DE102022113911A1

DE102022113911A1 - Vorrichtung und Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit

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Publication number: DE102022113911A1
Application number: DE102022113911.5A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-06-02
Filing date: 2022-06-02
Publication date: 2023-12-07

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten. Die Vorrichtung verfügt über eine Behandlungskammer (2), in die über einen Einlass (3) dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit einleitbar und aus der über einen Auslass (4) in der Behandlungskammer (2) behandelte Körperflüssigkeit abführbar ist, und über eine Behandlungseinheit (5), durch die wenigstens zeitweise ein Medium in der Behandlungskammer (2) bereitstellbar ist, bei dessen Kontakt mit der Körperflüssigkeit zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert wird und/oder Schadelemente, die in dem in die Behandlungskammer (2) eingeleiteten Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden.Die beschriebene technische Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Behandlungseinheit (5) einen Plasmagenerator (6) zur wenigstens zeitweisen Erzeugung eines Plasmas aufweist und erzeugtes Plasma über zumindest einen Transferbereich (7) einer Kammerwand (8) der Behandlungskammer (2) in die Behandlungskammer (2) einbringbar und in der Behandlungskammer (2) mit der zu behandelnden Körperflüssigkeit wenigstens zeitweise in Kontakt bringbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten. Hierbei ist eine Behandlungskammer vorgesehen, in die über einen Einlass dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit einleitbar und aus der über einen Auslass in der Behandlungskammer behandelte Körperflüssigkeit ableitbar ist. Ferner wird mit einer Behandlungseinheit, wenigstens zeitweise ein Medium in der Behandlungskammer bereitgestellt, durch dessen Kontakt mit der Körperflüssigkeit zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert oder Schadelemente, die in der Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche technische Lösungen bekannt, um Körperflüssigkeiten außerhalb eines menschlichen oder tierischen Körpers einer speziellen Behandlung zu unterziehen. Eine besonders bekannte Behandlungsmethode stellt hierbei die Blut- oder Hämodialyse dar. Hierbei handelt es sich um eine Blutreinigungsverfahren, das bei Nierenschäden als Ersatzverfahren zum Einsatz kommt. Während der Hämodialyse, die zur Abgrenzung gegenüber der Leberdialyse teilweise auch als Nierendialyse bezeichnet wird, wird dem Patienten über einen Shunt Blut entnommen und einer Dialyseeinheit zugeführt, in der das Blut entlang einer semipermeablen Membran eines speziellen Filters, eines sogenannten Dialysators, geführt wird und im Blut gelöste Moleküle in eine auf der gegenüberliegenden Seite der Membran angeordnete Dialyseflüssigkeit diffundieren. Der Dialysator verfügt über feine Hohlfasern, deren Wände die semipermeable Membran bilden und mikroskopisch kleine Poren aufweisen. Zum Entfernen von Toxinen aus dem Blut des Patienten fließt während der Hämodialyse eine spezielle Dialyseflüssigkeit durch den Filter und umspült die Hohlfasern von außen, während das Blut durch die Hohlfaser strömt. Bei der Hämodialyse treten Toxine, Harnstoff und andere kleine Partikel durch die Membran hindurch.
Eine gattungsgemäße Hämodialysemaschine ist aus der DE 10 2016 006 887 A1 bekannt. Derartige Dialysemaschinen werden üblicherweise an ihrem Einsatzort an eine Reinstwasserversorgung angeschlossen, die das für die Dialyse notwendige Dialysat bzw. Permeat zur Verfügung stellt. Wesentlich an der in dieser Schrift beschriebenen Dialysemaschine ist, dass zwischen dem Wasseranschluss und dem Dialysesystem eine Konstantflussdrossel angeordnet ist, die sicherstellt, dass sich während des Betriebs auch bei auftretenden Druckdifferenzen der Volumenstrom des zugeführten Wassers konstant bleibt.
Neben der Hämodialyse sind auch weitere Lösungen bekannt, um eine extrakorporale Behandlung oder Modifikation von Körperflüssigkeiten, insbesondere von Blut, durchzuführen. In diesem Zusammenhang beschreibt etwa die DE 10 2019 106 651 A1 eine Behandlungsvorrichtung zur extrakorporalen, immuntoleranzsteigernden Blutbehandlung. Derartige Vorrichtungen werden in der Medizin und Biochemie vor allem zur Steigerung der Immuntoleranz von Organismen gegenüber fremden oder eigenen Implantaten oder bei Autoimmunerkrankungen eingesetzt. Die beschriebene Vorrichtung verfügt über eine Behandlungskammer, in die Blut eines Patienten einleitbar und aus der behandeltes Blut ausleitbar ist und in der eine Zellexpositionseinrichtung angeordnet ist. Diese Zellexpositionseinrichtung ist mit einem biologischen Zellmaterial versehen, das für eine stoffliche Wechselwirkung des im Innenraum des Behälters angeordneten Bluts geeignet ist. Hierbei ist die Zellexpositionseinrichtung so konfiguriert, dass das Blut mit dem Zellmaterial oder einem Oberflächenmolekül, beispielsweise einem Antigen, von diesem in der Behandlungskammer in Kontakt gebracht wird. Hierbei erfolgt eine geeignete Wechselwirkung, ohne dass Zellen des Zellmaterials selbst in den Innenraum der Behandlungskammer gelangen. Vielmehr erfolgt die stoffliche Wechselwirkung zwischen dem Blut und dem Zellmaterial aufgrund einer gegenseitigen Berührung an der Grenzfläche zwischen dem Innenraum und dem Zellmaterialbereich oder durch einen Eintritt von Oberflächenmolekülen des Zellmaterials in den Innenraum. Die beschriebene Vorrichtung lässt sich beispielsweise zur Immuntherapie bei der Behandlung von Krebserkrankungen einsetzen. Bei der sogenannten extrakorporalen Immunmodulation wird hierbei Blut des erkrankten Patienten entnommen und außerhalb des Körpers behandelt, wobei üblicherweise T-Zellen im Blut derart modifiziert werden, dass sie verstärkt in der Lage sind, Krebszellen anzugreifen. Nach Rückführung des behandelten Blutes in den Blutkreislauf des Patienten ist aufgrund dieser Behandlung die Empfindlichkeit des Immunsystems gegenüber den Krebszellen erhöht, sodass die körpereigenen Kräfte zur Bekämpfung der Krebserkrankung gestärkt sind.
Neben den bereits erwähnten Verfahren zur extrakorporalen Behandlung von Blut gibt es darüber hinaus gehenden Bedarf, Körperflüssigkeiten, wie Blut, Lymphe, Liquor cerebrospinalis oder Urin, eines Patienten auf andere Weise zu behandeln bzw. zu modifizieren oder von speziellen Elementen, insbesondere Schadelementen, zu befreien. Wesentlich ist stets, dass die einem Patienten entnommene Körperflüssigkeit derart gehandhabt und behandelt wird, dass diese ohne Risiko für den Patienten diesem wieder zugeführt werden kann.
Ausgehend von den bekannten technischen Lösungen zur extrakorporalen Behandlung von Körperflüssigkeiten sowie dem darüber hinaus bestehenden Bedarf weiterer Behandlungsmethoden liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit der zuverlässig, sicher und auf möglichst einfache Weise eine den Gesundheitszustand eines Patienten verbessernde Modifikation einer Körperflüssigkeit und/oder die Entfernung pathogener Substanzen aus einer Körperflüssigkeit eines Patienten, vor allem aus Blut ermöglicht wird. Im Weiteren sollte es möglich sein, immunologische und biochemische Signaltransaktionsprozesse zu modifizieren und immunologische Mediatoren freizusetzen, die dann beispielsweise in das Blutplasma eines Patienten gelangen. Die anzugebende Vorrichtung zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit sollte es im Anschluss an die Behandlung der Flüssigkeit ermöglichen, die Flüssigkeit zumindest weitgehend ohne Risiko für den Patienten und auf einfache Weise dem Patienten wieder zuzuführen. Auf vorteilhafte Weise sollte Die Vorrichtung derart ausgeführt sein, dass etwa bei der Behandlung von Blut die patienteneigene Homöostase hinsichtlich der funktionellen Integrität des Immunsystems wieder hergestellt wird, wobei unterschiedliche Fehlregulationen infolge von Infektionen, Autoimmunreaktionen, neurodegenerativen Prozessen oder von traumatischen Ereignissen ausgleichbar sein sollen.
Im Übrigen sollte es möglich sein, mithilfe einer entsprechenden technischen Lösung protektive Maßnahmen, die auf möglichst viele Organe und Organsubsysteme wirken, zu aktivieren. Eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung sollte ferner flexibel einsetzbar sein, sodass sowohl einem Patienten portionsweise entnommene Mengen einer Körperflüssigkeit als auch permanent entnommene und in einem Flüssigkeitskreislauf geförderte Körperflüssigkeit, insbesondere Blut, behandelbar sind.
Die zuvor beschriebene Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten. Die Vorrichtung verfügt über eine Behandlungskammer, in die über einen Einlass dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit einleitbar und aus der über einen Auslass in der Behandlungskammer behandelte Körperflüssigkeit abführbar ist und über eine Behandlungseinheit, durch die wenigstens zeitweise ein Medium in der Behandlungskammer bereitstellbar ist, bei dessen Kontakt mit der Körperflüssigkeit zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert wird und/oder Schadelemente, die in der in die Behandlungskammer eingeleiteten Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Behandlungseinheit einen Plasmagenerator zur wenigstens zeitweisen Erzeugung eines Plasmas aufweist und erzeugtes Plasma über zumindest einen Transferbereich einer Kammerwand der Behandlungskammer in die Behandlungskammer einbringbar und in der Behandlungskammer mit der zu behandelnden Körperflüssigkeit wenigstens zeitweise in Kontakt bringbar ist. Bevorzugt handelt es sich bei dem von dem Plasmagenerator erzeugten Plasma um ein sogenanntes Kaltplasma, also ein physikalisches Plasma, das zur Verwendung für therapeutische Zwecke am Menschen oder Tier geeignet ist.
Generell ist es auf dem Gebiet der Medizin bereits bekannt, Plasmen zur Desinfektion oder Sterilisation von Medizinprodukten und Körperoberflächen, zur Beeinflussung der Wundheilung und Blutgerinnung sowie zur Behandlung von Hautkrankheiten einzusetzen.
Vorzugsweise erzeugt der Plasmagenerator ein Plasma, das, wenn es in Kontakt mit der Körperflüssigkeit kommt, eine Temperatur aufweist, die geringer als 40 °C ist. Grundsätzlich ist hierbei unter einem Plasma ein Medium mit einem besonderen Aggregatzustand zu verstehen, der neben den Aggregatszuständen fest, flüssig und gasförmig teilweise als vierter Aggregatzustand bezeichnet wird. Allgemein kann durch eine Energiezufuhr der Aggregatzustand eines Stoffes verändert werden, also ein Feststoff in eine Flüssigkeit und diese in ein Gas überführt werden, wobei die Beweglichkeit der Moleküle des Stoffs jeweils zunimmt bis im Gaszustand deren freie Beweglichkeit erreicht ist. Führt man einem Gas weitere Energie in Form von Wärme oder starken elektrischen Feldern zu, kommt es zu einer teilweisen oder vollständigen Ionisation der Teilchen, der Herauslösung von Elektronen aus Atomen oder Molekülen des Gases, wobei frei bewegliche Elektronen und ionisierte Atome entstehen.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, dass diese eine Plasmabehandlung einer Körperflüssigkeit, wie etwa Blut, Lymphe, Liquor cerebrospinalis oder Urin, eines Patienten in einer extrakorporalen angeordneten Behandlungskammer ermöglicht. Generell ist es hierbei denkbar, dass die Vorrichtung als separate Einheit, der Blut eines Patienten in einzelnen Portionen, die dem Patienten zuvor entnommen wurden, zugeführt wird oder aber, dass diese Vorrichtung in einen extrakorporalen Flüssigkeitskreislauf integriert ist, durch den die zu behandelnde Körperflüssigkeit des Patienten strömt. Wird etwa Blut mit der Vorrichtung behandelt, wird dieses bevorzugt über einen Katheter dem Patienten entnommen, durch den extrakorporalen Flüssigkeitskreislauf und die Behandlungskammer, in der eine Plasmabehandlung erfolgt, gefördert und behandeltes Blut wieder über den Shunt dem Patienten zugeführt.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transferbereich eine poröse Membran mit einer Mikrostruktur aufweist. Vorzugsweise verfügen die Poren der Membran wenigstens teilweise über einen Innendurchmesser von 0,4 bis 0,6 µm. Weiterhin ist es von besonderem Vorteil, wenn die im Transferbereich verwendete Membran wenigstens ein Polymer aufweist. Alternativ oder in Ergänzung ist es ferner denkbar, dass die Membran zumindest ein Material ausgewählt aus einer Materialgruppe aufweist, die Zellulose, Zelluloseazetat, Zellulosetriazetat, Polysulfon, Poly(ether)sulfon, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyacrylnitril, Polimethylmethacrylat, Polyurethan, und Silikon sowie nanoporöses Silikon hält.
Auf vorteilhafte Weise ist der Plasmagenerator derart ausgeführt, dass ein kaltes, atmosphärisches Plasma, das für medizinische Anwendungen geeignet ist, erzeugt. Das vom Plasmagenerator erzeugte Plasma ist unter offenen atmosphärischen Bedingungen stabil und lässt sich reproduzierbar erzeugen und wird über den Transferbereich einer Kammerwand der Behandlungskammer in die Behandlungskammer, in der sich die Körperflüssigkeit eines Patienten befindet, eingebracht. Der Plasmagenerator ist vorzugsweise derart ausgeführt, dass im Kontaktbereich mit der zu behandelnden Flüssigkeit ein kaltes Plasma vorliegt, das eine Temperatur von weniger als 40 °C ist aufweist, um eine Behandlung bzw. Modifikation der Körperflüssigkeit sowie seiner biologischen Bestandteile zu erreichen. Auf bevorzugte Weise ist der Plasmagenerator ferner derart ausgeführt, dass durch Zuführung von elektrischer Energie in und/oder Anlegen eines elektrischen Feldes an ein selbst biologisch nicht wirksames Gas, das etwa Argon, Helium, Sauerstoff, Stickstoff enthält, ein Plasma erzeugt wird. Ebenso kann Luft zur Herstellung eines Plasmas verwendet werden.
Der Plasmagenerator ist hierbei derart ausgeführt, dass der Großteil der zugeführten Energie für die Erzeugung von energiereichen, heißen Elektronen verwendet wird, während die Mehrzahl der Gasatome und Ionen in einem niederenergetischen Zustand verbleibt, woraus die vergleichsweise niedrige Plasmatemperatur resultiert.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Plasmagenerator derart ausgeführt, dass er eine volumetrische dielektrische Barriereentladung (DBD) ausführt, bei der das Plasma in einem Spalt zwischen einer isolierten dielektrischen Hochspannungselektrode und dem Transferbereich der Behandlungskammer, auf dessen gegenüberliegender Seite sich die zu behandelnden Körperflüssigkeit befindet, gezündet wird. Die Membran, insbesondere eine Beschichtung der Membran und/oder die Körperflüssigkeit dient in diesem Fall als Gegenelektrode. Das Arbeitsgas, bevorzugt in Form von atmosphärischer Luft, wird aus der Umgebung angesaugt oder aber als speziell ausgewähltes Gas oder Gasgemisch aus einer Gasversorgung bereitgestellt.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des Plasmagenerators verfügt dieser über wenigstens eine Atmosphärendruck-Plasmadüse (APPJ), die eine Gasdüse sowie eine oder zwei Elektroden aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform wird während einer Behandlung das Plasma innerhalb der wenigstens einen Düse gezündet und durch den Strom des jeweils verwendeten Arbeitsgases in Richtung des Transferbereichs und der zu behandelnden Körperflüssigkeit gefördert. Von ganz besonderem Vorteil ist es, wenn der Plasmagenerator eingerichtet ist, um ein Remote-Plasma zu erzeugen, das potenzialfrei ist und aus entspannenden und rekombinierenden aktiven Spezies besteht, erzeugt derartiges Remote Plasma besteht aus entspannenden und kombinieren den aktiven Spezies aus dem Inneren sind. Im Übrigen ist es denkbar, dass der Transferbereich und/oder die Körperflüssigkeit wenigstens eine weitere Elektrode bildet und das expandierende Plasma freie und hochenergetische Elektronen enthält, sodass das Plasma zumindest zeitweise nicht völlig potenzialfrei ist. Auf vorteilhafte Weise ist ferner vorgesehen, dass eine Gaserzeugungseinheit vorgesehen ist, die das in Abhängigkeit der geplanten Behandlung benötigte Gas oder Gasgemisch erzeugt und als Arbeitsgas dem Plasmagenerator zuführt.
Bislang wird davon ausgegangen, dass bei einer Plasmabehandlung einer Körperflüssigkeit einerseits plasmainduzierte Veränderungen der flüssigen Umgebung von Zellen und andererseits reaktive Sauerstoff- und Stickstoffspezies (ROS, RNS), die in der Flüssigphase erzeugt oder in diese überführt werden, eine Rolle bei plasmainduzierten biologischen Reaktionen spielen. Anderen Komponenten eines Plasmas, wie etwa UV-Strahlung oder elektrischen Feldern bzw. bewegten elektrischen Ladungen, kommt eine zusätzliche Bedeutung bei der Behandlung einer Körperflüssigkeit zu.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Behandlungskammer einen Kanal aufweist, der zumindest abschnittsweise von dem Transferbereich, der einen Teil der Kammer- oder Kanalwand bildet, begrenzt wird. In diesem Fall ist die zu behandelnde Körperflüssigkeit wenigstens zeitweise in einem Kanal angeordnet oder durchströmt einen Kanal mit einer Wand, die über den Transferbereich verfügt. Auf vorteilhafte Weise wird hier während einer Behandlung das mit dem vom Plasmagenerator erzeugte Plasma über den Transferbereich in die durch den Kanal strömende Körperflüssigkeit eingeleitet. Es ist von Vorteil, wenn der Kanal einen viereckigen, runden oder ovalen Querschnitt aufweist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Kanal durch eine poröse Membran, die wenigstens bereichsweise den Transferbereich bildet, durch den das zur Behandlung vorgesehene Plasma hindurchtritt, ausgeführt ist.
Im Weiteren ist es auf vorteilhafte Weise denkbar, dass auf einer Oberfläche einer dem Transferbereich gegenüberliegenden, weiteren Kammerwand der Behandlungskammer eine Nanostruktur angeordnet ist. Das über den Transferbereich in die Behandlungskammer eingeleitete Plasma tritt während der Behandlung der Körperflüssigkeit in diesem Fall durch die Behandlungskammer hindurch und trifft dann auf die Nanostruktur auf der gegenüberliegenden Kammerwand auf. Vorzugsweise ist die Nanostruktur auf der Oberfläche der gegenüberliegenden Kammerwand abgeschieden worden und/oder eine Beschichtung auf eine auf dieser Kammerwand bereits vorhandene Nanostruktur aufgebracht worden. Vorzugsweise verfügt die Nanostruktur wenigstens abschnittsweise über ein Edelmetall.
Alternativ oder in Ergänzung ist vorgesehen, dass eine Oberfläche des Transferbereichs, die einem Innenraum der Behandlungskammer zugewandt ist, wenigstens abschnittsweise eine Beschichtung und/oder eine Modifikation aufweist. In diesem Zusammenhang ist es denkbar, dass der Transferbereich eine Polypropylenmembran aufweist, deren Oberfläche wenigstens abschnittsweise mit einem Copolymer mit zwitterionischen Eigenschaften, bevorzugt mit Poli Poly(glycidylmethacrylat)-co-sulfobetainmethacrylat) (Poly(GMA-co-SBMA) beschichtet ist.
Im Übrigen sieht eine spezielle Weiterbildung der Erfindung vor, dass der Transferbereich eine Zellulosemembran aufweist, deren Oberfläche durch Aufpfropfen zwitterionischer Polymere mittels oberflächeninitiierter radikalischer Atomtransferpolymerisation ATRP modifiziert ist.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist ferner denkbar, dass die Membran eine Mischung aufweist, die zumindest über ein Blockcopolymer aus Poly(milchsäure) und ein (PLA)/Poly(hydroxyethylmethacrylat) (PHEMA).
Ferner ist es von besonderem Vorteil, wenn der Einlass und der Auslass der Behandlungskammer über Verbindungselemente verfügen, über die die Behandlungskammer flüssigkeitsdicht mit einer Schlauch- und oder Rohrleitung verbindbar ist. Eine derart ausgeführt Behandlungskammer lässt sich somit auf vorteilhafte Weise in einen extrakorporalen Flüssigkeitskreislauf integrieren, durch den zumindest zeitweise eine Körperflüssigkeit, die einem Patienten entnommen wurde, gefördert wird. Insofern betrifft die Erfindung auch einen Behandlungskreislauf, in einem Patienten entnommene Körperflüssigkeit gefördert, dann behandelt und schließlich nach vollendeter Behandlung wieder dem Patienten zugeleitet wird. Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Medizingerät mit einer Vorrichtung, die nach wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zur bedarfsgerechten Steuerung des Plasmagenerators, der Menge des pro Zeiteinheit durch die Behandlungskammer geförderten oder in dieser mit dem Plasma in Kontakt gebrachten Körperflüssigkeit, von Förder- und Stellelementen zur Förderung der Körperflüssigkeit in die Behandlungskammer oder von der Behandlungskammer in Richtung des Patienten, von Einheiten zur Filtration oder Aufbereitung der Körperflüssigkeit und/oder einer Dialysemaschine mit ihren Komponenten, in die eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung integriert oder integrierbar ist. Die Steuereinheit ist geeignet zur Ausführung einer geeigneten Software und kann als separate Einheit ausgeführt oder Teil einer übergeordneten und/oder zentralen Steuerung sein.
Auf bevorzugte Weise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung, die gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen gestaltet ist, gemeinsam mit einem sterilisierten Einwegsystem zur extrakorporalen Flüssigkeitsförderung verwendet, das während der Behandlung zumindest zeitweise in Kontakt mit der zu behandelnden Körperflüssigkeit, beispielsweise Blut, kommt. Das Einwegsystem dient dem einmaligen Gebrauch. Ebenso ist die Behandlungskammer bevorzugt als Einwegartikel ausgeführt.
Das Einwegsystem verfügt auf vorteilhafte Weise über wenigstens ein Kunststoffteil, insbesondere einen Kunststoffschlauch, der zur Führung von Körperflüssigkeiten, etwa Blut, und/oder Plasma geeignet ist. Ferner sind vorzugsweise Koppelemente vorgesehen, um den wenigstens einen Kunststoffartikel flüssigkeitsdicht mit einem Shunt, der Behandlungskammer, dem Plasmagenerator, einem Stellelement zur Beeinflussung eines Fluidstroms, wie etwa ein Ventil, und/oder einer Fördereinrichtung zur Förderung eines Fluids verbunden. Eine Verbindung, insbesondere mit der Behandlungskammer kann als mechanisches Verbindungselement oder als optisches Koppelelement, insbesondere zur Übertragung optischer Steuersignale, ausgeführt sein.
Auf vorteilhafte Weise ist die Behandlungskammer, in der ein Kontakt zwischen der zu behandelnden Körperflüssigkeit und dem vom Plasmagenerator erzeugten Plasma hergestellt wird, als Einwegartikel ausgeführt. Vorzugsweise weist die Behandlungskammer einen Kanal auf, dessen Kanalwand als mikroporöse Membran, die wenigstens abschnittsweise den Transferbereich bildet, ausgeführt. Die Membran hat bevorzugt Poren mit einem Innendurchmesser von 0,4 bis 0,6 µm, insbesondere von 0,5 µm. Die Membran verfügt gemäß einer besonderen Weiterbildung über ein Polymer, wie etwa Polyethersulfon oder Polyamid. Die zuvor angegebene Porengröße ist vorteilhaft für die Behandlung einer Körperflüssigkeit, da potenziell schädliche Moleküle, etwa Mikroorganismen, wie zum Beispiel bakterielle Fragmente oder Endotoxine, inaktiviert werden und die Körperflüssigkeit durch das Plasma aktiviert wird.
Im Weiteren ist es von Bedeutung für die Erfindung, dass der Transferbereich der Behandlungskammer durchlässig für das zum Einsatz kommende Plasma ist. Auf der dem Transferbereich gegenüberliegenden Bereich der Behandlungskammer verfügt die Kammerwand über eine Modifikation und/oder Beschichtung, sodass Plasma nach einem Kontakt mit der Körperflüssigkeit nicht aus der Behandlungskammer austritt. Bevorzugt verfügt die Kammerwand auf der Oberfläche ihrer Innenseite über eine Nanostruktur, die auf vorteilhafte Weise Nanopartikel, zum Beispiel aus einem Edelmetall, aufweist.
Vor Aufnahme einer Behandlung wird die Behandlungskammer sowie ein damit verbundenes System, das zur extrakorporalen Flüssigkeitsführung geeignet ist, die beide bevorzugt als Einwegsysteme ausgeführt sind, mit Kochsalz aufgefüllt und sterilisiert. Nach dem Aufbau eines extrakorporalen Behandlungskreislaufs mit den zuvor genannten Komponenten wird es von der zu behandelnden Körperflüssigkeit freigespült. Durch eine blasenfreie Befüllung der Behandlungskammer und des Systems zur Flüssigkeitsführung wird während der Behandlung auf vorteilhafte Weise ein blasenfreier Durchfluss der Körperflüssigkeit durch das Behandlungssystem, vorzugsweise von Blut, das einem Patienten durch einen Shunt entnommen und über diesen wieder zugeführt wird, sichergestellt.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Behandlungskammer der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sobald sie zur extrakorporalen Behandlung von Blut eingesetzt wird, in Strömungsrichtung eine Apherese mit zumindest einer Apheresemembran vorgeschaltet ist. In dieser Aphereseeinheit erfolgt eine größenabhängige Trennung unterschiedlicher Blutbestandteile. Kleinere gelöste Blutbestandteile, wie Elektrolyte und Globuline, also Blutplasmaproteine, passieren die Apheresemembran bzw. die Membransiebe, während größere Blutzellen, wie Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten in Richtung des Blutstroms wandern.
Im Übrigen betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten. Bei diesem Verfahren wird dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit in eine Behandlungskammer eingeleitet, die in die Behandlungskammer eingeleitete Körperflüssigkeit wenigstens teilweise in der Behandlungskammer mit wenigstens einem Medium zur Behandlung in Kontakt gebracht, sodass aufgrund des Kontakts der Körperflüssigkeit mit dem Medium zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert wird und/oder Schadelemente, die in dem in die Behandlungskammer eingeleiteten Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden, und bei dem die behandelte Körperflüssigkeit aus der Behandlungskammer abgeleitet wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zeitweise ein Plasma erzeugt, in die Behandlungskammer eingeleitet und in der Behandlungskammer mit der eingeleiteten Körperflüssigkeit in Kontakt gebracht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht somit darauf, dass eine Körperflüssigkeit, wie etwa Blut, Liquor cerebrospinalis, Lymphe oder Urin mit einem Plasma, bevorzugt mit einem kalten Plasma, das im Kontaktbereich eine Temperatur von weniger als 40 °C aufweist, behandelt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können hierbei Modifikationen der Körperflüssigkeit durchgeführt, insbesondere Viren entfernt, zerstört modifiziert, Zellen entfernt zerstört oder modifiziert werden.
Gemäß einer speziellen Weiterbildung der Erfindung wird das Plasma mit einem Plasmagenerator erzeugt und durch eine poröse Membran, insbesondere mit einer Mikrostruktur, in die Behandlungskammer eingeleitet und hier mit der Körperflüssigkeit in Kontakt gebracht. Vorzugsweise wird ein Schlauch mit einer Membran, bevorzugt mit einer Polymermembran, verwendet, die zumindest in einem Transferbereich durchlässig für das erzeugte Plasma ist und Poren mit einem Innendurchmesser von 0,4 bis 0,6 µm, insbesondere von 0,5 µm, aufweist. Bevorzugt wird eine schlauchförmige Behandlungskammer verwendet, die während der Behandlung von der zu behandelnden Körperflüssigkeit, insbesondere von Blut, durchströmt wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn ein Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit derart ausgebildet ist, dass es mithilfe einer Vorrichtung, die gemäß wenigstens einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist, durchführbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Behandlung von extrakorporalen Körperflüssigkeiten an ein System zur Führung von Flüssigkeiten, insbesondere in Form eines Schlauchsystems, anschließbar, das bevorzugt als Einwegschlauchsystem ausgeführt ist. Ein derartiges Schlauchsystem weist vorzugsweise nicht nur die zur Förderung der Körperflüssigkeit erforderlichen Leitungen, sondern auch Stell- und Regelelemente, wie etwa Armaturen oder Ventile zur Einstellung der erforderlichen Durchflussmenge, und/oder Filterelemente auf. Ein derartiges Schlauchsystem ist auf vorteilhafte Weise über geeignete Anschlusselemente an den Einlass sowie den Auslass der Behandlungskammer und darüber hinaus an ein Anschlusselement, insbesondere einen Kather,, über den einem Patienten Blut entnehmbar und wieder zuführbar ist, anschließbar.
Bevorzugt verfügt ein derartiges Schlauchsystem über Schläuche, Anschluss-, Stell- und Förderelemente und/oder Filter, die für die Förderung und Filterung von Blut und/oder Blutplasma geeignet sind.
Im Weiteren ist eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung auf vorteilhafte Weise in ein Medizingerät, insbesondere eine Dialysemaschine, zu integrieren oder an dieses anzukoppeln, das für die Behandlung oder Modifikation einer Körperflüssigkeit, wie etwa Blut, vorgesehen ist. Auch hierbei wird die Körperflüssigkeit bevorzugt zunächst durch Einwegkomponenten geleitet und so in die die Behandlungskammer der Vorrichtung eingeleitet. Das Gerät verfügt vorzugsweise über Mess-, Steuer- und Sicherheitselemente, die die sichere Förderung der Körperflüssigkeit ermöglichen, wobei derartige Komponenten des Geräts bevorzugt nicht mit der Körperflüssigkeit in Berührung kommen. In diesem Fall sind die mit der Körperflüssigkeit in Berührung kommenden Komponenten, wie etwa ein Schlauchsystem und die Behandlungskammer auf vorteilhafte Weise als sterile Einwegkomponenten ausgeführt, die vor der Behandlung mit dem Gerät verbunden und nach erfolgter Behandlung in dann unsterilem Zustand wieder entfernt und entsorgt werden.
Auf besonders bevorzugte Weise verfügt das Gerät über eine Steuereinheit, die Mess-, Steuer- und Sicherheitselemente des Geräts und zumindest auch den Plasmagenerator und/oder eine Einheit zur Erzeugung und Bereitstellung des erforderlichen Arbeitsgases steuert, indem geeignete Steuersignale erzeugt und an den Plasmagenerator und/oder die Einheit zur Erzeugung und Bereitstellung eines Arbeitsgases überträgt. Auch die Ansteuerung benötigter Elemente zur Förderung einer Körperflüssigkeit und/oder zur Beeinflussung einer Strömungsrichtung und/oder eines in einem Strömungskanal strömenden Volumenstroms Der Körperflüssigkeit und/oder des Plasmas lässt sich auf vorteilhafte Weise mit der übergeordneten Steuereinheit des Medizingeräts, in das die erfindungsgemäße Vorrichtung integriert ist, realisieren.
Es ist denkbar, dass die Steuereinheit als integraler Bestandteil des Medizingerätes ausgeführt oder zumindest über eine drahtlose oder drahtgebundene Signal- und Datenübertragungsstrecke an das Medizingerät angebunden ist. Die zum ordnungsgemäßen Betrieb der Steuereinheit erforderliche Software kann auf der Steuereinheit selbst oder aber auf einer externen Rechnereinheit ausgeführt werden.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist ein Behandlungssystem zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines Patienten vorgesehen, das zumindest über vier Hauptkomponenten, nämlich über eine Vorrichtung zur Behandlung der Körperflüssigkeit, die zumindest eine wie oben beschrieben ausgeführte Behandlungskammer und einen Plasmagenerator aufweist, über Komponenten zur sicheren Förderung der Körperflüssigkeit, insbesondere ein Schlauchsystem, Ventile, Anschlusselemente und/oder Filter, mittels denen eine einem Patienten entnommene Körperflüssigkeit in die Behandlungskammer einleitbar und aus dieser wieder ableitbar sowie dem Patienten wieder zuführbar ist, und über eine Steuereinheit mit einer geeigneten Steuersoftware, die den Gesamtprozess der Behandlung einer extrakorporalen Körpers überwacht, steuert und im Bedarfsfall auch sicherheitsrelevante Einstellungen vornimmt, verfügt.
Im Folgenden wird die Erfindung ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand spezieller Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1: Schematische Darstellung eines Behandlungssystems zur Behandlung einer extrakorporalen Körperflüssigkeit eines Patienten mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Behandlungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform sowie
2: Schematische Darstellung eines Behandlungssystems zur Behandlung einer extrakorporalen Körperflüssigkeit eines Patienten mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Behandlungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.

1 zeigt ein Behandlungssystem zur Behandlung einer extrakorporalen Körperflüssigkeit eines Patienten mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Behandlungsvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform. Mit dem gezeigten System erfolgt die Behandlung von einem Patienten entnommenen Blut, wobei nicht das Blut, sondern nur das Blutplasma einer Behandlungskammer 2 für eine Plasmabehandlung zugeführt wird.
Gemäß der in 1 gezeigten Ausführungsform verfügt das Behandlungssystem über einen ersten extrakorporalen Kreislauf 12, in den dem Patienten entnommenes Blut eingeleitet und aus dem behandeltes Blut dem Patienten wieder zugeführt wird und über einen zweiten extrakorporalen Kreislauf 13, in dem Blutplasma einer Behandlungskammer 2 zur Plasmabehandlung zugeführt wird. Zwischen den beiden Kreisläufen 12, 13 besteht kein direkter Kontakt. Vielmehr ist zwischen dem ersten und dem zweiten extrakorporalen Kreislauf 12, 13 ein Blutplasmafilter 14 angeordnet. In diesem Fall wird einem Patienten zunächst Vollblut entnommen, das über ein geeignetes Schlauchsystem des ersten extrakorporalen Kreislaufs 12 zu dem Blutplasmafilter 14 geleitet wird. In dem Blutplasmafilter 14 ist eine Membran angeordnet, an der eine Druckdifferenz anliegt, die durch Pumpen eines mittels einer Steuereinheit 18 gesteuerten Dialysegeräts 17, in die die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung gekoppelt ist, erzeugt wird. Hierbei werden Zellen aufgrund ihrer Größe auf rein physikalischem Weg zurückgehalten, während das Blutplasma durch die Membran hindurchtritt. Denkbar ist, dass das Blutplasma dann in einem zweiten Schritt durch einen Absorber geleitet wird, der dem Blutplasma enthaltene Giftstoffe entzieht.
Das gereinigte Blutplasma wird dann im zweiten extrakorporalen Kreislauf 13 gefördert und einer Vorrichtung 1 zur Behandlung einer Körperflüssigkeit, hier zur Behandlung von Blutplasma, zugeleitet. Diese Behandlungsvorrichtung 1 verfügt über eine Behandlungskammer 2, in die das Blutplasma eingeleitet wird, und über eine Behandlungseinheit 5 mit einem Plasmagenerator 6 zur Erzeugung eines Plasmas aus einem Arbeitsgas.
In der Behandlungskammer 2 wird das Blutplasma mit vom Plasmagenerator 6 erzeugten Plasma in Kontakt gebracht, wobei das Plasma im Kontaktbereich eine Temperatur von weniger als 40°C aufweist, sodass es sich um ein sogenanntes kaltes Plasma (CAP) handelt. Die Behandlungskammer 2 ist in Form eines Schlauches ausgeführt, der zumindest in einem Transferbereich 7, in dem erzeugtes Plasma durch eine Kammerwand 8, hier die Wand des Schlauchs, hindurchtreten kann, eine poröse Polymermembran aufweist. Die Poren haben in diesem Fall einen durchschnittlichen Innendurchmesser von etwa 0,5 µm. Der Plasmagenerator 6 erzeugt durch Anlegen einer Spannung und eines elektrischen Feldes aus einem Arbeitsgas, beispielsweise Luft oder ein biologisch nicht wirksames Gas oder Gasgemisch, das etwa Argon, Helium, Sauerstoff und/oder Stickstoff enthält ein Plasma, das über den Transferbereich 7 in der Kammerwand 8 der Behandlungskammer 2 in das Innere der Behandlungskammer 2 eingeleitet wird. Auf der dem Transferbereich 7 gegenüberliegenden Oberfläche 10 der Kammerwand 8 befindet sich eine Nanostruktur mit einem Edelmetall, insbesondere Gold, Silber oder Platin, die auftreffendes Plasma reflektiert und so sicherstellt, dass Plasma nicht durch die Kammerwand nach außen tritt. Denkbar ist, dass auch der Transferbereich 7 in einem dem Inneren der Behandlungskammer 2 zugewandten Bereich auf seiner Oberfläche 11 eine Beschichtung oder Modifikation aufweist, die auftreffendes Plasma wenigstens teilweise reflektiert.
Aufgrund des Kontakts zwischen dem Blutplasma des Patienten und dem vom Plasmagenerator 6 erzeugten Plasma, hier Kaltplasma (CAP), innerhalb der Behandlungskammer 2 werden im Rahmen einer natürlichen Immunzellfunktion pathogene Substanzen aus dem Blutplasma entfernt, immunologische und biochemische Signaltransaktionsprozesse modifiziert und immunologische Mediatoren freigesetzt, die so in das Blutplasma gelangen. Im Anschluss an die Behandlung wird das Blutplasma wiederum über einen Blutplasmafilter 15 unter Druckbeaufschlagung in den ersten extrakorporalen Kreislauf 12 eingeleitet bzw. gepresst, hier wieder mit den Blutzellen vereinigt und schließlich das so behandelte Blut dem Patienten, etwa über einen Shunt 16, wiederum zugeführt.
Die durch die Behandlung mit einem Plasma erzielten Effekte sind von besonderer Bedeutung für die Wiederherstellung der patienteneigenen Homöostase hinsichtlich der funktionellen Integrität des Immunsystems. Hierbei können unterschiedlichen Fehlregulation, die auf einer Infektion, einer Autoimmunreaktion, (neuro)degenerativen Prozessen oder traumatischen Belastungen beruhen, entgegengewirkt oder diese sogar ausgeglichen werden. Neben den immunologischen Wirkungen können ferner generell protektive Mechanismen in allen Organsubsystemen und Geweben eines Menschen oder Tieres aktiviert werden.
2 zeigt ein Behandlungssystem zur Behandlung einer extrakorporalen Körperflüssigkeit eines Patienten mit einer erfindungsgemäß ausgeführten Behandlungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Mit dem gezeigten System erfolgt die Behandlung von Blut bzw. Vollblut, das einem Patienten zuvor entnommen wurde.
Die dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit, hier Blut, wird, etwa über einen Shunt 16, in einen extrakorporalen Kreislauf 12 geleitet, an den eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung 1 zur Behandlung einer Körperflüssigkeit mit einer Behandlungskammer 2 und einem Plasmagenerator 6 einer Behandlungseinheit 5 angeschlossen ist. Die Förderung des Bluts erfolgt wieder über ein Schlauchsystem des extrakorporalen Kreislaufes 12 mit geeigneten Anschlusselementen und wird durch Pumpelemente eines durch eine Steuereinheit 18 gesteuerten Dialysegeräts 17, in das die erfindungsgemäß ausgeführte Behandlungsvorrichtung 1 integriert ist, initiiert. Wesentlich hierbei ist, dass das wenigstens eine Pumpelement nicht in direkten Kontakt mit dem Blut des Patienten kommt. Demgegenüber sind das Schlauchsystem einschließlich der erforderlichen Stell- und Anschlusselemente des extrakorporalen Kreislaufs 12 sowie die Behandlungskammer 2 als Einwegkomponenten ausgeführt, die nach erfolgter Behandlung des Bluts entsorgt und durch neue Komponenten ersetzt werden können.
Ein Plasmagenerator 6 einer Behandlungseinheit 5 erzeugt wiederum ein Plasma, das über einen Transferbereich 7 in der Kammerwand 8 der Behandlungskammer 2, die bevorzugt als poröser Polymerschlauch, dessen Poren einen durchschnittlichen Innendurchmesser von etwa 0,5 µm aufweisen, in das Innere der Behandlungskammer 2 eingeleitet wird. Innerhalb der Behandlungskammer 2 findet ein Kontakt zwischen dem zu behandelnden Blut und dem Plasma, das im Kontaktbereich eine Temperatur aufweist, die niedriger als 40°C ist, statt. Auf der dem Transferbereich 7 gegenüberliegenden Seite der Behandlungskammer 2 ist auf der Oberfläche 10 der Kammerwand 8 eine Nanostruktur mit einer Edelmetallbeschichtung vorgesehen. Auf diese Nanostruktur trifft das Plasma nach Durchströmen der Behandlungskammer 2 zumindest teilweise auf und wird reflektiert, sodass sichergestellt ist, das Plasma nicht aus der Behandlungskammer 2 austritt. Denkbar ist, dass auch der Transferbereich 7 in einem dem Inneren der Behandlungskammer 2 zugewandten Bereich auf seiner Oberfläche 11 eine Beschichtung oder Modifikation aufweist, die auftreffendes Plasma wenigstens teilweise reflektiert.
Aufgrund des Kontakts zwischen dem Blut des Patienten und dem vom Plasmagenerator 6 erzeugten Plasma, hier Kaltplasma (CAP), innerhalb der Behandlungskammer 2 werden im Rahmen einer natürlichen Immunzellfunktion pathogene Substanzen aus dem Blut entfernt, immunologische und biochemische Signaltransaktionsprozesse modifiziert und immunologische Mediatoren freigesetzt, die so in das Blut gelangen. Im Anschluss an die Behandlung wird das behandelte Blut über den extrakorporalen Kreislauf dem Patienten, etwa über einen Shunt, wiederum zugeführt.
Die durch die Behandlung mit einem Plasma erzielten Effekte sind von besonderer Bedeutung für die Wiederherstellung der patienteneigenen Homöostase hinsichtlich der funktionellen Integrität des Immunsystems. Hierbei können unterschiedlichen Fehlregulation, die auf einer Infektion, einer Autoimmunreaktion, (neuro)degenerativen Prozessen oder traumatischen Belastungen beruhen, entgegengewirkt oder diese sogar ausgeglichen werden. Neben den immunologischen Wirkungen können ferner generell protektive Mechanismen in allen Organsubsystemen und Geweben eines Menschen oder Tieres aktiviert werden.
Wesentlich für die erfindungsgemäße Lösung ist generell, dass durch die Plasmabehandlung einer Körperflüssigkeit, wie etwa Blut oder Blutplasma, die Möglichkeit besteht, auf eine Vielzahl von Organen eines Patienten funktionell einzugreifen. Hierbei werden die Effekte einer Plasmabehandlung einer Körperflüssigkeit systemisch genutzt, insbesondere vor dem Hintergrund der Funktion die ein Kreislaufes, in dem eine Körperflüssigkeit durch einen menschlichen oder tierischen Körper zu einer Mehrzahl von Organen und Geweben bewegt wird, genutzt. Auf diese Weise kann zum Beispiel auf im Körper eines Patienten gestörten Nährstoff- als auch Signalaustauschprozesse eingegriffen werden.
Der erfindungsgemäße systemische Ansatz erweitert die Anwendbarkeit einer Plasmabehandlung auf bisher unerforschte pathophysiologische Vorgänge und Krankheitsbilder, da eine Anwendung bislang auf Oberflächen und oberflächennahe Strukturen beschränkt ist
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung zur Behandlung einer Körperflüssigkeit
2: Behandlungskammer
3: Einlass
4: Auslass
5: Behandlungseinheit
6: Plasmagenerator
7: Transferbereich
8: Kammerwand
9: Kanal
10: Oberfläche eines dem Transferbereich gegenüberliegenden Bereichs der Kammerwand
11: Oberfläche des Transferbereichs
12: erster extrakorporaler Kreislauf
13: zweiter extrakorporaler Kreislauf
14: Blutplasmafilter zur Trennung von Blutplasma und Zellen
15: Blutplasmafilter zur Vereinigung von Blutplasma und Zellen
16: Shunt
17: Dialysegerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016006887 A1 [0003]
DE 102019106651 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (1) zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten mit einer Behandlungskammer (2), in die über einen Einlass (3) dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit einleitbar und aus der über einen Auslass (4) in der Behandlungskammer (2) behandelte Körperflüssigkeit abführbar ist, und mit einer Behandlungseinheit (5), durch die wenigstens zeitweise ein Medium in der Behandlungskammer (2) bereitstellbar ist, bei dessen Kontakt mit der Körperflüssigkeit zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert wird und/oder Schadelemente, die in dem in die Behandlungskammer (2) eingeleiteten Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinheit (5) einen Plasmagenerator (6) zur wenigstens zeitweisen Erzeugung eines Plasmas aufweist und erzeugtes Plasma über zumindest einen Transferbereich (7) einer Kammerwand (8) der Behandlungskammer (2) in die Behandlungskammer (2) einbringbar und in der Behandlungskammer (2) mit der zu behandelnden Körperflüssigkeit wenigstens zeitweise in Kontakt bringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferbereich (7) eine poröse Membran mit einer Mikrostruktur aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran Poren aufweist, die wenigstens teilweise über einen Innendurchmesser von 0,4 bis 0,6 µm verfügen.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran wenigstens ein Polymer aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran zumindest ein Material ausgewählt aus einer Materialgruppe aufweist, die Zellulose, Zelluloseazetat, Zellulosetriazetat, Polysulfon, Poly(ether)sulfon, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyacrylnitril, Polymethylmethacrylat, Polyurethan, Silikon, Polyethersolphon und Polyamid enthält.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungskammer (2) einen Kanal (9) aufweist, der zumindest abschnittsweise von dem Transferbereich (7) der Kammerwand (8) begrenzt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Oberfläche (10) eines dem Transferbereich (7) gegenüberliegenden Bereichs der Kammerwand (8) eine Nanostruktur angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanostruktur wenigstens abschnittsweise ein Edelmetall aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberfläche (11) des Transferbereichs (7), die einem Innenraum der Behandlungskammer (2) zugewandt ist, wenigstens abschnittsweise eine Beschichtung und/oder Modifikation aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferbereich (7) eine Poly(propylen)-Membran aufweist, deren Oberfläche wenigstens abschnittsweise mit einem Copolymer mit zwitterionischen Eigenschaften, bevorzugt mit (Poly(glycidylmethacrylat)-co-sulfobetainmethacrylat) (Poly(GMA-co-SBMA)), beschichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Transferbereich (7) eine Zellulosemembran aufweist, deren Oberfläche durch Aufpfropfen zwitterionischer Polymere mittels oberflächeninitiierter radikalischer Atomtransferpolymerisation (ATRP) modifiziert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran eine Mischung aufweist, die zumindest über ein Blockcopolymer aus Poly(milchsäure) und ein (PLA)/Poly(hydroxyethylmethacrylat) (PHEMA) verfügt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (3) und der Auslass (4) über Verbindungselemente verfügen, über die die Behandlungskammer (2) flüssigkeitsdicht mit einer Schlauch- oder Rohrleitung verbindbar ist.
Medizingerät mit einer Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zur extrakorporalen Behandlung einer Körperflüssigkeit eines menschlichen oder tierischen Patienten, bei dem die dem Patienten entnommene Körperflüssigkeit in eine Behandlungskammer (2) eingeleitet wird, die in die in die Behandlungskammer (2) eingeleitete Körperflüssigkeit wenigstens teilweise in der Behandlungskammer (2) mit wenigstens einem Medium zur Behandlung in Kontakt gebracht wird, sodass aufgrund des Kontakts der Körperflüssigkeit mit dem Medium zumindest eine Eigenschaft der Körperflüssigkeit verändert wird und/oder Schadelemente, die in dem in die Behandlungskammer eingeleiteten Körperflüssigkeit enthalten sind, wenigstens teilweise aus der Körperflüssigkeit entfernt werden, und bei dem die behandelte Körperflüssigkeit aus der Behandlungskammer (2) abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zeitweise ein Plasma erzeugt, in die Behandlungskammer (2) eingeleitet und in der Behandlungskammer (2) mit der eingeleiteten Körperflüssigkeit in Kontakt gebracht wird.