DE1617790A1

DE1617790A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Blut vor dessen Verwendung zur Bluttransfusion

Info

Publication number: DE1617790A1
Application number: DE19661617790
Authority: DE
Inventors: Dr Swank Roy Laver
Original assignee: SWANK ROY LAVER DR
Current assignee: SWANK ROY LAVER DR
Priority date: 1965-06-14
Filing date: 1966-06-14
Publication date: 1971-04-08
Also published as: US3448041A; DE1617790B2; DE1617790C3; GB1148744A

Description

DR.-IN'G. WALTER ABlTZ ._ „_{n ft}; 8 München 27, Pienzenauerstraße

DR DIETER MORF '" ' ' ' ^" Telefon 483225 und 486415 ..

" Telegramme: ChemjndusMünchen Patentanwälte -

14 ο Juni 1966 2454

ROY LAYER SWMK 4400 S* Wo Scholle Ferry Road, Portland, Oregon, Y.St«Αο

Verfahren und Torrichtung zum Behandeln von Blut vor dessen Yerwendung zur Bluttransfusion

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Blut vor dessen Verwendung zur Bluttransfusion.

Bei der allgemeinen chirurgischen und medizinischen Transfusion und bei der Herzchirurgie ist es üblich geworden, Blut aus der Blutbank zu verwenden. Dieses wird hergestellt, indem Blutspendern Blut entzogen und mit Heparin oder einer Lösung von saurem Oitrat und Dextrose als Konservierungsmittel versetzt wird, worauf das Blut unter sorgfältig überwachten Bedingungen bis zur Yerwendung aufbewahrt wird.

Gleich, ob das Blut unmittelbar für Transfusionen oder zum Füllen des Herz-lungeapparates verwendet wird, sind bei den Patienten ein Aufhören der Zirkulation und verschiedene andere

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Reaktionen beobachtet worden, die nicht auf die Verwendung falscher KLuttypen zurückzuführen sind. Die Ursache für dieses bedauerliche Ergebnis ist zwar noch unbekannt; man hat jedoch schon erkannt, dass sie mit der Bauer der Lagerung des Blutes zusammenhängt· Daher war es bisher allgemein üblich, dass aus der Blutbank stammende Blut nach einer Lagerungszeit von 21 Tagen zu verwerfen«

Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von für Transfusionen und Herzchirurgie bestimmtem Blut zur Verfügung zu stellen, wodurch die oben genannten Schwierigkeiten behoben werden, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Transfusionsreaktionen infolge Versagens des Blutkreislaufs und verwandter Reaktionen vermindert wird und die Verwendung von aus der Blutbank stammendem Blut noch nach langen Lagerungszeiten ermöglicht wird.

Pig. 1 der Seichnungen ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines llikrofilteraggregates zur Untersuchung von Blut gemäss der Erfindung.

Fig. 2 erläutert in Form eines Diagrammes die Piltrierbarkeit von eitrathaltigem Blut nach verschiedenen Üagerungszeiten mit und ohne Behandlung gemäss der Erfindung.

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2454. .- ■' . ■ ■ ;::.,-" ■' ■■.. V /'■■'■■■' -

V±z* 3"-ißt ein Längs schnitt "durch eine Vorrielitung zur Behänd- limg von--Blut gemäss der Erfindung. :

iigo 4 und 5 sseig en in Form von Diagrammen die Filtrierbarlcei t ?on eitrathaltigen und heparinhaltigen Blutproben, die in der .in Fig. 3 abgebildeten Torrichtung unter Verwendung irerschiede- ii-av Filtermittel behandelt worden sind«, -

-ir.· 6 und 7 zeigen im Aufriss bzw» im Längssehnl*t sine abgefj/,äerte Form, der Torrichtung sum Behandeln von Blijt-naali dem O7i'indungsgemässen Verfahren.

11^:. 8 ist ein Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig* 7 und ;.-\*i;5t die Bauart und Anwenduhgsweise eines in der Tox'richtung Fig. 7 verwendeten Halteringes für die Eilterpaelcung.

i-g« 9 ist eine Draufsicht auf einen anderen Halteriiig* der in !.327 in Fig. 6 und 7 dargestellten Vorrichtung verwenäet- werden

F:g. 11 ist eine vergrösserte schgmatlBelie Ansiclit einer Blutprqbe und verenschaulicht das Aussehen der-daroh- I*agerung ver-Blutbeatandteil®.

IHg₀ 12 ist eine vergröSBerte SOhematÄsche Ansiölit der Art und Weise_f wie die durch lagerung veränderten Blutbeetanafeile, beim

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Betrieb der Vorrichtung aus dem Blut entfernt werden.

Fig. 13 ist ein Querschnitt nach, der linie 13-13 der Figo 12*

Fig. 14 erläutert in Form eines Diagramms den Einfluss der feööse d<?r in de;? hier beschriebenen Vorrichtung verwendeten Filterelemente auf die Entfernung der durch Lagerung veränderten Bestand 'seile aus dem Blut«

Die Erfindung bejaht auf der Feststellung, dass bei der La-.^erusg von aus der Blutbank stammendem Blut die Leukocyten und die 'Cliromboeyten verändert werden und Eigenschaften annehmen, die für die ober, beschriebenen Transfusionsreaktionen verantwortlich sind. D;e Veränderung' macht sich in doppelter Hinßic/1'ΐ "beirßrkbar. Erstens wire ein Teil der Thronibocyten anhaftend'; zweitens bildet ein Teil der Thromboeyten Aggregate mit ßinera Seil der Leiikocyten. Diese Aggregate sind in erster Lii :1b iür- die naohl eiligen Ergebnisse verantwortlich, die bei Ferwonclung von altem Blut zur Bluttransfusion auftreten.

Ia:;¹ i.usjnaes der VeränäeruK-g des Blutes, ist eine Funktion der freit, Ss macht sich an einem erhöhten Widerstand gegen die

ion bemerkbar. Diese Eigenschaft kann mit der in Fig. i Vorrichtung geprüft werden»

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Blut wird in die hydraulische Pumpe 10 eingeführt, die imstande ist, einen Druck von 35 kg/cm auszuüben, und so betrieben wird, dass sie aus ihrem Auslass einen konstanten Blutstrom ausgibt. -■

Bas Blut wird in den Kunststoffblock 12 gepumpt* der sich in einem nicht dargestellten Gehäuse "befindet und auf thermostatischem Wege die Temperatur auf jeder gewünschten Höhe, e.B. auf Körpertemperatur,

Der Kanal 14 erstreckt aioh längs durch den Block« Ein Ende des Kanals ist mit dem Auslassende der Pumpe 10 verbunden· Das andere Ende mündet in den Hohlraum 16 ein. Der Hohlraum ist so bemessen? dass er ein Filtersieb 18 von ausgewählter Porengrösse aufnehmen kann, welches aus jedem gewünschten Werkstoff, z.B. aus Kunststoffgewebe oder Metalldrahtnetz von ausgewählter Porengrösse bestellen kann.

Der Haltestöpsel P.O ist in den Hohlraum eingeschraubt, wo er das Sieb 18 in ee:.ner lage festhält. Längs durch diesen Stop» sei erstreckt sich der Kanal 22, der in die Auslassdüse 24 einmündet. Das auei der Pumpe 10 ausströmende Blut gelangt durch den Kanal H, das Sieb 18 und den Kanal 22 zur Düse 24, durch die es austritt. Der Druck» der erforderlich ist, um

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diese Strömung zustande zu bringen, richtet sieh nach der JIltrierbarkeit des Blutes und wird gemessen.

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In der dargestellten AusfUhrungeform der Erfindung zweigt von den Längskanal 14 vor dem Filter 18 ein Querkanal 26 ab. Am Ende dieses Kanals befindet sich das Manometer 28, das den Druck misst, der erforderlich ist, um das Blut mit gleichmässiger Geschwindigkeit durch das Sieb strömen zu lassen·

Wenn gewöhnliches citrathaltigee Blut von der Blutbank, das über verschiedene Zeiträume gelagert, jedoch nicht gemäss der Erfindung behandelt worden ist, durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung geleitet wird, erhält man Diagramme wie diejenigen der fig. 2. Hieraus ergibt sioh eine scharfe Abnahme der Filtrier barkeit mit der Lagerseit* was aus dem Druck au ersehen ist, der benötigt wird, um das Blut durch das Filter 18 zu treiben.

Das Diagramm für jede Lagerungsperiode in Fig. 2 besteht aus drei einander überlagerten Kurven. Die Unke Kurve einer jeden Gruppe bezieht sich auf einen Kontrollversuch, bei dem normale Kochsalzlösung durch die Vorrichtung geleitet wird, bevor cU.b gelagerte Blut hindurchgeführt wird. In allen Fällen ist hierzu ein Druok von etwa 10 mm Hg erforderlich.

Die mittlere Kurve entspricht dem eigentlichen Versuch und zeigt deutlioh, dass die Schwierigkeit, aus der Blutbank stammendes Blut zu filtrieren, mit der Lagerungszeit scharf zut;. Während z.B. zum Hindurohleiten von eitrathaltigern Blut,

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welches nur 1/16. Tag gelagert worden ist, durch das Filter 18 ein Druck von weniger als 50 mm Hg erforderlich ist, bedarf es eines Druckes von 350 nm Hg, um Blut durch das Filter zu leiten, welches 8 Tage gelagert worden ist. _s

Die rechte Kurve einer 3eden Gruppe gibt die Drucke wieder, die erforderlich sind» um normale Kochsalzlösung nach jedem alt Blut durchgeführten Versuch nach dem Auswaschen mit Kochsalslösung, aber ohne sonstige Reinigung des Siebes, durch das Sieb hindurchzudrücken. Diese Kurve gibt also einen Änhaltspunkt-für die Menge des angesammelten Filterrückstandes.

IiH stark erhöhter Druck ist erforderlich, um die Kochsalzlösung durch das Filter hindurchzudrücken, nachdem dieses verwendet worden ist, um 8 lage altes Blut zu filtrieren, was sich beeon&ers deutlich aus einem Vergleichmit den anderen Kurven ergibt-, ""die von Versuchen stammen, bei denen das Blut für ktirsere Zeiträume gelagert worden war. Hierdurch wird bestätigt, dass gelagertes Blut sich von frischem Blut dadurch unterscheidet, dass es einen Bestandteil enthält, der sich schwer filtrieben lässt und das Sieb verstopft.

Durch Beobachtung des sich auf dem Sieb ansammelnden Materials und durch die später beschriebenen Versuche wurde festgestellt, dass die für diese erhöhte Schwierigkeit in der Filtration ver-

BADQBiGSNAL

: — 7 « -■■■■-■.-.--.

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antwortlichen Bestandteile die Leukocyten und Thrombocyten des Blutes sind, die nich bei der Lagerung in bisher noch unbekannter Weise verändert haben und in diesem veränderten Zustande von dein Filter festgehalten werden. Wenn man sich den Zusammenhang zwischen der Schwierigkeit des Filtrierens von gelagertem Blut, welches diese veränderten Bestandteile enthält, und dem Auftreten von Trarsfusionsreaktionen bei Verwendung solchen Blutes in der medizinischen Praxis vergegenwärtigt, wird die Wichtigkeit des Entfernene dieser veränderten Bestandteile vor der !Transfusion besonders deutlich*

Ein Verfahren, um diese Bestandteile aus dem Blut zu entfernen, besteht darin, dass das gelagerte Blut durch oder über ein Material geleitet wird, welches die veränderten Leukocyten und Tarcnfoocytsn selektiv aus dem Blut entfernt, wofür die in Pig« 3 dargestellts Vorrichtung verwendet wird.

In der abgebildete ι 3?orm besitzt die Vorrichtung ein senkrechtes Rohr aus Glas oder einem anderen leicht sterilisierbaren Werkstoff von ausreichander Länge, um die gewünschte Verweilzeit und Kspasität zu erreichen. Am einen Ende des Rohres befindet sich die Einlassöffnung 32, durch die das gelagerte Blut eingeführt wird. Am andaren Ende befindet eich die Auslassöffnung 34, durch die das behandelte Blut, welches nunmehr sur Verwendung geeignet ist, abge-sogen wird.

BAD ORIGINAL

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InJ mittleren Teil des Rohres befinden sich ein oder mehrere ümlenkorgane 36» die den Blutstrom zur Längsachse des Rohres hin lenken und dio Bildung von Strömungskanälen an den Seitenwänden verhindern ■> so dass eine wirksame Behandlung gewährleistet wird« Bas UmIenkorgan kann verschiedene Pormen besitzen, besteht aber vorzugsweise aus einem Kegelstumpf, der sich in Richtung von oben nach unten nach innen hin verjüngt, eine mittige öffnung aufweist und an die Innenwandung des Rohres angeschmolzen oder angeklebt ist.

!Bas Bohr ist mit einem Behandlungematerial oder einer Packung 40 gefüllt, die in; Interesse der erfolgreichen Anwendung mehreren wichtigen Erfordernissen entsprechen muss. Erstens muss die Packung ein feinteiliges Material mitsolchen Oberflächeneigenschaften und von einer solchen Grosse sein, dass es die duroh Lagerung veränderten Blutbestandteile selektiv festhält. Es wirkt dabei als eine Baals, an der die in ihrem Haftvermögen veränderten Thrombocyten und Leukooyten festkleben. Es wirkt ferner als eine Basis, die» da sie einen kleinerenDurchmesser aufweist al 3 die in dem veränderten Blut enthaltenen Aggregate, von den Aggregaten eingehüllt wird und dadurch ihre Strömung unterbricht. Die Aggregate überlappen sich dann auf der Basis auf beiden Seiten und haften an ihr an. Femer kleben die klebrigen» sich überlappenden !Peile der einzelnen Aggregate aneinander fest· Hierdurch werden die Aggregate an der Basis verankern.

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Zweitens muss das Behandlungsmaterial eine solche Beschaffenheit aufweisen, dass es den freien Durchtritt der anderen Blutbestandteile, nämlich des Blutplasmas, der roten Blutkörperchen, der unveränderten Leukocyten und Thrombocyten usw., gestattet. Dies muss erreicht werden, obwohl einige der anderen Bestandteile viel grosser als die veränderten Thrombocyten und ebenso gross wie die leukocyten sind, die durch das Behandlungsmaterial entfernt werden sollen.

Das Behandlungsmaterial wirkt also nicht als gewöhnliches Filter, bei dem das Filtermaterial so dicht gepackt ist, dass feste !Teilchen durch die Kanäle zwischen den Filterbestandteilen nicht hindurchtreten können. Es wirkt vielmehr als eine Basis, an der einige Teilchen, die viel kleiner als die Foren des Behandlungsmaterials sind, selektiv anhaften, während andere Teilchen, die viel grosser sind, hindurchtreten.

Drittens muss das Behandlungsmaterial eine grosse absorbierende Oberfläche haben, wie sie von Fasern oder Fäden zur Verfügung gestellt wird, un bei möglichst geringer Gross« der Torrichtung ein hohes Fassungsvermögen zu erzielen.

Viertens darf das Behandlungsmaterial mit den erwünschten Blutbestandteilen nich^J; nachteilig reagieren, und es darf in das Blut kein Sediment und keine Fremdteilchen einführen*

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tünftens soll das Behandlungsmaterial während des^BehandlungB-' •?organgeB nicht zusammensacken, und es soll auch ,nicht zu einer übermäsBigen Ansammlung von Feststoffenführen. '

Sechstens soll es solche mechanischen Eigenschaften besitzen, dass es über lange Zeiträume hinweg verwendet werden kann, ohne susannnenzubrechen oder sich zu verstopfen, und ohne unter der wiederholten Einwirkung der Wärme und der chemischenSterili- ( cierung zu leiden.

Um diesen Anforderungen zu genügen, soll das Behandlungs- oder Paclcmaterial in Form von Fäden oder Fasern vorliegen, die sich zn einer verdichtbaren, elastischen Matte verarbeiten lassen, völche sich nach Bedarf verdichten lässt, um zwischen den Bestandteilen des Materials Kanäle von der günstigsten Grosse zu erzeugen. Der Durchmesser oder die Querschnittsfläche der einzelnen Teilchen des Filtermaterials ist für die Bestimmung E?inea? Bignung von erstrangiger Bedeutung.

Ess Material boII, wie nachstehend gezeigt wird, aus Fasern oder Fäden mit Längen nicht unter 100 μ und Durchmessern von völliger als 60 μ, vorzugsweise weniger als 50 μ, bestehen. Die Paearn Müssen so gross sein, dass sie nicht durch das Filter hindurchtreten und in den Blutstrom des Patienten gelangen können. Andererseite haben sie einen so kleinen Durchmesser, dass die durch die Lagerung veränderten Aggregate sie volletän- >

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dig einhüllen können, so dass die Aggregate durch aneinander anhaftende, sich überlappende Teile an den Pasern verankert werden. \

Dies ist in Fig. 11, 12 und 13 dargestellt. Fig. 11 zeigt durch Lagerung verändertes Blut mit einer Vielzahl von roten Blutkörperchen H und Aggregaten A von durch Lagerung veränderten Kiroiöbocyten und Leukocyten. Fig. 12 erläutert, was stattfindet, wenn solche Aggregate mit einzelnen Fasern oder Fäden des BehanälimgssnaterLsls 40 in Berührung kommen.

Man beserkt, das 3 die Aggregate im "Vergleich zu den Surohtrittskanälen zwischen den Fäden so klein sind, dass sie an sich frei durch iiese Kanäle hindurchtreten könnten. Trotaceu; bilden dia Aggre täte beim 2uaammentref f en roit der. Fäden sieh überlappende Tei.LQ, die aneinander anhaften-und die Aggregate an'te Fäden fesshalten lassen*

Fur die "Zwecke d tv Erfindung geeignete Filterwerkstofi'e siiid ff.sern ei.er Fäden Büß Polyesterharzen (Daoron und. Kodel), PSL-den au« Poljeaidliarsi (Hylön)i Fäden aua Polyacrylhars (Orlcn), G-iasvfoilij StähXtiolie, Bauttwolle und Cellulose (Papier;. Εε ko'nnsn jedoch auah andere Fasern oder Fäden verwendet v/erde α,, die den obigen Anforderungen ent Sprechern'»

₁₂ _m BAD ORIGJNAL

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Das Blut wird un~er solchen Rea3£tions"bedingungen durch die Heakfeionskaffinier ;> <) geleitet, dass ihm die durch Lagerung veränderten Bestandteile entzogen werden, während gleichzeitig die für die erfolgreiche Bluttransfusion erforderlichen Eigenschaften des Blutes erhalten "bleiben. Die Behandlung soll daher bei einer Temperatur -erfolgen,-.-bei der das Blut die zur ütrönung erforderliche Viscosität beibehält und nicht denaturiert oder anderweitig thermisch abgebaut wird.

Druck braucht normalerweise nicht angewandt au werden, da die Btröüjimg durch dea Hohl? unter der Einwirkung der Schwerkraft -irfolgt.

Dia Vei'we-ilasit ta. dem Rohr richtet sich nach Faktoren, wie der Art und Dichte de3 Packmaterials, dem Alter des gelagerten' *Lutes usw. Im allgemeinen genügt es, die veränderten Bestandteile dem Blut au entziehen* ohne gleichzeitig eine wesentliohe Menge der übrigen Blutbestandteile zu entfernen: In einem "iypiaehen Fall kö:inen 10 bie 25 $> der leukocyten und Thrombo- •r/ien aus dem Blut entfernt werden, was der Menge der veränderten Bestandteile antspricht, während die übrigen Bestandteile (Leo .Biutaa unverändert durch das Bohr hindurchgehen und aus der Auslassöffnung 34 austreten. , ,

PAD OFÜGINAL - 13 -

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Der Viirkimgsgrad der Vorrichtung für die Entfernung der durch lagerung veränderten Bestandteile aus dem Blut kann mit der Vorrichtung gemäfts Fig. 1 in der oben beschriebenen Weise festgestellt werden, indem man die Pumpe 10 mifc Blut speist, welches zuvor in dem Rohr 30 behandelt worden ist, und an dem Manometer 28 den Druck abliest» der erforderlich ist, um das Blut durch das Sieb 18 zu treiben. Die Ergebnisse für verschiedene Arten von Filtern finden sich für oitrathaltiges Blut in Fig. 4 und für hepar inhalt ige s Blut in Fig. 5.

Die Kurvengruppe 52 in Fig. 4 bezieht sich auf die Verwendung von Glaswolle als Filtermaterial. In dieser Gruppe zeigt die linke Kurve den Druck, der erforderlich ist* um normale Kochsalslösung vor dem Versuch durch die Vorrichtung zu leiten. Die mittlere Kurve zeigt den Druck, der erforderlich ist, um die behandelte Blutprobe durch das Sieb zu treiben, während die reohte Kurve äen Druck zeigt, der erforderlich ist, um nach dem Versuch normale Kochsalzlösung durch das Sieb zu treiben. Man sieht, dass diese Kurvengruppe mit der ersten Gruppe in Fig. 2 übereinstimmt, woraus folgt, dass das behandelte Blut die Filtrierbarkeit von frischem Blut besitzt.

Die Kurvengruppe 54 wird mit Polyamidfäden (Hylon), Polyaorylharzfäden (Orion) oder Polyesterfäden (pacrpn.| als filtermaterial erhalten. Disse Stoffs sind, ebenso wie Glaswolle, für

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2454 " ^: , " ; - - - .■.:■"■ ■■"■" den vorliegenden Zweok sehr geeignet.

Die Kuryengruppe 56 wurde mit einer anderen Art von Polyaorylkarsfäden (modaerylic resin) und die Kurvengruppe 58 mit einer anaeren Art von Polyeeterfäden (Kodel) erhalten■» Obwohl zum Hinauranleiten des Blutes durch das Sieb nach der Behandlung mit diesen Faserstoffen etwas höhere Drucke erforderlich sind als im Falle von Glaswolle, sind auch diese Stoffe als Pilterwerkstoffeverwendbar·

Ähnliche Ergebnisse erhält man, wenn heparinhaltiges Blut zufc in der Yorriehtung gemäss Fig. 3 behandelt und dann Sie ffiltertestvorrichtung gemäss Fig. 1 geleitet wird. Figc 5 seig-fr zwei Gruppen von Versuehsergebnissen für heparinhaitiges Blut, welches im einen Falle t/24 Tag und im anderen Falle 1 T&g gelagert worden war. Die Kontrollkurven 62 beiziehen sich auf imbeliandeltes heparinhaltiges Blut nach einer Lagerungsseit von -/2A- !Pag. Wenn dieses Blut zunächst duroh die ;ni1j einem (flaswollefilter /beschickte Torrichtung gemäss Fig. 3 geleitet und dann in der Vorrichtung gemäss Fig. 1 untersucht wirdy erhält man die Kurvengruppe 64. Hieraus ergibt sich ein wirksaraer Entzug der durch Lagerung veränderten Bestandteile.

Wenn heparinhaltiges Blut 1 iag gelagert worden ist, führt die erfindungBgemässe Behandlung zu einer noch stärkeren Wirkung.

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Aus den Kurven 65 für unbehandeltes Blut (Kontrollprobe) ergibt sich eine deutliche Änderung der Blutbestanüteile» was aus dem stark erhöhten Druck ersichtlich ist, der benötigt wird, um das Blut durch das Sieb 18 zu treiben. Wenn als Behandlungsmittel Glaswolle verwendet wird, erhält man nach der Behandlung die Kurven 68. Dies zeigt deutlich die Wirksamkeit dieses Filtermaterials für die Entfernung der durch Lagerung veränderten Bestandteile.

Eine andere Form der erfindungsgemässen Blutbehandlungsvorrichtung ist in Pig. 6 bis 9 dargestellt. Diese Vorrichtung ähnelt nach Zweck und Wirkungsweise derjenigen der Pig. 3» besitzt aber mehrere Vorteile.

Zunächst ist diese Vorrichtung mit einem Filter zum Abfiltrieren etwaiger Blutgerinnsel ausgestattet. Dies ist wichtig, weil Blutgerinnsel in nachweisbarer Weise die Leistungsfähigkeit des Hauptfiltere für die Entfernung der durch Lagerung veränderten Blutbestandteile beeinträchtigen. .

Zweitens besitzt diese Vorrichtung eine Anordnung zum Verdichten und Festhalten der Folyesterfäden oder des sonstigen Blut-"behandlungsmaterials, so dass dieses Filtermaterial die hochgradigste Leistungsfähigkeit erlangt.

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Drittens besitzt diese Vorrichtung ein zusätzliches Filter, welches kleine Filtermaterialteilchen, die zufällig von dem behandelten Blutstrom mitgerissen werden und sich auf den Patienten schädlich auswirken könnten, aus dem behandelten Blut ausfiltriert.

Viertens lässt sich die Vorrichtung zum Reinigen und Sterilisieren leicht auseinandernehmen; sie kann jedoch auch aus einem Stück gefertigt und nach einmaliger Verwendung fortgeworfen werden»

Diese verbesserte .iusführungsform der Vorrichtung besitzt ein senkrechtes Rohr 70 aus Glas, Kunststoff oder einem sonstigen, leicht sterilisier raren Werkstoff. Auf das offene obere Ende, des Rohres ist unt jr Zwischenschaltung des Ö-förmigenΛDichtungsringes 74 die abnehmbare Kappe 72 aufgesetzt, die eine mittige Zuführungsleitung76besitzt.

Im mittleren Teil des Rohres 70 befindet sich eine ringförmige Schulter 78. Dev untere lei! dee Rohres ist mit einer weiteren ringförmigen Schulter 80 und einer konischen Kammer 82 ausgebildet, aus dtsr das behandelte Blut in die mittige Abzugsleitung 84 geltingt.

Auf der Schulter 70 sitzt das Umlenkorgan 86 mit der mittigen öffnung 88. Die Oberfläche des Umlenkorgans ist konisch ausge-

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bildet und leitet das rohe Blut durch die Mittelöffnung 88, so dass es durch die Mitte des Rohres abwärts strömt und in der wirksamsten Wiise behandelt wird.

Das Umlenkorgan 85 seinerseits trägt ein Filtersieb 90 aus rostfreiem Stahl oder anderweitigem, verhältnismässig grobmaschigem Material von solcher Maschengrösse, dass alle etwaigen Blutgerinnsel zurückgehalten, die durch Zusammenballung der durch Lagerung veränderten Leukocyten und Thrombocyten entstandenen Aggregate jedoch möglichst vollständig durchgelassen werden.

Das Sieb 90 ist, wie Figo 7 seigt, zurUckgeklappt, um eine grosse Filterfläche zur Verfügung zu stellen. Sein unterer Rand ist mit einem nach aussen gerichteten Flansch versehen, der den Dichtungsring 92 *.ufnimmt. Dieser Ring, sitzt in einer entsprechend an ringförmigen Aussparung 94 in der Innenwand des Rohres 80. Hierdurch wire, das Sieb in herausnehmbarer Weise dicht an den oberen Ränderr. des Umlenkorgane 86 festgehalten.

Die Schulter 80 trägt ein zweites, verhältnismässig grobmaschiges Sieb 96, welches, ebenso wie das Sieb 90, aus rostfreiem Stahl oder einem sonstigen korrosionsbeständigen Werkstoff bestehen kann. Das Sieb 96 trägt ein Filterelement 98, vorzugsweise in der Form einer Scheibe aus Polyurethan-, Polystyrol-

BADORiQiMAL - 18 -

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schaum oder einem sonstigen Kunststoffschaum. Es gewährleistet ferner, dass das eigentliche Filter- oder Paekmaterial mit dem Auslass 84 nicht in Berührung kommt.

Auf der Scheibe 98 wiederum befindet sich eine bestimmte Menge des faserförmigen Blutbehandlungsmittels 100. Wie oben erläutert, besteht dieses Mittel aus Fasern oder Fäden aus Polyester-, Polyamid- oder Polyaerylharzen, Glaswolle oder ähnlichen Stoffen, die imstande sind, die durch !lagerung veränder-, ten Blufbestandteile selektiv zum Anhaften zu bringen»

In das Rohr 20 ist ferner der Haltering 102 eingepasst. Er besitzt eine solche Grosse, dass er sich in dem Rohr in Längsrichtung verschieben lässt, um das fadenartige Behandlungsmaterial 100 so weit zu verdichten, wie es für die günstigste
Arbeitsweise der Torrichtung erforderlich ist.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen des Halteringes 102 dargestellt, die eine Form in Figo 7und 8, die andere in Fig. 9. Beide Ausführungsformen des Halteringes können aus
Kunststoff, rostfreiem Stahl, Glas oder einem anderen geeigneten Werkstoff bestehen, der gegenüber Blut indifferent ist und »ich leicht reinigen lässt.

Der Haltering 702 gemäss Fig. 7 und 8 besteht aus einem Ring
,von solcher ß-rücse, dass er im Inneren des Rohres durch Press-

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OBlGiNAL

sitz festsitzt. Zweckraässig besteht der Hing aus einem elastischen Werkstoff* so dass er lösbar an Ort und Stelle festgehalten wird.

Bevor der Ring eingesetzt wird, kann er an seineci Umfang mit Chloroform oder eines Klebstoff behandelt werden* der sein Festhalten an Ort und Stelle erleichtert. Ferner wird der Ring in dem Rohr durch die Federwirkung des Armkreuseo 104 festgehalten.

Der in Fig. 9 dargestellte Haltering 106 ist ähnlieh; der Ring ist jedoch hier in vier Bogensegmente aufgeteilt, ^on denen jedes an einem Arm 108 des Armkreuzes befestigt ist. Wenn dae Armkreuz aus elastischem Werkstoff besteht_t kann diese Elastizität durch den äusseren Seil des Ringes voll ausgenutzt werden, so dass ein dichter Sitz des Ringes in ä&m Rohr sustande kommt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäss Fig. 6 bis 9 ist die folgende!

Gelagertes Blut strömt durch die Einlassleitung ?6 und durch das Filtersieb 90, wo alle etwaigen Blutgerinnsel zurückgehalten werden.

Dann wird das Blut durch das Umlenkorgan 86 auf den mittleren Teil des faden- oder faserförmigen Behandlungsmittels 100 ge-

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leitet, welches durch den Haltering-102 oder 106 Ms zu dem gewünschten Grade in verdichtetem Zustande gehalten wird· Dieses Filterraateriel entzieht dem Blut in der oben beschriebenen Weise die durch lagerung veränderten Bestandteile»

Das behandelte Blut strömt dann durch die filterscheibe 98, dia etwaige kleins Stücke.des Filtermaterials zurückhält, die zufällig In den Blutstrom gelangt sein könnten· Das vollständig behandelte Blat strömt dann durch das Trägersieb 80 und die Auslaasleitun,? 84 und kann nun unmittelbar dem Patienten zugeführt werden^

¥enn man die Vorrichtung gemäas Pig. 6 bis 9 mit filtermaterial Ύοη vsi'sßhiedener Art und verschiedenen Paser- bzw. Padenabmes-3ungen t»e iOhickt, lässt sich der Einfluss dieser beiden Variablen auf den Wirkungsgrad-"der Blutbehandlung leicht bestimmen.

Biese Bestimmüiig wxräe durdhgeführt, indem das Behandlungsrohr mit verschiedenen Faserstoffen in Porm von Päden oder Fasern von bekanntem Durchmesser besohickt wurde« Durch diese Vorrichtung !-nirde um wehr see Wochen überaltertes Blut aus der Blutbank iinter de:.· Wirkung dex* Schwerkraft bei Raumtamperatur hindurohgolaitat„

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Z3L

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Das behandelte Blut wurde βμί die Anwesenheit von restlichen, durch lagerung veränderten Bestandteilen, d»h· von anhaftenden Shroabooytenlind Leukocyten sowie Aggregaten denselben, untersucht, indem es duroh die in Pig. A dargestellte Yorriehtung geleitet wurde_s wobei der sich ausbildende filtrationadruok gemessen wurds. Die Ergebnisse finden sieh, in der nachstehenden $abella und in dem Diagramm der Pig« 14«

filtermaterial'

Polyamid (Nylon) Polyamid (2?ylon) Polyamid (Hylon) Polyamid (Uylon) Polyamid (Nylon) Polyester (Dacron) Polyester (Dacron) Polyester (Dacron) Glaswolle

Stahlwolle

Wolle aua rostfreiem Stahl Baumwolle

Terel

Polyester (Kodel)

Cellulose (von Fasern befreites Papier)

Mittlerer 3?aser- durchmesser, μ	6	Filteations- druik, nan Hg
58 ±	4	180
42 ±	2	96
26 ±	2	27
20 -	1	16
14 i	1	20
13 Ϊ	1	25
17 ±	4	25
20 t	2	59
10 ±	4	24
28 -	10	56
50 ±	4	120
- 20 t	5	55
20 i	5	25
20 t	30 und kleiner	25
40

10

/1-8 8 8

BAD ORIGINAL

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Aus de£ obigen tabelle mii dein' Diagramm der Fig. 14 ergibt sich»dass Hea? Wirkungsgrad der Behandlung beträchtlich von dem BürelBaiesser eier FiXterfesern abhängt; ITm wirksam zu sein, sollen öle Fasern Durchmesser von weniger als 60 μ, vorzugsweise:^;--Toa, v/öniger als 50 μ, besitzen. Hit abnehmendem FaeerdurchiffeBeer steigt der Wirkungsgrad der' Entfernung der verän^ derten BXmtbeetandtelle s'tarfc an.

Bies Ist %ekF3c!i?5inXiell darauf surückstzfuhren, dass Faserstoffe alt Rsserß'are'imeBsern τοη mehr als 60 μ keine hinreichend grosse Oöerflache für das Anhaften der veränderten Blutbestandteile beoitsen· ferner sind diese Durchmesser so grossy dass die in Fig. 12 miä 15 erläuterte, auf Überlappung zurtickzufuhirende Btri^ewirkung nicht zustande koiDHen kann.

Die Werte seigen ferner, dass die Wirkimg Faserstoffen schieäeiier ßruppcai, d«h. fadöiiartigen Iümststoffasern, Glaswolle j Baiiisufollej Stahlwolle und sogar OelXulosefiasern, sain

Die Erflxdmig üs^x'ifft also eis Yerfahren und eine Yorrichtung sum Behatideln vor Blut* um dentselben Bestandteile zu en-tzie- heu, Öie sich bsi der Lagerung in der Blutbank gebildet haben VSaSi .for tmerwüiisclitg Öiransfiisionsreßktionen verantwortlich eelX| IcÖzmen. 3)ae Yerfahren lässt sich leicht in Verbijidung mit

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den herkömmliohen Transfusionsmethoden und dem Betrieb der Herz-Lungen-Maschine durchführen, ferner ermöglicht das Verfahren die Verwendung von Blut, welches sich bereits eeit vielen Tagen auf Lager "befindet und bisher als unverwendbar hätte verworfen werden müssen.

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BAD ORIGINAL 10 9 8 15/1858

Claims

Drο Roy laver Swank^! 14. Juni 1966

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Patentansprüche

Verfahren zum Behandeln von durch lagerung veränderte Bestandteile enthaltendem menschlichem Blut vor der medizinischen Verwendung» dadurch gekennzeichnet, dass das Blut für eine zur selektiven Entfernung eines wesentlichen.Teiles der durch Lagerung veränderten Bestandteile ausreichende Zeitdauer duroh eine Hatte aus feinteiligem Material mit grosser spezifischer Oberfläche, welches das Blut nicht beeinträchtigt und Imstande ist, die durch lagerung veränderten Blutbestandteile selektiv zum Anhaften zu bringen, hindurchgeleitet wird, wobei die Kanäle bzw. Poren zwischen den Bestandteilen der Matte weiter als die Durchmesser der durch lagerung veränderten Blutbestandteile sind und das Blut mit der Matte "bei einer Temperatur in Berührung gehalten wird, bei der es die zum Pliessen erforderliche Viscosität besitzt> und die nicht so hoch ist? dass das Blut eine unerwünscht© thermische Veränderung erleidet.

Verfahren na'ch Anspruch t_p dadurch gekennzeichnet« tea© ale Matt© ein® filterpackung bm® feinteiligem Polyes testest

IC 16Ί779Ό

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3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Pasern mit mittleren Durchmessern von weniger als 60 μ verwendet wird.

4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Fasern mit mittleren Durohmessern von weniger als 30 μ verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Polyesterfäden verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Polyamidfäden verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Polyacrylharzfäden verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Glaswolle verwendet wird·

9· Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass eine Filterpackung aus Stahlwolle verwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpackung während der Behandlung so weit verdichtet wird, dass sie die für das Anhaften der durch Lagerung veränderten Blutbeötan&teile as den Fas em der Fackung günstigste Porenie erlaagfo

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11. Torrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 "bis 10 in Form eines mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung an gegenüberliegenden Enden, einer Leitung zum Zuführen von gelagertem Blut zur Einlassöffnung und einer Leitung zum Abziehen von behandeltem Blut von der Auslassöffnung versehenen GefäsBes, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Gefäss (30) ein feinteiliges Fasermaterial (40) mit grosser spezifischer Oberfläche befindet, das eine selektive Affinität für die durch Lagerung veränderten Blutbestandteile aufweist·.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Gefäsa (30) ein Umlenkorgan (36) mit einer mittigen Öffnung to-sfindet.

13. Vorrichtung nach .!Lnspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sioh in dem Gefäs3 (70) ein Halteorgan (102; 106) befindet, welches so bemessan ist, dass es in das Gefäss angrenzend an das Fasermaterial (100) hineinpasst und das Fasermaterial in einem beatinimtan Terdichtungszustand hält, der die Grosse der Burchtrittskanäle in. dem Fasermaterial bestimmt.

14. Yorriclrbung nach ,Inspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss (70) als Hohlzylinder imd das Halteorgan als elasti-. scher Ring 0.02) ausgebildet ist, der die für einen Pressitz gegen die Zylinde^wandung erforderliche Grosse und eine Anzahl vor. kreuzförmigen Tersteifungsarmen (104) aufweist,

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15. Vorrichtung nach Anspruch 11» dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäße (70) als Hohlzylinder und das Halteorgan als elastischer Ring (106) ausgebildet ist, der die für einen Pressitz gegen die Zylinderwandung erforderliche Grösee hat, aus einer Anzahl von Bogensegmenten besteht und eine Anzahl von miteinander verbundenen kreuzförmigen Armen (108) besitzt, von denen jeder mit einem der Segmente verbunden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, daduroh gekennzeichnet, dass sich in dem Gefäss (70) vor dem Fasermaterial (100) ein Filtersieb (90) für Blutgerinnsel befindet.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtersieb (90) ein nach rückwärts umgeklapptes Stück aus Filtersiebmaterial aufweist, welches durch einen Dichtungsring (92) quer über das Innere des Gefässes gespannt gehalten wird.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein hohles Rohr (70) mit einem offenen Zuführungsende und einem in einen Abführungsansohluss (84) einmündenden Auslassende, eine auf dem offenen Ende abnehmbar angebrachte Kappe (72) mit einer mittigen Zuführungsleitung (76), ein sich quer über das Auslassende des Rohres er-

* streckendes Trägersieb (96), eine von dem Trägersieb getragene Schaumkunststoff scheibe (98)» eine von der Scheibe getragene

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Paaerpackung (100), wobei die Poren der Scheibe (98) eine solche Grosse haben, dass sie das Blut durchlassen, etwaige Teilchen der Faserpackung jedoch zurückhalten, einen an der Innenwandung des Rohres (70) anliegenden und gegen die Faserpackung (100) drückenden Haltering (102), der die Faserpaokung in einem bestimmten Verdiohtungszustand hält, ein in dem Rohr (70) über dem Haltering (102) angeordnetes Umlenkorgan (86) mit einer mittigen Führungeöffnung (88) und ein vor dem Umlenkorgan befindliches Filter (90) für Blutgerinnsel·

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