargestellten Ausführungsform durch die manuell ausgeübte Kraft hervorgerufen, die eine Bedienperson auf den Spülbeutel 14 ausübt. Mit einem gemäßigten Druck von beispielsweise 100–200 mbar wird die Spül- bzw. Lagerungsflüssigkeit in die Kapillaren des Separationsfilters 2 gedrückt, so dass sich in dem Filtergehäuse durch die geschlossenen Ausweichventile ein entsprechender Gegendruck P auf. Der Gegendruck P kann je nach ausgeübter Kraft beispielsweise in einem Bereich von 100 bis 200 mbar liegen. Der Gegendruck P hält das in den Poren der Membrankapillaren gefangene, deutlich zähere Plasma, so dass die wässerige Spül- und Lagerungsflüssigkeit beim gewünschten Abbau der Sekundärmembran nur in geringen Mengen von beispielsweise 25%, bzw. 10 ml, abgefiltert wird. Ohne einen spontan aufgebauten Gegendruck P und ohne Sekundärmembran, die am Ende des Spülvorgangs entfernt worden ist würde eine entsprechende Membran etwa 50 ml pro Sekunde separieren und somit sowohl einen Spül- als auch einen Dosiervorgang zur Einstellung der Erythrozytenkonzentrat unmöglich zu machen.
Bei einer möglichen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 ist auf dem Aufnahmebeutel 3 eine Skala aufgedruckt, die ein Ablesen der gewonnen Menge an Erythrozytenkonzentrat erlaubt. Das Erythrozytenkonzentrat weist einen erlaubten Hämokritwert HK von 50 bis 70% auf. Der Hämokritwert HK gibt den Anteil der zellulären Bestandteile an der Gesamtblutmenge an. Der Hämokritwert HK wird als Volumenprozent gemessen und angegeben. Die Hämokritwerte HK im normalen Blut eines Körpers liegen bei etwa 40%. Die Normwerte betragen für Frauen 37 bis 47% und für Männer 40 bis 52%. Ein Erythrozytenkonzentrat weist einen höheren Hämokritwert HK von etwa 60% auf.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 wird vorzugsweise ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat mit einem Hämokritwerte HK von etwa 60% gewonnen bzw. hergestellt.

Die folgende Tabelle zeigt drei Messbeispiele eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1.

	HK	Volumen	Volumen	Volumen
Ausgangskonzentrat	70%	60 ml	50 ml	40 ml
darin Erythrozyten		42 ml	35 ml	28 ml
darin Plasma		18 ml	15 ml	12 ml
Ery aus Waschprozess	100%	15 ml	15 ml	15 ml
Gesamt Erythrozyten		57 ml	50 ml	43 ml
Plasma		18 ml	15 ml	12 ml
Zwischensumme		75 ml	65 ml	55 ml
Gewünschtes SAGM (35%)		26 ml	23 ml	19 ml
Gesamtmenge		101 ml	88 ml	74 ml
Hämatokrit Endprodukt		56%	57%	58%

Bei den dargestellten Beispielen hat das Erythrozytenkonzentrat nach erfolgtem Filtervorgang einen Hämokritwert HK von etwa 60%, wobei das in der ersten Stufe bzw. Phase gewonnene Volumen nach dem Filtervorgang im ersten Beispielfall bei 60 ml, im zweiten Beispielfall bei 50 ml und im dritten Beispielfall bei 40 ml liegt. Bei dem dargestellten Beispielen wird durch den Spülvorgang nach Abschluss des Filtervorgangs in der zweiten Phase die in dem Separationsfilter 2 noch vorhandenen Erythrozyten als Restvolumen herausgespült. Das dabei gewonnene Restvolumen an Erythrozyten hängt von der Größe und der Dimensionierung des Separationsfilters 2 ab. In dem dargestellten Beispiel kann durch den Spülvorgang des Separationsfilters 2 jeweils nochmals ein Volumen von 15 ml an reinen Erythrozyten gewonnen werden. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 kann beispielsweise ein Arzt durch Hinzuziehen der dargestellten Tabelle erkennen, dass die ursprünglich im Aufnahmebehälter 3 befindliche Ausgangsmenge an gefiltertem Blut durch dosiertes Betätigen des Spülbeutels 14 auf eine entsprechende Gesamtmenge zu erhöhen ist, um ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat von etwa 60% HK zu erhalten. Nach Abschluss des Filtervorganges kann beispielsweise der Arzt im zweiten Bespielfall auf der aufgedruckten Skala des Aufnahmebehälters 3 feststellen, dass er mit Hilfe des Separationsfilter 2 zunächst 50 ml an Ausgangskonzentrat gewonnen hat. Um ein Endprodukt mit einem Hämokritwert HK von 57% zu erhalten, muss er daher laut Tabelle den Spülbeutel 14 so lange komprimieren, bis die Gesamtmenge auf 88 ml angestiegen ist. Um die notwendige Menge an Lagerungsflüssigkeit dem Erythrozytenkonzentrat beizugeben, ist auf dem Aufnahmebeutel 3 eine Skala aufgedruckt, die ein Ablesen der gewonnenen Menge an Konzentrat erlaubt. Nach dem Spülvorgang werden in dem dargestellten Beispiel weitere 15 ml an Erythrozyten gewonnen. Der Spülvorgang wird beendet, sobald die Gesamtmenge im Konzentratbeutel 3 die notwendige Gesamtmenge gemäß Tabelle erreicht, d. h. bei einem abgelesenen Ausgangsvolumen von 50 ml eine Gesamtmenge von 88 ml erreicht hat. Wie in der Tabelle dargestellt, kann bei einem differenzierendem Ausgangsvolumen in dem geschlossenen System der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 eine gleichmäßig hohe Konzentration an Erythrozyten in dem Endprodukt bzw. ein vorgegebener Hämokritwert HK erreicht werden.
3 zeigt ein einfaches Ablaufdiagramm zur Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur effizienten Gewinnung eins lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge. Das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt zweistufig. In einem ersten Schritt S1 wird das zugeführte Blut durch das Separationsfilter 2 zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentrat gefiltert, wobei das gefilterte Blut mit erhöhter Erythrozytenkonzentrat im Schritt S1 in einem mit dem Separationsfilter 2 verbundenen Aufnahmebehälter 3 aufgenommen wird.
In einem zweiten nachgelagerten Schritt S2 erfolgt ein Spülen des Separationsfilters 2 mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter 2 noch vorhanden Restvolumens an Erythrozyten. Die Lagerungsflüssigkeit bzw. Spülflüssigkeit wird mit den aus dem Separationsfilter 2 herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter 3 aufgenommen und bildet mit dem dort vorhanden gefilterten Blut ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat mit einer bestimmten Konzentration an Erythrozyten. Dann wird die Klemme 4 gelöst und der Aufnahmebehälter 3 abgenommen und gelagert.
Das gewonnene Erythrozytenkonzentrat kann beispielsweise dem Spender oder einer geeigneten dritten Person bei entsprechender medizinischer Indikation zugeführt werden. Das in dem Plasmaauffangbeutel 17 befindliche aufgefangene Blutplasma kann ebenfalls für verschiedene Zwecke weiterverwendet werden.
Die in 1, 2 dargestellte Anordnungen zeigen lediglich mögliche Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates. Verschiedene Ausführungsvarianten sind möglich. Beispielsweise kann auf das in dem 1, 2 dargestellte Grobfilter 9 bei einer möglichen Ausführungsform verzichtet werden. Weiterhin kann das Blut dem Separationsfilter 2 direkt von einem Spender oder aus einem Spenderbeutel zugeführt werden. Die Kompression des Spülbeutels 16 kann manuell oder automatisch durch einen Aktuator 19 erfolgen. Die Einstellung der Ventile kann ebenfalls manuell oder automatisch erfolgen. Bei einer automatischen Ansteuerung der Ventile sind die Ventile an die elektronische Ablaufsteuerung 20 angeschlossen, wobei die Ventile 7, 11, 16 sowie die Klemme 4 in einer ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens derart angesteuert werden, dass sie geöffnet sind, wohingegen die Ventile 10, 15, 18 in dieser ersten Stufe geschlossen gehalten werden. Nach einer bestimmten Zeit bzw. nach Abschluss des Filtervorganges werden durch die Ablaufsteuerung die Ventile 7, 11, 16 geschlossen und das Ventil 15 geöffnet. Anschließend wird durch den Aktuator 19 eine Kraft auf den Spülbeutel 14 kontrolliert ausgeübt, um einen entsprechenden Gegendruck P während des Spülvorgangs aufzubauen und ein bestimmtes Volumen an Lagerungsflüssigkeit in das Separationsfilter 2. gepresst.
Bei einer möglichen Ausführungsform hat die Ablaufsteuerung 20 Zugriff auf die oben dargestellte Tabelle, die in einem Datenspeicher 23 abgelegt ist. Ein Nutzer gibt nach dem Spülvorgang das von ihm abgelesene Ausführungsvolumen (z. B. 50 ml) über ein Schnittstelle 21 ein und die Ablaufsteuerung 20 betätigt den Aktuator 19 zur Kompression des Spülbeutels 14 solange bis das notwendige Volumen an Lagerungsflüssigkeit (z. B. 23 ml) zur Erreichen eines Hämokrit-Endproduktes mit vorbestimmter Konzentration (z. B. 57%) erreicht wird. Über einen Drucksensor 22 kann die Ablaufsteuerung 20 bei einer möglichen Ausführungsform ferner den im Separationsfilter 2 während des Nachspülvorgang aufgebauten Gegendruck P überwachen. Nach Anschluss des Spülvorgangs wird die Klemme 4 manuell oder automatisch geschlossen und der Aufnahmebehälter 3 zur Lagerung entnommen. Ferner wird der Plasmaauffangbeutel 17 entnommen.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Separationsfilter
3: Aufnahmebehälter
4: Klemme
5: Spenderbeutel
6: Dorn
7: Ventil
8: y-Stück
9: Grobfilter
10: Ventil
11: Ventil
12: y-Stück
13: Leitung
14: Spülbeutel
15: Brechventil
16: Ventil
17: Plasmaauffangbeutel
18: Ventil
19: Aktuator
20: Ablaufsteuerung
21: Schnittstelle
22: Drucksensor
23: Datenspeicher
S1–S2: Verfahrensschritte

Claims

Verfahren zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit den Schritten: (a) Filtern (S1) von zugeführtem Blut durch ein Separationsfilter (2) zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration, wobei das gefilterte Blut mit erhöhter Erythrozytenkonzentration in einem mit dem Separationsfilter (2) verbundenen Aufnahmebehälter (3) aufgenommen wird; und (b) Spülen (S2) des Separationsfilters (2) mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter (2) noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten, wobei die Lagerungsflüssigkeit mit den aus dem Separationsfilter (2) herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter (3) aufgenommen wird und zusammen mit dem dort vorhandenen gefilterten Blut ein lagerungsfähiges Erythrozytenkonzentrat bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei beim Filtern des zugeführten Blutes Blutplasma abgetrennt wird, welches in einem Plasmabeutel (17) aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Blut dem Separationsfilter (2) aus einem Spenderbeutel (5) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die Lagerungsflüssigkeit zum Spülen des Separationsfilters (2) aus einem manuell oder automatisch komprimierbaren Spülbeutel (14) zugeführt wird bis das Erythrozytenkonzentrat einen bestimmten Hämokritwert (HK) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei das dem Separationsfilter (2) zugeführte Blut durch Nabelschnurblut gebildet wird.
Vorrichtung zur effizienten Gewinnung eines lagerungsfähigen Erythrozytenkonzentrates aus einer geringen Blutmenge mit: einem Separationsfilter (2), welches zugeführtes Blut zur Erhöhung von dessen Erythrozytenkonzentration filtert, wobei das gefilterte Blut durch einen mit dem Separationsfilter (2) verbundenen Aufnahmebehälter (3) aufgenommen wird, und mit einer Spüleinrichtung (14), welche das Separationsfilter (2) mit einer Lagerungsflüssigkeit zur Gewinnung eines in dem Separationsfilter (2) noch vorhandenen Restvolumens an Erythrozyten spült, wobei die Lagerungsflüssigkeit mit den aus dem Separationsfilter (2) herausgespülten Erythrozyten in dem Aufnahmebehälter (3) aufgenommen wird und zusammen mit dem dort vorhandenen gefilterten Blut das lagerungsfähige Erythrozytenkonzentrat bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei dem Separationsfilter (2) das Blut während des Filtervorganges aus einem Spenderbeutel (5) über mindestens ein erstes betätigbares offenes Ventil (7, 11) zugeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Separationsfilter (2) Kapillarfasern mit porösen Membranen aufweist, die von dem zugeführten Blut Blutplasma abtrennen, welches während des Filtervorganges über ein zweites betätigbares offenes Ventil (16) in einem Plasmaauffangbeutel (17) aufgenommen wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 7, wobei dem Separationsfilter (2) während des Spülvorgangs die zum Spülen verwendete Lagerungsflüssigkeit aus einem Spülbeutel (14), welcher manuell oder automatisch mittels eines durch eine Ablaufsteuerung (20) gesteuerten Aktuators (19) komprimiert wird, über ein Ventil (15) zugeführt wird bis das Erythrozytenkonzentrat einen bestimmten Hämokritwert (HK) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die in dem Spülbeutel (14) befindliche Lagerungsflüssigkeit eine Saline-Adenine-Glucose-Mannitol(SAGM)-Lösung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche 6 bis 10, wobei während des Spülvorganges des Separationsfilters (2) sowohl das erste betätigbare Ventil (7, 11), welches sich zwischen dem Separationsfilter (2) und dem Spenderbeutel (5) befindet, als auch das zweite betätigbare Ventil (16), welches sich zwischen dem Separationsfilter (2) und dem Plasmaauffangbeutel (17) befindet, geschlossen ist, sodass sich in den Kapillarfasern des Separationsfilters (2) während des Spülvorganges ein Gegendruck P aufbaut und die zum Herausspülen des Restvolumens von Erythrozyten verwendete Lagerungsflüssigkeit mit den herausgespülten Erythrozyten in den Aufnahmebehälter (3) gelangt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 11, wobei zwischen dem Spenderbeutel (5) und dem Separationsfilter (2) ein Grobfilter (9) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 12, wobei in einem Gravitationsfeld der Spenderbeutel (5) oberhalb des Separationsfilters (2) und der Plasmaauffangbeutel (17) unterhalb des Separationsfilters (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 13, wobei der Aufnahmebehälter (3) über eine Klemme (4) an das Separationsfilter (2) angeschlossen ist und nach erfolgtem Spülvorgang zur Lagerung abnehmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 14, wobei das in dem Spenderbeutel (5) zur Verfügung stehende Volumen an Blut in einem Volumenbereich zwischen 30–150 ml liegt.