DE2157520A1 - Filtereinrichtung für medizinische Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Karl A. Brose

D-8023 //lör.clien - Pullach
WisniHsif.?,LK J:n. 7 930570,7931782

DBr/By München-Pullach, den 11.November 1971

Ser.No.103 200

AMKHICAN HOSPITAL· SUPPLY CORPORATION, eine Firma nach den Gerofczen de? Staates Illinois, 17^0 Ridge Avenue, Evanston, Illinois 60201, USA.

Filtereinrichtung für medizinische Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für medizinische Flüssigkeiten. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Filtereinrichtung zum Sammeln von Bakterien aus dem Blut in Filterscheiben. Diese Filterscheiben werden danach in Berührung mit einem Eulturwachatumsmedium zur anschliessenden Auswertung und Identifikation der Bakterien gebracht. Durch die Kenntnis der Bfikteriennrt, die in dem Blut eines Patienten vorhanden ist, und die r:ller Wahrscheinlichkeit nach dessen jeweilige Krankheit verurrnchen, kann ein Arzt die richtige Behandlung verordnen.

BAD ORIGINAL

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Bisher bestanden viele Probleme bei der Identifikation der besonderen Bakterien in dem Blut eines Patienten. Mehrere Jahre lang wurde das Blut als gesamtes zur Kultur gebracht, wobei eine kleine Blutmenge von 5 ml, die 1 :. 10 in einer 50 ml-Blutkulturflasche, welche ein Wachstumsmedium enthielt, verdünnt war, zur Anwendung gelangte. Der Grund dieser Verdünnung lag darin, die Wirkungen zu minimieren, die die natürlichen antibakteriellen Mittel des Blutes ausüben, wie beispielsweise Betalysin und Lysozym, sowie auch die dem Patienten früher eingegebenen Antibiotika. Da eine derartig kleine Blutprobe verwendet wurde, konnten derartige Organismen wie Brucella und Salmonella, die lediglich in geringen Mengen vorhanden waren, der Entdeckung entgehen. Andere -Nachteile der Verwendung des Bluts als gesamtem zur Kulturherstellung bestand darin, dass die roten Blutkörperchen in einigen Fällen Klumpen bildeten, die auf phys4/fechem Wege das schnelle Wachstum der Bakterien verhinderten und es waren mehrere Tage notwendig, damit sich die Bakterien für die Identifikation im genügenden Masse vermehren konnten.

Es ist bereits bekannt, dass durch die Konzentration der Organismen aus einer Blutprobe in einem kleinen Filter eine schnelle Entdeckung einer Bakteriämie möglich ist, indem die Inhibitoren weggewaschen werden und nach Wachstum die Mikroorganismen zunächst in der Form charakteristischer Kolonien gewonnen werden, worauf die Möglichkeit der Vergiftung durch Behandlung des Blutprobenfilters verringert wird. Anschliessend kann dieser Filter in direkte Berührung mit einem Wachstumsmedium, wie beispielsweise Blutserum, gebracht werden, wo dann die konzentrierten Bakterien identifizierbare Wachstume sehr viel schneller entwickeln als in einer Mischkultur. Ein Arzt konnte üblicherweise über die speziellen Bakterien in dem Blut eines Patienten innerhalb von 24 Stunden informiert werden, nachdem die Blutprobe genommen worden war. Der Arzt konnte dann die Behandlung sofort beginnen.

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Im Folgenden sind zwei Veröffentlichungen angegeben, in welchen die Verfahren der Blutzellentrennung und Filtration beschrieben sind:

a) Winn, et al: Rapid Diagnosis of Bacteremia With Quantitative Differential-Membrane Filtration Culture; JAMA 197:539-548, August 15, 1966.

b) Kozub et al: A Practical Culturing Method Employing Dilution and Filtration; The American Journal of

,Clinical Pathology, 52:105, July, 1969.

Obwohl in diesen beiden Veröffentlichungen eine Filter- und Kulturprozedur beschrieben ist, die eine erhebliche Verbesserung der bekannten Arten der Herstellung einer Kultur aus dem Gesamtblut darstellt und auch zu schnelleren Ergebnissen führte, war die hierzu notwendige Vorrichtung sehr schwierig und kompliziert anzuwenden. Der Grund dafür besteht darin, dass der Labortechniker der Klinik ein kompliziertes Netzwerk von flexiblen Plastikrohren für jede Filtration aufbauen musste. Sogar nachdem das Netzwerk aus derartigen Leitungen fertig war, bestand ein weiteres Problem darin, die Filter zu einer gleichmässigen Filtration auf gleichem Niveau zu halten und eine Verunreinigung zu vermeiden. Die von einem flexiblen Rohr gehaltenen Filter, welches von einem aufgehängten Zufuhrbehälter führte, würden sich bewegen, wenn dieses flexible Rohr bewegt würde und dadurch verursachen, dass die Filter geneigt würden und lediglich längs der unteren Kanten der Filter die Filterwirkung aufrecht erhalter bleibt. Weiterhin erzeugte der hoch oberhalb der Filtergehäuse aufgehängte Nachschubbehälter für das Blut einen statischen Druck, der auf die Filtergehäuse durch das flexible Rohr übertragen wurde, welche zum Aufhängen der Gehäuse herangezogen wurden. Dieser innere Druck bewirkte in einigen Fällen, dass die Filtergehäuse aufbrachen und somit die Filtrationsergebnisse verderben und folglich auch der gesamte Vorgang wiederholt wer-

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den muss. Die Komplexität der Vorrichtung und ihre Instabilität machten es vergleichsweise leicht, Verunreinigungen einzuführen und die Probe zu verderben.

Kurz gesagt sind die bekannten Filtervorrichtungen zum Ausfiltern von Bakterien aus Blut mit derartig vielen Nachteilen behaftet, dass sie schwer zu gebrauchen waren, sie weiterhin keine ausreichende Lagerung für die Filter aufwiesen und eine aseptische Arbeitsweise ausgesprochen schwierig machten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit bekannten Blutfiltereinrichtungen verbundenen Probleme zu vermeiden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird im wesentlichen durch eine kompakte Filtereinheit gelöst, die leicht zu handhaben ist und die eine feste Vorratskammer mit zwei oder mehr Filtergehäusen, die fest an einer Oberwandung des Vorratsbehälters befestigt sind, um sie eben zu halten, gelöst. Eine derartige Einheit mit ihrer Mehrzahl von fest miteinander verbundenen Filtergehäusen, die horizontal auf dem gleichen Niveau gehalten sind und die mit Flüssigkeit beschickt werden, welche durch eine einzige Verteilerkammer zugeführt wird, bildet eine ausgesprochen effektive Einrichtung zur Durchführung einer Filtration auf mehreren Filterelementen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Vorratsbehälter ringförmig ausgebildet und weist eine zentrale Öffnung auf, welche den Hals einer Blutzufuhrflasche aufnimmt, so dass die Flasche sowohl den Vorratsbehälter als auch die Filtergehäuse in ausgeglichener Lage halten kann. Eine Blutprobe wird zunächst in der Zufuhrflasche aufgenommen, wo sie mit einer Nährlösung und einer Absetzlösung für die roten Blutkörperchen verdünnt wird. Dies bewirkt, dass sich die überstehende Flüssigkeit und die roten Blutkörperchen in entsprechende Ober- und Unterschichten mit einer Zwischenschicht zwischen beiden trennen. Die überstehende Flüssigkeit schliesst derartige Komponenten, wie die Leukozyten oder weisse

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Blutkörperchen, Bakterien, die in und zwischen den weissen Blutkörperchen sind und andere Elemente des Blutplasma ein. Eine Vakuumquelle wird dann an den Vorratsbehälter angelegt, welche die überstehende Flüssigkeit aus der Flasche durch ein Rohr zieht und sie in den Filtergehäusen verteilt, und anschliessend das Filtrat in dem ringförmigen Vorratsbehälter absetzt. In der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen, wenn der Ausdruck "Blutzufuhr" - Flasche oder -Behälter verwendet wird, geschieht dies, um eine Verwechslung mit dem Vorratsbehälter zu vermeiden, in dem das Filtrat gesammelt wird, und es ist offensichtlich, dass in Krankenhäusern diese Flasche in vielen Fällen eine "Blutsammei"-Flasehe oder -Behälter genannt wird, da sie zur Aufnahme einer Blutprobe von einem Patienten dient.

In einer zweiten AusfUhrungsform der Erfindung ist der Blutzufuhrbehälter mit dem ringförmigen Aufnahmebehälter einstückig ausgebildet und in dessen zentraler Öffnung angeordnet.

In einer dritten Ausführungsform ist die Blutzufuhrflasche in einer Lage mit der Öffnung nach unten auf einem nach oben verlaufenden hohlen Dorn befestigt, welcher steif und fest auf dem festen Aufnahmebehälter befestigt ist. Die Blutzufuhrflasche dieser Ausführungsform weist eine gesdiossene Endhülse auf, die sich in die Flasche in einarLage geringfügig über einer Zwischenschicht zwischen einer oberen überstehenden Lage und einer unteren Lage aus roten Blutkörperchen erstreckt. Der Dorn an dem Aufnahmebehälter durchbohrt ein Ende dieser Hülse, so dass die obere Schicht aus weissen Blutkörperchen aus der Flasche durch die Filtergehäuse und in den Aufnahmebehälter auslaufen kann, ohne die untere Lage aus roten Blutkörperchen in der Blutzufuhrflasche aufzurühren.

Die Filtereinrichtungen für medizinische Flüssigkeit nach der

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vorliegenden Erfindung sind strukturell steif, leicht zu verwenden und bedingen nicht komplizierte Netzwerke flexibler Rohre, die hergestellt werden müssen, ehe die Einrichtungen arbeiten können. Ein Labortechniker steckt lediglich den Dorn der ersten Ausführungsform des ringförmigen Aufnahmebehälters in eine Flasche mit den abgesetzten roten Blutkörperchen, schliesst eine Vakuumquelle an den festen Aufnahmebehälter an und wenige Minuten später sind alle Bakterien oder intraleukozytären Organismen auf Filterscheiben konzentriert und bereit zur Kulturbildung und das flüssige Filtrat befindet sich in dem Aufnahmebehälter.

Obwohl die Filter-einrichtungen unter Bezugnahme auf die Ausfilterung von Bakterien aus Blut beschrieben sind, können andere Substanzen gleichfalls gefiltert werden, wie beispielsweise aus dem Pleuraraum entnommene Flüssigkeiten, Zerebrospinalflüssigkeit, Gebärmutterspülungen oder andere Flüssigkeiten für eine zytologische Untersuchung usw.

Zusammengefasst besteht somit die Erfindung aus einer Filtereinrichtung zum Sammeln von Bakterien aus Blut oder einer anderen medizinischen Flüssigkeit auf Filterscheiben, die dann zur Identifikation der Bakterien zur Kultur gebracht werden können. Die Einrichtung weist einen festen Aufnahmebehälter auf, dessen Deckel in fester Anordnung eine Anzahl von Filterscheibengehäusen in einer Ebene angeordnet zur gleichmässigen Filterung aufweist. Der Aufnahmebehälter ist in einer Ausführungsform ringförmig und weist eine zentrale Öffnung auf, und gleichfalls einen nach unten weisenden hohlen Dorn, zur Durchbohrung des Gummistopfens einer Blutzufuhrflasche, die ein Medium zur Agglomeration und zum Absetzen des aus roten Blutkörperchen bestehenden Bestandteiles des Blutes enthält, wobei die Zufuhrflasche in die mittige Öffnung passt und den Vorratsbehälter trägt. Auf den Aufnahmebehälter aufgebrachtes Vakuum zieht eine überstehen-

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de Flüssigkeit oberhalb der Lage aus roten Blutkörperchen von der Flasche ab und verteilt sie auf die vielen Filterscheibengehäuse zum Filtern derselben und bringt dann das Filtrat in den Aufnahmebehälter.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Draufsicht auf die erste Ausführungsform der Filtereinrichtung, wobei die Filtergehäuse mit ihren Deckeln abgenommen veranschaulicht sind;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Einrichtung

nach Fig. 1 in auseinandergezogener Anordnung, wobei die Filterscheibe und der Deckel eines Filtergehäuses im Abstand über einer unteren Schale des Gehäuses angeordnet veranschaulicht ist;

Fig. 3 einen Querschnitt der Filtereinrichtung

nach Fig. 2, der diese auf dem Hals einer Blutzufuhrflasche und an eine Vakuumquelle angeschlossen veranschaulicht;

Fig. 4 eine Draufsicht des Flaschenstopfens von Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht eines Deckels für jedes der Filtergehäuse;

Fig. 6 einen Querschnitt im vergrösserten Maßstab, in dem ein Teil von Fig. 3 genauer

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gezeigt ist, um den Weg zu veranschaulichen, welchen die Flüssigkeit von der ■■Blutzufuhrflasche zu dem Aufnahmebehälter zurücklegt;

Fig. 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 von

Fig. 6, welcher die beiden Öffnungen in den Filtergehäusen veranschaulicht;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

einer zweiten Ausführungsform der Filtereinrichtung, bei der der Blutzufuhrbehälter mit dem festen /ufnahmebehälter einstückig ausgebildet ist;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung, bei der der steife,aufrecht stehende,hohle Dorn an eine mit der Mündung nach unten angeordnete Blutzufuhrflasche angeschlossen ist;

Fig.10 eine vergrösserte Ansicht des Mündungs- und Verschlussabschnittes der Blutzufuhrflasche nach Fig. 9, welcher eine Hülsenstruktur in der Flasche veranschaulicht, ehe diese durch einen Dorn des Aufnahmebehälters durchbohrt ist; und

Fig.11 eine Ansicht ähnlich Fig. 10, in der die HUlsenstruktur nach Durchbohren durch den Dorn von Fig. 9 veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen weist die erste Ausführungsform der Erfindung einen, festen Aufnahmebehälter 1 mit einem Bodenabschnitt ? auf, der aus einer Bodenwandung 3 und zwei konzentrischen aufstehenden Wandungen 4 und 5 besteht, wobei diese Wandungen konzontri-

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sehe Nutenabschnitte 6 und 7 in ihren Oberenden aufweisen. Über die Oberenden der Wandungen 4 und 5 des Aufnahmebehälters ist eine feste transparente Oberwandung 8 aufgepasst, die konzen-.trische Zungenabschnitte 9 und 10 aufweist, die in die Nutenabschnitte 6 und 7 zur Ausbildung luftdichter Verbindungen eingreifen, so dass der Aufnahmebehälter evakuiert werden kann, um ein Filtrat in den hohlen Aufnahmebehälter einzusaugen.

Mit der steifen Oberwandung sind zwei Filterschalen 11 und 12 einstückig ausgebildet, die im wesentlichen horizontal angeordnete Ablaufboden 13, 14 mit Auslässen 15, 16 aufweisen, die zu dem Aufnahmebehälter führen. Die Ablaufboden, die einen einstückigen Abschnitt der Oberwandung 8 bilden, weisen eine Anzahl von Nuten 17, 18 auf, um die Flüssigkeit zu ihren Auslassen zu führen. Über das Oberende einer jeden Filterschale ist ein abnehmbarer Deckel angeordnet, von denen einer bei 19 veran_T schaulicht ist, welcher eine luftdichte Reibpassung mit der dazugehörigen Schale bildet, um dadurch eines der beiden Filtergehäuse zu definieren, die in fester Verbindung von der Oberwandung 8 getragen sind. Indem der feste Aufnahmebehälter 1 in einer waagrechten Lage gehalten wird, werden die fest mit diesem verbundenen Filtergehäuse gleichfalls waagrecht gehalten, um eine gleichmässige Filtration der Flüssigkeit durch die Filtergehäuse zu gewährleisten.

Wenn Bakterien aus Blut oder anderen medizinischen Flüssigkeiten ausgefiltert werden, wird eine Filterscheibe wie beispielsweise 20,in jeder der beiden Filterschalen angeordnet und die Deckel werden fest auf die Schalen aufgedrückt, um luftdichte Verbindungen mit den Filtergehäusen zu bilden. Jedes Filtergehäuse v/eist einen Flüssigkeitseinlass 21, 22 oberhalb der Filterscheiben zur Einführung von Flüssigkeit, die durch die Filterscheiben gefiltert werden und anschliessend in dem Aufnahmebehälter gesommelt werden soll, auf. Derartige Einlasse stehen in direkter

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Verbindung mit einer Verteilerkammer 28, die am besten aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist. Die Nuten in den Ablaufboden unterhalb der Filterscheiben unterstützen den Fluss der Flüssigkeit zu den Auslassen 15, 16 und sind vorzugsweise zwischen 0,254 und 0,762 mm breit ausgebildet, so dass eine dünne empfindliche Membran auf dem Ablaufboden gestützt werden kann, ohne dass das Material in die Nuten einsackt. Eine Filterscheibe mit Poren von 0,45^ Grosse und 0,051 mm Dicke und 5,08 cm Durchmesser überspannt diese Nuten ohne wesentlich, in die Nuten einzusacken. Ausgesprochen zweckdienliche Filterscheiben der oben erwähnten Grosse und Porosität werden durch die Firma Millipore Corporation vertrieben. Obwohl diese Art von Filter nicht wesentlich in die Nuten einsackt und für die meisten Filterzwecke zweckdienlich ist, gibt es einige wenige Bakterien, die in derartig kleinen Kolonien wachsen, dass sogar das geringste Durchsacken in eine Nut bewirkt, dass ein Schatten über die Kolonie geworfen wird, der die Identifikation schwierig macht. Ein Beispiel derartiger Bakterien sind die Influenzabazillen. Um weiterhin jegliches Durchsacken der Filterscheibe zu vermeiden, kann ein poröses Papier oder ein Gewebekissen 48 unter jeder Filterscheibe auf den Nuten der Ablaufböden angeordnet werden.

Wie zuvor beschrieben weist die in den Fig. 1 bis 7 veranschaulichte steife und feste Einheit zwei Filtergehäuse auf, von denen jedes seine eigene getrennte Filterscheibe aufweist. Dies ist von Bedeutung, da die beiden Filtergehäuse die Flüssigkeit von einer Zufuhrquelle aufnehmen können und die Flüssigkeit auf ungefähr gleiche Anteile der in jedes Gehäuse gleichzeitig fliessenden Flüssigkeit von der Verteilerkammer 28 aufgeteilt ist. Dies geschieht, da beide Filtergehäuse bei einer gemeinsamen Höhe und in waagrechter Lage gehalten sind. Somit gibt es eine sehr geringe Möglichkeit, dass die Filterflüssigkeit und die Bakterien sich an einer Kante der Filterscheibe sam-

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mein oder nahezu der gesamte Flüssigkeitsstrom durch nur ein Filtergehäuse stattfindet. Falls dieses passieren sollte, würde die Filterscheibe, die nur wenig Flüssigkeit erhalten hat, mit grosser Wahrscheinlichkeit eine falsche negative Indikation einer speziellen Bakterienart geben, da keine ausreichende Anzahl von Bakterien zum Wachstum und zum Entdecken abgesetzt wurde. Hierin bestanden erhebliche Probleme bei bekannten Filtereinrichtungen, die aus den Zufallsvariablen unterliegenden Anordnungen von flexiblen Rohrnetzwerken bestanden, wobei die Filterkammern an flexiblen Rohren von den Flüssigkeitszufuhrbehältern herabhängend vorgesehen waren.

Bei dem festen Aufnahmebehälter nach der Erfindung mit zwei oder mehr fest daran angeordneten Filtergehäusen, wobei die Filterschalen einstückig mit einer Oberwandung 8 des Aufnahmebehälters ausgebildet sind und in Reibpassung aufgebrachte Deckel aufweisen, sind die Probleme der bekannten Filtereinrichtungen vollständig gelöst. Bei den erfindungsgemässen, steif angeordneten Filtergehäusen erhalten die beiden Filterscheiben eine gleichzeitige und im wesentlichen uniforme Verteilung von Bakterien auf ihren oben liegenden Flächen. Nach Herausnehmen der Filterscheiben aus den Gehäusen wird eine Scheibe in einer aeroben Umgebung untersucht, um festzustellen, ob irgendwelche in Sauerstoff lebensfähige Bakterienarten vorhanden sind. Die andere Scheibe wird in einem Brewer anaeroben Behälter oder einer anderen anaeroben Umgebung angeordnet, um die Bakterienarten zu erfassen, die in einer sauerstoffreien Umgebung, beispielsweise in einer Stickstoffumgebung, lebensfähig sind. Die bekannten Filteranordnungen, die Bakterien auf einer einzigen Filterscheibe sammelten, bedingten, dass der Labortechniker diese Scheibe in Stücke für zwei oder mehrere Versuche zerschnitt. Dies war eine schwierige Prozedur und führte in vielen Fällen dazu, dass der Techniker die Segmente der Filterscheibe mit seinen Händen oder seinen Instru-

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menten verunreinigte.

Nachdem im Vorstehenden die Wichtigkeit einer genauen Kontrolle der beiden Filtergehäuse mittels des festen Aufnahmebehälters beschrieben wurde, wird im folgenden der Aufnahmebehälter selbst mit insbesonderer Betonung darauf beschrieben, wie er mittels einer einzigartigen Beziehung zu einer Blutzufuhrflasche 23 . fest abgestützt werden kann. Vie zuvor erwähnt, ist der Vorratsbehälter, der in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ringförmig ausgebildet und weist eine hohle, langgestreckte zentrale Öffnung 24 auf. Diese Öffnung ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich, in der sich die Öffnung von der Bodenwandung 3 zu der Oberwandung 8 des Aufnahmebehälters nach oben erstreckt. Hier weist die Oberwandung einen steifen Stutζabschnitt 25 auf, der sich über die zentrale Öffnung erstreckt. Auf dem Stützabschnitt 25 ist ein steifer Dorn 26 mit einer längs gerichteten Bohrung und mit einem unteren, mit einer Spitze versehenen Durchbohrungsende 27 befestigt, welcher direkt in Verbindung mit der Verteiler- oder Verzweigungskammer 28 steht, die in der Oberwandung des Aufnahmebehäl- * ters ausgebildet ist. Diese Verteilerkammer weist weist Seitenöffnungen 21, 22 (Fig. 6 und 7) auf, die in die Filtergehäuse oberhalb der Filterscheiben führen. Somit/f58ssigkeit durch den Dorn, in die Verteilerkammer 28, in die Filtergehäuse, wo die Bakterien auf den Filterscheiben gesammelt werden und schliesslich das flüssige Filtrat zum Sammeln in den Aufnahmebehälter fliessen.

Die Struktur des Domes 26 und des gerade beschriebenen Stützabschnittes der Oberwandung dient dazu, den Aufnahmebehälter und die Filtergehäuse auf dem Oberteil einer im wesentlichen mit flachem Boden ausgebildeten Blutzuführungsflasche 23 zu lagern, die auf jeder zweckdienlichen ebenen und waagrechten Oberfläche aufrecht stehen kann. Dadurch, dass die Blutzufuhrflasche als

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diese Abstützung wirkt, ist die Flasche selbst physikalisch unterhalb des Filtergehäuses angeordnet und erzeugt keinen statischen Druck von oben, welcher auf das Innere der Filtergehäuse übertragen wird und dazu neigt, diese auseinanderzubrechen, wie dies mit einer oberhalb der Filtergehäuse aufgehängten Flasche geschehen kann.

In Fig. 3 weist die Blutzufuhrflasche einen Gummistopfenverschluss 29 in der Mündung der Flasche auf. Dieser Stopfen weist einen Lufteinlass 30, einen durchbohrbaren Injektionsbereich 31 und eine mittig angeordnete Flüssigkeitsauslassöffnung auf, die durch ein durchbohrbares Diaphragma 32 verschlossen ist. Direkt unterhalb des durchbohrbaren Diaphragmas ist ein Rohr 33 an dem Stopfen befestigt und erstreckt sich eine erhebliche Entfernung nach unten in die Flasche. Wenn der Halsabschnitt der Blutzufuhrflasche in die mittige Öffnung des Aufnahmebehälters geschoben wird, ist das angespitzte Unterende des Dornes mit dem durchbohrbaren Diaphragma 32 ausgerichtet. Ein nach unten gerichteter Druck auf dem Aufnahmebehälter stösst den Dorn in das Rohr 33, wobei ein Flansch auf dem Dorn zur Ruhelage auf dem Stopfen kommt. Da der Aufnahmebehälter 1 ringförmig ausgebildet ist und um die Flasche, wie aus Fig. 3 ersichtlich, herumpasst, kann die auf einem waagrechten Labortisch stehende Flasche den Aufnahmebehälter und die Filtergehäuse zur gleichmässigen ^'iltrierung waagrecht halten. Eine Anzahl von Rippen 34, 35, die an der Innenwandung 4 befestigt sind, unterstützen die Versteifung des Aufnahme behälters und können in Eingriff mit der Flasche kommen, um eine zu grosse Neigung des Aufnahmebehälters zu verhindern. Die Rippen weisen Füsse auf, die sich unterhalb der Bodenwandung des Aufnahmebehälters erstrecken, um den Aufnahmebehälter auf einem waagrechten oder ebenen Tisch zu tragen, wenn er nicht an die Blutzufuhrflasche 23 angeschlossen ist. Die Füsse halten gleichfalls die Bodenwandung 3 oberhalb der oben liegenden

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Fläche eines derartigen Tisches, so dass ein flexibles Rohr zwischen die Füsse passt. Dieses flexible Rohr kann dazu verwendet werden, um den Dorn 26 an eineBlutzufuhrflasche anzuschliessen, die neben dem Aufnahmebehälter steht, falls dies gewünscht oder erforderlich ist. Es wird jedoch vorgezogen, dass die Blutzufuhrflasche in die mittige Öffnung des Aufnahmebehälters eingepasst ist, wo sie dann den Aufnahmebehälter tragen kann.

Die stützende Flasche nach Fig. 3 ist fertig zur Filtrierung veranschaulicht. Die Blutzufuhr wurde in einem vorangehenden Schritt vorbereitet, in dem 5-15 cc an vollständigem Blut in die Flasche injiziert wurden, die 200 ml 5%iger Glukoselösung zum Absetzen der roten Blutkörperchen und ein gepuffertes Nährmittel für die Bakterien enthält. Die verdünnte Blutprobe wird bei einem pH-Wert von 6,4 bis 6,6 ungefähr 2 Stunden lang gehalten oder bis eine Zwischenschicht 38 zwischen der oberen überstehenden Lage 36 und einer unteren Lage 37 aus roten Blutkörperchen ausgebildet ist. Die Einlassöffnung am Unterende des an dem Flaschenstopfen angeschlossenen Rohres wird geringfügig oberhalb dieser Zwischenschicht angeordnet.

Wenn der Aufnahmebehälter 1 und die Flasche 23 wie in Fig. 3 veranschaulicht miteinander verbunden sind, ist es sehr leicht, die überstehende Lage 36 durch die Filterscheiben abzufiltern, ohne dass eine erhebliche Ansammlung roter Blutkörperchen in den Filtergehäusen erfolgt, die die Filter verstopfen und ein schnelles Wachstum der Bakterien verhindern könnten. Eine Vakuumquelle 40 wird an einen aufrecht stehenden Anschlussteil 41 an der Oberwandung des festen Aufnahmebehälters angeschlossen, wobei der Aufnahmebehälter durch die Flasche 23 gehalten ist. Dieses Vakuum zieht die überstehende Lage 36 nach oben durch das Rohr 33 in die Verteilerkammer 28, durch die Seitenöffnungen 21, 22 auf die Filterscheiben und lagert anschliessend das Filtrat in dem Aufnahmebehälter, wie dies durch Pfeile

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veranschaulicht ist, ab. Damit dieses Vakuumsystem arbeiten kann, müssen alle Verbindungen zwischen dem Bodenabschnitt des Aufnahmebehälters, der Oberwandung, den Filterschalen und den Filterdeckeln luftdicht sein. Es wurde gefunden, dass die ■ Zungen- und Nutverbindungen gemäss Fig. 3 derartige luftdichte Abdichtungen mittels einfacher Reibpassungen bilden. Es ist kein Klebemittel erforderlich.

Während das Vakuum die überstehende Lage auf die Filterscheiben zieht, wie dies ambesten aus Fig. 6 ersichtlich ist, weist der Schliessdeckel 19 einen inneren Mantelabschnitt 42 auf, welcher die Filterscheiben 20 nach unten gegen den Ablaufboden oder gegen eine abstützende Auspolsterung, falls diese verwendet ist, festdrückt. Der Mantelabschnitt 42 weist eine Aussenwandung auf, die in geringem Abstand nach innen von der Innenwandung der aufrecht stehenden Wandung der Filterschale abgesetzt ist, und diese kombinierte Bauweise definiert einen Ringkanal 43, um den unteren Bereich des Deckels. Wie dies durch Pfeile veranschaulicht ist, wird die in das Filtergehäuse eintretende Flüssigkeit nicht direkt auf die Filterscheibe von einer einzigen Einlassöffnung ausgegossen. Anstelle dessen bewegt sich die Flüssigkeit längs des Kanales 43, um den Bodenbereich des Deckels herum, und fliesst auf die Filterscheibe aus verschiedenen Durchlässen wie beispielsweise 44, 45 herauf. Hierdurch wird zusätzlich eine Konzentration oder eine Ansammlung von Bakterien oder intraleukozytären Organismen in speziellen Bereichen auf der Filterscheibe vermieden, wodurch das Wachstum individueller Kolonien unterstützt wird.

¹ Nach der vorangegangenen genaueren Beschreibung der in den Fig. 1 bis 7 veranschaulichten ersten ^usführungsform der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 8 die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese zweite Ausführungsform weist einen ringförmigen Aufnahmebehälter 50

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und Filtergehäuse auf, die ähnlich der Ausfuhrungsform gemäss Fig. 1 bis 7 sind. In diesem Falle jedoch ist die mittige Öffnung 51 in dem Aufnahmebehälter mit einer Bodenwandung 52 ausgebildet, die an der inneren, aufrecht stehenden Wandung des Aufnahmebehälters befestigt ist. Ein Rohr 53 ist an einen Abstützabschnitt 54 der Oberwandung angeschlossen, welche sich über die mittige Öffnung erstreckt. Diese abgewandelte Form der mittigen Öffnung bildet den Blutzufuhrbehälter selbst und es ist keine getrennte Glasflasche erforderlich. Eine Blutprobe wird in ein Bakteriennährmittel und eine zum Absetzen der - ' roten Blutkörperchen dienende Lösung durch eine Einlassöffnung 55 an der Oberwandung des Aufnahmebehälters eingebracht. Diese Einlassöffnung kann eine punktierbare und wieder abdichtbare Membran, eine Schraubkappe oder eine andere Art von Verschluss aufweisen. Die Art und Weise, in der die obere überstehende Lage gleichzeitig in die Filterkammern durch eine zentrale Verteilerkammer gezogen wird, ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung.

In den Fig. 9 bis 11 ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. In diesen Figuren weist ein fester, hohler Aufnahmebehälter 60 drei Filterschalen 61, 62 und 63 auf und diese Schalen weisen drei Kappen 64, 65 und 66 auf, die miteinander verbunden sind, um auf den Schalen leichter angebracht werden zu können. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin veranschaulicht, dass mehr als zwei Filtergehäuse Verwendung finden können, um verschiedene einzelne bakterientragende Filterscheiben für zusätzliche Laborversuche zu liefern.

Der Aufnahmebehälter 60 gemäss Fig. 9 weist einen hohlen steifen Dorn 67 auf, der fest an der Oberwandung montiert ist, und dieser Dorn erstreckt sich nach oben zu einem ausgeschärften Punktierungsende 68. Bei dieser Filtereinrichtung wird die Blutzufuhrflasche 69 mit der Mündung nach unten angeordnet, wobei

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sich der Dorn 67 nach oben durch einen Gummistopfen 70 der Flasche bis zu einem Punkt erstreckt, der geringfügig oberhalb einer Zwischenfläche 71 zwischen der überstehenden Lage 72 und der Lage 73 aus roten Blutkörperchen liegt.

In Fig. 10 ist eine vergrösserte Ansicht der Blutzufuhrflasche 69 veranschaulicht, unmittelbar ehe sie an den Dorn angeschlossen wird. Die Flasche weist eine Hülse 74 auf, die mit dem Flaschenstopfen verbunden ist, und diese Hülse erstreckt sich nach oben in die Flasche geringfügig über die Zwischenschicht 71 hinaus und v/eist in Fig. 10 ein geschlossenes Oberende 75 auf. In Fig. 11, wenn der Dorn in die Hülse eintritt, während die Flasche an den Dorn angeschlossen wird, durchbohrt das ausgeschärfte Oberende des Dornes das geschlossene Ende 75. Anschliessend kann der Dorn die obere überstehende Flüssigkeitsschicht 72 abziehen, ohne dass die untere Flüssigkeitsschicht 73 mit roten Blutkörperchen gestört oder aufgerührt wird. Ohne die Hülse 74 könnte der Dorn die Schicht aus roten Blutkörperchen aufrühren und umwirbein, wodurch die Zwischenschicht weniger unterscheidbar wäre und wodurch sich rote Blutkörperchen mit der oberen überstehenden Schicht 72 vermischen könnten und in die Filtergehäuse eingezogen werden könnten. Nachdem der Dorn die Hülse 74 durchbohrt und die überstehende Schicht in den Aufnahmebehälter durch die Verteilerkammer und die Filtergehäuse fliesst, kann Luft in die Flasche 69 einfHessen, um die austretende Flüssigkeit zu ersetzen.

Wenn das Niveau der Flüssigkeit in der BIubzufuhrflasche 69 die Höhe der öffnung des Dornen erreicht, beginnt das System, Luft durch die Filterkammern zu ziehen. Hierdurch werden die Filterscheiben getrocknet, was von erheblichem Vorteil sein kann. Es ist wesentlich wahrscheinlicher, dass die Bakterien während des Herausnehmens der Scheibe aus dem Filtergehäuse auf einer trockenen Filterscheibe verbleiben, als dies der Fall bei einem vor

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Nässe tropfenden Filter ist, wenn dieser mit einer Pinzette herausgenommen wird und hierbei in vielen Fällen in eine senkrechte Ebene geneigt wird. Dieses Merkmal der Lufttrocknung der Filterscheiben ist bei allen Ausführungsformen der Filtereinrichtung vorhanden. Die Luft, die durch den Stopfen zum Ersetzen der überstehenden Flüssigkeit und zum Trocknen der Filterscheiben in die Flasche durch den Stopfen eingezogen wird, kann gegen flugfähige Bakterien dadurch vorgefiltert werden, dass ein Wattestopfen in dem Lufteinlass 30 des Stopfens eingesetzt wird.

Bei den drei zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung können die Filtereinrichtungen ausgesprochen leicht verwendet werden. Beispielsweise bei der ersten Ausführungsform injiziert der Labortechniker einer Klinik Blut in die Flasche durch den Injektionsbereich in dem Gummistopfen. Die Flasche enthält bereits das Nährmittel für die Bakterien und die Lösung zum Absetzen der roten Blutkörperchen. Nach Absetzen der roten Blutkörperchen pfropft er lediglich den Dorn in den Stopfen der Flasche, schliesst einen Vakuumschlauch an und in einem Zeitlauf von wenigen Minuten ist die überstehende Schicht abgefiltert. Das EinfHessen des Filtrates in den Aufnahmebehälter ist durch den transparenten Deckel 8 sichtbar. Bei Abschliessen der Filtration wird Luft durch die Filterscheiben zum Trocknen derselben gezogen. Dies wird durch ein schlürfendes Geräusch begleitet, welches anzeigt, dass die überstehende Schicht abgefiltert 1st und dass das Trocknen der Filter erfolgt. An diesem Punkt kann eine mit einer Waschlösung gefüllte zweite Flasche, wie beispielsweise Kochsalzlösung mit einer physiologischen Konzentration (0,85%) anstelle der Blutzufuhrflasche angeschlossen werden, und die Filterscheiben gespült werden, um Rückstände von den Bakterien wegzuspülen, die deren Wachstum behindern könnten. Nach Trocknen der Filterscheiben werden die Deckel abgenommen und die Filterscheiben aus ihren

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entsprechenden Schalen zur Kulturbildung herausgenommen, wobei dies in vielen Fällen geschieht, indem sie in direkte Berührung mit einem Wachstumsmedium, wie Blutserum in einer Petrischale, gebracht werden.

Der gesamte Vorgang vom Injizieren des Blutes in die Blutzufuhrflasche bis zum Entfernen der Filterscheiben in der zuvor beschriebenen Art wird in einem geschlossenen System durchgeführt, welches die Komponenten der Zufuhrflasche, der Filterge- * häuse, der Filterscheiben und des Aufnahmebehälters enthält, die alle in einem sterilen Zustand fertig zum Gebrauch dem Hospital oder dem klinischen Laboratorium geliefert werden können.

Diese Filtration in einem kompakten geschlossenen System wie sie in der vorangegangenen Beschreibung erläutert wurde, ist insbesondere geeignet zum Abfiltern der überstehenden Flüssigkeit von einer Blutlösung, nachdem die roten Blutkörperchen am Boden der Blutzufuhrflasche abgesetzt sind. Die entsprechende Filtereinrichtung kann jedoch gleichfalls leicht zur Filtration des Gesamtinhaltes der Blutzufuhrflasche einschliesslich der roten Blutkörperchen angepasst werden, indem das Rohr 33 zum Boden der Flasche 23 verlängert wird. Wenn alle Kompo- ( nenten der Blutzufuhrflasehe gefiltert werden sollen, werden die Zellwandungen der roten Blutkörperchen durch eine Lauglösung aufgebrochen, die in der Flasche 23 angeordnet ist, so dass die roten Blutkörperchen den Filter nicht verstopfen. Die Lysis der roten Blutkörperchen wird vorzugsweise durchgeführt, ohne dass die Bakterien in und zwischen den roten Blutkörperchen materiell zerstört werden.

Die das Filtrat enthaltende Filtereinheit wird nach einer einzigen Anwendung der Filterung vorzugsweise verworfen, um die Möglichkeit der Verunreinigung in dem Labor zu verringern. Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemässen Filtereinheiten

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ausgesprochen wirtschaftlich hergestellt werden können, indem sie aus thermoplastischem Material spritzgegossen werden, wobei der Aufnähmebehälterdeckel aus Styren-Akrylonitril (SAN), der Dorn gleichfalls aus SAN und der Boden des Aufnahmebehälters aus Polypropylen hergestellt werden, ebenso wie die Deckel.

Es ist offensichtlich, dass in jeder der Ausführungsformen der Erfindung einige Einrichtungen vorhanden sind, um die verschiedenen Filterscheiben in stationären horizontalen Lagen zu halten und zwar im wesentlichen auf dem gleichen Niveau während eines Filtervorganges. Bei den Ausführungsformen nach Fig. 8 und nach den Fig. 9 bis 11 weisen derartige Einrichtungen die planen Bodenflächen der Aufnahmebehälter auf, welche sich längs Ebenen parallel zu den Scheiben erstrecken, und die in direkter Berührung mit zweckdienlichen Stützoberflächen stehen, wie beispielsweise die Oberflächen von Tischen, Ständern, Pulten und dergleichen. Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 1 bis 7 weisen derartige Einrichtungen die Flasche 23 auf, die zwischen dem Aufnahmebehälter und der Stützfläche angeordnet ist, und die Einrichtungen zur sicheren Befestigung des Aufnahmebehälters an einer derartigen Flasche.

In der vorangegangenen Beschreibung der Erfindung wurden spezielle Ausführungsformen zur Erläuterung der Erfindung herangezogen. Es ist jedoch offensichtlich, dass dem Fachmann auf diesem Gebiet bestimmte Abänderungen dieser Ausführungsformen möglich sind, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Sämtliche der in der Beschreibung erläuterten und in den Zeichnungen erkennbaren technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   /1 Λ Filtereinrichtung für medizinische Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet , dass ein hohler fester Aufnahmebehälter (1) mit zwei oder mehreren horizontalen Filtergehäusen vorgesehen ist, die fest an dessen Deckel montiert sind, zum Filtern der Flüssigkeit, die durch die Gehäuse und in den Aufnahmebehälter fliesst.
2. 2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmefilter (1) steif und zum Anpassen um eine Flüssigkeitszufuhrflasche ringförmig ausgebildet ist.
3. 3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Filtergehäuse eine einstückig mit der Oberwandung des Aufnahmebehälters ausgebildete Schale (12) und einen abnehmbaren Deckel (19) auf die Schale (12) aufgepasst aufweist.
4. 4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb jedes Filtergehäuses eine herausnehmbare Filterscheibe (20) angeordnet ist.
5. 5. Filtereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter einen nach unten verlaufenden Dorn (26) aufweist, der an eine Flüssigkeitszufuhrflasche (23) angeschlossen ist.
6. 6. Filtereinrichtung nach Anspruch 5₉ dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche eine obere überstehende Blutschicht (36) und

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   eine untere Schicht (37) aus roten Blutkörperchen aufweist, die durch eine Zwischenschicht (38) getrennt sind.
7. 7. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter einen sich nach oben erstreckenden Dorn (68) aufweist, der an eine Flüssigkeitszufuhrflasche 69 angeschlossen ist.
8. 8. Filtereinrichtung nach Anspruch. 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche eine obere überstehende Blutschicht (72) und eine untere Schicht (73) aus roten Blutkörperchen enthält, die durch eine Zwischenschicht (71) getrennt sind.
9. 9. Medizinische Filtereinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche eine Hülse (74) mit einem durch den Dorn durchbrochenen Ende (75) aufweist.
10. 10. Filtereinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche

    1 und 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteilerkammer (28) vorgesehen ist, die die Flüssigkeit aufnimmt und sie zu den zwei oder mehreren Filtergehäusen leitet.
11. 11. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine entfernbare Flüssigkeitszufuhrflasche (23), die in eine mittige Öffnung des ringförmigen Aufnahmebehälters einpassbar ist, vorgesehen ist.
12. 12. Filtereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmebehälter eine durch eine Bodenwandung (52) zum Ausbilden einer Flüssigkeitszufuhrflasche geschlossene mittige Öffnung aufweist.

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