DE2846237A1

DE2846237A1 - Rotierbare wegwerfkapseleinrichtung zum gebrauch mit einem blutwaschgeraet

Info

Publication number: DE2846237A1
Application number: DE19782846237
Authority: DE
Inventors: Edward Whittum Larrabee
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1977-11-01
Filing date: 1978-10-24
Publication date: 1979-05-03
Also published as: US4157780A; JPS5471894A; GB2007546A

Description

Die Erfindung betrifft ein Zentrifugengerät zum Trennen und/ oder Waschen in einer Flüssigkeit fein verteilter Feststoffe₅ "beispielsweise Blut. Die Erfindung betrifft insbesondere eine rotierbare, an mehreren Punkten anschließbare, sternförmige Kapseleinrichtun*=; für den Gebrauch in einem derartigen Gerät«

Das Blutwaschen ist ein bekanntes Verfahren. Verschiedene Geräte sind hierfür vorgeschlagen worden, um unerwünschte Bestandteile wie Verseuchungsstoffe, Giftstoffe, Viren* Arzneimittel, Glyzerine und dergleichen zu entfernen, Viele dieser Geräte betreffen das Trennen der Blutzellcm, besonders das der roten Blutzellen vom Plasma und abermaliges Suspendieren der Zellen im unverseuchten Plasma oder in einer anderen zura Resuspendieren von Blutzellen geeigneten Flüssigkeit nach dem Waschen -der Blutzellen. Dies ist besonders für Blutbankzwecke nützlich, vjo Verseuchungsstoffe, wie unerwünschte weiße Zellen oder Glyzerine, aus dem Blut ausgewaschen werden, und das gewaschene Blut dann in der Blutbank benutzt werden kann.

In einem anderen Verfahren wird das Blut, das unerwünschte Arzneistoffe wie Barbiturate und ähnliche enthält, gewaschen und dann dem Spender bzw. Patienten zugeführt. In ähnlicher Weise können Allergien bewirkende Stoffe und Serumproteine aus dem Blut gewaschen werden. Die angegebenen Geräte und Verfahren können auch eingesetzt werden, um Glyzerin aus aufgetautem, vorher gefrorenem Blut zu entfernen. Zerbrochenes Zellmaterial kann ganzais dem Blut entfernt werden, da sich Teilchen verschiedener Dichte in verschiedenen Lagen in einer Zentrifuge bilden. Auch andere ähnliche Trennungen und/oder Waschungen können mit diesem bekannten Gerät durchgeführt werden.

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Von den vielen vorgeschlagenen Geräten arbeiten am erfolgreichsten die Geräte mit Zentrifugaltrennung der Blutzellen vom Plasma mit anschließendem Waschen der Blutzellen im Gegenstrom. So wird beispielsweise Blut in eine Zentrifuge gegeben, in der durch Drehkräfte die Blutzellen in getrennten Lagen kompaktiert werden. Danach wii"d eine Waschlösung, beispielsweise eine sterile Salzlösung, durch die kompakt.ierten Blutzellen geschickt, um sie von unerwünschten Bestandteilen zu reinigen.

Beispiele über !'rennen und Waschen von Blut finden sich in den US-FS^fen 3 347 454, 3 561 671, 3 724 747 und 3 982 691. In der US-PS 3 S82 691 und in der Ausscheidungsanmeldung 714 651 wird ein Gerät beschrieben, das eine rot.ierbare Kapsel mit einem Injektor zum Einführen suspendierter Blutsellen als auch von Flüssigkeiten in die bzw. aus der Kapsel und eine Anzahl winklich geformter Aufnahmebereiche für Blutzellen aufweist, die zum Zuführen des Mediums miteinander in Verbindung stehen und um die Peripherie bezogen auf die Längsachse der Kapsel gleich beabstandet sind und einen Teil der Kapsel bilden, wobei mindestens ein Paar entgegengesetzter Wandteile Jedes Aufnahmebereiches gegen die Peripherie bezogen auf die Längsachse der Kapsel konvergiert und einen Ort maximaler Zentrifugalkraft in der rotierenden Kapsel in den Scheiteln der Verbindungsstellen der konvergierenden Wandteile bildet.. Das Gerät weist ferner eine Anzahl von einander unabhängiger Leitungen auf, die zum Zuführen des Mediums miteinander in Verbindung stehen, wobei das eine Ende der Leitung zum Zuführen des Mediums mit d.em Injektor in Verbindung steht und das andere Ende mit dem Ort maximaler Zentrifugalkraft verbunden ist.

Die in der US-PS 3 982 69I und in der Ausscheidungsanmeldung 714 651 beschriebene rotierende Kapsel.stellt einen großen technischen Fortschritt dar. Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung an der mit der Ausscheidungsanmeldung

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714 651 vorgeschlagenen Erfindung dar, so daß seine Hauptmerkmale und Aufgaben ähnlich dieser Ausscheidungsanmeldung sind.

Die mit der Erfindung der Ausscheidungsanmcldung 714 651 gemachten Erfahrungen sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung, mit dor es möglich ist» Blutzöllen auf eine schnellewirkungsvolle Art vollständig zu waschen, ohne daß Verseu chungsstoffe vorliegen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte, rotierbare, an mehreren Punkten anschließbare, sternförmige Kapseleinriehtung vorzuschlagen, die geeignet ist, ein größeres Volumen von Blutzellen wirkungsvoller zu waschen und nach dem Waschen wieder su gewinnen. Die Erfindung sieht ferner ein vereinfachtes System mit einem Verteiler von Flüssigkeit vor, die in die bzw. aus der rotierenden Kapsel geführt wird und sich besonders zum Gebrauch in Verbindung mit einem im Gegenstrom arbeitenden noch zu erläuternden Abwiekelgerät, das mit einem rotierenden Schlauch ausgestattet ist, eignet. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt in einem Zentrifugenrotor, um die halbflexible, rotierbare, an mehreren Punkten anschließbare, sternförmige Kapseieinrichtung gegen den durch Zentrifugalkräfte erzeugten Druck zu halten.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine rotierbare, an mehreren Punkten anschließbare, sternförmige Kapseleinrichtung zum Gebrauch in einer Zentrifuge vorgeschlagen, mit der fein verteilte Feststoffe, insbesondere biologische Stoffe wie Blutzellen, getrennt und/oder gewaschen werden können. Die Zentrifuge sieht zum Rotieren eine Kapseleinrichtung vor, mit der die in einer Suspension enthaltenen Feststoffe in bestimmten Bereichen der Kapsel mit Hilfe der von der Zentrifuge

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erzeugten Zentrifugalkraft gesammelt werden. Diese Trennung des Feststoffes gestattet es, daß das Waschen in getrennten Kaminern der Kapseln erfolgt. Eine Flüssigkeit mit geringerer Dichte als der Feststoff kann durch die dichtere Suspension von der Peripherie jeder Kammer gegen die Rotationsachse der Zentrifuge geleitet v/erden. Dies stellt ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung dar, vnj_iach alle Teile des Feststoffes dem Str-öraon der betreffe.uden Flüssigkeit unterworfen sind. Dies ist besonders beim Auswaschen von Verseuchungsstoffen aus dem ganzen Blut vorteilhaft, was im folgenden anhand einer Ausführungsform noch näher erläutert wird.

In der Zentrifuge wird zum Trennen und Waschen von Blut eine Kapseleinrichturig verwendet, die zum biologischen Isolieren und Abtrennen von Blutzellen aus einer Suspension dient, beispielsweise von einem Plasma oder einem anderen Suspensionsmedium, Eine Rotationseinrichtung ist zum Rotieren der Kapseleinrichtung um seine vertikale Längsachse vorgesehen. Hierdurch wird eine Zentrifugalkraft in horizontaler Richtung der Kapseleinrichtung erzeugt, dessen Stärke an der Peripherie der Kapseleinrichtung am größten ist. Zum Leiten der die suspendierten Elutzellen enthaltenden Flüssigkeit und der Waschmittel in die bzw. aus der Kapseleinrichtung ist eine Verteilereinrichtung für die ^wedien sowie eine Entwässerungseinrichtung vorgesehen, die zum Herausführen der verseuchten Waschmittel aus der Kapseleinrichtung dient. Mit der Verteilereinrichtung und der Entwässerungseinrichtung werden diese Medien so in die bzw. aus der Kapseieinrichtung geführt, daß das biologisch isolierte System steril bleibt. Die Verteilereinrichtung für die Medien und das Entwässerungssystem werden als integrale Teile im wesentlichen in der Kapseleinrichtung gehalten. Die Notwendigkeit für eine rotierende Dichtung ist durch die Ver- \wendung eines Abwickelgerätes mit gegenrotierendem Schlauch

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ausgeschaltet, so daß damit ein kontinuierlich arbeitendes Waschsystem geschaffen ist.

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung besteht in einer Anzahl von symmetrisch geformten Aufnahmekaminern für die Blutzellen, die um die Peripherie bezogen auf der Längsachse der Kapseleinrichtung gleichmäßig beabstandet sind und symmetrisch zu einer Anzahl gedachter, sich von der Längsachse der Kap s el einrichtung durch das Zentrum ^eder Aui'nalur.ekamsier erstreckender Radiallinien und einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Kapseieinrichtung liegen. Irgendeine Zahl solcher Aufnahmekammern, beispielsweise 2 bis 100 oder mehr, insbesondere 4 bis 12 und bevorzugt 6 bis 8, kann eingesetzt werden, und zwar solange, wie die Aufnalisekammern annähernd gleiche Bogenmaße oder Teile davon zwischen den angrenzenden Aufnahiaekammem haben, um ein annehmbares Gleichgewicht in der rotierenden Zentrifuge zu schaffen. Diese symmetrisch geformten Aufnahinekanmern bilden wenigstens einen Teil der Außenperipherie der Kapseleinrichtung. Für die symmetrisch geformten Kammern müssen mindestens zwei zueinander entgegengesetzt stehende Seitenwandteils der symmetrisch um eine dev gedachten Radiallinien liegenden Aufnahmekammern für die Blutzellen und mindestens zwei obere und untere Wandteile vorhanden sein, die nicht nur symmetrisch zu einer der gedachten Radiallinien, sondern aufch senkrecht zur Ebene der Längsachse stehen. Die oberen und unteren Wandteile, wie auch die Seitenwandteile konvergieren gegen eine der gedachten Radiallinien an der Peripherie bezogen auf die Längsachse der Kapseleinrichtung. Eine Ausführungsform der Erfindung hat zwei Paar dreiseitig geformter, einander entgegengesetzer Seitenteile, oberer und unterer Wandteile, die am Umfang bezogen auf die Längsachse der Kap sei einrichtung konvergieren, um eine pyramidenartige Form zu bilden, deren Scheitelpunkt mit dem Ort der maximalen Zentrifugalkraft zusammenfällt.

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An oder um die Scheitel, die an der Verbindungsstelle der konvergierenden Wandteile gebildet sind_f besteht in der rotierenden Kapseleinrichtung ein Ort maximaler Zentrifugalkraft, so daß von den Blutzellen mindestens etwas Plasma abgetrennt und mindestens eine dichte Suspension in diesen symmetrisch geformten Aufnahmekammern gebildet wird, wobei die maximale Dichte der Suspension am Ort maximaler Zentrifugalkraft erreicht wird. Die Konvergenzwinkel können die Trennfähigkeit der Blutzellen vom Plasma und daher die Dichte der Siispension der Blutzellen beeinflussen. Winkel zwischen 20 und 135°, besonders zwischen 35 und 115 » werden bevorzugt. Gewöhnlich werden Winkel von 90° oder weniger benutzt. Innerhalb dieser Winkelbereiche und damit der durch sie bestimmten Winkelgeschwindigkeit kann die Dichte der Suspension beträchtlich variieren. Die Blutzellen werden auf jeden Fall kompaktiert, d.h. auf ein kleineres Volumen gebracht.

Jede der symmetrisch angeordneten Aufnahmekammern ist durch obere und untere Ringwandteile in der Kapseleinrichtung begrenzt und voneinander beabstandet, um eine Auslaßöffnung an einer inneren Ringkammer in der Kapseieinrichtung zu bilden, die zum Zuführen des Mediums mit der Aufnahmekammer in Verbindung steht. Die innere Ringkammer ist durch ein oberes und unteres Plateau begrenzt, die sich ins Innere der Kapseleinrichtung erstrecken und einander gegenüberstehen« Die Plateaus sind voneinander beabstandet, so daß sie eine innere Ringkammer ergeben, wobei die Umfangswände der oberen und unteren Plateaus den oberen bzw. unteren Ringwandteilen entsprechen. Die oberen und unteren Ringwandteile liegen konzentrisch zum Zentrum der Kapseleinrichtung und schneiden die beschriebenen oberen bzw. unteren entgegengesetzten Wandteile,-so daß jede Aufnahmekammer ein bestimmtes Volumen hat, wie im folgenden noch näher beschrieben wird. Die oberen und unteren Wandteile sind ebenfalls symmetrisch zu der beschriebenen

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Ebene angeordnet, wobei diese senkrecht zu der Längsachse der Kapseleinrichtung liegt. Jede der oberen und unteren Ringwandteile ist so gegen die Längsachse der Kapseleinrichtung geneigt, daß konische Abschnitte entstehen, die der Rille eines V-förmigen Riemens ähneln„

Jede symmetrisch geformte Aufnahmekamnier icr vorliegenden Erfindung ist eine prismenähnliche Kammer mit eine© bestimmten Volumen, das mindestens zweimal dem ursprünglichen Volumen der zu waschenden Blutsellen in der Kapseieinrichtung entspricht, •die in eine Anzahl von Aufnahmekammern geteilt ist. Blut wird üblicherweise von einem Spender in einer Standardeinheit von 500 ml erhalten. Diese Einheit, abgesehen von Ausnahmefällen, wird gewöhnlich als getrennte Einheit behandelt und nicht mit anderem Blut vermischt, so daß Herkunft und Geschichte des zu untersuchenden Blutes bestimmt werden können. Um 500 ml Blut, das bis zu 300 ml Blutzellen in einer Kapseleinrichtung mit acht Aufnahmekaramern enthält, zu verarbeiten, müsste das Volumen jeder Kammer mindestens 75 ml umfassen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform hat die Aufnahmekammer die Form eines fünfseitigen Prismas mit gev.'ölbtem Boden und im wesentlichen rechteckige Seitenflächen. Zvjei entgegengesetzt liegende konvergierende Seitenwandteile bestimmen einen Scheitel der Aufnahmekammer und eine Spitze der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer. Der Boden der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer wird durch die bereits erläuterten Ringwandteile in der Kapseleinrichtung bestimmt. Die restlichen zwei Seitenwandteile der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer werden durch radial verlaufende Wände in der Kapsoleinrichtung bestimmt, die sowohl die den Boden bildenden Ringwandteile als auch die beiden konvergierenden Seitenwandteile und die Spitze der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer in einer Linie schneiden,

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die sich durch den Schnitt der beiden anliegenden konvergierenden Seitenwandteile der benachbarten Aufnahmekammern ergibt. Die obere und untere Fläche der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer sind durch die obere und untere ebene Fläche der Kapseleinrichtung begrenzt, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse davon liegt.

Die Spitze der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer ist wie eine Pyramide au-gebildet, wobei ihr Scheitel mit der Spitze zusammenfällt und deren gedachte Base den Stumpf der fünfseitigen prismaähnlichen Kammer bildet.

Der Durchmesser des Ringwandteiles sollte genügend groß sein, so daß jede Aufnahmekammer ein bestimmtes Volumen hat, das in Verbindung mit anderen den prismaähnlichen Aufbau der Kammer bedingten Wandteilen entsteht.

In einer v/eiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Anzahl unabhängiger Leitungseinrichtungen vorgesehen, wobei das eine Leitungsende mit der Verteilereinrichtung für das Medium verbunden ist, das andere Ende jedoch in der Nähe des Ortes endet, wo eine maximale Zentrifugalkraft in einer der symmetrisch geformten Aufnahmskammern für die Blutzellen herrscht. Es sind daher unabhängige und getrennte Durchgänge für das Medium von der Verteilereinrichtung für das Medium zu dem Ort maximaler Zentrifugalkraft vorgesehen. Die unabhängige Leitungseinrichtung ist ganz in der Kapseleinrichtung angeordnet und erstreckt sich radial nach auswärts in der Verteilereinrichtung für das Medium durch das Zentrum jeder Aufnahmekammer. Hierdurch wird erreicht, daß das aus der unabhängigen Leitungseinrichtung, die senkrecht zur Ebene mit gleicher in der rotierenden Kapseleinrichtung entwickelter Zentrifugalkraft steht, strömende Medium in den unabhängigen Leitungen gleichmäßig und symmetrisch dispergiert wird.

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Jede unabhängige Leitungseinrichtung endet am oder in der Nähe des Scheitels _s dem Ort maximaler Zentrifugalkraft der Aufnahmekammer·, so daß das Medium aus der Leitungseinrichtung durch die Leitung strömt. Es ist festgestellt worden, daß der aus der unabhängigen Leitungseinrichtung fließende Strom des Waschmediums den Ort maximaler Zentrifugalkraft erreicht, bevor er seine Richtung umkehrt und eine Wellenfront längs der Ebene mit gleicher Zentrifugalkraft gegen das Zentrum der Kapseleinrichtung erzeugt.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist ein vollständiges Waschen der verdichteten Blutzellen in einer Aufn&liraekamraer im Gegensatz zu einer asymmetrischen Anordnung möglich, in der die unabhängigen Leitungseinrichtungen außerhalb der Aufnahmekammer liegen und nicht durch das symmetrische Zentrum gehen, woboi die Auf nahmekammer eine asymmetrische Form hat und die Medien direkt am Ort der maximalen Zentrifugalkraft durch die Bodenwand der Aufnahmekammer in im wesentlichen senkrechter Aufwärtsrichtung eingeleitet werden.

Bei dieser asymmetrischen Anordnung wird das Waschmedium in die verdichteten Blutzellen ungleich verteilt. Dieses Problem kann nicht einfach durch Erhöhung des benutzten Druckes gelöst werden, um das Waschmedium durchzuleiten. Wenn der benutzte Druck zum Durchleiten des Waschmediums erhöht würde, um die Verteilung des Waschmediums in den verdichteten Blutzellen zu verbessern, bestünde ein weiteres Problem darin, die Zellen zusammen mit dem Waschmedium zu entfernen. Mit der symmetrischen Anordnung der vorliegenden Erfindung wird jedoch das Medium gleichmäßig verteilt» und zwar deshalb, weil das Medium seine Strömungsrichtung vollständig am Ort maximaler Zentrifugalkraft umkehrt und gleichmäßig entlang der Längsachse der Leitungseinrichtung zurückfließt.

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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht darinr daß die Verteilereinrichtung für das Medium konzentrisch in der Kapseleinrichtung angeordnet ist, die ein radähnliches Wegwerfteil aufweist. Das radähnliche Teil ist ein aus einem Stück gegossenes Teil, bevorzugt aus Kunststoff, das mit einer Einlaßöffnung zur Aufnahme der in die Kapseleinrichtung eingeleiteten Medien und mit einer Anzahl von Auslaßöffnungen wie Radialsockel zum Befestigen einer Anzahl radial angeordneter unabhängiger Leitungseinrichtungen versiebt, die sich nach außen gegen die Scheitel der Aufnahmekammern erstrecken. Diese unabhängigen Leitungen können in den Sockeln durch Einzementieren mit einem, geeigneten Lösungsmittel» beispielsv/eise mit A'thylenchlorid für Polycarbonatsboffe oder durch mechanisches Einpressen befestigt v/erden.

Von der Verteilereinrichtung für das Medium wird das Medium durch die einzige Einlaßöffnung geleitet, die bevorzugt am Boden aligebracht iat, in eine konzentrische Mehrfacbke.mmer. die zum Zuführen des Mediums in Verbindung mit der Einlaßöffnung und der Auslaßöffnung steht. Ein konisch geformter Stecker erstreckt sich vom oberen Teil der Kapseleinrichtung in die Hehrfachkanimer und. bestimmt einen Weg für das Medium in der Mehrfachkammer zwischen der Einlaßöffnung und den unabhängigen Leitungen. Hierdurch v/ird die Bildung von Turbulenzen und Luftlöchern in der Mehrfachkammer schon zu Beginn oder bei Gefahr der Luftblasenbildung, die die unabhängige Leitungseinrichtung blockiert, ausgeschaltet.

Die Summe der Querschnittsflächen, der unabhängigen Leitungseinrichtungen muß geringer als die Summe der Querschnittsfläche der Einlaßleitung sein, um einen genügenden Gegendruck in der Mehrfachkammer zu erzeugen, um die Medien von den unabhängigen Leitungen gleichmäßig zu verteilen. Dies wiederum führt zu einer symmetrischen Belastung jeder Aufnahmekammer.

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Die Entwässerungseinrichtung ist konzentrisch in der K&.psel™ einrichtung angeordnet und umfaßt ein Sammelbeckentoil mit einer Auslaßöffnung, die zum Zuführen des Mediums mit der beschriebenen inneren Ringwand in Verbindung steht. Mit der Entwässerungseinrichtung v/erden verunreinigte Waschmedien · aus den symmetrisch angeordneten Aufnahmekammern der Kapseleinrichtung weggeführt.

Eine Antriebseinrichtung zum Rotieren der Rotationseinrichtung und der Kapseieinrichtung ist vorgesehen, Die Winkelgeschwindigkeit sollte ausreichend groß sein, um die Blutzellen von der Suspension zu trennen und in den Aufnahmekammern zu verdichten«

Kontrolleinrichtungen sind zum Kontrollieren der Strömung des Mediums durch die Verteilereinrichtung, die Entwässerungseinrichtung, die Leitungseinrichtung, die Aufnahmekammern für das Blut und durch die Kapseieinrichtung.vorgesehen. Mit der Kontrolleinrichtung wird das Fließen der suspendierten Blutzellen in jede der Auf nahmekammeiii f ür die Blutzellen, das Fließen des Waschmediums durch ^d e der Leitungseinrichtungen und durch die verdichteten Blutzellen in jeder der Aufnahmekaramejn für die Blutzellen und das Fließen der wieder suspendierten Blutzellen aus jeder der Aufnahmekamsiern durch jede der Leitungseinrichtungen bzw. jede der Entwässerungseinrichtungen aus der Zentrifuge kontrolliert.

Antriebseinrichtungen und Kontrolleinrichtungen sind übliche Einrichtungen, die in herkömmlicher Weise arbeiten.

Die Arbeitsweise des Verfahrens und Gerätes wird im folgenden näher erläutert. Die roten Blutzellen in einer Suspension, beispielsweise in einem Plasma oder künstlichem Plasma, fließen durch die Verteilereinrichtung für das Medium durch

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die Leitungseinrichtung und in die Aufnahniekammern für die Blutzellen der Kapseieinrichtung. Da jede der symmetrisch geformten Aufnahiaekammern für die Blutzellen unabhängig von einander mit der Verteilereinrichtung für das Medium durch eine Anzahl von unabhängigen Leitungseinrichtungen verbunden ist, kann eine Anzahl von Aufnahmokamiaern gleichzeitig mit suspendierten Bluxsellen gefüllt werden. Das Zentrifugengerät kann daher bei rotierender Zentrifuge mit Blut beschickt werden.

Mit der Verteilereinrichtung ist es möglich, daß gleiche Mengen von Blut zu jeder Aufnahmekammer aufgrund des Gegendruckes in der Mehrfachkammer geleitet werden, so daß ein gleichmäßiger· Strom in jeder unabhängigen Leitungseinrichtung möglich ist. Durch die Rotation der Kapseieinrichtung werden die Blutzeilen gegen die Scheitel der Aufnahmekammern gedrückt und verbleiben in diesen Stellungen. Nachdem eine genügend große Zentrifugalkraft auf de suspendierten Blutzellen ausgeübt wird, werden die schwereren Blutzellen gegen den Ort maximaler Zentrifugalkraft gedruckt und in diesem Bereich verdichtet. Die Suspensionsflüssigkeit wird dabei vom Ort maximaler Zentrifugalkraft gegen die Rotationsachse der Kapseleinrichtung gebracht. Nachdem die Trennung durch eine genügend große Zentrifugalkraft erreicht ist, werden die Blutzellen durch das durch jede der unabhängigen Lei.tungseinrichtungen fließende Waschmedium und anschließend in jeder der Aufnahmekammern gewaschen. Das Waschmedium wird hier wieder vom Ort maximaler Zentrifugalkraft gegen die Rotationsachse der Kapseleinrichtung verschoben. Danach werden die Blut zellen in einer Flüssigkeit resuspendiert und aus dem Gerät über die unabhängige Leitungseinrichtung und Verteilereinrichtung entfernt. Die Entwässerungseinrichtung an der Rotationsachse führt wie beschrieben die verunreinigten Waschmedien von der Kapseleinrichtung aus dem Zentrifugengerät heraus.

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Eine weitere Ausführungsform der ErfincUing "besteht darin, daß nach dem Waschen die Waschflüssigkeit vom Ort maximaler Zentrifugalkraft gegen die Rotationsachse der Kapseleinrichtung verschoben ist. Die Blutzellen werden danach in einer Flüssigkeit wieder suspendiert und aus dem Gerät entfernt. Mit der an der Rotationsachse angeordneten Entwässerungseinrichtung werden, wie beschrieben, die Waschflüssigkeit entfernt, die Blutzellen wieder in der aus ^ er Kapseieinrichtung kommenden Flüssigkeit suspendiert und danach aus dem Zentrifugalgerät entfernt.

Einer weiteren Ausführungsforin der Erfindung zufolge können nach dem Waschen die Blutzellen aus den Aufnahmekarnmern über jede der betreffenden Leitungseinrichtungen und die Verteilereinrichtung für das- Medium und dann aus dem Zentrifugeng&rät während der Rotation der Zentrifuge entfernt werden. Dies l';.a.vm auch einfach dadurch erreicht werden, daß eine Waschflüssigkeit über die Entwässerungseinrichtung "and die innere Ringkammer in der Kapseleinrichtung in jede der Aufnahmoliamn-ern geleitet wird, wobei die verdichteten und gewaschenen Blutzellen von den Aufnahmekammern über die Leitungseinrichtung und die Verteilereinrichtung aus dem Zentrifugengerät gedrückt werden. Wenn die Blutsellen auf diese Weise "unbeladen" sind, wird die Rotationsgeschwindigkeit der Zentrifuge auf unter 400 Umdrehungen pro Minute herabgesetzt. Dieser Gegenstrom der Flüssigkeit wird einfach durch einen größeren Druck auf die entgegenströmende Flüssigkeit gegenüber dem durch die niedrige Umdrehung der Zentrifuge entwickelten Druck während des "unbelasteten Zustandes" erreicht« Ein von der wieder suspendierten Flüssigkeit auf die verdichteten Blutzellen ausgeübter Druck liegt bei mindestens 0,125 kg.

Hieraus ergibt sich, daß die Zentrifuge dadurch kontinuierlich betrieben werden kann, daß die in natürlichem oder künstlichem

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Plasma suspendierten Blutzellen der Zentrifuge zugeführt werden, wobei diese durch Zentrifugalkraft abgetrennt, gewaschen und "unbeladen" aus der nicht abgeschalteten Zentrifuge wieder entfernt werden. Nur dei" Unterschied in den Rotationsgeschwindigkeiten ist für diese Schritte erforderlich. Durch das Waschen werden die Verteilereinrichtung für das Medium, die Leitungseinrichtung und die Aufnahmekarmnern für die Blutzellen vor den "ntladeic" vollständig gereinigt, so dsß die gereinigten Jilutsellen nur über diese vorher gereinigte Flüssigkeitsbahn fließen.

Da das Waschmedium über die Lei-fcimgseinrichtung in die AufnahffiGkammern im wesentlichen bei E&3::üsaler Zentrifugalkraft eintritt, geht d^s ¥asc}unediiini im wesentlichen symmetrisch durch alle verdichteten Blutsollen«

Die Anordnung der vorliegenden Erfindung arbeitet ohne rotiei*ende. teure Dichtungen, die überdies noch zur Kontamination des zu behandelnden Blutes führen können. Ein Gerät mit Gegenrotation, das mit einem Geschv/indigkeitsverhältnis von

2 zu 1 arbeitet, ist in den US-Patenten 3 586 413 und

3 986 442 offenbart. Das mit Gegenrotation arbeitende Gerät wird zusammen mit dem Zentrifugengerät eingesetzt, damit die Einlaß- und Auslaßleitungen nicht während der Rotation der Kapseleinrichtung um ihre Längsachse verdreht werden.

Aus diesem Grunde ist bei der Anordnung der vorliegenden Erfindung eine schnell entfernbare ¥egwerfkapseleinrichtung mit Aufnalimekanimern für die Blutzellen vorgesehen. Die Kapseleinrichtung kann aus irgendeinem inerten Material hergestellt und freigebbar in der Rotationseinrichtung der Zentrifuge gehalten worden. In der Rotationseinrichtung ist daher mindestens ein Raum zur Aufnahme und ziun Haltender Kapseleinrichtung während der Rotation vorgesehen. Dies setzt

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natürlich voraus, daß sowohl die Rotationseinrichtung als auch die Kap σ el einrichtung gleiche Form habcsn,ßo daß die Kapseleinrichtung regelmäßig aus dar Kammer der Rotationoeinrichtung entfernt und durch eine neue Kapseieinrichtung ersetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung bildet daher mit der Kapseleinrichtung, der Leitungseinrichtung sowie der Verteilereinrichtung für das Medium leicht ersetzbare, einheitliche Wegwerfbauteile. Mit Bezug hierauf wird die so hergestellte Anordnung hauptsächlich aus gießbarem, insbesondere aus ausdehnbarem Material hergestellt, so daß kleine Unterschieds in. den sich ergänzenden Bauteilun der Wegwerfaufnalimekammern und des Raumes in der Rotationseinrichtung durch Ausdehnung der Kapseieinrichtung kompensiert werden könnenJDer kleine Porraunterschied der Bauteile gegenüber der Raumform in der Rotationseinrichtung wird daher von den auf die gesamte Anordnung ausgeübten zentrifugal■■-kräften während der Rotation ausgeglichen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher* beschrieben. Es zeigen :

Fig. 1 eine freigelegte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Wegwerfkapsel der vorliegenden Erfindung j

Fig. 2 eine zum Teil im Querschnitt dargestellte Draufsicht auf die Wegwerfkapseleinrichtung;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kapseleinrichtung längs der Linie 3-3 der Figur 2;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines radähnlichen Verteilers >. der in der Figur 1 gezeigten Wegwerf kap sei einrichtung;

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Fig. 4a eine Ansicht von unten auf den radähnlichen Verteiler der in Figur 1 gezeigten Wegwerfkapseleinrichtung;

Fig. 5 eine vergrößerte Quersclmittsansicht des radähnlichen Verteilers, der sich zwischen der oberen und unteren Hälfte der Wegwerfkapseleinrichtung befindet;

Fig. 6 eine Ansicht von unten der Wegwerfkapseleinrichtung mit eingesetzen, radähnlichem Verteiler;

Flg. 7 eine Seitenansicht einer in einem Zentrifugenrotor angebrachten Wegwerfkapseleinrichtung.

Die erfindungswesentlichen Merkmale werden in der in Figur 1 gezeigten AusfUhrungsform näher erläutert. Der Aufbau setzt sich aus vier Hauptteilen zusammen. Die obere Hälfte 10 der rotierbaren Wegwerfkapseleinrichtung der Erfindung ist ein achteckig' geformter Kunststoffpreßling mit 8 Aufnahmekammem, an der Oberseite 12„ Gezeigt sind auch die obere Seite 14 der Seitenwände der Aufnahmekammem und die Oberseite 16 des pyramidenartigen Scbeitelteiles der Kapseieinrichtung. Die obere Half-ce der Ringwand 18 bildet das Grundteil der gezeigten fünfssitigen prismatischen Aufnahmekammern.

Im Zentrum der oberen Hälfte 10 der Wegwerfkapselainrichtung ist eine Muffe 20 angeordnet, die einen konisch zulaufenden Stecker trägt, der wiederum die Mehrfachkammer 34 des radähnlichen Teiles 30 abdichtet.

Acht Sockel 32 des radähnlichen Teiles 30 umfassen die Verteilereinrichtung für das Medium mit acht, unabhängigen Leitungen 40. Die unabhängigen Leitungen 40 sind in die Sockel 32 des radähnlichen Teiles 30 eingepreßt und mit einem

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Lösungsmittel einzementiert. Wie die Figur 1 zeigt, liegen die acht radial sich erstreckenden unabhängigen Leitungen in einer Ebene senkrecht zur Lösungsachse der Wegwerfkapscleinrichtung und sind gleichweit beabstandet. Zwischen den Sockeln 32 liegen eine gleiche Anzahl von Öffnungen 38 _y die für das Medium eine Verbindung zwischen der inneren Ringkammer der Kapseleinrichtung und der Ausgabeöffnung 76 des Sammelbeckens 7° herstellen«

Der am unteren Abschnitt des radähnlichen Teiles 30 angebrachte Einlaßöffnungsnippel 36 drückt die Spitze in das in der unteren Hälfte 44 der Kapseieinrichtung befindliche Loch des Sammelbeckens 72. Der Einlaßöffnungsnippel 36 bildet eine Einrichtung zum Festmachen der Leitungen» so daß sowohl die Waschmedien und das BIiAt, in die Verteilereinrichtung für das Medium und von dort in die radialstrahlig angeordneten Leitungen 40 als auch gewaschene in Suspension befindliche rote Blutsellen von den Aufnahmekaraaern in die Kapsoleini'ichtung fliessen können«.

Die untere Hälfte 44 der rotierenden Wegwerfkapseleinrichtung stellt eine im wesentlichen symmetrische Hälfte mit den freigelegten Kammern dar. Jede Hälfte einer Aufnahnekammer für die Blutzellen ist von sechs Flächen begrenzt« Die sich einander gegenüberliegenden Seitenwände 46 konvergieren gegen die Scheitel 47 am Umfang bezogen auf die Längsachse der Wegwerfkapseleinrichtung. Die unteren Hälften der radial sich erstreckenden Seitenwände 52 verbinden die nach innen konvergierenden anliegenden Seitenwände 46 mit der unteren Hälfte der Teilringwand 50. Die untere Wand 49 des pyramidenartigen Scheitelteiles der Wegwerfkapseleinrichtung ergänzt die Oberseite 16. Die untere Fläche 48 der acht Aufnahmekammern ergänzt die Oberseite 12.

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Die Leitungsstützon 54 sind in der Fläche 49 in der Nähe des Scheitele jeder Aufnahmekanimer angeordnet. Die Leitungsstützen 54 stehen senkrecht und sind genügend beabstandet, um das Ende jeder radial sich erstreckenden unabhängigen Leitung 40 aufzunehmen, die etwa in Scheitelnähe jeder Aufnahmekammer" endet. Die Aufgabe der Leitungsstützen 54 besteht darin, das eine am Socke]. 32 nicht befestigte freie Ende der Leitung 40 zu sichern und im Viesentliclien zentral am Scheitel 47 zu halten, so daß durch Vibration ein Bewegen αer Blut/xllen und ein Ausfließen der Waschflüssigkeit verhindert v.ird. Die Enden der sich in die· Em: fangs kammer η erstreckenden Leitungsstützen 54 sind bevorzugt, wie die Figur 3 zeigt, gegen einen "v/iiikol von 45° gekamsiert. Die oberen und unteren Hälften der Kapseleinrichtung v/erden beim Zusammenbau Punkt für Punkt aneinander gelegt und ausgerichtet; so daß eine den Umfang einer unabhängigen Leitung berührende Stützfläche das Versetzen der Leitung gegen die Stütze verhindert. Die vier den Umfang einer unabhängigen Leitung ■berührenden Flächen bestimmen eine im wesentlichen rechteckig geformte Kapsel zur Begrenzung der darin festgehaltenen Leitung in zwei Richtungen, d.h. von oben nach unten und von Seite zu Seite. Der Raum zwischen den Stützen 54 reicht aus_:, um einen Rückfluß des Mediums zu ermöglichen.

Jede unabhängige Leitung 40 wird außen von den Leitungsstützen 54 auch noch von nicht gezeigten, im oberen und unteren Plateau 68 angeordneten Kanälen getragen. Die obere Kanalhälfte 22 und die untere Kanalhälfte 56 bestimmen einen Kanal, in dem die darin befindliche Leitung 40 gestützt wird.

Die Ausrichtungcbohrungen 26 und 58 am Anfang der oberen und unteren Hälfte liegen während des Schweißens genau übereinander. Die untere Hälfte 44 der Kapseleinrichtung ist freigelegt, so daß der erhabene Schweißbereich 60 am Umfang der

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Kapseleinrichtung zu sehen ist. Ein entsprechender nicht gezeigter Schweißbereich besteht am Umfang der oberen Hä7.fte der Kapseleinrichtung. Beim Schweißen wird der Rand 60 geschmolzen und mit dem entsprechenden sohmelzbaron Bereich der oberen Fläche 10 verschweißt_? so daß die beiden Hälften in der Wegwerfkapseleinriclxfcung der· Erfindung vollständig abgedichtet sind. Überschüssig geschmolzenes Material fließt seitwärts sowohl in die untere Häli'te 44 als auch in die entsprechende ober** Hälfte 10 der Rinnea62, wobei die Rinnen ebenfalls längs der Umfange· der oberen Hälfte 44, der unteren Hälfte 10 und an den schmelzbaren Bereichen liegen.

Konzentrisch mit und etwa am Umfang des Sammelbeckens 72 in der unteren Hälfte 44 und darüber in der oberen Hälfte liegend besteht ein zweiter Schweißbareich. Die warmblechverschweißten entsprechenden Bereiche 64 und Rinnen 65 in der unteren Hälfte 44 der Kapseleinrichtung liegen, wie beschrieben, darüber. Die inneren Schweißbereiche 64 sind jedoch durch dazwischen befindliche zur inneren Ringkammer führende Radialdurchgänge 66 in der Kapseleinrichtung segmentiert. Die Schweißpunkte sind gegeneinander versetzt, um die Radialdurchgänge 66 zwischen den Schweißbereichen zu bilden, so daß die Waschmedien in das Sammelbecken 72 zurückfließen können.

Der Aufbau der Kapseleinrichtung wird anhand der Figuren 1, 2, 3 und 6 im folgenden näher beschrieben. Die Leitungen sind in die Sockel 32 des radähnlichen Teiles 30 entweder eingepreßt oder durch ein Lösungsmittel einzementiert, wobei das Teil 30 mit der unteren Hälfte 44 der Kapseleinrichtung durch Einpreßen des Einlaßöffnungsnippels 36 in die Öffnung 70 am Boden des Sammelbeckens 72 während des Ausrichtens der Leitungen 40 mit ihren entsprechenden unteren Kanalhälften 56 verbunden wird. Die untere Hälfte 10 und

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die obere Hälfte 44 der Kap sei einrichtung v/erden zum Verschweißen in ihren vorgesehenen Stellungen mit der unteren Hälfte 10 durch Puhrungsstifte oder ähnliches vei-bunden, wobei die Führungsstifte durch die Ausrichtungsbohrungen 26 und 58 gehen*

Die obere Hälfte 10 und die untere Hälfte 44 werden gegen eine zwischen den Schweißbereichen 60 Mch befindende Heißplatte gepreßt und erweicht. Die Heißpiatte wird dann zurückgezogen und die beiden Hälften zusammengepreßt, wobei der in der oberen Hälfte 10 der Kapseieinrichtung zentral angeordnete Stecker in die am Kopf dos radähnlichen Teiles 30 befindliche Kaütrter 34 eingepreßt wird und als Abdichtungs» kammer dient. Der noch in den Bereichen 60 und 64 vorhandene erweichte Kunststoff fließt in die mit diesen Bereichen verbundene Rinnen 62 bzw. 65 _s wobei die Hälften der Kapseleinrichtung zu. einer Einheit ziisam/iengeschweißt werden.

Wie aus den Figuren 3, 4, 4a und 5 su erkennen, ist, hat das radähnliche Teil 30 die Zentrieransätze 84, die an der Unterseite konzentrisch angebracht sind. Wenn das radähnliehe Teil 30 in das Sammelbecken 72 eingesetzt ist, wird der garne sich in das Loch 70 des Sammelbeckens 72 erstreckende Einlaßnippel 36 eingepreßt. Die Zentrieransätse 84 passen in die Ringwände des Sammelbeckens 72 ein. Die Unterseite der Sockel 32 des radähnlichen Teiles 30 ruht auf dem Ringverstärker 71 im Sammelbecken 72, wobei die radial sich erstreckenden unabhängigen Leitungen 40 in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Kapseleinrichtung und in den Kanälen 56 des Plateaus 68 liegen. Wenn der konische Stecker 78 in die Mehrfachkammer 34 eingesetzt ist, wird seine Eindringtiefe dadurch kontrolliert, daß der obere Ringverstärker 73 des radähnlichen Teiles 30 dem eingesenkten Teil der oberen Kapseleinrichtung 10 anliegt. Durch das Einsetzen

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des konischen Steckers 78 in die Mehrfachkacuner 34 wird die Kammer abgedichtet und ein. Versetzen der Vertcileroinrichturjg in vertikaler Richtung verhindert. Der konische Stecker

/die dient überdies zum Lenken des Medienstromes durch zwischen dem Einlaßnippel 36 und den Ausgängen 88 angeordnete Mehrfachkammer 34,

Gemäß den Figuren 3 und 5 steht eins zwischen dem oberen und unteren Plateau in der Kapseieinrichtung angeordnete schmale Ringkammer 82 zum Führen des Mediums in Verbin mit den Karemern 80 und dem Sa^meHbeckon 72, so daß die Waschlösung in das Sommerbecken 72 ohne Turbulenzen ein ■-fließen kann. Die Ring«tamiper 82 seilte ein ausreichöuüe3 Volumen haben_T so daß die liasohmedion ohne Gegendruck fließen können, d.h. eine QuerschnittG.fläobe vorgesehen wird, die gleich oder größer als die Querschnittafläche des Sair^r-elbeckens 72 istc

Es wird jedoch bevorzugt, daß die beschriebene Anordnung wenigstens durch eine von Wärme zwischen den Verschlußteilen erzeugte Dichtung abgeschlossen wird. Ein besonderes Verfahren zum Aufbau der Wegwerfkapseleinrichtung ist nicht erforderlich. Beim Rotieren der Anlage wird eine ausreichende Zentrifugalkraft entwickelt, so daß sich die Feststoffe in der Kapseleinrichtung in den pyramidenartigen Teilen der Aufnahmekammern, besonders in 80, das durch die Wandteile 46, 14, 18, 50 und 52 begrenz ist, sammeln. In jedem Fall werden die Blutzellen in den Aufnahmekammern 80 des in Fig. gezeigten Teiles kompaktiert.

Die kompaktierten Blutzellen versetzen das damit verbundene Plasma gegen die Ringkammer 82 in der Kapseleinrichtung. Wenn die Trennung der Blutzellen ausreichend erfolgt ist, kann ein Waschmedium in das'Einlaßteil 36 der Verteilereinrichtung für das Medium eingeleitet und durch die Mehrfach-

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kammer 96, die Ausgänge 88 und Leitungen 40 entsprechend den angegebenen Pfeilen geführt werden. Das Waschmedium wird gleichmäßig und symmetrisch durch die Leitungen 40 mit maximaler Zentrifugalkraft getrieben und breitet sich aus, um die in den Aufnahmekammern 80 kompaktierten Blutzellen 86 zu waschen. Das Waschmedium strömt danach unter einem höheren Druck durch die Riiigkammer 82 und durch das Sammelbecken 72 und verlaß I Ί1& Einrichtung über den ^uslaßnippel 76«.

Die Blutzöllen 86 besitzen eine größere Dichte als das normal mit ihnen verbundene Plasma oder liaschmediuHi, das anschließend zum Waschen der getrennten Blutzellen benutzt wird. Unter dieson Umständen wird die auf die ßlutzellen einwirkende Zentrifugalkraft größer als die entweder auf das Plasma oder das WaschmcdiuiB einwirkende Zentrifugalkraft sein. Sov/ohi das Plasma als auch das Waschmcclium kann durch die Blutzellen mit Hilfe eines über· der Zentrifugalkraft liegenden erhöhten Druckes hindurchgeführt werde;i_f da die dichteren Blutzellen Versetzungen den Plasnas oder dos Waschmediums gegen das Sammelbecken 72 auf der⁵ Rotationsachse der Kap sei einrichtung verursachen, v/enn die Anlage bei üblichen Drehgeschv/indigkeiten arbeitet.

Wie aus der Figur 3 auch ersichtlich ist, wird das Waschmedium im wesentlichen durch den an der Verbindung der konvergierenden Wandteile gebildeten Scheitel der Aufnahmekammer für die Blutzelle eingeleitet. Auf diese Weise wird die Waschflüssigkeit im wesentlichen mit allen kompaktierten Blutzellen in Berührung kommen.

Wie die Draufsicht der Figur 2 auf die Wegwerfkapseleinrichtung zeigt, haben die Aufnahmekammern 80 für die Blutzellen gegenüberliegend angeordnete konvergierende Wandteile 14 ähnlich denen der Figur 1. Zusätzlich bilden die konvergierenden oberen und unteren Wandteile 16 und 49 gemäß Figuren 2

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und 6 einen Winkel« Es gibt daher vier gegenüberliegende konvergierende Wandteile mit einem Ort maximaler Zentrifugalkraft, -wodurch die Zentrifugalkraft eine verstärkte Wirkung auf die in den Aufnahmekammern 80 befindlichen Blutsellen ausübt. Dies ist gegenüber den bekannten Einrichtungen ein großer Fortschritt.

Figur 7 zeigt die in den Rotor 91 eingeritzte Wegwerfkapseleinrichtung sowie die austauschbare Kaps°leinrichtung 90 in der durch die untere Trägerplatte 94 und obere Trägerplatte 92 gebildeten Kammer, wobei die obere Trägerplatte 92 von der unteren Trägerplatte 94 getrennt ist. Die Wegwerfkapseleinrichtung 90 wird dann von der unteren Trägerplatte 94 entfernt und weggeworfen. Die Wegwerfkapseleinrichtung ist eine Anordnung, die aus den Aufnahmekammern 80 für die Blutzellen, der Verteilereinrichtung für das Medium 30, dem SaBi-. melbecken 72 und den Leitungen 40 besteht. Die ganze Einrichtung ist wegwerfbar, so daß eine Reinigung der Zentrifuge nicht erforderlich ist. Obwohl in der Zeichnung nicht angegeben, sind mit dem Zentrifugengerät auch Speicher, Pumpen und Aufnahmebehälter für das fließende Blut, das Waschwasser und ähnliches für das einfließende oder ausfließende Blut verbunden. Das Gerät hat natürlich auch einen Netzanschluß, einen Antriebsmechanismus wie Motoren, Ge schwindigkeitsregler und ähnliches, eine Rotationseinrichtung und rotierbare Kapseieinrichtung mit ausreichender Winkelgeschwindigkeit, um die Blutzellen von der Suspensionsflüssig-■ keit, dem sogenannten Plasma, zu trennen und die Blutzellen in den Aufnahmekammern zu kontaktieren. Wie beschrieben, ist auch eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Rotationsgeschwindigkeit der Zentrifuge und der Strömung der verschiedenen Flüssigkeiten vorgesehen. Diese Einrichtungen sind bekannt und brauchen daher nicht mehr näher beschrieben zu werden. In diesem Zusammenhang wird auf die angeführten US-Patente

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und die erwähnte Literatur Bezug genommen.

Bei Betrieb ist das Gerät mit Speichern für Blut und Waschmedien versehen, die anschließend in den Mnlaßnippel 36 durch geeignete übliche Kontrolleinrichtungen für die Strömung eingeleitet werden können. Eine biologisch akzeptierbare Pumpe drückt Blut von dem Speicher in den Einlaßnippel 36, durch die Mebrfachkammer 96, die Aufgänge 88, die Leitungen 40 und in die Aufnahmekamniern 80, Das Blut fließt von der Entnahmestelle in die Kapsel durch eine Anzahl voneinander unabhängiger Leitungen. Die beschriebene Rapsöl hat eine Anzahl symmetrisch angeordneter Aufnahmekammern für die Blutzellen» Diese am Umfang der Kapsel angeordneten Kammern besitzen gleichen Abstand voneinander. Mindestens vier gegenüberliegende Wandteile jeder Kammer konvergieren gegen den Umfang der Kapseieinrichtung. Vie ebenfalls erläutert wurde, ist das eine Ende der Leitungen mit der Blutzufuhr, das andere dagegen mit den Scheiteln der konvergierenden Wandteile jeder Aufnahmekammer für die Blutzelle verbunden.

Die in der Kammer der Zentrifuge gehaltene Kapsel wird zuerst bei niedriger Winkelgeschwindigkeit um ihre Querachse rotiert, um das Blut in der Kapsel gleichmäßig zu verteilen. Dies kann schon bei niedrigerer Winkelgeschwindigkeit ausgeführt werden, und zwar, wie beschrieben, dadurch, daß die Zentrifuge auf normale Rotationsgeschwindigkeit zum Trennen d?r Blutzellen gebracht wird. Nachdem die Kapsel anfängt zu rotieren, wird die Geschwindigkeit erhöht, bis dfe auf das Blut auszuübende Zentrifugalkraft ausreicht, wobei die Blutzellen, besonders die roten Blutzellen, _tvon dem Plasma des Blutes getrennt sind, so daß die roten Blutzellen kompaktiert und relativ gleichmäßig in den Aufnahmekammern verteilt sind.

Sobald die Trennung der Blutzellen erreicht ist,, strömt das

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Waschmedium aus dem Speichor, der, wie beschrieben, mit dom einen Ende der Leitungen verbunden ist, durch die Leitungen 40, die konpaktierten Blutzellen und durch die Ringkanmer der Kapsel, in die Scheitel der konvergierenden Randteile. Das Waschmedium verläßt schließlich die Zentrifuge durch den Einlaßnippel 76 des Sammelbeckens 72. Wie beschrieben, fließt das Medium solange, bis die roten Blutzellen im wesentlichen frei von verseuchenden Steifen sind. Es wird auch bemerkt, daß das Waschmediuin gleichseitig die Kapsel, das Sammelbecken 72 und den Auslaßnippel 76 wäscht.

Danach wird die Rotationsgeschwindigkeit der ^ftapsel herabgesetzt, so daß die in den Aufnahiaekarnmern korapaktiorten Bluteellen während der verringerten Vibration der Zentrifuge wieder suspendiert werden. Das Waschmedium strönt dann in die Kapsel über den Auslaßnippel 76> durch die RingkuKser und in die Kamrasr 80. Der Strom der wieder suspendierten Blutzellen aus den Kammern 80 durch die Leitungen 40 und in einen geeigneten Aufnahmespeicher über die Mshrfachkamiaer und den Einlaßnippel 36 wird fortgesetzt.

Die gewaschenen Blutsellen werden daher im Gegenstrcm über die durch das Waschmedium der roten Blutzellen vollkommen gereinigte Bahn in das Gerät zurückgeführt. Hierdurch wird eine Kontamination des gewaschenen Blutes vermieden, was ein großer Fortschritt gegenüber den bekannten Anordnungen ist. Das Waschen mit dem Waschmedium beginnt natürlich erst, wenn das Waschmedium in die Kammer 80 durch die Leitung 40 eintritt. Dieses Leitungsende liegt im wesentlichen am Ende der maximalen Zentrifugalkraft und wird alle Teile der kornpaktierten Blutzellen erreichen.

Je nach Kapsel- und Kammerdurchmesser variiert die Winkelgeschwindigkeit beträchtlich. Für Kapseln mit größeren ■

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Durchmessern wird eine ausreichende Zentrifugalkraft bei viel niedrigeren W.1 nlcelgcschv.'indigkeiten entwickelt, als sie für Kapseln mit kleineren BurcLiricGsern erforderlich ist. Eine ausreichende Zentrifugalkraft wird jedoch in einer Kapsel mit einom Durchmesser von 30,5 cm entwickelt, wenn die Winkelgeschwindigkeit Zivilehen 15CO und 5000, häufiger zwischen 2000 und 400O₅ bevorsrgt bei 3000 Umdrehangen pro Minute liegt. Die Verfahrens t^aperatuj;» ist nicht kritisch und kann bei opielcv/eise über dem Gefrierpunkt eder Koagulationspunkt der» Blutes bzv.». seinem Dsnat\:riei"punkt liegen. Temperaturen zwischen h und 49⁰C, insbesondere zwischen. 16 und 32⁰C, sind im allgehiciinen ausreichend. Der für das Verfahren erforderliche Draick "u'ix-d. durcli die Zentrifugalkraft und durch das Waoch —.. medium viähr^'id des Väschens erzeugt, so daß das Waschmodiurn oder die wieder suspendierten Blutzellen entgegengesetzt der Zentrifugalkraft aus der Zentrifuge fließt» Hierzu wird eins einstellbare Pumpe benutzt,, so daß der eine derartige Strömung verursachende Druck leicht mit verschiedenen, umar-ehungon erhalten wird.

Es wurde eine rotiei-bare, sternförmige-; an mehreren Punkten anschließbare Ifegwerfkapseleinrichtung zum Gebrauch in einem Zentrifugengerät für das Trennen und Waschen von Blut vorgeschlagen, wobei in die Kapseleinrichtung verunreinigtes Blut und Waschmedium eingeleitet und von dort gewaschenes Blut, Vaschmedien und unerwünschte Bestandteile entfernt werden.

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Claims

PATENTANWALT
DIPUNG.

HELMUT GÖRTZ

Frankfurt am Main 70
Schneckenheisii.27 - TeJ. 6W07?

23.10.197a

GzSe/g

Union Carbide Conocration, New York» N.Y. 10017, US/i

Rotierbare Wegvjerfkapseleinriehtung zum Gebrauch mit einem Blutwaschgerät

Patentansprüche

Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung zum zentrifugalen Trennen und Waschen von in Flüssigkeit suspendierten Teilchen, zum Einsetzen in den Rotor einer Zentrifxige, die Einrichtungen zum freigsbbaren Halten dor den suspendierten Stoff enthaltenden Kapseieinrichtung während der Rotation um die Längsachse der Kapseieinrichtung aufweist, gekennzeichnet durch

(a) eine Anzahl symmetrisch geformter, eine Flüssigkeit mit suspendierten Teilchen enthaltender Aufnahme kammern (80), die gleichmäßig um die Peripherie bezogen auf die Längsachse der Kapseieinrichtung beabstandet sind und einen Teil der Kapseleinrichtung bilden, wobei jede Kammer (80) symmetrisch zu einer gedachten Radiallinie liegt, die sich von der Längsachse durch das Zentrum der Kammer (80) erstreckt und in einer Ebene senkrecht zur Längsachse liegt,

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wobei jede Kammer (80)

(1) aus mindestens zwei entgegengesetzten s^rnmetrisch zur gedachten Radiallinie liegenden Seitenwandteilen (52) besteht;

(2) mindestens ein oberes und ein unteres entgegengesetztes Wandteil (46) umfaßt, das symmetrisch zur gedachten Radiallinie und senkrecht zur Ebene liegt, wobei jeder der einander entgegen .gesetzten Wandteile (46) gegen die gedachte Radiallinie an der Peripherie bezogen auf die Längsachse konvergiert und einen Ort maximaler Zentrifugalkraft in jeder der Kammern (80) an den Scheiteln (47) der konvergierenden Wandteile (46) bildet, und

(3) ein oberes und unteres Ringwandteil (30) in der Kapsel aufweist, das konzentrisch zum Zentrum der Kapseleinrichtung liegt und symmetrisch zur normalen Achse angeordnet ist und von einander beabstandet sind, so daß sie eine Ringöffnung in der Kammer (80) zur Verbindung mit dem 'Medium bilden, wobei die oberen und unteren Ringwandteile (80) die oberen bzw. unteren entgegengesetzt liegenden Wandteile (52) schneiden;

(b) eine Verteilereinrichtung für das Medium, die in der Kapseleinrichtung konzentrisch angeordnet ist und ein radähnliches Wegwerfteil (30) mit

(1) einer Einlaßöffnung (36) zur Aufnahme des in die Kapseleinrichtung eingeführten Mediums aufweist,

(2) durch eine Anzahl von Auslaßöffnungen (38) zum Zuführen des Mediums mit einer Anzahl unabhängiger Leitungseinrichtungen zur gleichmäßigen und symmetrischen Verteilung von Medien in den Kammern (80) in Verbindung steht, wobei jedes unabhängige Ende der Leitungseinrichtung in Verbindung mit der Kammer (80) und das

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andere Ende in Verbindung mit einer der Auslaßiiffnungen (38) steht und jede unabhängige Leitungseinrichtimg von einem der Auslaßöffnungen (38) in einen der Kammern (80) längs gedachter Radiallinien sich radial nach außen erstrockt urd im wesentlichen in der Kammer (80) endet, und

(3) eine konzentrisch angeordnete MehrfachKananer (80) in Verbindung mit der Einlaßöffnung (36) für das Medium und den Auslaßöffnungen (38) aufweist, wobei die Verteil! ereinrichtung einen Weg für das Medium in die bzw» aus der Kapseieinrichtung bestimmt; und

(c) eine konzentrisch in der Kapse-leinrichtung angeordnete Entwässerungseinrichtung, die aus einem Sammelbecken- teil (72) zum Entfernen der Medien aus den Kammern (00) der Kapseleinrichtung besteht, wobei eine Auslaßöffnung (36) des Sammelbeckens (72) sum Zuführen des Mediums in Verbindung mit eine:e Ringkammer (34) in der Kapseleinrichtung steht, die durch zwei nach innen ausgesparte untere und obere Plateaus (68) gebildet sind, in der Kapsel vou einander getrennt sind und symmetrisch zur senkrechten Achse und zur Peripherie bezogen auf die Längsachse der oberen und unteren Plateaus (68) liegen, die den oberen bzw. unteren Ringwandteilen (18) entsprechen j eine Ringwandkammer (50) zum Zuführen des Mediums mit der Ringöffnung in Verbindung steht, wobei die Entwässerungseinrichtung einen zweiten Weg für das Medium aus der Kapseleinrichtung bestimmt.
2. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammern (80) im we sentlichen die Form eines dreiseitigen Prismas haben.

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3. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch. 1, gekennzeichnet durch zwei obere und untere radiale Seitenwandteile (52), die den oberen und unteren Ringwandteilen (18) der Aufnahmekainmern (80) anliegen und die Form eines fünfseitigen Prismas haben.
4. Rotierbare ¥egwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitelteile (47) jeder Kammer (80) prisraenförmig ausgebildet und die verbleibenden Teile jeder Kammer (80) so geformt sind, daß sie dem Stumpf einer fünfseitigen Prismenkammer ähneln und der Scheitelpunkt des pyramidenförmigen Teils mit dem Ort der maximalen Zentrifugalkraft in jeder Kammer (80) zusammenfällt.
5. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyramide eine gerade Pyramide ist.
6. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch acht Kammern (80), acht mit der Verteilereinrichtung verbundene Auslaßöffnungen (76) und acht unabhängige Leitungseinrichtungen.
7. Rotierbare Wegv/erfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer Flüssigkeit suspendierten Teilchen Blutzellen sind, wobei das Volumen jeder Aufnahmekammer (80) jeweils nicht mehr als zweimal des zu waschenden Volumens der Blutzellen in der Kapseleinrichtung beträgt.
8. Rotierbare Vegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Ringwandteile (18) gegen das Zentrum der Kapseieinrichtung

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konvergieren und einen ausreichenden Winkel mit der Längsachse bilden, so daß bei Betrieb keine Luft in den Aufnahmekammern (80) des Gerätes festgehalten wird.
9. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 8_f dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 15 bis 30° beträgt.
10. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzahl von Leitungsstutzen (54) in den Aufnahmekaraiaern (80), die in Kontakt mit den freien Enden der sich radial in die Aufnahmekamniern (80) erstrekkenden unabhängigen Leitungseinrichtungen stehen und diese halten.
11. Rotierbare.Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anzahl radial angeordneter Kanäle (56) in den oberen und unteren Plateaus (68) zum Kalten der unabhängigen Leitungseinrichtungen.
12. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (36) der Verteilereinrichtung einen Einlaßnippel (36a)zum Befestigen der Zuleitung aufweist.
13· Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßöffnung (76) der Entwässerungseinrichtung in den Auslaßnippel (38) zur Aufnahme des Schlauches erstreckt,
14. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sammelbeckenteil (72) einen ringförmigen Verstärker (71) aufweist und das radähnliche 'feil (30) zum Zentrieren in der Kapseleinrichtung eine Einrichtung auf dem ringförmigen Verstärker (71) im Sammelbeckenteil (72) enthält.

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15. Rotierbare tiegwerflcapseleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegv/erfkapseleinrichtung im wesentlichen aus einem polymeren Stoff besteht.
16. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 15» gekennzeichnet durch eine Anzahl abgedichteter, eine Einheit bildender Spritzgußteile.
17. Rotiorbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdichten durch Wärme erfolgt.
18. Rotierbare Wegwerfkapseieinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Ini Autoklaven herstellbarer, eine hohe Schlagfestigkeit aufweisender Polyolefin ist.
19. Rotierbare Wegwerf kapseleinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein im Autoklaven herstellbarer, eine hohe Schlagfestigkeit aufweisender Kunststoff ist, der aus der Gruppe der Verbindungen von Polyolefin, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetatr. Polystyrol, Polyacrylat, Polyester, Polyamid, Polysilicon, Polycarbonat, Polyacetat oder Butyrat, natürlichem oder synthetischem Gummi und Kombinationen davon gewählt Ist.
20. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polypropylen ist.
21. Rotierbare Wegwerfkapseleinrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ausdehnbar ist.

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