DE2530413A1

DE2530413A1 - Blutfiltergeraet

Info

Publication number: DE2530413A1
Application number: DE19752530413
Authority: DE
Inventors: Masaharu Watanabe
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1974-07-05
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1976-01-15
Also published as: JPS544121Y2; BE831057A; DE2530413C3; CA1074708A; DE2530413B2; IT1044611B; FR2276836A1; GB1517731A; US4035304A; SE411301B; JPS518569U; SE7507695L; FR2276836B1

Description

EiKEN3HRG &

PATENTANWÄLTE I-Nt HANNOVER

TERUMO CORPORATION 235/104

Blutfiltergerät

Die Erfindung betrifft ein Blutfiltergerät zum Filtern von menschlichem Blut bei der Durchführung von Bluttransfusionen insbesondere mit konserviertem Blut.

Generell besteht eine wachsende Tendenz dahingehend, für Transfusionen konserviertes Blut aus einer Blutbank zu benutzen. Es ist jedoch bekannt, daß sich nach dem Abnehmen des Blutes, auch bei geeigneten Konservierungs- und Lagerungsbedingungen, schon innerhalb von einigen Stunden nach der Blutabnahme denaturierte Blutbestandteile, wie Klumpen aus viskosen Thrombozyten, Agglutinationen von weißen Blutkörperchen oder dergleichen bilden können. Falls während einer chirugischen Operation, einer künstlichen Dialyse oder ähnlichem ein äußerer Blutkreislauf angewendet wird, bilden sich nicht nur derartige danaturierte Blutbastandteile, sondern es besteht dann außerdem die Möglichkeit, daß Fremdstoffe,, wie Gewebestücke, kleine

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Muskelstücke, Lipoide oder Luft in das Blut des Blutempfängers eingebracht werden. Sowohl die denaturierten Blutbestandteile wie auch die Fremdstoffe (nachfolgend zusammengefaßt als "schädliche Anteile" bezeichnet) führen bei dem Blutempfänger zu Abwehrreaktionen, die einen Zusammenbruch des Blutkreislaufes oder Erkrankungen zur Folge haben können. Aus diesem Grunde müssen alle Bluttransfusions-Einrichtungen mit einem Blutfiltergerät ausgestattet sein, welches die schädlichen Anteile aus dem Blut entfernt.

Für Blutfiltergeräte ist es bekannt, eine Packung mit hoher Dichte, z.B. aus Polyesterfasern in einem harten Plastikgehäuse unterzubringen. Diese Art von Blutfiltergeräten können durchaus eine hohe Filtergüte ergeben, besitzen jedoch den Nachteil, daß sie kaum als gleichförmige Produkte hergestellt werden können, weil es schwierig ist, die Fasern mit der benötigten hohen Dichte von 0,1 bis 0,4 g/cm³ gleichförmig zu packen. Es kommt daher häufig zur Tunnelbildung, d.h. das Blut sucht sich den Weg durch Faserbereiche der jeweils geringsten Dichte. Um das Auftreten einer derartigen Tunnelbildung zu vermeiden, müssen die Fasern mit einer ziemlich großen Schichtdicke in das Gehäuse eingebracht werden, so daß sich z.B. im Falle einer Serxentransfusion die Poren in dem Filter zusetzen. Um wiederum dieses Phänomen zu vermeiden, muß die Filterfläche vergrößert werden mit dem Ergebnis, daß bei der Filterung sowohl das Füllvolumen als auch das Restvolumen des Blutes größer werden, so daß bei schnellen Transfusionen der Filterwiderstand stark ansteigt.

Aus der US-PS Nr. 3 765 537 ist weiterhin ein Blutfiltergerät bekannt, welches ein Filterelement aus zwei Filterlagen enthält, das in welliger Form in einen Außenkörper eingesetzt

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ist. Die erste Filterlage ist dabei ein offennetziges Material aus Kunststoffäden mit einer Porenabmessung von ungefähr 800 bis 4000 μια, während die zweite Filterlage ein of fennetziges Material aus Kunststoff-Monofilamenten mit einer Porenabmessung von ungefähr 20 bis 50 μπι ist. Dieses Blutfiltergerät hat eine große Filterfläche, so daß es keine Probleme bei einer Serienoder Schnelltransfusion gibt, jedoch ist es nicht gerade hervorragend im Hinblick auf die Filtergüte.

Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß bei bekannten Filtergeräten die Filtergüte und der Filterwiderstand sich gegenläufig verhalten, was den Verbraucher bislang vor die Alternative stellte, eine von.beiden Eigenschaften auszuwählen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Blutfiltergerät zu schaffen, das einen niedrigen Filterwiderstand mit einer hohen Filtergüte verbindet, und das zugleich einfach herstellbar ist und minimale Abmessungen besitzt.

Ausgehend von einem Blutfiltergerät mit einem Außenkörper, der mit einem Blutzulauf und einem Blutablauf versehen ist, und in dem ein aus mehreren Lagen bestehender Filtereinsatz angeordnet ist welcher den Innenraum des Außenkörpers in einen Einlaßraum für das ungereinigte Blut und einen Auslaßraum für das gereinigte Blut unterteilt, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Außenkörper als flacher Sackkörper aus flexiblem, thermisch schmelzbarem Kunststoff ausgebildet ist, und daß der Filtereinsatz ein ebenfalls flexibles, flächenförmiges Gebilde ist, welches durch ein flaches rahmenartiges Stützglied gehalten ist, das mit seinem Innenrand an den Außenrand des Filtereinsatzes und mit seinem Außenrand an den Rand des Sackkörpers thermisch angeschmolzen ist.

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Nachfolgend werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand der zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Dabei bedeuten:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Blutfiltergerät nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine detaillierte Querschnittsansicht eines in dem Gerät gemäß Fig. 1 verwendeten Filters ,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Ansicht der Einzelteile des Gerätes gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht zur Erläuterung der Herstellungsweise des Gerätes gemäß Fig. 1 und

Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht einer anderen Ausbildung des Blutfiltergerätes
nach der Erfindung.

In der Darstellung der Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Blutfiltergerät 1 einbezogen gezeigt in eine Einrichtung zur diskontinuierlichen Bluttransfusion. Dieses Blutfiltergerät 1 enthält einen sack- oder beuteiförmigen Außenkörper 9 (nachfolgend als "Sackkörper" bezeichnet) _} der an seinen beiden Enden mit je einem Blutzulauf 2 und einem Blutablauf 3 versehen ist, welche
jeweils zu einem Rohrstutzen 14 bzw. 15 geformt sind. Von dem
Rohrstutzen 14 verläuft ein flexibler Schlauch 4 zu einer
Spitze, die als Dosennadel 6 ausgeführt ist und in den Boden

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eines Blutvorratsgefäßes 5 hineinragt-Auf den Schlauch 4 ist, z.B. etwa bei seiner halben Länge, eine Schlauchklemme 7 aufgesetzt, mit deren Hilfe der Schlauch 4 zusammengedrückt werden kann, um die Durchflußmenge des durch ihn hxndurchströmenden Blutes zu steuern. Andererseits ist der Rohrstutzen 15 mit einem flexiblen Schlauch 8 verbunden, der innerhalb der Bluttransfusions-Einrichtung z.B. zu einem Tropfbehälter und dann weiter zu einer Injektionsnadel (beides nicht mehr dargestellt) führt.

Der Sackkörper 9 ist aus weichem und thermisch schmelzbarem Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus Polyvinylchlorid. Wie am deutlichsten aus Fig. 2 zu ersehen ist, wird das Innere des Sackkörpers 9 durch einen elastischen Filtereinsatz 10, der zu einer U-Form gebogen ist, in zwei Teile geteilt, nämlich einen Einlaßraum und einen Auslaßraum. Dem durch den Zulauf 2 einströmenden Blut werden beim Durchströmen des Filtereinsatzes 10 alle schädlichen Anteile entzogen, und das so gereinigte Blut fließt dann durch den Ablauf 3 wieder ab. Der Filtereinsatz 10 ist entlang seinen Seitenteilen, wie weiter unten noch beschrieben wird, dicht mit einem folienartigen Stützglied 13 verbunden, durch das er in seiner Lage innerhalb des Sackkörpers 9 gehalten ist. Die Verbindung zwischen dem Filter 10 und dem Stützglied 13 erfolgt vorzugsweise durch thermisches Verschweißen.

Wie in Fig. 3 gezeigt, setzt sich der Filtereinsatz 10 aus mehreren, z.B. fünf, flächenförmigen Filterlagen 11 zusammen, die in der Reihenfolge 11a bis 11e aufeinandergelegt sind und in dieser Reihenfolge von dem Blut durchströmt werden. Die Lage 11a ist dabei ein offenes Netzwerk aus Kunststoffäden mit einer Porenabmessung von 1OO bis 250 μπί; ihre Funktion besteht in der Entfernung relativ grober schädlicher Anteile. Die Lagen

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11b, 11c, 11d und 11d entfernen relativ feine schädliche Anteile; sie bestehen jeweils aus einem synthetischen Faserflies mit einer Porenabmessung von 10 bis 80 μπι, das ein offenes Netzwerk aus Kunststoffäden oder eine poröse Faserschicht sein kann. Bevorzugt ist dieses Faserflies eine sogenannte "no-binder"-Type aus endlosen Fäden aus thermisch schmelzbarem Kunststoff, wie z.B. Nylon, Polyester oder dergl. Beispielsweise ist es aus endlosen Fäden aus Nylon-6 hergestellt und besitzt eine Dichte von 0,21 g/cm³, ein Porenvolumen von 1,53 cm³/g, eine Porosität von 46% sowie eine durchschnittliche Porenabmessung von 20 - 30 μπι. Ebenfalls besonders geeignet ist ein solches Faserflies mit einer Dichte von 0,30 g/cm³, einem Porenvolumen von 1,41 cm³/g, einer Porosität von 30% und einer durchschnittlichen Porenabmessung von 15 bis 30 μπι. Alle no-binder-Faserfliese sind chemisch und physikalisch beständig und geben darüber hinaus wenig Flocken ab.

Durch die Verwendung der flächenförmigen Filterlagen aus Faserflies wird der Filterwiderstand gering gehalten, so daß eine sehr rasche Transfusion möglich ist. Außerdem ist die Filterfläche sehr groß, was zu einer großen Filtergüte führt und gleichzeitig den Durchsatz großer zu filternder Blutmengen pro Zeiteinheit gestattet. Überdies läßt sich auch durch das Übereinanderlegen einer Mehrzahl solcher Filterlagen die Bildung von Tunneln sicher verhindern.

Der Sackkörper 9 ist beispielsweise, wie in Fig. 4 dargestellt, aus zwei Polyvinylchlorxdfolxen 12 gebildet. Weiterhin ist zu ersehen, daß der Filtereinsatz 10 durch das schon kurz erwähnte folienartige Stützglied 13 gehalten ist, welches thermisch mit dem Kunststoff, aus dem der Sackkörper 9 gefertigt ist, verschmelzbar ist. Dabei kann das Stützglied 13 aus demselben Material bestehen wie die Folien 12, (also z.B. Polyvinylchlorid),

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ebenso kann es auch aus einem anderen Material hergestellt sein, solange es sich nur um thermisch mit den Folien 12 verschmelzbares Material handelt. Konstruktiv bildet das Stützglied 13 einen flachen Rahmen, dessen innere öffnung vom Filtereinsatz eingenommen wird, wobei der gesamte umlaufende Rand 10a des Filtereinsatzes 10 thermisch mit dem Innenrand des Stützgliedes 13 so verschmolzen ist, daß an dem Stützglied 13 noch ein freier Außenrand 10b verbleibt, der thermisch an die Folien 12 angeschmolzen werden kann. Die Breite d des Stützgliedes 13 entspricht der Breite der Folien 12, während dessen Länge I₁ grosser ist als die Länge I₂ der Folien 12_r aber kleiner als die doppelte Länge der Folien 12.

Die Herstellung des vorangehend beschriebenen Blutfiltergerätes ist in Fig. 5 veranschaulxcht. Zunächst werden die beiden Folien 12, die den Sackkörper 9 bilden, einander gegenüber gelegt. Dann wird der bereits vorher an das Stützglied 13 angeschmolzene Filtereinsatz 10 einmal längs gefaltet und so zwischen die Folien 12 gebracht, daß sich der gesamte umlaufende Außenrand des Stützgliedes 13 zwischen den Folien befindet. Danach werden der Rohrstutzen 14, der als Zulauf 2 dient, zwischen den sich gegenüber liegenden Querrändern des Stützgliedes 13 sowie der Rohrstutzen 15, der als Ablauf 3 dient, zwischen den unteren Querrändern der Folien 12 angeordnet, und zwar derart, daß die Rohrstutzen 14 und 15 einander koaxial gegenüber liegen. Schließlich erfolgt in dieser besonderen Lage das dichte Verbinden der einzelnen Teile, indem die Außenränder der Folien 12 und des Stützgliedes 13 erhitzt werden. Dadurch wird der Filtereinsatz 10, wie in Fig. 2 gezeigt, in U-förmig gekrümmter Form in den Sackkörper 9 eingebettet, wobei er das Sackkörperxnnere in den Einlaßraum und den Auslaßraum unterteilt.

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Da der Filtereinsatz 10 aus einem Material wie Nylon, Polyester oder dergleichen besteht, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist als das für das Stützglied 13 z.B. verwendete Polyvinychlorid können sich beim thermischen Zusammenschmelzen des Stützgliedes mit dem Filtereinsatz Fehlstellen bilden, insbesondere kleine Poren. Dadurch jedoch, daß der Filtereinsatz 1O an das Stützglied 13 angeschmolzen werden kann, bevor die Verbindung mit den Folien 12 des Sackkörpers 9 hergestellt wird, läßt sich die Entstehung solcher Poren weitgehend vermeiden. Außerdem erzeugen solche Poren, selbst wenn sie entstehen, keine Beschädigung des fertigen Filtersackes, was ein großer wirtschaftlicher Vorteil ist. Darüber hinaus können Fehlstellen wie fehlerhaftes Zusammenschmelzen entdeckt werden, bevor der Filtereinsatz 10 bereits an das Stützglied 13 angeschmolzen worden ist, was ein weiterer Vorteil ist. Hinzu kommt, daß beim Zu-* sammenbau des Blutfiltergerätes 1 als Ganzes nur noch das bereits mit dem Filtereinsatz 10 verbundene Stützglied 13 an die Folien 12 thermisch angeschmolzen werden muß, was den Zusammenbau wesentlich vereinfacht. Schließlich kann das Material für das Stützglied 13 dasselbe sein wie das für den Sackkörper 9, so daß in der Verbindung dieser beiden Teile sich keine Poren bilden können.

Im Betrieb des erfindungsgemäßen Blutfiltergerätes 1 wird die Dosennadel 6 der Bluttransfusions-Einrichtung in den Boden des Vorratsgefäßes 5 eingestochen, wodurch die Bluttransfusions-Einrichtung mit dem Vorratsgefäß 5 verbunden wird. Anschließend wird die Schlauchklemme 7 gelöst, so daß das Blut aus dem Gefäß 5 durch den Schlauch 4 und den Zulauf 2 hindurch in den oberen Einlaßraum des Blutfiltergerätes 1 hineinfließen kann. In dem Blutfiltergefäß 1 sammelt sich das Blut oberhalb

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des flächigen, U-förmig gebogenen Filtereinsates 10, der dadurch eine sackförmige Form annimmt, wie in Fig. 2 gezeigt. Danach läuft das Blut der Reihenfolge nach durch die Lagen 11a, 11b, 11c, 11d und 11e des Filtereinsatzes 10 hindurch, wobei die schädlichen Anteile, die in dem Blut enthalten sind, in den Lagen 11a bis 11e aufgefangen werden. Das aus dem Filtereinsatz 10 ablaufende gereinigte Blut, sammelt sich im Auslaßraum des Sackkörpers 9 und verläßt diesen durch den Ablauf 3. Es strömt dam durch den flexiblen Schlauch 8 zu v/eiteren Teilen der Bluttransfusions-Einrichtung, z.B. zu einem Tropfzylinder und weiter zu einer Injektionsnadel (beides nicht gezeigt).

Vor Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Blutfiltergegerates 1 liegen der Filtereinsatz 10 und der Sackkörper 9 flach aufeinander, d.h. sie bilden ein flaches Päckchen, das auf kleinste Abmessungen gebracht werden kann. Wenn im Betrieb der Filtereinsatz 10 durch das hxndurchlaufende Blut auseinander gedrückt wird, werden die Filterlagen 11a bis 11e infolge ihrer Flexibilität voneinander abgehoben, und als Folge davon wird die nutzbare Filterfläche einer jeden Filterlage vergrößert. Da außerdem auch der Sackkörper 9 flexibel ist, wird auch er in ähnlicher Weise auseinander gedrückt, so daß er die Filterwirkung der auseinander gedrückten Filterlagen nicht behindert. Das Blutfiltergerät 1 expandiert somit, je nach der anfallenden Blutmenge, mehr oder weniger stark zur sackartigen Form, wodurch die gesamte Oberfläche der Filterlagen wirksam an der Blutfilterung teilnehmen kann, ohne daß es zur Erzeugung eines toten Raumes innerhalb des Sackes kommt. Darüber hinaus gestattet es die flexible Ausbildung des Blutfxltergerätes aber auch, falls während der Transfusion eine Separation des Blutes innerhalb des Sackes stattfindet, das separierte Blut durch manuelles Quetschen des Sackes wieder vollständig zu vermischen. Schließlich tritt,

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weil die Filterfläche extrem groß ist im Vergleich zu den Querschnittsflächen des Zulaufs 2 und des Ablaufs 3_; ein Abfall der Filtergüte infolge schwankender Durchlaufgeschwindigkeit des Blutes praktisch nicht ein.

Bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Filtereinsatz 10 innerhalb des Sackkörpers 9 in U-Forin untergebracht. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Anordnung des Filtereinsatzes. Vielmehr ist es entsprechend Fig. 6 beispielsweise auch möglich, das Stützglied auf zwei einander diagonal gegenüber liegenden Seiten der die Stutzen 14 und 15 tragenden Ränder mit dem Sackkörper 9 zu verschweißen, so daß der Filtereinsatz 10 flach bleibt und dennoch das Innere des Sackkörpers in zwei Räume unterteilt. Weiterhin ist es auch möglich, das untere Ende des U-förmigen Filtereinsatzes gemäß Fig. 1 oder 2 in eine W-Form zu bringen bzw. den in Fig. 6 gezeigten flachen Filtereinsatz durch eine doppelte Faltung in eine S-Konfiguration. In jedem Fall bleibt dabei der Ausgangszustand des Blutfiltergerätes im Ganzen flach; diese flache Bauweise ist erstmals möglich geworden durch die Verwendung des Stützgliedes 13.

-Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche :

1./ Blutfiltergerät mit einem Außenkörper, der mit einem Blutzulauf und einem Blutablauf versehen .ist, und in dem ein aus mehreren Lagen bestehender Filtereinsatz angeordnet ist, welcher den Innenraum des Außenkörpers in einen Einlaßraum für das ungereinigte Blut und einen Auslaßraum für das gereinigte Blut unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenkörper als flacher Sackkörper (9) aus flexiblem, thermisch schmelzbarem Kunststoff ausgebildet ist und daß der Filtereinsatz (1O) ein ebenfalls flexibles, flächenförmiges Gebilde ist, welches durch ein flaches, rahmenartiges Stützglied (13) gehalten ist, das mit seinem Innenrand an den Außenrand (10a) des Filtereinsatzes unc mit seinem Außenrand (10b) an den Rand des Sackkörpers thermisch angeschmolzen ist.

2. Blutfxltergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Filtereinsatz (10) innerhalb des Sackkörpers (9) U-förmig gebogen ist.

3. Blutfxltergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (10) aus einem flachen Filter besteht, der im Inneren des Sackkörpers (9) diagonal angeordnet ist.

4. Blutfxltergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz ClO) eine Mehrzahl von übereinander gelegten Filterlagen (11b - 11e) enthält, von denen jede aus einem Faserflies mit einer Porenabmessung von 20 bis 80 μΐη besteht.

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5. Blutfiltergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserflies aus einem "no-binder"-Faserflies besteht, das aus endlosen Fäden aus thermisch schmelzbarem Kunststoff gebildet ist.

6. Blutfxltergerät nach einer dem Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (10) zusätzlich eine Filterlage aus einem offennetzigen Faserflies mit einer Porenabmessung von 100 bis 250 μπι enthält.

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