DE2415704B2 - Filtervorrichtung zum trennen von blutfraktionen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Trennen von Blutfraktionen, die einen einem'zylindrischen Gefäß zugeordneten, in diesem luftdicht verschiebbaren Kolben aus einem weichelastischen Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, mit einem durch ein Ventil absperrbaren Durchlaß für das Blutserum und ein für dieses durchlässiges, für den Blutkuchen jedoch undurchlässiges Filter umfaßt. Das Abtrennen des beim Gerinnen von Blut gebildeten Serums von dem Blutkuchen erfolgt derart, daß man das in dem Gefäß befindliche Blut gerinnen läßt und dann zentrifugiert, so daß sich der Blutkuchen hn unteren und das Serum im oberen Teil des Röhrchens ansammelt. Die roten Blutkörperchen bleiben dabei im Blutkuchen, während das überstehende Serum nach ausreichendem Zentrifugieren frei von roten Blutkörperchen ist. Dann wird der Kolben in dem Gefäß abwärts geschoben, bis er in das Blutserum eintaucht. Dann wird der Kolben weiter abwärts geschoben, bis er sich etwas oberhalb der oberen Grenze des Blutkuchens befindet. Dabei gelangt das Blutserum durch das Filter und kann oberhalb des Kolbens entnommen werden. Sobald sich der Kolben dicht oberhalb des Blutkuchens befindet, muß die Abwärtsbewegung beendet werden, damit nicht rote Blut körnerchen aus dem Blutkuchen in das durch das Filter strömende Serum gelangen und dieses damit für Untersuchungen unbrauchbar machen.

Bei einer solchen bekannten Vorrichtung (US-PS 3651 265) befindet sich oberhalb des mit einem Filter und Rückschlagventilen versehenen Kolbens und einstückig mit diesem verbunden ein zylindrisches Aufnahmegefäß, das als Handgriff zum Abwärtsschieben des Kolbens und gleichzeitig als Aufnahmegefäß für das durch den Kolben hindurchtretende Serum dient.

Wenn man aber das Aufnahmegefäß dieser bekannten Vorrichtung aus dem äußeren, den Biutkuchen enthaltenden Gefäß herausnehmen und nach oberseitigem Verschließen zur Aufbewahrung oder zum Versand des Serums verwenden möchte, ergibt sich die Schwierigkeit, daß das unterhalb des Kolbens befindliche Filter unterseitig mit Blut bzw. Serum benetzt ist. Das macht eine saubere Handhabung unmöglich und verbietet sich vollends bei infektiösem Blut bzw. dem Verdacht auf infektiöses Blut.

Falls man aber bei der bekannten Vorrichtung das Aufnahrnegefäß in dem umgebenden Gefäß läßt und für Transportzwecke lediglich oberseitig durch einen Stopfen verschließt, besteht die Gefahr, daß durch einen Überdruck im unteren, den Blutkuchen enthaltenden Raum weiteres Serum in das Aufnahmegefäß strömt und rote Blutkörperchen mit sich führt, die dann die gesamte abgetrennte Serumfraktion für weitere Untersuchungen unbrauchbar machen. Ein solcher Überdruck kann leicht dadurch entstehen, daß der Kolben zu weit nach unten geschoben wird, beispielsweise durch versehentliche Berührung des oberen Endes des herausragenden Aufnahmegefäßes. Ein Überdruck kann in dem unteren Raum aber auch durch Erhöhung der Raumtemperatur entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Filtervorrichtung so auszubilden, daß ein unerwünschter Übertritt roter Blutkörperchen in die Serumfraktion durch unvorsichtige Handhabung oder auch durch Temperaturänderungen mit Sicherheit vermieden wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ventil im Kolben eine membranartig verformbare Kreisscheibe aus einem weichelastischen Werkstoff mit einem zentral angeordneten, die Mittelöffnung im Kolben verschließenden Ventilkegel ist, wobei dem Kolben ein Stab zum Einschieben des Kolbens zugeordnet ist, dessen Ende einen kleineren Durchmesser als die Mittelöffnung im Kolben aufweist.

Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung wird also zunächst überhaupt davon abgesehen, dem mit einem Filter und einem Ventil besetzten Kolben ein Aufnahmegefäß zuzuordnen, das zugleich als Handgriff zum Abwärtsschieben des Kolbens dient. Eine solche einstückige Ausbildung des mit Filter besetzten Kolbens mit einem zugleich als Handgriff dienenden Aufnahmegefäß mag bei anderen Filtervorrichtungen von Vorteil sein; bei der hier beschriebenen und beanspruchten Filtervorrichtung, bei der dem Kolben ein Ventil zugeordnet ist, ist diese Ausbildung mit Aufnahmegefäß nicht erforderlich. Der Kolben der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung wird vielmehr durch einen besonderen Stab eingeschoben, dessen Ende in die Mittelöffnung im Kolben eingreift und dabei das Ventil öffnet. Sobald der Stab nach dem Einschieben des Kolbens bis dicht an den Blutkuchen heran wieder herausgezogen wird, schließt sich das Ventil im Kolben und bewirkt einen sicheren Verschluß und eine zuverlässige Trennung des unteren, den Blutkuchen enthaltenden Raumes

vor; iem oberen, das Serum enthallenden Raum.

Selbst beim Auftreten eines Überdrucks in dem unteren Raum kann kein Serum und mn diesem gegebenenfalls Blutkörperchen in den oberen Raum gelangen, da ein solcher Oberdruck da^ Ventil nicht öffnet, sondern im Sinne der Schließkraft des Ventils wirkt. Ein solcher Überdruck hätte also lediglich ein entsprechendes Aufwärtsschieben des Kolbens zur Folge.

Andererseits verhindert das Ventil auch ein verse- ίο hentliches Abwärtsschieben des Kolbens ohne gleichzeitige Öffnung des Ventil».

Es kann also durch keine irgendwie geartete Einwirkung von außen der Fall eintreten, daß das nach dem Entfernen des Stabes geschlossene Ventil sich wieder öffnet und Flüssigkeit aus dem unteren in den oberen Raum gelangen läßt.

Bei dieser Ausbildung der Filtervorrichtung verbleibt der mit Filter und Ventil versehene Kolben in seiner Lage innerhalb des zylindrischen Gefäßes. Dieses Gefäß kann nun ohne Bedenken zur Lagerung oder zum Transport verwendet werden, nachdem das obere Ende durch einen Stopfen verschlossen wurde. Eine Vermischung der beiden Fraktionen unterhalb und oberhalb des Kolbens wird mit Sicherheit verhindert.

Wenn man Serum aus dem oberen Teil des Gefäßes entnehmen will, so kann das einfach durch Neigen und Ausschütten erfolgen. Man kann aber auch di* gewünschte Serumnienge mittels einer Pipette entnehmen. Dabei besteht auch bei unachtsamer Arbeitsweise nicht die Gefahr, daß die Pipette mit ihre·· Spitze in den unteren, den Blutkuchen und die roten Blutkörperchen enthaltenden Teil des Gefäßes gelangt. Es besteht auch nicht die Gefahr, daß durch die Pipette der Kolben weiter abwärts geschoben wird. Die Arbeitsweise wird also erheblich vereinfacht und beschleunigt, worauf es in Krankenhäusern und Untersuchungsanstalten sehr ankommt.

Vorzugsweise weist der dem Kolben zugeordnete Siab. der zum Abwärtsschieben des Kolbens und gleichzeitig zum Öffnen des Ventils dient, seitlich Flügel auf, die ein Durchstoßen der Ventilscheibe und des hinter dieser befindlichen Filters verhindern. Außerdem gestalten diese Flügel, daß das Serum an ihnen vorbei in den oberen Gefäßraum strömen kann

Wenn auch bekannte Filterschciben für diesen Zweck verwendet werden können, wird vorzugsweise vorgeschlagen, das Filter durch eine zylindrische Ausnehmung im Kolben und einen in diese stramm eingepaßten Einsatz zu bilden, wobei mindestens eine der boden so einande^r berührenden Flächen von Kolben und Einsatz aufgerauht sind. Die Aufrauhung schafft eine Vielzahl feiner Kanäle, die einen Durchtritt des Serums gestatten, den Durchtritt größerer Teilchen aber verhindern. ]e nach Rauhigkeitsgrad lassen sich verschieden feine Filter ausbilder.

)e nach Ausbildung der Ausnehmung im Kolben und des Einsatzes sind die einander berührenden kreiszylindrischen Flächen und/oder die einander berührenden Stirnflächen einzeln oder auch beide aufgerauht.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, am Kolbenhals Befestigungsmittel zum Anbringen eines Zugstabes vorzusehen und das dem Kolben zugeordnete Gefäß als Zylinder einer Injektionsspritze auszubilden, die unterseitig mit einem Ansatz zum Aufstecken einer Kanüle verschen ist. In dieser Weiterbildung der l'il'ervorrichtung, die dann zugleich eine Blutentnahmedarstellt, ist es möglich, zunächst das Blut aus der Vene eines Patienten in bekannter Weise zu entnehmen, dann die Kanüle abzunehmen und den Ansatz durch eine entsprechende Verschlußkappe zu verschließen, dann den Zugstab wieder vom Kolbenhals zu lösen, dann nach erfolgter Gerinnung das Gefäß zu zentrifugieren und schließlich, nach Absetzen des Blutkuchens vom überstehenden Serum, den das Gefäß verschließenden Kolben mittels des besagten Stabes unter gleichzeitiger Öffnung des Ventils abwärts zu schieben und dadurch wieder in der schon eingangs beschriebenen Weise die beiden Blutfraktionen voneinander zu trennen.

Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispieletr anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabsi zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung, enthaltend die beiden Blutfraktionen und oberhalb derselben den Kolben;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch den Kolben mit Ventil und Filter;

Fig. 3 die Filtervorrichtung in Fig. 1, jedoch nach dem Abwärtsschieben des Kolbens bis dicht über die Grenze der beiden Fraktionen;

Fig.4 eine vergrößerte Draufsicht auf die Vorrichtungin Fig. 3:

F i g. 5 einen Schnitt durch die Filtervorrichtung nach herausgezogenem Stab und mit einem Verschlußstopfen versehen;

Fig.6 eine abgewandelte Filtervorrichtung und zugleich Blutentnahmevorrichtung;

Fig. 7 die Vorrichtung in Fig. 6, jedoch mit abgenommener Zugstange und Kanüle und aufgesetzter Verschlußkappe:

Fig.8 einen vergrößerten Schnitt durch eine andere Ausbildung des Kolbens und

F i g. 9 die Filtervorrichtung gemäß F i g. 7, jedoch in der abwärts geschobenen Lage des Kolbens.

Die in den Fi g. 1 bis 5 dargestellte Filtervorrichtung umfaßt ein zylindrisches, röhrchenartiges Gefäß 1, einen darin luftdicht verschiebbaren Kolben 4 und einen Stab 5 zur Verschiebung dieses Kolbens. In den F i g. 1, 3 und 5 befinden sich jeweils die beiden Fraktionen des Blutes in dem Gefäß 1, und zwar unten der Blutkuchen 3 und darüber das Serum 2.

Der in Fig. 2 vergrößert dargestellte Kolben 4 besteht aus einem weichclastischen Kunststoff und besitzt einen zylindrischen Kragen 8. eine daran einstückig anschließende Kreisscheibe 9 und einen an diese anschließenden, etwa zylindrischen Hals 10 mit einer Mittelbohrung 11.

In den Kolbenkörper ist ein Ventilkörper eingesetzt, der aus einem zylindrischen Teil 12, einer einstückig daran anschließenden, mit Bohrungen 13 versehenen, membranartigen Kreisscheibe 15 und einem einstückig mit dieser verbundenen zentralen Ventilkegel 14 besteht, der in der entspannter» Stellung des Ventileinsatzes die Öffnung Il verschließt. In dem Ventileinsatz befindet sich, durch einen Distanzring 16 vom Mittelteil tier Membrane axial getrennt, eine Filterscheibe 17.

In Fig. 3 ist dargestellt, wie der Kolben, unter gleichzeitiger öffnung des Ventils 14, durch den Stab 5 mit den seitlichen Flügeln 6 abwärts gedrückt wird und sich in der dargestellten Lage dicht oberhalb des Blutkuchens 3 befindet.

Wie man insbesondere aus Fi g. 4 erkennt verschließt der Stab nicht die Bohrung Il im Kolbenhals, da er einen kleineren Durchmesser als diese hat und sich mit den seitlich vorstehenden beiden Flügeln 6 auf der

Oberkante des Kolbcnhalses 10 abstützt.

Sodann wird der Stab herausgezogen, wobei sich das Ventil selbsttätig schließt, und gegebenenfalls das Gefäß 1 oberseitig mit einem Stopfen 7 verschlossen, wie es in F i g. 5 dargestellt ist.

Bei der in den F i g. b bis 9 dargestellten Ausführungsform ist das Gefäß la zugleich der Zylinder einer Blutentnahmevorrichtung, entsprechend einer bekannten Injektionsspritze, und wie diese unterseitig mit einem Ansatz 21 zur Aufnahme des Ansatzes 22 einer Kanüle 23 versehen.

Wie insbesondere aus F i g. 8 ersichtlich ist. besitzt der Kolbenhals 10a ein Innengewinde 26. in das das mit Außengewinde versehene Ende 20 (siehe F i g. 7) einer Zugstange 18 (siehe Fig. 6 und Fig. 7) eingeschraubt ist. Die Zugstange 18 trägt oberseitig einen Handgriff 19, mit dem sie und mit ihr der Kolben Λα in dem Gefäß la aufgezogen werden kann. Dabei gelangt das Blut aus der Vene des Patienten in das Gefäß la. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, wird in dieser Lage des Kolbens 4a die Zugstange 18 (nur teilweise dargestellt) herausgeschraubt und es wird außerdem der Ansatz 21 mit einer Kappe 25 aus weichelastischem Kunststoff verschlossen.

Nach dem Gerinnen der in dem Gefäß la befindlichen Blutmenge 24 wird das Gefäß zentrifugiert. Dabei kann der Kolben 4a in dem Röhrchen verbleiben, sofern seine Reibung an der Gefäßwand ein Abwärtsdrücken verhindert. Außerdem würde sich der Kolben 4a allenfalls auf die Blutmenge 24 auflegen, da das in ihm befindliche Ventil selbsttätig verschlossen ist.

Nachdem sich aus der Blutmenge 24 die beiden Fraktionen, nämlich der Blutkuchen 3a und darüber das Serum 2a (siehe Fig.9) gebildet haben, wird, wie aus dieser Figur erkennbar ist. der Kolben 4a mit Hilfe des Stabes Sa abwärts geschoben. Dabei wird, wie bei der

Ausführung nach Fig. 1 bis 5 beschrieben wurde, das Ventil durch den Stab geöffnet und das Serum kann u\ den Raum oberhalb des Kolbens gelangen.

Schließlich wird der Stab 5a entfernt und das Röhrchen la kann oberseilig entleert oder auch, wie in Fig. 5 für das dortige Gefäß 1 dargestellt, mit einem Stopfen verschlossen werden.

Der bei dieser Ausführungsform verwendete Kolben 4a unterscheidet sich von dem in F i g. 2 dargestellten Kolben nicht nur durch das Innengewinde 26 zürn Ansetzen einer Zugstange, sondern durch einen andersartigen Filter. Der Ventilkörper besteht auch hier aus einem zylindrischen Teil 8a, einem scheibenförmigen Teil 9a und einem daran einstückig anschließenden Hals 10a. In diesen Kolbenkörper ist wieder ein aus weichelastischem Kunststoff bestehender Ventilkörper eingesetzt, der ebenfalls einen zylindrischen Teil 12a. eine dünne, scheibenförmige Membrane 15a und in deren Mitte einen Ventilkegel 14a aufweist. Die Membrane besitzt jedoch hier keine Bohrungen. sondern ist undurchlässig. Es fehlt auch eine zusätzliche Filterscheibe. Statt dessen ist der Filtereinsatz an seiner den Kolbenkörpcr berührenden Oberfläche, also de Außenfläche des Zylindcrteils 12a und der Oberseite deäußeren Ringteilcs der Membrane 15a, aufgerauht Dadurch werden zwischen dieser aufgerauhten Fläche und der gegenüberliegenden glatten Innenfläche des Kolbenkörpers 8a und 9a viele kleine Kanäle geschaffen.· die dem Serum Durchtritt gewähren, größere Teilchen aber nicht passieren lassen.

Die Aufrauhung der Außenseite des Ventileinsatzes erfolgt dadurch, daß die Spritzform, in der dieses Kunststoffteil hergestellt wird, in den betreffenden Flächen gesandstrahlt wird. Diese Rauhigkeit der Form wird dann von dem darin hergestellten Kunststofftei! formgetreu übernommen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Filtervorrichtung zum Trennen von Blutfraktionen, die einen einem zylindrischen Gefäß zugeordneten, in diesem luftdicht verschiebbaren Kolben aus einem weichelasttschen Werkstoff, vorzugsweise Kunststoff, mit einem durch ein Ventil absperrbaren Durchlaß für das Blutserum und ein für dieses durchlässiges, für den Blutkuchen jedoch undurchlässiges Filter umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil im Kolben (4) eine membranartig verformbare Kreisscheibe (15) aus einem weichelastischen Werkstoff mit einem zentral angeordneten, die Mittelöffnung (U) im Kolben versrhließendenVentilkegel (14) ist, wobei dem Kolben ein Stab (5) zum Einschieben des Kolbens zugeordnet ist. dessen Ende einen kleineren Durchmesser als die Mittelöffnung (11) im Kolben (4) aufweist.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der dem Kolben (4) zugeordnete Stab (5) seitlich Flügel (6) aufweist, die ein Durchstoßen der Ventilscheibe (15) und ües hinter dieser befindlichen Filters verhindern.

3. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter durch eine zylindrische Ausnehmung im Kolben und einen in diese stramm eingepaßten Einsatz (12a) gebildet wird, wobei mindestens eine der beiden einander berührenden Flächen von Kolben und Einsatz aufgerauht ist.

4. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. gekennzeichnel durch Befestigungsmittel (26) am Kolbenhals (10a) zum Anbringen eines Zugstabes (18), wobei das dem Kolben (4a) zugeordnete Gefäß der Zylinder (la) einer Injektionsspritze ist und mit einem Ansatz (21) zum Aufstecken einer Kanüle (22,23) versehen ist.