DE20014311U1 - Filteranordnung zum Auftrennen von Blut in Plasma und zelluläre Bestandteile - Google Patents

Filteranordnung zum Auftrennen von Blut in Plasma und zelluläre Bestandteile

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Description

Heim Medizintechnik GmbH
Am Wiesenbusch 2, D-45966 Gladbeck
Filteranordnung zum Auftrennen von Blut in Plasma und zelluläre Bestandteile
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftrennen von Blut in Plasma und zelluläre Bestandteile gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1.
Derartige Vorrichtungen sind seit vielen Jahren Gegenstand intensiver Forschungs- und Entwicklungsbemühungen, um das bewährte, aber aufwendige Trennverfahren von Blut mittels einer Zentrifuge, das darüber hinaus wegen der dann erforderlichen Umfüllmaßnahmen auch stets die Gefahr einer Kontamination des Blutes mit Luft und damit auch mit Keimen in sich birgt, sowohl im Falle der rechtzeitigen Herstellung von Eigen- oder Fremdblutkonserven als auch im Falle der Reinfusion autologen Blutes während und unmittelbar nach einer Operation durch ein einfaches Filtrationsverfahren ersetzen zu können, bei dem das Blut in einem sterilisierten geschlossenen System sowohl in seine einzelnen Komponenten, insbesondere Erythrozyten und Plasma, zerlegt als auch unmittelbar komponentenweise konserviert werden kann. Als Beispiele solcher Bemühungen seien hier nur die Gegenstände der DE 197 33 407 Al, der Veröffentlichung "Hämatologie, Bd. 1, Aktueller Stand der Eigenbluttransfusion, Sympomed-Verlag, München 1992, S. 108 bis 113" und der demnächst veröffentlichten internationalen Patentanmeldung PCT/DE 00/01258 angeführt.
Alle diese Bemühungen haben bisher jedoch in der Praxis nicht zu dauerhaft befriedigenden Ergebnissen hinsichtlich der möglichst weitgehenden eindeutigen Trennung von Plasma und zellulären Bestandteilen des jeweiligen Blutes geführt, d.h. nach
der primären Filtration liegt der Hämatokritwert in der Fraktion der zellulären Bestandteile allenfalls in der Größenordnung von 50 %, was in keinem Falle den mit einer Zentrifuge erreichbaren Ergebnissen entspricht.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise auch in der Praxis hinreichend befriedigende Ausbeuten an den einzelnen Komponenten von Spenderblut jeder Art, d.h. sowohl Eigen- als auch Fremdblut, erzielbar sind, um so den Bedarf sowohl an Blutkonserven als auch an Reinfusionen autologen Blutes bei Operationen ohne großen Aufwand decken zu können.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mit Hilfe der Gesamtheit der Merkmale des Schutzanspruchs 1.
Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß die feinporige Membran durch ein Bündel von &eegr; = 650 parallel angeordneten Hohlfasern des Typs Micro PES-TF 10 der Akzo Faser AG ausgebildet wird, deren Enden in je einer Lochplatte luft- und keimdicht fixiert sind und deren freie Länge zwischen den Lochplatten 1 = 27 cm beträgt, wobei die Lochplatten ihrerseits luft- und keimdicht in das Gehäuse eingepaßt sind, so daß die Innenräume aller Hohlfasern die Einlaßkammer und der Außenraum aller Hohlfasern zwischen den Lochplatten im Gehäuse die Auslaßkammer ausbilden, weil mit einer solchen Anordnung aufgrund umfangreicher Versuchsreihen bereits in einem einstufigen Verfahren stets ein Hämatokritwert von mindestens 62 % erreicht wird. Wenn darüber hinaus in vorteilhafter Weise eine Ausführungsform der vorliegenden Filteranordnung zur Anwendung kommt, bei der das Bündel U-förmig ausgebildet und die Lochplatten durch eine gemeinsame Lochplatte mit einem Eingangs- und einem Ausgangsbereich ersetzt werden, wobei die Lochplatte luft- und keimdicht in den offenen Endbereich eines nur einseitig offenen Gehäuses eingepaßt ist und die Auslaßkammer durch den Außenraum aller Hohlfasern zwischen Lochplatte und dem geschlossenen Ende des Gehäuses ausgebildet wird, wird nicht nur stets der vorge-
nannte Hämatokritwert, sondern bei einem mit dieser Ausführungsform durchgeführten zweistufigen Verfahren sogar stets ein Hämatokritwert von mindestens 80 % erreicht, wobei ein solcher von 90 % keine Seltenheit ist. Derartige Werte liegen deutlich über all denen, die bisher mit ein- oder auch mit zweistufigen Filtrationen erreicht wurden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der in Rede stehenden Filteranordnungen werden durch die Gegenstände der Unteransprüche 2 bis 16 gegeben, wobei die Unteransprüche 3 bis 11 insbesondere vorteilhafte konstruktive Maßnahmen betreffen, die die Herstellung der erfindungsgemäßen Filteranordnung als luft- und keimdichtes geschlossenes System, das vor dem Gebrauch zwangsläufig als Ganzes sterilisiert werden muß, erheblich erleichtern und damit kostengünstig gestalten.
Der Unteranspruch 12 betrifft vorteilhafterweise eine besonders einfache Verwirklichung einer Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstaus im Gehäuse, der eine wesentliche Voraussetzung für das optimale Funktionieren einer Filteranordnung der vorliegenden Art darstellt, wobei eine Rollklemme auch noch eine sehr einfache Nachregulierung dieses Rückstaus gestattet - wenn dies erforderlich ist.
Die Unteransprüche 13 und 14 betreffen die Anordnung von Anschlußvorrichtungen zur Einleitung von Kochsalzlösung in die erfindungsgemäße Filteranordnung, die vorteilhafterweise dazu dienen, die hydrophilen Hohlfasern der vorgenannten Art vor ihrem eigentlichen Trenn-Einsatz mit dieser Lösung zu spülen und damit die Trennwirkung der Hohlfasern von vornherein sicherzustellen.
Die Unteransprüche 15 und 16 betreffen die zweckmäßige und vorteilhafte Anordnung eines Leukozytendepletionsfilters als nützliche Ergänzung der vorliegenden Filteranordnung, wenn es wünschenswert ist, die Fraktion der zellulären Bestandteile weiterhin in Leukozyten und Erythrozyten aufzuteilen, wobei eine Anordnung in der Zuleitung des Spenderbluts den Vorteil einer
Schonung der Hohlfasern als Filtermedium aufweist, eine Anordnung in der Ablaufleitung der Einlaßkammer dagegen vorteilhafterweise als weitere Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstaus im Gehäuse wirkt.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Filteranordnung sind in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1: Senkrechter Schnitt durch eine erfindungsgemäße Filteranordnung in schematischer Darstellung und willkürlichem Maßstab.
Fig. 2: Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der in Rede stehenden Filteranordnung in schematischer und teilweise durchbrochener Darstellung sowie in willkürlichem Maßstab.
Fig. 3: Schnitt A-A aus Fig. 2 in vergrößerter und vereinfachter schematischer Darstellung.
Fig. 4: Schnitt B-B aus Fig. 2 in vergrößerter und vereinfachter schematischer Darstellung.
Die Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine erfindungsgemäße Filteranordnung in schematischer Darstellung und willkürlichem Maßstab, die nur zur Verdeutlichung der wesentlichen Merkmale eines solchen Gegenstandes dient. Demzufolge befindet sich in einem Gehäuse 4 ein Bündel 1 aus &eegr; = 650 Hohlfasern 21 des Typs Micro PES-TF 10 der Akzo Faser AG, deren Enden luft- und keimdicht in je einer Lochplatte 2,3 fixiert sind, die ihrerseits luft- und keimdicht in das Gehäuse 4 eingepaßt sind. Oberhalb der oberen Lochplatte 2 endet im Gehäuse 4 eine Zuleitung 13 für das Spenderblut, unterhalb der unteren Lochplatte 3 geht aus dem Gehäuse 4 eine Ablaufleitung 14 der in Fig. 3 näher dargestellten und erläuterten Einlaßkammer 22 ab, die von der Gesamtheit der Innenräume 20 aller Hohlfasern 21
gebildet wird, die hier von der jeweiligen Außenseite der Lochplatten 2,3 auf der Länge 1_ durchgängig zur jeweils anderen verlaufen. Die Zuleitung 13 und die Ablaufleitung 14 sind dabei ebenfalls luft- und keimdicht mit dem Gehäuse 4 verbunden.
Der gesamte Außenraum der Hohlfasern 21 zwischen den jeweiligen Innenseiten der Lochplatten 2,3 mit dem vorgegebenen Abstand 1 = 27 cm und dem Gehäuse 4 bildet die Auslaßkammer 24, von der eine Ablaufleitung 15 der Auslaßkammer für das Plasma abgeht, die ebenfalls luft- und keimdicht mit dem Gehäuse 4 verbunden ist.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der in Rede stehenden FiIteranordnung in schematischer und teilweise durchbrochener Darstellung sowie in willkürlichem Maßstab, bei der das Bündel 1 der vorbeschriebenen Hohlfasern der Länge 1 = 27 cm U-förmig ausgebildet ist und deren Enden in einer gemeinsamen Lochplatte 5 luft- und keimdicht fixiert sind, wobei sie dort einen gemäß Fig. 4 deutlich erkennbaren Eingangsbereich 6 und einen ebenso deutlich erkennbaren Ausgangsbereich 7 ausbilden. Die Lochplatte 5 kann aus einem beliebigen geeigneten Material, beispielsweise Quarz, bestehen und eine vorgegebene Stärke von beispielsweise 3 cm aufweisen und ist im dargestellten Fall im oberen Endbereich 8 eines Gehäuses 9 luft- und keimdicht eingepaßt, das nur an einem seiner Enden, vorzugsweise am oberen, offen ist. Auf der Lochplatte 5 und dem oberen Randbereich 8 ist eine Verschlußkappe 10 angeordnet, die zwei Durchführungen 11,12 aufweist, die zum einen den Eingangsbereich 6 und zum anderen den Ausgangsbereich 7 mit dem Außenraum des Gehäuses 9 verbinden. Ansonsten ist die Verschlußkappe 10 ebenfalls luft- und keimdicht mit der Lochplatte 5 und dem oberen Randbereich 8, vorzugsweise mittels Klebung, verbunden.
In die Durchführung Il führt eine Zuleitung 13 für Spenderblut; aus der Durchführung 12 führt eine Ablaufleitung 14 der Einlaßkammer 22 (s. Fig. 3) heraus. Beide Leitungen 13,14 sind luft- und keimdicht in den Durchführungen 11 bzw. 12 fixiert. An an-
derer Stelle des Gehäuses 9, vorzugsweise - aber nicht zwangsläufig - an seinem der Lochplatte 5 entgegengesetzten Ende, führt aus diesem eine luft- und keimdicht mit ihm verbundene Ablaufleitung 15 der Auslaßkammer 24 heraus, die auch hier vom Außenraum 23 aller Hohlfasern 21 im Gehäuse 9 unterhalb der Lochplatte 5 gebildet wird - genau so, wie auch hier die Einlaßkammer 22 (s. Fig. 3) von allen Innenräumen 20 der Hohlfasern 21 zwischen Eingangsbereich 6 und Ausgangsbereich 7 der Lochplatte 5 (s. Fig. 4) ausgebildet wird.
Der Transport des Blutes und seiner Komponenten erfolgt hier vorzugsweise durch die Schwerkraft, auch wenn es bisher schon verschiedene Entwicklungen gegeben hat, diesen Transport durch interne oder externe Vakuumerzeugung zu bewirken - was hier allerdings nicht ausgeschlossen sein soll.
Die Fig. 2 zeigt weiterhin eine an der Ablauf leitung 15 der Auslaßkammer 24 für den Transport des Plasmas zu einem externen Aufnahmebehälter angeordnete Rollklemme 16, die hier als besonders einfache, aber auch besonders wirkungsvolle Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstaus im Gehäuse 9 dient, der seinerseits unverzichtbar für die optimale Funktion der in Rede stehenden Filteranordnung ist. Dabei dient die Rollklemme 16 sowohl zur Primärvorgabe eines solchen Rückstaus als auch zu dessen Nachregelung während des normalen Funktionsablaufes.
Weiterhin zeigt die Fig. 2 einerseits zwei Anschlußvorrichtungen 17,18 bekannter Art für die Einleitung einer Kochsalzlösung zum Spülen der hydrophilen Hohlfasern 21 vor der Aufnahme von Spenderblut, die einmal an der Zuleitung 13 für das Spenderblut und zum anderen am Gehäuse 9 im Bereich der Auslaßkammer 24 angeordnet sind, und andererseits zwei Leukozytendepletionsfilter 26,27, die zum einen in der Zuleitung 13 für das Spenderblut und zum anderen in der Ablaufleitung 14 der Einlaßkammer 22 für die zellulären Bestandteile angeordnet sind. Die doppelte Darstellung der vorgenannten Elemente ist hier nur vorgenommen worden, um die diesbezüglichen Anordnungsmöglichkeiten dieser Elemente in einer einzigen Darstellung verdeutlichen zu können.
_ 7'*—
In der Praxis genügt normalerweise nur eines der vorgenannten Elemente - auf jeden Fall, wenn es den Leukozytendepletionsfilter 26 oder 27 betrifft. Auf die vorteilhafte Verwendung dieser Elemente wurde bereits weiter oben eingegangen.
Die Fig. 3 zeigt den Schnitt A-A aus Fig. 2, der in vergrößerter und vereinfachter schematischer Darstellung den Aufbau des Bündels 1 aus den &eegr; = 650 Hohlfasern der oben genannten Art offenbart, von denen hier zu Demonstrationszwecken nur einige wenige herangezogen wurden. Eine Mehrzahl von Hohlfasern 21 bildet aus der Gesamtheit ihrer Innenräume 20 die Einlaßkammer 22, die über die bereits mehrfach beschriebene Zuleitung 13 zum einen mit dem Spender und über die ebenfalls bereits mehrfach erwähnte Ablaufleitung 14 mit einem Aufnahmebehälter für die zellulären Bestandteile des Blutes verbunden ist. Dagegen bildet der Außenraum 23 aller Hohlfasern 21 innerhalb des Gehäuses 9 die Auslaßkammer 24, die über die ebenfalls bereits mehrfach erwähnte Ablaufleitung 15 mit einem Aufnahmebehälter für das Plasma verbunden ist.
Die Fig. 4 zeigt den Schnitt B-B aus Fig. 2, der in ebenfalls vergrößerter und vereinfachter schematischer Darstellung die Aufsicht auf die Lochplatte 5 bei entfernter Verschlußkappe 10 und damit auf den Eingangsbereich 6 und den Ausgangsbereich 7 verdeutlicht.
Selbstverständlich betrifft das vorliegende Schutzbegehren nicht nur die vorstehend explizit erläuterten Ausführungsbeispiele, sondern alle denkbaren Ausführungsformen der der vorliegenden Gebrauchsmusteranmeldung zugrundeliegenden erfinderischen Idee, die vom Schutzumfang des nachfolgenden Schutzanspruchs 1 erfaßt werden.
Bezugszeichenliste
1 Bündel von Hohlfasern
2,3,5 Lochplatten
4,9 Gehäuse
6 Eingangsbereich
7 Ausgangsbereich
8 offener Endbereich 10 Verschlußkappe
11,12 Durchführungen
13 Zuleitung für Spenderblut
14 Ablaufleitung der Einlaßkammer
15 Ablauf leitung der Auslaßkatnmer
16 Rollklemme
17,18 Anschlußvorrichtungen für Kochsalzlösung
20 Innenräume
21 Hohlfasern
22 Einlaßkammer 2 3 Außenraum
24 Auslaßkammer
25 geschlossenes Ende
26,27 Leukozytendepletionsfilter

Claims (16)

1. Filteranordnung zum Auftrennen von Blut in Plasma und zelluläre Bestandteile mit einer Zuleitung für das Spenderblut zur Einlaßkammer mindestens eines mit einem geschlossenen Gehäuse versehenen Filterelements, das mit einer Ablaufleitung der Einlaßkammer zu mindestens einem externen Aufnahmebehälter für die zellulären Bestandteile, mit einer innerhalb des Gehäuses von der Einlaßkammer durch eine feinporige Membran getrennten Auslaßkammer, mit einer Ablaufleitung der Auslaßkammer zu mindestens einem externen Aufnahmebehälter für Plasma und mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstaus im Filterelement versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die feinporige Membran durch ein Bündel (1) von n = 650 parallel angeordneten Hohlfasern (21) des Typs Micro PES-TF 10 der Akzo Faser AG ausgebildet wird, deren Enden in je einer Lochplatte (2, 3) luft- und keimdicht fixiert sind und deren freie Länge zwischen den Lochplatten (2, 3) 1 = 27 cm beträgt, wobei die Lochplatten (2, 3) ihrerseits luft- und keimdicht in das Gehäuse (4) eingepaßt sind, so daß die Innenräume (20) aller Hohlfasern (21) die Einlaßkammer (22) und der Außenraum (23) aller Hohlfasern (21) zwischen den Lochplatten (2, 3) im Gehäuse (4) die Auslaßkammer (24) ausbilden.
2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel (1) U-förmig ausgebildet und die Lochplatten (2, 3) durch eine gemeinsame Lochplatte (5) mit einem Eingangs- (6) und einem Ausgangsbereich (7) ersetzt werden, wobei die Lochplatte (5) luft- und keimdicht in den offenen Endbereich (8) eines nur einseitig offenen Gehäuses (9) eingepaßt ist und die Auslaßkammer (24) durch den Außenraum (23) aller Hohlfasern (21) zwischen Lochplatte (5) und dem geschlossenen Ende (25) des Gehäuses (9) ausgebildet wird.
3. Filteranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) an seinem offenen Endbereich (8) mit einer Verschlußkappe (10) versehen ist, die je eine Durchführung (11, 12) zum Eingangs- (6) und zum Ausgangsbereich (7) der Lochplatte (5) freigibt und im übrigen luft- und keimdicht mit der Oberfläche der Lochplatte (5) und dem offenen Endbereich (8) des Gehäuses (9) verbunden ist.
4. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführungen (11, 12) luft- und keimdicht mit der Zuleitung (13) für das Spenderblut bzw. der Ablaufleitung (14) der Einlaßkammer (22) für die zellulären Bestandteile verbunden sind.
5. Filteranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die luft- und keimdichten Verbindungen zwischen Lochplatte (5) und Verschlußkappe (10) sowie zwischen den Durchführungen (11, 12) und der Zuleitung (13) für das Spenderblut bzw. der Ablaufleitung (14) der Einlaßkammer (22) für die zellulären Bestandteile Klebverbindungen sind.
6. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (5) aus Quarz besteht und die Fixierung der Hohlfasern (21) in dieser Lochplatte (5) mittels verfahren bekannter Art erfolgt.
7. Filteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (5) eine Stärke von 3 cm aufweist und die Gesamtlänge jeder Hohlfaser (21) demzufolge lg = 33 cm beträgt.
8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitung (15) der Auslaßkammer (24) am geschlossenen Ende (25) des Gehäuses (9) angeordnet ist.
9. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4, 9) aus Glas besteht.
10. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem geeigneten Kunststoff besteht.
11. Filteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff Polyurethan ist.
12. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufleitung (15) der Auslaßkammer (24) mit einer Rollklemme (16) als Einrichtung zur Erzeugung eines Rückstaus im Gehäuse (9) versehen ist.
13. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (13) für Spenderblut mit einer Anschlußvorrichtung (17) bekannter Art für die Einleitung einer Kochsalzlösung zum Spülen der hydrophilen Hohlfasern (21) vor der Aufnahme von Spenderblut versehen ist.
14. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) im Bereich der Auslaßkammer (24) mit einer Anschlußvorrichtung (18) bekannter Art für die Einleitung einer Kochsalzlösung zum Spülen der hydrophilen Hohlfasern (21) vor der Aufnahme von Spenderblut versehen ist.
15. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung (13) für das Spenderblut ein Leukozytendepletionsfilter (26) bekannter Art angeordnet ist.
16. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ablaufleitung (14) der Einlaßkammer (22) für die zellulären Bestandteile ein Leukozytendepletionsfilter (27) bekannter Art angeordnet ist.
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